侯清波,杜明順
(泗水縣水利局,山東 濟(jì)寧 273200)
賀莊水庫(kù)位于泗河干流上游、泗水縣泉林鎮(zhèn)境內(nèi),屬淮河流域、南四湖水系。該水庫(kù)于1970年12月動(dòng)工興建,1976年12月建成??刂屏饔蛎娣e174 km2,工程樞紐主要包括主壩、副壩、溢洪閘(道)、南北放水洞、水電站、雷泗樞紐等工程,是一座以防洪、灌溉為主,兼顧水產(chǎn)養(yǎng)殖及人畜飲水等綜合利用的大型水庫(kù)。水庫(kù)自建成以來(lái),發(fā)揮了一定效益,但在運(yùn)行過(guò)程中由于溢洪閘及主壩存在嚴(yán)重質(zhì)量問(wèn)題,水庫(kù)庫(kù)盆嚴(yán)重滲水以及庫(kù)區(qū)移民等問(wèn)題,1984年由大(2)型水庫(kù)降為中型水庫(kù)管理運(yùn)用。
鑒于存在諸多不安全因素,賀莊水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程于2003年4月開(kāi)工建設(shè),2006年底完成主體工程,2010年12月通過(guò)省水利廳組織的竣工驗(yàn)收。工程投入使用以來(lái),發(fā)揮了顯著的防洪、灌溉和社會(huì)效益。2011年10月,賀莊水庫(kù)被評(píng)為山東省病險(xiǎn)水庫(kù)除險(xiǎn)加固十大優(yōu)質(zhì)工程。
由于賀莊水庫(kù)特殊的工程地質(zhì)及病險(xiǎn)情況,在水庫(kù)除險(xiǎn)加固中采用了溢洪閘閘基換土工藝、放水洞夾沙玻璃鋼管施工工藝、自動(dòng)化控制技術(shù)等,確保了工程質(zhì)量。
溢洪閘拆除重建的主要原因是閘墩門(mén)頸貫穿性裂縫、底板、鋪蓋、護(hù)坦也出現(xiàn)嚴(yán)重開(kāi)裂,致使原閘不能正常使用,水庫(kù)不能按設(shè)計(jì)水位蓄水,經(jīng)勘探試驗(yàn)分析混凝土開(kāi)裂原因與紅砂巖基礎(chǔ)關(guān)系密切,經(jīng)專(zhuān)家咨詢(xún)確定閘室換基用非膨脹材料沙、碎石、重壤土混合料摻和回填、碾壓,使閘室坐落在非膨脹性土基上,從而消除基礎(chǔ)約束、避免貫穿性裂縫。
換基前充分調(diào)研并擬定了試驗(yàn)方案,確定配比為砂︰碎石︰壤土=1.5︰1.5︰7,試驗(yàn)參數(shù)均滿(mǎn)足設(shè)計(jì)指標(biāo),試驗(yàn)參數(shù)為 K=3.49×10-7cm/s,R=426.3 kPa,混凝土與碎石土摩擦系數(shù)為0.621,內(nèi)摩擦角39.4°,凝聚力C=69 kPa。換基后堆碎石土基礎(chǔ)進(jìn)行靜載試驗(yàn),其承載力和沉降量均滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。
據(jù)調(diào)查,采用換基方案的溢洪閘,國(guó)內(nèi)為數(shù)不多,省內(nèi)賀莊水庫(kù)是第一例。該工程經(jīng)過(guò)2005—2010年6個(gè)汛期和低溫季節(jié)的運(yùn)行,運(yùn)行正常。
通過(guò)溢洪閘換基技術(shù)總結(jié)的 “膨脹巖閘基處理技術(shù)研究”獲2005年度山東省水利科學(xué)技術(shù)進(jìn)步一等獎(jiǎng)。賀莊水庫(kù)溢洪閘工程獲2004—2005年度山東省水利優(yōu)質(zhì)施工工程獎(jiǎng)。
北放水洞是賀莊水庫(kù)的重要工程項(xiàng)目,承擔(dān)著灌溉、調(diào)蓄、發(fā)電的重要任務(wù)。由于原洞身存在嚴(yán)重的環(huán)向裂縫,漏水問(wèn)題嚴(yán)重,須加以改建,在洞身改建中采用了夾沙玻璃鋼管內(nèi)嵌工藝。將該管套于原放水洞內(nèi)承插式連接,管外與原洞壁之間灌注水泥砂漿。施工簡(jiǎn)單易行、運(yùn)行可靠,可保證設(shè)計(jì)過(guò)水能力(7 m3/s),并可加快施工進(jìn)度,進(jìn)一步確保施工質(zhì)量、避免大開(kāi)膛等常規(guī)改建方式帶來(lái)的質(zhì)量隱患。
在除險(xiǎn)加固過(guò)程中,賀莊水庫(kù)成功實(shí)施了自動(dòng)化遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)。溢洪閘、放水洞閘門(mén)可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)控制,在管理所辦公室可實(shí)現(xiàn)閘門(mén)升降控制以及運(yùn)行參數(shù)監(jiān)視,極大地節(jié)省了人力、提高了管理效率。
賀莊水庫(kù)下游3 km是國(guó)家AAA級(jí)風(fēng)景名勝區(qū)泉林。泉林因名泉眾多而得名,涌流量達(dá)1.35 m3/s。泗水縣政府將泉林諸泉與賀莊水庫(kù)(雷澤湖)、青龍山列入旅游發(fā)展總體規(guī)劃。實(shí)施景區(qū)總體規(guī)劃的基本前提是保護(hù)泉群及泉涌量,而有效保護(hù)泉群必須依靠賀莊水庫(kù)的補(bǔ)給。1987年,省水利廳專(zhuān)家對(duì)賀莊水庫(kù)進(jìn)行“技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)”,得出結(jié)論:賀莊水庫(kù)是泉林一帶地下水的主要補(bǔ)給源地,提供泗河兩岸水資源的31%。省水文地質(zhì)部門(mén)對(duì)泉林泉群勘測(cè)后指出,泉林地區(qū)泉涌量與水庫(kù)蓄水位高低有直接關(guān)系。
賀莊水庫(kù)自2006年以來(lái),連續(xù)經(jīng)過(guò)5個(gè)豐水年汛期蓄水考驗(yàn)。據(jù)2001—2009年縣水資源管理辦公室實(shí)測(cè)泉林泉群泉涌量的觀(guān)測(cè)資料分析:加固前2001—2003年,4—6月份枯水期泉涌量平均為0.542 m3/s;加固后2007—2009年,4—6月份枯水期泉涌量為0.876 m3/s,泉涌量每年可增加1 050萬(wàn)m3??梢?jiàn),賀莊水庫(kù)除險(xiǎn)加固建成蓄水后,對(duì)泉林泉群的補(bǔ)給作用相當(dāng)顯著。
賀莊水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程完成后,經(jīng)過(guò)幾個(gè)汛期洪水的考驗(yàn),特別是2007年最高庫(kù)水位達(dá)147.74 m,主副壩水工建筑穩(wěn)定,溢洪閘、南北放水洞及雷泗樞紐建筑物穩(wěn)定,閘門(mén)啟閉正常,水庫(kù)主體工程運(yùn)行良好,充分發(fā)揮了水庫(kù)蓄水?dāng)r洪的功能。
工程完成后,具有顯著的社會(huì)效益,多年平均防洪效益為2 899.7萬(wàn)元。一是保護(hù)了京滬高鐵、京福高速、兗礦集團(tuán)等大型企業(yè)及泗水、曲阜、兗州等縣城的安全;二是水庫(kù)增加水面面積427.3 hm2、增加蓄水量5 309萬(wàn)m3,對(duì)發(fā)展水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)、補(bǔ)充泗河及泉林水源、對(duì)水庫(kù)周?chē)澳纤暮纳鷳B(tài)及環(huán)境都將產(chǎn)生積極作用;三是對(duì)建設(shè)生態(tài)泗水、改善環(huán)境有重要的推動(dòng)作用。2007年8月15—17日,泗水縣遭遇強(qiáng)降雨,全縣平均降雨212 mm,賀莊水庫(kù)一次攔蓄洪水4 000萬(wàn)m3,攔蓄錯(cuò)峰、削減洪水,減輕了泗河下游的洪水壓力,確保了濟(jì)東煤田、兗礦等重要工礦企業(yè)的安全。2011年在百年不遇的大旱面前,賀莊水庫(kù)灌區(qū)北干渠全線(xiàn)修通,與華村水庫(kù)聯(lián)網(wǎng)灌溉泗河北岸5個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)近4 000 hm2小麥,據(jù)農(nóng)業(yè)部門(mén)測(cè)算小麥單產(chǎn)較去年每公頃增產(chǎn)637.5 kg,灌溉效益顯著。
賀莊水庫(kù)建成后,2008年被評(píng)為省級(jí)水利風(fēng)景區(qū),下游的泉林泉群被評(píng)為國(guó)家AAA級(jí)景區(qū)。目前,縣政府已將泉林群泉、雷澤湖、青龍山列入旅游開(kāi)發(fā)總體規(guī)劃建設(shè),建議請(qǐng)旅游部門(mén)對(duì)雷澤湖、泉林群泉、青龍山進(jìn)行詳細(xì)規(guī)劃,再進(jìn)行招商,分期開(kāi)發(fā)實(shí)施。在未開(kāi)發(fā)之前加強(qiáng)對(duì)周邊環(huán)境的保護(hù),禁止亂搭亂建,以保持良好的生態(tài)環(huán)境。
賀莊水庫(kù)除險(xiǎn)加固后,如何加強(qiáng)對(duì)工程的管理維護(hù)是管理單位的一項(xiàng)重要任務(wù)。結(jié)合2010年中央一號(hào)文件的貫徹落實(shí),賀莊水庫(kù)管理所已經(jīng)縣編辦批準(zhǔn)為公益型事業(yè)單位,其管理人員經(jīng)費(fèi)及維護(hù)經(jīng)費(fèi)由縣財(cái)政負(fù)擔(dān)。建議對(duì)賀莊水庫(kù)重新進(jìn)行確權(quán)劃界,設(shè)樁明確管護(hù)范圍,加強(qiáng)對(duì)工程的管理維護(hù)。
賀莊水庫(kù)原設(shè)計(jì)為大型水庫(kù),總庫(kù)容1.014億m3,由于工程技術(shù)及移民等方面的原因,1984年降為中型水庫(kù)管理運(yùn)用。水庫(kù)除險(xiǎn)加固后,安全隱患已消除,移民問(wèn)題也徹底解決。因此,建議恢復(fù)賀莊水庫(kù)的大型水庫(kù)級(jí)別、恢復(fù)賀莊水庫(kù)的科級(jí)建制,以充分發(fā)揮賀莊水庫(kù)的防洪生態(tài)等綜合效益,加強(qiáng)賀莊水庫(kù)及北干渠的管理,確保工程得以最佳狀態(tài)運(yùn)行。