遵义市水泊渡大坝导流洞封堵方案可行性评价

摘要：遵义市水泊渡水库为中型水库，坝型为混凝土面板堆石坝，主要建筑物属三级水工建筑物，导流建筑物按Ⅴ级设计，导流标准采用十年一遇（P=10%），导流时段为11月-4月，导流流量为82m3/s。大坝渡汛设计标准采用五十年一遇（P=2%）全年洪水标准，相应渡汛流量为Q=613m3/s。

关键词: 导流洞；堵头；封者；设计

1 导流洞布置

导流洞布置在大坝左岸，由进口闸门槽段及洞身段组成，全长284.00m，其中进口闸门槽段段长6.00m，洞身段长178.00m。进口底扳高程797.00m，出口底板高程796.43m，隧洞底坡为0.2%。隧洞断面型式为城门洞型，C20钢筋混凝土衬砌，隧洞洞身衬砌后断面为6.0m×6.0m(宽×高)，衬砌厚度0.6m。

2 导流洞封堵设计

堵头布置。洞身段围岩全部为T1y3-2泥岩，处于大坝防渗帷幕之外，因此堵头段位置布置主要考虑顶部上覆岩层厚度。根据地形地质及水工布置情况，导流洞堵头布置在桩号0+125 0～0+145.0范围内，堵头长20m，材料采用C15混凝土，混凝土内预埋回填及接触灌浆管，用于封堵段灌浆。

设计基础资料

建筑物级别。水泊度水库属Ⅱ等工程，大坝、溢洪道、底孔为Ⅱ级建筑物，导流洞堵头为永久建筑物，采用与大坝等永久建筑物相同级别，即按Ⅱ级建筑物设计。

设计水头与有关计算参数

设计水头。设计洪水位848.48m，计算水头51.98m；

校核洪水位850.02m，计算水头53.52m。

封堵工程地质条件。堵头混凝土与衬砌混凝土间抗剪断摩擦系数：f′=0.9，C′=0.6MPa

衬砌混凝土容重：24.0kN/m3

堵头混凝土。混凝土强度等级：C15

设计原则与假定

根据地质资料，洞身段固岩全部为T1y3-2泥岩，处于大坝防渗帷幕之外，因此堵头段位置布置主要考虑顶部上覆岩层厚度；堵头混凝土与周边衬砌混凝土接触面有效面积系数λ值取0.72；堵头抗剪断稳定安全系数：设计工况取3.0，校核工况取3.0；抗剪断稳定计算时，假定堵头和衬砌混凝土为刚体，堵头挡水后，水压力均匀传递到堵头与衬砌混凝土的接触面上。

结构设计计算

堵头长度计算。假定堵头混凝土横截面积为导流洞的过水面积，按此断面根据如下抗剪断公式确定堵头长度：

L=KP/(Aγf′+SλC′)

式中：L-堵头长度；K-安全系数；P-水平压力；A-堵头横截面面积；γ-混凝土容重；f′-堵头混凝土与衬砌混凝土之间的摩擦系数；c′-堵头混凝土与衬砌混凝土之间的凝聚力；S-堵头混凝土周长；λ-有效面积系数。

根据地质提供的设计参数，计算出设计工况下堵头所需长度为4.94m，校核工况下所需长度为5.08m。考虑到混凝土的抗渗性能、灌浆效果等不确定因素，堵头长度取20m。

堵头长度复核。根据《水工隧洞设计规范》(SL297-2002)对封堵体的设计要求，按下式对堵头长度进行复核：

L≥P/([τ]A)

式中：L-堵头长度(m)；P-封堵体迎水面承受的总水平压力；[τ]-容许剪切应力，取0.2MPa；A-封堵体剪切面周长，取2l.42m(只考虑底边)。

导流洞封堵安全评价意见

导流洞堵头布置合理，设计所采用的各项参数符合工程实际，堵头结构安全可靠。

建议拟订切实可行与安全可靠的封堵方案，确保封堵效果和水库度汛安全。

导流洞封堵下闸蓄水前，应对水库淹没线以下进行卫生防疫清理，以免对水环境造成危害。

导流洞封堵下闸蓄水后，水库不存在集中岩溶管道式危害性渗漏，库岸稳定条件较好，也不会发生诱发地震，对生态环境不会产生大的不利影响：在合理选择导流洞封堵时间后，对下游用水也不会产生严重影响。

建议蓄水后加强对坝下暗河与库水水力联系，以及水库周围地下水位变化的监测。

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