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高家湾水库放水洞除险加固改造设计方案分析研究

第一篇：高家湾水库放水洞除险加固改造设计方案分析研究高家湾水库放水洞除险加固改造设计方案分析研究石桂萍（SHIGui-ping)(山西省水利水电勘测设计研究院山西太原030024)摘要：本文通过对高家湾水库放水建筑物改建方案的分析比较，选出了经济合理的最优设计方案，通过介绍选定方案的设计要点，为类似的小型病险水库的除险加固设计提供了参考范例。关键词：放水建筑物；除险加固；方案比较[Abstract]:Inthispaper,severalalterationprogramsofwaterreleaseworksinGaojiawanReservoirareanalyzedandcompared,andthemostrationalandoptimalprogramisselected.Thekeydesignpointsoftheselectedprogramareintroduced,anditcanbeagoodreinforcementexamplefortheothersimilarsmallreservoirs.[Keywords]:waterreleaseworks；Reinforcement；Projectcomparison中图分类号：TV672+.2文献标识码：B1工程概况高家湾水库位于岢岚县岚漪河东川上游，在县城以东13km的宋家沟乡高家湾村附近。是一座具有防洪、灌溉、发电、养鱼等综合利用的年调节小（Ⅰ）型水库。水库设计总库容650万m3，控制面积为274km，最大设计坝高24.4m。流域长度为21.5km，流域宽度为212.25km，流域纵坡为21.2‰。流域内年平均降水量为516mm，年平均径流量3060万m，年平均输沙量38.82万t。流域内属变质岩构造，土石山区，植被覆盖较差，有清水流量为0.15～0.8m/s。该工程于1971年动工兴建，1973年竣工，属于“三边”工程。枢纽工程主要有大坝、泄洪工程和灌溉发电放水工程。土坝为均质土坝，主要用水力冲填和碾压法施工。水库经过多年运行后出现淤积严重、溢流堰迎水面侧墙倾斜、坝内输水砼压力管道漏水等严重问题。本文就坝内放水建筑物除险加固改造设计方案进行分析探讨。存在问题及加固改造的内容33放水建筑物放水洞位于大坝的左岸，埋设在溢流坝的右边墙内，为直径0.8m的预应力钢筋混凝土压力管，橡胶止水接头，引水管道全长69m，纵坡1/100，最大引水流量2m/s，进口设竖井，井内为钢筋混凝土平板闸门，用5t手动葫芦启闭，出口采用闸阀控制。现状放水洞主要存在以下问题：1）埋设放水洞的溢流坝右边墙墙体出现漏水现象；2）进水塔竖井偏低；3）连接坝体和进水塔竖井的交通桥是用斜面钢质踏步相连，为钢筋隔空焊接，通行十分不便，而且十分危险；4）进水闸由倒轮人工启闭，管理不便；5）灌溉和发电转换闸门破损严重漏水，与放水洞出口相接的电站已报废。3经安全鉴定，放水洞洞身结构处于不稳定状态。并且影响溢流堰浆砌石墙体的稳定，向坝体内漏水，久而久之将直接影响坝体的安全。改建的必要性放水洞的作用是为电站及下游南、北干渠所覆盖的灌区输水。目前，虽然电站已经报废，北干渠灌区配套工程不全。但南干渠所覆盖的9372亩耕地还依赖水库灌溉，并且北干渠下游附近村庄老百姓的吃水问题依靠水库解决，因此放水洞在水库的各种效益中有着举足轻重的作用，加固或改建放水洞势在必行。现状放水涵洞由于漏水严重，结构处于不稳定状态，影响溢流堰浆砌石墙体的稳定，向坝体侧漏水，长期下去将直接影响坝体的安全。若不对放水洞进行处理，将成为日后水库的最大安全隐患，因此，对现有放水洞进行加固或封堵处理，成为消除水库安全隐患，保障水库正常运行，保障水库下游3.2万人口的生命财产安全必须解决的问题。除险加固设计要点根据高家湾水库枢纽工程现状地形及地质条件，经现场察勘，就左岸、右岸新建放水洞以及加固原放水洞三种改造方案进行分析比较，并对确定方案的设计要点进行介绍。4.1各方案布置1）左岸放水洞方案（方案一）该方案将放水洞布置于大坝泄洪工程左侧，靠近主河槽，为有压洞，轴线布置呈直线与曲线组合形式，由一段圆弧与两段直线组成，圆弧曲率半径13.5m，圆心角32.8°，放水洞总长121m；由引渠段、进口段、竖井式进水塔段、洞身段、出口闸阀、消力井等组成。2）右岸放水洞方案（方案二）该方案将放水洞布置于大坝的右侧，距主河槽较远，也为有压洞，轴线布置与方案一相似，呈直线与曲线组合形式。由一段圆弧与两段直线组成，圆弧曲率半径17.5m，圆心角32.8°，放水洞总长114.6m；由引渠段、进口段、竖井式进水塔段、洞身段、出口闸阀、消力井、加压泵站和出水池等组成。3）加固原放水洞（方案三）该方案进水口位置采用原进水口位