桂林市水利电力勘测设计研究院 广西桂林 541001
摘要：本文简要介绍金陵水库溢洪道现状、存在的问题及除险加固的必要性，通过综合分析比较，选择技术可行、经济合理的泄洪方案。对于溢洪道泄洪方式，选择开敞式和泄洪闸两种方案进行分析比较，推荐泄洪闸方案。对于泄洪闸布置方案，选择三种方案进行分析比较，选择两孔5.0×2.5m布置方案作为推荐方案。根据推荐的泄洪方案，为金陵水库溢洪道除险加固提供技术依据。
关键词：水库；溢洪道；泄洪闸；方案比选
1 工程概况
金陵水库位于桂林市临桂区临桂镇天华村委境内，坝址在桃花江支流金龟河上游，距临桂区20公里，距桂林市26公里。坝址以上集雨面积22.5km2，水库总库容1874.7万m3，是一座以向青狮潭水库灌区西干渠补水为主，兼有防洪任务的中型水库。工程等别为Ⅲ等，其主要建筑物级别为3级，洪水标准为100年一遇洪水设计，1000年一遇洪水校核。金陵水库工程主要由主坝、副坝、溢洪道和输水设施等组成。
溢洪道设在库区右岸山坳，全长约950m，全段基本未衬砌。溢流堰为开敞式无坎宽顶堰，堰宽16m，现状堰顶高程为205.90m。溢洪道下游为南场水库，经南场水库溢洪道泄入潦塘河。
2 溢洪道存在的问题
溢洪道现状主要存在以下问题：
（1）金陵水库正常蓄水位207.00m，溢洪道为开敞式无坎宽顶堰，现状堰顶高程为205.90m，不满足要求。
（2）进水渠底板及两侧边墙均未衬砌，目前底板杂草丛生，两侧岸坡长满树木。
（3）控制段底板采用混凝土衬砌，因年久失修已完全损坏，现状杂草丛生；左侧边墙局部采用浆砌石衬砌，墙顶高程低于校核洪水位，不满足规范要求，目前已严重老化，局部开裂、砂浆脱落；右侧边墙未衬砌，长满树木和杂草。
（4）泄槽段底板及边墙未衬砌，目前底板杂草丛生，两侧岸坡长满树木。泄槽后段经过公路和耕地，无防护措施，泄洪时影响公路交通和路基安全。
（5）溢洪道末端为南场水库库尾，无消能防冲设施。
综上所述，溢洪道现状为开敞式宽顶堰，堰顶不够高，水库蓄水不能满足设计要求；溢洪道现状基本未衬砌，末端无消能防冲设施，溢洪道不能安全泄洪。因此，必须进行改建加固，以满足水库蓄水和安全泄洪要求。
3 溢洪道泄洪方式比选
根据水库泄洪要求，拟定两种溢洪道泄洪方式进行比选：
（1）方案一：采用开敞式溢流堰泄洪，溢流宽度16m，堰顶高程207.00m，与正常蓄水位齐平，堰型采用开敞式驼峰堰。经水库调洪分析计算，该方案金陵水库设计洪水位为209.39m，校核洪水位为210.45m，设计坝顶高程为211.40m，最大下泄流量为163m³/s。经估算，方案一主坝加固投资1474万元，副坝加固投资113万元，溢洪道加固投资1835万元，总投资3422万元。
（2）方案二：采用泄洪闸泄洪，设泄洪闸2孔，闸室底板高程为204.50m，闸门尺寸5.0m×2.5m，闸孔总净宽10m。经水库调洪分析计算，该方案金陵水库设计洪水位为208.32m，校核洪水位为209.16m，设计坝顶高程为210.10m，最大下泄流量为166m³/s。经估算，方案二主坝加固投资1282万元，副坝加固投资82万元，溢洪道加固投资1988万元，总投资3352万元。
（3）方案比较：方案一优点是敞泄能力强，结构简单，施工方便，工期短；缺点是运行方式单一，水库设计、校核洪水较高，相应坝顶高程较高，需增加大坝加固工程量及投资；方案二优点是水库设计、校核洪水较低，相应坝顶高程较低，大坝加固投资相对较少，并且调度运用比较灵活，在紧急情况下可以通过泄洪闸降低水位，安全性较高；缺点是需增加泄洪闸投资及其运行维护费用。
经综合分析比较，两个方案投资相差不大，但方案二防洪安全性和调度灵活性优于方案一，因此推荐采用方案二，即泄洪闸方案。
4 泄洪闸布置方案比选
经分析，根据初估的最大下泄流量，初步拟定三种泄洪闸布置方案：
（1）方案一：闸孔总净宽8m，共设2孔，闸门尺寸4.0×2.5m，闸室底板高程为204.50m。经水库调洪分析计算，该方案金陵水库设计洪水位为208.57m，校核洪水位为209.42m，坝顶高程为210.40m，最大下泄流量为143m³/s。经估算，方案一主坝加固投资1359万元，副坝加固投资91万元，溢洪道加固投资1896万元，工程投资3346万元；溢洪道占地24.2亩，征地移民投资258万元。
（2）方案二：闸孔总净宽10m，共设2孔，闸门尺寸5.0×2.5m，闸室底板高程为204.50m。经水库调洪分析计算，该方案金陵水库设计洪水位为208.32m，校核洪水位为209.16m，坝顶高程为210.10m，最大下泄流量为166m³/s。经估算，方案二主坝加固投资1282万元，副坝加固投资82万元，溢洪道加固投资1988万元，工程投资3352万元；溢洪道占地25.6亩，征地移民投资273万元。
（3）方案三：闸孔总净宽12m，共设3孔，闸门尺寸4.0×2.5m，闸室底板高程为204.50m。经水库调洪分析计算，该方案金陵水库设计洪水位为208.11m，校核洪水位为208.94m，坝顶高程为209.90m，最大下泄流量为186m³/s。经估算，方案一主坝加固投资1231万元，副坝加固投资77万元，溢洪道加固投资2147万元，工程投资3455万元；溢洪道占地27.1亩，征地移民投资289万元。
三个方案比较，闸孔总净宽越小，则最大下泄流量越小，泄洪闸及溢洪道工程占地、工程量及投资越小，但水库设计、校核洪水位越高，主、副坝坝顶高程越高，相应的工程量、投资越大。
反之，闸孔总净宽越大，则最大下泄流量越大，泄洪闸及溢洪道工程占地、工程量及投资越大，但水库设计、校核洪水位越低，主、副坝坝顶高程越低，相应的工程量、投资越小。
经综合分析比较，方案一和方案二投资相差不大，方案三投资稍高，从水库防洪安全性分析，泄洪能力越大越有利，因此综合考虑推荐采用方案二，即2孔5.0×2.5m布置方案。
5 结论
（1）金陵水库溢洪道现状为开敞式宽顶堰，堰顶不够高，水库蓄水不能满足设计要求；溢洪道现状基本未衬砌，末端无消能防冲设施，溢洪道不能安全泄洪。因此，必须进行改建加固，以满足水库蓄水和安全泄洪要求。
（2）根据溢洪道泄洪方式比选，对开敞式和泄洪闸两种泄洪方式进行综合分析比较，推荐采用泄洪闸方案。
（3）根据泄洪闸布置方案比选，分别对2孔4.0×2.5m、2孔5.0×2.5m、3孔4.0×2.5m等三个方案进行综合分析比较，推荐采用2孔5.0×2.5m布置方案。
参考文献：
［1］ 《溢洪道设计规范》（SL253-2018）
［2］ 《水闸设计规范》（SL265-2016）
［3］ 《广西壮族自治区桂林市金陵水库除险加固工程初步设计报告》桂林：桂林市水利电力勘测设计研究院，2020