洮南市创业水库大坝应急度汛设计综述

车秀杰

(洮南市水利勘测设计队，吉林洮南137100)

1 工程概况

1.1 工程位置

创业水库位于洮南市西约35 km，洮南市车力乡境内，额木特河上的拦河水库即引洮干渠下游的旁侧水库。主要水源为洮儿河引水工程(龙华吐分洪洪水)及拦截额木特河大部分水量并通过额木特河盐铺涵洞入水库。

水库除险加固设计标准为50 a一遇洪水设计，200 a一遇洪水校核，校核洪水水位为165.66 m，正常高水位为164.40 m，汛限水位为164.00 m，死水位为161.00 m，最大库容8469.2×104m3，控制额林特河流域面积。该水库是以防洪灌溉养鱼为主的综合利用的中型水库。

1.2 工程运行概况

水库曾进行除险加固，泄洪闸、一干闸、二干闸运行状况良好，大坝7+386—3+786段除险加固后运行状况良好，其余坝段由于基本没有护坡。而上游坝坡经过多年风浪冲刷，坝坡严重受损，已经严重威胁到大坝的安全，需立即进行维修加固。

1.3 水文及地质概况

本流域位于我省西部，气候属温带大陆性季风气候，四季变化明显，春季干旱多风沙，夏季炎热少雨，秋季干燥凉爽，冬季严寒漫长。多年平均气温5℃，历年极端最高气温40.2℃，最低气温-33.3℃。最大冻土深度为2.20 m，多年平均降雨量为394.4 mm。

该区地貌单元属松辽平原西部波状平原区，地层岩性为泥盆二迭系、侏罗系、白垩系、上第三系碎屑岩层和第四系松散沉积地层。本区基本裂度为Ⅵ度。

1.4 环境影响评价

工程建设会对环境造成一定程度的损害，如施工期间产生的粉尘、噪声污染，外地流行疾病的带入，当地传染性疾病在施工人员中的流行等。施工过程中的施工废水若处理不当，也对水库生态环境直接造成影响。所以应采取有效的环境保护措施，保障施工人员的身体健康，减轻工程对库区生态环境的不利影响。

1.5 工程布置、施工组织设计

1.5.1 工程布置和主要建筑物

本次设计采用除险加固计算成果进行设计。对大坝桩号2+711-3+786米段进行维修加固，大坝迎水坡采用简易模袋护坡，模袋平均厚度为0.12m，迎水坡边坡1∶3，背水坡边坡1∶2.5，坝脚设素混凝土护脚，坝顶设素混凝土封顶，坝顶路面为砂砾石路面，路面厚20 cm，宽6 m。

1.5.2 施工组织设计

本工程设计施工期一年，工程所需建筑材料由洮南市购买，汽车运输至工地仓库。上坝土料从土料场自行采挖、混凝土骨料及砂砾石料需从商品料场购买。

2 水文

2.1 流域概况

创业水库位于洮南市车力乡境内，距洮南市35 km。兴建于1971年，1976年8月竣工开始蓄水。主要水源为洮儿河引水工程(龙华吐分洪洪水)及拦截额木特河大部水量，通过额木特河盐铺涵洞进入水库。

流域地势由西北向东南逐渐降低，上游为山区比降陡，中游丘陵较山区比降减缓，下游平原比降更缓。赛音温都尔以上河道明显，分为南、北股后水漫散，无明显河道，形成区域沼泽，北股河水顺地势注入盐铺涵洞进入创业水库。

2.2 气象

本流域位于我省西部，气候属北温带大陆季风气候区，四季变化明显。各项气象要素特征值以洮南气象站为代表站，进行气象要素统计。

洮南气象站多年平均降水量年内分布不均匀，主要集中在6—8月份，占年降水量的74%。多年平均蒸发量为1 066.2 mm，历年极端最高气温40.2℃，最低气温-33.3℃。多年平均风速3.8 m/s，最大风速24 m/s。最大冻土深度为2.20 m，多年平均日照2 957 h。

2.3 洪水

洪水则由暴雨形成，一般发生在7、8两月，河道河床宽阔，比降平缓，洪水传播时间较长，且多为连续性洪水，涨落缓慢，一次洪水可持续半个月左右。

创业水库入库水源较为复杂，为此创业水库设计洪水分区计算，在计算中各区计算方法，根据水文特性采用不同方法。然后组合为创业水库坝址设计洪水。水源主要由额木特河、水库水面、水库周边、引洮儿河水、蛟河河～盐铺涵洞区间来水。

3 工程地址

3.1 概况

3.1.1 工程概况

创业水库位于额木太河上引洮干渠旁侧。是以灌溉、防洪为主的中型平原水库。据《创业水库大坝安全鉴定报告》，创业水库大坝除险加固前为三类险坝，应采取保护措施。

3.1.2 水文概况

根据区域水文地质资料，本区地下水类型主要为第四系空隙潜水与空隙承压水。空隙潜水含水层岩性为全新统的砂层和顾乡屯组的中细砂层为主，以地表水补给为主，大气降水和地下水侧向径流补给次之。

3.1.3 区域地质概况

本区地貌单元属松辽平原西部波状平原区，地势西北高，东南低，高程一般为 174.00～158.40 m，相对高差 ＜16 m，地表形态多为砂丘与砂丘间低洼地相间出现。

3.1.4 地层岩性

本区自古生代末期以来，沉积了广厚的泥盆二迭系、侏罗系、白垩系、上第三系碎屑岩层和第四系松散沉积地层。

本区属松辽平原本部波状平原区，地震烈度为小于Ⅵ度区，属于构造相对稳定区。

4 工程设计

4.1 设计依据

4.1.1 工程等别和建筑物级别

根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》的规定，确定本工程为三等工程，其主要建筑物级别为3级。

4.1.2 主要资料

主要资料包括:①创业水库大坝测量资料;②《创业水库除险加固工程初步设计报告》;③《碾压土石坝设计规范》(SDJ21—78);④《水工设计手册》;⑤《水利水电工程等级划分及洪水标准》;⑥《土坝设计》。

4.1.3 工程总体布置

创业水库主要建筑物有大坝、一干闸、二干闸、泄洪闸和输水闸等，本次应急度汛工程设计，各主要建筑物的布置不变，水库特征水位与除险加固设计相同，对大坝2+711～3+786 m处共1 075 m坝前坡进行护砌，坝顶设砂砾石路面，厚20 cm，路面宽6 m。

4.1.4 护坡方案比较

本次加固设计经不同坝段坝顶高程计算:桩号2+711m～3+686 m范围内坝顶高程为167.50 m，桩号3+786坝顶高程为168.00 m，桩号3+686～3+786 m为渐变段，坝顶最小宽度6.0 m，上游按坝坡1∶3控制，下游坝坡按1∶2.5控制，对坝体结构稳定进行计算，上、下游坝坡均满足要求。

4.1.5 设计计算

1)土坝稳定计算:计算采用中国水利科学研究院编制的土石坝边坡稳定分析程序STAB95。

2)简易模袋护砌:简易模袋厚度计算采用《土工合成材料工程应用手册》及《水利工程土工织物设计指南》中的计算方法。

5 施工组织设计

5.1 施工条件

本次水工设计的主要任务为，对大坝2+711～3+786 m坝体加高培厚，上游坝坡用简易模袋混凝土护坡，护坡厚度为0.12 m，坝顶设砂砾石路面，厚度为0.2 m。

5.2 施工总布置

施工场地布置原则:合理使用场地，少占耕地，并结合施工特点与工期，尽量减化施工作业，减少临建工程规模及减少森林的砍伐，场地布置便于工程施工。采用相对集中的方式进行布置。

5.3 施工围堰及排水

由于施工坝段的迎水侧坝脚设计高程均在正常蓄水位164.40 m以上，因此，不需要修筑围堰。

施工排水措施，包括初期排水和经常性排水，施工过程中在距坝脚20 m处设置临时渗水坑，将施工用弃水集中到一起，施工结束后将坑回填。

5.4 施工总进度

根据工程强度资金筹措情况及建设单位意见，施工工期为1 a，其余省有水土保持设计，环境影响评价及投资估算等。

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