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        皮山縣江尕水庫報廢實施方案

        2021-10-29 04:09:46
        廣西水利水電 2021年5期
        關(guān)鍵詞:涵洞大壩水庫

        孫 麗

        (中工武大設(shè)計研究有限公司新疆分公司,烏魯木齊 830000)

        1 水庫現(xiàn)狀

        1.1 地理位置

        江尕水庫始建于1984 年,1994 年建成并投入使用。位于新疆和田地區(qū)皮山縣闊什塔克鎮(zhèn)鏡內(nèi),是布瓊河(屬皮山河的一條支流)中下游出山口與闊什塔克河(即皮山河)交匯處的一座?。?)型攔河水庫。北距315國道25 km,距皮山縣縣城32 km,東距和田市196 km,有兩條簡易道路與縣鄉(xiāng)公路連接,交通條件較為便利。地理位置示意圖見圖1。

        圖1 地理位置示意圖

        1.2 工程建設(shè)過程

        水庫于2002年8月完成《江尕水庫大壩安全鑒定評價報告》,大壩安全鑒定中心于2005 年將江尕水庫大壩定為三類壩,2008 年3 月完成《江尕水庫除險加固工程初步設(shè)計報告》,2008年10月新疆維吾爾自治區(qū)水利廳和新疆維吾爾自治區(qū)財政廳以《關(guān)于對皮山縣江尕水庫除險加固工程初步設(shè)計的批復(fù)》(新水管〔2008〕281 號)進行批復(fù),2008 年12月完成《江尕水庫除險加固工程施工圖設(shè)計》,2009年4 月江尕水庫除險加固工程正式開工,2010 年4月完工,2011年12月進行了竣工驗收,2013年和田地區(qū)水利局以和地水利發(fā)〔2013〕5號文下達正式竣工鑒定書。

        1.3 工程現(xiàn)狀

        江尕水庫大壩壩型為土工膜(一布一膜)斜墻防滲均質(zhì)土壩,壩長1339 m,壩頂高程1 767.0 m,最大壩高28.1 m,壩頂寬度10~20 m,壩頂?shù)[卵石路面寬度6.0 m,上游壩坡1∶3.0,為15 cm 砼板護坡,下游壩坡1∶3.0,為礫卵石護坡。水庫大壩上游生長許多紅柳,植物根系對壩體防滲膜產(chǎn)生了一定的破壞。壩前坡水平鋪蓋防滲土工膜由于下部土體塌陷均遭到破壞,嚴重影響了壩基防滲效果。

        放水涵洞位于壩軸線樁號0+049.5 處,結(jié)構(gòu)型式為現(xiàn)澆鋼筋砼城門洞型涵,閘底板高程1 740.9 m,閘孔尺寸1.2 m×1.6 m(寬×高),設(shè)工作閘門和檢修閘門各一扇,為平板鋼閘門,尺寸為1.6 m×1.8 m(寬×高),設(shè)計流量6 m3/s。放水涵洞結(jié)構(gòu)縫閉孔材料剝落,閘門銹蝕嚴重。泄洪涵洞洞身段結(jié)構(gòu)存在施工缺陷,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)存在漏水孔。放水涵洞結(jié)構(gòu)縫貫穿連通,止水失效,出口漿砌石錐形護坡裂縫、塌陷,閘門啟閉設(shè)備老化,止水處變形,漏水嚴重。

        泄洪涵洞位于水庫左岸大壩0+575 處,1 孔泄洪閘,泄洪閘底板進口高程1 744.43 m,閘孔尺寸5 m×4 m(寬×高),設(shè)工作閘門一扇,為弧形平板鋼閘門,尺寸為5.5 m×4.2 m(寬×高)。設(shè)計泄洪流量50 m3/s。泄洪涵洞所在下游壩坡出現(xiàn)較大的壩坡塌陷坑,閘門啟閉設(shè)備老化,止水處變形,漏水嚴重。

        放水渠全長5.85 km,為江尕水庫電站引水渠,設(shè)計引水流量6 m3/s,混凝土防滲渠。

        1.4 安全鑒定

        根據(jù)《水庫大壩安全鑒定辦法》(水建管〔2003〕271號)及新疆維吾爾自治區(qū)水利廳《關(guān)于進一步做好水庫大壩安全鑒定工作的通知》(新水辦水管〔2018〕36 號)的要求,江尕水庫管理單位及其主管部門對大壩按期進行安全鑒定。2018年9月,受和田地區(qū)皮山縣水利局委托,中工武大設(shè)計研究有限公司承擔江尕水庫大壩安全鑒定現(xiàn)場檢查工作。

        2018年9月22日~25日,中工武大設(shè)計研究有限公司組織水工、規(guī)劃、地質(zhì)和金屬結(jié)構(gòu)4個專業(yè)技術(shù)人員到江尕水庫進行了現(xiàn)場檢查。通過收集水庫建設(shè)和運行管理等資料,現(xiàn)場檢查等工作,進行了水庫大壩、放水洞等主要建筑物的質(zhì)量調(diào)查及質(zhì)量評價工作,并遵照《水庫大壩安全管理條例》(國務(wù)院第77 號令)、水利部《水庫大壩安全鑒定辦法》(水建管〔2003〕271號)、水利部《水庫大壩安全評價導則》(SL258-2017)及有關(guān)規(guī)范規(guī)定完成了江尕水庫的安全分析論證及水庫大壩安全鑒定的綜合評價,編制完成《江尕水庫大壩安全鑒定評價報告》,將江尕水庫大壩定級為三類壩。2019年1月《江尕水庫大壩安全鑒定評價報告》通過和田地區(qū)水利局審查,將江尕水庫大壩定為三類壩。2019年編制完成《和田地區(qū)皮山縣江尕水庫報廢論證報告》,2019年8 月28 日,和田地區(qū)水利局辦公室下發(fā)了《關(guān)于報廢皮山縣江尕水庫的通知》(和地水利審發(fā)〔2019〕74號),同意報廢皮山縣江尕水庫。

        2 水庫報廢理由

        (1)江尕水庫主要承擔下游江尕水電站(3×800 kW)發(fā)電調(diào)節(jié)任務(wù)。江尕水庫的放水涵洞位于壩軸線0+049.5 處,設(shè)計放水流量6 m3/s,通過電站引水渠進入水電站。水庫報廢后,對大壩進行局部拆除,使其滿足泄洪要求。同時,在團結(jié)干渠處引水,為電站發(fā)電提供水源。

        (2)江尕水庫在除險加固完成相關(guān)的驗收工作后就按要求正常蓄水,2016年1月11日下游的阿依庫木水庫發(fā)生潰壩后,考慮到江尕水庫可能的險情,為了水庫和下游居民、灌區(qū)的安全,按縣委、縣政府的指示放空了庫水??辈炱陂g江尕水庫庫區(qū)水位較低,庫容稍大于死庫容,還在加大泄水。從出露水面的地形來看,庫區(qū)局部相對高差0.5~2.0 m,總體較平坦,較高處生長有少量的植被,庫區(qū)大部分無植被生長。近壩庫區(qū)的50 m 寬防滲塑膜大面積出露,破損程度較高,已影響了防滲功能。

        (3)江尕水庫調(diào)節(jié)洪水以減輕下游雅普泉水庫的防洪任務(wù)。根據(jù)《新疆皮山縣阿克肖水庫工程初步設(shè)計報告》,阿克肖水庫建成后,替代雅普泉水庫的防洪和部分灌溉任務(wù)。江尕水庫的防洪任務(wù)基本被取代,水庫的防洪功能將基本喪失。

        從各方面考慮,江尕水庫不能正常發(fā)揮效益,還存在安全風險,根據(jù)《水庫降等與報廢標準》(SL605-2013)中3.1.1 的第二條:庫區(qū)滲漏嚴重,無法蓄水,且無防洪功能的;3.1.2中第一條:原設(shè)計功能因其他水利工程興建被完全取代。建議將江尕水庫報廢處理,以保證水庫周邊人民群眾生命財產(chǎn)安全不受損失。

        3 水庫報廢設(shè)計方案

        3.1 方案比選

        江尕水庫報廢方案設(shè)計主要有3個方案:

        (1)方案一:不拆方案。該方案是將現(xiàn)狀江尕水庫工程原址全部保留,僅將泄洪涵洞金屬結(jié)構(gòu)全部拆除。根據(jù)水庫設(shè)計資料,泄洪涵洞最大泄洪流量50 m3/s(洪水標準為50 年一遇,洪峰流量Q=87.93 m3/s),不滿足河道行洪安全,此方案不推薦。

        (2)方案二:局部拆除方案。根據(jù)江尕水庫及大壩現(xiàn)狀存在問題的分析及現(xiàn)狀壩體質(zhì)量情況,在泄洪涵洞位置對水庫大壩進行局部拆除,保護殘留結(jié)構(gòu)安全外,還應(yīng)滿足河道行洪安全。此方案對生態(tài)、經(jīng)濟、社會等整體影響較小。采取局部拆除方案措施簡便可行,且可以最大程度節(jié)省水利管理部門資金籌措壓力,經(jīng)濟可行。但保留后的水庫工程主體仍需投入一定人力巡查管護,防止出現(xiàn)新的安全隱患,造成群眾生命財產(chǎn)損失。

        (3)方案三:全部拆除方案。即拆除所有壩體及壩體建筑物,一方面恢復(fù)天然地貌和生態(tài),一方面確保水庫工程不留安全隱患。但拆除工作量大,花費大,并且會影響電站取水,此方案不推薦。

        經(jīng)過比較,本工程推薦采用方案二(局部拆除方案),認為經(jīng)濟上最為合理,符合皮山縣實際情況;工作量相對較少,技術(shù)可行,即使存在安全隱患也是可控的。

        3.2 方案設(shè)計

        方案二(局部拆除方案)對泄洪洞進行保留,在泄洪洞上方進行大壩局部拆除(見圖2),設(shè)計洪水為50年一遇,泄洪洞與大壩缺口聯(lián)合泄流。由于該水庫具有發(fā)電功能,大壩拆除后,在團結(jié)渠道末端新建1.885 km 引水渠,將6 m3/s 的水引至大壩放水閘,為電站發(fā)電和300畝耕地灌溉提供保障。

        圖2 大壩局部拆除平面示意圖

        3.2.1 大壩拆除

        本方案泄流為大壩缺口段與泄洪洞聯(lián)合泄流。大壩整體開挖橫斷面為梯形斷面,底寬41.41 m,邊坡1∶1.75,設(shè)一條馬道,馬道寬3 m(見圖3)。當設(shè)計流量為87.93 m3/s 時,大壩缺口段水深為0.31 m。滿足行洪安全。

        圖3 大壩局部拆除橫斷面圖

        3.2.2 電站引水渠設(shè)計

        本工程設(shè)計引水流量為6 m3/s,裝機3×800 kW,根據(jù)《水利水電工程等級劃分及洪水標準》(SL 252-2 017)有關(guān)規(guī)定,工程等別為Ⅴ等,工程規(guī)模為小(2)型。根據(jù)《渠道防滲襯砌工程技術(shù)標準》(GB/T50600-2020)有關(guān)規(guī)定,渠道級別為3級。

        引水渠總長1.892 km,起點為團結(jié)干渠末端,終點為電站引水涵洞。0+000~0+500段由于地形限制,采用矩形斷面(見圖4),矩形斷面采用重力式擋墻+C30 細粒砼砌卵石結(jié)構(gòu),綜合糙率系數(shù)取0.0 195;0+500~1+892 段為梯形斷面(見圖5),梯形斷面采用C30現(xiàn)澆砼板,糙率系數(shù)取0.016。

        圖4 矩形橫斷面圖

        圖4 梯形橫斷面圖

        4 水庫報廢后處理事宜

        (1)水庫報廢后灌溉、發(fā)電、防洪問題的處理。①對大壩進行局部拆除,使其滿足泄洪要求。新建引水渠至大壩放水閘處,解決發(fā)電站供水問題。②在大壩泄洪洞位置將大壩進行局部拆除,將布瓊河的洪水匯入皮山河,匯入口下游7.5 km為雅普泉水庫。阿克肖水庫建成后,替代雅普泉水庫的防洪和部分灌溉任務(wù)。江尕水庫報廢后對布瓊河和皮山河影響甚微,故不考慮其影響。

        (2)水庫報廢后淤積泥沙處理。江尕水庫庫容較小,上游來水量很小,泥沙淤積量不多,下游水流河道由狹窄逐漸變寬,水流由湍急變緩慢,有利于泥沙的沉降,且下游河床較低,可能形成的洪水危害不大,故不考慮水庫報廢后淤積泥沙處理問題。

        (3)水庫資產(chǎn)評估和處理。江尕水庫固定資產(chǎn)包括:2 座管理房、發(fā)電機、啟閉設(shè)備及閘門。江尕水庫報廢處理后,水庫固定資產(chǎn)由皮山河管理站代管。江尕水庫無債權(quán)、債務(wù)合同、協(xié)議等問題。

        (4)水庫管理人員安置。水庫未設(shè)專門管理人員,因此不存在水庫管理人員安置問題。發(fā)電站管理單位泰源發(fā)電公司安排電站管理人員4 人,建立了“站長崗位責任制、安全監(jiān)測運行管理制度、閘門操作運用、變形監(jiān)測制度、滲流監(jiān)測制度、交接班制度、防洪調(diào)度運行、資料管理制度”等一系列規(guī)章、明確了崗位職責。江尕水庫報廢處理后,放水洞繼續(xù)給發(fā)電站供水,不影響水庫的發(fā)電效益,泰源發(fā)電公司的4名管理人員繼續(xù)留在崗位上。

        (5)水庫資料整編和歸檔。江尕水庫工程技術(shù)檔案一直由皮山縣水利局檔案室收集及保管,資料管理良好。江尕水庫報廢后,工程技術(shù)檔案應(yīng)及時整編歸檔封存,由縣級水行政主管部門長期保存或移交有關(guān)單位代為保管。

        4 結(jié)語

        水庫報廢的組織實施責任單位應(yīng)當妥善安置庫區(qū)和管理范圍內(nèi)的設(shè)施、土地的開發(fā)利用,負責籌措資金,加快水利工程設(shè)施整治,盡早消除安全隱患,減少災(zāi)害損失,確保人民的生命財產(chǎn)安全。水庫報廢是一項事關(guān)人民群眾生命財產(chǎn)安全的公益事業(yè),水利部門要全力協(xié)助地方政府,做好群眾工作,妥善解決庫區(qū)土地的開發(fā)利用問題,落實好水庫報廢后的工程措施,解決好替代工程,確保群眾真正受益,報廢工程結(jié)束后由政府組織驗收。

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