水利枢纽泄洪冲沙洞及修复设计探讨

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1、水利枢纽泄洪冲沙洞及修复设计探讨摘要：泄洪冲沙洞与消力池是奴尔水利枢纽工程的主要泄洪建筑物之一，对工程安全运行影响较大。该文对泄洪冲沙洞与消力池在多年运行中出现的冲蚀、磨蚀情况进行了分析，提出了针对性的工程修复方案。工程实践表明，设计方案满足规范及运行要求，可为类似工程设计提供参考。关键词：泄洪冲沙洞；磨蚀；修复方案；奴尔水库１工程概况奴尔水利枢纽是奴尔河上的控制性工程，是一座承担灌溉、发电综合利用任务的枢纽工程。水库总库容为０．６９亿ｍ３，正常蓄水位为２４９７ｍ，死水位２４６５ｍ，电站总装机容量为６．２ＭＷ，多年平均年发电量为０．２１７亿ｋＷ·ｈ。工程由拦河坝、导流兼

2、泄洪冲沙洞、溢洪洞、发电引水系统及电站厂房等组成。大坝为碾压式沥青混凝土心墙坝，最大坝高８０ｍ。工程地震设防烈度为Ⅷ度。奴尔河流域属暖温带大陆性干旱气候，四季分明，夏季炎热，冬季寒而不冷，春季升温快而不稳定，秋季降温快，降水稀少，日照丰富，气温年、日变化大，无霜期长，纬度地带性气候变化明显。奴尔河山区历年极端最高气温３６．４℃，极端最低气温－２２．５℃，多年平均气温４．７℃，多年平均年降水量１９５．０ｍｍ，多年平均年蒸发量１２６７．４ｍｍ。奴尔河及其临近流域均无推移质观测资料，由于工程区地处南疆山区，结合该区域周边已建水利工程的设计成果和实际运行情况，推移质输沙量占年悬

3、移质输沙量的比例按２０％考虑。经计算奴尔水文站推移质输沙量为１２．７５×１０４ｔ。奴尔河流域奴尔水文站的天然输沙量为悬移质输沙量与推移质输沙量之和。其多年平均年输沙总量为７６．５×１０４ｔ，多年平均含沙量３．７３ｋｇ／ｍ３。２水库导流兼泄洪冲沙洞冲蚀、磨蚀现状（１）导流兼泄洪冲沙洞有压洞洞身。通过对导流兼泄洪冲沙洞有压段洞身整体进行查看，洞内混凝土衬砌段底拱４０°～６０°4范围有磨损现象；形成０．１～０．２ｍ的小沟，宽度约１ｍ。洞身局部有露筋，露筋主要为分布钢筋，露筋部位磨损严重，且有部分钢筋断裂现象，局部个别地方发现受力筋磨断现象。隧洞顶拱整体情况良好，磨损轻微或未磨

4、损。（２）导流兼泄洪冲沙洞工作闸井。导流兼泄洪冲砂洞闸井底板发现磨蚀现象。局部较严重，有０．２ｍ的坑槽。钢板底部工字钢出露。（３）导流兼泄洪冲沙洞出口。出口消力池陡坡段底板局部有露筋，露筋主要为分布钢筋，露筋部位磨损严重。在陡坡段底板出露的排水管的位置混凝土磨损严重［１－２］。３工程修复方案设计３．１底拱漏水部位处理采用水溶性聚氨酯灌浆材料对裂缝、伸缩缝进行化灌处理。该材料是由异氰酸酯与伯羟基聚醚等经一定工艺合成而得的单组分灌浆材料［３－４］。３．２导流兼泄洪冲沙洞冲蚀、磨蚀处理导流兼泄洪冲沙有压洞身底拱混凝土衬砌段４０°～６０°范围有０．１～０．２ｃｍ、宽约１ｍ的小沟

5、，局部有露筋、断筋现象；工作闸井磨蚀严重，有２０ｃｍ坑槽，钢板底部工字钢露出；出口消力池有露筋、钢筋磨损