大哈門水庫除險加固的思考

阿懷智

(青海省大通縣水務(wù)局 810100)

大哈門水庫除險加固的思考

阿懷智

(青海省大通縣水務(wù)局 810100)

為保障大哈門水庫的穩(wěn)定與安全，對大哈門水庫的現(xiàn)狀，即穩(wěn)定、防滲等進(jìn)行淺析，并提出相關(guān)意見和措施，以促進(jìn)大哈門水庫的安全運行。

大哈門水庫 除險加固 大壩安全

1 大哈門水庫概況

大哈門水庫地處湟水流域北川河一級支流娘娘山河，位于青海省大通縣黃家寨大哈門村上游，距大通縣城21km，距省會西寧30km。水庫樞紐工程由大壩、輸水管、溢洪道組成。大壩為粘土心墻壩，壩頂高程2738m，最大壩高38m，壩頂寬3.7m，壩底寬198m，壩頂長156m，最大水深35m，粘土心墻頂寬1.5m、底寬11.5m，壩基防滲采用粘土截水墻，輸水管位于大壩右壩段壩下，全長196m，管徑600mm。為防止輸水管的不均勻沉陷，輸水管全部建在基巖上，放水閘閥是兩臺平板鋼閘閥。放水底孔進(jìn)口高程2710m，最大下流量為1.2m3/s;溢洪道布置在壩的左岸，全長314m，溢洪道前段為溢洪洞，后半段為開敞式溢洪道，泄洪量為12m3/s，溢洪道堰頂高程2735.5m，堰頂凈寬2.7m。大哈門水庫是一座以灌溉為主，兼顧防洪、人畜飲水的小型水庫。

1972年，水庫開始興建，1981年竣工蓄水。由于歷史原因，水庫屬三邊工程。

2 氣象水文及地質(zhì)

2.1 氣象水文

大哈門水庫區(qū)全年日照時數(shù)2616.5h，年平均氣溫4.5℃，無霜期107天，年平均降水量600.1mm。水庫壩址以上主溝道長5km，平均比降6.5%，集水面積7.7km2。多年平均年徑流量92.4萬m3。

2．2 工程地質(zhì)

大哈門水庫位于西寧盆地中部的丘陵和河谷平原地帶，主要是由第三系紅土層為基底構(gòu)成的侵蝕低山丘陵區(qū)。根據(jù)溝岸裸露的地層剖面，主要為第四系殘積、坡積、洪積相的地層，表層多為黃土，土層厚達(dá)1～10m，下部為洪積碎石土，溝道從中縱向分為南北山，南山坡黃土覆蓋層較薄，局部地方有第三系紅土層裸露，坡度較緩，北山坡黃土層較厚，坡度較陡，沖刷程度也比較嚴(yán)重。

3 水庫安全鑒定及除險加固

3.1 安全鑒定

2001年9月，南京水利科學(xué)研究所、青海省水庫大壩安全管理中心、大哈門水庫管理所等單位聯(lián)合對大哈門水庫進(jìn)行安全論證，完成了《青海省大通縣大哈門水庫大壩安全論證報告》，鑒定結(jié)論為：水庫存在輸水洞洞身裂縫滲水、壓力鋼管銹蝕、閘閥啟閉失靈、溢洪道山體塌落損壞、壩下埋管滲水嚴(yán)重、壩體存在較大沉陷、上游出現(xiàn)滑坡、下游出現(xiàn)大面積變形塌坑等安全隱患，影響水庫的安全運用和效益發(fā)揮。

2003年2月，水利部大壩安全管理中心對大哈門水庫安全鑒定的核查意見為：大哈門水庫大壩存在嚴(yán)重病險：防洪標(biāo)準(zhǔn)不夠，輸水洞和溢洪道無法正常泄流，抗?jié)B穩(wěn)定、抗滑穩(wěn)定和抗震穩(wěn)定均無法保證，水庫已不能按設(shè)計正常運行，依據(jù)《水庫大壩安全鑒定辦法》和《水庫大壩安全評價導(dǎo)則》大壩屬三類壩。

3.2 水庫除險加固

2005年8月，青海省水利廳以青水［2005］284號文下達(dá)大通縣大哈門水庫除險加固工程技施設(shè)計批復(fù)意見，主要建設(shè)內(nèi)容為：在上游壩坡死水位以上一級馬道位置設(shè)粘土混凝土防滲墻及進(jìn)行帷幕灌漿垂直放滲;左右壩肩帷幕灌漿;上游壩坡維修;溢洪道整修。建設(shè)工期為1年。

2005年9月，水庫開始進(jìn)行除險加固工程建設(shè)，2010年11月完成水庫除險加固工程收尾工作。

經(jīng)過加固工程建設(shè)，水庫原來存在的輸水洞洞身裂縫滲水、壓力鋼管生銹、閘閥啟閉失靈、溢洪道山體塌落、壩下埋管滲水嚴(yán)重、上游出現(xiàn)滑坡、下游出現(xiàn)大面積變形塌坑等安全隱患基本根除，工程運行基本達(dá)到了設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，在防洪、灌溉、人飲供水等方面發(fā)揮了正常功能。通過工程實施，保證了灌溉水源，解決了333.33h農(nóng)田灌溉和下游7個自然村0.7萬人、0.44萬頭牲畜的飲水問題，保護(hù)了下游人民生命財產(chǎn)安全，為地方發(fā)展各項事業(yè)奠定了基礎(chǔ)。

3．3 工程監(jiān)測資料和分析

2006年水庫除險加固時增設(shè)了壩體水位觀測孔、壩體垂直位移及水平位移觀測墩等觀測設(shè)施，從2007年初開始進(jìn)行安全監(jiān)測。通過近4年觀測及整理分析，結(jié)果如下：

a.壩頂水平位移0+109斷面，最大值10.7mm，方向朝向下游，測值符合規(guī)律。

b.壩頂沉降0+075斷面，最大值6mm，測值符合規(guī)律。

c.水位觀測孔水位變化平穩(wěn)，水頭消減率約50%，防滲效果較好。

d.根據(jù)現(xiàn)場察看及觀測資料比對，水庫除險加固處理前，壩下游地表面(高程約2700m)棱體排水管常年排水，右壩肩山體背部存在山泉群，且泉水流量隨庫區(qū)水位上升而增大。除險加固后觀測結(jié)果表明：壩下游棱體排水管排水明顯減小;右壩肩山體背部山泉流量在庫區(qū)水位保持不變時有明顯減弱，工程功能得到恢復(fù)。

上述觀測結(jié)果表明水庫除險加固效果良好。

4 對大哈門水庫除險加固工程的思考

大哈門水庫除險加固工程雖已完工，但作為水庫管理單位在思想上決不能麻痹，根據(jù)工程的試運行情況，有以下思考：

a.大哈門水庫除險加固工程設(shè)計在壩體穩(wěn)定計算、滲流計算時，是對壩體進(jìn)行分析計算的，而對壩基計算、壩基基礎(chǔ)的滲流計算、評價不夠。這樣滲流通道沒截斷，壩后是否會出現(xiàn)管涌有待進(jìn)一步研究，但一定會出現(xiàn)滲流，其大小還需進(jìn)一步判定。建議重新進(jìn)行壩基計算。

b.大哈門水庫除險加固對壩基、壩體均進(jìn)行了防滲處理，但基礎(chǔ)底下、邊坡、邊墻是否會出現(xiàn)凍漲破壞，是否會因走水、滲透比降變化，造成沖刷破壞，還有待進(jìn)一步探討。

c.防凍層是砂礫石，如果砂型不好，壩坡最下面一塊面板雖有排水孔，但若排水不及時，壩坡頂托，能否保證排水，還有待研究。建議在運行管理上不要讓排水功能失效。

d.為更好更快地發(fā)揮工程效益，大壩監(jiān)測工作還需要長期進(jìn)行，對工程監(jiān)測人員應(yīng)進(jìn)行專業(yè)系統(tǒng)培訓(xùn)，對監(jiān)測資料及時進(jìn)行整理分析，發(fā)現(xiàn)不正常情況，分析原因，及時處理，確保大壩安全運行。

e.為確保工程安全，管理單位應(yīng)建立一整套完善的大壩觀測管理制度，建立鍵全大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)管理人員機構(gòu)及管理辦法，為今后的運行管理提供第一手資料。

f.對觀測儀器設(shè)備定期不定期進(jìn)行維護(hù)檢查，保證大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)正?？煽窟\行。

g.大哈門水庫除險加固工程實施后，項目區(qū)旅游前景廣闊，有待進(jìn)一步加強完善水利旅游配套設(shè)施的建設(shè)。

h.對庫區(qū)上游必須進(jìn)行生態(tài)建設(shè)，涵養(yǎng)水源，若不對庫區(qū)上游水土流失進(jìn)行治理，將會影響水庫效益的長期發(fā)揮。