人民水库除险加固工程中风险控制分析

赵红梅

（晋城市城区水务局，山西 晋城 048000）

1 水库工程概况

人民水库属沁河流域，建于丹河一级支流北石店河上，位于晋城市城区北石店镇窑头村西北约1km凤凰山煤矿生活区内。坝址以上流域长4.15km，控制流域面积7.72km2，是一座以防洪为主、兼顾旅游的小（二）型水利枢纽工程。枢纽工程由大坝、溢洪道、卧管输水洞组成，总库容65.4万m3。

水库大坝位于主河槽上，长175m，最大坝高10m，坝顶高程794m，坝顶宽6m，为碾压式均质土坝，坝顶为混凝土路面，是进出生活区的道路。上游坝坡为混凝土护坡，坡度1∶3，设有观光台。下游坝坡1∶2.4～1∶2.9，进行了绿化。

溢洪道位于大坝左岸，溢洪道轴线与大坝轴线夹角为75.1°，总长200m，前30m为明渠，净宽6m，之后为暗渠泄槽，净宽2m，泄流能力为7.38m3/s。暗渠上修筑了锅炉房，且四周都建有建筑物，溢洪道末端泄入北石店河，该段河道已被凤凰山矿生活区占用。

卧管输水洞也位于大坝左岸，位于溢洪道左侧，进水口由卧管控制，共6阶6孔，孔径0.2m，相邻台阶高差0.5m，设计泄量0.7m3/s。输水洞总长45m，纵坡为2%，为无压浆砌石结构，断面为马蹄拱券型，尺寸0.6m×0.75m。

水库建于1957年，由于历史原因，水库由凤凰山矿管理，1981年该矿对水库进行了改造，加固了水库大坝，并对库底进行了硬化防渗，建成了水上公园。由于凤凰山对水库的改造，致使水库溢洪道出水口缩窄，达不到泄洪要求，多年来水库一直带病运行，使其效益不能正常发挥。

2011年相关机构鉴定人民水库大坝类别为三类坝，同年完成了《晋城市人民水库除险加固工程初步设计报告》，批复除险加固工程内容为溢洪道、输水洞卧管改造。

2 除险加固工程设计方案选定

2.1 除险加固方案设计

在工程做开工准备时，建设单位与该矿协商拆迁事项遇到了困难，原批复设计方案涉及拆迁建筑物较多，无法实施。建设单位邀请省水利厅专家、设计部门和凤凰山矿，从工程进度、经济效益、施工难度等方面对优化设计方案积极协商，进行比选，针对此次除险加固工程共设计出三种方案。

方案一：按原批复内容进行施工，将现有溢洪道下挖1.2m、拓宽1m，出口水消能后泄入水库下游北石店河，最大泄量75.2m3/s，总投资229万元。

方案二：溢洪道泄槽改为箱涵结构，排洪箱涵的走向根据凤凰山矿区内建筑物布置确定，箱涵布置在两建筑物中间，距离楼房等大型建筑物基础距离宜大于0.5m，改建后的溢洪道由进口引渠段、开敞式宽顶堰、箱涵、消力池组成，总长199m，进口宽度7m。工程总投资为283.44万元。

方案三：原溢洪道不变，在大坝右岸新建溢洪道，与坝轴线垂直布置。新建溢洪道由进口引渠段、开敞式宽顶堰、箱涵、泄槽、消力池和护坦组成，总长239.3m。其中：引渠段长7.2m，宽顶堰分为两孔，每孔净宽为3.5m，长8m，并在堰顶安装两个1.5m高的闸门；宽顶堰后接泄槽段，长75.6m，其中箱涵分为两孔，每孔净宽3.5m，净高4m，长25m，箱涵后为陡坡段，长50.6m，坡度比为 1：6.41，分为两孔，每孔净宽 3.5m，；泄槽后为扩散式消力池，分为两孔，每孔进口净宽3.5m，出口净宽4.5m，长17m，坎高1.5m；最后为护坦段，长131m，分为两孔，每孔净宽4.5m。全部泄槽和护坦采用钢筋混凝土盖板封闭。投资479.47万元。

2.2 方案比选

方案一由于溢洪道上违章建筑物较多，基本是矿区人民生活后勤保障设施，强制拆迁必定会影响矿区人民的日常生活，经济损失远远超出工程投资。方案二工程放线时发现锅炉房建筑物影响工程施工，必须拆掉部分。拆掉部分建筑影响锅炉设施正常运行，与方案一所造成的损失基本相当。经综合考虑，第三种方案既可保证水库行洪安全，又对矿区损失和居民生活影响较小，从运行角度和管理角度来看，该方案施工及维护等后期管理不影响矿区人民生活秩序，可以实施。

3 风险控制因素分析

通过充分考虑各方意见，在进行方案比选时，从工期、经济效益、安全控制等方面进行论证，结论是“保持原有溢洪道功能，在右岸新建溢洪道”的方案较为有利。

3.1 工程进度保障

按照国家对病险水库除险加固工程的总体部署，人民水库除险加固工程的最后验收期限截止到2014年年底，如期完成不了，将影响到整个山西省的工程进度。通过多次沟通与设计，工程于2013年10月正式开工，2014年7月完工，工期274d，在主汛期来临之前工程顺利完工，确保了汛期水库安全度汛，也使建设部门按期完成了工作任务。如果按前两种方案施工，拆迁的设施是生活区的后勤保障设施，在新建设施没有投入使用的情况下，原有建筑物是没法拆除的，因些不确定的拆迁时间将影响工程开工时间，工程进度将会受到影响甚至停工。

3.2 经济效益提高

水库位于北石店镇，国家大型无烟煤生产基地—晋煤集团总部及其所属的王台矿、凤凰山矿、机修厂都设在这里。该镇依靠其独特的地理位置及周围环境，从建镇以来就大力发展农业生态园区。截止2003年，全镇共建起高标准日光温室大棚466栋，植造经济林193.33hm2，种植中药材53.33hm2。粮食总产量达到539万kg，平均亩产317kg。全年向市场提供蔬菜1205万kg，水果174万kg。还有各种名优花卉。农村经济总收入达到48157万元，农民人均收入0.3651万元。

该水库不仅保护着下游4个村庄、153.33hm2耕地、13个企业、3900口人的防洪安全及沿河居民生产用水，还是人们休闲活动场所。水库在汛期调蓄防洪，非汛期凤凰山矿利用矿井废弃用水补充库区水源进行养殖观赏。因此管好用好水库资源，使之发挥更大的经济效益和社会效益是生产发展和社会进步需求。

库区已被该矿改为生活区，各种生产生活设施已经成系统性配套设施，若从工程实施角度考虑，一是要拆迁溢洪道上建筑物，首先要该矿重新选址建造锅炉房等建筑物，然后再进行锅炉安装等工程，造价远远超出第三种方案。二是拆迁工程实施期间，矿区生产生活要受到影响，间接经济损失无法估量。三是除险加固工程无限延期，溢洪道防洪标准不能及时得到提高，在不确定的气象条件影响下，会使水库防洪处于危险之中，下游人民生命财产无法保障，经济损失更大。四是虽然前两种方案工程预算投资少，如果增加前期工程拆除费用，总投资也基本达到了第三种方案投资。

3.3 安全隐患减少

一是拆迁工程安全隐患。拆迁施工是危险系数较高的工作，比如：对外有垃圾清运、噪音污染、环境卫生、对居民影响，对内有房屋结构安全、工人自身安全、来自第三方的安全等。作为除险加固工程中的前期工作，建设方要对此项工作承担相应责任，并据此投入相应的人力、物力和精力来督促完成此项工作。溢洪道又位于生活区内，安全隐患自然要增多。二是除险加固工程施工中存在的安全隐患。按前两种方案施工，虽然有专项施工方案，但工作面周围建筑物较多，有不确定因素存在，挖基坑时势必会对建筑物和施工人员造成安全威胁。方案三施工面宽阔，无影响物存在，无需考虑第三方安全因素。

4 结语

人民水库除险加固关系到下游人民群众的生命财产安全，为尽快完成此项工作，建设单位在资金下达后，积极的与凤凰山矿进行协商，多次组织设计方、矿方及镇政府召开现场会，并邀请省水利厅专家仔细分析会诊。通过综合分析比较，提出了较为可行的设计方案，得到了上级水行政主管部门的批复，确保了水库除险加固工程顺利实施，最大程度地保障了矿区的经济利益，实现了施工安全、防洪安全。