摘要：本文結(jié)合除險(xiǎn)加固工程實(shí)際情況，編制了導(dǎo)流方案，確定導(dǎo)流時(shí)段及洪水標(biāo)準(zhǔn)，并重新復(fù)核了輸水洞和溢洪道的泄洪能力。

關(guān)鍵詞：水庫(kù)；除險(xiǎn)加固；施工導(dǎo)流

中圖分類號(hào)：TU991.34+1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1 工程概況

宮山咀水庫(kù)位于遼寧省葫蘆島市建昌縣宮山咀鄉(xiāng)，是一座以防洪為主，兼顧城市供水、發(fā)電、灌溉、養(yǎng)魚等綜合利用的大（II）型水利樞紐。工程1958年9月動(dòng)工興建， 1976年7月全部竣工。水庫(kù)控制流域面積656平方公里，總庫(kù)容1.0886億m3。水工建筑物包括粘土心墻砂殼主壩、溢洪道、輸水洞、電站和引水建筑物5部分，電站裝機(jī)容量3105kw。

工程除險(xiǎn)加固內(nèi)容包括：大壩工程重新鋪建上下游護(hù)坡、防浪墻修補(bǔ)及大理石罩面處理；溢洪道護(hù)坦混凝土修整、左岸增設(shè)漿砌石重力擋墻；輸水洞防滲灌漿處理；修建碼頭等項(xiàng)。

2 自然條件

2.1 水文、氣象條件

2.1.1 施工期水文

除險(xiǎn)加固工程與水流有關(guān)的項(xiàng)目為主壩上游壩坡拆除重建，其施工時(shí)段為第一年汛后至第二年汛前。施工期水文如下：

表2.1 施工期水文成果表（單位：m3/s）

2.1.2 氣象條件

在壩址下游9km處有建昌縣氣象站，根據(jù)30多年的氣象觀測(cè)資料分析，壩址處年平均降雨量為582.5mm，年最大降雨量為846.2mm，年最小降雨量為406.1mm，年內(nèi)降雨量分布極不均勻，50%以上降雨集中在7、8月份；多年平均蒸發(fā)量1856.6mm左右；多年平均氣溫8.1℃左右；多年平均風(fēng)速為2～4.3m/s，多年平均最大風(fēng)速為18m/s。

2.1.3 年徑流

流量站有沈家洼子、建凌兩站。沈家洼子站只有1958年和1959年兩年觀測(cè)資料，建凌站從1960年至今，各年均有實(shí)測(cè)資料。

壩址處多年平均徑流量為10669.0萬(wàn)m3。詳見表2.2

表2.2 宮山咀水庫(kù)年徑流量表

2.1.4 設(shè)計(jì)洪水

宮山咀水庫(kù)洪水由大暴雨形成，多集中在7、8月份，洪水陡漲陡落，一次洪水歷時(shí)一般為3～5天。較大歷史洪水年份分別為1886年、1930年、1929年和1949年。通過(guò)水庫(kù)還原計(jì)算和插補(bǔ)延長(zhǎng)，洪水資料系列為1950至1992年，共43年。

2.2 地形、地質(zhì)

壩址處基巖為安山巖及安山質(zhì)凝灰?guī)r。主壩基礎(chǔ)覆蓋層厚度4.9～13.4m，主要為沙礫石層。溢洪道的右側(cè)為坡洪積臺(tái)地，下部為侏羅紀(jì)吐呼嚕安山斑巖，上部為第四紀(jì)亞粘土（表層已耕植）角度不整合于安山斑巖之上。溢洪道基礎(chǔ)為安山斑巖，地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，巖石完整性好，巖石強(qiáng)風(fēng)化深度一般為2m左右。

3 施工導(dǎo)流方案設(shè)計(jì)

3.1 導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)

3.1.1 導(dǎo)流時(shí)段的劃分

根據(jù)水利水電工程分等指標(biāo)表3.1，宮山咀水庫(kù)為大Ⅱ型水庫(kù)，工程等別為二等，主要建筑物級(jí)別為2級(jí)。由現(xiàn)行規(guī)范《水利水電工程施工組織設(shè)計(jì)規(guī)范》SL303-2004，確定相應(yīng)的施工導(dǎo)流建筑物為4級(jí)（見表3.2）。

3.1.2 導(dǎo)流建筑物設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)確定的臨時(shí)建筑物類型（土石圍堰）和臨時(shí)建筑物級(jí)別（4級(jí)），查規(guī)范《水利水電工程施工組織設(shè)計(jì)規(guī)范》SL303-2004，臨時(shí)性水工建筑物所采用的洪水標(biāo)準(zhǔn)(表3.3)，圍堰設(shè)計(jì)所用的洪水重現(xiàn)期應(yīng)在20～10年。鑒于本工程導(dǎo)流建筑物使用期短，壩址以下20km內(nèi)無(wú)重要城鎮(zhèn)、工礦和企業(yè)，即使導(dǎo)流建筑物失事也不會(huì)造成巨大損失，因此本工程導(dǎo)流建筑物洪水重現(xiàn)期取下限值，其導(dǎo)流設(shè)計(jì)流量為非汛期10年一遇71.6m3/s。

表3.3 導(dǎo)流建筑物洪水劃分表

3.2 導(dǎo)流方案

3.2.1 導(dǎo)流方案的選擇原則

在進(jìn)行導(dǎo)流方式的選擇時(shí)，主要考慮水文條件、地形地質(zhì)條件、樞紐類型及布置，河流綜合利用要求等各方面的因素。

施工導(dǎo)流的方式大體上分為分段圍堰法導(dǎo)流、全段圍堰法導(dǎo)流和淹沒(méi)基坑法導(dǎo)流三類，但實(shí)際應(yīng)用中均不適用，因?yàn)楸竟こ虩o(wú)需修筑施工圍堰，利用已有的輸水洞和溢洪道導(dǎo)流即可滿足施工。

3.2.2 導(dǎo)流方案擬定

上游壩坡處理高程為70.8m，施工時(shí)，水庫(kù)水位必須降至69.0m以下，以保證壩面施工安全。為此，擬定如下導(dǎo)流方案：

施工導(dǎo)流設(shè)計(jì)來(lái)水量，由溢洪道下泄。施工中，日常來(lái)水由第一輸水洞下泄。溢洪道泄流能夠保證施工導(dǎo)流設(shè)計(jì)流量時(shí)庫(kù)水位在69.0m以下。

3.3 導(dǎo)流建筑物泄洪能力復(fù)核

3.3.1 第一輸水洞導(dǎo)流能力

水庫(kù)第一輸水洞為壩內(nèi)埋管結(jié)構(gòu)，進(jìn)口底高程54.0m，進(jìn)口管直徑為1.6m，出口管于0+137.5m樁號(hào)處分為3條直徑為1m的岔管，出口管底高程為49m，最大泄量為20.06m3/s。

3.3.2 溢洪道導(dǎo)流能力

（1）溢洪道泄洪能力計(jì)算

宮山咀水庫(kù)通過(guò)加大溢洪道泄量將校核洪水標(biāo)準(zhǔn)由1000年一遇提高到2000年一遇，溢洪道總泄量由4273m3/s增加到6562m3/s，相應(yīng)庫(kù)水位為78.05m。9孔正堰總凈寬108m，每孔凈寬12m，堰頂高程67.7m，閘門最大開度8.9m。溢流堰泄流時(shí)水位～流量計(jì)算結(jié)果顯示：?jiǎn)慰仔沽颗c1979年宮山咀水庫(kù)提高標(biāo)準(zhǔn)成果接近，與1981年沈陽(yáng)農(nóng)學(xué)院完成的《宮山咀水庫(kù)模型試驗(yàn)補(bǔ)充報(bào)告》的正堰的實(shí)測(cè)泄量比較，在水位77.7m時(shí)，基本接近；在±77.7m時(shí)，誤差在5%左右。

(2)水面曲線計(jì)算

控制段過(guò)堰水面曲線按克～奧I型非真空堰水舌表面軌跡計(jì)算。計(jì)算結(jié)果表明：百年以下洪水泄槽水面線基本都在開挖巖坡以內(nèi)，泄槽能夠渲泄2000年一遇洪水。利用泄槽斷面收縮產(chǎn)生局部壅水，減緩水流流速；利用泄槽在渡槽以后的斷面的擴(kuò)大，底坡減緩和凸凹不平進(jìn)一步消能，從而減輕對(duì)下游公路橋基礎(chǔ)及河道的沖刷。

結(jié)語(yǔ)

施工導(dǎo)流方案是水利工程施工組織設(shè)計(jì)重要組成部分，其完善與否直接關(guān)乎主體工程施工。本方案對(duì)導(dǎo)流時(shí)段的劃分和建筑物洪水標(biāo)準(zhǔn)的確定合理，對(duì)輸水洞和溢洪道泄洪能力的復(fù)核結(jié)果準(zhǔn)確，據(jù)此制定的導(dǎo)流方案滿足了正常施工和確保了工期，是切實(shí)可行的方案。

參考文獻(xiàn)

[1]水利水電工程施工組織設(shè)計(jì)規(guī)范 SL303-2004，中國(guó)水利水電出版社，2004年8月23日.

[2]譚靖夷主編.中國(guó)水力發(fā)電工程（施工卷）[M].中國(guó)電力出版社，2000年8月.