西湖水庫溢洪道改建設(shè)計方案

邢 燕

（長治市水利勘測設(shè)計研究院，山西 長治 046000）

1 水庫概況

西湖水庫位于海河流域濁漳河西源干流上，地處沁縣定昌鎮(zhèn)南關(guān)二郎山下，庫區(qū)左岸緊傍沁縣縣城，大壩與縣城內(nèi)南大街相連，壩頂為通往二郎山的旅游交通要道。水庫興建于1959年11月，1960年4月竣工，是一座以防洪為主，兼顧灌溉、養(yǎng)殖、旅游等效益的小（一）型水庫。

2 溢洪道現(xiàn)狀及存在問題

溢洪道位于大壩右岸，建于基巖之上，長71.0 m，1994年進(jìn)行改造，2008年安裝7孔泄洪閘，總凈寬23.5 m，2個深孔閘底板高程946.0 m，每孔凈寬3.0 m，5個淺孔閘底板高程949.0 m，每孔凈寬3.5 m。

目前，水庫主要存在以下問題：一是進(jìn)水左導(dǎo)墻漿砌石襯砌勾縫脫落，導(dǎo)致下游邊墻漏水；二是滲水對左側(cè)壩體造成不利影響，導(dǎo)致壩體局部塌陷；三是消力池局部損壞；四是溢洪道無檢修閘門，工作閘門無電源，手動啟閉。

3 溢洪道改建方案

針對現(xiàn)狀溢洪道泄量不滿足泄洪要求的實際，提出三種處理方案。

方案一：保持現(xiàn)有溢洪道，在其一側(cè)新建溢洪道，2處溢洪道共同運行，滿足防洪要求。

現(xiàn)有溢洪道右側(cè)緊靠二郎山山腳，基巖陡立，沿溢洪道右側(cè)修建有環(huán)湖公路，如向右拓寬增加溢洪道，開挖工程量大，需重新布置環(huán)湖公路，工期較長，投資巨大，且會對二郎山風(fēng)景區(qū)造成破壞?，F(xiàn)有溢洪道左側(cè)邊墻滲漏水，邊墻后與大壩結(jié)合處形成滲漏通道，對左側(cè)壩體造成不利影響，導(dǎo)致壩體局部塌陷，如溢洪道向左拓寬，則可結(jié)合新建溢洪道的修建對其進(jìn)行徹底處理。因此考慮向左拓寬，在溢洪道左側(cè)大壩段新建溢洪道。此處壩基下基巖高程在941.4 m，巖性為中厚層狀砂巖，新建溢洪道堰頂高程與現(xiàn)有溢洪道深孔底板高程一致，均為946.0 m。

經(jīng)調(diào)洪計算，新建溢洪道堰頂凈寬24.0 m，與現(xiàn)有溢洪道聯(lián)合運用，可滿足泄洪要求。

方案二：對現(xiàn)有溢洪道進(jìn)行挖深拓寬改造。

對現(xiàn)有溢洪道的5個淺孔進(jìn)行挖深，堰頂高程降為946.0 m，同時在其左側(cè)臨大壩段拓寬，拓寬段堰頂高程與現(xiàn)有溢洪道深孔底板高程一致，取946.0 m。

經(jīng)調(diào)洪計算，在淺孔堰頂挖深至946.0 m后需拓寬9.5 m，可滿足泄洪要求。

方案三：與方案一相近，溢洪道向左拓寬，在溢洪道左側(cè)大壩段新開溢洪道，新建溢洪道堰頂高程與現(xiàn)有溢洪道深孔底板高程一致，取946.0 m，不同的是，考慮適當(dāng)降低汛限水位，由現(xiàn)狀運行的949.0 m降至948.0 m，故新開溢洪道堰頂凈寬為18.0 m，與現(xiàn)有溢洪道聯(lián)合運用，可滿足泄洪要求。

方案一可對現(xiàn)有溢洪道繼續(xù)利用，但新開溢洪道寬度較大，壩體開挖量較大，投資較高。方案二對現(xiàn)有溢洪道淺孔挖深3.0 m，由于溢洪道為漿砌石結(jié)構(gòu)，上部啟閉機(jī)梁柱和啟閉機(jī)房為混凝土整體現(xiàn)澆，需全部拆除重建，投資較大，但新開溢洪道寬度較小，壩體開挖量和溢洪道拓寬段的投資較低。方案三可對現(xiàn)有溢洪道繼續(xù)利用，新開溢洪道寬度較小，壩體開挖量較小，投資相對較低，但需水庫汛期低水位運行。

經(jīng)綜合比較，此次改建選擇方案三，即在保持現(xiàn)有溢洪道、對其繼續(xù)利用的基礎(chǔ)上，在其左側(cè)新建溢洪道，同時適當(dāng)降低汛限水位。新建溢洪道堰頂凈寬18.0 m，堰頂高程946.0 m。

4 溢洪道改建設(shè)計

按選定方案，在現(xiàn)溢洪道左側(cè)新建溢洪道。新修溢洪道堰頂凈寬18.0 m，共3孔，每孔凈寬6.0 m，總長90.0 m，其中進(jìn)口段22.8 m，控制段16.5 m，消能段50.7 m。

進(jìn)口段樁號0-022.8—0+000，長22.8 m。進(jìn)口喇叭口形式，底板高程942.5 m，寬27.6 m，前段采用漿砌石底板護(hù)坡，后段采用混凝土現(xiàn)澆底板和邊墻。

控制段樁號0+000—0+016.5，長16.5 m，堰頂高程946.0 m，采用折線形實用堰型式，結(jié)合閘室、交通橋進(jìn)行布置。堰頂凈寬18.0 m，共3孔，每孔6.0 m，安裝閘門控制。在堰頂布置檢修閘門和工作閘門門槽，對應(yīng)位置上部布置檢修層、啟閉機(jī)層和啟閉機(jī)房。交通橋?qū)?yīng)壩頂布置，寬17.5 m?？刂贫尾捎谜w結(jié)構(gòu)，C20混凝土現(xiàn)澆。

消能段樁號 0+016.5—0+067.2，長 50.7 m，寬20.0 m。樁號0+016.5—0+038.5為消力池段，池底板高程 942.5 m，池深 2.0 m，池長 22.0 m；樁號 0+038.5—0+067.2為海漫段，采用鉛絲石籠護(hù)坦，厚800 mm。

5 現(xiàn)有溢洪道維修

結(jié)合新建溢洪道的修建，將現(xiàn)狀溢洪道左側(cè)邊墻背后土體開挖，露出墻體，對其采用混凝土噴護(hù)，新建溢洪道完成后，兩個邊墻之間填筑土體，形成2個溢洪道之間的連接段和隔墩。

對現(xiàn)狀溢洪道左側(cè)邊墻臨水面進(jìn)行掛網(wǎng)混凝土襯砌，防止邊墻滲漏。混凝土厚度150 mm。

對消力池混凝土底板、尾檻損壞部位采用C20混凝土進(jìn)行修補(bǔ)，對海漫損壞部位采用M7.5漿砌石進(jìn)行修補(bǔ)。

6 金屬結(jié)構(gòu)

新建溢洪道配置3套工作閘門，采用定輪式平板鋼閘門，雙吊點，下游封水，動水啟閉，孔口尺寸6.0 m×5.0 m（寬×高），閘底高程946.0 m，設(shè)計水頭4.0 m。閘門封水材料選用橡皮，門體及門槽埋件選用Q235鋼材制作。工作閘門啟閉設(shè)備選用2×20 t固定卷揚式啟閉機(jī)，啟閉機(jī)容量200 kN。

7 結(jié)語

西湖水庫溢洪道是針對水庫安全檢查提出的問題進(jìn)行改造的。近年來，隨著縣城和下游河道兩岸基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)和區(qū)域工農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對區(qū)域防洪安全性的要求、提高縣城品位及人民生活質(zhì)量的要求越來越高，改建溢洪道，消除安全隱患，不僅可使水庫發(fā)揮最佳效益，同時可促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展，改善區(qū)域生態(tài)環(huán)境。