青島市城陽(yáng)區(qū)東鐵水庫(kù)降等論證及管理措施

李啟況，董 璐，鄭 梅

（1.青島市城陽(yáng)區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村服務(wù)中心，山東 青島266109；2.青島市嶗山風(fēng)景名勝區(qū)管理局，山東 青島2660611；3.膠州市水利局，山東 膠州266300）

東鐵水庫(kù)是青島市城陽(yáng)區(qū)10座小型水庫(kù)之一，該水庫(kù)始建于1973年，是一座以防洪、灌溉和供水為功能的小（2）型水庫(kù)，但隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，周邊區(qū)域已發(fā)展成為居民區(qū)，已無農(nóng)田灌溉需求，居民區(qū)用水均已納入市政管網(wǎng)，該水庫(kù)原設(shè)計(jì)灌溉和供水功能消失，且因水庫(kù)常年淤積，導(dǎo)致水庫(kù)庫(kù)容減小，達(dá)不到原設(shè)計(jì)規(guī)模，水庫(kù)無法正常發(fā)揮其功能效益。根據(jù)《水庫(kù)降等與報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)》，綜合東鐵水庫(kù)灌溉與供水功能消失、水庫(kù)淤積等問題，對(duì)東鐵水庫(kù)降等為塘壩進(jìn)行論證，經(jīng)有關(guān)水行政主管部門批準(zhǔn)后，按照塘壩標(biāo)準(zhǔn)要求加強(qiáng)管理。

1 降等初步分析

1.1 降等依據(jù)

《中華人民共和國(guó)大壩安全管理?xiàng)l例》《小型水庫(kù)安全管理辦法》《防洪標(biāo)準(zhǔn)》（GB50201-2014）《水庫(kù)降等與報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)》（SL605-2013）《水庫(kù)降等與報(bào)廢管理辦法（試行）》《水利水電工程等級(jí)劃分及防洪標(biāo)準(zhǔn)》（SL252-2017）《水利部辦公廳關(guān)于加強(qiáng)水庫(kù)大壩安全鑒定和降等報(bào)廢工作的通知》等。

1.2 降等理由

依據(jù)實(shí)測(cè)庫(kù)區(qū)地形圖和水位～庫(kù)容復(fù)核成果，按300年一遇校核標(biāo)準(zhǔn)，復(fù)核計(jì)算水庫(kù)校核水位為92.98 m，總庫(kù)容8.89萬m3，水庫(kù)淤積庫(kù)容約為1.3萬m3。由于水庫(kù)淤積，導(dǎo)致庫(kù)容減小，若對(duì)水庫(kù)進(jìn)行清淤恢復(fù)庫(kù)容，所需清淤費(fèi)用較高，在經(jīng)濟(jì)上不合理。

根據(jù)《防洪標(biāo)準(zhǔn)》（GB50201-2014）和《水利水電工程等級(jí)劃分及防洪標(biāo)準(zhǔn)》（SL252-2017），東鐵水庫(kù)庫(kù)容8.89萬m3，小于10萬m3，不符合小（2）型水庫(kù)庫(kù)容標(biāo)準(zhǔn)；另外，東鐵水庫(kù)已無原設(shè)計(jì)灌溉和供水功能。以上兩項(xiàng)已符合《水庫(kù)降等與報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)》（SL605-2013）2.1.1中“實(shí)際總庫(kù)容不足10萬m3，但注冊(cè)登記為水庫(kù)且按水庫(kù)進(jìn)行管理的”和2.1.2中“因經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，原設(shè)計(jì)的防洪、灌溉、供水、發(fā)電等功能需求降低或被其他工程部分替代，現(xiàn)狀實(shí)際功能指標(biāo)達(dá)不到水庫(kù)原設(shè)計(jì)工程規(guī)模的”情況，東鐵水庫(kù)已無原設(shè)計(jì)規(guī)模和灌溉供水功能，應(yīng)予降等為塘壩，參照小型水庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)加強(qiáng)管理。

2 影響預(yù)測(cè)與評(píng)估

2.1 庫(kù)容與功能指標(biāo)

根據(jù)實(shí)測(cè)地形圖，東鐵水庫(kù)控制流域面積為0.7 km2，干流長(zhǎng)度為1.06 km，按照《山東省小型水庫(kù)洪水核算辦法》經(jīng)復(fù)核計(jì)算，水庫(kù)干流比降0.072，流域特征綜合參數(shù)2.94；水庫(kù)20年一遇洪峰流量為16.56 m3/s，洪水總量9.24萬m3；50年一遇洪峰流量為28.80 m3/s，洪水總量18.10萬m3。按照東鐵水庫(kù)兩處開敞式溢洪道堰頂總寬4.4 m和堰頂高程90.77 m，采用圖解法計(jì)算水位～庫(kù)容～泄量關(guān)系，計(jì)算成果見表1。

表1 東鐵水庫(kù)調(diào)洪演算成果表

經(jīng)復(fù)核，東鐵水庫(kù)總庫(kù)容為8.89萬m3，興利水位90.77 m，庫(kù)容4.43萬m3；在設(shè)計(jì)洪水20年一遇（P=5%）情況下，最大溢洪流量為11.57 m3/s，調(diào)洪庫(kù)容為2.78萬m3，設(shè)計(jì)洪水位為92.20 m：在校核洪水300年一遇（P=0.33%）的情況下，最大溢洪流量為21.71 m3/s，調(diào)洪庫(kù)容為4.46萬m3，校核洪水位92.98 m。

2.2 工程安全評(píng)估

1）防洪能力復(fù)核。根據(jù)《小型水利水電工程碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL189-2013）及《碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL274-2001），壩頂高程分別按設(shè)計(jì)洪水位加正常運(yùn)用條件的壩頂超高、校核洪水位加非常運(yùn)用條件的壩頂超高和正常蓄水位加非常運(yùn)用條件的壩頂超高再加地震安全加高情況進(jìn)行復(fù)核計(jì)算，取其最大值93.49 m，大壩防浪墻頂高程為93.57 m，故現(xiàn)狀壩頂高程滿足要求。

2）結(jié)構(gòu)安全復(fù)核。滲流計(jì)算根據(jù)地質(zhì)勘察報(bào)告和測(cè)量橫斷面，選取最大壩高處（樁號(hào)0+025）斷面作為典型斷面，在興利工況和水位降落工況下，經(jīng)復(fù)核計(jì)算，大壩壩體滲透比降和下游出逸點(diǎn)滲透比降均小于壩體與下游出逸點(diǎn)滲透比降規(guī)范允許值0.65，大壩下游出逸點(diǎn)水位均低于大壩下游現(xiàn)狀地面高程，大壩上下游壩坡穩(wěn)定安全系數(shù)均大于規(guī)范允許值；興利水位加地震工況時(shí)，大壩上下游邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)為2.04和1.62，均大于規(guī)范允許值1.02。大壩滲流安全、抗滑穩(wěn)定和抗震安全復(fù)核均滿足規(guī)范要求。

2.3 經(jīng)濟(jì)與社會(huì)影響

1）水庫(kù)降等經(jīng)濟(jì)社會(huì)影響。現(xiàn)狀東鐵水庫(kù)供水及灌溉功能已消失，無明顯經(jīng)濟(jì)效益，水庫(kù)降等后不會(huì)對(duì)經(jīng)濟(jì)收益產(chǎn)生影響；東鐵水庫(kù)降等后可以開發(fā)旅游、養(yǎng)殖等產(chǎn)業(yè)，從長(zhǎng)遠(yuǎn)利益來看，東鐵水庫(kù)降等為塘壩是可行的。

2）水庫(kù)潰壩影響。經(jīng)復(fù)核計(jì)算，非汛期，正常運(yùn)行工況下壩址處最大潰壩流量337.85 m3/s；汛期，遇設(shè)計(jì)洪水位壩址處最大潰壩流量為443.53 m3/s，遇超標(biāo)準(zhǔn)洪水壩址處最大潰壩流量為532.65 m3/s。東鐵水庫(kù)下游淹沒風(fēng)險(xiǎn)圖是水庫(kù)現(xiàn)狀允許最高水位92.98 m引起的潰壩淹沒范圍，經(jīng)復(fù)核計(jì)算其主要影響下游東鐵社區(qū)、西鐵社區(qū)、演禮社區(qū)等3個(gè)社區(qū)、1 134余戶、3 780人，淹沒面積0.70 km2，經(jīng)濟(jì)損失達(dá)上億元。

3 對(duì)策措施與管理

3.1 工程措施

根據(jù)2019年?yáng)|鐵水庫(kù)大壩安全鑒定，對(duì)水庫(kù)工程質(zhì)量、運(yùn)行管理、防洪標(biāo)準(zhǔn)、滲流安全、結(jié)構(gòu)安全及抗震安全等方面的內(nèi)容進(jìn)行安全評(píng)價(jià)，綜合評(píng)定為二類壩。水庫(kù)目前運(yùn)行良好，東鐵水庫(kù)降等后不需要采取其他工程措施，參照小型水庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)加強(qiáng)管理。

3.2 非工程措施

東鐵水庫(kù)降等后，總庫(kù)容8.89萬m3，其設(shè)計(jì)防洪標(biāo)準(zhǔn)為20年一遇洪水、校核防洪標(biāo)準(zhǔn)300年一遇洪水，其管理范圍和保護(hù)范圍維持原水庫(kù)劃定范圍不變。降等申請(qǐng)批復(fù)后，管理單位要按照《水庫(kù)大壩注冊(cè)登記辦法》規(guī)定，及時(shí)辦理注冊(cè)登記變更手續(xù)，要在塘壩及周邊區(qū)域設(shè)立防護(hù)設(shè)施和警示標(biāo)語，加強(qiáng)東鐵塘壩工程的維修養(yǎng)護(hù)與日常管理。

3.3 善后管理

1）水庫(kù)降等論證報(bào)告完成后，惜福鎮(zhèn)街道辦事處應(yīng)當(dāng)向城陽(yáng)區(qū)水行政主管部門提出東鐵水庫(kù)降等申請(qǐng)，并準(zhǔn)備好相關(guān)申請(qǐng)材料。

2）城陽(yáng)區(qū)水行政主管部門按照程序依法對(duì)東鐵水庫(kù)降等申請(qǐng)進(jìn)行審批，并及時(shí)報(bào)青島市水行政主管部門備案。

3）管理單位根據(jù)批復(fù)意見，及時(shí)組織實(shí)施水庫(kù)降等的有關(guān)工作，參照小型水庫(kù)管理標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)塘壩的運(yùn)行管理、維修養(yǎng)護(hù)、防汛、檔案管理等。