□王加玉(貴州省水利水電勘測設(shè)計(jì)研究院)
玉舍水庫位于六盤水市北盤江支流舍嘎河上,距受水區(qū)六盤水市中心區(qū)22km,2003年6月建成蓄水。壩址以上集雨面積90 km2,水庫正常蓄水位1956 m,死水位1926.7 m,壩前淤砂高程1908m,正常蓄水位以下庫容3320萬m3,死庫容600萬m3,興利庫容2720萬m3,為多年調(diào)節(jié)水庫,年供水量3650萬m3。水庫樞紐由砌石拱壩、壩頂溢流表孔、沖砂底孔及取水口組成,大壩壩型為150#細(xì)石混凝土砌塊石變厚拋物線雙曲拱壩,河床建基面高程1879m,壩頂高程1957.4m,最大壩高78.4m(含4m厚墊層),壩頂弧長238.531m,拱冠梁頂厚4.5 m,底厚15.15 m,厚高比0.2。
近幾年,尤其是2011年,由于受連續(xù)干旱影響,水庫水位在汛期結(jié)束后未蓄到其正常水位,預(yù)計(jì)2011年末至2012年初需取用玉舍水庫死水位以下部分蓄水來滿足六盤水市中心區(qū)的用水需求。
水庫死水位以下庫容曲線如表1。
表1 死水位以下庫容曲線表
圖1 死水位以下水位~新增供水量關(guān)系曲線圖
考慮泥沙淤積影響,水庫死水位以下水位~新增供水量關(guān)系如圖1。推薦死水位以下的最低取水水位1910m,新增供水量490萬m3/a。
為保證應(yīng)急供水時(shí)大壩的安全,根據(jù)規(guī)范擬定以下兩種工況對應(yīng)急供水最低取水位1910m的壩體應(yīng)力進(jìn)行復(fù)核。
計(jì)算采用的拱壩體型參數(shù)、物理力學(xué)參數(shù)、溫度參數(shù)等與原設(shè)計(jì)相同,應(yīng)急供水最低取水位壩體應(yīng)力成果如表2。
表2 壩體應(yīng)力計(jì)算成果表 單位:104Pa
據(jù)表2,應(yīng)急供水時(shí)壩體最大主壓應(yīng)力2.18 MPa(壩底1883 m高程右拱端上游面)、最大主拉應(yīng)力0.65MPa(壩頂1957.4m高程右拱端上游面),滿足規(guī)范要求;據(jù)《六盤水市玉舍水庫蓄水安全鑒定設(shè)計(jì)自檢報(bào)告》,原壩體設(shè)計(jì)最大主壓應(yīng)力為4.56MPa、最大主拉應(yīng)力為1.51MPa。應(yīng)急供水時(shí)壩體應(yīng)力小于壩體原設(shè)計(jì)最大應(yīng)力。
據(jù)以上分析可知,應(yīng)急供水時(shí)壩體應(yīng)力滿足規(guī)范要求并小于壩體原設(shè)計(jì)最大應(yīng)力、拱端推力小于原死水位拱端推力,應(yīng)急供水不會危及大壩安全。
從取水口用塑料浮筒鋪設(shè)一條寬3 m、長500 m的浮橋至水庫深水區(qū),在浮橋深水區(qū)端采用塑料浮筒鋪設(shè)一塊寬6 m、長10m的浮動碼頭,浮動碼頭垂直于浮橋布置。浮動碼頭與浮橋間采用剛性聯(lián)結(jié),隨著浮動碼頭升降,帶動浮橋升降,浮橋允許出現(xiàn)坡度,浮橋長度方向兩側(cè)的鋼繩固定于取水口岸邊錨桿上。
浮動碼頭上布置潛水泵8臺,潛水泵通過支架固定懸掛于浮動碼頭上,水泵間距1m。潛水泵揚(yáng)水管出口安裝一個DN200的手動偏心半球閥,在閥門后連接DN200的消防水帶,消防水帶引至取水口后接的引水隧洞內(nèi)。為避免水泵工作時(shí)消防水帶充水后大幅度擺動,在浮橋上設(shè)置管夾對其進(jìn)行固定。在取水口進(jìn)口處設(shè)置一道高1m的臨時(shí)的擋水堰,避免抽入取水洞的水沿取水口倒流入庫內(nèi)。
通過對玉舍水庫死庫容應(yīng)急供水的新增供水量進(jìn)行分析,對應(yīng)急供水最低取水位時(shí)的拱壩壩體應(yīng)力及壩肩穩(wěn)定進(jìn)行復(fù)核,提出玉舍水庫死庫容應(yīng)急供水的供水方案,實(shí)施后緩解了玉舍水庫受水區(qū)域的用水需求,對其它水庫的應(yīng)急供水方案研究具有一定的借鑒意義。