摘要：研究河道演變趨勢(shì)及河道行洪能力對(duì)兩岸經(jīng)濟(jì)、生活及人身安全具有重要意義。本文以國(guó)內(nèi)某擬建水庫(kù)工程為例，研究水庫(kù)建成后對(duì)其所在河道演變趨勢(shì)及河道行洪的影響。研究表明，本水庫(kù)建成后對(duì)河道演變趨勢(shì)及河道行洪均有一定的積極和消極影響，但影響較小。

　　關(guān)鍵詞：水庫(kù);河道演變;河道行洪

　　1引言

　　涉水工程建成后，對(duì)其所在河道演變趨勢(shì)及河道行洪可能產(chǎn)生一定的影響，這將直接影響河道兩岸經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展，因此，研究涉水工程建設(shè)對(duì)河道演變趨勢(shì)及河道行洪的影響具有重要意義。陳一梅[1]、周建軍[2]、王俊[3]、郭立兵[4]等對(duì)河道演變特征、趨勢(shì)及河道行洪能力的研究已經(jīng)取得了一定的成果，本文以國(guó)內(nèi)某擬建水庫(kù)工程為例，研究水庫(kù)建設(shè)對(duì)河道演變趨勢(shì)及河道行洪的影響。

　　2概述

　　2.1項(xiàng)目概況

　　本水庫(kù)工程位于國(guó)內(nèi)西南部某地區(qū)，壩址以上流域面積57.1km2，河長(zhǎng)10.3km，河道平均比降32.1‰。本水庫(kù)工程建設(shè)期四年，工程開(kāi)發(fā)任務(wù)為村鎮(zhèn)生活供水及農(nóng)業(yè)灌溉。水庫(kù)正常蓄水位1293m，死水位為1266m，總庫(kù)容1327萬(wàn)m3，攔河壩最大壩高60.5m。樞紐主要建筑物由瀝青混凝土心墻堆石壩、右岸溢洪道、導(dǎo)流洞改造的左岸引水放空洞及生態(tài)放水管等建筑物組成;輸水線路水平投影總長(zhǎng)24.757km，實(shí)際長(zhǎng)度24.804km，其中：干線總長(zhǎng)18.204km(實(shí)際長(zhǎng)度18.237km)，支線總長(zhǎng)6.553km(實(shí)際長(zhǎng)度6.567km)，首部取水設(shè)計(jì)流量1.125m3/s。

　　2.2水庫(kù)所在河道概況

　　水庫(kù)所在流域地處云貴高原向桂東溶源過(guò)渡的斜坡地帶，總體地勢(shì)西北高，相對(duì)高差達(dá)1626m，流域形狀基本上成一個(gè)向東南敞開(kāi)的喇叭形。庫(kù)區(qū)河道屬構(gòu)造侵蝕、溶蝕低中山地貌，河谷多呈“V”型，兩岸山體較為寬厚，右岸無(wú)低鄰谷，左岸距水頭河約3km;山頂高程一般1500~1700m，地形坡度一般為15°~40°，庫(kù)區(qū)兩岸沖溝規(guī)模大多不大，延伸不長(zhǎng)，多發(fā)育于碎屑巖段。

　　3水庫(kù)建設(shè)對(duì)河道演變趨勢(shì)的影響

　　3.1河道岸線及斷面變化趨勢(shì)分析

　　影響岸線變化的主要因素是河道上攔河壩的修建使得其相應(yīng)河段由河道變?yōu)樗畮?kù)，河段水面寬度增加，局部地區(qū)由于庫(kù)水位升高浸泡庫(kù)岸，引起滑坡等現(xiàn)象，工程建設(shè)中應(yīng)根據(jù)規(guī)范采取相應(yīng)的處理措施。水庫(kù)蓄水后，庫(kù)區(qū)河道隨著水位雍高，水深增大，流速減緩，水流挾沙力相應(yīng)降低，入庫(kù)泥沙沿程落淤，個(gè)別河段淤積量稍大，但庫(kù)區(qū)淤積總體淤積量不大，淤積后的河床略微抬高，但地形仍基本保持天然河道的灘槽特點(diǎn);大壩下游河道由于來(lái)沙減少，同時(shí)下泄水流流速較大，可能對(duì)附近河道和河岸有一定的沖刷作用，下游河道應(yīng)做好相應(yīng)的防沖措施。根據(jù)相關(guān)水利規(guī)劃，將來(lái)在該河段上再不會(huì)建設(shè)較大的、可能改變河道岸線其它水工建筑物，因此水庫(kù)壩址所在河段河道岸線及斷面將來(lái)不會(huì)出現(xiàn)較大的變化。

　　3.2河道穩(wěn)定性分析

　　3.2.1庫(kù)區(qū)穩(wěn)定性分析

　　水庫(kù)庫(kù)區(qū)屬構(gòu)造侵蝕、溶蝕低中山地貌，河谷多呈“V”型。兩岸山體較為寬厚，右岸無(wú)低鄰谷，左岸距水頭河約3km;山頂高程一般1500~1700m，地形坡度一般為15°~40°。巖溶地貌在庫(kù)區(qū)河段以及兩岸山體高高程均有不同程度發(fā)育，在地貌上多表現(xiàn)為陡崖地形、丘峰洼地，溶槽、溶溝遍布，溶蝕洼地、漏斗、落水洞、溶洞等巖溶形態(tài)常見(jiàn)。庫(kù)區(qū)兩岸沖溝，規(guī)模大多不大，延伸不長(zhǎng)，多發(fā)育于碎屑巖段。庫(kù)區(qū)內(nèi)物理地質(zhì)現(xiàn)象以巖體風(fēng)化、卸荷為主，滑坡、崩塌也有發(fā)育，但分布零星，規(guī)模不大。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，兩岸邊坡未發(fā)現(xiàn)大的滑坡體和不穩(wěn)定巖土體分布，河床兩岸巖體總體穩(wěn)定。河段河床橫向上是穩(wěn)定的，河槽在橫向上不會(huì)發(fā)生大的變化。

　　水庫(kù)蓄水后岸坡再造現(xiàn)象將較為多見(jiàn)，預(yù)計(jì)以覆蓋層淺表層塌滑為主。穩(wěn)定性較差段邊坡破壞形式以水下淺層滑動(dòng)為主，不存在邊坡整體穩(wěn)定問(wèn)題。由于水庫(kù)攔河大壩的修建，改變了天然河流的水文和水力條件，打破了河床輸沙平衡條件，水流進(jìn)入庫(kù)區(qū)后，水深沿流程增加，水面坡度和流速沿流程減小，因而水流挾沙能力沿流程降低，出現(xiàn)泥沙淤積，但水庫(kù)庫(kù)沙比大于400，泥沙問(wèn)題并不嚴(yán)重。因此，上游來(lái)沙不會(huì)影響水庫(kù)正常運(yùn)行。

　　3.2.2下游河道穩(wěn)定性分析

　　大壩下游評(píng)價(jià)范圍內(nèi)以“U”型寬谷為主，谷底寬度40~450m，現(xiàn)代河床寬一般為5~10m，河床兩岸一級(jí)階地普遍發(fā)育，階面寬度10~200m，一般高出現(xiàn)代河床2~3m，現(xiàn)狀基本為農(nóng)田。下游河道物理地質(zhì)現(xiàn)象以巖體風(fēng)化、卸荷為主，滑坡、崩塌也有發(fā)育，但分布零星，規(guī)模不大。據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，下游河道兩岸邊坡未發(fā)現(xiàn)大的滑坡體和不穩(wěn)定巖土分布，河床兩岸巖體總體穩(wěn)定。庫(kù)岸邊坡穩(wěn)定性較好，穩(wěn)定性較差邊坡僅分布于左岸土質(zhì)邊坡段。穩(wěn)定性較差段邊坡破壞形式以庫(kù)水位變動(dòng)帶附近覆蓋層小規(guī)模塌滑為主，總體來(lái)說(shuō)大壩下游河道基本穩(wěn)定。

　　4水庫(kù)建設(shè)對(duì)行洪安全的影響

　　4.1施工期對(duì)河道行洪影響分析

　　4.1.1水庫(kù)樞紐工程區(qū)建筑物對(duì)河道行洪影響分析

　　根據(jù)施工進(jìn)度安排，建設(shè)期第一年1月～第一年10月，原河床過(guò)水，進(jìn)行導(dǎo)流隧洞施工，大壩常水位以上岸坡開(kāi)挖、灌漿平洞施工;第一年11月～第二年4月，第一年11月中旬河道截流，由截流堰體擋水，截流堰體攔洪水位為1250.2m，低于截流戧堤頂高程1251.7m，截流堰體設(shè)計(jì)滿足規(guī)范要求;在第二年4月~第三年4月，全年圍堰擋水，導(dǎo)流隧洞泄洪，此時(shí)上游圍堰處水位為1260.5m，低于上游堆石圍堰堰頂高程1262m，下游圍堰處水位為1240.5m，低于下游土石圍堰堰頂高程1242m。

　　上、下游圍堰均能滿足導(dǎo)流洞設(shè)計(jì)洪水導(dǎo)流要求;第三年5月～第三年6月，大壩填筑超過(guò)圍堰頂高程，壩體擋水臨時(shí)度汛，導(dǎo)流洞泄水，度汛時(shí)壩體擋水水位1266.8m，壩體在汛期來(lái)臨前已填筑到1290m，滿足壩體攔洪度汛要求;第三年6月30日，大壩施工到壩頂，永久泄水建筑物具備泄洪條件。綜合上述分析，整個(gè)施工期，汛、枯期均有相應(yīng)的過(guò)水設(shè)施，擋水建筑物符合規(guī)范要求的度汛標(biāo)準(zhǔn)，圍堰壅水影響范圍內(nèi)已經(jīng)做了移民安置和搬遷處理，河道行洪安全得到保障。

　　4.1.2輸水線路工程區(qū)建筑物對(duì)河道行洪影響分析

　　本水庫(kù)工程輸水線路沿線交叉建筑物較多，規(guī)模較小，考慮在枯水期12月~次年4月(共5個(gè)月)施工，導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)采用枯水期5年一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)。輸水工程沿線跨河導(dǎo)流施工主要有10處，由于河床較窄，交叉工程規(guī)模不大，安排在枯水期施工，采用上、下游圍堰擋水，明渠導(dǎo)流方式。跨河建筑物規(guī)模不大，導(dǎo)流建筑物使用時(shí)間短，圍堰頂寬2.0m，上、下游邊坡1:2.0，土工膜防滲，迎水面編織袋土防護(hù)，圍堰設(shè)計(jì)滿足導(dǎo)流要求，不會(huì)影響河道行洪安全。

　　4.2運(yùn)行期對(duì)河道行洪影響分析

　　4.2.1對(duì)庫(kù)區(qū)及壩址下游河段的影響

　　水庫(kù)建成后，依據(jù)水庫(kù)調(diào)度運(yùn)行方式，在遭遇到5年一遇和20年一遇設(shè)計(jì)洪水時(shí)，水庫(kù)水位分別為1294.11m和1294.33m，壩址處高出天然情況約51m，庫(kù)區(qū)河段水位較天然情況有不同程度抬高，庫(kù)尾有一定翹尾巴現(xiàn)象。根據(jù)移民搬遷線范圍，此時(shí)庫(kù)區(qū)內(nèi)基本無(wú)新增受影響的防護(hù)對(duì)象。本工程泄洪建筑物按50年一遇洪水設(shè)計(jì)，采用1000年一遇洪水校核。

　　泄洪建筑物為測(cè)槽式無(wú)閘門(mén)控制溢洪道，控制堰型采用WES堰，經(jīng)調(diào)洪計(jì)算，水庫(kù)設(shè)計(jì)洪水位為1294.77m，校核洪水位為1295.24m，大壩壩頂高程為1296m，泄流能力滿足大壩防洪安全。水庫(kù)建成后，一方面庫(kù)區(qū)河段水位抬高、流速減慢，對(duì)庫(kù)區(qū)河段沿岸將造成一定的淹沒(méi)、對(duì)庫(kù)岸可能造成浸沒(méi)影響，影響范圍內(nèi)已經(jīng)做了移民安置和搬遷處理，庫(kù)尾河段的泥沙淤積和回水可能造成庫(kù)尾河段行洪不暢，但影響不大;另一方面，當(dāng)入庫(kù)流量大于大壩下泄能力時(shí)，水庫(kù)對(duì)下游河道將具有一定的滯洪作用，削減下泄洪水流量，減小洪水對(duì)下游河道的負(fù)面影響。

　　4.2.2跨河建筑物對(duì)河道的行洪影響

　　本水庫(kù)工程共布置10處穿河埋管，穿河埋管段管道總長(zhǎng)約35m，內(nèi)埋為鋼管。跨河處的管道埋深要求≥2.5m(防沖刷深度)，采用C25混凝土外包進(jìn)行防腐，外包混凝土底部設(shè)置C15素混凝土墊層抗滑，管槽底部寬度為4m，外包混凝土周邊進(jìn)行開(kāi)挖料回填，回填至原地面高程處采用厚0.6m的漿砌石鋪砌護(hù)面防止沖刷破壞。因此，跨河管道埋設(shè)深度滿足沖刷要求，不會(huì)影響河道行洪。跨河管道施工時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一定量的水土流失，完工后河道需恢復(fù)原狀，減輕施工對(duì)河道的影響。

　　4.2.3渣場(chǎng)工程布置對(duì)河道的行洪影響

　　(1)樞紐工程區(qū)棄渣場(chǎng)樞紐工程布置4處棄渣場(chǎng)，均位于水庫(kù)淹沒(méi)區(qū)內(nèi)，為防止渣體散落影響水庫(kù)正常運(yùn)行，主體工程考慮對(duì)堆渣體進(jìn)行碾壓處理，采取鉛絲石籠擋護(hù)措施，鉛絲石籠高2.0m，由1.0×0.5×0.5m標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格鉛絲石籠組合堆砌。根據(jù)棄渣場(chǎng)堆渣邊坡穩(wěn)定計(jì)算結(jié)果，安全系數(shù)計(jì)算值均高于規(guī)范值，渣場(chǎng)設(shè)計(jì)滿足規(guī)范要求。因此，不存在棄渣滑落隱患，水庫(kù)蓄水后將被淹沒(méi)，不會(huì)對(duì)河道行洪產(chǎn)生影響。

　　(2)輸水工程區(qū)棄渣場(chǎng)輸水工程共布置2處棄渣場(chǎng)，其中沿線1#棄渣場(chǎng)位于管道樁號(hào)9+510左岸的緩坡地，沿線2#棄渣場(chǎng)位于管道樁號(hào)13+054右岸的平地。棄渣均堆置于緩坡地和平地，棄渣場(chǎng)級(jí)別均為5級(jí)，降低了棄渣的防護(hù)難度，有效減輕了因工程建設(shè)引起的人為水土流失。兩棄渣場(chǎng)遠(yuǎn)離周邊公共設(shè)施、工業(yè)企業(yè)和居民點(diǎn)，沒(méi)有布設(shè)在對(duì)重要基礎(chǔ)設(shè)施、人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全及行洪安全有重大影響的區(qū)域。為防止降雨及坡面匯水沖刷渣面，在沿線1#和2#棄渣場(chǎng)四周修建截水溝，截水溝設(shè)計(jì)滿足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，不會(huì)對(duì)河道行洪產(chǎn)生影響。

　　5結(jié)論

　　本文以國(guó)內(nèi)某擬建水庫(kù)工程為例，研究了水庫(kù)建設(shè)對(duì)其所在河道演變趨勢(shì)及河道行洪的影響。結(jié)論如下：

　　(1)水庫(kù)建成后庫(kù)區(qū)相應(yīng)河段由河道變?yōu)樗畮?kù)，庫(kù)區(qū)河道隨著水位雍高，流速減緩，入庫(kù)泥沙沿程落淤，但地形仍基本保持天然河道的灘槽特點(diǎn);大壩下游河道由于來(lái)沙減少，可能對(duì)附近河道和河岸有一定的沖刷作用，下游河道應(yīng)做好相應(yīng)的防沖措施。

　　(2)施工期水庫(kù)樞紐及輸水線路建設(shè)對(duì)河道行洪安全無(wú)影響。運(yùn)行期庫(kù)區(qū)河段水位抬高，將造成一定的淹沒(méi)，但影響不大，水庫(kù)對(duì)下游河道將具有一定的滯洪作用，削減下泄洪水流量，減小洪水對(duì)下游河道的負(fù)面影響;跨河建筑物及渣場(chǎng)工程對(duì)河道行洪安全基本無(wú)影響。

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　　水利工程師論文范文：淺談如何做好中小水庫(kù)除險(xiǎn)加固工作

　　摘要:水庫(kù)是我國(guó)防御江河洪水、發(fā)展農(nóng)業(yè)灌溉和為城鄉(xiāng)經(jīng)濟(jì)生活提供用水等方面的重要基礎(chǔ)設(shè)施之一,在水利建設(shè)中占有重要的地位。但是水庫(kù)的病險(xiǎn)問(wèn)題也相當(dāng)?shù)膰?yán)重,水庫(kù)除險(xiǎn)加固問(wèn)題就顯得尤為重要。