朱 博,刘 影,马骑龙
(1.辽宁省汤河水库管理局,辽宁辽阳 111000)
汤河水库引水工程水毁修复分析
朱 博,刘 影,马骑龙
(1.辽宁省汤河水库管理局,辽宁辽阳 111000)
汤河水库在2012年汛期遭遇暴雨洪水袭击,引兰入汤及引细入汤两处引水工程灾情严重。这两项水毁工程的修复建设,严格按照设计要求实施,工程达到正常安全运行标准。工程竣工后,经验收检查,引水工程运行情况良好,护岸工程整体稳定,工程验收合格。
汤河水库;引水工程;水毁修复
汤河水库是位于辽阳市弓长岭区境内,太子河医大支流汤河干流上,是一座以防洪、工业和生活用水为主,兼顾灌溉、发电、养鱼等综合利用的国家大(2)型水利枢纽工程。工程等别为Ⅱ等,主要建筑物等级为2级,为多年调节,按百年一遇洪水设计,万年一遇洪水标准校核。是鞍山、辽阳两座城市生活和工业用水的主要来源。
引兰入汤输水工程是引兰河水入汤河水库,经汤河水库调节,向鞍山城市供水,是缓解鞍山市城市供水紧张局面的一项引水工程。该工程位于辽阳县甜水乡谢家堡子村下游,经引水隧洞,将水引致辽阳县河栏乡后台村汇入汤河水库。工程由枢纽工程和输水工程组成,其中枢纽工程包括冲沙闸、溢流堰及防洪堤等。输水工程包括进水闸、输水洞及洞后尾渠等。引兰入汤工程等别为Ⅲ等工程,主要建筑物为3级,次要建筑物为4级,临时建筑物为5级。洪水标准为20年一遇洪水设计,50年一遇洪水标准校核,次要建筑物按10年一遇洪水设计,30年一遇洪水校核。修建河道枢纽后,上游河道堤防按10年一遇洪水标准,超过该频率洪水,允许破堤结合滩地行洪。
引细入汤工程位于本溪市下马塘镇至辽阳市甜水乡之间,即细河流域至兰河流域之间。引细入汤引水工程的任务是解决鞍山市城市缺水的问题,主要解决城市生活缺水问题,是一项可以调高细河水资源利用率的跨区域调水工程。工程主要包括取水头部、引水隧洞、输水管线、水厂等。取水头位于下马塘镇,主要建筑物有溢流坝、冲沙闸、进水闸。工程等别为Ⅲ等,永久性主要建筑物为3级,次要建筑物为4级,临时建筑物为5级。冲沙闸、溢流堰、进水闸、输水隧洞按20年一遇洪水设计,50年一遇洪水校核。防护堤保护农田防洪标准为5年一遇洪水设计,10年一遇洪水校核,防护堤保护城镇防洪标准为10年一遇洪水设计,20年一遇洪水校核。
2012年8月3日,受台风“达维”外围云系影响,汤河水库上游普降特大暴雨,流域平均降水量为263.8 mm。8月4日,汤河水库最大入库流量达到每秒4 417 m3,水库水位快速上涨。“8·4”洪水是汤河流域有水文资料记载以来最大的一场洪水,此次洪水造成汤河水库灾情严重,尤其引兰入汤、引细入汤两处引水工程更为严重,涉及上下游、左右岸及引兰出口河道,大部分防洪堤、多座便民漫水管桥、多处防洪墙被洪水冲垮,山洪携带的大量泥石流及冲垮的防洪堤造成多半河道严重淤积等灾情。
引兰入汤工程本次水毁主要集中在枢纽的上、下游防护堤,以及上游的漫水管桥和检修公路等水毁。
引细入汤工程本次水毁部位主要为枢纽上游防护堤裹头部位以及细河干流右岸防护堤,并且引细入汤工程的四座弃渣场也有不同程度的水毁。
3.1 自然因素
2012年8月3日,受台风“达维”外围云系影响,汤河水库上游普降特大暴雨,流域平均降水量为263.8 mm。8月4日,汤河水库最大入库流量达到每秒4 417 m3,加之引兰入汤工程和引细入汤工程地处山区,细河、兰河、汤河流域均以山区为主,山区河流洪水具有汇流时间短、形成洪水较快、冲刷力强、破坏性较大等特点,因此工程遭受洪水的冲击程度较大,引水工程损毁。
3.2 工程自身因素
引兰入汤工程及引细入汤工程防护堤的工程级别均为5级,设计洪水标准为10年一遇,设计标准相对较低。且工程多年运行,工程自身老化,防洪能力下降,一遇大洪水,极易损毁成灾。
引兰入汤、引细入汤引水工程是汤河水源扩建工程的重要组成部分,为汤河水库提供了优质、充足的水源补给。鞍山是全国100个严重缺水城市之一,属于严重缺水地区,汤河水库是鞍山唯一的地表水水源和鞍山供水能力最大的水源地。引兰入汤、引细入汤引水工程防护堤的损毁及枢纽上游河道的淤积,直接影响汤河水库的水源补给,从而威胁鞍山的城市供水安全。
同时防护堤的安全直接关系到枢纽两岸的防洪安全,对保障人民群众生命财产安全起到至关重要的作用。引兰入汤、引细入汤引水工程均地处村落,河道沿岸居住数百户居民,并有大面积耕地,每年汛期,引水量加大,河道水位上涨,水位基本与堤顶持平,护堤的损毁将直接影响水流走向,遇较大洪水,河道沿岸的居民生命财产将遭到巨大的损失。
通过引水工程的水毁修复建设,汤河水库水源补给、鞍山城市供水、沿岸居民的生命财产安全及粮食生产安全均能得到有力保障,同时将有力促进当地的社会进步和经济发展。
因此,引兰入汤、引细入汤水毁工程的修复建设具有必要性和迫切性。
这次修复工程旨在消除险情隐患,保障枢纽上、下游人民的生命财产安全,并确保鞍山市城市供水安全。共分两部分进行,即引兰入汤水毁修复工程和引细入汤水毁修复工程。
5.1 引兰入汤工程水毁修复措施
引兰入汤工程这次水毁主要集中在枢纽的上、下游防护堤,以及上游的漫水管桥和检修公路等水毁。
上游左岸防护堤修复,根据现有地面线挖填土方至设计高程,堤防填筑实标准相对密度不小于0.60。坝顶宽度4.5 m,河岸边坡采用0.3 m厚干砌石护坡防护,干砌石下铺设0.2 m厚砂砾石垫层,坡比为1∶2.0,基础采用底面宽1.25 m,顶面宽0.5 m,埋深1.5 m的浆砌石护脚,斜坡面为迎水面。
枢纽头部上游右岸防护提修复,根据现有地面线挖填方至设计高程,堤防填筑压实标准相对密度不小于0.60,堤顶设防浪墙,防浪墙高0.8 m,宽度0.5 m,河岸边坡采用0.3 m厚干砌石护坡防护,干砌石下铺设0.2 m厚砂砾石垫层,坡比为1∶2.0,基础采用底面宽1.25 m,顶面宽0.5 m,埋深1.5 m的浆砌石护脚,斜坡面为迎水面。
下游右岸护岸修复,防护堤修复根据现有地面线挖填方至设计高程,堤防填筑压实标准相对密度不小于0.60。河岸边坡采用0.3 m厚干砌石护坡防护,干砌石下铺设0.2 m厚砂砾石垫层,坡比为1∶2.0,基础采用底面宽1.325 m,顶面宽0.5 m,埋深1.5 m的浆砌石护脚,斜坡面为迎水面。
5.2 引细入汤工程水毁修复措施
引细入汤工程水毁修复主要包括枢纽上游防护堤水毁修复、枢纽上游河道清淤、弃渣场水毁修复。
上游防护堤修复,根据现有地面线挖填方至设计高程,堤防填筑压实标准相对密度不小于0.60,坝顶宽3.5 m,河岸边坡采用0.3 m厚干砌石护坡防护,干砌石下铺设0.2 m厚砂砾石垫层,坡比为1∶2.0,基础采用地面宽1.25m,顶面宽0.5 m,埋深1.5 m的浆砌石护脚,斜坡面为迎水面。
枢纽上游河道100 m范围内,平均清淤深度为1 m。采用挖掘机进行清淤,用10 t的自卸汽车运走,清淤土方可作为堤防填筑以及临时道路的铺设使用,剩余土方堆至弃料场。
弃渣场按原设计进行水毁修复,将水毁的浆砌石基础、干砌石护坡重新修复,浆砌石基础埋深1 m,宽度0.6 m,外露墙身底宽0.6 m、顶宽0.4 m,高0.5 m,临水面为直立面;干砌石护坡厚度0.3 m,下铺设0.2 m厚砂砾石垫层。
引兰入汤、引细入汤两项水毁工程的修复建设,严格按照设计要求实施,工程达到正常安全运行标准。工程竣工后,汤河水库组织验收专家组对该工程进行了全面拉网式验收检查,认为修复工程实施后,引水工程运行情况良好,护岸工程整体稳定,工程验收合格。
目前,经过水毁修复后,两项引水工程已运行3年。引水工程、漫水桥、检修公路、护堤等工程均运行良好,引水工程的引水能力得到充分发挥,同时,河岸护堤稳定、漫水桥及检修公路运行良好,保障了河道沿岸居民的正常生产生活。
引兰入汤、引细入汤两项工程发生水毁时,相关人员及时深入现场勘查水毁情况,分析原因,制定水毁修复方案,及时采取相应措施对水毁工程进行修复,尽快恢复了两处引水枢纽工程的引水能力,在恢复交通、消除险情隐患、减少水土流失、稳定局部河势的同时,保障了枢纽上、下游人民的生命财产安全,并确保了鞍山市城市供水安全。
TV67
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2016-07-10