淺談水利工程的泄洪兼放空隧洞

鄭昱

【摘要】目前，全國各地區(qū)為了實(shí)現(xiàn)水利水電工程建設(shè)，建設(shè)了水利工程隧洞。根據(jù)地區(qū)的不同特點(diǎn)，如地形地貌、地質(zhì)、建立了合適的水利水電工程和排空通道。

【關(guān)鍵詞】灌溉；輸水隧洞；洪兼放空隧洞

引言：

之前做過的一個(gè)長泰水庫的工程，在前期工作中，常作為臨時(shí)導(dǎo)流隧洞，在導(dǎo)流結(jié)束后，往往會堵塞和報(bào)廢。此時(shí)所承擔(dān)的一切都是由溢流、防汛工作。但在后期的工作中，由于水庫對泥沙的計(jì)算和分析，對水庫泥沙的阻力更大。因此，必須結(jié)合洪水流量的建設(shè)解決水庫大量的沙子和泥土的問題。由于此水庫區(qū)地形狹窄，左、右岸是不容易的建立與泄洪功能和建筑設(shè)施清淤。而水庫的左行已擁有引水隧洞、輸水隧洞和泄放泄放等設(shè)施。

因此，在考慮了結(jié)構(gòu)布置后，選擇改為改導(dǎo)流隧洞，并將其卸下，是一種切實(shí)可行的措施。所謂“龍頭型”、“泄放”、“排空”后的隧道，在引水隧洞導(dǎo)流任務(wù)上完成了上半年的封閉，并使水利工程施工的“龍頭”結(jié)合引水隧洞段連接工作，使其成為永久性的泄流通道。共享任務(wù)行洪、泄洪隧洞和龍首式泄洪洞泄洪排沙排空滿足要求，減少了泄放，具有社會和經(jīng)濟(jì)意義。長泰水庫根據(jù)地形，地質(zhì)地貌特征，建立自己的龍頭式泄洪洞。在汛期水庫洪水的所有工作，隧道龍的頭部和詳細(xì)檢查的反射弧段，發(fā)現(xiàn)該隧道仍然是完整的，這充分證明了在小流量和低水位的情況下，該隧道的工作人員操作的情況下，是絕對安全和可行的操作。

實(shí)踐證明了龍頭式隧道的合理性，雖然洪水流量的隧道建設(shè)和實(shí)際可行性。但水利水電工程和輸水隧洞在工程建設(shè)中仍存在許多問題。特殊的隧道由于結(jié)構(gòu)和荷載，設(shè)計(jì)理論和計(jì)算方法也不太完善。

1、水利工程洪兼放空隧洞要點(diǎn)

1.1不考慮隧道主應(yīng)力的大小與荷載之間的關(guān)系

由于不考慮隧道工程施工中的隧道，主應(yīng)力大小與荷載的關(guān)系，許多文獻(xiàn)并沒有對隧道的主要應(yīng)力階段相關(guān)的順序和荷載進(jìn)行深入研究，結(jié)果計(jì)算存在很多誤差，造成大量的隧道工程在工程運(yùn)行期間的運(yùn)行時(shí)間延誤，形成“建筑垃圾”。充分運(yùn)行的液壓隧道，由于荷載的變化，主應(yīng)力才將相應(yīng)改變。但這一問題一直被液壓設(shè)計(jì)人員所忽視，即使現(xiàn)在仍有不少工程師在隧道施工中沒有考慮隧道主應(yīng)力大小與荷載的關(guān)系。

1.2沒有考慮隧道的蓋層厚度

對隧道襯砌與圍巖的密切接觸，是液壓隧道設(shè)計(jì)的核心問題之一。只有緊密聯(lián)系隧道襯砌和圍巖，相互作用和相互影響，可以有效地避免襯砌和周圍的巖石從嚴(yán)重的后果造成的影響。因此，隧道內(nèi)由于內(nèi)部水壓的影響，必須考慮隧道的蓋層厚度。周圍巖石的工程質(zhì)量是良好的，但是由于內(nèi)部壓力將直接影響圍巖，這將導(dǎo)致圍巖失穩(wěn)，甚至因?yàn)闈B水太多，滲水太多會對隧道結(jié)構(gòu)造成安全隱患。因此，在施工中必須考慮隧道的厚度，上覆巖層的厚度，襯砌應(yīng)考慮內(nèi)部水壓的影響，以減少內(nèi)部壓力的影響對周圍的巖石洞壁側(cè)擊，并計(jì)算周圍的巖石覆蓋層厚度。

2、水利水電站工程建設(shè)的意義

2.1解決居住區(qū)飲水安全問題

在縣城的很多村莊，大部分居民都是沒有安裝自來水，所有的水來源于自己的深井或者江邊的河流。比較偏僻不發(fā)達(dá)的地方會建設(shè)一些臨時(shí)性的用水工程，這些臨時(shí)性的建立人畜飲水工程的水剛剛經(jīng)過簡單的物理過濾過程便直接由人和動物飲用。由于這里的水衛(wèi)生條件差，因此，即使是簡單的物理過濾處理后的水仍然沒有達(dá)到居民飲用水標(biāo)準(zhǔn)，用水品質(zhì)以及用水量都不到有效合理的保證，水利水電工程，從根本上解決了人民群眾的水源問題，改善水的衛(wèi)生條件，充分和高質(zhì)量的水的排空隧道達(dá)到居民飲用水的標(biāo)準(zhǔn)，提高了人們的生活水平呢。

2.2解決農(nóng)民的灌溉問題

在當(dāng)今社會，由于自然環(huán)境的破壞造成的自然災(zāi)害，人們的生產(chǎn)和生活受到嚴(yán)重影響。洪水的到來，會使大量肥沃的土地和農(nóng)作物遭到侵蝕，給農(nóng)民造成了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。水利水電站工程建設(shè)和輸水隧洞的建立在很大程度上避免了這種情況的發(fā)生。汛期洪水中承擔(dān)的工作，關(guān)閘不僅可以有效地阻擋洪水的傾瀉，建立排空隧道也可以有效地收集水流，當(dāng)農(nóng)田干旱時(shí)，可以放閘提供灌溉水源，這不僅可以使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化，提高糧食生產(chǎn)的生產(chǎn)，還能有效地解決以農(nóng)業(yè)為生的農(nóng)民問題，提高人民的生產(chǎn)和生活水平，同時(shí)促進(jìn)了當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的發(fā)展，有利于建立社會主義和諧社會。

3、水利水電站工程及輸水隧洞設(shè)計(jì)與思路

3.1地質(zhì)學(xué)

水利水電工程施工應(yīng)根據(jù)不同地區(qū)、不同地形、地質(zhì)條件等對不同地區(qū)的工程建設(shè)進(jìn)行合理定位。不同地質(zhì)條件下，不同地形會采用不同的洪水流量和排空通道設(shè)計(jì)。如此前所作的水庫根據(jù)地形地貌的特點(diǎn)和狹窄的采用和排空的龍頭型溢流隧道，將水庫泄放在山下的左堤，隧道布置按左壩肩，軸線方向與壩軸線垂直。

3.2工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

為了保證水利水電工程和水電站的安全運(yùn)行，必須對隧道結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)和計(jì)算。針對隧道結(jié)構(gòu)中存在的許多問題，在隧道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮覆巖厚度的厚度，并探討主應(yīng)力大小與荷載之間的關(guān)系，重點(diǎn)分析了鋼筋混凝土軸與圓形裂縫寬度計(jì)算，建立了隧道襯砌裂縫的有限度設(shè)計(jì)，合理的計(jì)算和設(shè)計(jì)。

3.3流量計(jì)算

根據(jù)泄放能力計(jì)算出泄放能力，同時(shí)計(jì)算出干排空時(shí)間，計(jì)算，進(jìn)井眼穩(wěn)定計(jì)算包括井筒結(jié)構(gòu)、永久性電氣設(shè)備重回填土巖石、靜水壓力對滑坡穩(wěn)定性的計(jì)算分析。

4、結(jié)論

洪水泄流通道的建立，有利于滿足人們對灌溉、提高農(nóng)民的糧食生產(chǎn)、優(yōu)化農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)，是解決農(nóng)業(yè)、農(nóng)村、農(nóng)民問題的有效措施。同時(shí)，洪水和排空通道的建立可以解決飲水問題，提高人民生活質(zhì)量。但由于洪水和排空隧道結(jié)構(gòu)也不是很合理，隧道設(shè)計(jì)理論不夠完善，隧道施工過程中出現(xiàn)了大量的問題，因此，必須完善隧道設(shè)計(jì)理論，優(yōu)化隧道結(jié)構(gòu)，合理設(shè)計(jì)隧道才能發(fā)揮其最大的作用。