淺談大溝河水庫的除險加固

□李林峰（濟(jì)源市水利局）

淺談大溝河水庫的除險加固

□李林峰（濟(jì)源市水利局）

為充分發(fā)揮大溝河水庫的供水、防洪功能，保障大溝河水庫的穩(wěn)定與安全，創(chuàng)造更好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，濟(jì)源市水利局堅持以人為本，保障安全的原則，以保障人民群眾生命財產(chǎn)安全為首要任務(wù)。根據(jù)該水庫的具體情況，采取相應(yīng)措施對該水庫進(jìn)行除險加固，使其防洪標(biāo)準(zhǔn)恢復(fù)到原設(shè)計的50年一遇，以消除安全隱患，確保工程正常運用。

大溝河水庫；大壩；除險加固；措施

1.大溝河水庫概況

大溝河水庫位于河南省濟(jì)源市南約8km，軹城鎮(zhèn)大溝河村南，是一座以防洪為主，兼有灌溉、工業(yè)供水的小型水庫。主要水源依靠引沁濟(jì)蟒渠蓄灌。該水庫建成于1959年，總庫容561萬m3，興利庫容243萬m3，控制流域面積10.18km2，防洪保護(hù)面積0.33萬hm2，設(shè)計灌溉面積0.1萬hm2，實際灌溉面積0.073萬hm2。設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn)為50年一遇，校核洪水標(biāo)準(zhǔn)500年。大壩為均質(zhì)土壩，最大壩高25m，壩頂寬約6m，壩頂長約141m。大壩右壩頭，東南約88m處設(shè)置有泄洪閘及溢洪洞。溢洪洞與大壩同期建成，洞頂為磚混結(jié)構(gòu)，最大泄洪量40m3/s。泄洪閘建成于1987年，兩孔，擋水高度為3m。輸水洞長約135m,為料石砌成。輸水洞進(jìn)水口位于大壩左肩西約30m處，由三級閘門控制，輸水洞出水口位于大壩左肩下游，最大流量為1.14m3/s。

濟(jì)源市屬暖溫帶大陸性季風(fēng)型氣候,季風(fēng)進(jìn)退與四季替換比較明顯。年平均氣溫14.3℃，最冷月（一月）平均氣溫0℃，最熱月（七月）平均27.3℃。歷年最高氣溫43.4℃(1966年6月)，最低氣溫-20℃(1969年1月)。最大風(fēng)速15m/s,最大風(fēng)力8級。多年平均降水量620.0mm,歷年最大降水量1033.4mm,最小降水量336.8mm。因受季風(fēng)影響，降水年內(nèi)分配不均勻，夏秋季多，冬春季少。6—9月份降水量占全年降水量的68%。由于降雨集中，容易形成洪水，造成洪災(zāi)，冬春季干旱少雨，又容易形成旱災(zāi)。這不僅影響了濟(jì)源市人民的生產(chǎn)和生活用水，導(dǎo)致水環(huán)境和生態(tài)環(huán)境的惡化，而且已嚴(yán)重危及供水安全，制約濟(jì)源市社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

大溝河水庫在大的地貌單元上，位于濟(jì)源盆地南丘陵地帶。工程區(qū)地下100m以內(nèi)的地層主要為第三系及第四系新生代沉積物，溝谷巖性主要為粘土夾粉砂；丘陵區(qū)底面巖性上部為黃土狀黃土，中下部為棕紅、棕黃色黃土；溝谷沿邊被棕黃色粘土覆蓋，巖性為泥巖、粉砂巖、灰白色泥灰?guī)r、局部夾砂礫巖。根據(jù)國家地震動峰值加速度區(qū)劃圖查得濟(jì)源市大溝河水庫區(qū)地震動峰值加速度為0.15g，地震基本烈度為Ⅶ度。

2.大溝河水庫存在的問題及原因分析

2.1 壩體出現(xiàn)質(zhì)量問題

大溝河水庫于1959年建成，為“大躍進(jìn)”年代的產(chǎn)物，大壩全部為人工夯填土，碾壓質(zhì)量達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求，填筑質(zhì)量差，壩坡不穩(wěn)，壩基未做徹底處理，滲漏嚴(yán)重。特別是大壩右壩肩與壩體下游結(jié)合部位多處滲水且東邊排水槽損壞處出現(xiàn)大量涌水現(xiàn)象，涌水量約為0.1-0.5L/S。大壩前無護(hù)坡，后無排水設(shè)施，縱橫排水溝損壞嚴(yán)重。

2.2 庫區(qū)淤積嚴(yán)重

由于庫區(qū)為黃土丘陵區(qū)，加上有的月份降水集中，致使庫岸沖刷、崩塌嚴(yán)重，加上修建焦枝鐵路時大量棄土被倒入庫區(qū)內(nèi)，導(dǎo)致庫區(qū)淤積嚴(yán)重。

2.3 經(jīng)費短缺且無人管理

水庫建成投入運行以來，歸屬城鄉(xiāng)管理，由于經(jīng)費短缺，處于無人管理狀態(tài)，導(dǎo)致原有建筑物損壞嚴(yán)重，溢洪洞進(jìn)出水口損壞嚴(yán)重，非常溢洪道在修路時被封死無法利用。

3.大溝河水庫除險加固措施

3.1 工程前期處理措施

由于左壩肩進(jìn)發(fā)處出現(xiàn)沉陷裂縫，右壩肩下游與壩體結(jié)合部漏水嚴(yán)重，1989年由濟(jì)源市水利局自籌1.8萬元，對大壩降沉裂縫、嚴(yán)重滲漏部分進(jìn)行過粘土漿灌漿處理，由于經(jīng)驗不足，效果不理想。1992年由濟(jì)源市水利局自籌5.5萬元，對上下游壩坡進(jìn)行過整修，并分別在下游壩坡183.5m、187.5m、194m標(biāo)高處和大壩兩端修建排水溝，但由于施工質(zhì)量差且無人管理，現(xiàn)已損壞。2008年10月對壩頂路面進(jìn)行了硬化。

3.2 采取的工程措施

針對大溝河水庫存在的現(xiàn)狀，為有效解決水庫的各種問題，本著科學(xué)、合理、求實的原則，濟(jì)源市采取了以下措施：

3.2.1 政府部門重視，安排專門人員管理

濟(jì)源市政府重視水庫安全，建立起完整統(tǒng)一的水庫監(jiān)督、管理、維修、保護(hù)規(guī)章體系和有效的管理機(jī)制，并安排專門人員進(jìn)行管理，以保障水庫的安全運行。

3.2.2 加固大壩，防止壩坡滑動破壞

由于壩體由人工填筑壩料而成，壩坡不穩(wěn)，滲漏嚴(yán)重，壩坡在重力和其他作用力作用下都有向下和向外移動的趨勢，因此要進(jìn)行滑坡的加固。首先要清理壩基及岸坡，清除和處理好對大壩安全會造成隱患的樹根、洞穴、泉眼、滑坡體等。其次拋石固腳阻滑，穩(wěn)住滑坡體，在穩(wěn)住滑坡體的基礎(chǔ)上及時處理滑坡裂縫。最后，放緩壩坡，下游壩坡堆石壓載。

3.2.3 水庫大壩迎水坡采用混凝土護(hù)坡

大壩迎水坡采用現(xiàn)澆混凝土護(hù)坡，自拋石壓重平臺內(nèi)側(cè)漿砌石防滑齒墻分層澆筑至壩頂，自下而上，待下部混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后方可繼續(xù)上部施工。護(hù)坡橫向及豎向分縫采用瀝青木板嵌縫，瀝青砂漿封口，要求橫縫通直，豎縫交錯?；炷翝仓皯?yīng)支立牢固，固定好伸縮縫木板，并在澆筑面上鋪設(shè)塑料薄膜，以避免漏漿或澆筑好的混凝土板因水分過度流失而致表面出現(xiàn)細(xì)裂紋。墊層鋪設(shè)應(yīng)與護(hù)坡面層鋪筑進(jìn)度相應(yīng)，隨鋪隨護(hù)。土工布鋪設(shè)時采用搭接方法施工，同時避免土工布折疊、打皺等，并保持平順、松緊適度。

3.2.4 壩基和壩體的防滲

防滲采取混凝土防滲墻。防滲墻可以適應(yīng)各種不同材料的壩體和復(fù)雜的地基水文和工程地質(zhì)條件。處理壩體、壩基的整體防滲時，從壩頂建造防滲墻，直達(dá)基巖，墻的兩端與岸坡防滲設(shè)施或岸邊基巖相連接，墻的底部嵌入新鮮巖層或弱風(fēng)化基巖內(nèi)一定深度。處理壩基防滲時，其防滲墻上部與壩體的防滲體相連接，并深入一定的深度。

在混凝土防滲墻施工中，保證施工質(zhì)量，尤其應(yīng)注意兩槽孔混凝土墻間連接問題，是保證防滲的關(guān)鍵，在連接部位，混凝土墻間連接緊密，不能有夾泥層，以防滲透破壞。

3.2.5 壩體加高

適當(dāng)加高大壩，可以較大的增加調(diào)蓄能力，提高防洪標(biāo)準(zhǔn)。

一是壩頂加高。迎水面可以利用防浪墻直立加高，背水面上坡度加陡一些，與下游坡面相接。限于壩坡穩(wěn)定的要求，加高部分有一定限制，不能加高過大，以免影響壩坡穩(wěn)定。

二是大壩背水坡培厚加高。這一措施，比坡頂加高工程量要大，造價也高。但為了滿足大壩壩坡穩(wěn)定的要求，也只有采取這一措施。

3.2.6 水庫淤積防治及處理

為了減少大溝河水庫流域的產(chǎn)沙量，進(jìn)行了流域治理，減少土壤被侵蝕的程度，具體措施有:增加林草植被、加強(qiáng)水土保持、改善農(nóng)業(yè)技術(shù)和耕作措施等。對于水庫內(nèi)已有的泥沙淤積，采用了沖沙和疏浚的方法。因為小水庫的大部分淤積泥沙靠近水壩，所以采用放空沖沙，使得泥沙在幾周內(nèi)被大量沖走。同時采用疏浚的方式將水底的泥沙移到水面并送到別的地方。疏浚清除出來的淤積物，有的可用于制造建材，節(jié)約成本。通過流域治理，使產(chǎn)沙量下降了90%。

4.結(jié)語

除險加固完成后，消除了大河溝水庫的安全隱患，收到了社會效益、生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益等多重效益。首先體現(xiàn)在社會效益上，工程完成后，提高了水庫的防洪標(biāo)準(zhǔn)，下游人民群眾生命財產(chǎn)安全得到保證，農(nóng)業(yè)穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)也得到了保證，社會效益巨大。其次，今后防汛不搶險，合理開發(fā)利用水庫資源對工農(nóng)業(yè)都會帶來經(jīng)濟(jì)效益。最后，本次除險加固工程使周邊環(huán)境得到了很大的改善，對區(qū)域生態(tài)環(huán)境改善產(chǎn)生了積極影響，并且給周邊的人們提供了休閑的好場所。

水庫的除險加固能取得上述成績，主要得益于各級政府的重視、必要的資金投入、合理的應(yīng)對措施、嚴(yán)格的施工管理和廣大人民群眾的積極參與。此次除險加固對于保障人民群眾生命財產(chǎn)安全，有效減輕洪澇災(zāi)害損失，改善民生和維護(hù)社會穩(wěn)定，實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展具有十分重要的作用。

2012-06-07