蒙延祿（河池水利電力勘測設(shè)計(jì)研究院，廣西河池547000）

羅城縣白壩水庫（報(bào)廢）重建設(shè)計(jì)技術(shù)特點(diǎn)

蒙延祿（河池水利電力勘測設(shè)計(jì)研究院，廣西河池547000）

介紹了羅城縣供水水源白壩水庫工程中白壩水庫（報(bào)廢）重建設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容及設(shè)計(jì)特點(diǎn)。

白壩水庫；重建；滲漏

引言

白壩水庫水源工程為恢復(fù)已經(jīng)報(bào)廢的舊白壩水庫作為工程的供水水源。水庫位于羅城縣東門鎮(zhèn)中石村，水庫建成后，可增加羅城縣城區(qū)供水0.53×104m3，與現(xiàn)有水源聯(lián)合科學(xué)調(diào)度運(yùn)行，將基本解決羅城縣城區(qū)現(xiàn)狀水源不足問題，確保當(dāng)?shù)鼐用耧嬎踩９こ淘诔擎?zhèn)供水水源規(guī)模與供水調(diào)度方式的確定、工程地質(zhì)處置、工程建筑物布置與選擇等方面，在廣西地區(qū)的中小城鎮(zhèn)供水具有較強(qiáng)的代表性，其問題的解決方法與分析具有指導(dǎo)意義。

1 項(xiàng)目概況

白壩水庫是一座以供水為主，兼有灌溉功能的?。?）型水庫。水庫壩址以上集雨面積3.5km2，正常蓄水位416.50m，相應(yīng)庫容146萬m3，有效庫容134萬m3，總庫容180萬m3，水庫死水位406m，供水規(guī)模0.53萬m3/d。

工程總體布置利用原已報(bào)廢的白壩水庫修建，原水庫樞紐由一座主壩、兩座副壩、兩個(gè)放水底涵和右岸溢洪道組成。重建設(shè)計(jì)拆除舊主壩，在原壩址新建埋石混凝土重力壩，壩長131.25m，最大壩高19m；在距主壩130m處山埡新建一座長27m，高2m的埋石混凝土重力壩；對(duì)主壩左岸的原1#、2#副壩進(jìn)行加固，封堵舊涵管。項(xiàng)目估算總投資5813.18萬元。

2 原白壩水庫情況

2.1 原白壩水庫建設(shè)運(yùn)行過程

現(xiàn)白壩水庫工程于1957年冬動(dòng)工興建，工程任務(wù)是以灌溉為主，兼有防洪、養(yǎng)殖等綜合利用的小（1）型水利工程，設(shè)計(jì)水庫正常蓄水位187.20m，總庫容180.0萬m3。

1957年冬動(dòng)工至1958年5月停工并蓄水，蓄水后即因基礎(chǔ)及左岸坡漏水而無法發(fā)揮效益。自1958年后經(jīng)過多次局部補(bǔ)漏及對(duì)大壩進(jìn)行加高培厚，但由于水庫滲漏嚴(yán)重，雖然大壩進(jìn)行多處防滲處理，但仍無法蓄水，羅城縣水電局于1980年上報(bào)河池地區(qū)水電局申請(qǐng)白壩水庫報(bào)廢，但水庫樞紐仍然保留，每年汛期巡視。白壩水庫自建設(shè)以來僅有1973年蓄水兩個(gè)月，其余時(shí)間都因水庫滲漏而沒有蓄水，未真正發(fā)揮原工程任務(wù)。僅在汛期攔截山洪水的短時(shí)間內(nèi)有水滲漏補(bǔ)充給下游。

2.2 主要存在問題

2.2.1 主壩、1#副壩、2#副壩

由于水庫多年未蓄水，壩體未得到有效的管理，壩坡灌木叢生。上游壩坡的塊石護(hù)坡破壞嚴(yán)重，坡腳掏蝕嚴(yán)重，兩壩肩均未設(shè)有排水溝，壩面欠平整；下游壩坡已經(jīng)成為農(nóng)民的林地，種植有大量桉樹，兩壩肩均未設(shè)有排水溝。壩后壩腳未發(fā)現(xiàn)有排水棱體，只在壩腳一帶由灰?guī)r塊石堆砌而成的護(hù)坡，且結(jié)構(gòu)凌亂，破壞嚴(yán)重。上游右岸壩址及放水涵管附近有明顯的塌陷坑。

壩體壓實(shí)度不滿足規(guī)范要求，壩基、壩體滲透系數(shù)不滿足規(guī)范要求，壩建基面及歷次加固的壩體結(jié)合面處理不到位，下游壩坡抗滑穩(wěn)定不滿足規(guī)范要求，壩頂高程、寬度不滿足要求，主壩無觀測設(shè)施。

2.2.2 庫底滲漏封堵

近壩庫盆內(nèi)發(fā)現(xiàn)的漏水點(diǎn)1sd1～1sd10多為巖溶裂隙發(fā)育導(dǎo)致。在水平分布上，沿泥質(zhì)灰?guī)r層走向呈串珠狀，并于溶隙連通，形成地表水和地下水運(yùn)行通道（例如1sd5→1sd4→1sd1、1sd2）。垂向分布上，落水洞溶隙一般深度在0.5～1.2m之間（底部高程在399～401m之間），底部隨裂隙尖滅而閉合，均為淺層溶蝕現(xiàn)象。

庫水滲漏主要是沿F1斷層及影響帶形成的壩基滲漏及繞壩滲漏，并形成兩個(gè)滲漏帶，分別稱滲漏帶Ⅰ、滲漏帶Ⅱ：

滲漏帶Ⅰ：范圍為主壩壩基至右壩肩、溢洪道一帶，主要沿F1斷層破碎帶滲漏，勘察期間滲漏量約10L/s；在壩址下游80m左右沖溝滲出，形成庫水主要滲漏形式之一。

滲漏帶Ⅱ：范圍為主壩左壩肩至1#副壩右壩肩之間山體，該山體巖層傾向下游，巖體較破碎，滲漏部位主要集中在主壩至一副壩之間山體一帶形成繞壩滲漏，主要滲漏點(diǎn)為1sd3，在左壩肩下游ycd2溢出，且形成散浸，勘察期間滲漏量約6L/s。綜合判斷該滲漏類型為溶隙與管道混合型滲漏。

3 水庫恢復(fù)重建設(shè)計(jì)

水庫恢復(fù)重建利用現(xiàn)有的成庫條件改建成白壩水庫水源工程的供水水庫，雖然主壩壩基及左岸上體滲漏處理難度相對(duì)較大，但通過灌漿等措施可以解決。該方案新增淹沒征地比較少，可以很大程度上簡化工程的前期工作，使工程及早開工；該方案工程投資比較少，經(jīng)濟(jì)效益明顯。

3.1 主壩壩體設(shè)計(jì)

主壩為拆除舊土石壩后新建的混凝土重力壩，溢流壩布置于河流中部，溢流壩段長23.50m，堰頂過流凈寬20.0m（2孔×10m），堰頂高程416.50m，最大堰高 17.50m，堰底寬17.43m。溢流堰為開敞式實(shí)用堰，堰頂上游堰頭曲線為三圓弧曲線，下游堰面采用WES冪曲線，堰下設(shè)R=6.00m的反弧段，反弧底高程403.61m，反弧段和冪曲線之間用1：0.8的直線段相切連接。消能方式采用挑流消能。

左岸非溢流壩段長42.30m，右岸非溢流壩段長65.45m，壩頂寬度為4.0m，壩頂高程為418.80m，上游側(cè)防浪墻頂高程419.20m，最大壩高19.80m。壩體下游面414.10m以上為垂直，以下坡比為1：0.8。

壩基采用帷幕灌漿，帷幕右岸往山體延伸30m，左岸和主壩與1#副壩之間的山體灌漿連接，布置雙排灌漿孔，排距1.5m，孔距為2.0m，第一排帷幕灌漿孔深入地質(zhì)建議帷幕范圍線375～380m高程，透水率小于5Lu，第二排帷幕灌漿孔深度比第一排少10m。

滲漏帶Ⅰ從主壩溢洪道壩段右側(cè)6m通過，為加強(qiáng)滲漏帶Ⅰ壩基防滲，在滲漏帶寬20m的范圍內(nèi)采用加密灌漿，灌漿排距1.5m，孔距為1.0m，灌漿底部高程為380.0m。

3.2 1#副壩

1#副壩為均質(zhì)土壩，最大壩高15.00m，壩長140.00m，壩頂寬度5.0m，壩頂采用C20混凝土路面。上游壩坡采用C15混凝土護(hù)面，護(hù)坡厚度為0.12m，底部設(shè)厚0.2m的碎石墊成，坡度1：2.7，下游壩坡粘土培厚植草皮護(hù)坡，坡度1：2.5。

壩體高壓擺噴灌漿單排孔布置，灌漿軸線長150m，孔距1.2m，共125個(gè)孔，灌漿孔穿過壩基覆蓋層，至巖土接觸面，最大孔深16m。

壩基帷幕灌漿軸線總長150m，帷幕灌漿孔距為2.4m，與高壓擺噴灌漿同孔，鉆機(jī)鉆巖層灌漿孔1476m，壩體鉆空進(jìn)尺為668m，帷幕灌漿總進(jìn)尺1476m，平均灌孔深11.8m。

3.3 2#副壩

2#副壩利用原土壩在下游側(cè)加高培厚，為均質(zhì)土壩，最大壩高6.0m，壩長107.00m，壩頂寬度5.0m，上游壩面坡度1：3.0，C15混凝土護(hù)面，鋪400g/m2復(fù)合土工膜防滲，C20混凝土面板護(hù)面度1：3.0，下游壩坡度1：2.0，坡為植草皮護(hù)坡，坡度1：2.0。壩頂為村級(jí)公路通過，采用C20路面。

上游坡腳及壩肩設(shè)C15混凝土灌漿平臺(tái)，墻頂寬2.0m，高1.5m，沿著壩肩及壩腳布置增設(shè)一排帷幕灌漿孔，孔距2.0m，灌漿深入基巖8.0400m高程。

3.4 3#副壩

3#副壩為均質(zhì)土壩，壩軸線長65m，壩頂為厚0.2m的C20混凝土路面。上游壩面坡度1：2.5，采用0.2m厚砂石墊層，然后鋪設(shè)厚0.12m的現(xiàn)澆C15混凝土護(hù)面。下游坡比為1：2.5，采用草皮護(hù)坡。

3.5 主壩和1#副壩之間山體防滲設(shè)計(jì)

針對(duì)庫區(qū)漏水點(diǎn)及滲漏帶Ⅰ進(jìn)行防滲設(shè)計(jì)，在已經(jīng)確定的漏水點(diǎn)1sd1～1sd10，通過滲漏帶Ⅰ向庫區(qū)外滲漏，壩基采用帷幕灌漿，布置雙排灌漿孔，排距1.5m，孔距為2.0m，為加強(qiáng)漏帶Ⅰ段壩基防滲，在滲漏帶Ⅰ寬20m的范圍內(nèi)采用加密灌漿，灌漿排距1.5m，孔距為1.0m，灌漿底部高程為380.0m。

針對(duì)主壩至1#副壩之間山體滲漏進(jìn)行防滲設(shè)計(jì)，沿新建上壩公路（1#副壩到主壩段）布置雙排帷幕灌漿，灌漿軸線長度為123m，排距1.5m，孔距1.5m，上游排帷幕灌漿孔深度伸入至375m高程，第二排帷幕灌漿孔深度伸入至385m高程，鉆孔深度24～34m。

為加強(qiáng)滲漏帶Ⅱ段山體防滲，在滲漏帶Ⅱ?qū)?0m的范圍內(nèi)采用加密灌漿，灌漿排距1.5m，孔距為1.0m，灌漿底部高程為380.0m。

4 工程設(shè)計(jì)的技術(shù)特點(diǎn)

4.1 報(bào)廢水庫再利用

羅城縣水電局于1980年上報(bào)河池地區(qū)水電局申請(qǐng)白壩水庫報(bào)廢。本項(xiàng)目恢復(fù)修建白壩水庫盡量利用原有的建筑物，妥善處理了新舊建筑物相結(jié)合的問題；對(duì)原有的1#副壩及2#副壩進(jìn)行加固，大大減少工程投資；利用原有的庫區(qū)條件，減少庫區(qū)征地補(bǔ)償和移民安置。

4.2 合理規(guī)模

據(jù)統(tǒng)計(jì)羅城縣城區(qū)現(xiàn)狀（2013）人口6.7萬人，現(xiàn)狀平均日綜合需水量1.44萬m3/d，2013年枯水期可供水量僅為1.35萬m3/d，2013水源缺口0.09萬m3/d；規(guī)劃2020年羅城縣需水量為2.91萬m3/d，水源缺水量為0.99萬m3/d；2030年羅城縣需水量為3.69萬m3/d，水源缺水量為1.73萬m3/d。

白壩水庫設(shè)計(jì)供水規(guī)模0.53萬m3/d，大山水庫與瑤山?jīng)_水庫聯(lián)合調(diào)度增加供水量1.2萬m3/d。通過現(xiàn)有水源，新建白壩水庫水源工程和大山水庫水源工程進(jìn)行聯(lián)合調(diào)度，可研滿足羅城縣規(guī)劃2030年用水要求。

4.3 消除防洪隱患

羅城縣水電局于1980年上報(bào)河池地區(qū)水電局申請(qǐng)白壩水庫報(bào)廢，但水庫樞紐仍然保留，每年汛期巡視。1994年羅城連降暴雨，白壩水庫庫水猛漲，溢洪道寬10m泄洪能力不足，洪水逼近壩頂，經(jīng)兩天兩夜抗洪搶險(xiǎn)才解除險(xiǎn)情，同年9月白壩水庫除險(xiǎn)將溢洪道降低1m，過流斷面凈寬10m。

報(bào)廢水庫恢復(fù)重建為水源水庫，將原來的病險(xiǎn)水庫變成水源水庫，由于水庫有專門的技術(shù)人員維護(hù)和管理，保證水庫的安全運(yùn)行，能夠徹底解決水庫存在的防洪隱患。

4.4 提出切實(shí)可行的主壩壩壩、壩肩處理方案

滲漏帶Ⅰ防滲設(shè)計(jì)，壩基采用帷幕灌漿，布置雙排灌漿孔，排距1.5m，孔距為2.0m，為加強(qiáng)漏帶Ⅰ段壩基防滲，在滲漏帶Ⅰ寬20m的范圍內(nèi)采用加密灌漿，灌漿排距1.5m，孔距為1.0m，灌漿底部高程為380.0m。

滲漏帶Ⅱ防滲設(shè)計(jì)，針對(duì)主壩至1#副壩之間山體布置雙排帷幕灌漿，灌漿軸線長度為123m，排距1.5m，孔距1.5m，上游排帷幕灌漿孔深度伸入至375m高程，第二排帷幕灌漿孔深度伸入至385m高程，鉆孔深度24-34m。為加強(qiáng)滲漏帶Ⅱ段山體防滲，在滲漏帶Ⅱ?qū)?0m的范圍內(nèi)采用加密灌漿，灌漿排距1.5m，孔距為1.0m，灌漿底部高程為380.0m。

通過對(duì)滲漏帶Ⅰ、滲漏帶Ⅱ的防滲處理，可以完全隔斷水庫對(duì)外的滲水通道，有效解決了熔巖地區(qū)壩基及壩肩滲漏問題。

5 結(jié)語

通過對(duì)羅城縣供水水源白壩水庫的設(shè)計(jì)實(shí)踐，具體分析了大壩防滲設(shè)計(jì)的合理性，不同壩體、壩肩及壩肩采用不同的防滲技術(shù)，防滲效果好，有效的控制了工程投資。同時(shí)，該項(xiàng)目設(shè)計(jì)分析過程和結(jié)論也對(duì)同類建設(shè)項(xiàng)目具有一定的借鑒和參考價(jià)值。

TV543.8

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2095-2066（2016）34-0095-02

2016-11-23

蒙延祿（1983-），男，漢族，廣西北流人，工程師、注冊(cè)土木工程師（水工結(jié)構(gòu)），本科學(xué)士學(xué)位，2006年畢業(yè)于廣西大學(xué)，主要從事水利水電工程設(shè)計(jì)工作。