旧院水库工程导流 放空兼取水隧洞设计.pdf

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1、第14卷第6期中国水运VoI14No．62014证6月OhinaWarerTransporl：June2014旧院水库工程导流放空兼取水隧洞设计吴春占(贵州省水利投资有限责任公司，贵州贵阳550002)摘要：旧院水库工程为贵州省水利建设生态建设石漠化治理“三位一体”综合规划建设的骨干水源工程之一，工程任务为农田灌溉、工业供水兼农村人畜饮水。本工程采用施工导流、放空兼取水隧洞“三洞合一”方案，总体思路为将运行后期的导流洞改造为取水兼放空隧洞。结合工程地形、地质情况，通过技术经济比选优化，使隧洞能满足工程布置及各项功能任务要求。关键词：水库；

2、导流；放空兼取水中图分类号：TV672文献标识码：A文章编号：1006—7973(2014)06—0187—03一、工程概况1．无压洞方案旧院水库位于珠江流域与长江流域分水岭东侧，三岔河导流洞断面为城门洞型，在导流洞完成导流任务后，取二级支流旧院河上。水库坝址位于贵州省六盘水市东部，距水钢管铺设于导流洞内，上游引接取水口，下游接至闸阀室。省会贵阳市174kin。水库工程任务为农田灌溉、工业供水兼由于洞内需进行1，500mm钢管安装，根据钢管安装最小农村人畜饮水。水库总库容1，458万m。，水库正常蓄水位控制断面选取导流洞净宽为3．5m，洞

3、高为3．5rn，顶拱拱角为1，45lm，挡水建筑物为混凝土面板堆石坝，最大坝高122．1。，顶拱半径2．Orn。开挖断面为4．7m×4．7m城门41．50rn。洞型，衬砌厚度50cm，开挖断面较大，隧洞围岩为V类，二、隧洞工程地质条件不利于成洞及施工安全。1．总体评价2．有压洞方案根据地质资料，隧洞围岩分布地层为C。mp。灰岩、导流洞断面为圆形，导流洞完成导流任务后，导流洞采PL砂质页岩夹砂岩。用有压形式将水引至下游导流洞出口闸阀室，洞内不铺设钢2．分段评价管。有压形式导流洞断面，只需考虑导流洞灌浆施工时的断(1)隧洞进口段(0+000～

4、0+020．30)面要求。圆形导流洞内径3．Om，开挖断面为4．2m圆形，隧洞进口段主要为第四系覆盖层，边坡稳定性差，基岩衬砌厚度为50cm，洞断面较小，有利于成洞及施工安全，为顺向坡，需放缓坡角并采取支护措施。同时洞挖、衬砌等工程量减小，投资也减小。(2)隧洞洞身段(0+020．30—0+204．58)根据上述分析，结合地质围岩情况、施工要求，导流洞该段隧洞埋深28~48m，出露地层依次为PL、PL、形式采用圆形有压洞。PLPL地层，岩性为砂质页岩、炭质页岩及砂岩，洞四、导流洞设计室围岩为弱风化岩体，位于地下水位以下。围岩中主要结构导流

5、隧洞洞长275．5m，进口底板高程1，420．Om，出面是层面及裂隙面，岩层面产状11。31。，与隧洞走向线口底板高程1，417．98m，导流隧洞临界底坡为6．559‰，选大角度相交。该段岩层以软质岩为主，岩体较破碎，岩体呈导流洞底坡为7‰，进口明渠长26．Om，出口明渠长30．Om。薄层一碎裂结构，围岩类别V类。坝址11—4月10年一遇洪水流量为23．7m。／s。(3)隧洞出口段(0+204．58—0+279．5)进口水流为宽顶堰流，按宽顶堰流公式计算泄流量。该段出露地层为(Pq)薄至中厚层的灰岩夹含炭质砂Q：mob、fH质页岩，夹层厚

6、0．5—50cm，洞室围岩为弱风化一强风化岩体，式中：b为矩形隧洞过水断面的宽度，当过水断面为非因隧洞盖层薄，岩体较破碎，岩体呈薄层一碎裂结构，炭质页矩形时，b=∞k／hk，hk为临界水深；∞k为相应于hk时的过岩岩质软弱，易产生变形，遇水易软化，该段易产生掉块现水断面面积；为淹没系数，当下游为自由出流，=1；象，应及时支护。出口段，地形坡度较陡，地形坡度38。，为H为以隧洞进口断面底板高程起算的上游总水头；m为流量层状逆向岩质边坡，边坡稳定性较好，局部岩块受顺河向卸系数。荷裂隙切割而张开，需开挖清除。汛期，导流洞有压流泄流能力计算：三、

7、导流洞形式选择Q=ld02gtHo+ii—hp)=ld~／2gZo本工程施工期度汛采用坝体临时断面挡水与导流洞相接式中：h为出口底板以上的计算水深；z。为计入行进流合的方式，导流工程与放空兼取水隧洞相结合时，存在有压、速水头的上下游计算水位差；为流量系数，管道沿程变化无压两种方案。按下式计算：，为管道长度；f为隧洞底坡；liAdi为管道的分收稿日期：2014—04—11作者简介：吴春占(1980一)，男，贵州省水利投资有限责任公司工程师，从事水利工程投资、建设和管理工作。188中国水运第14卷段长度和断面面积；∑为进口及管内局部水头损失之

8、和；为某一局部能量损失系数；C，R为谢才系数和水力半径；C，R为分段的谢才系数和水力半径；A为管道出口计算C：：I~R-~断面面积。：—；：：：：：：：：：：：：．二式中：△hs为输水道沿程水