沁縣漳源水庫輸水洞加固改造工程

董云飛

摘 要：漳源水庫位于濁漳河西源干流上，壩址在沁縣漳源鎮(zhèn)北河村南，控制流域面積29.74km2， 總庫容為344.1萬m3，是一座以防洪為主兼顧灌溉、養(yǎng)殖的的?。?）型水庫。水庫樞紐工程由大壩、溢洪道和輸水洞三部分組成。其中輸水洞位于大壩左端樁號0+400m處，建在土基上，全長69.1m，漿砌石城門洞形無壓隧洞，斷面尺寸1×1.5m（寬×高），進(jìn)口底高程984.5m，設(shè)計(jì)最大泄量4m3/s。灌溉輸水洞洞身段，距上游工作閘門下游約3m和7m兩處的右側(cè)邊拱中底部存在射流現(xiàn)象。為了確保水庫工程安全運(yùn)行，對輸水洞存在問題進(jìn)行應(yīng)急加固是十分必要的。

關(guān)鍵詞：水庫；輸水洞；加固；改造

一、工程概況

漳源水庫位于濁漳河西源干流上，壩址在沁縣漳源鎮(zhèn)北河村南，控制流域面積29.74km2， 總庫容為344.1萬m3，是一座以防洪為主兼顧灌溉、養(yǎng)殖的的?。?）型水庫。

該水庫防洪的主要保護(hù)對象是：壩下游兩個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)12個(gè)行政村0.3萬人口和0.5萬畝耕地；保護(hù)下游梁家灣水庫、西湖水庫、208國道、省道東長線、沁沁鐵路及沁縣縣城的防洪安全。

漳源水庫興建于1958年，次年8月竣工。

水庫樞紐工程由大壩、溢洪道和輸水洞三部分組成。

二、 存在問題

2013年3月在對沁縣漳源水庫進(jìn)行蓄水安全專項(xiàng)檢查過程中發(fā)現(xiàn)輸水洞洞身段，距上游工作閘門下游約3m和7m兩處的右側(cè)邊拱中底部存在射流現(xiàn)象，其累計(jì)滲量約0.2 m3/s。此時(shí)庫水位約990.3 m高程，蓄水量約47萬m3。

為了確保水庫工程安全運(yùn)行，對輸水洞存在問題進(jìn)行應(yīng)急加固是十分必要的。

三、工程規(guī)模任務(wù)

漳源水庫除險(xiǎn)加固后總庫容344.1萬m3，屬小（1）型水庫，工程等別為Ⅳ等，主要建筑物級別為4級；次要建筑物級別為5級。

工程內(nèi)容：根據(jù)水庫防洪、興利的具體任務(wù)，針對輸水洞目前存在的問題確定經(jīng)濟(jì)合理方案，并解決漏水問題。

四、輸水洞加固改造工程

1.輸水洞現(xiàn)狀。輸水洞位于大壩左端樁號0+400處，為壩下涵洞，進(jìn)口底板高程984.5m，出口底板高程984.45m，原設(shè)計(jì)最大泄水流量4m3/s，橫斷面為城門洞形，斷面尺寸1.0m（寬）×1.5m（高），洞長69.1m。縱坡1/1000。隧洞由進(jìn)口有壓段、洞身段和出口明渠組成。

輸水洞現(xiàn)狀樁號0-017.1～0+000全斷面采用漿砌石襯砌，厚400mm；樁號0+000～0+047段下半部直墻采用漿砌料石襯砌，厚600mm，上半洞拱涵采用砌磚襯砌，厚30～40mm；樁號0+047～0+052段底板采用漿砌石襯砌，厚500mm，邊墻和頂拱采用漿砌料石襯砌。

2.輸水洞漏水原因分析。

（1）輸水洞始建于1958年，運(yùn)行至今已50多年，現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)砌筑質(zhì)量較好，體型完整，無扭曲變形，除底板因水流淘刷不平整和局部產(chǎn)生破壞外，其他部位無破損現(xiàn)象。由于漿砌料石本身無防滲能力，當(dāng)壩體與條石襯砌接觸部位含水超過允許值后，沿縫隙出現(xiàn)滲水。

（2）輸水洞長期存在滲水，1998年滲水流量達(dá)0.1 m3/s，1999年對壩頂滲水部位進(jìn)行了灌漿，滲水量有所減緩，但滲水或漏水現(xiàn)象仍然存在。輸水洞上游閘室附近覆蓋土層相對較薄，滲徑短，滲透坡降大，再加上土體與漿砌石接觸部位填筑質(zhì)量較差，極易產(chǎn)生接觸滲流，經(jīng)過50多年的長期運(yùn)行，條石中的砂漿被滲水浸蝕沖刷，形成滲水通道，導(dǎo)致目前石縫中有較大的射流。

（3）進(jìn)口水位降低以后，翼墻發(fā)現(xiàn)仍有多處小股滲水，說明壩體內(nèi)含水量很大。據(jù)了解，輸水洞上端頂部以上的平臺曾數(shù)次發(fā)生塌陷，說明輸水洞滲流已將大量覆蓋土層帶走，加之處理塌陷時(shí)，回填了一定數(shù)量的塊石，使土層的孔隙率增加，壩體安全存在較大隱患。

3.輸水洞加固方案比選。為解決輸水洞漏水，根治大壩安全隱患之目的。根據(jù)輸水洞的襯砌條件及運(yùn)行情況，擬定三個(gè)方案進(jìn)行方案比較。方案分別從地質(zhì)條件、處理措施、施工條件、工程投資、運(yùn)行管理等幾方面比較，見下表。

由上表綜合分析，方案二投資較小，施工方便，工期短，輸水洞漏水處理較徹底，管理安全可靠等優(yōu)點(diǎn)，推薦方案二。

4.輸水洞加固工程布置。根據(jù)輸水洞實(shí)際情況，本次設(shè)計(jì)對輸水洞從前池至尾水渠全段加固，加固設(shè)計(jì)基本依照原平面位置改建。改造后輸水洞總長為69.1m，包括進(jìn)口段14m，閘室段3.1m，洞身段52m，洞后接灌溉渠道和泄水渠道。設(shè)計(jì)最大泄量1.13m3/s。

五、施工安全

在施工期間，為確保施工安全，水庫一律空庫運(yùn)行，維持低水位（水庫現(xiàn)淤積高程）988.0m以下運(yùn)行；輸水洞加固施工完成并初驗(yàn)后，可蓄水至989m；全部施工完成后，按水庫管理和工程驗(yàn)收管理規(guī)定，由權(quán)力部門鑒定驗(yàn)收，按驗(yàn)收意見恢復(fù)原水庫正常蓄水調(diào)度。