水库除险加固工程论文

1工程概况

立新水库位于万安县弹前乡新桥村，是一座以灌溉为主，兼顾防洪、发电及养殖等综合效益的小(一)型水库。工程于1969年10月动工兴建，1972年6月建成，水库主要建筑物有大坝、溢洪道、坝下涵管和电站等。大坝为均质土坝，坝顶高程为198．75～199．46m，坝顶长约145．4m，顶宽为4．0m，最大坝高35．55m。大坝沿两侧岸坡设排水沟，宽0．4～0．6m。溢洪道位于大坝右岸的天然垭口处，为开敞式宽顶堰，由进口段、控制段、泄槽段和消力池组成。进口段长约6．0m，底板未衬护;控制段堰顶高程为193．43m，溢流净宽为14．40m，长15．0m，底板为厚0．3m混凝土衬砌;泄槽段净宽缩至11．0m，末端底高程172．88m，底板采用混凝土衬砌;消力池长8．0m，深1．0m，钢筋混凝土结构。坝下涵管位于大坝右侧底部，为现浇钢筋混凝土圆管，总长215．0m，内径0．7m，壁厚0．25m。涵管设两个进水口，高进水口底高程为178．93m，钢闸门控制;低放空进水口底高程为172．40m，木板闸门控制，两进水口通过斜管连接，出口底高程为171．8m。涵管出口接压力钢管至输水明渠，涵管出口另接有旁通放空闸阀。

2水库存在的主要问题

⑴大坝上游坡干砌块石护坡风化、破碎严重，多处出现松动、塌陷等现象，马道之上未护坡;下游坡干砌块石护坡未设垫层，坝面未排水设施。当库水位达193．43m以上时，下游坝脚出现多处集中渗漏点，渗水量约2．0L/s;左坝肩与山体结合处，有一集中渗漏点，漏水量随库水位升高而增大。下游坝脚未设反滤排水设施。大坝蚁害较严重。⑵坝体土土质较差，渗透系数不满足规范要求。坝体浸润线位置偏高，出逸点高程及位势均较高;坝体内水平坡降稍大，渗流出口无保障。在正常、设计及校核水位时，下游坝坡抗滑稳定安全系数均不满足规范要求。⑶坝基主要岩体具中等透水性，且混凝土截渗墙仅进入基岩0．5m，坝基整体防渗性能差，存在渗漏问题。左右坝肩表层粘土质砂较薄，下伏全风化黑云母花岗岩具中等透水性，左、右坝肩存在渗漏问题。⑷溢洪道进水渠基岩及堰顶底板混凝土冲刷、剥蚀严重，凹凸不平。泄洪时泄槽底板下部漏水严重。下游消力池水毁严重。⑸坝下涵管闸门无法正常启闭，漏水严重。涵管高进水口平板钢闸门锈蚀严重，已无法正常启闭。涵管启闭排架有裂缝，启闭机老化破损，螺杆锈蚀、弯曲，无法正常启闭。出口蝶阀锈蚀及老化，漏水严重。⑹水库无水、雨情观测设施，大坝安全监测设施不完善。水库通讯、管理设施简陋，无交通工具;进库公路标准低，路况差。

3设计洪水分析

3．1流域概况。立新水库位于万安县，属赣江水系弹前河，水库地理位置东径114°49'，北纬26°13'。据1988年《万安县立新水库加固处理设计书》中记载，水库控制流域面积为8km2，主河道长为4．2km，平均坡降为59．6‰;本次采用1∶50000的航测图对流域参数进行了复核，其结果为集雨面积8．01km2，主河道长为4．27km，主河道平均坡降为57．4‰。3．2水文气象。本流域属暖温带气候区，一年四季分明，气候温和，阳光充足，降水量丰沛。流域内年降雨量在1200～1400mm之间，4～6月份降雨较多，8月份后降雨减少。多年平均气温约为18℃，最高气温为40．9℃，最低气温为零下6．5℃，平均气温为18．4℃，多年最大风速为30m/s(2002年)。3．3设计洪水计算。立新水库所在流域无实测流量资料，也无出、入库流量观测资料，故立新水库流域属无水文资料地区，同时在本流域附近也没有合适水文站资料可以移用。因此，本次立新水库除险加固设计洪水，采用《江西省暴雨洪水查算手册》中推荐的方法，根据设计暴雨推求，据《手册》使用说明，集水面积小于30km2的流域一般采用推理公式法推求设计洪水。设计洪水计算成果，见表1。

4工程地质条件

4．1区域地质概况。工程区及附近出露地层主要为燕山早期岩浆岩(γb52－1a)及第四系松散堆积层(Q)。4．2地形地貌及物理地质现象。坝址地处山间盆地的河谷出口，属构造剥蚀丘陵地貌，坝址两侧山体较雄厚，山顶呈浑圆状，左侧山顶高程为418．8m，右侧山顶高程为294．7m。坝轴线走向为N16．7°W，两岸较对称，左岸坡度为23°～25°，坡度一般较缓，右岸坡度亦较缓，坡度为27°～30°，坝址河谷形态呈“U”字型。坝址所处河流为山间河谷，水流蜿蜒弯曲，河床比降较大，坝址区阶地不发育，库水呈NEE向流经坝址。坝址两岸山体大部分为基岩裸露，山体表部岩体一般呈全风化状，右岸山体局部分布有第四系残积层，全风化岩体及第四系残积层抗冲性和稳定性均较差，坝址两岸山体沟蚀较为严重，分布有多条小冲沟，除坝址右侧之上坝公路见有多处小范围的崩塌现象影响公路运行外，未见其它不良的物理地质现象，近坝库岸基本稳定。4．3地质构造。坝址区岩体局部有错动现象，石英脉体较为发育，在基岩出露点经地质测绘，未见较大断层分布，坝址岩体节理裂隙较为发育。在较完整的岩芯中倾角13°～18°、70°～85°节理较发育，频率一般5～8条/m，面上多见铁锰质渲染，取芯中局部见有石英脉。4．4岩土体透水性。据坝轴线渗透剖面图，自基岩面以下:中等透水层广泛分布于坝基及两坝肩岩体中，揭露厚度为5．0～8．7m;其下为弱透水层，揭露厚度为4．8～24．9m(未揭穿)。

5工程布置及建筑物加固设计

5．1大坝加固设计。大坝为均质坝，坝顶高程198．75m，坝顶长145．4m，坝顶宽4m。大坝上游坝坡坡率1∶3．85，上游坡采用30cm×30cm、厚12cm六边形混凝土预制块护坡，下设15cm厚砂卵石垫层;下游坝坡在高程183．16m设置一马道宽度2．5m，坡率1∶3．0，下游坡面采用草皮护坡，坝面设置纵横排水沟，并设置反滤排水设备。在大坝左右岸与山体结合处及下游坝坡设50cm×50cm排水沟。大坝灭白蚁处理。5．2溢洪道加固。增做进水渠混凝土底板，将风化剥蚀严重的溢流堰底板和泄水陡槽底板、边墙拆除重做，挑流鼻坎下游加做混凝土消能防冲护坦和边墙。在溢洪道进水渠前沿设一道60m长水泥防渗帷幕灌浆，解决溢洪道地基全风化岩层透水性大造成渗漏的问题。5．3新建灌溉引水系统。在大坝右岸山体中布置灌溉引水隧洞，开凿隧洞及闸门竖井，闸门、启闭机拦污栅更新。

6结论和建议

⑴立新水库地理位置重要，下游有新桥村委会和弹前乡圩镇，是弹前乡的政治经济中心，人口密集。水库一旦失事，将对当地的人民生命财产造成巨大损失。建议尽快开展水库除险加固建设，以更好地发挥水库灌溉、防洪、发电和养殖等工程效益。⑵建议水库管理单位尽快落实机构、人员以配合除险加固建设的顺利进行。⑶为了更好的发挥水库的工程效益和确保大坝安全运行，建议在库区设立一套水文自动测报系统，在大坝附近设置气象观测设施，以便随时掌握库区的水文、气象情况，为水库的合理调度提供科学依据。同时，水文、气象资料是水库运行安全论证分析的基础，建议成立资料室由专人负责对水文、气象资料及水库运行状况进行认真的观测、记录、整理、分析、存档等工作。

参考文献

［1］王洪伟，马丽，刘智．营口市小型水库病险分析及加固措施［J］．水利规划与设计，2014(07)

［2］李杨．东沟水库除险加固工程施工组织设计［J］．中国科技信息，2012(07)

［3］周媛，杨芬，杨晓雪．海龙川水库除险加固工程设计［J］．黑龙江水利科技，2013(02)

作者:温庆胜 单位:万安县水利局