海城市苇子沟水库除险加固工程分析-技术创新

海城市苇子沟水库除险加固工程分析

日期：2016-7-8 14:48:33　来源：互联网　浏览数：
　

分享到：

1· 水库工程概况
    苇子沟水库位于海城市南部距市内32 km之远的山区，英落镇苇子沟村的前沟口。水库主要由拦河大坝、输水洞、开敞式溢洪道组成。坝型为黏土心墙，坝顶高程22. 45 m，坝顶宽3. 5 m，上游坝坡坡比为1∶ 2. 8，下游坝坡坡比为1∶ 2. 7，大坝长290 m。输水洞为坝下埋钢筋混凝土方形洞，洞径为0. 7 m ×1. 2 m，洞长48 m，进口高程13. 8 m。输水洞进口处设平板闸门，出口处也设闸阀直径0. 6 m，输水洞最大泄量为6. 4 m3 /s。溢洪道堰顶高程19. 17 m，净宽18 m，溢洪道最大泄量为70 m3 /s。
    2· 必要性
    2. 1 主要问题
    该水库工程存在老化等诸多病害隐患。经过对大坝现场进行检查发现以下问题: ①在水库上游山上有青山怀镁矿，山坡多为杂草，少有松树，植被情况较差，水土流失较重; ②大坝迎水坡护坡石已有局部变形，损坏严重，背水坡草皮已不全，覆盖不良好。排水棱体破损严重。坝脚不远处有渗水出现。防浪墙局部破损，防浪墙上的照明灯已全部坏损; ③溢洪道浆砌石挡墙失稳，底板剥蚀严重。溢洪道下游陡坡面上具有多处水出溢点，溢洪道地基具有较严重的渗漏问题［1］; ④输水洞闸门、启闭机丢失，进水塔顶棚漏雨，出口闸阀漏水，两侧挡墙及消力池破损［2］。
    2. 2 安全鉴定结论
    根据水库大坝安全鉴定评价结论，苇子沟水库属三类坝，为病险水库，不能满足水库工程安全运行。鉴于苇子沟水库存在诸多严重的问题，并且经鉴定为病险水库，必须进行除险加固处理。
    2. 3 除险加固的必要性
    苇子沟水库于1958 年开工建设， 1960 年建成并投入使用。水库当时的设计标准是50 a一遇，校核标准是500 a一遇，主要功能是以灌溉为主，结合防洪、养殖等综合利用的水库。坝址下有石咀、前英、金屯、松树共4 个村子，也是英落镇的平原，土地灌溉地址共达333. 3 hm2。水库存在的险情直接威胁下游人民生命财产安全，水库一旦溃坝，下游人民财产将受到严重破坏，后果不堪设想［3］。水库除险加固后，灌溉面积可达333. 3 hm2，其中水田33. 3 hm2。
    3· 水库规模确定
    3. 1 洪水标准
    苇子沟水库总库容为90. 04 万m3，其库容量＜100 万m3，因此苇子沟水库属小( 2) 型水库，主要建筑物为5 级，根据《防洪标准》( GB50201—94) 当山区、丘陵区的水库枢纽工程挡水建筑物的挡水高度低于15 m，上下游水头差＜ 10 m时，其防洪标准可按平原区、滨海区的规定确定。本次设计校核洪水标准采用规范规定的下限20 a一遇，水库设计洪水标准采用10 a一遇，设计洪峰流量84 m3 /s，校核洪峰流量113 m3 /s。
    3. 2 特征水位确定
    水库虽然存在一定量淤积，但在输水洞进口处由于经常放水，不存在淤积现象，因此根据水库具体情况，正常蓄水位、防洪限制水位和死水位均维持原设计，即正常蓄水位和防洪限制水位仍采用19. 17 m，相应库容47. 5 万m3，死水位为13. 8 m，相应库容4 万m3。
    4· 洪水调节计算
    4. 1 基本资料
    本次依据2006 年水库安全鉴定阶段实测的1∶ 2 000库区地形图与1∶ 10 000地形图分别复核水库的水位与库容关系曲线，复核结果与2006 年安全鉴定相差不大，因此，仍然采用安全鉴定成果，水位库容关系曲线详细情况见表1 与图1。

    4. 2 水库调度
    水库采用自由泄洪方式，当水位超过19. 17 m时自由泄流。输水洞不参加洪水的调节。苇子沟水库溢洪道水位～泄量关系曲线详细情况见表2 与图2。

    4. 3 洪水调节计算成果
    调洪计算方法采用单辅助曲线法，计算公式为：

式中: Q1、Q2为计算时段初、末入库流量; q1、q2为计算时段初、末溢洪道下泄流量; V1、V2为计算时段初、末的库容; △t 计算时段。通过绘制辅助曲线q ～φ ，求出水库最高库水位。调洪计算成果见表3。

按本次洪水调节计算成果，苇子沟水库10 a一遇设计洪水位20. 42 m，相应库容74. 4 × 104m3，最大泄量37. 4 m3 /s; 20 a一遇校核洪水位20. 76 m，相应库容81. 88 × 104m3，最大泄量53. 3 m3 /s。