洪水控制工程（精选6篇）
洪水控制工程 篇1
摘要：临淮岗洪水控制工程主坝原型观测仪器设备安装埋设是一项专业性非常强的工作, 为规范各施工单位控制仪器设备安装埋设质量, 特编制仪器设备安装总则及各项装备的埋设技术要求, 并对其质量控制进行分析, 最后根据观测数据进行简单的总结分析。
关键词：临淮岗洪水控制工程,原型观测,埋设技术,质量控制
1 前言
大坝原型观测又称大坝观测, 现代多称为大坝安全监测。指对水库大坝在施工和运行过程中进行的现场巡视检查和采用仪器设备所做的观测工作, 通常包括数据采集和数据分析两个阶段性内容。通过计算机的工作, 能够实现大坝观测数据自动采集、处理和分析计算, 对大坝的性态正常与否作出初步判断和分级报警。
2 工程概况
临淮岗洪水控制工程位于淮河干流中游, 工程主体地处霍邱、颍上两县交界处, 为一等大 (1) 型工程, 设计洪水标准为100年一遇, 校核洪水标准为1000年一遇。该工程由主坝、南、北副坝、浅孔闸、深孔闸、姜唐湖进洪闸、船闸以及上、下游引河组成;主坝为其永久性建筑之一, 属一等1级工程, 坝型为碾压式均质土坝, 总长8545m, 被深孔闸、浅孔闸、姜塘湖进洪闸、老淮河等分隔成5个坝段, 分别为连接段、姜南段、姜北段、淮河主槽段、淮北段。坝顶高程31.60m, 坝顶宽度10.0m, 上设1.2m浆砌石挡浪墙及沥青表面处治三级公路, 坝高一般在12.0m～13.0m左右, 最大坝高18.5m。100年一遇设计库容85.6亿m3, 1000年一遇设计库容121.3亿m3, 主坝的安全运行关系重大。
3 观测项目和方法
根据主坝工程的地质勘探报告, 主坝淮北段、主槽段、姜北段北部坝基下3m左右有一层厚2m～4m的中粉质壤土夹淤质软土, 此软弱下卧层厚度大, 分布广, 含水率高, 强度低。同时根据《土石坝安全监测技术规范》SL60-94并结合本工程以上的实际情况, 主坝安全监测的重点是坝体表面变形监测、坝体内部位移观测、渗流压力观测、降雨量观测及上、下游水位观测等五项内容。
(1) 坝体表面变形监测点共39个, 分布在9个断面上。
(2) 坝体内部位移观测包括垂直位移和水平位移观测:垂直位移观测共9个测点, 分布在3个断面上, 采用沉降仪观测;水平位移观测共9个测点, 与垂直位移测点分布在相同的3个断面上, 采用固定测斜仪观测。
(3) 渗流压力观测包括坝基渗流压力和坝体渗流压力观测:坝基渗流压力观测共33个测点, 主要分布在6个断面上;坝体渗流压力观测共24个测点, 分布在6个断面上。
整个淮北段原型观测的所有测点采用自动化监测, 通过传感器、数据采集单元引至两个MCU房内, 通过光纤将数据传送至中央控制室, 经处理软件整编分析进行后处理工作, 实现自动化监测。
4 工程中原型观测设备埋设技术
4.1 仪器安装的一般规定
(1) 严格按照施工图纸和制造厂使用说明书的要求, 进行仪器设备的安装和埋设。
(2) 按照招标文件技术条款和施工图的要求及监理的指令, 将与本合同仪器埋设相关的但由土建承包人负责施工的监测仪器钻孔和电缆穿线孔等钻孔的孔位、开孔高程、钻孔直径、孔深、钻孔方位角等技术参数和钻孔及钻孔回填的技术要求及时提供给土建承包人。
(3) 在监理工程师的主持下做好监测仪器安装埋设工作, 尽量避免延误监测仪器安装埋设和减少相互间的施工干扰, 并将监测仪器设备的埋设计划, 列入建筑物施工的进度计划中, 以便及时提供监测仪器安装和埋设所必须的工作面。
(4) 对各种仪器设备、电缆、观测剖面、控制坐标等进行统一编号, 建立档案卡;所有仪器和设备在其调试、率定后并经监理批准后方可进行安装和埋设;按批准的安装和埋设措施计划和厂家使用说明书规定的程序和方法, 进行仪器设备的安装和埋设。
(5) 在施工时, 与监测仪器设备安装和埋设有关的所有工作应在监理在场的情况下进行;可根据施工现场的进度实施情况, 在不显著增加电缆长度和便于对已埋设仪器及早进行测读的前提下, 选择不影响土建施工和交通、便于进行保护的合适位置变更观测房的布置。
(6) 施工期间, 在所有电缆上加上耐久的、防水的标签, 以保证连续识别不同仪器;在工作进展中, 所有未完成的管道和套管的开口端应加盖, 管和套管里面应保持没有外部物质进入。
4.2 仪器设备埋设技术及要求
4.2.1 渗压力计安装埋设
主坝淮北段渗压计埋设根据仪器的布置位置、埋设方法及施工时间不同将仪器埋设分三个区域进行, 坝基孔渗压力计的安装采用钻孔埋设法, 坝体孔渗压力计的安装采用坑式埋设法。
(1) 坝体基础埋设区。
钻孔:采用坑式埋设法, 地质钻机进行钻孔, 孔径、孔深符合设计要求。
埋设:先将渗压计放入水中浸泡2h。然后将渗压计用砂包包好, 用16号铅丝绑扎牢固, 并将孔中积水用风管洗净、吹干, 然后迅速将孔底回填5～10cm细石后渗压计放入钻孔中, 上部回填细石, 直到将仪器埋住10cm左右, 上部用水泥砂浆封至孔口。仪器埋设后开始读数, 并有专人进行仪器读数及保护。
(2) 坝体渗压计埋设区。
坝体渗压计采用预留坑, 仪器埋设前先将仪器浸泡2h, 对坝体仪器, 验收工作面合格后, 向下开挖尺寸大于400×400×400mm的坑槽, 坑底压实整平, 回填>100mm厚洗净的饱和中粗砂, 并压实整平;当坝面填筑高程超出测点埋设高程约0.3m时, 在测点挖坑, 坑深约0.4m, 上部用1块350mm×350mm×50mm厚的预制板盖好。然后测量5次读数后用砂包包好后放入坑中, 周围用细石回填。仪器电缆挖槽埋设并引进廊道后用铁箱保护。
(3) 坝基渗压计埋设区。
钻孔:采用钻孔埋设法, 地质钻进行钻孔。
埋设:埋设前首先要进行仪器的室内处理, 仪器检验合格后, 仪器检查合格后, 取下透水石, 在钢膜片上涂上一层防锈油, 按需要长度接好电缆。然后将孔隙水压力计放入水中浸泡2小时以上, 使其充分饱和, 排除透水石中的气泡;用饱和砂袋或土工布将测头包好, 确保孔隙水压力计进水口通畅, 并继续浸入水中。坝基仪器在验收工作面合格后, 采用干钻法钻孔。干钻进人透水层>100mm, 钻孔倾斜度<1%, 终孔直径>900mm, 回填>500mm厚洗净的饱和中粗砂, 并绘制钻孔土层地质柱状图。电缆埋设采用在山体上挖30cm×30cm的槽, 将电缆用塑料管保护好后放入槽中, 上部回填混凝土, 电缆引入廊道。
4.2.2 水位计安装埋设
据设计变更, 浮子式水位计改用孔隙水压力计代替, 其施工方案如下:在埋设断面挖沟预埋孔隙水压力计电缆;电缆随坝体填筑上引至MCU房;待坝体接近峻工时, 清理埋设位置并整平;在埋设位置向下开挖10cm深的坑槽。回填约10cm厚洗净的饱和中粗砂。安装混凝土保护墩:先安装40×40×20的混凝土保护罩, 顶部留孔, 内挂纱网及土工布。在其外再安装60×60×40的混凝土保护罩, 两侧留孔, 内挂纱网及土工布。
4.2.3 沉降系统安装埋设
振弦式沉降仪是用来测量大坝等的表面或地下土层的下沉。安装时钻一个孔, 以便让一个压力传感器固定到沉降稳固的土层, 充满液体的管子向上延伸, 将传感器接到一个容器上, 容器位于移动的土层或土方上, 测量流体的压力变化, 即可获得传感器和容器之间距离的变化。
(1) 孔径为15cm～25cm。
(2) 安装沉降盒, 安装液管和电缆, 测量沉降盒的确切高程。
(3) 安装压力仓:将压力仓安装在可接近的、地基稳定的柱子或墙上。这次的安装应是临时的以便测试系统;给储液仓加压;记录压力读数。几个小时后再检查, 从而确定整个系统有没有泄露问题。
4.2.4 固定式测斜系统安装埋设
(1) 测斜管埋设与安装。
将第一节测斜管放入孔内, 并控制测斜管其中一组导槽方向与预计位移方向相近。然后逐根按照预先做好的导槽对准标记和顺序编号, 边铆固密封边下入钻孔内, 孔深较大时需借助钻机卷扬或三角架送入测斜管。测斜管按要求全部下入孔内后, 用测头沿导槽下入测斜管内上下滑动一遍, 以检查两组导槽畅通无阻。装配好的测斜管确保导槽螺线转角每3m不应超过1°, 而且在全长测斜管范围内不超过5°, 在深度超过30m的测孔尽量限制导槽的螺线。上述步骤无误后, 在测斜管外壁与钻孔孔壁间进行土料回填。
(2) 测斜仪安装。
安装包含每个传感器与下个传感器连接形成传感器串, 放进套管内。连接最后的滑轮装置和定位管, 从顶部夹板悬挂传感器串;按前面的说明, 每支传感器连接测量管。将传感器放置在靠近钻孔的位置;安装底部传感器, 将传感器的固定轮对准优先放置的导槽位置;将传感器放进套管内, 用电缆系材固定信号电缆;安装同线滑轮、定位管和顶部夹具, 同线滑轮装置中断了传感器串最后一个传感器的测量长度。定位管可使传感器串悬挂在套管内较深的位置。
4.2.5 倒垂线安装
钻孔:采用地质回转钻进行钻孔, 孔径230mm。钻孔过程中利用浮桶进行孔斜测量;埋设保护管, 钻孔完成后, 埋设保护管, 保护管采用168mm的镀锌钢管, 采用焊接连接, 焊缝涂刷防锈漆;焊接后测量孔斜, 并作记录, 以确定最优锚固点;埋设锚块, 以水泥浆将锚块锚固在保护管底, 并保证它在有效孔径的中心;浮体组安装:将锚块进行张拉, 然后固定浮桶, 将变压器油加入浮桶中, 使浮子浮起;进行初始读数。
5 工程中原型观测施工质量控制
5.1 仪器采购质量控制
原型观测自动化系统部分的仪器设备提供单位要通过ISO质量管理体系认证, 专业从事工程质量检测设备的单位, 具有国家质监局颁发的《制造计量器具许可证》, 具有《工业产品生产许可证》。同时, 施工方 (我单位) 也已派专人对该公司进行了现场考察, 认为该公司的资质、能力均能满足工程需要。所用仪器设备的出厂合格证、说明书、仪器设备型号、规格、技术参数、安装方法和技术规程等资料齐全, 并报送监理审查完毕合格后, 才用于工程施工。
5.2 施工过程质量控制
(1) 施工员和厂家技术人员共同负责观测仪器的埋设和安装, 并及时对仪器的测值加以分折, 检查仪器安装是否正确;如发现问题, 立即处理, 并向业主监理汇报情况, 让整个施工过程始终处于有效受控状态, 保证每道程序都达到仪器的安装要求。
(2) 要重视仪器埋设前率定工作, 特别是对耐高压仪器的耐压试验一定要严格;埋设前互检工作要细致, 对仪器和电缆各部分要严格检查;仪器埋设过程中坝基及坝后有些仪器可能会因地形、地质情况与设计不符而无法施工, 须及时进行设计变更, 才不会影响各项施工进度。
5.3 施工期观测资料搜集整理
施工期间, 施工方依据有关规范和设计要求必须编制观测资料, 如安装记录、施工期观测记录、工程质量评定表等。首先由负责原型观测施工的施工员整理递交原始资料, 然后由施工方技术负责人审核, 再提交监理工程师审批, 通过后再分类装订成册, 作为工程竣工验收资料加以保存。
6 工程测试结论
临淮岗洪水控制工程在各种力的作用及自然因素的影响下, 其工作性态和安全状况随时都在变化, 安全监测可以及时掌握建筑物的工作性态, 要保证有可靠的监测数据, 仪器的正确埋设是后期良好监测的基础, 根据得到的检测数据, 分析研究成果, 总结如下:
(1) 该工程基底压力分布规律与理论分析结果吻合, 最大基底压力约位于离中心10m左右处;坝体最大应力、坝基最大摩阻力发生位置离开基础底面距离约为0.25～0.3D, 且整个坝孔均承受荷载。
(2) 实测沉降结果表明, 该工程总沉降量小, 沉降较为均匀, 坝体内部未出现明显挠曲, 沉降较大处与搅拌桩施工质量稍差相对应, 但均远小于控制标准, 达到设计要求;侧向位移则由于深层搅拌桩及其圈壁构造的约束作用, 观测结果较小, 且在荷载维持阶段即能趋向稳定。
(3) 实测孔隙水压力增量与充水荷载存在较好的线性关系, 用孔隙水压力荷载比参数Ku可以判断坝基的稳定性, 该工程各测点的Ku值未出现随荷载转折变大的情况, 因而是稳定的。
综上所述, 在原型观测仪器设备埋设技术要求的指导下, 临淮岗洪水控制工程的原型观测仪器的埋设安装质量得到很好的控制。目前仪器设备已经全部安装, 仪器埋设的完好率达到100%;埋设质量全部合格, 观测过程及时连续, 观测资料完整, 为客观地分析坝体的变形情况提供了第一手数据, 达到预期目的。
参考文献
[1]吴中如, 阮焕祥.混凝土坝观测资料的反分析[J].河海大学学报, 1999, (2) .
[2]蔡新.混凝土面板堆石坝结构分析与优化设计[M].北京:中国水利水电出版社, 2008.
[3]徐泽平, 混凝土面板堆石坝应力变形特性研究[M].郑州:黄河水利出版社, 2009.
[4]何昌荣, 陈群, 富海鹰.两座支档结构的实测和计算土压力[J].岩土工程学报, 2009, (22) :1.
[5]陈惠玲, 柴恭纯.安康水电站厂区泄流雾化试验研究[C].泄水工程与高速水流论文集, 2005.
关于洪水工程建设管理的问题探析 篇2
1.1 控制洪水策略的困境
1.1.1 水灾损失仍呈攀升趋势
尽管经历了50多年的以控制洪水为目标的持续不断的防洪工程建设, 形成了庞大的防洪工程体系, 使河道洪水年均淹没面积减少了70%以上, 但水灾损失绝对值仍在上升, 其中除了因河道洪水淹没区经济发展、资产增值, 导致单位面积损失值增加外, 内涝成为水灾损失增长的主要因素之一。
1.1.2 防洪水库的建设所面临的经济、社会、生态环境问题日趋严重
虽然在个别大流域的干流及其支流以及中小流域上仍有建设防洪水库的自然条件, 但在现阶段, 由于其经济、移民、公平性及对生态环境影响等问题, 使得许多水库的兴建变得不可行。
1.1.3 堤防建设面临着经济、技术、环境因素的制约
我国江河堤防, 尤其是主要堤防, 已经较高, 多是经数十、数百年不断加培而成的, 堤基、堤身皆存在许多缺陷和隐患, 在堤内外水头差不大时, 经过抢险, 通常可以渡汛, 但若进一步加高, 则在更高的水头下, 隐患大量暴露, 有可能出现抢不胜抢的情况, 安全难以保障, 即所谓增加高度而未提高标准。
1.2 防洪工程建设方向
考虑到经济合理性以及社会、环境和公平性等因素, 可以认为目前我国的防洪工程体系总体上与防洪区社会经济发展水平相适应。未来的防洪工程建设方向应侧重于工程的管理维护与局部调整, 使其形成一个有机的整体, 发挥综合防洪功能。
2 洪水风险区管理
2.1"32字方针"与洪水高风险区管理
1998年大水后, 国家出台的"32字方针"启动了我国洪水管理体系中最薄弱的环节--洪水风险区管理。
我国现有防洪工程体系基本可以防御常遇洪水, 重要地区的防洪安全已得到较高程度的保证, 洪水高风险区主要分布于沿江河湖泊的洲滩民垸以及行洪区和部分蓄滞洪区, 人口约有1000万, 这些区域是我国近阶段洪水风险区管理的重点。
2.2 人口迁移趋势与洪水风险区管理
我国目前正处于城市化快速发展阶段, 据预测, 到2010年和2030年我国的城市化率将由目前的32%提高到约40%和50%, 届时农村人口将由目前的8.8亿分别减少到8.3亿和7.2亿左右, 考虑到人口增长因素, 这两个阶段相应大约分别有0.72亿和1.4亿农村人口脱离对土地依存进入城镇。
对于洪水风险区, 特别是洪水高风险区, 目前面临着左右洪水管理决策的三大问题:人口、发展与减灾。对于目前人均1~2亩地的洪水风险区农村生产模式, 充其量也只能解决温饱, 而无望提高承受灾害的能力和实现可持续发展。配合城市化进程, 制定开发式移民政策是解决或有效缓解这三大问题的首选方略。
2.3 以开发式移民为主要措施的洪水高风险区管理模式
在未来20~30年内, 开发式移民的重点应放在洪水高风险区 (洪水淹没频率高于10%) 和使用几率较高的蓄滞洪区。对于这些区域, 有两种发展模式:规模经营型和湿地恢复型。
开发性移民指配合城市化进程并辅之以相应的激励政策, 将上述区域内的大部分居民迁移到城镇, 从事农业以外的其他职业, 脱离对土地的依赖。
高风险区移民后, 对于原有生产效率较高的土地, 可采取低防洪标准下的规模化经营方式, 使经营者的收入即使在某些年份蓄洪的情况下也和周边地区居民相当。对于高运用几率的蓄滞洪区, 因面临着运用补偿问题, 应以建设无人区、实现蓄滞洪区正常运用为目标, 将其改造为湿地, 发展集团化的水产业和旅游业, 改善流域生态环境为宜。
3. 内涝治理
涝灾态势日趋恶化的成因主要有两个方面, 其一, 平原地区天然水面严重萎缩, 原有水面被大量围垦, 成为低洼易涝耕地。虽然修建了大量的排涝设施, 仍不抵因蓄涝区减少所增加的涝水量, 加之平原区积涝之时多处于河道水位较高的汛期, 一方面自流排涝困难, 甚至可能出现河道洪水倒灌的情况而被迫关闭排涝涵闸, 另一方面为缓解河道防洪压力, 有时会强制性地停用机排设施, 形成"关门淹"的局势。这种情况在各流域普遍存在。其二, 随着城市化进程, 城市向周边地区高速扩张, 这些地区又往往是低洼地带, 城市不透水面积的增加, 导致地表积涝水量增多, 加之在城市发展过程中对涝水问题往往缺乏足够的认识, 排涝通道和滞蓄雨水设施不充分, 而造成一旦发生较强的降雨出现严重内涝的情况。
在以城市为重点防护对象, 江河层次化防洪格局基本形成之后, 城市, 尤其是重点防洪城市, 因河道堤防溃决而遭受淹没的可能性已经很小, 这种情况已被近十余年的防洪实践所证实。同样, 近来的水灾特性还表明, 随着城市区域的迅速扩张, 比之日趋严重的农村地区内涝灾害, 城市内涝问题显得更为突出, 长江中下游重要城市, 如武汉、上海、南京、苏州、无锡等, 内涝灾害几乎每年都有发生。由于城市不断地向低洼地带发展、不透水面积的增加、地面沉陷, 排水系统不完善等原因, 同等降雨下的内涝损失呈增长趋势。有些城市的机排能力虽然很强, 但城市河道的宣泄能力却难以与之适应。
与防洪一样, 我国城市涝水的治理方针也是"以排为主", 由于上述原因, 通过增加城市排涝能力缓解内涝问题已受到制约, 就地消化城市雨洪将成为城市内涝治理的重点。
城市雨洪就地消化措施有多种形式。扩大城市天然湖泊或开挖人工湖泊是世界上各个城市都普遍采用的方法, 在已经高度开发的市区, 由于占地问题, 这种方法受到很大的限制。
分散式地消化内水是缓解城市内涝问题的重要特征。城市的露天休闲娱乐场地, 例如公园、运动场, 通过设置可控的排水设施, 可成为有效的临时滞蓄涝水的场所;建设下凹式城市绿地, 也可大量储蓄雨水, 同时还具有回补地下水的功效, 这在北方地区显得尤为重要。
结语
"32字"方针的提出和具体实施, 标志着我国洪水高风险区管理的正式启动, 结合城市化和土地制度的改革进程, 通过移民、土地规模化经营、规范土地利用模式, 是减轻洪水高风险区洪水灾害、协调人-----水关系、实现蓄滞洪区正常运用、达成可持续发展等目标的有效手段。
在河道洪水得到有效的控制之后, 内涝, 尤其是城市内涝灾害问题变得更为突出。对于农业地区, 特别是南方易涝区, 配合人口迁移趋势, 因地制宜地改变部分土地的经营模式, 恢复部分湿地, 可经济有效地缓解内涝问题。而在城市发展和改造规划中, 合理设置分散式的可兼顾休闲、娱乐、景观、雨洪利用等目标的城市内涝治理系统, 将是减轻城市内涝灾害的主要手段之一。
参考文献
[1]洪庆余, 罗钟毓.长江防洪与98大洪水.中国水利水电出版社, 1999.11.
[2]洪庆余.长江水利委员会.中国江河防洪丛书, 长江卷.中国水利水电出版社, 1998.4.
洪水控制工程 篇3
谷卜水库位于东港市前阳镇祥瑞村, 地处石佛沟支流, 属小 (Ⅱ) 型水库。坝址位于东经124°09'03", 北纬40°00'49", 坝址以上控制流域面积1.97km2, 控制河道长1.57km, 河道比降20‰。该库建成后, 担负着防洪、灌溉任务。近年来, 随着农业可持续发展理论的推广, 该库周边又新建了养殖基地。取得了一定的社会和经济效益。灌溉面积700亩, 下游保护1700亩耕地以及300余人口的防洪安全问题, 养鱼水面面积105亩。
谷卜水库原设计标准为20年一遇洪水设计, 50年一遇洪水校核, 最大坝高5.35m。按照国家现行标准《水利水电工程等级划分及洪水标准》 (SL252-2000) 的有关规定:“当山区、丘陵区的水利水电工程永久性水工建筑物的挡水高度低于15m, 且上下游最大水头差小于10m时, 其洪水标准宜按平原区、滨海区标准确定”。因此按平原、滨海区水利水电工程永久性水工建筑物确定防洪标准, 水库工程等别为Ⅴ等, 主要建筑物级别为5级。设计洪水标准为10年一遇洪水, 校核洪水标准为20～50年一遇洪水。因此水库设计标准取10年, 校核标准取上限50年。
2、死水位复核
谷卜水库原设计死水位为97.00m。本次除险加固设计对死水位进行重新复核。
根据泥沙淤积要求
式中:γ—泥砂容重, 取1.3 t/m3;
G—多年平均悬移质年输砂量G=S0.F;
S0—多年平均悬移质年输砂模数, 查《辽宁省水文手册成果图》图七, S0=200;
E—岸崩和推移质泥砂占悬移质泥砂比重, 一般取15～30%, 此次取E=15%;
T—设计淤积年限, T=20年。
计算得到:V垫=0.727万m3
最后确定原死水位97.00m, 相应库容0.97万m3。
3、水库洪水调节计算
3.1水库水位-库容、水库水位-泄量关系
3.1.1水位-库容关系表, 见表1
3.1.2水位-泄量关系
谷卜水库溢洪道堰顶净宽度11.3m, 堰顶高程100.4m。溢洪道为开敞式宽顶堰, 汛限水位100.40m。水库～水位泄量关系见表2和图1。
3.2调洪原则
谷卜水库溢洪道为开敞式宽顶堰, 堰顶高程100.40m, 防洪限制水位为100.40m, 水库调洪原则为:汛期来水流量自由渲泄。
3.3洪水调节计算
该水库洪水计算形态系数γ<0.05, 因此采用以设计洪峰Qp为最大流量, 按公式计算出W调p为洪水总量, 洪水历时为T的简化三角形过程线。
式中:W调—调洪库容, 万m 3;
W2 4—24时洪量, 万m3;
Qp—洪峰流量, m 3/s;
τ—汇流历时, h;
V防—防洪库容, 万m 3;
qp-调洪流量, m 3/s。
按上述方法, 进行设计洪水与校核洪水调洪演算, 求得库内最高水位和最大泄量等, 水库洪水调节计算成果列于表3, 水库调洪汇总表列于表4。
4、结论
通过复核, 确定原死水位97.00m, 相应库容0.97万m3。实测了水库水位-库容曲线、分析计算水库水位-泄量关系, 根据汛期来水流量自由渲泄的水库调洪原则, 采用洪水历时简化三角形过程线方法, 进行了洪水调节计算。
摘要：文中首先描述水库概况, 在进行死水位复核, 分析计算水库水位-库容、水库水位-泄量关系的基础上, 根据汛期来水流量自由宣泄的水库调洪原则, 采用洪水历时简化三角形过程线方法, 进行了洪水调节计算。
试论防洪工程建设与洪水管理 篇4
关键词：洪水管理,工程建设
1 关于防洪工程建设
1.1 控制洪水策略的困境
1.1.1 水灾损失仍呈攀升趋势
尽管经历了50多年的以控制洪水为目标的持续不断的防洪工程建设, 形成了庞大的防洪工程体系, 使河道洪水年均淹没面积减少了70%以上, 但水灾损失绝对值仍在上升, 其中除了因河道洪水淹没区经济发展、资产增值, 导致单位面积损失值增加外, 内涝成为水灾损失增长的主要因素之一。
1.1.2 防洪水库的建设所面临的经济、社会、生态环境问题日趋严重
虽然在个别大流域的干流及其支流以及中小流域上仍有建设防洪水库的自然条件, 但在现阶段, 由于其经济、移民、公平性及对生态环境影响等问题, 使得许多水库的兴建变得不可行。
1.1.3 堤防建设面临着经济、技术、环境因素的制约
我国江河堤防, 尤其是主要堤防, 已经较高, 多是经数十、数百年不断加培而成的, 堤基、堤身皆存在许多缺陷和隐患, 在堤内外水头差不大时, 经过抢险, 通常可以渡汛, 但若进一步加高, 则在更高的水头下, 隐患大量暴露, 有可能出现抢不胜抢的情况, 安全难以保障, 即所谓增加高度而未提高标准。
1.2 防洪工程建设方向
考虑到经济合理性以及社会、环境和公平性等因素, 可以认为目前我国的防洪工程体系总体上与防洪区社会经济发展水平相适应。未来的防洪工程建设方向应侧重于工程的管理维护与局部调整, 使其形成一个有机的整体, 发挥综合防洪功能。
2 洪水风险区管理
2.1“32字方针”与洪水高风险区管理
1998年大水后, 国家出台的“32字方针”启动了我国洪水管理体系中最薄弱的环节———洪水风险区管理。
我国现有防洪工程体系基本可以防御常遇洪水, 重要地区的防洪安全已得到较高程度的保证, 洪水高风险区主要分布于沿江河湖泊的洲滩民垸以及行洪区和部分蓄滞洪区, 人口约有1000万, 这些区域是我国近阶段洪水风险区管理的重点。
2.2 人口迁移趋势与洪水风险区管理
我国目前正处于城市化快速发展阶段, 据预测, 到2010年和2030年我国的城市化率将由目前的32%提高到约40%和50%, 届时农村人口将由目前的8.8亿分别减少到8.3亿和7.2亿左右, 考虑到人口增长因素, 这两个阶段相应大约分别有0.72亿和1.4亿农村人口脱离对土地依存进入城镇。
对于洪水风险区, 特别是洪水高风险区, 目前面临着左右洪水管理决策的三大问题:人口、发展与减灾。对于目前人均1~2亩地的洪水风险区农村生产模式, 充其量也只能解决温饱, 而无望提高承受灾害的能力和实现可持续发展。配合城市化进程, 制定开发式移民政策是解决或有效缓解这三大问题的首选方略。
2.3 以开发式移民为主要措施的洪水高风险区管理模式
在未来20~30年内, 开发式移民的重点应放在洪水高风险区 (洪水淹没频率高于10%) 和使用几率较高的蓄滞洪区。对于这些区域, 有两种发展模式:规模经营型和湿地恢复型。
开发性移民指配合城市化进程并辅之以相应的激励政策, 将上述区域内的大部分居民迁移到城镇, 从事农业以外的其他职业, 脱离对土地的依赖。
高风险区移民后, 对于原有生产效率较高的土地, 可采取低防洪标准下的规模化经营方式, 使经营者的收入即使在某些年份蓄洪的情况下也和周边地区居民相当。对于高运用几率的蓄滞洪区, 因面临着运用补偿问题, 应以建设无人区、实现蓄滞洪区正常运用为目标, 将其改造为湿地, 发展集团化的水产业和旅游业, 改善流域生态环境为宜。
3 内涝治理
涝灾态势日趋恶化的成因主要有两个方面, 其一, 平原地区天然水面严重萎缩, 原有水面被大量围垦, 成为低洼易涝耕地。虽然修建了大量的排涝设施, 仍不抵因蓄涝区减少所增加的涝水量, 加之平原区积涝之时多处于河道水位较高的汛期, 一方面自流排涝困难, 甚至可能出现河道洪水倒灌的情况而被迫关闭排涝涵闸, 另一方面为缓解河道防洪压力, 有时会强制性地停用机排设施, 形成“关门淹”的局势。这种情况在各流域普遍存在。其二, 随着城市化进程, 城市向周边地区高速扩张, 这些地区又往往是低洼地带, 城市不透水面积的增加, 导致地表积涝水量增多, 加之在城市发展过程中对涝水问题往往缺乏足够的认识, 排涝通道和滞蓄雨水设施不充分, 而造成一旦发生较强的降雨出现严重内涝的情况。
在以城市为重点防护对象, 江河层次化防洪格局基本形成之后, 城市, 尤其是重点防洪城市, 因河道堤防溃决而遭受淹没的可能性已经很小, 这种情况已被近十余年的防洪实践所证实。同样, 近来的水灾特性还表明, 随着城市区域的迅速扩张, 比之日趋严重的农村地区内涝灾害, 城市内涝问题显得更为突出, 长江中下游重要城市, 如武汉、上海、南京、苏州、无锡等, 内涝灾害几乎每年都有发生。由于城市不断地向低洼地带发展、不透水面积的增加、地面沉陷, 排水系统不完善等原因, 同等降雨下的内涝损失呈增长趋势。有些城市的机排能力虽然很强, 但城市河道的宣泄能力却难以与之适应。
与防洪一样, 我国城市涝水的治理方针也是“以排为主”, 由于上述原因, 通过增加城市排涝能力缓解内涝问题已受到制约, 就地消化城市雨洪将成为城市内涝治理的重点。
城市雨洪就地消化措施有多种形式。扩大城市天然湖泊或开挖人工湖泊是世界上各个城市都普遍采用的方法, 在已经高度开发的市区, 由于占地问题, 这种方法受到很大的限制。
分散式地消化内水是缓解城市内涝问题的重要特征。城市的露天休闲娱乐场地, 例如公园、运动场, 通过设置可控的排水设施, 可成为有效的临时滞蓄涝水的场所;建设下凹式城市绿地, 也可大量储蓄雨水, 同时还具有回补地下水的功效, 这在北方地区显得尤为重要。
4 结语
“32字”方针的提出和具体实施, 标志着我国洪水高风险区管理的正式启动, 结合城市化和土地制度的改革进程, 通过移民、土地规模化经营、规范土地利用模式, 是减轻洪水高风险区洪水灾害、协调人———水关系、实现蓄滞洪区正常运用、达成可持续发展等目标的有效手段。
在河道洪水得到有效的控制之后, 内涝, 尤其是城市内涝灾害问题变得更为突出。对于农业地区, 特别是南方易涝区, 配合人口迁移趋势, 因地制宜地改变部分土地的经营模式, 恢复部分湿地, 可经济有效地缓解内涝问题。而在城市发展和改造规划中, 合理设置分散式的可兼顾休闲、娱乐、景观、雨洪利用等目标的城市内涝治理系统, 将是减轻城市内涝灾害的主要手段之一。
参考文献
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[2]洪庆余.长江水利委员会, 中国江河防洪丛书, 长江卷[M].北京:中国水利水电出版社, 1998, 4.[2]洪庆余.长江水利委员会, 中国江河防洪丛书, 长江卷[M].北京:中国水利水电出版社, 1998, 4.
洪水控制工程 篇5
阳城县寺头乡幼儿园位于阳城县寺头乡寺头村东南方向, 紧邻芦苇河支流、万泉河支流南树西沟底河中游河岸。该项目所在地河沟以上流域面积约5.66 km2, 主河道长约4.02 km, 流域平均宽度为1.41 km, 河道纵坡39.6‰, 河流流向自西北向东南。
2 防洪标准
阳城县寺头乡总人口约1.1万, 耕地面积约1 866.67 hm2。根据中华人民共和国《防洪标准》 (GB 50201—94) 规范规定, 该项目防洪标准重现期为10~20年。对10年一遇和20年一遇洪水分别进行计算, 洪水标准取10年一遇的洪水计算值。
3 设计洪水计算
芦苇河属于无资料地区, 流域面积较小, 此次洪水计算采用《山西省水文计算手册》 (以下简称《手册》) 相关图表和方法进行计算。此次采用推理公式法进行计算, 用综合瞬时单位线进行校核, 计算如下。
该区位于山西省东南部, 按《手册》中暴雨分区属东区, 暴雨点面关系按“东区”查询。
3.1 暴雨计算
流域不同, 历时暴雨均值和Cv值见表2.流域设计暴雨计算结果见表3.
3.2 流域产流计算
设计洪水净雨深计算采用双曲正切模型, 计算公式为:
在公式 (1) 中:th——双曲正切运算符;
RP——设计洪水净雨深, mm;
FA (tz) ——主雨历时内流域可能损失, mm;
Hp, A (tz) ——主雨历时tz的设计面暴雨量, mm。
流域可能损失计算公式为:
在公式 (2) 中:Sr, A——流域包气带充分风干时的吸收率, mm/h1/2;
Ks, A——流域包气带饱和时的导水率, mm/h;
B0, P——设计频率为P的流域前期土湿标志。
根据该流域的地貌特征, 确定南树西沟底河主要为砂页岩森林山地, 其面积为5.66 km2, 查算该流域的产流参数如表4所示。
主雨日净雨过程计算公式为:
在公式 (3) 中:Rp——双曲正切模型计算的场次净雨深, mm;
Sp, A——1 h设计雨量;
t——暴雨历时;
λ——经验参数;
n, ns——设计暴雨时—强关系曲线的坡度和t=1 h时的斜率。
3.3 流域汇流计算
汇流采用推理公式法进行计算, 综合瞬时单位线法校核, 计算时段△t取15 min。该区南树西沟底河汇流地类确定为森林山地, 且植被较好, 其面积为5.66 km2。计算结果如表7、表8所示。
项目区断面洪峰流量采用推理公式法和流域模型法两种方法计算的结果较接近。根据两种计算方法的使用范围和工程设计要求, 采用推理公式法计算结果, 即该断面10年一遇洪峰流量为14.2 m3/s, 20年一遇洪峰流量为24.0 m3/s。
4 河道水力分析计算
阳城县寺头乡幼儿园紧邻万泉河支流南树西沟底河, 幼儿园教室的一部分基础位于该条支沟上, 由7根直径约80 cm的混凝土柱支撑, 7根柱均在河沟内, 基础建在基岩上。在距离第一根柱上游约10 m处的河槽内建有一座清代跨沟拱桥, 拱桥上部有一座清代建筑物, 下部在河槽内为城门洞型, 用以渲泄河道洪水。该城门洞底宽4 m, 直墙段高2 m, 拱高1.8 m。
根据寺头乡幼儿园所处河道的实际情况可知, 城门洞上下游的河道宽度在12 m以上, 城门洞处河道最窄断面, 此次洪水计算分析主要目的是: (1) 复核河道在城门洞处的过水能力; (2) 复核河道在幼儿园处的过水能力; (3) 分析下游河道冲刷对柱基础的影响。考虑到控制断面的实际情况, 采用宽顶堰流公式计算断面水深。经计算, 该断面的最大过流能力为26 m3/s, 满足10年一遇设计洪水标准和20年一遇设计洪水标准的要求。
根据能量公式, 采用试算法逐段向上计算各水深, 试算法采用公式为:
公式 (4) (5) (6) 中:z1、z2——断面的水位;
α——动能修改系数, 取1.1;
ξ——河道局部阻力系数, 取0~0.1;
K——流量模数, m3/s;
R——水力半径, m;
n——河道糙率, 河床质组成及床面、河滩特性, 取为0.03.
由表9可知, 当发生10年一遇标准洪水时, 0+010断面 (第一根柱) 水深为1.71 m;0+040断面 (第七根柱) 水深为1.65 m。
5 冲刷与淤积计算
河道冲刷深度采用水流平行于岸坡产生的冲刷深度hB, 按公式 (7) 计算:
公式 (7) 中:hB——局部冲刷深度从水面算起, m;
hP——冲刷处的水深以近似设计水位最大深度代替, m;
Vcp——平均流速;
V允——河床面上允许不冲流速, 取1.15 m/s;
n——与护坡在平面上的形状有关, 取n=0.25.
由于水流流速特别小, 且柱子建在基岩上, 所以基本上不存在冲刷问题。
6 工程处理
洪水控制工程 篇6
关键词：非防洪建设项目,洪水影响,水位,评价
1 研究背景
随着时代的进步, 人类活动对地球的影响越来越明显, 许多非防洪建设项目徬水修建, 可能对洪泛区、蓄滞洪区内水位产生一定影响, 堤防一旦决口, 对人民生命财产和国民经济即会遭受重大损失。
为此必须加强河道管理, 确保防洪安全和水工程安全, 避免危害防洪安全和水工程安全的事件发生。同时, 如果不采取有力措施, 水生态水环境将有持续恶化的趋势。为了满足新形势的需要, 河道管理要实现从工程管理向功能管理的转变, 保障河流的水环境、河流生态各项功能的实现, 维护河流的健康。《防洪法》[1]第三十三条规定:“在洪泛区、蓄滞洪区内建设非防洪建设项目, 应当就建设项目对防洪可能产生的影响和洪水对建设项目可能产生的影响作出评价, 编制洪水影响评价报告, 提出防御措施。建设项目可行性研究报告按照国家规定的基本建设程序报请批准时, 应当附具有关水行政主管部门审查批准的洪水影响评价报告。”
华能克拉玛依热电厂的工程场址所在区域为克拉玛依市中心城区防洪系统的天然洼地蓄洪区边缘, 根据《中华人民共和国水法》[2]、《中华人民共和国河道管理条例》[3]以及水利部、国家计委关于《河道管理范围内建设项目管理的有关规定》[4]及《河道管理范围内建设项目防洪评价报告编制导则》 (试行) 等国家有关法规要求, 2009年8月15日华能新疆能源开发有限公司委托新疆水利水电勘测设计研究院开展华能克拉玛依热电联产工程洪水影响评价。
2 研究区域及数据收集
2.1 研究区域
根据《华能克拉玛依热电一期 (2×350 MW级) 工程可行性研究报告》[5]可知, 初选厂址为克拉玛依市油田五一区厂址和化工园厂址, 其中油田五一区厂址为推荐厂址。
本文涉洪区域为华能克拉玛依热电厂的油田五一区厂址, 仅针对油田五一区厂址进行洪水影响评价, 厂址位于克拉玛依市 (中心城区) 南郊, 其目的是实现热电联产, 满足区域供热需要, 满足电网供电可靠性以及新增负荷用电的需要。
华能克拉玛依热电联产工程位于新疆维吾尔自治区西北部的克拉玛依市。电站厂址位于克市南郊, 地处N45°32′55″、E84°57′50″, 厂址东距克北站约9.0 km, 奎北铁路从厂址西南角东西向穿过, 南侧为化工园区至呼克公路联接道路, 西侧为克市胜利路南延段, 北距克市南端发展边界217国道1.0 km。
2.2 数据收集
工程区域内的山前冲洪沟主要是由暴雨形成, 各洪沟无实测水文资料, 本次工作收集了1957-2008年克拉玛依市最大一日实测降雨资料, 以此作为设计依据;为了满足设计需要, 新疆水电设计院本项目组成员于2009年9月1-4日对工程场址进行野外踏勘调查工作, 结合现场踏勘, 对工程附近洪水通道、工程场址周围的天然泄洪范围情况及区域地形地貌进行调查分析, 以此作为为评价依据。
3 洪水影响评价计算
3.1 水文分析计算
本次工作的目的是就华能热电厂对防洪可能产生的影响和洪水对建设项目可能产生的影响作出评价。
根据克拉玛依市的地形、地貌特征分析, 中心城区的西北面和东北面的漫坡上, 由于受到暴雨洪水、风蚀的作用, 形成了很多小流域山洪沟, 其中1～8号沟共8条沟的洪水对建设项目的防洪安全可能产生影响。因此, 本报告针对1～8号沟洪水进行分析计算。克拉玛依市中心城区沿线山洪沟及中心城区防洪规划总体布置详见图1。
3.1.1 暴雨洪水计算
鉴于工程区洪水计算属于小流域洪水计算范畴, 由于缺乏实测洪水资料, 采用推理公式法[6]推求小流域设计洪水, 具体的公式推导详见[7], 计算结果见表1。
续表1 山洪沟设计洪水计算成果
3.1.2 融雪洪水计算
根据该地区实测积雪密度0.2 g/cm, 将积雪量折合为水量。从水库管理部门了解到, 融雪时期的水量损失 (含蒸发、渗漏) 为50%, 洪水历时一般为5 d, 每天水量相差不大。洪量由冲洪沟集水面积、积雪厚度、积雪密度的乘积, 并扣除损失而得。100年一遇设计积雪厚度为24.6 cm。1～8号沟集水面积为89.3 km2, 从而计算得到现状冲沟100年一遇的融雪洪水汇流后的总量为219.2万m3, 其中东防洪系统4条洪沟融雪洪量为88.7万m3。
3.2 洪水位计算
3.2.1 工程建成前后蓄洪区水位库容曲线
经现场踏勘及结合1∶5万和1∶1万地形图分析可知, 克拉玛依市中心城区防洪规划实施前, 洪水将蓄泄于9 km东北侧洼地, 并且洪水无出路, 因此可将低洼地带概化成一小水库, 如图2。
本工程位于蓄洪区边缘, 工程占地800 m×800 m, 天然情况下厂区平均自然地面高程为272.5 m, 根据工程建设的占地情况, 可计算出工程建成前后蓄洪区的水位库容关系曲线, 见图3。
3.2.2 设计洪水位计算
3.2.2.1 入库洪量
从克拉玛依市水务局及流域相关部门了解到, 克市中心城区防洪规划工程在实施排洪涵管之前, 洪水不能到达拟建五一区厂址所处的低洼地带。 防洪规划实施后, 东郊滞洪库外接有3.17 km的区外排洪管道, 其防洪标准为50年, 可将东郊滞洪区内的洪水导向9 km东北侧低洼蓄洪区。
克拉玛依市中心城区防洪规划体系中东北、西北、西防洪堤防洪标准为50年一遇, 可抵御50年一遇标准的洪水。根据表1计算结果, 融雪洪水设计洪峰流量较小, 最大一条沟融雪洪水100年一遇洪峰流量仅为4.86 m3/s, 远小于暴雨洪水50年一遇洪峰流量52.0 m3/s, 由计算数据可以看出, 规划的防洪堤可抵御100年一遇融雪洪水, 但不能够抵御100年一遇的暴雨洪水。华能克拉玛依热电厂的防洪标准是100年, 需确定100年一遇入库洪量。防洪规划实施后, 当发生100年一遇的融雪洪水时, 最终汇入9 km东北侧低洼地带的洪水为5～8号沟的融雪洪水, 相应的融雪洪水总量为88.7万m3;发生100年一遇暴雨洪水时, 结合地形条件, 分析可知1～4号沟暴雨洪水不能到达拟建油田五一区厂址所处的低洼地带, 5～8号沟的暴雨洪水均有可能汇入9 km东北侧低洼蓄洪区, 相应的暴雨洪水总量为91.1万m3, 并且洪水无出路。
另外, 从克拉玛依市水务局及克拉玛依市建设管理部门了解到, 在低洼蓄洪区西北方向约1.2 km左右处, 有一东沟污水库, 目前此污水库最大年排放量为120万m3, 这部分水量最终也有可能汇入到9 km东北侧低洼地带。
因此, 发生100年一遇洪水时, 最终汇入9 km东北侧低洼地带的入库洪量为:5～8号沟的融雪洪水、暴雨洪水和120万m3的东沟污水库污水排放量, 相应的融雪洪水总量为88.7万m3, 暴雨洪水总量为91.1万m3。考虑不利情况, 按极大化处理, 前期融雪洪水与暴雨洪水、污水排放量叠加后100年一遇设计洪量总和为88.7+91.1+120=299.8万m3。
3.2.2.2 基本方程
以9 km东北侧低洼地形成一天然低洼地蓄洪区为研究对象, 计算依据是水量平衡原理。由于洪水无出路, 电厂建成前后, 泄入低洼地蓄洪区的入库洪量不变, 电厂修建后占用了天然低洼地蓄洪区范围内的部分库容, 以至于天然泄洪范围内洪水位抬高, 据此可写出方程式:
式中:Z0为厂区自然地面标高;Z1为建厂前100年一遇洪水对应的库水位;Z2为建厂后100年一遇洪水对应的库水位;F电为厂区占地面积;VZ1为Z1水位以下对应的库容;VZ2为Z2水位以下对应的库容。
3.2.2.3 计算方法
上述基本方程中, Z0、F电、VZ1各值为已知, 由以上库容曲线可求得Z1=273.02 m, 公式中Z2、VZ2各值为未知, 需试算确定。先假定Z2 (且要求Z2>Z1) , 由库容曲线可求得VZ2, 将其代入上式。如左右两端相符, 满足已定精度 (0.001) 要求, 则所假定的Z2值即为所求值, 否则另行假定, 重新计算, 直到基本相符为止。按入库总量299.8万m3计算, 最后求得Z2=273.06 m, Z2-Z1=0.04 m为建厂后引起的洪水位壅高值。
4 洪水影响综合评价
根据《华能克拉玛依热电一期 (2×350 MW级) 工程可行性研究报告》, 推荐五一区厂址位于9 km东北侧地势低洼处, 处于克市中心城区东防洪系统的天然泄洪范围内。
电厂的防洪标准基本高于克拉玛依市中心城区防洪对象的防洪标准, 与《防洪标准》 (GB50201-94) 、《水利水电工程等级划分及洪水标准》 (SL252-2000) 的有关规定相适应, 所以华能热电厂的兴建与河道防洪标准是相适应的。
厂址北距217国道1.0 km, 西侧为克市胜利路南延段, 南距奎北铁路约1.5 km, 南侧大多为开阔荒漠, 低洼地带位于厂址与217国道之间, 国道、胜利路南延段及奎北铁路均布设有过水涵洞, 涵洞洞顶高程分别为276.1、275.5、277.1 m。电厂修建前后, 泄入低洼地的入库洪量不变, 建厂后占用了天然泄洪范围内的部分库容, 必然引起天然泄洪范围内洪水位抬高, 但对水流导向作用很弱, 不会对主河槽的流势产生大的影响。
从克拉玛依市水务局及流域相关部门了解到, 防洪规划工程在实施排洪涵管之前, 洪水不能到达拟建油田五一区厂址所处的低洼地带, 洪水蓄泄于金龙镇段北侧的洼地处, 洪水对拟建电厂油田五一区厂址不构成威胁。
4.1 电厂建设对行洪安全的影响
因电厂建设占用了蓄洪库容, 使天然低洼地带洪水位抬高。经分析计算可知, 发生100年一遇洪水时, 建厂前低洼地带洪水位为273.02 m, 建厂后低洼地带洪水位为273.06 m, 洪水位壅高了0.04 m, 洪水位远小于国道、胜利路南延段及奎北铁路过水涵洞顶高程 (276.1、275.5、277.1 m) 。因此, 建厂后, 行洪通道仍然畅通, 对其泄洪能力基本不产生影响。
4.2 洪水对电厂安全的影响
根据《华能克拉玛依热电一期 (2×350 MW级) 工程可行性研究报告》, 厂区自然地面平均海拔在272～273 m范围内, 厂址设计标高为274 m, 高于防洪规划实施后100年一遇洪水位273.06 m。因此, 防洪规划的实施对电厂的防洪安全基本不构成威胁。
新建电厂厂址周围地势平坦开阔, 建厂后基本不改变天然情况下的水流流向, 不会产生侧向冲刷, 也不会改变主流位置。工程只是改变泄洪范围内的周界条件, 对来水没有改变, 泄入低洼地的入库洪量不变, 建厂后仅占用了天然泄洪范围内的部分库容, 必然使洪水位抬高, 计算结果表明, 建厂后天然泄洪范围内的最大壅水高度仅为0.04 m。因此, 建厂后对泄洪能力及河势的影响很小。
5 防治与补救措施
5.1 电厂施工期
考虑到工程施工期, 100年一遇洪水水位高于施工场址平均地面标高 (272.5 m) , 给工程施工带来较大的威胁;另一方面, 施工期由于对地表的扰动, 可能会造成蓄滞洪区形态发生变化, 施工用料等可能占用天然泄洪库容, 改变了天然蓄洪格局状态, 可能导致水土流失。工程地表面的防洪措施, 若处理不当, 易造成冲刷动能的聚集, 危及本工程的自身安全。因此, 针对本工程的防洪现状而言, 需要采取相应的措施尽量避免不利影响。
从现场调查来看, 工程场址北侧与217国道之间是一片低洼地, 而厂址则位于洼地环绕的“月牙状”滩地之上, 一旦发生洪水, 北侧洼地必蓄滞一定量的洪水。因此, 建议在工程施工时, 首先围绕工程外围周边填筑土石料, 逐步抬高地基, 避免施工期发生大的洪水进入施工区。
5.2 电厂运行期
厂区设计标高为274 m, 建厂后低洼地100年一遇洪水位273.06 m, 未达到厂址设计标高;中心城区防洪规划实施后, 由于东郊防洪系统蓄滞洪区分担了部分洪量, 建厂前后低洼地100年一遇洪水位更不会超过厂址的设计标高。因此电厂运行期, 洪水对电厂影响不大。
考虑到风浪爬高等因素对电厂的影响, 需在滩地与洼地交界处、围绕工程场址修筑防浪防渗墙。根据相关规范[8], 当坝顶上游侧设有稳定坚固不透水且与坝的防渗体紧密结合的防浪防渗墙时, 可利用防浪防渗墙抵御风浪, 坝顶超高可以是静水位到防浪防渗墙顶的高差。防浪防渗墙高度可采用1.0～1.2 m, 本次防浪防渗墙高度采用1.2 m。从对工程安全的角度出发, 取坝顶超高为1.2 m, 相应的防浪防渗墙顶高程为274.26 m。
综上所述, 工程施工期, 建议在厂址外围首先填筑土石料, 逐步抬高地基, 避免大洪水漫溢施工区;运行期, 为减小洪水期风浪的威胁, 建议在厂址外围修筑防浪防渗墙, 工程管理部门应与有关部门协调, 共享当地防洪、气象数据, 制定相应的防洪预案。
6 结语与建议
6.1 评价结论
①华能克拉玛依热电一期工程的建设对现有防洪规划无影响。②华能克拉玛依热电一期工程的建设与区域的防洪标准和河道管理要求是相适应的。③华能克拉玛依热电一期工程的建设对河道行洪安全影响较小, 不会导致现有河势发生大的变化。
综上所述, 华能克拉玛依热电一期工程的建设, 行洪论证与河势稳定评价结论为可行。
6.2 有关建议
①建议在施工期间要加强行洪区域的保护, 减少弃土、弃渣, 确保行洪畅通。②施工取土和废弃料应和当地河管部门协议, 严格按照有关河道管理条例执行, 不应对行洪、河势稳定和防洪工程的有负面影响。③建议在电厂与低洼地带之间修建防浪防渗墙, 确保施工安全。
参考文献
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