某水库除险加固绩效评价

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某水库除险加固绩效评价

山东茂隆新材料科技有限公司 2020-12-14 2738


[摘 要]水库建成后,后经加高加固,现坝高44.6m,总库容0.268亿m3,集防洪、供水、灌溉等功能于一体的中型综合水利枢纽,2007年被鉴定为三类坝,2009年开始水库除险加固,完成投资2980亿元。水库新建一座无闸溢洪道,设计洪水泄量为536 m3/s,校核洪水泄量为972m3/s;改建原泄洪洞为输水洞,设计流量为14 m3/s。水库设计洪水为50年一遇标准,校核洪水为1000年一遇标准。除险加固完成后,一方面提高了水库防洪保安能力,解除了大坝险情,为下游2.8万农村群众和宁县县城居民生命财产安全有了可靠保障;另一方面0.8万亩,新增供水能力200万m3,工程完成后综合效益得到了初步发挥。[关键词]水库;绩效;评价  1 工程除险加固前概况  1.1 水库大坝  王家湾水库位于庆阳市以东马莲河支流赵家川中游,距市区14km,控制流域面积142.13km2,坝体为粘土心墙坝,初建坝高32m,随着库容的淤积,先后加高3次,坝高43m,高程1235.3m,坝顶宽度5m,坝长289m,总库容2092m3,淤积库容992.6万 m3(2003年7月实测),属中型水库。迎水坡坡比为1:3,背水坡坡比由上到下依次为1:2、1:2.75,水库按50年一遇洪水设计,洪峰流量380m3/s,洪水总量537万m3。  1.2 泄洪洞  泄洪洞修建在坝体右侧,沿山体布设,开敞式泄流。洞径2.4m,长90m,泄量47 m3/s,洞出口陡坡段右侧墙部分冲毁严重,影响泄流。陡坡长222m,为浆砌石混凝土复式结构,总落差25.92m,比降为0.156和0.1。  1.3 输水洞  输水洞建在坝体中部,由竖井、洞身、陡坡三部分组成,竖井深14m,洞径1m;洞身段长90m,洞径1m,陡坡段长50m,泄量7 m3/s,落差16.67m,比降为,1:3,为浆砌石混凝土复式结构。  1.4 交通、通讯、电力等设施运行管理情况  王家湾水库距庆阳市14km,其中水库至塬面5km为山区泥土路面,在加固除险中改造为砂石路面,但经过这几年,路面石子所剩无几,路面基本变成原来的泥土路面,崎岖难行,阴雨天道路泥泞。水库配备的通讯设施、电力设施基本能满足水库运行要求。  2 洪水复核  2.1 设计洪水成果比较  随着水文系列的延长,计算方法及计算参数的变动,设计洪水成果也有所变化。  2.2 防洪标准  水库原设计按50年一遇洪水设计,5

鉴于复合土工膜部分现场观测成果合成材料在工程应用中具有一定的抗老化能力,故有些国家的某些文件中对其使用年限作了较为宽限的规定,如前苏联BCH07-74《土石坝应用聚乙烯防渗结构须知》中规定,聚乙烯土工膜可用于使用年限不超过50年的建筑物。奥地利林茨公司发表的“聚丙烯复合土工膜土工合成材料的长期性状”一文中的结论写道:“对聚丙烯的15年以上的现场应用经验表明,它们的化学和生物稳定性高;织物的最大损坏是在施工中;铺设以后没有大变化;……可预期超过100年的稳定性。

00年一遇洪水校核,根据现行GB50201-94《防洪标准》,中型水库应按50年一遇洪水设计,1000年一遇洪水标准校核。  2.3 水库调洪演算  2.3.1库容淤积情况  水库原设计库容2092万 m3,对应水位1233.5m,坝顶高程1335.3m,经2003年7月实测,水库现平均淤积高程1224.0m,淤积库容为992.6万m3,目前有效库容仍保持在1099.4万m3。  2.3.2调洪演算  采用试算法对水库进行调洪演算,起调水位1224.0m,泄洪洞最大泄量47m3/s,输水洞最大泄量7 m3/s,经调洪演算校核水位为1237.3m,调洪库容需增大1748万m3,超过除险加固前坝高2m,防洪能力仅满足50年一遇洪水标准。2007年11月水利厅对水库大坝进行了安全鉴定,鉴定结果显示:王家湾水库原洪水设计标准偏低,坝体现状顶高程低,不能满足防洪要求,防洪安全总体评为C级。  3 水库存在的问题  根据水库调洪演算、现场检查和大坝安全鉴定,王家湾水库主要存在以下几方面的问题:  a、水库原设计防洪标准不足,防洪能力不能满足现行防洪规范要求;  b、泄洪洞陡坡下段右侧墙水毁变形严重,消力池右侧墙坍塌,陡坡混凝土地板气蚀剥落严重,存在安全隐患;  c、输水洞进口竖井周围混凝土护坦水毁,危机坝体安全;  d、大坝未配备安全及水文监测设施;  e、防汛道路标准低,不能满足抢险要求。  4、除险加固工程方案  根据水库安全鉴定存在的问题,庆阳市水务局委托黄河水利勘测规划设计研究院完成了除险加固初步设计,工程方案是:  4.1大坝加高培厚工程。从大坝上游加高1.6m,坝顶跨度达到7m,,坝顶新建1.1m高混凝土;  4.2新建溢洪道工程,新建溢洪道1座,由进口明渠段、溢流段、陡坡段、陡槽段、消力池和出口段组成,最大泄量600m3/s;  4.3泄洪洞改建工程。将原泄洪洞改建成输水洞,增建引水渠和钢筋混凝土淹没式进水口,对出口段的破损进行加固处理;  4.4封堵原输水洞,维修防汛公路;  4.5增设大坝变形、渗流观测设施。  5、 除险加固后水库工程基本情况  5.1除险加固工程完成情况  王家湾水库除险加固工程于2009年9月10日开工,2010年10月10日竣工。工程主要完成:  a、大坝加高培厚工程。从大坝上游加高1.6m,坝顶跨度达到7m,,坝顶新建1.1m高混凝土;  b、新建溢洪道工程,新建溢洪道1座,由进口明渠段、溢流段、陡坡段、陡槽段、消力池和出口段组成,最大泄量600m3/s;  c、泄洪洞改建工程。将原泄洪洞改建成输水洞,增建引水渠和钢筋混凝土淹没式进水口,对出口段的破损进行加固处理;  d、封堵原输水洞,维修防汛公路;  e、增设大坝变形、渗流观测设施。  5.2除险加固后水库库容变化情况  水库原设计库容2092万 m3,对应水位1233.5m,坝顶高程1335.3m,经2003年7月实测,水库现平均淤积高程1224.0m,淤积库容为992.6万m3,自2003年至今,水库最高水位仅在泄洪洞引水渠以下,未上至滩面。没有产生新的淤积,大坝加高后库容增至2680万m3,目前防洪库容仍保持在1453万m3。  5.3洪水复核情况  自2003年以来,王家湾水库未发生大的洪水,洪水位均低于溢洪道引水渠顶,洪水未上升到滩面,所以在水库滩面未形成永久性淤积,水库的防洪库容没有任何损失,在完成加固除险后水库新增库容后,因此水库的防洪能力满足50年一遇洪水设计,1000年一遇洪水标准校核要求。  6 工程效益  病险水库除险加固实施后,一方面消除了水库安全隐患,大大提高了水库防洪保安能力,另一方面由于水管体制改革的实施,管理责任主体明确、管护人员到位、管理经费基本保障,水库良性运行机制基本形成,水库综合效益得到了初步发挥。水库除险加固工程实施后,防洪能力由50年一遇洪水设计提高到1000年一遇洪水标准,提高了水库防洪能力,解除了大坝险情,恢复灌溉面积0.5万亩,新增灌溉面积0.3万亩,新增供水能力200万m3,为下游2.8万农村群众和宁县县城居民生命财产安全有了可靠保障,具有良好的经济和社会效益。  7 存在问题及建议  一是管理人员的文化素质及专业水平较低,制约水库管理水平的提高;二是水库除险加固已经结束,防洪库容和兴利库容增加,但是由于缺乏配套工程,水库应有的灌溉、供水效益没有得到充分发挥。

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