淺談克孜爾水庫在防洪調度中存在的問題及風險

錢雪梅，馬桂英

（克孜爾水庫管理局，新疆 拜城 842313）

1 工程概況

克孜爾水庫位于新疆拜城縣黑孜鄉南約10 km處，在干流木扎提河與支流克孜爾河交匯處，流域面積17 000 km2，是目前塔里木水系渭干河流域控制性大型水利樞紐工程。水庫以防洪、灌溉為主，兼有發電、水產養殖、旅游等綜合效益。該水庫始建于1985年，1991年開始蓄水。工程為一等大（1）型，主要建筑物為1級，整個樞紐由主壩、副壩、溢洪道、泄洪排沙洞與電站組成。水庫防洪標準按洪水重現期1 000年設計，10 000年校核，最大壩高44.0 m，最大庫容 6.4 億 m3，水庫面積 44 km2，調洪庫容 3.2億 m3，興利庫容 4.77 億 m3，死庫容 1.3 億 m3，其中共用庫容 2.8 億 m3、最高興利水位 1 149.60 m，校核洪水位 1 151.06 m，設計防洪水位 1 148.57 m，汛期限制水位 1 142.0 m，死水位 1 135.0 m。

2001年完成第一次大壩安全鑒定，結論如下：水庫大壩在經歷1999年5.7級中強地震和重現期50年大洪水后，經復核為二類壩，水庫各擋水建筑物可以按設計標準運行。2007年完成第二次大壩安全鑒定，結論如下：水庫大壩在遭遇2002年歷史特大洪水和2005年4.9級、4.8級近場區序列地震群后，經復核，核查為三類壩。

2 工程存在的問題

水庫自1991年8月開始蓄水，至今已運行18年。經歷了若干次洪水及地震的考驗，目前工程存在許多問題，直接威脅水庫工程安全，并影響下游防洪安全。

2.1 水庫泥沙淤積嚴重，調洪能力不足

水庫自運行以來，特別是經歷了幾次大洪水后，泥沙淤積總量和淤積速率明顯增大。根據新疆水電勘測設計研究院2007年2月完成的泥沙測量成果：水庫運行至今16年，庫區泥沙淤積總量達1.79億 m3，比初設階段水庫運行 20年淤積量 1.26億m3多0.53億m3，已遠超過設計時水庫運行20年的淤積水平。其中死庫容中泥沙淤積達0.878億m3，汛期限制水位1 142 m以下泥沙淤積1.662億m3，占 52.1%；興利庫容中的泥沙為 0.909 億 m3，占興利庫容的19.1%。汛期限制水位下的泥沙淤積使原有庫容縮減了一半以上，淤積非常嚴重，已直接影響到水庫運行調度，導致克孜爾水庫調蓄能力和防洪能力逐年降低。目前，泥沙淤積已直接影響到了水庫興利調節和安全度汛，克孜爾水庫正逐步探索有效的排沙方案，以延長水庫工程使用壽命。

2.2 水庫存在的主要問題

由于1999年、2002年及2007年連續大洪水發生后，設計洪水顯著增大及泥沙淤積影響，水庫現有防洪能力嚴重不足，壩頂、防浪墻頂與心墻頂高程均不滿足防洪要求，溢洪道泄槽邊墻高度不足。主壩右壩肩傾倒體抗震不穩定；F2斷層滲水有向下游發展的趨勢，且泄洪排沙涵洞側壁存在接觸集中滲漏。

2.3 溢洪道、泄洪排沙涵洞存在問題

溢洪道局部存在磨損、麻面、露筋和保護層脫落，溢洪道閘門變形；泄洪排沙涵洞檢修閘門強度不滿足規范要求，液壓啟閉設備運行不正常。

2.4 監測設備

克孜爾水庫先后建成了大壩原型自動化系統、F2斷層形變遙測系統、水情自動測報與防洪調度系統、閘門遠程自動化控制系統、水庫地震遙測臺網、水庫強震自動化系統、衛星云圖接收系統。由于部分系統建立時間較長,設備已老化，對險情及隱患不能準確反映,對汛情難以科學預報決策，使工程管理和防汛工作處于被動狀態。各系統都存在不同程度的問題，主要表現在以下方面。

2.4.1 大壩原型自動化系統

部分測壓管傳感器穩定性較差，每年測壓管測頭更換率約為18%。

水準觀測采用步進電機式，時常出現異常數據，受外界影響較多，也需要進一步完善。

2.4.2 地震觀測設備

該地震系統已運行10年之久，而且是模擬記錄地震信號，對限幅地震和干擾地震難以識別，一旦地震，值班人員工作量大，換紙過程中易發生漏記地震事件。目前突出的問題是幾個站的收、發射機已屬于淘汰產品，廠家也難以維修，需要進一步更新改造。

2.4.3 水情自動測報與防洪調度系統

該系統始建于2000年5月，目前除水雨情監測系統硬件運行基本正常外，其它軟件及防洪調度系統運行狀況較差。除此之外，雨量站太少，不能滿足降水預報洪水的精度要求，信號傳輸方式為超短波。在集水流域面積達17 000 km2的總面積上僅設置13個雨量站和6個水位觀測站明顯偏少，代表性較差。2002年7月23日發生流量為3 677 m3／s的歷史特大洪水時，支流卡拉蘇河雨量及水位站遭遇水毀，至今未能恢復。載有洪水預報和防洪調度系統的后臺機已連續運行8年之久，原有的軟件與現有的計算機操作平臺已不相兼容。

3 水庫存在的安全風險

克孜爾水庫下游有庫車、新和、沙雅三個縣城，共70萬人口，灌溉面積23萬多ha，是新疆自治區大型農業灌區和糧棉生產基地之一，并有塔里木油氣田主產區，并有渭干河引水樞紐、庫木吐拉水電站、314國道和南疆鐵路等重要設施。克孜爾水庫的安全維系著下游各族人民生命安全、社會穩定和經濟發展。克孜爾水庫是建造在活動斷層上的一座土石壩工程，又屬中強地震多發區，在工程蓄水運行的18年中，頻繁的有感地震和重現期20年、40年、50年及超100年的大洪水的出現，給克孜爾水庫工程造成了一定程度的破壞，特別是右壩肩傾倒體的穩定及F2斷層帶的滲漏穩定已直接影響水庫工程高水位安全蓄水。其次，根據2007年新疆克孜爾水庫大壩安全鑒定大壩洪水復核初步結論：水庫防洪高水位在1 146.4 m時，此工況下水庫可使下游防洪能力達到洪水重現期30年的標準，遠小于初步設計中洪水重現期100年的標準。復核結論為克孜爾水庫現狀防洪安全性為“C”級，必須盡快采取有效的工程加固措施。

4 防御措施

目前水庫正處在除險加固期，針對水庫工程存在問題，除險加固期應采取以下應急防御措施，確保洪水重現期100年洪水水庫安全。

（1）為保障水庫安全，建議采取必要的措施，一方面不再提高汛期限制水位，另一方面采取相應的排沙措施，減小水庫的淤積速度。

（2）加強水庫除險加固工程安全管理，確保建設項目順利實施。

（3）加強水庫運行管理，確保工程安全運行。

總之，克孜爾水庫潛在的工程危害對水庫的防洪調度構成了較大風險，盡早完成克孜爾水庫除險加固工程是改善水庫現狀、保證水庫防洪調度安全的唯一途徑。

[1]克孜爾水庫大壩現場安全檢查專家組.新疆克孜爾水庫大壩安全鑒定大壩現場安全檢查報告[R].2007,3.

[2]新疆水利水電勘測設計研究院.新疆克孜爾水庫除險加固工程初步設計報告[R].2008，10.