齊心水庫泄洪、輸水建筑物位置及型式比較

岳明明，楊慶華，王有祥

(1.齊齊哈爾市水利勘測設計研究院，黑龍江 齊齊哈爾 161006；2.齊齊哈爾市橡膠壩樞紐工程管理站，黑龍江 齊齊哈爾 161006)

齊心水庫泄洪、輸水建筑物位置及型式比較

岳明明1，楊慶華1，王有祥2

(1.齊齊哈爾市水利勘測設計研究院，黑龍江 齊齊哈爾 161006；2.齊齊哈爾市橡膠壩樞紐工程管理站，黑龍江 齊齊哈爾 161006)

齊心水庫泄洪建筑物由于年久失修，以及歷次洪水的沖刷破壞，致使建筑物受損嚴重，威脅到水庫的安全。根據(jù)大壩安全鑒定結(jié)論，將重新修建泄洪建筑物和輸水建筑物來滿足水庫大壩防洪和灌溉要求。文章對建筑物位置及型式分別進行比較得出結(jié)論：采用在原泄洪洞西側(cè)15m處溢洪道與輸水洞合建方案

泄洪建筑物；輸水建筑物；防洪；灌溉

1 工程簡介

齊心水庫位于雙河鄉(xiāng)東北方向4km處的烏裕爾河左岸一級支流齊心溝上，地理座標為E125°55′40″，N47°57′40″。水庫集水面積5.64km2，是一座以抗旱灌溉為主，兼顧防洪、水產(chǎn)養(yǎng)殖等綜合利用的小(2)型水庫。

齊心水庫主體工程由土壩和泄洪洞組成。土壩為均質(zhì)土壩，現(xiàn)狀壩長245m，壩頂平均高程235.30m，最大壩高5.5m。土壩部分壩段迎水坡有塊石護坡，經(jīng)多年風浪沖刷，凍融侵蝕以及風化作用，干砌石缺失、破損嚴重，壩后無排水設施。

泄洪洞位于土壩樁號0+150處，為壩下埋管。結(jié)構(gòu)為1孔φ100cm鋼筋混凝土預制圓涵，泄洪洞垂直穿越大壩，洞長約為33m，進口為八字型翼墻，現(xiàn)狀斷裂破損嚴重；因年久失修，洞身脫節(jié)、斷裂，滲漏嚴重，閘門為平板木閘門，配1臺5t螺桿式啟閉機；下游為漿砌石消力池，消力池已被沖毀，嚴重影響大壩安全，建議及早進行除險加固[1]。

2 建筑物位置比較

齊心水庫原泄洪洞位于土壩東側(cè)，土壩樁號0+150處。本次設計泄洪建筑物初擬兩個方案進行比較。方案一：泄洪建筑物在原泄洪洞位置拆除重建；方案二：將新建泄洪建筑物位置向西移15m即土壩樁號0+165處。

1)方案一：優(yōu)點是由于原泄洪洞下游溝道已經(jīng)形成，如泄洪建筑物在原泄洪洞附近拆除重建，可以直接利用原排水溝道，下泄洪水通暢且不增加占地。缺點是施工期間新建臨時施工導流建筑物，臨時工程投資較大。

2)方案二：優(yōu)點是施工期間利用原泄洪洞進行施工導流，不會影響新建泄洪建筑物施工。缺點是需在新建泄洪建筑物下游重新開挖一段排水溝將下泄洪水匯入原排水溝道，此方案需增加排水溝占地，壩后水庫管理用地，不進行補償。

經(jīng)以上分析比較，本設計新建泄洪建筑物位置采用方案二，即在原泄洪洞西側(cè)15m處重建方案。新建泄洪建筑物位于原泄洪洞的左側(cè)，到原泄洪洞距離為15m，以便利用原泄洪洞施工導流時，對新建泄洪建筑物施工不會產(chǎn)生影響。

3 建筑物型式比較

3.1 泄洪建筑物、輸水洞分建方案與合建方案比較

1)方案一：溢洪道與輸水洞分建方案按規(guī)定小型碾壓式土石壩水庫溢洪道宜采用開敞式，且不宜設置閘門，堰頂高程宜與正常蓄水位齊平。但該方案重建溢洪道所需工程量大，投資大；輸水洞灌溉旱田面積只有200hm2，流量較小，單設一輸水洞亦不經(jīng)濟。

2)方案二：溢洪道與輸水洞合建方案。泄洪與輸水建筑物綜合考慮，在節(jié)制閘室左側(cè)設灌溉耳洞形式，該方案投資小，且便于洪水調(diào)度。

從節(jié)省投資考慮，本次設計采用溢洪道與輸水洞合建方案。

3.2 泄洪建筑物方案比較

根據(jù)工程現(xiàn)狀實際情況，并結(jié)合水庫規(guī)模復核情況，泄洪建筑物選擇泄洪洞方案和泄洪閘方案進行比選。

1)方案一：泄洪洞方案。斷面尺寸(b×h)為1.5m×1.8m，底板高程為232.00m。

2)方案二：泄洪洞方案。斷面尺寸(b×h)為2.0m×2.0m，底板高程為232.00m。

泄洪洞由進水渠、前閘室、洞身段、節(jié)制閘室、陡坡段、消能防沖設施、出水渠及灌溉耳洞組成。進水渠長度20.74m，由上游引渠段和進口U型槽組成。上游引渠段長12.58m，渠底寬6.0m，邊坡1∶2.5；進口U型槽長8.16m，為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，底板高程232.00，首端底寬6.0m，末端底寬2.0m。前閘室：閘室為井式結(jié)構(gòu)，閘墩高4.5m，閘孔凈寬2.0m。閘底板長5.0m，閘底板厚1.2m。底板頂高程232.00m，閘墩頂高程236.50m，閘墩上設工作橋，工作橋由橋面板和排架組成。泄洪洞為鋼筋混凝土方涵結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)尺寸為(孔×寬×高) 1孔×2.0m×2.0m，進口底高程232.00m，洞出口底高程231.92m，洞長12m(2節(jié))。后閘室長4.2m，凈寬2.0m，閘底板高程為231.92m。在閘室左側(cè)邊墩上設灌溉耳洞。陡坡段為等寬矩形斷面，側(cè)墻與底板采用U型槽結(jié)構(gòu)，底板寬2.0m，底坡1∶5，總長度26.1m，順水流方向分3段，每段水平長度8.7m，底板下設有齒墻，底板厚為0.8m。消力池采用底流式消能，為漸擴式矩形斷面，進口寬2.0m，出口寬6.5m，側(cè)墻與底板為鋼筋混凝土U型槽結(jié)構(gòu)，消力池長度14m，分兩段，每段長7m，底板厚為0.9m，池深1.3m，下設齒墻。海漫為等寬梯形斷面，底寬8.0m，長30m，護底、護坡采用干砌石護砌，厚0.3m，下設碎石0.1m,礫石0.1m，無紡布一層。海漫末端設2m深防沖槽。

3)方案三：泄洪閘方案。為寬頂堰，堰頂高程233.00m，閘凈寬分別為2.5m。

泄洪閘由進水渠、前閘室、節(jié)制閘室、陡坡段、消能防沖設施、出水渠及灌溉耳洞組成。進水渠長度17.5m，由上游護砌段和進口U型槽組成。上游護砌段長8.5m，渠底為現(xiàn)澆混凝土板結(jié)構(gòu)，尺寸150×100×20cm，其下依次為礫石10cm、防滲膜一層，兩側(cè)為干砌石護砌，干砌石厚度30cm,其下依次為碎石10cm、礫石10cm、復合土工膜一層；進口U型槽長9m，為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，首端底寬5.5m，末端底寬2.5m，底板厚1.0m。前閘室采用寬頂堰結(jié)構(gòu)型式，堰頂高程233.00m。閘室為整體式，閘室寬5.5m，閘孔凈寬2.5m，邊墩頂寬0.9m，底寬1.5m，閘墩頂高程237.19m。閘室長10m，上部設有交通橋和兩座工作橋，交通橋?qū)?.0m。后閘室長7m，凈寬2.5m，閘底板高程為233.00m。在閘室左側(cè)邊墩上設灌溉耳洞。陡坡段為等寬矩形斷面，側(cè)墻與底板采用U型槽結(jié)構(gòu)，底板寬2.5m，底坡1∶5，總長度31.5m，順水流方向分別在水平長度8m、8m、8m和7.5m處分縫，底板下設有齒墻，底板厚分別為0.8m、0.8m、0.8m和0.9m。消力池采用底流式消能，為漸擴式矩形斷面，進口寬2.5m，出口寬6.5m，側(cè)墻與底板為鋼筋混凝土U型槽結(jié)構(gòu)，消力池長度14m，分兩段，每段長7m，底板厚分別為0.9m和0.8mm，池深1.3m，下設齒墻。海漫為等寬梯形斷面，底寬6.5m，長30m，海漫順水流方向共分兩段，護底第一段長5m，采用土工格柵石籠護砌，厚度為0.8m，第二段長25m，采用干砌石護砌，厚0.3m。護坡采用干砌石護砌，厚0.3m。海漫末端設2m深防沖槽。

4)方案四：泄洪閘方案。為寬頂堰，堰頂高程233.00m，閘凈寬分別為3.0m。各種泄洪建筑物型式及投資比較見下表。經(jīng)比較可知，泄洪建筑物采用泄洪洞方案(b×h)為2.0m×2.0m工程總投資最小。因此，選定方案二。

4 結(jié) 論

經(jīng)比較采用溢洪道與輸水洞合建方案，溢洪道采用泄洪洞方案，斷面尺寸(b×h)為2.0m×2.0m，位于土壩樁號0+165處。水庫建成后可對下游2個村屯、300hm2耕地、人口800人起到一定的保護作用，灌溉旱田200hm2，養(yǎng)魚9hm2。

[1]中華人民共和國水利部.GB50201—94防洪標準[S].北京:中國計劃出版社,1994.

1007-7596(2014)03-0064-02

2013-08-06

岳明明(1982-)，女，黑龍江齊齊哈爾人，助理工程師；楊慶華(1974-)，女，黑龍江齊齊哈爾人，高級工程師；王有祥(1974-)，男，黑龍江齊齊哈爾人，高級工程師。

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