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石林县黑龙潭水库工程管理处 云南石林 652200
摘要：本文从黑龙潭水库存在问题、现状及用水情况入手，提出提高汛限水位的必要性，分析讨论了提高汛限水位对水库防洪标准及枢纽建筑物的影响，从而论证了提高黑龙潭水库汛限水位的可行性。
关键词：黑龙潭水库；汛限水位；提高；必要性；可行性
1概况
1.1区域概况
石林彝族自治县位于昆明市东南，距昆明80余km，是全国闻名的风景名胜区。辖2镇8乡91个村委会387个自然村，现有人口22万余人，其中彝族人口占33.2%，土地面积1725km2，耕地267240亩。县域地处滇东岩溶高原的腹心部位，地势起伏平缓，由东向西倾斜，依次为杨梅山、圭山山地、岩溶高原、巴江盆地和西部山地。山脉河流近南北向展布，属珠江水系南盘江流域，南盘江、甸溪河从县域北部和南部过境，巴江纵贯县域西南部，为全县主要地表径流水资源。区域内三分之二的地区为碳酸盐类地层覆盖，岩溶地貌占区域总面积的56%。属低纬度高原山地季风气候，干湿分明，四季如春，多年平均降雨量为960.6mm，降水主要集中在6—9月，冬春多干旱，夏秋易洪涝。全县多年平均径流量量为3.18亿m3，人均占有地表水资源不足1500m3，属贫水地区，水的供需矛盾突出，特别是岩溶地区缺水更加严重。
1.2水库概况
黑龙潭水库位于石林县城东部，距县城4km，座落在南盘江流域巴江支流，本区径流面积315 km2，库区多年平均降雨量940mm，多年平均径流量0.99亿m3。
水库始建于1967年，原为小（一）型水庫，为满足灌区工农业生产及县城居民生活用水，1977年进行扩建，建成总库容2469万m3，年可调节水量5000万m3的中型水库。灌溉着巴江盆地的农田10.26万亩，年供县城工业用水、居民生活用水1000万m3，对下游石林县城及44个自然村的6万余人和昆河国防公路起到防洪保护作用，还对下游的坝后电站、大坝电站、黄家庄电站、小叠水一、二级电站等提供一定的调节水量。是一座以灌溉为主，兼有供水、调洪、水力发电等多功能的综合利用的水利工程，是石林县缺一不可的水利基础设施。
1983年9月大坝扩建工程竣工后，水库开始逐步按设计蓄水，运行正常，1992年3月发现主坝左端外坝坡上部局部浸水，坝顶沿坝轴方向开裂，表面裂缝宽达20mm、长94m，大坝已产生不均匀沉陷，存在坝体渗漏失稳的险情。针对险情产生原因，采取上堵下排的原则，在主坝上游浇筑砼防渗墙和坝体帷幕灌浆，截断坝基粉细砂层和坝身渗漏，在下游主坝坝脚振冲置换，加固基础，利用碎石桩排水减压，并设反压平台，解决坝坡稳定及地震液化问题。除险加固工程于1996年10月竣工，经过除险加固，使水库的管理设施得到了配套和完善，为水库的安全运行、调度、管理工作创造了必要条件。
2提高黑龙潭水库汛限水位的必要性
灌区主要种植的农作物有水稻、烤烟、玉米、小麦、蚕豆及其他经济作物和经济果林，现行灌溉供水主要集中在来年的4—5月的大春用水，此时恰恰是水库来水的最枯时段，供水需矛盾突出。
由于巴江流域地处滇东岩溶高原的腹心地位，属低纬度高原季风气候，干湿分明，降雨具有时空分布不均的特点：①年度变化大，平均三年一大旱；②年内分配不均，旱季（1—5月和10—12月）仅占年降雨量的17.8%，雨季（6—9月）占年降雨量的82.2%，干旱十分频繁，春、夏旱几乎年年皆有。灌区流域内水资源稀少，人均拥有水资源总量远远全国水平，可利用水资源量更低。
随着流域区域内社会的发展及水资源的利用，水库来水总量与降水量相比出现了逐年减少的趋势。如果仍按照工程设计的汛限水位要求调度运行，如果汛后来水偏少，势必造成汛后蓄水压力，造成汛后难于蓄水，降低了水库供水能力，也就不能满足来年灌区灌溉用水要求。因此充分利用水库设施泄洪能力强及汛期降雨量集中的特点，在保证水库防汛安全的前提下，科学、合理的将汛限水位由设计的1728.83m提高至1730.60m以上，增加汛期蓄水200万m3，减小汛后蓄水压力，是保证水库供水能力的有效途径。
另外，汛限水位提高后，增加了坝后电站发电水头，保证坝后电站满负荷运行，年可增加发电10余万度；其次提高汛限水位后，可以使县城自来水管道自压供水，省去自来水供水加压用电等费用50余万元。
3提高黑龙潭水库汛限水位的可行性
3.1水库高水位运行状况
水库大坝自1983年9月竣工，就开始逐步按设计蓄水，运行20余年来，除1992年、1993年因水库出现险情限制蓄水和近几年限制汛期蓄水外，几乎所有年份汛期水位均出现超过1730.6m的情况，从统计多年的蓄水资料，水位超过1730.60m运行的时间年均在270天以上。
3.2水库防洪标准
黑龙潭水库是一座以灌溉为主，兼有城镇供水、防洪、水力发电的中型水库，根据《水利水电等级划分及洪水标准》，黑龙潭水库枢纽为Ⅲ等，防洪标准为100年一遇设计，1000年一遇校核。设计日洪峰流量61.8 m3/s，校核日洪峰流量85.3 m3/s，水库实测日最大洪量为96年6月25日的35.9 m3/s，该日的时段最大流量为46.1 m3/s。水库下游河道防洪标准为20年一遇设计，100年一遇校核，允许最大下泄流量63 m3/s。
黑龙潭水库泄洪设施为扩建工程时修建的溢洪道和除险加固时专为施工所设的泄水洞。溢洪道为宽5m的宽顶堰，底板高程1729.3m，设计泄量67.2 m3/s，校核泄量86.9 m3/s；泄水洞进口为宽顶堰，底板高程1725.1m，设3.0×2m钢闸门一道，设计泄量22.4 m3/s，校核泄量24.0 m3/s。溢洪道与泄水洞联合泄水，在设计洪水位时76.3 m3/s，校核水位时达110.5 m3/s。 从水文资料分析可以看出，黑龙潭水库枢纽工程泄水洞与溢洪道联合运行，其泄流能力可以充分满足排泄各级洪水要求，大大提高了黑龙潭水库的洪水标准。
在设计洪水位以下，水库完全有能力排泄设计洪水标准以下的各级洪水标准，也就是说可以按自然来水宣泄，来多少，泄多少。因此，提高汛期限制水位是科学的、可行的。
3完善的管理制度是汛限水位抬高的有力保障
3.1配套的管理、观测设施
除险加固后的黑龙潭水库的管理、观测设施得到配套和完善，水库的管理、观测实施更加完善，更加齐备。修建了管理围墙、枢纽工程的东、西、中大门管理房，配套了涵闸启闭设备，新增水位观测尺等。
现有观测设施①斜坡式水位观测尺3道，分别设置于主坝和东、西副坝坝肩；②位移觀测控制点3排计70余个，分别设置于主坝前后坝坡；③浸润线观测孔6排，分别设置于主坝和东、西副坝；④砼防渗墙应力应变观测；⑤渗漏、降雨、蒸发等观测。可以对大坝进行动态观测。
3.2专业的管理队伍
从九十年代初期，为适应管理需要，管理处就下设专门负责工程管理的工程管理科，负责水库的管理、观测、调度、运行。目前工程管理科有职工19人，大专以上文化12人，中专文化4人，有各种专业技术人员12人，技术工人7人。在专业技术人员中有高职2人、中职8人、初职2人，在技术工人中有技师2人、高级工4人，中级工1人。
3.3完善的管理制度
从工程管理科成立之初，就制定了严密的管理观测制度，经过十余年的不断补充、完善，使管理观测制度更加合理、更加全面。①水位、水温、蒸发、降水每天观测一次，其中水位汛期每天不低于2次，视来水情况加密观测次数；②水平位移、垂直位移、浸润线、渗漏、砼防渗墙应力应变等每十天观测一次，并视观测数据变化情况进行加密观测；③每年在高低水位进入涵管检查和检修涵闸启闭设施不低于2次，并随时保证闸门、启闭设施操作灵活；④高水位时（蓄水超过2000万m3）配备专职人员对枢纽工程进行巡查；⑤观测资料必须在一日内整理完毕。
配套的管理设施，专业的管理队伍，完善的管理、观测设施，为汛期水位的提高创造了有利条件。
五、结语
黑龙潭水库近年来汛限水位一直执行设计值，制约着水库的调蓄能力，使水库的工程效益难以充分发挥。
根据水库的径流特点及水库供水情况，将水库汛限水位确定为1730.6m，可保证水库蓄水，确保灌区来年春耕生产农业用水。
经过洪水调节和水库泄洪能力分析，提高汛期汛限水位不会降低水库防洪标准，也不会影响大坝的安全运行。
水库除险加固实施时，为保证水库度汛安全，增设了泄水洞，增强了水库防洪能力，使水库汛期提高水位，增强水库调蓄能力，充分发挥工程效益已成必然的。提高黑龙潭水库汛限水位是必要的，也是可行的。
摘要：本文从黑龙潭水库存在问题、现状及用水情况入手，提出提高汛限水位的必要性，分析讨论了提高汛限水位对水库防洪标准及枢纽建筑物的影响，从而论证了提高黑龙潭水库汛限水位的可行性。
关键词：黑龙潭水库；汛限水位；提高；必要性；可行性
1概况
1.1区域概况
石林彝族自治县位于昆明市东南，距昆明80余km，是全国闻名的风景名胜区。辖2镇8乡91个村委会387个自然村，现有人口22万余人，其中彝族人口占33.2%，土地面积1725km2，耕地267240亩。县域地处滇东岩溶高原的腹心部位，地势起伏平缓，由东向西倾斜，依次为杨梅山、圭山山地、岩溶高原、巴江盆地和西部山地。山脉河流近南北向展布，属珠江水系南盘江流域，南盘江、甸溪河从县域北部和南部过境，巴江纵贯县域西南部，为全县主要地表径流水资源。区域内三分之二的地区为碳酸盐类地层覆盖，岩溶地貌占区域总面积的56%。属低纬度高原山地季风气候，干湿分明，四季如春，多年平均降雨量为960.6mm，降水主要集中在6—9月，冬春多干旱，夏秋易洪涝。全县多年平均径流量量为3.18亿m3，人均占有地表水资源不足1500m3，属贫水地区，水的供需矛盾突出，特别是岩溶地区缺水更加严重。
1.2水库概况
黑龙潭水库位于石林县城东部，距县城4km，座落在南盘江流域巴江支流，本区径流面积315 km2，库区多年平均降雨量940mm，多年平均径流量0.99亿m3。
水库始建于1967年，原为小（一）型水庫，为满足灌区工农业生产及县城居民生活用水，1977年进行扩建，建成总库容2469万m3，年可调节水量5000万m3的中型水库。灌溉着巴江盆地的农田10.26万亩，年供县城工业用水、居民生活用水1000万m3，对下游石林县城及44个自然村的6万余人和昆河国防公路起到防洪保护作用，还对下游的坝后电站、大坝电站、黄家庄电站、小叠水一、二级电站等提供一定的调节水量。是一座以灌溉为主，兼有供水、调洪、水力发电等多功能的综合利用的水利工程，是石林县缺一不可的水利基础设施。
1983年9月大坝扩建工程竣工后，水库开始逐步按设计蓄水，运行正常，1992年3月发现主坝左端外坝坡上部局部浸水，坝顶沿坝轴方向开裂，表面裂缝宽达20mm、长94m，大坝已产生不均匀沉陷，存在坝体渗漏失稳的险情。针对险情产生原因，采取上堵下排的原则，在主坝上游浇筑砼防渗墙和坝体帷幕灌浆，截断坝基粉细砂层和坝身渗漏，在下游主坝坝脚振冲置换，加固基础，利用碎石桩排水减压，并设反压平台，解决坝坡稳定及地震液化问题。除险加固工程于1996年10月竣工，经过除险加固，使水库的管理设施得到了配套和完善，为水库的安全运行、调度、管理工作创造了必要条件。
2提高黑龙潭水库汛限水位的必要性
灌区主要种植的农作物有水稻、烤烟、玉米、小麦、蚕豆及其他经济作物和经济果林，现行灌溉供水主要集中在来年的4—5月的大春用水，此时恰恰是水库来水的最枯时段，供水需矛盾突出。
由于巴江流域地处滇东岩溶高原的腹心地位，属低纬度高原季风气候，干湿分明，降雨具有时空分布不均的特点：①年度变化大，平均三年一大旱；②年内分配不均，旱季（1—5月和10—12月）仅占年降雨量的17.8%，雨季（6—9月）占年降雨量的82.2%，干旱十分频繁，春、夏旱几乎年年皆有。灌区流域内水资源稀少，人均拥有水资源总量远远全国水平，可利用水资源量更低。
随着流域区域内社会的发展及水资源的利用，水库来水总量与降水量相比出现了逐年减少的趋势。如果仍按照工程设计的汛限水位要求调度运行，如果汛后来水偏少，势必造成汛后蓄水压力，造成汛后难于蓄水，降低了水库供水能力，也就不能满足来年灌区灌溉用水要求。因此充分利用水库设施泄洪能力强及汛期降雨量集中的特点，在保证水库防汛安全的前提下，科学、合理的将汛限水位由设计的1728.83m提高至1730.60m以上，增加汛期蓄水200万m3，减小汛后蓄水压力，是保证水库供水能力的有效途径。
另外，汛限水位提高后，增加了坝后电站发电水头，保证坝后电站满负荷运行，年可增加发电10余万度；其次提高汛限水位后，可以使县城自来水管道自压供水，省去自来水供水加压用电等费用50余万元。
3提高黑龙潭水库汛限水位的可行性
3.1水库高水位运行状况
水库大坝自1983年9月竣工，就开始逐步按设计蓄水，运行20余年来，除1992年、1993年因水库出现险情限制蓄水和近几年限制汛期蓄水外，几乎所有年份汛期水位均出现超过1730.6m的情况，从统计多年的蓄水资料，水位超过1730.60m运行的时间年均在270天以上。
3.2水库防洪标准
黑龙潭水库是一座以灌溉为主，兼有城镇供水、防洪、水力发电的中型水库，根据《水利水电等级划分及洪水标准》，黑龙潭水库枢纽为Ⅲ等，防洪标准为100年一遇设计，1000年一遇校核。设计日洪峰流量61.8 m3/s，校核日洪峰流量85.3 m3/s，水库实测日最大洪量为96年6月25日的35.9 m3/s，该日的时段最大流量为46.1 m3/s。水库下游河道防洪标准为20年一遇设计，100年一遇校核，允许最大下泄流量63 m3/s。
黑龙潭水库泄洪设施为扩建工程时修建的溢洪道和除险加固时专为施工所设的泄水洞。溢洪道为宽5m的宽顶堰，底板高程1729.3m，设计泄量67.2 m3/s，校核泄量86.9 m3/s；泄水洞进口为宽顶堰，底板高程1725.1m，设3.0×2m钢闸门一道，设计泄量22.4 m3/s，校核泄量24.0 m3/s。溢洪道与泄水洞联合泄水，在设计洪水位时76.3 m3/s，校核水位时达110.5 m3/s。 从水文资料分析可以看出，黑龙潭水库枢纽工程泄水洞与溢洪道联合运行，其泄流能力可以充分满足排泄各级洪水要求，大大提高了黑龙潭水库的洪水标准。
在设计洪水位以下，水库完全有能力排泄设计洪水标准以下的各级洪水标准，也就是说可以按自然来水宣泄，来多少，泄多少。因此，提高汛期限制水位是科学的、可行的。
3完善的管理制度是汛限水位抬高的有力保障
3.1配套的管理、观测设施
除险加固后的黑龙潭水库的管理、观测设施得到配套和完善，水库的管理、观测实施更加完善，更加齐备。修建了管理围墙、枢纽工程的东、西、中大门管理房，配套了涵闸启闭设备，新增水位观测尺等。
现有观测设施①斜坡式水位观测尺3道，分别设置于主坝和东、西副坝坝肩；②位移觀测控制点3排计70余个，分别设置于主坝前后坝坡；③浸润线观测孔6排，分别设置于主坝和东、西副坝；④砼防渗墙应力应变观测；⑤渗漏、降雨、蒸发等观测。可以对大坝进行动态观测。
3.2专业的管理队伍
从九十年代初期，为适应管理需要，管理处就下设专门负责工程管理的工程管理科，负责水库的管理、观测、调度、运行。目前工程管理科有职工19人，大专以上文化12人，中专文化4人，有各种专业技术人员12人，技术工人7人。在专业技术人员中有高职2人、中职8人、初职2人，在技术工人中有技师2人、高级工4人，中级工1人。
3.3完善的管理制度
从工程管理科成立之初，就制定了严密的管理观测制度，经过十余年的不断补充、完善，使管理观测制度更加合理、更加全面。①水位、水温、蒸发、降水每天观测一次，其中水位汛期每天不低于2次，视来水情况加密观测次数；②水平位移、垂直位移、浸润线、渗漏、砼防渗墙应力应变等每十天观测一次，并视观测数据变化情况进行加密观测；③每年在高低水位进入涵管检查和检修涵闸启闭设施不低于2次，并随时保证闸门、启闭设施操作灵活；④高水位时（蓄水超过2000万m3）配备专职人员对枢纽工程进行巡查；⑤观测资料必须在一日内整理完毕。
配套的管理设施，专业的管理队伍，完善的管理、观测设施，为汛期水位的提高创造了有利条件。
五、结语
黑龙潭水库近年来汛限水位一直执行设计值，制约着水库的调蓄能力，使水库的工程效益难以充分发挥。
根据水库的径流特点及水库供水情况，将水库汛限水位确定为1730.6m，可保证水库蓄水，确保灌区来年春耕生产农业用水。
经过洪水调节和水库泄洪能力分析，提高汛期汛限水位不会降低水库防洪标准，也不会影响大坝的安全运行。
水库除险加固实施时，为保证水库度汛安全，增设了泄水洞，增强了水库防洪能力，使水库汛期提高水位，增强水库调蓄能力，充分发挥工程效益已成必然的。提高黑龙潭水库汛限水位是必要的，也是可行的。