江巷水庫施工導(dǎo)流設(shè)計(jì)

曹飛

摘 要：該文根據(jù)江巷水庫壩址的水文氣象條件、地形地質(zhì)條件、工程布置特點(diǎn)，提出了導(dǎo)流方案、導(dǎo)流程序及度汛的設(shè)計(jì)思路。

關(guān)鍵詞：江巷水庫；導(dǎo)流方式；導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)；截流；度汛

中圖分類號(hào) TV62 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731（2015）09-125-02

1 工程概述

江巷水庫位于安徽省定遠(yuǎn)縣南部池河上游，壩址位于合（肥）蚌（埠）公路以西、連江鎮(zhèn)上游約4km處?，F(xiàn)有連接合蚌公路的支線公路沿大壩下游（壩腳外30m）通至蔣集，全長16km，為鄉(xiāng)村4級(jí)公路，混凝土路面。壩址至定遠(yuǎn)縣城35km，至合肥市75km。

江巷水庫為大（2）型工程，樞紐由大壩、溢洪道、泄洪涵洞、東/西2個(gè)灌溉涵洞等建筑物組成，最大壩高16.03m，壩頂高程46.7m，壩頂長度4 800m。為減少移民、征地和增加庫容，在庫內(nèi)6塊區(qū)域采取挖庫取土墊高造地。工程布置示意圖如圖1。

圖1 江巷水庫布置

2 水文氣象特征

江巷水庫緊靠江淮分水嶺北側(cè)，屬北亞熱帶濕潤半濕潤季風(fēng)氣候，四季分明，梅雨顯著，雨量集中，氣候溫和，日照充足，無霜期長。據(jù)定遠(yuǎn)氣象站歷年實(shí)測資料統(tǒng)計(jì)，本地區(qū)年平均氣溫約15℃，夏季極端最高氣溫40.3℃（1966年8月7日），冬季極端最低氣溫-18.6℃（1969年2月6日）。多年平均年蒸發(fā)量1 064mm，多年平均無霜期為210d。平均風(fēng)速3.2～3.5m/s，最大風(fēng)速24m/s（1962年3月15日），風(fēng)向有明顯的季節(jié)性變化，全年以偏東風(fēng)最多，冬季盛行偏北風(fēng)，夏季多為偏南風(fēng)。

流域內(nèi)多年平均降水量934mm，最大年降水量

1 561mm（1991年），最小年降水量499mm（1978年），最大年降水量是最小年降水量的3.3倍。最大1d降水量147.4mm（1980年7月），最大3d降水量205.0mm（1954年7月），最大7d降水量318.1mm（2003年7月）。一般5月為春汛期，6～7月為主汛期，8～9月為副汛期，10～4月為非汛期。經(jīng)水文分析計(jì)算，江巷水庫施工期設(shè)計(jì)洪水見表1、表2。

表1 江巷水庫設(shè)計(jì)洪峰流量成果（m3/s）

[重現(xiàn)期（a）＼&5＼&10＼&20＼&50＼&100＼&2000＼&5000＼&洪峰流量＼&640＼&930＼&1240＼&1720＼&1910＼&3100＼&3400＼&]

表2 江巷水庫施工期設(shè)計(jì)洪峰流量（m3/s）

[重現(xiàn)期（a）＼&施工期＼&10～3月＼&10～4月＼&11～3月＼&11～4月＼&3＼&37＼&49＼&31＼&37＼&5＼&73＼&88＼&49＼&62＼&10＼&108＼&123＼&76＼&101＼&20＼&149＼&157＼&104＼&129＼&]

3 施工導(dǎo)流方案設(shè)計(jì)

3.1 導(dǎo)流方式 經(jīng)對(duì)本工程施工特性及河流水文特性分析，采取分期導(dǎo)流方案，1期（第1年11月至第2年3月）利用池河主河槽導(dǎo)流，在陳集河壩址處上下游分別填筑擋水圍堰，開挖陳集河至儲(chǔ)城河的導(dǎo)流明渠，陳集河上游來水經(jīng)導(dǎo)流明渠進(jìn)入儲(chǔ)城河至池河，在不改變池河主河槽泄流的條件下完成泄洪涵洞、東西灌溉涵洞、溢洪道、非主河槽段的大壩填筑施工；2期（第2年11月至第3年3月）施工初期進(jìn)行主河槽截流，填筑主河槽段上下游擋水圍堰，利用泄洪涵洞導(dǎo)流，在一個(gè)枯水期將主河槽段壩體填筑完畢。

3.2 導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn) 江巷水庫工程規(guī)模為大（2）型，工程等別為Ⅱ等，主要建筑物均為2級(jí)，根據(jù)《水利水電工程施工組織設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL303—2004）的規(guī)定，施工導(dǎo)流建筑物級(jí)別為Ⅳ級(jí)，洪水標(biāo)準(zhǔn)為10～20a一遇。1期導(dǎo)流：陳集河上游圍堰擋水時(shí)段為第1年11月至第2年3月，標(biāo)準(zhǔn)為10a一遇，相應(yīng)的洪峰流量為23m3/s，上游堰前水位35.93m。2期導(dǎo)流：第2個(gè)枯水期主河槽截流，上游來水經(jīng)已建成的泄洪涵洞下泄，填筑主河槽段壩體，導(dǎo)流時(shí)段短，填筑方量小，采用10a一遇的洪水標(biāo)準(zhǔn)，選擇11月至次年3月枯水期作為施工時(shí)段，相應(yīng)洪水的洪峰流量為76m3/s，經(jīng)調(diào)洪計(jì)算，壩前水位為40.46m，下泄流量為40.4m3/s。各時(shí)段不同頻率洪峰流量、下泄流量及壩前水位見表3。

表3 各時(shí)段不同頻率洪峰流量、下泄流量及壩前水位

[導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)

（%）＼&導(dǎo)流時(shí)段＼&洪峰流量

（m3/s）＼& 主河槽過流 ＼& 泄洪涵洞過流 ＼& 泄洪涵洞+正溢洪道 ＼&壩前水位（m）＼&下泄流量（m3/s）＼&壩前水位（m）＼&下泄流量（m3/s）＼&壩前水位（m）＼&下泄流量（m3/s）＼&20＼&10～4月＼&88＼&36.71＼&88＼&40.57＼&42.9＼&＼&＼&10～3月＼&73＼&36.55＼&73＼&40.36＼&38.7＼&＼&＼&11～3月＼&49＼&36.29＼&49＼&39.95＼&33.8＼&＼&＼&全年＼&583＼&39.5＼&583＼&＼&＼&＼&＼&10＼&10～4月＼&123＼&37.05＼&123＼&40.89＼&56.6＼&＼&＼&10～3月＼&108＼&36.92＼&108＼&40.76＼&50.5＼&＼&＼&11～3月＼&76＼&36.58＼&76＼&40.46＼&40.4＼&＼&＼&全年＼&807＼&39.87＼&807＼&＼&＼&＼&＼&5＼&10～4月＼&157＼&＼&＼&41.12＼&69.5＼&＼&＼&10～3月＼&149＼&＼&＼&41.07＼&66.1＼&＼&＼&11～3月＼&104＼&＼&＼&40.77＼&50.9＼&＼&＼&全年＼&1074＼&40.14＼&1074＼&45＼&119＼&43.5＼&540＼&2＼&全年＼&1720＼&＼&＼&＼&＼&44.3＼&770＼&1＼&全年＼&1914＼&＼&＼&＼&＼&44.61＼&861＼&]

3.3 截流及施工期渡汛

3.3.1 截流 河道截流安排在第2年10月下旬，根據(jù)《水利水電工程施工組織設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL303—2004）的規(guī)定，選用5～10a一遇的旬平均流量，5a一遇旬平均流量為0.72m3/s，10a一遇旬平均流量為1.40m3/s，由于5a一遇和10a一遇旬平均流量均不大，且相差較小，選用10月下旬10a一遇旬平均流量作為截流設(shè)計(jì)流量。采用立堵法進(jìn)占，龍口設(shè)于河槽處，采用袋裝土拋填，10t自卸汽車運(yùn)輸，74kW推土機(jī)推進(jìn)填筑，圍堰（戧堤）閉氣后將圍堰填筑至設(shè)計(jì)斷面。

3.3.2 施工期度汛 壩體施工期要經(jīng)過2個(gè)汛期，第1個(gè)汛期由原主河道泄流，壩體攔蓄庫容約396萬m3，小于0.1億m3，按《水利水電工程施工組織設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL303—2004）須選用20～50a一遇標(biāo)準(zhǔn)，本工程一期采用原河槽泄流，泄流潛力大，采用20a一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)，最大入庫洪峰流量為1 074m3/s。由于底部庫容小，削峰能力小，主河槽段泄流能力大，基本以入庫最大洪峰流量下泄，相應(yīng)上游水位為40.14m，考慮安全超高和風(fēng)浪爬高，要求第1個(gè)汛前完成壩體兩岸41.5m高程以下土方填筑；河口處平均流速約1.1m/s，預(yù)留缺口兩側(cè)壩體采用塊石或袋裝土護(hù)砌防護(hù)，并下放泄水涵洞和灌溉涵洞進(jìn)口閘門渡汛。第2個(gè)汛期原河道已截?cái)?，但尚未下閘，按《水利水電工程施工組織設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL303—2004）要求，須選為50～100年度汛標(biāo)準(zhǔn)。在不控泄條件下，泄水涵洞和溢洪道聯(lián)合泄洪。50a一遇全年洪水標(biāo)準(zhǔn)下，最大入庫洪峰流量為為1 720m3/s，經(jīng)調(diào)洪計(jì)算，最大下泄流量為770m3/s，上游水位為44.3m，相應(yīng)庫容為0.81×108m3；100a一遇最大入庫洪峰流量為1 914m3/s，經(jīng)調(diào)洪計(jì)算，最大下泄流量為861m3/s，相應(yīng)上游水位為44.61m，對(duì)應(yīng)庫容為0.92×108m3。50a和100a一遇度汛標(biāo)準(zhǔn)，上游壩前水位相差不大，本工程選用50a一遇標(biāo)準(zhǔn)。第2個(gè)主汛前應(yīng)完成壩體45.0m高程以下上游護(hù)砌工作和全部土方填筑。按采用的壩體分期填筑導(dǎo)流方案和施工總進(jìn)度安排，第一個(gè)枯水期先填兩岸壩體土方，第1個(gè)汛期期間可繼續(xù)進(jìn)行兩岸壩體填筑，第2個(gè)枯水期進(jìn)行河床段壩體填筑，兩岸壩體繼續(xù)施工，在第2個(gè)主汛期前大壩填筑已基本完成，并完成壩體迎水面45.0m高程以下護(hù)砌工作，溢洪道和泄洪涵洞具備過流條件，水庫已初步具備正常的運(yùn)行條件，可滿足施工期渡汛要求。工程的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為100a，達(dá)到100a標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，已不是施工期的度汛問題了，涉及到水庫的運(yùn)行調(diào)度，應(yīng)按照水庫的防洪調(diào)度方案進(jìn)行控制運(yùn)行。

3.4 下閘蓄水 主體工程在第3年的9月份基本結(jié)束，大壩具備下閘蓄水條件，下閘蓄水安排在第3年的9月底至10月初進(jìn)行，按月平均徑流量，到第4年6月下旬可蓄至正常蓄水位43.0m，但已進(jìn)入主汛期，只能按汛限水位42.4m控制運(yùn)行。 （責(zé)編：張宏民）