陇县千河生态综合治理工程1#橡胶坝防洪影响评价分析

2011-01-23尹会兵

陕西水利 2011年3期

齐兰尹会兵

（宝鸡市水利水电规划勘测设计院陕西宝鸡 721000）

1 工程概况

1.1 建设项目概况

1#橡胶坝工程位于陇县县城中心的千河干流上，陇县县城新陇大桥下游530m处，控制流域面积1177 km2。设计橡胶坝长131.5m，坝高3.0m，坝底板高程900.50m，正常当水位903.50m，最大回水长度590m，最大水面宽度130m，水面面积6.24万m2，库容11.7万m3。工程估算总投资885.91万元。

1.2 河道概况

千河属渭河左岸一级支流，发源于甘肃省张家川回族自治县六盘山南麓石庙梁，由陇县唐家河进入陕西省宝鸡市。流域总面积3493.9km2，干流全长152.6km，平均比降5.8‰。其中：宝鸡市境内干流长122km，面积3250km2，占总流域面积的93%。千河上游有段家峡中型水库，控制流域面积634 km2，河道平均比降18.6‰，河道长度50.9km，总库容1832.4万m3，兴利库容1038万m3，死库容167万m3。段家峡水库～本橡胶坝坝址区间流域面积为543 km2，河道平均比降9.6‰，河道长度16.25km。

1.3 气象及泥沙

千河流域属暖温带半干旱半湿润区，季风盛行，四季分明。受关山山地小气候影响，多年平均气温10.8℃，实测最高温度40.5℃，最低温度-19.9℃。其气温变化规律是山区低，河谷川道高，由西北向东南递增。千河位于土石山区及黄土丘陵沟壑区，流域内植被较差，泥沙主要是由于暴雨对流域强烈的侵蚀作用形成的，具有水沙关系协调、年际变化大，年内分配不均、河流泥沙主要为悬移质的特点。据千阳站统计，千河多年平均输沙量为439万 t，平均输沙模数 1500t/km2，多年平均含沙量 8.76kg/m3。

2 防洪分析计算

2.1 水文分析

根据《防洪标准》（GB50201-94）、《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000），按防护对象的重要性将橡胶坝枢纽工程的等别确定为Ⅳ等，枢纽主要建筑物的级别确定为4级。陇县城区段堤防按30年一遇洪水设防，橡胶坝工程建设地点位于城区，因此设防标准采用与堤防工程相同标准。

坝址位于段家峡水库下游，洪峰流量采用段家峡水库同频率下泄流量和区间流域同频率洪水流量相叠加。在分析计算时，考虑到洪水从上游到下游有一个传播时间，洪水不可能同时出现量级、概率一致的情况，两坝址间距16.25 km，段家峡水库下泄流量沿河槽推进时的调蓄作用，同频率洪水流量相叠加时段家峡水库下泄流量按 70%计：即 QP坝=QP段下泄70%+QP区

段家峡水库设计洪水采用2003年陕西省水利水电勘测设计研究院《段家峡水库除险加固工程设计》成果，其结果见表1。

段家峡水库50年一遇洪水时，溢洪道下泄流量490m3/s。

表1 段家峡水库设计洪水计算成果单位：m3/s

2.1.1 区间洪水计算

（1）由设计暴雨推求设计洪水。根据《宝鸡市水文实用手册》中的计算过程，求得各设计频率下的流量见表2。

（2）比拟法推求设计洪水。根据《段家峡水库除险加固实施方案》中的洪水计算成果，应用公式推求段家峡水库至坝址处的各频率下洪峰流量见表2。

2.1.2 洪水叠加

用《宝鸡市水文实用手册》不同频率洪峰流量的换算方法，查表计算P＝3.3%、P＝5%时的下泄流量。计算得Q3.3%＝435m3/s、Q5%＝362m3/s。同频率叠加结果见表3。

2.1.3 有关成果

在2000年宝鸡市水利水电规划勘测设计院编制的《陕西省千河干流防洪工程可行性研究报告》中，对陇县千河断面的洪水进行了分析；1999年宝鸡市水利水电规划勘测设计院编制的《陕西省宝鸡市陇县县城防洪工程规划报告》中也对陇县千河断面的洪水进行了分析，其结果见表4。

2.2 洪水成果选用

计算方法不同，计算的结果也相差较大，这主要是由于各种方法都有各自的适用条件所致。面积比拟法采用段家峡为参证站，在产汇流方面两者有较大差异，段家峡水库暴雨主要在上游，而坝址暴雨主要形成在支流咸宜河和扑鱼河上，采用面积比拟法推求的成果误差大，故其成果仅供参考。推理公式在理论上较为严密，而且推理公式得出的计算结果和2000年千河可研的结果很接近，本次洪水计算中洪峰流量采用推理公式法（用暴雨推求洪水）分析成果作为设计依据，即坝址处30年一遇设计洪水1330m3/s，20年一遇设计洪水1051m3/s。

表2 设计各频率洪水结果表单位：m3/s

表3 设计洪水计算表单位：m3/s

表4 已知资料洪水成果单位：m3/s

2.3 工程对水流流态和水质的影响

橡胶坝建成后，对水质无影响，但在施工期有废污水排入河道，不过时间短，是暂时的，亦可采取必要的措施加以控制。在建成后运行期有生活污水排放，但数量甚微，且经处理达标后排放。另一方面该橡胶坝主要起建造水面挡水作用，调节库容小，属无调节型水库，汛期橡胶坝采用塌坝运行，水体交换快，故对工程所处及上、下游水功能区影响较小。

3 防洪综合评价

3.1 项目建设与有关规划的关系

2000年8月宝鸡市水利水电规划勘测设计院编制的《陕西省千河干流防洪工程可行性研究报告》中也对陇县千河断面的洪水进行了分析，确定陇县县城千河断面设计洪水频率3.3%，30年一遇设计流量为1225m3/s，规划堤距120m～140m。陇县千河橡胶坝的修建不影响千河陇县县城段行洪，基本符合流域总体规划要求。

3.2 项目建设对河道泄洪的影响分析

陇县千河橡胶坝生态综合治理工程建成后对河道行洪安全的影响，主要反映在堤防工程所在河段。同时，临河建筑物施工集中在枯水期进行，因此，本工程对行洪安全影响评价主要涉及工程运行期堤防的行洪安全影响评价。

橡胶坝在汛期及坝顶水深高于0.5m时，要进行塌坝泄水运行，最大满足千河防洪标准30年一遇1330m3/s洪水行洪，此时，过坝水流属于宽顶堰流形式，水深（堰顶水头）为3.15m，水位为903.65m，现状两岸堤防高程分别为：左岸905.70m、右岸904.90m，因此，本橡胶坝工程满足陇县千河城区段30年一遇防洪标准。故在坝袋充满与塌坝运行时，均能满足河道正常泄洪，且不影响两岸堤防安全。

3.3 项目建设对河势稳定的影响分析

陇县县城河段，河势比较平稳，冲刷或淤积变化不大。修建橡胶坝后，从平面上有一定的改变，在局部会产生一定量的淤积，工程区左右岸均已有堤防工程，因此对河势的整体稳定及变化无大的影响。加之河源上游植被良好，泥沙含量较小，且逐年降低，故本工程建成后只会引起局部河势发生微小的变化，但其影响范围极小。

3.4 项目建设对堤防、护岸及其他水利工程的影响分析

工程区两岸堤防满足防洪要求，本工程对南北堤不会产生影响；工程区上游的新陇大桥设防标准高于橡胶坝。橡胶坝的建设不影响大桥的行洪安全。

3.5 项目建设对防汛抢险的影响分析

陇县千河1#橡胶坝所在河段，人文活动频繁，但在洪水期超设防标准时，橡胶坝塌坝运行，工程建设本身对防洪抢险无不利影响，加上工程区两岸有防汛抢险路，对防洪抢险无不利影响。

3.6 项目建设对防御洪涝的设防标准与措施是否适当

本工程的设防标准为30年一遇洪水，完全满足《防洪标准》（GB50201-94）、《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000）要求，且也符合《陕西省宝鸡市陇县县城防洪工程规划报告》的设防标准。措施上，橡胶坝在运行时，允许坝顶有0.5m泄流水深，后就塌坝泄流运行，两岸堤防高度满足防洪要求，调节调度较合理，能及时满足行洪要求。