洮南市創業水庫大壩應急度汛設計綜述

車秀杰

(洮南市水利勘測設計隊，吉林洮南137100)

1 工程概況

1.1 工程位置

創業水庫位于洮南市西約35 km，洮南市車力鄉境內，額木特河上的攔河水庫即引洮干渠下游的旁側水庫。主要水源為洮兒河引水工程(龍華吐分洪洪水)及攔截額木特河大部分水量并通過額木特河鹽鋪涵洞入水庫。

水庫除險加固設計標準為50 a一遇洪水設計，200 a一遇洪水校核，校核洪水水位為165.66 m，正常高水位為164.40 m，汛限水位為164.00 m，死水位為161.00 m，最大庫容8469.2×104m3，控制額林特河流域面積。該水庫是以防洪灌溉養魚為主的綜合利用的中型水庫。

1.2 工程運行概況

水庫曾進行除險加固，泄洪閘、一干閘、二干閘運行狀況良好，大壩7+386—3+786段除險加固后運行狀況良好，其余壩段由于基本沒有護坡。而上游壩坡經過多年風浪沖刷，壩坡嚴重受損，已經嚴重威脅到大壩的安全，需立即進行維修加固。

1.3 水文及地質概況

本流域位于我省西部，氣候屬溫帶大陸性季風氣候，四季變化明顯，春季干旱多風沙，夏季炎熱少雨，秋季干燥涼爽，冬季嚴寒漫長。多年平均氣溫5℃，歷年極端最高氣溫40.2℃，最低氣溫-33.3℃。最大凍土深度為2.20 m，多年平均降雨量為394.4 mm。

該區地貌單元屬松遼平原西部波狀平原區，地層巖性為泥盆二迭系、侏羅系、白堊系、上第三系碎屑巖層和第四系松散沉積地層。本區基本裂度為Ⅵ度。

1.4 環境影響評價

工程建設會對環境造成一定程度的損害，如施工期間產生的粉塵、噪聲污染，外地流行疾病的帶入，當地傳染性疾病在施工人員中的流行等。施工過程中的施工廢水若處理不當，也對水庫生態環境直接造成影響。所以應采取有效的環境保護措施，保障施工人員的身體健康，減輕工程對庫區生態環境的不利影響。

1.5 工程布置、施工組織設計

1.5.1 工程布置和主要建筑物

本次設計采用除險加固計算成果進行設計。對大壩樁號2+711-3+786米段進行維修加固，大壩迎水坡采用簡易模袋護坡，模袋平均厚度為0.12m，迎水坡邊坡1∶3，背水坡邊坡1∶2.5，壩腳設素混凝土護腳，壩頂設素混凝土封頂，壩頂路面為砂礫石路面，路面厚20 cm，寬6 m。

1.5.2 施工組織設計

本工程設計施工期一年，工程所需建筑材料由洮南市購買，汽車運輸至工地倉庫。上壩土料從土料場自行采挖、混凝土骨料及砂礫石料需從商品料場購買。

2 水文

2.1 流域概況

創業水庫位于洮南市車力鄉境內，距洮南市35 km。興建于1971年，1976年8月竣工開始蓄水。主要水源為洮兒河引水工程(龍華吐分洪洪水)及攔截額木特河大部水量，通過額木特河鹽鋪涵洞進入水庫。

流域地勢由西北向東南逐漸降低，上游為山區比降陡，中游丘陵較山區比降減緩，下游平原比降更緩。賽音溫都爾以上河道明顯，分為南、北股后水漫散，無明顯河道，形成區域沼澤，北股河水順地勢注入鹽鋪涵洞進入創業水庫。

2.2 氣象

本流域位于我省西部，氣候屬北溫帶大陸季風氣候區，四季變化明顯。各項氣象要素特征值以洮南氣象站為代表站，進行氣象要素統計。

洮南氣象站多年平均降水量年內分布不均勻，主要集中在6—8月份，占年降水量的74%。多年平均蒸發量為1 066.2 mm，歷年極端最高氣溫40.2℃，最低氣溫-33.3℃。多年平均風速3.8 m/s，最大風速24 m/s。最大凍土深度為2.20 m，多年平均日照2 957 h。

2.3 洪水

洪水則由暴雨形成，一般發生在7、8兩月，河道河床寬闊，比降平緩，洪水傳播時間較長，且多為連續性洪水，漲落緩慢，一次洪水可持續半個月左右。

創業水庫入庫水源較為復雜，為此創業水庫設計洪水分區計算，在計算中各區計算方法，根據水文特性采用不同方法。然后組合為創業水庫壩址設計洪水。水源主要由額木特河、水庫水面、水庫周邊、引洮兒河水、蛟河河～鹽鋪涵洞區間來水。

3 工程地址

3.1 概況

3.1.1 工程概況

創業水庫位于額木太河上引洮干渠旁側。是以灌溉、防洪為主的中型平原水庫。據《創業水庫大壩安全鑒定報告》，創業水庫大壩除險加固前為三類險壩，應采取保護措施。

3.1.2 水文概況

根據區域水文地質資料，本區地下水類型主要為第四系空隙潛水與空隙承壓水。空隙潛水含水層巖性為全新統的砂層和顧鄉屯組的中細砂層為主，以地表水補給為主，大氣降水和地下水側向徑流補給次之。

3.1.3 區域地質概況

本區地貌單元屬松遼平原西部波狀平原區，地勢西北高，東南低，高程一般為 174.00～158.40 m，相對高差 ＜16 m，地表形態多為砂丘與砂丘間低洼地相間出現。

3.1.4 地層巖性

本區自古生代末期以來，沉積了廣厚的泥盆二迭系、侏羅系、白堊系、上第三系碎屑巖層和第四系松散沉積地層。

本區屬松遼平原本部波狀平原區，地震烈度為小于Ⅵ度區，屬于構造相對穩定區。

4 工程設計

4.1 設計依據

4.1.1 工程等別和建筑物級別

根據《水利水電工程等級劃分及洪水標準》的規定，確定本工程為三等工程，其主要建筑物級別為3級。

4.1.2 主要資料

主要資料包括:①創業水庫大壩測量資料;②《創業水庫除險加固工程初步設計報告》;③《碾壓土石壩設計規范》(SDJ21—78);④《水工設計手冊》;⑤《水利水電工程等級劃分及洪水標準》;⑥《土壩設計》。

4.1.3 工程總體布置

創業水庫主要建筑物有大壩、一干閘、二干閘、泄洪閘和輸水閘等，本次應急度汛工程設計，各主要建筑物的布置不變，水庫特征水位與除險加固設計相同，對大壩2+711～3+786 m處共1 075 m壩前坡進行護砌，壩頂設砂礫石路面，厚20 cm，路面寬6 m。

4.1.4 護坡方案比較

本次加固設計經不同壩段壩頂高程計算:樁號2+711m～3+686 m范圍內壩頂高程為167.50 m，樁號3+786壩頂高程為168.00 m，樁號3+686～3+786 m為漸變段，壩頂最小寬度6.0 m，上游按壩坡1∶3控制，下游壩坡按1∶2.5控制，對壩體結構穩定進行計算，上、下游壩坡均滿足要求。

4.1.5 設計計算

1)土壩穩定計算:計算采用中國水利科學研究院編制的土石壩邊坡穩定分析程序STAB95。

2)簡易模袋護砌:簡易模袋厚度計算采用《土工合成材料工程應用手冊》及《水利工程土工織物設計指南》中的計算方法。

5 施工組織設計

5.1 施工條件

本次水工設計的主要任務為，對大壩2+711～3+786 m壩體加高培厚，上游壩坡用簡易模袋混凝土護坡，護坡厚度為0.12 m，壩頂設砂礫石路面，厚度為0.2 m。

5.2 施工總布置

施工場地布置原則:合理使用場地，少占耕地，并結合施工特點與工期，盡量減化施工作業，減少臨建工程規模及減少森林的砍伐，場地布置便于工程施工。采用相對集中的方式進行布置。

5.3 施工圍堰及排水

由于施工壩段的迎水側壩腳設計高程均在正常蓄水位164.40 m以上，因此，不需要修筑圍堰。

施工排水措施，包括初期排水和經常性排水，施工過程中在距壩腳20 m處設置臨時滲水坑，將施工用棄水集中到一起，施工結束后將坑回填。

5.4 施工總進度

根據工程強度資金籌措情況及建設單位意見，施工工期為1 a，其余省有水土保持設計，環境影響評價及投資估算等。

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