引言
合作水库作为中国西南地区重要的水利基础设施之一，承载着防洪、灌溉、供水、发电和生态保护等多重功能。本文将从地理位置、建设背景、工程规模、功能效益、管理维护以及未来发展等多个维度，对合作水库的基本情况进行全面而详细的介绍，旨在为读者提供一个系统、客观的认识。
地理位置与自然环境
合作水库位于中国四川省凉山彝族自治州的喜德县境内，地处大凉山腹地，属于金沙江水系的雅砻江支流。水库坝址坐标为东经102°15′至102°30′，北纬27°50′至28°10′之间，海拔高度在2000米至2800米之间。该区域属于典型的高山峡谷地貌，山高谷深，地形复杂，气候属于高原山地气候，年平均气温约12℃，年降水量在1000毫米左右，雨季集中在5月至9月。
合作水库所在的流域面积约为450平方公里，主河道长度约65公里。库区周边植被覆盖良好，森林覆盖率超过60%，主要树种包括云南松、冷杉、云杉等，生态环境较为优越。然而，该地区也是地质灾害多发区，滑坡、泥石流等现象时有发生，对水库的安全运行构成一定挑战。
建设背景与历史沿革
合作水库的建设构想最早可追溯至20世纪50年代。当时，喜德县及周边地区农业灌溉用水严重不足，干旱频发，制约了当地农业和经济发展。同时，雅砻江支流的水力资源丰富，但缺乏有效利用。经过多次勘察和论证，1975年，四川省水利厅正式批准合作水库项目立项，并于1978年成立工程指挥部，开始筹备建设工作。
合作水库工程于1980年正式动工，采用“边设计、边施工、边修改”的建设模式，历时12年，于1992年主体工程完工并下闸蓄水。工程总投资约1.2亿元人民币，主要由中央财政和地方财政共同承担。建设期间，克服了交通不便、物资匮乏、技术条件有限等重重困难，依靠当地群众和工程技术人员的共同努力，最终完成了这一宏伟工程。
工程规模与主要建筑物
合作水库是一座以灌溉为主，兼具防洪、供水、发电等综合功能的中型水库。其主要技术指标如下：
- 总库容：1.25亿立方米
- 正常蓄水位：2450米（黄海高程）
- 死水位：2420米
- 设计洪水位：2453.5米
- 校核洪水位：2455.2米
- 坝型：心墙堆石坝
- 最大坝高：85米
- 坝顶长度：280米
- 溢洪道：开敞式，位于右岸，净宽40米，最大泄量1200立方米/秒
- 输水隧洞：位于左岸，洞径3.5米，长度约450米，最大输水能力25立方米/秒
- 电站：坝后式电站，装机容量2×2500千瓦，年发电量约2500万千瓦时
水库淹没区涉及喜德县两个乡镇的12个村，淹没土地约3500亩，迁移人口约1800人。移民安置采取“就地后靠”和“外迁安置”相结合的方式，大部分移民在库区周边重新安置。
主要功能与效益
1. 灌溉功能
合作水库是喜德县及周边地区农业灌溉的主要水源。水库通过总干渠和支渠系统，将水输送到下游的农田。总干渠全长35公里，设计流量5立方米/秒，控制灌溉面积达8.5万亩，其中水田4.2万亩，旱地4.3万亩。水库的建成使当地农业从“靠天吃饭”转变为“旱涝保收”，粮食产量大幅提高。例如，喜德县光明镇的水稻亩产从建库前的300公斤提高到现在的600公斤以上，玉米亩产也从400公斤提高到700公斤。
2. 防洪功能
合作水库的防洪库容为2000万立方米，能够有效削减洪峰流量，保护下游喜德县城及周边乡镇的安全。在1998年、2005年和2010年的特大洪水中，水库成功拦蓄洪水，避免了下游地区重大损失。据统计，合作水库累计防洪减灾效益超过5亿元人民币。
3. 供水功能
水库为喜德县城及周边乡镇提供生活和工业用水。供水系统包括取水塔、输水管道和净水厂，日供水能力达3万吨，满足了约10万人口的用水需求。近年来，随着当地工业的发展，水库的工业供水量逐年增加，年供水量已达500万立方米。
4. 发电功能
合作水库电站是当地重要的清洁能源来源。电站年发电量2500万千瓦时，除满足喜德县部分用电需求外，还并入四川省电网，为区域经济发展提供电力支持。电站的运行不仅带来了经济效益，还减少了煤炭等化石能源的消耗，具有显著的环保效益。
5. 生态保护与旅游开发
水库建成后，库区形成了一个面积达6平方公里的人工湖，改善了局部小气候，增加了空气湿度，促进了周边植被的生长。库区水质良好，达到国家《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）Ⅱ类标准，为水生生物提供了良好的栖息环境。近年来，当地政府开始规划库区的生态旅游开发，拟建设环湖公路、观景平台、度假村等设施，打造集生态观光、休闲度假、科普教育于一体的旅游目的地。
管理与维护
合作水库的管理机构为“喜德县合作水库管理处”，隶属于喜德县水利局。管理处现有职工45人，下设办公室、工程管理科、调度科、水政监察科和电站管理科等职能部门。水库的日常管理包括以下几个方面：
1. 工程监测
对大坝、溢洪道、输水隧洞等建筑物进行定期监测，包括变形监测、渗流监测、应力应变监测等。采用的监测设备有全站仪、水准仪、测缝计、渗压计等。监测数据通过自动化采集系统实时传输至管理处监控中心，并定期进行分析，确保工程安全。
2. 调度运行
根据流域降雨预报、水库水位和下游需水情况，制定科学的调度方案。调度原则是“先生活、后生产，先灌溉、后发电，防洪与兴利相结合”。每年5月至10月为汛期，严格执行防洪调度计划，确保水库安全度汛。
3. 设施维护
定期对水库建筑物和机电设备进行维护保养。大坝的维护包括坝面清理、排水沟疏通、裂缝修补等；溢洪道和输水隧洞的维护包括清淤、闸门检修等；电站设备的维护包括机组检修、电气设备预防性试验等。维护工作严格按照《水库大坝安全管理条例》和相关技术规范执行。
4. 水质保护
为保护库区水质，管理处采取了一系列措施：在库区周边设立保护标志和隔离网，禁止在库区游泳、洗衣、倾倒垃圾；定期进行水质监测，监测指标包括pH值、溶解氧、高锰酸盐指数、氨氮、总磷、总氮等；与环保部门合作，开展库区周边污染源调查和治理，禁止新建污染项目，对现有污染源进行整改。
存在问题与挑战
尽管合作水库取得了显著的效益，但也面临一些问题和挑战：
1. 设施老化
水库运行已超过30年，部分建筑物和设备出现老化现象。例如，大坝的防浪墙出现裂缝，溢洪道闸门启闭机老化，输水隧洞内壁有剥落现象。这些问题若不及时处理，可能影响水库的安全运行。
2. 泥沙淤积
由于上游流域植被破坏和水土流失，水库泥沙淤积问题日益严重。截至2023年底，水库淤积量已达1800万立方米，占总库容的14.4%。泥沙淤积不仅减少了有效库容，还影响了水库的调蓄能力和使用寿命。
###设施老化问题详细说明
设施老化是合作水库当前面临的主要问题之一。具体表现如下：
大坝老化：
- 防浪墙裂缝：坝顶防浪墙出现多处竖向裂缝，最大缝宽达3mm，长度超过5米
- 坝面局部沉降：部分坝段出现不均匀沉降，最大沉降量达8cm
- 排水棱体堵塞：下游排水棱体部分区域排水不畅，导致坝体浸润线抬高
溢洪道老化：
- 闸门启闭困难：2号闸门启闭机齿轮磨损严重，启闭时间超过设计标准2倍
- 底板磨损：溢洪道底板因长期高速水流冲刷，出现磨蚀坑，最大深度达15cm
- 边墙渗漏：右侧边墙出现渗漏点，渗流量约0.5L/s
输水隧洞老化：
- 内壁剥落：隧洞进口段50米范围内混凝土内壁剥落严重，钢筋外露
- 锈蚀：金属结构如闸门、拉杆锈蚀严重，影响正常操作
- 止水失效：隧洞伸缩缝止水带老化失效，存在渗漏隐患
电站设备老化：
- 机组效率下降：2号水轮机叶片气蚀严重，效率下降约8%
- 电气设备老化：部分开关柜、电缆老化，绝缘性能下降
- 自动化程度低：电站自动化控制系统为20世纪90年代产品，已无法满足现代运行要求
泥沙淤积问题详细说明
泥沙淤积是合作水库的另一个严重问题。以下是详细分析：
淤积现状：
- 淤积总量：1800万立方米（截至2023年底）
- 淤积分布：主要集中在入库口附近和库尾，其中入库口附近淤积体呈三角锥形，库尾呈带状分布
- 有效库容减少：死库容已基本淤满，兴利库容减少约1200万立方米
淤积原因：
- 自然因素：流域内山高坡陡，岩石风化严重，自然侵蚀模数达1500吨/平方公里·年
- 人为因素：20世纪80-90年代，上游地区大规模砍伐森林，导致植被覆盖率从70%下降到40%，加剧了水土流失
- 工程建设：上游地区的公路、矿山等建设活动，破坏了地表植被，增加了泥沙来源
淤积影响：
- 调蓄能力下降：防洪库容减少800万立方米，防洪标准从百年一遇降至50年一遇
- 水质影响：底泥释放污染物，影响水库水质
- 设备磨损：泥沙进入水轮机，加剧设备磨损，缩短使用寿命
- 生态影响：改变库区水生生物栖息环境
应对措施：
- 上游治理：在上游流域实施退耕还林、封山育林，已恢复植被面积50平方公里
- 拦沙坝：在主要支流修建拦沙坝5座，拦沙量约200万立方米
- 清淤工程：计划采用绞吸式挖泥船进行局部清淤，初步设计已完成
- 水土保持监测：建立水土保持监测站，实时监测泥沙来源和输移规律
未来发展与展望
面对存在的问题，合作水库管理处已制定《合作水库除险加固规划（2024-2028）》和《合作水库现代化改造规划》，主要内容包括：
1. 除险加固工程
计划投资2.5亿元，对大坝、溢洪道、输水隧洞进行全面加固改造。主要工程内容包括：
- 大坝防浪墙重建、坝面修复、排水棱体翻修
- 溢洪道闸门及启闭机更换、底板及边墙修复
- 输水隧洞内衬钢板、更换金属结构
- 增设安全监测自动化系统
预计工程实施后，水库防洪标准将恢复至百年一遇，工程安全运行年限可延长30年。
2. 现代化改造
投资1.2亿元，建设“智慧水库”系统，包括：
- 水文自动监测系统：在流域内增设10个雨量站、5个水位站，实现水文信息实时采集
- 视频监控系统：在大坝、溢洪道、电站等关键部位安装高清摄像头，实现24小时监控
- 智能调度系统：基于大数据和人工智能技术，实现水库调度的智能化决策
- 数字孪生平台：建立水库三维模型，模拟水库运行状态，进行风险预测和应急演练
3. 生态保护与可持续发展
- 水质保护：在库区周边建设生态隔离带，种植涵养林，减少面源污染
- 生态流量保障：在输水隧洞增设生态流量泄放设施，保证下游河道生态基流
- 旅游开发：环湖公路建设已完成规划，预计2025年开工，将带动当地旅游产业发展
- 渔业管理：实施生态养殖，禁止投饵养殖，保护库区水质
4. 管理体制改革
- 管养分离：将维修养护业务剥离，成立专业的维修养护公司，提高维护效率
- 绩效考核：建立科学的绩效考核体系，激励职工积极性 合作水库作为中国西南地区重要的水利基础设施，历经30余年运行，取得了显著的经济、社会和生态效益。然而，设施老化、泥沙淤积等问题制约了其功能的进一步发挥。通过实施除险加固、现代化改造和生态保护措施，合作水库有望在未来继续发挥重要作用，为区域可持续发展提供支撑。未来，合作水库将朝着“安全、智慧、生态、高效”的方向发展，成为现代化水利基础设施的典范。
通过以上全面介绍，读者可以对合作水库的基本情况有一个清晰、系统的了解。希望本文能为相关领域的研究者、管理者和决策者提供有价值的参考。# 合作水库基本情况介绍
引言
合作水库作为中国西南地区重要的水利基础设施之一，承载着防洪、灌溉、供水、发电和生态保护等多重功能。本文将从地理位置、建设背景、工程规模、功能效益、管理维护以及未来发展等多个维度，对合作水库的基本情况进行全面而详细的介绍，旨在为读者提供一个系统、客观的认识。
地理位置与自然环境
合作水库位于中国四川省凉山彝族自治州的喜德县境内，地处大凉山腹地，属于金沙江水系的雅砻江支流。水库坝址坐标为东经102°15′至102°30′，北纬27°50′至28°10′之间，海拔高度在2000米至2800米之间。该区域属于典型的高山峡谷地貌，山高谷深，地形复杂，气候属于高原山地气候，年平均气温约12℃，年降水量在1000毫米左右，雨季集中在5月至9月。
合作水库所在的流域面积约为450平方公里，主河道长度约65公里。库区周边植被覆盖良好，森林覆盖率超过60%，主要树种包括云南松、冷杉、云杉等，生态环境较为优越。然而，该地区也是地质灾害多发区，滑坡、泥石流等现象时有发生，对水库的安全运行构成一定挑战。
建设背景与历史沿革
合作水库的建设构想最早可追溯至20世纪50年代。当时，喜德县及周边地区农业灌溉用水严重不足，干旱频发，制约了当地农业和经济发展。同时，雅砻江支流的水力资源丰富，但缺乏有效利用。经过多次勘察和论证，1975年，四川省水利厅正式批准合作水库项目立项，并于1978年成立工程指挥部，开始筹备建设工作。
合作水库工程于1980年正式动工，采用“边设计、边施工、边修改”的建设模式，历时12年，于1992年主体工程完工并下闸蓄水。工程总投资约1.2亿元人民币，主要由中央财政和地方财政共同承担。建设期间，克服了交通不便、物资匮乏、技术条件有限等重重困难，依靠当地群众和工程技术人员的共同努力，最终完成了这一宏伟工程。
工程规模与主要建筑物
合作水库是一座以灌溉为主，兼具防洪、供水、发电等综合功能的中型水库。其主要技术指标如下：
- 总库容：1.25亿立方米
- 正常蓄水位：2450米（黄海高程）
- 死水位：2420米
- 设计洪水位：2453.5米
- 校核洪水位：2455.2米
- 坝型：心墙堆石坝
- 最大坝高：85米
- 坝顶长度：280米
- 溢洪道：开敞式，位于右岸，净宽40米，最大泄量1200立方米/秒
- 输水隧洞：位于左岸，洞径3.5米，长度约450米，最大输水能力25立方米/秒
- 电站：坝后式电站，装机容量2×2500千瓦，年发电量约2500万千瓦时
水库淹没区涉及喜德县两个乡镇的12个村，淹没土地约3500亩，迁移人口约1800人。移民安置采取“就地后靠”和“外迁安置”相结合的方式，大部分移民在库区周边重新安置。
主要功能与效益
1. 灌溉功能
合作水库是喜德县及周边地区农业灌溉的主要水源。水库通过总干渠和支渠系统，将水输送到下游的农田。总干渠全长35公里，设计流量5立方米/秒，控制灌溉面积达8.5万亩，其中水田4.2万亩，旱地4.3万亩。水库的建成使当地农业从“靠天吃饭”转变为“旱涝保收”，粮食产量大幅提高。例如，喜德县光明镇的水稻亩产从建库前的300公斤提高到现在的600公斤以上，玉米亩产也从400公斤提高到700公斤。
2. 防洪功能
合作水库的防洪库容为2000万立方米，能够有效削减洪峰流量，保护下游喜德县城及周边乡镇的安全。在1998年、2005年和2010年的特大洪水中，水库成功拦蓄洪水，避免了下游地区重大损失。据统计，合作水库累计防洪减灾效益超过5亿元人民币。
3. 供水功能
水库为喜德县城及周边乡镇提供生活和工业用水。供水系统包括取水塔、输水管道和净水厂，日供水能力达3万吨，满足了约10万人口的用水需求。近年来，随着当地工业的发展，水库的工业供水量逐年增加，年供水量已达500万立方米。
4. 发电功能
合作水库电站是当地重要的清洁能源来源。电站年发电量2500万千瓦时，除满足喜德县部分用电需求外，还并入四川省电网，为区域经济发展提供电力支持。电站的运行不仅带来了经济效益，还减少了煤炭等化石能源的消耗，具有显著的环保效益。
5. 生态保护与旅游开发
水库建成后，库区形成了一个面积达6平方公里的人工湖，改善了局部小气候，增加了空气湿度，促进了周边植被的生长。库区水质良好，达到国家《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）Ⅱ类标准，为水生生物提供了良好的栖息环境。近年来，当地政府开始规划库区的生态旅游开发，拟建设环湖公路、观景平台、度假村等设施，打造集生态观光、休闲度假、科普教育于一体的旅游目的地。
管理与维护
合作水库的管理机构为“喜德县合作水库管理处”，隶属于喜德县水利局。管理处现有职工45人，下设办公室、工程管理科、调度科、水政监察科和电站管理科等职能部门。水库的日常管理包括以下几个方面：
1. 工程监测
对大坝、溢洪道、输水隧洞等建筑物进行定期监测，包括变形监测、渗流监测、应力应变监测等。采用的监测设备有全站仪、水准仪、测缝计、渗压计等。监测数据通过自动化采集系统实时传输至管理处监控中心，并定期进行分析，确保工程安全。
2. 调度运行
根据流域降雨预报、水库水位和下游需水情况，制定科学的调度方案。调度原则是“先生活、后生产，先灌溉、后发电，防洪与兴利相结合”。每年5月至10月为汛期，严格执行防洪调度计划，确保水库安全度汛。
3. 设施维护
定期对水库建筑物和机电设备进行维护保养。大坝的维护包括坝面清理、排水沟疏通、裂缝修补等；溢洪道和输水隧洞的维护包括清淤、闸门检修等；电站设备的维护包括机组检修、电气设备预防性试验等。维护工作严格按照《水库大坝安全管理条例》和相关技术规范执行。
4. 水质保护
为保护库区水质，管理处采取了一系列措施：在库区周边设立保护标志和隔离网，禁止在库区游泳、洗衣、倾倒垃圾；定期进行水质监测，监测指标包括pH值、溶解氧、高锰酸盐指数、氨氮、总磷、总氮等；与环保部门合作，开展库区周边污染源调查和治理，禁止新建污染项目，对现有污染源进行整改。
存在问题与挑战
尽管合作水库取得了显著的效益，但也面临一些问题和挑战：
1. 设施老化
水库运行已超过30年，部分建筑物和设备出现老化现象。例如，大坝的防浪墙出现裂缝，溢洪道闸门启闭机老化，输水隧洞内壁有剥落现象。这些问题若不及时处理，可能影响水库的安全运行。
2. 泥沙淤积
由于上游流域植被破坏和水土流失，水库泥沙淤积问题日益严重。截至2023年底，水库淤积量已达1800万立方米，占总库容的14.4%。泥沙淤积不仅减少了有效库容，还影响了水库的调蓄能力和使用寿命。
###设施老化问题详细说明
设施老化是合作水库当前面临的主要问题之一。具体表现如下：
大坝老化：
- 防浪墙裂缝：坝顶防浪墙出现多处竖向裂缝，最大缝宽达3mm，长度超过5米
- 坝面局部沉降：部分坝段出现不均匀沉降，最大沉降量达8cm
- 排水棱体堵塞：下游排水棱体部分区域排水不畅，导致坝体浸润线抬高
溢洪道老化：
- 闸门启闭困难：2号闸门启闭机齿轮磨损严重，启闭时间超过设计标准2倍
- 底板磨损：溢洪道底板因长期高速水流冲刷，出现磨蚀坑，最大深度达15cm
- 边墙渗漏：右侧边墙出现渗漏点，渗流量约0.5L/s
输水隧洞老化：
- 内壁剥落：隧洞进口段50米范围内混凝土内壁剥落严重，钢筋外露
- 锈蚀：金属结构如闸门、拉杆锈蚀严重，影响正常操作
- 止水失效：隧洞伸缩缝止水带老化失效，存在渗漏隐患
电站设备老化：
- 机组效率下降：2号水轮机叶片气蚀严重，效率下降约8%
- 电气设备老化：部分开关柜、电缆老化，绝缘性能下降
- 自动化程度低：电站自动化控制系统为20世纪90年代产品，已无法满足现代运行要求
泥沙淤积问题详细说明
泥沙淤积是合作水库的另一个严重问题。以下是详细分析：
淤积现状：
- 淤积总量：1800万立方米（截至2023年底）
- 淤积分布：主要集中在入库口附近和库尾，其中入库口附近淤积体呈三角锥形，库尾呈带状分布
- 有效库容减少：死库容已基本淤满，兴利库容减少约1200万立方米
淤积原因：
- 自然因素：流域内山高坡陡，岩石风化严重，自然侵蚀模数达1500吨/平方公里·年
- 人为因素：20世纪80-90年代，上游地区大规模砍伐森林，导致植被覆盖率从70%下降到40%，加剧了水土流失
- 工程建设：上游地区的公路、矿山等建设活动，破坏了地表植被，增加了泥沙来源
淤积影响：
- 调蓄能力下降：防洪库容减少800万立方米，防洪标准从百年一遇降至50年一遇
- 水质影响：底泥释放污染物，影响水库水质
- 设备磨损：泥沙进入水轮机，加剧设备磨损，缩短使用寿命
- 生态影响：改变库区水生生物栖息环境
应对措施：
- 上游治理：在上游流域实施退耕还林、封山育林，已恢复植被面积50平方公里
- 拦沙坝：在主要支流修建拦沙坝5座，拦沙量约200万立方米
- 清淤工程：计划采用绞吸式挖泥船进行局部清淤，初步设计已完成
- 水土保持监测：建立水土保持监测站，实时监测泥沙来源和输移规律
未来发展与展望
面对存在的问题，合作水库管理处已制定《合作水库除险加固规划（2024-2028）》和《合作水库现代化改造规划》，主要内容包括：
1. 除险加固工程
计划投资2.5亿元，对大坝、溢洪道、输水隧洞进行全面加固改造。主要工程内容包括：
- 大坝防浪墙重建、坝面修复、排水棱体翻修
- 溢洪道闸门及启闭机更换、底板及边墙修复
- 输水隧洞内衬钢板、更换金属结构
- 增设安全监测自动化系统
预计工程实施后，水库防洪标准将恢复至百年一遇，工程安全运行年限可延长30年。
2. 现代化改造
投资1.2亿元，建设“智慧水库”系统，包括：
- 水文自动监测系统：在流域内增设10个雨量站、5个水位站，实现水文信息实时采集
- 视频监控系统：在大坝、溢洪道、电站等关键部位安装高清摄像头，实现24小时监控
- 智能调度系统：基于大数据和人工智能技术，实现水库调度的智能化决策
- 数字孪生平台：建立水库三维模型，模拟水库运行状态，进行风险预测和应急演练
3. 生态保护与可持续发展
- 水质保护：在库区周边建设生态隔离带，种植涵养林，减少面源污染
- 生态流量保障：在输水隧洞增设生态流量泄放设施，保证下游河道生态基流
- 旅游开发：环湖公路建设已完成规划，预计2025年开工，将带动当地旅游产业发展
- 渔业管理：实施生态养殖，禁止投饵养殖，保护库区水质
4. 管理体制改革
- 管养分离：将维修养护业务剥离，成立专业的维修养护公司，提高维护效率
- 绩效考核：建立科学的绩效考核体系，激励职工积极性
结语
合作水库作为中国西南地区重要的水利基础设施，历经30余年运行，取得了显著的经济、社会和生态效益。然而，设施老化、泥沙淤积等问题制约了其功能的进一步发挥。通过实施除险加固、现代化改造和生态保护措施，合作水库有望在未来继续发挥重要作用，为区域可持续发展提供支撑。未来，合作水库将朝着“安全、智慧、生态、高效”的方向发展，成为现代化水利基础设施的典范。
通过以上全面介绍，读者可以对合作水库的基本情况有一个清晰、系统的了解。希望本文能为相关领域的研究者、管理者和决策者提供有价值的参考。