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2工程概况
遵义县水泊渡水库地处贵州省的北部,位于乌江的二级支流上,工程坝址以上集水面积241km2。流域多年平均降水量1040mm,多年平均径流量1.13亿m3,是一座以灌溉为主兼顾供水的中型水库,总库容6550万m3,设计灌溉面积11646.5hm2,城镇日供水4万t。灌区位于遵义县南部,是贵州的粮食主产区之一,作物组成以水稻为主,兼有小麦、油菜、玉米、茶园等粮食和经济作物,复种指数1.8~2.0,灌区多年平均干旱指数0.75,为一般干旱区,以夏旱为主,特别是伏旱影响最大。变化规律为三年一小旱,五年一中旱,十年一大旱。
流域属无资料地区,其径流计算以邻近的湘江站为参证站,采用水文比拟法结合降水修正来推求,用水过程则根据历年各种作物的设计节水灌溉定额推求。在所选用的1971~1996年资料系列中,丰平枯年份分别占9年、8年、9年,且包含了1975、1986、1993年等中等干旱年及1972、1981、1990年等大旱年,以及1977、1991年等丰水年,因此,其来、用水过程代表性较好,这为以下的分析研究打下了坚实基础。水库P=75%设计年来水量8840万m3,P=85%设计年来水量7800万m3。
3典型年比较
根据规范要求,该灌区位于南方多雨区,作物以水稻为主,其设计保证率的范围为75%~95%,本文主要针对P=75%和P=85%进行分析;调节性能的研究范围为不完全年调节至完全多年调节。灌区作物以种植中稻为主,并且以中稻的需水量为最大,其灌溉期为5~8月。根据湘江水文站水文年及(5~8)月平均流量系列,/%P=75%典型年选择1975、1979、1980、1993年进行比较,P=85%典型年选择1972、1981、1986、1990年进行比较,各典型年的年及(5~8)月平均流量和经验频率见表1、表2。
表1P=75%典型年比较表
ComparisonoftherunofffortypicalyearswithP=75%
--------------------------------------------------------------------------------
年径流
(5~8月)径流
年份
--------------------------------------------------------------------------------
Q(m3/s)
P(%)
Q(m3/s)
P(%)
--------------------------------------------------------------------------------
1975
7.41
74.07
12.4
62.96
1979
6.68
85.19
11.1
70.37
1980
7.65
66.67
10.4
77.78
1993
7.13
77.78
11.6
66.67
设计值
6.87
75.00
10.9
75.00
--------------------------------------------------------------------------------
表2P=85%典型年比较表
ComparisonoftherunofffortypicalyearswithP=85%
--------------------------------------------------------------------------------
年径流
(5~8月)径流
年份
--------------------------------------------------------------------------------
Q(m3/s)
P(%)
Q(m3/s)
P(%)
--------------------------------------------------------------------------------
1972
6.98
81.48
8.38
88.89
1981
5.17
92.59
8.13
92.59
1986
5.50
88.89
10.4
81.48
1990
4.03
96.30
5.83
96.30
设计值
6.09
85.00
9.14
85.00
--------------------------------------------------------------------------------
由表可见,对P=75%来说,1979年全年及(5~8)月实测流量与设计值最为接近,其它年份来水均比设计值丰沛;而对P=85%来说,1981、1990年的经验频率均高于设计频率,实测流量均小于设计值,1972、1986年的经验频率和实测流量与设计值相近,另外,1990年干旱是建国以来最严重的干旱,其重现期为50年一遇,1972年干旱排第二位。单从年和(5~8)月平均流量来说,P=75%典型年份选择1979年较好,P=85%典型年份选择1972年较好。
典型年年内径流分配过程以湘江水文站实测径流过程进行同频率修正,用水典型按长系列用水量进行选定,灌区P=75%年用水量6060万m3,P=85%年用水量6540万m3。为进行不同调节性能的比较,假定不同的年用水量放大系数(即表3、表4中的K),求得各个用水量相应的用水过程,进行长系列和典型年法兴利调节计算,长系列法求得的库容作为设计库容,成果见表3、表4。从表中可见:
(1)在P=75%的4个典型年中,以1975年为典型求得的库容与设计值最为接近,而以最理想的1979年为典型求得的库容为最小。各典型年年库容与设计库容的比值,最大为1.42倍,最婿为0.36倍。
(2)在P=85%的4个典型年中,以干旱最严重的1990年为典型求得的库容与设计值最为接近,而以比较干旱的1972年为典型求得的库容为最大,其它年份的库容均小于设计值,特别是年及(5~8)月平均流量的经验频率均达92.6%的1981年为典型求得的库容远小于设计值。各典型年年库容与设计库容的比值,最大为1.41倍,最婿为0.13倍。
表3P=75%不同典型年的年库容比较及年内亏水折算系数成果表
Comparisonofyearlystoragecapacityofeverytypicalyearand
conversioncoefficientofyearlydeficientwaterwithP=75%
--------------------------------------------------------------------------------
项目
K=0.54
K=1.00
K=1.08
K=1.28
K=1.46
K=1.58
K=1.67
K=1.76
--------------------------------------------------------------------------------
1975年
652
1599
1813
2376
2973
3452
3835
4176
1979年
240
821
936
1544
2320
2859
3293
3679
V年(万m3)
1980年
186
868
1029
1663
2439
2979
3413
3798
1993年
616
2037
2277
2915
3456
3832
4135
4403
--------------------------------------------------------------------------------
长系列V兴(万m3)
520
1435
1733
2434
3137
3788
4244
4635
--------------------------------------------------------------------------------
年内
亏水量
313
1107
1730
2288
亏水
库容折算系数
0.524
0.304
0.237
0.201
--------------------------------------------------------------------------------
调节性能
不完全
不完全
不完全
不完全
不完全
不完全
不完全
完全
年调节
年调节
年调节
年调节
多年调节
多年调节
多年调节
多年调节
--------------------------------------------------------------------------------
那么为什么不同的典型年求得的库容差异如此之大,而且与典型年选择的结论完全相悖呢?可以从历年的径流过程及灌区干旱特性来分析原因。虽然各个典型年的全年和(5~8)月的平均流量和经验频率与设计值较为接近,但其分配过程各异,因此,求得的库容千差万别。各典型年5~8月逐旬平均流量过程线见图1。图中可见:
表4P=85%不同典型年的年库容比较及年内亏水折算系数成果表
Comparisonofyearlystoragecapacityofeverytypicalyearandconversion
coefficientofyearlydeficientwaterwithP=85%
--------------------------------------------------------------------------------
项目
K=0.50
K=1.00
K=1.19
K=1.35
K=1.46
K=1.55
K=1.63
--------------------------------------------------------------------------------
V年(万m3)
1972年
877
2771
3498
4114
4542
4905
5231
1981年
86.6
1029
1993
2783
3332
3797
4214
1986年
443
954
1924
2714
3263
3728
4145
1990年
737
2040
2538
2959
3454
3919
4336
--------------------------------------------------------------------------------
长系列V兴(万m3)
646
1967
2731
3573
4336
5346
6473
--------------------------------------------------------------------------------
年内
亏水量
271
1389
2180
2877
3508
亏水
库容折算系数
0.714
0.443
0.404
0.496
0.609
--------------------------------------------------------------------------------
调节性能
不完全
不完全
不完全
不完全
不完全
不完全
完全
年调节
年调节
多年调节
多年调节
多年调节
多年调节
多年调节
--------------------------------------------------------------------------------
(1)P=75%:1975年属中等干旱年,6~8月较干旱;而1979年用水关键时期7~8月来水均匀;1980年干旱月份较少,6、7月份来水较丰沛;1993年径流分配过程较恶劣,5~7月来水较枯,其年库容为最大。因此,P=75%典型年选择1975年为宜。
(2)P=85%:1990年伏旱自7月份持续到8月底;而1972年的径流分配过程相当恶劣,5月下旬的径流量占(5~8)月径流总量的40%以上;1981年的来水丰枯交替出现,径流分配过程则较为均匀;1986年虽5月和8月来水较少,但5月份的用水也少。因此,P=85%典型年选择1990年为宜。
图1各典型年5~8月逐旬平均流量及均值过程线
Thetendaymeanflowdischargeanditsaveragevalueintheperiod
fromMaytoAugustineverytypicalyear
总之,由于典型年法要进行同频率修正,移用的是其径流分配率,因此,在选择典型年时,除了注意年、灌溉期实测流量和经验频率与设计值相近外,还应注意径流过程的代表性及灌区的干旱特性,可选择多个典型年分析、比较,以期选择最合适的典型年份,既经济又合理地确定水库规模。
4典型年法年内亏水的处理方法
当水库调节性能高于完全年调节时,当年来水不能满足需求,需进行多年调节。一般认为,水库的兴利库容由年库容和多年库容所组成。年库容由所选典型年推求;多年库容拦蓄丰水年的多余水量以补充枯水年的年水量的不足,多年库容一般用线解图法推求,这里提出一种较为简便的方法,就是将年内亏水按系数折算到兴利库容中。对于供水水库,年内亏水可全部作为兴利库容;对灌溉水库而言,因其用水过程不均匀,有相对集中的灌溉季节,水库可进行多回运用,因此不可能将年内亏水100%地计入库容,根据分析,从表3、表4可以看出,设计保证率愈高,年内亏水折算系数愈大,P=75%为0.20~0.50,P=85%为0.40~0.60;对于同一保证率来讲,以刚刚跨入多年调节时为最大。在省内其它地区,当流域的径流特性和灌区的作物组成、灌溉制度、复种指数等差别不大时,也可能存在着上述的变化规律。
另外,在现场踏勘或成果框算时,如果已知每亩田所需的灌溉库容,就能较快知道设计灌面所需的灌溉库容,从而确定水库的大致规模。对本灌区而言,P=75%时,完全年调节到完全多年调节每亩田所需的灌溉库容为190~240m3;P=85%时,则为210~360m3。当灌区的干旱特性及流域径流特性基本一致时,每亩田所需的灌溉库容相差不大。如:黔东灌区的道塘水库,P=85%每亩田所需的灌溉库容为220m3;独山南部灌区的谭尧水库,P=75%每亩田所需的灌溉库容为183m3(两库均属完全年调节性能)。
5几点结论
经过反复论证分析,决定采用高喷灌浆技术对该水库进行除险加固。
二、高喷灌浆防渗板墙施工设备及施工工艺
1.施工设备
主要施工设备为:造孔系统、高压水系统、压缩空气系统、制浆供浆系统、提升喷射系统和检测系统。
2.施工工艺
高压喷射灌浆施工工艺流程见图1。
根据设计防渗板墙施工轴线和孔距确定孔位,并作好地面桩标记。钻头φ150mm,泥浆护壁,泥浆材料为钙质膨润土、黏土、黄土、细砂等。搅拌浆液采用联合搅浆机制浆,泥浆泵供浆,要求浆液拌合均匀,比重稳定。浆液材料为纯水泥浆,水泥为普通硅酸盐水泥。
喷射灌浆,将高喷管下入到孔内,按造孔记录及设计板墙底线控制下入深度,然后启动高压水泵、空气压缩机,搅浆机供浆,同时全面检查各管路是否封闭,水、浆、气压力及流量是否符合设计参数要求,喷射管的喷射方向是否对正。启动设备3min后,待水泥浆从孔口返浆,再按设计提升速度开始提升。喷射灌浆结束后,进行静压回填灌浆,至液面不析水、不下沉为止。
三、用围井试验确定施工参数
1996年在坝后的地质条件与坝址相近的地段做了一个五边形试验围井,围井边长1.2m,孔深11.1~15.06m,其中土层厚3.7m,砂砾石层厚6.8m,基岩平均埋深10.5m。
试验中对不同地层的提升速度、摆动角度及水、气、浆等各项技术参数进行测试,凝固14d后,进行注水试验,然后全部挖开检查,发现板墙喷射均匀,连接牢固。其中土层高喷墙体厚度5~7cm,喷嘴双面有效长度6.55~7.4m;砂砾石层摆角形成墙体厚度30cm以上,双面有效喷嘴喷射长度为2.7~3.0m,全部满足设计要求。
经研究论证后确定:高喷板墙孔距为1.1m,灌浆轴线与喷射轴线夹角为30°,墙体采用折线连接,砂砾石层和土层全部采用摆喷,摆角为25°。钻孔孔斜率必须小于1%,墙体厚度大于20cm,墙体强度大于70MPa,墙体渗透系数小于A×10-6cm/s。
四、高喷防渗板墙的施工
二道河子水库除险加固的主体工程为高压喷射灌浆防渗板墙。1996年完成了37m试验段的施工,1997年又完成了另外37m及50m试验段。1998~2000年,防渗板墙的施工全面展开,3年间进行了564m设计轴线高喷防渗板墙的施工,共计完成钻孔626孔,钻孔总进尺为24777.14m,灌浆总延米为19532.58m,共使用水泥13441.5t。
该防渗板墙设计采用折线连接,分两序孔进行施工,第一序孔造孔及喷射灌浆完毕,等待14d后,再进行第二序孔的造孔及高喷灌浆的施工。具体墙体连接见图2、图3。
五、特殊情况处理
1.漏浆处理
在二道河子水库大坝高喷灌浆防渗板墙的施工中,有很多孔发生了漏浆现象,说明大坝基础存在严重的集中渗流区及流沙区,对水库大坝的稳定十分不利。因此发生漏浆时,视严重程度采取了停止提升或放慢提升速度的办法,让漏浆地层充分灌满水泥浆,从而达到灌浆的目的。在二序孔的钻孔中,取出了固结良好的类似混凝土的水泥芯,因而用此方法处理漏浆切实可行。
2.孤石处理
2电子文件及其特点
1)电子文件需要借助一定的设备与软件。电子文件具有数字性,它的存在需要特定的设备与软件,这个设备与软件将直接影响电子文件的质量。
2)电子文件可以实行共享。电子文档与纸质文档最大的区别在于它可以实行数字化的共享,无空间、时间与次数的限制,实现效率的最大化。
3)电子文件具有一定安全隐患。随着网络技术的盛行,电子文档保存存在一定的风险,有可能被盗用、修改,使其档案的安全性受到挑战。
4)电子文件具有一定的寿命。电子档案与传统纸质档案相比,还存在技术寿命的问题。纸质档案的寿命主要取决于使用的材料和保管条件,其反映的信息相对比较稳定,而电子文件的载体本身寿命比较长,如光盘,如果保管条件好,很长一段时间也不会损坏,但由于其离不开特定的软件平台支撑,需要随着技术的升级不断转录,否则不但可能产生信息异化,甚至因文件不可读取而使档案在几年内就寿命终结。
3电子文件对档案工作的意义
1)工作介质发生变化。传统档案工作介质是纸质,而随着计算机的广泛应用,特别是无纸质化办公的兴起,电子文件从起草、修改、审核到印发都在计算机上进行,电子文件形成后可以更新到办公系统中,供相关人员查阅。
2)整理方法发生变化。分类归档是档案工作的一个重要环节,档案可以通过人工输入的方式进行录入,也可以借助计算机的数据处理功能,如扫描等进行快速的录入与整理,极大提高了档案整理的效率。
3)鉴定和利用发生变化。传统的纸质文件材料,其原始性、真实性可通过分析领导签字、用印等进行直观判断,差错概率小;而电子文件则需要通过分析文件生成时间、版本号、操作权限等元数据进行综合判定,稍不注意容易把“半成品”存档,并且容易出现被修改、原始记录难保障的情况。在利用上,由于电子文件信息载体的特殊性,渠道被极大拓宽,时效也得到极大的提高;同时,信息的保密和保真也与纸质文件有许多不同之处。
4实行电子档案管理的措施
4.1重视电子档案管理的建设尽管电子文档在我国各个领域都已出现,但是在南江水库电子档案的管理尚属空白。因此需要领导高度重视电子档案的建设,成立专门电子档案管理领导机构,进行大力的宣传,提高整体人员的认知程度;尤其是要提高直接形成电子文件的部门领导及其工作人员的档案意识。只有各部门、各层面齐心协力、互相配合,才能做好电子档案的整理与归档。
4.2解决电子档案的技术问题电子档案依赖于电子文件的形成与存储,因此档案工作人员应及时做好电子文档资料的收集、录入、整理,保存好相关的原始数据,如负责人的签署手续、移交手续等,再对原始数据进行技术处理,不能轻易改变原始数据的特性,以保证电子档案的真实性。因为电子档案的技术处理,将是电子档案有效进行存储的关键环节,南江水库在这块上比较欠缺,相关部门应引进相关技术与技术人员,对档案管理者进行培训,才能很好地解决这个问题。
4.3健全电子档案的管理机制在技术上可行之后,电子档案的管理就显得尤为重要,主要有电子档案的归档、电子档案的检查审核、电子档案的保护、电子档案的利用等环节。这些环节都需要制定相应的规章制度,按照一定的流程进行管理,使整个电子档案的管理能够统一化、有序化。在电子档案各个环节制订一定的规章制度外,电子档案管理人员则需要明确责权。目前南江水库设有档案室,里面有文书、财务、科技等档案,但没专人管理。因此在电子档案建设的过程中,应该明确责权、专人负责、协调分工,这样才能有序的进行工作开展。
4.4加强电子档案管理人员的培养在信息技术飞速发展的情形下,档案工作管理者应该与时俱进,掌握电子文件管理的技术。档案人员要适应社会信息化发展的形势,及时更新知识结构,加强对诸如电子文件的整理排序技术、信息安全保护技术、计算机病毒防治技术、网络运行维护技术等的学习,使先进的信息科技成为档案工作的有效手段,更好地为南江水库经济发展服务。
2.水文地质条件
坝址河谷较宽呈“U”型。岩性为侏罗统南圆组第三段流纹质晶屑凝灰熔岩。两岸山坡残积土夹碎石厚约2~5m。左岸风化程度较右岸深,尤其左岸河边一带风化较深。河床及漫滩阶地有卵石覆盖,厚约7~10m。
坝址控制流域面积为1701km2,坝区气候温和。坝址多年年平均流量59.9m3/s,10月~4月为枯水期。施工洪水特性如下表。
时段
P(%)
10~12
11~1
10~3
10~4
11~4
全年
5
245
151
265
280
238
4900
10
197
133
242
244
213
3990
20
153
115
224
204
187
3360
33.3
123
103
155
179
167
2240
50
103
94
132
156
149
2180
3.导流标准、流量及导流方式
工程坝址处河床天然常水位为23.5m,相应的水面宽为90m。河道右侧有近60m宽的大片滩地,两岸岸边较缓,故具备分期导流条件。控制工期的关键项目为厂房工程,同时大部分施工辅助企业设在左岸,因此一期导流先围左岸2孔水闸和发电厂房,洪水由右岸明渠通过;二期围右岸2孔水闸及重力坝,洪水由已建的左侧2孔水闸通过。坝址处河床洪枯流量比约为10,汛期洪水较大,而上游山仔水电站系季调节水库,调节性能好,为减少施工难度,降低导流工程造价,施工导流时段采用枯水期10~4月。工程属Ⅳ等工程,主要永久建筑物为4级,相应的临时建筑物为5级。施工洪水导流标准为:洪水重现期10~5年(土石围堰)或5~3年(混凝土围堰)。坝址附近有大量的土料可用于围堰填筑,采用粘土围堰可降低导流造价,围堰结构采用土石围堰。由于厂房工程结构复杂,一期工程量大,施工期长,围堰过水对工期及经济都影响较大,故一期导流标准选为洪水重现期10年;二期拦河坝结构相对较为简单,工程规模小,在一个枯水期可完成,故二期导流标准选为洪水重现期5年。一期导流流量为244m3/s,二期导流流量为204m3/s。一期厂房施工采用拦砂坎加高围堰或厂房进尾水闸门下闸渡汛。导流平面布置见图3-1。
4.导流建筑物
4.1导流明渠
导流明渠布置在右岸滩地上,长169.78m,梯形过水断面,左边坡为垂直坡,右边坡为1:1,明渠底宽为20.0m,上游首部底板高程为22.50m,下游尾部底板高程为22.00m。明渠桩号坝上0+020上游段右转27°后与河道相接,明渠桩号坝上0+020至坝下0+040与坝轴线平行,明渠桩号坝下0+040下游段左转14°后直线与河道顺接。明渠上游首部左侧设一长15.7m的竹笼导墙,改善进口水力条件。明渠底板采
用150#竹筋砼,厚300mm,竹筋间距为200X200mm。明渠左侧为一期纵向砼围堰,右侧为浆砌块石护坡挡墙。
4.2一期围堰
一期纵向围堰布置在3#闸墩右侧25m处(坝0+095.3),长169.78m,围堰顶高程从27.0m渐变到26.5m,围堰顶宽2.0m,最大堰高11m,纵向围堰桩号坝上0+020以上段两侧边坡1:0.3,其余段迎水面垂直,背水面1:0.6,采用150#混合料砼。一期纵向围堰子堰采用土石围堰,利用纵向围堰外侧原状砂卵石,在右侧增加防渗结构,防渗结构采用粘土心墙结合土工膜形式。一期纵向围堰及子堰断面见图4-1。
一期上游围堰采用土石围堰,堰项高程为27.0m,堰顶宽6.0m,两侧边坡为1:2.0,最大堰高约为9.0m,围堰基础采用粘土心墙结合土工膜防渗,上下游采用填筑石料护面。一期下游围堰采用土石围堰,堰项高程为26.0m,最大堰高约为8.0m,围堰结构形式同上游围堰。一期上游围堰断面见图4-2。
4.3二期围堰
二期纵向围堰利用拦河闸2#中墩并向上游延伸到坝上0+030.965,向下游延伸至坝下0+073.97。纵向围堰上游段堰顶高程27.0m,采用75#浆砌石堰身,宽600mm的150#砼心墙防渗结构,堰顶宽2.0m,最大堰高8.0m,迎水面垂直,背水面1:0.6。纵向围堰下游段堰顶高程26.0m,采用150#砼心墙两侧夯填砂卵石结构,堰顶宽700mm,最大堰高6.4m。砼心墙迎水面上部垂直,下部边坡1:0.25,背水面成阶梯状,台阶宽700mm,高2.0m。二期纵向围堰下游断面见图4-3。
二期上游围堰采用土石围堰,堰项高程为27.0m,堰顶宽5.5m,迎水面边坡为1:2.5,背水面边坡为1:1.5,最大堰高约为4.5m,围堰基础采用粘土斜墙结合铺盖防渗。二期下游围堰采用土石围堰,堰项高程为26.0m,最大堰高约为4.0m,围堰结构形式同上游围堰。
4.4围堰防渗形式
一期纵向围堰布置在3#闸墩右侧25m处(坝0+095.3),提高建基面高程,覆盖层较浅。纵向围堰基础开挖和渗水量较小,在纵向围堰左侧填筑子堰,防渗结构采用粘土心墙结合土工膜形式。在纵向子堰的左侧依次填筑袋装砂、土工布、土工膜、土工布和粘土,防渗效果良好。
一期上下游围堰基础防渗形式在招标阶段选用旋喷砼防渗墙。这种防渗体防渗效果较有保证,基坑渗流小,但施工时间长,且其施工期内要求防渗墙两侧不能形成较大的水位差,导致基坑排水和开挖时间滞后,影响施工工期。在施工图阶段经多方面比较论证,一期上下游横向围堰采用粘土心墙结合土工膜复合防渗。这种防渗形式具有施工时段较短,不占用截流后的关键线路工期,为主体工程施工争取较多的施工时间,但需要解决防渗体水中施工的技术问题。通过调查分析,上游的山仔水库为季调节水库,冬季库水位较低,一般不泄流。塘坂坝址来水主要为山仔水库的发电泄水。因此考虑山仔水库短时间停机,降低塘坂坝址水位,为堰基防渗体沟槽开挖施工创造条件。防渗体沟槽采用长臂反铲挖掘机开挖,倒退法施工。长臂反铲挖掘机挖深可达6~7m,基本能将覆盖层挖除。粘土填筑采取端进法施工。由于防渗土料系在水中抛填,无法压实,无法完全达到抗渗要求,故拟在粘土之后铺设一道土工膜,粘土和土工膜共同防渗,基本解决堰基渗流问题。通过几个月的观察和量测,其渗流基本控制在30m3/h之内,达到预期效果。
二期上下游围堰在导流明渠上,基础为砼底板,主要是堰体的防渗,由于堰高较小,采用粘土斜墙加铺盖的防渗形式。上游部分围堰和纵向围堰采用浆砌石加砼心墙结构防渗。
5.截流
对水库实施加固担负着农业灌溉、居民饮用水、环境治理、农村消防等多重作用,是我国农民生活的基本条件。但是目前我国水库包含很多安全因素,而且缺乏资金投入,同时没有合理的管理制度,因此防汛抗旱工作是目前我国社会建设需要重点关注的。严格的采取管理手段可以给水库加固工作带来很大的帮助。
1.改善水库除险加固管理的必要性
由于水库对于存水灌溉、居民饮用水和防汛抗旱等方面都起着主要的作用,因此其在我国社会建设工作和开展水利工程建设工作时都是至关重要的。通过调查可以发现,小型水库坍塌事件占据了全部安全事件的96%,同时一大部分的事件是在其管理环节产生的,小部分事件是在其施工环节产生的,因此,由于操作不合理而导致的水库安全事件占据了其全部坍塌事件的30%,所以,实施水库加固工作迫在眉睫。能够有效的防止水库坍塌事件的产生,保障水库周边居民的安全。
2.加强水库除险加固施工管理的现状
2.1施工准备工作不充分
实际上,水库加固工作是根据通过很多小的施工项目组合完成的,所以其施工过程极其繁琐,不能实现统一管理,如果未做好相关的施工准备工作,肯定不能保证统一的施工进程,从而导致施工环节很多难题的出现,大大的提升了施工难度。而且,在工程开工之前,通常业主都需要和施工方进行技术交底工作,然后由监管机构按照设计原理图实施相应的审查工作,不过在实际工作中,施工方一般都会忽视这个问题,进而在施工过程中经常出现很多的难题,也在一定程度上延缓了施工进程。
2.2施工管理工作不到位
在开展水库加固工作时,其主要工作包含了施工材料的购买,工作人员的管理和主要施工过程的管理等方面,但是在施工过程中它们却不能得到严格的实施。例如,在购买施工材料时,所购买的材料,要么就是价格太高,要么就是质量不行,根本不能让施工方满意,尤其是购买的一些不合格材料,更是提升了水库坍塌事件的产生率;在人员管理方面,由于多个施工项目分别施工的因素,在施工过程中,就算是部分工作人员违反施工制度,监管机构也不能做到全部查出,进而降低了工程的质量。
3.加强水库加固施工管理的有效措施
3.1做好工程施工前期工作
在对危险水库加固之前需要对其地形和地址开展探查工作。一是需要开展水库大坝的安全审查工作。其审查工作必须要由相关单位实施测量、探查后,再开展讨论。再聘请专家开展场地审查,然后再根据调查报告确定水库产生的问题和安全类型。二是让具有专业性的设计单位对专家鉴定的报告实施研究,然后制定出加固计划、施工、操作管理和施工安全等过程的设计,确保水库加固后可以有效地防止安全事件的出现,让水库可以正常工作,实现其自身的重要作用。
3.2加强工程建设管理
在开展水库加固工作时需要严格实施项目法人制、招投标制和项目建设监管制度。项目法人责任制:水库加固项目建设处法人代表通过小组组长担任,技术负责人是由含有丰富水利项目施工经验的工作人员担任,同时严格根据项目等级、主要程度和技术要求分配工作人员,把项目的质量责任实施分解,让其落实到个人。采用项目招投标制度:为了保证实现项目工程施工建设,一定要采用招投标制,同时施工方资质的审查也是保障工程安全的主要工作。招投标制主要是为了保障社会经济效益和招投标相关人的合法收益,保证项目质量和项目进程。在开展招投标工作时,需要按照公平、公正、公开的原则,要充分体现专业人员评标的作用,拒绝行政干涉行为的出现。投标单位制定的施工方案可以有效的节约资金或者加快施工进程。实施项目建设监管制度:为了保证项目质量和资金的有效使用,一定要实施项目建设监管制度。项目法人可以使用招标等方法确定监管单位,监管单位就可以和施工方共同开展施工,并且一起驻入工地,监管单位需要制订健全的质量管理制度,对每一个施工环节实施严格的管理。
3.3加强完善质量管理的监督体系
根据《水利工程质量管理规定》要求,制定建设单位负责、施工方确保、监管单位管理、政府机构督查的质量管理体系,让质量管理工作真正的实现责任合理分工,而且层层有人抓,处处有人管。项目检验需要由质量督查部门提供相应的审查报告,对发生的质量事件一定要有质量督查部门参与处理,同时还需要核查项目法人单位和监管、设计、施工方的质量体系和实施情况,让质量监管的价值得到充分的体现。
3.4做到安全生产与文明施工
在开展水库加固工作时,一定要在满足安全的前提下施工,建设处需为项目安全监督单位、施工方建设相关的安全管理组织部门,制定有效的安全施工管理制度,分配专业的安全人员,采取有效的安全手段,定时研究项目施工状况,及时找出并解决安全因素。科学管理、文明施工是提升项目质量的主要手段,文明施工对保护环境、提升效率、增多产量、提升质量都起着很大的帮助。施工方要重视对工作人员的思想政治和文明施工教育,加强其法律意识,施工场地内要道路顺畅,场地干净,材料堆放整齐,根据规定开展施工,杜绝不正当操作,努力做到安全生产和文明施工,进而提升了工程质量。
4.结语
综上所述,在开展水库加固工作时,项目质量是项目建设的前提,更是施工方发展和进步的重点环节。项目质量的好坏,不但影响着我国经济的发展,更影响了周边居民的日常生活,所以,在实施项目建设时一定要注重提升其质量。
作者:马晓辉 王金玉 单位:内蒙古赤峰市宁城县发展和改革局
参考文献:
[1]邱集煦.小型水库除险加固工程施工监理浅议[J].海河水利,2010,05:29-30.
1.存在问题
1.1工程设施方面
山塘水库的主要任务是防洪、灌溉、供水、发电。其主要水工建筑物有挡水坝、溢洪道、放水涵(闸)管和灌溉渠道等,现就其存在的问题分别作一简述。
1.1.1挡水坝。一般是均质粘土坝,标准较低,一些小(二)型水库没有进行设计就进行施工,工程设施建筑物没有达到相应的级别标准。如挡水坝高度或坝顶宽度不够,坝的坡度过程,坝坡稳定安全系数低。相当一部分挡水坝的坝基清基不彻底,缺少反滤层,坝基渗漏较大。坝体与两岸的山坡交接处,没有排水沟,山坡集水冲刷坝体。坝的上游坡面没有块石或混凝土块护坡,受水库风浪冲刷。
1.1.2溢洪道。一般为开敞式宽顶堰溢洪道,在原山坡开挖而成。经长期的运行使用,有些两侧没有导墙、底板没衬砌的溢洪道,大部分均被破坏;而有导墙和底板的也被冲刷损坏。另外,溢洪道宽度不够宽,设计泄洪流量小,溢洪道堰顶高程与坝顶高程的高差偏小,遇到特大暴雨时,水库最高水位几乎接近坝顶。
1.1.3放水涵管。分为斜涵管(或放水闸)和平涵管。涵管一般为方形浆砌体结构,经过几十年的运行使用,大部分涵管都漏水严重,渗漏水不断带走或冲刷孔洞周围的坝体土质,造成坝体有空洞,最后形成坝体塌方。
1.1.4渠道。大部分是沿地形开挖而成,多为自流灌溉农田。渠道普遍没有进行防渗处理,渠道渗漏水量大,加上农田灌溉用水多采取漫灌、串灌、渠道间歇供水,边坡塌方沉陷较多,使渠道淤塞严重,渠道水有效利用系数低。
1.1.5进库道路。小型水库多建于山区,远离交通干线,建库时的进库道路多是不上等级、路面狭窄、坑洼不平、弯多坡陡的临时道路。经过几十年的使用,一些水库原有道路已不能通车,即使能通车,遇到下雨也是路面泥泞,边坡塌方,车辆无法通行。容易贻误抢险时间,将产生严重后果。
1.2工程管理方面
山塘水库是在计划经济时期建设的,在观念上没有把水当作商品,而是无偿提供用水服务,不收取水费,水库的运行管理费用由地方政府负责解决。
随着市场经济的发展,农村体制与经济体系发生了根本变化,水利工程管理单位职能也发生了变化。用水对象由原来的农村集体单位变成了个体农户,水库运行管理维护费用要靠收水费来维持。要向习惯于无偿供水的农户收取水费和派工维护工程变得非常困难,加之水库管理体制不顺管理混乱,个别水库无人管护,一些水库设施遭受人为破坏严重,难以发挥水库工程应有的工程效益。
2.措施
近几年来,各级政府和有关部门,非常重视水利工作,加大了水利基础设施的投资力度。作为水利工程的管理单位,要利用这难得的机遇,主动争取各级有关部门支持,多方筹集资金,对病险水库进行除险加固。同时,要促使全社会关注水利工作,加快自身管理单位的经营管理制度改革,发展多种经济,增强经济实力,适应社会主义市场经济的发展需要,逐步解决水利工程管理存在的问题。2.1工程措施
2.1.1对病险水库的大坝进行除险加固。对坝高不够,坝顶宽偏小的小型水库,要根据水库工程级别,重新进行水文计算,复核设计洪水,确定坝顶高程和坝顶宽。对于坝坡要按规范规定和坝坡稳定计算,确定坝的坡度及护坡结构。对土坝要进行坝体抗滑稳定分析复核,注意检查不均匀沉陷和裂缝出现。对于坝基渗漏大、坝体填土质量差的水库,要进行坝基防渗灌浆和坝体固结灌浆处理。
2.1.2确保溢洪道泄洪。溢洪道欠宽的,要按校核洪水的最大泄洪流量,确定溢洪道宽度和最大过水深度,以此来确定溢洪道宽度。溢洪道未衬砌的,要进行衬砌,保证溢洪道安全泄洪,以保大坝的安全。
2.1.3改造放水涵(管)洞。放水斜涵(闸)管和平涵管漏水的,根据各水库工程的特点,采用相应的处理方案,进行防漏防渗加固,漏水严重的应进行封墙后另外开凿放水隧洞。
2.1.4渠道防渗。为减少水量损失、提高渠道水利用系数、缩短放水时间及节约水量来确保灌区用水。必须对渠道进行防渗处理,其经费可以通过政府、水管单位投资和灌区受益农户投工投劳来筹集。例如,2002年胜天二号灌溉渠道受益户自筹资金10万元,对2.2km输水渠道进行砼防渗。
2.1.5完善水库对外的道路。水库对外交通道路和通讯设备,是抢险工作的根本保证。它能使抢险物资和人员迅速送达水库,避免出现重大的灾害事故。水管单位要会同交通部门把水库与公路干线连接的道路,列入当地的交通公路网进行修通。
2.2非工程措施
2.2.1加大宣传力度,提高依法治水的能力。各级政府和水管单位,要加大宣传《中华人民共和国水法》的力度,宣传水利是农业的命脉,是社会经济发展的基础;同时,水也是商品,要有价使用,要增强全社会节水意识,保护水资源。根据国家有关政策规定,按用水量对用水户征收相应的水费,共同管好水,用好水。
2.2.2落实责任,加强巡查自2004年来我县进一步明确了山塘水库管理责任。小(二)型以上水库由水行政主管单位管理,防汛责任人由所属乡(镇)的乡(镇)长和各水库电站的负责人共同承担。小(三)型水库和山塘由所在行政村管理,防汛责任人由所在行政村的村主任承担。全县山塘水库全部落实水库巡查员,1万立米以上的水库县水利局给予水库巡查员年补助资金600元。
2.2.3实行一水多用
根据山塘水库的条件和特点,因地制宜地发展适合市场需要的产业,水库不能单一依赖农业灌溉用水收费来维持,要利用自身的优势,一般有条件的可建设乡(镇)供水项目,解决乡(镇)居民生活和工业用水,也可利用水库或渠道的水头落差进行引水发电,建设相应规模的小水电站,与当地电网并网供电。
2.2.4发展多种经营
1.1用马尔可夫过程描述径流
为了计算和应用的方便,将时间序列离散化(即分为若干时段:月),相邻时段存在着依赖关系,以水库来水的3个相邻时段t1、t2、t3间径流关系进行分析。用X1、X2、X3表示3个时段的径流,三者之间的相关情况可分为2种情况:(1)直接相关。即不管X2取值怎样(或不计X2取值的影响)的条件下,X1与X3相关,称为偏相关,其相关程度用相关系数表征,可用数量表示为γ13。(2)间接相关。即因存在着X1和X2、X2和X3之间的相邻时段相关关系,故X1的大小影响着X2的大小,从而又影响着X3的大小。这种相关是由中间量X2传递的,不是直接的,因此叫间接相关。
1.2计算相应条件概率
当一年分成K个时段(月),每个时段的径流以平均值来表示,记作QK(K=1,2,3,……,K)。
应用相关理论分析,可以确定相邻时段径流QK,QK-1(如图1所示)的条件概率分布函QK,QK-1的条件概率分布函数示意数F(QK/QK-1)。其条件概率分布是一个二维分布,用概率理论及水文统计原理来推求径流的条件概率计算式。
图1相邻时段径流
研究相邻时段的径流相关联系时,应用相关系数R及回归方程式求得
(1)
隔时段相关系数则为:
(2)
式中:Q1i,Q2i,Q3i为第i年相邻时段的实测径流值;为平均值;n为径流实测系列年数。本时段径流的相关关系,应用相关中的直线相关,以自回归线性公式来表示:
(3)
式中:σK,σK-1分别为时段tk,tk-1的径流均方差;R1为相邻时段径流之间的相关系数。
相邻时段径流之间应用自回归线性相关时,其间隔时段的径流对回归线的偏离值即误差的分布,经刚性和弹性相关比较后,采用了弹性相关处理方法即偏态分布,按皮尔逊Ⅲ型曲线分布。相应于条件概率的流量QPK可由下式求得:
(4)
式中:条件变差系数,其中Cvk为变差系数。一年划分为K个时段,每个时段的径流划分为M级(即M个状态),则相邻时段的转移概率:Pkij(k=1,2,3,……,k;i,j=1,2,3,……,M)表示的含义是tk-1时段径流为状态i时,tk时段径流为状态j时的概率
而矩阵
(5)
则表示tk-1时段到tk时段状态的转移概率矩阵,显然,这个矩阵的每行各非负元素之和为1,即:
(6)
为了计算Pkij转移概率的方便,取等分的10个概率5%,15%,……95%,这样转移概率的值都为0.1,则相应的条件概率的流量Qpi由式(4)即可求得。
2动态规划
动态规划法是美国数学家贝尔曼提出的,是一种研究多阶段决策过程的数学方法。近年来广泛应用于水资源规划管理领域中
2.1动态规划数学模型
把径流当作随机过程的水库优化调度图的计算是一个多阶段的随机决策过程。它的计算模型如下。
(1)阶段:将水库调度图按月(或者旬)划分成12个相互关连的阶段(时段),以便求解
(2)状态:因相邻两个阶段的入库平均流量Qt和Qt+1之间有相关关系,以面临时段初的库水位和本时段预报径流量Qt为状态变量St(Zt-1,Qt)
(3)决策:在时段状态确定后,作一个相应的决定,即面临时段的供水量qt,同时确定了时段末水位,进行状态转移。水库水位分M级,故有M个状态转移,按0.618法在决策域内优选,对每一个状态变量St要选择一最优供水量qt,St~qt关系曲线为时段t的调度线,决策域为(QDmin,t;Qxmax,t)
对决策变量供水量qt进行所有状态优选计算时,还要进行库水位限制的检查判别,若时段末蓄水量V2大于允许的最高蓄水位或限制水位,则在水库蓄满前供水量仍按qt放水计算,当水库蓄满后则按入库水量供水。当入库水量大于电厂最大过水能力时,超过部分作为弃水
(4)状态转移:水库状态和调度图形式有关,因考虑当时入库径流和短期径流因素,水库调度中将一年划分为K个时段,每个时段由时段初库水位Z初和时段流量Qt组成水库的运行状态,而每一种状态有一个相应的决策变量供水流量qt,用函数关系表示为:
qt=q(Z初,Qt,tk)
(7)
tk为时段数,每一个决策就有一个相应的时段末库水位,水库进行了状态转移,若将水库的水位划分为Z级,径流划分为M级。一个时段的水库面临状态有Z×M种,全年水库运行状态有K×Z×M种,水库优化调度图就是对全年各种运行状态作出相应决策变量的关系图。
由式(7)可知,当时段tk的初始库水位和径流量已定时,时段的最优决策供水量是一个定值,因而下一时段tK+1的初始库水位(即时段tk末的水位)也就是一个确定值。由于下一时段tK+1的径流不是一个确定值,而是依时段tK的径流Qt变化的随机值,其值由条件概率分布函数(弹性相关)决策。因此,水库在时段tK处于状态i,而时段tK+1处于状态j的状态转移概率为Pkij,则有,而矩阵Pk=(Pkij)则表示从时段tK到时段tK+1的水库状态转移概率矩阵,Pk完全由时段tK的调度方式和径流状态转移矩阵决定。经过多年运行后,水库的运行状态达到一个稳定的概率分布
(5)效益函数:水库进行状态转移,伴随着产生了效益函数(包括了工业用水、生活用水、灌溉用水、发电用水及三个保证率)
其中灌溉用水:因灌溉需水量每年、每月、每天都不相同,因此是随机变量,极难编制计算机程序计算,故首次引入《农田水利学》的“有效雨量”概念,使整个优化计算大大简化,完全解决了水量平衡问题,整个优化计算,水量平衡达到100%
有效雨量的计算:从水库灌区试验站获取资料Mij即从1952~1999年历年(i=1952~1999,j为第i年各月(或旬))的灌溉定额(是由历年灌溉试验站实测作物需水量采用通用电算程序计算出的),而Mmax是48年中最枯水年的灌溉定额。Mmax-Mij=P0ij,i=1952,…,1999,j=1,…,12,逐一列表进行计算。把每年每月的有效雨量加到每年每月的来水量Qt中,因Mmax是常数,所以仅有随机变量Mij。其数学表达式如下:Cixj=Aixj-Bixj,即:
(8)
式中Cij为i年系列j时段(月)的有效雨量,aij为i年系列j时段农作物需水量(j可按日计算后归纳成各农作物生长期所需水量,再换算成月)。bij为i年系列j时段各类农作物综合灌溉水量。
(6)目标函数:根据水库水资源不足的具体情况,拟定在满足生活用水和工业用水保证率的条件下,尽量满足农业用水。目标函数可表示为:满足用水量保证率条件下供水量最大。目标函数计算可用下列分段线性函数求得:
f(st,qt)=qt
Qxmax≥qt≥Qxmin
(9)
f(st,qt)=qt+CA(qt-Qxmin)
Qxmin≥qt≥QDmin
f(st,qt)=Qxmax+CE(qt-Qxmax)
QDmax≥qt≥Qxmax
式中:qt为水库供水量,QDmin为系统供水下限,即保证城市生活用水和工业用水的下限;Qxmin为农业保证供水量与QDmin之和;QDmax为电厂的最大过水能力;Qxmax为农业供水量上限与QDmin之和;CE为发电专用水量小于Qxmin时的折算系数,CA为供水量小于Qxmin时的折算系数,在计算中,可先任意假设CA、CE,CA、CE与Qxmin的保证率成正比。给定一个CA、CE就可递推得出一张优化调度图,用水库多年入库流量资料按调度图进行历时操作计算,若计算结果所得保证率低于要求的保证率,则修改CA、CE重新递推计算(一般递推2~3次即可),求得另一优化调度图,再进行历时操作,直至所得保证率符合要求为止。即经过试算选择满足保证率要求的CA、CE值。
2.2动态规划递推方程以qt为t阶段的决策变量,St(Zt-1,Qt)为t阶段的状态变量,则其逆时序动态规划最优递推方程为:
Ft(St,qt)=max{ft(St,qt)+Ft+1(St+1)}qt∈Qtt=1,2,…,N
(10)
式中:Ft(St,qt)代表水库从时刻t处于状态St出发至水库运行终了时刻N(计算周期末)的目标函数值;ft(St,qt)代表时刻t水库处于状态St取供水量qt时面临时段效益期望值;Ft+1(St+1)代表水库从时刻t+1处于St+1(j状态)出发至时刻期间各时段均采用最优决策时所得的效益期望值;Qt表示计算中t时段所用的入库径流序列;pi,j为t时刻采取qt决策,系统由第t阶段的第i种状态St转移为第t+1阶段的第j种状态St+1时的条件概率,Ft+1相应St+1状态最优决策的效益。
递推方程的约束条件如下:①库水位约束Vmin,t≤Vt≤Vmax,t,即各时段的库水位不低于死水位Vmin,t,也不能超过该时段允许的最高蓄水位Vmax,t。②水量平衡约束Vt+1=Vt+(Qt-qt)·Δt-yt-Et,式中Vt+1、Vt代表时段t末、初的蓄水量;Qt、qt代表t时段平均入库径流量和供水量;yt为弃水量,Et为水库蒸发渗漏损失。③供水约束和输水能力约束QDmax,t≥qt≥QDmin,t。t时段内供水量不能超过水轮机的最大过水能力QDmax,t,也不能小于下限QDmin,t
2.3动态规划递推计算采取逆时序逐时段动态规划递推计算,即每时段对所有状态逐一地优选对应的最优决策。对时段的多个入库流量代表值所产生的效益期望值。优选方法采用0.618法,规定搜索点为20个
2.4优化调度图Howard用Z变换方法证明式(10)随年数t增加计算是收敛的,进行递推计算采取逆时序递推,即从N时段开始递推到1时段,只要知道FN(SN)即可按式(10)递推计算。开始可取库水位(库容)~蓄水量关系曲线作为初始递推线FN(SN)。当对第一个时段的所有状态优选出最优决策后,即可往前递推一个时段。当第一年逐个时段全部递推计算完毕后,还要进行第二年周期的递推计算,是因为初始递推FN(SN)是任意假设的,故第一年周期递推所得的策略并非稳定的最优策略,必需继续递推至各时段的递推线均收敛为止,这时所得的策略才是稳定的最优策略。递推线收敛的准则是:前后两年周期中同一时段的递推线相差小于规定的相对误差ε即:
|Ft(Si)n-Ft(Si)(n+1)|/Ft(Si)(n+1)≤ε
(11)
式中:Ft(Si)n代表第n年时段t递推线上相应于状态Si的未来效益值;Ft(Si)(n+1)则是第n+1年时段t递推线上同一状态Si相应的未来效益值,ε取0.001。一般最多递推两年就可以收敛,即可得出12时段或36个时段(旬)的最优调度线。这时各时段的最优决策构成一个最优策略,即为优化调度图。显然,因考虑月(或旬)、相隔月(旬)的相关,即多用了一项概率预报,则相应增加了经济效益。由于采用了马尔可夫单链弹性相关理论对径流进行处理,使水库调度图从二维坐标变成三维坐标,形成空间水库优化调度图,再由调度图换成一组以Qt为参数的方程,递推线也由一条变成一组,即优化调度线由一条线变成一组,形成一族调度曲线图,为便于实际调度时使用。
2.5动态规划计算程序动态规划的计算是一个非常复杂的过程,不同的规划问题,要用不同的计算程序。我们根据最优化(opt)问题的数学模型[2],用VISULC编制了计算程序,用递推方程找出最优解。该程序在PⅡ微机上调试成功,经实践证明其具有功能强大,使用方便,运行速度快等特点,并能自动绘出三维空间水库优化调度图及带有一组参数的调度曲线图。
3应用示例
本方法已应用于山东沐浴、跋山和黄前等几个大中型水库,都取得理想效果。仅以沐浴水库多目标优化调度的应用情况来说明。
沐浴水库位于山东省烟台地区莱阳市,控制流域面积455km2,总库容1.87亿m3。兴利库容1.07亿m3,年平均来水量6900万m3。水库每年向莱阳市供水180.0多万m3,灌溉面积0.93万hm2,水电站分东西电厂,装机容量共为1800kW,是一座具有灌溉、防洪、城市工业、生活供水、发电、养殖等综合利用的大型水利工程。如图2所示。
在沐浴水库优化调度过程中,我们用马尔可夫单链弹性相关理论对径流进行处理,将供水流量作为决策条件,在引入有效雨量的基础上,采用优选迭代试算来满足3个保证率(生活用水保证率、工业用水保证率和灌溉用水保证率)的动态规划算法,协调了生活、工业、灌溉和发电之间的关系。
图2沐浴水库运用系统示意
应用满足用水保证率条件下供水量最大为目标函数合理地解决3个保证率的计算问题;建立了动态规划数学模型[5],利用其优化调度程序计算,计算结果理想,输出了大量的表格,(如表1所示,限于篇幅,仅列一小部分),并自动绘出了水库优化调度空间图及多族调度曲线图(如图3、4所示)。利用优化调度图进行综合调节计算,在几乎不增加投资的情况下,增加了巨大的经济效益。
表1沐浴水库优化调度年序:1月份:8(单位:亿m3)
水位/m
来水量(Q)
0.6396
0.4368
0.3252
0.2591
0.2108
0.1671
0.1269
0.0938
0.0616
0.0295
最优决策水量(qt)
63.00
64.00
65.00
...
81.00
82.00
...
0.02950
0.04650
0.06650
...
0.12262
0.13155
...
0.02929
0.04617
0.06603
...
0.13063
0.05824
...
0.02909
0.04585
0.06557
...
0.12971
0.05784
...
0.02888
0.04553
0.06511
...
0.12880
0.05743
...
0.02868
0.04521
0.06466
...
0.12790
0.05703
...
0.02848
0.04490
0.06420
...
0.12701
0.05663
...
0.02828
0.04458
0.06376
...
0.12612
0.05663
...
0.02808
0.04427
0.06331
...
0.12523
0.05584
...
0.02789
0.04396
0.06287
...
0.12436
0.05546
...
0.02769
0.04365
0.06243
...
0.12349
0.05506
...
年序:48月份:12(单位:亿m3)
水位/m
来水量(Q)
0.0223
0.0170
0.0134
0.0116
0.0107
0.0089
0.0063
0.0054
0.0045
0.0027
最优决策水量(qt)
63.00
64.00
...
81.00
82.00
0.00270
0.01545
...
0.01441
0.01545
0.00268
0.01535
...
0.01535
0.01535
0.00266
0.01524
...
0.01524
0.01524
0.00264
0.0153
...
0.01553
0.01553
0.00263
0.01503
...
0.01503
0.01503
0.00261
0.01492
...
0.01492
0.01492
0.00259
0.01482
...
0.01482
0.01482
0.00257
0.01471
...
0.01471
0.01471
0.00255
0.01461
...
0.01461
0.01461
0.00253
0.01451
...
0.01451
0.01451
依据制定的水库优化调度图即马尔可夫调度图,对1952~1999年共48年水文年度的径流资料进行长系列操作计算,计算结果表明,综合利用水库优化调度后,工业用水保证率为95%,生活用水保证率为97%,灌溉保证率为80.5%;多年平均年发电量为384.7万kW·h。灌溉保证率较常规调节计算的保证率75%增加到80.5%。如维持常规计算的灌溉保证率75%,则灌溉面积可从0.97万hm2扩灌到1万hm2。原沐浴水电站设计书的多年平均年发电量为311.3万kW·h,优化调度后年发电量净增73万kW·h,增加发电量24%。常规水量平衡48年总弃水量为40102.27万m3,优化调度后弃水量大大减少,仅弃水2335.14万m3。
图3水库优化调度空间
图4水库优化调度曲线
4结语
对水库进行最优化调度过程中,须对径流过程进行正确描述,采用马尔可夫单链弹性相关理论对径流进行处理,将供水量作为决策的条件,用优选迭代试算来满足3个保证率的动态规划算法,大大加强了利用优化调度图进行综合调节计算的灵活性和针对性。本方法及计算程序也应用于山东雪野水库、黄前水库等几个大中型水库,都取得了理想效果,实践证明,本方法具有适用性和可靠性。
参考文献:
[1]张勇传.水电站优化调度[M].北京:水利电力出版社,1983.
[2]魏权,等.数学规划与优化调度[M].北京:水利电力出版社,1984.
我国现有关于水库移民后期扶持的主要政策依据来源于《大中型水利水电工程建设征地补偿和移民安置条例》(国务院[1991]第74号令,以下简称《条例》)和国家计划委员会、财政部、电力工业部和水利部联合下发的计建设[1996]526号文(以下简称“四部委文件”),其相关主要条款有:
《条例》第三条:“国家采取前期补偿、补助与后期生产扶持的办法”;《条例》第十七条:“国家设立库区建设基金,用于大中型水利水电工程库区维护和扶持移民发展生产”;《条例》第二十条:“国家对移民扶持时间为五至十年,自移民安置规划实施完毕之日算”;“四部委文件”规定:“为了做好库区移民工作……设立后期扶持基金,用于扶持库区移民发展生产和解决遗留问题……”。
二、水库移民后期扶持的原因
寻本求源,为什么需要对搬迁安置后的水库移民进行后期扶持?而且,国家还从政策上对后期扶持做出明确的规定,究其原因,主要有:
首先,水库移民是否得到妥善安置的标准是:移民生活是否逐步达到或超过原有水平。根据我国有关移民条例的规定,现阶段我国水库移民安置采取前期补偿、补助与后期生产扶持相结合的办法。也就是说,国家对移民的财产损失给予一定的补偿、补助,这是由我国现阶段社会经济发展水平和国家经济承受能力所决定的。在这一宏观政策指导下,现阶段在我国水库移民处理概算中,各种补偿标准相对较低。如果仅靠前期补偿、补助来恢复移民原有生活水平,难以办到。实践证明,只有在全部安置规划实施完毕,并经必要的扶持,移民才能逐步达到或超过原有生活水平。这是现阶段我国对水库移民进行后期扶持的根本原因。
其次,在水库移民淹没处理补偿中,虽然对移民被淹没实物给了一定补偿,而且,随着我国对水库移民问题的逐渐重视和我国社会主义市场经济制度的不断完善,我国水库移民各种淹没补偿标准渐趋科学和合理。但必须看到,一些财产给移民带来的长远收益可能远大于相应补偿。水库移民是非自愿性移民,是局部社会区域范围内的各种社会关系和构成要件受水库淹没影响而被强制性解体,并人为进行重组的过程,它不可能完全按照社会经济内在的规律性而进行。在水库移民搬迁安置过程中,受水库淹没影响,一些移民在失去原有实物性生产资料的同时,也失去许多非实物性资源,如邻里社区帮助、受雇增收、就业和创业机会等等。并且,他们对这些资源长期以来形成的“熟悉”和“适应”也被无情地剥夺,而被迫去接受和适应新的环境和事物。这无疑加大了他们将来的机会成本,增加了他们收入降低甚至是陷入贫困的风险。因而,从这一意义上说,仅对移民进行实物性补偿是远远不够的。所以,在搬迁后的一段时间内,他们应该而且需要得到扶持和帮助,尤其在生产发展方面,以便能够尽快“适应和熟悉”新的社会环境、新的生产方式,逐步获得新的收入,创造新的经济来源来恢复他们原有生活水平。如在小浪底水库库区一些移民,搬迁前人均耕地较多,广种薄收,种植结构简单,无需专门技能和更多投入,可保殷实无忧,搬迁后人均耕地很少,仅靠种地已不可能维持他们原有生活水平;还有一些移民,原可到附近煤矿打工,有的本身就是小煤矿主,收入很是理想,搬迁后,这些得天独厚的条件不复存在,而他们本身没有专长。这些移民,安置后生活水平的波动是不可避免的。对他们而言,后期扶持是必需的。
第三,由于水库移民项目的特殊性,其工程对象是“人”,是“社会”,这决定了它是一项十分繁杂的社会化系统工程,其专业性、政策性和群众性都很强。相对于一般概念上的土木工程而言,其实施难度更大,受外部环境影响更直接,可变因素更多,不可预见问题更复杂。这导致:①其实施效果,尤其是生产安置实施效果,要完全达到规划设计要求难度很大;②一些项目尤其是生产开发项目,实施后不能马上或不能完全发挥规划的预期目标和工程效益。这些都直接影响到移民生产、生活水平的恢复和提高。具体工程实施情况清楚地表明这一点(由于移民工程的特殊性,这些问题不可能完全靠加强实施管理来解决):小浪底库区一期移民安置验收资料显示,生产措施及二、三产业项目普遍存在落实不够理想的问题,义马市狂口村移民已安置人数仅占规划数的60%;由于移民建房、搬迁时间集中和大旱等原因,原有农副业无法正常生产经营,新的工副业尚未建成投产或发挥效益,部分移民粮食和经济收入有所下降,生活困难,需尽快给予扶持和帮助。
三、现有政策适合我国国情
首先,我国是社会主义国家,各级政府代表着最广大人民的根本利益,国家建设是为了全社会的可持续发展,是为了提高最广大人民的生活水平。因而,在水库移民搬迁安置过程中,虽然国家采取后期扶持与前期补偿、补助相结合的办法来安置水库移民,各项补偿标准较低。但人民群众尤其是移民,能够正确处理国家、集体和个人利益之间的关系;移民区和移民安置区的利益能够自觉服从于国家整体利益安排。这是我国现阶段移民安置办法能够顺利实施的坚实基础,这一优越性,是其他社会制度所无法比拟的。
其次,后期扶持政策有利于我国水利水电事业的快速发展。现阶段,我国仍处于社会主义初级阶段,国家综合经济承受能力有限,而一般水利水电工程投资巨大,尤其是像小浪底这样有着巨大的社会经济效益的水利枢纽工程,如果要在短期内一次性投入大量资金,可能存在方方面面的制约因素,就会在某种程度上限制水利水电事业的快速发展,制约水利工程。而后期生产扶持与前期补偿、补助相结合的移民安置政策则正好在某种程度上缓解了这一矛盾。
再次,后期扶持政策有利于移民的长治久安。现阶段,一个不可回避的事实是,绝大多数水库库区移民知识水平较低,他们参与市场竞争、寻找新的就业机会、创造新的收入来源的能力有限。这一点,在很大程度上制约着移民生产的顺利恢复和发展。另外,工程实施情况表明,生产补偿资金大量集中到位,常常被用于眼前的消费和村镇建设,或是在发展生产上好大喜功,盲目上项目。通过后期生产扶持的办法,能够弥补这些不足和避免不必要的风险。实践证明,通过后期生产扶持的办法,在移民生产生活水平的恢复过程中,能够充分发挥我国社会主义制度的优越性,很好地利用各级政府的职能。根据政策规定,后期生产扶持是在移民得到安置后,在各级政府及相关部门具体的引导调控下,一个相对长期稳定的对移民生产恢复和发展的投入阶段。它是在移民得到妥善的生活安置后进行的,避开了搬迁建设期。并且,移民一般都具备了基本的生产发展基础,并对新环境有了初步的认识和熟悉。所以,它能够从各方保证移民生产恢复发展措施得到科学的引导、规划、论证和评估。
另外,现阶段我国水库移民后期扶持的政策和做法,也符合国际惯例及世界银行非自愿移民实施导则的有关精神:除应有的补偿外,移民及其他受项目不利影响群体应能够获得项目给他们带来的效益。
四、存在的问题
1)应将后期扶持纳入整个工程概算和经济评价当中,既然国家采取的水库移民方针是前期补偿、补助与后期生产扶持相结合的办法,那么,后期扶持资金不应与工程建设资金完全分离,应与前期淹没处理补偿资金一样,全额计人工程总概算,参与工程经济评价,这有助于正确评价一个工程的综合效益。
国家对后期扶持的规划工作十分重视,四部委文件明确规定,在水利建设项目开工以前,后期扶持要与征地补偿和移民安置统一规划、落实措施,否则不能开工。但截止到目前,水库移民后期规划设计工作还没有专门性的技术规范。国家有关部门应根据国家有关的政策法规,尽快研究、制定和出台相应技术规范,以指导和规范水库移民后期扶持的规划设计工作。
2)对安置区及其他项目受影响区群体也同样需要加以扶持。现阶段我国水库移民后期政策,未对移民之外的其他受项目不利影响群体的后期扶持做出明确规定。众所周知,一个水利枢纽工程的建设,影响的不仅仅是库区的移民,其他如安置区的群众也同样会受到项目的不利影响,仅仅在方式和程度有所差别。实际工程资料表明,工程项目对这些群体造成的影响,有的还是相当严重的,尤其在收入恢复方面。我国与国际开发协会签订的小浪底移民项目《开发信贷协定》明确规定:“借款人(通过水利部)应在2000年12月31日以前建立并保持库区扶持基金,其数量应满足以向项目中的移民,或因项目而使收入受不利影响的人,和无力取得或维持他们项目前收入水平的人,提供最小限度的收入”。这表明,根据国际惯例和实际需要,其他因项目而使收入受到不利影响的人在后期扶持方面同移民具有同样的地位。这一问题应该得到重视,并应在国家有关的法规和条例中得到明确的体现。
3)有关移民后期扶持项目目标,现有政策仅做了原则性的规定,这对规范实施工作是不利的。比如,后期生产扶持应到何时、何种程度为止,是以不降低移民原有生活水平并逐步有所改善为最终目标,还是以扶持5~10年为限。如何准确界定、量化和评估移民原、现有生活水平等问题。建议国家有关部门有必要就此组织专题研究和论证,尽快制定出相应的规范和办法,尽快研究制定以社会效益为主的工程的后期扶持资金筹措办法,如小浪底工程,以防洪、供水和灌溉为主,它能产生巨大的社会效益,但发电量很小。根据国家现有政策和办法,从工程直接经济效益中提取的后期扶持基金,满足不了移民后期扶持的资金需求。这一问题,“四部委文件”虽然已注意到,并指出将另行研究制定办法,但至目前仍是一个政策空白,它已经影响到一些项目的运作。小浪底库区一期移民工程已于1997年完成搬迁,但后期扶持资金缺口问题至今仍未能得到有效落实,它已经影响到小浪底移民后期生产扶持工作的顺利开展。
五、具体实践及思考
应该对搬迁后的水库移民进行必要的后期扶持,这已是我们大家的共识。并且,我国现有水库移民后期扶持政策也比较适合我国现阶段基本国情和工程实际。因此,在水库移民搬迁安置过程中,后期扶持对移民生产生活水平的逐步恢复和提高起着十分重要的作用。但在具体的工作中,为更好地做好水库移民的后期扶持工作,有几个问题应该得到重视。
1.加强前期生产补偿资金的计划管理是做好后期扶持的基础
现阶段,虽然我国水库移民补偿标准较低,但,国家已越来越重视这一问题,并尽可能对移民做出合理的经济补偿,这一趋势已在相关法律条例中得到体现。并且,在建水利工程移民补偿标准都较以前有了很大的提高。如小浪底水库移民工程,水库淹没实物指标,从房窑到附属物、从主房到鸡舍、从土地到零星树木,都逐一进行调查和补偿。所有实物补偿单价都经规划设计人员详细的分析论证后确定。更重要的是,小浪底整个移民生产安置发展规划努力贯彻“使移民达到或超过原有生活水平”的原则。设计人员在做生产安置规划时,反复进行生产安置规划投资平衡,当移民生产补偿资金(主要包括土地补偿补助费、水利设施补偿费、村办企业补偿费和集体农副业补偿费)满足不了规划所需的生产安置资金时,设计人员就在国家法规允许的范围内调整土地补偿补助倍数,直至生产补偿费用满足生产规划投资。而且,国家最终批复的小浪底土地补偿补助倍数普遍高于规划上报倍数。因而,在后期生产扶持开始以前,小浪底水库移民生产恢复和开发已有了较充裕的资金。
以小浪底水库库区二、三期移民生产措施规划投资和补偿费用为例:规划生产开发投资为119580万元(其中不到50%直接用于征地),其中河南省为69922万元,山西省为49658万元;相应的补偿补助费用为143674万元,其中河南省为92931万元,山西省为50743万元。相对于规划投资,补偿费用剩余额为24094万元,其中河南省剩余23010万元,山西省剩余1085万元(以上投资数均为小浪底库区二、三期规划概算上报数)。这些数字可以清楚地说明:小浪底移民项目,在后期扶持开始前,国家就已经投入了相当的资金去恢复和提高搬迁后移民的生产、生活水平。因此,小浪底移民生产、生活水平是否能够得到恢复和发展,取决于整个移民生产安置规划的顺利实施和高质量地完成,后期扶持只是移民生产开发规划及其实施效果的一种保障、补充和完善。用好移民生产安置补偿资金,加强生产补偿资金的管理,是整个小浪底移民项目成功实施的关键,也是后期扶持的前提条件和工作基础。这在小浪底项目中既有成功的经验,也有教训。根据小浪底库区一期移民安置验收报告,移民新村及专项建设超标(其中新村建设实施投资占规划数的144%),出现投资差额,挤占生产等费用,生产措施及二、三产业项目普遍存在着落实不够理想的问题,给移民搬迁后的生产、生活带来不利影响;在二、三期移民实施中,小浪底已着手清理和规范生产补偿资金的使用,并拟对生产资金的下达、使用及开发项目的选定和实施制定一系列的管理办法和制度。现在,小浪底库区二、三期移民生产开发正按规划计划开展,这为后期扶持工作打下了良好的基础。
2.后期扶持的指导思想和态度要正确
由于历史的原因,水库移民习惯性地对后期扶持存在过大的依赖性,认为国家的后期扶持是自己搬迁后生活水平能够恢复的惟一途径。人们在实施小浪底移民项目中就或多或少地存在这种思想。应该指出,这种错误思想的后果是相当严重的。如前所述,现阶段,在水库移民安置过程中,如果弃前期生产安置和开发于不顾,却对后期扶持抱有过大的期望是完全没有理由也不切合实际的,这必然造成工作的极大被动。因此,各级移民实施机构及每个移民对后期扶持都应抱有合理的预期和正确的态度。
3.后期扶持规划要科学合理
规划是实施的灵魂,要想做好后期扶持工作,首先就要有一个科学合理的规划。由于后期扶持工作的特殊性,水库移民后期扶持规划应分两个阶段进行。第一阶段是移民项目的规划阶段,在这一阶段,对后期扶持应有一个宏观的指导性规划,主要是资金筹措和措施落实。第二阶段,根据国家批准的宏观规划,针对移民搬迁安置实施情况,分村、组做出详细具体的实施规划设计。后期扶持的规划设计要实事求是,因地制宜。
4.移民后期扶持资金要正确使用
一、概述
王屋山水库位于河南省济源市西北部60公里逢石河支流铁山河上,是一座以防洪为主,结合灌溉、供水、发电等综合利用的中型水库。总库容690万立方米,兴利库容523万立方米,控制流域面积101平方公里。大坝为混凝土双曲拱坝,最大坝高77.3米,坝顶高程712.3米。溢流堰为厚1.6米,高3.8米的拱形薄壁堰,堰顶高程705.6米。
该水库溢洪道主要有两个问题:一是溢流堰施工质量差,下泄水流紊乱,汇洪能力小;二是溢洪道下游陡坡段基岩风化严重,冲恻成深槽,严重危及水库正常泄洪。为解决溢洪道上述问题,本文就该水库溢洪道除险加固方案进行分析。
二、溢流堰改建方案分析
该水库溢洪道原溢流堰为拱形薄壁堰,由于施工质量差,过堰水流紊乱紊乱,泄洪能力小需要改建,那么采用什么方案进行改进呢?我们经过研究提出三个改建方案:
(一)在溢洪道平台上游建实用堰方案
该方案需要拆除原拱形薄壁堰,在溢洪道平台上游建实用堰,实用堰下游底板进行钢筋土护砌。实用堰堰面为WES曲线,下游接反孤段,堰顶宽50米不变。根据计算,堰顶高程为705.28米,相应兴利库容492万立方米,溢洪道最大下泄流量1932立方米每秒,工程费用36.5万元。
(二)在溢洪道平台下游建实用堰方案
该方案需要拆除原拱形薄壁堰,在溢洪道平台下游建实用堰,实用堰上游底板进行钢筋混凝土护砌。堰顶宽及堰面曲线同上。根据计算,堰顶高程为705.3米,相应兴利库容494万立方米,溢洪道最大下泄流量1935立方米每秒,工程费用27万元。
(三)溢洪道上建迷宫堰方案
由于该水库位于资源十分紧缺的山区,迫切需要水库能增加蓄水量。迷宫堰是我国近十几年才引进的一种新技术,堰顶轴线呈折线型,泄流能力大大高于传统的直线堰,在堰顶宽不变情况下,既能满足泄洪要求,还能抬高堰项高程,增加兴利库容,从而同时满足泄洪和增加水库蓄水量两个要求。
根据计算、研究,迷宫堰采用倒四宫,单宫宽12.5米,单宫堰展长32.5米,展宽比2..6,堰顶宽50米,堰高4.26米,堰顶最大水头5.44米,最大水头堰高比1.277,堰顶高程706.56米,相应兴利库容543万立方米,工程费用49万元。
(四)方案分析
该水库溢洪道除险加固三个方案主要技术经济指标见表1。
通过对上述三个方案进行技术经济比较我们认为,虽然建迷宫堰方案比前两个方案工程费用多一些,但该方案不仅能满足泄洪要求,还能使水库兴利库容提高51万立方米(提高10%),这对于水资源十分宝贵的山区来说,是非常重要的。所以溢流堰改建方案确定采用在溢洪道上建迷宫堰方案。
三、溢洪道下游陡坡段加固方案分析
溢洪道平台出口至下游河床落差较大,岸坡陡峭,基岩风化严重,经二十多年运行,已形成三道深槽,急需加固处理,为此我们提出以下两个加固方案:
(一)下游陡坡护砌方案
由于陡坡上部岩石节理发育,风化较严重,而下部岩石较完整坚硬,因而主要对陡坡上部护砌。没东西向节理面开挖后做混凝土护面,护面长度为25米。陡坡下部的冲坑和几条较大张开节理做适当开挖后用混凝土浇筑填平。在接近下游处建垂直陡坎。由于顺陡坡水流流速很大,直接威胁河对岩防汛道路,故对岩防汛道路也需要护砌。该方案工程费用为97万元。
(二)挑流方案
溢洪道下游修挑流鼻坎,通过迷宫堰的水流经挑澈卤坎直接挑落到下游河床内,使溢洪道陡坡免受冲刷。落水点至挑流鼻坎水平距离控制在75~160米,垂直距离为35.7米。挑射角采用25o。经计算,河床冲刷坑深度为13.9米,挑射距离为83.7米,其工程费用为55万元。
1.2丹江口水库地震及次生灾害的研究情况及意义自1970年蓄水至1985年,库区内诱发地震800余次,南水北调中线丹江口大坝加高工程竣工后,坝高将由162m增至176.6m,正常蓄水位将升至170m,库容将从210亿m3增至339.1亿m3,加大了水库再次诱发地震的可能性。中国地震局地震研究所表明:二期蓄水后,水库水域范围扩大,在新淹没区内具有发震构造条件的部位上,发生5级作用的地震是有可能的。一般天然地震在主震发生后,总体上震级水平呈衰减趋势,在震情发展的预测分析上较有把握,而水库发震机理和诱震因素很复杂,在震群活跃期震级往往维持在一定的水复发作,趋势判断难度很大,从而加大了应急决策的难度。2006年,湖北省政府确定了十堰城区、丹江口、竹溪、竹山、房县为省地震重点监视防御区,开展丹江口水库诱发地震研究、地震及次生灾害的防治,对保障水库上下游人民生命财产安全和南水北调中线工程的供水安全具有重要意义。
2丹江口水库地震灾害的应急管理工作情况
2.1编制完成《丹江口水库防洪抢险应急预案》预案以切实做好水库遭遇突发事件时的防洪抢险调度和险情抢护工作、力保水库工程安全、最大程度保障人民群众生命安全、减少损失为目的,对险情监测与报告、险情抢护、应急保障等方面应急工作进行了严格、细致的规定和部署,并根据水库管理的内、外部环境变化作适时的调整,为水库面对突发事件时的防洪抢险应急工作提供了指导。
2.2水库防洪调度积累了丰富的应急管理经验,具备一定的地震灾害应急能力多年的防洪调度积累了丰富的应急处理经验,培养了大批运行、检修专业人员。2008年抗击雪灾和四川抗震救灾中,汉江集团的抢险救灾队伍分别担负了抢修郴州城区主干线“两桂”线和疏通高危险级的文家坝堰塞湖的任务,体现了我们在电力、水利应急抢险方面的技术实力。
3丹江口水库加强地震灾害应急管理工作的对策与措施
3.1加强地震监测台网的建设,提高地震灾害的预警能力。目前,丹江口水库的遥测地震台网的技术水平为第二代,随着二期加高工程的进行,应建设和三峡同级的第四代综合观测和数字地震遥测台网。对可能诱发地震的地段要设专业地震台网进行地震活动特征监测,以及各种地震前兆的监测研究,根据诱震预测采取防、治相结合的抗震措施。这样不仅有利于水库的防洪安全、水库的安全调水和周边民众的生活安全,还可为丹江口水库诱发地震研究提供宝贵的数据资料,为防震减灾打下坚实的基础。
3.2制订、完善和落实水库防震减灾应急预案,加强预案的科学性及可操作性预案制订、完善和落实中应注重以下方面的问题:
3.2.1须做到一旦地震,应快速对大坝的安全作出地震反应评价,提出应急措施,制定抗震减灾方案,并通过远程通信网络将抗震减灾的方案与措施在最短的时间内呈报至决策部门,使地震引起的直接与次生性灾害降至最低限度。
3.2.2预防措施重点要对在强震中最易破坏的部分进行改进,或加强结构,或改变型式,提高其抗震能力,如变电站的构架、送出线路的杆塔、设备仪表的保护、闸门的启闭系统、土石坝坝坡、上坝道路等。水利工程的破坏主要是变电、输电架构和送出线路的倒塌、送电中断;机电设备、仪表、通讯、备用电源的损坏;其次是边坡崩塌,交通中断;泄洪设施如闸门、启闭机的破坏,导致不能正常启闭泄洪;厂房围墙和生活设施倒塌。地震灾害发生后,关键要密切监测和巡查水利工程的可能受损结构、部位及设施,及时对险情进行应急处理,使地震灾害的损失和危害降至最小。
3.2.3地震灾害中水利工程的应急处理还涉及到水、雨、工情的监测预报和水利工程的优化调度问题。除降雨、余震等引发的山洪、滑坡、泥石流等对水利工程造成的不利影响外,山区河流沿岸的崩山、滑坡、泥石流,可能壅堵河道,形成堰塞湖等次生灾害,当湖泊水位上升到一定高度后,可能冲溃堵塞坝,形成溃坝灾害,对下游大坝造成冲击。因此,预案应对工程进行科学合理的调度,在可能的情况下,既保证正常的供水、供电,又要保证工程的安全,做好准备确保大坝的泄洪设施安全,让大坝顺利泄水,降低蓄水位,甚至考虑腾空库容,避免出现溃坝事故。预案中还需强调,水利部门有权对易发生次生灾害的设施采取紧急处置措施,加强监控,还有必要提出应急性的群众转移、避灾方案,情况紧急时,可强制组织下游群众避灾疏散,以防止灾害扩展,减轻或消除危害。
3.2.4应发展应急通信优势技术,建立起一套空中与地面相结合、有线与无线相结合、固定与机动相结合的立体应急通信系统,加强互联互通监管和通信相关设施保护工作。制定详尽周密的应急通信保障预案,还应定期进行应急通信演练活动。
3.2.5与地方政府积极协作,开展防震减灾科学知识的普及和宣传教育及人员培训和应急演练,建立地震应急避难场所,推进抢险救援志愿者队伍建设。
3.3加强水库管理单位与地方政府间的沟通和协调,紧密结合内、外部应急预案
2工程管理考核主要做法
2.1切实加强组织领导
《河南省水库工程管理考核标准(试行)》分为组织管理、安全管理、运行管理和经济管理4大类30个小项,每一个小项中又包含了大量具体的内容。考核内容非常全面,涵盖了水库管理工作的方方面面,单靠一个部门不能完成此项工作,只有领导高度重视,充分调动所有部门积极参与,才能保证水库工程管理考核得以顺利进行。为此,彰武南海水库工程管理局成立了由局长担任组长,书记、副局长担任副组长,各科室站所负责人为成员的局工程管理考核工作领导小组,认真组织学习《河南省水库工程管理考核标准(试行)》,深刻领会考核内容。同时,在考核前,专门召开工程管理考核专题工作会议,全面安排部署工程管理考核工作,并在每次工作例会、局长办公会上,都将工程管理考核工作作为重要工作进行安排。
2.2抓好专项整改工作
按照《河南省水库工程管理考核标准(试行)》,水库工程管理局认真梳理水库管理中存在的不足,实事求是地制定整改目标。2012年完成了省级文明单位的重新申报、挂牌工作,2013年完成了彰武南海水库工程管理局档案认证省一级。在2012-2013年度工程管理考核之后,水库工程管理局正在全力推进管理现代化工作。
2.3扎实做好日常工程管理工作
水库工程管理考核虽然牵涉面较广,但4大类30小项中,工程管理就占了20个小项,仅运行管理类就占到全部分值的2/5。由此可见,做好日常工程管理工作非常重要。
2.3.1不断充实、完善各项管理规章制度
按照《水库大坝安全管理条例》、《土石坝安全检测技术规范(SL60-1994)》《河南省水库工程管理考核标准(试行)》等相关法律、法规及规程、规范,并结合彰武水库实际情况,分别制定、修改、完善了《彰武水库大坝及输泄水建筑物巡视检查制度》、《彰武水库工程观测制度》、《彰武水库闸门及启闭机操作规程》等20项工程管理制度和《彰武水库档案收集整理制度》、《彰武水库档案保管制度》等13项档案管理制度。同时,还收集了相关科室的各项规章制度。
2.3.2认真做好各项检查养护记录
严格按照水库工程管理考核标准,建立、健全了工程检查、工程观测、工程养护、机电设备维护、工程维修、报汛及洪水预报、防洪调度、兴利调度、操作运行等各项检查养护记录。认真填写所有记录,所有记录必须清晰清楚,不能留有空白,如最为常见的是认为某些数字为零就不填写了,是零的就要填写为零,否则检查人员认为检查记录不完整。
2.4认真准备备查资料
认真对照《河南省水库工程管理考核标准(试行)》的4大类30个小项,将收集好的每一小项的备查资料装订成册并放到一个档案盒中,每个档案盒内均打印有资料目录,并专门设计了档案盒脊背,30个档案盒一字排开,方便考核专家容易找到自己要找的资料,同时能给考核专家留下良好的印象。
2.5精心编写自检报告
对照《河南省水库工程管理考核标准(试行)》的有关内容,彰武南海水库工程管理局全面开展自检,按照省水利厅下发的河南省水库工程管理考核自检报告大纲要求,逐项进行对照说明、打分,完成自检报告编写工作。
2.6做好大坝及输泄水建筑物的现场维修维护
在搞好日常维修维护工作的基础上,工程管理科在考核前,提前拿出一个较为全面的工程维修计划报水库管理局,批复后合理安排维修工作,并确保在工程管理考核前全面完成工程施工任务。
3水库工程管理考核存在的问题
3.1专业技术人才缺乏
彰武南海水库工程管理局从事工程技术管理的大多为二十世纪八九十年代毕业的中专生,且专业又大多是水工专业,专业单一,知识老化,不能满足现代化水库管理要求,水库现在尤其缺乏与工程较为紧密的高素质人才,如洪水预报、大坝安全监测自动化、机电设备等专业技术人才。
3.2彰武库区确权划界困难
彰武水库建于时代,管理单位几经变更,资料移交不完备,存在丢失现象,导致当时兴建水库时移民征地原始资料极为不全,存在历史遗留问题,且库区土地证办理尚需经费较多,彰武水库库区确权划界工作存在困难,仅靠水库工程管理局很难完成此项工作。
3.3库内网箱养鱼泛滥
目前,两水库网箱养鱼泛滥成灾,逐年呈递增趋势,致使水库水质严重恶化。同时,由于养鱼网箱占据了库内主河床,距离溢洪道、输水洞等输泄水建筑物较近,一旦发生大洪水,势必影响水库行洪。水库网箱已成为影响水库健康运行的新隐患。
4进一步做好水库工程管理考核工作的对策
4.1加强人才的培养和引进
针对水库工程实际,根据专业技术人才现状,采取请进来、送出去的办法,邀请专家学者到水库管理局现场讲解技术要点和管理经验,派工程技术和关键岗位人员参加大学院校和科研单位举办的相关知识培训班,提升现有工程技术人员和关键岗位人员的专业技能水平。同时,建议上级主管部门和水库管理局能招聘一些洪水预报、大坝安全监测自动化、机电设备等专业技术人才,确保工程技术人员能够满足水库现代化管理要求,为提升工程技术管理奠定人才基础。
4.2实行目标管理责任制
水库工程管理考核要实行目标管理责任制,将工程管理考核工作任务分解到各科室站所,切实做到分工明确、责任到人、各司其职、密切配合,确保全面、积极地开展水库工程管理考核工作。按照工程管理考核分解工作,考核领导小组办公室要做好逐项督促、检查、落实的后续工作,督导相关科室上报各自负责的项目考核备查资料,认真、仔细检查相关科室上报的备查资料,明确指出存在问题,要求其限期进行补充、完善,直到符合要求为止。工程管理考核工作要与科室年度评先挂钩,实行一票否决制。
4.3做好日常维修维护工程
水库管理范围线长面广,游人较多,人为破坏、自然损坏已经成为大坝、输泄水建筑物等工程设施毁坏的主要因素。必须要求相关工作人员严格执行工程巡视检查制度和工程维修养护制度,加强工程检查,发现问题及时进行维修处理,切实做到养重于防、防重于抢,把水库工程管理中的维修维护考核标准落实到日常管理工作中,将工程隐患消灭萌芽状态,坚决杜绝发生工程安全责任事故,始终保持所有工程设施处于良好运行状态。