長潭水庫除險(xiǎn)加固工程施工導(dǎo)流設(shè)計(jì)

馮偉榮

(黃巖長潭水庫管理局,浙江 臺(tái)州 318024)

1 概 況

長潭水庫工程位于浙江省臺(tái)州市黃巖區(qū)境內(nèi)，距離臺(tái)州市城區(qū)約20 km，始建于1958年，于1962年竣工，水庫流域集雨面積為441.3 km2，原設(shè)計(jì)庫容為6.91 億 m3，2002-2004年，水庫實(shí)施了除險(xiǎn)加固工程，總投資達(dá)1.78 億元，加固后水庫的庫容增加到7.32 億 m3，并通過了建庫以來的首次竣工驗(yàn)收，蓄水位也恢復(fù)到正常蓄水位，真正達(dá)到了百年一遇、萬年校核的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)；水庫防洪面積為18 666.67 ha，防洪直接受益人口約87萬人；是一座以供水、防洪為主，結(jié)合灌溉、發(fā)電、養(yǎng)殖等綜合利用的大(Ⅱ)型水利工程.

2 施工導(dǎo)流條件

長潭水庫工程是已建水庫除險(xiǎn)加固，建筑物已基本定型，樞紐布置與原布置基本相同.大壩采用壩頂打防滲墻防滲方案：防滲墻軸線位于原壩軸線上游1.0 m處，防滲墻打穿壩體及壩基砂礫石層，嵌入弱風(fēng)化基巖；防滲墻頂部設(shè)混凝土頭墻，防滲墻兩岸設(shè)混凝土岸墻，頭墻及岸墻與壩頂擋浪墻連接形成封閉的防滲系統(tǒng).

溢洪道位于大壩左端的伏虎山北側(cè)由原溢洪道改建而成，新建的溢洪道由進(jìn)水渠、泄洪閘、泄水陡槽組成，閘室位于原溢洪道堰體位置.進(jìn)水渠在原溢洪道進(jìn)水渠基礎(chǔ)上開挖而成，45.0 m高程以下用M7.5漿砌石護(hù)坡.溢洪道泄洪閘由前后M7.5漿砌石扭面及C20混凝土堰體組成.閘室長18.0 m，采用C20混凝土駝峰堰型，堰頂高程33.0 m.泄洪閘共5孔，閘門采用露頂式弧形鋼閘門.溢洪道左岸高邊坡按1∶1.50的坡度進(jìn)行削坡卸荷處理，70 m、80 m高程處分別設(shè)5.0 m寬平臺(tái)；90 m高程以上按1∶1.25的坡度進(jìn)行削坡卸荷處理，每升高15 m設(shè)一級(jí)馬道，馬道寬2.0 m；坡面打設(shè)Φ100 mm排水孔深入山體，以疏干坡體內(nèi)地下水.

原長潭泄洪渠起始溢洪道泄槽挑鼻坎后沖坑，止于永寧江二期干河起點(diǎn)(前將)，長約2.0 km.原泄洪渠底寬70.0 m，底高程8.0～5.5 m，渠道邊坡1∶2，采用干砌塊石護(hù)坡.泄洪渠的斷面作相應(yīng)調(diào)整：泄洪渠底寬70.0 m，坡降i=0.003，底高程8.0～3.0 m，頂高程14.0～8.0 m，渠道邊坡1∶2.沖坑至長潭大橋下游100 m范圍，采用M10漿砌塊石護(hù)坡，其余均為干砌塊石護(hù)坡.

放水洞位于大壩左側(cè)由原泄洪洞改建而成，對(duì)隧洞處理措施為：出口0+240～0+332樁號(hào)范圍進(jìn)行鋼板襯砌，其余對(duì)原隧洞進(jìn)行厚0.5 m，C20鋼筋混凝土襯砌處理(襯后隧洞直徑為4.5 m)，全洞范圍內(nèi)進(jìn)行回填灌漿及固結(jié)灌漿.其主要工程量(見表1).

大壩右壩頭及下游為長潭村，下游左岸為電廠及管理區(qū)，水庫現(xiàn)對(duì)臺(tái)州市及溫黃平原城鎮(zhèn)供水，水質(zhì)為二類水，施工場地布置必須考慮環(huán)保要求和盡量減少征地.

表1 主要工程量表

3 施工導(dǎo)流設(shè)計(jì)

根據(jù)本地區(qū)的水文情況，該工程導(dǎo)流及度汛時(shí)段可劃分為非汛期、梅雨期和臺(tái)汛期.具體時(shí)段為10月16日～次年4月15日為非汛期，4月16日～7月15日為梅雨期，7月16日～10月15日為臺(tái)汛期.不同時(shí)期不同位置的各種頻率洪水的最大流量值詳見表2.

表2 各期不同設(shè)計(jì)頻率洪水最大流量表 單位：m3/s

本工程大壩為2級(jí)建筑物，根據(jù)《水利水電工程施工組織設(shè)計(jì)規(guī)范》(SDJ338-89)(試行)的規(guī)定，相應(yīng)的導(dǎo)流建筑物為Ⅳ級(jí)，其設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)：土石類建筑物為20～10年一遇，本工程取20年一遇；壩體施工期臨時(shí)度汛洪水標(biāo)準(zhǔn)：因該壩為土石壩，且攔洪庫容大于1.0 億m3，采用大于100年一遇.本工程取100年一遇.

3.1 導(dǎo)流方式

長潭水庫的原泄洪設(shè)施主要有發(fā)電隧洞、供水隧洞、泄洪洞、開敞式溢洪道.

發(fā)電隧洞布置于大壩左側(cè)的伏虎山，為有壓圓形，洞徑4.5 m，進(jìn)口底高程11 m，洞長214.0 m，當(dāng)庫水位在36.0 m以下按50 m3/s下泄；泄洪洞位于發(fā)電隧洞左側(cè)，穿過伏虎山，為有壓圓形，洞徑5.5 m，洞長277.0 m，其水位與流量關(guān)系(見表2)；供水隧洞進(jìn)水口位于泄洪洞進(jìn)水口左側(cè)上游，供水隧洞洞徑3.5 m，進(jìn)口底高程15.0 m，洞長410.45 m，從泄洪洞下部穿過，洞頂距泄洪洞洞底約5.53 m，按3 m3/s向臺(tái)州供水.

原溢洪道位于大壩上游左岸伏虎山北側(cè)山岙，距大壩約400 m.溢洪道為開敞式，全長575.73 m，溢流堰頂高程36.0 m，堰高1.2 m，底寬60.0 m，水流從泄槽經(jīng)挑流消能后進(jìn)入寬70 m，長2 120 m的泄洪明渠，其水位與流量關(guān)系(見表3).

表3 泄洪洞水位～流量關(guān)系

表3 溢洪道水位～流量關(guān)系

根據(jù)施工總進(jìn)度計(jì)劃安排，整個(gè)工程工期2年，其中大壩塑性混凝土防滲墻、溢洪道基礎(chǔ)部分開挖和混凝土澆筑主要計(jì)劃在非汛期、梅雨期內(nèi)施工，由于施工期間，長潭水庫不能放空，須維持向臺(tái)州供水、灌溉等要求，經(jīng)計(jì)算在非汛期施工時(shí)水庫水位須維持26.0 m高程以上，才能滿足下游的正常生活、生產(chǎn)要求.再根據(jù)大壩上游面施工時(shí)考慮到施工安全和泄洪洞進(jìn)口施工的需要等因素，故綜合考慮導(dǎo)流計(jì)算起調(diào)水位為26.0 m，導(dǎo)流計(jì)算成果見表4.

故本工程施工期間限制正常水位26.0 m，可滿足施工度汛要求.

3.2 進(jìn)度安排

(1)計(jì)劃在第1個(gè)非汛期、梅雨期內(nèi)(第1年10月至第2年7月)，進(jìn)行壩上游面、溢洪道基礎(chǔ)開挖和泄洪渠基礎(chǔ)開挖施工，在非汛期20年一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)條件下，來水可從發(fā)電洞、供水洞和泄洪洞內(nèi)下泄，如來水超過20年一遇洪水，應(yīng)特別加強(qiáng)天氣預(yù)報(bào)，密切注意水庫水位上升速度，當(dāng)水位快接近溢洪道基礎(chǔ)開挖面底高程時(shí)，立即撤離施工人員、機(jī)械設(shè)備和材料等，保證水流能從溢洪道過流.

(2)在第1個(gè)臺(tái)汛期內(nèi)(第2年7月至第2年10月)，為了確保大壩的安全和溢洪道的安全施工以及保護(hù)下游人民生命財(cái)產(chǎn)的需要，溢洪道停止施工，并能保證來水能泄流.

表4 施工導(dǎo)流調(diào)洪成果

(3)計(jì)劃在第2個(gè)非汛期、梅雨期內(nèi)(第2年10月至第3年7月)，進(jìn)行壩下游面、溢洪道混凝土和泄洪渠混凝土以及泄洪洞施工，在非汛期20年一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)條件下，來水可從發(fā)電洞、供水洞下泄.但泄洪洞身施工時(shí)，需利用原泄洪洞閘門下閘，阻止水流向洞內(nèi)，保證洞內(nèi)安全施工

刊物郵寄地址：浙江省臺(tái)州市黃巖區(qū)長潭水庫管理局.當(dāng)泄洪洞閘門更換時(shí)，在泄洪洞閘門前面修筑一道編織袋圍堰，堰頂高程27.5 m，頂寬1.5 m，邊坡均為1∶0.5，估計(jì)工程量310 m3.但如來水超過20年一遇洪水，應(yīng)特別加強(qiáng)天氣預(yù)報(bào)，密切注意水庫水位上升速度，當(dāng)水位快接近溢洪道基礎(chǔ)開挖面底高程時(shí)，立即撤離施工人員、機(jī)械設(shè)備和材料等，并且打開原泄洪洞閘門，保證水流能從泄洪洞、溢洪道過流.

4 結(jié) 論

作為浙江省重點(diǎn)水利工程之一，長潭水庫除險(xiǎn)加固工程歷經(jīng)二年多的建設(shè)，按期完工，隨后，省水利廳組織了專家組對(duì)工程進(jìn)行了蓄水驗(yàn)收，各項(xiàng)驗(yàn)收指標(biāo)都表明了除險(xiǎn)加固工程達(dá)到了預(yù)期的效果.

不容置疑，除險(xiǎn)加固工程的建設(shè)質(zhì)量，是由許許多多、各種各樣建設(shè)環(huán)節(jié)所構(gòu)成，其中施工導(dǎo)流功不可沒，工程通過竣工驗(yàn)收也有力地驗(yàn)證了長潭水庫除險(xiǎn)加固工程的施工導(dǎo)流設(shè)計(jì)是科學(xué)合理的，值得類似水利工程建設(shè)施工導(dǎo)流設(shè)計(jì)的重要參考.

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