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水庫(kù)墊高防護(hù)工程規(guī)劃墊高高程確定的方法探討

文檔作者：黃文虎文檔來(lái)源：中國(guó)電建集團(tuán)成都勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司		更新日期： 2026年07月02日	點(diǎn) 擊數(shù)：
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74
低碳技術(shù) LOW CARBO 4 ORLD 2017／7
水庫(kù)墊高防f,．r．crJ．規(guī)劃墊高高程確定的方法探討
黃文虎(中國(guó)電建集【羽成都勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司，四川成都610072)
【摘要】在水庫(kù)淹沒(méi)和影響對(duì)象中，移民和土地是核心要素，對(duì)水庫(kù)淺淹沒(méi)區(qū)采用墊高防護(hù)措施，能夠有效解決土地資源量短缺區(qū)的移民安置
問(wèn)題。本文歸納和總結(jié)大渡河流域梯級(jí)開(kāi)發(fā)中庫(kù)區(qū)墊高防護(hù)工程規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)高程確定的方法、分析部分已建工程存在的問(wèn)題，提出墊高防護(hù)工
程高程確定的～般方法，并詳細(xì)闡述在水庫(kù)末段特殊防護(hù)區(qū)的墊高高程計(jì)算、親水性和居住舒適性的平衡、與排水或排灌規(guī)劃結(jié)合等方面的解
決思路，對(duì)高山峽谷地區(qū)的庫(kù)區(qū)墊高防護(hù)工程具有一定借鑒意義。
【關(guān)鍵詞】防護(hù)工程；墊高高程；設(shè)防洪水位；浸沒(méi)影響
【中圖分類號(hào)】TV861 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095—2066(2017)19—0074—02
1 弓I茜
21世紀(jì)以來(lái)，特,51j是國(guó)家西部大開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略的實(shí)施．西南地
區(qū)已建成一大批高壩大庫(kù)．國(guó)內(nèi)水電工程建設(shè)技術(shù)日趨成熟：
而隨著各流域開(kāi)發(fā)進(jìn)度向中上游邁進(jìn)，移民、環(huán)保問(wèn)題卻不斷
凸顯，逐漸成為制約水電工程開(kāi)發(fā)進(jìn)度的重要因素 在水庫(kù)淹
沒(méi)和影響對(duì)象中，移民和土地是核心要素，因此妥善的制定移
民搬遷和生產(chǎn)安置方案．往往對(duì)整個(gè)電站的移民安置工作起
決定性作用。在大渡河流域梯級(jí)開(kāi)發(fā)中，受限于高山峽谷地
形，可用于安置移民的土地資源非常有限，因此墊高防護(hù)成為
解決移民搬遷和生產(chǎn)安置的重要方式之一．．本文首先總結(jié)現(xiàn)
行規(guī)范中防護(hù)_T-程墊高高程確定的一般原則和方法． 然后提
出規(guī)劃設(shè)計(jì)_72作的要點(diǎn)和解決思路．并應(yīng)用于大渡河流域多
個(gè)電站庫(kù)區(qū)墊高防護(hù)工程中
2墊高防護(hù)工程高程確定的一般方法
廣義上講．凡是l1l為消除或減少水庫(kù)淹沒(méi)影響而采取的必
要工程措施均可列為庫(kù)區(qū)防護(hù)工程范疇，常見(jiàn)類型有：堤防工
程、排水工程、護(hù)岸工程、場(chǎng)地墊高工程和房屋加固處理工程
等． 一個(gè)完善的墊高防護(hù)方案往往是多項(xiàng)工程措施的綜合應(yīng)
用，為徹底解決淹(浸)沒(méi)問(wèn)題，需將防護(hù)區(qū)墊高處理至正常蓄
水位或浸沒(méi)影響水位之上：場(chǎng)地墊高高程確定后．需根據(jù)防護(hù)
區(qū)的用地性質(zhì)開(kāi)展豎向規(guī)劃或土地平整規(guī)劃，并因地制宜的
重新布置排水工程。因此，墊高高程的大小不僅直接影響工程
投資，對(duì)整個(gè)防護(hù)區(qū)的規(guī)劃也至關(guān)重要。筆者在總結(jié)大渡河流
域多個(gè)電站庫(kù)區(qū)墊高防護(hù)X-程的基礎(chǔ)上．認(rèn)為墊高高程一般
按以下方法確定 、
2．1防洪影響墊高高程H
一般而言．集鎮(zhèn)或居民點(diǎn)墊高場(chǎng)地的防洪影響墊高高程
H 按《城市用地豎向規(guī)劃設(shè)計(jì)規(guī)范》(CJJ83—1999)的規(guī)定，采
用防護(hù)區(qū)設(shè)防洪水位與安全超高之和：耕地區(qū)也是按《堤防工
程設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50286—2013)的規(guī)定，采用耕地區(qū)設(shè)防洪水
位與安全超高之和．且須與防護(hù)區(qū)耕地淹沒(méi)處理高程比較．取
二者中的大值、
安全超高根據(jù)《堤防X-程設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50286—2013)相
關(guān)規(guī)定，按式(1)計(jì)算：
Y=R+e+A (1)
式中：Y— — 堤頂超高(m)；
R— — 設(shè)計(jì)波浪爬高(m)：
e— — 設(shè)計(jì)風(fēng)壅增水高度(m)：
A— — 安全加高(m) 、
2．2浸沒(méi)影響墊高高程H
地下水臨界埋藏深度根據(jù)《水力發(fā)電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》
(GB50287—2006)規(guī)定，按式(2)計(jì)算：
H Hk+AH (2)
式中：H — — 地下水臨界埋藏深度，n1；
Hk— — 地下水位以上毛細(xì)水上升最大高度，m：
△H— — 安全超高值．m
對(duì)農(nóng)業(yè)區(qū)，△H安全超高值即為作物根系層的厚度(m)：對(duì)城
鎮(zhèn)和居民區(qū)，該值取決于建筑物荷載、基礎(chǔ)形式和砌置深度(m) 、
對(duì)于耕地區(qū)，主要考慮到地下水對(duì)植物根系的影響．毛細(xì)
水上升后不應(yīng)達(dá)到防滲墊層的底部， 且X-程上一般將安全超
高等同于耕作層厚度 雖然 建筑物浸沒(méi)的臨界地下水埋深值
不能簡(jiǎn)單采用建筑物基礎(chǔ)埋深加土的毛細(xì)管水上升高度值．
但對(duì)于填料壓實(shí)良好的墊高工程，按地基持力層在飽水狀態(tài)
下進(jìn)行上部建筑物物基礎(chǔ)勘察設(shè)計(jì)，基本能夠滿足工程安全
需要。因此，新建墊高防護(hù)工程的建筑物浸沒(méi)的臨界地下水埋
深值一般直接采用基礎(chǔ)埋深加土的毛細(xì)管水上升高度值
故，浸沒(méi)影響墊高高程H2按式(3)計(jì)算：
H2=H+H r+H (3)
式中：H— — 考慮泥沙淤積后水庫(kù)多年平均回水位，m：
H —— 水庫(kù)蓄水后地下水雍高，nl。
2．3場(chǎng)地墊高高程H
場(chǎng)地墊高高程H取防洪影響墊高高程H 和浸沒(méi)影響墊
高高程H2之間的大值。
H=max(HI，H2) (4)
3規(guī)劃設(shè)計(jì)要點(diǎn)和解決思路
3．1庫(kù)尾泥沙淤積問(wèn)題
一般通過(guò)計(jì)算發(fā)現(xiàn)．對(duì)于集鎮(zhèn)和居民點(diǎn)而言．場(chǎng)地墊高高
程H一般取決于防洪影響墊高高程H ．處于水庫(kù)末段的防護(hù)
區(qū)．在水文計(jì)算中一般都采取加密斷面法以或獲取相對(duì)準(zhǔn)確
的設(shè)防洪水位．且須考慮水庫(kù)運(yùn)行一定年限后的泥沙淤積情
況這一邊界條件。但在龍頭水庫(kù)或上游梯級(jí)待開(kāi)發(fā)的電站庫(kù)
尾防護(hù)區(qū)．鑒于泥沙淤積問(wèn)題不可預(yù)測(cè)性和計(jì)算誤差，建議增
加安全超高值，以提高防護(hù)工程安全余度．．
3．2 親水性和居住舒適性的平衡
為節(jié)約工程投資． 集鎮(zhèn)或居民點(diǎn)墊高防護(hù)工程一般沿水
流方向平順布置 西南山區(qū)水庫(kù)蓄水后．庫(kù)區(qū)蒸發(fā)量一般增加
明顯．導(dǎo)致局部空氣濕度增加，位于庫(kù)岸的集鎮(zhèn)或居民點(diǎn)尤為
明顯． 少部分移民對(duì)環(huán)境的改變感覺(jué)不適，房屋內(nèi)部局部有
“返潮”現(xiàn)象 對(duì)此．規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)適當(dāng)增加墊高高程并在臨庫(kù)岸
側(cè)設(shè)置親水平臺(tái)．供搬遷后移民休憩和娛樂(lè)，
3．3 與排水或排灌規(guī)劃緊密結(jié)合
對(duì)于居民點(diǎn)或集鎮(zhèn)場(chǎng)地．墊高高程為場(chǎng)地豎向高程中的
最低點(diǎn)，防護(hù)區(qū)的排水規(guī)劃要從全局著手，做好與場(chǎng)地外排水
工程銜接，同時(shí)為盡量減少墊高工程投資，豎向規(guī)劃一般按場(chǎng)
地最小排水坡度(O_3％)進(jìn)行控制。對(duì)于場(chǎng)地外雨水，在有條件
LO C^RBOA ORLD 201 低磺技術(shù)
的地方沿防護(hù)區(qū)后緣的山坡坡腳開(kāi)挖截洪溝，將山坡匯集的
雨水直接排入水庫(kù)．實(shí)現(xiàn)“高水高排”并有效減少匯八防護(hù)區(qū)
的水量對(duì)于通過(guò)防護(hù)區(qū)不能自流排出的積水或地下水，需要
采取自排和抽排相結(jié)合的原則，充分自排，利用庫(kù)水位低于排
水水位的時(shí)機(jī)．通過(guò)涵閘自排；當(dāng)庫(kù)水位高于排水時(shí)，才啟動(dòng)
泵站抽排．以充分降低泵站運(yùn)行費(fèi)用
對(duì)于耕地區(qū)．墊高高程為土地平整的最低點(diǎn)；為了便于灌
溉，平整土地要有合適的田面坡度 墊高后規(guī)劃為旱地區(qū)，縱
坡建議在0．0()l 0．004為宜．對(duì)于排水要求高的特殊旱作物種
類．可適當(dāng)增加縱坡，最大不超過(guò)0．01，且橫向坡度小于縱坡。
墊高后規(guī)劃為水田．縱坡建議在O．0Ol～0．004為宜，縱向長(zhǎng)度
小取大值．縱向長(zhǎng)度大取小值；此外應(yīng)根據(jù)田塊布置，在格田
范圍內(nèi)基本達(dá)到水平
4 工程應(yīng)用
4．1挖角集鎮(zhèn)墊高防護(hù)工程
大崗山水電站位于大渡河干流的中游． 壩址位于四川省
雅安市石棉縣挖角鄉(xiāng)境內(nèi)．上游與硬梁包水電站銜接，下游與
龍頭石水電站銜接． 為大渡河千流規(guī)劃推薦22級(jí)方案的第
l4梯級(jí)電站 大崗山水電站至規(guī)劃水平年搬遷安置人口為
5005人．搬遷安置規(guī)劃l 采用“縣內(nèi)安置，集中建房為主，后靠
分散建房為輔”的方式 石棉縣規(guī)劃搬遷建房人口2363人．其
中集中建房安置1455人．規(guī)劃挖角集鎮(zhèn)居民小區(qū)、干海子和
共和三個(gè)安置點(diǎn) 挖角集鎮(zhèn)居民小區(qū)選址于石棉縣挖角鄉(xiāng)挖
角村4、5組。距石棉縣城38km．用地總規(guī)模6．23hm0．．
場(chǎng)地位于大渡河左岸的I級(jí)階地中部、龍頭石水電站庫(kù)
尾，地形平緩．地面坡度一般3～lO。．分布高程950～980m．．場(chǎng)地
前緣為大崗山水電站施工營(yíng)地． 東側(cè)緊鄰大崗山支脈。西臨
S2l1省道，省道外側(cè)為大渡河；總體地勢(shì)為北高南低、東高西
低．并在S2I1公路、大崗山支脈和營(yíng)地之間形成槽狀負(fù)地形141
4．1-】高程確定
場(chǎng)地位于龍頭石水電站庫(kù)尾河段． 水庫(kù)蓄水發(fā)電后泥沙
淤積現(xiàn)象異常嚴(yán)重為確定墊高高程．通過(guò)多次測(cè)繪龍頭石水
庫(kù)淤積床面．分析龍頭石水庫(kù)的淤積過(guò)程和規(guī)律．在總結(jié)淤積
結(jié)果的基礎(chǔ)上推算龍頭石水庫(kù)淤積后預(yù)期水位． 防護(hù)區(qū)控制
斷面在各階段的水位和墊高高程成果詳見(jiàn)表l。
表1 各工況下的水位和墊高高程成果表
階段 多年平均流量 設(shè) 計(jì)防洪 防洪影響墊 高 浸沒(méi)影響墊 高
下回水位(Il1) 水住(m) 高程H (m) 高程H：(m)
可研階段(泥沙淤 956_35 956
．積 20年 ) 85
20I1年實(shí)洲斷面預(yù)
測(cè)2014年底回水 96I．O8 961．58
20l2年央測(cè)斷面預(yù)
測(cè)2014年底回水 955．6l 960．1 96O．60 958．5I
2013年實(shí)刪斷面預(yù)
測(cè)2014年底回水 955．86 96O．59 961．09 958．76
通過(guò)數(shù)據(jù)分析．不同階段預(yù)測(cè)的設(shè)防洪水位均不同．隨河
床淤積情況的變化而改變因此，考慮河床斷面每年的沖淤變
化特性以及大崗山水電站蓄水后淤積情況不再惡化的特點(diǎn)．
為確保工程安全．最終的墊高高程按961．0m控制．并以此為
豎向規(guī)劃的最低點(diǎn)、
4．I．2 排水工程規(guī)劃
場(chǎng)地墊高后，與場(chǎng)地相鄰的北側(cè)已建居民區(qū)為低洼區(qū)，雨
水需經(jīng)過(guò)墊高區(qū)排向大渡河 排水工程按高水高排與低水低
排、自排與抽排相結(jié)合的原則布置：( 沿挖角集鎮(zhèn)后緣山體坡
腳處布置一殺排洪渠截留山坡各沖溝與坡面來(lái)水并自排入大
渡河，排洪溝全長(zhǎng)1863．50m：② 在場(chǎng)地新建排水暗涵解決匯入
墊高區(qū)和墊高區(qū)自身的雨水排放問(wèn)題． 當(dāng)汛期外河水位較高
時(shí)，無(wú)法進(jìn)行自排時(shí)．開(kāi)啟泵站抽排
4．2 碧水灣墊高防護(hù)工程
大渡河瀑布溝水電站位于大渡河中游， 裝機(jī)容量360萬(wàn)
kW．是一座以發(fā)電為主．兼有防洪、攔沙等綜合效益的大型水
電工程，，瀑布溝水電站正常蓄水位為850m，死水位79Om，汛
期限制水位84ln1 碧水灣防護(hù)區(qū)位于漢源新縣城蘿卜崗前
緣，上游端位于何家溝溝口右岸，下游端位于漢源縣污水處理
廠上游．防護(hù)堤軸線全長(zhǎng)約1．4krn．防護(hù)前現(xiàn)狀可用地面積約
240畝．墊高防護(hù)后可用地面積約584畝．．
場(chǎng)地墊高高程經(jīng)分析受設(shè)防洪水位控制．設(shè)計(jì)洪水位為
850．0m．安全超高為2．71m．墊高設(shè)計(jì)高程確定為853．0m 在
滿足防洪要求的前提下同時(shí)兼顧親水要求，在防護(hù)堤迎水面
設(shè)置2層親水平臺(tái)151．親水平臺(tái)寬為4m，第一層親水平臺(tái)高程
為852．0m，按正常蓄水位加2m 安全超高確定；第二層親水平
臺(tái)高程為842．0m． 主要考慮水庫(kù)運(yùn)行方式． 按汛限水位加
1．0m 安全超高確定
-i 一 ? 一一．=．一。 ；． ： ：
圖1碧水灣墊高防護(hù)工程典型斷面圖
5 結(jié)論
(1)對(duì)水庫(kù)淺淹沒(méi)區(qū)采用墊高防護(hù)措施，能夠有效解決土
地資源量短缺區(qū)的移民安置問(wèn)題 本文歸納和總結(jié)大渡河流
域多個(gè)庫(kù)區(qū)墊高防護(hù)工程高程確定的方法、分析部分已建工
程存在的問(wèn)題。提出墊高防護(hù)工程高程確定時(shí)的要點(diǎn)和解決思
路，對(duì)高山峽谷地區(qū)的庫(kù)區(qū)墊高防護(hù)工程具有一定借鑒意義
(2)庫(kù)區(qū)墊高防護(hù)高程在防護(hù)對(duì)象的設(shè)計(jì)防洪水位高程
和浸沒(méi)影響高程之上．但對(duì)位于龍頭水庫(kù)或上游梯級(jí)待開(kāi)發(fā)
的電站庫(kù)尾的特殊防護(hù)區(qū)， 考慮泥沙淤積問(wèn)題的動(dòng)態(tài)變化特
性和計(jì)算誤差，在邊界條件尚未明確的情況下．建議適當(dāng)安全
超高值以提高工程安全余度
(3)做好親水性和居住舒適性的平衡。對(duì)于濱水而置的防
護(hù)區(qū)．規(guī)劃時(shí)應(yīng)充分利用空間距離和豎向高差．在不大幅增加
_Y-程投資的前提下，盡量減少環(huán)境變化對(duì)居住舒適度的影響，
同時(shí)保證防洪安全并合理布置濱水空間．
(4)墊高高程與排水或排灌規(guī)劃緊密結(jié)合，從全局著手系
統(tǒng)性的規(guī)劃。合理布置排水工程。以盡可能降低豎向或土地平
整規(guī)劃的成本 、
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期安置點(diǎn)巖土工程勘察報(bào)告(初步勘察)fR1．中國(guó)水電顧問(wèn)集團(tuán)成都
勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司．20l4．
I5】吳付華，周靜，謝劍明，等．漢源縣城濱湖景觀湖堤工程初步設(shè)計(jì)
I州．中國(guó)電建集團(tuán)成都勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司．2014．
收稿口期：2017—6—23
作者簡(jiǎn)介：黃文虎(1986一)，男，工程師．碩士研究生，主要從事
水利水電工程勘測(cè)設(shè)計(jì)研究工作 、
75

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