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摘要:針對目前水庫樞紐工程設計選用建筑物過程中存在的問題，文章以實際工程項目為例，分析了水庫樞紐工程建筑物的選型要點，并提出了水庫樞紐建筑物壩型比選控制的合理性，滿足工程項目的施工建設需求，其目的是為相關建設者提供一些理論依據。

關鍵詞:羊槽水庫;建筑物選型;C15混凝土砌塊石拋物線雙曲拱壩;合理性

0引言

水庫樞紐工程，作為保護地區進行現代化經濟建設成果的關鍵，其建設使用的安全可靠性直接決定了地區經濟發展的可持續性。然而，受水庫工程建設規模日趨擴大與所處地區地質條件的復雜性影響，使建筑物選型的適用性降低，無法達到工程建設的目標要求。為此，相關建設者應從實踐角度出發，即在明確所處地質條件的情況下，綜合分析建筑物所處的環境，進而提升建筑物建設的質量效果。

1工程概況

羊槽水庫工程位于三都縣周覃鎮水東村境內，所處流域為珠江流域柳江水系水東河右岸支流水雅河上游。根據工程項目建設的綜合利用需求，即以農村供水及灌溉為主的綜合性水利工程，對建筑物建設使用的適用性進行分析，以在下放環境用水的前提下，達到P=95%農村供水量為27.56萬m3，P=80%灌區供水量120.21萬m3。

2羊槽水庫樞紐建筑物的選型要點

本水庫樞紐建筑工程的設計選型階段，相關人員應根據相關管理部門制定的規范標準，在結合地勘工作的情況下，對壩址進行適應性分析。為提高建壩河段的適宜性，應在上游河段的母坡以上修建成庫，在其水雅河右岸支流修建引水壩引水至羊槽水庫，滿足其工程規模要求。此外，經勘察結果顯示，壩址河谷為基本對稱的“V”型橫向谷，左、右岸地形坡角上緩下陡，左岸778－850m坡度較陡為35°－50°，850m以上坡度多為20°－35°;右岸778－835m坡度為35°－40°，835m以上為15°－25°。正常蓄水位805m時，河谷寬66.5m，寬高比較小，為2.6，從地形、地質條件來看，壩址應從拱壩、重力壩和面板堆石壩，3種壩型中進行選擇。根據推薦壩址巖性構造條件，分析3種壩型存在的工程地質問題進行分析評價，選擇最適宜的壩型作為本階段的研究壩型［1］。1)拱壩。壩址河谷呈基本對稱“V”型橫向谷，巖層傾向N52°W、傾角45°，傾上游略偏左岸，河床平緩，無跌坎、深潭發育，兩岸山體雄厚，左、右岸地形坡角上緩下陡，左岸高程778－850m坡度較陡為35°－50°，高程850m以上坡度多為20°－35°;右岸高程778－835m坡度為35°－40°，高程835m以上為15°－25°。未發現滑坡、滑塌等跡象，左、右岸為斜向坡，自然坡體穩定。河床高程778－779m，正常蓄水位時谷口寬66.5m，寬高比2.6。兩岸坡地形完整，根據現場地質調查，自然邊坡穩定。地形相對狹窄，兩岸山體厚實，壩肩巖體強度較高，地形地質條件適宜新建拱壩［2］。2)重力壩。壩址河谷呈基本對稱“V”型橫向谷，巖層傾向N52°W、傾角45°，傾上游略偏左岸，河床平緩，無跌坎、深潭發育，兩岸山體雄厚，左、右岸地形坡角上緩下陡，左岸高程778－850m坡度較陡為35°－50°，高程850m以上坡度多為20°－35°;右岸高程778－835m坡度為35°－40°，高程835m以上為15°－25°。未發現滑坡、滑塌等跡象，左、右岸為斜向坡，自然坡體穩定。河床高程778－779m，正常蓄水位時谷口寬66.5m，寬高比2.6。兩岸坡地形完整，根據現場地質調查，自然邊坡穩定。地形相對狹窄，兩岸山體厚實，壩基、肩巖體強度較高，地形地質條件對新建重力壩無制約條件。3)面板堆石壩。壩址河谷呈基本對稱“V”型橫向谷，巖層傾向N52°W、傾角45°，傾上游略偏左岸，河床平緩，無跌坎、深潭發育，兩岸山體雄厚，左、右岸地形坡角上緩下陡，左岸高程778－850m坡度較陡為35°－50°，高程850m以上坡度多為20°－35°;右岸高程778－835m坡度為35°－40°，高程835m以上為15°－25°。未發現滑坡、滑塌等跡象，左、右岸為斜向坡，自然坡體穩定。河床高程778－779m，正常蓄水位時谷口寬66.5m，寬高比2.6。兩岸坡地形完整，根據現場地質調查，自然邊坡穩定。地形相對狹窄，兩岸山體厚實，壩基、肩巖體強度較高，地形地質條件能滿足新建面板堆石壩的要求［3］。

3羊槽水庫樞紐的建筑物壩型比選

3.1地形、地質條件比較推薦壩址河谷為基本對稱的“V”型橫向谷，左、右岸地形坡角上緩下陡，左岸778－850m坡度較陡為35°－50°，850m以上坡度多為20°－35°;右岸778－835m坡度為35－40°，835m以上為15°－25°。未發現滑坡、滑塌等跡象，左、右岸為斜向坡，自然坡體穩定。河床高程778－779m，正常蓄水位時谷口寬71.66m，寬高比2.4;下伏基巖為C1y1深灰色、灰黑色中厚層灰巖夾灰黑色泥質灰巖、泥灰巖，為中硬巖，強風化巖體分化破碎、溶蝕較為嚴重，弱風化巖體承載較高，抗變形能力較好，能滿足剛性壩及柔性壩的承載和變形要求;壩址處巖層傾向N52°W、傾角45°，傾上游略偏左岸，河谷基本為橫向谷。正常蓄水位805m時河谷寬66.5m，寬高比較小，為2.6，從地形、地質條件來看，壩址適宜拱壩、重力壩和面板堆石壩壩型［4］。

3.2建筑材料比較C15混凝土砌塊石拋物線雙曲拱壩、面板堆石壩和重力壩均能充分利用當地豐富的優質石料資源，對減少水泥用量降低壩體水化熱溫升有明顯優勢。從建材方面考慮，C15混凝土砌塊石拋物線雙曲拱壩、混凝土面板堆石壩和碾壓混凝土重力壩均能滿足要求［5］。

3.3樞紐布置比較從樞紐布置上分析，本樞紐需要設置泄洪、放空、引水等建筑物。因所選壩址為基本對稱的“V”型橫向谷，河床較窄，河床高程778－779m，正常蓄水位時谷口寬71.66m，寬高比2.4，分期導流時導流不易布置，施工干擾大，碾壓混凝土重力壩方案可以利用壩體做成溢流壩，壩內也可設置放空、引水孔洞，樞紐建筑物布置因地制宜、合理緊湊、但施工導流時需分段施工，施工干擾大。C15混凝土砌塊石拋物線雙曲拱壩可以利用壩體作成溢流壩，因C15混凝土砌塊石拋物線雙曲拱壩壩體較薄，不宜分段施工，故不采取分段施工導流，采取一次攔斷河流，采用導流隧洞導流，導流隧洞后期改造作為取水建筑物，對壩體施工干擾小，因此C15混凝土砌塊石拋物線雙曲拱壩結合地形條件，便于施工，施工干擾性小，面板堆石壩的樞紐布置，雖然壩體充分利用了當地豐富的石料資源，但壩身不能解決放空、取水引水設施的布置，需另辟途徑，要在兩岸山體另設相應建筑物，且兩岸山體陡峭，無低矮亞口，兩岸邊布置溢洪道較困難，需從壩頂溢流，增加壩體危險系數。因此，就樞紐布置、運行管理、施工干擾而言，C15混凝土砌塊石拋物線雙曲拱壩都優于碾壓混凝土重力壩和面板堆石壩［6］。

3.4施工條件、施工工藝比較從施工導流角度來看，由于工程所選壩址為基本對稱的“V”型橫向谷，河床較窄，河床高程778－779m，正常蓄水位時谷口寬71.66m，寬高比2.4，分期導流時導流不易布置，施工干擾大，因此，重力壩可利用壩體進行分期導流控制。但因河床較窄，分期導流的施工干擾大且C15混凝土砌塊石拋物線雙曲拱壩壩體較薄，不宜分段施工，因此，不可采用分段施工導流作業。此外，工程建設者還應采取一次攔斷河流與導流隧洞導流，并在導流隧洞后期改造作為取水建筑物，繼而降低對壩體的施工干擾。值得注意的是，面板堆石壩應采用導流隧洞導流，在施工導流方面砌石拱壩與面板堆石壩相當，在一定程度上優于重力壩［7］。C15混凝土砌塊石拋物線雙曲拱壩施工機械化程度較高、進度較快，因采用砌塊石，不受溫控影響，且壩體方量最小;面板堆石壩要求機械化程度高，施工工藝流程較簡單，壩體填筑工程量大，壩體方量最大;碾壓混凝土石重力壩施工機械化程度也較高、進度較快，且不受壩體溫控影響，壩體方量次之。因此，從施工工藝而言，C15混凝土砌塊石拋物線雙曲拱壩優于C15混凝土重力壩與面板堆石壩。

3.5工程量及投資比較將三種壩型落于實踐的工程量及投資經濟技術運用進行比較，C15混凝土砌塊石拋物線雙曲拱壩建筑部分投資2095萬元，C15碾壓混凝土重力壩建筑部分投資3302萬元，面板堆石壩建筑部分投資2981萬元，C15混凝土砌塊石拋物線雙曲拱壩最優。從以上幾點分析對比內容可以看出3種壩型在技術上不存在制約條件，樞紐布置上C15混凝土砌塊石拋物線雙曲拱壩與C15碾壓混凝土重力壩相當，條件較優，面板堆石壩較差，施工總體布置及進度抗干擾方面C15混凝土砌塊石拋物線雙曲拱壩最優，工程量及投資經濟效益上C15混凝土砌塊石拋物線雙曲拱壩最優。因此，羊槽水庫樞紐建筑物的壩型選擇建議采用C15混凝土砌塊石拋物線雙曲拱壩，以提高工程建設使用的安全可靠性。

4結語

綜上所述，水庫樞紐建筑物壩型選用的合理性，關乎工程建設使用的質量效果。為使壩型的設計運用達到預期價值，相關人員應綜合多方面因素，如工程量、投資、施工條件、施工工藝、樞紐布置以及建筑材料等，通過對優選出來的若干壩型進行比選。如此，設計確定的水庫樞紐建筑物壩型，就能滿足整個工程項目的施工建設需求。

參考文獻:

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［3］廖培平.水庫工程建筑物樞紐布局及施工方法［J］.陜西水利，2017(S1):174－182.

［4］賈峰.尖山子水庫樞紐及主要建筑物設計綜述［J］.黑龍江水利科技，2017，45(03):55－56，86.

［5］張林.月潭水庫樞紐工程泄洪建筑物優化設計［J］.工程與建設，2017，31(01):56－57，60.

［6］鮑海霞.水庫樞紐建筑物方案優化比選研究［J］.科技風，2016(17):238.

［7］王文昌.小型水庫溢洪道控制段寬頂堰水力計算圖解法［J］.四川水泥，2015(05):172.

作者：黃天江單位：貴州拓土資源開發有限公司