青島市城陽區(qū)東鐵水庫降等論證及管理措施

李啟況，董 璐，鄭 梅

（1.青島市城陽區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村服務(wù)中心，山東 青島266109；2.青島市嶗山風(fēng)景名勝區(qū)管理局，山東 青島2660611；3.膠州市水利局，山東 膠州266300）

東鐵水庫是青島市城陽區(qū)10座小型水庫之一，該水庫始建于1973年，是一座以防洪、灌溉和供水為功能的?。?）型水庫，但隨著經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，周邊區(qū)域已發(fā)展成為居民區(qū)，已無農(nóng)田灌溉需求，居民區(qū)用水均已納入市政管網(wǎng)，該水庫原設(shè)計(jì)灌溉和供水功能消失，且因水庫常年淤積，導(dǎo)致水庫庫容減小，達(dá)不到原設(shè)計(jì)規(guī)模，水庫無法正常發(fā)揮其功能效益。根據(jù)《水庫降等與報廢標(biāo)準(zhǔn)》，綜合東鐵水庫灌溉與供水功能消失、水庫淤積等問題，對東鐵水庫降等為塘壩進(jìn)行論證，經(jīng)有關(guān)水行政主管部門批準(zhǔn)后，按照塘壩標(biāo)準(zhǔn)要求加強(qiáng)管理。

1 降等初步分析

1.1 降等依據(jù)

《中華人民共和國大壩安全管理?xiàng)l例》《小型水庫安全管理辦法》《防洪標(biāo)準(zhǔn)》（GB50201-2014）《水庫降等與報廢標(biāo)準(zhǔn)》（SL605-2013）《水庫降等與報廢管理辦法（試行）》《水利水電工程等級劃分及防洪標(biāo)準(zhǔn)》（SL252-2017）《水利部辦公廳關(guān)于加強(qiáng)水庫大壩安全鑒定和降等報廢工作的通知》等。

1.2 降等理由

依據(jù)實(shí)測庫區(qū)地形圖和水位～庫容復(fù)核成果，按300年一遇校核標(biāo)準(zhǔn)，復(fù)核計(jì)算水庫校核水位為92.98 m，總庫容8.89萬m3，水庫淤積庫容約為1.3萬m3。由于水庫淤積，導(dǎo)致庫容減小，若對水庫進(jìn)行清淤恢復(fù)庫容，所需清淤費(fèi)用較高，在經(jīng)濟(jì)上不合理。

根據(jù)《防洪標(biāo)準(zhǔn)》（GB50201-2014）和《水利水電工程等級劃分及防洪標(biāo)準(zhǔn)》（SL252-2017），東鐵水庫庫容8.89萬m3，小于10萬m3，不符合?。?）型水庫庫容標(biāo)準(zhǔn)；另外，東鐵水庫已無原設(shè)計(jì)灌溉和供水功能。以上兩項(xiàng)已符合《水庫降等與報廢標(biāo)準(zhǔn)》（SL605-2013）2.1.1中“實(shí)際總庫容不足10萬m3，但注冊登記為水庫且按水庫進(jìn)行管理的”和2.1.2中“因經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，原設(shè)計(jì)的防洪、灌溉、供水、發(fā)電等功能需求降低或被其他工程部分替代，現(xiàn)狀實(shí)際功能指標(biāo)達(dá)不到水庫原設(shè)計(jì)工程規(guī)模的”情況，東鐵水庫已無原設(shè)計(jì)規(guī)模和灌溉供水功能，應(yīng)予降等為塘壩，參照小型水庫標(biāo)準(zhǔn)加強(qiáng)管理。

2 影響預(yù)測與評估

2.1 庫容與功能指標(biāo)

根據(jù)實(shí)測地形圖，東鐵水庫控制流域面積為0.7 km2，干流長度為1.06 km，按照《山東省小型水庫洪水核算辦法》經(jīng)復(fù)核計(jì)算，水庫干流比降0.072，流域特征綜合參數(shù)2.94；水庫20年一遇洪峰流量為16.56 m3/s，洪水總量9.24萬m3；50年一遇洪峰流量為28.80 m3/s，洪水總量18.10萬m3。按照東鐵水庫兩處開敞式溢洪道堰頂總寬4.4 m和堰頂高程90.77 m，采用圖解法計(jì)算水位～庫容～泄量關(guān)系，計(jì)算成果見表1。

表1 東鐵水庫調(diào)洪演算成果表

經(jīng)復(fù)核，東鐵水庫總庫容為8.89萬m3，興利水位90.77 m，庫容4.43萬m3；在設(shè)計(jì)洪水20年一遇（P=5%）情況下，最大溢洪流量為11.57 m3/s，調(diào)洪庫容為2.78萬m3，設(shè)計(jì)洪水位為92.20 m：在校核洪水300年一遇（P=0.33%）的情況下，最大溢洪流量為21.71 m3/s，調(diào)洪庫容為4.46萬m3，校核洪水位92.98 m。

2.2 工程安全評估

1）防洪能力復(fù)核。根據(jù)《小型水利水電工程碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL189-2013）及《碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL274-2001），壩頂高程分別按設(shè)計(jì)洪水位加正常運(yùn)用條件的壩頂超高、校核洪水位加非常運(yùn)用條件的壩頂超高和正常蓄水位加非常運(yùn)用條件的壩頂超高再加地震安全加高情況進(jìn)行復(fù)核計(jì)算，取其最大值93.49 m，大壩防浪墻頂高程為93.57 m，故現(xiàn)狀壩頂高程滿足要求。

2）結(jié)構(gòu)安全復(fù)核。滲流計(jì)算根據(jù)地質(zhì)勘察報告和測量橫斷面，選取最大壩高處（樁號0+025）斷面作為典型斷面，在興利工況和水位降落工況下，經(jīng)復(fù)核計(jì)算，大壩壩體滲透比降和下游出逸點(diǎn)滲透比降均小于壩體與下游出逸點(diǎn)滲透比降規(guī)范允許值0.65，大壩下游出逸點(diǎn)水位均低于大壩下游現(xiàn)狀地面高程，大壩上下游壩坡穩(wěn)定安全系數(shù)均大于規(guī)范允許值；興利水位加地震工況時，大壩上下游邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)為2.04和1.62，均大于規(guī)范允許值1.02。大壩滲流安全、抗滑穩(wěn)定和抗震安全復(fù)核均滿足規(guī)范要求。

2.3 經(jīng)濟(jì)與社會影響

1）水庫降等經(jīng)濟(jì)社會影響。現(xiàn)狀東鐵水庫供水及灌溉功能已消失，無明顯經(jīng)濟(jì)效益，水庫降等后不會對經(jīng)濟(jì)收益產(chǎn)生影響；東鐵水庫降等后可以開發(fā)旅游、養(yǎng)殖等產(chǎn)業(yè)，從長遠(yuǎn)利益來看，東鐵水庫降等為塘壩是可行的。

2）水庫潰壩影響。經(jīng)復(fù)核計(jì)算，非汛期，正常運(yùn)行工況下壩址處最大潰壩流量337.85 m3/s；汛期，遇設(shè)計(jì)洪水位壩址處最大潰壩流量為443.53 m3/s，遇超標(biāo)準(zhǔn)洪水壩址處最大潰壩流量為532.65 m3/s。東鐵水庫下游淹沒風(fēng)險圖是水庫現(xiàn)狀允許最高水位92.98 m引起的潰壩淹沒范圍，經(jīng)復(fù)核計(jì)算其主要影響下游東鐵社區(qū)、西鐵社區(qū)、演禮社區(qū)等3個社區(qū)、1 134余戶、3 780人，淹沒面積0.70 km2，經(jīng)濟(jì)損失達(dá)上億元。

3 對策措施與管理

3.1 工程措施

根據(jù)2019年東鐵水庫大壩安全鑒定，對水庫工程質(zhì)量、運(yùn)行管理、防洪標(biāo)準(zhǔn)、滲流安全、結(jié)構(gòu)安全及抗震安全等方面的內(nèi)容進(jìn)行安全評價，綜合評定為二類壩。水庫目前運(yùn)行良好，東鐵水庫降等后不需要采取其他工程措施，參照小型水庫標(biāo)準(zhǔn)加強(qiáng)管理。

3.2 非工程措施

東鐵水庫降等后，總庫容8.89萬m3，其設(shè)計(jì)防洪標(biāo)準(zhǔn)為20年一遇洪水、校核防洪標(biāo)準(zhǔn)300年一遇洪水，其管理范圍和保護(hù)范圍維持原水庫劃定范圍不變。降等申請批復(fù)后，管理單位要按照《水庫大壩注冊登記辦法》規(guī)定，及時辦理注冊登記變更手續(xù)，要在塘壩及周邊區(qū)域設(shè)立防護(hù)設(shè)施和警示標(biāo)語，加強(qiáng)東鐵塘壩工程的維修養(yǎng)護(hù)與日常管理。

3.3 善后管理

1）水庫降等論證報告完成后，惜福鎮(zhèn)街道辦事處應(yīng)當(dāng)向城陽區(qū)水行政主管部門提出東鐵水庫降等申請，并準(zhǔn)備好相關(guān)申請材料。

2）城陽區(qū)水行政主管部門按照程序依法對東鐵水庫降等申請進(jìn)行審批，并及時報青島市水行政主管部門備案。

3）管理單位根據(jù)批復(fù)意見，及時組織實(shí)施水庫降等的有關(guān)工作，參照小型水庫管理標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)塘壩的運(yùn)行管理、維修養(yǎng)護(hù)、防汛、檔案管理等。