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摘要：易门县苗茂水库工程规模为中型水库，工程等别为Ⅲ等。总库容1182.8万立方米，设计年供水量1262.0万立方米。本工程施工经过二个汛期，即2015年5～10月、2016年5～10月。2015年汛期主要依靠原河道度汛，施工中采用疏浚原河道（扩宽至10～15m），可满足泄洪要求。2016年汛期采用度汛坝挡水、输水隧洞泄洪度汛。
关键词：苗茂水库；度汛；设计方案
一、工程概况
苗茂水库位于玉溪市易门县浦贝乡苗茂村扒河流域的中下游段，距玉溪市145km，距易门县15km。苗茂水库工程建设任务为农业灌溉，设计灌溉面积2.44万亩。水库死水位1503.40米，正常蓄水位1521.00米，设计洪水位1521.00米，校核洪水位1522.39米，兴利库容686.1万立方米，总库容1182.8万立方米，设计年供水量1262.0万立方米。
苗茂水库工程由大坝、溢洪道、泄洪输水隧洞和输水干渠等建筑物组成。坝轴线为上坝线，坝型为粘土心墙风化料坝，坝高61.3米，坝顶宽8.0米，坝顶长149.96米。溢洪道布置于大坝左岸，为有闸控制，由进口引渠段、控制段、泄槽段、消力池段及出口明渠段组成，全长387.74米；控制段为驼峰堰、设置1孔12.0米×4.0米弧形闸门。泄洪输水隧洞布置于大坝左岸，由进口竖井段、检修闸前压力段、检修闸井段、检修闸后压力洞段、出口工作闸室段、出口陡坡段和消力池段组成，全长418.43米，其中洞身长310.2l米；压力洞段为直径3.2米圆型断面，出口闸孔尺寸2.6米×2.6米。
二、水文气象
（1）径流复核
① 参证水沟水文站设计年径流复核
可研阶段的水沟水文站径流分析采用的计算系列为1957～2002年，其中1981～2002年的历年径流系列以小河底河上游的麻木水文站为参证，用年径流相关法插补得到。鉴于两站流域相隔较远，且麻木站上游人类活动对径流的一致性影响较大，致使插补段径流成果精度不高。本阶段充分利用水沟水文站实测资料，1981～1995年历年径流量采用以实测径流量为基础的径流还原成果，径流系列整体的可靠性得以提高。经以易门气象站为代表站，采用1957～2013年长系列降水量进行代表性分析，1957～1995年系列已有较好的代表性，也满足水文计算规范30年系列的最低要求，故基本同意本阶段根据1957～1995年38（水文）年实测及还原组成的径流系列分析得到的水沟站年径流统计参数成果：多年平均径流量11230万m3、Cv为0.52、Cs取2Cv。
② 各断面及区间设计年径流
水沟水文站控制径流面积69lkm2，巳占苗茂水库径流面积的89%，以水沟水文站设计径流量为依据，按考虑面积与降水量差异的水文比拟法计算的各断面和区间设计径流成果，其中：
大谷厂水库坝址多年平均天然径流量为8260万m3，P=75%中等干旱年和P=90%特枯干旱年的年径流量分别为5110万m3和3450万m3；
苗茂水库坝址多年平均天然径流量为12600万m3，P=75%中等干旱年和P=90%特枯干旱年的年径流量分别为7800万m3和5260万m3；
大谷厂水库至苗茂水库区间（以下简称大－苗区间）多年平均天然径流量为4340万m3，P=75%中等干旱年和P=90%特枯干旱年的年径流量分别为2690万m3和18lO万m3。
本阶段各断面和区间年径流量较可研阶段增大2.1%，由于参证站径流系列精度整体提高，故复核的径流成果较为可靠。
（2） 洪水复核
① 年洪水
a 可研阶段根据水沟水文站实测（还原）的1957～20lO年以及1921年、1939年、1924年、1954年、1966年历史洪水调查成果组成的不连续系列，用频率分析法计算水沟水文站年最大洪峰和一、三日洪量统计参数。其中1966年6月30日（简称“6.30”）场次洪水的洪峰作为1921年以来最大值考虑，而该场洪水的三日洪量已小于该年度的8月27日（简称“8.27”）场次洪水，一日洪量虽为1957年以来的最大值，但与“8.27”洪水接近。
本阶段对水沟水文站1966年发生的“6．30”和“8．27”两场大洪水作进一步分析。根据当时的“小河水库告急……、冲毁……小坝塘96个”等灾情描述认为，水沟水文站“6.30”洪水是由上游单点强降雨导致的局部洪水，相对峰高量小，洪峰特大、一日洪量较大，三日洪量已为一般洪水，该场洪水已不完全是天然洪水；“8.27”洪水是一场全省性的大洪水，洪峰及一、三日洪量在邻近的各水文站至今仍为实测期内的最大值，在水沟水文站不考虑“6.30”洪水洪峰的情况下也如此。故基本同意本阶段在水沟水文站1966年洪水选样中，按规范选择真正的天然洪水“8.27”洪水。
在水沟水文站实测（还原）的1957～2010年以及1921年、1939年、1924年、1954年历史洪水调查成果组成的不连续系列中，“8.27”洪峰及一、三日洪量均同时为实测系列的最大值。基本同意根据上述系列计算的水沟水文站洪水峰、量统计参数。该成果的峰量cv值在面上更为合理，cs与Cv的倍比取值也更符合洪水统计参数的一般规律。
b 基本同意各断面及区间天然洪水峰、量均值以水沟水文站均值为参证，用面积比拟法计算，Cv及cs值用地区综合法分析得到。
C、基本同意苗茂水库的洪水地区组成计算方法及成果。苗茂水库坝址洪水最终选用起控制作用的区间设计洪水与上游大谷厂水库相应洪水调节后的下泄洪水组合得到，成果为：1000年一遇校核洪水洪峰流量605 m3/s，一日洪量3930万m3，三日洪量5740万m3；
50年一遇设计洪水洪峰流量283 m3/s，一日洪量1920万m3，三日洪量4090万m3；
30年一遇消能防冲设计洪水洪峰流量240 m3/s，一日洪量1620万m3，三日洪量3350万m3；20年一遇坝体度汛设计洪水洪峰流量208 m3/s，一日洪量1380万m3，三日洪量2800万m3。
上述洪水成果与可研比较，随着频率增大，洪峰减小在4.3～9.2%之间，一日洪量减小在3.2～6.1%之间，三日洪量减小在1.9～4.4%之间。
为简化计算，基本同意大谷厂水库的入库洪水不考虑上游的岔河水库和王家滩水库的调蓄作用，而两水库的总库容达到4106万m3，控制面积已占了大谷厂水库的51%。故苗茂水库的上述洪水成果是偏安全的。
② 分期洪水
同意采用与年洪水相同的方法计算苗茂水库分期洪水；基本同意分期洪水计算成果，成果为：
汛后期（10～11月）洪水：
1000年一遇校核洪水洪峰流量247 m3/s，一日洪量1700万m3；
50年一遇设计洪水洪峰流量99.2 m3/s，一日洪量700万m3；
枯期（11～4月）施工洪水（大－苗区间洪水）：5年一遇洪峰流量6.43 m3/s，一日洪量31.0万m3。
鉴于所采用的枯期（11～4月）施工洪水只考虑了大一苗区间，建设单位应与大谷厂水库管理单位密切配合，搞好大谷厂水库的调度工作，以保证苗茂水库的施工安全。
（3） 蒸发
基本同意以水沟水文站1966～1995年实测资料推求苗茂水库多年平均水面蒸发量1134.7mm，水库蒸发增损量为492.0mm。
（4） 坝址水位－流量关系
基本同意根据纵横断面实测资料采用水力学公式计算的苗茂水库坝址天然河道水位－流量关系成果。
三、地质
工程区位于云南“山”字型构造前弧西翼和青藏、滇、缅“歹”字型构造体系的复合部位，区域性大断裂发育，地震活动频繁，据《水电水利工程区域构造稳定性勘察技术规程》（DL/T5335—2006），区域构造稳定性较差。
据1:400万《中国地震动参数区划图》（GBl8306－2001），工程区地震动峰值加速度为0.20g，地震动反应谱特征周期为0.40s，相应地震基本烈度为Ⅷ度。
四、施工导流
1 导流标准、度汛标准
易门县苗茂水库工程规模为中型水库，工程等别为Ⅲ等。永久性主要建筑物为3级，次要建筑物为4级，临时建筑物为5级。
根据《水利水电工程施工组织设计规范》（SDJ338-89），本工程的导流建筑物级别为5级，相应枯期（11月～4月）枯季导流标准为5年一遇，相应流量6.43m3/s；度汛标准为20年一遇洪水，相应洪峰流量为208m3/s，24小时洪水总量为1380万m3。
2 导流方式
坝址区为“V”型河谷，两岸较陡，洪枯流量变幅较大，不具备分期导流及明渠导流条件。因此选用在大坝施工的第一个枯期由上游围堰挡水，导流泄洪输水隧洞导流，进行坝基开挖及坝体填筑施工；在大坝施工的第一个汛期由坝体挡水，导流泄洪输水隧洞泄洪，汛期可继续进行大坝填筑施工。待溢洪道达到正常运用条件后，对泄洪输水隧洞前的导流隧洞进行封堵，运行期的最大泄洪流量为117 m3/s；进口设置塔式进水，进口底板高程为1502.3m。此间由大坝挡水，上游来水蓄于库内，在大坝施工的第二个汛期前各枢纽工程全部建设完成经相关验收后可投入使用。
五、安全度汛分析及措施
1 度汛说明
本工程施工经过二个汛期，即2015年5～10月、2016年5～10月。
2015年汛期主要依靠原河道度汛，施工中采用疏浚原河道（扩宽至10～15m），可满足泄洪要求。
2016年枯期采用围堰挡水、输水隧洞过流。围堰设计洪水为枯期标准P＝20%，即5年一遇枯期洪水，相应流量为6.43m3/s，围堰顶高程为1483.5m， 2016年枯期施工的重点为围堰超标洪防范及防洪物资准备。
2016年汛期采用度汛坝挡水、输水隧洞泄洪度汛。度汛坝设计采用汛期P＝20%洪水标准，相应的度汛坝设计水位高程为1496.00m，经坝前库区调洪及输水隧洞泄洪，可满足2016年安全度汛要求。度汛施工的重点汛期前完成度汛坝体填筑。度汛坝主要工程量回填方量30.3万m3。
2 安全度汛分析
（1）2015年安全度汛分析
2015年度汛采用原河道及现有河堤度汛。施工重点为原河道疏浚，同时超标洪水的防范也是一个重点，防洪抢险预案及物资准备也是安全度汛的一个重要部分。
（2）2016年枯期安全度汛分析
2016年枯期度汛是苗茂水库工程安全度汛的一个关键时期，由于原河道全部截断，在上游围堰已形成库区，泄水通道只有输水隧洞，受输水隧洞泄洪能力的限制，无法满足汛期洪水标准，2016年枯期度汛靠围堰挡水、堰前形成库容削减洪峰度汛，超标洪水的防范是2016年枯期安全度汛的重点工作，防洪物资准备及防洪抢险预案制定是安全度汛的重要工作，必要时对围堰进行加高处理，提高围堰防洪标准。围堰填筑工程量为6769m³，计划围堰施工时间为8天。于2015年10月10日前完成。施工填筑强度为850 m³/日。填筑强度不高，有充余的时间进行围堰填筑施工。
防洪物资准备：
3台CAT330挖机机，3台ZL50装载机，30t汽车20辆，袋装粘土1000m3，编织袋1000条，防洪木材10m3，水裤30条，施工管理员5人，技术工20人，驾驶员24人，普工50～60人，其它工器具按需要配备充足。
（3）2016年安全度汛分析
本工程度汛重点是2016年度汛，2016年安全度汛全靠度汛坝体挡水成库削减洪峰、输水隧洞泄洪度汛，因而度汛坝的填筑是2016年安全度汛的重中之重。
3 汛期施工计划
（1）输水隧洞工程
结合苗茂水库实际情况，为保证2016年的安全度汛，计划于2015年9月30日完成导流输水隧洞整体工程全达到导流、泄洪条件；
输水隧洞工程于2015年3月27日开工，至2015年5月19日隧洞已开挖完成229.814m，还剩余90m。
2015年6月5日输水隧洞开挖全线贯通。在输水隧洞开挖全线贯通完成后，及时申请对已完成的输水隧洞开挖进行阶段验收。初步计划于2015年6月8日验收输水隧洞开挖进行阶段验收。2015年6月15日开始进行输水隧洞混凝土浇筑。于9月30日完成。
（2）岸坡清基土石方开挖
2015年6月16日开始岸坡清基土石方开挖工作，于2015年9月30日完成。
（3）围堰填筑及截流时间：2015年10月1日至2015年10月15日
4 河床清基计划2015年10月16日开始河床清基工作，于2015年11月30日结束。项目部拟配置2台挖掘机，每台挖掘机配置8辆大型自卸运输车辆，弃渣料场配置推土机1台。同时抓紧现有阶段完善弃碴料场的相关保护措施，在坝区至弃料场道路得到保证的前提下，保证每小时20车次左右的平均强度则可以能完成。
3.3.6粘土料场、风化料场剥离开采
2015年7月21日开始，在2015年12月21大坝回填前做好粘土料场、风化料场的剥离、试验、开采等工作，及在工地堆料场备足不低于渡汛坝体所需量70%的过渡料。
5 坝体填筑
计划在2016年1月1日开始坝体回填至2016年4月30日汛期前达到1496.00m度汛高程。
（1）工期计划
① 根据施工总进度计划安排要求大坝主体于2016年1月1日开始填筑，到2016年4月30日有121天（日历天）的施工时间（有效施工时间按100天计），大坝填筑高程达到1496.0m度汛高程，填筑总方量为30.3万m3。
（2）填筑规划
① 施工分期及强度
按施工进度计划，大坝度汛坝体填筑施工期为121天，施工强度见下表。
填筑施工强度表
6 度汛计划保障措施
1 立足工程全局，按工程形象进度计划对工程的实施进度进行监督，分析可能影响工程进度的各种因素，做到有问题及时提出，及时解决，使工程始终处于良性循环中。
2 及时妥善处理和监督工程中遇到的突发性事件，避免影响本工程正常进度。
3 将总进度目标进行一系列的从总体到细部，由高层次到基础层次的层层分解，一直分解到在施工现场可以直接调度控制的分部分项工程或工序的施工为止。
4 督促施工单位根据工程需要加大物资材料、机械设备和劳动力的投入。
结束语：水利工程建设是否能够安全度汛，是苗茂水库工程建设的关键所在，本设计方案经过对水库所在地的水文地质进行了分析研究，制定了详细的度汛方案，保证工程安全度汛，顺利完成工程建设。
参考文献：
[1]吴加建，郭文辉.易门县苗茂水库工程大坝施工技术要求
[2]吴加建，郭文辉.易门县苗茂水库初步设计报告
[3]中华人民共和国水法
[4]防洪法
论文作者:何斌
论文发表刊物:《基层建设》2016年8期
论文发表时间:2016/7/15
标签：洪水论文; 径流论文; 水库论文; 隧洞论文; 洪量论文; 水文站论文; 围堰论文; 《基层建设》2016年8期论文;