山东临沂水利工程总公司 山东省 临沂 276000
摘要：山东临沂市政府为治理市区附近的沂河淤堵、污染等问题，以改善城区环境，修复生态湿地，1997年以来，投入大量人力物力对沂河市区段进行全面治理，关停上游污染企业，修复沿河动植物生态系统。同时，为方便市民亲水，相继建成了一批大型橡胶坝，如小埠东、角沂、桃园、柳杭、葛庄等，以拦蓄河道径流，营造市区滨湖景观带，从而改善市区环境，回灌地下水。但沂河是一条季节性较强的山洪河道，橡胶坝群对于雨季河道行洪有一定的阻碍作用，如何科学合理的运行橡胶坝群，确保对洪水的影响减少到最低程度，又能发挥橡胶坝群巨大社会效益，是管理部门需要认真研究的问题，笔者根据多年橡胶坝运行管理经验，就安全问题做如下粗浅分析。
关键词：沂河临沂城区段；橡胶坝群；安全问题分析；对策
1橡胶坝群对河道行洪能力的影响
1.1橡胶坝蓄水水体对河道行洪能力存在一定程度的影响
橡胶坝建设目的就是为了拦河蓄水，形成景观水面，要求蓄水水位具有一定高度且相对稳定，这与山区河道行洪能力强，雨季洪水来的快，退水快相矛盾。不难想象，在一条山洪河道上，若在其下游河床比降仅平缓段，建设若干梯级橡胶坝并蓄水，夏季洪水到来时，如果蓄水水体未能及时腾空，必然对洪水下泄产生一定的阻碍作用，轻则抬高河道水位，对河道行洪建筑物安全带来一定威胁，重则河水暴涨漫堤，导致提防溃决，酿成灾难性事故。沂河临沂市区段河床宽阔，平均宽度1100米脂1300米之间，河床比降一般为1：2000左右，自橡胶坝群建成及近年来运行情况看，虽然各橡胶坝都有严格的防洪调度措施，整个橡胶坝群也有一套联合调度方案，但管理部门在执行调度方案时，往往仍会出现雨季河道洪水情来得突然，调度时间不够用，各坝下泄洪水秩序较乱等情况。一般会出现下泄流量与上游来洪流量在坝群中的下游坝出现叠加，水位出现不同程度抬高，甚至出现泄洪紧急情况。当然，若是橡胶坝消能设施完好，河床稳定，坝基地质条件好一般不会酿成事故。
联合调度过程中之所以出现下游坝前水位有时抬高，分析其原因主要是，一是预报水情不准，一场降雨后，待水文部门提供出水情，防汛指挥部门下达调度指令，留给橡胶坝泄洪的时间就不多了，如果按次序塌坝腾库，应先下游坝泄完再上游坝泄，最后是上游，如沂河较上游的柳杭橡胶坝坝，洪水来临该坝在刚泄水或泄水前洪水早到了，为尽力使泄水与上游来来水错开，往往提前泄水，从而打乱了塌坝秩序。二是为最大限度地发挥水面作用，管理部门在未得到准确的水情前往往不愿提前塌坝放水，导致洪水到来时尚有大量蓄水待泄，延误了腾库时间。
1.2橡胶坝群洪水调度不协调的影响
橡胶坝群洪水调度不协调导致洪水下泄缓慢，或因不协调造成坝与坝之间水位相互叠加，产生短历时高水位，对橡胶坝本身及附近河道建筑物安全带来威胁。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆橡胶坝运行过程中这方面教训是有的，从沂河临沂市区周边橡胶坝运行情况看，坝群联合调度往往难以达到预期效果，而洪水迅猛而至，常常出现短历时高水位，增加了泄洪压力，若遇泄洪消能设施存在问题，就有可能导致消能工程破坏，进而危及坝身总体安全。沂河橡胶坝群中小埠东橡胶坝自1998年汛期正式运行以来，曾发生四次较大水毁事故，其主因是坝下游大量采砂导致河床迅速下切，消能工程难以适应，不满足消能要求外，其次是泄洪过程中水位偏高因素。
1.3橡胶坝控制系统保证率高低对泄洪安全的影响
橡胶坝充排水系统是否安全可靠对整个橡胶坝的安全来讲至关重要，由于橡胶坝建设的年代或采用的技术先进程度、工程投入不同，橡胶坝设备精密程度存在差别，可靠率不一，有的好用、不出事故，有的不好用、经常出现故障，甚至有些控制设备泄洪中出现事故，短时间内又无法解决，酿成重大事故的有之。另一方面，大多数橡胶坝由于投资不足，往往不采用双电源外网电力供应，仅仅采取备用发电机组作为第二电源，保证率低，对橡胶坝安全影响也较大。上述两种情况是导致洪水漫坝而过，河水位突升，造成大冲刷或溃堤灾害。
2坝群联合调度实况分析
沂河是一条山洪季节性较强的山洪河道，汛期降雨量约占全年62.5%，橡胶坝群的建成，改变了原来河道行洪条件，增加了河道防洪压力，为确保橡胶坝群不影响河道行洪，2009年临沂市防汛指挥部门，研究制定了《临沂城区段拦河闸坝汛期防洪联合调度运行方案（试行）》，从近几年运行情况看,坝群联合调度对于减轻橡胶坝对河道行洪能力的影响具有一定作用，避免了各坝洪水调度的随意性，但缺乏数据支持，一次性腾库迎洪调度时间长短未加以规定，不能准确的针对不同洪水、流量过程进行调度，各坝仅对不同来水作了一般性泄洪规定，未能提出整个河道遇不同标准的降雨或洪峰流量各坝调度措施，达到的水位是多少，这说明，联合调度方案还有待进一步验证、修改。
3沂河市区段防洪对策
沂河是山东境内第二条大河，临沂市区以上流域面积10315平方公里，历史上的沂河洪涝灾害频繁发生，沿河人民深受其害。解放后，国家投入大量人力物力，进行河道治理，沂河洪涝灾害得到一定程度的遏制。近年来，为满足城市发展和人们亲水需求，建设了一批橡胶坝，并且其数量还在不断增加，这就对沂河市区段防洪工作提出更高的要求。要解决这一问题必须采取一系列工程措施和非供措施，从根本上解决联合蓄水营造景观与保其河道行洪功能矛盾，确保河道行洪安全，使河道景观建设能够健康发展
3.1非工程措施
1）修改制定联合调度洪水方案，需要对各坝工程的安全性进行评估分析，除工程本身外，重点要对消能设施及下游河床稳定性进行检测，确定汛限水位，汛期进行严格控制，制定洪峰到来时，塌坝泄水顺序，并规定坝袋塌落到一定高度，达到规定水位的时间，各坝操作时间之和应短于洪水到来历时，若遇大洪水，需坝袋塌至底板，必须充分计算时间，否则，难以在规定的时间内顺利完成坝袋塌落。
2）加强洪水预报工作，要从根本上解决蓄水与防洪的矛盾，能否准确预报沂河上游大于500m3/s的洪水，以及到达橡胶坝断面所需准确时间，是确保橡胶坝群能否安全功过洪水的关键，沂河临沂市区上游尚有近一半流域面积未被控制，水文部门已安装了一些自动雨量站和流量站，无疑，这些设施设备对于提供准确水文信息起到至关重要作用，但从近年来水文资料提供的及时性、准确性看尚不能满足要求，主要是信息量不足，信息不够准确，应在这方面进一步改进预报系统设备，增加数据分析系统的可靠性。
3）进一步明确坝群管理单位与河道管理单位、防汛指挥机构隶属关系，明确责任与权限，建立信息畅通机制。
3.2工程措施
1）应对各坝控制系统进行改造，使之完好精密，运转灵活，对于不能满足要求的备用电源系统，改造或引入第二电网电源，以满足安全可靠要求。
2）各坝应研究安装手动控制系统，一旦遇不可预见情况，能有一个备用手段对橡胶坝进行有效控制，避免发生灾难性事故。
4结语
在山洪河道上建设梯级橡胶坝对于河道行洪安全是有一定影响的，问题是如何认清这种影响，如何采取有效措施去消除这种影响，从而达到河道行洪与水景建设、开发两不误。本文分析了橡胶坝群是如何影响河道行洪的，针对这些影响提出来需要采取的应对措施，并分别举例说明其效果。笔者认为，在各种应对措施中重点还是非工程措施，特别是洪水预报工作，较准确预测洪峰流量、洪水总量及到达河道某一橡胶坝断面历时，进而采取预防措施，应是重中之重。
参考文献
[1]宋东辉，许晶.橡胶坝振动分析[J].水利与建筑工程学报，2004
[2]胡春艳.基于橡胶坝损坏原因和防治措施[J].黑龙江水利科技，2008
论文作者:于兴龙,于兴平,王作强
论文发表刊物:《防护工程》2017年第16期
论文发表时间:2017/10/23
标签：河道论文; 沂河论文; 橡胶坝论文; 洪水论文; 水位论文; 临沂论文; 河床论文; 《防护工程》2017年第16期论文;