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文档简介
重庆市璧山区双河水库汛期调度运用计划报告目录第1章 编制目的与依据31.1 编制目的31.2 编制依据31.3 适用范围4第2章 流域及工程概况52.1 流域概况52.2 暴雨及洪水特性62.3 工程基本情况7第3章 水库调度运用条件133.1 工程设计标准和度汛标准133.2 防洪任务133.3 下游河道用水要求13第4章 洪水预报方案及精度评价154.1 水情站网分布154.2 洪水预报方案及精度评定15第5章 水库运行情况165.1 水库安全运行情况165.2 水库控制运用情况16第6章 水库特征水位及库容核定196.1 特征水位及库容核定196.2 核定使用23第7章 汛期调度运用方案257.1 防洪调度原则及目标257.2 防洪调度权限257.3 防洪调度方式25第8章 保障措施278.1 水库运行管理及调度工作规章制度278.2 汛期巡查和险情监测38第9章 附件41重庆市同望水利水电工程设计有限公司 第1章 编制目的与依据1.1 编制目的编制重庆市璧山区双河水库汛期调度运用计划(以下简称运用计划)是为了保障双河水库2016年安全度汛,并明确水库汛期调度管理权限,指导汛期防洪工作,在保障工程安全的前提下,保障工程上下游人民群众生命安全,减少洪灾损失。1.2 编制依据1.2.1 法律法规及规范性文件1、中华人民共和国水法(2002.10.1)2、中华人民共和国安全生产法(2014.12.1)3、中华人民共和国防洪法(1998.1.1)4、中华人民共和国防汛条例(2005.7.15)5、水库大坝安全管理条例(1991.3.22)6、生产安全事故报告和调查处理条例(2007.6.1)7、重庆市防汛抗旱条例(2008.10.1)1.2.2 规范标准1、大中型水电站水库调度规范(GB17621-1998)2、洪水调度方案编制导则(SL596-2012)3、防洪标准(GB50201-2014)4、水利水电工程等级划分及洪水标准(SL252-2000)5、国家防汛抗旱应急预案(2006.1.11)6、重庆市水库(水电站)防洪抢险应急预案编制大纲(试行,2013.12)1.2.3 参考文献和资料1、重庆市水库(水电站)汛期调度运用计划编制大纲(试行,2013.12)2、重庆市璧山县双河水库除险加固初步设计报告(重庆市水利电力建筑勘测设计研究院编制,2007.1)3、重庆市璧山区双河水库2014防洪调度计划(璧山区壁北水利水库管理处,2014.3)3、重庆市璧山区双河水库2014年防汛应急预案(璧山区壁北水利水库管理处,2014.3)4、双河水库管理所检查报告制度5、双河水库防汛抗旱制度6、双河水库防汛值班制度1.3 适用范围本调度运用计划适用于双河水库2016年汛期防洪调度,指导水库安全度汛,保障工程及上下游人民的生命财产安全。第2章 流域及工程概况2.1 流域概况2.1.1 流域自然地理璧山区位于四川盆地东南部重庆市西侧,地理位置介于东经1060210620、北纬29172953之间,东邻沙坪坝区、九龙坡区,南界江津区,西连永川区、铜梁区,北与合川区、北碚区接壤。有公路相通,交通较为方便。县城呈柳叶状,南北长60km,东西宽15km。璧山区境东部为缙云山(称东山),西部为云雾山(称西山),海拨高程550m885m,为境内河流的发源地。璧北河系嘉陵江右岸一级支流,发源于璧山区大路街道云雾山,河流由西向东北方向流经大路、七塘、八塘等街道场镇后,于八塘镇智灯村出境进入北碚区澄江镇,最终于北碚区澄江镇汇入嘉陵江右岸。璧北河全流域面积270km2,河流全长44.8km,河道平均比降4.46,河口处多年平均流量3.29m/s。该河在璧山区境內流域面积213km2,河流长度37km,其流域面积占全区幅员总面积的23.3%,是璧山3条主要河流水系之一。双河水库坝址位于璧山区七塘镇盐店村境内,座落于嘉陵江水系璧北河左岸一级支流柳家河上。坝址以上集雨面积5.25km2,干流长度3.654km,河道平均比降47.3,大坝所处构造位置为沥鼻峡背斜南东翼、璧山向斜北西翼,为单斜构造,岩层产状1301404045,丘陵地貌。流域上游山林、竹木较多,植被较好,下游山林、竹木较少,山石裸露,植被较差,水土流失严重。本区内农业以种植为主,系水稻、小麦、油菜等粮经作物的主产区。该库是以灌溉为主,兼顾防洪、场镇供水等综合利用的小(一)型水库。2.1.2 水文气象2.1.2.1 气象1气候璧山区属长江上游亚热带湿润季风气候区,四季分明,气候温和,降雨量充足,冬暖春早,初夏多雨,盛夏炎热,常伏旱,秋多连绵阴雨,无霜期长,雨量充足,风小湿度大,云雾多,日照少等特点。2气温区域气温垂直分布相差较大,浅丘区高于深丘区,深丘区高于低山区。多年平均气温为17.9,极端最高温度为42.2,极端最低温度为-3。3降雨根据璧山区气象局提供的55年(19592013年)长系列降雨资料统计,璧山区多年平均降雨量1047.5mm,最大年降雨量1534.2mm(1968年),最小年降雨量625.9mm(1961年)。一般每隔24年有一个降雨量低值年出现,每隔7年左右出现一个降雨量高值年。璧山区降水量空间分布不均,低山区多于浅丘区,北部多于南部,迎风坡面区多于背风坡面区;海拔高程每升高100m,年平均降雨量增加约20mm。降水量的高值区位于璧山区的北面,年降水量在1100mm左右;降水量的低值区位于璧山区南面,年降水量在1000mm左右。降水量年内分配不均,主要集中在59月份,占全年降雨量的70.5%;4月和10月为过渡期;113月降雨较少,5个月降雨量只占全年降雨的13.7%;降雨量最大月份为6月,占全年降雨量的16.2%,降雨量最小的月份为1月,只占全年降雨量的1.6%,最大月降雨量为最小月的10.1倍。4. 蒸发璧山区多年平均年蒸发量为982.2mm,其中48月份蒸发量约占全年的67.6 %,蒸发量最大月份为78月,占全年的36%。2.1.2.2 水文柳家河流域径流由降水形成,主要受降水特性的支配和下垫面影响,其次为地下水补给。据河边水文站1984年1999年实测径流资料统计分析,地区径流年际变化较大,多年平均流量0.12m/s,最大年平均流量为0.17m/s(1998年),最小年平均流量为0.063m/s(1994年),两者相差2.7倍。径流年内分配很不均匀,汛期5月10月径流量占全年的81.3%,枯期11月次年4月占全年的18.7%,最枯12月次年2月仅占年水量的7.3%,最枯月2月份占1.9%。2.2 暴雨及洪水特性该区域内的洪水全由暴雨形成,暴雨特性即为洪水特性,本库自1981年建成以来没有设立专门的水文雨量观测站,根据距该区域32km的璧山区气象站1959-1989年资料表明。连续降水量150mm或日降水量100mm降雨过程有8年9次,出现频率为29.6%,平均23年一遇。集中出现在78月,1987年7月2022日连续3天总降雨量178.3mm,1969年9月2日812时降水151.1mm。由此可见该区域的暴雨强度大,历时短,一般为一天左右,以一日暴雨强度最大,由于降雨年内分配不均,洪水发生季节与暴雨相应。流域地处丘陵地区,河流短,洪水陡涨陡落,过程线多以尖瘦的单峰型出现,具有丘陵区洪水特性。工程流域洪水全由暴雨产生,多出现于每年的59月。洪水过程具有陡涨陡落的特点。一次洪水过程,峰型多为单峰,形成洪峰时间相对较短,峰型尖瘦。根据邻近的河边水文站1984年1999年实测洪水资料统计(表2.2-1),最大洪峰流量多出现在59月(尤以5、7月出现次数最多,为5次)。通过洪水过程线分析,起涨时间多在26h,形成洪峰流量时间多在12h以内,峰型多为单峰。河边水文站最大洪峰流量出现频次及量级统计表表 2.21月份56789合计出现次数5351216占总年数百分比(%)31.2518.7531.256.2512.5100年最大洪峰流量(m/s)4.6132.05.7110.56.5032.68.0610.018.64.6132.62.3 工程基本情况2.3.1 地理位置双河水库位于璧山区七塘镇盐店村境内,坐落于嘉陵江水系璧北河左岸一级支流柳家河上,地理位置坐标东经1061332.43,北纬294656.67。坝址以上集雨面积5.25km2,干流河长3.654km。水库坝址距七塘镇直线距离为5.3km,距柳家河河口直线距离3.30km,距璧山区政府直线距离为32km,距离重庆市主城区直线距离40km。2.3.2 进库交通双河水库现有村级公路直接到达水库坝址,对外交通较为方便,从璧山城区及七塘镇到水库坝址的交通路线为:璧山城区至水库坝址:璧铜路璧八路进库村级公路水库坝址。七塘镇至水库坝址:村级公路璧八路进库村级公路水库坝址。2.3.3 工程等级、任务及规模双河水库是一座以灌溉为主,兼有场镇供水、防洪等综合效益的小(1)型水库。双河水库总库容为207万m,枢纽最大坝高14.4m,根据水利水电工程等级划分及洪水标准(SL252-2000),枢纽工程为四等,主要建筑物为4级,次级建筑物及临时建筑物级别为5级;水库设计洪水标准为30年一遇(P=3.33%),设计洪水位351.26m;校核洪水标准为300年一遇(P=0.33%),校核洪水位351.81m。水库坝址以上控制集雨面积5.25km2,多年平均流量0.061m/s,年径流总量192.4万m。水库死水位342.17m,死库容12万m;正常蓄水位349.88m,正常蓄水位以下库容150万m,校核洪水位351.81m,总库容207万m。2.3.4 库容曲线及泄流曲线1、库容曲线根据重庆市璧山区双河水库除险加固整治工程初步设计报告(重庆市水利电力建筑勘测设计研究院编制,2007.1出版)相关成果,并在1:1万地形图上进行复核,双河水库水位库容曲线见表2.3-1。双河水库水位库容关系曲线表表 2.31高程(m)库容(万m)面积(万m2)高程(m)库容(万m)面积(万m2)349.88150.028.80351.0184.032.20350.00154.029.20351.5200.033.20350.50160.930.60352.0214.034.202、泄流曲线双河水库溢洪道位于大坝右岸,泄洪方式采用无闸门控制的开敞式溢流堰泄流,溢流堰型为实用堰,堰顶高程349.88m,溢洪道宽度为15.5m,根据重庆市璧山县双河水库除险加固初步设计报告,本次对其泄流曲线复核成果见表2.3-2。泄流量按堰流公式进行计算:式中:溢流堰宽 :b=15.5m闸孔孔数 :n=1(包括行进流速水头的堰前水头)式中:V0行进流速 m自由溢流的流量系数 侧收缩系数:=1双河水库水位泄流曲线复核成果表表 2.32水位(m)349.88 350.38 350.88 351.38 351.88 流量 (m3/s)07.2322.742.468.1水位(m)352.38 352.88 353.38 353.88 354.38 流量 (m3/s)99.0132176215255水位(m)354.88 355.38 355.88 356.38 356.88 流量 (m3/s)3053513994495122.3.5 枢纽工程布置及主要建筑物双河水库枢纽工程布置主要建筑物有:挡水建筑物、泄水建筑物和取放水建筑物。1、挡水建筑物双河水库坝型采用粘壤土均质坝,坝顶高程352.8m,宽3.5m,最大坝高14.4m,最大坝顶长度为120m。为了满足交通和防洪的需要,将原来4.5m宽的坝顶在上下缘增设M7.5浆砌条石拦杆,按四级公路标准硬化。两边用条石框格,中间用手嵌块石厚0.3m,用碎石找平,然后铺0.1m厚的C10砼水稳层,表面浇筑0.22m厚的C25砼。上游坝坡整治后的坝坡坡比分别为1:3.43(高程338.4m-342.17m)和1:1.92(高程 342.17m-352.8m),上游坝坡在高程342.17m(死水位)以上至坝顶高程为352.80m段采用干砌条石框格,在框格内用六边形C15预制砼块作为护坡防浪。预制砼块每块边长0.3m,厚0.15m,其下设有0.1m厚山沙垫层;对下游坝坡滑坡段进行开挖回填,恢复原坡比,再种植草皮护坡。对高程338.4m至高程342.56m的排水体进行翻修,并用干砌条石镇脚压顶(见大坝整治横断面图),翻修整治后的排水体外坡比为1:1.61。2、泄水建筑物溢洪道位于大坝右肩,采用无闸门控制的开敞式实用堰自由泄流。溢流堰宽15.5m,堰顶宽2.2m,高程349.88m,采用矩形断面。溢洪道长73.0m,最大下泄流量为29.0m/s,最大溢洪水深1.93m,由侧槽、消力池、陡槽、跌水组成。具体实施方案:(1)桩号0+000至0+015.5段为新扩建侧槽,侧槽断面首宽为3.0m,高程为348.60m;侧槽末宽为8.0m,高程为346.80m。侧槽扩散率为0.323,槽底坡降I=0.116,糙率为n=0.017。(2)桩号0+015.5至0+022.5段为水平段,宽度为8.0m,槽底高程为346.80m,槽底坡降i=0.00,糙率为n=0.017。(3)桩号0+022.50+083段为陡槽段,槽底宽度为8.0m,槽首端底板高程为346.80m,末端高程为346.20m,槽底坡降i=0.02,糙率为n=0.017。(4)桩号0+0830+128段为陡槽段,槽底宽度8.0m,首端底板高程为346.20m,末端底板高程为343.70m,槽底坡降i=0.056糙率为n=0.017。(5)桩号0+1280+186段为陡槽段,槽底宽度8.0m,首端底板高程为343.70m,末端底板高程为338.20m,槽底坡降i=0.095糙率为n=0.017。(6)0+1860+201段为消力池,消力池底板高程338.2m,消力池宽为8.0m,长为15m。i=0.0,糙率为n=0.017。(7)桩号0+2010+287.5段为渠槽段,槽底宽度为8.0m,槽底首端底板高程为339.70m,末端底板高程为337.10m,槽底坡降i=0.03,糙率为n=0.017。3、取水建筑物取水建筑物改建为竖井隧洞取水,在349.88m(正常蓄水位)至342.17m(死水位)之间设置3个分层取水孔,设启闭机3台,启闭检修控制拍门;竖井内设400取水闸阀1个,取水流量为0.5m/s。竖井后接隧洞,该隧洞运行多年,洞内垮塌严重,在整治放水洞时,把洞内垮碴清出,用M7.5水泥砂浆砌条、拱石衬砌。放水竖井壁采用C25钢筋混凝土现浇,基础开挖至中风化层基础,基础持力层要求大于或等于1.00MPa/cm2。2.3.6 历次重大改建、扩建及除险加固情况1、工程原设计情况1958年6月由璧山区水利员按四川省土坝定型图纸拟定出大坝横断面尺寸进行施工。该工程既无设计图纸,也无报批手续。该工程从未进行过结构稳定计算、渗流稳定分析等,因此设计质量较差。该工程于1958年8月开始动工,1961年11月停工。当时完成坝高13.4m,1963年冬复建,大坝加高1.0m,补做堆石反滤排水体,增修副坝一座,坝高2.0m,坝顶长度30.0m。1981年1月完工。竣工后最大坝高为14.4m,水库总库容为207万m,是以农田灌溉为主,兼顾防洪及场镇供水等综合利用的小型水库,设计灌溉面积0.46万亩。2、工程病险整治情况双河水库大坝安全鉴定论证工作由重庆市水利电力建筑勘测设计研究院于2002年9月初完成,同年璧山区水利农机局水库安全鉴定评审专家组对该水库进行了大坝安全鉴定,鉴定结果为三类坝。2007年12月对该水库进行了除险加固整治设计,2008年12月开始施工,2010年4月竣工完成,整治后水库情况如下:整治后水库大坝仍为粘壤土均质坝,坝高14.4 m,坝顶高程352.8m,坝顶宽3.5m,坝顶长120 m,水库各特征水位均未发生变化。整治后用粘土填筑增加坝体厚度,放缓坝坡,坝坡坡比分别为1:3.43(高程338.4m-342.17和1:1.92(高程342.17m-352.8m);对下游坝坡滑坡段进行开挖回填,恢复原坡比,再种植草皮护坡。对高程338.4m至高程342.56m的排水体进行翻修,并用干砌条石镇脚压顶(见大坝整治横断面图),翻修整治后的排水体外坡比为1:1.61。整治设计溢洪道保持原侧堰开敞式溢洪道形式不变,控制断面正堰宽度仍为15.5m,堰顶高程仍为349.88m。整治设计溢洪道尾部延长247m,使洪水安全流入下游溪沟。其中,新建侧槽宽3.0m,水平段宽8.0m,陡槽段宽8.0m,消力池长宽8.0m,渠槽段宽8.0m。放水设施由卧管隧洞取水改建为竖井隧洞取水。2.3.7 工程存在的主要防洪安全问题双河水库除险加固改造工程于2010年4月14日竣工完成并交予璧山区水利水库管理中心进行调度管理,经5年的实际运行情况来看,水库现状运行情况良好,现状不存在防洪安全问题。2.3.8 工程特性表双河水库除险加固后主要工程特性见表2.3-3。双河水库工程特性表表 2.33序号项目单位指标备注1集雨面积 km25.252设计洪水流量P=3.3%m/s96.13校核洪水流量P=0.33%m/s144.74设计洪水下泄流量m/s46.775校核洪水下泄流量m/s77.326正常蓄水位m349.887设计洪水位m351.268校核洪水位m351.819死水位m342.1710总库容万m20711设计洪水位以下库容万m19212正常蓄水位以下库容万m15013有效灌面万亩0.46一、大 坝14坝型粘壤土均质坝15坝顶高程 m352.816最大坝高 m14.417坝顶长 m120二、溢洪道18溢洪道型式侧堰开敞式19溢洪道堰顶宽m15.520堰顶高程m349.8821溢洪道长m32022溢洪道最大下泄流量m/s77.3223最大溢洪水深m1.93三、放水设施24放水型式竖井隧洞25放水闸阀(个)个1个(400)第3章 水库调度运用条件3.1 工程设计标准和度汛标准3.1.1 工程等级与防洪标准双河水库是一座以灌溉为主,兼有场镇供水、防洪等综合效益的小(1)型水库。双河水库总库容为207万m,枢纽最大坝高14.4m,根据水利水电工程等级划分及洪水标准(SL252-2000),枢纽工程为四等,主要建筑物为4级,次级建筑物及临时建筑物级别为5级;水库设计洪水标准为30年一遇(P=3.33%),设计洪水位351.26m;校核洪水标准为300年一遇(P=0.33%),校核洪水位351.81m。3.1.2 特征水位及库容根据重庆市璧山县双河水库除险加固初步设计报告,双河水库水库死水位342.17m,死库容12万m;正常蓄水位349.88m,正常蓄水位以下库容150万m;校核洪水位351.81m,总库容207万m。双河水库特征水位及库容表表 3.11序号项目水位 (m)相应库容 (万m)1校核洪水351.812072设计洪水351.261923正常蓄水位349.881504死水位342.1712.03.2 防洪任务根据重庆市璧山县双河水库除险加固初步设计报告,双河水库系以灌溉为主,兼有场镇供水、防洪等综合利用的小(1)型水利枢纽工程。据现场踏勘调查,双河水库柳家河河口段两岸现状均为农村,沿线以农田耕地分布为主,无居民聚居的集镇或建制镇,故双河水库下游实无特需的防洪要求,通过水库的滞洪削峰作用,对下游河段的防洪压力有一定程度的缓解作用。3.3 下游河道用水要求双河水库坝址以下河段长5.77km,水库坝址以下河段沿岸均为农村,无工矿企业,两岸农村人口用水和灌溉用水均已纳入了水库的供水范围,下游河道仅有生态用水需要,无其他用水需求。水库汛期在满足防洪的前提下,应尽量保障河道生态及城乡用水。第4章 洪水预报方案及精度评价4.1 水情站网分布双河水库原由重庆博通水利信息网络有限公司安装有水情自动测报系统,但由于测站仪器现已损坏,无法自动对流域内雨情、水情信息进行采集和实时预报,只能靠人工测报水库实时水位及库容,水库蓄水及防洪调度雨、水情信息精度不高。4.2 洪水预报方案及精度评定由于现状水库水情自动测报系统仪器已损坏,无法开展水文预报及洪水预报工作,故无法进行洪水预报方案及精度评定阐述。建议尽快修复已损坏的水情自动测报系统,以提高雨、水情信息精度。在水情自动测报系统修复以前,可利用邻近三旦水库坝址处雨量站点及双河水库工情自动探测摄像头来进行水库实时雨量、水位及蓄水库容的测报。三旦水库与双河水库相距9.1km,同属璧北河流域,气候、降雨及暴雨特性基本一致,可在双河水库水情自动测报系统修复以前为其洪水调度提供可靠的依据。第5章 水库运行情况5.1 水库安全运行情况5.1.1 工情自动测报系统运行情况根据调查,双河水库水情自动测报系统现未建立,无法运行监测。工程安全监测采用人工实时信息监测,监测设施为直立式自动探测摄像头,监测地点位于水库大坝坝顶,监测项目为:水位监测、雨量监测、蓄水库容监测、工情险情观测等(以上均为人工视觉观测),由璧北水利水库管理科程福海负责上述监测信息的收集、整理和上报工作。当水库出现工程险情时,应人工检查受损建筑物的工程险情程度,并对水库其他主要建筑物进行险情排查,而后及时将工情险情、水情雨情等信息向璧山区水利水库管理中心、璧山区防汛抗旱指挥部报告。5.1.2 工程安全现状根据水库除险加固完成至今运行5年以来的双河水库工程检查记录(2011年4月2015年4月),水库大坝、放水设施、溢洪道、泄洪闸门及其他附属设施均处于正常工作状态,无异常情况及安全问题。5.2 水库控制运用情况1、洪水灾害及抢险情况水库除险加固前洪水灾害及抢险情况2007年7月17日,璧北河流域普降大暴雨,发生大洪水,由于双河水库位于柳家河的源头河段,该场洪水洪峰到达坝前最高水位仅为351.08m,高出溢流堰堰顶1.2m,距水库坝顶还有1.72m的安全高程。该场洪水未对上游库区造成大的淹没损失,仅冲毁下游农田,给当地村民造成了一定的经济损失。水库除险加固后洪水灾害及抢险情况水库自2010年除险加固竣工完成至今还未发生过较大量级的洪水,现状一切防洪设施均运行良好。2、地质灾害及抢险情况水库除险加固前地质灾害及抢险情况2008年5月,四川省汶川县发生里氏8.0级地震,地震后重庆市璧山区璧中水利水库管理中心对大坝坝体(包括坝顶、上下游面、坝肩、附属建筑物)、溢洪道进行了一次安全检查。情况如下:坝顶坝段之间无错动,表面无裂缝出现,震后同震前相比,没有发生异常现象。大坝上游表面通过观察,无异常,表面无裂缝;下游表面也无裂缝;伸缩缝开合正常。震后同震前相比,没有发生异常现象。大坝左右岸坝肩无裂缝出现,无泥石下落,无滑坡现象,震后同震前相比,没有发生异常现象。溢洪道及附属建筑物无异常,震后同震前相比,没有发生异常现象。震后同震前相比,没有发生异常现象,“5.12”地震没有对大坝产生损害,大坝运行正常。水库扩建后地质灾害及抢险情况水库自2010年除险加固竣工完成至今还未发生过地质灾害,现状一切设施设备均运行良好。3、工程险情及抢险情况该工程于1958年8月开始施工,1961年11月停工。1963年冬再次开工,该工程几经停建,整个工程于1981年春竣工。由于该工程既无正规设计图纸,也无报批手续,工程抗洪能力,大坝稳定性状未作分析论证,坝基和坝区的地质情况也未做勘察。本工程由于受历史条件的限制,设计和施工质量差,在施工时未进行施工质量控制和质量监测。施工管理不严,在土坝碾压时,土料含水量控制不严,碾压不密实,因此,整个大坝的碾压质量较差,给水库大坝带来了重大隐患,在2006年集中出现了一些病害问题,现简述如下:1、上游坝坡顶下3.55.0m坡面见明显凹陷;2、探坑揭示下游坝坡土体存在白蚁危害;3、排水棱体碎石之间的孔隙已被渗流所携带的砂粒、粉粒、粘粒充填,透水性能降低,抬高了坝体浸润线,下游坝坡在高程343m以下多出于湿润状态,在338340m坡面见有多浸润渗水点;4、坝脚排水不畅,积水较多。1972年在放水涵洞处曾发生管涌破坏;5、1985年左岸坡脚曾发生坝体滑坡,滑坡面积约200,虽经整治,现在该处又见局部鼓起、变形,并有水渗出;6、坝基清基不彻底,建面以下仍残留有厚约0.35m、宽约20m的冲积含淤泥质砂1.6m厚含淤泥质粘土及局部强风泥岩;7、坝基中浅层岩体存在连通性较好的宽张层面裂隙和节理,库水沿层面裂隙向下游纵向运移、渗;坝基、坝肩均未进行防渗处理,在左岸坡脚有泉出露,流量约3.0L/S,右岸坡脚多见滴水点、坝基、坝肩渗漏较明显。2008年9月重庆市水利电力建筑勘测设计研究院对双河水库进行了大坝安全分析评价,并对该水库进行了除险加固整治设计,2008年12月开始施工,2010年4月竣工完成,整治措施包括:采用帷幕灌浆处理坝基和两坝肩。坝基和左坝肩是重点。坝基范围应超越内坝坡脚,以充分截住坝基渗漏,左坝肩应适当往左库岸延长,以尽量堵截绕坝渗漏;对左库岸的灰岩裸露岩体应作封闭处理;改变水库取放水方式,清除竖井后隧洞垮渣,并用水泥砂浆砌条、拱石衬砌。经过该次除险加固后,水库主要病害问题得到了彻底的解决,经5年多运行以来水库未曾发生工程险情状况,所有设施设备均运行良好。第6章 水库特征水位及库容核定6.1 特征水位及库容核定双河水库系以灌溉为主,兼有防洪、场镇供水等综合利用的小(1)型水利枢纽工程,水库总库容207万m,枢纽最大坝高14.4m,根据水利水电工程等级划分及洪水标准(SL252-2000),工程属IV等小(1)型,主要建筑物级别4级,次要建筑物及临时建筑物级别5级,设计洪水标准为30年一遇(P=3.33%),校核洪水标准为300年一遇(P=0.33%)。6.1.1 设计暴雨1. 设计点暴雨双河水库所在流域内无实测暴雨资料,邻近璧山城区设有璧山气象站,该测站观测年限长,资料系列精度高,与水库坝址距离较近,且属同一暴雨区,故选取该站作为设计暴雨参证站。本次收集到璧山气象站19802010年最大1/6h、1h、6h暴雨资料以及19592010年最大24h暴雨资料系列,按矩法初估参数,采用P-III型曲线进行适线,求得璧山气象站年最大1/6h、1h、6h、24h点暴雨统计参数,列入表6.1-1中。另外将由手册查值的年最大1/6h、1h、6h、24h暴雨统计参数一并列入表6.1-1中。工程流域暴雨参数统计表表 6.11资料来源时段(h)均值(mm)CvCs/Cv璧山气象站1/615.3 0.353.5140.4 0.423.5678.3 0.533.5241040.513.5手册1/617.0 0.353.5143.0 0.433.5680.0 0.493.5241000.50 3.52. 设计面暴雨工程流域无定点定面的暴雨分析成果,本次采用手册中点面折减系数,计算面平均暴雨量。由于双河水库坝址以上流域面积小于25km2,点面折减系数为1.0,即设计面暴雨直接采用设计点暴雨成果。6.1.2 设计洪水6.1.2.1 流域特征参数经1:10000地形图上量算,双河水库坝址以上流域面积5.25km2,河道长度3.654km,河道平均比降47.3。6.1.2.2 设计洪水计算1. 推理公式法产流参数:查手册中四川省小流域产流参数值综合成果表,本流域属II区(盆地丘陵区),产流参数计算公式为:=4.8F-0.19(Cv =0.18,Cs =3.5 Cv)。汇流参数:查手册中四川省小流域汇流参数m值综合成果表,本流域属I区(盆地丘陵区),汇流参数m计算公式:当130时,m=0.400.204;30300时,m=0.0920.636。2. 综合瞬时单位线法设计雨型:根据手册查设计雨型综合分区图为江北以上区。产流参数:查手册中综合分区图,属区,流域平均暴雨损失量If为2540mm,本次取32.5mm,流域平均稳定入渗率fc取0.8mm/h。汇流参数:根据设计流域地理位置结合流域实际情况,查手册综合瞬时单位线汇流参数分区图区。6.1.2.3 设计洪水成果根据以上2种方法进行计算,并与重庆市璧山县双河水库除险加固初步设计报告中设计洪水成果进行比较,详情见表6.1-2。双河水库坝址设计洪水成果比较表表 6.12 单位:m/s暴雨资料计算方法各频率设计洪水0.33%2%3.33%5%10%20%50%璧山气象站推理公式法12993.183.274.96146.927.6瞬时单位线83.260.554.248.940.131.118.6手册推理公式法13899.488.779.865.050.129.8瞬时单位线78.458.452.747.939.831.519.1除险加固成果144.796.1(1)从上表不同计算方法计算成果分析可知,采用推理公式法计算结果总体较采用综合瞬时单位线结果大。考虑到综合瞬时单位线推求设计洪水综合的因素较多,参数确定较困难,其概化后的参数与设计流域存在一定差异,其推求的设计洪水误差较大。且综合瞬时单位线法采用6h及24h暴雨进行洪水计算,而双河水库坝址以上流域面积很小,其暴雨主要受1h控制,而不受6h及24h控制,因此,综合瞬时单位线法计算成果不宜采用。而采用推理公式法推算洪水在小流域中边界条件易于满足,计算参数物理概念较清楚,且采用推理公式法推求的成果在本地区许多中、小型水利工程中亦得到广泛应用,因此本次设计洪水推荐推理公式法计算成果。(2)根据两种不同暴雨资料、采用推理公式法计算得到的洪水成果比较可知,璧山气象站计算成果较手册计算结果偏小,偏小幅度为1.3%7.9%,从工程安全角度出发,本次采用较大值,即采用手册计算得到的洪水结果。(3)将本次计算的“推理公式法+手册”洪水成果与重庆市璧山县双河水库除险加固初步设计报告中设计洪水成果进行比较,两者计算值较为接近,考虑到除险加固初步设计报告计算的P=0.33%洪峰流量更大,从工程偏安全角度考虑设计洪水成果最终采用除险加固初步设计报告中的成果,详见表6.1-3。双河水库坝址设计洪水成果采用表表 6.13 单位:m/s项目不同频率设计值0.33%3.33%水库坝址144.796.16.1.2.4 设计洪水过程线设计洪水过程线采用手册中的Wp0.1HTpF0.1hF公式推求水库坝址处洪水总量,洪水径流系数根据设计暴雨成果,从手册中的综合分区暴雨径流关系查值。坝址设计洪水过程线采用手册中概化过程线法进行计算,洪水峰型选用单峰型,基流分区选择东部地区,以峰量为控制放大设计洪水加以推求。双河水库坝址洪水总量及设计洪水过程线成果见表6.1-4。双河水库设计洪水过程线表(除险加固)表 6.14序号P=0.33%P=3.33%备注T (h)Q (m/s)T (h)Q (m/s)100.14600.14620.143.270.141.9530.4722.930.4712.1140.885.860.848.6151.03115.261.0365.6761.3138.541.4690.3471.61144.71.7196.182.1128.532.1384.892.4799.312.4768.16102.7982.132.7956.83113.1366.883.1347.89123.4753.563.4738.73133.7943.283.7931.77144.1334.94.1325.77156.817.936.816.32167.246.247.245.111710.160.2610.160.78洪量 (万m)151.193.66.1.3 洪水调节复核6.1.3.1 基本资料库容曲线、泄流曲线采用重庆市璧山县双河水库除险加固初步设计报告中相关成果,详情见表2.3-1、2.3-2,洪水过程线采用本次复核后的成果,详情见表6.1-4。6.1.3.2 洪水调度原则考虑到双河水库下游均为农村,水库未承担特需的防洪任务,故双河水库没有设置防洪限制水位,汛期可在正常蓄水位校核洪水位之间正常运行。洪水调节以不恶化下游防洪条件为原则,根据泄洪建筑物的泄洪能力自由泄流。6.1.3.3 调洪成果复核双河水库洪水调节复核计算根据前述库容曲线、洪水过程线、泄流曲线等基本资料,采用水量平衡法进行计算,水平平衡方程如下:V=t/2(I1+I2)-t/2(Q1+Q2)式中: t计算时段长,s;Vt计算时段库容变化量,m/s; I1, I2时段初和末的入库流量,m/s;Q1, Q2时段初和末的出库流量,m/s。 水库起调水位采用正常蓄水位349.88m,洪水调节复核成果见表6.1-5。双河水库洪水调节计复核成果表表 6.15洪水类别除险加固设计成果本次复核成果备注校核洪水设计洪水校核洪水设计洪水洪水频率0.33%3.33%0.33%3.33%入库洪峰流量 (m3/s)144.796.1144.796.1除险加固设计洪水成果最高库水位 (m)351.81351.26351.99351.35相应库容 (万m3)207192214195最大下泄流量 (m3/s)77.346.874.541.1复核坝顶高程(m)352.56352.52352.74352.61现状坝顶高程352.8m由上表可知,本次复核的校核洪水位、设计洪水位与水库除险加固初设报告存在差异,但对已成坝顶高程无影响,考虑到重庆市璧山县双河水库除险加固初步设计报告调洪成果为已批复成果,故本次双河水库特征水位及库容均采用水库除险加固初设报告中相应数据。6.2 核定使用根据以上分析计算可知,本次复核的双河水库校核洪水位及设计洪水位与水库除险加固初步设计报告成果存在差异,最终采用重庆市璧山县双河水库除险加固初步设计报告中已批复审定的各特征水位和库容,成果见表6.2-1。建议双河水库运行510年后,根据水文气象的变化,对水库运用参数及指标进行复核。双河水库核定特征水位、库容成果表表 6.21序号项目水位 (m)相应库容 (万m)1校核洪水351.812072设计洪水351.261923正常蓄水位349.881504死水位342.1712.0第7章 汛期调度运用方案7.1 防洪调度原则及目标1、大坝安全第一,下游人民安全至上。2、汛期调度服从璧山区防汛抗旱指挥部及上级部门下达的指令。3、得到大洪水预报后,及时向璧山区防汛抗旱指挥部汇报水情、雨情,并通知下游地方政府做好转移撤离准备工作。4、必要时,可根据上级部门指令,采取非常措施泄洪,力保大坝安全。7.2 防洪调度权限双河水库防洪调度权限由双河水库防洪抢险指挥部形成决策后发布实施,若璧山区防汛抗旱指挥部有防洪指令,则应首先执行璧山区防汛抗旱指挥部指令。7.3 防洪调度方式以璧山区防汛抗旱指挥部的调度指令为首要执行条件,若无调度指令,水库汛期根据璧南河流域暴雨、洪水量级及璧山城区实时防洪压力情况按以下2种方式调度运行。1、正常情况调度由于双河水库坝址下游至河口无居民聚居的集镇或建制镇,沿岸大多为农田耕地,无特别重要的保护对象,汛期可蓄满至正常蓄水位运行。双河水库泄洪采用无闸门控制的溢流堰,当一场洪水来临时,水库坝前水位逐渐升高,超过正常蓄水位后则由溢流堰自由泄流。若上游洪水量级大,水库坝前水位超过设计洪水位351.26m,并有持续上升趋势时,水库应停止一切兴利调度,除溢洪道进行泄流外,再打开放水竖井参与泄洪(最大泄流能力0.5m/s),同时将水、雨情信息及时向璧山区水利水库管理中心、当地政府汇报。当水库上游遭遇较大量级洪水、坝前水位超过351.81m时,水库需执行“非常情况调度”的水库运行方式。2、非常情况调度此种调度方式主要针对双河水库在遭遇较大量级洪水、危及工程自身安全以及一些其他非常情况下的调度运行方式,具体调度方案如下:当水库坝前水位超过351.81m时,水库应停止一切兴利调度,除溢洪道进行泄流外,再打开放水竖井参与泄洪(最大泄流能力0.5m/s)。当坝前水位仍然上升,有超过坝顶的趋势时,应临时用土袋、沙袋堆筑升高坝顶,并抢修防浪墙,以增大水库滞洪能力,防止洪水翻坝对大坝稳定造成影响。在坝前水位上升急速并不受控制、放水竖井闸门损坏等危险情况发生时,在征得上级部门璧山区防汛抗旱指挥部的同意后,可临时炸开、拓宽溢洪道,加大水库下泄流量。及时将水、雨情信息及时向璧山区水利水库管理中心、璧山区防汛抗旱指挥部、当地政府汇报,并请求防洪力量的增援,做好人员及重要财产设备的疏散、转移和保护工作。当水库坝址以上洪水消退、水库防洪压力不大时,汛期调度方式则转为如上“正常情况调度”的运行方式。第8章 保障措施8.1 水库运行管理及调度工作规章制度8.1.1 汛期防洪调度组织制度为保障水库汛期安然度汛,双河水库成立了以防洪调度指挥部为领导,水情收集组、调度操作组为核心的防洪调度工作体系,详情如下:8.1.1.1 防洪抢险指挥部1、职责:贯彻璧山区防汛抗旱指挥部的调度指令,统一指挥双河水库汛期调度工作。根据雨、水情信息及水库安全运行情况,向调度操作组下达洪水调度指令。2、人员组成:防洪调度指挥部由七塘镇镇政府、璧山区水利水库管理中心人员组成,详情见表8.1-1。防洪调度指挥部人员组成及联系方式表表 8.11姓名防汛调度职务防汛调度职责工作单位及职位联系电话石德军指挥长协助总指挥及现场处置七塘镇街办事处主文杰副指挥长防洪调度总指挥璧山区水利水库管理中心主任135094071688.1.1.2 水
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