遵義市水泊渡大壩導流洞封堵方案可行性評價

摘要：遵義市水泊渡水庫為中型水庫，壩型為混凝土面板堆石壩，主要建筑物屬三級水工建筑物，導流建筑物按Ⅴ級設計，導流標準采用十年一遇（P=10%），導流時段為11月-4月，導流流量為82m3/s。大壩渡汛設計標準采用五十年一遇（P=2%）全年洪水標準，相應渡汛流量為Q=613m3/s。

關鍵詞: 導流洞；堵頭；封者；設計

1 導流洞布置

導流洞布置在大壩左岸，由進口閘門槽段及洞身段組成，全長284.00m，其中進口閘門槽段段長6.00m，洞身段長178.00m。進口底扳高程797.00m，出口底板高程796.43m，隧洞底坡為0.2%。隧洞斷面型式為城門洞型，C20鋼筋混凝土襯砌，隧洞洞身襯砌后斷面為6.0m×6.0m(寬×高)，襯砌厚度0.6m。

2 導流洞封堵設計

堵頭布置。洞身段圍巖全部為T1y3-2泥巖，處于大壩防滲帷幕之外，因此堵頭段位置布置主要考慮頂部上覆巖層厚度。根據地形地質及水工布置情況，導流洞堵頭布置在樁號0+125 0～0+145.0范圍內，堵頭長20m，材料采用C15混凝土，混凝土內預埋回填及接觸灌漿管，用于封堵段灌漿。

設計基礎資料

建筑物級別。水泊度水庫屬Ⅱ等工程，大壩、溢洪道、底孔為Ⅱ級建筑物，導流洞堵頭為永久建筑物，采用與大壩等永久建筑物相同級別，即按Ⅱ級建筑物設計。

設計水頭與有關計算參數

設計水頭。設計洪水位848.48m，計算水頭51.98m；

校核洪水位850.02m，計算水頭53.52m。

封堵工程地質條件。堵頭混凝土與襯砌混凝土間抗剪斷摩擦系數：f′=0.9，C′=0.6MPa

襯砌混凝土容重：24.0kN/m3

堵頭混凝土。混凝土強度等級：C15

設計原則與假定

根據地質資料，洞身段固巖全部為T1y3-2泥巖，處于大壩防滲帷幕之外，因此堵頭段位置布置主要考慮頂部上覆巖層厚度；堵頭混凝土與周邊襯砌混凝土接觸面有效面積系數λ值取0.72；堵頭抗剪斷穩定安全系數：設計工況取3.0，校核工況取3.0；抗剪斷穩定計算時，假定堵頭和襯砌混凝土為剛體，堵頭擋水后，水壓力均勻傳遞到堵頭與襯砌混凝土的接觸面上。

結構設計計算

堵頭長度計算。假定堵頭混凝土橫截面積為導流洞的過水面積，按此斷面根據如下抗剪斷公式確定堵頭長度：

L=KP/(Aγf′+SλC′)

式中：L-堵頭長度；K-安全系數；P-水平壓力；A-堵頭橫截面面積；γ-混凝土容重；f′-堵頭混凝土與襯砌混凝土之間的摩擦系數；c′-堵頭混凝土與襯砌混凝土之間的凝聚力；S-堵頭混凝土周長；λ-有效面積系數。

根據地質提供的設計參數，計算出設計工況下堵頭所需長度為4.94m，校核工況下所需長度為5.08m。考慮到混凝土的抗滲性能、灌漿效果等不確定因素，堵頭長度取20m。

堵頭長度復核。根據《水工隧洞設計規范》(SL297-2002)對封堵體的設計要求，按下式對堵頭長度進行復核：

L≥P/([τ]A)

式中：L-堵頭長度(m)；P-封堵體迎水面承受的總水平壓力；[τ]-容許剪切應力，取0.2MPa；A-封堵體剪切面周長，取2l.42m(只考慮底邊)。

導流洞封堵安全評價意見

導流洞堵頭布置合理，設計所采用的各項參數符合工程實際，堵頭結構安全可靠。

建議擬訂切實可行與安全可靠的封堵方案，確保封堵效果和水庫度汛安全。

導流洞封堵下閘蓄水前，應對水庫淹沒線以下進行衛生防疫清理，以免對水環境造成危害。

導流洞封堵下閘蓄水后，水庫不存在集中巖溶管道式危害性滲漏，庫岸穩定條件較好，也不會發生誘發地震，對生態環境不會產生大的不利影響：在合理選擇導流洞封堵時間后，對下游用水也不會產生嚴重影響。

建議蓄水后加強對壩下暗河與庫水水力聯系，以及水庫周圍地下水位變化的監測。