洮南市創(chuàng)業(yè)水庫(kù)大壩應(yīng)急度汛設(shè)計(jì)綜述

車秀杰

(洮南市水利勘測(cè)設(shè)計(jì)隊(duì)，吉林洮南137100)

1 工程概況

1.1 工程位置

創(chuàng)業(yè)水庫(kù)位于洮南市西約35 km，洮南市車力鄉(xiāng)境內(nèi)，額木特河上的攔河水庫(kù)即引洮干渠下游的旁側(cè)水庫(kù)。主要水源為洮兒河引水工程(龍華吐分洪洪水)及攔截額木特河大部分水量并通過(guò)額木特河鹽鋪涵洞入水庫(kù)。

水庫(kù)除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為50 a一遇洪水設(shè)計(jì)，200 a一遇洪水校核，校核洪水水位為165.66 m，正常高水位為164.40 m，汛限水位為164.00 m，死水位為161.00 m，最大庫(kù)容8469.2×104m3，控制額林特河流域面積。該水庫(kù)是以防洪灌溉養(yǎng)魚為主的綜合利用的中型水庫(kù)。

1.2 工程運(yùn)行概況

水庫(kù)曾進(jìn)行除險(xiǎn)加固，泄洪閘、一干閘、二干閘運(yùn)行狀況良好，大壩7+386—3+786段除險(xiǎn)加固后運(yùn)行狀況良好，其余壩段由于基本沒有護(hù)坡。而上游壩坡經(jīng)過(guò)多年風(fēng)浪沖刷，壩坡嚴(yán)重受損，已經(jīng)嚴(yán)重威脅到大壩的安全，需立即進(jìn)行維修加固。

1.3 水文及地質(zhì)概況

本流域位于我省西部，氣候?qū)贉貛Т箨懶约撅L(fēng)氣候，四季變化明顯，春季干旱多風(fēng)沙，夏季炎熱少雨，秋季干燥涼爽，冬季嚴(yán)寒漫長(zhǎng)。多年平均氣溫5℃，歷年極端最高氣溫40.2℃，最低氣溫-33.3℃。最大凍土深度為2.20 m，多年平均降雨量為394.4 mm。

該區(qū)地貌單元屬松遼平原西部波狀平原區(qū)，地層巖性為泥盆二迭系、侏羅系、白堊系、上第三系碎屑巖層和第四系松散沉積地層。本區(qū)基本裂度為Ⅵ度。

1.4 環(huán)境影響評(píng)價(jià)

工程建設(shè)會(huì)對(duì)環(huán)境造成一定程度的損害，如施工期間產(chǎn)生的粉塵、噪聲污染，外地流行疾病的帶入，當(dāng)?shù)貍魅拘约膊≡谑┕と藛T中的流行等。施工過(guò)程中的施工廢水若處理不當(dāng)，也對(duì)水庫(kù)生態(tài)環(huán)境直接造成影響。所以應(yīng)采取有效的環(huán)境保護(hù)措施，保障施工人員的身體健康，減輕工程對(duì)庫(kù)區(qū)生態(tài)環(huán)境的不利影響。

1.5 工程布置、施工組織設(shè)計(jì)

1.5.1 工程布置和主要建筑物

本次設(shè)計(jì)采用除險(xiǎn)加固計(jì)算成果進(jìn)行設(shè)計(jì)。對(duì)大壩樁號(hào)2+711-3+786米段進(jìn)行維修加固，大壩迎水坡采用簡(jiǎn)易模袋護(hù)坡，模袋平均厚度為0.12m，迎水坡邊坡1∶3，背水坡邊坡1∶2.5，壩腳設(shè)素混凝土護(hù)腳，壩頂設(shè)素混凝土封頂，壩頂路面為砂礫石路面，路面厚20 cm，寬6 m。

1.5.2 施工組織設(shè)計(jì)

本工程設(shè)計(jì)施工期一年，工程所需建筑材料由洮南市購(gòu)買，汽車運(yùn)輸至工地倉(cāng)庫(kù)。上壩土料從土料場(chǎng)自行采挖、混凝土骨料及砂礫石料需從商品料場(chǎng)購(gòu)買。

2 水文

2.1 流域概況

創(chuàng)業(yè)水庫(kù)位于洮南市車力鄉(xiāng)境內(nèi)，距洮南市35 km。興建于1971年，1976年8月竣工開始蓄水。主要水源為洮兒河引水工程(龍華吐分洪洪水)及攔截額木特河大部水量，通過(guò)額木特河鹽鋪涵洞進(jìn)入水庫(kù)。

流域地勢(shì)由西北向東南逐漸降低，上游為山區(qū)比降陡，中游丘陵較山區(qū)比降減緩，下游平原比降更緩。賽音溫都爾以上河道明顯，分為南、北股后水漫散，無(wú)明顯河道，形成區(qū)域沼澤，北股河水順地勢(shì)注入鹽鋪涵洞進(jìn)入創(chuàng)業(yè)水庫(kù)。

2.2 氣象

本流域位于我省西部，氣候?qū)俦睖貛Т箨懠撅L(fēng)氣候區(qū)，四季變化明顯。各項(xiàng)氣象要素特征值以洮南氣象站為代表站，進(jìn)行氣象要素統(tǒng)計(jì)。

洮南氣象站多年平均降水量年內(nèi)分布不均勻，主要集中在6—8月份，占年降水量的74%。多年平均蒸發(fā)量為1 066.2 mm，歷年極端最高氣溫40.2℃，最低氣溫-33.3℃。多年平均風(fēng)速3.8 m/s，最大風(fēng)速24 m/s。最大凍土深度為2.20 m，多年平均日照2 957 h。

2.3 洪水

洪水則由暴雨形成，一般發(fā)生在7、8兩月，河道河床寬闊，比降平緩，洪水傳播時(shí)間較長(zhǎng)，且多為連續(xù)性洪水，漲落緩慢，一次洪水可持續(xù)半個(gè)月左右。

創(chuàng)業(yè)水庫(kù)入庫(kù)水源較為復(fù)雜，為此創(chuàng)業(yè)水庫(kù)設(shè)計(jì)洪水分區(qū)計(jì)算，在計(jì)算中各區(qū)計(jì)算方法，根據(jù)水文特性采用不同方法。然后組合為創(chuàng)業(yè)水庫(kù)壩址設(shè)計(jì)洪水。水源主要由額木特河、水庫(kù)水面、水庫(kù)周邊、引洮兒河水、蛟河河～鹽鋪涵洞區(qū)間來(lái)水。

3 工程地址

3.1 概況

3.1.1 工程概況

創(chuàng)業(yè)水庫(kù)位于額木太河上引洮干渠旁側(cè)。是以灌溉、防洪為主的中型平原水庫(kù)。據(jù)《創(chuàng)業(yè)水庫(kù)大壩安全鑒定報(bào)告》，創(chuàng)業(yè)水庫(kù)大壩除險(xiǎn)加固前為三類險(xiǎn)壩，應(yīng)采取保護(hù)措施。

3.1.2 水文概況

根據(jù)區(qū)域水文地質(zhì)資料，本區(qū)地下水類型主要為第四系空隙潛水與空隙承壓水。空隙潛水含水層巖性為全新統(tǒng)的砂層和顧?quán)l(xiāng)屯組的中細(xì)砂層為主，以地表水補(bǔ)給為主，大氣降水和地下水側(cè)向徑流補(bǔ)給次之。

3.1.3 區(qū)域地質(zhì)概況

本區(qū)地貌單元屬松遼平原西部波狀平原區(qū)，地勢(shì)西北高，東南低，高程一般為 174.00～158.40 m，相對(duì)高差 ＜16 m，地表形態(tài)多為砂丘與砂丘間低洼地相間出現(xiàn)。

3.1.4 地層巖性

本區(qū)自古生代末期以來(lái)，沉積了廣厚的泥盆二迭系、侏羅系、白堊系、上第三系碎屑巖層和第四系松散沉積地層。

本區(qū)屬松遼平原本部波狀平原區(qū)，地震烈度為小于Ⅵ度區(qū)，屬于構(gòu)造相對(duì)穩(wěn)定區(qū)。

4 工程設(shè)計(jì)

4.1 設(shè)計(jì)依據(jù)

4.1.1 工程等別和建筑物級(jí)別

根據(jù)《水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》的規(guī)定，確定本工程為三等工程，其主要建筑物級(jí)別為3級(jí)。

4.1.2 主要資料

主要資料包括:①創(chuàng)業(yè)水庫(kù)大壩測(cè)量資料;②《創(chuàng)業(yè)水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告》;③《碾壓土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》(SDJ21—78);④《水工設(shè)計(jì)手冊(cè)》;⑤《水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》;⑥《土壩設(shè)計(jì)》。

4.1.3 工程總體布置

創(chuàng)業(yè)水庫(kù)主要建筑物有大壩、一干閘、二干閘、泄洪閘和輸水閘等，本次應(yīng)急度汛工程設(shè)計(jì)，各主要建筑物的布置不變，水庫(kù)特征水位與除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)相同，對(duì)大壩2+711～3+786 m處共1 075 m壩前坡進(jìn)行護(hù)砌，壩頂設(shè)砂礫石路面，厚20 cm，路面寬6 m。

4.1.4 護(hù)坡方案比較

本次加固設(shè)計(jì)經(jīng)不同壩段壩頂高程計(jì)算:樁號(hào)2+711m～3+686 m范圍內(nèi)壩頂高程為167.50 m，樁號(hào)3+786壩頂高程為168.00 m，樁號(hào)3+686～3+786 m為漸變段，壩頂最小寬度6.0 m，上游按壩坡1∶3控制，下游壩坡按1∶2.5控制，對(duì)壩體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定進(jìn)行計(jì)算，上、下游壩坡均滿足要求。

4.1.5 設(shè)計(jì)計(jì)算

1)土壩穩(wěn)定計(jì)算:計(jì)算采用中國(guó)水利科學(xué)研究院編制的土石壩邊坡穩(wěn)定分析程序STAB95。

2)簡(jiǎn)易模袋護(hù)砌:簡(jiǎn)易模袋厚度計(jì)算采用《土工合成材料工程應(yīng)用手冊(cè)》及《水利工程土工織物設(shè)計(jì)指南》中的計(jì)算方法。

5 施工組織設(shè)計(jì)

5.1 施工條件

本次水工設(shè)計(jì)的主要任務(wù)為，對(duì)大壩2+711～3+786 m壩體加高培厚，上游壩坡用簡(jiǎn)易模袋混凝土護(hù)坡，護(hù)坡厚度為0.12 m，壩頂設(shè)砂礫石路面，厚度為0.2 m。

5.2 施工總布置

施工場(chǎng)地布置原則:合理使用場(chǎng)地，少占耕地，并結(jié)合施工特點(diǎn)與工期，盡量減化施工作業(yè)，減少臨建工程規(guī)模及減少森林的砍伐，場(chǎng)地布置便于工程施工。采用相對(duì)集中的方式進(jìn)行布置。

5.3 施工圍堰及排水

由于施工壩段的迎水側(cè)壩腳設(shè)計(jì)高程均在正常蓄水位164.40 m以上，因此，不需要修筑圍堰。

施工排水措施，包括初期排水和經(jīng)常性排水，施工過(guò)程中在距壩腳20 m處設(shè)置臨時(shí)滲水坑，將施工用棄水集中到一起，施工結(jié)束后將坑回填。

5.4 施工總進(jìn)度

根據(jù)工程強(qiáng)度資金籌措情況及建設(shè)單位意見，施工工期為1 a，其余省有水土保持設(shè)計(jì)，環(huán)境影響評(píng)價(jià)及投資估算等。

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