[摘 要]水庫建成后,后經(jīng)加高加固,現(xiàn)壩高44.6m,總庫容0.268億m3,集防洪、供水、灌溉等功能于一體的中型綜合水利樞紐,2007年被鑒定為三類壩,2009年開始水庫除險加固,完成投資2980億元。水庫新建一座無閘溢洪道,設(shè)計洪水泄量為536 m3/s,校核洪水泄量為972m3/s;改建原泄洪洞為輸水洞,設(shè)計流量為14 m3/s。水庫設(shè)計洪水為50年一遇標(biāo)準(zhǔn),校核洪水為1000年一遇標(biāo)準(zhǔn)。除險加固完成后,一方面提高了水庫防洪保安能力,解除了大壩險情,為下游2.8萬農(nóng)村群眾和寧縣縣城居民生命財產(chǎn)安全有了可靠保障;另一方面0.8萬畝,新增供水能力200萬m3,工程完成后綜合效益得到了初步發(fā)揮。
[關(guān)鍵詞]水庫;績效;評價
1 工程除險加固前概況
1.1 水庫大壩
王家灣水庫位于慶陽市以東馬蓮河支流趙家川中游,距市區(qū)14km,控制流域面積142.13km2,壩體為粘土心墻壩,初建壩高32m,隨著庫容的淤積,先后加高3次,壩高43m,高程1235.3m,壩頂寬度5m,壩長289m,總庫容2092m3,淤積庫容992.6萬 m3(2003年7月實測),屬中型水庫。迎水坡坡比為1:3,背水坡坡比由上到下依次為1:2、1:2.75,水庫按50年一遇洪水設(shè)計,洪峰流量380m3/s,洪水總量537萬m3。
1.2 泄洪洞
泄洪洞修建在壩體右側(cè),沿山體布設(shè),開敞式泄流。洞徑2.4m,長90m,泄量47 m3/s,洞出口陡坡段右側(cè)墻部分沖毀嚴(yán)重,影響泄流。陡坡長222m,為漿砌石混凝土復(fù)式結(jié)構(gòu),總落差25.92m,比降為0.156和0.1。
1.3 輸水洞
輸水洞建在壩體中部,由豎井、洞身、陡坡三部分組成,豎井深14m,洞徑1m;洞身段長90m,洞徑1m,陡坡段長50m,泄量7 m3/s,落差16.67m,比降為,1:3,為漿砌石混凝土復(fù)式結(jié)構(gòu)。
1.4 交通、通訊、電力等設(shè)施運行管理情況
王家灣水庫距慶陽市14km,其中水庫至塬面5km為山區(qū)泥土路面,在加固除險中改造為砂石路面,但經(jīng)過這幾年,路面石子所剩無幾,路面基本變成原來的泥土路面,崎嶇難行,陰雨天道路泥濘。水庫配備的通訊設(shè)施、電力設(shè)施基本能滿足水庫運行要求。
2 洪水復(fù)核
2.1 設(shè)計洪水成果比較
隨著水文系列的延長,計算方法及計算參數(shù)的變動,設(shè)計洪水成果也有所變化。
2.2 防洪標(biāo)準(zhǔn)
水庫原設(shè)計按50年一遇洪水設(shè)計,500年一遇洪水校核,根據(jù)現(xiàn)行GB50201-94《防洪標(biāo)準(zhǔn)》,中型水庫應(yīng)按50年一遇洪水設(shè)計,1000年一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)校核。
2.3 水庫調(diào)洪演算
2.3.1庫容淤積情況
水庫原設(shè)計庫容2092萬 m3,對應(yīng)水位1233.5m,壩頂高程1335.3m,經(jīng)2003年7月實測,水庫現(xiàn)平均淤積高程1224.0m,淤積庫容為992.6萬m3,目前有效庫容仍保持在1099.4萬m3。
2.3.2調(diào)洪演算
采用試算法對水庫進行調(diào)洪演算,起調(diào)水位1224.0m,泄洪洞最大泄量47m3/s,輸水洞最大泄量7 m3/s,經(jīng)調(diào)洪演算校核水位為1237.3m,調(diào)洪庫容需增大1748萬m3,超過除險加固前壩高2m,防洪能力僅滿足50年一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)。2007年11月水利廳對水庫大壩進行了安全鑒定,鑒定結(jié)果顯示:王家灣水庫原洪水設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)偏低,壩體現(xiàn)狀頂高程低,不能滿足防洪要求,防洪安全總體評為C級。
3 水庫存在的問題
根據(jù)水庫調(diào)洪演算、現(xiàn)場檢查和大壩安全鑒定,王家灣水庫主要存在以下幾方面的問題:
a、水庫原設(shè)計防洪標(biāo)準(zhǔn)不足,防洪能力不能滿足現(xiàn)行防洪規(guī)范要求;
b、泄洪洞陡坡下段右側(cè)墻水毀變形嚴(yán)重,消力池右側(cè)墻坍塌,陡坡混凝土地板氣蝕剝落嚴(yán)重,存在安全隱患;
c、輸水洞進口豎井周圍混凝土護坦水毀,危機壩體安全;
d、大壩未配備安全及水文監(jiān)測設(shè)施;
e、防汛道路標(biāo)準(zhǔn)低,不能滿足搶險要求。
4、除險加固工程方案
根據(jù)水庫安全鑒定存在的問題,慶陽市水務(wù)局委托黃河水利勘測規(guī)劃設(shè)計研究院完成了除險加固初步設(shè)計,工程方案是:
4.1大壩加高培厚工程。從大壩上游加高1.6m,壩頂跨度達到7m,,壩頂新建1.1m高混凝土;
4.2新建溢洪道工程,新建溢洪道1座,由進口明渠段、溢流段、陡坡段、陡槽段、消力池和出口段組成,最大泄量600m3/s;
4.3泄洪洞改建工程。將原泄洪洞改建成輸水洞,增建引水渠和鋼筋混凝土淹沒式進水口,對出口段的破損進行加固處理;
4.4封堵原輸水洞,維修防汛公路;
4.5增設(shè)大壩變形、滲流觀測設(shè)施。
5、 除險加固后水庫工程基本情況
5.1除險加固工程完成情況
王家灣水庫除險加固工程于2009年9月10日開工,2010年10月10日竣工。工程主要完成:
a、大壩加高培厚工程。從大壩上游加高1.6m,壩頂跨度達到7m,,壩頂新建1.1m高混凝土;
b、新建溢洪道工程,新建溢洪道1座,由進口明渠段、溢流段、陡坡段、陡槽段、消力池和出口段組成,最大泄量600m3/s;
c、泄洪洞改建工程。將原泄洪洞改建成輸水洞,增建引水渠和鋼筋混凝土淹沒式進水口,對出口段的破損進行加固處理;
d、封堵原輸水洞,維修防汛公路;
e、增設(shè)大壩變形、滲流觀測設(shè)施。
5.2除險加固后水庫庫容變化情況
水庫原設(shè)計庫容2092萬 m3,對應(yīng)水位1233.5m,壩頂高程1335.3m,經(jīng)2003年7月實測,水庫現(xiàn)平均淤積高程1224.0m,淤積庫容為992.6萬m3,自2003年至今,水庫最高水位僅在泄洪洞引水渠以下,未上至灘面。沒有產(chǎn)生新的淤積,大壩加高后庫容增至2680萬m3,目前防洪庫容仍保持在1453萬m3。
5.3洪水復(fù)核情況
自2003年以來,王家灣水庫未發(fā)生大的洪水,洪水位均低于溢洪道引水渠頂,洪水未上升到灘面,所以在水庫灘面未形成永久性淤積,水庫的防洪庫容沒有任何損失,在完成加固除險后水庫新增庫容后,因此水庫的防洪能力滿足50年一遇洪水設(shè)計,1000年一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)校核要求。
6 工程效益
病險水庫除險加固實施后,一方面消除了水庫安全隱患,大大提高了水庫防洪保安能力,另一方面由于水管體制改革的實施,管理責(zé)任主體明確、管護人員到位、管理經(jīng)費基本保障,水庫良性運行機制基本形成,水庫綜合效益得到了初步發(fā)揮。水庫除險加固工程實施后,防洪能力由50年一遇洪水設(shè)計提高到1000年一遇洪水標(biāo)準(zhǔn),提高了水庫防洪能力,解除了大壩險情,恢復(fù)灌溉面積0.5萬畝,新增灌溉面積0.3萬畝,新增供水能力200萬m3,為下游2.8萬農(nóng)村群眾和寧縣縣城居民生命財產(chǎn)安全有了可靠保障,具有良好的經(jīng)濟和社會效益。
7 存在問題及建議
一是管理人員的文化素質(zhì)及專業(yè)水平較低,制約水庫管理水平的提高;二是水庫除險加固已經(jīng)結(jié)束,防洪庫容和興利庫容增加,但是由于缺乏配套工程,水庫應(yīng)有的灌溉、供水效益沒有得到充分發(fā)揮。
[關(guān)鍵詞]水庫;績效;評價
1 工程除險加固前概況
1.1 水庫大壩
王家灣水庫位于慶陽市以東馬蓮河支流趙家川中游,距市區(qū)14km,控制流域面積142.13km2,壩體為粘土心墻壩,初建壩高32m,隨著庫容的淤積,先后加高3次,壩高43m,高程1235.3m,壩頂寬度5m,壩長289m,總庫容2092m3,淤積庫容992.6萬 m3(2003年7月實測),屬中型水庫。迎水坡坡比為1:3,背水坡坡比由上到下依次為1:2、1:2.75,水庫按50年一遇洪水設(shè)計,洪峰流量380m3/s,洪水總量537萬m3。
1.2 泄洪洞
泄洪洞修建在壩體右側(cè),沿山體布設(shè),開敞式泄流。洞徑2.4m,長90m,泄量47 m3/s,洞出口陡坡段右側(cè)墻部分沖毀嚴(yán)重,影響泄流。陡坡長222m,為漿砌石混凝土復(fù)式結(jié)構(gòu),總落差25.92m,比降為0.156和0.1。
1.3 輸水洞
輸水洞建在壩體中部,由豎井、洞身、陡坡三部分組成,豎井深14m,洞徑1m;洞身段長90m,洞徑1m,陡坡段長50m,泄量7 m3/s,落差16.67m,比降為,1:3,為漿砌石混凝土復(fù)式結(jié)構(gòu)。
1.4 交通、通訊、電力等設(shè)施運行管理情況
王家灣水庫距慶陽市14km,其中水庫至塬面5km為山區(qū)泥土路面,在加固除險中改造為砂石路面,但經(jīng)過這幾年,路面石子所剩無幾,路面基本變成原來的泥土路面,崎嶇難行,陰雨天道路泥濘。水庫配備的通訊設(shè)施、電力設(shè)施基本能滿足水庫運行要求。
2 洪水復(fù)核
2.1 設(shè)計洪水成果比較
隨著水文系列的延長,計算方法及計算參數(shù)的變動,設(shè)計洪水成果也有所變化。
2.2 防洪標(biāo)準(zhǔn)
水庫原設(shè)計按50年一遇洪水設(shè)計,500年一遇洪水校核,根據(jù)現(xiàn)行GB50201-94《防洪標(biāo)準(zhǔn)》,中型水庫應(yīng)按50年一遇洪水設(shè)計,1000年一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)校核。
2.3 水庫調(diào)洪演算
2.3.1庫容淤積情況
水庫原設(shè)計庫容2092萬 m3,對應(yīng)水位1233.5m,壩頂高程1335.3m,經(jīng)2003年7月實測,水庫現(xiàn)平均淤積高程1224.0m,淤積庫容為992.6萬m3,目前有效庫容仍保持在1099.4萬m3。
2.3.2調(diào)洪演算
采用試算法對水庫進行調(diào)洪演算,起調(diào)水位1224.0m,泄洪洞最大泄量47m3/s,輸水洞最大泄量7 m3/s,經(jīng)調(diào)洪演算校核水位為1237.3m,調(diào)洪庫容需增大1748萬m3,超過除險加固前壩高2m,防洪能力僅滿足50年一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)。2007年11月水利廳對水庫大壩進行了安全鑒定,鑒定結(jié)果顯示:王家灣水庫原洪水設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)偏低,壩體現(xiàn)狀頂高程低,不能滿足防洪要求,防洪安全總體評為C級。
3 水庫存在的問題
根據(jù)水庫調(diào)洪演算、現(xiàn)場檢查和大壩安全鑒定,王家灣水庫主要存在以下幾方面的問題:
a、水庫原設(shè)計防洪標(biāo)準(zhǔn)不足,防洪能力不能滿足現(xiàn)行防洪規(guī)范要求;
b、泄洪洞陡坡下段右側(cè)墻水毀變形嚴(yán)重,消力池右側(cè)墻坍塌,陡坡混凝土地板氣蝕剝落嚴(yán)重,存在安全隱患;
c、輸水洞進口豎井周圍混凝土護坦水毀,危機壩體安全;
d、大壩未配備安全及水文監(jiān)測設(shè)施;
e、防汛道路標(biāo)準(zhǔn)低,不能滿足搶險要求。
4、除險加固工程方案
根據(jù)水庫安全鑒定存在的問題,慶陽市水務(wù)局委托黃河水利勘測規(guī)劃設(shè)計研究院完成了除險加固初步設(shè)計,工程方案是:
4.1大壩加高培厚工程。從大壩上游加高1.6m,壩頂跨度達到7m,,壩頂新建1.1m高混凝土;
4.2新建溢洪道工程,新建溢洪道1座,由進口明渠段、溢流段、陡坡段、陡槽段、消力池和出口段組成,最大泄量600m3/s;
4.3泄洪洞改建工程。將原泄洪洞改建成輸水洞,增建引水渠和鋼筋混凝土淹沒式進水口,對出口段的破損進行加固處理;
4.4封堵原輸水洞,維修防汛公路;
4.5增設(shè)大壩變形、滲流觀測設(shè)施。
5、 除險加固后水庫工程基本情況
5.1除險加固工程完成情況
王家灣水庫除險加固工程于2009年9月10日開工,2010年10月10日竣工。工程主要完成:
a、大壩加高培厚工程。從大壩上游加高1.6m,壩頂跨度達到7m,,壩頂新建1.1m高混凝土;
b、新建溢洪道工程,新建溢洪道1座,由進口明渠段、溢流段、陡坡段、陡槽段、消力池和出口段組成,最大泄量600m3/s;
c、泄洪洞改建工程。將原泄洪洞改建成輸水洞,增建引水渠和鋼筋混凝土淹沒式進水口,對出口段的破損進行加固處理;
d、封堵原輸水洞,維修防汛公路;
e、增設(shè)大壩變形、滲流觀測設(shè)施。
5.2除險加固后水庫庫容變化情況
水庫原設(shè)計庫容2092萬 m3,對應(yīng)水位1233.5m,壩頂高程1335.3m,經(jīng)2003年7月實測,水庫現(xiàn)平均淤積高程1224.0m,淤積庫容為992.6萬m3,自2003年至今,水庫最高水位僅在泄洪洞引水渠以下,未上至灘面。沒有產(chǎn)生新的淤積,大壩加高后庫容增至2680萬m3,目前防洪庫容仍保持在1453萬m3。
5.3洪水復(fù)核情況
自2003年以來,王家灣水庫未發(fā)生大的洪水,洪水位均低于溢洪道引水渠頂,洪水未上升到灘面,所以在水庫灘面未形成永久性淤積,水庫的防洪庫容沒有任何損失,在完成加固除險后水庫新增庫容后,因此水庫的防洪能力滿足50年一遇洪水設(shè)計,1000年一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)校核要求。
6 工程效益
病險水庫除險加固實施后,一方面消除了水庫安全隱患,大大提高了水庫防洪保安能力,另一方面由于水管體制改革的實施,管理責(zé)任主體明確、管護人員到位、管理經(jīng)費基本保障,水庫良性運行機制基本形成,水庫綜合效益得到了初步發(fā)揮。水庫除險加固工程實施后,防洪能力由50年一遇洪水設(shè)計提高到1000年一遇洪水標(biāo)準(zhǔn),提高了水庫防洪能力,解除了大壩險情,恢復(fù)灌溉面積0.5萬畝,新增灌溉面積0.3萬畝,新增供水能力200萬m3,為下游2.8萬農(nóng)村群眾和寧縣縣城居民生命財產(chǎn)安全有了可靠保障,具有良好的經(jīng)濟和社會效益。
7 存在問題及建議
一是管理人員的文化素質(zhì)及專業(yè)水平較低,制約水庫管理水平的提高;二是水庫除險加固已經(jīng)結(jié)束,防洪庫容和興利庫容增加,但是由于缺乏配套工程,水庫應(yīng)有的灌溉、供水效益沒有得到充分發(fā)揮。