東溝水庫存在問題分析及除險加固方案選擇

彭煒森 徐星星

1沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)，遼寧沈陽110866；2撫順市水利勘測設(shè)計研究院，遼寧撫順113000

東溝水庫存在問題分析及除險加固方案選擇

彭煒森1徐星星2

1沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)，遼寧沈陽110866；2撫順市水利勘測設(shè)計研究院，遼寧撫順113000

本文首先說明了大壩、溢洪道和輸水洞等工程的現(xiàn)狀和存在的問題，然后，從洪水標(biāo)準(zhǔn)和壩體邊坡穩(wěn)定兩個方面進(jìn)行了復(fù)核，進(jìn)而對工程主體建筑物和金屬結(jié)構(gòu)提出了除險加固方案。

水庫; 除險加固

reservoir; reinforcement

東溝河屬太子河流域，馬圈子河支流，東溝水庫位于東溝河上，距撫順縣馬圈子鄉(xiāng)東溝村0.8 km，是一座?。?）型水庫。壩址以上集水面積8.4km2壩址以上河道長度4.27公里，河道平均比降48.60‰，集水面積中心位置地理坐標(biāo)為東經(jīng)124°24｀20″，北緯40°29｀08″，水文分區(qū)屬Ⅲ3分區(qū)。壩址處多年平均降雨量793 m m，多年平均年水面蒸發(fā)量1100mm，多年平均徑流深335mm，多年平均氣溫6.5℃，最高極端氣溫35.9℃，最低極端氣溫-37.5℃，多年平均凍結(jié)深度150cm，多年平均最大風(fēng)速15.3m/s，設(shè)計洪水位338.45m，相應(yīng)溢洪道泄量114.88m3/s，相應(yīng)庫容135.35×104m3，校核洪水位339.24m，相應(yīng)溢洪道泄量191.61m3/s，相應(yīng)庫容149.43×104m3，正常蓄水位336.40m，相應(yīng)庫容102.52×104m3，洪限制水位336.40m，相應(yīng)庫容102.52×104m3，水位326.00m，相應(yīng)庫容7.73 × 104m3。

1 工程現(xiàn)狀

1.1 大壩工程現(xiàn)狀

大壩壩型為黏土心墻壩，全長23 0.0m，壩高19.0m，壩頂高程339.00m，壩頂寬4.0m。壩頂建有防浪墻，防浪墻頂高程340.0m。黏土心墻由水庫竣工圖紙查得，心墻頂高程337.70m，心墻底寬4.0m，心墻最大寬度7.0m，黏土心墻直接與巖基相接，巖基開挖深度1.5m，基槽底寬4.0m。上游現(xiàn)狀壩坡坡比為1：2.5，1：3.0；下游現(xiàn)狀壩坡坡比為1：2.0，1：2.5，在高程330.00m處上下游各設(shè)戧臺一道，寬度為1.5m。下游戧臺現(xiàn)狀自大壩樁號0+060.00起至大壩樁號0+198.00止。

1.2 溢洪道工程現(xiàn)狀

溢洪道設(shè)在大壩右端，為開敞式正堰溢洪道。堰型為梯形堰，堰寬18.0m，堰頂高程為336.40m，未設(shè)閘門。堰下為收縮段，長8.0m，由18.0m收縮為16.0m，下接陡槽，陡槽及挑坎寬16.0m，溢洪道總長為71.5m。

1.3 輸水洞工程現(xiàn)狀

輸水洞位于大壩左端，采用壩下埋管的形式，輸水管采用承插式預(yù)制混凝土管，直徑D＝800mm，長度為73.00m，在樁號0+034.5至0+037.5為豎井，豎井內(nèi)設(shè)D＝600mm的閘閥，閘閥前設(shè)1.0×1.0鑄鐵閘門一道，輸水洞進(jìn)口高程為325.00m，進(jìn)口為混凝土八字墻，其長度為5.0m，輸水洞出口消力池與渠道相連。

2 工程存在的問題

2.1 大壩工程存在問題

2.1.1 經(jīng)調(diào)洪計算，水庫的校核洪水位為339.24m，而水庫現(xiàn)狀壩頂高程為339.00m，防浪墻頂高程為340.00m，故壩頂高程不滿足要求。

2.1.2 壩頂防浪墻為磚砌結(jié)構(gòu)，表面混凝土脫落，墻體有裂縫。

2.1.3 大壩前壩坡護(hù)坡塊石風(fēng)化嚴(yán)重，表面雜草叢生，壩背坡無護(hù)坡。

2.1.4 大壩右壩肩部位有滲漏現(xiàn)象。

2.2 溢洪道工程存在的問題

2.2.1 溢流堰堰體剝蝕嚴(yán)重，形狀不規(guī)則，過流能力差。

2.2.2 溢洪道底板靠近兩側(cè)邊墻處，有沿溢洪道縱向方向的裂縫，且多處起層，兩側(cè)邊墻也有局部裂縫，挑坎損壞嚴(yán)重。

2.3 輸水洞工程存在的問題

2.3.1 閘閥關(guān)閉不嚴(yán)，漏水嚴(yán)重，閘門及閘閥啟閉機陳舊。

2.3.2 輸水洞豎井上啟閉機室破損嚴(yán)重，屋頂漏水，門窗損壞，有隨時倒塌的危險。

3 水庫病險情況復(fù)核

3.1 防洪標(biāo)準(zhǔn)

大壩工程壩頂高程不滿足要求，防浪墻表面混凝土局部脫落，上游壩坡塊石風(fēng)化嚴(yán)重，下游壩坡無護(hù)坡，大壩壩坡穩(wěn)定都滿足要求。壩頂高程計算結(jié)果詳見表1。

表1 各種情況下的壩頂高程和防浪墻頂高程 （單位：m）

設(shè)計取最大值，計算防浪墻頂為340.22m，現(xiàn)狀壩頂高程為339.00m，防浪墻頂340.00m，不滿足防浪墻設(shè)計高程。

3.2 溢洪道及輸水洞病險情況復(fù)核

溢洪道工程溢流堰堰體剝蝕嚴(yán)重，邊墻，挑坎，底板損壞嚴(yán)重。輸水洞閘閥漏水嚴(yán)重，輸水洞豎井上啟閉機室破損嚴(yán)重。

4 水庫除險加固方案選擇

4.1 壩體加固方案

本次設(shè)計攔河壩工程將原防浪墻全部拆除，在靠近大壩上游壩肩處重新修建鋼筋混凝土防浪墻，壩頂寬4.0m。將大壩壩體加高0.24m。大壩前壩坡塊石護(hù)坡更新，后壩坡采用草皮護(hù)坡。

大壩右壩肩部位有滲漏現(xiàn)象，本次設(shè)計在壩頂心墻中心位置自大壩右壩肩起至大壩樁號0+180.00處，總長50m，做混凝土防滲連續(xù)墻，混凝土防滲連續(xù)墻應(yīng)延伸至強風(fēng)化巖層1m。

4.2 溢洪道及輸水洞加固方案

溢洪道堰體為漿砌石結(jié)構(gòu)，外包混凝土，堰體剝蝕嚴(yán)重，梯形堰過流能力差。故本次加固設(shè)計將原溢流堰全部拆除。陡槽兩側(cè)邊墻、底板有多處裂縫，嚴(yán)重漏水，表面混凝土部分脫落，本次設(shè)計將陡槽邊墻表面200mm混凝土拆除，重新護(hù)200mm厚C20鋼筋混凝土面層，底板全部拆除，重做400mm厚C25鋼筋混凝土板，挑坎全部拆除，重做C25鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。輸水洞將原有啟閉機室拆除重建。

4.3 金屬結(jié)構(gòu)

輸水洞Φ 600mm閘閥漏水嚴(yán)重，閘門及閘閥啟閉機陳舊，故本次設(shè)計將更換檢修閘門及閘閥啟閉機。

Problems analysis and Reinforcement scheme selection in Donggou Reservoir

Peng Weisen1Xu Xingxing21.Shenyang Agricultural university, Shenyang 110866, Liaoning, China；2.Water Resource Investigation and Design Institute of Fushun City，F(xiàn)ushun 113000, Liaoning, China

This paper firstly explained the present situation and the existing problems of embankment, spillway and water conveyance tunnel, etc.Then, the design reviewed flood standards and dam slope stability,and Reinforcement scheme about main works buildings and metal structure was proposed.

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.23.025