青龍堡水庫防洪綜合評價及其工程影響防洪措施

高 松

(貴州省水利水電勘測設(shè)計研究院，貴陽550001)

1 工程概況

綏陽縣青龍堡水庫工程位于綏陽縣蒲場鎮(zhèn)老水坪，所在河流為烏江二級支流(一級為湘江)洛安江左岸的洛水河上。該工程主要任務(wù)為向工業(yè)園區(qū)供水(綏陽縣煤電化循環(huán)經(jīng)濟工業(yè)園區(qū))。水庫正常蓄水位965 m，死水位915 m，死庫容17.9 萬m3，調(diào)節(jié)庫容651 萬m3，水庫具有多年調(diào)節(jié)性能;設(shè)計總供水量817 萬m3。水庫校核洪水位為967.70 m (P =0.1%)，設(shè)計洪水位為966.84 m (P =2%)，水庫總庫容為741 萬m3。青龍堡水庫工程主要由水庫樞紐工程和供水工程兩部分組成，主要涉河建筑物包括:面板堆石壩大壩、溢洪道、取水兼放空隧洞、消能防沖措施、供水管道、跨河管橋及跨河埋管段，以及評價范圍內(nèi)的下游攔水壩、公路、渣場和料場等，另外還有施工導流設(shè)施、圍堰等。水庫工程等別為Ⅳ等，工程規(guī)模屬小(1)型。

2 防洪綜合評價

2.1 與現(xiàn)有水利規(guī)劃的關(guān)系與影響分析

青龍堡水庫的建設(shè)符合《貴州省水利建設(shè)生態(tài)建設(shè)石漠化治理綜合規(guī)劃》、《綏陽縣“十二五”水利發(fā)展規(guī)劃(2011—2015)》《綏陽縣水資源綜合開發(fā)利用規(guī)劃報告》、《貴州省綏陽縣中心城區(qū)供水配置方案》等規(guī)劃，工程規(guī)?？蓾M足區(qū)域水資源的供需要求以及防洪、航運要求，青龍堡水庫工程的建設(shè)實施是符合區(qū)域水資源規(guī)劃、符合水資源的統(tǒng)一配置格局。

2.2 與現(xiàn)有防洪標準、有關(guān)技術(shù)要求和管理要求的適應(yīng)性分析

青龍堡水庫推薦壩型為混凝土面板堆石壩，總庫容為741 萬m3，根據(jù)國家《防洪標準》(GB50201—94)及《水利水電工程等級劃分及洪水標準》(SL 252—2000)的有關(guān)規(guī)定，工程等別為Ⅳ等，工程規(guī)模屬小(1)型。水庫大壩屬3 級建筑物，設(shè)計洪水標準為50 a一遇(P =2%)，校核洪水標準為1 000 a一遇(P =0.1%);溢洪道屬4 級建筑物，設(shè)計洪水標準為50 a一遇(P =2%)，校核洪水標準為1 000 a一遇(P =0.1%);沖沙放空底孔屬4 級建筑物，設(shè)計洪水標準為50 a一遇(P =2%)，校核洪水標準為500 a一遇(P =0.2%);取水口屬4 級建筑物，設(shè)計洪水標準為50 a一遇(P =2%)，校核洪水標準為1 000 a一遇(P =0.1%);供水管道屬4 級建筑物，設(shè)計洪水標準為20 a一遇(P =5%)，校核洪水標準為50 a一遇(P =2%);消能防沖和跨河管橋?qū)? 級建筑物，設(shè)計洪水標準為5 a一遇(P =20%);渣場等級為Ⅳ等，設(shè)計洪水標準為20 a一遇(P =5%)。采用的防洪標準是合理的。

2.3 河道泄洪的影響分析

泄水建筑物為無閘開敞式溢洪堰，從樞紐布置看，沖坑對大壩不會產(chǎn)生影響，沖坑后坡滿足規(guī)范要求。泄洪河段除本工程的建筑物外，無其它建筑和設(shè)施，且泄洪河段兩岸大多基巖裸露，沖刷對河床的影響有限。根據(jù)調(diào)查，現(xiàn)狀情況下壩址下游有一已建成的小攔水壩和渠道，渠道覆蓋的20 hm2水田灌面，青龍堡水庫修建后已考慮返還這部分水量，故對其水量無影響問題。青龍堡水庫的修建，對天然洪水有不同程度的削峰作用，因此，對下游攔水壩的防洪是有利影響。

2.4 涉河建筑物對河道行洪的影響分析

2.4.1 渣場對河道行洪的影響分析

本工程選擇渣場共有2個，均位于壩址下游右岸的沖溝內(nèi)。渣場最高堆渣高程950.00 m，最低堆渣高程930.00 m，根據(jù)該處洛水河河道水位流量關(guān)系，河水面高程895.00 m，P =5%設(shè)計洪峰流量為180 m3/s，設(shè)計洪水位為898.58 m，P =2%設(shè)計洪峰流量為232 m3/s，校核洪水位為898.84m，堆渣高程遠高于設(shè)校洪水位，且采取了相應(yīng)標準的截水設(shè)計，這些措施在保證工程自身的安全穩(wěn)定的同時，對水土保持起到了積極的作用。同時在堆渣結(jié)束后采取了相應(yīng)的植物措施和臨時措施對渣面進行整治和防護。渣場布設(shè)在流量較小的溝道，規(guī)劃渣場不在行洪河道上，通過采取合理的攔擋及水保措施后，發(fā)生洪水時渣場不會對河道行洪造成影響［1］。

2.4.2 料場對河道行洪的影響分析

本工程選擇了兩個料場，1#料場位于壩址上游約1.2 km 右岸小山頭平臺一帶，開采高程938 ～1 023.0 m，開采面積為3.0 萬m2，有用層儲量約105 萬m3;2#料場位于壩址下游直線距離2.5 km的漆樹壩處，開采高程960 ～1 020.0 m，開采面積為2.0 萬m2，有用層儲量約100 萬m3。料場區(qū)不在崩塌和滑坡危險區(qū)、泥石流易發(fā)區(qū)。料場開采沒有誘發(fā)崩塌、滑坡、泥石流的可能性。

2.4.3 供水管線跨河建筑物的影響分析

青龍堡水庫輸水線路由大壩有壓引水至工業(yè)園區(qū)高位水池(水面高程886 m)，具體線路為大壩引水～青龍堡隧洞引水至～皮家灣～官田壩～水井灣～鐘家院子～斑竹林～竹林堡～高位水池，主要沿河邊道路自流至水池，全長約7.25 km。該條管線在青龍堡附近布置一條長1.46 km隧洞引水至皮家灣，其余采用管道輸水，管道長5.79 km。其中在皮家灣隧洞出口和小灣處涉及跨河。

在皮家灣隧洞出口跨河處采取埋管的方式。在設(shè)計時考慮了管線埋入河底的保護措施，避免水流沖刷等對其的影響。管線埋深1 m，外包500 mm漿砌石。同時將管線埋入河道后，盡快對影響河道進行恢復(fù)。因此，管線的埋入對河道的行洪、河勢均無影響。

2.5 對河勢穩(wěn)定的影響分析

大壩建成后，考慮到來水作用，上游圍堰挖除有困難，并且圍堰高程低于水庫死水位，不占用水庫有效庫容，可不挖除;下游圍堰已經(jīng)失去擋水功能，且占用下游河道，將其挖除。因此，施工中圍堰工程不會對河勢的穩(wěn)定造成影響。工程建成后，河道水流流態(tài)和相關(guān)關(guān)系受工程建成影響有一定程度的改變，可能造成河床再造床過程。樞紐上游主流水位抬高，水面順直，庫區(qū)段水流流速降低，壩址下游處由于水位高差較大，水流較紊亂，庫區(qū)泥沙淤積將在一定時期內(nèi)才能達到?jīng)_淤平衡，河床通過自動調(diào)整后將達到平衡狀態(tài)。由于水庫的滯洪作用，樞紐上下游河道的水文泥沙情勢有所變化，但變化不大，基本維持天然河道的水文泥沙情勢，整個河段的洪水基本不會發(fā)生時空上的改變。因此，本河段的河勢是穩(wěn)定的。

2.6 對現(xiàn)有防洪工程、河道整治工程及其它水利工程與設(shè)施影響分析

根據(jù)調(diào)查，現(xiàn)狀情況下壩址下游有一已建成的小攔水壩和渠道，渠道覆蓋的20 hm2水田灌面均在青龍堡村范圍內(nèi)，工程已經(jīng)考慮對水庫建設(shè)影響的攔水壩暫按20 萬元投資補償費用，且青龍堡水庫修建后已考慮返還這部分水量，故對其也無影響問題。且青龍堡水庫的修建對天然洪水有不同程度的削峰作用，實際提高了攔水壩防洪標準，水庫建設(shè)對其更加的安全。

2.7 對防汛搶險的影響分析

青龍堡水庫建成后運行期對河道的防洪水位、行洪能力、行洪安全影響較小;水庫壩址～庫尾河段無堤防、護岸工程，對防洪搶險和工程管理無影響。相反，工程的建設(shè)將對周邊交通公路進行改造、還要新建部分場內(nèi)公路，為以后該河段的防汛搶險提供方便的交通通道，工程建設(shè)對該河段防洪搶險是有利的。當發(fā)生工程設(shè)計標準內(nèi)洪水時，必須加強水、雨情的觀測，隨時整理匯報，同時，組成險情巡查隊，對水庫大壩、溢洪道等進行日夜巡查，險情出現(xiàn)后，立即告知相關(guān)防汛搶險部門，并采取有效措施排除險情，當大壩發(fā)生較大滲漏、流土時，可用石塊或沙袋等臨時封堵。當發(fā)生超標準洪水時，應(yīng)提前宣泄洪水，出現(xiàn)可能潰壩或潰壩之前，及時通知和組織下游可能淹沒的人民和財產(chǎn)的轉(zhuǎn)移，保證人民及其財產(chǎn)的安全。

2.8 對第三人合法水事權(quán)益的影響

青龍堡水庫對下游河段用水戶取用水不但沒有影響，而且使下游20 hm2水田用水保證率得以提高，對下游生態(tài)及居民生活是有利的，是合理可行的。在發(fā)生洪水時，由于天然洪水變?yōu)榻?jīng)青龍堡水庫調(diào)節(jié)后下泄，將對天然洪峰有一定的削減作用，因此，對下游居民生產(chǎn)生活及房屋、農(nóng)田保護的有利的。

3 工程影響防洪措施

3.1 施工期防洪措施

3.1.1 工程措施

施工期的工程措施主要為導流措施，本工程考慮采用土石圍堰，隧洞導流方案設(shè)計。大壩施工采用全段圍堰右岸隧洞導流方式。導流隧洞選擇布置在右岸。導流隧洞進口底板高程904 m，出口底板高程900.7，隧洞長388.5 m，上游圍堰采用土石圍堰，上游圍堰堰頂高程908.6 m，最大堰高7.5 m，堰體采用黏土心墻防滲，基礎(chǔ)采用帷幕灌漿防滲。下游圍堰采用土石圍堰，下游圍堰堰頂高程為898 m，堰頂寬4 m，堰頂長34.32 m，最大堰高4 m。經(jīng)分析，施工導流方案及度汛方案可滿足工程安全施工及河道安全行洪的要求，但應(yīng)做好超導流標準洪水的搶險預(yù)案。

3.1.2 非工程措施

施工期應(yīng)編制防洪度汛預(yù)案。當發(fā)生超標準設(shè)計洪水時，應(yīng)依據(jù)預(yù)報成果，采用有效措施抵御洪水。同時及時向上級防汛部門以及地方政府報告水情，以便上、下游群眾及時撤離，確保人生和財產(chǎn)安全;防汛搶險單位組織非搶險人員及設(shè)備撤離防汛現(xiàn)場。施工期應(yīng)加強施工管理，杜絕不規(guī)范施工行為，尤其是對開挖棄渣必須運到渣場集中堆放處理，禁止向河道及管理范圍內(nèi)傾倒，以免阻礙行洪。加強施工質(zhì)量和監(jiān)督管理，施工期間不但要加強主體工程質(zhì)量的監(jiān)督和管理，且還應(yīng)加強對施工臨時工程質(zhì)量的管理。

3.2 運行期

3.2.1 工程措施

水庫溢洪布置為在大壩右岸設(shè)開敞式溢洪道，堰型為實用堰，堰頂高程965 m，與正常蓄水位齊平，溢流堰凈寬為40 m，采用挑流消能進行設(shè)計。泄洪為無閘的自由溢流。通過水庫洪水過程線進行洪水調(diào)節(jié)計算，壩址P =2%設(shè)計洪峰流量232 m3/s，最大下泄流量為200 m3/s，設(shè)計洪水位為966.84 m;P=0.1% 校核洪峰流量407 m3/s，最大下泄流量為355 m3/s，校核洪水位為967.70 m，水庫運行過程中洪水下泄量較天然洪水小，有一定的削峰作用，水庫的建設(shè)基本不會對河道行洪帶來影響。

3.2.2 非工程措施

青龍堡水庫壩址以上流域集水面積22.2 km2，為小流域水庫，參照《水文站網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計導則》(SL34－92)中的有關(guān)指導原則合理布設(shè)站點。在水庫壩上設(shè)置壩上水位雨量站，全面監(jiān)控水庫降水量及庫水位;在壩下游布置水位站，監(jiān)控出庫水位及流量;在庫區(qū)設(shè)置蔡家院子和香樹坪建遙測雨量站2個，監(jiān)測庫區(qū)降水情況，為水庫的長期運行提供可靠的水文數(shù)據(jù)。這些測站均可為青龍堡水庫的水情測報服務(wù)。由于距離后水河水庫較近，可以和后水河水庫共用中心站(遙測水位雨量站的均考慮接入后水河的水情測報系統(tǒng))。

水源工程的混凝土面板壩和岸邊溢洪道為主要擋水和泄水建筑物，它們的正確運用和安全運行直接關(guān)系到整個工程的安全。為保證工程安全，應(yīng)制定水庫運行調(diào)度方案，確保大壩安全、有效運行。

4 結(jié) 語

綜上所述，青龍堡水庫的興建，對工程本身防洪是安全的，上游淹沒已經(jīng)納入搬遷范圍并補償，對局部河段水流流速、流態(tài)、流向有一定的影響，但對該河段整體變化影響甚微。對局部河段河岸沖刷可能造成一定不利影響。對所涉及的河段的會提高其防洪標準。該工程的建設(shè)是必要且可行的。防洪措施與大壩建設(shè)應(yīng)同步，工程措施與非工程措施并舉，安排一定資金，妥善解決，不留后遺癥。建立水情預(yù)報中心站，加強水情測報的系統(tǒng)管理。在工程實施過程中，應(yīng)加強河道防洪管理工作，服從防洪總體安排，積極配合防洪管理部門作好防汛搶險工作，施工期編制“年度施工度汛方案”審批，水庫建成后，運行期應(yīng)編制“水庫防洪調(diào)度預(yù)案”審批。

［1］謝月秋. 三峽建庫對洞庭湖的影響及其對策［J］. 湖南水利水電，2001(03):45－46.