導語：托卡依水庫除險加固工程方案一文來源于網友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：從工程布置、地質條件、工程運行、引水防沙效果、工程調度運行安全、施工管理及工程投資等方面綜合比較，方案一（分洪渠首+底孔沖砂泄洪洞+壩體+涵洞）工程布置優(yōu)勢在于分洪渠首的分洪作用，使設計洪水部分入庫，校核洪水不入庫，減少泥沙入庫沉積量。底孔沖砂泄洪洞對水庫沖沙起到一定作用，增加水庫使用年限。施工期通過在渠首上游修建導流渠0.86km、導流堤及渠首圍堰工程，將上游來水（包括洪水）全部導入庫區(qū)外圍，不影響水庫的施工，縮短工期，投資少。工程調度運行管理在分洪渠首上要復雜一些，設計洪水部分入庫，校核洪水由分洪渠首泄入下游河道，能保證水庫安全，安全性更高。因此，方案一具有總體布置合理、調度運行安全、沖砂效果好、工程量小、投資少等優(yōu)點，此次推薦方案一為水庫除險加固方案。

關鍵詞：水庫；除險加固；比選

1工程概況

托卡依水庫位于阿圖什市正東18km處，為灌溉、防洪等綜合利用的水庫樞紐工程。水庫于1968年設計，1969年修建，1970年投入運行。經過多年運行，存在一定的安全隱患，經過安全鑒定，亟需除險加固。加固后水庫總庫容3100萬m3；水庫正常蓄水位1238.50m，庫容1847萬m3；水庫死水位1237m，庫容500萬m3，屬Ⅲ等中型。

2庫區(qū)地質概況

地形地貌：水庫位于布谷孜河沖洪積平原中下部、山前沖洪積扇扇緣及泉水溢出帶附近，總地勢北高南低、西高東低。庫區(qū)區(qū)域穩(wěn)定性差，地震基本烈度為Ⅷ度，地震動峰值加速度值為0.30g，反應譜特征周期為0.65s。地層巖性：庫區(qū)地質條件較簡單，地層主要為第四系松散堆積物，成因為洪積、沖積、沼澤相沉積，巖性主要為沖洪積粉土、淤泥質粉土、沖積砂礫石。水文地質條件：庫區(qū)位于布谷孜河沖洪積平原的中下部，含水層類型自西向東由單一結構潛水含水層變?yōu)槎鄬咏Y構的承壓含水層，水庫位于潛水溢出帶附近，地下水礦化度一般為1～3g/l，水化學類型以Cl·SO4～Na·Mg型為主，局部為SO4·Cl～Na·Mg型。庫壩區(qū)不同地帶地下水位變幅值為0.10～0.50m。

3存在主要問題

①水庫庫區(qū)淤積嚴重，致使水庫興利調節(jié)能力降低，嚴重影響了水庫防洪安全。②壩頂高程低于規(guī)范標準，致使水庫不能安全運行；壩體碾壓質量不均勻；部分壩段壩后浸潤線出溢點較高，有積水現(xiàn)象，壩后坡存在滲透穩(wěn)定問題；水庫現(xiàn)有原型觀測設施破壞嚴重，無法監(jiān)測。③涵洞進出口段不滿足設計壩坡要求，出口八字墻結構失穩(wěn)，不滿足水庫安全輸水要求；涵洞工作閘門與檢修閘門上的啟閉機均露天設置，銹蝕較嚴重，工作閘門止水破損，啟閉不嚴；涵洞后接0.33km輸水干渠，渠壁坍塌、長滿雜草。渠系建筑物破損嚴重，不能安全放水；水庫管理無電力設施，采用柴油機臨時發(fā)電。④溢洪道泄洪不滿足結構穩(wěn)定要求，后接泄洪通道沒有完全疏通。

4工程方案比選

4.1方案一［（分洪渠首+底孔沖砂泄洪洞+壩體+涵洞（設計洪水部分入庫）

托卡依水庫大壩為均質土壩，壩長10km，其中主壩段長6.63km，副壩長3.38km，此次除險加固對大壩進行加高培厚，壩頂加高至1241.70m，上游壩坡1∶3，下游壩坡1∶2.50。在壩體樁號6+624處布置底孔沖砂泄洪洞，采用城門洞型，兩孔布置，孔口尺寸2.50m×3.00m。設計最大泄洪流量85.64m3/s。拆除主壩5+800處老涵洞后原址新建涵洞，涵洞采用城門洞型，斷面尺寸1.20m×1.80m。在水庫上游3.50km入水口處修建分洪渠首，渠首由5孔引洪閘和3孔沖砂閘及80m寬溢流堰組成。

4.2方案二（溢洪道+壩體+涵洞）

水庫大壩均質土壩，對大壩進行加高培厚，壩頂加高至1243.20m，上游壩坡1∶3，下游壩坡1∶2.50。拆除主壩5+800處老涵洞后原址新建涵洞，涵洞采用城門洞型，斷面尺寸1.20m×1.80m。在主壩樁號6+624處新建無閘控制溢洪道，寬度165m，堰頂高程1238.50m，拆除原9+350處溢洪道改建壩體。

4.3工程布置方案比選結果

此次樞紐布置比選從各方案的樞紐布置、地形地質條件、工程安全、施工條件和工程投資等方面進行綜合技術經濟比較，以選擇最優(yōu)方案，見表1。4.3.1施工施工期方案一在渠首上游修建導流渠0.86km、導流堤及渠首圍堰工程，將上游來水全部導入庫區(qū)外圍。方案二修建庫外導流渠2.80km，洪水由庫外導流渠排放，工程量大，投資多。故不論是工期保證還是工程投資，方案一更優(yōu)。4.3.2地形、地質條件方案一渠首工程位于庫區(qū)上游西南方向，場區(qū)總地勢西南、西北高，東北、東南方向低，地面坡降約0.10%，地形較平坦開闊，地面生長紅柳等灌木。地基土巖性為低液限粉土和低液限粘土，低液限粉土和低液限粘土呈互層狀，沉積原因為沖洪積，局部夾有粉細砂透鏡體。底孔沖砂泄洪洞位于大壩放水涵洞以南樁號6+624處，壩后為一條自然沖溝—托卡依水庫老河道，老河道走向大致呈SE114°，河道寬50～90m，河道深5～7m，受水庫滲漏影響，壩后河道內長年積水并向下游徑流排泄。老河道下游地形平坦開闊，5km范圍內均為沖洪積細土平原，地面自然坡降約0.16%。方案二溢洪道布置在大壩放水涵洞以南樁號6+624處，地形、地質條件與方案一的底孔泄洪洞一致；方案二工程布置內容要比方案一少，減少了基礎處理的內容，相比方案一更優(yōu)一些。4.3.3工程引水防沙效果方案一設計洪水部分入庫，校核洪水不入庫，減少泥沙沉積量。底孔沖砂泄洪洞在泄洪的同時，對水庫沖沙也起到一定作用，增加水庫的使用年限。方案二設計、校核洪水入庫，泥沙沉積量增加，溢洪道底高程1238.50m，高程較高，不利于沖砂，增加了水庫泥沙淤積，且減少水庫的使用年限。因此，方案一較優(yōu)方案二些。4.3.4調度運行及安全方案一程調度運行管理在分洪渠首上要復雜一些，設計洪水部分入庫，校核洪水由分洪渠首泄人下游河道，上游布置分洪、泄洪渠首能保證水庫的安全。方案二工程調度運行管理相對方便，發(fā)生設計標準洪水時，水庫可以通過自身調節(jié)，能夠發(fā)揮水庫蓄洪調峰的作用，但是100年一遇洪水全部入庫，會危及大壩及下游鐵路的安全。所以從調度運行及安全上方案一更優(yōu)一些。4.3.5經濟上比較從投資上來說，方案一工程投資18344.15萬元，方案二工程投資19675.83萬元，方案一投資最少。5結論從工程布置、地質條件、工程運行、引水防沙效果、工程調度運行安全、施工管理及工程投資等方面綜合比較，方案一具有總體布置合理、調度運行安全、沖砂效果好、工程量小、投資少等優(yōu)點，故方案一作為水庫除險加固方案。

參考文獻：

［1］鄭兆江.新疆某水庫除險加固方案探討［J］.黑龍江水利科技，2020（2）.

作者：盧康林 單位：新疆昌吉方匯水電設計有限公司