盘县鱼洞坝水利工程水库蓄水安全技术探讨

2014-01-19 16:23庞先明贵州省大坝安全监测中心
河南水利与南水北调 2014年18期
关键词:底孔盘县溢洪道

□庞先明(贵州省大坝安全监测中心)

盘县鱼洞坝水利工程水库蓄水安全技术探讨

□庞先明(贵州省大坝安全监测中心)

在水库工程建设中,水库蓄水安全所受到的影响因素是比较多的,必须对每一个因素进行详细的研究,并且采取有效的措施保证其安全性,只有控制好每一个影响因素的安全,才能够保证整个工程的蓄水安全。文章主要阐述了盘县鱼洞坝水利工程水库蓄水安全技术,以供同类工程水库蓄水安全参考。

盘县鱼洞坝;水利工程;水库蓄水安全;技术

1 工程概况

鱼洞坝水利工程位于贵州省六盘水市盘县淤泥乡、鸡场坪乡境内,坝址位于珠江流域北盘江支流乌都河左岸一级支流淤泥河上,距盘县政府所在地红果镇约66km,距淤泥乡约3km,距鸡场坪乡约12km。鱼洞坝水利工程的主要任务是向盘县“煤(焦、化)-钢-电”一体化循环经济工业基地的生产供水,并兼有农田灌溉、旅游等。鱼洞坝水库作为工业基地的主要水源点,供水设计保证率P=97%时年供水量2784.10万m3;另外向淤泥乡灌溉农田114.47hm2,年灌溉水量为49.60万m3。

水库所在河流为乌图河,系珠江流域北盘江一级支流—乌都河左岸最大的一条支流,发源于贵州省盘县鸡场坪赵子河龙潭,海拔高程1820m,上游称淤泥河,由西南向东北经过戴家营、天生桥、瓦房寨三段暗河,在舍烹鸡窝箐出露后称乌图河。主河道长53.75km,流域面积为474km2。鱼洞坝水库坝址以上流域集水面积101km2,主河道长14.36km,主河道平均坡降9.50‰。

水库枢纽由拦河坝、溢洪道、放空兼冲沙底孔及取水建筑物组成。该工程水库规模为中型,工程等别为Ⅲ等,主要建筑物大坝、溢洪道、放空底孔、取水泵站、坝身取水口、输水管道等为3级,灌溉管道及临时建筑物为5级。大坝、溢洪道等主要建筑物设计洪水标准采用50年一遇(P=2.00%),校核洪水标准采用500年一遇(P=0.20%);溢洪道下游消能防冲洪水标准采用30年一遇(P=3.33%)。

2 盘县鱼洞坝水利工程水库蓄水安全鉴定基本要求

本蓄水安全鉴定工作主要以大坝枢纽为重点,对包括挡水建筑物、泄水建筑物、坝身取水口及涉及近坝库岸边坡稳定等与水库蓄水安全有关的工程项目做出安全评价。基本要求如下:

一是检查工程形象面貌是否满足安全蓄水的条件。

二是工程安全的因素,以及工程建设期发现的影响工程安全的问题是否得到妥善解决,并提出工程安全评价意见;对不符合有关技术标准、批准的设计文件并涉及工程安全的,分析其对工程安全的影响程度,做出评价意见;对虽符合有关技术标准、批准的设计文件,但专家认为构成工程安全运行隐患的,也应对其进行分析并做出评价。

三是对影响工程安全蓄水的地质、设计、施工和运行的有关工程问题进行分析。

四是对工程及设备的缺陷、质量事故检查处理报告以及有关资料进行评价。

五是对关键部位、出现过质量事故的部位进行重点检查,包括抽查工程原始资料和施工、设备制造验收签证等,并进行评价。

六是建设各方所提供的资料必须真实、准确、可靠;鉴定单位的鉴定结论必须客观、公正、科学。

3 盘县鱼洞坝水利工程水库蓄水安全技术要求

3.1 工程防洪安全技术

在蓄水安全鉴定阶段需要采用合理的设计洪水复核计算方法,并且保证计算参数的合理性,设计洪水成果需要符合区域分布规律,保证计算成果与初步设计阶段成果基本一致。

保证蓄水安全鉴定阶段采用的洪水调节计算方法是合理的,并且需要保证调洪计算成果的合理性。加强复核计算,对鱼洞坝水库大坝坝顶高程是否符合规范要求进行判读。并且判断溢洪道的泄洪能力是否满足安全下泄校核洪水位时的最大下泄流量,这样才能保证水库能安全度汛。

要严格判断水库建成后是否会增加大坝下游河道的行洪压力。并且需要采取相应的工程措施,保证大坝下游河道基本能维持原有河道的防洪安全性。应该尽可能早地对水库汛期调度运用计划以及水库防洪抢险应急预案进行编制,要保证编制的质量,并且需要采取有效的措施保证水库调度的合理性,以此保证水库和下游河道的防洪安全。

3.2 枢纽区综合地质条件安全技术

库首存在绕渗问题,必须采取几种有效的灌浆技术对其进行处理和解决。下闸蓄水前,需要将工程中所有的防渗处理工作全部完成,并且需要对其完成的质量进行全面和严格的检查,保证其符合施工质量以及规范要求。在水库蓄水之后,需要加强人员设施的配备,并且利用新技术以及增加巡查人员的方法对大坝坝址的渗漏的情况进行有效的巡视及观测,如果发现问题,必须采取有效的措施对其进行及时的处理,保证大坝的安全。

3.3 挡水建筑物安全技术

泄水建筑物布置于河床4#坝段,为坝顶表孔溢洪道。布置有3孔溢流表孔,单孔宽6m,设6m×5m平面钢闸门,堰顶高程1700.00m,溢流堰前缘溢流净宽18.00m,溢流堰为WES实用堰,采用挑流消能。

3.3.1 加强坝基处理

大坝需坐落在弱风化基岩上,两坝肩嵌入弱风化岩体不低于8m,局部破碎岩体及溶蚀风化处作固结灌浆及帷幕灌浆处理。

固结灌浆:沿拱坝坝基及两坝肩布置2~10排固结灌浆孔,对全坝基作固结灌浆处理,灌浆孔间、排距均为3m,按梅花型布置,共187个,钻孔孔深为基岩以下5m,钻孔有效进尺935m。

帷幕灌浆:帷幕灌浆布置为单排孔,孔距2.00m,铅直孔,分三序实施,防渗帷幕设计标准为3Lu。大坝设计帷幕线总长647 m,钻孔总进尺2.76万m,有效进尺2.57万m,无效进尺2016m。

大坝基础经固结及帷幕灌浆处理后,必须加强压水检查,保证检查结果满足规范及设计要求,使得建基面满足大坝承载力要求。

3.3.2 温度监测

检测发现大坝坝体的混凝土温度还没有达到封拱温度,1685.00 m高程以上封拱灌浆还应具备条件,所以需要根据大坝坝体的混凝土的温度观测资料,选择合理的时间,将坝体封拱灌浆完成。

3.3.3 对坝体和坝基进行全面观测

需要加强对大坝坝体和坝基及坝基岩体的变形及渗漏情况进行全面观测,发现问题要及时上报并采取有效措施进行处理。

3.4 泄水建筑物安全技术

经过检查,溢洪道及放空兼冲沙底孔结构布置合理,并且经计算和水工模型试验表明,溢洪道泄洪能力满足下泄最大设计洪水的要求;底孔孔内流速实验值稍大于设计值,但在同一量值内,按其数值设计抗冲耐磨混凝土是合理的,此外溢洪道及底孔挑射水流形成的冲刷坑不影响大坝结构安全。底孔除放空功能外,同时具备冲沙功能。在启用冲沙运行时,需要尽可能将时间控制在水库较低的水位时,这样做的好处有两点:一是可以具有良好的拉沙效果;二是可以尽可能减轻将挟沙的高速水流对混凝土的磨蚀作用。

3.5 坝身取水口安全技术

3.5.1 保证坝身取水口布置及结构设计的合理性

本工程取水建筑物布置在大坝左坝段0+093.55桩号处,进水口为岸边塔式建筑物,该岸塔与底孔岸塔设计为整体结构。其进口底板高程1686.20m,比死水位1690.00m低3.80m。进口前缘喇叭口底部为1/4圆弧,顶部平直,两侧设椭圆曲线,其方程为进口设尺寸为2.50m×1.50m活动式拦污栅,拦污栅后为闸门井,设置设尺寸为1m×1m检修闸门。

3.5.2 选择合理的计算公式保证取水口的供水能力

计算公式如下:

式中:Q—取水管过流能力(m3/s);μ—流量系数,由公式计算;A—取水管断面面积,0.78m2;Hw—计算水头(m),上游水面算至取水管出口中心;n—钢管糙率,取0.01;∑ξ—各局部损失系数之和;L—底孔长度。

3.6 工程施工安全技术

严格控制每一分项工程的质量,从施工材料、施工工艺等方面进行严格控制,保证工程施工质量满足设计要求和相关规范。下闸蓄水前应完成右岸地面加密孔帷幕灌浆。下闸蓄水后加强对坝体、坝肩的变形及渗流监测和巡视检查。

3.7 导流洞封堵安全技术

在选择实施封堵时段前,要获取较可靠的长期气象预报,做到在封堵期不出现较大洪水。对堵头周边的回填及固结灌浆的质量要求严格控制。

3.8 金属结构安全技术

下闸蓄水前完成溢流表孔、取水口闸门(拦污栅)及启闭机安装、调试和验收工作。清理各部位门槽,完成导流洞封堵闸门试槽工作及启吊设备的调试工作,完善、配备各启闭设备临时电源,尽快按设计形成永久电源。

4 结语

综上所述,在水库蓄水中,其安全性是非常重要的,受到工程防洪安全、地质安全以及各种建筑物安全的影响,必须严格控制其安全性,这样才能够保证整个水库蓄水的安全。

[1]陈新全.新疆玛纳斯河平原区水库群安全管理存在的问题及对策[J].现代农业科技,2009(19):45-46.

[2]贺芳丁,郭广军,臧运存.谈病险水库除险加固工程的蓄水安全鉴定[J].山东水利,2009(09):23-24.

A

1673-8853(2014)18-0059-02

2014-07-11

左英勇)

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