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探讨水库泄洪河道整治方案设计

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  摘 要:文章以广东省乳源县南水水库泄洪河道治理工程为例,研究水库泄洪河道治理方案的设计,以加强河道治理水平,为今后工作提供参考。
  关键词:水库治理;泄洪河道;整治方案
  中图分类号:TV87 文献标志码:A 文章编号:2095-2945(2019)19-0098-02
  Abstract: Taking the flood discharge river regulation project of Nanshui Reservoir in Ruyuan County, Guangdong Province as an example, this paper studies the design of flood discharge river regulation scheme of reservoir, in order to strengthen the level of river regulation and provide reference for future work.
  Keywords: reservoir management; flood discharge river; regulation scheme
  1 工程概况
  南水水库位于乳源县城西北,双口河为其泄洪河道,从大坝泄洪隧洞出口至南水电厂尾水,全长约10km。其中南水电厂至京珠高速公路洋碰隧洞出口约7km的河道受施工弃渣影响,弃渣主要分布在河床及坪乳公路以下左岸岸坡。弃渣来源于坪乳公路和京珠高速公路施工开挖弃渣。1994年至1996年在双口河左岸修建坪乳公路,该公路施工期间开挖山坡、填筑公路,施工弃渣倾倒在左岸边坡及河道中,公路竣工后边坡未采取护坡措施,在雨水作用下,部分松渣冲入河中,2008年9月坪乳公路翻修,路面弃渣仍堆至临河侧岸坡,又产生了新的弃渣。1998年10月京珠高速公路粤境北段(简称“京珠”)动工兴建,乳源境内有5.5km经过双口河。右岸部分边坡开挖和隧道开挖弃渣均堆在双口河道内。弃渣堵塞河道,导致河道变窄,河床抬高,造成行洪不畅,对南水电厂及下游乳源县城形成较大的安全隐患。
  2 工程问题和主要内容
  双口河现状存在的主要问题是:左岸边坡较高、较陡,大部分为弃渣覆盖,存在边坡失稳隐患;部分植被覆盖差或无覆盖的左岸弃渣岸坡水土流失严重,坡面弃渣冲刷流失至河道;河道内弃渣造成河床抬高,局部河床缩窄,堵塞河道;河道中布置橋柱较多,减小河道过水断面,对行洪造成不利影响。
  本次工程主要针对双口河现状存在的弃渣较多、边坡较高、河床缩窄、行洪不畅等问题,采取清运、护岸等工程措施,保障南水水库泄流时河道安全。施工内容有:南水水库泄洪河道整治长度为6.761km,始于1#拦渣坝下游289m处,终于洋碰弃渣场附近。护岸总长6185m(左岸单侧护岸),其中2m高埋石砼拦渣挡墙长1043m,3.5m高埋石砼拦渣挡墙长2199m,4.5m高埋石砼拦渣挡墙长1986m,6m高埋石砼拦渣挡墙长75m,C20砼护脚长882m;河床疏浚总长6761m;清渣总长3603m,主要清除河道内及左岸边坡中上部分的堆渣;护坡形式采取格宾垫护坡结合山青水秀毯护坡;本工程共涉及2个拦渣坝,现有拦渣坝均保留,因本工程导流需求,1#拦渣坝及2#拦渣坝坝中开口泄流,工程完工后恢复原状,2#拦渣坝外包50cm厚C25钢筋砼。
  3 整治设计方案及设计要点
  3.1 护岸及清渣设计
  本次施工图整治设计原则与实施方案设计原则保持一致:主要清运左岸边坡中上部分及河床弃渣,目的是恢复堆渣前的天然边坡,恢复其泄洪、行洪功能。清渣宜分段进行,清渣深度按各段边坡及河床弃渣堆积程度并结合河底纵坡设计确定。护岸形式采取C20埋石砼拦渣挡墙护脚、埋深 1m 宽0.6m C20砼护脚结合格宾垫护坡及山青水秀毯护坡形式(左岸单侧护岸)。坡脚采用C20埋石砼拦渣挡墙护脚及埋深 1m宽0.6m C20砼护脚两种形式,拦渣挡墙墙身布置Ф80mmPVC排水管,其后设土工布反滤包,迎流顶冲段基础埋深2m,河道平顺段基础埋深1.5m。设计水位以下采用格宾垫护坡厚0.4m,底部布置300g/m2土工布,设计水位以上采用山青水秀毯护坡,并设置梯级马道,马道宽不小于3m,马道旁设M7.5浆砌石排水沟。根据《关于报送乳源县南水水库泄洪河道整治工程实施方案审查意见的函》(粤水技术[2017] 139号文)对部分断面进行调整优化。主要设计内容如下:
  (1)K0+000~K0+240段,本段左岸公路路面高程103.97m~105.84m,现状河底高程86.53m~87.67m, 左岸边坡弃渣厚度约6m~7m,弃渣边坡植被覆盖差,部分弃渣裸露,弃渣为松散碎石夹杂块石,边坡稳定性差,存在边坡失稳隐患。工程整治措施为左岸坡脚新建3.5m高埋石砼拦渣挡墙,基础埋深1.5m,左岸边坡1:2.0开挖后做格宾垫护坡,设计水位以上采用山青水秀毯护坡,并设置梯级马道,马道宽不小于3m,马道旁设M7.5浆砌石排水沟,马道以上的弃渣全部清理掉,恢复原状边坡。右岸仅进行河床弃渣疏浚挖运,疏浚范围以距离河岸3m进行控制,以保持现状坡脚稳定,设计河底高程85.77m~85.91m,河底宽度15m~34m。
  (2)K0+425~K1+700段,本段左岸公路路面高程111.24m~136.06m,现状河底高程 88.41~94.22m, 左岸边坡弃渣厚度约 5m~11m,弃渣边坡植被覆盖差,部分弃渣裸露,弃渣为松散碎石夹杂块石,边坡稳定性差,存在边坡失稳隐患。工程整治措施为左岸坡脚新建3.5m高埋石砼拦渣挡墙,基础埋深1.5m,左岸边坡1:2.0开挖后做格宾垫护坡,设计水位以上采用山青水秀毯护坡,并设置梯级马道,马道宽不小于3m,马道旁设M7.5浆砌石排水沟,马道以上的弃渣全部清理掉,恢复原状边坡。右岸仅进行河床弃渣疏浚挖运,疏浚范围以距离河岸3m进行控制,以保持现状坡脚稳定,设计河底高程88.59m~93.72m,河底宽度8m~33m。   (3)K0+240~K0+425段,本段左岸公路路面高程103.52m~105.24m现状河底高程85.97~90.38m,左岸邊坡弃渣厚度约 6m~7m为碎石土,由开挖坡积土和砂岩碎石组成。由于本段为拦渣坝上下游,已建挡墙及坡面防护,故仅对河床部分弃渣进行疏浚挖运,不做护坡措施,设计河底高程88.43~88.59m,河底宽度28m~31m。
  3.2 拦渣坝加固
  为防止弃渣进一步向乳源县城流入,乳源县水务局在弃渣段河道中设置2处拦渣坝,分别为1#拦渣坝和 2#拦渣坝。
  1#拦渣坝,位于县城以北约1.5km,南水电厂上游约300m处。该拦渣坝为无闸门开敞式溢流坝,堰顶高程 90.38m,最深建基面高程为 79.88m,最大坝高10.5m,溢流净宽47m,溢流堰面为WES标准剖面曲线,坝体采用C15埋石砼,表面溢流部分采用 C25 钢筋砼,现状坝体结构完好。
  2#拦渣坝,位于桩号 2+126.11处,该拦渣坝由县水利局负责建设完成,无相关设计资料,本次根据现场测量,其断面近似为梯形断面,坝顶高程 101.73m,该坝高出现状河床2.4m,溢流净宽54m,坝体结构为干砌石周边外包一层0.1m 厚C20混凝土,顶部外包一层0.5m 厚C20混凝土。目前坝顶平台已做两岸临时连通道路。
  根据复核计算分析可知,现有拦渣坝抗滑稳定和基底应力均能满足设计要求,1#拦渣坝为砼结构,结构完好,可不作处理,而2#拦渣坝内部为干砌石、外部仅为一层0.1m厚的C20砼结构,本河道治理后会经常性泄洪,溢流面太薄,冲刷后容易发生破坏,进而影响坝体的整体稳定性,为保证行洪安全,2#拦渣坝外包一层0.5m厚C25砼钢筋砼结构。
  4 结束语
  综上所述,水库泄洪河道整治工作是关系到国计民生的关键工程,需要认真、严格地完成整治方案的设计。本文通过对水库泄洪河道整治工程案例的具体分析,详细介绍了整治施工措施,为我国河道治理工作打下了坚实的基础,为今后工作提供了帮助。
  参考文献:
  [1]李松平,赵会亮,苏小妍,等.探究河口水库泄洪洞水工模型试验研究[J].人民黄河,2014(12):34-35.
  [2]李保国,周永康,等.试议水库泄洪河道整治方案优化设计[J].中国防汛抗旱,2015(45):19-20.
  [3]黄海珍,李飞扬.探究水库泄洪河道整治中的问题和解决措施[J].中国防汛抗洪,2015,19.
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