斜涵在小型水库除险加固工程中的应用

斜涵在小型水库除险加固工程中的应用

斜涵在小型水库除险加固工程中的应用n斜涵在小型水库除险加固工程中的应用n斜涵在小型水库除险加固工程中的应用n斜涵在小型水库除险加固工程中的应用n斜涵在小型水库除险加固工程中的应用n斜涵在小型水库除险加固工程中的应用n第36卷第2期2010年6月江西水利科技JIANGXIHYDRAULICSCIENCE&TECHNOLOGYVo1.36No.2Jun.2010DOI:10.39696.issn.1004-4701.2010.02.17斜涵在小型水库除险加固工程中的应用祝德和(江西省铅山县水利局,江西铅山334500)摘要:介绍一种小型水库险加固工程设计——隧洞配斜涵放水设计方案.结合工程实例,可了解斜涵的基本结构和设计施工要点.关键词:小型水库;除险加固;斜涵;表层取水;设计方案中图分类号:TV671文献标识码:B文章编号:1004—4701(201O)02—0129—030引言在水库除险加固设计中,选择坝下涵管加固设计方案时,大都采用新建隧洞配竖井,原坝下涵管封堵方案.使用闸门,启闭机控制竖井放水方式为目前加固设计常用的做法.但是,存在放水操作不便,维护管理困难,库底水温低不利于农作物生长等问题.本文根据对江西省上饶市百余座小型水库的调查分析,采用新建隧洞配斜涵取水方案,可完全避免常用做法的不足.1斜涵的特点采用新建隧洞配斜涵取水方案,具有以下特点:(1)从小型水库分布状况来看,小型水库基本上分布在距离村庄较远的偏僻小山沟里,大多没有供闸门启闭机使用的三相电源,需单独架设线路,加大了投资.斜涵放水是人工操作,不需要电力,可节省电力投资.(2)从小型水库管理现状来看,只有中型水库才有常设管理机构和人员,小型水库只有一个”放水员”(2007年后改称”安全员”),人员素质普遍较低,对闸门启闭机等机电设备和金属结构的操作维护均不熟悉,无法满足水库正常运行和安全管理要求.斜涵是传统取水方式,蓄,放水只需人工堵,拔砼(松木)塞子,操作极其简单,无需机电设备和金属结构等运行管理,而收稿日期:201o一03一lO作者简介:祝德和(1968一),男,大学本科,工程师且斜涵的砼(松木)塞子价廉且安全可靠.(3)从灌溉取水位置来看,竖井从水库底部放水,水温较低,不利于农作物生长,从而影响水稻等农作物的产量.斜涵则从水库表层分级取水,可调节水温,有利于农作物生长.(4)从水库水量控制方面来看,水库底部水压力大,若通过闸门放水,流量很难控制,同时增加运行管理的难度.斜涵则为从水库表层分级取水,水压力小,放水孔径较小,一般为0.2～0.3ITI,放水流量容易控制.2斜涵的结构取水斜涵一般由进水室和斜卧涵管两部分组成.进水室置于隧洞首端,起着隧洞与斜涵连接过渡和消能的作用,净空尺寸应大于隧洞内空,为现浇钢筋砼结构;在隧洞轴线方向上进水室侧墙底预留门洞,洞口设置一钢筋砼活动闸板,水库蓄水时堵上活动闸板,库水位下降后撬开活动闸板水库即可放空.门洞尺寸一般为(0.3～0.5)mx(0_3～0.5)m,门洞形式为方形或圆形.在进水室以上沿山坡布置斜卧涵管,起进水,输水作用,为现浇钢筋砼结构;横断面净空尺寸应大于0.6mx0.6m,斜卧涵管表面设分级取水孔,放水孔径一般为0.2～0_3m,孔口采用砼(松木)塞子控制,取水高程级差一般为0.4～0.6m;斜卧涵管根据实际地形沿山坡(或坝坡)布置,坡比一般为1:2～1:4之间,其对基础要求不高,坐落在强风化基岩甚至坝坡上即可.130江西水利科技2010年6月3工程实例青草垅水库位于江西省铅山县东部稼轩乡岩前村,距铅山县城37.0km,座落于信江左岸支流铅山河上游的庙前水上.坝址以上控制流域面积1.86kmz,水库总库容115~104m,设计灌溉面积233.33hm,是一座以灌溉为主,兼有防洪,养殖等综合效益的小(一)型水库,主要建筑物有大坝,溢洪道,坝下灌溉涵管等.根据工程除险加固设计复核计算,坝下输水涵管砼结构强度及抗裂没有满足要求,并且涵管经过多年运行后,管身砼老化严重,多处露筋,裂缝漏水严重,必须进行除险加固.3.1设计方案比较由于涵管存在众多的不安全因素,且管径仅有58cm,对涵管进行加固补强非常困难,需将涵管拆除,根据工程地质,地形条件,拟定3种方案进行比较.(1)方案1:原址重建,将原涵管挖除,原址新建,涵管总长105m.新建涵管考虑到施工及运行管理等要求采用钢筋砼圆管型式,内径拟定80cm,壁厚35em,并设包角为135o的C15砼基座,进水闸置于涵管首端,中问为出水涵管,出口设置消力池,消力池后与灌溉干渠相接.(2)方案2:新建隧洞配竖井方案.在右岸山体内新建灌溉引水隧洞,隧洞总长99.0m,衬砌内径130cm,砼衬砌厚25cm,竖井闸室置于隧洞首端,闸室布置事故检修闸门,工作闸门各一道,闸墩上部布置启闭机房,后设交通桥与大坝至隧洞进口处公路相连.隧洞出口设消力池,消力池后与灌溉干渠相接.原坝下涵管进行全线封堵处理,采用泵送砼回填,并进行回填灌浆,涵管周边进行粘土充填灌浆处理.(3)方案3:新建隧洞配斜涵方案.在右岸山体内新建灌溉引水隧洞,隧洞总长99.0m,衬砌内径130cm,砼衬砌厚25om,斜涵进水室置于隧n洞首端,进水室以上沿山坡布置斜卧涵管,隧洞出口设消力池,消力池后与灌溉干渠相接.原坝下涵管处理同方案2.3种方案的投资比较情况详见附表.根据附表方案投资比较,方案2投资大于方案1的投资,但方案2减少了今后运行时出现坝体渗漏险情的可能性;同时,方案2新建隧洞可利用原坝下涵管导流,可减少施工围堰工程量,施工场地开阔,可减少相互间施工干扰;方案3投资最少且兼有方案2的优点.综合考虑,本次加固设计采用方案3为新建隧洞配斜涵方案.3.2斜涵的设计进水室置于隧洞首端,进水室底板高程156.6m,净空尺寸1.8m~1.8m~1.8rfl(长×宽×高),壁厚40am,为钢筋砼结构,双层配筋.在隧洞轴线方向上进水室侧墙预留0.4m~O.4m门洞,洞口设置一钢筋砼活动闸板,水库蓄水时堵上活动闸板,库水位下降后撬开活动闸板水库即可放空.进水室以上接斜卧涵管,斜卧涵管根据实际地形沿山坡布置,坡比为1:2.O1,顶部高程172.91m(同校核洪水位),总长42-3m,净空尺寸0.8m~O.6m(宽X高),壁厚0.25m,为钢筋砼结构,双层配筋;采用分级取水,取水高程级差0.5m,放水孔径20cm,孔口采用砼塞子控制.取水斜涵结构详见附图.附表坝下涵管加固方橐投资比较3.3斜涵施工中应注意的问题斜涵工程施工中应注意的主要两个问题:进水室的基础要座落在基岩或硬基上:进水室与隧洞连接处的伸缩缝和止水铜片要处理好.本工程于2006年10月开工,2007年2月完工.自2007年汛后投入使用以来,斜涵在水库蓄水,放水过程中运行良好,完全达到了设计要求,效果显着.4结语在小型水库除险加固工程中,水库原涵管不能使用,必须新建隧洞时,采用隧洞配斜涵是一种经济有效第36卷第2期祝德和斜涵在小型水库除险加固工程中的应用l31的措施.隧洞配斜涵目前在江西省铅山县王源,立新,桥家,鸡脚桥,邱家等水库除险加固工程中广泛运用,工程自投入运行以来,简便实用,管理方便,安全可靠,未出任何故障,灌区群众非常满意.进水室剖面图附图青草垅水库除险加固工程取水斜涵结构图斜涵剖面图ApplicationoftheinclinedculvertinstrentheningsmalltypereservoirsZHUDe_he(YanshanCountyWaterResourcesBureauofJiangxiProvince,Yanshan334500,China)Abstract:Anewengineeringdesignplan,whichistocombinetunnelswhthinclinedculverts,ofstrengtheningsmalltypereser-voirsisintroducedinthispaper.Combinedwiththeprojectexample,thebasicstructureandthekeyofdesignandconstructionoftheinclinedculvertarestated.Keywords:Smalltypereservoir:Strengthen;Inclinedculvert;Surfacedraft:Designplan编辑:许瑛(上接第121页)Cavitationsafetyassessmentandanti-cavitationmeasureofwaterturbineofBaiyunshanPrimaryHydropowerStationHEYong-qiang(JianMunicipalBaiyunshanHydropowerAdministrationofJiangxiProvince,Jian343062,China)Abstract:AccordingtothepracticeofrunneroverhaulofBaiyunshanPrimaryHydropowerStation,thepresentsituationandtheassessmentmethodofmaincavitationoftherunnerarestated.Andthecavitationreasonandthecavitationdegreeareanalyzed.Theanti—cavitationmeasureisproposedinordertoreducethecavitationareaandextendtheoverhaulperiod.Keywords:Turbine.Cavitation:Safetyassessment;Overhaul编辑:许瑛