淺析為民水庫(kù)放水豎井設(shè)計(jì)及其應(yīng)用

張慶

（高坪水務(wù)局，四川 南充 637101）

1 前言

從我區(qū)10座?。ㄒ唬┬退畮?kù)、二十三座?。ǘ┬退畮?kù)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，大部分于上個(gè)世紀(jì)50-70年代修建的土壩，是在邊勘測(cè)、邊設(shè)計(jì)、邊施工中建成的“三邊“工程。水庫(kù)放水設(shè)施均為涵臥管形式，涵管均為穿壩建筑物，為水庫(kù)安全運(yùn)行留下較大的安全隱患。臥管均為石砌箱涵，用木塞控制放水。由于農(nóng)民素質(zhì)差，想用水時(shí)就把木塞撥掉，而后又不將木塞堵上，讓水白白浪費(fèi)，給管理帶來(lái)極大的不便。同時(shí)，因當(dāng)時(shí)建筑材料、施工手段有限，設(shè)計(jì)落后，建材及施工未達(dá)到規(guī)范要求，留下了許多質(zhì)量隱患，甚至從建成就帶病運(yùn)行，險(xiǎn)情頻繁告急，而多次處理、維修，效果甚微。不得以而廢棄，遠(yuǎn)離大壩開(kāi)設(shè)新的取水設(shè)施。新的取水設(shè)施都是用放水豎井閘閥控制放水，下面，僅以我區(qū)為民水庫(kù)放水設(shè)施改造為例，簡(jiǎn)要介紹為民水庫(kù)豎井的設(shè)計(jì)及其應(yīng)用。

2 工程概況

為民水庫(kù)是一座以灌溉為主，兼有防洪、養(yǎng)殖等綜合利用的小（一）型水利工程。大壩位于高坪區(qū)長(zhǎng)樂(lè)鎮(zhèn)十村六社楊柳溝。水庫(kù)集雨面積 1.51Km2，總庫(kù)容 102.11m3，設(shè)計(jì)灌溉面積0.383萬(wàn)畝。水庫(kù)大壩為均質(zhì)土壩，于1971年10動(dòng)工興建，1977年2月完工，為典型的“三邊”工程。水庫(kù)樞紐工程由大壩、溢洪道、放水設(shè)施組成。為民水庫(kù)有放水設(shè)施兩處，1號(hào)放水設(shè)施為穿壩建筑物，涵管穿過(guò)大壩，臥管位于緊靠大壩的右壩肩；2號(hào)放水設(shè)施為臥管涵洞式，仍為臥管控制放水，位于距左壩肩130m處。受2008年“5.12”汶川大地震的影響，為民水庫(kù)1號(hào)放水設(shè)施大壩外坡涵管出口處出現(xiàn)了嚴(yán)重的滲漏現(xiàn)象，2號(hào)放水設(shè)施臥管嚴(yán)重垮塌。經(jīng)安全復(fù)核，1號(hào)放水涵管存在許多安全隱患，2號(hào)放水臥管無(wú)法使用，通過(guò)方案比選，決定對(duì)1號(hào)放水設(shè)施涵管進(jìn)行封堵，予以報(bào)廢；對(duì)2號(hào)放水設(shè)施的臥管進(jìn)行徹底改造，改由臥管取水為豎井取水。

3.1 號(hào)涵管的封堵

1號(hào)放水設(shè)施涵管為石砌箱涵，長(zhǎng)110m，橫斷面為60cm×60cm，涵管周圍由于長(zhǎng)期受水的沖刷，土體被帶出壩體外，條石砌體已產(chǎn)生變形漏水?！?.12”汶川大地震后，漏水現(xiàn)象更為嚴(yán)重，危及大壩安全。設(shè)計(jì)采用充填灌漿法，沿涵管軸線布孔，用水泥砂漿對(duì)涵管進(jìn)行封堵。再沿涵管兩側(cè)布設(shè)兩排孔，用水泥漿對(duì)涵管兩側(cè)的孔隙進(jìn)行充填。按此方法后，效果很好，漏水現(xiàn)象已不存在。

4 、放水豎井設(shè)計(jì)

2號(hào)放水設(shè)施的石砌臥管因年久失修，垮塌嚴(yán)重。設(shè)計(jì)在臥管與隧洞連接處，新建一處石砌結(jié)構(gòu)豎井，直接用管道與原放水隧洞連接。由于該豎井地處地震基本烈度小于Ⅵ度區(qū)，故不對(duì)該豎井進(jìn)行抗震復(fù)核。

4.1 放水豎井外觀及墻體設(shè)計(jì)

放水豎井的外觀形狀主要有圓形和矩形兩種，材料可用鋼筋砼墻或砌石結(jié)構(gòu)中夾砼心墻。為民水庫(kù)豎井采用矩形，凈空2.5m×1.8m（長(zhǎng)×寬），高 5.62m，上游邊墻、左右側(cè)邊墻厚1.0m，下游邊墻厚0.8m，M7.5漿砌條石結(jié)構(gòu)，墻體內(nèi)設(shè)20cm厚C20砼防滲。邊墻外表面作表面加工處理，并開(kāi)槽勾縫防滲，內(nèi)表面加工修平。豎井內(nèi)壁設(shè)有鋼筋爬梯，爬梯間距30cm。（具體見(jiàn)豎井進(jìn)、出口剖面圖）

4.2 豎井底板設(shè)計(jì)

為民水庫(kù)豎井處的地基全部為基巖，設(shè)計(jì)豎井底板為C25鋼筋砼。施工時(shí)，先澆筑10cm厚C25砼墊層，然后在墊層上布置Φ10@25縱橫鋼筋，再澆筑50cm厚C25砼，底板寬度應(yīng)大于墻體的外觀尺寸。同時(shí)，底板施工需扎臨時(shí)土圍堰及施工排水。

4.3 豎井閘門設(shè)計(jì)

豎井內(nèi)設(shè)計(jì)兩個(gè)閘閥，一個(gè)Φ400mm工作閘閥，一個(gè)Φ400mm檢修閘閥。檢修閘閥前面接1.6m長(zhǎng)鑄鐵管，鑄鐵管四周與豎井壁之間澆筑C25砼止水，確保止水良好；檢修閘閥與工作閘閥之間用0.5m長(zhǎng)鑄鐵管連接；工作閘閥后面接1.6m長(zhǎng)鑄鐵管。閘閥與鑄鐵管連接全部采用螺栓連接，橡膠止水圈止水。

4.4 豎井閘門房設(shè)計(jì)

閘房位于豎井上部。為民水庫(kù)閘房為磚混結(jié)構(gòu)，建筑面積16.34m2，設(shè)有門（金屬防盜門）、窗各一道。門外需建人行橋與岸坡連接，方便管理人員進(jìn)入豎井內(nèi)工作。墻體為M7.5磚砌成，屋面為現(xiàn)澆C25鋼筋砼。外墻貼白色條磚，內(nèi)墻刷白色涂料三道。

5 體會(huì)

用豎井取水代替臥管取水，其優(yōu)越性主要有以下幾點(diǎn)：

第一，排除了工程安全隱患。豎井取水是對(duì)穿壩建筑物的涵管進(jìn)行封堵，遠(yuǎn)離大壩開(kāi)設(shè)新的取水設(shè)施。

第二，放水流量得到有效控制。涵臥管取水不能控制用水流量，造成水源浪費(fèi)，而豎井取水用閘閥調(diào)控，可人為控制水流量大小，節(jié)約和水。

第三，方便水庫(kù)管理人員管理。涵臥管取水是老百姓想用水時(shí)就把臥管塞子撥掉，常因管理不善而造成水源浪費(fèi)。使用豎井取水，一方面是便于灌溉用水的管理，另一方面也方便防洪庫(kù)容的調(diào)控。

[1]劉群.大梁水庫(kù)放水洞豎井消能設(shè)計(jì)研究[J].水利水電技術(shù)，1996（02）.

[2]汪永架.小坪水庫(kù)豎井高速水流消能的探索[J].水利科技，1997（01）.