——三台县祠堂湾水库工程建设纪实
在党的二十大即将在首都北京胜利开幕之际,2022年10月12日,以三台武引祠堂湾水库开建为代表,四川省绵阳市重大水利项目17个,总投资100.18亿元全面启动。其中,三台县境内的祠堂湾水库工程、县域水网一期工程、城乡供水一体化(南、北片区)规建投资25.39亿元,占绵阳市重大水利项目四分之一。
现任绵阳市人民政府副市长、原三台县委书记吴明禹曾表示:全市重大工程建设推进会在三台县的胜利召开,无疑就是对三台县多年来重大水利项目建设管理工作的高度肯定,也为三台党群干群进一步落实好农田水利高质量发展提振了无比信心。”正值水利施工黄金季,三台水利行业深入践行“一线工作法”,增进质量安全,顺排工序、倒排工期、挂图作战,确保民生水利项目早建成、早见效。绵阳市水利局党组书记、局长马建光认为:“绵阳各地按照储备一批,开工加快建设一批,尽快投产一批来推动民生水利建设发展,形成全市完备的水网,确保拼经济、搞建设、促发展系列年度目标的实现,确保水利百日攻坚战早日完成。”
继上世纪修成“都江堰人民渠鲁班水库、团结水库、红旗堰水库和武引水利一期工程”之后,祠堂湾水库无疑成为三台县又一重大标志性水利,也是四川省绵阳市十余年来开工建设的唯一一座中型水库。项目建成后可保障每年1100余万立方米供水和8万余亩农业灌溉以及县乡50多万人的安全应急用水。绵阳宏达环水投资有限公司执行董事助理李彬说:我们将添措施、抓落实,在保证工程质量和安全的前提下,狠抓进度,为项目建设早日发挥效益全力以赴。
中央一号文件提出:要加快大中型灌区续建配套节水改造,在水土资源适宜地区发展一批现代灌区,优先推动建成高标准农田。为此,绵阳三台坚定贯彻中央和省市县委决策部署,科学规划,系统治理,以补齐民生水利短板、改善用水环境为出发点,全力疏通城乡供用水“最后一公里”,确保防汛抗旱、减灾保灌“源头活水”及时送达田间地头。位于水库枢纽下的村民谢方海说:从1958年开始,绵阳武引水利建设曾经历过三上两下的曲折,永新馍馍店谢家祠堂周边的群众惜水爱水护水真的盼了六十多年,现在这座祠堂湾大水库终于开工建设啦,我们老百姓真是太高兴了!
1.中型祠堂湾水库建设必要性
四川三台位于成渝地区双城经济圈,幅员2660 平方公里,总人口148万,是全国粮食生产重点县和四川县域经济发展先进县。县境以丘陵为主,水资源严重短缺,县城涪江以东属运行多年的武引水利一期尾灌区,随着经济社会发展,武引三台灌区供需水矛盾日渐突出,灌区供水已不能满足区域农业灌溉及乡村用水需求。同时,县城区饮用水源为涪江单一水源,缺乏应急备用水源地,不满足水安全保障要求。
1.1项目水库潜力
祠堂湾水库地处三台县新德镇永新境内,是全国《水利改革发展“十三五”规划》《四川省“十三五”水利发展规划》拟建中型水利项目,工程开发任务为农业灌溉、乡村供水,并作为县城区应急备用水源。水源地建成后,对保障当地粮食生产安全和城乡供水安全,巩固拓展脱贫攻坚成果,促进乡村振兴和经济社会健康发展具有重大意义。水库正常蓄水472米,相应库容1856万方,总库容1937万方,兴利库容1612万方,受益农田8.12万亩,安全饮水补充保障5.74万人。工程等别为Ⅲ等,校核洪水标准为20年一遇。
1.2项目水库规划
水库大坝位于三台县新德镇永征村(原永新镇永久村)三道河上游董家沟苟家湾下游约100米处,河床布置大坝。大坝右岸山体内布置取水洞和放空(导流)洞,在库区右岸武引水利高高分支渠桩号25+600处布置充水建筑物,在库尾黄粱垭口布置提灌泵站,提水至高高分支渠中段,灌区建设1条干管兼顾农灌及向县城应急备水。其中:农业灌溉供水763万方,农村人畜供水127万方,乡镇生活供水233万方。惠及现在的富顺、新德、北坝3镇27村。项目分为水库枢纽和输水工程两部分,计划总工期29个月。
1.3项目水库投资
根据水利现行建管规定,纳入武引灌区祠堂湾水库项目总投资的主要建设内容为枢纽工程和输水工程。按照2022年5月价格水平估算该工程总投资为65882万元(水库枢纽58654万元,输水工程7228万元),其中工程部分29660万元,建设征地移民32174万元,生态环保投资1221万元,水土保持投资2827 万元。主要依据调整方案重新编定投资概算。资金来源包括申请中央、省级财政补助资金和绵阳三台地方政府自筹。水库工程项目法人为三台县武引工程建设管理局。
2.关于祠堂湾水库初设优化
切实对水库长远规划符合性、建设规模及内容合理性、技术方案可行性、综合影响可控性、投资估算合理性等方面进行推敲。对工程技术方案实施优化:一是完善水文、地质等基础资料。二是将工程现状水平年由2017年调整为2020年,结合国土三调资料复核农灌面积,复核修正灌区水量平衡计算成果。三是优化枢纽工程设计方案,调整优化输水工程设计。四是完善水库施工组织设计、环境保护及水土保持等内容。五是投资估算由2019年6月调整为2022年5月。六是补充水库安全评价等内容。
2.1项目建设观点
祠堂湾水库初设优化依据充分、内容完整,须达到水利可研报告编制深度要求。项目建设之需要,合符相关规划。保障建设任务与规模合适,建设方案可行,投资估算合理。建设业主须完成可研阶段所需专题报告并经相关部门审查。待依法依规办理建设项目用地预审与选址意见书,经批准再作为开展下阶段工作依据。要按照《祠堂湾水库工程安全生产条件和设施综合分析报告》综合评价结论,在后续设计、水利施工及运行管理等环节落实相应对策措施,确保水安全。
2.2项目技术建议
一是结合三台武引工程完善水情自动测报系统设计方案。二是进一步复核单薄山脊防渗处理范围。三是结合坝体分区、筑坝材料试验成果再复核坝坡稳定性,优化坝体结构设计;切实优化隧洞布置及结构设计,进一步复核充水渠消能防冲设计。四是优化泵站布置及结构设计;比选好输水管道材料,复核直径。优化输水管道沿线分水点位布置,细化分水设施设计。五是结合公益财务水价方案,维持年度运行,研究切实可行的资金方案措施,确保水库顺利建成和长期正常运行。
2.3项目工程管理
绵阳市三台县武引工程建设管理局作为祠堂湾水库水源地项目法人,具体负责项目工程建设和建成后水库运行管护。管理机构人员设置、工程管理设施及相应设备配置要合适。所确定的祠堂湾水库工程管理范围和保护范围要基本合适。建议下阶段制定合理的水库运行方案,完善切实可行的水生态安全与城乡供用水管理办法,包括相应的水费征收管理办法,实现科学协调用水,节约用水、安全用水。
3.祠堂湾的水文地质
水文资料以涪江右岸苏家河原大马口水文站、《四川省中小流域暴雨洪水计算手册》和安岳气象站、二郎庙雨量站、分水雨量站实测雨量资料作为水库水文计算依据,分期设计洪水成果与水库泥沙估算成果更为合适。其地质构造部位处于龙门山前山主边界断裂(江油~灌县断裂)东侧,龙泉山断裂带北端以东。水库库岸边坡整体稳定,局部小范围崩塌不影响水库运行。
3.1工程水文条件
苏家河原大马口等站水文资料经武引蓬船灌区设计复核,径流资料满足计算要求。根据插补后的大马口站1966年~2012年和1966年~2017年长短径流资料,按集水面积和降雨量比值,修正完成大马口站径流至祠堂湾水库坝址,所计算的水库坝址径流成果合适。水库坝址各保证率流量,径流年内分配合适,灌区径流成果合适。采用推理公式法和概化洪水过程模型推求的水库坝址设计洪水成果合适。输水管线跨沟断面设计洪水成果合适。
3.2工程水情条件
以实测大断面、低水水边线和调查水位等资料,采用曼宁公式法计算的水库坝下100米断面处水位流量关系曲线成果可供技术使用。初拟的水库水情自动测报系统规模、站网布设、通信组网基本合适。建议要结合武引一期灌区工程完善水情自动测报系统设计方案。库区工程地质合适,水库库盆由粉砂质泥岩、泥质粉砂岩和砂岩组成,库岸为岩质边坡,两岸山体封闭较好,局部单薄山脊要采取防渗处理措施。建议下阶段复核好单薄山脊防渗处理范围。
3.3工程地质基础
工程区在大地构造单元上处于扬子准地台四川台拗川北台陷盐亭台穹。根据《中国地震动参数区划图》(GB18306-2015),工程区基本地震动峰值加速度为0.05g, 基本地震动加速度反应谱特征周期为 0.40s,对应地震基本烈度为Ⅵ度,区域构造稳定性好。项目规划申报时拟选中、下2个水库坝址,经过技术效益综合比较,水利权威专家推荐下坝址方案。坝址区岩体为砂岩和粉砂质泥岩,坝壳置于强风化岩体上,心墙置于弱风化岩体上,坝基、坝肩岩体存在渗漏问题,应采取相应处理措施。
3.4工程地质条件
从水库坝基地质条件、天然建材条件及技术经济指标等方面综合考虑,选择粘土心墙石渣坝合适。放空洞和取水隧洞围岩初步分类和建议数据合适。隧洞进出口边坡工程地质评价结论基本合适。配套充水渠闸室基础置于强风化下部岩体或弱风化岩体中,水平段和斜管段强风化岩体透水性强及抗冲刷能力较差,应全断面衬砌。提灌泵站基础多为强-弱风化基岩,开挖过程中多存在边坡稳定问题,应采取必要措施处理。
3.5工程地质评价
水库输水工程地质条件基本合适,管道沿线均未见大规模崩塌、滑坡、泥石流等不良地质现象,无制约水库建设的重大工程地质问题。天然建筑材料储量与质量评价意见基本合适。砼粗细骨料、反滤、过渡料采用新德坝料场砂砾石料;石渣料采用大包山料场砂泥岩料。防渗土料场位于库区,料源总体含水量大,建议晾晒。库区不存在浸没和大的固体径流问题,蓄水后不具备诱发地震条件。
4.祠堂湾的任务规模
武引工程被世纪伟人邓小平誉为“天府第二堰”,长藤结瓜,祠堂湾水库作为绵阳江油武都水库和涪梓灌区绵阳(仙海)沉抗水库配套工程,水库主要充蓄武引高高分支渠余水,工程开发重点是农业生产灌溉、产业振兴安全供水等综合利用,并作为三台县城区战略应急备用水源。现状水平年为2020年,规划水平年为2030年;灌溉设计保证率75%,供水保证率95%。受益灌区涉及三台县富顺、新德、北坝3个镇27个村,设计改善灌面8.12万亩,供水人口5.74万人。
4.1水库建设重点
祠堂湾水坝在新德镇永征村永久片区苟家湾下百米处,集雨面2.49平方公里,正常蓄水位472米,死水位450米;校核洪水位472.71米,总库容1937万方;由枢纽和输水工程组成。枢纽包括大坝、放空(导流)建筑、取水和充水建筑、库区提水泵站等;大坝为粘土心墙石渣坝,坝顶474米,最大坝高48米;放空洞和取水建筑在大坝右岸。充水建筑流量2.4立方米每秒;库区泵站装机740千瓦,提水1.2立方米每秒。输水工程由干管和供水管道组成;干管总长3573米、流量1.1立方米每秒;供水管道0.7立方米每秒,从干管末端取水至县城水厂,总长3357米。
4.2水库设计评价
灌区田土规划、作物种植结构、灌溉制度设计、生活生产用水定额及水量平衡计算成果应合适,水库径流调节计算成果应合适。水库正常蓄水位472米, 相应库容1856万方,死水位450米、死库容245万方。多年平均供水1123万方(农灌763万方,人畜127万方,镇乡生活233万方)。计入高高分支渠直供水量,祠堂湾总供水2184万方(灌溉1523万方、乡场428万方、乡村233万方)。水库泥沙淤积、回水计算成果及初拟调度运行合适。水库千年一遇校核洪水位合适。
4.3充水提灌设计
充水建筑、提水泵站和输水管道设计要合适。充水流量2.4,提水泵站流量1.2,输水干管流量0.7。充水建筑物布置在高高分支渠桩号25+600米处,由节制闸、进水闸和充水渠组成,充水渠主要采用矩形断面,现浇砼衬护。建议下阶段再复核消能防冲设计。提灌泵站设计方案合适。提灌泵站位于库尾黄梁口高高分支渠桩号 27+215米处,由岸塔式抽水泵室、引水管道、交通桥、压力钢管和出口消力池组成。建议下阶段优化泵站布置及结构设计,进一步细化水库安全运行监测设计。
4.4节水优先建议
工程节水指标和需水预测相当,让现状节水水平评价与节水潜力分析更合适。设计水平年2030年,乡镇居民生活用水125L/(人.d),二产用水26方/万元,三产用水9方/万元,农村居民生活用水100L/(人.d),大牲畜用水40L/(人.d),多年平均农田综合灌溉定额208方/亩。多年平均供水量1123万方,其中农田灌溉763万方,场镇生产生活127万方,农村生活233万方。其用水总量、用水效率、供水管网漏损率等符合要求。节水符合性分析更加合适。农业、城乡生活、工业节水措施与节水评价结论基本合适,还应进步优化工程节水方案。
5. 工程布置及建筑
祠堂湾水库根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2017),确定为Ⅲ等中型工程。水库枢纽主要建筑3级,次要建筑4级;充水建筑、提灌泵站4级;输水管道、阀井及隧洞建筑5级,次要和临时建筑5级。设计洪水50年一遇,校核洪水千年一遇;提水泵站10年一遇,校核洪水20年一遇,输水工程10年一遇。地震基本烈度为Ⅵ度。
5.1 建设方案比选
根据地形地质条件,经上、中、下坝址综合比较,专业推荐祠堂湾下坝址合适,可适时比较坝线。经对重力坝、砼面板堆石坝、粘土心墙石渣坝、风化泥岩心墙石渣坝、粘土斜墙石渣坝进行比较,水库大坝初选粘土心墙石渣坝基本合适。工程属河床布置大坝,建议再比较,择优选定坝型。水坝右岸山体设取水洞和放空(导流)洞;库区右岸高高分支渠桩号 25+600处布置充水建筑,在库尾黄粱垭口设提灌泵站提水至高高分支渠中段;建1条输水干管,兼顾农灌及向县城应急供水。
5.2枢纽工程设计
水库为粘土心墙石渣坝,最大坝高48米,坝顶长235米, 坝顶高程474米,坝顶宽8米。上游坝坡1:2.25,高程454米处设一级马道宽2米;下游坝坡高程454米和438米处分设宽2米马道,高程454米马道上下坝坡坡比是1:2.0、1:2.25。坝体采用分区填筑,心墙上下游设反滤过渡层,坝壳以石渣料碾压填筑;心墙下游坝壳底部设排水带,心墙砼底座设固结灌浆和帷幕灌浆,坝基、坝肩及单薄山脊以帷幕灌浆防渗,坝肩边坡以锚喷支护。结合分区、试验参数科学复核坝坡稳定,优化坝体结构。
5.3取水导流设计
取水洞在大坝右岸山体,由进水口、洞身段和出口调流阀室组成。进水口为岸塔式,闸室设拦污栅和事故闸门,洞身段为城门洞型,以钢筋砼全断面衬砌;隧洞底部铺设输水管道,出口设调流阀室;放空(导流)洞亦在大坝右岸山体,由进口明渠、岸塔式进水口、洞内消力池、放空隧洞、出口明渠组成。进水口为岸塔式,闸室设工作与检修闸门,进水口后设9米长的渐变段与洞内消力池相接,洞身段为城门洞型,采用 C25钢筋砼全断面衬砌,隧洞底部埋设生态放水管,隧洞出口设泄水明渠。
5.4输水工程设计
在取水隧洞内布设输水干管,总体由北东沿南西方向布置,管长3.57公里,以球墨铸铁管和埋管型式。干管末端接供水管线至三台城区二水厂为县城30万人口提供应急水源。涉县城应急供水管线由县政府通过其他项目资金渠道来解决建设,不纳入水库总投资。水库供水干管沿线隧洞、阀门井等建筑物设计方案基本合适。应优化各建筑布置与结构设计,优化细化分水设施。
5.5机电金结设计
要完善水利机械泵站设备布置、设备选型及设备配置,严格供电方式及电气设备选型和布置。搞好电气设备及建筑防雷接地。完善信息通讯设计,以计算机监控及工业电视,实施水利设施监视控制,到位少人现代值班。搞好金属结构水工闸门及启闭设备的布置和选型,其采暖通风设计包括主要设备选型布置应切合实际。水库安全消防设计的依据、原则和方案要合符法规要求。主要建筑构筑的火灾危险性类别和耐火等级要合适。主要场所及机电设备消防措施与设备配置要合适。
6.施工组织保障
祠堂湾以调蓄水库进行灌溉和供水,综合能耗低,开发利用方式合理。工程布局、施工组织设计要合符环保节能要求。工程建设和运行期重点节能降耗应合适。水库建设料源选择与开采重点是砼骨料、反滤料、过渡料和垫层料以就近外购砂石料为合适。石渣料从大包山料场开采获得,料场开采与运输规划要合适,料场开采后支护方案要合适。防渗土料从库区土料场开采,因料源总体天然含水量偏大,故施工应晾晒。
6.1施工管理
水库枢纽建设采用全年围堰,导流洞导流方案合适,导流洪水标准10年一遇,坝体临时度汛20年一遇。输水工程管道穿越冲沟段导流标准选择5年一遇洪水重现期,施工期间配备一定数量小型潜水泵并辅以排水沟排水。主体工程施工方法及机械配置方案应合适。施工交通及施工总布置要合适。施工总进度为枢纽工程29个月,输水工程16个月。依法依规尽快办理建设项目用地预审与选址意见书,结合设计优化,复核征地拆迁实物指标,按照节约集约用地原则,尽量减少工程建设用地。
6.2征地移民
水库征地与移民安置按照川水函〔2022〕795号《三台县祠堂湾水库建设征地移民安置规划(重编审定本)》进行。建设征地涉及新德镇4个村15个社组。规划生产安置854人,搬迁安置1005人,建设征地移民补偿3.2亿元。相应征地范围、实物指标调查成果、移民安置方案及专业项目处理方案等要符合省移民部门审核补偿政策、标准。依据川自然资储压函〔2019〕204号,项目区未压覆已查明重要矿产资源;根据川文物保函〔2017〕59号,项目区涉及19处文物点,需采取发掘和提取资料措施。
6.3环评影响
水库工程所在区域自然、生态和社会环境全面。工程建设造成的主要环境影响预测较全面,对主要环境保护目标初步影响结论可信,各项环境保护措施总体可行。所提出的环境管理、监理和环保监测内容全面。水库所在区域无制约环境因素的结论总体可信,通过更严格的环境保护措施,坚持从环境保护角度分析解决问题,让工程建设和运行更可行。水库环保工程投资估算的编制依据和方法合适,施工阶段环境保护投资1220.80万元。
6.4水土保持
库区水土保持及水土流失现状清楚,水土流失预测内容全面,水土流失防治责任范围界定适当,相应的水土流失防治分区要适当。可根据水土流失防治分区的划分成果,科学完善水土保持措施。增进水土保持管理、监理,落实好水土保持方案与监测等相关内容。水库工程所在区域无制约项目建设的水土保持因素,在采取水土流失防治措施后,工程建设可行。水土保持投资估算编制依据和方法合适,施工阶段水保工程投资2827.22万元。
7. 投资效益评价
祠堂湾水库建设以2019年6月物价估算投资55159万元,结合专家组意见又对有关内容进行补充、修改和完善,重新编制投资估算,按照2022年5月价格水平估算水库工程总投资65882万元(水库枢纽58654 万元,输水工程7228万元),其中:工程部分29660万元,征地移民32174万元,环保投资1221万元,水保投资2827万元。共修订增加建设投资10723万元,主要原因是价格水平调整和移民征地补偿增加。
7.1经济评价
水库立项、审批程序及立项过程公众参与性符合国省政策规定,相关安置标准符合国省现行政策和行业规范,安置方案得到移民与地方政府认可、合理可行。工程经济净现值大于零,效益费用比大于1,经济内部收益率大于设定社会折现率,于经济上是合理的,具有一定财务生存能力。项目建成后,可保8.12万亩农田灌溉及周边5.74万人安全饮水,为三台城区提供安全备用水源,有效推进县域经济发展,其社会效益显著。
7.2工程性质
工程社会稳定风险的调查范围、内容及方法合理;对风险因素的识别、分析基本合适,对风险的防范和化解措施基本合理;水库以公益性为主,按财务分析推荐的水价方案计算,工程财务收入仅能维持年运行成本要求,不具备贷款能力,工程建设资金均需利用资本金。建议项目单位立足高质量发展,研究切实可行的资金落实方案和措施,确保工程顺利建设和长期正常运行。
7.3风险分析
水库施工期固体废弃物及其二次扬尘污染、水体污染、大气污染等均能得到有效控制,社会稳定风险等级综合评定为低风险。按照绵阳市维稳办对水库社会稳定风险评估报告进行备案(绵稳办〔2018〕09号)。建议项目业主针对主要风险因素,科学健全完善社会稳定风险应急预案,严格到位风险防范和化解措施,提高应对涉及公共安全的突发事故、事件能力,维护安全稳定发展,提质生态环境,让祠堂湾水库项目区全面、协调和可持续发展。(三台县水利局宣传干事 谢勇)
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