水库什么时候放水(水库一洞三用取放水隧洞方案设计)

水库主要利用城市供水，兼顾农村饮水、农田灌溉和生态环境恢复功能。水库坝址以上流域面积28.5km3，流量年平均直径1584.6万m3，年平均降水量977.40mm，水库正常水位932.50m，死水位910.50m，正常库容867.8万m3，总库容912.7万m3，年供水量908.5万m3/年。总库容912.7万立方米，属于0.01 ~ 1.0亿立方米范畴。该水库为小型(1)四级水库，防洪等级为一般[1]。2 隧洞取排水建筑方案比较分析

2.1 隧洞取排水方案综合比选根据水库坝址区的地形地质条件，结合水库工程特点、输水管道布置等因素，在方案比选过程中设计了三个方案进行对比分析，即：方案一：在大坝右岸单独修建一座新的取水隧洞，实现供水；方案二：大坝临时导流隧洞改建为后期加压取水/放空隧洞(方案包括：由“龙头”岸塔取水口加压隧洞出口处的取水/放水管)；方案三：大坝临时导流隧洞改建为后期的无压取水/放空隧洞(方案由“龙头头”岸塔承担无压隧洞的取水/排水管道)。为确保高安全性、可靠性、节能性和经济性，从技术和经济两方面对三种设计方案的对比进行了分析，分析结果见表1。

从表1的对比分析结果可以看出：与改造临时导流隧洞，方案相比，大坝右岸新建加压取水隧洞方案具有布局紧凑、施工方便、工期短的优点，但总体投资最大，综合投资性价比较低；临时导流隧洞改为后来的无压取排水方案，导致压力管道长时间增加，需要压力管道约186吨，综合投资1175.21万元，相对不经济。根据技术、经济和施工方便的综合对比分析，建议采用“将临时导流隧洞改造利用为后期加压取水/排空隧洞",实现一洞三用”的设计方案，即在实现水库可靠供水功能的基础上，合理利用水库大坝结构和临时建筑，实现资源的再利用，确保工程投资和施工可靠、经济。2.2 隧洞一孔三用取排水建筑结构设计

导流隧洞临时出口将改造为水口进、排空隧道，即水口隧洞，“龙台头”改造段压力隧洞隧道的排空隧道和进水压力喷嘴。根据方案的优化布置和计算分析，整个隧洞的长度为267米，其中水口闸室7.20米，“龙台头”改造段8.50米，隧洞隧道239.3米，出口泄水闸12.0米。在水口入口处设置一个长3.0 、高2.0米(长度)的拦污栅和一个长2.0 、高2.0米(长度)的检修门。检修门竖井地面标高为908.00米，入口段经水平和垂直转弯改造(0.000.00-0.015.70)后与导流隧洞隧道内相连，中间段由导流隧洞隧道供水(0.015-0.015)导流隧洞，出口右侧用800钢管连接

3.1以隧洞，建筑物的水头损失计算为例，根据李炜主编的《水力计算手册》和《水工建筑物水力学计算软件》中所列的公式和参数进行电化学计算，计算中，隧洞钢筋混凝土衬砌的粗糙度系数取n=0.014。压力管道的粗糙度系数选择为n=0.012。隧洞进口段水力损失为0.22米，隧洞隧道段为0.01米，压力管道段为0.04米，共计0.27米，水力损失小，满足可靠供水的要求。

3.2 隧洞建筑物泄流能力的计算按《水工隧洞设计规范》 (SL279-2002)推荐公式进行。计算结果表明，当水库水位处于死水位910.50m，闸阀全开时，隧洞最大流量流量为Q=0.98m3/s，与流量(包括流量，城市供水为0.397m3/s，流量灌溉供水为0.213m3/s，流量生态环境恢复为0.062m3/s)相比，为0.672m3/s，表明隧洞优化水工建筑物的规模和结构满足要求

3.3排水隧洞建筑物最小淹没深度计算采用设计规范推荐的戈登公式计算隧洞引水至水口，的最小淹没深度，其中引水形状系数为0.73；闸门孔段的流速计算为0.131米/秒；闸门孔高度为2.0m.据计算，进入水口的最小淹没深度为0.135米。隧洞取水口和放空口的底板标高为908.00毫米。当水库处于910.50米的死水位时，闸门孔顶板以上的最小水深大于0.135米。水库设计坝前的泥沙标高为907.23米。 该标高比取水口水口，的底板标高低0.77米，能够满足水库安全可靠取水的要求，设计标高准确合理。

3.4通过抗滑稳定、抗倾覆稳定、抗浮稳定等计算，对隧洞闸室进行稳定性分析。[2]。计算结果表明，闸室抗滑稳定安全系数基本组合在各种工况下的最小值为3.36，特殊组合为2.71，大于规范规定的基本组合3.0和特殊组合2.5的技术指标；在各种工况下，闸室抗倾覆稳定安全系数的基本组合和特殊组合的最小值为1.39，大于规范规定的基本组合1.30和特殊组合1.15的技术指标；在各种工况下，闸室抗浮稳定性的最小安全系数基本组合为1.45，特殊组合为1.27，大于规范规定的基本组合为1.10，特殊组合为1.05的技术指标。闸室具有良好的抗滑、抗倾覆和抗浮稳定性。

结论：为确保水库隧洞水工建筑物设计方案具有较高的安全性、可靠性、节能性和经济性，在规划设计阶段对对方案进行了详细的比较、计算、论证和分析，建议采用一洞三用的取排水方案，将临时导流隧洞改造为加压取水/排空隧洞