徽州區(qū)小（二）型水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程設(shè)計(jì)淺析

吳華斌

【摘? 要】小（二）型水庫(kù)除險(xiǎn)加固屬民生工程，涉及人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全和切身利益。論文針對(duì)徽州區(qū)?。ǘ┬退畮?kù)除險(xiǎn)加固工程設(shè)計(jì)的幾個(gè)問題提出不同看法和意見。

【Abstract】The reinforcement of small reservoir type Ⅱ belongs to the people's livelihood project， which involves people's life and property safety and vital interests. This paper puts forward different views and opinions on several problems of the design of reinforcement project of small reservoir type Ⅱ in Huizhou District.

【關(guān)鍵詞】小（二）型水庫(kù);除險(xiǎn)加固;防滲

【Keywords】small reservoir type Ⅱ; reinforcement; anti-seepage

【中圖分類號(hào)】TV697.3? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章編號(hào)】1673-1069（2020）11-0155-02

1 引言

近年來，安徽省各市縣開展小型水庫(kù)除險(xiǎn)加固民生工程建設(shè)，徽州區(qū)也開展了小型水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程建設(shè)，本文依據(jù)徽州區(qū)?。ǘ┬退畮?kù)除險(xiǎn)加固工程的初步設(shè)計(jì)文件審查，總結(jié)了徽州區(qū)?。ǘ┬退畮?kù)除險(xiǎn)加固工程初步設(shè)計(jì)存在的一些比較普遍的共性問題，并對(duì)這些問題進(jìn)行簡(jiǎn)單分析。

2 工程現(xiàn)狀

徽州區(qū)現(xiàn)有14座小（二）型水庫(kù)，大都建于20世紀(jì)50年代至60年代，一直到現(xiàn)在仍然發(fā)揮著工程效益。受當(dāng)時(shí)建設(shè)條件影響，并經(jīng)過近幾十年的不斷運(yùn)行，出現(xiàn)不同程度的安全隱患，主要表現(xiàn)在放水涵滲漏、溢洪道與壩體相接處開裂、漏水等明顯病情，一些嚴(yán)重的蓄水工程被列入病險(xiǎn)水庫(kù)，自20世紀(jì)90年代末期陸續(xù)開展徽州區(qū)?。ǘ┬退畮?kù)除險(xiǎn)加固工程建設(shè)，第一批被列入病險(xiǎn)水庫(kù)的有巖寺鎮(zhèn)的澄塘水庫(kù)、汪塘水庫(kù)，潛口鎮(zhèn)的四清水庫(kù)。除險(xiǎn)加固工程建設(shè)至今已完成了巖寺鎮(zhèn)的金坑水庫(kù)、虎形水庫(kù)、八角塢水庫(kù)，潛口鎮(zhèn)的三年水庫(kù)、迎頭塢水庫(kù)、里充塢水庫(kù)，西溪南鎮(zhèn)的秋坑水庫(kù)，楊村鄉(xiāng)的山頭水庫(kù)的除險(xiǎn)加固工作。這些水庫(kù)在除險(xiǎn)加固之前有幾個(gè)共同特點(diǎn)：均為土壩堆筑，放水涵均為污工涵，特別是溢洪道與土壩相接面，填筑土料大都是附近取材，人工夯實(shí)，缺乏嚴(yán)密的防滲處理措施。溢洪道側(cè)邊擋墻的塊石風(fēng)化嚴(yán)重，長(zhǎng)期漏水帶走泥土，導(dǎo)致壩體病險(xiǎn)加劇。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)勘測(cè)調(diào)查，導(dǎo)致水庫(kù)病險(xiǎn)的另一個(gè)重要原因是其運(yùn)行管理問題，除了農(nóng)業(yè)的蓄水抗旱功能，大都擔(dān)負(fù)著下游居民的日常生活用水問題。皖南山區(qū)的水庫(kù)都是依山而建，水質(zhì)普遍較好，而且含有多種有益身心健康的礦物質(zhì)，鑒于群眾日常生產(chǎn)生活用水方面考慮，水庫(kù)長(zhǎng)年處于高水位運(yùn)行狀態(tài)，以確保下游群眾日常生活用水安全，從而導(dǎo)致壩體壩身高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，影響水庫(kù)運(yùn)行期限，病險(xiǎn)情況日益加劇。同時(shí)，水庫(kù)存在一些其他情況，包括受環(huán)境、氣候影響等，一些水庫(kù)還有漁業(yè)養(yǎng)殖功能，如巖寺鎮(zhèn)周塘水庫(kù)，養(yǎng)殖活動(dòng)或多或少地對(duì)水庫(kù)的安全運(yùn)行存在一點(diǎn)影響，各水庫(kù)病險(xiǎn)成因情況復(fù)雜，在水庫(kù)除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)前對(duì)每座水庫(kù)病險(xiǎn)成因進(jìn)行認(rèn)真細(xì)致的分析也非常必要，這有助于項(xiàng)目設(shè)計(jì)具有針對(duì)性。

3 溢洪道泄洪流量計(jì)算問題

徽州區(qū)?。ǘ┬退畮?kù)除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)在復(fù)核水庫(kù)泄洪流量計(jì)算時(shí)，一概采用寬頂堰的泄流計(jì)算公式來復(fù)核溢洪道的過流能力，受皖南山區(qū)地形條件限制，徽州區(qū)小（二）型水庫(kù)的溢洪道相對(duì)較長(zhǎng)，進(jìn)口屬堰流，除進(jìn)口段外，其他溢流段均為明渠水流，宜分段計(jì)算，以最小的過水?dāng)嗝嬖O(shè)為該溢洪道通過的泄洪流量。依據(jù)水利工程設(shè)計(jì)規(guī)范，當(dāng)水平渠段長(zhǎng)δ與溢洪道進(jìn)口水深H之間比值小于等于10時(shí)（δ/H≤10），可按寬頂堰計(jì)算公式q=MH3/2計(jì)算單寬流量，復(fù)核溢洪道通過泄流能力，當(dāng)M=1.5～1.55、δ/H>10時(shí)，當(dāng)槽長(zhǎng)較短，結(jié)合已知的H、δ及糙率n，利用A=N2/H1/2×δ/H及A=（0.93-0.905B）/（B-2.8）求出常數(shù)B，查M-B關(guān)系圖，最后得到流量系數(shù)M的數(shù)值，然后根據(jù)公式q=MH3/2計(jì)算得到單寬流量。計(jì)算泄流量Q1，通過簡(jiǎn)單編程試算，使Q=Q1接近，此時(shí)得出的流量即溢洪道泄洪流量。另外，堰流計(jì)算公式中流量系數(shù)m作為常數(shù)代入公式計(jì)算，其中m的值是隨著溢洪道內(nèi)水深的變化面變化的。

4 加固措施缺少方案比較

徽州區(qū)?。ǘ┬退畮?kù)除險(xiǎn)加固工程設(shè)計(jì)在復(fù)核防洪標(biāo)準(zhǔn)不滿足規(guī)范要求后，沒有進(jìn)行方案比較，直接設(shè)計(jì)加大壩頂高程，或減小溢洪道底高程，以此達(dá)到或滿足除險(xiǎn)設(shè)計(jì)的防洪標(biāo)準(zhǔn)要求。通過方案比較，采用其他的切彎順直等整治措施，達(dá)到泄洪能力標(biāo)準(zhǔn)要求。一些?。ǘ┬退畮?kù)設(shè)計(jì)加大壩頂高程有其有利因素，如壩址附近填料豐富，價(jià)格、土質(zhì)、運(yùn)距等均符合填筑要求。降低溢洪道底高程設(shè)計(jì)一般不建議采納，主要降低蓄水量，減少了興利庫(kù)容，不利于滿足工程灌溉功能需求，同時(shí)，弱化了養(yǎng)殖功能。但通過方案比較，降低溢洪道底板后，興利庫(kù)容仍能滿足工程設(shè)計(jì)和實(shí)際灌溉需求，也可考慮采用降低設(shè)計(jì)。

5 防滲土工膜設(shè)置問題

①土工膜的錨固設(shè)計(jì)需進(jìn)一步完善。防滲土工膜具有良好的堵滲防漏功能，但如果土工膜與壩基、放水底涵、兩岸山體的錨固設(shè)計(jì)不完善、不合理，將會(huì)對(duì)水庫(kù)造成新的滲入點(diǎn)，造成壩體防滲效果不佳。設(shè)計(jì)土工膜與兩岸山體的錨固，宜在土工膜末端山體巖石位置，設(shè)置順坡截滲槽，槽底深入巖體不透水層25cm左右，現(xiàn)澆砼截滲墻，將土工膜澆入截滲墻20cm以上的位置。在壩基部分同時(shí)澆筑砼截滲墻、防滲墻，把壩基處土工膜錨固澆筑至截滲墻內(nèi)。放水涵及溢洪道進(jìn)口均采用現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)，并將土工膜錨固澆筑至混凝土200mm位置，從而達(dá)到壩體防滲設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

②考慮有些?。ǘ┬退畮?kù)運(yùn)行多年以及大壩迎水面的兩側(cè)山體巖石風(fēng)化情況，防滲土工膜鋪設(shè)設(shè)計(jì)可以從兩側(cè)順山體向上游延伸5～10m位置，將土工膜錨固澆入山體巖石不透水層防滲墻。主要是為了防止土工膜防滲只針對(duì)壩體而乎略壩體與山體銜接處，根據(jù)小型水庫(kù)現(xiàn)場(chǎng)安全檢查結(jié)果，存在有壩體與山體繞滲現(xiàn)象，延伸設(shè)計(jì)能夠達(dá)設(shè)計(jì)要求。

6 設(shè)計(jì)圖紙問題

徽州區(qū)?。ǘ┬退畮?kù)除險(xiǎn)加固的設(shè)計(jì)圖的設(shè)計(jì)要考慮概算工程量的計(jì)算復(fù)核，設(shè)計(jì)圖不應(yīng)過于簡(jiǎn)單，特別是壩體、溢洪道、放水涵三大件在設(shè)計(jì)復(fù)核后應(yīng)該得到完善。在壩體與溢洪道相接處、放水底涵與壩體結(jié)合面等是設(shè)計(jì)必須考慮的問題，尺寸標(biāo)注一定要明確精細(xì)，這些都是除險(xiǎn)加固的關(guān)鍵所在。

7 施工技術(shù)要求說明

小（二）型水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程設(shè)計(jì)，大多采用了圬工放水涵內(nèi)襯PE管防滲及內(nèi)壩迎水面土工膜防滲等措施設(shè)計(jì)，但PE管的選擇、接頭的處理、截滲環(huán)的位置設(shè)置、PE管與圬工涵間空隙填充處理、施工質(zhì)量控制等，都應(yīng)在設(shè)計(jì)說明中詳細(xì)說明，提出明確的施工規(guī)范和要求，包括對(duì)土工膜厚度的確定、鋪設(shè)前土質(zhì)填筑要求、土地工膜焊接技術(shù)要求、施工環(huán)境要求、質(zhì)量檢查方法、土工膜周邊的錨固施工方法、土工膜保護(hù)層施工注意事項(xiàng)等，均應(yīng)作出相應(yīng)的規(guī)定說明，如此便于現(xiàn)場(chǎng)施工操作和質(zhì)量監(jiān)控，確保各項(xiàng)設(shè)計(jì)措施落到實(shí)處。只有設(shè)計(jì)到位，技術(shù)說明的施工方法切實(shí)可行，才能使工程設(shè)計(jì)達(dá)到水庫(kù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，確保質(zhì)量合格。

8 結(jié)語(yǔ)

徽州區(qū)?。ǘ┬退畮?kù)除險(xiǎn)加固工程涉及面廣、情況相對(duì)復(fù)雜、工程原始資料缺乏、交通、地形等原因，再加上設(shè)計(jì)周期限制等因素，項(xiàng)目設(shè)計(jì)存在一些實(shí)際困難，設(shè)計(jì)成果難免有一些問題和缺陷。但工程設(shè)計(jì)是項(xiàng)目建設(shè)的第一步，設(shè)計(jì)成果的質(zhì)量直接關(guān)系到?。ǘ┬退畮?kù)除險(xiǎn)加固民生工程的質(zhì)量與效益，因此，如何準(zhǔn)確地確定水庫(kù)病情，提出切實(shí)可行的除險(xiǎn)方案，項(xiàng)目的設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)參與者必須面對(duì)的一個(gè)嚴(yán)肅的問題。

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