高 松
(貴州省水利水電勘測設(shè)計(jì)研究院,貴陽550001)
綏陽縣青龍堡水庫工程位于綏陽縣蒲場鎮(zhèn)老水坪,所在河流為烏江二級(jí)支流(一級(jí)為湘江)洛安江左岸的洛水河上。該工程主要任務(wù)為向工業(yè)園區(qū)供水(綏陽縣煤電化循環(huán)經(jīng)濟(jì)工業(yè)園區(qū))。水庫正常蓄水位965 m,死水位915 m,死庫容17.9 萬m3,調(diào)節(jié)庫容651 萬m3,水庫具有多年調(diào)節(jié)性能;設(shè)計(jì)總供水量817 萬m3。水庫校核洪水位為967.70 m (P =0.1%),設(shè)計(jì)洪水位為966.84 m (P =2%),水庫總庫容為741 萬m3。青龍堡水庫工程主要由水庫樞紐工程和供水工程兩部分組成,主要涉河建筑物包括:面板堆石壩大壩、溢洪道、取水兼放空隧洞、消能防沖措施、供水管道、跨河管橋及跨河埋管段,以及評(píng)價(jià)范圍內(nèi)的下游攔水壩、公路、渣場和料場等,另外還有施工導(dǎo)流設(shè)施、圍堰等。水庫工程等別為Ⅳ等,工程規(guī)模屬小(1)型。
青龍堡水庫的建設(shè)符合《貴州省水利建設(shè)生態(tài)建設(shè)石漠化治理綜合規(guī)劃》、《綏陽縣“十二五”水利發(fā)展規(guī)劃(2011—2015)》《綏陽縣水資源綜合開發(fā)利用規(guī)劃報(bào)告》、《貴州省綏陽縣中心城區(qū)供水配置方案》等規(guī)劃,工程規(guī)??蓾M足區(qū)域水資源的供需要求以及防洪、航運(yùn)要求,青龍堡水庫工程的建設(shè)實(shí)施是符合區(qū)域水資源規(guī)劃、符合水資源的統(tǒng)一配置格局。
青龍堡水庫推薦壩型為混凝土面板堆石壩,總庫容為741 萬m3,根據(jù)國家《防洪標(biāo)準(zhǔn)》(GB50201—94)及《水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》(SL 252—2000)的有關(guān)規(guī)定,工程等別為Ⅳ等,工程規(guī)模屬小(1)型。水庫大壩屬3 級(jí)建筑物,設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為50 a一遇(P =2%),校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為1 000 a一遇(P =0.1%);溢洪道屬4 級(jí)建筑物,設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為50 a一遇(P =2%),校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為1 000 a一遇(P =0.1%);沖沙放空底孔屬4 級(jí)建筑物,設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為50 a一遇(P =2%),校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為500 a一遇(P =0.2%);取水口屬4 級(jí)建筑物,設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為50 a一遇(P =2%),校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為1 000 a一遇(P =0.1%);供水管道屬4 級(jí)建筑物,設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為20 a一遇(P =5%),校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為50 a一遇(P =2%);消能防沖和跨河管橋?qū)? 級(jí)建筑物,設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為5 a一遇(P =20%);渣場等級(jí)為Ⅳ等,設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為20 a一遇(P =5%)。采用的防洪標(biāo)準(zhǔn)是合理的。
泄水建筑物為無閘開敞式溢洪堰,從樞紐布置看,沖坑對(duì)大壩不會(huì)產(chǎn)生影響,沖坑后坡滿足規(guī)范要求。泄洪河段除本工程的建筑物外,無其它建筑和設(shè)施,且泄洪河段兩岸大多基巖裸露,沖刷對(duì)河床的影響有限。根據(jù)調(diào)查,現(xiàn)狀情況下壩址下游有一已建成的小攔水壩和渠道,渠道覆蓋的20 hm2水田灌面,青龍堡水庫修建后已考慮返還這部分水量,故對(duì)其水量無影響問題。青龍堡水庫的修建,對(duì)天然洪水有不同程度的削峰作用,因此,對(duì)下游攔水壩的防洪是有利影響。
2.4.1 渣場對(duì)河道行洪的影響分析
本工程選擇渣場共有2個(gè),均位于壩址下游右岸的沖溝內(nèi)。渣場最高堆渣高程950.00 m,最低堆渣高程930.00 m,根據(jù)該處洛水河河道水位流量關(guān)系,河水面高程895.00 m,P =5%設(shè)計(jì)洪峰流量為180 m3/s,設(shè)計(jì)洪水位為898.58 m,P =2%設(shè)計(jì)洪峰流量為232 m3/s,校核洪水位為898.84m,堆渣高程遠(yuǎn)高于設(shè)校洪水位,且采取了相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的截水設(shè)計(jì),這些措施在保證工程自身的安全穩(wěn)定的同時(shí),對(duì)水土保持起到了積極的作用。同時(shí)在堆渣結(jié)束后采取了相應(yīng)的植物措施和臨時(shí)措施對(duì)渣面進(jìn)行整治和防護(hù)。渣場布設(shè)在流量較小的溝道,規(guī)劃渣場不在行洪河道上,通過采取合理的攔擋及水保措施后,發(fā)生洪水時(shí)渣場不會(huì)對(duì)河道行洪造成影響[1]。
2.4.2 料場對(duì)河道行洪的影響分析
本工程選擇了兩個(gè)料場,1#料場位于壩址上游約1.2 km 右岸小山頭平臺(tái)一帶,開采高程938 ~1 023.0 m,開采面積為3.0 萬m2,有用層儲(chǔ)量約105 萬m3;2#料場位于壩址下游直線距離2.5 km的漆樹壩處,開采高程960 ~1 020.0 m,開采面積為2.0 萬m2,有用層儲(chǔ)量約100 萬m3。料場區(qū)不在崩塌和滑坡危險(xiǎn)區(qū)、泥石流易發(fā)區(qū)。料場開采沒有誘發(fā)崩塌、滑坡、泥石流的可能性。
2.4.3 供水管線跨河建筑物的影響分析
青龍堡水庫輸水線路由大壩有壓引水至工業(yè)園區(qū)高位水池(水面高程886 m),具體線路為大壩引水~青龍堡隧洞引水至~皮家灣~官田壩~水井灣~鐘家院子~斑竹林~竹林堡~高位水池,主要沿河邊道路自流至水池,全長約7.25 km。該條管線在青龍堡附近布置一條長1.46 km隧洞引水至皮家灣,其余采用管道輸水,管道長5.79 km。其中在皮家灣隧洞出口和小灣處涉及跨河。
在皮家灣隧洞出口跨河處采取埋管的方式。在設(shè)計(jì)時(shí)考慮了管線埋入河底的保護(hù)措施,避免水流沖刷等對(duì)其的影響。管線埋深1 m,外包500 mm漿砌石。同時(shí)將管線埋入河道后,盡快對(duì)影響河道進(jìn)行恢復(fù)。因此,管線的埋入對(duì)河道的行洪、河勢均無影響。
大壩建成后,考慮到來水作用,上游圍堰挖除有困難,并且圍堰高程低于水庫死水位,不占用水庫有效庫容,可不挖除;下游圍堰已經(jīng)失去擋水功能,且占用下游河道,將其挖除。因此,施工中圍堰工程不會(huì)對(duì)河勢的穩(wěn)定造成影響。工程建成后,河道水流流態(tài)和相關(guān)關(guān)系受工程建成影響有一定程度的改變,可能造成河床再造床過程。樞紐上游主流水位抬高,水面順直,庫區(qū)段水流流速降低,壩址下游處由于水位高差較大,水流較紊亂,庫區(qū)泥沙淤積將在一定時(shí)期內(nèi)才能達(dá)到?jīng)_淤平衡,河床通過自動(dòng)調(diào)整后將達(dá)到平衡狀態(tài)。由于水庫的滯洪作用,樞紐上下游河道的水文泥沙情勢有所變化,但變化不大,基本維持天然河道的水文泥沙情勢,整個(gè)河段的洪水基本不會(huì)發(fā)生時(shí)空上的改變。因此,本河段的河勢是穩(wěn)定的。
根據(jù)調(diào)查,現(xiàn)狀情況下壩址下游有一已建成的小攔水壩和渠道,渠道覆蓋的20 hm2水田灌面均在青龍堡村范圍內(nèi),工程已經(jīng)考慮對(duì)水庫建設(shè)影響的攔水壩暫按20 萬元投資補(bǔ)償費(fèi)用,且青龍堡水庫修建后已考慮返還這部分水量,故對(duì)其也無影響問題。且青龍堡水庫的修建對(duì)天然洪水有不同程度的削峰作用,實(shí)際提高了攔水壩防洪標(biāo)準(zhǔn),水庫建設(shè)對(duì)其更加的安全。
青龍堡水庫建成后運(yùn)行期對(duì)河道的防洪水位、行洪能力、行洪安全影響較小;水庫壩址~庫尾河段無堤防、護(hù)岸工程,對(duì)防洪搶險(xiǎn)和工程管理無影響。相反,工程的建設(shè)將對(duì)周邊交通公路進(jìn)行改造、還要新建部分場內(nèi)公路,為以后該河段的防汛搶險(xiǎn)提供方便的交通通道,工程建設(shè)對(duì)該河段防洪搶險(xiǎn)是有利的。當(dāng)發(fā)生工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)洪水時(shí),必須加強(qiáng)水、雨情的觀測,隨時(shí)整理匯報(bào),同時(shí),組成險(xiǎn)情巡查隊(duì),對(duì)水庫大壩、溢洪道等進(jìn)行日夜巡查,險(xiǎn)情出現(xiàn)后,立即告知相關(guān)防汛搶險(xiǎn)部門,并采取有效措施排除險(xiǎn)情,當(dāng)大壩發(fā)生較大滲漏、流土?xí)r,可用石塊或沙袋等臨時(shí)封堵。當(dāng)發(fā)生超標(biāo)準(zhǔn)洪水時(shí),應(yīng)提前宣泄洪水,出現(xiàn)可能潰壩或潰壩之前,及時(shí)通知和組織下游可能淹沒的人民和財(cái)產(chǎn)的轉(zhuǎn)移,保證人民及其財(cái)產(chǎn)的安全。
青龍堡水庫對(duì)下游河段用水戶取用水不但沒有影響,而且使下游20 hm2水田用水保證率得以提高,對(duì)下游生態(tài)及居民生活是有利的,是合理可行的。在發(fā)生洪水時(shí),由于天然洪水變?yōu)榻?jīng)青龍堡水庫調(diào)節(jié)后下泄,將對(duì)天然洪峰有一定的削減作用,因此,對(duì)下游居民生產(chǎn)生活及房屋、農(nóng)田保護(hù)的有利的。
3.1.1 工程措施
施工期的工程措施主要為導(dǎo)流措施,本工程考慮采用土石圍堰,隧洞導(dǎo)流方案設(shè)計(jì)。大壩施工采用全段圍堰右岸隧洞導(dǎo)流方式。導(dǎo)流隧洞選擇布置在右岸。導(dǎo)流隧洞進(jìn)口底板高程904 m,出口底板高程900.7,隧洞長388.5 m,上游圍堰采用土石圍堰,上游圍堰堰頂高程908.6 m,最大堰高7.5 m,堰體采用黏土心墻防滲,基礎(chǔ)采用帷幕灌漿防滲。下游圍堰采用土石圍堰,下游圍堰堰頂高程為898 m,堰頂寬4 m,堰頂長34.32 m,最大堰高4 m。經(jīng)分析,施工導(dǎo)流方案及度汛方案可滿足工程安全施工及河道安全行洪的要求,但應(yīng)做好超導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)洪水的搶險(xiǎn)預(yù)案。
3.1.2 非工程措施
施工期應(yīng)編制防洪度汛預(yù)案。當(dāng)發(fā)生超標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)洪水時(shí),應(yīng)依據(jù)預(yù)報(bào)成果,采用有效措施抵御洪水。同時(shí)及時(shí)向上級(jí)防汛部門以及地方政府報(bào)告水情,以便上、下游群眾及時(shí)撤離,確保人生和財(cái)產(chǎn)安全;防汛搶險(xiǎn)單位組織非搶險(xiǎn)人員及設(shè)備撤離防汛現(xiàn)場。施工期應(yīng)加強(qiáng)施工管理,杜絕不規(guī)范施工行為,尤其是對(duì)開挖棄渣必須運(yùn)到渣場集中堆放處理,禁止向河道及管理范圍內(nèi)傾倒,以免阻礙行洪。加強(qiáng)施工質(zhì)量和監(jiān)督管理,施工期間不但要加強(qiáng)主體工程質(zhì)量的監(jiān)督和管理,且還應(yīng)加強(qiáng)對(duì)施工臨時(shí)工程質(zhì)量的管理。
3.2.1 工程措施
水庫溢洪布置為在大壩右岸設(shè)開敞式溢洪道,堰型為實(shí)用堰,堰頂高程965 m,與正常蓄水位齊平,溢流堰凈寬為40 m,采用挑流消能進(jìn)行設(shè)計(jì)。泄洪為無閘的自由溢流。通過水庫洪水過程線進(jìn)行洪水調(diào)節(jié)計(jì)算,壩址P =2%設(shè)計(jì)洪峰流量232 m3/s,最大下泄流量為200 m3/s,設(shè)計(jì)洪水位為966.84 m;P=0.1% 校核洪峰流量407 m3/s,最大下泄流量為355 m3/s,校核洪水位為967.70 m,水庫運(yùn)行過程中洪水下泄量較天然洪水小,有一定的削峰作用,水庫的建設(shè)基本不會(huì)對(duì)河道行洪帶來影響。
3.2.2 非工程措施
青龍堡水庫壩址以上流域集水面積22.2 km2,為小流域水庫,參照《水文站網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)導(dǎo)則》(SL34-92)中的有關(guān)指導(dǎo)原則合理布設(shè)站點(diǎn)。在水庫壩上設(shè)置壩上水位雨量站,全面監(jiān)控水庫降水量及庫水位;在壩下游布置水位站,監(jiān)控出庫水位及流量;在庫區(qū)設(shè)置蔡家院子和香樹坪建遙測雨量站2個(gè),監(jiān)測庫區(qū)降水情況,為水庫的長期運(yùn)行提供可靠的水文數(shù)據(jù)。這些測站均可為青龍堡水庫的水情測報(bào)服務(wù)。由于距離后水河水庫較近,可以和后水河水庫共用中心站(遙測水位雨量站的均考慮接入后水河的水情測報(bào)系統(tǒng))。
水源工程的混凝土面板壩和岸邊溢洪道為主要擋水和泄水建筑物,它們的正確運(yùn)用和安全運(yùn)行直接關(guān)系到整個(gè)工程的安全。為保證工程安全,應(yīng)制定水庫運(yùn)行調(diào)度方案,確保大壩安全、有效運(yùn)行。
綜上所述,青龍堡水庫的興建,對(duì)工程本身防洪是安全的,上游淹沒已經(jīng)納入搬遷范圍并補(bǔ)償,對(duì)局部河段水流流速、流態(tài)、流向有一定的影響,但對(duì)該河段整體變化影響甚微。對(duì)局部河段河岸沖刷可能造成一定不利影響。對(duì)所涉及的河段的會(huì)提高其防洪標(biāo)準(zhǔn)。該工程的建設(shè)是必要且可行的。防洪措施與大壩建設(shè)應(yīng)同步,工程措施與非工程措施并舉,安排一定資金,妥善解決,不留后遺癥。建立水情預(yù)報(bào)中心站,加強(qiáng)水情測報(bào)的系統(tǒng)管理。在工程實(shí)施過程中,應(yīng)加強(qiáng)河道防洪管理工作,服從防洪總體安排,積極配合防洪管理部門作好防汛搶險(xiǎn)工作,施工期編制“年度施工度汛方案”審批,水庫建成后,運(yùn)行期應(yīng)編制“水庫防洪調(diào)度預(yù)案”審批。
[1]謝月秋. 三峽建庫對(duì)洞庭湖的影響及其對(duì)策[J]. 湖南水利水電,2001(03):45-46.