唐河水庫大壩設計及穩定分析

孛永平

(山西省水利水電勘測設計研究院,山西太原030024)

0 引 言

唐河水庫位于山西省靈丘縣東河南鎮韓淤地村西170 m,距靈丘縣城約22 km,地理位置介于北緯37°22′～ 39°24′、東經 113°57′～ 114°01′之間。唐河屬海河流域大清河水系,壩址以上控制流域面積457 km2。唐河水庫為綜合利用水庫,工程任務為:以水力發電、工業供水和農業灌溉為主,兼顧防洪。水庫工程等別為Ⅳ等,總庫容950×104m3,洪水標準為50 a一遇洪水設計,1 000 a一遇洪水校核,地震基本烈度Ⅶ度。樞紐工程包括攔河壩、泄洪閘、灌溉洞、供水管道、廠房以及尾水渠等。攔河大壩包括混凝土面板堆石壩和混凝土重力壩,壩頂高程1 067.400 m,最大壩高30.4 m,壩頂寬6 m,混凝土面板堆石壩壩長279.5 m,上、下游壩坡均為1∶1.4,混凝土重力壩壩長69 m,上游壩面1 048.000 m高程以上為豎直面,以下坡比為1∶0.15,下游 1 059.4 m高程以下坡比 1∶0.75,以上為直立面。校核洪水位1 065.270 m,設計洪水位1 061.460 m,正常蓄水位1 064.000 m。

唐河水庫庫區屬于低山丘陵地區,兩岸地形相對高差為20 m～80 m。唐河河谷寬為0.4 km～1.0 km,縱向坡度約為 8‰。唐河河谷呈寬“U”字形,兩岸沖溝頗為發育,基本上與唐河垂直。大部分邊坡基巖裸露,岸坡較陡。水庫蓄水后不存在永久性滲漏問題。在天然狀態下,庫岸岸坡是穩定的。

本文對唐河水庫[1-2]混凝土面板堆石壩和混凝土重力壩以及泄洪沖砂閘進行了設計,同時對混凝土重力壩的應力和壩基抗滑穩定進行了計算分析,以及根據規范校核了泄洪閘穩定性,論證了樞紐工程設計的合理性。

1 工程概況

1.1 地質地形條件

唐河水庫壩址區河谷呈“U”字形,谷底寬360 m左右,地面高程為1048 m～1 050 m。……