李英承

【摘要】創(chuàng)業(yè)水庫除險加固工程采用原均質(zhì)土壩除險加固，既可保證灌區(qū)耕地的用水要求，使現(xiàn)有水資源得到充分的利用，又改善了當(dāng)?shù)氐淖匀簧鷳B(tài)環(huán)境的需要。

【關(guān)鍵詞】水庫；除險加固；應(yīng)用與分析

1、工程概況

某市創(chuàng)業(yè)水庫是一座以農(nóng)業(yè)灌溉為主，兼顧養(yǎng)殖業(yè)，結(jié)合旅游業(yè)的綜合利用的平原水庫?？蓾M足下游灌區(qū)0.2935萬畝耕地的需水要求。根據(jù)《水利水電工程等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》SL252-2000，本工程規(guī)模為?。?）型，工程等別為Ⅳ等，主要建筑物為4級，次要建筑物為5級，水庫樞紐工程主要由大壩、放水涵洞組成。

創(chuàng)業(yè)水庫建成于1989年，屬于無勘察、無設(shè)計、無施工檢查及驗收的“三無工程”。水庫建設(shè)初期受客觀條件限制，工程建設(shè)不配套。水庫由于施工質(zhì)量較差，運行中險情不斷，現(xiàn)已成為一座病險庫，無法正常運行，使下游灌區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展受到很大的限制，已成為制約下游灌區(qū)農(nóng)牧民脫貧致富奔小康的“瓶頸”問題。

2、基本資料

2.1 氣象。水庫區(qū)域多年平均氣溫為7.8℃、極端最高氣溫為41.8℃，極端最低氣溫為-37.5℃。最冷月為1月份，平均氣溫-15.6℃，屬嚴(yán)寒地區(qū)，凍融循環(huán)次數(shù)小于100次，無霜凍日數(shù)175天，最大凍土深1.50m。

2.2 水文。創(chuàng)業(yè)水庫主要以泉水補給為主，泉水徑流較地表徑流穩(wěn)定，泉水徑流的年際變化較小，創(chuàng)業(yè)水庫入庫不同保證率設(shè)計年徑流量成果，見表1。

2.3 工程地質(zhì)條件

2.3.1 壩體工程地質(zhì)。壩體土為低液限粘土，可塑狀態(tài)，天然密度（ρ）為1.84g/cm3，干密度（ρd）為1.58g/cm3，含水量（W）為16.7%，孔隙比（e）為0.73，液性指數(shù)（IL）為0.03～0.66，塑性指數(shù)（Ip）為11.6，凝聚力（C）為19.0kPa，摩擦角（φ）為26.1°，滲透系數(shù)為3.1×10-4cm/s，屬中等透水，綜合確定承載力值為100KPa，壓縮模量（Es）為1.6MPa，具高壓縮性。

2.3.2 壩基工程地質(zhì)條件

（1）壩基土物理力學(xué)性質(zhì)

壩基土均由第四系全新世沖洪積（Q4al+pl）組成，主壩段（0-431～0+363）壩基土為低液限粘土，可塑狀態(tài)，天然密度（ρ）為1.92g/cm3，干密度（ρd）為1.57g/cm3，含水量（W）為21.9%，孔隙比（e）為0.73，液性指數(shù)（IL）為-0.17～0.41，塑性指數(shù)（Ip）為11.9，凝聚力（C）為17.0kPa，滲透系數(shù)為4.1×10-4cm/s，屬中等透水，綜合確定承載力值為100KPa，壓縮模量（Es）為2.3MPa，具高壓縮性。

西副壩大部分無壩體。壩基土為低液限粘土，揭露厚度約3.0m，軟塑狀態(tài)，天然密度（ρ）為1.77～1.90g/cm3，干密度為（ρd）為1.44～1.52g/cm3，含水率（W）為22.6～25.3%，孔隙比（e）為0.781～0.877，液性指數(shù)（IL）為0.25～1.40，塑性指數(shù)（Ip）為7.6～21.5，凝聚力（C）為24.0～30.0kPa，摩擦角（φ）為16.4°～26.2°，滲透系數(shù)為4.21×10-4～2.2×10-5cm/s，屬微～中等透水，綜合確定承載力值為80KPa，壓縮模量（Es）為3.62～10.68MPa，具高～中等壓縮性。

東副壩大部分無壩體。壩基土為低液限粘土，軟塑狀態(tài)，滲透系數(shù)為6.23×10-6～9.51×10-5cm/s，屬微透水，綜合確定承載力值為80KPa，壓縮模量（Es）為3.92～3.15MPa，具高壓縮性。

2.3.3 放水涵洞工程地質(zhì)條件。依據(jù)ZK1勘察結(jié)果在10.00m深度范圍內(nèi)閘基土為低液限粘土，可塑狀態(tài)。屬微透水，綜合確定承載力標(biāo)準(zhǔn)值（fk）100kPa，壓縮模量（Es）為2.5MPa，屬高壓縮性土。

3、工程設(shè)計

3.1 工程總體布置。水庫樞紐建筑主要包括大壩、放水涵洞。創(chuàng)業(yè)水庫大壩壩型為均質(zhì)土壩，整個大壩由主壩和副壩組成，主壩段呈向河谷下游凸出的圓弧型式，左副壩與主壩相交于壩樁號0-431處；右副壩與主壩相交于壩樁號0+333處。放水涵洞與壩軸線正交，放水涵洞由進(jìn)口段、閘井段、洞身段、消能段組成。

3.2 大壩工程

3.2.1 主壩、左、右副壩輪廓設(shè)計。主壩、左副壩、右副壩均為碾壓式均質(zhì)土壩。最大壩高5.39m，壩頂寬度4.0m。在壩頂上、下游側(cè)設(shè)置砼路沿石。主壩段壩腳設(shè)一道倒梯形阻滑墻。

3.2.2 放水涵洞輪廓設(shè)計。放水涵洞與壩軸線正交，側(cè)墻、頂板與底板均為鋼筋C20、F200、W4砼；閘井段從上往下依次由啟閉機室、豎井和閘室三部分組成，啟閉機為兩臺5t手電兩用螺桿式啟閉機；洞身斷面型式為城門洞形；消能段由陡坡段、消力池段和扭面段組成。

4、水庫工程除險加固分析

4.1 創(chuàng)業(yè)水庫除險加固是灌區(qū)經(jīng)濟發(fā)展、加快新農(nóng)村建設(shè)，推進(jìn)以農(nóng)民增收問題為核心的“三農(nóng)”工作的需要。創(chuàng)業(yè)水庫除險加固增加農(nóng)民收入，為新農(nóng)村建設(shè)提供強大的經(jīng)濟保障，以農(nóng)業(yè)為龍頭，帶動加工業(yè)，促進(jìn)工業(yè)的發(fā)展，實現(xiàn)經(jīng)濟良性、快速發(fā)展，以水利促進(jìn)農(nóng)業(yè)發(fā)展，以點帶面，為某市經(jīng)濟增長尋求新的亮點，增加其發(fā)展后勁，盡快提高當(dāng)?shù)剞r(nóng)民生活水平，為某市的可持續(xù)發(fā)展奠定堅實的基礎(chǔ)，可見創(chuàng)業(yè)水庫除險加固是加快新農(nóng)村建設(shè)，推進(jìn)以農(nóng)民增收問題為核心的“三農(nóng)”工作的需要。

4.2 創(chuàng)業(yè)水庫除險加固是解決水資源時空分布不均矛盾，充分利用水資源，提高水資源利用率的需要。創(chuàng)業(yè)水庫的徑流特點，一是時間上的不均勻，非灌溉期水量大，二是冬季水資源不能充分利用。創(chuàng)業(yè)水庫除險加固以后，枯水年在此規(guī)模下可保證0.2935萬畝耕地足水灌溉?？梢妱?chuàng)業(yè)水庫除險加固不僅可保證灌區(qū)耕地的用水要求，使現(xiàn)有水資源得到充分的利用。

4.3 創(chuàng)業(yè)水庫除險加固是改善當(dāng)?shù)氐淖匀簧鷳B(tài)環(huán)境的需要。創(chuàng)業(yè)水庫除險加固完成后，灌區(qū)防護林面積將達(dá)到480畝。既能直接供給人民日常生活需要的木材，涵養(yǎng)水源、抗擊自然災(zāi)害、保障農(nóng)作物豐收；同時又可調(diào)節(jié)氣候、改造自然條件、增強人民體質(zhì)。另外創(chuàng)業(yè)水庫除險加固可使該水庫成為青山綠水的風(fēng)景區(qū)，為人們的精神生活帶來無限的樂趣，為發(fā)展旅游也創(chuàng)造良好的條件。