趙光農(nóng)場紅旗水庫泄洪洞最優(yōu)方案選定與設(shè)計

楊志剛，孟 紅，曹春頂

(1. 黑龍江省水利四處有限責(zé)任公司，黑龍江 牡丹江157000;2. 湯原縣水務(wù)局，黑龍江 湯原154000;3. 黑龍江省水利水電勘測設(shè)計研究院，哈爾濱150080)

1 原工程概況

紅旗水庫位于黑龍江省趙光農(nóng)場境內(nèi)，隸屬于黑龍江農(nóng)墾總局北安分局，在烏裕爾河上游支流上，是一座以灌溉為主，兼顧抗旱水源及防洪、養(yǎng)魚的小( 1) 型水庫，原土壩為黏土均質(zhì)壩，無護(hù)坡及排水設(shè)施; 原泄洪洞由進(jìn)口段、閘室及洞身段、出口消能段及海曼段組成，進(jìn)口段長約6 m，兩側(cè)翼墻為混凝土八字墻，閘室及洞身段為單孔，閘室段斷面為方形，每孔凈寬2.0 m，凈高2.5 m，邊墻、底板為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，工作門為木板閘門，無檢修閘門，閘門啟閉采用手動螺桿式啟閉機(jī)。

泄洪洞工程洞身多處斷裂、漏水嚴(yán)重，工作平臺混凝土破壞，進(jìn)、出口漿砌石擋墻斷裂，破壞嚴(yán)重;啟閉設(shè)備不能正常運(yùn)行，閘門開啟困難，鑒于原泄洪洞破損嚴(yán)重，工程存在嚴(yán)重隱患，且無維修價值，設(shè)計對泄洪洞加固方案采取拆除重建。

2 新建泄洪洞方案比較

原有泄洪洞為1 孔，進(jìn)口斷面為方形，洞口凈寬2.0 m，凈高2.5 m，出口斷面為圓形，孔口直徑2.0 m，泄洪洞木板閘門腐爛變形，啟閉機(jī)不能工作正常，本次重新修建水庫泄水建筑物和進(jìn)行泄洪洞方案比較。

新擬1 孔泄洪洞尺寸( 寬× 高) 1.5m ×1.8m、1.8m ×1.8m、2.0m×2.0m、2.2m×2.0m 、2.5m×2.5m 進(jìn)行比較，進(jìn)口底高程均為236.5m，方案具體情況見表下表1。

表1 擬建泄洪洞各方案情況 m

3 調(diào)洪計算與投資比較

本次泄流能力復(fù)核按下式計算:

1) 當(dāng)從洞底高程算起的上游水深＜1.2 倍洞高時，屬于無壓流情況，采用下面公式:

2) 當(dāng)從洞底高程算起的上游水深＞1.5 倍的洞高時，屬于有壓力流情況，采用下面公式:

3) 當(dāng)從洞底高程算起的上游水深處于1.2 倍至1.5 倍水深之間時，屬于半有壓力流情況，采用下面公式:

根據(jù)上述調(diào)洪原則，及泄洪建筑物情況進(jìn)行調(diào)洪計算，結(jié)果見表2。

表2 紅旗水庫泄洪規(guī)模比較表

4 選定方案與結(jié)論

根據(jù)調(diào)洪成果，選取工程投資最小的方案，選定尺寸為2.0m×2.0m 泄洪洞，對建筑物的泄流情況掌握準(zhǔn)確，優(yōu)化泄洪洞的過流設(shè)計，優(yōu)化最小的斷面去滿足最大的過流的能力的需要，節(jié)省工程投資。

［1］吳持恭. 水利學(xué):第二版［M］. 北京:高等教育出版社，2001.

［2］左東啟. 水工設(shè)計手冊: 第8 冊［S］. 北京: 中國水利水電出版社，1984.

［3］祁慶和. 水工建筑［M］. 北京:中國水利水電出版社，2003.