介紹灤平縣頭龍?zhí)端畮斐U加固的必要性,針對存在問題提出加固措施,并介紹加固后的效果。
頭龍?zhí)端畮?;除險加固措施;效果
灤平縣頭龍?zhí)端畮斐U加固措施及效果
□申興軍
2017-11-18
申興軍,男,滿族,承德水文水資源勘測局,助理工程師。
灤平縣位于承德市西南部,地處京、承交界,地理位置十分重要,全縣共有小型水庫12座,其中頭龍?zhí)端畮鞂儆谥攸c?。?)型水庫,由于其監(jiān)測管理設施不健全,防災減災體系的薄弱,具有安全隱患,故對頭龍?zhí)端畮爝M行除險加固,對保障區(qū)域人員生命財產安全具有重要的意義。
頭龍?zhí)端畮煳挥跒雌娇h縣城西南20km火斗山鄉(xiāng)大營村上游約300m處,是一座以防洪灌溉為主,兼顧發(fā)電的綜合利用的小(1)型水利樞紐工程。
頭龍?zhí)端畮煳挥诔焙佣壷Я鞯幕鸲飞酱ㄉ?,該區(qū)處于燕山山脈北側,水庫坐落在崇山峻嶺之間,河道蜿蜒曲折,坡陡流急,河道寬窄相間,流域內植被良好,大壩位于灤平縣火斗山鄉(xiāng)大營子村上游300m處的“V”型河谷上,水庫位于燕山迎風區(qū),多年平均降雨量625mm,多年平均徑流深170mm,多年平均枯水流量0.1m3/s。
該水庫壩體為漿砌石直墻堆石壩,水庫溢洪道為側堰開敞式溢洪道,放水洞為鋼筋混凝土壓力管,洞出口安裝2臺發(fā)電機(已于1989年拆除),水庫建成至今已30多年,由于壩體堆石為安山巖,皆為人工堆石,堆石體密實度及強度都不足,且壩坡較陡,故壩坡出現變形,溢洪道出現裂縫,且放水洞閘門已失效,該庫存在安全隱患。
頭龍?zhí)端畮熳?971年蓄水至今,攔蓄了上游洪水,在防洪興利方面發(fā)揮了重要作用,保護了水庫下游4個自然村、3000畝耕地和原101國道的安全。水庫建成后,下游擴大耕地面積450畝,20世紀80年代后期該水庫下游稻麥聯作面積一度發(fā)展到900畝,糧食產量大大增加,頭龍?zhí)端畮焓寝r業(yè)發(fā)展可持續(xù)利用的重要水源。
2004年承德市水務局組織有關市縣人員,對頭龍?zhí)端畮爝M行了大壩鑒定,省水利廳組織專家對該鑒定進行評審,認為該水庫現狀存在諸多不安全因素,對該水庫進行加固處理消除隱患,確保大壩安全運用十分必要。
3.1.1 攔河壩加固措施
現狀攔河壩壩型為漿砌石直墻堆石壩,壩頂寬3.3m,壩底寬45.0m,壩長63.1m,最 大 壩 高 36.5m,防 浪 墻 高1.0m,上游壩坡比為1∶0.1,下游壩坡比自上而下為 1∶1、1∶1、1∶0.8、1∶0.8、1∶0.8,并依次設寬度為2.0m、3.0m、3.5m、4.0m4條馬道,漿砌石直墻內澆注混凝土防滲墻,底寬0.35m,頂寬0.25m。針對壩體防滲心墻厚度不夠,并存在滲漏隱患等問題,此次設計在壩體漿砌石擋墻上游面進行防滲處理,采用在壩體漿砌石擋墻上游面上澆注一層混凝土防滲面板,內設溫度筋和錨筋。針對大壩鑒定對大壩加固的要求,將壩頂開裂堆石翻修,厚度1.5m,用新鮮堅硬巖石砌筑,壩頂寬度加寬至4.5m,壩后坡在高程60.18m以下放緩,坡比為1∶1.5,堆石材料采用兩岸開采的新鮮堅硬巖石,塊重在25kg以上,孔隙率不大于20%。
通過對加固后大壩進行穩(wěn)定及應力分析,按規(guī)范要求抗滑穩(wěn)定安全系數基本組合〔k〕=1.05,特殊組合〔k〕=1.0,壩體上游基面不能出現拉應力,本次各工況壩體抗滑和壩基應力計算結果均滿足規(guī)范要求。
3.1.2 溢洪道加固措施
針對現狀溢洪道均為裸露巖石,且風化嚴重,下游沒有消能設施,本次設計對溢洪道進行鋼筋混凝土襯砌,并在陡坎下游修建挑坎,增加消能設施。
3.1.3 放水洞加固措施
由于放水洞放水管前啟閉設備已損壞,本次設計均進行更換,并在壩頂新建啟閉機室,在壩后新建閘閥室。
3.1.4 金屬結構措施
頭龍?zhí)端畮斐U加固工程金屬結構部分主要是對放水洞金屬結構進行更換,提高設備運行的可靠性,本次除險加固添置0.8m×0.8m潛沒鑄鐵銅止水閘門1扇,單吊點手電兩用啟閉機1臺,規(guī)格3t,更換Φ700mm型號為D941X-10雙偏心軟密封蝶閥1個。
頭龍?zhí)端畮斐U加固工程于2009年2月開工,2009年10月完工,2010年7月通過了省水利廳組織的竣工驗收,頭龍?zhí)端畮焱ㄟ^除險加固工程建設,解決了水庫大壩壩體安全穩(wěn)定及壩體滲漏的問題,通過更換損壞的金屬結構設備,保證了水庫的正常管理運行,水庫可以在防洪興利方面繼續(xù)發(fā)揮作用,保護水庫下游村莊、耕地和公路的安全,并為下游耕地灌溉提供水源?!?/p>