1· 里睦水库基本情况简介
里睦水库位于宜春市袁州区新坊乡里睦村，属赣江水系袁河支流新坊水，是一座以灌溉为主，兼顾防洪、发电、养殖等综合效益的中型水库。水库坝址以上控制流域面积22.50 km2。水库总库容1812 万m3，设计灌溉面积1333 hm2，枢纽工程等别为Ⅲ等，主要永久性建筑物为3 级，次要建筑物为4 级。枢纽工程主要建筑物有大坝、溢洪道、输水建筑物等。
水库地理位置重要，下游有新坊乡、下浦街道办、渥江乡及宜春市城区部分范围，约1667 hm2 耕地、5 万余人，以及浙赣铁路和清萍公路等重要交通设施。
2 ·输水建筑物目前存在的主要问题及安全鉴定结论
里睦水库现状输水建筑物为坝下涵管。该涵管于1976 年10 月底开始施工，1977 年2 月施工完毕。坝下涵管斜穿大坝，全长185.70 m，进口位于大坝右端，底高程为155.05 m，设有拦污栅、事故检修闸门及其启闭设备，出口位于大坝左侧，底高程为153.92 m，管身为钢筋混凝土圆管，内径1.20 m，壁厚0.50 m，出口接引水钢管入发电厂房。
输水建筑物主要存在问题：一是启闭框架剥蚀、混凝土露筋现象严重，经检测，启闭框架标号为C9.6，不满足规范要求。二是经进管检查发现，涵管管内存在大量蜂窝麻面，部分钢筋外露、锈蚀，进、出口段管身存在12 条裂缝，且检测涵管管身混凝土标号仅为C13.8，经复核，涵管管身结构强度满足规范要求，但不满足抗裂要求。三是涵管出口镇墩有一条纵向裂缝，贯通到镇墩底部，存在安全隐患。四是涵管进水口螺杆启闭机机座锈损，螺杆变形严重，操作失灵；闸门、埋件锈蚀，漏水严重；出口蝶阀锈损，操作失灵，漏水严重。
3· 里睦水库引水隧洞除险整治方案研究
依据大坝两岸地形、地质条件，现状施工技术水平，拟采用在坝岸新建隧洞并封堵原涵管的方案。依据大坝两岸及隧洞沿线地形、地质条件，现状施工技术水平，初拟两个方案进行比较。方案一：在大坝左岸新建隧洞并封堵原涵管。方案二：在大坝右岸新建隧洞并封堵原涵管。
从工程地质条件看，左、右岸隧洞进口段围岩均为Ⅴ级，进口条件相似，左岸进口段围岩为全风化花岗岩（风化物为砂质粘土），右岸为强风化片岩，呈散体结构；左、右岸隧洞中部围岩级别为Ⅵ～Ⅴ级，但左岸存在花岗岩与片岩接触带，岩体破碎，稳定条件极差，两种方案均需要全段支撑、衬砌；左、右岸隧洞出口条件相同。左岸隧洞全长255 m，右岸隧洞全长258 m。左岸引水钢管长26 m，右岸引水钢管长43 m。根据工程量比较结果，右岸隧洞方案投资较左岸隧洞方案节省7.78 万元。因此，推荐新建右岸隧洞方案。新建隧洞工程包括隧洞开挖、进口竖井、隧洞洞身衬砌、灌溉发电引水钢管、原坝下输水涵管进出口封堵和管内回填灌浆处理等。
新建隧洞进口位于主坝右岸坝轴线上游约120 m 处，出口位于右岸坝轴线下游约105 m 处，下接43 m 长引水钢管。引水系统全长301 m，其中桩号0+000～0+175 m 为洞挖段，桩号0+175～0+258 m 为埋管段，桩号0＋258～301 m 为钢管段。
隧洞进口采用竖井式进水口，C25 钢筋混凝土结构，底板高程为155.00 m，闸墩顶高程159.50 m，闸室上部为竖井，竖井顶部与工作桥相通，桩号0-009.25～0+000 段为隧洞单向收缩喇叭进口段，闸室段长9.25 m，宽3.60 m，其内设有拦污栅槽及事故检修闸门，闸门槽孔口尺寸为1.80 m×1.80 m。隧洞内径为1.80 m。隧洞进出口洞脸采用喷锚支护。隧洞出口压力钢管处设一进人检修孔及工作闸阀。
为了使衬砌和岩石紧密接合，使岩石承受一部分内水压力，并保证岩石压力均匀传递于衬砌上，隧洞要进行回填灌浆，回填灌浆一序孔布置在顶拱90 度中心角的两侧，二序孔布置在顶拱，排距2 m。为了加固岩石，减小岩石压力，提高岩石的弹性抗力，减小外水压力，对隧洞桩号0+000～0+175m 进行固结灌浆，固结灌浆每排设置6 孔，排距4 m，孔深等于洞径净宽，为1.80 m。
设计对隧洞全断面进行钢衬处理：现有输水涵管全线均采用C15 混凝土封堵。其出口16 m 长管段挖除，采用透水性好的材料回填，并与下游坡坝脚衔接，以利大坝美观。
4 ·里睦水库引水隧洞除险整治方案相关计算
4.1 设计计算
4.1.1 隧洞过流量计算
对隧洞过流进行计算，计算结果见表1。
4.1.2 电站调保计算
为了确保隧洞运行的可靠性，首先判断电站输水管路是否需要设调压室来减小水击压力。判别公式如下：
ΣLv＞（15-20）H （1）
式中：L—各段压力水管的总长度，L=301 m；V—各段压力水道内的平均流速（m/s），V＝1.38 m/s，（正常高水位177.05 m 情况下，此时发电流量为2.97 m3/s）；H—水电站最小静水头（m），H=25.05。
符合上述不等式时，通常要设调压室。经计算，ΣLv=356m＜18H=451 m，所以不需要设调压室。
4.2 结构计算
4.2.1 隧洞衬砌计算
根据隧洞沿线地质条件，内水压力分布不同，对隧洞衬砌计算分3 段进行。
计算原理：隧洞结构衬砌计算采用《水工隧洞设计规范SL279-2002》，配筋计算按照《水工钢筋混凝土设计规范SL/T191-96》中的公式计算偏心受压和偏心受拉构件，计算中不受最小配筋率限制，实际采用时可按照最小配筋率或少筋混凝土计算。计算方法：隧洞结构计算采用电算，算出变位和内力，按偏心受压和偏心受拉构件进行配筋计算。
4.2.2 荷载组合及原则
在外水压力对衬砌不利时，按100％作用于衬砌上考虑，对衬砌有利时，将外水压力乘以折减系数。灌浆压力与外水压力不叠加，取大值作用于衬砌体上。考虑围岩抗力时，不计侧向山岩压力，计入垂直山岩压力时，不计入侧向山岩压力。
4.2.3 计算结果
经计算得各截面能满足结构要求。
4.2.4 引水钢管管壁厚度计算
钢管承受内压时，计算得主管内衬钢管管壁厚为1.68 mm，支管内衬钢管管壁厚为1.35 mm。考虑钢管运行中的锈蚀和磨损及构造要求等，取主管内衬钢管管壁厚为12 mm，取支管内衬钢管管壁厚为8 mm。
4.3 引水隧洞进口事故检修闸门及启闭设备
4.3.1 基本设计资料介绍
闸门采用潜孔式，孔口尺寸(宽×高)为1.80 m×1.80 m，采用1 个孔口，1 扇闸门，校核洪水位为179.51 m，设计洪水位为178.59 m，正常蓄水位为177.05 m，底板高程为155.05 m。
4.3.2 概述
为满足水轮机组及洞身检修的需要，在隧洞进口处设置事故检修闸门。闸门采用金属热喷锌防腐措施，喷锌前应进行喷砂除锈，闸门除锈等级为Sa2 1/2 级，埋件除锈等级为Sa2 级；所用锌丝应光洁、无锈、无油、无折痕。喷涂层最小局部厚度为160 μm；喷锌后封闭涂料采用环氧沥青防锈漆（厚120 μm），封闭后直接使用各色环氧面漆（厚100 μm），且满足规范“DL/T5358-2006”规定。
4.3.3 闸门重量及启闭力计算
闸门重量及启闭力计算根据以下公式估算得：
式中：A—孔口面积，m2；K1—闸门工作性质系数，K1=1.00；K2—孔口高宽比修正系数，K2=1.0；K3—水头修正系数，K3=1.00；HS—设计水头，m，HS=24.46 m。
启闭机容量根据以下公式估算：
A、闭门力的计算：FW=0.1P-0.9G-Ws（T）（3）
B、启门力的计算：FQ=0.12P+1.2G（T）（4）
式中:P—总水压力，G—闸门自重；Ws—水柱压力，按10T设计。
计算得设计水头24.46 m，孔口尺寸1.80 m×1.80 m，计算荷载尺寸1.90 m×1.90 m，总水压力101.85 t，闭门力-2.76 t，启门力16.14 t,闸门重量4.00 t,埋件重量1.80 t，闸门的运行采用动水关闭、静水开启的方式。
4.3.4 引水隧洞进口拦污栅及启闭设备
为防止杂物阻塞引水隧洞洞身及损坏机组，在引水隧洞进口处设置拦污栅一道，栅体倾斜布置，与水平面夹角为80°，四周框架用I18 的工字钢组成，栅条采用60 mm×8 mm（高×厚）的扁钢。
4.3.5 引水隧洞出口阀门
为满足工程正常运行要求，拟更换引水隧洞出口1 个总管工作阀门、3 个支管上的工作阀门及1 个放空阀门。
4.3.6 隧洞出口压力钢管设计
压力钢管主管全长40 m，主管内径1.20 m，管壁厚10 mm，引水支管共3 条，每条长20 m，支管内径0.80 m，管壁厚8 mm。建议各管内壁采用金属热喷锌防腐措施。
里睦水库位于宜春市袁州区新坊乡里睦村，属赣江水系袁河支流新坊水，是一座以灌溉为主，兼顾防洪、发电、养殖等综合效益的中型水库。水库坝址以上控制流域面积22.50 km2。水库总库容1812 万m3，设计灌溉面积1333 hm2，枢纽工程等别为Ⅲ等，主要永久性建筑物为3 级，次要建筑物为4 级。枢纽工程主要建筑物有大坝、溢洪道、输水建筑物等。
水库地理位置重要，下游有新坊乡、下浦街道办、渥江乡及宜春市城区部分范围，约1667 hm2 耕地、5 万余人，以及浙赣铁路和清萍公路等重要交通设施。
2 ·输水建筑物目前存在的主要问题及安全鉴定结论
里睦水库现状输水建筑物为坝下涵管。该涵管于1976 年10 月底开始施工，1977 年2 月施工完毕。坝下涵管斜穿大坝，全长185.70 m，进口位于大坝右端，底高程为155.05 m，设有拦污栅、事故检修闸门及其启闭设备，出口位于大坝左侧，底高程为153.92 m，管身为钢筋混凝土圆管，内径1.20 m，壁厚0.50 m，出口接引水钢管入发电厂房。
输水建筑物主要存在问题：一是启闭框架剥蚀、混凝土露筋现象严重，经检测，启闭框架标号为C9.6，不满足规范要求。二是经进管检查发现，涵管管内存在大量蜂窝麻面，部分钢筋外露、锈蚀，进、出口段管身存在12 条裂缝，且检测涵管管身混凝土标号仅为C13.8，经复核，涵管管身结构强度满足规范要求，但不满足抗裂要求。三是涵管出口镇墩有一条纵向裂缝，贯通到镇墩底部，存在安全隐患。四是涵管进水口螺杆启闭机机座锈损，螺杆变形严重，操作失灵；闸门、埋件锈蚀，漏水严重；出口蝶阀锈损，操作失灵，漏水严重。
3· 里睦水库引水隧洞除险整治方案研究
依据大坝两岸地形、地质条件，现状施工技术水平，拟采用在坝岸新建隧洞并封堵原涵管的方案。依据大坝两岸及隧洞沿线地形、地质条件，现状施工技术水平，初拟两个方案进行比较。方案一：在大坝左岸新建隧洞并封堵原涵管。方案二：在大坝右岸新建隧洞并封堵原涵管。
从工程地质条件看，左、右岸隧洞进口段围岩均为Ⅴ级，进口条件相似，左岸进口段围岩为全风化花岗岩（风化物为砂质粘土），右岸为强风化片岩，呈散体结构；左、右岸隧洞中部围岩级别为Ⅵ～Ⅴ级，但左岸存在花岗岩与片岩接触带，岩体破碎，稳定条件极差，两种方案均需要全段支撑、衬砌；左、右岸隧洞出口条件相同。左岸隧洞全长255 m，右岸隧洞全长258 m。左岸引水钢管长26 m，右岸引水钢管长43 m。根据工程量比较结果，右岸隧洞方案投资较左岸隧洞方案节省7.78 万元。因此，推荐新建右岸隧洞方案。新建隧洞工程包括隧洞开挖、进口竖井、隧洞洞身衬砌、灌溉发电引水钢管、原坝下输水涵管进出口封堵和管内回填灌浆处理等。
新建隧洞进口位于主坝右岸坝轴线上游约120 m 处，出口位于右岸坝轴线下游约105 m 处，下接43 m 长引水钢管。引水系统全长301 m，其中桩号0+000～0+175 m 为洞挖段，桩号0+175～0+258 m 为埋管段，桩号0＋258～301 m 为钢管段。
隧洞进口采用竖井式进水口，C25 钢筋混凝土结构，底板高程为155.00 m，闸墩顶高程159.50 m，闸室上部为竖井，竖井顶部与工作桥相通，桩号0-009.25～0+000 段为隧洞单向收缩喇叭进口段，闸室段长9.25 m，宽3.60 m，其内设有拦污栅槽及事故检修闸门，闸门槽孔口尺寸为1.80 m×1.80 m。隧洞内径为1.80 m。隧洞进出口洞脸采用喷锚支护。隧洞出口压力钢管处设一进人检修孔及工作闸阀。
为了使衬砌和岩石紧密接合，使岩石承受一部分内水压力，并保证岩石压力均匀传递于衬砌上，隧洞要进行回填灌浆，回填灌浆一序孔布置在顶拱90 度中心角的两侧，二序孔布置在顶拱，排距2 m。为了加固岩石，减小岩石压力，提高岩石的弹性抗力，减小外水压力，对隧洞桩号0+000～0+175m 进行固结灌浆，固结灌浆每排设置6 孔，排距4 m，孔深等于洞径净宽，为1.80 m。
设计对隧洞全断面进行钢衬处理：现有输水涵管全线均采用C15 混凝土封堵。其出口16 m 长管段挖除，采用透水性好的材料回填，并与下游坡坝脚衔接，以利大坝美观。
4 ·里睦水库引水隧洞除险整治方案相关计算
4.1 设计计算
4.1.1 隧洞过流量计算
对隧洞过流进行计算，计算结果见表1。
4.1.2 电站调保计算
为了确保隧洞运行的可靠性，首先判断电站输水管路是否需要设调压室来减小水击压力。判别公式如下：
ΣLv＞（15-20）H （1）
式中：L—各段压力水管的总长度，L=301 m；V—各段压力水道内的平均流速（m/s），V＝1.38 m/s，（正常高水位177.05 m 情况下，此时发电流量为2.97 m3/s）；H—水电站最小静水头（m），H=25.05。
符合上述不等式时，通常要设调压室。经计算，ΣLv=356m＜18H=451 m，所以不需要设调压室。
4.2 结构计算
4.2.1 隧洞衬砌计算
根据隧洞沿线地质条件，内水压力分布不同，对隧洞衬砌计算分3 段进行。
计算原理：隧洞结构衬砌计算采用《水工隧洞设计规范SL279-2002》，配筋计算按照《水工钢筋混凝土设计规范SL/T191-96》中的公式计算偏心受压和偏心受拉构件，计算中不受最小配筋率限制，实际采用时可按照最小配筋率或少筋混凝土计算。计算方法：隧洞结构计算采用电算，算出变位和内力，按偏心受压和偏心受拉构件进行配筋计算。
4.2.2 荷载组合及原则
在外水压力对衬砌不利时，按100％作用于衬砌上考虑，对衬砌有利时，将外水压力乘以折减系数。灌浆压力与外水压力不叠加，取大值作用于衬砌体上。考虑围岩抗力时，不计侧向山岩压力，计入垂直山岩压力时，不计入侧向山岩压力。
4.2.3 计算结果
经计算得各截面能满足结构要求。
4.2.4 引水钢管管壁厚度计算
钢管承受内压时，计算得主管内衬钢管管壁厚为1.68 mm，支管内衬钢管管壁厚为1.35 mm。考虑钢管运行中的锈蚀和磨损及构造要求等，取主管内衬钢管管壁厚为12 mm，取支管内衬钢管管壁厚为8 mm。
4.3 引水隧洞进口事故检修闸门及启闭设备
4.3.1 基本设计资料介绍
闸门采用潜孔式，孔口尺寸(宽×高)为1.80 m×1.80 m，采用1 个孔口，1 扇闸门，校核洪水位为179.51 m，设计洪水位为178.59 m，正常蓄水位为177.05 m，底板高程为155.05 m。
4.3.2 概述
为满足水轮机组及洞身检修的需要，在隧洞进口处设置事故检修闸门。闸门采用金属热喷锌防腐措施，喷锌前应进行喷砂除锈，闸门除锈等级为Sa2 1/2 级，埋件除锈等级为Sa2 级；所用锌丝应光洁、无锈、无油、无折痕。喷涂层最小局部厚度为160 μm；喷锌后封闭涂料采用环氧沥青防锈漆（厚120 μm），封闭后直接使用各色环氧面漆（厚100 μm），且满足规范“DL/T5358-2006”规定。
4.3.3 闸门重量及启闭力计算
闸门重量及启闭力计算根据以下公式估算得：
式中：A—孔口面积，m2；K1—闸门工作性质系数，K1=1.00；K2—孔口高宽比修正系数，K2=1.0；K3—水头修正系数，K3=1.00；HS—设计水头，m，HS=24.46 m。
启闭机容量根据以下公式估算：
A、闭门力的计算：FW=0.1P-0.9G-Ws（T）（3）
B、启门力的计算：FQ=0.12P+1.2G（T）（4）
式中:P—总水压力，G—闸门自重；Ws—水柱压力，按10T设计。
计算得设计水头24.46 m，孔口尺寸1.80 m×1.80 m，计算荷载尺寸1.90 m×1.90 m，总水压力101.85 t，闭门力-2.76 t，启门力16.14 t,闸门重量4.00 t,埋件重量1.80 t，闸门的运行采用动水关闭、静水开启的方式。
4.3.4 引水隧洞进口拦污栅及启闭设备
为防止杂物阻塞引水隧洞洞身及损坏机组，在引水隧洞进口处设置拦污栅一道，栅体倾斜布置，与水平面夹角为80°，四周框架用I18 的工字钢组成，栅条采用60 mm×8 mm（高×厚）的扁钢。
4.3.5 引水隧洞出口阀门
为满足工程正常运行要求，拟更换引水隧洞出口1 个总管工作阀门、3 个支管上的工作阀门及1 个放空阀门。
4.3.6 隧洞出口压力钢管设计
压力钢管主管全长40 m，主管内径1.20 m，管壁厚10 mm，引水支管共3 条，每条长20 m，支管内径0.80 m，管壁厚8 mm。建议各管内壁采用金属热喷锌防腐措施。