鄭曉堅(jiān)ZHENG Xiao-jian
(永寧縣水務(wù)局,永寧 750100)
賀蘭山東麓山勢陡峭,植被稀疏,溝道發(fā)育,多呈長條形,且垂直于山脊平行排列。山前坡地比降較緩,溝道入坡地后,分汊串流,多分為2-3 汊,呈“倒樹杈狀”。有大小山洪溝67 條,山地總面積3663km2。溝道集水面積從3-5 km2至幾百km2不等。山洪溝道多為季節(jié)性河道,少數(shù)溝道有常流水,其他溝道除發(fā)生洪水外,多為干溝。地面徑流以暴雨洪水形式出現(xiàn),難以利用,最北部3 條山洪溝直接導(dǎo)洪入黃,其它溝道小洪水呈漫流損失于洪積坡地,大洪水則沖入下部的攔洪庫、排水溝、傍山渠道等。本次治理范圍涉及賀蘭山東麓4 條山洪溝,自北向南分別為大井南溝、紅井溝、夾子溝和腰石井溝。涉及山洪溝道基本情況表見表1。
隨著經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展以及銀川都市圈的建設(shè),對區(qū)域防洪保安的需求愈加突出,需要對賀蘭山東麓月亮溝至榆樹溝段防洪體系進(jìn)行調(diào)整。本次擴(kuò)建腰石井?dāng)r洪庫,就是調(diào)整后防洪體系的重要組成部分,對進(jìn)一步完善區(qū)域防洪體系,提高防洪減災(zāi)能力,保障區(qū)域防洪安全及沿線人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全,維護(hù)地方經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展具有重要作用。
根據(jù)本工程防洪體系總體布局,規(guī)劃由腰石井溝導(dǎo)洪堤將大井溝南側(cè)部分坡積水、紅井溝、柳渠溝50 年一遇洪水自北向南導(dǎo)入現(xiàn)狀腰石井溝攔洪庫,擴(kuò)整現(xiàn)腰石井溝攔洪庫下游砂坑形成腰石井下庫,使其形成上、下庫聯(lián)調(diào),以滿足防洪任務(wù),根據(jù)現(xiàn)狀地形條件,本次設(shè)計(jì)擬定兩個庫址方案進(jìn)行比選:
方案一:本方案腰石井下游攔洪庫庫址位于現(xiàn)有腰石井?dāng)r洪庫東側(cè),擬建庫區(qū)現(xiàn)狀采砂坑最低點(diǎn)坑底地面高程為1240.00m,最高點(diǎn)高程為1259.00m,高差19m,按照攔洪庫規(guī)模確定,腰石井下游攔洪庫總庫容103.03 萬m3,根據(jù)現(xiàn)有地形條件,攔洪庫庫盤主要以上游進(jìn)行擴(kuò)挖,下游進(jìn)行修筑攔洪堤形成攔洪庫,設(shè)計(jì)庫盤底高程為1242.00m,庫盤底面輪廓為矩形,長465.00m,寬304.00m,本方案占地面積約450 畝,庫盤上游開挖坡腳線自原腰石井?dāng)r洪庫壩頂?shù)缆窎|側(cè)173m 處作為庫底邊界,設(shè)計(jì)開挖坡比為1:5.0,邊坡為自然開挖土石邊坡。下游修筑攔洪堤長800.0m,堤頂高程為1251.00m,堤高9.0m,堤頂寬度為6.0m,堤頂兼做巡護(hù)道路使用,堤頂設(shè)5.0m 寬150mm 厚的泥結(jié)石路面,攔洪堤迎水面坡比為1:3.0,下游坡面為1:2.0,上、下游邊坡均采用自然開挖土石邊坡。
方案二:本方案腰石井下游攔洪庫庫址位于現(xiàn)有腰石井?dāng)r洪庫泄洪溝道下游距已建腰石井?dāng)r洪庫約1.58km 至2.77km 段現(xiàn)狀溝槽形成上、下梯級水庫,擬建上庫現(xiàn)狀地面高程為1210.00m,下庫現(xiàn)狀地面高程為1194.00m,現(xiàn)狀擬建上庫址坑底以外地面高程為1228.00m,下庫現(xiàn)狀坑底以外地面高程為1204.00m,本方案占地面積約300 畝。上述兩庫址方案平面布置示意圖如圖1。
圖1 庫址方案平面布置示意圖
經(jīng)綜合比較:方案一的優(yōu)點(diǎn)是工程占地不涉及光伏產(chǎn)業(yè)的用地范圍,不存在建設(shè)用地協(xié)調(diào),缺點(diǎn)是工程投資相對較高;方案二的優(yōu)點(diǎn)是在不考慮征地補(bǔ)償前提下工程投資費(fèi)用較低,缺點(diǎn)是庫址布置在現(xiàn)有光伏產(chǎn)業(yè)的用地范圍,需進(jìn)行用地協(xié)調(diào)。綜合上述優(yōu)缺點(diǎn)及便于后續(xù)運(yùn)行管理,采用方案一。腰石井溝下游攔洪庫方案投資比較表見表2。
表2 攔洪庫方案投資比較表
3.1 工程主要建設(shè)內(nèi)容 新建腰石井?dāng)r洪庫1 座,壩型為均質(zhì)土壩,總庫容103.3 萬m3;新建進(jìn)水建筑物1 座,由進(jìn)口段、控制段、陡坡段、消能段和海曼段組成;新建退水閘1 座,為單孔開敞式結(jié)構(gòu),閘孔尺寸2.0×2.0m,采用鋼筋砼現(xiàn)澆結(jié)構(gòu),配套閘門、啟閉設(shè)備及閘房;閘后接鋼筋砼輸水箱涵長24m;新建巡護(hù)道路1133m,結(jié)構(gòu)為泥結(jié)石路面。主要工程量匯總表見表3。
表3 工程量匯總表
3.2 土方工程施工方法 本工程主要工程量為攔洪庫壩體土方開挖和回填。土方開挖采用挖掘機(jī),土方上車采用裝載機(jī)配合挖掘機(jī),運(yùn)輸采用自卸汽車,壩體填筑采用為裝載機(jī),碾壓機(jī)具使用12t~15t 平碾碾壓。土方開挖以挖掘機(jī)為主,人工為輔。
3.2.1 壩體土方工程施工工藝
①壩體土方開挖工程工藝流程:施工準(zhǔn)備→測量放線→場地清理→挖掘機(jī)挖土→人工修整→驗(yàn)收。
②壩體土方回填工程工藝流程:施工準(zhǔn)備→機(jī)械回填→人工整平→碾壓機(jī)壓實(shí)→驗(yàn)收。攔洪庫壩體土方工程施工流程圖如圖2。
圖2 壩體土方工程施工流程圖
3.2.2 建筑物工程施工工藝
施工工藝流程:施工準(zhǔn)備→測量放線→機(jī)械挖土(機(jī)械為主,人工為輔)→土方回填→砼施工→驗(yàn)收。
①土方開挖及回填。土方開挖以機(jī)械為主,人工為輔的施工方法。開挖以建筑物基礎(chǔ)底面周邊向外擴(kuò)大50cm作為基底開挖面,建筑物基礎(chǔ)土方填筑采用機(jī)械為主,人工為輔,回填土分層填筑,為確保土方壓實(shí)度,采用平板夯結(jié)合蛙夯進(jìn)行夯實(shí)。攔洪庫進(jìn)水建筑物施工流程圖如圖3。
圖3 進(jìn)水建筑物施工流程圖
②砼工程施工。建筑物工程施工嚴(yán)格執(zhí)行水利部《水工混凝土施工規(guī)范》(SL677-2014)和《水工混凝土試驗(yàn)規(guī)程》(SL352-2006)中的有關(guān)規(guī)定。砼采用商品砼澆筑,機(jī)械振搗,鋼筋砼結(jié)構(gòu),砼保護(hù)層厚度嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求控制。施工完畢恢復(fù)原溝道地貌,清除雜物及臨時建筑。
③閘門及啟閉機(jī)安裝。
1)閘門安裝。閘門制作與安裝標(biāo)準(zhǔn)符合《水工建筑物金屬結(jié)構(gòu)制造、安裝及驗(yàn)收規(guī)范》(SLJ201,DLJ201)的有關(guān)規(guī)定。閘門埋件位置準(zhǔn)確、堅(jiān)固可靠、錨栓露出長度具有足夠的調(diào)整余地,以便閘門安裝。埋件安裝檢查合格后,澆筑二期混凝土。閘門在吊運(yùn)過程中采取保護(hù)措施,嚴(yán)防構(gòu)件變形和加工面損傷。閘門安裝前,對門槽、門坎進(jìn)行清理,止水座板及軌道面不得有水泥渣、油污、焊疤、凹坑等。焊縫接頭處需修磨平整,必要時可進(jìn)行焊縫探傷,確保焊縫質(zhì)量。
閘門安裝工藝流程:對閘門外觀進(jìn)行檢查→閘門放置門底坎→按照預(yù)埋件位置調(diào)整止水和支撐導(dǎo)向部件→安裝閘門拉桿→門槽內(nèi)試驗(yàn)閘門的提升和關(guān)閉。
2)啟閉機(jī)安裝。啟閉機(jī)安裝,以閘門起吊中心為基準(zhǔn),縱、橫向中心偏差控制在3mm 以內(nèi),水平偏差控制在0.5/1000 以內(nèi),高程偏差控制在5mm 以內(nèi)。
啟閉機(jī)安裝工藝流程:對啟閉機(jī)外觀進(jìn)行檢查→啟閉機(jī)吊裝至指定位置→按照預(yù)埋件位置調(diào)整啟閉機(jī)→固定啟閉機(jī)基座→啟閉機(jī)空運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)→啟閉機(jī)與閘門連接→啟閉機(jī)、閘門無水試驗(yàn)→啟閉機(jī)動載試驗(yàn)。
寧夏中小河流治理項(xiàng)目永寧縣中干溝下段治理工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告由銀川市水務(wù)局批復(fù)后,該工程于2020 年8 月開工,2021 年5 月完成全部建設(shè)內(nèi)容,2022 年4 月1通過縣級驗(yàn)收,運(yùn)行良好。
4.1 新建腰石井下游攔洪庫泄洪閘水位流量關(guān)系曲線(圖4)
圖4 攔洪庫泄洪閘水位流量關(guān)系曲線
4.2 防洪效益 本工程的主要效益體現(xiàn)在防洪減災(zāi)方面。隨著閩寧鎮(zhèn)區(qū)新規(guī)劃的落實(shí),新鎮(zhèn)格局正逐步形成,從而帶動閩寧鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,現(xiàn)狀閩寧鎮(zhèn)防洪體系滯蓄能力嚴(yán)重不足,給閩寧鎮(zhèn)帶來很大洪水威脅,通過擴(kuò)建腰石井?dāng)r洪庫,進(jìn)一步完善區(qū)域防洪體系,提高防洪減災(zāi)能力,為保障區(qū)域防洪安全及沿線人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全,促進(jìn)地方經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
依據(jù)《水利建設(shè)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評價(jià)規(guī)范》(SL72-2013)、《建設(shè)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評價(jià)方法及參數(shù)》(第三版),國民經(jīng)濟(jì)評價(jià)社會折現(xiàn)率取6%,計(jì)算得出:內(nèi)部收益率6.85%,效益費(fèi)用比1.10,經(jīng)濟(jì)凈現(xiàn)值15.5 萬元。
4.3 生態(tài)效益 項(xiàng)目實(shí)施后,區(qū)域林草覆蓋面積增大,林草郁閉度將大幅度提高,區(qū)域小氣候?qū)⒌玫接行д{(diào)節(jié),項(xiàng)目區(qū)周邊地區(qū)水分狀況和熱量狀況將明顯改觀,生態(tài)系統(tǒng)功能增強(qiáng),區(qū)域抗御自然災(zāi)害的能力提高,單位面積生物產(chǎn)量會大幅度提高,生態(tài)環(huán)境將明顯改善。
4.4 社會效益 通過新建攔滯洪工程,確保標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)洪水區(qū)域防洪安全,遇超標(biāo)準(zhǔn)洪水把損失減少到最低限度,為當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)社會發(fā)展創(chuàng)造良好條件。工程建設(shè)有效保護(hù)了生態(tài)環(huán)境,實(shí)現(xiàn)人與自然和諧相處和促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會的可持續(xù)發(fā)展。本工程的建設(shè)維護(hù)了民族地區(qū)的社會穩(wěn)定,樹立了黨和政府在人民群眾中的良好形象。