關英華，孫宇群，梁宏晨

(北安市水務局，黑龍江北安164000)

1 工程概況

西邊水庫位于通肯河六道溝右側支流上，壩址在北安市通北鎮(zhèn)西11 km，水庫控制流域面積19.60 km2，總庫容約為300.3萬m3。該水庫是一座以防洪、灌溉為主，兼顧養(yǎng)魚、旅游等綜合利用的小(1)型水庫，設計灌溉面積80 hm2，水庫保護下游通克公路、立業(yè)村2 000人及400 hm2耕地。

西邊水庫始建于1958年，由人民公社組織群眾自行施工，施工質量很差。1967年基本建成投入使用。水庫由大壩、溢洪道和輸水洞組成。大壩為均質土壩，壩長541 m，現狀壩頂高程為218.16～218.51 m，上游坡比為 1∶2.6～1∶3.0，下游坡比為1∶1.7 ～1∶2.1，壩頂有交通要求。輸水洞為鋼筋混凝土方涵，洞身斷面尺寸為1.2 m×1.2 m，設一扇木板閘門，設計最大引水流量為8 m3/s。溢洪道為開敞式漿砌石結構，堰頂凈寬15 m，堰頂高程為215.80 m，最大泄量為33 m3/s。

2 防洪標準復核

2.1 水庫規(guī)模復核

2.1.1 設計標準

西邊水庫原按20 a一遇洪水設計，200 a一遇洪水校核。本次根據行業(yè)標準復核后，西邊水庫屬于Ⅳ等工程，建筑物為4級，復核采用20 a一遇洪水設計，100 a一遇洪水校核，灌溉保證率為75%。

2.1.2 興利規(guī)模

水庫原設計死水位213 m，死庫容31萬m3。根據水庫現有規(guī)模，考慮水庫淤積的影響以及冬季冰厚較大的因素，原定死水位偏低，不利于水庫養(yǎng)魚，本次復核將水庫死水位確定為214.8 m，相應死庫容為118萬m3。

興利規(guī)模復核按死水位和年徑流計算及灌溉用水年內分配確定水庫興利水位。經計算水庫設計年來水量為86.2萬m3，年灌溉用水量約為80萬m3，年來水量大于用水量，興利庫容按年調節(jié)計算為44.9萬m3，水庫興利總庫容為162.9萬m3，相應興利水位215.42 m。低于原設計興利水位，因此仍采用原設計興利水位215.8 m，相應庫容191.6 萬 m3。

2.1.3 洪水調節(jié)

水庫現有溢洪道凈寬15 m，以堰頂高程215.8 m作為起調水位。按泄流公式計算水庫泄流量:

式中:取m=1.5;b=15m;H為堰上水頭，m。

采用水量平衡公式:

調洪計算成果見表1。

表1 調洪計算成果表

復核水庫設計洪水位216.47 m，校核洪水位217.07 m。

2.2 壩頂高程復核

壩頂高程等于水庫靜水位與超高之和，分別按設計洪水位加正常運用情況的壩頂超高和校核洪水位加非常運用情況的壩頂超高計算，并選用其中較大值。

按照《碾壓式土石壩設計規(guī)范》，壩頂在水庫靜水位以上的超高由下式確定:

經計算壩頂高程:

正常情況:V正=設計水位+y正=218.40 m

非常情況:V非=校核洪水位+y非=218.60 m

壩頂高程計算成果見表2。

表2 壩頂高程計算成果表

設計壩頂高程取218.60 m，水庫大壩現有壩頂高程為218.16 m，未滿足設計要求需加高。

根據《大壩安全評價導則》規(guī)定，經防洪標準復核，大壩安全級別為C級。

3 工程質量評價

3.1 壩體質量及評價

工程地質勘察所揭露的土層表明，壩體填筑土基本為低液限黏土，為黃色－黃黑色，出現了多個大孔隙比高壓縮性土。壩體填筑土的垂直滲透系數大部分為＜10－4cm/s，基本可以滿足設計要求。壩體施工填料不均一，壓實固結質量一般。

3.2 壩基穩(wěn)定性及滲透性評價

經鉆孔取樣分析，壩基施工時清基一般，壩基主要為灰黃色－黑色低液限黏土，含有少量有機質，壩基土穩(wěn)定性一般;壩基土為弱透水的黏性土層，未發(fā)現透水，壩基滲透穩(wěn)定。

3.3 溢洪道及輸水洞工程地質條件及評價

通過勘察揭露發(fā)現，工程所在地區(qū)的巖土層為沖洪積低液限黏土，為微弱透水層，不可發(fā)生滲透破壞。

1層:壩體填筑低液限黏土，黃色－黃黑色，可塑厚度4.5 m。

2層:低液限黏土，可塑，弱透水，承載力特征值［R］=170 kPa，厚度2.8～3.0 m。

3層:低液限黏土，灰色，可塑，弱透水，承載力特征值［R］=170 kPa，厚度4.5～4.7 m。

工程基礎底板置于低液限黏土上，地基承載力特征［R］=170 kPa，與混凝土底板的摩擦系數建議值為f=0.25，地基的抗滑穩(wěn)定性一般。

綜上，壩體填筑基本為低液限黏土，質量一般，土料不均一，施工質量差，大壩上游只有部分干砌石護坡并且質量很差，已不能起到保護壩體的作用。溢洪道和輸水洞堰體、消能防沖設施均已被沖毀，其他部分也毀壞嚴重，不能正常運用，嚴重威脅大壩的安全。根據《大壩安全評價導則》規(guī)定，水庫主體工程質量綜合評價為不合格。

4 滲流安全評價

4.1 大壩滲流量計算

該水庫壩體和壩基上部均為低液限黏土，根據地質資料分析，滲流采用不滲水地基計算，經計算，通過壩體總滲流量:①設計洪水位時Q總=3 256 m3/a;②校核洪水位時Q總=5 131 m3/a;③1/3壩高水位:Q總=289 m3/a。壩體滲漏量很小，不需做防滲處理。

4.2 滲透穩(wěn)定評價

大壩工程按壩后無水，壩前最大作用水頭下的出逸高度情況計算，經計算:背水坡逸出口段J出逸=0.46;壩腳處比降:J=0.52;允許比降:J允=0.43。該背水坡出逸段及壩腳處均不滿足滲透穩(wěn)定要求，易發(fā)生流土現象，需在大壩背水坡做防滲處理，以增加滲透穩(wěn)定性。

輸水洞地基雖為低液限黏土，但洞身分縫處已脫節(jié)，引水流量較大時，產生接觸沖刷破壞，此處壩體滲流不穩(wěn)定。

根據《大壩安全評價導則》規(guī)定，滲流安全綜合評價為C級。

5 大壩安全綜合評價

1)經防洪標準復核，工程現有壩頂高程低于設計壩頂高程0.44 m。

2)大壩填筑質量差，上游干砌石護坡質量差，下游無貼坡排水，壩頂無通車路面，大壩工程質量不合格。

3)壩下游坡出逸段及壩腳處滲透比降大于允許值，可發(fā)生滲透破壞，壩坡滲流不穩(wěn)定;輸水洞與壩體接觸處沖刷破壞，滲流狀態(tài)不安全。

4)溢洪道和輸水洞工程進口段、消能防沖設施均已毀壞，閘門啟閉設備無法使用，整體工程不能正常使用。并且嚴重威脅著大壩的安全，其結構不穩(wěn)定。

5)無大壩觀測設施，運行中工程有關指標不能測定。

根據《大壩安全評價導則》(SL258－2000)規(guī)定，綜合專項安全性級別，西邊水庫大壩安全綜合評價為C級，綜合評定為三類壩。鑒定為重點小(1)型病險水庫。

［1］歷洪雨，馬妮娜，王宏光.水庫大壩安全評價實例剖析［J］.黑龍江水利科技，2006，34(5):43 －46.