引黃滹沱河連通工程調(diào)節(jié)庫設(shè)計

董 惠

（山西省水利水電勘測設(shè)計研究院，山西 太原 030024）

1 工程概況

萬家寨引黃南干線向滹沱河補水工程規(guī)劃目標(biāo)是將黃河與滹沱河連通，以解決忻定盆地受水區(qū)及陽泉供水體系在特大干旱年供水不足的問題，發(fā)生特大干旱時總應(yīng)急供水1.0億m3，其中向忻定盆地受水區(qū)應(yīng)急供水0.5億m3，向陽泉市應(yīng)急供水0.5億m3。

本調(diào)水工程主要解決干旱及特大干旱年份的用水，其水量是在集中時間內(nèi)下放，此部分水量如果全部進入下游河段，則原平市的城市和工農(nóng)業(yè)用水尚需通過揚水泵站引用，故考慮在現(xiàn)有陽武河旁引水庫槽樺溝水庫和神山水庫2座水庫基礎(chǔ)上再規(guī)劃一座西營調(diào)節(jié)庫，這樣陽武河旁引水庫共可存蓄2000萬m3水量。

神山水庫位于海河流域子牙河系滹沱河一級支流陽武河支流上，壩址在原平市大牛店鎮(zhèn)神山村西澗場溝，是陽武河灌區(qū)的重要水源調(diào)蓄工程，總庫容1070萬m3，是一座以灌溉為主，兼顧供水的中型水庫。大壩為均質(zhì)土壩，壩頂高程955.5 m，主壩長399 m，最大壩高34.3 m；副壩長284 m，最大壩高28 m。興利庫容886萬m3，興利水位954.7 m，設(shè)計洪水位953.4 m，校核洪水位954 m。

槽樺溝水庫位于原平市城區(qū)西南15 km，陽武村西南約1 km的槽樺溝溝口處，是陽武河干流上的一座?。ㄒ唬┬团砸畮?，是陽武河灌區(qū)的重要水源調(diào)蓄工程之一，總庫容196萬m3，是一座以灌溉為主，兼顧供水的水庫。大壩為均質(zhì)土壩，壩頂高程988.696 m，壩頂長328 m，最大壩高23.89 m。興利庫容75.6萬m3，死庫容90.4萬m3，目前已淤積庫容70萬m3。興利水位985.806 m，設(shè)計洪水位986.306 m，校核洪水位987.064 m。

2 西營調(diào)節(jié)庫任務(wù)及建設(shè)規(guī)模

規(guī)劃建設(shè)西營調(diào)節(jié)庫在正常年份與現(xiàn)有神山水庫和槽樺溝水庫一起作為陽武河的旁引水庫對原平市工農(nóng)業(yè)供水，一旦下游城市發(fā)生干旱需要調(diào)引黃河水，則西營調(diào)節(jié)庫作為調(diào)節(jié)水庫運行。通過油簍山攔河閘與王家莊水電站2座滹沱河干流上的控制性工程，可以調(diào)節(jié)滹沱河上游的徑流，這樣充分調(diào)蓄利用滹沱河在山西省境內(nèi)的水資源后，不僅可緩解忻定盆地用水緊張問題，還可通過王家莊水電站向龍華口調(diào)水，從而緩解盂縣及陽泉市的城市生活及工業(yè)用水的緊張局面，各水庫可同時保證為下游河道提供河道生態(tài)必須的徑流。

西營調(diào)節(jié)庫主要承擔(dān)在特大干旱年份存蓄來自引黃南干線1000萬m3水量的任務(wù)。同時，在一般年份以蓄引陽武河冬閑徑流為主，兼蓄西營溝流域清泉水。西營調(diào)節(jié)庫擬建于原平市神山河支流西營溝下游，距神山村西約700余m，屬滹沱河一級支流陽武河上的旁引水庫工程。

3 西營調(diào)節(jié)庫設(shè)計

此次規(guī)劃神山水庫及西營調(diào)節(jié)庫共同承擔(dān)特大干旱年份調(diào)蓄引黃供水2000萬m3，據(jù)此對水庫進行興利調(diào)節(jié)，并采用《山西省水文計算手冊》洪水結(jié)果進行洪水調(diào)節(jié)。經(jīng)調(diào)算，西營調(diào)節(jié)庫總庫容1139萬m3，興利庫容967萬m3，調(diào)洪庫容21萬m3，死庫容172萬m3，重復(fù)利用庫容21萬m3。屬中型水庫，工程等別為Ⅲ等，永久建筑物中主要建筑物級別為3級，防洪標(biāo)準(zhǔn)為100年一遇洪水設(shè)計，1000年一遇洪水校核。

由于規(guī)劃建設(shè)的西營調(diào)節(jié)庫設(shè)連通洞與現(xiàn)有神山水庫連通運行，且壩頂公路相通，故西營調(diào)節(jié)庫死水位、正常蓄水位及汛限水位均取神山水庫死水位、正常蓄水位及汛限水位；設(shè)計洪水位及校核洪水位由西營調(diào)節(jié)庫泄洪設(shè)施、利用神山水庫及西營調(diào)節(jié)庫聯(lián)調(diào)，調(diào)節(jié)原則為西營調(diào)節(jié)庫設(shè)計洪水位不高于神山水庫設(shè)計洪水位，西營調(diào)節(jié)庫校核洪水位不高于神山水庫校核洪水位，故死水位為938.51 m，正常蓄水位為954.7 m，汛限水位為953 m，設(shè)計洪水位為953.03 m，校核洪水位為953.21 m。

西營調(diào)節(jié)庫樞紐由大壩、供水洞及溢洪道組成。右岸利用地形鞍部設(shè)置溢洪道，進口段設(shè)閘室，弧形工作閘門控制。閘室段長20 m、寬10 m，閘底高程949.0 m。閘后接泄水槽和消力池。

3.1 大壩

根據(jù)《碾壓式土石壩設(shè)計規(guī)范》，頂部高程分別按以下運用情況計算取其最大值：設(shè)計洪水位加正常運用情況壩頂超高；正常蓄水位加正常運用情況壩頂超高；校核洪水位加正常運用情況壩頂超高；正常蓄水位加非常運用情況壩頂超高，再加地震安全超高，地震安全加高取1.0 m。壩頂超高計算結(jié)果見表1。

表1 壩高計算成果表

根據(jù)表1計算成果，考慮1.2 m高的漿砌石防浪墻，壩頂高程確定為956.4 m，相應(yīng)防浪墻頂高程為957.6 m。

大壩為碾壓均質(zhì)土壩，壩頂長1065 m，壩頂寬7.0 m。壩頂上游側(cè)設(shè)寬50 cm、高1.2 m的漿砌石防浪墻，墻頂高程957.6 m，防浪墻伸入壩體1.25 m，壩頂下游側(cè)設(shè)漿砌石排水溝，與下游壩坡縱向排水溝相通。大壩上游壩坡 1∶2.75，1∶3，變坡處設(shè)一馬道，寬2.0 m，高程 941.4 m。下游壩坡 1∶2.5，1∶2.75，1∶3，變坡處各設(shè)一馬道，寬2.0 m，高程分別為946.4 m，936.4 m。下游壩腳設(shè)置排水棱體，頂寬2.0 m，上游邊坡1∶1，下游邊坡1∶2。排水棱體與壩體填土及壩基覆蓋層間均設(shè)反濾層和過渡層，以防壩體土逸出，發(fā)生滲透破壞。上游壩面采用干砌石護坡厚30 cm，護坡與壩體土間自上而下設(shè)2層反濾，反濾每層厚15 cm；大壩下游壩坡采用混凝土框格防護，坡面植草。

大壩設(shè)壩面排水，在壩頂公路下游側(cè)、下游壩坡馬道及排水棱體頂面、坡腳均設(shè)有漿砌石截水溝。壩坡上每隔100 m設(shè)一道縱向排水溝，連通上下兩側(cè)截水溝，在大壩下游匯流后排入下游河道。壩基防滲采用擺噴混凝土防滲墻，穿透砂礫石層深入相對不透水層1 m，孔距1.5 m。

3.2 供水洞

供水洞布設(shè)于大壩左岸，由進水塔、洞身段、出口擴散段、消力池、引水渠及進口交通橋等建筑物組成。斷面尺寸2.0 m×2.0 m，供水洞全長625 m，壩下埋管采用鋼管外包混凝土形式，鋼管直徑1 m，混凝土供水洞出口接引水渠與現(xiàn)有神山水庫供水線路相接。

3.3 溢洪道

溢洪道布置在大壩的壩肩，溢洪道主要由引水渠、閘室段、泄水槽、漸變段、消力池等建筑物組成，溢洪道全長660 m。閘室段長20 m，寬10 m，設(shè)疊梁檢修閘門及露頂式弧形工作閘門控制，閘底高程949.0 m，閘室段設(shè)工作橋與兩岸連通。閘后泄水槽長500 m，縱坡6%。消力池采用底流消能方式，長20 m。水位—泄量計算結(jié)果見表2。

表2 水位—泄量計算結(jié)果

4 結(jié)論

西營調(diào)節(jié)庫在正常年份與現(xiàn)有神山水庫和槽樺溝水庫作為陽武河的旁引水庫對原平市工農(nóng)業(yè)供水，一旦下游城市發(fā)生干旱則需要調(diào)引黃河水，西營調(diào)節(jié)庫作為調(diào)節(jié)水庫運行。