摘要:遵義市水泊渡水庫為中型水庫,壩型為混凝土面板堆石壩,主要建筑物屬三級水工建筑物,導(dǎo)流建筑物按Ⅴ級設(shè)計,導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)采用十年一遇(P=10%),導(dǎo)流時段為11月-4月,導(dǎo)流流量為82m3/s。大壩渡汛設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)采用五十年一遇(P=2%)全年洪水標(biāo)準(zhǔn),相應(yīng)渡汛流量為Q=613m3/s。
關(guān)鍵詞: 導(dǎo)流洞;堵頭;封者;設(shè)計
1 導(dǎo)流洞布置
導(dǎo)流洞布置在大壩左岸,由進(jìn)口閘門槽段及洞身段組成,全長284.00m,其中進(jìn)口閘門槽段段長6.00m,洞身段長178.00m。進(jìn)口底扳高程797.00m,出口底板高程796.43m,隧洞底坡為0.2%。隧洞斷面型式為城門洞型,C20鋼筋混凝土襯砌,隧洞洞身襯砌后斷面為6.0m×6.0m(寬×高),襯砌厚度0.6m。
2 導(dǎo)流洞封堵設(shè)計
堵頭布置。洞身段圍巖全部為T1y3-2泥巖,處于大壩防滲帷幕之外,因此堵頭段位置布置主要考慮頂部上覆巖層厚度。根據(jù)地形地質(zhì)及水工布置情況,導(dǎo)流洞堵頭布置在樁號0+125 0~0+145.0范圍內(nèi),堵頭長20m,材料采用C15混凝土,混凝土內(nèi)預(yù)埋回填及接觸灌漿管,用于封堵段灌漿。
設(shè)計基礎(chǔ)資料
建筑物級別。水泊度水庫屬Ⅱ等工程,大壩、溢洪道、底孔為Ⅱ級建筑物,導(dǎo)流洞堵頭為永久建筑物,采用與大壩等永久建筑物相同級別,即按Ⅱ級建筑物設(shè)計。
設(shè)計水頭與有關(guān)計算參數(shù)
設(shè)計水頭。設(shè)計洪水位848.48m,計算水頭51.98m;
校核洪水位850.02m,計算水頭53.52m。
封堵工程地質(zhì)條件。堵頭混凝土與襯砌混凝土間抗剪斷摩擦系數(shù):f′=0.9,C′=0.6MPa
襯砌混凝土容重:24.0kN/m3
堵頭混凝土?;炷翉?qiáng)度等級:C15
設(shè)計原則與假定
根據(jù)地質(zhì)資料,洞身段固巖全部為T1y3-2泥巖,處于大壩防滲帷幕之外,因此堵頭段位置布置主要考慮頂部上覆巖層厚度;堵頭混凝土與周邊襯砌混凝土接觸面有效面積系數(shù)λ值取0.72;堵頭抗剪斷穩(wěn)定安全系數(shù):設(shè)計工況取3.0,校核工況取3.0;抗剪斷穩(wěn)定計算時,假定堵頭和襯砌混凝土為剛體,堵頭擋水后,水壓力均勻傳遞到堵頭與襯砌混凝土的接觸面上。
結(jié)構(gòu)設(shè)計計算
堵頭長度計算。假定堵頭混凝土橫截面積為導(dǎo)流洞的過水面積,按此斷面根據(jù)如下抗剪斷公式確定堵頭長度:
L=KP/(Aγf′+SλC′)
式中:L-堵頭長度;K-安全系數(shù);P-水平壓力;A-堵頭橫截面面積;γ-混凝土容重;f′-堵頭混凝土與襯砌混凝土之間的摩擦系數(shù);c′-堵頭混凝土與襯砌混凝土之間的凝聚力;S-堵頭混凝土周長;λ-有效面積系數(shù)。
根據(jù)地質(zhì)提供的設(shè)計參數(shù),計算出設(shè)計工況下堵頭所需長度為4.94m,校核工況下所需長度為5.08m??紤]到混凝土的抗?jié)B性能、灌漿效果等不確定因素,堵頭長度取20m。
堵頭長度復(fù)核。根據(jù)《水工隧洞設(shè)計規(guī)范》(SL297-2002)對封堵體的設(shè)計要求,按下式對堵頭長度進(jìn)行復(fù)核:
L≥P/([τ]A)
式中:L-堵頭長度(m);P-封堵體迎水面承受的總水平壓力;[τ]-容許剪切應(yīng)力,取0.2MPa;A-封堵體剪切面周長,取2l.42m(只考慮底邊)。
導(dǎo)流洞封堵安全評價意見
導(dǎo)流洞堵頭布置合理,設(shè)計所采用的各項參數(shù)符合工程實際,堵頭結(jié)構(gòu)安全可靠。
建議擬訂切實可行與安全可靠的封堵方案,確保封堵效果和水庫度汛安全。
導(dǎo)流洞封堵下閘蓄水前,應(yīng)對水庫淹沒線以下進(jìn)行衛(wèi)生防疫清理,以免對水環(huán)境造成危害。
導(dǎo)流洞封堵下閘蓄水后,水庫不存在集中巖溶管道式危害性滲漏,庫岸穩(wěn)定條件較好,也不會發(fā)生誘發(fā)地震,對生態(tài)環(huán)境不會產(chǎn)生大的不利影響:在合理選擇導(dǎo)流洞封堵時間后,對下游用水也不會產(chǎn)生嚴(yán)重影響。
建議蓄水后加強(qiáng)對壩下暗河與庫水水力聯(lián)系,以及水庫周圍地下水位變化的監(jiān)測。