水庫導(dǎo)流施工中截流與度汛措施研究

楊建國

(黃山市月潭水庫管理處，安徽 黃山 245000)

0 引 言

水庫導(dǎo)流施工中容易引發(fā)決堤，一旦發(fā)生大規(guī)模決堤現(xiàn)象，就會導(dǎo)致水庫下游的土壤和植被被淹沒，從而引發(fā)洪澇災(zāi)害，因此在水庫導(dǎo)流施工中需要做好截流和度汛措施，為此，本文提出水庫導(dǎo)流施工中截流與度汛措施研究。

1 水庫導(dǎo)流施工中截流措施

為了起到水庫導(dǎo)流施工中截流作用的同時(shí)，還能將截流成本控制在最低，可以采用搭建臨時(shí)截流斷面措施，臨時(shí)截流斷面主要由兩部分組成，一部分是用廢舊石渣修建的石渣保護(hù)墻，起到的是斷面保護(hù)作用，防止水流沖擊；另一部分是用黏土和堆石堆砌而成的斜墻，起到的是支撐的作用[1]。兩部分組成一個(gè)臨時(shí)截流斷面，用于水庫導(dǎo)流施工中臨時(shí)截流，在施工完成之后可以對其進(jìn)行拆除。具有其施工程序簡單，用料易于收集的優(yōu)點(diǎn)。臨時(shí)截流斷面剖面圖，如圖1所示。

圖1 臨時(shí)截流斷面剖面圖

臨時(shí)截流斷面搭建于水庫壩體上游堆石區(qū)內(nèi)，為了起到良好的截流作用，其搭建過程中要嚴(yán)格把控各個(gè)施工參數(shù)，各個(gè)參數(shù)具體見表1。

按照表1對臨時(shí)截流斷面進(jìn)行搭建，斷面的搭建要在水庫上游到壩軸線下游25 m基礎(chǔ)開挖后進(jìn)行，首先要對臨時(shí)斷面進(jìn)行填筑施工，填裝材料選用黏土和廢舊石料混合材料，當(dāng)斜面基礎(chǔ)填筑完成之后，且臨時(shí)截流斷面達(dá)到了頂高程數(shù)值后，進(jìn)行下游石渣保護(hù)墻的填筑施工，將臨時(shí)截流斷面搭建到最大高度后，達(dá)到安全截流高程。

表1 臨時(shí)截流斷面參數(shù)表

2 水庫導(dǎo)流施工中度汛措施

為了保證水庫導(dǎo)流施工順利完成，提出水庫導(dǎo)流施工中度汛措施方案，首先通過修建混凝土面板堆石壩，引導(dǎo)洪水流向；然后針對氣候洪水特點(diǎn)實(shí)施錯(cuò)峰度汛，在水庫導(dǎo)流施工中采用多種度汛方式；最后修建度汛水渠，將施工中多余的水資源排到合理區(qū)域。水庫導(dǎo)流施工中度汛措施示意圖，如圖2所示。

圖2 水庫導(dǎo)流施工中度汛措施示意圖

以下將結(jié)合圖2對水庫導(dǎo)流施工中度汛措施進(jìn)行詳細(xì)說明。

2.1 修建混凝土面板堆石壩

在水庫導(dǎo)流施工中，為了避免汛期水位上漲而影響到水庫導(dǎo)流施工，因此采用修建混凝土面板堆石壩措施，起到度汛作用，混凝土面板堆石壩起到一個(gè)引流的作用，其修建過程如下。

混凝土面板堆石壩混凝土澆筑主要采用纜機(jī)進(jìn)行，纜機(jī)覆蓋不到的區(qū)域采用塔機(jī)輔助，消力池位置較低，可主要采用自卸汽車運(yùn)混凝土熟料直接入倉[2]?；炷良性趨^(qū)域附近拌和系統(tǒng)拌制，混凝土運(yùn)輸車運(yùn)送熟料。壩身段金屬結(jié)構(gòu)埋件采用平板拖車運(yùn)輸至左岸壩頂纜機(jī)供料平臺后通過纜機(jī)吊運(yùn)至安裝位置?；炷撩姘宥咽瘔伍l門可采用塔機(jī)吊運(yùn)至安裝位置進(jìn)行安裝。

2.2 針對氣候洪水特點(diǎn)實(shí)施錯(cuò)峰度汛

水庫導(dǎo)流施工耗時(shí)比較長，并且在施工過程中常伴有洪水出現(xiàn)的特點(diǎn)，為了避免水庫導(dǎo)流施工中受到洪水的危害，因此采用針對氣候洪水特點(diǎn)實(shí)施錯(cuò)峰度汛措施，在滿足區(qū)域內(nèi)河道宣泄需求的前提下，保證水庫導(dǎo)流施工能夠順利完成。

錯(cuò)峰度汛分為三個(gè)階段進(jìn)行，每個(gè)階段時(shí)間和采取的措施內(nèi)容不同，具體見表2。

表2 錯(cuò)峰度汛內(nèi)容表

第一個(gè)階段在當(dāng)年的一月到四月，該時(shí)間段降雨量較少，河流不易產(chǎn)生洪水，因此僅需要采用土石圍堰將區(qū)域內(nèi)的河流河道束窄即可；第二個(gè)階段在當(dāng)年的四月到八月，在該階段令水庫度汛以左岸明渠為主，該階段降雨量明顯增多，為了減輕左岸明渠的度汛壓力，需要在度汛明渠進(jìn)口修建臨時(shí)涵管橋，利用涵管橋起到度汛的作用；第三個(gè)階段為當(dāng)年的八月到十二月，該階段利用溢流壩段泄洪底孔度汛，并在上下游填筑橫向土石圍堰。三個(gè)階段采用不同的方式進(jìn)行度汛，以保證水庫導(dǎo)流施工順利進(jìn)行。

2.3 修建度汛水渠

除了要采取以上措施之外，為了更好的實(shí)現(xiàn)度汛，還需要修建度汛水渠，水渠的作用是緩解混凝土面板堆石壩度汛壓力，首先需要合理規(guī)劃度汛水渠的布局，在區(qū)域內(nèi)河流的下游、中游、上游的兩側(cè)各選取三個(gè)或者三個(gè)以上布局點(diǎn)，該布局點(diǎn)要選在周圍人口少、植被多的地區(qū)，大型河流需要選擇五個(gè)以上布局點(diǎn)，渠道的一頭接入河流，另一頭接入蓄水能力較大的河流，或者將另一頭接入農(nóng)田，利用度汛水渠將洪水引入到其他地區(qū)[3]。然后在挖好的度汛水渠兩側(cè)修筑防護(hù)堤，防護(hù)堤的作用是對度汛水渠起到加固和防護(hù)的作用。防護(hù)堤主要由剛性、柔性和剛?cè)峤Y(jié)合三種，三種防護(hù)堤優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)各異，具體比較情況見表3。

度汛水渠防護(hù)堤要具有較強(qiáng)的抗沖刷能力和防護(hù)能力，因此從表3可以看出，剛性防護(hù)堤更適合水庫導(dǎo)流施工中度汛，因此選取剛性防護(hù)堤，其修建過程如下。

表3 三種防護(hù)堤優(yōu)缺點(diǎn)對比

結(jié)合水庫導(dǎo)流施工中度汛需求，對于度汛水渠防護(hù)堤的修建采用工程措施與生物措施相結(jié)合的方式完成。工程措施以現(xiàn)澆C40水泥混凝體材料，構(gòu)筑拱形骨架的形式為主，生物措施以種植草皮護(hù)坡為主。對于度汛水渠邊坡坡腳的防護(hù)采用淺基礎(chǔ)配合護(hù)腳的形式，當(dāng)度汛水渠邊坡坡角較高時(shí)，根據(jù)實(shí)際情況對平臺分級別進(jìn)行防護(hù)。將度汛水渠平臺的寬度設(shè)置為3.5 m，度汛水渠平臺坡腳位置設(shè)置截水溝結(jié)構(gòu)。由于一般情況下邊坡坡面的匯流面積較小，因此截水溝結(jié)構(gòu)可按照規(guī)范要求，并采用35 cm×35 cm的矩形斷面形狀，并設(shè)定邊坡坡比為2∶1。截水溝結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)與急流槽結(jié)構(gòu)相互連接，以此形成一個(gè)完整的度汛水渠系統(tǒng)。對于部分急流區(qū)域，其度汛水渠結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)采用50 cm×50 cm的矩形斷面設(shè)計(jì)，坡比與其邊坡坡率均與上述相同，但其相互之間的距離應(yīng)當(dāng)保持在150～250 cm。對于度汛水渠邊坡整體的分級高度，可選擇與度汛水渠邊坡的設(shè)計(jì)需要結(jié)合。在完成對地表以上的施工前，還需要對地表中的植物進(jìn)行拔除，并將表面種植土壤進(jìn)行鏟除，待拱形骨架完成澆筑后，應(yīng)當(dāng)首先覆蓋15 cm的厚種植土，再將其部分草皮移植，并在后續(xù)的管理過程中對其進(jìn)行撫育管理，以此保證被移植的草皮成活性，達(dá)到預(yù)期對度汛水渠的加固效果，進(jìn)而起到水庫導(dǎo)流施工中度汛的作用，以此完成水庫導(dǎo)流施工中截流和度汛措施研究。

3 結(jié)束語

本文對水庫導(dǎo)流施工中截流與度汛措施進(jìn)行了研究，對水庫導(dǎo)流施工中截流與度汛工作的開展具有一定的理論參考意義，也為水庫導(dǎo)流施工順利進(jìn)行提供了安全和質(zhì)量保障。由于此次研究時(shí)間以及個(gè)人能力有限，提出的關(guān)于水庫導(dǎo)流施工中截流與度汛措施不夠全面，并且在措施具體實(shí)施方面研究不夠徹底，在今后還有待對水庫導(dǎo)流施工中截流與度汛措施的實(shí)施進(jìn)一步研究。