一、工程規(guī)劃及任務(wù)
漁洞水庫位于金沙江流域的二級(jí)支流居樂河上,下游稱灑漁河,流經(jīng)橫江匯入金沙江,距昭通市昭陽區(qū)23Km,是一座以灌溉為主,綜合利用的大(二)型水利工程。水庫總庫容3.55億立方米,壩高87m。
漁洞水庫所在地昭通市是云南東北部重鎮(zhèn),位于云、貴、川三省的結(jié)合部,為多民族雜居地,該地區(qū)資源豐富,是國土規(guī)劃中的攀西——六盤水開發(fā)區(qū)的腹地,長期以來,該地區(qū)工農(nóng)業(yè)發(fā)展緩慢,經(jīng)濟(jì)貧窮落后,改革開發(fā)以來雖然經(jīng)濟(jì)有較大發(fā)展,但由于工農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)薄弱以及人口過快增長,目前按人均工農(nóng)業(yè)產(chǎn)值仍屬貧困地區(qū)。
昭魯盆地(壩子)總耕地面積50.2萬畝,水利條件差,漁洞水庫渠系灌溉系統(tǒng)發(fā)揮作用前其有效灌溉程度僅25.2%,以旱作為主,且單產(chǎn)較低,因此解決本地區(qū)農(nóng)田的灌溉問題是昭通地區(qū)脫貧致富的重要措施之一。漁洞水庫發(fā)揮效益后,昭魯壩子水利化程度可達(dá)87.2%,每年可凈增產(chǎn)糧食1.1億千克,可達(dá)到糧食小區(qū)自求平衡。
昭通褐煤資源豐富,已探明儲(chǔ)量80億噸,可露天開采,經(jīng)過規(guī)劃,坑口火電廠第一期設(shè)計(jì)裝機(jī)容量120萬KW,最終規(guī)??蛇_(dá)300萬KW以上。但煤電資源的開發(fā)規(guī)模又受水資源條件的制約。漁洞水庫的興建可解決煤田及火電廠的供水水源問題。
昭通城市用水較為緊缺,該水庫建成后,可向城市供水。2000年供水量為855萬立方米/年,中期2010年供水量為1804萬立方米/年。
漁洞水庫建成前,昭通地方電力系統(tǒng)總裝機(jī)僅5.1萬KW,以徑流式電站為主,枯季出力不足2萬KW,缺電面大,因此在網(wǎng)內(nèi)增加具有調(diào)峰、調(diào)枯功能的電站是提高昭通地方電網(wǎng)供電質(zhì)量和保證安全運(yùn)行的關(guān)鍵措施,漁洞水庫壩后電站為擔(dān)負(fù)此任務(wù)的首選電站。
灑漁河下游水能資源豐富,總落差1150m。規(guī)劃按四級(jí)開發(fā),漁洞水庫是下游各梯級(jí)電站的龍頭水庫,可對(duì)下游梯級(jí)電站補(bǔ)償調(diào)節(jié)供水,對(duì)提高下游梯級(jí)電站的保證出力作用重大,該水庫的興建,將促進(jìn)下游高橋等梯級(jí)電站的開發(fā)。
二、自然條件
漁洞水庫位于云南高原的東北部,烏蒙山的北緣,灑漁河上游居樂河上,海拔高程在2000~3000m內(nèi),水系發(fā)育,河谷深切,相對(duì)高差一般在200~600m,形成高山深谷相間的地貌景觀。
壩址區(qū)河流流向南東40~50度,比降0.5%,河底寬30~40m,河床高程1907~1910m,岸河底無深潭,河谷為“V”型,兩岸對(duì)稱,左岸山高370m,右岸山高300m,岸坡尚稱為平整,坡度一般39~42度。物理地質(zhì)現(xiàn)象不發(fā)育,主要表現(xiàn)為沖溝、風(fēng)化、構(gòu)造破碎風(fēng)化巖體。
壩址出露地層為上二迭統(tǒng)峨嵋山玄武巖,巖層從第13層到29層,其中致密狀玄武巖占整個(gè)壩基的57%,杏仁狀玄武巖占36.7%,火山角礫巖占2%,第15層為玄武質(zhì)頁巖,巖層厚0.2m,第20層為凝灰?guī)r,巖層厚0.4~0.5m,以上二層軟弱巖層占?jí)位娣e的2%。巖層呈單斜構(gòu)造成,走向近南北與河流近正交,傾向下游,傾角38~50度。壩基98%為堅(jiān)硬巖層,巖石飽和抗壓強(qiáng)度為41~105Mpa,整個(gè)壩基未發(fā)現(xiàn)構(gòu)成深層滑動(dòng)的結(jié)構(gòu)面。壩址地震基本烈度為7度。
右岸位于壩軸線上游30m處有一松動(dòng)體,前緣高程1930m,垂直河床邊坡長度約120m,平均坡度38度,順河床寬度約52m,整個(gè)松動(dòng)體體積約12萬立方米。松動(dòng)的失事將給工程帶來難以預(yù)測(cè)的危害。對(duì)松動(dòng)體的整治采用預(yù)應(yīng)力錨索加地基梁、固結(jié)灌漿、擋墻的綜合處理方案,確保了松動(dòng)體的穩(wěn)定。
漁洞水庫多年平均流量11.6立方米/秒,實(shí)測(cè)最大流量423立方米/秒(1654年8月24日),實(shí)測(cè)最小流量0.48立方米/秒(1958年5月10日),調(diào)查歷史最大流量922立方米/秒(1856年),多年平均含沙量3.09千克/立方米,多年平均輸沙量113萬噸。
三、樞紐工程布置及主要建筑物
大壩為砼細(xì)骨料砌石重力壩,最大壩高87m,壩頂長225.5m,壩軸線方位角北東30°59′。大壩共分為十個(gè)壩段,第一壩段長21m,第五壩段(溢流壩段)長24m,第十壩段長26.5m,其余7個(gè)壩段長均22m,壩頂寬12m。
右岸第一至第四壩段、左岸第六至第十壩段為非溢流壩段,壩頂高程1988m,上游壩坡在1948m高程以下1:0.1,以上為垂直,下游壩坡為1:0.73。
第五壩段位于河床中部,為溢流壩段。溢流堰頂高程1978m,上游壩坡與非溢流壩段相同,下游壩坡為1:0.78。溢流段凈寬14m,分兩孔出流,堰頂設(shè)置兩套7×7m弧形閘門控制,堰面采用WES曲線,下接0.78的直坡段,下段為半徑62.8m的反弧,將水流挑至下游沖坑。溢流表孔最大下泄流量607立方米/秒,最大單寬流量42立方米/s/m,最大流速32m/s,最大水舌挑距81m。在溢流壩段中部設(shè)有一6m寬的閘墩,墩下部設(shè)置無壓泄洪沖沙底孔,底孔全長116.18m,進(jìn)口閘底高程1925m,工作弧門的孔口尺寸為2.5×4m,工作門后用X2=350y的拋物線與底坡1:3.6的直線相接,下段為半徑55m的反弧段,將水流挑至下游。底孔斷面尺寸為2.5m×7.65m,最大下泄流量275立方米/秒,最大單寬流量120立方米/s/m,最大流速31m/s,最大水舌挑距90m。
電站進(jìn)水口為深孔式取水口,設(shè)于第六壩段,進(jìn)口底板高程1944.5m,壓力管軸線與壩軸線正交,管道為壩內(nèi)埋管,一管兩機(jī)供水,主管長94m,管徑2.8m,水輪機(jī)安裝高程1910.88m地面廠房,設(shè)兩臺(tái)裝機(jī)2×6300KW的立式機(jī)組,設(shè)計(jì)水頭60m,設(shè)計(jì)流量25立方米/秒。
南北干渠放水孔分別布置于右岸第三壩段和左岸第九壩段,軸線均與壩軸線垂直,為壓力輸水管,內(nèi)徑1.8m,進(jìn)口底板高程分別為1948m和1951m,南干渠壓力管長為29m,北干渠為24m,設(shè)計(jì)流量分別為10.5立方米/秒,13.5立方米/秒。為提高灌溉供水水溫,在進(jìn)口檢修門前設(shè)置分層取表表水閘門一套,出口設(shè)置1.5×1.5m的弧形工作門,后設(shè)消力池與干渠相接。
四、樞紐工程施工情況
樞紐工程的施工采用“一次圍堰隧洞導(dǎo)流”的方法,導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)采用P=10%實(shí)測(cè)洪水最大洪峰流量370立方米/秒。導(dǎo)流隧洞布置在左岸,全長471m,進(jìn)口底板高程1913m,洞身底坡I=1/200,洞身為6×6方圓形斷面,最大下泄流量21立方米/秒,隧洞內(nèi)為光面爆破噴錨支護(hù)。上下游圍堰頂
高程1931m,高21m,頂寬8m;下游圍堰頂高程1914m,高5m,頂寬8m。
樞紐工程設(shè)計(jì)總工期5年,1992年11月至1993年9月導(dǎo)流隧洞施工;1993年5月至1994年5月大壩壩基開挖;1993年10月截流;1994年5月澆筑大壩;1997年6月大壩工程完工,同年實(shí)現(xiàn)壩后電站第一臺(tái)機(jī)組投入運(yùn)行。2000年12月,省水利廳受云南省人民政府委托,與水利部長江水利委員會(huì)共同主持,進(jìn)行樞紐工程竣工驗(yàn)收,于12月25日正式通過竣工驗(yàn)收。
五、水庫淹沒和工程占地
漁洞水庫淹沒耕地6746畝,淹沒果樹、林木3197畝,遷移人口10963人。
渠系工程占地2561畝,遷移人口1529人。
六、工程量
樞紐工程總工程量為:砼和鋼筋砼30.41萬立方米,砌石9.31萬立方米,土石方開挖19.74萬立方米,
金屬結(jié)構(gòu)安裝、閘門、鋼管650t,啟閉機(jī)15臺(tái);帷幕灌漿7095平方米,固結(jié)灌漿12574平方米。
七、投資
漁洞水庫樞紐初設(shè)批準(zhǔn)總投資23573萬元,修正概算36384萬元,竣工決算36084萬元。
灌區(qū)工程審批概算24107萬元。
八、水質(zhì)情況
漁業(yè)水域生態(tài)系統(tǒng)的能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)是:當(dāng)隨地表徑流大量進(jìn)入水庫水域的懸浮、膠體、溶解、沉淀有機(jī)物被魚類和其他動(dòng)物攝食,或被細(xì)菌分解為氮、磷等無機(jī)物,其中氮、磷和其他無機(jī)鹽類被藻類和水生植物陸續(xù)吸收,魚類則在攝食各種動(dòng)植物時(shí),將氮、磷等營養(yǎng)鹽富集到魚體。當(dāng)捕撈漁業(yè)將魚體捕出時(shí),就減少了(即帶出了)水域中的氮、磷含量。魚類一般含氮2.5~3.5%、磷0.3~0.9%左右。每從水中捕撈1千克魚或在不投飼料的情況下生產(chǎn)1千克魚,就可從水中取出約25~35克氮和3~9克磷。如果水庫水體每年魚捕獲量為100噸,則可從水中取出約2500~3500千克氮和300~900千克磷,表明魚類是水域凈化的主導(dǎo)因素。漁洞水庫魚類増殖和不投餌養(yǎng)殖的發(fā)展規(guī)模越大,其對(duì)水域的凈化作用也就越大。
漁業(yè)凈化是去除氮、磷污染的最好方法,還能去除部分鈣、鉀、鈉等鹽類??梢哉f,漁業(yè)的凈化作用是高級(jí)凈化,它能起到三級(jí)處理的作用。
云南省水環(huán)境監(jiān)測(cè)中心昭通市分中心編制的昭通市水環(huán)境質(zhì)量通報(bào)(2006年第4期)表明: “采用綜合水質(zhì)指數(shù)法評(píng)價(jià)的集中供水水源點(diǎn)漁洞水庫和大龍洞水質(zhì)均為1級(jí),屬水質(zhì)優(yōu)良的供水水源地。
對(duì)漁洞水庫水體用總磷、總氮、高猛酸鹽指數(shù)和透明度等指標(biāo)做富營養(yǎng)化評(píng)價(jià),評(píng)分值為40,其富營養(yǎng)化程度為中營養(yǎng)。根據(jù)《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3838-2002)采用單因子評(píng)價(jià)得其水質(zhì)類別除pH外為3類。
水質(zhì)變化情況與上期監(jiān)測(cè)結(jié)果比較,本月水質(zhì)總體與上期基本一致。主要是由于進(jìn)入汛期,河道內(nèi)水量增加,水體夾帶大量面源污染所致。”
天然水體(包括水庫)pH的變化受季節(jié)、水位、環(huán)境及生物等多種因子的影響。例如光照的增強(qiáng)必引起水溫的上升,水溫的升高又加速了有機(jī)質(zhì)的分解,豐富了水中的營養(yǎng)鹽類,進(jìn)因促進(jìn)了浮游植物的繁殖。由于浮游植物的強(qiáng)烈光合作用,pH在午后一段時(shí)間可達(dá)9-10以上。如投放濾食性鰱、鳙魚類(鰱魚濾取水中的浮游生物、鳙魚主食浮游動(dòng)物,也食藻類)則可有效地改善水的理化特性,其行為本身將會(huì)導(dǎo)致pH的降低。從《2006年漁洞水庫水質(zhì)監(jiān)測(cè)成果表》也可看到,pH主要與季節(jié)變化、水位變化、地表水徑流及外來物質(zhì)有關(guān),水位低,導(dǎo)致pH升高。