李浩

撫順市水利勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，遼寧撫順113000

莫家溝水庫(kù)除險(xiǎn)加固的必要性和洪水調(diào)節(jié)計(jì)算

李浩

撫順市水利勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，遼寧撫順113000

在描述水庫(kù)概況、新賓縣社會(huì)經(jīng)濟(jì)現(xiàn)狀和莫家溝水庫(kù)工程現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，說(shuō)明了水庫(kù)除險(xiǎn)加固的必要性，對(duì)水庫(kù)死水位和防洪限制水位進(jìn)行了復(fù)核，并完成了水庫(kù)洪水調(diào)節(jié)計(jì)算

水庫(kù)除險(xiǎn)加固；洪水調(diào)節(jié)計(jì)算

reservoir reinforcement; floods adjustment calculation

1 水庫(kù)概況

莫家溝水庫(kù)位于蘇子河支流二道河子上。壩址位于新賓滿族自治縣新賓城郊鄉(xiāng)后倉(cāng)村東北2.5km，壩址以上集水面積7.5km2，河道長(zhǎng)度4.86km，河道平均比降23.4‰，水文分區(qū)屬Ⅲ3。

莫家溝水庫(kù)于1991年10月開工，由吉林省通化市第一建筑公司施工，1992年竣工。業(yè)務(wù)主管部門為縣水務(wù)局?？⒐ず笪闯闪⑺畮?kù)管理所，為便于水庫(kù)管理，由城郊鄉(xiāng)水利管理站直接管理，隸屬城郊鄉(xiāng)政府。

莫家溝水庫(kù)是以灌溉為主，兼顧防洪、水產(chǎn)養(yǎng)殖等綜合利用的小（1）型水利樞紐工程。樞紐等別為四等工程，原校核標(biāo)準(zhǔn)采用500年一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)，相應(yīng)水位65.46m，相應(yīng)庫(kù)容128.73萬(wàn)m3；設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)采用30年一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)，相應(yīng)水位64.76m，相應(yīng)庫(kù)容114.80萬(wàn)m3；正常蓄水位63.10m，相應(yīng)庫(kù)容84. 60萬(wàn)m3；汛限水位63.10m，相應(yīng)庫(kù)容84. 60萬(wàn)m3；死水位54.30m，相應(yīng)庫(kù)容4.50萬(wàn)m3。

2 水庫(kù)除險(xiǎn)加固的必要性

2.1 新賓縣社會(huì)經(jīng)濟(jì)現(xiàn)狀

新賓縣位于遼寧省東部山區(qū)，位于長(zhǎng)白山龍崗山的余脈延伸部分。地處東經(jīng)124°15′~125°27′26″，北緯41°14′~41°58′50″，東與吉林省通化縣、柳河縣相接，西與撫順縣毗鄰，北與清原縣接壤，南與本本溪、桓仁縣相連。

新賓境內(nèi)東西長(zhǎng)100km，南北寬83公里，境內(nèi)總面積4287.38平方公里，轄15個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)、14個(gè)國(guó)有林場(chǎng)、180個(gè)行政村。到2005年末全縣總?cè)丝?0.6萬(wàn)人（男15.6萬(wàn)人，女15.0萬(wàn)人），共95871戶，其中農(nóng)業(yè)人口2 1.9 8萬(wàn)人；全縣總耕地面積3. 99ha，其中水田1.08 ha，旱田2.91 ha；農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值10.06萬(wàn)元，其中農(nóng)業(yè)4.97萬(wàn)元，林業(yè)1.01萬(wàn)元，牧業(yè)1.87萬(wàn)元，漁業(yè)2.13萬(wàn)元，服務(wù)業(yè)0.065萬(wàn)元。農(nóng)村居民家庭總經(jīng)營(yíng)收入5109元/人，純農(nóng)業(yè)收入2487元/人，主要糧食作物有水稻、玉米、大豆；經(jīng)濟(jì)作物有果樹、蔬菜等；土特產(chǎn)品有榛子、木耳、山野菜等。隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，新賓縣農(nóng)業(yè)已由傳統(tǒng)型農(nóng)業(yè)向經(jīng)濟(jì)型農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)變，并已經(jīng)形成一定規(guī)模。

新賓縣交通發(fā)達(dá)，其中有：省級(jí)公路307公里共4條，縣級(jí)公路共348km，16條，鄉(xiāng)級(jí)公路511公里共66條。為全縣的經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了有利的條件。其他如電話、移動(dòng)通信、有線電視、郵電、教育、衛(wèi)生等也有很大發(fā)展。

2.2 莫家溝水庫(kù)工程現(xiàn)狀

2.2.1 大壩工程現(xiàn)狀

大壩壩型為黏土心墻壩，壩長(zhǎng)242.00m，壩頂高程為66.02～66.55m，壩頂寬3.5m，壩頂?shù)缆窞橥谅?。大壩上游現(xiàn)狀坡比1：2. 50、1：3.0，下游現(xiàn)狀坡比1：2.25、1：2.50，黏土心墻尺寸由1992年資料圖紙查得，最大底寬6.00m，上寬2.00m，頂高程64.45m。

2.2.2 溢洪道工程現(xiàn)狀

溢洪道位于右壩端，為開敞式正槽溢洪道，由進(jìn)口段、堰體段、泄槽段及尾水渠段組成。

進(jìn)口段底高程為62.35m，底寬10m；溢流堰為折線型實(shí)用堰，堰頂高程為63.10m，堰體段邊墻為重力式漿砌石擋土墻，墻頂高程66.54m，墻頂寬0.6m。泄槽陡坡段長(zhǎng)42.75m，寬10m，底坡i=0.026，泄槽邊墻為重力式漿砌石擋土墻，墻高1.7～2.2m。溢洪道底板為0.2m厚鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，無(wú)消能設(shè)施。

2.2.3 輸水洞工程現(xiàn)狀

輸水洞設(shè)在大壩左側(cè)山體內(nèi)，輸水洞全長(zhǎng)為164.00m，輸水洞尺寸為1.2×1.8m ，進(jìn)口底高程54.30m，出口底高程53.00 m。

2.2.4 莫家溝水庫(kù)樞紐工程現(xiàn)狀存在的問(wèn)題

2007年2月，由遼寧省水利水電工程質(zhì)量檢測(cè)中心對(duì)莫家溝水庫(kù)樞紐建筑物進(jìn)行全面的安全和質(zhì)量檢測(cè)，2007年5月，新賓滿族自治縣水務(wù)局和新賓滿族自治縣水利勘測(cè)設(shè)計(jì)室完成了《莫家溝水安全分析綜合評(píng)價(jià)報(bào)告》。經(jīng)分析，現(xiàn)有樞紐工程現(xiàn)狀存在的主要問(wèn)題是：

（1）大壩工程存在問(wèn)題

①上游壩坡為塊石護(hù)坡，由于水位變動(dòng)及風(fēng)浪淘刷，塊石護(hù)坡凹凸不平，在正常蓄水位以上常有塊石翻起，墊層被淘空，個(gè)別護(hù)坡塊石風(fēng)化嚴(yán)重。

②下游壩坡為碎石護(hù)坡，薄厚不均，局部露土，造成壩坡石沖刷產(chǎn)生水土流失。下游無(wú)上壩臺(tái)階，不方便日后的運(yùn)行管理。

③大壩無(wú)防浪墻。

（2） 溢洪道工程存在的問(wèn)題

①溢流道兩側(cè)未設(shè)截水墻，當(dāng)發(fā)生洪水時(shí)，水從溢洪道兩側(cè)繞滲，嚴(yán)重威脅溢洪道。

②經(jīng)過(guò)多年使用溢洪道陡槽兩側(cè)邊墻、底板有多處裂縫，嚴(yán)重漏水，表面混凝土部分脫落，已達(dá)不到防洪抗沖要求，嚴(yán)重威脅著泄洪安全。

③溢洪道無(wú)消能設(shè)施。

④溢洪道右側(cè)山體，風(fēng)化嚴(yán)重，常有石塊脫落至溢洪道內(nèi)，如汛期發(fā)生大面積山體滑坡，堵塞泄槽，造成無(wú)法正常泄洪，威脅大壩安全。

（3）輸水洞工程存在的問(wèn)題

①輸水洞出口消力池為漿砌石結(jié)構(gòu)，經(jīng)過(guò)多年運(yùn)行，破損嚴(yán)重，兩側(cè)邊墻已經(jīng)倒塌。

②輸水洞啟閉設(shè)備已十分老化，不能正常使用。

2.3 工程除險(xiǎn)加固的必要性

莫家溝水庫(kù)于1992年竣工后，至今樞紐工程已經(jīng)運(yùn)行16年，主要建筑物存在安全隱患，水庫(kù)處于十分危險(xiǎn)的運(yùn)行狀態(tài)，水庫(kù)下游有后倉(cāng)、前倉(cāng)、黃旗、秋木4個(gè)村，下游灌溉水田面積3900畝。水庫(kù)一旦失事將關(guān)系到水庫(kù)下游所有人民的生命財(cái)產(chǎn)安全，水庫(kù)下游的縣級(jí)公路也將受到威脅。所以，盡快實(shí)施莫家溝水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程是十分迫切和必要的。

3 水庫(kù)死水位的復(fù)核

水庫(kù)的死水位確定主要考慮水庫(kù)泥沙淤積要求和養(yǎng)魚衛(wèi)生要求確定，水庫(kù)的原設(shè)計(jì)死水位為54.30m。

莫家溝水庫(kù)壩址處年平均懸移質(zhì)年輸沙模數(shù)為100 t/km2，年平均輸沙量為0.075× 104 t/年,推移質(zhì)按懸移質(zhì)的20%計(jì)，水庫(kù)的設(shè)計(jì)淤積年限為20年，泥沙容重取1.3t/m3,則水庫(kù)淤積量為1.38萬(wàn)m3。

由水位－庫(kù)容曲線查得相應(yīng)水位為52. 94m。水庫(kù)運(yùn)行多年，上游植被較好，故水庫(kù)泥沙淤積少，經(jīng)分析比較，考慮水庫(kù)泥沙淤積、下游農(nóng)業(yè)用水要求和養(yǎng)魚衛(wèi)生要求，水庫(kù)死水位仍維持54.30m不變，相應(yīng)庫(kù)容為4.50萬(wàn)m3，相應(yīng)水面面積為1.95萬(wàn)m2。

4 水庫(kù)洪水調(diào)節(jié)計(jì)算

4.1 防洪限制水位復(fù)核

莫家溝水庫(kù)溢洪道無(wú)閘門控制，因此溢流堰頂高程即為防洪限制水位。本次設(shè)計(jì)對(duì)原運(yùn)用方式不做變動(dòng)，防洪限制水位仍采用堰頂高程63.10m不變。

4.2 水庫(kù)的防洪調(diào)度方式

莫家溝水庫(kù)溢洪道無(wú)閘門控制，故防洪限制水位即為溢流堰定高程63.10m，起調(diào)水位即為防洪限制水位。

4.3 各頻率設(shè)計(jì)洪水調(diào)節(jié)成果

根據(jù)莫家溝水庫(kù)防洪調(diào)度運(yùn)行方式，對(duì)樞紐各頻率設(shè)計(jì)洪水進(jìn)行調(diào)節(jié)計(jì)算。樞紐設(shè)計(jì)洪水調(diào)節(jié)計(jì)算見(jiàn)表1。

表1 莫家溝水庫(kù)樞紐洪水調(diào)節(jié)計(jì)算成果表

本次除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)，三百年校核洪水位66.05m。比原五百年校核洪水位高0.59m。三十年設(shè)計(jì)洪水位65.12m，比原三十年設(shè)計(jì)高0.36m。

Necessity of Mo Jia Gou Reservoir reinforcement and Floods Adjustment Calculation

Li Hao
Water Resource Investigation and Design Institute of Fushun City, Fushun 113000, Liaoning, china

Based on describing the reservoir situation, xin bin county social and economic situation, and mo jia gou reservoir project with the status quo,this paper explained the necessity of the reservoir reinforcement, reviewed the reservoir flood limit water level and dead water level, and completed of the reservoir flood regulation calculation.

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.14.017