这两天,广西横州市的六蓝水库大坝因极端暴雨出现缺口,引起很多关注。

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对于六蓝水库,在此之前,估计相当的鲜为人知。这座水库总库容9319万立方米,放在全国水库中,也许并不算起眼,但相比它所在的云表江,却堪称庞然大物。

云表江,又叫镇龙江、鳄江,是郁江一条支流,其干流全长83公里,流域面积614平方公里,年径流量4.11亿立方米。

按比例算的话,六蓝水库的总库容,就占到云表江年径流量的近1/4。

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也正因如此,在全城探秘看来,这座水库设计的防洪冗余并不算低。

我们做个计算,云表江4.11亿立方米的年径流量,折算下来,平均流量大约为每秒13立方米,而六蓝水库的泄洪能力,则达每秒20至50立方米,相当于正常水量的2到4倍。

再加上其2526万立方米的调洪库容,按常规年份的降雨规律,应对云表江流域内的洪水,可以说是绰绰有余。

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所以,六蓝水库自1958年动工、1960年建成后的,接下来的六十多年里,也一直是横州市规模最大的水库,承担着灌溉与防洪的双重功能。

一,这次云表江的洪水,六蓝水库为何却没“兜住”呢?

全城探秘觉得,最关键的原因,就是这场极端暴雨打破了常规计算。

受台风“美莎克”影响,广西横州一带降下罕见特大暴雨,其中石塘镇24小时降的雨量高达565毫米,相当于当地半年甚至大半年的雨量,在一天之内全倒了下来。仅仅这24小时的极端暴雨,就使得六蓝水库的入库水量接近其总库容,差不多将近1亿立方米。

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再考虑到这场暴雨覆盖的范围远不止一个乡镇,而云表江的流域范围也不止有石塘镇,汇入六蓝水库的云表江上游来水,可能远超上面提到的数字。

要知道,云表江的年径流量也才4.11亿立方米,这场暴雨24小时下出的水量,已经超过其年径流量的1/4。

我们再做个计算,24小时,1亿立方米的水量,折算成流量的话,就相当于每秒高达1157立方米。

而7月5日晚,六蓝水库管理站发布的提前泄洪通知里提到,计划下泄流量只有每秒20到50立方米,入库流量是泄洪能力的几十倍,这意味着下泄水量在这场极端暴雨造成的洪水前,几乎是杯水车薪。

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这就是六蓝水库没能“兜住”洪水,导致洪水漫过大坝坝顶的主要原因。

水位上涨的速度,远超调度预案的预期。

7月5日晚间,管理方先是将泄洪时间从22点提前到20点30分,试图腾出库容。到7月6日凌晨2点30分,六蓝水库的水位已经达111.20米,超过设计洪水位0.91米。

而凌晨到清晨的几个小时里,当地雨势仍然没有减弱,上游来水仍在加速汇入,导致库区水位持续抬升。

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因此,虽然6日早上6点,六蓝水库虽然泄洪闸已经全开,全力泄洪,但水流出库速度依然追不上入库速度,最终洪水漫过大坝坝顶。

二,洪水一旦漫过大坝坝顶的情况,就极其危险。

我们都知道,水库最怕的情况,就是上游来水速度超过自身下泄能力。闸门全开之后,能排多少水就只取决于设计上限,而只要上游的雨还在下,水位就只能继续往上顶,最终就会导致洪水漫过坝顶。

水库一旦漫顶,就极其危险了。

正常情况下,大坝坝体能够承受洪水带来的水压,但当洪水漫过坝顶,水流强大的冲刷力却有可能给坝体带来严重损坏。

尤其是土石坝,这种大坝的坝体主要是承受迎水面的水压,坝顶和背水面并没有抵御水流长期冲刷的能力。

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当洪水漫过坝顶后,就会持续冲刷坝坡,表层护坡先被冲毁,接着土料被一层层剥蚀,很快就会冲出沟槽。沟槽形成后,水流更加集中,冲刷力度也呈指数级上升,缺口就会在短时间内迅速扩大。

六蓝水库就是这种情况。

大坝坝体与两岸山体衔接的东坝头,以及靠近电站的穿坝结构附近,本身就是相对薄弱的位置,所以最先被水流撕开。

7月6日上午10点20分左右,六蓝水库大坝坝体出现两处缺口,总长度约50米。从水位超设计洪水位到坝体出现溃口,前后不过八个小时;从全开泄洪闸到出现缺口,仅用了四个多小时。

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对于一座建成六十多年的老土坝来说,漫顶之后留给抢险的窗口时间,往往就只能按分钟计算了。

三,这件事给我们的经验与教训。

值得注意的是,同期出现险情的不止六蓝水库一座,同在横州的云表水库大坝,同样出现漫顶及缺口。

云表江是条小河,而云表水库更是建在云表乡山口村的一条河溪上,其集雨区面积仅31.7平方公里,总库容却达到3400万立方米。

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这件事给我们的经验和教训是,在小河上修建相对规模庞大的水库,尤其是南方地区的这类水库,不能只考虑其正常年份的径流量。

原因很明显!

建在小河、河溪上的中型水库,也许平时看起来库容充裕、调控能力很强,可一旦遭遇极端暴雨,就会暴露短板暴露。

小河流域面积小,河道本身就比较狭窄,天然泄洪能力有限。正常年份里,水库能轻松拦蓄径流,可遇上极端暴雨,短时间内形成的洪水水量,可能就不比其年径流量少很多。

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短时间内洪水涌入,库区水位就会以远超设计预期的速度上涨,下游河道又承托不住大流量下泄,最终只能眼睁睁看着水位漫过坝顶。

这件事也算是给我们提了个醒,南方地区的那些建在小河上的水库,可能库容量相比小河年径流量很大,但在极端暴雨造成的洪水面前,它们并没有我们想象的那么能“兜”。

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小河虽小,我们修建水库,防洪能力却要尽可能往大了算。