關(guān)于工程水文特性的技術(shù)分析的研究

王冰

摘 要：作為工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)、勘察以及施工的關(guān)鍵部分，水文特性的研究扮演著重要角色，但在工程建設(shè)的過(guò)程中極容易被設(shè)計(jì)者所忽視。然而，水文條件的勘察與工程項(xiàng)目的各方面都息息相關(guān)，對(duì)工程項(xiàng)目的穩(wěn)定性和耐久性有著直接的影響。本文結(jié)合多年來(lái)的成功案例，對(duì)興義市引馬入興工程的水文特性進(jìn)行了分析和研究，具有重要的參考意義。

關(guān)鍵詞：引馬入興；水文特性

引馬入興工程指的是把流經(jīng)興義七舍鎮(zhèn)馬格鬧村江底河上游段的河水引入興西湖水庫(kù)的工程。開(kāi)展該工程的目的是改善興西湖水庫(kù)灌區(qū)5.2萬(wàn)畝農(nóng)田灌溉用水和城區(qū)26萬(wàn)人的生活用水不足問(wèn)題，所采取有效措施是增加外來(lái)水源的補(bǔ)充。相關(guān)人員經(jīng)過(guò)對(duì)興義市周邊的水資源進(jìn)行了踏勘、收集、分析，確定在離興西湖水庫(kù)較近的江底河流域?yàn)檩^為理想的水源點(diǎn)。因此，確定把流經(jīng)興義市七舍鎮(zhèn)馬格鬧村江底河上游段的河水引入興西湖水庫(kù)。

該工程與2012年8月正式開(kāi)工。工程年均可向興西湖水庫(kù)引水553萬(wàn)m3。工程設(shè)計(jì)最大引水流量為6m3/s。工程由攔河壩、取水樞紐和引水系統(tǒng)組成，根據(jù)《水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》（SL252—2000），工程等別為IV等，主要建筑物為4級(jí)，臨時(shí)建筑物為5級(jí)，攔河壩對(duì)應(yīng)洪水標(biāo)準(zhǔn)為30年一遇，200年一遇校核。工程30年一遇設(shè)計(jì)的洪峰流量為77.3m3/s，200年一遇校核洪峰量為100.7m3/s。水庫(kù)總庫(kù)容1.39萬(wàn)方，引水工程建設(shè)水平年最大引水流量6立方米/秒，多年平均向興西湖水庫(kù)引水553萬(wàn)方，引水線(xiàn)路總長(zhǎng)4427.52米，鏈接段總長(zhǎng)107.57米。

一、工程主要建設(shè)技術(shù)分析

1.擋水壩及樞紐建筑物。根據(jù)水庫(kù)樞紐的任務(wù)，該樞紐組成建筑物包括：擋水壩、溢洪道、引水管等。

該工程壩址位于興義市七舍鎮(zhèn)馬格鬧村的江底河上游河段的馬格鬧支流壩塘處，壩址距上游馬格鬧溶洞0.5km，距興義城區(qū)20km，距興西湖水庫(kù)尾水約10km，且有簡(jiǎn)易公路通過(guò)壩址和庫(kù)區(qū)，交通較為便捷。但是若從外運(yùn)入筑壩材料，工程投資將會(huì)有所增加，重力壩需要大量混凝土或漿砌石材料，不能利用地基開(kāi)挖的材料，且材料造價(jià)較高，因此不采用重力壩；拱壩對(duì)地質(zhì)和地形要求較高，本工程壩軸位置地形不對(duì)稱(chēng)，如采用拱壩，設(shè)計(jì)施工十分復(fù)雜，因此不宜選擇拱壩；壩基覆蓋層表層為卵礫石，向下依次為碎石、漂石、粉土層等，土壩心墻或斜墻所需粘土料均可滿(mǎn)足要求，可就地取材，水庫(kù)西面廣泛分布著洪積碎石（含粉質(zhì)土）層，料場(chǎng)位于上游左岸附近，交通方便，且在所有的壩型中，土石壩由于基礎(chǔ)面積較大，承擔(dān)的應(yīng)力較低，對(duì)地基要求低，所以選擇土石壩。

溢洪道應(yīng)選擇在地形開(kāi)闊、岸坡穩(wěn)定、巖土堅(jiān)實(shí)和地下水位較低的地點(diǎn)，宜選用地質(zhì)條件好良好的天然地基。壤土、中砂、粗砂、砂礫石適于作為水閘地基，盡量避免淤泥質(zhì)土和粉砂、細(xì)砂地基，必要時(shí)應(yīng)采取妥善處理措施。溢流壩段布置于壩體中上部，采用自由泄洪方式泄洪，溢流面寬15m，最大泄洪能力為100.7.0m3/s，采用挑流消能，挑距為16.17m，沖刷坑深度為4.50m。堰頂高程為1644m，分2孔，溢流堰型為WES實(shí)用堰。溢流表孔中墩厚1m（用于布置壩頂交通橋），邊墩厚1m，閘墩頂高程為1647.500m，中墩總長(zhǎng)度4.0m，緊接邊墩設(shè)置導(dǎo)墻延伸至挑流鼻坎末端。

2.泄水建筑物。泄水建筑物的布置和結(jié)構(gòu)型式，應(yīng)根據(jù)地形、地質(zhì)條件和泄洪規(guī)模、水頭大小和防沙要求等綜合比較后選定。本工程中的土石壩可以采用岸邊溢洪道進(jìn)行泄水。土石壩常采用正槽式溢洪道，即泄水槽與堰上水流方向一致，水流平穩(wěn)，泄洪能力大，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行安全可靠，適用于各種水頭和流量。

根據(jù)樞紐布置原則，樞紐中的泄水建筑物應(yīng)做到安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理、施工互不干擾、管理運(yùn)用方便。樞紐布置應(yīng)滿(mǎn)足以下原則：

樞紐中的泄水建筑物應(yīng)滿(mǎn)足設(shè)計(jì)規(guī)范的運(yùn)用條件和要求。選擇泄洪建筑物形式時(shí)，宜優(yōu)先考慮采用開(kāi)敞式溢洪道為主要泄洪建筑物。泄水引水建筑物進(jìn)口附近的岸坡應(yīng)有可靠的防護(hù)措施，當(dāng)有平行壩坡方向的水流可能會(huì)沖刷壩坡時(shí)，壩坡也應(yīng)有防護(hù)措施。應(yīng)確保泄水建筑物進(jìn)口附近的岸坡的整體穩(wěn)定性和局部穩(wěn)定性。當(dāng)泄水建筑物出口消能后的水流從刷下游壩坡時(shí)，應(yīng)比較調(diào)整尾水渠和采取工程措施保護(hù)壩坡腳的可靠性和經(jīng)濟(jì)性，可采取其中一種措施，也可同時(shí)采用兩種措施。對(duì)于多泥沙河流，應(yīng)考慮布置排沙建筑物，并在進(jìn)水口采取放淤措施。

3.取水建筑物。取水建筑物又稱(chēng)取水口或進(jìn)水建筑物，取水建筑物需要滿(mǎn)足以下幾方面的要求：流量足夠、水質(zhì)符合要求、水頭損失小、可控制引水流量、技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理、施工方便、維修運(yùn)行管理方便等。取水建筑物按照樞紐布置中有無(wú)攔河壩可分為無(wú)壩取水和有壩取水兩種。本文即采用的是有壩取水，有壩取水與無(wú)壩取水相比，能夠明顯提高取水保證率。有壩取水按水流條件分為無(wú)壓進(jìn)水口和有壓進(jìn)水口。其中，無(wú)壓進(jìn)水口由壅水壩和攔河閘等低水閘壩建筑組成，應(yīng)該順應(yīng)河勢(shì)布置，設(shè)置取水防沙設(shè)施；有壓進(jìn)水口的設(shè)定以取水口頂部在水下有一定淹沒(méi)深度為準(zhǔn)。

該工程的進(jìn)水口位于右岸，與沖沙底孔、攔河壩緊鄰。進(jìn)水口底板高程為1641.00m，高于沖沙孔底板高程2.0m。進(jìn)水口進(jìn)口寬3.0m，高3.0m呈喇叭口形。進(jìn)水口設(shè)攔污柵1套，閘門(mén)2道（檢修、工作各1道）。攔污柵尺寸為3.0×3.0m，閘門(mén)尺寸均為寬2.0×2.0m，檢修平臺(tái)高程1647.50m。

4.輸水建筑物。輸水建筑物又稱(chēng)飲水建筑物，分為無(wú)壓和有壓兩種。在引水式水電站中，用于引水發(fā)電的渠道又稱(chēng)動(dòng)力渠道，短則幾百米，長(zhǎng)則十幾公里至幾十公里。要求輸水能力夠、水頭損失小、水質(zhì)符合、運(yùn)行安全。而引水隧洞則是發(fā)電引水洞多為有壓洞、灌溉引水洞多為無(wú)壓洞。

該工程的隧洞布置在大壩右岸，與消力池相連接，起點(diǎn)里程樁號(hào)為0+024.00，底板高程為1639.80，洞徑為2.5m，采用鋼筋砼襯砌，襯砌厚度為0.3m，出口里程為引0+777.75，底板高程為1638.29米，坡降為I=1/500 ，隧洞最大過(guò)水流量為6m3/s，洞長(zhǎng)753.75m。

二、結(jié)語(yǔ)

2014年12月30日，州、市政府領(lǐng)導(dǎo)對(duì)引馬入工程主體工程進(jìn)行完工驗(yàn)收，驗(yàn)收結(jié)論是：“審批的建設(shè)內(nèi)容基本完成，工程資料基本齊全，質(zhì)量合格，工期控制基本合理，投資控制基本合理，達(dá)到設(shè)計(jì)要求，同意該工程進(jìn)行通水典禮儀式并進(jìn)行引水試運(yùn)行”。該工程在進(jìn)行試通水后，工程引水運(yùn)行良好，能滿(mǎn)足工程的設(shè)計(jì)要求，2016年汛中期向興西水庫(kù)引水714.03萬(wàn)方，正常完成引水任務(wù)，在初期取得了良好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉陽(yáng)；關(guān)于水庫(kù)擋水壩設(shè)計(jì)初步分析；《黑龍江水利科技》；2015年第3期107-110，共4頁(yè).

[2]蒙富強(qiáng)；長(zhǎng)河壩水電站泄水建筑物的布置與設(shè)計(jì)；《四川水力發(fā)電》；2016年第1期18-21，共4頁(yè).endprint