1、小城水庫除險加固設計-水利治理摘要：小城水庫運行多年，在防洪、灌溉、養殖等方面發揮了巨大社 會效益和經濟效益同，但由于水庫修建在文革時期，受當時條件限制， 主要樞紐工程存在安全隱患較多，險情時有發生，急需進行除險加固。 本文介紹了小城水庫除險加固設計中的技術處理，包括大壩上下游護坡，大壩灌漿處理，溢洪道改造處理，增設安全檢測系統；修建防汛搶險公路。經采取以上加固措施后，保證了水庫大壩正常運用。關鍵詞：小城水庫、除險加固、大壩、溢洪道1、概述1、1工程概況小城水庫位于吉林省舒蘭市小城鎮東南 6.5公里。壩址座落于細 鱗河支流的黃梁河上。水庫集雨面積為75.2km2,河長18.7km,河道 比降7

2、.06%，坡面長762m,屬于大陸性氣候，多年平均降雨量為 750mm。水庫總庫容1420萬m3;校核洪水位315.48米，相應庫容為 1420萬m3;設計洪水位314.90米，相應庫容為1250萬m3;正常蓄水 位314.75米，相應庫容為1200萬m3;死水位306.70米，相應庫容為 50萬m3。水庫設計灌溉面積5.01萬畝，有效灌溉面積4.35萬畝。 是一座中型水庫以防洪、灌溉為主兼養魚等綜合利用蓄水工程。工程等別為3等，主要建筑物為3級。水庫設計洪水標準為50年一遇洪 水設計，二百年一遇洪水校核，五百年一遇洪水保壩。1.1工程樞紐建筑物小城水庫主要由大壩、溢洪道、輸水建筑物組成大壩為

3、混合壩，由均質壩和粘土斜墻壩構成，壩長 617.4米，寬 6.5米，壩頂高程316.56米，最大壩高13.8米。上游坡比1: 3,下 游坡比1： 2.5，內坡為塊石護坡，外坡為草皮護坡。溢洪道位于大壩右端，基礎座落在花崗巖上，為岸邊式溢洪道， 由引渠、閘室、泄槽、消力池、海漫段及尾水渠組成。溢流堰為實用 堰，堰頂高程311.80米，設四孔平板鋼閘，每孔凈寬2.5米。中墩下 設灌溉取水底孔?？椎赘叱?06.70米。輸水建筑物位于溢道左、右兩側。左側輸水建筑物為臨時鐵皮渡 槽，右側輸水建筑物為混凝土暗管。2、工程存在的主要問題和除險加固必要性小城水庫1966年興建，1970年竣工。由于水庫建于文革

4、時期， 由受當時特殊歷史條件所致。工程標準低，施工質量差，隱患多，汛 期險情較嚴重，始終被列為險庫。根據鑒定為三類壩。2.1大壩壩頂高程不夠根據水利水電樞紐工程等級劃分及設計標準（山區、丘陵部分）SDJ12-78;水庫屬三等工程主要建筑物級別為 3級，洪水標準為 五十年一遇洪水設計，千年一遇洪水較核。原二百年一遇洪水較核， 不滿足防洪要求。經壩頂高程復核計算，壩頂高程316.56米，較千年一遇洪水標準所需的高程低 1.59米。小城水庫壩頂高程不滿足規 范規定的防洪要求。2.2大壩壩坡抗滑穩定存在隱患采用瑞典圓弧法對壩坡進行抗滑穩定計算。 經計算上游壩坡均質壩和斜墻壩段滿足抗滑穩定安全系數，只是

5、塊石護坡局部破壞嚴重。下游壩坡大部分陡于1： 2.5,均質壩和斜墻壩的抗滑穩定安全系 數正常情況分別為1.18和1.08,經計算下游坡樁號0+500壩段最小 抗滑穩定安全系數為1.08，小于規范規定，存在結構不穩定問題。2.3大壩滲漏大壩壩基滲漏從水庫建成以來一直存在，壩前粘土鋪蓋破壞嚴 重，已不起防滲作用。壩基出現滲透破壞，壩后坡多次出現塌陷。樁 號0+240和0+440米剖面實際出逸比降大于允許比降，根據滲流穩定 試驗也證明了壩基已發生滲流破壞。2.4溢洪道狀況溢洪道位于大壩右端，為岸邊式溢洪道。由引渠、閘室、泄槽、 消力池、海漫段及尾渠組成。溢洪道運行 30多年，僅1988年進行一 次維

6、修?，F閘墩、邊墻、堰面、底板等部位表面砼蝕，個別部位鋼筋 外露;閘墩兩側刺墻部位嚴重漏水；灌溉底孔閘門井內壁嚴重破壞，不 能正常使用；消力池底板掀起，左邊墻內傾；右邊墻局部已斷裂；海漫段 漿砌石嚴重破壞。2.5水庫無安全監測設施小城水庫安全監測方面沒有任何觀測設施。無法對大壩進行安全 監測，不利于大壩運行管理。2.6輸水建筑物流量不足輸水建筑物位于溢洪道左、右兩側。左側輸水建筑物為臨時鐵皮 渡槽，接明渠。右側輸水建筑物為混凝土暗管，年久失修，不能正常使用。兩側輸水洞已不能滿足灌溉用水需求。2.7水庫管理設施水庫供電通訊容量嚴重不足；小城鎮至水庫的6.5公里防汛路面 為砂石路，雨季機動車無法通行

7、，不能滿足防洪搶險交通要求，需修 筑。綜上所述，為了更好地發揮小城水庫經濟效益和社會效益，根據國家相關政策要求，盡早對工程進行全面的除險加固建設是十分必要 的。3、除險加固設計3.1 土壩設計3.1.1 土壩壩頂設計水庫的壩頂高程不滿足千年一遇洪水要求，為滿足要求將壩頂高 程加高至316.76米，最大壩高14.2米。原壩頂沒有防浪墻，現在壩 頂上游增設“L型防浪墻，頂高程317.96米，高出防滲體1.8米，防 浪墻高1.2米。壩頂由原來6.5米加寬至7.7米，壩軸線不變。路面 采用砂石路面，并以2%的坡度坡向下游。3.1.2大壩壩坡設計大壩上游高程308.36米以上塊石護坡局部破壞部分重新翻修

8、砌 護，308.36米以下部分采用原壩坡棄料塊石壩坡控制在1: 3,抗滑穩定計算滿足要求。下游壩坡陡于1: 2.5不滿足抗滑穩定要求。為保證水庫正常運行將壩坡進行補坡填筑，控制在 1: 2.5,并采用碎石 護坡。3.1.3大壩灌漿設計由于大壩壩基0+2800+617.4米壩段存在滲漏現象，因此必須 對其進行垂直防滲與壩后水平壓滲聯合處理，擬定了兩個方案。方案一：垂直防滲采用定噴板與靜壓灌漿相結合，壩后做水平壓滲。對壩樁號0+2800+617.4米段的壩基，在基巖以上各層內做定 噴板墻;在基巖內做靜壓灌漿帷幕。在下游壩腳做壓滲平臺，平臺末 端設排水溝。方案二：垂直防滲采用灌漿帷幕，壩后做水平壓滲

9、。對壩樁號 0+2800+617.4米段的壩基，在基巖以上各層內設一排灌漿孔。 壩后 壓滲與定噴方案相同。經過對施工條件、施工方法、工期及投資等方面比較，設計推薦 采用定噴方案。后因各種原因，改為塑性砼防滲墻方案。塑性砼防滲墻采用進口鋼絲繩薄壁抓斗成槽，泥漿護壁，泥漿下直升導管法澆筑砼成墻。3.2溢洪道加固設計根據溢洪道設計規范SDJ3489規定將原檢修橋拆除，將 引渠導流墻、閘墩加高至 316.76米。結合閘墩加高，為了滿足啟閉 設備運行需要，將原開敞式啟閉機改為封閉式。引水灌溉底孔閘門井 根據實際破壞情況進行徹底修復。泄槽段根據水面線計算成果，將邊 墻普遍加高30厘米，樁號0+280斷面加

10、高90厘米。原消力池底板掀 起重新修建。新設海漫段底坡1/1000。閘室底板齒墻平面內左右各新 建一刺墻，刺墻底與齒墻位于同一高程，與邊墩整體連接。3.3輸水建筑物設計結合工程設計將原溢洪道左側臨時輸水建筑設計成由涵洞、U型槽、渡槽及尾渠組成的永久性建筑物。引水灌溉流量按2m3/s設計。右側輸水建筑物拆除重建，采用鋼筋混凝土U型槽明渠，設計流量為 0.8m3/s。3.4大壩安全監測系統設計3.4.1水位監測上游水位觀測的測點，根據實際情況在閘前水面平穩、受風浪和 放水影響小的位置采用水位標尺進行觀測。3.4.2大壩監測大壩壩體沉降過程基本完成，僅采用鋼弦式孔隙水壓力儀對壩體 及壩基內孔隙水壓力進行觀測。本次觀測設計共設三個觀測斷面， 分 別位于樁號壩0+350、壩0+440、壩0+560處，每個斷面埋設四組測 頭。3.4.3增設水情觀測設備一套。3.5防汛搶險公路及管理設施水庫防汛搶險公路雨季不能滿足防汛搶險交通要求，對該長 6.5 公里砂石路，重新修建成水泥路。水庫供電通訊容量嚴重不足，增設 一臺80KVA節能變壓器與原80KVA變壓器并列運行。4、結論小城水庫大壩的除險加固設計措施主要有：提高防洪標準：土壩加高；上下游護坡；壩基防滲處理；溢洪道維修加固；輸水建筑物新建；增 設安全檢測系統