這兩天,廣西橫州市的六藍水庫大壩因極端暴雨出現缺口,引起很多關注。
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對于六藍水庫,在此之前,估計相當的鮮為人知。這座水庫總庫容9319萬立方米,放在全國水庫中,也許并不算起眼,但相比它所在的云表江,卻堪稱龐然大物。
云表江,又叫鎮龍江、鱷江,是郁江一條支流,其干流全長83公里,流域面積614平方公里,年徑流量4.11億立方米。
按比例算的話,六藍水庫的總庫容,就占到云表江年徑流量的近1/4。
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也正因如此,在全城探秘看來,這座水庫設計的防洪冗余并不算低。
我們做個計算,云表江4.11億立方米的年徑流量,折算下來,平均流量大約為每秒13立方米,而六藍水庫的泄洪能力,則達每秒20至50立方米,相當于正常水量的2到4倍。
再加上其2526萬立方米的調洪庫容,按常規年份的降雨規律,應對云表江流域內的洪水,可以說是綽綽有余。
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所以,六藍水庫自1958年動工、1960年建成后的,接下來的六十多年里,也一直是橫州市規模最大的水庫,承擔著灌溉與防洪的雙重功能。
一,這次云表江的洪水,六藍水庫為何卻沒“兜住”呢?
全城探秘覺得,最關鍵的原因,就是這場極端暴雨打破了常規計算。
受臺風“美莎克”影響,廣西橫州一帶降下罕見特大暴雨,其中石塘鎮24小時降的雨量高達565毫米,相當于當地半年甚至大半年的雨量,在一天之內全倒了下來。僅僅這24小時的極端暴雨,就使得六藍水庫的入庫水量接近其總庫容,差不多將近1億立方米。
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再考慮到這場暴雨覆蓋的范圍遠不止一個鄉鎮,而云表江的流域范圍也不止有石塘鎮,匯入六藍水庫的云表江上游來水,可能遠超上面提到的數字。
要知道,云表江的年徑流量也才4.11億立方米,這場暴雨24小時下出的水量,已經超過其年徑流量的1/4。
我們再做個計算,24小時,1億立方米的水量,折算成流量的話,就相當于每秒高達1157立方米。
而7月5日晚,六藍水庫管理站發布的提前泄洪通知里提到,計劃下泄流量只有每秒20到50立方米,入庫流量是泄洪能力的幾十倍,這意味著下泄水量在這場極端暴雨造成的洪水前,幾乎是杯水車薪。
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這就是六藍水庫沒能“兜住”洪水,導致洪水漫過大壩壩頂的主要原因。
水位上漲的速度,遠超調度預案的預期。
7月5日晚間,管理方先是將泄洪時間從22點提前到20點30分,試圖騰出庫容。到7月6日凌晨2點30分,六藍水庫的水位已經達111.20米,超過設計洪水位0.91米。
而凌晨到清晨的幾個小時里,當地雨勢仍然沒有減弱,上游來水仍在加速匯入,導致庫區水位持續抬升。
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因此,雖然6日早上6點,六藍水庫雖然泄洪閘已經全開,全力泄洪,但水流出庫速度依然追不上入庫速度,最終洪水漫過大壩壩頂。
二,洪水一旦漫過大壩壩頂的情況,就極其危險。
我們都知道,水庫最怕的情況,就是上游來水速度超過自身下泄能力。閘門全開之后,能排多少水就只取決于設計上限,而只要上游的雨還在下,水位就只能繼續往上頂,最終就會導致洪水漫過壩頂。
水庫一旦漫頂,就極其危險了。
正常情況下,大壩壩體能夠承受洪水帶來的水壓,但當洪水漫過壩頂,水流強大的沖刷力卻有可能給壩體帶來嚴重損壞。
尤其是土石壩,這種大壩的壩體主要是承受迎水面的水壓,壩頂和背水面并沒有抵御水流長期沖刷的能力。
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當洪水漫過壩頂后,就會持續沖刷壩坡,表層護坡先被沖毀,接著土料被一層層剝蝕,很快就會沖出溝槽。溝槽形成后,水流更加集中,沖刷力度也呈指數級上升,缺口就會在短時間內迅速擴大。
六藍水庫就是這種情況。
大壩壩體與兩岸山體銜接的東壩頭,以及靠近電站的穿壩結構附近,本身就是相對薄弱的位置,所以最先被水流撕開。
7月6日上午10點20分左右,六藍水庫大壩壩體出現兩處缺口,總長度約50米。從水位超設計洪水位到壩體出現潰口,前后不過八個小時;從全開泄洪閘到出現缺口,僅用了四個多小時。
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對于一座建成六十多年的老土壩來說,漫頂之后留給搶險的窗口時間,往往就只能按分鐘計算了。
三,這件事給我們的經驗與教訓。
值得注意的是,同期出現險情的不止六藍水庫一座,同在橫州的云表水庫大壩,同樣出現漫頂及缺口。
云表江是條小河,而云表水庫更是建在云表鄉山口村的一條河溪上,其集雨區面積僅31.7平方公里,總庫容卻達到3400萬立方米。
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這件事給我們的經驗和教訓是,在小河上修建相對規模龐大的水庫,尤其是南方地區的這類水庫,不能只考慮其正常年份的徑流量。
原因很明顯!
建在小河、河溪上的中型水庫,也許平時看起來庫容充裕、調控能力很強,可一旦遭遇極端暴雨,就會暴露短板暴露。
小河流域面積小,河道本身就比較狹窄,天然泄洪能力有限。正常年份里,水庫能輕松攔蓄徑流,可遇上極端暴雨,短時間內形成的洪水水量,可能就不比其年徑流量少很多。
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短時間內洪水涌入,庫區水位就會以遠超設計預期的速度上漲,下游河道又承托不住大流量下泄,最終只能眼睜睜看著水位漫過壩頂。
這件事也算是給我們提了個醒,南方地區的那些建在小河上的水庫,可能庫容量相比小河年徑流量很大,但在極端暴雨造成的洪水面前,它們并沒有我們想象的那么能“兜”。
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小河雖小,我們修建水庫,防洪能力卻要盡可能往大了算。
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