高壩水庫放空要求及設(shè)施設(shè)計研究

周建平，杜效鵠，周興波

(1.中國電力建設(shè)股份有限公司，北京 100048；2.水電水利規(guī)劃設(shè)計總院，北京 100120；3.國家能源水電工程技術(shù)研發(fā)中心，北京 100120)

1 問題提出

水庫大壩是國家重要的基礎(chǔ)設(shè)施，高壩大庫在統(tǒng)籌發(fā)展和安全戰(zhàn)略中具有無可替代的作用。積極有序地建設(shè)高壩水庫符合中國基本國情，已成為水利、電力基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中不可或缺的重要組成部分[1]。然而，水庫大壩，特別是高壩水庫一旦失事潰決，庫水失控下泄將導致下游梯級壩群的連鎖反應(yīng)，次生災害往往超出想象，不可承受[2]。

在國家總體安全觀、應(yīng)急管理體系和能力現(xiàn)代化的要求下，梯級水庫群尤其是高壩水庫在發(fā)揮巨大綜合效益的同時，其應(yīng)急放空能力亦已成為社會各界關(guān)心的熱點問題。一方面，水庫放空設(shè)施應(yīng)用不乏成功經(jīng)驗。2018年11月，為應(yīng)對金沙江上游白格堰塞湖33 900 m3/s的潰決洪峰和5.3億m3的水量，下游梨園水電站緊急降低庫水位，騰出3億m3庫容成功攔蓄潰堰洪水，洪峰流量由入庫的7190 m3/s削減至出庫的4500 m3/s，大大減輕了下游各梯級水庫的防洪壓力[3-5]。奧地利高200 m的科爾布賴恩拱壩，首次蓄水即發(fā)生壩體和壩基開裂，導致嚴重滲漏；此后10余年，對壩體壩基進行多方案補強加固，其中4次利用放空設(shè)施緊急放空水庫，為大壩搶險加固創(chuàng)造了必要條件[6]。另一方面，水庫放空設(shè)施也有反面教訓。一些高壩未設(shè)置放空設(shè)施，成為加固處理的制約因素。始建于偽滿時期的豐滿老壩，因諸多先天缺陷，修修補補幾十年，仍被評定為“病壩”。……