水利水电工程初步设计规范范文
时间:2023-07-10 17:26:21
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篇1
对于水温分层型水库应建设分层取水设施,减缓低温下泄水对作物和水生生物的影响;在有鱼类洄游的河段筑坝,应建设过鱼设施。回顾环评函〔2006〕4号文之后几年来水利水电工程环境影响评价的实践,可以明显地看出,一个有利于环境保护的良好局面在逐渐形成,但是,目前出现的一个现象是环境保护措施的投资普遍不足,这将影响水利水电工程环境保护事业的健康发展。由此,如何保障环境保护措施的落实,就成为水利水电工程建设中亟待解决的问题。水利水电工程环境保护措施的落实,实质上是环境保护投资资金保障的问题。我国在短短的5年内对水利水电工程环境保护投资增加了10倍,这样的增长幅度很大。但事实上,在发达的欧美国家水利水电工程环境保护投资已经占到工程总投资的6%,比我国目前平均3%的比例高出一倍。我国的水利水电工程环境保护投资比例其实并不高。落实工程的环境保护措施,必须在合理的环境影响评价基础上做好环境保护措施与投资估算,使投资审查人员和部门充分认识到这些环境保护措施的必要性,给定较为充分的建设资金,才能将水利水电工程环境保护措施落到实处。这是建设环境友好型水利水电工程,实现人水和谐,体现水生态文明的具体内容,因此,本文针对环境保护措施落实这一问题,按照生态文明建设的新要求,从技术和管理两个方面,深入分析了环境保护投资估算的各个技术环节,以及不同管理部门审查职责和衔接方式,分析问题产生的原因,提出水利水电工程环境保护措施落实的资金保障机制。
2水利水电工程环境影响特征及主要环保措施
在建设项目的环境影响中,与工业项目相比,水利水电工程的环境影响具有明显的特征,首先是环境影响的空间范围大,通常包括库区及坝下几公里、几十公里甚至数百公里的河段,以及渣场、料场、施工道路和移民安置区等;其次,主要的环境影响是生态环境和水环境的影响;第三,运行期不产生污染物,但“淹没、阻隔和径流调节”作用对环境的影响深远且不可逆转;第四,因工程任务不同和建设地点不同,环境影响的程度和范围差异较大,水利工程特别是引调水工程比水电工程影响更为复杂。从20世纪60年代开始,我国就已经认识到水利水电工程建设将对环境造成不可逆转的不利影响,并在重要水利工程如葛州坝工程和三峡工程立项论证过程中,较为深入地研究了工程建设对水环境、陆生生态、水生态和移民等多方面的影响,并较为系统地提出了相应的对策措施。但相对而言2000年以前一般水利水电工程的环境保护措施主要集中在施工期环境保护上,且投资相对较小,约占工程总投资的0.3%左右。随着我国经济社会的快速发展,水利水电工程的环境与生态保护越来越受到重视,进入21世纪以来,特别是环评函〔2006〕4号实行以来,水利水电工程环境保护事业有了长足进步,环境影响报告书更加关注工程运行期生态环境的长期影响。充分注意到筑坝河流脱水断流问题、高坝大库低温水下泄问题和洄游鱼类通道被阻隔问题。目前水利水电工程在常规的施工期“三废”处理和防治措施基础上,普遍增加了运行期环境保护措施,通过坝下埋管或发电小机组布置了最小生态基流泄放设施;对于水温稳定分层型水库,底层取泄水产生低温水影响的高坝均采取分层取水;对于影响鱼类洄游的闸、坝工程,有条件的均布置鱼道,并建设鱼类增殖放流站;对于在水库、河道引水工程的取水口均布置拦鱼设施;对于不适宜建设鱼道的水库、水电站亦在研究建设人工捕捞过坝、升鱼机等措施。近年完工的项目如广西长洲水电站、浙江曹娥江大闸工程均建设了鱼道,吉林老龙口枢纽、新疆恰甫其海枢纽等建设了鱼类增殖站。目前,最小生态基流泄放措施、鱼道、增殖放流站、水库分层取水等设施已经成为水利水电工程环境保护措施的标准配置。目前在工程的环境保护措施落实方面,总体特征表现为,国家立项的大型项目好于地方立项的中小型项目;发达地区的项目好于欠发达地区;水电项目好于水利项目。其中水利项目中落实较差的主要原因之一是环保投资不足。为适应环境保护的发展和更好的落实环境保护措施,水利部《水利工程设计概(估)算编制规定》(水总〔2002〕116号[2])规定,环境保护工程投资作为工程总投资的组成部分,从主体工程投资中分离出来单独编制,并配套了《水利水电工程环境保护投资概估算编制规程》(SL359-2006)。其后又出台《水利水电工程环境保护设计规范》(SL492-2011)。这些规程和规范的实施为环境保护措施设计、投资编制提供了基础性依据。
3环保措施落实过程存在的资金保障问题及其原因分析
水利和水电工程立项审批程序不完全一致,一般来说水利项目立项实行审批制,水电项目实行核准制,水利项目审查环节相对更多一些。本节以国家审查的大型水利项目为例重点讨论环境保护措施落实过程的资金保障机制。尽管水利部门从法律法规、政策、标准等方面,为环境保护措施设水利水电工程环境保护措施落实的保障机制闫俊平计与实施建立了较完善的基本保障体系。但是,较突出的问题是环境保护投资难以得到完全保障,其主要原因如下。
3.1技术因素对环境保护投资估算的影响
3.1.1工程设计深度不够项目建议书、可行性研究和初步设计各阶段环境保护设计深度均要求与主体工程设计深度一致,但一般设计深度与要求有一定差距,表现在项目建议书、可行性研究阶段和初步设计阶段深浅不一。
(1)项目建议书阶段。项目建议书阶段设计深度不够主要表现为,这一阶段仅编制环境影响篇章,没有独立的环境影响报告书,不开展环境现状的实际调查。因此,环境影响篇章中环境保护目标不明确、环境保护措施针对性差,甚至漏项。在这一阶段,设计人员往往类比其它工程或按工程总投资比例计列环保投资。现状情况是项目建议书阶段的投资一般偏少,“包不住”可行研究阶段的环保投资。解决这一问题的途径是,制定相应的技术规范,提高本阶段的设计水平;在项目建议书阶段开展环境现状调查,基本明确环境保护目标;根据环境保护目标初拟环境保护措施。
(2)可行性研究阶段。可行性研究阶段编制环境影响报告书,基本满足可行性研究阶段深度要求,但环境影响评价人员不掌握投资估算的编制方法,也不能正确估算环保投资。因此环境影响评价人员采用较多的方法也是照搬其他环境影响评价文件中的环保投资,这样即便环保措施合适,投资不一定合理,同样会在审查或评估时被取消或大幅核减。
(3)初步设计阶段。本阶段环保工程选址大部分落实不了,无法进行工程布置,设计方案空泛。初步设计阶段环保设计仍停留在可研阶段深度,致使工程量和投资与实际情况相差较大。概算投资以照搬可行性研究阶段估算投资的情况较多,这就不能将可研阶段漏计的投资找补回来,也就失去了在初步设计阶段进一步落实环保投资的作用。工程设计深度不够,导致环境保护措施空泛,投资误差大。设计深度不够的问题直接影响环境保护投资概估算的准确性,进而影响到环境保护措施的落实。
3.1.2环境保护投资概估算编制体系不完善水利水电工程环境保护投资概估算编制的依据是《水利水电工程环境保护投资概估算编制规程》(SL359-2006),规程划分的环境保护费用包括工程措施费、非工程措施费、独立费用、预备费、建设期融资利息(详见表1),但是没有相应的概算定额,使得投资编制人员仍然不能很好地应用这一规程。此外,无论是水利水电设计院的环境保护设计人员,还是环境影响报告书编制单位的专业人员,大部分人缺乏概预算方面的专门知识,不熟悉投资概估算的编制方法。也正由于这两方面的原因环境保护投资估算过程中常常采用类比方法,类比其他工程的环境保护措施,进而得到相应的环保投资概估算。但是水利水电工程的环境影响具有因工程建设位置不同,环境影响也不同的特点,类比的环保措施和投资往往与实际存在较大差异。另外,还有一种常用的方法是,按主体工程总投资的比例估算环境保护投资,这在一定程度上属于“拍脑袋”性质,更加不切合实际。由于环保投资编制中存在的这些技术问题,在工程管理部门评估及批复时,很容易误导评估及批复人员,认为措施必要性不大,或投资不合理而被大幅度削减或砍掉,进而导致环境保护措施无法完全落实。另外,过鱼设施和分层取水的投资通常列入主体工程投资中容易被忽视而不利于落实。
3.2管理部门审批对环境保护投资的影响根据我国的管理体制,水利部门承担环境保护措施的设计、管理与审查工作;环保部负责环境影响评价文件的批复和环境保护设施的监督管理;而发改委负责环境保护措施设计评估与投资的批复。这种管理体制意味着经水利管理部门审查认定的环境保护措施和投资,包括可行性研究阶段环境保护行政主管部门批复的环境保护措施,都要经过发改委的批复。在三部门的审查中,不同的审查部门聘请不同的专家,不同专家对环境保护措施的认识不完全相同,以可行性研究阶段的审查为例,有的工程在水利部门预审后,环保部审查时认为采取的环境保护措施还不够,而发改委审查时又认为不必要。表2列出了近年来不同部门审查的部分工程环境保护措施和投资变化情况,由表2可以看出不同部门审查对环境保护投资有一定的影响,投资的变化反映了不同部门管理职责的差异。这种不同部门审查影响环保投资的现象是由我国管理体制所决定,也是必然和客观存在的。
4环保措施落实的保障机制
4.1制定完善的标准体系,加强环保投资编制人员的培训水利部于2007年2月了《水利水电工程环境保护投资概估算编制规程》(SL359),2011年1月了《水利水电工程环境保护设计规范》(SL492),《水利水电工程项目建议书编制规程》、《水利水电工程可行性研究报告编制规程》和《水利水电工程初步设计报告编制规程》经修订后也即将。但还需要制定相应的概算定额,尽快完善概估算编制体系,将SL359规程纳入概预算范畴,首先让各部门都认同该规定。三阶段编制规程是规范各阶段设计深度的标准,建议尽快实施。同时要加强环保投资编制人员的培训,使得专业人员了解和掌握这些标准和规范。针对目前环境保护设计深度普遍达不到相应阶段的技术要求,重点培训环保设计人员在项目建议书、可行性研究和初步设计三阶段的环境保护部分内容和深度。通过培训让工程设计人员提高环保意识,了解项目建议书阶段环境影响篇章重要性,明确环境保护目标和开展环境现状调查的必要性。对于从事水利水电工程环境影响评价人员和环保设计人员,还应宣贯水利水电工程设计规程规范主要内容和水利水电工程环境保护投资概估算编制,重点培训环保投资项目划分、费用组成、基础单价和工程单价及独立费用编制方法等。鉴于部分从事水利水电工程环境影响评价人员不属于水利水电行业,环境保护投资编制的培训可委托水利工程环境专业委员会组织实施。要提高设计质量,水利工程设计单位还需加强环境保护设计质量管理,严格按照各设计阶段的深度进行设计,准确计算工程量和投资,为环境保护措施与投资批复提供依据。
4.2过鱼与分层取水设施投资从主体工程中分离投资较大的鱼道及分层取水设施从主体工程投资中分离出来,列为环保投资,有利于其投资的批复。首先,鱼道及分层取水设施作为环境保护措施按规定其投资应该纳入环保投资,这样做也可提升环境保护的重视度;其次,对于主体工程而言,鱼道及分层取水设施为小规模措施,隐藏在庞大的主体工程中,在进行投资审查时,容易被忽视而被砍去。
4.3各部门之间加强沟通,保障措施的落实鉴于目前水利工程的环境保护多部门分管制度,水利部、环保部、发改委在加强本部门的职责外,需要建立沟通机制,相互信任,共同促进环境保护措施的实施。发改委在评估与批复过程中充分吸纳水利与环保部门的意见,保障环境保护措施与投资的批复和落实,使水利水电工程以最小的环境和生态代价而健康发展。5结论通过以上分析,可以得到以下几点认识:
(1)在提倡环境保护、生态文明,人与自然和谐的新形势下,建设鱼道、鱼类增殖放流站,分层取水等环保措施,已成为闸、坝等拦河水利水电工程环境保护的必备措施。
(2)在技术上,相关部门需尽快制定水利水电环境保护投资概算定额,完善概估算编制技术标准体系;尽快三阶段编制规程。加强已有规程规范的宣传,系统开展环境保护人员环保设计与概估算编制的技术培训。环保投资概估算应有理、有据、翔实可信,经得住各部门的审查。
篇2
1大型水利水电工程移民管理的任务
水利水电工程移民管理机构的基本职能,就是在贯彻执行我国现有的移民法律法规和标准的前提下,充分运用各种管理办法和现有技术条件,保证移民目标的基本实现。水利水电工程移民的主要目标就是保证移民的权益、实施正常的移民安置、确保工程建设顺利进行。实现工程移民管理的依据是国家的有关法律法规、技术标准,以及审批部门通过的工程可行性文件、初步设计报告及技术设计报告等等。水利水电工程建设移民管理的基本任务可以总结为以下3点:1)使水利水电工程移民过程中的不利影响减少到可接受的程度(如国家法律法规规定的或各类设计性文件规定的标准)。2)充分实现工程移民目标,搬得出,稳得住,能致富。3)统一协调工程建设过程中的移民、业主和政府三者之间的关系,运用科学发展观,真正实现移民工程的可持续发展。
2水利水电工程移民管理的内容
在水利水电工程建设过程中的移民管理工作应该以以下几条为工作重点:1)切实摸清工程移民的人数及其基本资料,做好相关的前期调查工作。2)按照国家相关政策法规,制定移民方针及目标,并根据工程实际情况对其进行补充修改完善。3)树立移民与发展并重的思想,切实把思想政治工作贯穿于整个移民工作中,让移民从思想上移民。4)严格监督管理移民过程中各个环节的实施过程,按程序办事,各相关单位必须严于律己,积极配合,各负其责。5)严格控制移民工程的实施进度,保证移民工程项目保质保量地完成。6)严格稽查移民遗留问题,及时解决,并对相关责任人进行调查、处罚。7)成立相应的移民维护合法权益的机构,并将业主、政府等相关单位的责任人纳入其中,以便能长期稳定地维护好移民的合法权益。8)坚定信心,克服困难,综合治理,推进移民安置区内外的和谐发展。9)建设移民管理人才体系,培养高素质的专业移民管理人才。
二、移民管理机制体系的建设
提高效率、降低成本、高效地实现工程移民目标,用较少的移民成本完成既定的移民目标或者用同样的成本达到更完善、更理想的移民效果,这些都离不开科学完善的移民管理机制体系。建立移民管理机制体系是移民管理工作顺利进行的基石。这样体系的建设应该包括国家的移民法律法规体系、标准体系、技术支持及工程建设移民管理工作机构。
1移民法律法规体系的建设
在移民维护合法权益意识逐渐加强的工程建设大背景下,国家从中央到地方,各个层次的政府机构,都应该制定极为全面的移民法律法规、地方性移民章程、移民规划等。这些文件就是指导水利水电工程建设过程中移民工作的基本指针。具体情况见图1。
2移民标准体系的建设
我国一直以来都没有一套标准的移民体系。从现行的移民法规来看,国务院于1991年2月15日颁布的《大中型水利水电工程建设征地补偿和移民安置条例》,是我国建国以来实施移民工程的一个专门性法规。还有分别于1985年和1986年颁布的两个重要的行业规范:《水利水电工程水库淹没处理设计规范》和《水利水电工程水库淹没实物指标调查细则》。由于这些法规颁布的时间都较长,部分条款已经不适应现阶段的工程建设和社会背景了。从现行的移民管理体制来看,不管是前期的规划管理、实施中的管理和后期扶持的管理,都存在相当的问题,缺乏系统、规范的相关规定和操作流程。
3技术支持
移民管理工作的主要技术支持主要是设计单位在前期立项阶段、项目实施阶段和移民安置后期扶持阶段所做的规划设计。设计单位利用最权威的政策法规,借鉴国内外先进实用的移民经验,做好移民规划设计工作,并对设计成果负责。
4移民管理工作机构
移民管理工作机构是移民管理体系的最重要的一环。统一合理的工作机构设置,才能够高质量、高效率地完成令各方都满意的移民目标。但是目前我们国家还没有形成统一科学的移民管理体制,各省市根据各自地区特点及现场工程情况制定了相应的符合当地现状的移民管理体制。不论是前期设计规划、实施以及后期扶持管理,都没有一个系统规范的体制。这就导致出现重视工程、轻视移民、重视搬迁、轻视安置、责权不清、监管不力、移民不稳的情况。因此,建立适合我国国情的新型水电工程移民管理体制是非常必要的,不仅能提高政府部门的执政能力,促进我国水电事业的发展,缓解环境压力,解决移民问题,构建和谐社会,人与自然可持续发展。理想的水利水电移民问题管理机制应该由3大部分组成,主导是国家和各级相关政府部门等单位,核心是水电开发业主、规划设计、建设监理和工程施工等单位,当然还有另一部分监管部门,如纪检、审计、新闻舆论等单位。
三、结语
篇3
关键词:MapGIS;水利水电;工程设计
水利水电的工程设计不仅要进行十分复杂的数字运算,还要对空间结构进行合理的分析。在各类计算之中,技术人员需要对此付出相当大的工作精力,且容易出现偏差及错误;此外,还要计算厂房以及大坝等建筑物的结构稳定性,在计算的过程之中,计算的内容复杂繁多,极容易出现错误和漏洞。然而MapGIS能够准确快捷的计算出各种数据。因此,利用MapGIS能够更快更好的获取大量的信息数据,对水利水电工程设计有着十分重要的作用。
一、我国水利建设
近年来,我国水利水电工程在不断的发展和建设。其影响广泛,投资丰厚,工程的施工时间较长,虽然付出巨大,但是水利水电工程的成功建设也为我国各类水利问题做出了不小的贡献。例如,著名的三峡水利工程,其投资巨大,建设时间极为漫长,但是它解决了许多水利问题,其所具有的抗洪、航运、发电等效益是世界上任何一个水利工程都无法比拟的,不仅如此除了其本身固有的效益之外,三峡建设还带动了各项经济产业的发展。除了三峡工程之外,我国的各类水利工程还有许多,例如,我国的“南水北调”工程,其投资巨大且发展迅速,解决了不少水利问题。
由于近年来水利工程的迅速发展,我国对水利工程的建设也不断的进步和加大,如图1所示:
图1 2006年-2014年中国水利建设投资计划规模
根据图表可知,我国对水利工程的投资在不断的加大和深入,这说明了水利工程在我国各项工程建设中所占据的重要地位。
二、MapGIS系统简介
(一)基本介绍
MapGIS是由中地数码集团开发研制的产品,其地理信息系统在中国拥有完全自主的知识版权。MapGIS不仅有MAPCAD的全部功能,还具有数据库管理、完备的空间分析工具、实用的网络分析能力等功能。这项产品的主要体系框架分为三部分:工具产品、开发平台以及解决方案。由于其拥有海量的数据存储空间,所以MapGIS的分析能力较强,并且它可以进行三维立体的模型建立,让使用者对相关内容进行更加直观的分析和了解。
1991年中国出现了第一套能够进行彩色地图编辑的系统,那即是MapCAD。这项工具的开发为我国的计算机制图技术打开了新的纪元。随着时代的发展和进步,这项技术也不断深入的发展起来。于2014年,MapGIS10作为首款拥有云特性的GIS软件平台在全球范围内面世。我国对MapGIS系统也更加的重视,据报道,2015年7月30日,MapGIS的全国巡演与深圳盛大开幕。
(二)MapGIS空间分析
MapGIS的空间分析功能如表1所示:
表1 MapGIS的空间分析功能
分析内容 分析方式
空间叠加分析 提供去对线对区叠加、点对区及区兑点叠加、点对线叠加、去叠加等分析
属性数据分析 单属性累计频率直方图的分类与统计、立即频率直方图、四则运算等一些列操作
地表模型和地形分析 对分水岭、坡度、坡向等内容进行分析,计算挖土填埋、地表长度等数据,制作出山脊线以及各类等高线等等
网格化功能 对分散且随机采取样本的高程数据进行规则的网格化数据处理
TIN模型分析 对平面中任意一个区域内的离散点构建出三角
三维绘制功能 进行实景的三维绘制,能够多角度全方面的建立三维模型
三、案例分析
(一)GIS拓扑
拓扑的根本目的是将地理空间世界中所存在的一些地理几何关系揭示出来。它集合了规则与关系,并且在此基础上计入了一些列的技术以及工具。在MapGIS技术之中,拓扑可以理解为是为了维护地理空间与实体之间所存在的空间集合关系而使用的机制。
案例中,该地区的水利水电工程设计将拓扑主要应用于对数据质量的保证方面,同时拓扑也可以提供一个虚构的框架,从而模拟地理空间中所出现的某些现象。这个框架之中,地理的实体拥有了有效的规则、属性域、行为以及默认值。利用这些功能及特点,运用计算机所描述出来的空间实体能够对现实地理空间进行更加真实的模拟。
(二)水能的计算
我国对水利水电设计有相关的规定,根据《小型水力发电站设计规范》中所做出的规定,对无调节水电站的水能计算应该按照丰、枯、平三个代表年进行计算。如果当时所出现的水量大于设计中计算的流量,那么就要按照计算中的流量进行发电;如果当时所出现的水量小于设计计算中的流量,那么要按照水的流量进行发电。
该地区的水利水电工程中,采用了MapGIS进行水能计算,其计算过程不超过十分钟,在整个计算过程之中,MapGIS的所有计算都十分的直观并且简单易懂。利用这个系统进行计算,不仅减小了出错的概率,还为数据的修改提供了方便。最重要的是,它能够大大减少计算的时间,提高工程的效率。与之相比,传统的计算机计算要缓慢的多,而且误差较多、环节复杂,如果出现错误难以修改。
(三)工程稳定性与质心分析
MapGIS的主要功能就是进行空间分析,这也是MapGIS系统与普通的信息系统或者电子地图之间的重要差别。MapGIS的空间分析功能能够配合根据各项空间数据所得出来的属性信息,以此为基础为工作人员提供丰富、便捷的数据查询功能。
根据该地区水利水电工程设计的空间关系,空间分析功能对数据进行分析与挖掘,从而解决一部分地理空间的问题,它是获取单个或者复数空间数据图层信息的一个过程。空间分析能够通过对地理情况的计算和对空间内容的表达来进行潜在的信息挖掘,其主要目的就是获得更多的空间数据。工作人员对所获得的数据进行数据之间的列联关系研究,并且建立一个空间数据的模型,让空间数据的含义表达更加直观和简洁,使该地区对水利水电工程设计的控制和预测能力有所提高。
使用MapGIS按照1:1000的比例绘制溢流坝设计断面的初步设计图,然后再使用MapGIS的工具条将溢流坝设计断面做成一个完全封闭的面域。在这个过程中,利用MapGIS的分析功能,很快,该地区的水利水电工程的稳定性和质心数据就会被分析出来。
结语:
MapGIS在水利水电工程设计中的应用极大的提高了水利水电工程的效率,加大了水利水电工程中各项计算的准确率,为水利水电工程设计提供了便捷的服务。除了在水利水电工程设计中进行MapGIS的应用,在其它各个工程的建设中,MapGIS也能够提供较大的帮助,所以MapGIS系统应该进行大力的推广和应用,这对我国各项工程建设的发展都有极大的帮助。
参考文献:
[1]张强,胡D,张运东.遥感技术在水利水电工程勘测中的应用探究[J].硅谷,2014(02).
篇4
[关键词]平岭水库;大坝;复核
中图分类号:TV64 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)26-0373-02
引言
平岭水库位于凤阳县殷涧镇卸店村境内,属淮河流域濠河水系。该库来水区域为低山区地形,集水面积4.10km2,总库容86.77万m3,是一座以灌溉为主兼作防洪和水产养殖的小(二)型水库。大坝为均质土坝,坝长240m。
1.水库大坝渗流安全分析评价
由于没有渗流原体观测资料,只有通过渗流有限元计算对大坝渗流安全进行评价。
(1)计算断面的选取
根据《凤阳县平岭水库除险加固工程初步设计工程地质报告》(2008-286)提供的资料,考虑地形、地质及坝高等因素,选取大坝河槽段(桩号0+164)典型断面,并做了适当简化。计算坝基边界河槽段高程取79.00m。
本断面计算范围内地层从上至下依次为:
0层坝身填土(Qml),以粉质粘土夹砂砾为主,棕红,灰黄等色,可塑,湿。最大厚度8.8m;层底分布高程83.30~78.20m。
①层粉质壤土(Qal),局部夹淤质壤土,灰色、,软塑,湿。层厚0.4~1.9m;层底高程77.05~78.20m。主要分布在3号孔以西。
②石英砂岩,褐红色,致密坚硬,强风化。左岸溢洪道以东山坡出露坝头地表出露。
(2)计算参数选取
本工程中代表断面各部位渗透系数依照《凤阳县平岭水库除险加固工程初步设计工程地质报告》(2008-286)提供的资料选取(一般采用建议值),各土层渗透系数取值见表1。
(3)计算方法及成果
计算采用河海大学开发的AutoBANK5.0有限元计算软件。计算组次详见表2。
经计算,大坝横剖面上的计算等势线分布符合一般均质坝的渗流规律,河槽段按拟定的各土层渗透系数计算所得坝内浸润线位置及渗流出逸点较高,在正常蓄水位至校核洪水位85.30~86.43m情况下,计算出逸高程80.77~81.95m之间,与实际运行中的大坝下游坡渗漏出水高程多在81.36m高程左右的情况基本相符。计算断面上坝体与坝基接触面上的最大水平比降为0.201,小于壤土水平允许渗透比降0.3,其渗透稳定可以满足要求;下游坝坡渗出段的最大出逸比降达0.838,大于壤土垂直允许渗透比降0.55,因此,坝体下游坡脚渗出段有产生渗流破坏的可能,需对大坝进行防渗加固处理。
2.水库大坝结构安全性复核
平岭水库所在地地震基本烈度为7度,需进行抗震计算。根据《小型水利水电工程碾压式土石坝设计导则》(SL189-96)规定,土坝稳定分析对上游坡,应核算其库水位降落期的坝坡稳定,即库水位由正常蓄水位、设计洪水位、校核洪水位下降至兴利水位时各期坝坡稳定,以及正常运用遇地震情况下的坝坡稳定,下游坝坡核算各稳定渗流期以及正常运用遇地震情况下的坝坡稳定。选定校核洪水位下降至兴利水位时坝坡稳定计算。
(1)计算断面及计算工况
根据大坝断面的具体分布及渗流分析,计算断面选取老河槽段典型断面0+164断面进行稳定分析。
计算工况如下:
①上游坝坡稳定计算:
正常运行期条件:库水位为正常蓄水位85.30m,设计洪水位86.00m遇地震;
水位骤降期运行条件:库水位为校核洪水位86.43m骤降至兴利水位。
②下游坝坡稳定计算:
a.正常运行期条件:库水位为正常蓄水位85.30m、设计洪水位86.00m、校核洪水位86.43m;
b.正常运行期遇地震条件:,正常蓄水位85.30m和设计洪水位86.00m遇地震。
(2)计算参数选取
本次设计为了查明坝体填筑质量,验证岩土物理力学参数和工程地质条件,进行了勘探钻孔取样,并做了各项参数的土工试验。根据土工试验资料,结合坝身填筑工程质量评价及原设计资料,并参照类似土坝的参数,类比综合确定各材料的计算参数。坝身土料的物理力学指标一般采用地勘报告中的建议值,并将此指标值作为抗剪强度的总应力指标值使用,相应的有效应力指标值以确定的总应力指标值为基础、适当调整粘聚力及内摩擦角确定。大坝稳定分析选用物理力学指标见表3。
大坝稳定计算软件采用由黄河规划设计有限公司和河海大学编制的坝坡稳定分析软件SLOPE1.1(网络版),采用瑞点圆弧法分析计算。
(3)大坝现状稳定分析结果
大坝现状稳定分析结果表明,大坝河槽段(0+164)上、下游坡在正常运用工况和非常运用工况均满足设计规范要求。
[参考文献]
[1]《凤阳县平岭水库除险加固工程初步设计工程地质报告》(2008-286)滁州市水利勘测队,2009.1
[3]胡聿贤等《中国地震参数区划图》(GB18306―2001)中国国家质量技术监督局,2002.2
[5]林昭等《小型水利水电工程碾压式土石坝设计导则》(SL189-96)中国水利水电出版社,1997.2
篇5
关键词:水电工程移民安置;规划勘察;阶段划分;岩土工程勘察
1引言
水电工程移民安置项目属于水电工程配套工程,其建筑性质及类型多与城乡居民生产、生活密切相关的工业民用建筑、市政公用设施等,当前进行的水电工程移民安置勘察中无对应的专门勘察规范可循,《水力发电工程地质勘察规范》(GB50287-2006)对水电工程移民安置勘察只有原则性规定,不便于指导实际移民安置工程勘察工作。实际工程中主要参照执行《岩土工程勘察规范》(GB50021)(2009年修订版)和《城乡规划工程地质勘察规范》(CJJ57-2012)。而这两个规范对移民规划设计配套的勘察阶段的划分、勘察内容、方法与要求都不尽相同,而对移民安置点勘察内容、方法及评价标准等也都不同,适应性和可操作性较差。
2勘察阶段划分
2.1勘察阶段划分意义
工程勘察工作在项目投资决策和项目建设中具有十分重要的作用。对工程建设来说,必须要有一个合理的设计程序,工程勘测设计需由浅入深进行的,因此勘测设计应划分阶段,明确各阶段的目的、任务。
2.2现阶段勘察阶段划分
由于我国各行业分别属不同部委主管,各行业勘测设计业务相对封闭,勘测工作又有其自身的特点和要点,引入国外招投标等制度后,勘测设计阶段又根据新的情况进行过调整,因而形成了不同行业、不同时期勘测设计阶段划分划分又有所不同。
通过对比可知,各行业在设计阶段划分上各具特点,设计阶段一般分为3~5个,主要分为“可行性研究、初步设计和施工图设计”,对应勘察阶段名称可能略有不同。
2.3水电工程移民安置勘察阶段划分
水电工程移民安置作为水电工程建设的配套项目,一方面需依照水电行业阶段和主体工程进度要求进行,另一方面水电工程移民安置又和地方建设相联系,且涉及城乡规划、房屋、道路、市政、电力、通信等诸多行业,需要勘察阶段配套、要求统一,便于实际操作。
随着水电建设的高速发展和电力体制改革的深化,特别是《移民条例》颁布后,对移民安置规划和移民工作管理体制有明确规定:水电移民规划设计工作在预可行性行研究、可行性研究、招标设计、施工详图阶段开展,并将招标设计、施工详图阶段合并调整为移民安置实施阶段,建议水电工程移民安置勘察阶段划分方案见表1。
3勘察各阶段勘察工作的目的、任务
3.1初步规划勘察
初步规划勘察在预可行性研究阶段进行,勘察任务是为满足水电工程建设征地移民安置初步规划设计要求,初步规划勘察主要内容为:
①收集、整理和分析已有相关资料、文献;
②了解初选居民点场址的区域地质与地震概况;
③了解初选居民点场址地形地貌、地层岩性、地质构造特征,初步分析场址主要工程地质问题;
④了解影响居民点场址稳定的滑坡、崩塌及危岩、泥石流、水库浸没及塌岸、岩溶及土洞、采空区和地面沉降等不良地质作用的类型、规模,初步评价其对初选居民点场址的影响;
⑤了解居民点水源水量、水质、引水条件等情况;
⑥宏观评价初选场址的场地稳定性和工程建设适宜性。
3.2总体规划勘察
总体规划勘察工作在可行性研究报告阶段进行。主要工作内容为:
①搜集、整理和分析已有相关资料、文献;
②初步查明规划场地区域地质条件、断层活动性及地震地质条件,分析场地构造稳定性及地震效应;
③调查地形地貌、地质构造、岩土层结构、成因类型及特征等,划分工程地质单元;
④调查地下水类型、埋藏条件、补排关系及动态特征,采取代表性地表水和地下水试样进行水质简分析;
⑤初步查明规划区及周边不良地质作用及特殊性岩土的成因、类型及分布特征;
⑥调查场地防护工程地质条件;
⑦调查生产、生活用水水源,对水质、水量及开采利用条件进行初步分析;
⑧评价场地稳定性,初步评价工程建设适宜性。
⑨当有2个及以上比选规划场地时,应进行工程地质条件初步分析、比较,提出工程地质比选意见。
3.3详细规划勘察
详细规划勘察在可行性研究报告阶段进行。详细规划勘察应包括下列内容:
①查明不良地质及影响防治方案的重大工程地质问题;
②初步查明移民集中居民点基本地质条件。包括地形地貌、地层岩性、地质构造、水文地质条件及主要岩土层物理力学性质;
③初步查明移民集中居民点工程地质条件,对特殊性岩土,应初步查明其类型、分布范围及工程特性;
④初步查明地下水类型、埋藏条件及动态规律,评价地下水、土对建筑材料的腐蚀性;水、土腐蚀性评价应符合GB50021的规定;
⑤复核场地稳定性,评价居民点工程建设适宜性;
⑥进行移民集中居民点防护工程、市政及公用设施岩土工程勘察,并提出设计所需地质参数。
3.4规划实施勘察
规划实施勘察工作在移民安置实施阶段进行。移民安置实施阶段勘察应包括以下内容:
①对详细规划设计评审中要求补充论证的专门性工程地质问题进行补充勘察;
②进行施工地质工作,检验、核定前期勘察成果;验证、评价场地稳定性与工程建设适宜性。
③对实施过程中出现的不良地质及地质灾害,提出工程地质处理措施的建议;
④为工程验收提供地质资料。
4结论与建议
(1)移民安置规划勘察属于水电工程建设的配套项目,一方面需依照水电行业阶段和主体工程进度要求进行,另一方面水电工程移民安置又和地方建设相联系,不等同于传统的岩土工程勘察,有其自身的特点和要点,对其进行专门阶段划分是必要的。
(2)水电工程移民安置规划勘察需与《水电工程建设征地移民安置规划设计规范》配套,建议将其划分为“初步规划勘察、总体规划勘察(对应移民规划大纲)、详细规划勘察(对应移民规划报告)、规划实施勘察”四个阶段,各阶段有其对应的勘察目的与任务。
参考文献
[1]GB50021-2009 岩土工程勘察规范[S] 北京:中国建筑工业出版社,2009.
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一、工程概况
宁夏中南部城乡饮水安全原州区受水区连通配套工程是宁夏中南部城乡饮水安全工程的一部分。工程位于宁夏南部山区固原市原州区境内,以在建水源工程中庄水库为主水源,加上贺家湾水库(原建)和张易上滩水库(新建)水源,将水源与受水区已建44处村镇集中供水工程连通,工程涉及原州区8个乡镇95个行政村。于2015年6月中旬陆续开工建设,原计划张易和开城片区2015年年底竣工,西山和清水河片区2016年6月竣工。
二、工程建设中的征地工作
1.工程征(占)地工作任务本工程征(占)地主要分永久征收和临时征用,永久征地包括镇墩、各类闸阀井、泵站、水池、水厂、管护道路及管理设施占地;临时征用土地为连通管道及其沿线建筑物的施工作业带、临时道路、生活区及材料堆放加工区等。工程征(占)地实物指标调查参考近3年固原市原州区经济社会统计资料,基准年为2014年。调查内容参考《水利水电工程建设征地移民设计规范》(SL290—2009)及《水利水电工程建设征地移民实物调查规范》(SL442—2009)确定。调查成果:工程永久征用土地665.59亩(1亩=1/15hm2,下同),其中水浇地72.72亩,旱耕地218.60亩、苗圃86.29亩,防护林地15.19亩,其他草地272.79亩。工程临时征用土地2448.77亩,其中水浇地358.40亩,旱耕地740.30亩,其他1350.07亩。本工程不涉及搬迁安置人口,只涉及生产安置人口,生产安置人口少且居住分散,采用在本村调剂耕地的方式进行移民生产安置。2.工程征(占)地补偿标准及投资根据工程初步设计报告资料:工程建设征地移民补偿投资估算,依据水利部《水利水电工程建设征地移民设计规范》(SL290—2009)、《中华人民共和国土地管理法》及其实施条例、《大中型水利水电工程建设征地补偿和移民安置条例》(国务院令第471号)、《宁夏回族自治区土地管理实施条例》、宁夏回族自治区以及固原市征地补偿相关文件、建设征地实物核查成果、原州区近3年国民经济统计年鉴及典型调查资料等。(1)补偿标准永久征地补偿标准:本工程占用耕地永久土地补偿费及安置补助费之和按该耕地被征用前3年平均年产值的16倍计算。经计算:原州区旱耕地补偿单价为6800元/亩、水浇地为13338元/亩、苗圃地为6800元/亩、苗木移栽费为15000元/亩、林地为1800元/亩,县属防护林为4000元/亩,其他草地为2000元/亩。临时用地补偿标准分别为:水浇地补偿单价为2000元/亩、旱耕地为1000元/亩、旱地苗木地移栽费按15000元/亩、其他草地补偿单价为200元/亩。青苗补偿费水浇地为850元/亩,旱耕地为500元/亩。(2)补偿投资及批复资金包括征地补偿费、临时土地复垦费、其他取费、基本预备费及有关税费在内,初设报告中工程建设征地补偿总投资估算为2268.78万元,复审后批复资金为1864.62万元。3.工程征(占)地工作措施及进展情况(1)征(占)地工作措施①以地方政府作为总协调,逐级落实责任,并建立征地组织机构,明确分工,为开展征地工作提供强有力的组织保障。考虑到项目征地涉及范围广、情况复杂、难度较大、工作任务相对较重且工期紧,征地工作主要由地方政府来协调完成,并成立项目征(占)地领导办公室,负责工程占地组织及协调工作。原州区人民政府作为总协调,按照项目涉及乡镇村队,逐级落实责任,分工协作,抽调的乡镇工作人员都具有多年征地协调经验。原州区水务局积极配合政府实施征地工作,抽调多名专业技术人员,按照工程设计资料,落实建设征地范围,并进行征地丈量和数据记录等各种工作,确保征地各项指标的合理性。②深入调研,因地制宜,制定切实可行的征地工作实施方案,按照“特殊情况特殊对待”以提高征地工作效率,确保征地工作按期顺利实施。征地初期,因永久征地标准低,工作进展十分缓慢。经征地领导小组多次与上级相关部门、各地受征地户沟通协商,同时结合工程设计、批复征地指标和费用,综合考虑征地户意愿、其他各行业标准、近年固原市和原州区政府制定和采用的标准,以尽量不突破设计和批复的征地指标和总费用为原则,在深入各地调查、再次核查实物指标的基础上,与设计部门、受征地户沟通协商,以减少部分管护路等永久征地面积为主要办法,调整并适当提高部分地方征地补偿标准,制定了征地工作实施方案。征地工作中以征地尽量少损失受征地户经济利益为原则,合理安排征地时间,并按照“特殊情况特殊对待”以提高征地工作效率。③以法律、法规和政策为底线,对民族自治地方的“特殊”征地户采取一些“特殊”措施解决征地问题。这里的“特殊”指确因经济困难单靠耕地生存的征地户、耕地所处地理位置条件好对征地补偿要求高的征地户等。为避免矛盾,确保工程按期实施,在按常规条件多次协调沟通无果情况下,对这些“特殊”征地户以不违反法律法规为前提,采取“特殊”措施分别解决,如经济较困难的征地户,由征地协调组与地方政府及民政部门协商,承诺将该家庭列为贫困户救助对象,通过低保金或低收入家庭救助金等方式来补偿解决。(2)工程征(占)地工作进展情况及工程完成情况目前该工程大部分征地工作陆续完成,截至2015年年底,张易和开城片区主体工程已基本按期建成;西山和清水河片区分别还有20%、35%工程未完建。西山和清水河片区工程进度比原计划进度慢,一方面是因这两个片区工程量较大,征地任务重,且征地协调难度较大,造成征地工作进展不顺,到2015年年底还有约35%的征地未完成,影响次年工程开工。
三、存在的主要问题及原因分析
1.水利行业建设征地标准较电力和交通等行业低,造成征地工作进展缓慢,影响工程按期实施调查发现,宁夏相同地方水利行业永久征地补偿标准较其他行业低20%~30%,青苗补偿费较其他行业低40%~55%,大部分农民不接受这样的征地补偿标准而影响了征地进度。2.提高征地补偿费用及标准造成征地补偿费用增加,且增加费用难以解决按照2006年9月1日实施的《大中型水利水电工程建设征地补偿和移民安置条例》第二十二条规定:土地补偿费和安置补助费之和为该耕地被征收前三年平均年产值的16倍,土地补偿费和安置补助费不能使需要安置的移民保持原有生活水平、需要提高标准的,由项目法人或者项目主管部门报项目审批或者核准部门批准。一是该条例从开始制定到实施已有10年时间了,而这10年我国经济飞速发展,土地的价值无形中也大幅度上涨;二是征地补偿等费用按耕地年产值的16倍算,应该是将被征地按照16年时间计,16年之后土地使用权并不属于原受征地户,所以按照这个规定核算的征地费用仅相当一个普通打工仔的1~2个月工资,对于永久失去土地的受征地户来说极不公平;三是提高标准需要报项目审批或者核准部门批准,这个过程比较复杂且需要时间较长,而待建和在建工程不能按时兑现征地补偿费,工程建设很难开展;四是该工程2011年规划设计,征地标准是按2012年概算核定单价为准,该费用经宁夏回族自治区政府、水利厅及国土资源厅一致审定通过,并已核定批复了资金,且征地费用主要由宁夏回族自治区政府筹资,自治区政府已经竭尽所能筹资这部分工程建设征地费用,要提高标准,增加费用,必然要综合考虑自治区政府财力状况。
四、建议
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水利水电工程建设是一项重要的系统工程,具有工程量大、结构复杂、投资多、工期长等特点,因此,工程管理比较复杂。在工程建设中由于初步设计和发包设计的深度有限,设计修改变更是经常发生的。设计一变更,就给工程发包、合同执行、工程结算、投资控制等带来一系列问题。尤其是近年来,我国水电建设推行行业主负责制、招标投标制、建设监理制、合同管理制的建设管理体制,工程建设采用招投标选择施工队伍,一项工程往往是多个施工队伍承包,所签订的合同数量多达几百、上千个,如五强溪水电工程所签订的合同就达800个左右,它所涉及到的概预算编制、施工计划、经营结算、项目统计等方面的管理,可想而知,、其难度是相当大的。作为建设单位,经济管理的主要目的是如何搞好投资管理,我国现行投资管理的基本程序是:初步设计概算、计划、招投标、签订执行合同、投资控制等。也就是说根据批准的初步设计报告审查意见及《水利水电工程施工组织设计规范》,制定工程建设网络计划和基建投资讨一划,按照计划进度将工程分成若干个发包项目,有计划、分阶段地进行发包。在合同执行过程中,对合同不断进行补充、完善。合同执行还包括工程进度价款结算、检查合同执行情况、统计计划投资完成情况等。所有这些都是围绕着初步设计概算来进行的。水利水电一E程的设计概算一般包括建筑工程、机电设备及安装工程、金属结构设备及安装工程、临时工程、库区淹没补偿、其他费用、基本预备费和价差预备费等几大部分。每一部分都有几十个、上百个项目,而所有发包项目相当一部分不能和概算保持一致。所以,只有将发包项目都按照概算进行投资管理和控制。在五强溪工程建设初期(80年代),为了搞好投资控制,尽管投人了一定的人力、物力,但仍不尽人意。比如,含有近500个子项目(单元工程)的机电安装工程前后花了两个月时间编制合同价,而随着其变更又要重新计算,相当花费时间,这样很难及时了解投资状况。到后期(90年代),引人计算机这一现现代化工具后,才使人们从手工管理的繁琐工作中解放出来,同样多的项目不到一周时间就可计算出来,可以随时反映与了解项目投资和总投资变更情况。同样,施工单位引人微机进行经济管理也显得同样重要。其内容主要包括:招投标阶段的信息收集、投标报价编制,施工履约阶段的施工计划编排、进度款结算统计、成本核算控制、工程变更引起的索赔及竣工移交阶段的竣工决算等,直到合同的终止。.总之,不论是建设单位还是施工单位,也不论是哪个阶段或环节,都伴随着经济管理这个重要环节。而这些工作具有工作量大、数据多而繁杂、时间延续长、涉及面广等特点,依靠手工劳动是很难及时完成的,更谈不上工作质量和效率。比如:施工单位去对一个项目进行投标,概预算人员要完成一份完整的工程预算报价,从人工、材料预算价格和电、风、水、砂石料等基础单价做起,直到预算汇总完成全部报价文件,一般要花上几个月时间。如果中途发生基础单价变化,尤其是材料预算价格或人工单价稍有变化,则全部预算需要重新进行计算,其劳动量是可想而知的。这样,大量的时间投人到计算工作中去,就很少有时间对所编制的报价进行经济分析和论证工作,甚至对能否中标也心中无数。引人了计算机管理后,这些问题也就迎刃而解了。可见,它在经济管理中有着举足轻重的地位。
2应用计算机编制概预算及参与管理
2.1利用流行的应用软件进行经济管理
目前在微机管理中使用较普遍也方便的应用软件是稍ndow环境下()mce(办公自动化系统应用软件之一)。其中,Word为一文字编辑软件,可用来进行文字资料的编写及说明,也可调用数据库中的有关信息;Excel软件实质上是一种数据库管理系统的应用软件,它采用visualBasiCAI〕I〕lication作为编程语言,具有增加Excel应用系统的宏功能,并以其所具有的数据计算、查询、统计、数据嵌套和链接等强大功能而受到使用者的青睐。Excel软件既能用公式或函数自动、迅速、准确地处理数据,便于各种表格的制作、统计和计算;而且还具有强大的图形、图表、数据分析,检索和管理等功能,并可利用宏功能进行自动化处理。例如在编制概预算文件时,可在一个工作薄中进行,并将封面、编制说明、资质文件、报价汇总、项目单价分析、各项基础单价、机械材料调差、各项参数等不同内容分别放在不同的工作表中,用参数、公式、函数建立数据联系,这样便于利用DDE动态数据链接处理数据,计算出各项数据,同时总报价或单项报价又可随时根据参数的变化进行调整;尤其是对于具有固定格式的多个单价表,如果一个一个去编制就比较费时,若调用Excel中的宏功能,编写一个VB程序,制作一个样表并嵌人公式,利用原计算数据就可成批将单价表打印出来。又如在编制月、季、年度计划时,可用该软件的绘图功能就很容易绘制出进度计划图;工程计划本身是一项连续性很强的工作,在计算机中编制存档便于调整和比较,并可及时了解计划完成情况,从而对工程实施进行全面控制管理。在进行合同管理时,可将所有合同按工程部位归类分别放到同一工作簿的不同工作表中,针对这些合同,在同一个工作表中又可按签订的时间依次排列下来,将合同情况和内容在列栏目中体现,可分为:序号、合同号、合同项目名称、签订时间、完工日期、承包金额、单价、合同工程量、累计结算金额、本月签证工程量、本月结算金额等内容;同时也可根据结算工作和统计工作的需要,按所要求的格式编制相应的工作表内容,有关数据直接从相应的合同管理文件中调取,一般结算和统计都是以月为频率、以年为终结而循环,因此每一栏的数据内容可分别插人12列,表示1一12月的数据。这样,既便于逐月累计,应用公式统计计算;又使结算、统计工作变得连贯、迅速,易于查询和减少差错。
篇8
关键词 王爷陵水库;方案比选;除险加固设计
王爷陵水库枢纽工程由拦河坝、溢洪道、放水洞三部分组成。跟现状绝大部分小(Ⅱ)型水库一样,受时代背景、设计条件、施工设备和技术所限,水库存在很多问题,包括上游坝坡有塌陷现象,下游坝坡有大量废弃矿渣随意堆砌,坝顶未设置防浪墙,防洪标准不够;溢洪道两侧岸坡不平整,进口堆有废弃矿渣,抗冲能力差,在水流冲刷时两岸容易产生崩塌。放水洞进口闸门老化、年久失修,影响水库功能的正常发挥。
1 针对水库问题进行方案比选
王爷陵水库最严重的问题是坝顶超高不满足规范要求,放水洞设施老化、年久失修,再加上水库多年淤积,原有放水洞已不能正常取水,针对水库主要的两方面进行方案比选。
1.1坝顶处理方案比选
王爷陵水库属于小(Ⅱ)型水利枢纽工程,现状坝顶高程不满足规范的超高要求。为满足规范要求,考虑了砌筑防浪墙、加高大坝、拓宽溢洪道三个方案。
一、砌筑防浪墙。在保持现状溢洪道堰顶高程和宽度不变的情况下,根据计算,王爷水库要达到200年一遇校核洪水标准,需砌筑1m的浆砌石防浪墙,以满足规范要求。
二、加高大坝。在保持现状溢洪道堰顶高程和宽度不变的情况下,根据超高要求,加高20cm可以满足坝顶高程。若采用坝顶坝高,则上、下游坝坡需进行贴坡,以保持原坝坡坡比。
三、拓宽溢洪道。在保持现状坝顶高程、溢洪道堰顶高程不变的情况下,经调洪计算,王爷陵水库要达到200年一遇校核洪水标准,溢洪道需拓宽1.0m,同时将左右岸边坡放缓至1:1.0。
砌筑防浪墙、加高大坝、拓宽溢洪道三种方案的主要工程量及投资的比较得出以下结论。
上述三种方案都能解决超高不够的问题,砌筑防浪墙相对简单,工程竣工后运用方式可维持原调度方式;而加大坝高对大坝上、下游坝坡均进行了贴坡,土方回填量大,拓宽溢洪道的方案中,由于现状溢洪道边墙护砌完好,拓宽溢洪道需拆除再重新护砌,工程量大,施工也相对复杂。
综上所述,增设防浪墙投资少,施工简单,管理运用方便等,为本次王爷陵水库加固的推荐方案。
1.2放水洞闸门选取方案比选
放水洞原为阶梯式卧管混凝土管涵,如若继续按现状的放水洞形式,基本可以满足防洪要求,但是考虑到防冻的问题,许多阶梯卧管式放水洞,由于气候问题出现裂缝,启闭机室的高程太低,所以选择转动闸门,改变启闭机室的位置,降低了被冲刷的危险。
2 除险加固设计
通过对拦河坝现状复核,坝顶高程、大坝稳定渗流以及上下游坝坡稳定等复核计算均满足规范要求,但大坝历经多年运用,有较大的沉降变形,上游坝坡有塌陷现象,为保证大坝的安全运行,有必要对坝体进行整修加固。
2.1坝体整修
1)现状坝顶路面局部有塌陷,影响汛期抗洪抢险工作,本次加固将重修坝顶路面。实测坝顶宽3m,坝顶高程为43.8m。坝顶采用泥结碎石路面,厚20cm,下游设浆砌石路缘石宽0.5m,顶部与路面齐平。坝顶路面采用单侧排水,路面坡度1.5%,路面雨水经坡面排至下游。
2)上游护坡坡面不平整,亏坡现象严重,块石间缝隙过大,块石间咬合不紧,块石松动,因此需翻修上游损坏部位的干砌石护坡。由于坝坡破坏严重,对整体上坝坡进行重新整修。
此次坝坡整治首先拆除原砌石护坡和反滤层,然后对塌陷、变形部位按原设计1:2.7、1:3.0的坝坡进行回填、修补、整平,再砌筑干砌石护坡。新砌护坡石料要求采用质地坚硬、无裂纹的新鲜岩石,饱和抗压强度大于40MPa,容重大于24kN/m3,块石厚度不小于200mm;施工时要求砌筑紧密,护坡表面砌筑平整。为节省投资,从拆除的干砌石中选择符合砌筑要求的石料进行二次利用,鉴于坝坡石料情况,暂考虑30%利用率。
3)下游坝坡原无护坡,部分坡段亏坡现象严重,坡面上杂草和灌木丛生,因此对下游坝坡进行修整。对原坝坡进行清理,清除厚度暂考虑0.3m,将草皮、树木、树根等全部清除,下游坝坡局部塌陷处用壤土进行回填,所填料使用原有坝坡开挖的壤土和部分上游拆除的反滤料。
2.2溢洪道加固工程
通过对溢洪道泄流能力复核计算,水库能够抵御200年一遇洪水,说明现状溢洪道满足泄洪要求。工程存在的主要问题是两岸坡为坡残积含砂砾石壤土,抗冲能力差,在水流冲刷时两岸易产生崩塌。溢洪道加固项目主要包括溢洪道断面整修。
3 结论
王爷陵水库除险加固工程代表了一批小(Ⅱ)型水库的现状,现在水库垮坝数量增多,大多数为小型水库,土石坝居多。针对水库中存在的问题需要进行对应的加固措施。
(1)土石坝加固设计,应根据的水库特征水位、库区所在地区的地形、地貌、河谷形态、风向、风速等因素,按照国家现行设计规范所规定的计算公式,计算水库风浪爬高、风壅增高和安全加高值,并计入地震坝顶沉陷和地震涌浪高度后,确定大坝及其永久性挡水建筑物的顶部高程。
(2)根据地质参数,按照国家现行设计规范的规定,计算土石坝的变形及稳定安全系数,并提出大坝地基处理、坝体质量缺陷处理及输水、泄洪等水工建筑物的加固设计,根据渗流稳定计算,对渗透系数进行分析和处理,对于粘土心墙坝防浪墙需与心墙衔接在一起,防止漫顶现象出现。
(3)根据水库功能要求,对水库输水、泄水建筑物的设计流量进行计算,必要时提出输水、泄水建筑物改建或扩建设计;对输水、泄水能力可以满足要求,但因工程质量缺陷和老化不能安全运用时,应提出加固设计。
(4)要按照国家现行设计规范的规定,增设水库水情自动测报系统,完善水库大坝及主要水工建筑物的安全监测设施,改善水库运行管理条件,制订并完善水库管理规章制度,提出水库管理设计。
参考文献
[1]王爷陵水库除险加固工程初步设计[R]天津:河北省水利水电勘测设计研究院,2012
[2]碾压式土石坝设计规范DL/T5395-2007
[3]牛运光病险水库加固实例[M],北京;中国水利水电出版社2004
[4]谭界雄,任翔。我国小型病险水库病害特点及除险加固技术[J]中国水利,2011(14)31-33
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关键词:除险加固,溢洪道,水力计算
Abstract: this paper profit reservoir pond problems reinforcement engineering example, discusses the problems during the design process and strengthening the spillway method, with the strengthening design for similar projects.
Keywords: problems reinforcement, spillway, hydraulic calculation
中图分类号:S611文献标识码:A 文章编号:
1工程概况
益塘水库位于五华县西北部潭下、转水两镇之间,距县城20km。水库于1971年动工修筑,1974年基本完成,是一座以防洪为主,保证灌溉、结合发电等综合利用的大(2)型水库,是公益性较强的项目。
益塘水库由五华河水系的潭下库和矮车库两部分组成,水库总集雨面积为251km2,其中潭下库控制潭下河213km²的集雨面积,矮车库控制矮车河38km²的集雨面积,两库之间由全长873m的竹山里连通渠连接。水库主要建筑物有:矮车主坝、潭下拦河坝、1#~7#副坝、无名副坝、溢洪道、输水涵管、连通渠、4800kW的坝后电站等。
原溢洪道布置于潭下拦河坝左坝肩,溢流堰采用驼峰堰,堰顶高程148.0m,总净宽24m,分三孔,单孔净宽8m,设3扇8m×4m钢结构弧形闸门,当遭遇校核洪水位158.76m时最大下泄流量为856.20m3/s,消能方式采用挑流消能。
益塘水库投入运行以来,发挥了巨大的社会效益和经济效益。由于原工程设计标准低,虽经过多次抢险加固,仍存在安全隐患,不仅影响着原有工程效益的发挥,而且对下游潭下镇及附近村庄人民的生命财产安全构成威胁,因此,对工程的除险加固势在必行。
2存在问题
2.1工程任务及规模
益塘水库是一宗以防洪为主,结合灌溉发电等综合利用的水利工程。
水库总库容为1.65亿m3,根据《防洪标准》(GB50201-94)及《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000),其工程等别为II等,工程规模为大(2)型水库。主要建筑物为2级,次要建筑物为3级,设计洪水标准为100年一遇(P=1%),校核洪水标准为2000年一遇(P=0.05%)。消能防冲建筑物洪水标准为50年一遇(P=2%)。
加固后益塘水库特征水位见表1。
2.2溢洪道存在问题
根据安全鉴定及初设复核:溢洪道过流能力不满足泄流要求;胸墙及进水渠侧墙顶部高程不满足规范要求,中墩、进水渠段侧墙、闸室侧墙和泄槽侧墙的稳定均不满足规范要求;闸门经过30多年运行,锈蚀严重,止水设施老化、磨损严重,门顶和两侧漏水较大;电源供应、启闭设备运行超过30年,老化严重;启闭机室梁、板局部开裂。
3加固设计
3.1溢洪道加固要点
针对溢洪道存在的问题,本次除险加固采取局部拆除重建方式:拆除重建进水渠、控制段,局部拆除重建泄槽右侧挡墙。
重建后的进水渠长30m,采用喇叭型布置,挡墙形式为扶壁式和悬臂式,挡墙高13.1m~15.5m,底板顶高程为145.0m~148.0m,挡墙底板厚1.2m,墙后填土低于墙顶高程0m~0.5m,进水渠底板厚0.8m。
控制段重建将原胸墙式驼峰堰改为开敞式宽顶堰,堰顶高程148.0m,重建后的闸室段总长20.0m,总宽31m,总净宽24m,单孔净宽8m;内设工作闸门(弧形闸门),预留检修闸门槽,闸边墩厚2m,中墩厚1.5m,闸底板厚2.0m,闸室顶高程159.90m,上游布置检修桥,下游布置交通桥与两侧大坝相连,桥宽6.5m。闸室采用整体式钢筋砼结构。
泄槽段仅右侧挡墙局部拆除重建(桩号溢0+020.0~0+068.3),其水平长度70.7m保持不变;泄槽底板贴厚度0.2m~1.2m的C25砼,使泄槽底板与控制段出流平顺连接;泄槽净宽27m不变,起首二段(桩号溢0+020.0~0+044.2)坡度为1:8,其余坡度维持原1:12不变;重建的泄槽挡墙为扶壁式和悬臂式挡墙,墙高5.5m~12.71m。
3.2加固处理后溢洪道水力计算
溢洪道水力计算主要包括:过流能力、泄槽水面线和消能防冲计算等。
(1)加固后溢洪道过流能力计算
溢洪道过流能力按《溢洪道设计规范》(SL253-2000)中实用堰泄流能力公式计算,由计算可知溢洪道在设计及校核洪水位下溢洪道的泄流量分别为1002.1m3/s和1160.4m3/s,能满足渲泄设计及校核洪水的要求。
(2)加固后泄槽水面线计算
水面线根据能量方程,采用分段求和法计算,计算成果见表2。
(3)加固处理后消能工计算
本工程消能方式为挑流消能,采用《溢洪道设计规范》(SL253-2000)附录A.4的计算公式计算不同水位情况下的挑流水舌抛距、最大冲坑深度, 计算结果见表3。
根据计算,溢洪道在设计及校核洪水位下,其泄流能力均满足要求;宣泄校核洪水时,泄槽边墙高度均大于泄槽水面线高度加掺气水深及安全超高之和,满足要求;挑流消能在宣泄各级洪水时,其冲刷坑最大水垫深度均不影响鼻坎安全。
3.3加固处理后溢洪道结构安全计算
溢洪道结构安全计算包括闸室稳定应力计算,边墙的抗滑、抗倾稳定计算,计算依据《溢洪道设计规范》(SL253-2000)有关公式和要求进行。
由计算可知,溢洪道闸室最大应力小于地基承载力,闸室的稳定及应力满足规范要求;溢洪道边墙的抗滑、抗倾稳定及基底应力满足规范要求。
4结论
本次除险加固,解决了溢洪道存在的各种问题,工程的安全隐患得以消除,为益塘水库安全运行提供重要保障,目前该溢洪道已完成单位工程验收工作,各项设备运行状态正常,发挥了良好的泄洪作用。
参考文献:(1)《溢洪道设计规范》(SL253-2000)
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关键词:概况;必要性;小型水利工程;改造与提升;建议和措施
一、概况
(一)地理位置无为县地处皖中,南濒长江,北依巢湖。全县地形较为复杂,总的地形趋势是东南低、西北高,东南沿江一带系圩洲区,西北、西南为丘陵山区。所谓“水聚东南,山环西北”,是无为县地貌的基本特征。大体可分为平原区和低山丘陵区。平原区又可分为:低圩、洲地、平畈。低圩平原以县境东部圩区为主,沿西河延伸到县境西部。一般高程在海拔10米左右,水网发达,面积980平方公里,占全县总面积的40.6%。多为潜育型水稻。土壤含砂量高,土质疏松肥沃,以旱作为主。低岗平畈处于县境中部,既有低岗、残丘,又有平畈、田园。高程一般在海拔12~14米。面积527平方公里,占全县总面积的21.8%。地势起伏,土壤肥沃,种植水稻历史悠久,以潴育型和侧漂型水稻土为主。
(二)水文气象无为县地处中纬度地区,属北亚热带季风气候区,主要特点是:季风明显、四季分明、气候温和、雨量充沛、光照充足、无霜期较长、严寒期较短。由于冷暖气团活动和交锋频繁,降雨年际和年内分配悬殊。据统计资料,多年平均降雨量1202.9mm。降雨量最大年份为1991年,降雨量为1986mm,最小为1978年,降雨量为672mm,两者相差3倍。多年平均年降雨量中,汛期5~9月份降雨量在700mm以上,约占全年降雨量的60%。而汛期降雨中,成灾的暴雨多发生于6月下旬~7月中旬,此间多年平均降雨量约250mm。降雨年内、年际分配不均匀,是造成该地区涝、旱灾害频繁的主要成因。
二、项目建设的必要性
我县农田水利设施主要问题表现为:农田排灌系统不完善,部分水利工程设施老化失修,沟渠普遍存在淤积现象,农田排灌标准不高。为此我县近几年来实施了很多小型水利工程改造与提升项目,如农田水利“最后一公里”、灌区、八小工程等项目。
三、存在的问题
(一)设计阶段由于项目规模较小,大部分勘测设计费都低于五万元,可直接委托,导致设计单位良莠不齐,设计人员业务水平有限,责任心不强,加之很多设计单位对我县的地质条件及水文气象并不了解,故初步设计没有针对性,可操作性差。施工图的绘制水平参差不齐、施工图不够详尽、设计深度精度不够、工程概算粗糙和校对、审核、审批工作不完善等许多问题:如东南圩洲区沟渠整治中边坡及混凝土预制块护坡设计坡度1∶1.5,而东南圩洲区区内土层属第四系长江冲洪积地层,以粉质壤土、粉砂为主的松软土,且含水量较高,边坡达不到1∶3施工难度大,且易造成滑坡、塌陷;山丘区的抗旱渠道混凝土预制块护坡设计过厚,标准过高;更有甚者没有实地勘测或根本没有勘测,导致箱涵主体长度比堤防有效长度短等诸多问题。
(二)施工阶段(1)建设单位。建设单位在工程管理中存在的问题很多,主要表现在相当多管理单位对人员技术培训不够重视,工程项目管理人员技术素质和业务水平偏低,不能很好运用工程项目管理知识规范管理,对工程前期、筹划工作重视不够,很难对全过程实现全方位、高质量的管理等。(2)监理单位。由于大部分监理费比较少,各乡镇可直接委托监理单位,有很大的主观倾向性,导致监理单位良莠不齐,有很多监理单位没有水利工程施工监理资质,监理人员东拼西凑,普遍存在工作素质和技术水平低下。作为负责工程施工“三控制两管理一协调”(质量、进度、费用控制,合同、信息管理,项目组织协调)的监理,自身存在这些问题,又因为勘测设计粗糙、不符合实际,需要变更的设计越来越多,必然造成工作量大、难度大、责任大、风险更大。(3)施工单位。十万元以下的项目可直接委托,十万元至两百万元在施工企业小额库中抽取,很多施工企业中标后,没有时间和精力来实施,工程施工层层分包,导致现场施工队伍能力差、水平低,很多都是没有资质的当地施工队,对施工工序一问三不知,自检自查不到位,这样的施工队伍如何能保证施工质量。
(三)检测阶段因为工程规模小,大部分项目只有简易的混凝土检测,没有原材料中间产品检测,更没有岩土、金属结构、机电设备和竣工检测。很多堤防加固和沟渠清淤质量无法保证,工程量无法准确计算,审计单位不接受三方签证的工程量,迟迟不出审计报告,造成许多不必要的麻烦。
四、建议和措施
(一)设计阶段县级水行政主管部门应组织初步设计和施工图审查,邀请水利工程规划、施工、概算等方面的专家,审查是否符合有关专业技术规范和标准;审查是否满足设计规范的深度要求,是否满足施工要求和水利工程建设标准强制性条文;审查工程概算是否科学而准确,防止任意扩大投资规模或出现漏项,从而减少投资缺口,避免实际造价大幅度地突破概算。
(二)施工阶段(1)建设单位。县级水行政主管部门应组织建设单位工程项目管理人员进行小型水利工程施工和管理培训,使工程项目管理人员熟悉整个施工过程,提高自身的理论知识和管理水平,做到全过程、全周期、全方位的项目管理。(2)监理单位。确保监理单位必须有水利工程施工监理资质,有专业的监理人员,制定详细的、有针对性的监理规划和监理细则,关键部位和关键工序实行旁站监理,进行现场跟踪监理,以保证工程质量。(3)施工单位。确保施工单位必须有水利水电工程施工资质,严禁主体工程转包,劳务分包必须有专业的施工劳务资质,有过硬的施工队伍和高水平的施工技术人员,施工过程中认真执行“三检制”,切实做好施工质量的全过程控制。
(三)检测阶段通过打捆招标,提高标准,确保有资质的水利工程质量检测单位中标,具备专业的技术人员和相应的质量检测知识和能力,对水利工程实体以及用于水利工程的原材料、中间产品、金属结构、机电设备等进行进行全过程跟踪检测和竣工检测。