小型水库建设在中小河流治理中的成效

郑晓坚ZHENG Xiao-jian

（永宁县水务局，永宁 750100）

1 流域概况

贺兰山东麓山势陡峭，植被稀疏，沟道发育，多呈长条形，且垂直于山脊平行排列。山前坡地比降较缓，沟道入坡地后，分汊串流，多分为2-3 汊，呈“倒树杈状”。有大小山洪沟67 条，山地总面积3663km2。沟道集水面积从3-5 km2至几百km2不等。山洪沟道多为季节性河道，少数沟道有常流水，其他沟道除发生洪水外，多为干沟。地面径流以暴雨洪水形式出现，难以利用，最北部3 条山洪沟直接导洪入黄，其它沟道小洪水呈漫流损失于洪积坡地，大洪水则冲入下部的拦洪库、排水沟、傍山渠道等。本次治理范围涉及贺兰山东麓4 条山洪沟，自北向南分别为大井南沟、红井沟、夹子沟和腰石井沟。涉及山洪沟道基本情况表见表1。

随着经济社会的发展以及银川都市圈的建设，对区域防洪保安的需求愈加突出，需要对贺兰山东麓月亮沟至榆树沟段防洪体系进行调整。本次扩建腰石井拦洪库，就是调整后防洪体系的重要组成部分，对进一步完善区域防洪体系，提高防洪减灾能力，保障区域防洪安全及沿线人民群众生命财产安全，维护地方经济社会发展具有重要作用。

2 工程建设方案

根据本工程防洪体系总体布局，规划由腰石井沟导洪堤将大井沟南侧部分坡积水、红井沟、柳渠沟50 年一遇洪水自北向南导入现状腰石井沟拦洪库，扩整现腰石井沟拦洪库下游砂坑形成腰石井下库，使其形成上、下库联调，以满足防洪任务，根据现状地形条件，本次设计拟定两个库址方案进行比选：

方案一：本方案腰石井下游拦洪库库址位于现有腰石井拦洪库东侧，拟建库区现状采砂坑最低点坑底地面高程为1240.00m，最高点高程为1259.00m，高差19m，按照拦洪库规模确定，腰石井下游拦洪库总库容103.03 万m3，根据现有地形条件，拦洪库库盘主要以上游进行扩挖，下游进行修筑拦洪堤形成拦洪库，设计库盘底高程为1242.00m，库盘底面轮廓为矩形，长465.00m，宽304.00m，本方案占地面积约450 亩，库盘上游开挖坡脚线自原腰石井拦洪库坝顶道路东侧173m 处作为库底边界，设计开挖坡比为1:5.0，边坡为自然开挖土石边坡。下游修筑拦洪堤长800.0m，堤顶高程为1251.00m，堤高9.0m，堤顶宽度为6.0m，堤顶兼做巡护道路使用，堤顶设5.0m 宽150mm 厚的泥结石路面，拦洪堤迎水面坡比为1:3.0，下游坡面为1:2.0，上、下游边坡均采用自然开挖土石边坡。

方案二：本方案腰石井下游拦洪库库址位于现有腰石井拦洪库泄洪沟道下游距已建腰石井拦洪库约1.58km 至2.77km 段现状沟槽形成上、下梯级水库，拟建上库现状地面高程为1210.00m，下库现状地面高程为1194.00m，现状拟建上库址坑底以外地面高程为1228.00m，下库现状坑底以外地面高程为1204.00m，本方案占地面积约300 亩。上述两库址方案平面布置示意图如图1。

图1 库址方案平面布置示意图

经综合比较：方案一的优点是工程占地不涉及光伏产业的用地范围，不存在建设用地协调，缺点是工程投资相对较高；方案二的优点是在不考虑征地补偿前提下工程投资费用较低，缺点是库址布置在现有光伏产业的用地范围，需进行用地协调。综合上述优缺点及便于后续运行管理，采用方案一。腰石井沟下游拦洪库方案投资比较表见表2。

表2 拦洪库方案投资比较表

3 主要施工做法

3.1 工程主要建设内容 新建腰石井拦洪库1 座，坝型为均质土坝，总库容103.3 万m3；新建进水建筑物1 座，由进口段、控制段、陡坡段、消能段和海曼段组成；新建退水闸1 座，为单孔开敞式结构，闸孔尺寸2.0×2.0m，采用钢筋砼现浇结构，配套闸门、启闭设备及闸房；闸后接钢筋砼输水箱涵长24m；新建巡护道路1133m，结构为泥结石路面。主要工程量汇总表见表3。

表3 工程量汇总表

3.2 土方工程施工方法 本工程主要工程量为拦洪库坝体土方开挖和回填。土方开挖采用挖掘机，土方上车采用装载机配合挖掘机，运输采用自卸汽车，坝体填筑采用为装载机，碾压机具使用12t~15t 平碾碾压。土方开挖以挖掘机为主，人工为辅。

3.2.1 坝体土方工程施工工艺

①坝体土方开挖工程工艺流程：施工准备→测量放线→场地清理→挖掘机挖土→人工修整→验收。

②坝体土方回填工程工艺流程：施工准备→机械回填→人工整平→碾压机压实→验收。拦洪库坝体土方工程施工流程图如图2。

图2 坝体土方工程施工流程图

3.2.2 建筑物工程施工工艺

施工工艺流程：施工准备→测量放线→机械挖土（机械为主，人工为辅）→土方回填→砼施工→验收。

①土方开挖及回填。土方开挖以机械为主，人工为辅的施工方法。开挖以建筑物基础底面周边向外扩大50cm作为基底开挖面，建筑物基础土方填筑采用机械为主，人工为辅，回填土分层填筑，为确保土方压实度，采用平板夯结合蛙夯进行夯实。拦洪库进水建筑物施工流程图如图3。

图3 进水建筑物施工流程图

②砼工程施工。建筑物工程施工严格执行水利部《水工混凝土施工规范》（SL677-2014）和《水工混凝土试验规程》（SL352-2006）中的有关规定。砼采用商品砼浇筑，机械振捣，钢筋砼结构，砼保护层厚度严格按设计要求控制。施工完毕恢复原沟道地貌，清除杂物及临时建筑。

③闸门及启闭机安装。

1）闸门安装。闸门制作与安装标准符合《水工建筑物金属结构制造、安装及验收规范》（SLJ201，DLJ201）的有关规定。闸门埋件位置准确、坚固可靠、锚栓露出长度具有足够的调整余地，以便闸门安装。埋件安装检查合格后，浇筑二期混凝土。闸门在吊运过程中采取保护措施，严防构件变形和加工面损伤。闸门安装前，对门槽、门坎进行清理，止水座板及轨道面不得有水泥渣、油污、焊疤、凹坑等。焊缝接头处需修磨平整，必要时可进行焊缝探伤，确保焊缝质量。

闸门安装工艺流程：对闸门外观进行检查→闸门放置门底坎→按照预埋件位置调整止水和支撑导向部件→安装闸门拉杆→门槽内试验闸门的提升和关闭。

2）启闭机安装。启闭机安装，以闸门起吊中心为基准，纵、横向中心偏差控制在3mm 以内，水平偏差控制在0.5/1000 以内，高程偏差控制在5mm 以内。

启闭机安装工艺流程：对启闭机外观进行检查→启闭机吊装至指定位置→按照预埋件位置调整启闭机→固定启闭机基座→启闭机空运转试验→启闭机与闸门连接→启闭机、闸门无水试验→启闭机动载试验。

4 治理成果

宁夏中小河流治理项目永宁县中干沟下段治理工程初步设计报告由银川市水务局批复后，该工程于2020 年8 月开工，2021 年5 月完成全部建设内容，2022 年4 月1通过县级验收，运行良好。

4.1 新建腰石井下游拦洪库泄洪闸水位流量关系曲线（图4）

图4 拦洪库泄洪闸水位流量关系曲线

4.2 防洪效益 本工程的主要效益体现在防洪减灾方面。随着闽宁镇区新规划的落实，新镇格局正逐步形成，从而带动闽宁镇经济快速发展，现状闽宁镇防洪体系滞蓄能力严重不足，给闽宁镇带来很大洪水威胁，通过扩建腰石井拦洪库，进一步完善区域防洪体系，提高防洪减灾能力，为保障区域防洪安全及沿线人民群众生命财产安全，促进地方经济社会发展打下坚实的基础。

依据《水利建设项目经济评价规范》（SL72－2013）、《建设项目经济评价方法及参数》（第三版），国民经济评价社会折现率取6%，计算得出：内部收益率6.85%，效益费用比1.10，经济净现值15.5 万元。

4.3 生态效益 项目实施后，区域林草覆盖面积增大，林草郁闭度将大幅度提高，区域小气候将得到有效调节，项目区周边地区水分状况和热量状况将明显改观，生态系统功能增强，区域抗御自然灾害的能力提高，单位面积生物产量会大幅度提高，生态环境将明显改善。

4.4 社会效益 通过新建拦滞洪工程，确保标准内洪水区域防洪安全，遇超标准洪水把损失减少到最低限度，为当地经济社会发展创造良好条件。工程建设有效保护了生态环境，实现人与自然和谐相处和促进经济社会的可持续发展。本工程的建设维护了民族地区的社会稳定，树立了党和政府在人民群众中的良好形象。