小型水庫建設在中小河流治理中的成效

鄭曉堅ZHENG Xiao-jian

（永寧縣水務局，永寧 750100）

1 流域概況

賀蘭山東麓山勢陡峭，植被稀疏，溝道發育，多呈長條形，且垂直于山脊平行排列。山前坡地比降較緩，溝道入坡地后，分汊串流，多分為2-3 汊，呈“倒樹杈狀”。有大小山洪溝67 條，山地總面積3663km2。溝道集水面積從3-5 km2至幾百km2不等。山洪溝道多為季節性河道，少數溝道有常流水，其他溝道除發生洪水外，多為干溝。地面徑流以暴雨洪水形式出現，難以利用，最北部3 條山洪溝直接導洪入黃，其它溝道小洪水呈漫流損失于洪積坡地，大洪水則沖入下部的攔洪庫、排水溝、傍山渠道等。本次治理范圍涉及賀蘭山東麓4 條山洪溝，自北向南分別為大井南溝、紅井溝、夾子溝和腰石井溝。涉及山洪溝道基本情況表見表1。

隨著經濟社會的發展以及銀川都市圈的建設，對區域防洪保安的需求愈加突出，需要對賀蘭山東麓月亮溝至榆樹溝段防洪體系進行調整。本次擴建腰石井攔洪庫，就是調整后防洪體系的重要組成部分，對進一步完善區域防洪體系，提高防洪減災能力，保障區域防洪安全及沿線人民群眾生命財產安全，維護地方經濟社會發展具有重要作用。

2 工程建設方案

根據本工程防洪體系總體布局，規劃由腰石井溝導洪堤將大井溝南側部分坡積水、紅井溝、柳渠溝50 年一遇洪水自北向南導入現狀腰石井溝攔洪庫，擴整現腰石井溝攔洪庫下游砂坑形成腰石井下庫，使其形成上、下庫聯調，以滿足防洪任務，根據現狀地形條件，本次設計擬定兩個庫址方案進行比選：

方案一：本方案腰石井下游攔洪庫庫址位于現有腰石井攔洪庫東側，擬建庫區現狀采砂坑最低點坑底地面高程為1240.00m，最高點高程為1259.00m，高差19m，按照攔洪庫規模確定，腰石井下游攔洪庫總庫容103.03 萬m3，根據現有地形條件，攔洪庫庫盤主要以上游進行擴挖，下游進行修筑攔洪堤形成攔洪庫，設計庫盤底高程為1242.00m，庫盤底面輪廓為矩形，長465.00m，寬304.00m，本方案占地面積約450 畝，庫盤上游開挖坡腳線自原腰石井攔洪庫壩頂道路東側173m 處作為庫底邊界，設計開挖坡比為1:5.0，邊坡為自然開挖土石邊坡。下游修筑攔洪堤長800.0m，堤頂高程為1251.00m，堤高9.0m，堤頂寬度為6.0m，堤頂兼做巡護道路使用，堤頂設5.0m 寬150mm 厚的泥結石路面，攔洪堤迎水面坡比為1:3.0，下游坡面為1:2.0，上、下游邊坡均采用自然開挖土石邊坡。

方案二：本方案腰石井下游攔洪庫庫址位于現有腰石井攔洪庫泄洪溝道下游距已建腰石井攔洪庫約1.58km 至2.77km 段現狀溝槽形成上、下梯級水庫，擬建上庫現狀地面高程為1210.00m，下庫現狀地面高程為1194.00m，現狀擬建上庫址坑底以外地面高程為1228.00m，下庫現狀坑底以外地面高程為1204.00m，本方案占地面積約300 畝。上述兩庫址方案平面布置示意圖如圖1。

圖1 庫址方案平面布置示意圖

經綜合比較：方案一的優點是工程占地不涉及光伏產業的用地范圍，不存在建設用地協調，缺點是工程投資相對較高；方案二的優點是在不考慮征地補償前提下工程投資費用較低，缺點是庫址布置在現有光伏產業的用地范圍，需進行用地協調。綜合上述優缺點及便于后續運行管理，采用方案一。腰石井溝下游攔洪庫方案投資比較表見表2。

表2 攔洪庫方案投資比較表

3 主要施工做法

3.1 工程主要建設內容 新建腰石井攔洪庫1 座，壩型為均質土壩，總庫容103.3 萬m3；新建進水建筑物1 座，由進口段、控制段、陡坡段、消能段和海曼段組成；新建退水閘1 座，為單孔開敞式結構，閘孔尺寸2.0×2.0m，采用鋼筋砼現澆結構，配套閘門、啟閉設備及閘房；閘后接鋼筋砼輸水箱涵長24m；新建巡護道路1133m，結構為泥結石路面。主要工程量匯總表見表3。

表3 工程量匯總表

3.2 土方工程施工方法 本工程主要工程量為攔洪庫壩體土方開挖和回填。土方開挖采用挖掘機，土方上車采用裝載機配合挖掘機，運輸采用自卸汽車，壩體填筑采用為裝載機，碾壓機具使用12t~15t 平碾碾壓。土方開挖以挖掘機為主，人工為輔。

3.2.1 壩體土方工程施工工藝

①壩體土方開挖工程工藝流程：施工準備→測量放線→場地清理→挖掘機挖土→人工修整→驗收。

②壩體土方回填工程工藝流程：施工準備→機械回填→人工整平→碾壓機壓實→驗收。攔洪庫壩體土方工程施工流程圖如圖2。

圖2 壩體土方工程施工流程圖

3.2.2 建筑物工程施工工藝

施工工藝流程：施工準備→測量放線→機械挖土（機械為主，人工為輔）→土方回填→砼施工→驗收。

①土方開挖及回填。土方開挖以機械為主，人工為輔的施工方法。開挖以建筑物基礎底面周邊向外擴大50cm作為基底開挖面，建筑物基礎土方填筑采用機械為主，人工為輔，回填土分層填筑，為確保土方壓實度，采用平板夯結合蛙夯進行夯實。攔洪庫進水建筑物施工流程圖如圖3。

圖3 進水建筑物施工流程圖

②砼工程施工。建筑物工程施工嚴格執行水利部《水工混凝土施工規范》（SL677-2014）和《水工混凝土試驗規程》（SL352-2006）中的有關規定。砼采用商品砼澆筑，機械振搗，鋼筋砼結構，砼保護層厚度嚴格按設計要求控制。施工完畢恢復原溝道地貌，清除雜物及臨時建筑。

③閘門及啟閉機安裝。

1）閘門安裝。閘門制作與安裝標準符合《水工建筑物金屬結構制造、安裝及驗收規范》（SLJ201，DLJ201）的有關規定。閘門埋件位置準確、堅固可靠、錨栓露出長度具有足夠的調整余地，以便閘門安裝。埋件安裝檢查合格后，澆筑二期混凝土。閘門在吊運過程中采取保護措施，嚴防構件變形和加工面損傷。閘門安裝前，對門槽、門坎進行清理，止水座板及軌道面不得有水泥渣、油污、焊疤、凹坑等。焊縫接頭處需修磨平整，必要時可進行焊縫探傷，確保焊縫質量。

閘門安裝工藝流程：對閘門外觀進行檢查→閘門放置門底坎→按照預埋件位置調整止水和支撐導向部件→安裝閘門拉桿→門槽內試驗閘門的提升和關閉。

2）啟閉機安裝。啟閉機安裝，以閘門起吊中心為基準，縱、橫向中心偏差控制在3mm 以內，水平偏差控制在0.5/1000 以內，高程偏差控制在5mm 以內。

啟閉機安裝工藝流程：對啟閉機外觀進行檢查→啟閉機吊裝至指定位置→按照預埋件位置調整啟閉機→固定啟閉機基座→啟閉機空運轉試驗→啟閉機與閘門連接→啟閉機、閘門無水試驗→啟閉機動載試驗。

4 治理成果

寧夏中小河流治理項目永寧縣中干溝下段治理工程初步設計報告由銀川市水務局批復后，該工程于2020 年8 月開工，2021 年5 月完成全部建設內容，2022 年4 月1通過縣級驗收，運行良好。

4.1 新建腰石井下游攔洪庫泄洪閘水位流量關系曲線（圖4）

圖4 攔洪庫泄洪閘水位流量關系曲線

4.2 防洪效益 本工程的主要效益體現在防洪減災方面。隨著閩寧鎮區新規劃的落實，新鎮格局正逐步形成，從而帶動閩寧鎮經濟快速發展，現狀閩寧鎮防洪體系滯蓄能力嚴重不足，給閩寧鎮帶來很大洪水威脅，通過擴建腰石井攔洪庫，進一步完善區域防洪體系，提高防洪減災能力，為保障區域防洪安全及沿線人民群眾生命財產安全，促進地方經濟社會發展打下堅實的基礎。

依據《水利建設項目經濟評價規范》（SL72－2013）、《建設項目經濟評價方法及參數》（第三版），國民經濟評價社會折現率取6%，計算得出：內部收益率6.85%，效益費用比1.10，經濟凈現值15.5 萬元。

4.3 生態效益 項目實施后，區域林草覆蓋面積增大，林草郁閉度將大幅度提高，區域小氣候將得到有效調節，項目區周邊地區水分狀況和熱量狀況將明顯改觀，生態系統功能增強，區域抗御自然災害的能力提高，單位面積生物產量會大幅度提高，生態環境將明顯改善。

4.4 社會效益 通過新建攔滯洪工程，確保標準內洪水區域防洪安全，遇超標準洪水把損失減少到最低限度，為當地經濟社會發展創造良好條件。工程建設有效保護了生態環境，實現人與自然和諧相處和促進經濟社會的可持續發展。本工程的建設維護了民族地區的社會穩定，樹立了黨和政府在人民群眾中的良好形象。