合隆水库除险加固施工导流设计

合隆水库除险加固施工导流设计

2014年4月第4期城市道桥与防洪管理施工189合隆水库除险加固施工导流设计姜丽娜(辽宁省丹东市水利勘测设计研究院，辽宁丹东1180o0)摘要：由于我国水库大部分在上个世纪60～7O年代建设的，因此目前全国病险水库较多，近几年来水库除险加固已是刻不容缓，国家耗资巨大。为节省投资，反复优化施工组织设计显得很关键，而施工导流在水库除险加固施工环节中更是重中之重。该文综合考虑诸多因素，反复优化筛选，针对合隆水库除险加固施工导流部分做了详细阐述。关键词：导流；除险加固；合隆水库；东港市中图分类号：TV697_3文献标识码：B文章编号：1009—7716(2014)04—0189—032．1水文1工程简介龙态河流域无水文站，合隆水库有自1976年合隆水库位于东港市中部合隆满族自治镇的～2006年水位观测记录和泄放流观测记录。库水位龙态河上游。合隆水库是以灌溉为主，兼防洪、养利用水尺进行观测，泄流量通过水库水位下泄鱼及其它任务。校核洪水位22．85m，设计洪水位流量关系曲线查得，水库蒸发、渗漏损失量由铁甲22．38m，正常高水位21．91m，汛限水位21．30m，水库损失量按照面积比确定。水库观测的资料均死水位19．75m，水库最大库容1479万ms，正常为人工观测、统计，存在一定偏差。按照辽宁省水库容980万m，死水库容218万m，。目前，土坝长文水资源勘测局2005年5月编写的《辽宁省水资约2795m，大坝为均质土坝，坝顶高程24．2Om源评价成果报告》(简称(-次评价》)，合隆水库位左右，坝后坡底高程为l8．7m左右，坝高为6．2m，于鸭绿江一大洋河区间，代表站选择铁甲水库站坝顶宽2．5m左右。迎水坡采用干砌石护坡，坡度进行分析。约为1：2．5，背水坡无护坡，坡度约为1：2．0。坝2．2气温脚铺设斜卧式排水体和不连续的贴坡排水。溢洪多年平均气温为8．1~9．5℃，一月份气温最低，道位于右坝端，设有14孔钢筋混凝土闸门，堰顶极端最气低温为一20．4℃—一28．2℃，八月份气温最高程为20．10m，总长为37．5m，溢洪道下设消力池高，极端最高气温为32．7℃35．6℃。和消力坎。主输水洞为钢筋混凝土方形双孔涵洞，洞2．3气象长17．4m，洞底板顶面高程18．O0m，洞净宽0．9m，平均最大风速14．8rrds。初霜日一般在10月8净高1．0m；副输水洞为洞径为0．6m的混凝土单日一10月31日，终霜日一般在3月28日～5月2日，孔涵管，洞长16．80m，进口底高程19．45m。全年无霜期为168～199d，最大冻层深度为81cm。主要建筑材料钢筋、木材及燃料采购于东港3施工导流市，水泥采购于本溪市。枢纽主体工程量如表1所列。3．1导流标准合隆水库工程等别为三等，主要建筑物级别为2自然条件Ⅲ级。根据《水利水电施工组织设计规范》合隆水库属于浪头凹陷的地质构造单元。水(SL303—2004)的规定，确定该项导流建筑物级别库周边出露的地层主要为前震旦系和第四系地为V级，相应的施工期洪水重现期为10a～5a。该层。区内的地下水主要为存在于基岩内的网状裂工程导流建筑物洪水标准可以取下限值，因此确隙水和第四系砂土中的潜水和承压水。基岩裂隙定该项施工洪水重现期为5a。水主要受大气降水补给，第四系含水层受周边地3．2导流建筑物设计下径流和大气降水补给。地下水向库区东南沿海工程于第一年7月初正式开工，输水洞工程安方向排泄。排在第一年主汛后开始，此期间输水洞围堰挡天然来水量，溢洪道参加泄流调节；溢洪道工程、副收稿日期：2014—01—23作者简介：姜丽娜(1977一)，女，吉林辽源人，工程师，从事水输水洞工程安排在第二年汛前4月份当年6月利水电工程设计工作。结束，此期间通过主输水洞进行施工导流。n190管理施工城市道桥与防洪2014年4月第4期3．2．1施工方案比较从以上方案看：方案一虽然为下游灌溉要求方案一：主、副输水洞安排在9月15日～11提供了充足的水源，远远满足灌溉的要求，但围堰月l5日施工，不放空水库水，由溢洪道堰顶高程堰顶高程控制水位较高，工程量较大。方案三虽然来作为控制围堰水位，经查得溢洪道堰顶高程为降低了溢洪道、副输水洞围堰堰顶高程的控制水20．10m即为围堰控制水位。溢洪道施工安排在4位，但为了保证下游灌溉的最小水量，主输水洞围月15日～6月末，在满足初期灌溉要求的前提下确堰堰顶高程控制水位高于方案一，工程量较大。而定围堰控制水位，经计算围堰控制水位为20．95nl。方案二，既降低了主、副输水洞及溢洪道围堰堰顶方案二：主输水洞安排在9月l5日一l1月15高程的控制水位，同时也保证了下游灌溉要求。经日施工，放空水库水(即主输水洞底高程18．O0m)，比较，方案二较合理，因此选定方案二作为该工程总计9月l5日11月15日来水量及洞底库容之施工导流方案。和为241万m，查合隆水库2007年实测水位一库3．2．2选定方案设计容关系表(见表2)，得主输水洞围堰控制水位为主输水洞围堰：合隆水库在每年5月份承担l9．86ITI。溢洪道、副输水洞施工安排在5月20着下游农田灌溉的任务，为不影响第二年农田灌日～7月10日施工，由主输水洞控制水位，由于下溉，输水洞工程安排在汛后(即9月15日一11月游有养鱼要求，因此溢洪道围堰水位由死水位来15Et)，在输水洞工程开工前，通过输水洞泄流，使控制，即19．75m。库水位为l9．75m，故主输水洞施工时拦截9月15日至11月15Et来水量，不能进行下泄，经计算相表2合隆水库2007年实测水位-库容关系表应水位为19．86m，经计算输水洞围堰顶高程定为21．71m。溢洪道、副输水洞围堰：溢洪道、副输水洞修建工程安排在主汛期前，即第二年的5月20日～7月10日。水库下游农田灌溉期为每年的5月份，即泡田、插秧期(即灌溉前期)。而在建筑物施工期内需要通过导流，以确保施工安全。为满足以上两个条件，经水文调洪分析和方案比较，综合考虑确定，在溢洪道工程开工前，通过输水洞进行灌溉，将库水位由汛前的21．91m降至死水位19．75m。为溢洪道、副输水洞工程的施工创造条件，施工期方案三：主输水洞安排在6月1日～7月10内控制水位不高于19．75m，经计算溢洪道、副输日施工，放空水库水(即主输水洞底高程18．O0m)，水洞围堰顶高程分别为21．24m、21．O1m。总计6月1日～7月l0日来水量及洞底库容之和各建筑物围堰堰顶高程计算，按《碾压式土石为596．8万m，，查合隆水库2007年实测水位水位坝设计规范》(SL274—2001)，根据各建筑物围堰控一库容关系表，得主输水洞围堰控制水位为21m，制水位进行计算。但此水位已超过溢洪道堰顶高程，故此方案仍由计算公式：溢洪道堰顶高程控制主输水洞围堰水位。溢洪道、y=R+e+A(1)副输水洞施工安排在5月2O日一7月10日施工，式中：广坝顶超高，m；由主输水洞控制水位，由于下游有养鱼要求，因此——最大波浪在坝坡上的爬高，m；溢洪道围堰水位由死水位来控制，即19．75m。e——最大风壅水面高度，m；n2014年4月第4期城市道桥与防洪管理施工191A——安全加高，In。分别为157m、90m和104m，地面以上平均高度该项工程坝顶超高复核风浪要素的计算采用分别为3．61In、1．56m和2．2m，迎背水面堰坡坡莆田试验站公式。比均为1：2．0。各部分围堰的具体指标及工程量3．2．2．1平均波高h计算见表4、表5所列。表4施工导流技术参数表：。·-3[。．7()’]t^／鬻(2)式中：广重力加速度，g=9．81m／s。；日——水域平均水深；D——由计算点逆风向量到对岸的距离；——设计洪水位取1．5倍的多年平均年最大风速，校核洪水位取多年平均年最大风速。3．2．2．2平均波长A计算主输水洞围堰5583．89329．7498．12A=th(孚)(3)副输水洞围堰746．62155．59189式中：卜平均波周期；溢洪道围堰l60o．O6218．4229．64日——水域平均水深；合计7930．57703．69主副输水洞、溢洪道围堰顶高程具体参数见表3所列。4结语表3施工导流围堰顶高程参数表针对合隆水库溢洪道、主副输水洞的结构特点，结合水利计算，综合考虑诸多因素，反复优化筛选，采取有效的施工导流方案，大大减少了施工临时工程量，合理地安排了溢洪道及主副输水洞的施工工序，加快了施工进度，提高了经济效益。参考文献3．3围堰结构形式及工程量l1】水利水电工程施工组织设计规范【s】．根据水库实测资料，结合工程实际情况，围堰【2】水利水电工程施工手册(施工导(截)流与渡汛工程)[M】．北京：中国电力出版社，2002．位置选在主输水洞、副输水洞启闭塔前20In处。【3】堤防工程技术标准汇编【s】．溢洪道围堰结合与拦河坝相衔接，均为一次性拦[4】GB50286-2013，堤防工程设计规范[s】．断布置，采用土石围堰，堰顶高程分别为21．71in、【5】丹东市水利勘测设计研究院．东港市合隆水库除险加固工程设21．O1m和21．24m，顶宽均为3．0m，堰顶轴线长计【R】．丹东：丹东市水利勘测设计研究院，2007．(上接第188页)广泛应用。为了保证施工工程质量优良、经济合参考文献【1】郭林山，任志斌．混凝土u型渠道施工【J】_山西水利科技，2002(4)理，混凝土u型渠道施工必须大力提高施工技术38—40．水平，从原材料购买、混凝土拌和、运输、浇筑、养护[2】李立全．混凝土工手册【M】．北京：中国建筑工业出版社，2010．等施工工序进行严格监督和管理。【3】吴桂江．浅谈防渗u型渠【J】．科技信息，2007(25)：274—276．