盤縣魚洞壩水利工程水庫蓄水安全技術(shù)探討

□龐先明（貴州省大壩安全監(jiān)測中心）

盤縣魚洞壩水利工程水庫蓄水安全技術(shù)探討

□龐先明（貴州省大壩安全監(jiān)測中心）

在水庫工程建設(shè)中，水庫蓄水安全所受到的影響因素是比較多的，必須對每一個(gè)因素進(jìn)行詳細(xì)的研究，并且采取有效的措施保證其安全性，只有控制好每一個(gè)影響因素的安全，才能夠保證整個(gè)工程的蓄水安全。文章主要闡述了盤縣魚洞壩水利工程水庫蓄水安全技術(shù)，以供同類工程水庫蓄水安全參考。

盤縣魚洞壩；水利工程；水庫蓄水安全；技術(shù)

1 工程概況

魚洞壩水利工程位于貴州省六盤水市盤縣淤泥鄉(xiāng)、雞場坪鄉(xiāng)境內(nèi)，壩址位于珠江流域北盤江支流烏都河左岸一級支流淤泥河上,距盤縣政府所在地紅果鎮(zhèn)約66km，距淤泥鄉(xiāng)約3km，距雞場坪鄉(xiāng)約12km。魚洞壩水利工程的主要任務(wù)是向盤縣“煤（焦、化）-鋼-電”一體化循環(huán)經(jīng)濟(jì)工業(yè)基地的生產(chǎn)供水，并兼有農(nóng)田灌溉、旅游等。魚洞壩水庫作為工業(yè)基地的主要水源點(diǎn)，供水設(shè)計(jì)保證率P=97%時(shí)年供水量2784.10萬m3；另外向淤泥鄉(xiāng)灌溉農(nóng)田114.47hm2，年灌溉水量為49.60萬m3。

水庫所在河流為烏圖河，系珠江流域北盤江一級支流—烏都河左岸最大的一條支流，發(fā)源于貴州省盤縣雞場坪趙子河龍?zhí)?，海拔高?820m，上游稱淤泥河，由西南向東北經(jīng)過戴家營、天生橋、瓦房寨三段暗河，在舍烹雞窩箐出露后稱烏圖河。主河道長53.75km，流域面積為474km2。魚洞壩水庫壩址以上流域集水面積101km2，主河道長14.36km，主河道平均坡降9.50‰。

水庫樞紐由攔河壩、溢洪道、放空兼沖沙底孔及取水建筑物組成。該工程水庫規(guī)模為中型，工程等別為Ⅲ等，主要建筑物大壩、溢洪道、放空底孔、取水泵站、壩身取水口、輸水管道等為3級，灌溉管道及臨時(shí)建筑物為5級。大壩、溢洪道等主要建筑物設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)采用50年一遇（P=2.00%），校核洪水標(biāo)準(zhǔn)采用500年一遇（P=0.20%）；溢洪道下游消能防沖洪水標(biāo)準(zhǔn)采用30年一遇（P=3.33%）。

2 盤縣魚洞壩水利工程水庫蓄水安全鑒定基本要求

本蓄水安全鑒定工作主要以大壩樞紐為重點(diǎn)，對包括擋水建筑物、泄水建筑物、壩身取水口及涉及近壩庫岸邊坡穩(wěn)定等與水庫蓄水安全有關(guān)的工程項(xiàng)目做出安全評價(jià)?；疽笕缦拢?/p>

一是檢查工程形象面貌是否滿足安全蓄水的條件。

二是工程安全的因素，以及工程建設(shè)期發(fā)現(xiàn)的影響工程安全的問題是否得到妥善解決，并提出工程安全評價(jià)意見；對不符合有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、批準(zhǔn)的設(shè)計(jì)文件并涉及工程安全的，分析其對工程安全的影響程度，做出評價(jià)意見；對雖符合有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、批準(zhǔn)的設(shè)計(jì)文件，但專家認(rèn)為構(gòu)成工程安全運(yùn)行隱患的，也應(yīng)對其進(jìn)行分析并做出評價(jià)。

三是對影響工程安全蓄水的地質(zhì)、設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)行的有關(guān)工程問題進(jìn)行分析。

四是對工程及設(shè)備的缺陷、質(zhì)量事故檢查處理報(bào)告以及有關(guān)資料進(jìn)行評價(jià)。

五是對關(guān)鍵部位、出現(xiàn)過質(zhì)量事故的部位進(jìn)行重點(diǎn)檢查，包括抽查工程原始資料和施工、設(shè)備制造驗(yàn)收簽證等，并進(jìn)行評價(jià)。

六是建設(shè)各方所提供的資料必須真實(shí)、準(zhǔn)確、可靠；鑒定單位的鑒定結(jié)論必須客觀、公正、科學(xué)。

3 盤縣魚洞壩水利工程水庫蓄水安全技術(shù)要求

3.1 工程防洪安全技術(shù)

在蓄水安全鑒定階段需要采用合理的設(shè)計(jì)洪水復(fù)核計(jì)算方法，并且保證計(jì)算參數(shù)的合理性，設(shè)計(jì)洪水成果需要符合區(qū)域分布規(guī)律，保證計(jì)算成果與初步設(shè)計(jì)階段成果基本一致。

保證蓄水安全鑒定階段采用的洪水調(diào)節(jié)計(jì)算方法是合理的，并且需要保證調(diào)洪計(jì)算成果的合理性。加強(qiáng)復(fù)核計(jì)算，對魚洞壩水庫大壩壩頂高程是否符合規(guī)范要求進(jìn)行判讀。并且判斷溢洪道的泄洪能力是否滿足安全下泄校核洪水位時(shí)的最大下泄流量，這樣才能保證水庫能安全度汛。

要嚴(yán)格判斷水庫建成后是否會(huì)增加大壩下游河道的行洪壓力。并且需要采取相應(yīng)的工程措施，保證大壩下游河道基本能維持原有河道的防洪安全性。應(yīng)該盡可能早地對水庫汛期調(diào)度運(yùn)用計(jì)劃以及水庫防洪搶險(xiǎn)應(yīng)急預(yù)案進(jìn)行編制，要保證編制的質(zhì)量，并且需要采取有效的措施保證水庫調(diào)度的合理性，以此保證水庫和下游河道的防洪安全。

3.2 樞紐區(qū)綜合地質(zhì)條件安全技術(shù)

庫首存在繞滲問題，必須采取幾種有效的灌漿技術(shù)對其進(jìn)行處理和解決。下閘蓄水前，需要將工程中所有的防滲處理工作全部完成，并且需要對其完成的質(zhì)量進(jìn)行全面和嚴(yán)格的檢查，保證其符合施工質(zhì)量以及規(guī)范要求。在水庫蓄水之后，需要加強(qiáng)人員設(shè)施的配備，并且利用新技術(shù)以及增加巡查人員的方法對大壩壩址的滲漏的情況進(jìn)行有效的巡視及觀測，如果發(fā)現(xiàn)問題，必須采取有效的措施對其進(jìn)行及時(shí)的處理，保證大壩的安全。

3.3 擋水建筑物安全技術(shù)

泄水建筑物布置于河床4#壩段，為壩頂表孔溢洪道。布置有3孔溢流表孔，單孔寬6m，設(shè)6m×5m平面鋼閘門，堰頂高程1700.00m，溢流堰前緣溢流凈寬18.00m，溢流堰為WES實(shí)用堰，采用挑流消能。

3.3.1 加強(qiáng)壩基處理

大壩需坐落在弱風(fēng)化基巖上，兩壩肩嵌入弱風(fēng)化巖體不低于8m，局部破碎巖體及溶蝕風(fēng)化處作固結(jié)灌漿及帷幕灌漿處理。

固結(jié)灌漿：沿拱壩壩基及兩壩肩布置2～10排固結(jié)灌漿孔，對全壩基作固結(jié)灌漿處理，灌漿孔間、排距均為3m，按梅花型布置，共187個(gè)，鉆孔孔深為基巖以下5m，鉆孔有效進(jìn)尺935m。

帷幕灌漿：帷幕灌漿布置為單排孔，孔距2.00m，鉛直孔，分三序?qū)嵤?，防滲帷幕設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為3Lu。大壩設(shè)計(jì)帷幕線總長647 m，鉆孔總進(jìn)尺2.76萬m，有效進(jìn)尺2.57萬m，無效進(jìn)尺2016m。

大壩基礎(chǔ)經(jīng)固結(jié)及帷幕灌漿處理后，必須加強(qiáng)壓水檢查，保證檢查結(jié)果滿足規(guī)范及設(shè)計(jì)要求，使得建基面滿足大壩承載力要求。

3.3.2 溫度監(jiān)測

檢測發(fā)現(xiàn)大壩壩體的混凝土溫度還沒有達(dá)到封拱溫度，1685.00 m高程以上封拱灌漿還應(yīng)具備條件，所以需要根據(jù)大壩壩體的混凝土的溫度觀測資料，選擇合理的時(shí)間，將壩體封拱灌漿完成。

3.3.3 對壩體和壩基進(jìn)行全面觀測

需要加強(qiáng)對大壩壩體和壩基及壩基巖體的變形及滲漏情況進(jìn)行全面觀測，發(fā)現(xiàn)問題要及時(shí)上報(bào)并采取有效措施進(jìn)行處理。

3.4 泄水建筑物安全技術(shù)

經(jīng)過檢查，溢洪道及放空兼沖沙底孔結(jié)構(gòu)布置合理，并且經(jīng)計(jì)算和水工模型試驗(yàn)表明，溢洪道泄洪能力滿足下泄最大設(shè)計(jì)洪水的要求；底孔孔內(nèi)流速實(shí)驗(yàn)值稍大于設(shè)計(jì)值，但在同一量值內(nèi)，按其數(shù)值設(shè)計(jì)抗沖耐磨混凝土是合理的，此外溢洪道及底孔挑射水流形成的沖刷坑不影響大壩結(jié)構(gòu)安全。底孔除放空功能外，同時(shí)具備沖沙功能。在啟用沖沙運(yùn)行時(shí)，需要盡可能將時(shí)間控制在水庫較低的水位時(shí)，這樣做的好處有兩點(diǎn)：一是可以具有良好的拉沙效果；二是可以盡可能減輕將挾沙的高速水流對混凝土的磨蝕作用。

3.5 壩身取水口安全技術(shù)

3.5.1 保證壩身取水口布置及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性

本工程取水建筑物布置在大壩左壩段0+093.55樁號處，進(jìn)水口為岸邊塔式建筑物，該岸塔與底孔岸塔設(shè)計(jì)為整體結(jié)構(gòu)。其進(jìn)口底板高程1686.20m，比死水位1690.00m低3.80m。進(jìn)口前緣喇叭口底部為1/4圓弧，頂部平直，兩側(cè)設(shè)橢圓曲線，其方程為進(jìn)口設(shè)尺寸為2.50m×1.50m活動(dòng)式攔污柵，攔污柵后為閘門井，設(shè)置設(shè)尺寸為1m×1m檢修閘門。

3.5.2 選擇合理的計(jì)算公式保證取水口的供水能力

計(jì)算公式如下：

式中：Q—取水管過流能力（m3/s）；μ—流量系數(shù)，由公式計(jì)算；A—取水管斷面面積，0.78m2；Hw—計(jì)算水頭（m），上游水面算至取水管出口中心；n—鋼管糙率，取0.01；∑ξ—各局部損失系數(shù)之和；L—底孔長度。

3.6 工程施工安全技術(shù)

嚴(yán)格控制每一分項(xiàng)工程的質(zhì)量，從施工材料、施工工藝等方面進(jìn)行嚴(yán)格控制，保證工程施工質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)要求和相關(guān)規(guī)范。下閘蓄水前應(yīng)完成右岸地面加密孔帷幕灌漿。下閘蓄水后加強(qiáng)對壩體、壩肩的變形及滲流監(jiān)測和巡視檢查。

3.7 導(dǎo)流洞封堵安全技術(shù)

在選擇實(shí)施封堵時(shí)段前，要獲取較可靠的長期氣象預(yù)報(bào)，做到在封堵期不出現(xiàn)較大洪水。對堵頭周邊的回填及固結(jié)灌漿的質(zhì)量要求嚴(yán)格控制。

3.8 金屬結(jié)構(gòu)安全技術(shù)

下閘蓄水前完成溢流表孔、取水口閘門（攔污柵）及啟閉機(jī)安裝、調(diào)試和驗(yàn)收工作。清理各部位門槽，完成導(dǎo)流洞封堵閘門試槽工作及啟吊設(shè)備的調(diào)試工作，完善、配備各啟閉設(shè)備臨時(shí)電源，盡快按設(shè)計(jì)形成永久電源。

4 結(jié)語

綜上所述，在水庫蓄水中，其安全性是非常重要的,受到工程防洪安全、地質(zhì)安全以及各種建筑物安全的影響，必須嚴(yán)格控制其安全性，這樣才能夠保證整個(gè)水庫蓄水的安全。

[1]陳新全.新疆瑪納斯河平原區(qū)水庫群安全管理存在的問題及對策[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2009（19）：45-46.

[2]賀芳丁，郭廣軍，臧運(yùn)存.談病險(xiǎn)水庫除險(xiǎn)加固工程的蓄水安全鑒定[J].山東水利，2009（09）：23-24.

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1673-8853(2014)18-0059-02

2014-07-11

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