库区淹没处理的工程措施论文_曾广

(广东珠荣工程设计有限公司)

一 库区淹没处理:

在水利枢纽或水电枢纽工程中,由于存在一定的库容,因此产生库区淹没是不可避免的。如何尽量减少库区的淹没占地损失,降低工程对当地国民经济和生态环境的影响,是工程设计中需要重点解决的问题。

二 工程处理措施:

土地资源是宝贵的,应当尽量予以保护。在工程设计中,库区淹没的工程处理措施有多种,常见的有修建排洪渠引往库区下游,使之恢复天然状态;或修建堤防,修建排涝站抽排;或垫高抬田改造等措施。工程措施的应用,应根据工程的实际情况出发,因地制宜,作出经济技术比较,选择适宜的优越的处理方案,争取达到既能减少淹没损失,又能节省工程投资的良好效果。以下简单介绍三种工程处理措施的方法和特点。

(1)修建排洪渠方案:即通过修建堤防拦挡水库,修建排洪渠或利用支流河道使淹没区的涝水连通坝址下游,恢复天然水位。当淹没区距离坝址较近,或淹没区内另有支流可通往坝址下游时,则有利于采用此方案。

(2)修建排涝站筑堤抽排方案:即通过修建堤防拦挡水库,堤防设置溢流堰,当淹没区遭遇内涝洪水时,可通过溢流堰排至外江,减轻排涝站的运行负荷;平时常开排涝站,使淹没区的水位保持在设计标准要求。当淹没保护区较为连片集中,筑堤后的涝区集雨面积较小时,则有利于采用此方案。

(3)垫高抬田改造方案:即对整个淹没保护区填土垫高至满足设计标准要求,再对田地进行平整改造。当淹没保护区分布零散,不连片不集中,而淹没深度不高时,有利于采用此方案。

以上三种均为常见的库区淹没处理工程措施,方案原理各不相同,各有其特点,有利的适用条件也大不一样。三种措施应根据工程的实际情况,因地制宜的做出经济技术比较,择优而取。

以下介绍一个实际工程的库区淹没处理方案。

三 塘头水电站工程库区淹没处理方案

塘头水电站工程位于广东省韶关市武江干流下游的乳源县境内,为径流式电站,无调节性能,是一座以发电为主,兼有通航等综合效益的水电枢纽工程。电站装机容量20MW,正常蓄水位68m,坝址以上集雨面积6494km2,总库容1526万m3,工程规模为中型,工程等别为Ⅲ等。工程的主要建筑物有拦河泄水闸、左岸船闸、右岸电站厂房以及两岸接头土坝等。

塘头水电站库区淹没在武江支流梅村河两岸的凰村范围内,有较大面积的连片耕地,高程在67~69m之间。根据水库淹没回水线,确定梅村河两岸的凰村库区淹没耕地面积为451亩,占整个工程库区淹没总耕地面积的87%;另外浸没影响区为365亩,均为水田。由于凰村库区内的淹没区和浸没区的面积均较大,为最大限度地降低水库淹没对当地国民经济和生态环境的影响,减少土地损失,减轻移民安置压力,拟对该段库区进行防护处理。

凰村库区距离坝址约2.5km,其内有梅村河穿过,淹没和浸没影响区主要分布在梅村河的右岸。梅村河在坝址上游约1.4km处左岸汇入武江,汇口距离坝址较近。针对凰村淹没区集中连片,距离坝址较近等工程实际特点,工程处理措施可以采用垫高抬田改造、修建排涝渠、修建排涝泵站筑堤抽排三种工程处理方案,对这三种方案进行工程技术经济比较。

(1)垫高抬田改造方案

根据库区回水淹没范围成果,对凰村库区淹没区耕地园地451亩,以及浸没影响区区耕地365亩,共计816亩范围进行垫高抬田改造。抬田改造控制高程为69.0米,平均抬高约为1~3m。

垫高抬田改造主要是进行填土垫高,并重建田间工程。首先将表层耕作层剥离0.5m,堆放至堆料场,待填土垫高,压实粘土保水层后,再将耕作层回填,并进行土地平整。垫高抬田后重建田间配套工程,主要包括灌渠系统和道路交通系统。通过设计计算,垫高抬田改造方案的土建工程费用为1453.02万元。

垫高抬田改造期间须支付青苗补偿费和耕地产值损失费,施工结束交付原权属人,还应补偿3年内的恢复期产值损失费。按此原则计算征地移民费用合计为540.69万元。

故垫高抬田改造方案工程措施总计投资约为1993.71万元。

(2)修建排涝渠方案

凰村库区内的梅村河接入武江,在汇口新建一条排涝渠,排涝渠沿武江左岸在坝址下游50m处接入武江,使得梅村河的水位与坝址下游天然水位衔接,凰村库区不受建坝蓄水的水库淹没影响。排涝渠按10年一遇24h暴雨3天排干的要求进行设计。

凰村库区新开排涝渠工程主要建筑物包括防护堤和排涝渠。从梅村河出口至武江左岸山坡,沿江地势低洼,需修建一段防护堤工程,排涝渠与防护堤结合,渠底宽3m,梯形断面,两侧边坡1:2.0;右侧临外江与防护堤结合,堤顶高程71.50m,堤顶宽3m;左侧堤顶高程71.00m,渠道采用0.10m厚C15素混凝土衬砌。该段排涝渠总长830m,后遇左岸山体,须开挖山体做明渠。该段明渠为基本为石方开挖,底宽3.0m,两侧开挖边坡为1:0.5,采用0.10m厚C15素混凝土衬砌,总长度为1300m。排涝渠至桩号2+130.000,在船闸下引航道下游约50m处,接入武江。经过设计计算,新建排涝渠方案的土建工程投资约为2603.34万元。

修建排涝渠方案征占土地115.97亩,房屋271.41m2,人口按6人计,征地费用估算合计330.12万元。

故修建排涝渠方案工程措施总计投资约为2933.46万元。

(3)修建排涝站筑堤抽排方案

针对凰村库区的实际情况,由于库区淹没耕地范围绝大部分都位于梅村河右岸,故拟对梅村河右岸淹没区采取筑堤抽排的工程处理措施,部分左岸沿河低洼田地及左岸淹没区则按征地处理。

沿梅村河右岸修建防护堤,地基为壤土、砂壤土和粘土层,可直接作为防护堤基础。防护堤为均质土坝,堤顶高程为71.50m,满足库区内5年一遇洪水标准,堤顶宽3.0m,上下游岸坡均为1:2.0,防护堤总长2050m。另外为保护梅村河左岸一块60多亩的耕地,对中间一段梅村河进行改道,改道长度520m,新开河道底宽3.0m,两岸岸坡均为1:2.0m。凰村库区除堤防内涝区采用抽排,其余面积利用原梅村河自排入武江。堤防内涝区按10年一遇24h暴雨3天排干的标准进行设计,涝区内设置2台泵站,泵站总装机容量60kw。通过设计计算,修建排涝站筑堤抽排方案的土建工程投资约为485.55万元。

堤防抽排方案共计征占土地102.8亩,其中耕地35.8亩,征地费用估算合计为373.91万元。

故修建排涝站筑堤抽排方案工程措施总计投资约为859.46万元。

(4)措施方案比较

从三种方案工程措施投资角度出发,修建排涝站筑堤抽排方案的工程总投资最少,修建排涝渠方案工程总投资最大。

从工程施工角度出发,修建排涝渠方案在施工期间不影响耕作,但沿武江的堤防较高,基础需做防渗处理,粘土需求量较大;渠道明挖山体,石方开挖量大,弃渣量较大。垫高抬田改造方案施工期间影响耕作,须作出一定补偿,施工工序也较为繁杂,垫高范围大,故粘土需求量较大,基本无弃渣产生。新建排涝站筑堤抽排方案施工期间基本不影响耕作,堤防较矮,基础可不做处理,粘土需求量最少,土石方平衡基本在工程区处理,不产生弃渣。

从工程运行效益角度出发,修建排涝渠方案减少了库区的集雨面积,工程发电效益比其余两个方案要差;垫高抬田改造方案和新建排涝站筑堤抽排方案均没有影响库区集雨面积;新建排涝站筑堤抽排方案设置了泵站,产生一定的运行费用,但由于装机规模很小,年运行费用很低。

从方案实施角度出发,修建排涝渠方案不对淹没库区产生影响,易于实施;垫高抬田改造方案影响库区耕作,实施存在一定阻力;新建排涝站筑堤抽排方案对大部分库区耕地没有影响,也易于实施。

综合以上技术经济各方面的比较,无论是方案投资、方案施工,还是方案的实施难度,修建排涝站方案均更为适宜,最终推荐采用修建排涝站筑堤抽排方案。

曾广——450802198210302514

论文作者:曾广

论文发表刊物:《基层建设》2016年第34期

论文发表时间:2017/3/20

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