摘要:大來頭水庫大壩加高工程是為了滿足農(nóng)村飲用水及農(nóng)田灌溉的水源工程,系在已建的大壩基礎上進行加高設計、施工,主要著眼于為農(nóng)民解決生活用水及農(nóng)田灌溉的需求,并盡可能地發(fā)揮水庫最大效益。本人于2002年設計了該小型水庫的大壩加高工程。
關鍵詞:大壩加高;設計方案;工程施工技術要求等
1工程概況
1.1續(xù)建理由
三界鎮(zhèn)聯(lián)歡村有人口1044人、永豐村有人口886人,聯(lián)歡村有農(nóng)田200畝、永豐村有農(nóng)田150畝、塘岙村有農(nóng)田40畝。這些人口及農(nóng)田需要解決飲用水及灌溉問題。而該村歷來的生活用水、農(nóng)田灌溉都主要靠大來頭水庫供給。但目前大來頭水庫的庫容已不能滿足農(nóng)民日益增長的生活和生產(chǎn)的需要,因此,聯(lián)歡村干部、群眾強烈要求加高大壩,增加庫容。
經(jīng)現(xiàn)場踏勘和查閱原大壩設計資料和圖紙,大來頭水庫符合大壩加高的要求和條件,大壩加高后將為幾個村子提供充足的供水水源,不但能解決農(nóng)村飲用水困難和農(nóng)田灌溉,同時對促進社會主義新農(nóng)村建設具有重要意義。
1.2基本情況
大來頭水庫建于1971年,大壩處于低丘谷地,庫區(qū)植被良好、草木茂盛,壩址地質(zhì)條件較好。原有設計規(guī)模為壩高25.5米,總庫容為9.5萬立方米,屬?。ㄈ┬退畮臁8鶕?jù)實測,現(xiàn)有大壩假設高程為15.5米,并建有臨時溢洪道。溢洪道底假設高程為14.2米,正常庫容10000立方米,總庫容為15000立方米,輸水涵洞出口底高程為8.96米已建成。進口有¢250的插板式啟閉機。
根據(jù)該村的實際情況,現(xiàn)考慮解決2000人的飲用水規(guī)模及400畝的農(nóng)田灌溉問題。經(jīng)參照室外給水設計規(guī)范,日用水量每人每天為100升,則年總需水量為73000立方米,每畝農(nóng)田用水量為300立方米,則400畝農(nóng)田的用水量為12000立方米,考慮復蓄因素,確定大壩加高5米,可滿足用水量。
2大壩加高設計
2.1防洪標準
根據(jù)國家《防洪標準》(GB 50201-94)及《水利水電工程等級劃分及洪水標準》(SL 252-2000)規(guī)定,本水庫屬小(三)型水庫,洪水標準為:按20年一遇洪水設計,按50年一遇洪水校核。水庫集雨面積F=0.77平方公里,大壩加高5米后,壩頂高程為20.5米,新增庫容為25000立方米,總庫容為49000立方米。
2.2溢洪道建筑物
設計洪水。查浙江省水文總站1981年4月出版的“浙江省可能最大暴雨圖集”得Q=22立方米/秒·平方公里。
設計流量。利用公式:Q=MBH3/2
設:溢洪道最大過水深度為1.5米,寬頂堰,取流量系數(shù)M=1.48,計算結(jié)果,溢洪道寬度為6.2米。
2.3大壩加高
壩頂高程的確定
H=15.5+5=20.5(米)
總出水高=H2+H3+H4
式中H2為溢洪道最大過水深1.5米,H4為安全超高,查規(guī)范為0.3米,H3為風浪爬高。
所以:總出水高=1.5+0.09+0.3=1.89(米)≈2(米)
根據(jù)本工程需要取2米。
因此,溢洪道底高程為:20.5-2=18.5(米)
大壩橫斷面設計
該大壩為心墻土壩,設計壩頂寬度為4米,壩頂高程為20.5米,迎水坡及背水坡均采用1:2的坡度,心墻頂寬為3米,邊坡為1:0.75的坡度,心墻以外的壩體采用砂壤土,迎水坡采用石渣,厚度為1米(或干砌石護坡厚0.3米,反濾層0.3米),以抗御風浪沖刷;背水坡的排水棱體已做,新做的護坡采用草皮護坡。
大壩在加高以前,必須徹底清理現(xiàn)有雜草,開鑿兩岸嵌槽,并對壩面進行刨毛處理,以利于新、老壩體的較好連接。
2.4輸水建筑物
進口考慮生活用水及農(nóng)田總需灌溉用水。
生活用水定量為100升/天·人,按2000人計算:2000×0.1立方米/天·人=200立方米/天·人
則Q1=200/5×3600=0.01(立方米/秒)
農(nóng)田灌溉用水(泡田水),最大用水量為10m3/天·畝,按400畝農(nóng)田計算。
則:Q2=4000/24×3600=0.05(立方米/秒)
所以,Q=Q1+Q2=0.01+0.05=0.06(立方米/秒)
考慮管路局部和沿程等損失,選用¢300預應力鋼筋砼壓力管,可滿足設計要求。
3工程施工技術要求
水庫工程的安全非常重要,在施工過程中必須嚴格按照設計要求,保證施工質(zhì)量。心墻土、砂壤土料場原材料應符合技術規(guī)范要求,鋪土厚度:心墻土、砂壤土不超過0.3米,采用12.5噸振動碾壓路機碾壓,在邊角處用電動打夯機和人工搗實,以確保壓實質(zhì)量。
土方、漿砌石和砼的施工,必須按照施工規(guī)范進行,以確保土壩、溢洪道、輸水建筑的施工質(zhì)量。
4工程概算表(見表1)
結(jié)論
該工程加高大壩5米,投入資金400000元,已于2003年完工,達到了原設計效果,如今運行良好,同時為農(nóng)村的生活及灌溉用水起到了很好的作用,也為農(nóng)村小型水庫大壩加高提供了一個比較好的實例。
作者簡介:喻國珍,女,工程師,系1988年畢業(yè)于華北水電學院。