邵 偉
(中部引嫩工程管理處,黑龍江齊齊哈爾161006)
玉崗水庫消險(xiǎn)加固工程泄水建筑物的選擇
邵 偉
(中部引嫩工程管理處,黑龍江齊齊哈爾161006)
王崗水庫是20世紀(jì)50年代修建的工程,位于克東縣城東北15 km處,烏裕爾河左岸一級支流玉崗溝的下游,大壩距離烏裕爾河道7 km,距齊北鐵路線9 km。水庫集水面積107 km2,總庫容1 702萬m3。玉崗水庫消險(xiǎn)加固工程采用大壩、泄洪閘、輸水洞三大件布置,將原設(shè)計(jì)中的泄洪洞改為輸水洞,用于下游的灌概,新建泄洪閘,通過泄洪閘和泄洪洞不同泄水建筑物的比較,論述了泄洪閘和泄洪洞的優(yōu)缺點(diǎn)及適用條件。
水庫消險(xiǎn)加固工程;泄水建筑物;泄洪閘;泄洪洞;優(yōu)缺點(diǎn)
玉崗水庫位于克東縣城東北15 km處,烏裕爾河左岸一級支流玉崗溝的下游,大壩距離烏裕爾河道7 km,距齊北鐵路線9 km。水庫集水面積107 km2,總庫容1 702萬m3。水庫除險(xiǎn)加固工程主要內(nèi)容為:土壩加高培厚、防滲處理、上游壩坡防護(hù)、下游增設(shè)排水體、新建泄洪閘、維修輸水洞。新建泄洪閘位于玉崗水庫大壩樁號1+000處。工程為Ⅲ等3級,設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為50 a一遇,校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為200 a一遇。泄洪閘分三孔,單孔凈寬4.0 m,總凈寬12.0 m,設(shè)計(jì)流量95.6 s/m3,校核流量107.9 s/m3,由進(jìn)水渠、控制段、泄槽、消能防沖設(shè)施及出水渠組成[1-3]。
本項(xiàng)目完成總工程量為69 628.86 m3,其中:土方59 413 m3,鋼筋202 t,混凝土4 042.24 m3,石方6 173.62 m3,總工期為1 a。
玉崗水庫是20世紀(jì)50年代修建的工程,僅有大壩和泄洪洞兩大件,是一個(gè)先天不足工程,原有泄洪洞承擔(dān)著泄洪和灌溉的雙重任務(wù)[4]。
該泄洪洞為鋼筋混凝土方涵結(jié)構(gòu),雙孔、斷面尺寸(b×h)=2.2 m×2.0 m,原設(shè)計(jì)最大泄量78.6 m3/s,但自建成后實(shí)際運(yùn)行最大泄量僅為40 m3/s。同時(shí)由于施工時(shí)引用高程錯(cuò)誤,泄洪洞進(jìn)口底高程低于水庫庫底高程1.03 m,因泄洪洞與下游灌溉閘結(jié)合一起,用水水位低,不能滿足下游用水水位要求[5-6]。
本次玉崗水庫消險(xiǎn)加固工程采用大壩、泄洪閘、輸水洞三大件布置,將原設(shè)計(jì)中的泄洪洞改為輸水洞,用于下游的灌概,新建泄洪閘,充分發(fā)揮水庫的各項(xiàng)功能。
新建泄洪閘較原有泄洪洞有如下優(yōu)點(diǎn):
3.1 水庫大壩安全
3.1.1 超泄能力強(qiáng)
開敞式泄洪閘超泄能力大于泄洪洞,當(dāng)遇到超標(biāo)準(zhǔn)洪水時(shí),泄洪閘泄量大于泄洪洞泄量,有利于水庫大壩安全[7]。
3.1.2 防漂浮物
洪水到來時(shí),會帶來一些柴草等漂浮物,泄洪洞前攔污柵若清理不及時(shí)則影響泄流,嚴(yán)重時(shí)將危及大壩安全,而泄洪閘通過漂浮物能力強(qiáng),很少會影響正常泄流[8]。
3.1.3 水流流態(tài)好
泄洪洞內(nèi)為有壓流,流速5 m/s左右,泄洪閘為明流,控制段流速2.8 m/s左右。
土基上的泄洪洞因洞上填土高不同等原因易產(chǎn)生不均勻沉陷造成洞身裂縫,微小裂縫在有壓流情況下會造成嚴(yán)重漏水,危及大壩安全。而開敞式泄洪閘不易產(chǎn)生上述問題[9-10]。
3.2 施工
泄洪洞與泄洪閘的施工難點(diǎn)為消力池,泄洪洞消力池深1.9 m,底板高程234.50 m;泄洪閘消力池深1.6 m,底板高程236.90 m,泄洪閘施工難度稍小于泄洪洞[11]。
3.3 運(yùn)行管理
1)泄洪洞內(nèi)產(chǎn)生裂縫、滲水、漏水、不易發(fā)現(xiàn),也不易維修,泄洪閘則易及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題和維修方便。
2)調(diào)整更換閘門止水等,泄洪閘較泄洪洞容易,清理漂浮物,采取防凍措施等工作,泄洪閘的工作量小于泄洪洞[12]。
3.4 主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)
泄洪閘投資880.72萬元,泄洪洞921.15萬元,節(jié)省投資40.43萬元。
4.1 經(jīng)濟(jì)效益
4.1.1 水庫防洪
可有效地保護(hù)下游依明公路和碾北公路及2 666.67 hm2耕地,12個(gè)村屯、農(nóng)場和0.8萬多人口。
4.1.2 灌溉面積
水庫下游水田灌溉面積達(dá)到300 hm2。玉崗水庫還為下游新生灌區(qū)補(bǔ)水,年補(bǔ)水量261.5萬m3,補(bǔ)水后新生灌區(qū)的規(guī)模達(dá)到水田灌溉面積1 460 hm2。
4.1.3 養(yǎng)魚
水庫養(yǎng)魚水面373.33 hm2,年產(chǎn)魚可達(dá)2萬kg。
4.2 社會效益和環(huán)境效益
本工程項(xiàng)目屬于社會公益性質(zhì)建設(shè)項(xiàng)目。提高了水庫防洪標(biāo)準(zhǔn)和調(diào)節(jié)能力,保證下游人民生命財(cái)產(chǎn)的安全。有效控制水土流失,調(diào)解區(qū)域小氣候,改善水庫周邊環(huán)境,發(fā)展旅游等等。
本工程對水庫下游及周邊的社會穩(wěn)定,人民生活水平的提升以及環(huán)境的改善都發(fā)揮了巨大的作用[13]。
5.1 本工程設(shè)計(jì)主要優(yōu)點(diǎn)
1)保證水庫大壩安全方面:①超泄能力強(qiáng);②防漂浮物;③水流流態(tài)好。
2)施工難度較低。
3)運(yùn)行管理較容易。
4)優(yōu)先采用當(dāng)?shù)亟ㄖ牧腺Y源,節(jié)約了投資。
5)利用水資源,有效控制水土流失,改善環(huán)境。
6)有效利用地形,緊密布置,減少工程占地和工程投資。
5.2 改進(jìn)措施
在今后的運(yùn)行中要加強(qiáng)管理,日后需在工程維護(hù)上進(jìn)一步探索和優(yōu)化。
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TV62.1
B
2014-10-31
邵偉(1963-),男,山東招遠(yuǎn)人,高級工程師。
1007-7596(2015)06-0107-02