青岛市城阳区东铁水库降等论证及管理措施

2022-09-07 02:48李启况
山东水利 2022年8期
关键词:库容校核防洪

李启况,董 璐,郑 梅

(1.青岛市城阳区农业农村服务中心,山东 青岛266109;2.青岛市崂山风景名胜区管理局,山东 青岛2660611;3.胶州市水利局,山东 胶州266300)

东铁水库是青岛市城阳区10座小型水库之一,该水库始建于1973年,是一座以防洪、灌溉和供水为功能的小(2)型水库,但随着经济社会发展和产业结构调整,周边区域已发展成为居民区,已无农田灌溉需求,居民区用水均已纳入市政管网,该水库原设计灌溉和供水功能消失,且因水库常年淤积,导致水库库容减小,达不到原设计规模,水库无法正常发挥其功能效益。根据《水库降等与报废标准》,综合东铁水库灌溉与供水功能消失、水库淤积等问题,对东铁水库降等为塘坝进行论证,经有关水行政主管部门批准后,按照塘坝标准要求加强管理。

1 降等初步分析

1.1 降等依据

《中华人民共和国大坝安全管理条例》《小型水库安全管理办法》《防洪标准》(GB50201-2014)《水库降等与报废标准》(SL605-2013)《水库降等与报废管理办法(试行)》《水利水电工程等级划分及防洪标准》(SL252-2017)《水利部办公厅关于加强水库大坝安全鉴定和降等报废工作的通知》等。

1.2 降等理由

依据实测库区地形图和水位~库容复核成果,按300年一遇校核标准,复核计算水库校核水位为92.98 m,总库容8.89万m3,水库淤积库容约为1.3万m3。由于水库淤积,导致库容减小,若对水库进行清淤恢复库容,所需清淤费用较高,在经济上不合理。

根据《防洪标准》(GB50201-2014)和《水利水电工程等级划分及防洪标准》(SL252-2017),东铁水库库容8.89万m3,小于10万m3,不符合小(2)型水库库容标准;另外,东铁水库已无原设计灌溉和供水功能。以上两项已符合《水库降等与报废标准》(SL605-2013)2.1.1中“实际总库容不足10万m3,但注册登记为水库且按水库进行管理的”和2.1.2中“因经济社会发展和产业结构调整,原设计的防洪、灌溉、供水、发电等功能需求降低或被其他工程部分替代,现状实际功能指标达不到水库原设计工程规模的”情况,东铁水库已无原设计规模和灌溉供水功能,应予降等为塘坝,参照小型水库标准加强管理。

2 影响预测与评估

2.1 库容与功能指标

根据实测地形图,东铁水库控制流域面积为0.7 km2,干流长度为1.06 km,按照《山东省小型水库洪水核算办法》经复核计算,水库干流比降0.072,流域特征综合参数2.94;水库20年一遇洪峰流量为16.56 m3/s,洪水总量9.24万m3;50年一遇洪峰流量为28.80 m3/s,洪水总量18.10万m3。按照东铁水库两处开敞式溢洪道堰顶总宽4.4 m和堰顶高程90.77 m,采用图解法计算水位~库容~泄量关系,计算成果见表1。

表1 东铁水库调洪演算成果表

经复核,东铁水库总库容为8.89万m3,兴利水位90.77 m,库容4.43万m3;在设计洪水20年一遇(P=5%)情况下,最大溢洪流量为11.57 m3/s,调洪库容为2.78万m3,设计洪水位为92.20 m:在校核洪水300年一遇(P=0.33%)的情况下,最大溢洪流量为21.71 m3/s,调洪库容为4.46万m3,校核洪水位92.98 m。

2.2 工程安全评估

1)防洪能力复核。根据《小型水利水电工程碾压式土石坝设计规范》(SL189-2013)及《碾压式土石坝设计规范》(SL274-2001),坝顶高程分别按设计洪水位加正常运用条件的坝顶超高、校核洪水位加非常运用条件的坝顶超高和正常蓄水位加非常运用条件的坝顶超高再加地震安全加高情况进行复核计算,取其最大值93.49 m,大坝防浪墙顶高程为93.57 m,故现状坝顶高程满足要求。

2)结构安全复核。渗流计算根据地质勘察报告和测量横断面,选取最大坝高处(桩号0+025)断面作为典型断面,在兴利工况和水位降落工况下,经复核计算,大坝坝体渗透比降和下游出逸点渗透比降均小于坝体与下游出逸点渗透比降规范允许值0.65,大坝下游出逸点水位均低于大坝下游现状地面高程,大坝上下游坝坡稳定安全系数均大于规范允许值;兴利水位加地震工况时,大坝上下游边坡稳定安全系数为2.04和1.62,均大于规范允许值1.02。大坝渗流安全、抗滑稳定和抗震安全复核均满足规范要求。

2.3 经济与社会影响

1)水库降等经济社会影响。现状东铁水库供水及灌溉功能已消失,无明显经济效益,水库降等后不会对经济收益产生影响;东铁水库降等后可以开发旅游、养殖等产业,从长远利益来看,东铁水库降等为塘坝是可行的。

2)水库溃坝影响。经复核计算,非汛期,正常运行工况下坝址处最大溃坝流量337.85 m3/s;汛期,遇设计洪水位坝址处最大溃坝流量为443.53 m3/s,遇超标准洪水坝址处最大溃坝流量为532.65 m3/s。东铁水库下游淹没风险图是水库现状允许最高水位92.98 m引起的溃坝淹没范围,经复核计算其主要影响下游东铁社区、西铁社区、演礼社区等3个社区、1 134余户、3 780人,淹没面积0.70 km2,经济损失达上亿元。

3 对策措施与管理

3.1 工程措施

根据2019年东铁水库大坝安全鉴定,对水库工程质量、运行管理、防洪标准、渗流安全、结构安全及抗震安全等方面的内容进行安全评价,综合评定为二类坝。水库目前运行良好,东铁水库降等后不需要采取其他工程措施,参照小型水库标准加强管理。

3.2 非工程措施

东铁水库降等后,总库容8.89万m3,其设计防洪标准为20年一遇洪水、校核防洪标准300年一遇洪水,其管理范围和保护范围维持原水库划定范围不变。降等申请批复后,管理单位要按照《水库大坝注册登记办法》规定,及时办理注册登记变更手续,要在塘坝及周边区域设立防护设施和警示标语,加强东铁塘坝工程的维修养护与日常管理。

3.3 善后管理

1)水库降等论证报告完成后,惜福镇街道办事处应当向城阳区水行政主管部门提出东铁水库降等申请,并准备好相关申请材料。

2)城阳区水行政主管部门按照程序依法对东铁水库降等申请进行审批,并及时报青岛市水行政主管部门备案。

3)管理单位根据批复意见,及时组织实施水库降等的有关工作,参照小型水库管理标准,加强塘坝的运行管理、维修养护、防汛、档案管理等。

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