鬧德海水庫壩址位于遼河支流柳河中上游，界于內(nèi)蒙古庫倫旗庫倫鎮(zhèn)和遼寧省阜新市彰武縣滿堂紅鄉(xiāng)鬧德海村之間。是遼河右側(cè)一級支流柳河干流上唯一已建的大（二）型控制性工程，控制流域面積4051km2。水庫始建于1938年，1942年建成.水庫原建是一自然調(diào)節(jié)的防洪滯沙工程，承擔(dān)著彰武、新民兩個(gè)縣城，及沈山、高新、大鄭三條鐵路的防洪任務(wù)。水庫建成后經(jīng)歷了1965年加固、1970年改建、1991年除險(xiǎn)加

固、2007年除險(xiǎn)加固。本文對歷次工程后的設(shè)施進(jìn)行了后評價(jià)。

1 歷次工程后評價(jià)

1.1水庫建成后評價(jià)

基本工程設(shè)施狀況。鬧德海水庫大壩為一直線式砼重力壩，壩長167m，中間為溢流壩，壩頂高程181.5m，溢流堰過水?dāng)嗝鏋榈固菪?，底?2m，頂寬68m。兩端為擋水壩，壩頂高程187.5m.。最大壩高38m，壩項(xiàng)寬4m。溢流壩最大壩底寬34.2m，在溢流壩體151.0m高程處設(shè)有五個(gè)排水底孔，斷面尺寸為寬1.70m，高2.35m的圓拱直墻式。在溢流壩左側(cè)163.0m高程處設(shè)有兩個(gè)排水孔，寬1.70m，高1.85m的圓拱直墻式。各孔均未設(shè)閘門，初建竣工后其運(yùn)用方式為無控制自然調(diào)節(jié)。防洪標(biāo)準(zhǔn)達(dá)不到50年一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)。溢流壩下游僅有長20m的護(hù)坦，無消能工。

后評價(jià)。水庫1942年建成至1963年，共發(fā)生較大洪水五次。由于水庫初建時(shí)壩體砼未設(shè)伸縮縫，僅有工作縫將壩體分為九個(gè)壩段，五次洪水后，該壩出現(xiàn)大小裂縫數(shù)百條，在壩面上共有垂直壩軸線方向大裂縫21條，裂縫的最大寬度約15mm，深度大于60cm。溢流面工作縫上四條大裂縫遭到?jīng)_刷，將原來修補(bǔ)之砼沖掉而形成凹槽，最大深度10cm左右，一般4～5cm。

廊道側(cè)墻上有許多垂直的裂縫，可查到的裂縫共計(jì)有150條，一般裂縫深度均為20～30cm，工作縫處大于60cm，寬度為0.2～0.5mm，個(gè)別達(dá)0.7mm。廊道上游側(cè)墻上，沿工作縫與一般裂縫折出大量氫氧化鈣。

壩下五個(gè)排水底孔進(jìn)口的砼，均有不同程度的剝落破壞。最大剝落深1.5m，拱頂出現(xiàn)一條裂縫；5#底孔進(jìn)口4m以內(nèi)拱頂被沖刷成深溝；孔內(nèi)有平行拱頂?shù)牧芽p，拱頂上部砼剝落也很嚴(yán)重；洪水過后對壩體自身造成了水毀 ，說明原建進(jìn)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)低，施工工藝粗糙，留下工程隱患較多。此情況引起有關(guān)部門重視，決定除險(xiǎn)加固。

1.2第一次加固工程后評價(jià)

加固后工程設(shè)施狀況。五次大洪水后，特別是1963年大洪水，造成擋水壩上溢流三次，大壩設(shè)施造成破壞，水庫于1965進(jìn)行了加固處理。

加高砼擋水壩。擋水壩頂高程按當(dāng)時(shí)百年水位加安全超高，即190.6+0.4=191.0，壩頂加高3.5m。斷面采用梯形，頂寬1.5m，底寬2.1m。將大壩頂均加高至191.0m高程處。為防止大水時(shí)對兩岸壩端的沖刷，將原有的兩岸翼墻加高2.0m，翼墻由原189.0m高程，加高到191.00m高程。采用漿砌石擋土墻，頂寬為1.0m，平面位置將墻直插入到地面高程191.00m高程，墻后填土與壩頂齊平。

壩體裂縫處理。對壩體21條較大裂縫采用沿裂縫鑿出寬20cm，深7cm的槽子，填以有砼漿及4層瀝青麻刀，再用瀝青及165#橡皮作止水，外蓋木板。并在上游面進(jìn)行了帷幕灌漿，故下游面未作處理，溢流壩表面沖刷裂縫只采用了水泥砂漿涂抹，使沖坑填平，壩面平整的簡易處理方法。

排水底孔處理。底孔進(jìn)口改造成頂部為長軸2.4m，短軸0.75m的橢圓，兩側(cè)邊墻及底部為0.5m半圓形的喇叭口以使水流平順，出口斷面不作任何處理，底孔進(jìn)口段則按歷年破壞程度的不同，對五個(gè)底孔分別將進(jìn)口段5～13m之間改為砼襯砌，并進(jìn)行接觸灌漿，底孔進(jìn)口頂部通氣孔暫保留。

下游護(hù)岸修補(bǔ)。溢流壩后護(hù)坦長20m內(nèi)無消能設(shè)施，1963年洪水過后，護(hù)壩下游側(cè)邊岸遭沖毀，據(jù)計(jì)算護(hù)理長不能滿足要求，水庫建成二十多年來河床沖深3m左右，尚不嚴(yán)重。因此此次設(shè)有加長護(hù)理，僅將護(hù)理下游左側(cè)遭破壞的漿砌石護(hù)岸重新修復(fù)，長20m，并根據(jù)現(xiàn)場情況，在施工時(shí)向河床延伸了一定距離，借以防止左岸F12斷層破碎巖石遭受水流沖刷。

加固工程后評價(jià)。1965年加固后，水庫防洪標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到了100年一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)。水庫樞紐進(jìn)行了全面的水毀設(shè)施處理，但仍然是無控制的自然調(diào)節(jié)的運(yùn)用方式。

1.3 1970年改建工程后評價(jià)

改建后的工程設(shè)施狀況。為了充分發(fā)揮水庫的供水效益，1970年對水庫的工程設(shè)施進(jìn)行了改造。在溢流堰頂增設(shè)了厚1.40m的閘墩六個(gè)，設(shè)置了工作橋，橋上安裝了3#、5#、6#、7#四臺啟閉機(jī)，五個(gè)孔底二個(gè)中孔安裝了閘門，1#、2#、4#閘門只能無水時(shí)人工啟閉，3#、5#、6#、7#閘門可在任何水位下啟閉。采取\"冬蓄春放、蓄清排渾、汛期敞排\"的運(yùn)用方式。

后評價(jià)。水庫大壩經(jīng)1970年改造后，每年春季可向下游供水5000～7000萬m3，發(fā)揮了供水效益。經(jīng)多年運(yùn)行后，庫容比較穩(wěn)定。該運(yùn)用方式獲得了遼寧省科技進(jìn)步二等獎。

1.4 1991年加固工程后評價(jià)

加固工程設(shè)施狀況。

加固原因：防洪標(biāo)準(zhǔn)低。按《水利水電樞紐工程等級劃分及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（山區(qū)＼丘陵部分）SDJ12-78（試行）補(bǔ)充規(guī)定》，鬧德海水利樞紐為大（二）型，屬二等工程。大壩應(yīng)按100年一遇洪水設(shè)計(jì)，1000年一遇洪水較核。100年設(shè)計(jì)洪水位為189.56m，1000年校核洪水位為193.11m。鬧德海水庫壩頂高程1942年竣工時(shí)為187.5m，1965年加修砼子堤后為191.0m（按百年標(biāo)準(zhǔn)加固）仍然低于校核洪水2.11m，水庫一旦失事，將給下游帶來嚴(yán)重災(zāi)害。

大壩砼老化及裂縫嚴(yán)重。大壩建于1942年，已運(yùn)行幾十年，溢流堰頂及擋水壩下游部分砼剝蝕嚴(yán)重，骨料裸露，特別是中孔以下壩面砼，剝落面積達(dá)800m2。溢流壩段下游溢流面橫縫剝蝕深在10～20cm。靠溢流壩堰頂下部附近冬季水庫蓄水時(shí)，下游橫縫多處已成冰凌狀態(tài)。在大壩廊道內(nèi)壁用肉眼能看到的裂縫有41條，縫寬0.2～0.5mm，個(gè)別為0.7mm，深達(dá)20～30cm，大部分有鈣質(zhì)折出。五個(gè)底孔內(nèi)壁均有環(huán)向和縱向裂縫，且在底板形成深槽最深達(dá)15～20cm。

兩岸繞壩滲漏。1970年水庫改建蓄水后，下游河道兩側(cè)岸坡均有滲漏，冰凌高出河床10m。左岸比右岸更嚴(yán)重，滲水呈流態(tài)。

閘門、起閉機(jī)及電氣設(shè)備質(zhì)量差，運(yùn)用不方便。經(jīng)過二十多的的運(yùn)行，閘門、啟閉機(jī)存在嚴(yán)重的問題。1#、2#、4#底孔閘門的啟閉方式，必須在庫水放空后，人工手拉葫蘆啟閉。操作麻煩，對安全不利。3#、5#啟閉機(jī)起門力不足，經(jīng)常采取強(qiáng)行起閉。閘門是七十年代的產(chǎn)品，采用沸騰鋼制造，鋼板存在夾層，焊接質(zhì)量不好，未作透視檢查，啟閉機(jī)工作橋只有5m寬，啟閉機(jī)體積龐大，操作極為不便，沒有啟閉機(jī)室，處于露天狀態(tài)。

加固措施。將擋水壩頂加高，壩頂加高到194.00m，在原壩頂187.5m垂直向上，加高6.5m。溢流墩向下游加長，在溢流墩底部溢流墩砼成三角形。砼與溢流堰面接觸部位，設(shè)有直徑25mm二級鋼錨筋兩排。原溢流墩露出鋼筋要和新鋼筋焊接牢固，在壩頂增設(shè)交通橋。工程橋加寬設(shè)啟閉機(jī)室，增設(shè)1#、2#、4#底孔門槽，安裝50t啟門力的啟閉機(jī)，供低水位啟閉閘門時(shí)用。擋水壩上游面增設(shè)瀝青砼防滲面板、加設(shè)防滲帷幕、改造觀測設(shè)施、增加上壩公路。

后評價(jià)。1991年加固后，水庫設(shè)施都上了一個(gè)新檔次，運(yùn)用管理極為方便，充分發(fā)揮著供水，防洪滯沙的效益。隨著1991年阜新引水工程的竣工，水庫又擔(dān)負(fù)起向阜新市日供水10萬噸的任務(wù)，至此水庫的社會效益、經(jīng)濟(jì)效益都發(fā)生了史無前例的巨大變化。

在日常管理中，九十年代的加固設(shè)計(jì)思路，與之相配套的工程設(shè)施在二十一世紀(jì)的管理運(yùn)用方式中又捉襟見肘，主要表現(xiàn)在以下幾方面：

1#、2#、4#啟閉機(jī)啟門力嚴(yán)重不足，不能實(shí)現(xiàn)動水高位的工作。6#、7#啟閉機(jī)雖經(jīng)改造，但仍出現(xiàn)亂繩，除3#、5#啟閉配有開度儀外，其余均未配置，不利于水庫的控制運(yùn)用；澆壩滲漏有減輕，但仍對兩壩頭構(gòu)成嚴(yán)重威脅。輸水洞無回填、固結(jié)灌漿處理，滲漏嚴(yán)重；溢流壩下無消能設(shè)施，在高建中流的沖刷下，護(hù)坦下流沖坑是擴(kuò)大加深趨勢，對壩體穩(wěn)定構(gòu)成嚴(yán)重威脅；1#、4#、6#、7#啟閉機(jī)為七十年代產(chǎn)品，無出廠鑒定，配電與制動系統(tǒng)不靈。

1.5 2007年加固后評價(jià)

水庫存在問題

溢流壩下無消能設(shè)施。1994年洪水?dāng)U大了壩下沖坑面積和深度，護(hù)坦發(fā)生斷裂、沉陷；溢流壩面混凝土剝蝕呈嚴(yán)重趨勢；壩前風(fēng)化巖石岸坡威脅1、2、3號排沙底孔的正常運(yùn)行；1、2、4號閘門啟閉機(jī)啟門力不足，只能低水頭靜水啟閉；工作橋至溢流堰頂凈高度不能滿足閘門提升至設(shè)計(jì)下泄洪水水面線以上。

交通橋折點(diǎn)過多、折角角度過大；輸水洞洞口巖石風(fēng)化坍塌、洞體無回填與固結(jié)灌漿；大壩左右兩岸繞壩滲流嚴(yán)重；1、2、4號排沙底孔無通氣孔；泄洪放水時(shí)大壩發(fā)生振動過大；4、5、6號橋墩產(chǎn)生裂縫。

加固措施

本次加固實(shí)施的項(xiàng)目有：壩下消能工；繞壩滲流帷幕灌漿；不穩(wěn)定岸坡處理；增設(shè)排沙底孔、中孔檢修閘門及配套工程；抬高工作橋、取直交通橋；輸水洞進(jìn)口改造、洞身回填固結(jié)灌漿；裂縫處理；工程觀測設(shè)施改造；水文、泥沙觀測工程等。

后評價(jià)。通過本次加固，使水庫樞紐具備了完整的結(jié)構(gòu)。水庫在攔蓄洪水時(shí)壩體穩(wěn)定安全、宣泄洪水時(shí)壩基壩趾及下游岸坡不產(chǎn)生威害性沖刷，工作閘門能在任何水位下進(jìn)行維修養(yǎng)護(hù)，滿足了防洪、興利運(yùn)用的要求，從工程整體上看，達(dá)到了“興水利、除水害”的目的。

2 結(jié)束語

從水庫經(jīng)過三次加固、一次改建看，無論從設(shè)計(jì)理念上、施工工藝上、運(yùn)用方式上都有了不同程度的進(jìn)步，使水利工程設(shè)施盡可能的發(fā)揮出其應(yīng)有的作用，從管理要效益真正落到了實(shí)處。

（作者單位：遼寧省大伙房水庫輸水工程建設(shè)局）