自贡市大安区青莲寺水库报废论证报告

1、工程概况

1.1 水库的原设计及施工简况

青莲寺水库位于大安区和平乡境内,水库枢纽位于沱江水系釜溪河一小溪流源头,坝址座落在和平乡,距和平乡约3.0km,机耕道可达到大坝。

青莲寺水库是和平乡的主要水利工程之一,水库坝址控制集雨面积1.5km2。该水库是一座以灌溉为主的小(2)型水库,整治时洪水计算复核:设计洪水位298.66m时,相应库容9.73万m3;校核洪水位299.27m时,相应库容万11.78万m3,正常蓄水位297.5m时,相应库容7.15万m3;水库设计灌溉面积1800亩,有效灌面1500亩。

水库建设于建国初期,由于当时经济、技术和设备等条件有限,青莲寺水库的原设计资料已经缺失,因此无从考证该水库原设计及施工情况。

20##年由荣县水电勘测设计队对青莲寺水库进行除险加固工程设计。该设计队于20##年2月提交该水库除险加固工程初步设计报告,20##年4月完成了该工程施工图设计。经过除险加固工程的建设,20##年3月对该工程进行了完工验收。

本次水库报废论证报告将对该次除险加固工程设计及施工情况进行简要说明。

(1)除险加固前水库面貌及存在问题

大坝为土石混合坝,坝顶高程为300m,防浪墙顶高程301.00m,最大坝高为4.3m,坝顶宽7.0m,坝顶轴线长120m。上游面为浆砌条石墙(墙体厚0.8m),墙顶高程301.00m,下游面为干砌石挡土墙,中部为石渣填筑体。

该水库无溢洪道。

放水设施为竖井和涵洞,竖井位于临近左坝端的水库中,为半圆型,内径为2.80m,壁厚0.80m,采用浆砌条石砌筑。闸阀设在竖井内,采用DN200闸阀控制(闸阀底口安装高程297.70m)。涵洞横穿大坝左坝端底部,浆砌石涵洞为城门洞形,上部半圆拱内径为2.80m,底宽净宽2.80m,下部直墙高0.6m,底板和顶板砌体厚0.3m,侧墙砌体厚0.3m,长度为5.2m,进口高程为297.50m,出口高程为297.50m。

水库管理房:水库无管理房,不利于水库的管理。

(2)除险加固工程设计

对大坝上游浆砌石进行防渗处理;拆除大坝下游干砌块石,挖出原坝体填筑石渣后重新填筑强风化泥岩,下游重新安砌干砌块石;坝顶进行硬化处理;在右坝端增设溢洪道;修复裂缝的竖井井壁,更换放水闸阀;新建管理房,增设水位观测设施;整治进库400m机耕道。

(3)工程整改及现状

青莲寺水库经过工程完工验收,基本符合施工图要求。

1.2 运行现状

青莲寺水库除险加固以后,水库洪水标准为20年一遇洪水标准设计,200年一遇洪水标准校核,正常库容7.15万m³,总库容11.78万m³。经现场踏勘,水库目前运行现状如下:

1)库内淤积严重

因水库四周分布有大量的农家乐餐饮店,生活污水经沼气池后排放至水库,水库库内淤积严重。

2)水库已无灌溉效益

目前青莲寺水库及四周已勘定为自贡市东北部新城规划区,水库原有灌溉面积1500亩,主要为电力提灌,考虑到该水库已作为自贡市东北部新城规划区,该水库的已成灌区已通过新建的李泊河提灌站灌溉替代,该水库现已无灌溉任务。下游自流灌区土地已改建为山平塘等鱼池,不需要水源灌溉。

下图为新建的李泊河电力提灌站

                  新购置的机泵阀设备

新建泵房及管理房

1.3 运用效益

青莲寺水库位于自贡市大安区和平乡,原设计是一座以灌溉、防洪为主,结合养殖的小(2)型水库。然而随着自贡市城市建设,水库原有的灌溉面积逐渐缩小,目前水库无灌溉任务,水库的功能发生了变化,现为一座以旅游观光为主的生态水面。

自贡市大安区和平乡位于区境东南部,距区府4.3公里。面积11平方公里,人口1.3万。内昆铁路、内宜高等级公路过境。辖永田、茴新等3个村委会和金胜居委会。乡镇企业有化工、机械、建材等厂。农业主产水稻、玉米、小麦、蔬菜。属市蔬菜基地。境内有碳研所、自贡火车站、陆军五十四医院等单位。  

和平乡水资源丰富,年可储存水资源3000万立方米,现有一座年储存800万立方米的水库,并正拟建一座可储存1000万立方米的水库。和平乡供电充足,价格实惠,有一座大型电站坐落于境内,为今后的发展提供了能源保障。自来水网络、天然气网络、电力网络、通讯网络四大网已基本建成。

近年来,和平乡经济发展步入良性轨道,现已形成以工业为主,第三产业为辅、农业为基础的产业结构布局,一、二、三产业比例达到1:30:23,产业结构相对趋于优化。工业形成了以化工业为龙头,机械加工,铸造业为辅的局面,形成了以海滨化工公司为首的一大批区、乡骨干企业,铸造了亮点。第三产业构筑了以青莲寺-瓮塘水库为主线的独具和平特色的旅游、观光、休闲、娱乐风景线。农业则形成了以经济农业为主,传统农业为辅的结构。三高农业以初具规模。人民人均纯收入达到3155元,经济和社会各项事业得到全面发展

和平乡根据自身情况,确立了以化工为主,机械加工、铸造为辅的工业发展战略。境内坐落有鸿鹤化工、碳研院等四大国有化工科研生产企业,有众多的区、乡级骨干民营、独资企业。乡内化工产品丰富,原材料供给方便,优势产品种类多,有烧碱、纯碱、炭黑、水玻璃、氯化钡、聚氯乙烯及其他精细化工产品等化工品牌。通过政府对乡企业的优质服务、扶优扶强政策,目前已培育了年销售收入突破500万以上的规模企业三家,分别是自贡市海滨化工有限公司、自贡市兴宇玛钢有限公司、自贡市和平化工有限公司。系初步形成;全乡社会和谐稳定,人民安居乐业。



青莲寺水库工程现状特性表

表1-1

注:以上数据源自于20##年除险加固初步设计报告


2洪水复核                                                                                                                                                                           

2.1流域概况

大安区青莲寺水库地处釜溪河流域釜溪河一小溪流源头,坝址位于大安区和平乡青莲寺。水库控制集雨面积1.50km²,坝址以上河长1.96km,河床平均比降13.26‰。

青莲寺水库坝址以上流域由两条小沟组成,流域形状近似椭圆形,地处自流井背斜西端之平缓单斜区,属浅丘区地形,周围沟谷较宽坦,流域区出露岩层为侏罗纪中统上沙溪庙组。库区构造简单,丘顶及库岸大部分基岩裸露,丘顶一般为紫红色泥岩,少数为白灰色及黄色细沙岩。区域内分布粘壤土和砂壤土,垦殖率较高,林草覆盖率较低,水土流失较严重。

青莲寺水库流域地处亚热带湿润季风气候区,具有气候温和,冬暖夏凉,雨量充沛,四季分明的特点。春季冷空气活动频繁,气候回升不稳定,寒潮次数多,降雨少,常发生春旱;夏季多大雨、暴雨,也常发生伏旱,几乎每年有洪涝灾害发生;初秋气温高,中秋气温下降快,常吹西北风,无霜期长,常下连绵雨;冬季长气温较暖,少雨多阴天。

据自贡市气象局统计资料,多年平均气温17.8℃,极端最高气温42℃,极端最低气温-2.8℃。多年平均相对湿度80%,多年平均风速1.7m/s,年平均最大风速15.2 m/s,最大风速21 m/s。多年平均降雨量1047mm,降雨年内分配不均,5~10月雨量站年雨量的85%,其中6~8月占年雨量的56%,11~4月雨量较少,仅占雨量的15%,其中12~2月雨量5%,形成冬干春旱夏洪秋多绵雨的特点,降雨量年季变化大,丰水年雨量约为枯水年雨量的2.5倍。

2.2工程等级及洪水标准

根据国标《防洪标准》GB50201-94和部颁《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000),青莲寺水库为小(2)型水库,大坝为土坝,坝高4.3m。工程等别为Ⅴ等,主要建筑物为5级,其设计洪水标准采用20年一遇(P=5%),校核洪水标准采用200年一遇(P=0.5%)。

2.3设计洪水复核计算

青莲寺水库属无资料地区,设计洪水由暴雨推求,采用《四川省中小流域暴雨洪水计算手册》(以下简称《手册》)推荐的推理公式法进行。统一取标准单位。

由《手册》查得青莲寺水库坝址所在地设计暴雨成果如下表:

设计暴雨成果表

2.4 设计洪峰流量

采用《手册》推荐的推理公式法推求设计洪峰流量,推理公式中有关参数确定如下:

(1)流域特征参数,原水库设计无资料。1984年“三查三定”,集雨面积在1:10000航图上量算为F=1.5km²,本次复核成果与“三查三定”基本一致,故仍采用该成果;其计算河道长度L=1.96km,河道纵坡降i=13.26‰。

(2)产流参数值:本流域属丘陵区,植被覆盖较低。经分析确定:µ=4.8F-0.19  ,Cv=0.18,Cs=3.5Cv

(3)汇流参数m及其他参数在《手册》中分析选取。经分析计算各设计频率洪峰流量见下表:

2.5设计洪水过程线

根据本流域面积小,河床坡降较大,洪水陡涨陡落的特点,洪水过程按单峰考虑,其中典型洪水选用我省东部地区概化洪水过程模型。

(1)设计洪水过程线见下页表:



2.6水库洪水调节计算及坝顶高程复核

1、溢洪道下泄能力复核

水库大坝为土坝,坝顶高程300m,大坝高4.3m,溢洪道控制断面宽5m,溢洪道底板高程297.5m。溢洪道洪水最大下泄能力41.57 m3/s。

调洪演算:

结论如下表:

设计洪水位298.66m时,相应库容9.73万m3,需下泄流量17.14m3/s;校核洪水位299.27m时,相应库容万11.78m3,需下泄流量27.29m3/s。现溢洪道洪水最大下泄流量41.57m3/s,溢洪道洪水下泄能力满足防洪复核要求。

附图如下:

2、风浪超高复核

根据青莲寺水库多年平均年最大风速为15.2m/s,坝前吹程D=160m,以及坝前水深H等资料,按照设计规范计算坝顶超高,非常运行情况下采用多年平均年最大风速,正常运行情况下采用多年平均年最大风速的1.5倍。

根据规范规定,正常运行情况下的安全加高hc=0.500 m,非常运行情况下的安全加高hc=0.300 m。

坝顶高程计算结果见下表

由上表可知,在正常运行情况下要求坝顶高程299.986 m,在非常运行情况下要求坝顶高程300.088 m,而现有坝顶高程300m,防浪墙顶高程301.00m,故满足在正常、非正常运行情况下的大坝风浪超高要求。

 综上所述, 青莲寺水库新建溢洪道后,溢洪能力满足防洪复核要求,大坝安全超高满足防洪复核要求。


3、大坝质量评价

水库建库至今,运行情况良好,20##年12月17日,按照水利部关于《水库大坝注册登记办法》完善该水库大坝基本资料登记表。

水库大坝:大坝为土石混合坝,最大坝高4.5m,坝顶长120m,坝顶宽7.0m,坝顶高程300.0m,迎水坡坝坡为砌体采用挂网喷细石砼,下游为新砌筑浆砌条石。

溢洪道设备:由于原水库无溢洪道,不能满足防洪规范要求的防洪标准,水库除险加固设计在距大坝右坝肩15m处开挖溢洪道,采用M7.5水泥砂浆砌筑Mu25条石,根据洪水计算,增设两孔净宽2.5m,中墩1.2m,边墩厚1.2m,溢流堰长12.0m的溢洪道。溢流堰顶高程为297.50m,底板采用C25砼浇筑40m厚。闸墩(包括边墩和中墩)前缘为半圆型,闸墩上设宽0.15m、深0.15m的闸槽,蓄水采用安砌长2.8m,宽0.15m、厚0.12m的木质叠梁闸门蓄水,洪期拆除叠梁闸防洪。闸墩上浇筑厚25cm厚、宽7.0m的C25钢筋砼桥板(考虑10t车辆荷载)。

放水设备:位于大坝左侧,为竖井涵洞式,涵管直径为0.20m,长10m,进口底高程为297.5m。

水库管理房:水库无管理房,不利于水库的管理。

3.1 坝顶质量评价

坝顶质量总体较好,坝体填筑至高程300.0m后,在其上铺设20cm厚砂卵石垫层,然后在面上浇筑20cm厚C20砼面层,对该大坝坝顶进行硬化处理(整治后的坝顶高程达到300.40m)。

据现场踏勘,砼路面铺设较为平整,坝顶右坝肩设有限重标牌,上、下游均砌筑有防护栏杆,运行良好无质量问题。

3.2 上游坝坡质量评价

上游坝坡质量总体较好,上游坝面采用长40cm、间距100cm的Φ18砂浆锚杆,挂Φ10@200钢筋网,喷10cm厚C20细石砼,未出现垮塌和不均匀沉降。

3.3 下游坝坡质量评价

下游为新砌筑浆砌条石,现运行情况良好,无其它质量问题。

3.4 涵管改造质量评价

放水设备:位于大坝左侧,为竖井涵洞式,涵管直径为0.20m,长10m,进口底高程为297.5m。已无灌溉任务。

目前由于青莲寺水库下游已无灌溉需求,涵管基本处于闲置无用状态。

3.5 结论

青莲寺水库位于自贡市大安区和平乡青莲寺,原设计是一座以灌溉、防洪为主,结合养殖的小(2)型水库。然而随着自贡市城市建设,水库原有的灌溉面积已被李泊河提灌站替代,目前水库无灌溉任务,水库的功能发生了变化,现为一座以旅游观光为主的生态水面。


4、报废依据及理由

4.1 报废依据

根据《水库降等与报废管理办法(试行)》(2003),报废是指因水库规模减小或者功能萎缩,将原设计等别降低一个或者一个以上等别运行管理,以保证工程安全和发挥相应效益的措施。符合下列条件之一的水库,应当予以报废:

1、防洪、灌溉、供水、发电、养殖及旅游等效益基本丧失或者被其它工程替代,无进一步开发利用价值的;

2、库容基本淤满,无经济有效措施恢复的;

3、建库以来从未蓄水运用,无进一步开发利用价值的;

4、遭遇洪水、地震等自然灾害或战争等不可抗力,工程严重毁坏,无恢复利用价值的;

5、库区渗漏严重,功能基本丧失,加固处理技术上不可行或者经济上不合理的;

6、病险严重,且除险加固技术上不可行或者经济上不合理,降等仍不能保证安全的;

7、因其它原因需要报废的。

本工程,符合第一条:防洪、灌溉、供水、发电、养殖及旅游等效益基本丧失或者被其它工程替代,无进一步开发利用价值的。因此将其报废处理。

3.2 报废理由

通过对青莲寺水库现状的分析,结合《水库降等与报废管理办法(试行)》(2003),提出以下水库报废理由:

(1)防洪、灌溉、供水、发电、养殖及旅游等效益基本丧失或者被其它工程替代,无进一步开发利用价值的;

青莲寺水库新建之初是一座以灌溉、防洪为主,结合养殖的小(2)型水库。原灌溉面积为1500亩,随着自贡市东北部新城建设的逐步实施,现新建的李泊河水库提灌站已取代其原有的提灌灌溉任务,水库承担灌溉任务的农田逐渐被城市建筑替代。因此水库的灌溉功能已经萎缩,为一座以防洪为主,结合旅游观光的生态水面。青莲寺水库将成为周边人民群众休闲娱乐的场所,此时水库仍旧作为功能性小(2)型水库存在,已经不符合自贡市社会经济发展的需要。

总之,水库功能萎缩已达不到原设计等别规定,符合水库报废依据的第一款、第二款、第七款,因此对青莲寺水库进行报废处理,不仅可以减少不必要的人力、物力和财力损耗,还能有效地保障水库下游的安全,保障自贡市东北部新城工程的顺利进行,所以对青莲寺水库实施由小(2)型水库报废是可行的。


5、实施方案

5.1 报废方案

对青莲寺水库实施由小(2)型水库报废,初步拟定报废方案如下:

1)降低水位,减少库容,目前水库总库容不足10万m³,由于青莲寺水库将会被建设为自贡市东北部新城,在确保安全的情况下,较大的水域面积,有利于营造更加优美的水环境,因此建议报废为景观水面,总库容低于10万m³。

2)青莲寺水库报废后,若为景观水面,应该根据实际情况降低蓄水高度,保持水面清洁,再结合自贡市东北部新城规划,确定坝顶高程,坝顶型式,大坝护坡型式、配套景观工程等。

3)对于涵管,建议根据实际情况,进行调整,建议保留涵管作为放空管。

4)对于库岸,由于水位降低,原在水下的库岸外露,应该做好清淤,并结合景观进行绿化,尽可能采用生态的施工工艺,为自贡市东北部新城提供优美的休闲环境。

5.2 维护管理

青莲寺水库报废为景观水面后,将被建设自贡市东北部新城,需要对其进行维护管理:

1)青莲寺水库的工程保护范围为枢纽建筑物外轮廓线以外50m的区域内。在保护范围内禁止爆破、打井、采石等危害大坝安全的一切活动。

2)青莲寺水库大坝坝顶高程以下库区均属水域保护范围,禁止在水库库区内排放污染物,保护景观水面的良好水质。

3)加强青莲寺水库的工程的维护和管理,成立管理机构,安排人员负责日常巡查工作。建立巡查制度,对管理员进行技术培训,制定管理员责任制度和奖惩制度。对青莲寺水库的现有相关资料进行整理归档,建立完善的文档制度。

4)汛前及时编报年度控制运行计划,制定防汛应急预案,订立防汛工作计划,建立健全防汛组织,保证工程正常安全运行。

5)青莲寺水库库区及周边区域设立安全防护设施和警示标志。


目 录

1、工程概况. 1

1.1 水库的原设计及施工简况. 1

1.2 运行现状. 2

1.3 运用效益. 5

2洪水复核. 9

2.1流域概况. 9

2.2工程等级及洪水标准. 10

2.3设计洪水复核计算. 10

2.4 设计洪峰流量. 11

2.5设计洪水过程线. 11

2.6水库洪水调节计算及坝顶高程复核. 13

3、大坝质量评价. 17

3.1 坝顶质量评价. 17

3.2 上游坝坡质量评价. 18

3.3 下游坝坡质量评价. 19

3.4 涵管改造质量评价. 20

3.5 结论. 20

4、报废依据及理由. 21

4.1 报废依据. 21

3.2 报废理由. 21

5、实施方案. 23

5.1 报废方案. 23

5.2 维护管理. 23

自贡市大安区

和平乡青莲寺水库报废论证报告

审核:胡邦良

审查:邵  杰

校核:白  芹  周  祥

编写:白  芹  张晓喻

自贡市水利电力建筑勘察设计院

二〇##年十月

自贡市大安区和平乡青莲寺水库

废论证报

自贡市水利电力建筑勘察设计院

二〇##年十月

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