鬧德海水庫歷次工程后評價

鬧德海水庫壩址位于遼河支流柳河中上游，界于內蒙古庫倫旗庫倫鎮(zhèn)和遼寧省阜新市彰武縣滿堂紅鄉(xiāng)鬧德海村之間。是遼河右側一級支流柳河干流上唯一已建的大（二）型控制性工程，控制流域面積4051km2。水庫始建于1938年，1942年建成.水庫原建是一自然調節(jié)的防洪滯沙工程，承擔著彰武、新民兩個縣城，及沈山、高新、大鄭三條鐵路的防洪任務。水庫建成后經歷了1965年加固、1970年改建、1991年除險加

固、2007年除險加固。本文對歷次工程后的設施進行了后評價。

1 歷次工程后評價

1.1水庫建成后評價

基本工程設施狀況。鬧德海水庫大壩為一直線式砼重力壩，壩長167m，中間為溢流壩，壩頂高程181.5m，溢流堰過水斷面為倒梯形，底寬62m，頂寬68m。兩端為擋水壩，壩頂高程187.5m.。最大壩高38m，壩項寬4m。溢流壩最大壩底寬34.2m，在溢流壩體151.0m高程處設有五個排水底孔，斷面尺寸為寬1.70m，高2.35m的圓拱直墻式。在溢流壩左側163.0m高程處設有兩個排水孔，寬1.70m，高1.85m的圓拱直墻式。各孔均未設閘門，初建竣工后其運用方式為無控制自然調節(jié)。防洪標準達不到50年一遇洪水標準。溢流壩下游僅有長20m的護坦，無消能工。

后評價。水庫1942年建成至1963年，共發(fā)生較大洪水五次。由于水庫初建時壩體砼未設伸縮縫，僅有工作縫將壩體分為九個壩段，五次洪水后，該壩出現大小裂縫數百條，在壩面上共有垂直壩軸線方向大裂縫21條，裂縫的最大寬度約15mm，深度大于60cm。溢流面工作縫上四條大裂縫遭到沖刷，將原來修補之砼沖掉而形成凹槽，最大深度10cm左右，一般4～5cm。

廊道側墻上有許多垂直的裂縫，可查到的裂縫共計有150條，一般裂縫深度均為20～30cm，工作縫處大于60cm，寬度為0.2～0.5mm，個別達0.7mm。廊道上游側墻上，沿工作縫與一般裂縫折出大量氫氧化鈣。

壩下五個排水底孔進口的砼，均有不同程度的剝落破壞。最大剝落深1.5m，拱頂出現一條裂縫；5#底孔進口4m以內拱頂被沖刷成深溝；孔內有平行拱頂的裂縫，拱頂上部砼剝落也很嚴重；洪水過后對壩體自身造成了水毀 ，說明原建進設計標準低，施工工藝粗糙，留下工程隱患較多。此情況引起有關部門重視，決定除險加固。

1.2第一次加固工程后評價

加固后工程設施狀況。五次大洪水后，特別是1963年大洪水，造成擋水壩上溢流三次，大壩設施造成破壞，水庫于1965進行了加固處理。

加高砼擋水壩。擋水壩頂高程按當時百年水位加安全超高，即190.6+0.4=191.0，壩頂加高3.5m。斷面采用梯形，頂寬1.5m，底寬2.1m。將大壩頂均加高至191.0m高程處。為防止大水時對兩岸壩端的沖刷，將原有的兩岸翼墻加高2.0m，翼墻由原189.0m高程，加高到191.00m高程。采用漿砌石擋土墻，頂寬為1.0m，平面位置將墻直插入到地面高程191.00m高程，墻后填土與壩頂齊平。

壩體裂縫處理。對壩體21條較大裂縫采用沿裂縫鑿出寬20cm，深7cm的槽子，填以有砼漿及4層瀝青麻刀，再用瀝青及165#橡皮作止水，外蓋木板。并在上游面進行了帷幕灌漿，故下游面未作處理，溢流壩表面沖刷裂縫只采用了水泥砂漿涂抹，使沖坑填平，壩面平整的簡易處理方法。

排水底孔處理。底孔進口改造成頂部為長軸2.4m，短軸0.75m的橢圓，兩側邊墻及底部為0.5m半圓形的喇叭口以使水流平順，出口斷面不作任何處理，底孔進口段則按歷年破壞程度的不同，對五個底孔分別將進口段5～13m之間改為砼襯砌，并進行接觸灌漿，底孔進口頂部通氣孔暫保留。

下游護岸修補。溢流壩后護坦長20m內無消能設施，1963年洪水過后，護壩下游側邊岸遭沖毀，據計算護理長不能滿足要求，水庫建成二十多年來河床沖深3m左右，尚不嚴重。因此此次設有加長護理，僅將護理下游左側遭破壞的漿砌石護岸重新修復，長20m，并根據現場情況，在施工時向河床延伸了一定距離，借以防止左岸F12斷層破碎巖石遭受水流沖刷。

加固工程后評價。1965年加固后，水庫防洪標準達到了100年一遇洪水標準。水庫樞紐進行了全面的水毀設施處理，但仍然是無控制的自然調節(jié)的運用方式。

1.3 1970年改建工程后評價

改建后的工程設施狀況。為了充分發(fā)揮水庫的供水效益，1970年對水庫的工程設施進行了改造。在溢流堰頂增設了厚1.40m的閘墩六個，設置了工作橋，橋上安裝了3#、5#、6#、7#四臺啟閉機，五個孔底二個中孔安裝了閘門，1#、2#、4#閘門只能無水時人工啟閉，3#、5#、6#、7#閘門可在任何水位下啟閉。采取\"冬蓄春放、蓄清排渾、汛期敞排\"的運用方式。

后評價。水庫大壩經1970年改造后，每年春季可向下游供水5000～7000萬m3，發(fā)揮了供水效益。經多年運行后，庫容比較穩(wěn)定。該運用方式獲得了遼寧省科技進步二等獎。

1.4 1991年加固工程后評價

加固工程設施狀況。

加固原因：防洪標準低。按《水利水電樞紐工程等級劃分及設計標準（山區(qū)＼丘陵部分）SDJ12-78（試行）補充規(guī)定》，鬧德海水利樞紐為大（二）型，屬二等工程。大壩應按100年一遇洪水設計，1000年一遇洪水較核。100年設計洪水位為189.56m，1000年校核洪水位為193.11m。鬧德海水庫壩頂高程1942年竣工時為187.5m，1965年加修砼子堤后為191.0m（按百年標準加固）仍然低于校核洪水2.11m，水庫一旦失事，將給下游帶來嚴重災害。

大壩砼老化及裂縫嚴重。大壩建于1942年，已運行幾十年，溢流堰頂及擋水壩下游部分砼剝蝕嚴重，骨料裸露，特別是中孔以下壩面砼，剝落面積達800m2。溢流壩段下游溢流面橫縫剝蝕深在10～20cm?？恳缌鲏窝唔斚虏扛浇舅畮煨钏畷r，下游橫縫多處已成冰凌狀態(tài)。在大壩廊道內壁用肉眼能看到的裂縫有41條，縫寬0.2～0.5mm，個別為0.7mm，深達20～30cm，大部分有鈣質折出。五個底孔內壁均有環(huán)向和縱向裂縫，且在底板形成深槽最深達15～20cm。

兩岸繞壩滲漏。1970年水庫改建蓄水后，下游河道兩側岸坡均有滲漏，冰凌高出河床10m。左岸比右岸更嚴重，滲水呈流態(tài)。

閘門、起閉機及電氣設備質量差，運用不方便。經過二十多的的運行，閘門、啟閉機存在嚴重的問題。1#、2#、4#底孔閘門的啟閉方式，必須在庫水放空后，人工手拉葫蘆啟閉。操作麻煩，對安全不利。3#、5#啟閉機起門力不足，經常采取強行起閉。閘門是七十年代的產品，采用沸騰鋼制造，鋼板存在夾層，焊接質量不好，未作透視檢查，啟閉機工作橋只有5m寬，啟閉機體積龐大，操作極為不便，沒有啟閉機室，處于露天狀態(tài)。

加固措施。將擋水壩頂加高，壩頂加高到194.00m，在原壩頂187.5m垂直向上，加高6.5m。溢流墩向下游加長，在溢流墩底部溢流墩砼成三角形。砼與溢流堰面接觸部位，設有直徑25mm二級鋼錨筋兩排。原溢流墩露出鋼筋要和新鋼筋焊接牢固，在壩頂增設交通橋。工程橋加寬設啟閉機室，增設1#、2#、4#底孔門槽，安裝50t啟門力的啟閉機，供低水位啟閉閘門時用。擋水壩上游面增設瀝青砼防滲面板、加設防滲帷幕、改造觀測設施、增加上壩公路。

后評價。1991年加固后，水庫設施都上了一個新檔次，運用管理極為方便，充分發(fā)揮著供水，防洪滯沙的效益。隨著1991年阜新引水工程的竣工，水庫又擔負起向阜新市日供水10萬噸的任務，至此水庫的社會效益、經濟效益都發(fā)生了史無前例的巨大變化。

在日常管理中，九十年代的加固設計思路，與之相配套的工程設施在二十一世紀的管理運用方式中又捉襟見肘，主要表現在以下幾方面：

1#、2#、4#啟閉機啟門力嚴重不足，不能實現動水高位的工作。6#、7#啟閉機雖經改造，但仍出現亂繩，除3#、5#啟閉配有開度儀外，其余均未配置，不利于水庫的控制運用；澆壩滲漏有減輕，但仍對兩壩頭構成嚴重威脅。輸水洞無回填、固結灌漿處理，滲漏嚴重；溢流壩下無消能設施，在高建中流的沖刷下，護坦下流沖坑是擴大加深趨勢，對壩體穩(wěn)定構成嚴重威脅；1#、4#、6#、7#啟閉機為七十年代產品，無出廠鑒定，配電與制動系統不靈。

1.5 2007年加固后評價

水庫存在問題

溢流壩下無消能設施。1994年洪水擴大了壩下沖坑面積和深度，護坦發(fā)生斷裂、沉陷；溢流壩面混凝土剝蝕呈嚴重趨勢；壩前風化巖石岸坡威脅1、2、3號排沙底孔的正常運行；1、2、4號閘門啟閉機啟門力不足，只能低水頭靜水啟閉；工作橋至溢流堰頂凈高度不能滿足閘門提升至設計下泄洪水水面線以上。

交通橋折點過多、折角角度過大；輸水洞洞口巖石風化坍塌、洞體無回填與固結灌漿；大壩左右兩岸繞壩滲流嚴重；1、2、4號排沙底孔無通氣孔；泄洪放水時大壩發(fā)生振動過大；4、5、6號橋墩產生裂縫。

加固措施

本次加固實施的項目有：壩下消能工；繞壩滲流帷幕灌漿；不穩(wěn)定岸坡處理；增設排沙底孔、中孔檢修閘門及配套工程；抬高工作橋、取直交通橋；輸水洞進口改造、洞身回填固結灌漿；裂縫處理；工程觀測設施改造；水文、泥沙觀測工程等。

后評價。通過本次加固，使水庫樞紐具備了完整的結構。水庫在攔蓄洪水時壩體穩(wěn)定安全、宣泄洪水時壩基壩趾及下游岸坡不產生威害性沖刷，工作閘門能在任何水位下進行維修養(yǎng)護，滿足了防洪、興利運用的要求，從工程整體上看，達到了“興水利、除水害”的目的。

2 結束語

從水庫經過三次加固、一次改建看，無論從設計理念上、施工工藝上、運用方式上都有了不同程度的進步，使水利工程設施盡可能的發(fā)揮出其應有的作用，從管理要效益真正落到了實處。

（作者單位：遼寧省大伙房水庫輸水工程建設局）