浅析为民水库放水竖井设计及其应用

张庆

（高坪水务局，四川 南充 637101）

1 前言

从我区10座小（一）型水库、二十三座小（二）型水库调查发现，大部分于上个世纪50-70年代修建的土坝，是在边勘测、边设计、边施工中建成的“三边“工程。水库放水设施均为涵卧管形式，涵管均为穿坝建筑物，为水库安全运行留下较大的安全隐患。卧管均为石砌箱涵，用木塞控制放水。由于农民素质差，想用水时就把木塞拨掉，而后又不将木塞堵上，让水白白浪费，给管理带来极大的不便。同时，因当时建筑材料、施工手段有限，设计落后，建材及施工未达到规范要求，留下了许多质量隐患，甚至从建成就带病运行，险情频繁告急，而多次处理、维修，效果甚微。不得以而废弃，远离大坝开设新的取水设施。新的取水设施都是用放水竖井闸阀控制放水，下面，仅以我区为民水库放水设施改造为例，简要介绍为民水库竖井的设计及其应用。

2 工程概况

为民水库是一座以灌溉为主，兼有防洪、养殖等综合利用的小（一）型水利工程。大坝位于高坪区长乐镇十村六社杨柳沟。水库集雨面积 1.51Km2，总库容 102.11m3，设计灌溉面积0.383万亩。水库大坝为均质土坝，于1971年10动工兴建，1977年2月完工，为典型的“三边”工程。水库枢纽工程由大坝、溢洪道、放水设施组成。为民水库有放水设施两处，1号放水设施为穿坝建筑物，涵管穿过大坝，卧管位于紧靠大坝的右坝肩；2号放水设施为卧管涵洞式，仍为卧管控制放水，位于距左坝肩130m处。受2008年“5.12”汶川大地震的影响，为民水库1号放水设施大坝外坡涵管出口处出现了严重的渗漏现象，2号放水设施卧管严重垮塌。经安全复核，1号放水涵管存在许多安全隐患，2号放水卧管无法使用，通过方案比选，决定对1号放水设施涵管进行封堵，予以报废；对2号放水设施的卧管进行彻底改造，改由卧管取水为竖井取水。

3.1 号涵管的封堵

1号放水设施涵管为石砌箱涵，长110m，横断面为60cm×60cm，涵管周围由于长期受水的冲刷，土体被带出坝体外，条石砌体已产生变形漏水。“5.12”汶川大地震后，漏水现象更为严重，危及大坝安全。设计采用充填灌浆法，沿涵管轴线布孔，用水泥砂浆对涵管进行封堵。再沿涵管两侧布设两排孔，用水泥浆对涵管两侧的孔隙进行充填。按此方法后，效果很好，漏水现象已不存在。

4 、放水竖井设计

2号放水设施的石砌卧管因年久失修，垮塌严重。设计在卧管与隧洞连接处，新建一处石砌结构竖井，直接用管道与原放水隧洞连接。由于该竖井地处地震基本烈度小于Ⅵ度区，故不对该竖井进行抗震复核。

4.1 放水竖井外观及墙体设计

放水竖井的外观形状主要有圆形和矩形两种，材料可用钢筋砼墙或砌石结构中夹砼心墙。为民水库竖井采用矩形，净空2.5m×1.8m（长×宽），高 5.62m，上游边墙、左右侧边墙厚1.0m，下游边墙厚0.8m，M7.5浆砌条石结构，墙体内设20cm厚C20砼防渗。边墙外表面作表面加工处理，并开槽勾缝防渗，内表面加工修平。竖井内壁设有钢筋爬梯，爬梯间距30cm。（具体见竖井进、出口剖面图）

4.2 竖井底板设计

为民水库竖井处的地基全部为基岩，设计竖井底板为C25钢筋砼。施工时，先浇筑10cm厚C25砼垫层，然后在垫层上布置Φ10@25纵横钢筋，再浇筑50cm厚C25砼，底板宽度应大于墙体的外观尺寸。同时，底板施工需扎临时土围堰及施工排水。

4.3 竖井闸门设计

竖井内设计两个闸阀，一个Φ400mm工作闸阀，一个Φ400mm检修闸阀。检修闸阀前面接1.6m长铸铁管，铸铁管四周与竖井壁之间浇筑C25砼止水，确保止水良好；检修闸阀与工作闸阀之间用0.5m长铸铁管连接；工作闸阀后面接1.6m长铸铁管。闸阀与铸铁管连接全部采用螺栓连接，橡胶止水圈止水。

4.4 竖井闸门房设计

闸房位于竖井上部。为民水库闸房为砖混结构，建筑面积16.34m2，设有门（金属防盗门）、窗各一道。门外需建人行桥与岸坡连接，方便管理人员进入竖井内工作。墙体为M7.5砖砌成，屋面为现浇C25钢筋砼。外墙贴白色条砖，内墙刷白色涂料三道。

5 体会

用竖井取水代替卧管取水，其优越性主要有以下几点：

第一，排除了工程安全隐患。竖井取水是对穿坝建筑物的涵管进行封堵，远离大坝开设新的取水设施。

第二，放水流量得到有效控制。涵卧管取水不能控制用水流量，造成水源浪费，而竖井取水用闸阀调控，可人为控制水流量大小，节约和水。

第三，方便水库管理人员管理。涵卧管取水是老百姓想用水时就把卧管塞子拨掉，常因管理不善而造成水源浪费。使用竖井取水，一方面是便于灌溉用水的管理，另一方面也方便防洪库容的调控。

[1]刘群.大梁水库放水洞竖井消能设计研究[J].水利水电技术，1996（02）.

[2]汪永架.小坪水库竖井高速水流消能的探索[J].水利科技，1997（01）.