三與水庫(kù)設(shè)計(jì)蓄水位方案優(yōu)化

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1、三與水庫(kù)設(shè)計(jì)蓄水位方案優(yōu)化　　摘要：針對(duì)三和水庫(kù)的建設(shè)需要，以設(shè)計(jì)蓄水位為研究對(duì)象進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，根據(jù)多因素確定上限和下限，并擬定若干方案，進(jìn)行水利和經(jīng)濟(jì)方面的計(jì)算分析，然后作技術(shù)經(jīng)濟(jì)綜合比較，并進(jìn)行環(huán)境影響的評(píng)價(jià)，優(yōu)化選定110m的設(shè)計(jì)方案作為三和水庫(kù)設(shè)計(jì)蓄水位。關(guān)鍵詞：設(shè)計(jì)蓄水位；水庫(kù)；方案優(yōu)化中圖分類號(hào)：TV697文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1工程背景三和水庫(kù)擬建于費(fèi)縣，水資源供需矛盾成為制約本地經(jīng)濟(jì)作物、糧食作物快速發(fā)展的瓶頸。工程處河道水資源豐富，平均年徑流量4.54億m3，由于缺少攔蓄工程，河

2、道水資源無(wú)法得到有效開(kāi)發(fā)利用，地下水超采情況嚴(yán)重。三和水庫(kù)工程的建設(shè)對(duì)有效利用雨洪資源，增加下游有效灌溉面積是十分必要的。另外，作為許家崖水庫(kù)灌區(qū)上游水源的許家崖水庫(kù)，由于用水性質(zhì)發(fā)生轉(zhuǎn)變，成為費(fèi)縣生活用水水源地、臨沂市的備用水源地，灌區(qū)供水量明顯不足，三和水庫(kù)工程作為補(bǔ)充代替水源是非常必要的。三和水庫(kù)工程的主要任務(wù)是通過(guò)攔蓄及相關(guān)工程的建設(shè)，增加雨洪資源的利用，滿足煙區(qū)農(nóng)業(yè)灌溉，提高河道防洪標(biāo)準(zhǔn)、改善周邊環(huán)境，實(shí)行多功能綜合利用。7正常蓄水位是三和水庫(kù)最重要的設(shè)計(jì)參數(shù)之一，是確定攔河壩高度、水庫(kù)容

3、積的基本依據(jù)；對(duì)水工建筑物的工程量、水庫(kù)調(diào)節(jié)性能的利用關(guān)系極大；對(duì)水庫(kù)建設(shè)工期、投資及水庫(kù)淹沒(méi)損失等均有重要影響。本文以三和水庫(kù)設(shè)計(jì)蓄水位為研究目標(biāo)，對(duì)三種不同方案進(jìn)行比選，確定最優(yōu)方案，有利于評(píng)估水庫(kù)的建設(shè)難度，提高工程的經(jīng)濟(jì)效益。2灌溉工程規(guī)劃指標(biāo)2.1以2009年為基準(zhǔn)年，2020年為設(shè)計(jì)水平年。2.2灌溉設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，依據(jù)“山東省水資源綜合規(guī)劃”基本方案，灌溉水利用系數(shù)現(xiàn)狀年為0.50、2020年為0.65，灌溉用水保證率采用50％。2.3規(guī)劃灌溉面積擬建費(fèi)縣三和水庫(kù)工程現(xiàn)狀年受益灌溉面積20.

4、5萬(wàn)畝，其中常年植煙面積3.9萬(wàn)畝，現(xiàn)受益鄉(xiāng)鎮(zhèn)為費(fèi)城辦事處、南張莊鄉(xiāng)、胡陽(yáng)鎮(zhèn)、探沂鎮(zhèn)；規(guī)劃年受益灌溉面積24.0萬(wàn)畝，其中基本煙田18萬(wàn)畝，常年植煙面積6萬(wàn)畝，受益鄉(xiāng)鎮(zhèn)包括：費(fèi)城鎮(zhèn)、南張莊鄉(xiāng)、胡陽(yáng)鎮(zhèn)、探沂鎮(zhèn)，具體位置見(jiàn)受益范圍分布圖。3興利調(diào)節(jié)計(jì)算采用長(zhǎng)系列變動(dòng)用水時(shí)歷法進(jìn)行調(diào)節(jié)計(jì)算，興利調(diào)節(jié)計(jì)算成果如下：7現(xiàn)狀年農(nóng)業(yè)灌溉水利用系數(shù)0.50，灌溉保證率P=50%，現(xiàn)狀年增加灌溉面積20.5萬(wàn)畝，其中常年植煙面積3.9萬(wàn)畝，三和水庫(kù)工程蓄水滿足現(xiàn)狀許家崖灌區(qū)有效灌溉面積13.3萬(wàn)畝灌水后，為下游引河灌

5、區(qū)提供7.2萬(wàn)畝的灌溉水量，每年提供4542.8萬(wàn)m3的環(huán)境用水。規(guī)劃年農(nóng)業(yè)灌溉水利用系數(shù)0.65，灌溉保證率P=50％，增加灌溉面積24.0萬(wàn)畝，其中基本煙田18萬(wàn)畝，常年植煙面積6萬(wàn)畝，三和水庫(kù)工程蓄水滿足現(xiàn)狀許家崖灌區(qū)有效灌溉面積13.3萬(wàn)畝灌水后，為下游引河灌區(qū)提供10.7萬(wàn)畝的灌溉水量，每年提供4457.4萬(wàn)m3的環(huán)境用水。4設(shè)計(jì)蓄水位的方案優(yōu)化4.1確定原則4.1.1按照河道順直，河床、河勢(shì)穩(wěn)定，地質(zhì)、地形條件良好，和上游石溝攔河閘設(shè)計(jì)蓄水位相協(xié)調(diào)原則。4.1.2進(jìn)行多目標(biāo)開(kāi)發(fā)、綜合利用

6、、充分發(fā)揮工程效益。4.1.3回水盡量少影響兩岸農(nóng)田的種植及村莊。4.1.4盡量抬高蓄水位，增加回水長(zhǎng)度和水面面積。4.1.5不降低河道的行洪能力，盡量減少河床淤積。4.1.6工程布置合理，且投資省，效益高，易實(shí)施等原則。4.1.7與臨沂市城市規(guī)劃和水城建設(shè)相結(jié)合，且利于防洪，技術(shù)可行。4.2設(shè)計(jì)方案7在選擇正常蓄水位時(shí)應(yīng)根據(jù)各方面要求先確定其上限和下限，在此范圍內(nèi)再擬定若干方案，進(jìn)行水利和經(jīng)濟(jì)方面的計(jì)算分析，然后作技術(shù)經(jīng)濟(jì)綜合比較，并進(jìn)行環(huán)境影響的評(píng)價(jià)，擇優(yōu)選定。擬定閘址位于南東洲東側(cè)的浚河上，下

7、游110m為東洲交通橋。閘址處河底高程約93.00m河槽寬180m，閘址兩岸地面高程約100.50m，上游地面高程逐漸上抬。閘址處河床局部風(fēng)化巖出露，地質(zhì)條件較好。按照攔河閘設(shè)計(jì)蓄水位確定原則，當(dāng)擋水位高于101m時(shí)，庫(kù)區(qū)淹沒(méi)范圍較大，不在合理的蓄水范圍內(nèi)，結(jié)合灌溉要求，擬定攔河閘蓄水位100.0m、100.5m、101m三種水位方案進(jìn)行比較：4.2.1方案Ⅰ設(shè)計(jì)蓄水位為100m攔河閘工程：攔河閘采用露頂式弧形鋼閘門結(jié)構(gòu)形式，閘孔凈寬10.00，共15孔，閘門尺寸10.00×6.0m（寬×高）。防護(hù)

8、堤工程：左岸防護(hù)堤由攔河閘向上游1650m，防護(hù)堤頂高程100.50m，防浪墻頂高程101.70m；右岸防護(hù)堤：長(zhǎng)1200m。護(hù)險(xiǎn)工程分為上游左右岸護(hù)險(xiǎn)和下游左右岸護(hù)險(xiǎn)，其中上游左岸護(hù)險(xiǎn)300m，右岸護(hù)險(xiǎn)540m，護(hù)險(xiǎn)采用0.15m厚預(yù)制混凝土防護(hù)，坡腳設(shè)2.2m深齒墻，頂部設(shè)0.5×0.5m壓頂。下游左岸護(hù)險(xiǎn)60m，右岸護(hù)險(xiǎn)200m，護(hù)險(xiǎn)型式同上游。4.2.2方案Ⅱ設(shè)計(jì)蓄水位為100.5m7攔河閘工程：攔河閘采用露頂式弧形鋼閘門結(jié)構(gòu)形式，閘孔凈寬10.00，共15孔