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     作者：李斌

    1基本情況

    阜新市位于遼寧省西部的低山丘陵區(qū)，屬于資源型缺水城市。細(xì)河由東向西城區(qū)而過，近十年來，為開發(fā)利用細(xì)河的洪水資源，阜新市在細(xì)河干流城區(qū)段26. 3km范圍內(nèi)先后興建了12座橡膠壩，蓄水高度均為2. 5m。這些梯級(jí)橡膠壩能夠最大限度地?cái)r蓄過境水量，在細(xì)河阜新城區(qū)段形成帶狀水而12. 3km，水面面積188萬m2，總蓄水量235萬m3，發(fā)揮著補(bǔ)給城區(qū)地下水和打造濱河景觀工程的作用，極大地改善了細(xì)河兩岸及周邊地區(qū)的生態(tài)與環(huán)境（見下圖）。其中，2005年建設(shè)完畢的細(xì)河景區(qū)（細(xì)河城市中心段）獲建設(shè)部頒發(fā)的“人居環(huán)境獎(jiǎng)”。居安思危，必須深刻認(rèn)識(shí)到：由于橡膠壩群工程蓄水能力較大，塌壩需要的時(shí)間較長(zhǎng)，當(dāng)汛期洪水到來時(shí)，如果調(diào)度運(yùn)用不當(dāng)，將會(huì)直接影響阜新市城區(qū)和橡膠壩工程的防洪安全。因此，研究制訂切實(shí)可行的橡膠壩調(diào)度運(yùn)用方案，對(duì)工程安全度汛至關(guān)重要。

    2現(xiàn)狀管理與運(yùn)行中的問題

    細(xì)河12座橡膠壩全部采用充水式，壩袋為兩布三膠的氯丁橡膠合成錦綸帆布。受壩體特殊結(jié)構(gòu)的限制，在實(shí)際應(yīng)用過程中，橡膠壩群在汛期的調(diào)度與運(yùn)行方面存在諸多困難，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

    2.1  工程運(yùn)行受限條件較多，需專人管護(hù)

    橡膠壩是我國(guó)城市生態(tài)河道建設(shè)中出現(xiàn)的一種新型水工建筑物，具有投資省、見效快、造型優(yōu)美等優(yōu)點(diǎn)。但由于橡膠壩壩體自身特殊的結(jié)構(gòu)，其蓄水高度和運(yùn)行工況的影響因素很多。如：內(nèi)外水壓力、水溫、氣溫、泥砂等等，在實(shí)際運(yùn)行過程中，幾乎無法實(shí)現(xiàn)全部自動(dòng)化管理。

    2.2壩體溢流流量有限，安全泄量偏小

    橡膠壩是柔性結(jié)構(gòu)，當(dāng)壩頂過流時(shí)，壩袋受水流脈動(dòng)壓力的影響，易產(chǎn)生振動(dòng)。為了有效避免壩體出現(xiàn)共振和“V”形流等問題，在充壩運(yùn)行狀態(tài)下，設(shè)計(jì)允許壩上溢流水頭一般為0.4-0.6m，對(duì)應(yīng)的溢流流量全部低于河道5年一遇的洪水流量。超過允許水頭后須坍壩運(yùn)行，造成橡膠壩在充壩運(yùn)行過程中的泄量有限。

    2.3預(yù)警時(shí)間短，調(diào)度不便

    橡膠壩的充壩和坍壩需要通過向壩袋內(nèi)充、排水的方式來實(shí)現(xiàn)，充壩時(shí)間一般為2 -3h，坍壩的時(shí)間一般為l -2h，因此在調(diào)度方面需要有足夠的預(yù)警時(shí)間，以保證調(diào)度目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，不適合應(yīng)對(duì)突發(fā)洪水等非常調(diào)度狀態(tài)，

    2013年7月15日晚到次日凌晨，遼寧省阜新市普降大到暴雨，局部大暴雨。全市平均降水量102. 3mm，最大降水量212. 6mm，市區(qū)降水量157. 2mm．.細(xì)河8號(hào)橡膠壩過壩流量346m3/s，達(dá)到細(xì)河城市段10年一遇的洪峰流量，但由于城市中心段的3 -6號(hào)橡膠壩同時(shí)塌壩，造成2號(hào)橡膠壩過壩流量達(dá)到628m3/s，已接近細(xì)河城市段20年一遇的洪峰流量，加大了河道的防洪壓力。

    2.4問題分析

    上述三個(gè)問題可以總結(jié)為河道景觀蓄水與主城區(qū)防洪之間的矛盾、主城區(qū)和下游地區(qū)對(duì)橡膠壩群塌壩時(shí)問要求的矛盾。為了綜合應(yīng)對(duì)橡膠壩群的運(yùn)行安全與城市防洪安全的矛盾，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)河道梯級(jí)橡膠壩群安全運(yùn)行的分析與研究，以聯(lián)合調(diào)度為出發(fā)點(diǎn)，科學(xué)合理地制定橡膠壩群汛期運(yùn)行方式。

    3  對(duì)細(xì)河橡膠壩群汛期調(diào)度運(yùn)行方式的建議

    3.1  制定明確的調(diào)度原則

    為保證汛期河道的防洪安全與橡膠壩群工程的運(yùn)行安全，必須確定橡膠壩群的調(diào)度原則。

    a．汛期橡膠壩實(shí)施限蓄，在保證細(xì)河安全度汛的前提下，兼顧景觀蓄水的要求，確立防洪安全第一的思想。

    b．多預(yù)案并存，對(duì)不同級(jí)別的洪水采取不同的應(yīng)對(duì)方案，必須保障橡膠壩的安全運(yùn)行。

    c．統(tǒng)一調(diào)度，統(tǒng)籌管理，按地域綜合考慮新邱段、阜蒙縣段、城市中心段的城市防洪安全。

    d．實(shí)現(xiàn)水情跟蹤預(yù)報(bào)，依靠準(zhǔn)確、及時(shí)的水文情報(bào)和水文預(yù)報(bào)，做到蓄泄兼顧，調(diào)度得當(dāng)。

    3.2  橡膠壩群汛期調(diào)度運(yùn)行方式

    3.2.1  限蓄原則，防洪為先

    為了保證工程安全度汛，汛期（6月1日-9月20日）各橡膠壩均應(yīng)按照汛限水位運(yùn)行，汛限水位為正常蓄水位以下1m，此時(shí)的庫區(qū)蓄水量?jī)H為正常蓄水量的36%。主汛期（一般為7月中旬-8月中句），在得到氣象部門大雨預(yù)報(bào)后，必須提前24h塌壩運(yùn)行，恢復(fù)原河床斷面，宣泄洪水。

    3.2.2洪水分級(jí)，多預(yù)案應(yīng)對(duì)

    應(yīng)按洪峰流量大小進(jìn)行分級(jí)。不同級(jí)別的洪水對(duì)應(yīng)不同的橡膠壩控制運(yùn)用方案。建議洪水級(jí)別可分為三級(jí)，即小型洪水、一般洪水和設(shè)計(jì)洪水。設(shè)4為設(shè)計(jì)允許壩上溢流水頭所對(duì)應(yīng)的溢流流量，B為半塌壩情況下允許壩上溢流最大水頭所對(duì)應(yīng)的溢流流量。A、B為洪水分級(jí)的界限值，上游流量為Q。

    a．小型洪水預(yù)案：當(dāng)O≤A時(shí)，為小型洪水，橡膠壩不塌壩，上游洪水完全通過壩頂溢流下泄。市防辦通知橡膠壩管理單位做好塌壩的準(zhǔn)備。

    b．一般洪水預(yù)案：當(dāng)A<Q≤B時(shí)，為一般洪水，此時(shí)需要塌落1/3 - 1/2壩袋泄洪，為完全塌壩爭(zhēng)取時(shí)問。市防汛辦及時(shí)向市水利局領(lǐng)導(dǎo)報(bào)告水情，并通知橡膠壩管理單位準(zhǔn)備完全塌壩，迎接洪水。

    c．設(shè)計(jì)洪水預(yù)案：當(dāng)O>B時(shí)，為設(shè)計(jì)洪水，此時(shí)需要全部塌壩泄洪。橡膠壩管理單位在防汛部門的指導(dǎo)下，確保河道的防洪安全和橡膠壩的運(yùn)行安全。

    3.2.3地域管理，統(tǒng)籌調(diào)度

    按照細(xì)河橡膠壩的分布，1 1號(hào)壩距10號(hào)壩3. lkm，9號(hào)壩距8號(hào)壩Skm，有較充沛的洪水演進(jìn)時(shí)間。可實(shí)行地域管理，即將12座橡膠壩分為新邱段、阜蒙縣段、城市，11心段三部分，由阜新市防汛指揮部統(tǒng)籌調(diào)度，科學(xué)管理。在得到洪水即將來臨預(yù)報(bào)后，按橡膠壩控制預(yù)案，當(dāng)預(yù)報(bào)發(fā)生設(shè)計(jì)洪水時(shí)，優(yōu)先塌落城市中心段的I號(hào)、3號(hào)、5號(hào)、7號(hào)四座橡膠壩，次之為阜蒙縣段和新邱段的9號(hào)、11號(hào)橡膠壩，如洪水進(jìn)一步發(fā)展，則所有橡膠壩全部塌落，各橡膠壩群的塌落間隔時(shí)間為10min．

    橡膠壩塌壩必須在最大洪峰到來之前完成，塌壩造成的壩前蓄水出流過程須與上游來水洪峰流量錯(cuò)開，避免人為加大自然來水洪峰流量。應(yīng)盡最大努力人為造峰，使洪水成為平緩肥胖型過程，而不是陡漲陡落的尖瘦型過程。即遵循峰小量大原則，確保工程安全。

    3.2.4依托水情預(yù)報(bào)，積極調(diào)控

    橡膠壩群在汛期運(yùn)行過程中要做到蓄泄兼顧、調(diào)度得當(dāng)，準(zhǔn)確、及時(shí)的水文情報(bào)、水文預(yù)報(bào)是前提保證。

    上游來水是隨機(jī)的，洪水預(yù)報(bào)必須是一個(gè)動(dòng)態(tài)的過程，貫穿橡膠壩洪水調(diào)度的始終。阜新市氣象局應(yīng)建立重要天氣及時(shí)報(bào)告制度，當(dāng)細(xì)河流域有較大降雨叮能時(shí)，應(yīng)提前1- 3d通知市防辦和有關(guān)單位。當(dāng)細(xì)河上游發(fā)生較大降雨時(shí)，阜新市水文局駐市防辦水情值班人員應(yīng)根據(jù)細(xì)河城市段上游的朱家洼子雨量站、城市段的海州水文站的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，快速預(yù)報(bào)出細(xì)河干流上游來水的洪峰流量、洪水過程。依此來決定橡膠壩的調(diào)度方式。分析降雨產(chǎn)流趨勢(shì)，提供梯級(jí)橡膠壩開始攔蓄尾部洪水的時(shí)機(jī)，避免水大時(shí)無法利用、水小時(shí)不能完全利用的情況發(fā)生。

    4結(jié)語

    橡膠壩是我國(guó)城市生態(tài)河道建設(shè)中出現(xiàn)的一種新型蓄水工程。其工程效益的發(fā)揮，關(guān)鍵在合理科學(xué)的調(diào)度運(yùn)行。本文通過對(duì)阜新市細(xì)河干流橡膠壩群汛期安全運(yùn)行與調(diào)度的研究，提出了具有細(xì)河橡膠壩群特色的運(yùn)行方案，具有很高的實(shí)用性。同時(shí)對(duì)各地橡膠壩群汛期的綜合調(diào)度運(yùn)行也有較好的借鑒作用。

    5摘要  

    橡膠壩是近些年來我國(guó)城市河道生態(tài)建設(shè)中常用的新型蓄水建筑物．，本文通過對(duì)細(xì)河干流阜新城市段上修建的12座橡膠壩工程的汛期聯(lián)合調(diào)度方法進(jìn)行初步探討，分析了橡膠壩調(diào)度的主要問題及技術(shù)難點(diǎn)，提出了橡膠壩群在汛期調(diào)度運(yùn)行的方式。