【摘要】本文以大塘坳水庫除險加固為研究對象,在介紹水庫基本情況的基礎上,對水庫存在的問題進行了深入分析,并在水庫除險加固設計上提出了一些處理措施。
【關鍵詞】水庫加固;除險加固;加固設計
水庫除險加固設計已經(jīng)經(jīng)歷了10個年頭了,全區(qū)各大、中、小型水庫設計也做了不少,由于每個水庫都具備其獨特性,因此本次大塘坳水庫除險加固仍有論述的必要性。
一、水庫基本情況
大塘坳水庫位于三江侗族自治縣獨峒鄉(xiāng)林略村北面約3km的桂、湘、黔三省交界處,水庫的東北面與湖南省交界,西北面與貴州省為鄰;水庫距離三江侗族自治縣縣城61km,距離獨峒鄉(xiāng)政府所在地15km。壩址處于九江河源頭,高程約900~950m。
大塘坳水庫壩址以上控制流域集雨面積1.1km2,主河道長度1.45km,平均坡降25.3‰。
大塘坳水庫所在流域屬中亞熱帶、南嶺濕潤氣候區(qū),氣候溫和,雨量豐沛,陽光充足。多年平均相對濕度81%;多年平均風速1.4m/s,最大風速為13m/s。
大塘坳水庫從1969年9月開工,1974年4月建成投入使用,從建成至今四十一年,歷經(jīng)新建、2006年維修加固,才形成現(xiàn)狀規(guī)模。目前大塘坳水庫主要建筑物由1座主壩、1座副壩、2座溢洪道(含一座非常溢洪道)、2處輸水設施組成。
主壩為為含少量碎石黏土和粉質黏土填筑而成的均質土壩,壩頂高程940.449m,壩頂長155m,寬5.5m,內(nèi)坡坡比為1:3.0,為干砌石護坡,外坡以馬道和平臺為界坡比自上而下為1:2.5和1:2.5和1:2.75,下游坡為草皮護坡。副壩位于東南側的庫尾,為漿砌石擋墻墻后培土而成,壩頂高程940.18m,最大壩高約13.00m,壩頂長17m,寬1.7m,溢洪道位于主壩的左岸,第一溢洪道距左壩肩約300m,為寬頂堰型式,進口底部高程為937.60m,堰頂長12m,底寬約10m,泄槽長15.84m,非常溢洪道距第一溢洪道約160m,進口底部高程為938.00m,寬約5.0m,為明渠式,多年未曾溢流。
輸水設施:主壩輸水設施與副壩輸水設施一致,均為壩內(nèi)埋管,管徑均為300mm。壩后閘閥控制流量。
二、水庫存在問題
經(jīng)現(xiàn)場勘測及計算核查,水庫工程建筑物存在嚴重的隱患,主要問題有:
(一)主壩
(1)主壩下游坡排水溝有崩塌現(xiàn)象。
(2)主壩放水涵平管貫穿壩體布置,沿管外壁有滲漏,控制流量閘閥在下游,存在安全隱患。
(二)副壩
(1) 副壩壩體漿砌石錯層及表面勾縫砂漿脫漿現(xiàn)象。
(2)副壩放水涵平管貫穿壩體布置,沿管外壁有滲漏,控制流量閘閥在下游,存在安全隱患。
(三)溢洪道
溢洪道進口段缺乏護砌。
(四)輸水設施
主壩穿壩輸水平管沿管壁漏水。副壩穿壩輸水平管沿管壁漏水,且放水渠閥門嚴重銹蝕,不利于啟閉控制,存在較大的影響。
三、處理措施
(一)大壩
根據(jù)現(xiàn)狀,主壩及副壩壩體經(jīng)過精密的計算校核發(fā)現(xiàn),壩體沒有出現(xiàn)較大安全隱患,因此主壩及副壩壩體將不進行處理,只進行局部損毀整改。
(二)溢洪道
本次設計2座溢洪道均只對進口處進行護砌,其他溢洪結構將維持原有結構不變。
(1)第一溢洪道
第一溢洪道進口進行護砌,底板護砌寬度10.00m~7.00m,為C20混凝土結構(厚200mm),左右岸進口護砌型式均為擋墻+護坡的復合型式,底板兩側為C20混凝土擋墻,墻頂高程為938.60m~938.00m,墻頂寬度為0.5m,最大墻高為1.7m,墻頂至941.00m為1:1.5為C20混凝土護坡,護坡厚度為300mm。
(2)非常溢洪道
非常溢洪道進口進行護砌,底板護砌寬度10.00m~7.00m,為C20混凝土結構(厚200mm),左岸進口護砌型式為擋墻+護坡的復合型式,C20混凝土擋墻墻頂高程為939.00m,墻頂寬度為0.5m,最大墻高為2.0m,墻頂至941.00m為1:1.5為C20混凝土護坡,護坡厚度為300mm,右岸進口護砌型式為擋墻護砌,C20混凝土擋墻墻頂高程為939.00m,墻頂寬度為0.5m,最大墻高為2.0m,距離底板0.2m處設置梅花樁布置的PVC排水管(Φ=60),墻頂回填平臺種植草皮。
(三)輸水設施
結合水庫現(xiàn)場實際情況及當?shù)貙嶋H管理情況,主壩及副壩輸水設施設計均考慮隧洞方案,只是放水型式不一樣,主壩輸水設施的進口采用放水塔的放水型式,副壩輸水設施進口采用梯級放水的放水型式。
(1)鑒于主壩原壩下鋼筋混凝土圓管存在的問題,難以維修加固達到除險目的,因此將之封堵。主壩輸水設施進口布置放水塔,主要是考慮主壩距離管理房較近,方便管理。新建防水塔及輸水隧洞布置于大壩右側小山包上,由進口明渠、放水塔、隧洞、出口箱涵及出口渠道組成,其中進口明渠長11.80m,放水塔長4.80m,隧洞長58m,縱坡為i=1.82%,出口暗涵長6.8m,出口渠道總長90.20m,進口底板高程為931.00m,出口底板高程為930.00m。
(2)鑒于副壩原壩下鋼筋混凝土圓管存在的問題,難以維修加固達到除險目的,因此將之封堵。新建輸水設施布置于副壩左壩肩山體,由引水進口明渠、梯級放水管、暗涵、輸水隧洞組成。引水進口明渠長30.04m,梯級放水水管長13m,進口暗涵長12.0m,隧洞長371.20m,縱坡為i=0.785%,出口暗涵長5.21m,進口底板高程為931.00m,出口底板高程為927.95m。
大塘坳水庫除險加固后能保證下游群眾的生命財產(chǎn)安全,并發(fā)揮灌溉和養(yǎng)殖效益,促進當?shù)亟?jīng)濟的發(fā)展。
參考文獻
[1]《廣西柳州市三江縣大塘坳水庫除險加固初步設計報告》.
作者簡介
曾桂(1979-),女,籍貫:廣西來賓市,廣西柳州水利電力勘測設計研究院工程師.