董云飛
摘 要:漳源水庫(kù)位于濁漳河西源干流上,壩址在沁縣漳源鎮(zhèn)北河村南,控制流域面積29.74km2, 總庫(kù)容為344.1萬(wàn)m3,是一座以防洪為主兼顧灌溉、養(yǎng)殖的的小(1)型水庫(kù)。水庫(kù)樞紐工程由大壩、溢洪道和輸水洞三部分組成。其中輸水洞位于大壩左端樁號(hào)0+400m處,建在土基上,全長(zhǎng)69.1m,漿砌石城門洞形無(wú)壓隧洞,斷面尺寸1×1.5m(寬×高),進(jìn)口底高程984.5m,設(shè)計(jì)最大泄量4m3/s。灌溉輸水洞洞身段,距上游工作閘門下游約3m和7m兩處的右側(cè)邊拱中底部存在射流現(xiàn)象。為了確保水庫(kù)工程安全運(yùn)行,對(duì)輸水洞存在問題進(jìn)行應(yīng)急加固是十分必要的。
關(guān)鍵詞:水庫(kù);輸水洞;加固;改造
一、工程概況
漳源水庫(kù)位于濁漳河西源干流上,壩址在沁縣漳源鎮(zhèn)北河村南,控制流域面積29.74km2, 總庫(kù)容為344.1萬(wàn)m3,是一座以防洪為主兼顧灌溉、養(yǎng)殖的的?。?)型水庫(kù)。
該水庫(kù)防洪的主要保護(hù)對(duì)象是:壩下游兩個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)12個(gè)行政村0.3萬(wàn)人口和0.5萬(wàn)畝耕地;保護(hù)下游梁家灣水庫(kù)、西湖水庫(kù)、208國(guó)道、省道東長(zhǎng)線、沁沁鐵路及沁縣縣城的防洪安全。
漳源水庫(kù)興建于1958年,次年8月竣工。
水庫(kù)樞紐工程由大壩、溢洪道和輸水洞三部分組成。
二、 存在問題
2013年3月在對(duì)沁縣漳源水庫(kù)進(jìn)行蓄水安全專項(xiàng)檢查過(guò)程中發(fā)現(xiàn)輸水洞洞身段,距上游工作閘門下游約3m和7m兩處的右側(cè)邊拱中底部存在射流現(xiàn)象,其累計(jì)滲量約0.2 m3/s。此時(shí)庫(kù)水位約990.3 m高程,蓄水量約47萬(wàn)m3。
為了確保水庫(kù)工程安全運(yùn)行,對(duì)輸水洞存在問題進(jìn)行應(yīng)急加固是十分必要的。
三、工程規(guī)模任務(wù)
漳源水庫(kù)除險(xiǎn)加固后總庫(kù)容344.1萬(wàn)m3,屬?。?)型水庫(kù),工程等別為Ⅳ等,主要建筑物級(jí)別為4級(jí);次要建筑物級(jí)別為5級(jí)。
工程內(nèi)容:根據(jù)水庫(kù)防洪、興利的具體任務(wù),針對(duì)輸水洞目前存在的問題確定經(jīng)濟(jì)合理方案,并解決漏水問題。
四、輸水洞加固改造工程
1.輸水洞現(xiàn)狀。輸水洞位于大壩左端樁號(hào)0+400處,為壩下涵洞,進(jìn)口底板高程984.5m,出口底板高程984.45m,原設(shè)計(jì)最大泄水流量4m3/s,橫斷面為城門洞形,斷面尺寸1.0m(寬)×1.5m(高),洞長(zhǎng)69.1m??v坡1/1000。隧洞由進(jìn)口有壓段、洞身段和出口明渠組成。
輸水洞現(xiàn)狀樁號(hào)0-017.1~0+000全斷面采用漿砌石襯砌,厚400mm;樁號(hào)0+000~0+047段下半部直墻采用漿砌料石襯砌,厚600mm,上半洞拱涵采用砌磚襯砌,厚30~40mm;樁號(hào)0+047~0+052段底板采用漿砌石襯砌,厚500mm,邊墻和頂拱采用漿砌料石襯砌。
2.輸水洞漏水原因分析。
(1)輸水洞始建于1958年,運(yùn)行至今已50多年,現(xiàn)場(chǎng)檢查發(fā)現(xiàn)砌筑質(zhì)量較好,體型完整,無(wú)扭曲變形,除底板因水流淘刷不平整和局部產(chǎn)生破壞外,其他部位無(wú)破損現(xiàn)象。由于漿砌料石本身無(wú)防滲能力,當(dāng)壩體與條石襯砌接觸部位含水超過(guò)允許值后,沿縫隙出現(xiàn)滲水。
(2)輸水洞長(zhǎng)期存在滲水,1998年滲水流量達(dá)0.1 m3/s,1999年對(duì)壩頂滲水部位進(jìn)行了灌漿,滲水量有所減緩,但滲水或漏水現(xiàn)象仍然存在。輸水洞上游閘室附近覆蓋土層相對(duì)較薄,滲徑短,滲透坡降大,再加上土體與漿砌石接觸部位填筑質(zhì)量較差,極易產(chǎn)生接觸滲流,經(jīng)過(guò)50多年的長(zhǎng)期運(yùn)行,條石中的砂漿被滲水浸蝕沖刷,形成滲水通道,導(dǎo)致目前石縫中有較大的射流。
(3)進(jìn)口水位降低以后,翼墻發(fā)現(xiàn)仍有多處小股滲水,說(shuō)明壩體內(nèi)含水量很大。據(jù)了解,輸水洞上端頂部以上的平臺(tái)曾數(shù)次發(fā)生塌陷,說(shuō)明輸水洞滲流已將大量覆蓋土層帶走,加之處理塌陷時(shí),回填了一定數(shù)量的塊石,使土層的孔隙率增加,壩體安全存在較大隱患。
3.輸水洞加固方案比選。為解決輸水洞漏水,根治大壩安全隱患之目的。根據(jù)輸水洞的襯砌條件及運(yùn)行情況,擬定三個(gè)方案進(jìn)行方案比較。方案分別從地質(zhì)條件、處理措施、施工條件、工程投資、運(yùn)行管理等幾方面比較,見下表。
由上表綜合分析,方案二投資較小,施工方便,工期短,輸水洞漏水處理較徹底,管理安全可靠等優(yōu)點(diǎn),推薦方案二。
4.輸水洞加固工程布置。根據(jù)輸水洞實(shí)際情況,本次設(shè)計(jì)對(duì)輸水洞從前池至尾水渠全段加固,加固設(shè)計(jì)基本依照原平面位置改建。改造后輸水洞總長(zhǎng)為69.1m,包括進(jìn)口段14m,閘室段3.1m,洞身段52m,洞后接灌溉渠道和泄水渠道。設(shè)計(jì)最大泄量1.13m3/s。
五、施工安全
在施工期間,為確保施工安全,水庫(kù)一律空庫(kù)運(yùn)行,維持低水位(水庫(kù)現(xiàn)淤積高程)988.0m以下運(yùn)行;輸水洞加固施工完成并初驗(yàn)后,可蓄水至989m;全部施工完成后,按水庫(kù)管理和工程驗(yàn)收管理規(guī)定,由權(quán)力部門鑒定驗(yàn)收,按驗(yàn)收意見恢復(fù)原水庫(kù)正常蓄水調(diào)度。