王屋山水庫(kù)溢洪道除險(xiǎn)加固方案分析

摘要：本文針對(duì)王屋山水庫(kù)溢洪道出現(xiàn)的險(xiǎn)情，對(duì)溢洪道上溢流堰改建方案和溢洪道下游陡坡段加固方案進(jìn)行了分析。關(guān)鍵詞：溢洪道加固方案一、概述王屋山水庫(kù)位于河南省濟(jì)源市西北部60公里逢石河支流鐵山河上，是一座以防洪為主，結(jié)合灌溉、供水、發(fā)電等綜合利用的中型水庫(kù)�？値�(kù)容690萬(wàn)立方米，興利庫(kù)容523萬(wàn)立方米，控制流域面積101平方公里。大壩為混凝土雙曲拱壩，最大壩高77.3米，壩頂高程712.3米。溢流堰為厚1.6米，高3.8米的拱形薄壁堰，堰頂高程705.6米。該水庫(kù)溢洪道主要有兩個(gè)問(wèn)題：一是溢流堰施工質(zhì)量差，下泄水流紊亂，匯洪能力��；二是溢洪道下游陡坡段基巖風(fēng)化嚴(yán)重，沖惻成深槽，嚴(yán)重危及水庫(kù)正常泄洪。為解決溢洪道上述問(wèn)題，本文就該水庫(kù)溢洪道除險(xiǎn)加固方案進(jìn)行分析。二、溢流堰改建方案分析該水庫(kù)溢洪道原溢流堰為拱形薄壁堰，由于施工質(zhì)量差，過(guò)堰水流紊亂紊亂，泄洪能力小需要改建，那么采用什么方案進(jìn)行改進(jìn)呢？我們經(jīng)過(guò)研究提出三個(gè)改建方案：（一）在溢洪道平臺(tái)上游建實(shí)用堰方案該方案需要拆除原拱形薄壁堰，在溢洪道平臺(tái)上游建實(shí)用堰，實(shí)用堰下游底板進(jìn)行鋼筋土護(hù)砌。實(shí)用堰堰面為WES曲線，下游接反孤段，堰頂寬50米不變。根據(jù)計(jì)算，堰頂高程為705.28米，相應(yīng)興利庫(kù)容492萬(wàn)立方米，溢洪道最大下泄流量1932立方米每秒，工程費(fèi)用36.5萬(wàn)元。
（二）在溢洪道平臺(tái)下游建實(shí)用堰方案該方案需要拆除原拱形薄壁堰，在溢洪道平臺(tái)下游建實(shí)用堰，實(shí)用堰上游底板進(jìn)行鋼筋混凝土護(hù)砌。堰頂寬及堰面曲線同上。根據(jù)計(jì)算，堰頂高程為705.3米，相應(yīng)興利庫(kù)容494萬(wàn)立方米，溢洪道最大下泄流量1935立方米每秒，工程費(fèi)用27萬(wàn)元。（三）溢洪道上建迷宮堰方案由于該水庫(kù)位于資源十分緊缺的山區(qū)，迫切需要水庫(kù)能增加蓄水量。迷宮堰是我國(guó)近十幾年才引進(jìn)的一種新技術(shù)，堰頂軸線呈折線型，泄流能力大大高于傳統(tǒng)的直線堰，在堰頂寬不變情況下，既能滿足泄洪要求，還能抬高堰項(xiàng)高程，增加興利庫(kù)容，從而同時(shí)滿足泄洪和增加水庫(kù)蓄水量?jī)蓚�(gè)要求。根據(jù)計(jì)算、研究，迷宮堰采用倒四宮，單宮寬12.5米，單宮堰展長(zhǎng)32.5米，展寬比2..6，堰頂寬50米，堰高4.26米，堰頂最大水頭5.44米，最大水頭堰高比1.277，堰頂高程706.56米，相應(yīng)興利庫(kù)容543萬(wàn)立方米，工程費(fèi)用49萬(wàn)元。（四）方案分析該水庫(kù)溢洪道除險(xiǎn)加固三個(gè)方案主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)見(jiàn)表1。
通過(guò)對(duì)上述三個(gè)方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較我們認(rèn)為，雖然建迷宮堰方案比前兩個(gè)方案工程費(fèi)用多一些，但該方案不僅能滿足泄洪要求，還能使水庫(kù)興利庫(kù)容提高51萬(wàn)立方米（提高10%），這對(duì)于水資源十分寶貴的山區(qū)來(lái)說(shuō)，是非常重要的。所以溢流堰改建方案確定采用在溢洪道上建迷宮堰方案。
三、溢洪道下游陡坡段加固方案分析溢洪道平臺(tái)出口至下游河床落差較大，岸坡陡峭，基巖風(fēng)化嚴(yán)重，經(jīng)二十多年運(yùn)行，已形成三道深槽，急需加固處理，為此我們提出以下兩個(gè)加固方案：（一）下游陡坡護(hù)砌方案由于陡坡上部巖石節(jié)理發(fā)育，風(fēng)化較嚴(yán)重，而下部巖石較完整堅(jiān)硬，因而主要對(duì)陡坡上部護(hù)砌。沒(méi)東西向節(jié)理面開(kāi)挖后做混凝土護(hù)面，護(hù)面長(zhǎng)度為25米。陡坡下部的沖坑和幾條較大張開(kāi)節(jié)理做適當(dāng)開(kāi)挖后用混凝土澆筑填平。在接近下游處建垂直陡坎。由于順陡坡水流流速很大，直接威脅河對(duì)巖防汛道路，故對(duì)巖防汛道路也需要護(hù)砌。該方案工程費(fèi)用為97萬(wàn)元。
（二）挑流方案溢洪道下游修挑流鼻坎，通過(guò)迷宮堰的水流經(jīng)挑澈鹵坎直接挑落到下游河床內(nèi)，使溢洪道陡坡免受沖刷。落水點(diǎn)至挑流鼻坎水平距離控制在75~160米，垂直距離為35.7米。挑射角采用25o。經(jīng)計(jì)算，河床沖刷坑深度為13.9米，挑射距離為83.7米，其工程費(fèi)用為55萬(wàn)元。（三）方案分析溢洪道下游陡坡段加固的兩個(gè)方案工程量、工程費(fèi)用見(jiàn)表2。
通過(guò)對(duì)上述兩個(gè)方案比較可以看出，護(hù)砌方案工程量最大，工程費(fèi)用高；挑流方案工程量較小，工程費(fèi)用低。根據(jù)王屋山水庫(kù)地位情況，允許溢洪道挑流消能，故溢澆道下游陡坡段除險(xiǎn)加固采用挑流方案。
論文出處(作者):
四川洪澇災(zāi)害的若干特征和2010年前的趨勢(shì)預(yù)測(cè)
建筑工程項(xiàng)目分承包管理方式的探討

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