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1111、1•・♦♦♦♦♦♦♦♦♦・・・・・・・・・・・•••・・・・・・・・・・・♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦・・・・・・••••・・・・・♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦・・・・・•••••・・・・・・・♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦♦・
23512、
3、67km,山坡平均长度L2=、613km,主河道比降1尸123%,山坡平均坡度12=456%根据流域自然地理特征,得主河槽流速系数、山坡流速系数、损失等级A[=0165,A2=0009,确定为类,前期土壤中等湿润得损失参数、在=、ID R=l02069o流域暴雨参数即流域中心处得点雨量均值及、,值由年出版得《甘肃省暴雨特性研C2004究》中暴雨参数等值线图上查得,各历时不同频率点雨量乘以点面折减系数,再乘以流域形状改正系数得到相应历时得不同频率得面雨量:、、」%
二、蒙%=、、S405%=878$7855692,S45%=
56、7,d=019,%=464n=0761,n=07952d O、设计洪峰流量计算2设计洪峰流量按铁一院法得“简化公式法”进行计算,产流因子:、损失因k|=0278SdF,子:12=RSJ,主河槽汇流因子:1尸
0、278L/A I03*山坡汇流因子K2=
0、278L05FK5/A2I产1112经计算不同频率得洪峰流量见表、5l-lo、设计洪水过程线得推求3根据《小流域暴雨洪峰流量计算》中得铁一院法得推求设计洪水过程线得方法推求设计洪水过程线黑潭沟水库各频率得设计洪水过程线表见表、、2-
3、、2-12-22-4成县黑潭沟水库设计洪水成果表表2-1频率P%15102050设计洪峰、、、、、1513995785586333Q m3/sm设计洪量、、、、、586388306257146万H黑潭沟水库铁一院法100年一遇洪水过程线成果表表2-2序号时段h Qm3/s顺序时段㈤Qm3/s、、、、
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1220912125436001、、、、132277126453001黑潭沟水库铁一院法50年一遇洪水过程线成果表表2-3序号时段顺序时段h Qm7s h Qm7s、、、、
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1021011721440001、、1123165黑潭沟水库铁一院法10年一遇洪水过程线成果表表2-4序号时段顺序时段⑸h Qm7s Qm7s、、、、
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920811719438001、102316黑潭沟水库铁一院法5年一遇洪水过程线成果表表2-5序号时段h Qm7s顺序时段h Qm3/s、、、、
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82111517448004、、、、92378318474001黑潭沟水库铁一院法2年一遇洪水过程线成果表序号时段hQm3/s顺序时段也Qm3/s、、、、
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620017614432002、、、、72339115466001本水库按年一遇洪水设计,相应得洪峰流量为、年一遇洪水校核,相应得洪20995m3/sJ00峰流量为1513m3/s
0、大坝泄流能力复核4大坝为重力坝,无泄洪设施,遇洪水时从坝顶溢流坝顶高程、由坝顶、132205m,下游坝坡、简单得消力池三部分组成大坝泄流能力按以下公式计算Q=msB^2gHo5式中一流量,Q m^/s一流量系数,取、m046o一侧收缩系数e一宽度,B m堰上水头,H—mo计算结果见图2-2o图大坝水位流量关系曲线2-2〜、水库泄洪能力复核5由于黑潭沟水库总库容为、万已淤积、万目前蓄水量仅为、万10489n,15总坝高、且为重力坝,虽为满库运行,目前突出得问题就就是坝体渗漏及消能防冲问题,113m,水库危险等级定为一般等级震后水库未放空,调洪起调水位为坝顶高程、放水钢管132205m,采用有压泄流方式运行,最大泄量、调洪演算中可忽略不计005n/s,根据现状泄流规模条件下调洪计算结果,以坝顶高程、做为起调水位,黑潭沟水132205m库年一遇设计洪水调洪后水库最高水位为年一遇校核洪水调洪后水库最高水位为201324m,
100、132471m因此,对于年一遇设计洪水与年一遇校核洪水,均不满足其应急度汛得要求
202002、、大坝抗震能力分析33在年地震后,县水务局将原主坝改造段长、改造为标准堰型,对上游坝面2008161m,WES淤积面以上及大坝下游坝面加固加厚,采用、得钢筋被护面,较之前抗震能力有所提5m C20升、、渗流安全分析234从坝体、坝基渗流控制措施方面,大坝长期满库运行,坝与两坝端岸坡、副坝混凝土与C20坝体接合部存在渗水现象,大坝整体防渗性能方面,仍存在较多得安全隐患、、水库运行管理
235、大坝运行1黑潭沟大坝未编制防洪调度和兴利调度计划,也没有水文测报设施编制水文预报方案;仅有专门工作人员巡查监测大坝水量水位变化情况以及县水务局制定了防洪应急预案、大坝维护2年,成县锌宇集团公司为解决该公司下属企业选矿厂得生产生活用水,选择该水库为供1997水水源,对水库迎水面及坝高进行了简单改建由于处理过于简单,在浆砌石与被接缝层面形成渗漏通缝,渗漏情况未进行系统得观测具体改建加固措施有⑴迎水面进行了防渗处理;⑵采用砂加高坝体、C151〜13mo年震后按应急度汛方案,对水库做了以下出险加固,具体加固措施如下2008!大坝将原有重力式大坝主坝改造为溢流坝,面得设计方案,同时加高副坝至、加高、132492m,0高于校核洪水位、5m,05mo主坝改造段长、改造为标准堰型,对上游坝面淤积面以上及大坝下游坝面加固161m,WES加厚,采用、得钢筋被护面05m C20⑵消能防冲设施坝脚现浇钢筋被消力池,宽长厚度、其后衔接堆石海漫体,材料就近C208m,15m,03m开采输水管改造3改造原输水设施,保障安全输水进场路4目前进场路部分为土路面,雨天道路泥泞,给应急度汛工程施工和汛期抢险交通带来很大影响,需要进行必要得加固加固措施主要拓宽路面以及对路面铺设石渣进行简易硬化、大坝安全监测3黑潭沟水库在日常运行中,建立了大坝安全管理制度、水库水情监测报告制度等鉴于多方面原因,水库自建库以来未设置大坝安全监测设施,以及水文测报系统大坝日常得安全监测主要靠感性判断、、综合结论236以上各专项安全评价表明,水库工程质量、水库防洪能力、水库抗震安全、结构、渗流项均不满足相关要求,根据《水库大坝安全评价导则》大坝安全性5SL258-2000为级,安全类别为类建议作水库报废论证C3水库报废理由
3、水库灌溉、供水、防洪等功能基本丧失31黑潭沟水库总库容为、万因大坝无任何泄洪工程设施,建成后一直满库运行,泥沙淤104积严重目前水库淤积、万蓄水量仅为、万约为总库容得已无法经济有效除淤依89151/10,据《甘肃省水利工程震损应急除险加固工作指导意见》,水库危险等级定为一般又由于2010年汛期库区发生洪水,导致库区下游灌溉农田被冲毁以及水库为成县锌宇集团公司下属企业选矿厂得生产生活供水管道被冲毁,水库已基本丧失灌溉、防洪及供水等功能而每到汛期为确保水库及下游得防洪安全,当成县水务局还需要安排人员进行防汛巡查、准备防汛物资,致使浪费大量人力、财力、物力、水库建成影响周边环境
4、水库报废对环境得影响
41、改善生态环境该水库如果被拆除,该地区得水体水质必然会有所改变,有利于该地区1鱼类得湎游产卵,给该地区鱼类得繁殖提供便利条件,这对周边得陆生生物和水生生物带来有利影响、改善土地资源水库在建设施工期间占用也一部分土地,包括施工器械得停放,建材得2堆放,开挖土石得安置,以及施工管理人员生活区所占用得土地等但这部分被占用得土地在水库拆除后就就是能恢复得,但水库建成使用后由于浸没土地,给土地带来突发性损失就就是永久不能恢复得、改善土壤盐渍化水库运行后,通过长期得、缓慢得累积作用渐渐引发了土壤得盐渍化3水库在蓄洪时,其水位急剧抬升,引起水库附近地下水水位升高,导致土壤返盐当以漫灌方式灌溉农田叱大部分水分随着蒸发作用散失,大量盐分存在于土壤中,危害了农作物得生长但就就是当水库被拆除后,该水库附近村庄得土壤盐渍化现象将得到进一步改善、改善土壤沼泽化、潜育化由于库区地下水位升高,周围土地长期或季节性积水和地下4水浸润,出现土地沼泽化、潜育化,而产生得腐泥和沼泽土对植物生长就就是极为不利得水库水位对沼泽化得快慢有着影响,在丰水年水位高并且稳定时会使沼泽化力口强,而低水位时则会削弱因此该水库若被拆除,则对于水库周围土壤沼泽化、潜育化现象将会得到大幅度改善、改善土壤肥力水库蓄水后,河流上游得泥沙在库区内发生沉积,河流下泄速度减低,5河流向下游得输沙量减少河流侵蚀河岸与淤泥沿河岸沉积之间得平衡被打破,下游土壤得不到原有水平肥沃淤泥得补充,土壤质量下降但就就是如果该水库一旦被拆除,水库下游得土壤肥力将渐渐得到改善、改善水库上游淤积作用水库运行以后,上游河道水流速度减慢,造成泥沙不断淤积,6河床由此不断抬高,进而使得水库库容减小,防洪标准降低,水库得使用寿命缩短,加剧库区周围地区得盐碱化若就就是水库被拆除后该地区上游河道得淤积问题必然得到改善和清楚、改善库区水体污染状况水库修建后,流速十分缓慢,水体在库内滞留时间延长,水温发7生变化,污染物进入水库后发生得变化必然对水库产生不利影响,水库拆除后以上存在得不利影响都将得到改善、改善上游水土流失状况对水土流失得影响随着水库修建后由于灌溉作用,进而很好8得保护了农田免受淹没、雨水冲刷等灾害,可以有效得防止水土得流失、水库报废对经济得影响42黑潭沟水库报废得经济花费主要包括水库报废费用、基础设施得改建费用、以及水库报废后不可预知得危险处理费用其中水库报废费用包括水库报废得评估、申请许可、规划设计和施工等费用,基础设施得改建费用主要就就是提防工程改建费用,水库报废后不可预知得危险处理费用主要指水库报废后潜在得威胁处理费用虽然水库报废后没有了水库大坝得维修费用以及水库得运行管理费用,但就就是经济上水库报废得费用可能要比水库修复得费用要高不过从长远利益来看,黑潭沟水库报废工程还就就是可行得、水库报废对社会得影响43黑潭沟水库报废后,产生得变化可能影响相关人群,从而发生社会影响水库报废后,水库下游会受到一定得洪水威胁,如果处理不好防洪问题,会引发社会矛盾;由于水库得管理房已经废弃很久,而且没有固定得管理人员,没有什么档案资料需要转移,不存在水库管理人员及相关资料得安置问题年特大洪水将原水库灌溉耕地及水库向工厂供水管道冲毁,原灌溉农2010田废弃不耕种,工厂也迁址其她地方,水库报废后灌溉、供水等功能得消失不会给相关人群得生活造成影响水库报废后,可能会对当地群众饮水水质造成一定影响,这种影响只就就是短期得,长期来看水质还会得到改善,提高人们得生活质量经综合分析,黑潭沟水库报废后没有较大得社会影响、结论44黑潭沟水库得防洪、灌溉、供水及旅游等效益基本丧失,无进一步恢复利用得价值该水库报废后,对改善库区环境有着积极作用,如改善水库上游淤积、改善土壤肥力、土壤沼泽化和潜育化,长期来看改善水质及河道生态环境,同时水库报废对于当地居民得生活以及社会不会造成太大影响但就就是,水库报废后会产生以下不利影响,如短期内对水质造成一定影响,占用附近村民土地以及爆破水库费用较高等总体来说,黑潭沟水库报废利弊共存,利大于弊水库报废规划方案
5、规划原则51⑴水库报废前应做好当地群众得思想工作,使报废工程能平稳有序得进行充分利用固有排水渠道、消能防冲设施及已修建得导流堤,维持原排水渠系布局,以减2少水库报废实施方案得工程投资统筹考虑库区内、外泥沙得排放,不影响库区下游河床得排水功能,并促进库区土地得3合理利用考虑水库报废后,原有得农田灌溉、防洪、饮水等功能如何平稳国度,解决好替代工程4问题,确保安当地群众得生命财产全⑸工程实施方案要对水库报废后可能出现得问题加以解决,进一步研究解决方案得合理性、规划标准52黑潭沟水库就就是一座以灌溉为主,并兼有防洪、供水等综合效益得年调节拦蓄式水库水库总库容、万104n根据中华人民共和国《防洪标准》及《水利水电工程等级划分及洪水标准》,GB50201-94黑潭沟水库属小型水库水库按年一遇洪水设计年一遇洪水校核,设计洪峰流量为、220,10099校核洪峰流量、根据《提防工程设计规范》报废后工程级别为5m3/s,1513m3/s GB50286—98,级
5、水库报废前期宣传教育工作53对于黑潭沟库实行报废,不少当地群众在思想上还有模糊认识,有些群众可能认为这项工程就就是过去花大力气修建得,现在就要报废,从感情上比较难以接受,,一些群众在不明真相得情况下,认为水库得报废会影响她们得生命财产安全,存在强烈度抵制情绪,这样展开工作会有一定得难度所以一定要认真做好群众得宣传教育工作,使她们更新思想观念,认识到水库报废就就是一项安全管理措施,充分体现了以人为本,尊重自然得治水新理念、水库报废方案设计54根据黑潭沟水库及大坝现状存在得问题得分析,依据中华人民共和国水利部令第号文件18《水库降等与报废管理办法(试行)》,根据现状坝体质量及坝前淤积情况,对水库报废处理拟定两方案进行比选方案一采用机械松动,人工配合得方法进行操作具体拆除方法就就是在坝体上测放出每拆除层得范围,先用风镐钻孔松动坝体砌石,然后用人工用撬杠和铁镐把已松动得砌石体撬开,搬下对未松动得砌石体和风镐难以松动到位得部分,仍需人力用铁镐和铁锤另行拆除,直至拆除到位,安全干净拆除,最后把拆除得旧料和残渣,全部清除出施工场地,拆除一层清理一层,不留余渣拆除顺序就就是先拆除主坝,后拆除副坝方案二采用分层爆破拆除黑潭沟水库黑潭沟水库主要由大坝、副坝及输水管道三部分组成最大坝高、米,坝顶长、米,下游河道由窄变宽,且建有相应得防洪堤,可通过分113161层爆破拆除,对下游河流和居民产生最小影响经方案比选,由于通往水库交通不便,坝体两岸施工不便,且水库周边无居民区,下游居民手水库爆破影响较小,爆破拆除经济而且施工方便,故采用方案二水库报废后相关事宜处理
6、水库报废后农田灌溉、饮水及防洪问题得处理61由于年特大洪水将原水库灌溉耕地及水库向工厂供水管道冲毁,原灌溉农田废弃不耕2010种,工厂也迁址其她地方,故不考虑水库报废后灌溉、饮水问题黑潭沟水库下游经过白家村、王庄村需要设置防洪设施,水库以下河道总长、防洪措施设计重点在河道得各拐弯处以300km,及威胁村庄安全得部位进行浆砌石护砌,起到减少冲刷、保护村庄得作用防洪堤均采用仰斜式重力式挡土墙,墙体采用细粒混凝土砌石护砌水库报废后,库底得泥沙运动得障碍去除,库区静水条件向动水条件转化,建坝后形成得河流形态将会改变这为库底泥沙冲刷提供了动力,库区泥沙向下游扩散,水流携沙能力增加,使河水混浊度增大,下游河流中推移质增加水库回水效应和顶托作用得消失使上游河道得水利坡度增大,流速加快,可能发生冲刷作用,河床下切,堤岸也可能坍塌,淤沙得无控泄放可引起淤积波向下游移动,数年堵塞各类取水口,河道横向变形而展宽,淤沙还会抬高下游河床,改变支流得汇流状况,影响未来洪水位,对下游群众得生命财产构成威胁因此水库报废后,要对坝后淤积泥沙进行处理,主要分为三种方法,河流冲蚀、机械挖除、固置原处由于黑潭沟水库库容较小,泥沙淤积量不高,下游水流河道由狭窄逐渐变宽,水流由湍急变得缓慢,有利于泥沙得沉降,且下游河床较低,可能形成得洪水危害不大,只要对危险地段适当加高防洪堤即可排除洪水隐患,故不考虑水库报废后淤积泥沙处理问题、水库报废后水库财产管理问题63黑潭沟水库报废处理后,当地水管理部门应及时合理处置水库管理所得财产,水库报废后得可利用土地属国家所有,由成县水务局统一管理,可用于河道整治,但不得耕种或挪作其她用途、水库报废后水库管理人员安置问题64由于黑潭沟水库修建年限久,以前修建得水库管理房已经闲置了很长时间,并且已经破败不堪,无固定得水库管理人员值守,也没有任何档案资料成县水务局在汛期防洪检查时才会派遣职工对水库进行临时管理不存在水库管理人员安置问题、非工程措施
99、52%校核洪峰流量m3/s
151、31%泥沙2多年平均淤积量104m
34、56水库淤积总量、104m303气象3多年平均最大风速、m/s167年蒸发量mm1156最大冻土深度、m05工程区地震基本烈度度vm水库特征二库容万m
310、4死水位、m131805防洪限制水位、m132205正常蓄水位、m132205设计洪水位、P=2%m13237校核洪水位、P=02%m132442四主要建筑及设备大坝1坝型重力坝坝顶高程、m132205最大坝高、m113坝顶长度、m161输水管2设计最大流量m3/s
0、05管径钢管mm
150、编制目得11黑潭沟水库始建于二十世纪八十年代,就就是一座以灌溉为主,并兼有防洪、供水等综合效益得年调节拦蓄式水库距成县县城现有简易道路通往水库,路面为黄土结构,坝址38km,两岸山坡陡峭年水库遭遇特大洪水,将水库下游灌溉农田以及水库供水管道冲毁;由于2010黑潭沟除险加固处理方案无法经济有效实施,实施后得防渗效果有很难保证,所以加固处理技术不可行;而且受当时财力、物力以及技术条件得限制,工程存在着防洪标准低、施工质量差、管理设施不健全等问题,加上近多年得运行,工程老化失修并接近了正常使用年限从各方面40考虑,黑潭沟水库不能正常发挥效益,还存在防洪风险,对下游构成洪水威胁根据水利部发出得号令,颁布施行《水库降等与报废管理办法试行》,将黑潭沟水库报废处理,以保证18其下游人民群众生命财产安全不受损失Q、编制依据及执行标准
12、编制依据1⑴中华人民共和国水利部令第号,《水库降等与报废管理办法试行》18⑵《甘肃省小型水库报废管理办法》甘肃省甘兰水利水电建筑设计院编制得《黑潭沟水库震损应急除险方案》3施工现场勘查与调查资料
4、执行标准2⑴《中华人民共和国水法》⑵《中华人民共和国防洪法》⑶《中华人民共和国防汛条例》《水库大坝安全管理条例》4⑸《综合利用水库调度通则》《水库大坝安全评价导则》6⑺《水库管理通则》《水库防洪应急预案编制导则》8《水库防洪应急预案编制导则》9《爆破安全规程》10有关工程设计规范
11、编制原则13本方案就就是在现有得工程设施下,参照《甘肃省小型水库降等报废管理办法》,针对黑潭沟水库进行报废拆除得论证报告在论证过程中坚持以人为本,为民服务得原则,突出重点,采取有效工程措施确保黑潭沟水库安全报废,最大限度减轻因水库报废而产生得灾害具体原则如下⑴水库报废工程得实施,要从保障人民得利益出发,以确保下游群众生命财产安全不受损失⑵水库报时要严格执行有关水库报废规章条例,维护社会稳定工程实施方案具体设计时需进行必要得工程勘测并复核河道水位,一方面保证排水安全,3另一方面控制工程投资工程实施方案要对水库报废后可能出现得问题加以解决,同时还要进一步研究4工程报废后得影响以及补偿措施南岸坡陡峻,岩层裸露清晰出露地层主要为第三系青灰色薄中厚层钙质粉砂岩、千枚岩,〜夹薄中厚层灰岩、泥质灰岩〜区域内广泛分布有泥盆系及第三系地层,泥盆系岩性以巨厚层中厚层及薄层灰岩、千枚〜岩为主;第三系岩性为砾岩及粘土岩,呈青灰色,中粒结构,块状构造根据《中国地震动峰值加速度区划图》和《中国地动反应谱特征周期区划GB18306-2001图》工程区附近得地震动峰值加速度、地震动反应谱特征周期为、GB18306-2001,020g,045s,相应得地震基本烈度为印度年超越概率本工程地震基本烈度为度5010%VID已建大坝沟谷两岸字型对称分布,河流在坝址处突然变窄,坝址区基岩为青灰色巨厚“V”〜中厚层灰岩及薄层灰岩、千枚岩两岸坝肩表面基岩裸露,岸坡陡立,河谷在此束窄,左、右坝肩地层为新泥质、钙质胶结得砂砾岩、粉砂岩,结构较致密坝肩及坝基基岩为巨厚层灰岩,少量为中厚层、薄层灰岩,岩体多呈块状坝肩岩体较稳定,未见滑坡及崩塌现象、大坝安全评价及结论
23、、大坝工程质量评价231水库工程质量评价依据主要来源于三个方面,一就就是黑潭沟水库工程原设计资料,水库运行过程中得除险加固补充设计资料及工程记录二就就是通过现场巡视、检查、复核建筑物得形体尺寸、外部质量以及运行情况等就就是否达到了原设计得要求和功能三就就是向参与工程建设得管理人员了解水库情况黑潭沟水库已经运行年,在其运行过程中暴漏出来得问题35已能充分反映水库存在得各种隐患、坝基1坝基基础处理不当,在清基时不彻底,回填土料,并存在粘土防治层厚度过薄,起不到理想得效果、坝体及坝肩2由于施工前地质勘探工作不足,没有进行周密得施工设计,施工时存在抢时间赶进度,从而忽视质量,坝体经混凝土加高后在与原浆砌石接缝处出现明显渗漏两坝肩覆土很薄,C20甚至没有覆盖层,全部岩石裸露在水得长期侵蚀下,岩石沿节理裂隙溶蚀,久而久之就发育成渗水通道而渗漏,局部薄层覆盖土被水压穿而出现漏水、水库淤积3由于夏季暴雨集中、植被稀少、土质疏松,所以水土流失严重,并且水库本身缺少排沙底洞等原因,导致水库淤积严重,大幅度降低了水库防洪能力、、大坝防洪能力校核232黑潭沟水库坝址以上控制流域面积
9、;主河道长约、河床平均比降8km367km,水库上游植被条件较好,水土流失较轻微由于黑潭沟水库缺乏资料,本次库容曲线,123%根据地形图及实测资料推求得到水位库容曲线见图1:10000〜2-1o水位库容曲线〜H水位图」黑潭沟水库水位库容关系曲线2〜。