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摘要：兴利保安高效运用是水库工程管理的主题。文章结合羊毛湾水库现状，提出了在保证安全的前提下提升水库蓄水效能的途径和方法。
关键词：羊毛湾水库；兴利保安；高效运用；水库工程管理；蓄水效能 文献标识码：A
中图分类号：TV675 文章编号：1009-2374（2015）23-0075-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.23.039
1 库区自然状况
1.1 水土植被
羊毛湾水库位于渭河支流漆水河中游，总库容1.2亿m3，其中兴利库容5220万m3，调洪库容5280万m3。坝址以上干流长78km，控制流域面积1100km2，流域内平均长度58km，宽度18km，呈扇形分布。流域内大部分面积为黄土高原丘陵沟壑区，植被覆盖较差，水土流失严重，对水库兴利增效具有不利影响。
1.2 降雨洪水
该流域处于陕西省西南潮湿气流与西北冷空气交接的地区。其降雨特点是强度大，历时短，笼罩面积小，降水和径流年内分布不均匀，导致流域内出现较大洪水，表现为单峰为主，峰形尖瘦，陡涨陡落，流量变化悬殊极大。
1.3 地质构造
羊毛湾水库坝址地段基底为奥陶系炭岩，上复红土砾石层，二者不整合接触，且呈厚层状，层理不发育，炭岩裂隙构造密集，岩性破碎，表层经水冲刷渗漏严重，加之其下泥灰岩顺断层裂隙分布，久之形成溶洞、溶槽、溶孔，构成了灰岩层水以上近80m范围内的良好排水场，使水库形成“悬库”。
2 存在问题
羊毛湾水库近10多年来，随着全球气候变暖，上游及库周果林种植面积急剧扩大，灌区粮经作物比已由1979年的93.7调整到目前的39.61，区域小气候发生变化，暴雨、较大降雨次数减少，河道来水锐减，水资源利用出现了新的问题：
2.1 水库来水不足，供需矛盾发展
2006～2010年，水库上游年均来水1457.4万m3，最高年份3800万m3，最低年份1103万m3；出库水量年均1607万m3，最高年份2209万m3，最低年份1489万m3；1997年建成的引冯济羊工程，因供求紧张供水也在逐年减少。目前灌区年需水量约在1600万～2200万m3，缺口达500万m3以上，缺水率为24%。
2.2 水库淤积较快，蓄水能力降低
因库区水土流失严重，2002年经观测坝前淤积已高达618.0m，淤积总量1570万m3，滞洪库容522万m3，不利于发挥水库正常功能。如这些年管理单位多次想在非干旱时段提前从冯家山水库低价购水，但受水库容积制约终未能如愿。水库淤积与供水不足问题相互交织，严重制约水库效能发挥。
3 解决对策
水库调控使用的目的是在确保工程安全的前提下，合理安排蓄水、用水、泄水，处理好防洪、兴利、排沙三个方面的关系，最大限度地发挥水库工程综合效益。在实际工作中，必须加强调查研究，认真总结经验，统筹兼顾，多方并举，因情制宜，以充分发挥水库功能。
3.1 实施泄洪减淤，增加有效库容
目前国际国内维护水库库容的手段主要有排洪拉沙减淤、人工机械清淤、库区植树种草绿化等。羊毛湾水库因地处峡谷，交通不便，人工机械清淤成本较高。排洪拉沙减淤就是按照蓄清排浑原则，利用清浑水比重不同，当浑水潜入清水底部时立即开闸排沙，减少库内泥沙淤积，因弃水量小，基本不影响水库蓄水。羊毛湾水库在实际运行中，因近年上游来水较少，排沙减淤基本未能实施。目前急需在主汛期择机实施泄洪排沙减淤，以提高水库有效库容。根据多年观测经验，实施一次排沙减淤增加的有效库容，可以利用3年左右，随后可及时蓄水利用，在经济上比较切实可行。
3.2 库区植树种草，根治水土流失
羊毛湾水库拦蓄的漆水河，发源于麟游县招贤镇以北的斜梁，主河长92km，弯曲系数1.46，平均坡降7.4%，流域有较大河流7个，总面积3287km2，因属黄土高原丘陵沟壑区，水土流失比较多，造成水库淤积严重。目前应制定实施规划，坚持工程措施与生物措施结合，由管理单位和地方政府配合，积极组织群众植树种草，绿化荒滩，利用5～10年时间，切实治理流域水土流失，防治水库泥沙，从根本上保护水库有效库容，增加蓄水效益。
3.3 提高非汛期水位，扩大水库蓄水
羊毛湾水库多年平均降雨量600mm左右，主要集中在7～9月，多年平均径流量8518m3，河源来水除少量由春季融雪补给外，主要由降雨形成，按照现行规定，非汛期蓄水仍按汛限水位635.9m控制。即以溢洪道堰顶高程作为调洪演算起调点，超出部分水位执行来多少泄多少的运行方案，使库区水资源未能得到充分利用。因为除险加固后，羊毛湾水库坝顶高程为646.6m，防浪墙顶高程647.6m，2000年一遇校核洪水位645.7m，水库按安全超高和风浪爬高分别为0.5m和1m，校核洪水位加风浪爬高为646.6m，比防浪墙高程低1m时，大坝洪水标准是安全的。如果通过溢洪道设施把非汛期水库蓄水位控制从635.9m提高到636.9m，可多蓄水464万m3，能更好满足当地工农业生产用水需求。
3.4 灵活汛期水位调度，力求综合效益最佳
汛期一般可划分为初汛、主汛、尾汛三个阶段。羊毛湾灌区严重缺水，为充分发挥水库兴利作用，应根据丰水年、枯水年中长期预报和历史观测资料分析，准确划分汛期不同时段，绘制水库防洪调度图，科学制定汛期水位。丰水年和丰水期雨量充沛，应以防洪为主，妥善利用水资源；枯水年和枯水期来水较少，应根据兴利用水的要求，保证重点，开源节流，减少损失，节约
水量。
为了保证防汛安全，羊毛湾水库2008年建成了流域洪水预警测报系统，改变了过去根据上游实际来水和库水位上涨情况决定防洪调度方案的被动局面，为水库实施更加科学合理的防洪调度提供了可能。从天气预报发布到实际降雨形成，从降雨到实际洪水入库，都有时间差可供充分利用，水库管理单位应根据具体预报状况，采用图表延伸法、雨情推算法、洪水推算法等，择优制定实施调度方案，以达到保安兴利最佳效果。当接到流域小到中雨预报时，可不采取预泄措施，维持库水位不变；当接到大雨预报时，可采取预泄措施，适当降低库水位，在接到暴雨或特大暴雨等预报时，必须采取紧急措施，提前预警降低库水位，为水库安全度汛至下游渭河，形成错峰保安创造有利条件。
3.5 泄洪底洞纳入计算，科学增加水库贮水
根据羊毛湾水库状况和流域内水文特性，现行防洪预案以溢洪道坝顶高程635.9m作为演算起点，分别按P=1%、P=0.2%、P=0.1%、P=0.05%，即按百年、五百年、一千年、两千年一遇洪水考虑进行调洪演算，泄洪底洞主要用于消减洪峰，排泄水库泥沙，最大下泄流量61m3/s，相对溢洪道泄量较小，因此在演算中未作考虑。在水库实际运行中，可将其纳入计算范围，以期及时参与泄水，从而适当提高水库蓄水水位，可以多蓄水90万m3，以提高灌区供水保证率。
4 结语
开展水库挖潜增效，是解决羊毛湾灌区水资源“瓶颈”的重要课题，必须结合水库条件和运用实践，抓住增大库容、多蓄多供两大要点，探索制定初汛、主汛、尾汛差异性控制水位，绘制水库防洪兴利调度图，适当提高水库非汛期控制水位标准，灵活汛期水库调度运用方式，尽快组织实施水库泄洪减淤，加大库区水土流失治理，在保证安全的前提下，多方提升水库功能，为灌区工农业生产提供更好的用水保证。
作者简介：祝江全（1981-），男，陕西汉中人，陕西省乾县羊毛湾水库管理局助理工程师，研究方向：水利工程管理。
（责任编辑：秦逊玉）
关键词：羊毛湾水库；兴利保安；高效运用；水库工程管理；蓄水效能 文献标识码：A
中图分类号：TV675 文章编号：1009-2374（2015）23-0075-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.23.039
1 库区自然状况
1.1 水土植被
羊毛湾水库位于渭河支流漆水河中游，总库容1.2亿m3，其中兴利库容5220万m3，调洪库容5280万m3。坝址以上干流长78km，控制流域面积1100km2，流域内平均长度58km，宽度18km，呈扇形分布。流域内大部分面积为黄土高原丘陵沟壑区，植被覆盖较差，水土流失严重，对水库兴利增效具有不利影响。
1.2 降雨洪水
该流域处于陕西省西南潮湿气流与西北冷空气交接的地区。其降雨特点是强度大，历时短，笼罩面积小，降水和径流年内分布不均匀，导致流域内出现较大洪水，表现为单峰为主，峰形尖瘦，陡涨陡落，流量变化悬殊极大。
1.3 地质构造
羊毛湾水库坝址地段基底为奥陶系炭岩，上复红土砾石层，二者不整合接触，且呈厚层状，层理不发育，炭岩裂隙构造密集，岩性破碎，表层经水冲刷渗漏严重，加之其下泥灰岩顺断层裂隙分布，久之形成溶洞、溶槽、溶孔，构成了灰岩层水以上近80m范围内的良好排水场，使水库形成“悬库”。
2 存在问题
羊毛湾水库近10多年来，随着全球气候变暖，上游及库周果林种植面积急剧扩大，灌区粮经作物比已由1979年的93.7调整到目前的39.61，区域小气候发生变化，暴雨、较大降雨次数减少，河道来水锐减，水资源利用出现了新的问题：
2.1 水库来水不足，供需矛盾发展
2006～2010年，水库上游年均来水1457.4万m3，最高年份3800万m3，最低年份1103万m3；出库水量年均1607万m3，最高年份2209万m3，最低年份1489万m3；1997年建成的引冯济羊工程，因供求紧张供水也在逐年减少。目前灌区年需水量约在1600万～2200万m3，缺口达500万m3以上，缺水率为24%。
2.2 水库淤积较快，蓄水能力降低
因库区水土流失严重，2002年经观测坝前淤积已高达618.0m，淤积总量1570万m3，滞洪库容522万m3，不利于发挥水库正常功能。如这些年管理单位多次想在非干旱时段提前从冯家山水库低价购水，但受水库容积制约终未能如愿。水库淤积与供水不足问题相互交织，严重制约水库效能发挥。
3 解决对策
水库调控使用的目的是在确保工程安全的前提下，合理安排蓄水、用水、泄水，处理好防洪、兴利、排沙三个方面的关系，最大限度地发挥水库工程综合效益。在实际工作中，必须加强调查研究，认真总结经验，统筹兼顾，多方并举，因情制宜，以充分发挥水库功能。
3.1 实施泄洪减淤，增加有效库容
目前国际国内维护水库库容的手段主要有排洪拉沙减淤、人工机械清淤、库区植树种草绿化等。羊毛湾水库因地处峡谷，交通不便，人工机械清淤成本较高。排洪拉沙减淤就是按照蓄清排浑原则，利用清浑水比重不同，当浑水潜入清水底部时立即开闸排沙，减少库内泥沙淤积，因弃水量小，基本不影响水库蓄水。羊毛湾水库在实际运行中，因近年上游来水较少，排沙减淤基本未能实施。目前急需在主汛期择机实施泄洪排沙减淤，以提高水库有效库容。根据多年观测经验，实施一次排沙减淤增加的有效库容，可以利用3年左右，随后可及时蓄水利用，在经济上比较切实可行。
3.2 库区植树种草，根治水土流失
羊毛湾水库拦蓄的漆水河，发源于麟游县招贤镇以北的斜梁，主河长92km，弯曲系数1.46，平均坡降7.4%，流域有较大河流7个，总面积3287km2，因属黄土高原丘陵沟壑区，水土流失比较多，造成水库淤积严重。目前应制定实施规划，坚持工程措施与生物措施结合，由管理单位和地方政府配合，积极组织群众植树种草，绿化荒滩，利用5～10年时间，切实治理流域水土流失，防治水库泥沙，从根本上保护水库有效库容，增加蓄水效益。
3.3 提高非汛期水位，扩大水库蓄水
羊毛湾水库多年平均降雨量600mm左右，主要集中在7～9月，多年平均径流量8518m3，河源来水除少量由春季融雪补给外，主要由降雨形成，按照现行规定，非汛期蓄水仍按汛限水位635.9m控制。即以溢洪道堰顶高程作为调洪演算起调点，超出部分水位执行来多少泄多少的运行方案，使库区水资源未能得到充分利用。因为除险加固后，羊毛湾水库坝顶高程为646.6m，防浪墙顶高程647.6m，2000年一遇校核洪水位645.7m，水库按安全超高和风浪爬高分别为0.5m和1m，校核洪水位加风浪爬高为646.6m，比防浪墙高程低1m时，大坝洪水标准是安全的。如果通过溢洪道设施把非汛期水库蓄水位控制从635.9m提高到636.9m，可多蓄水464万m3，能更好满足当地工农业生产用水需求。
3.4 灵活汛期水位调度，力求综合效益最佳
汛期一般可划分为初汛、主汛、尾汛三个阶段。羊毛湾灌区严重缺水，为充分发挥水库兴利作用，应根据丰水年、枯水年中长期预报和历史观测资料分析，准确划分汛期不同时段，绘制水库防洪调度图，科学制定汛期水位。丰水年和丰水期雨量充沛，应以防洪为主，妥善利用水资源；枯水年和枯水期来水较少，应根据兴利用水的要求，保证重点，开源节流，减少损失，节约
水量。
为了保证防汛安全，羊毛湾水库2008年建成了流域洪水预警测报系统，改变了过去根据上游实际来水和库水位上涨情况决定防洪调度方案的被动局面，为水库实施更加科学合理的防洪调度提供了可能。从天气预报发布到实际降雨形成，从降雨到实际洪水入库，都有时间差可供充分利用，水库管理单位应根据具体预报状况，采用图表延伸法、雨情推算法、洪水推算法等，择优制定实施调度方案，以达到保安兴利最佳效果。当接到流域小到中雨预报时，可不采取预泄措施，维持库水位不变；当接到大雨预报时，可采取预泄措施，适当降低库水位，在接到暴雨或特大暴雨等预报时，必须采取紧急措施，提前预警降低库水位，为水库安全度汛至下游渭河，形成错峰保安创造有利条件。
3.5 泄洪底洞纳入计算，科学增加水库贮水
根据羊毛湾水库状况和流域内水文特性，现行防洪预案以溢洪道坝顶高程635.9m作为演算起点，分别按P=1%、P=0.2%、P=0.1%、P=0.05%，即按百年、五百年、一千年、两千年一遇洪水考虑进行调洪演算，泄洪底洞主要用于消减洪峰，排泄水库泥沙，最大下泄流量61m3/s，相对溢洪道泄量较小，因此在演算中未作考虑。在水库实际运行中，可将其纳入计算范围，以期及时参与泄水，从而适当提高水库蓄水水位，可以多蓄水90万m3，以提高灌区供水保证率。
4 结语
开展水库挖潜增效，是解决羊毛湾灌区水资源“瓶颈”的重要课题，必须结合水库条件和运用实践，抓住增大库容、多蓄多供两大要点，探索制定初汛、主汛、尾汛差异性控制水位，绘制水库防洪兴利调度图，适当提高水库非汛期控制水位标准，灵活汛期水库调度运用方式，尽快组织实施水库泄洪减淤，加大库区水土流失治理，在保证安全的前提下，多方提升水库功能，为灌区工农业生产提供更好的用水保证。
作者简介：祝江全（1981-），男，陕西汉中人，陕西省乾县羊毛湾水库管理局助理工程师，研究方向：水利工程管理。
（责任编辑：秦逊玉）