曹雪芹,张芳芳,范清成
(淮安市水利勘测设计研究有限公司,江苏 淮安 223000)
在实际工作中常见的防洪评价分析多见于建设项目位于河道管理范围内,在水库内建设建筑物的情况不多见,本文拟对实例——溧水区云芝线穿云鹤山水库工程进行防洪评价分析,为建设项目穿越水库防洪影响评价研究提供参考。
云芝线位于南京市溧水区晶桥镇境内,路线全长12km。云芝线桩号BGK1+038.098至BGK1+162.049段从云鹤山水库北端穿过。现状云鹤山水库上有一条老路,老路上有两个涵管,管径为50cm。本工程要将老路拆除,新路往北移,新路设有一个涵洞桩号为BGK1+140,管径为1.5m。
云鹤山水库位于南京市溧水区晶桥镇云鹤山行政村,属小(2)型水库,水库汇水面积0.63km2,云鹤山水库建于1953年,2009年对水库进行了除险加固,目前水库的校核洪水位为37.49m(青岛基面,下同),设计洪水位为37.17m, 汛限(兴利)水位为36.50m,死水位为31.50m。水库总库容为36.42万m3,兴利库容24.1万m3,调洪库容9.32万m3。
云鹤山水库规模为小(2)型,根据《江苏省小型水库大坝安全鉴定办法》(苏水管[2004]191号文印发)(以下简称《办法》)的要求,水库工程等别为V等,永久建筑物级别为5级,洪水标准采用20年一遇设计、200年一遇校核。
设计洪水计算方法采用“江苏省中小型水库调洪计算软件”。云鹤山水库现状调洪演算结果为:在设计洪水即20年一遇情况下,设计洪水位37.17m,调洪库容为33.18万m3,最大下泄流量为5.33m3/s;校核洪水即200年一遇情况下,设计洪水位37.49m,调洪库容为36.42万m3,最大下泄流量为9.21m3/s。
本工程的建设不会影响水库汇水面积也不会改变汇水条件。
2.2.1 水位库容关系
参考《南京市溧水区云合山水库除险加固工程初步设计报告》中水库的水位-库容计算成果,根据现有地形资料,计算工程前后云鹤山水库水位-库容关系如图1所示。可见,汛限(兴利)水位下,云鹤山水库工程后库容损失了0.01万m3,占总库容的0.03%;校核洪水位下,工程后库容损失了0.26万m3,占总库容的0.80%。工程前后云鹤山水库水位-下泄流量关系不变。
图1 云鹤山水库工程前后水位-库容关系曲线
2.2.2 工程对水库泄洪的影响分析
本次调洪演算仍然采用“江苏省中小型水库调洪计算软件”。根据工程前后水库溢洪道泄流随时间变化过程计算成果显示,拟建工程对云鹤山水库的泄洪影响不大,溢洪道的泄流随时间变化曲线基本重合。20年一遇洪水下,会造成溢洪道最大下泄量增加0.17m3/s;200年一遇洪水下,会造成溢洪道最大下泄量增加0.13m3/s。可见工程建成后略微增大了云鹤山水库溢洪道的泄洪量。
2.2.3 工程对云鹤山水库水位的影响分析
工程后20年一遇洪水下,云鹤山水库的水位最大出现0.01m的雍高;200年一遇洪水下,云鹤山水库水位最大雍高为0.01m。由此可见,工程前后云鹤山水库的水位变化不大,即工程对水库的水位影响较小。
3.1.1 与水利规划的关系
拟建工程布置在云鹤山水库水域内,占用了云鹤山水库的部分库容。汛限(兴利)水位下,侵占库容0.01万m3,占总库容的0.03%;校核洪水位下,侵占库容0.29万m3,占总库容的0.80%。计算显示,工程实施后对水库的蓄洪能力有所削弱,但不影响水库的泄洪能力,水库的设计水位有所抬升,但幅度较小,对水库大坝的防洪标准影响不大。因此,总体来看项目建设符合水库相关法规和规划要求。
3.1.2 对水库泄洪影响分析
拟建工程由于侵占水库部分库容,校核洪水位下,造成库容损失了0.29万m3,占总库容的0.80%。根据水文计算分析成果,设计洪水下,造成溢洪道最大增加下泄量为0.17m3/s;校核洪水下,造成溢洪道最大增加下泄量为0.13m3/s,占最大下泄流量的1.41%。可见工程实施后对云鹤山水库溢洪道的泄洪流量有一定影响。总体来看,拟建工程对云鹤山水库泄洪影响较小。
3.1.3 对防汛抢险的影响分析
拟建工程布置在云鹤山水库北端水域中,由于部分水库岸坡和水域变为陆域,因此不影响该水库的防汛抢险通道。根据现场查看,工程附近无通讯设施和汛期临时水尺等防汛设施,故工程建设不存在对防汛设施的影响。工程实施后,对水库的防汛抢险工作是有利的。为减轻施工过程中对水库防汛抢险的影响,工程施工期安排在非汛期进行。
3.1.4 对第三人合法水事权益的影响分析
拟建工程所在水库主要用于灌溉,取水口位置与本相距约383m。工程建成后,会抬高水库水位,对灌溉取水是有利的。只是在施工期对当地群众的生活、环境有一定影响,应考虑采取措施解决。因此,总体来看,本工程对第三人合法水事权益不会产生明显的不利影响。
3.1.5 对水库水土保持的影响分析
施工中过程中,严格控制施工方法,规范施工程序,尽可能减少机械对岸坡的振动而产生滑坡,如出现岸坡塌落的现象,应及时向水行政主管部门报告,并及时按要求对失稳的岸坡进行修复;做好水库两岸的水土保持工作,避免泥沙进入水库。
(1)本工程占用水域,建议建设单位新建等效替代水域工程。
(2)施工中过程中,严格控制施工方法,规范施工程序,尽可能减少机械对岸坡的振动而产生滑坡,如出现岸坡塌落的现象,应及时向水行政主管部门汇报,并及时按要求对失稳的岸坡进行修复;做好水库两岸的水土保持工作,避免泥沙进入水库。
(3)公路施工应避开汛期,尽量避免主汛期施工,如汛期施工,必须编制渡汛方案,并在施工前预先与当地防汛指挥机构联系,上报渡汛方案及通讯录,并按照水利部门的要求办理穿越施工手续,经水利主管部门批准后方可施工。施工过程中,在穿越水库设置明显标志,并服从水利部门的管理,必须严格按照规范施工,以确保防洪安全,出现问题要及时向有关部门汇报。
(4)工程建成后,需定期进行巡查,服从防洪总体安排,不得影响水库正常运行。
(5)穿云鹤山水库段道路两侧建议补充栏杆或防护措施,保护车辆及人行安全。
(6)路基填筑中建议设计水位以下部分不掺石灰,直接用适宜土料填筑。
(7)建议水库段采用筑坝排水施工,路基完成后两侧浆砌片石护坡,确保路基施工过程中以及道路成型后对库区水体不造成污染。