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1、自然地理经济概况
尖山水库位于安徽省岳西县境内、大别山南麓、皖河支流的皖水上游,属长江水系。水库大坝位于岳西县城关下游毛尖山乡境内,坝址以上流域面积202Km2;大坝至岳西城关河道长约6km,至河源主干流23km,河道坡降大。水库上游多为深山区,两岸遍布支流与小溪,坡陡水急,洪水暴发时,陡涨陡落,主雨峰所造成的洪水过程多为1~2天。
流域地处长江中游大别山南麓深山区,为亚热带季风气候区,其多年平均温度为15℃;受季风和台风的影响,流域内雨量充沛,坝址处多年平均降雨量为1500mm,年降雨量多集中在汛期,5-9月份降雨量约占全年总雨量的70%。
本工程所属大别山腹地,山势陡峻,河谷深切,部分岩石裸露。库区地层分布比较单一,主要由角闪石斑状花岗岩构成。
库区地貌比较简单,属构造侵蚀地形之低山区,为冰川地形。坝址地质构造比较复杂,有断层及挤压破碎带和各种裂隙,在坝址下游处有一柳家坦大断层,断层为北东走向;岩性主要为角闪石斑状花岗岩,其次为北东向之岩脉侵入,与围岩接触良好。坝址裂隙比较发育,其中以构造裂隙最为发育。水库两岸山体雄厚,无不稳定的滑落体和滑坡体存在,两岸均为角闪石斑状花岗岩,岩性坚硬,原岩不透水。
建库以来,已安全运行三十余年,实测最高库水位368.32m(69年7月14日),最低库水位342.49m(78年7月14日);最大洪峰流量为2980 m3/S;实测年降雨量最大为2362.4mm(1969年),年降雨量最小为870.4mm(1978年)。实测最大一日降雨量为324.3mm(69年7月16日),实测三天最大降雨量为463.3mm(69年7月14—16日)。水库多年平均径流量为1.6亿m3,但年际分布差异大,实测最大年径流量为3.6亿m3(1969年),最小年径流量为0.65亿m3(1978年)。自水库运行以来,共发生弃水16次,弃水总量为34亿方。
库区表面多为风化砂层,经雨水冲刷后流失严重,自建库以来,累计淤积量达700万m3;经过多年的综合治理,流域范围内植被情况有所好转,水土流失情况基本得到控制,现年均淤砂量约为15万m3。
2、水库工程概况
水库枢纽建筑物包括拦河大坝、右岸开敞式溢洪道、导流底孔、引水隧洞和发电厂房等。毛尖山水库原设计总库容0.54亿m3,93年复测总库容为0.495亿m3;水库正常蓄水位为364.7m,死水位为345m;水库兴利库容为0.23亿m3,死库容为0.014亿m3,是以发电为主、兼有防洪、灌溉和养殖作用的部分年调节水库。
水库大坝为粘土心墙土石混合坝,最大坝高72.7m, 坝顶长210m,底宽240m,顶宽6m;大坝于1958年6月开工,59年1月坝体进行大面积填筑,同年10月大坝心墙施工到顶,60年9月水库封孔蓄水,62年4月大坝主体工程基本完成;在施工期间,发现心墙有多处裂缝,63、64两年进行了灌浆处理;64年下半年大坝全部竣工。76年大坝加高0.7m至现在的372.7m高程;84年在大坝上游面370m高程修建人行便道一条;94年进行了粘土心墙与防浪墙结合部防渗处理;为保护右坝头的安全,94年底进行了溢洪道左导墙的加高和加长;98年进行了大坝水平位移观测系统的更新改造。
水库大坝属2级水工建筑物,按百年洪水设计、千年洪水校核,对应的库水位为370.2m和372.2m。坝顶高程372.7m,防浪墙顶高程373.7m,最大坝高72.7m;右岸为开敞式溢洪道,宽127.5m,堰顶高程364.7m,属未完成工程。94年大坝首轮定检时确定为正常坝。
大坝现布设有竖直位移、水平位移、大坝测压管水位和大坝渗流量等监测项目;经三十几年的连续观测,大坝变形正常,渗流稳定。
发电引水隧洞全长2382m,干洞段直径4.6m,在隧洞干段末端设有调压井,调压井后为压力斜井段,直径2.3m,后接两发电支管,直径为1.75m。发电厂房位于大坝下游皖水与鹭鸶河交汇处,距大坝4km,66年4月投产发电,安装有两台12.5MW水轮发电机组,以两条110KV出线联入电网,主要担任系统调峰任务,多年平均年发电量约为4000万KWh。
水库设计灌溉面积13万亩,养殖水面3000亩;其防洪和灌溉任务较小;78年因灌溉需要,曾放空了水库,缓解了下游旱情。
大坝右岸开敞式溢洪道属未完成工程,当库水位超过364.7m时,只能自由溢洪,无法控制,每次弃水时不能有效拦蓄洪水尾巴之水量,水库控制运用能力差。88年委托安徽省水利设计院作过溢洪道续建工程设计,后因资金落实困难没有建设。
3、水库控制运用办法
毛尖山水库主要以发电为主,在系统内基本上担任峰荷运行。日常运行由安徽省电力公司管辖;发电设备日常运用由省调度中心委托安庆地调代为调度。汛期按省防计划控制运用,汛限水位为350m,当库水位超过350m而低于364.7m时,水库只能通过发电放水,最大下泄流量为26.8 m3/s;当库水位达到364.7m以上时,由开敞式溢洪道自由溢洪,百年一遇洪水时,最大下泄流量为2916 m3/s,千年一遇洪水时,最大下泄流量为4643 m3/s。
为确保水库大坝的安全、合理利用水资源,增加水库发电量和减少洪害损失,为防汛和水库优化调度提供依据,提高水库的综合效益;毛尖山水库于99年汛前建设了水情自动册报系统。该工程规模目前按1:5建设,即一个中心站(城关办公楼),三个雨量遥测站(朱屋,王大湾和大坝),一个雨量有线站(办公楼),一个水位遥测站(大坝)。从这几年的运行情况看,取得了较好的经济效果。
4、水库工程效益
毛尖山水库总库容为0.495亿m3;其中防洪库容为0.458亿m3,死库容为0.014亿m3,是以发电为主、结合防洪、灌溉和养殖的部分年调节重点中型水库,是皖水流域开发的骨干工程。
水库建设运行以来,累计发电13亿Kwh,拦蓄大小洪水30余次;特别是69年、91年和96年汛期,水库持续多日高水位运行,大大削减了洪峰流量;69年7月14日库水位达368.32米,为历史最高水位,由此推算洪峰流量为2980 m3/s,最大出库流量2580 m3/s,削减洪峰流量400 m3/s,减轻了下游沿岸的防洪压力。
5、水库工程目前存在的主要问题
大坝右岸开敞式溢洪道属未完成工程,当库水位超过364.7m时,只能自由溢洪,无法控制,每次弃水时不能有效拦蓄洪水尾巴之水量,影响了水库效益的发挥。(88年委托安徽省水利设计院作过溢洪道续建工程设计,后因资金落实困难没有建设)。自水库运行以来,发生弃水16次,弃水总量为34亿m3。
自建库以来,水库累计淤积达700万m3,分别淤积在河道上和水库内,已经造成水库有效库容的减少;尽管近几年来水土保持情况有所好转,但淤积总量仍在增加,现350m水位时,库容仅366万m3;应着手研究控制水库淤积的方法和措施。
水库汛期按省防计划控制运用,由于历史原因,汛限水位一直确定为350m,汛前、汛期库水位超过350m时,只能由安庆地调安排发电放水。因水库淤积及考虑到库区村民养殖等因素,原确定的350m汛限水位偏低,建议将水库的汛限水位进行适当调整。93年水库大坝定检时,以364.7m作为防洪起调水位,按百年设计、千年校核进行洪水复核,大坝满足防洪安全要求。
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