(陜西省水資源與河庫(kù)調(diào)度管理中心,陜西 西安 710004)
由于各種原因,水庫(kù)的功能和作用會(huì)發(fā)生變化,如原來(lái)以農(nóng)業(yè)灌溉為主的水庫(kù),由于城鎮(zhèn)化建設(shè)灌區(qū)變成了城鎮(zhèn),以發(fā)電為主的水庫(kù),由于生態(tài)保護(hù)需要不能繼續(xù)發(fā)電,以供水為主的水庫(kù),由于泥沙淤積嚴(yán)重其供水效用大大衰減,因此需將其由大型降為中型、由中型降為小型,小型則降等或直接報(bào)廢。水庫(kù)的降等與報(bào)廢涉及到水庫(kù)原有服務(wù)對(duì)象、下游防洪安全及周邊水生態(tài)水環(huán)境問(wèn)題,處理好這些影響因素事關(guān)區(qū)域經(jīng)濟(jì)、社會(huì)的發(fā)展與穩(wěn)定。下面以芷陽(yáng)水庫(kù)為例分析水庫(kù)降等與報(bào)廢的實(shí)際操作,以及工作中需要重點(diǎn)關(guān)注和解決的問(wèn)題。
芷陽(yáng)水庫(kù)位于西安市臨潼區(qū)西南 1.5km處斜口街辦芷陽(yáng)村的渭河二級(jí)支流芷陽(yáng)溝口,是一座以灌溉為主,兼有防洪、養(yǎng)殖功能的小(1)型水庫(kù),壩址以上流域面積3.85km2。水庫(kù)總庫(kù)容128萬(wàn)m3,調(diào)洪庫(kù)容17萬(wàn)m3,興利庫(kù)容85.3萬(wàn)m3,死庫(kù)容16萬(wàn)m3。原設(shè)計(jì)灌溉面積1.1萬(wàn)畝,2008年首次除險(xiǎn)加固時(shí)灌區(qū)減小到0.65萬(wàn)畝。水庫(kù)于1959年建成,1975年加大壩高,2012年完成除險(xiǎn)加固。防洪標(biāo)準(zhǔn)為50年一遇洪水設(shè)計(jì)、500年一遇洪水校核。樞紐工程由大壩、溢洪道和輸水建筑物組成。大壩為均質(zhì)土壩,壩高43.8m,壩頂寬5m,壩頂長(zhǎng)160m,壩頂高程529.00m。溢洪道位于大壩右岸,為正槽開(kāi)敞式寬頂堰,堰頂高程 525.00m,底寬7m,由三級(jí)陡坡、消力池組成,全長(zhǎng)223m。輸水建筑物位于大壩左岸,由分級(jí)臥管閘門(mén)進(jìn)水和閘后圓形涵洞組成,洞徑0.7m,全長(zhǎng)129m。
隨著臨潼區(qū)城市化建設(shè)進(jìn)程的加快,芷陽(yáng)水庫(kù)下游及原灌區(qū)已經(jīng)全部成為城區(qū)和交通要道,原設(shè)計(jì)灌溉功能已經(jīng)消失。此外,泥沙淤積庫(kù)容60萬(wàn)m3,其中死庫(kù)容已全部淤完,興利庫(kù)容已淤積50%。由于水庫(kù)承擔(dān)了下游鳳凰池公園的補(bǔ)水任務(wù),年供水量137.2萬(wàn)m3(含冷水溝向芷陽(yáng)水庫(kù)調(diào)入水量77.04萬(wàn)m3)。因此,芷陽(yáng)水庫(kù)尚有生態(tài)和環(huán)境補(bǔ)水任務(wù),不能報(bào)廢,只能降等為小(2)型。
因原灌區(qū)已經(jīng)變?yōu)槌菂^(qū),因此芷陽(yáng)水庫(kù)降等后的主要影響因素有:供水對(duì)象——鳳凰池公園,安全影響對(duì)象——臨潼新城及重要設(shè)施(包括西安工程大學(xué)及西安科技大學(xué)新校區(qū)、曲江度假區(qū)、鄭西高鐵、隴海鐵路、連霍高速公路、108國(guó)道及西安地鐵9號(hào)線)。
3.2.1 供水分析
芷陽(yáng)水庫(kù)向鳳凰池補(bǔ)水的水源有兩個(gè):?冷水溝向芷陽(yáng)水庫(kù)通過(guò)已建引水工程(包括攔河低壩、渠道、涵洞)跨流域引水,年引水量77.04萬(wàn)m3;?芷陽(yáng)水庫(kù)自產(chǎn)徑流59.96萬(wàn)m3。鳳凰池供水保證率為95%,經(jīng)徑流調(diào)節(jié)計(jì)算分析,現(xiàn)狀正常蓄水位525.00m可滿足下游鳳凰池補(bǔ)水要求。
3.2.2 防洪標(biāo)準(zhǔn)復(fù)核
3.2.2.1 設(shè)計(jì)洪水
芷陽(yáng)水庫(kù)降等為小(2)型后,依據(jù)《防洪標(biāo)準(zhǔn)》(GB 50201—2014),防洪標(biāo)準(zhǔn)采用20年一遇洪水設(shè)計(jì)、200年一遇洪水校核。采用2018年實(shí)測(cè)庫(kù)容曲線進(jìn)行復(fù)核。
冷水溝引水涵洞設(shè)有閘門(mén),汛期關(guān)閘運(yùn)行,汛末開(kāi)閘引水。因此,芷陽(yáng)水庫(kù)洪水全部來(lái)自本流域3.85km2的產(chǎn)流。芷陽(yáng)水庫(kù)設(shè)計(jì)洪水計(jì)算成果見(jiàn)表1。
表1 芷陽(yáng)水庫(kù)設(shè)計(jì)洪水計(jì)算成果
3.2.2.2 調(diào)洪計(jì)算及壩頂高程復(fù)核
起調(diào)水位取正常蓄水位525.00m。芷陽(yáng)水庫(kù)下游河道已經(jīng)填平建設(shè),不具備行洪條件,2012年水庫(kù)管理單位在原溢洪道上游右岸新建了一條泄洪洞,進(jìn)口底板高程與溢洪道堰頂相同,設(shè)計(jì)泄洪流量同原溢洪道標(biāo)準(zhǔn)22m3/s。鑒于水庫(kù)下游不到1km為臨潼新城及曲江度假區(qū),為安全和預(yù)留一定超泄余地,不考慮泄洪洞作用,采用全攔全蓄方案進(jìn)行調(diào)節(jié)。芷陽(yáng)水庫(kù)調(diào)洪成果見(jiàn)表2。
表2 芷陽(yáng)水庫(kù)調(diào)洪成果
水庫(kù)總庫(kù)容81.84萬(wàn)m3,計(jì)算壩頂高程528.66m低于現(xiàn)狀壩頂高程529.00m,壩高滿足要求。
3.2.3 大壩穩(wěn)定復(fù)核
滲流坡降計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表 3。壩體浸潤(rùn)線較低,滲流量較小,滿足滲流和滲透穩(wěn)定要求。
表3 滲流坡降計(jì)算結(jié)果
采用瑞典圓弧法計(jì)算壩坡抗滑穩(wěn)定,結(jié)果見(jiàn)表4。計(jì)算結(jié)果表明,各種工況下壩體抗滑穩(wěn)定滿足規(guī)范要求。
表4 抗滑穩(wěn)定分析成果
經(jīng)過(guò)以上分析,水庫(kù)防洪安全、大壩穩(wěn)定安全均符合現(xiàn)行規(guī)范要求,因此芷陽(yáng)水庫(kù)降等后不會(huì)對(duì)下游及鳳凰池補(bǔ)水產(chǎn)生不利影響。
3.2.4 善后處理措施
考慮到水庫(kù)位置比較重要,發(fā)生超標(biāo)準(zhǔn)洪水和冷水溝引水閘門(mén)發(fā)生事故無(wú)法控制時(shí),可通過(guò)原溢洪道進(jìn)行應(yīng)急泄洪,因此,需要給下游及溢洪道沿途設(shè)置警報(bào)裝置,與水庫(kù)管理單位及當(dāng)?shù)胤姥粗笓]部門(mén)聯(lián)網(wǎng),隨時(shí)預(yù)警預(yù)報(bào),確保下游地區(qū)安全撤離。此外,原溢洪道進(jìn)口需要加高到校核洪水位以上,以確保泄洪洞泄洪時(shí)洪水不會(huì)從溢洪道下泄造成下游淹沒(méi)。
初步梳理近十年來(lái)的水庫(kù)降等報(bào)廢工作,總結(jié)出如下降等報(bào)廢的基本工作程序:
a.水庫(kù)管理單位委托具有水利水電工程勘測(cè)設(shè)計(jì)資質(zhì)的單位依據(jù)《水庫(kù)降等與報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)(SL605—2013)》編制水庫(kù)降等報(bào)廢論證報(bào)告,論證報(bào)告要充分查清水庫(kù)任務(wù)、工程現(xiàn)狀(包括特性指標(biāo)、安全狀況)、服務(wù)對(duì)象及需求變化等基本情況,提出善后處理措施、經(jīng)費(fèi)及來(lái)源。
b.水庫(kù)管理單位依據(jù)水利部頒布的《水庫(kù)降等與報(bào)廢辦法》和管理權(quán)限向本級(jí)或上級(jí)水行政主管部門(mén)申請(qǐng)降等或報(bào)廢。
c.本級(jí)或上級(jí)水行政主管部門(mén)組織有關(guān)單位和專(zhuān)家審查水庫(kù)降等報(bào)廢論證報(bào)告,評(píng)審論證報(bào)告是否符合現(xiàn)行規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求,善后處理是否措施恰當(dāng)。評(píng)審結(jié)論符合國(guó)家現(xiàn)行法律法規(guī)及技術(shù)規(guī)范要求時(shí)出具審批同意書(shū)。
d.水庫(kù)管理單位按照有關(guān)水行政主管部門(mén)出具的審批同意書(shū)和水庫(kù)降等報(bào)廢論證報(bào)告開(kāi)展善后處理工作,善后處理工作結(jié)束后報(bào)審批單位驗(yàn)收。
e.有關(guān)水行政主管部門(mén)組織或委托相關(guān)單位對(duì)善后處理措施進(jìn)行驗(yàn)收,合格后出具驗(yàn)收意見(jiàn)。
通過(guò)近年來(lái)工作實(shí)踐,發(fā)現(xiàn)在水庫(kù)降等與報(bào)廢工作中普遍存在一些問(wèn)題:?工作程序不到位,部分縣區(qū)主管部門(mén)以一紙文件代替了論證、審批、善后處理及驗(yàn)收等必要的工作環(huán)節(jié)和程序;?受經(jīng)費(fèi)限制,水庫(kù)管理部門(mén)及主管部門(mén)重論證、審批,輕善后處理;?水庫(kù)降等與報(bào)廢未進(jìn)入當(dāng)?shù)卣墓ぷ髯h程,善后處理經(jīng)費(fèi)不落實(shí),實(shí)施起來(lái)困難重重;?報(bào)廢后工程尚有一定利用價(jià)值的,未妥善處理好資產(chǎn)移交或保值工作。
a.各級(jí)水行政主管部門(mén)要高度重視水庫(kù)降等與報(bào)廢工作,并及時(shí)向政府主要領(lǐng)導(dǎo)及分管領(lǐng)導(dǎo)匯報(bào),說(shuō)明降等與報(bào)廢的重要性、善后處理的利害關(guān)系等,爭(zhēng)取政府支持。
b.水行政主管部門(mén)要積極同財(cái)政部門(mén)加強(qiáng)溝通、協(xié)調(diào),落實(shí)水庫(kù)降等與報(bào)廢工作經(jīng)費(fèi)及工程善后處理經(jīng)費(fèi)。
c.水行政主管部門(mén)要嚴(yán)格按照水利部頒布的《水庫(kù)降等與報(bào)廢管理辦法》和有關(guān)程序履職盡責(zé)。
d.水庫(kù)降等或報(bào)廢后,要切實(shí)明確和落實(shí)工程安全管理責(zé)任。
e.水庫(kù)管理單位要積極協(xié)助相關(guān)單位做好水庫(kù)降等與報(bào)廢的相關(guān)工作。
f.水庫(kù)報(bào)廢后要嚴(yán)格按照國(guó)有資產(chǎn)或國(guó)家相關(guān)法規(guī)做好資產(chǎn)清理、轉(zhuǎn)移等工作。