病險(xiǎn)水庫(kù)除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)方案優(yōu)化

1、<p>　　病險(xiǎn)水庫(kù)除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)方案優(yōu)化</p><p>　　摘要：本文通過對(duì)達(dá)茂旗水庫(kù)工程總體布局進(jìn)行了四個(gè)方案的比較，針對(duì)工程現(xiàn)狀及存在的主要問題，經(jīng)過認(rèn)真分析研究，確定最佳設(shè)計(jì)方案，為工程的興建提供優(yōu)質(zhì)設(shè)計(jì)。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：工程設(shè)計(jì)；除險(xiǎn)加固；水庫(kù)優(yōu)化 </p><p>　　中圖分類號(hào)：TV697 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A </p>

2、<p><b>　　1工程流域概況 </b></p><p>　　水庫(kù)位于達(dá)茂旗東南部45km處的灣爾圖河下游，該河屬塔爾紅河支流，塔爾紅河屬艾不蓋河支流，艾不蓋河屬內(nèi)陸河水系，壩址以上控制流域面積175.3km2。流域上游大部分為丘陵山地，隨著水保治理工程的實(shí)施，植被有所改善，水土流失有所減輕。 </p><p>　　水庫(kù)于1958年邊設(shè)計(jì)邊施工，19

3、63年竣工并投入運(yùn)用，是一座以灌溉為主、兼顧防洪、養(yǎng)殖等綜合利用的重點(diǎn)?。?）型水庫(kù)。 </p><p>　　原設(shè)計(jì)水庫(kù)主要由大壩、溢洪道、灌溉輸水洞組成，設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為20年一遇，校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為50年一遇，設(shè)計(jì)總庫(kù)容401.4×104m3，興利庫(kù)容108.1×104m3，死庫(kù)容38.8×104m3，調(diào)洪庫(kù)容254.5×104m3。水庫(kù)大壩為均質(zhì)壩，壩頂高程1608.90m

4、，設(shè)計(jì)最大壩高13.37m，壩頂寬4m，上游邊坡1∶2.5，下游邊坡1∶2.0，大壩總長(zhǎng)280m。溢洪道位于水庫(kù)右岸天然凹槽，其巖性為花崗巖，為開敞式寬頂堰，堰頂高程1605.22m，溢洪道進(jìn)口堰寬10m，全長(zhǎng)564m，最大下泄流量為30m3/s。灌溉輸水洞位于大壩右端壩下，進(jìn)口底高程1597.04m，出口底高程1596.46m，洞長(zhǎng)70m，輸水洞為“城門洞”型，其斷面為2.3×1.5m2，采用漿砌塊石砌筑。洞前設(shè)有進(jìn)水塔，塔

5、高13.2m，為鋼筋砼結(jié)構(gòu)。 </p><p>　　2工程現(xiàn)狀及存在的主要問題 </p><p>　　（1）水庫(kù)建成運(yùn)行至今已有四十余年，根據(jù)2003年8月水庫(kù)測(cè)淤資料，目前水庫(kù)已淤積27.1×104m3。大壩防洪標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)重偏低。 </p><p><b>　?。?）大壩 </b></p><p>　　現(xiàn)狀壩頂

6、高程1608.00m，大壩壩頂長(zhǎng)272m，最大壩高13.11m，上游壩坡1∶2.2～1∶3.0，下游壩坡1∶2.0～1∶2.2。壩頂最寬處3.5m，最窄處不足2m，上游干砌塊石護(hù)坡錯(cuò)拉、攏起,塌陷嚴(yán)重，大部分面積已生長(zhǎng)有雜草，下游無(wú)護(hù)坡，無(wú)任何排水設(shè)施，由于雨水沖刷，壩面大部分形成沖溝，壩下游有滲流出逸處，壩基滲漏嚴(yán)重，下游100m之內(nèi)已成沼澤化。 </p><p><b>　?。?）溢洪道 </

7、b></p><p>　　溢洪道位于水庫(kù)右岸天然凹槽，凹槽處為花崗巖山體，巖石較好，溢洪道長(zhǎng)564m，坡降i=1/40～1/60，現(xiàn)狀多呈“U”型斷面，或非常不規(guī)則斷面，斷面凸凹不平，溢洪道底部最窄處10m，最寬處15m 。在距進(jìn)口150m處有一通往壩頂?shù)娜诵袆偧軜?，橋面?.0m ，橋面木板腐蝕破壞嚴(yán)重。 </p><p><b>　?。?） 輸水洞 </b>

8、</p><p>　　輸水洞位于大壩右端壩下，設(shè)計(jì)灌溉引水流量2.2m3/s，洞身為漿砌塊石“城門洞”型，凈寬2.3m，直墻高2.3m，拱高0.4m，洞身全長(zhǎng)70m，進(jìn)口設(shè)有鋼筋砼啟閉塔，內(nèi)設(shè)鋼閘門。因塔身為鋼筋砼結(jié)構(gòu)，在水位變動(dòng)區(qū)砼剝蝕嚴(yán)重，塔頂無(wú)啟閉機(jī)房（已破壞），閘門靠人工啟閉。輸水洞出口`消能設(shè)施破壞，在洞出口可聽見嘩嘩的流水聲，說明閘門止水失效或封閉不嚴(yán)。洞身師基礎(chǔ)為花崗巖，從外觀上觀察，運(yùn)行正常。 &

9、lt;/p><p><b>　?。?）其它 </b></p><p>　　水庫(kù)沒有任何觀測(cè)設(shè)施和管理設(shè)施，通訊設(shè)施不完備，無(wú)上壩搶險(xiǎn)道路。供電設(shè)施老化報(bào)廢，水庫(kù)處于無(wú)電狀態(tài)。 </p><p>　　3 水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程建設(shè)緣由 </p><p>　　水庫(kù)原設(shè)計(jì)是一座以灌溉為主，兼顧防洪、養(yǎng)殖等綜合利用的小(1)型水庫(kù)，該水庫(kù)

10、于1958年當(dāng)年開工，于1963年竣工。水庫(kù)由大壩、溢洪道、輸水洞三部分組成，水庫(kù)原設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為20年一遇洪水，校核標(biāo)準(zhǔn)為50年一遇洪水，按照現(xiàn)行規(guī)范復(fù)核計(jì)算，水庫(kù)現(xiàn)狀防洪能力不足20年。根據(jù)2003年8月我院實(shí)測(cè)庫(kù)區(qū)地形圖資料并重新量算，水庫(kù)運(yùn)行至今共淤積27.1×104m3，按照《水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》SL252-2000之規(guī)定，原設(shè)計(jì)該水庫(kù)屬小(1)型水庫(kù)，工程等別為四等，主要建筑物級(jí)別為4級(jí)。水庫(kù)設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為

11、30—50年一遇洪水，校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為300—1000年一遇洪水，由此可見青龍灣水庫(kù)原設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)重偏低，屬嚴(yán)重的病險(xiǎn)水庫(kù)。 </p><p>　　根據(jù)《水庫(kù)大壩安全評(píng)價(jià)導(dǎo)則》SL258-2000之要求，對(duì)該水庫(kù)進(jìn)行了安全評(píng)價(jià)，該水庫(kù)大壩安全屬三類壩，應(yīng)安排計(jì)劃進(jìn)行除險(xiǎn)加固。 </p><p>　　水庫(kù)下游控制灌溉面積1萬(wàn)余畝，因水庫(kù)帶病運(yùn)行，不敢多蓄水、不能有效發(fā)揮其興利作用，現(xiàn)狀只能灌

12、溉1000余畝，嚴(yán)重影響下游農(nóng)牧民的豐產(chǎn)、高產(chǎn)。另外水庫(kù)下游有18個(gè)自然村3000余人口，耕地1.6萬(wàn)余畝，牲畜2萬(wàn)余頭，由于防洪標(biāo)準(zhǔn)低，水庫(kù)一旦遭遇20年一遇以上的洪水，將有垮壩的危險(xiǎn)，失事后將會(huì)對(duì)下游產(chǎn)生嚴(yán)重后果。 </p><p>　　該水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程實(shí)施后，對(duì)下游保護(hù)區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)一步提高。同時(shí)水庫(kù)可為下游灌區(qū)提供灌溉水，保證農(nóng)田適時(shí)灌溉。水庫(kù)還可發(fā)展養(yǎng)殖業(yè)、旅游業(yè)，對(duì)促進(jìn)本地社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有十分重要的意義

13、。 </p><p>　　該水庫(kù)除險(xiǎn)加固后總庫(kù)容為462.2×104m3，根據(jù)SL252-2000《水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定，該工程仍屬小(1)型水庫(kù)工程，工程等別為四等，主要建筑物為4級(jí)。 </p><p>　　4水庫(kù)除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)方案優(yōu)化 </p><p>　　4.1 水庫(kù)加固、擴(kuò)建方案選擇 </p><p>　　水

14、庫(kù)的主要建筑物由大壩、溢洪道、灌溉輸水洞組成。根據(jù)水庫(kù)目前存在的問題以及各建筑物的現(xiàn)狀情況，本次除險(xiǎn)加固工程主要設(shè)計(jì)了三個(gè)方案。 </p><p>　　第一方案（拓寬溢洪道堰頂、加高大壩方案） </p><p>　　因溢洪道位于大壩右岸天然凹槽處，其軸線至大壩右端150m，無(wú)論從左側(cè)或右側(cè)均可擴(kuò)寬，所以本方案沿軸線向兩側(cè)對(duì)稱擴(kuò)寬，并對(duì)大壩加高。根據(jù)計(jì)算溢洪道由現(xiàn)狀10m寬擴(kuò)寬至16.3m，

15、大壩需加高1.02m并設(shè)1.2m高堅(jiān)固防浪墻，該方案溢洪道控制斷面采用駝峰堰，堰寬16.3m ，無(wú)閘門控制，堰頂高程維持現(xiàn)狀并與正常蓄水位齊平，即1604.50m ，堰體長(zhǎng)8m 。駝峰堰下接陡坡、陡坡與控制段同寬，陡坡長(zhǎng)13.40m ，縱坡1/4，采用底流消能，消力池長(zhǎng)15.5m ，池深1.5m 。進(jìn)口開挖引水渠，渠長(zhǎng)133.36m。出口開挖尾水渠 ，渠長(zhǎng)82.13m 。工程總投資1190.00萬(wàn)元。 </p><p

16、>　　第二方案（溢洪道堰頂寬維持現(xiàn)狀、大壩加高方案） </p><p>　　該方案溢洪道堰寬維持現(xiàn)狀，控制斷面采用WES實(shí)用堰，堰頂高程維持現(xiàn)狀并與正常蓄水位齊平，即1604.50m ，大壩需加高1.85m并設(shè)1.2m高堅(jiān)固防浪墻。工程總投資2301.67萬(wàn)元。 </p><p>　　第三方案（溢洪道擴(kuò)寬、大壩維持現(xiàn)狀方案） </p><p>　　該方案大壩頂

17、高程維持現(xiàn)狀高程即1608.00m，溢洪道采用WES實(shí)用堰體，頂高程維持現(xiàn)狀高程1604.50m不變，溢洪道需由10m擴(kuò)寬至33m，實(shí)用堰下接陡槽、消能等設(shè)施。 </p><p>　　4.2設(shè)計(jì)方案確定 </p><p>　　根據(jù)各設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)情況以及水庫(kù)工程現(xiàn)狀實(shí)際情況，三個(gè)方案不同之處主要是溢洪道擴(kuò)寬程度不同，壩頂加高不同，綜合比較本次設(shè)計(jì)推薦第一方案，因該方案可徹底解決大壩與溢洪道原