王麗莉

（昔陽縣水峪水庫(kù)管理站，山西 昔陽 045300）

1 水峪水庫(kù)概況

水峪水庫(kù)位于海河流域子牙河水系松溪河支流昔陽縣趙壁河上游的水峪村南，距縣城40 km。水庫(kù)樞紐工程由大壩、溢洪道、泄洪排沙洞及輸水管四部分組成，設(shè)計(jì)總庫(kù)容為1 207萬m3，是一座以防洪為主兼顧灌溉的中型水庫(kù)，設(shè)計(jì)灌溉面積1 333.33 hm2。壩址以上控制流域面積82.5 km2，流域長(zhǎng)度12.5 km，流域平均寬度6.6 km，流域平均縱坡27.96%。水庫(kù)控制流域中，石山區(qū)面積39.37 km2，土石山區(qū)面積30.16 km2，黃土丘陵溝壑區(qū)12.97 km2，占流域總面積的15.729%。

2 流域水文

流域處于半干早大陸性氣候區(qū)，年平均氣溫7.5℃，極端最高氣溫39.5℃,最低氣溫-26℃，多年平均降雨量583 mm，多年平均蒸發(fā)量1 371 mm，無霜期約160 d左右,最大風(fēng)速22 m/s。水峪水庫(kù)有實(shí)測(cè)降雨觀測(cè)資料，系列為1979年—2000年共28年，采用加權(quán)計(jì)算法，借用相關(guān)性較好的流域附近的樓坪、新莊、松煙三站平均年降水系列，推求流域平均年降雨系列。水峪水庫(kù)有1979年—1988年實(shí)測(cè)來水量資料，用這10年的實(shí)測(cè)來水量資料分別與水庫(kù)年降水和三站降水年均值，建立年降雨—徑流深（P～h）相關(guān)關(guān)系，以此推求水峪水庫(kù)年徑流系列。求得的多年平均年徑流量為358萬m3。最大年為1963年1 815萬m3，最小1997年為67萬m3。

水庫(kù)控制流域內(nèi)沒有水文站，水峪水庫(kù)建庫(kù)后，也沒有洪水實(shí)測(cè)資料，無法采用實(shí)測(cè)資料進(jìn)行分析計(jì)算，洪水計(jì)算采用1991年山西省編制的《山西省暴雨洪水計(jì)算實(shí)用手冊(cè)》進(jìn)行計(jì)算。水庫(kù)調(diào)節(jié)采用典型年調(diào)節(jié)法，經(jīng)調(diào)算P=50%保證率條件下的灌溉面積為800 hm2，相應(yīng)興利水位為1 085.89 m。

3 工程存在的主要問題

3.1 水庫(kù)防洪標(biāo)準(zhǔn)低

水峪水庫(kù)為中型水庫(kù),根據(jù)據(jù)《水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)SL 252—2000》水峪水庫(kù)為三等水利樞組工程，樞紐永久性建筑物大壩、溢洪道、泄洪排砂洞、輸水洞等為3級(jí)建筑物,其它永性次要建筑物為4級(jí)建筑物。三級(jí)建筑物的洪水標(biāo)準(zhǔn)，土石壩正常應(yīng)用洪水標(biāo)準(zhǔn)50～100年一遇，非常應(yīng)用洪水標(biāo)準(zhǔn)1 000～2 000年一遇。水庫(kù)現(xiàn)狀條件下，僅能滿足50年遇洪水設(shè)計(jì)，100年一遇洪水校核標(biāo)準(zhǔn)，與《水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)SL 252-2000》所規(guī)定的中型水庫(kù)的洪水標(biāo)準(zhǔn)相差較遠(yuǎn)。

3.2 壩基滲漏嚴(yán)重

壩基原計(jì)劃用粘土截水墻截?cái)喔采w層，但在1973年施工中，因壩基砂礫石層埋深在40 m以上，開挖困難，所以主河槽寬300 m中，左端260 m截水墻下挖僅12 m，右端60 m僅下挖6 m深，截水墻均未挖到不透水層上。由于截水槽均未挖到不透水層上，而造成了水庫(kù)嚴(yán)重滲漏的不良后果，1975年7月上旬，由于連續(xù)降雨，7月9日庫(kù)水位超過1 077.5 m，背水面壩腳右端出現(xiàn)漏水和沸沙現(xiàn)象，同年10月26日當(dāng)庫(kù)水位達(dá)到1 084.8 m，背水面壩腳下右端寬約100 m左右出現(xiàn)嚴(yán)重的管涌和沸沙現(xiàn)象，壩腳下游700 m內(nèi)的土地形成大面積沼澤。

為了搞清壩基滲漏情況，曾經(jīng)于1976年3月12日—4月7日進(jìn)行觀測(cè)，水位從1 081.52 m下降到1 080.51 m，共27 d時(shí)間，總滲漏量為69.12萬m3，日均滲漏量為2.56萬m3。經(jīng)分析滲漏原因，主要是壩基砂卵礫石層沒有全部截?cái)啵疑奥训[石的級(jí)配不均勻，主要為大粒徑，中粒徑和小粒徑較少。因此水庫(kù)壩基滲漏嚴(yán)重，蓄不住水，水庫(kù)經(jīng)常空庫(kù)運(yùn)行。1980年以前庫(kù)水位一般控制在1 075.5～1 077.5 m。

1980年4月20日，庫(kù)水位降到1 073.5 m時(shí)，在泄洪洞進(jìn)口上游300 m處，出現(xiàn)長(zhǎng)174 m和大壩平行的大裂縫一條，中間有三個(gè)小漏斗，其中最大一個(gè)長(zhǎng)2.08 m，寬0.8 m，5月18日水位降到1 072.36 m時(shí)，庫(kù)區(qū)又出現(xiàn)裂縫6條，漏斗14個(gè)，最大直徑為3.1 m，深1.3 m，同時(shí)庫(kù)區(qū)右端發(fā)現(xiàn)大面積的下沉和龜裂現(xiàn)，同年汛前對(duì)漏斗和龜裂部位進(jìn)行了開挖，用砂礫料和粘土回填，并對(duì)庫(kù)區(qū)右端600 m2普遍填厚0.3 m的粘土，用拖拉機(jī)碾壓處理，后未經(jīng)高水位考驗(yàn)。1980年6月，實(shí)測(cè)防浪墻與壩頂砌石最大下沉為0.9 m，正好位于主河槽上，證明壩基形漏水通道可能性較大。

3.3 壩頂兩側(cè)路肩石向外傾斜

大壩壩頂擔(dān)負(fù)著較重的交通任務(wù)，經(jīng)近30 a的運(yùn)行，道路破壞嚴(yán)重，加上壩頂排水不暢，致使兩側(cè)路肩石向外傾斜，下游側(cè)尤為嚴(yán)重。局部路肩石與土壩頂裂開了較寬的裂縫，影響大壩的正常運(yùn)行。

3.4 泄洪排沙洞不能正常運(yùn)行

泄洪排沙洞位于大壩右端溢洪道左側(cè)巖體內(nèi)，為無壓隧洞，洞長(zhǎng)68 m，洞徑3 m，縱坡1∶50，進(jìn)口底高程1 071.5 m，出口底高程1 070.14 m，出口接泄水明渠長(zhǎng)9 m，寬3 m，側(cè)墻高3.5 m，以下為18 m長(zhǎng)的陡坡挑流段，出口高程1 068.0 m，設(shè)計(jì)泄量91 m3/s，最大泄量95 m3/s。0+000.0—0+011.4段為漿砌石襯砌，0+011.40—0+022.4段為鋼筋混凝土襯砌，0+022.40—0+068段為漿砌石襯砌，0+018.8—0+021段設(shè)檢修門與工作門，其上部為園豎井式進(jìn)水塔，內(nèi)徑7 m，外徑8.6 m，高7 m，內(nèi)設(shè)4.16 mX3.75 m平板鋼制工作門及檢修門各一扇，配備QPQ—2X40 t卷揚(yáng)式啟閉機(jī)一臺(tái)，因電動(dòng)設(shè)備及電線被盜，現(xiàn)只能采用手搖啟動(dòng)，遇較大洪水時(shí)不能及時(shí)啟閉閘，影響到閘的正常運(yùn)用。建庫(kù)以來運(yùn)行近30 a，工作閘門橡膠止水老化，致使閘門四周漏水，嚴(yán)重地影響到水庫(kù)的正常蓄水。

1974年由于省水機(jī)械廠任務(wù)重，僅承擔(dān)工作閘門的制作，檢修閘門由太原市橋東街街道鉚焊廠制作，后經(jīng)省水利勘測(cè)設(shè)計(jì)院鑒定為不合格，加之無啟閉設(shè)備，檢修閘門自建庫(kù)以來未投入運(yùn)用。

3.5 水庫(kù)不能正常運(yùn)行

庫(kù)區(qū)沒有辦理征地，影響水庫(kù)正常運(yùn)行。

4 工程設(shè)計(jì)思路

4.1 工程方案

提高防洪標(biāo)準(zhǔn)，消除水庫(kù)滲漏，是水庫(kù)除險(xiǎn)加固的中心任務(wù)，也是本次設(shè)計(jì)的主要目的。就本工程而言，水庫(kù)存在的主要問題，一是滲漏，二是水庫(kù)防洪標(biāo)準(zhǔn)不達(dá)部頒標(biāo)準(zhǔn)要求。為此，設(shè)計(jì)著重從兩個(gè)方面進(jìn)行方案的比選，并加大水庫(kù)下泄量。

4.1.1 庫(kù)區(qū)及壩坡防滲（方案一）

采用CGA2B1-150/0.4/150復(fù)合土工膜，對(duì)庫(kù)區(qū)部分和壩坡上游側(cè)1 080.5 m以下全部進(jìn)行防滲處理，總防滲面積46.14萬m2。同時(shí)對(duì)兩壩肩進(jìn)行灌漿處理，以截?cái)酀B漏通道。

4.1.2 壩基垂直防滲（方案二）

采用帷幕灌漿方式，對(duì)壩基進(jìn)行全面灌漿處理，并延伸至兩岸基巖，灌漿總進(jìn)尺68 352 m。

4.1.3 加大泄量

調(diào)洪計(jì)算時(shí)，根根據(jù)確定的最高限制洪水位，進(jìn)行了下深溢洪道不同深度的調(diào)節(jié)計(jì)算，計(jì)算結(jié)果表明當(dāng)下深溢洪道3 m，即溢洪道堰頂高程為1 086 m時(shí)，最高洪水位滿足要求。設(shè)計(jì)對(duì)溢洪道下深3 m改造，提高防洪標(biāo)準(zhǔn)。

4.2 工程設(shè)計(jì)

水庫(kù)在現(xiàn)狀條件下僅能滿足50年一遇洪水設(shè)計(jì)，100年一遇洪水校核標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)過除險(xiǎn)加固改造，水庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)可達(dá)50年設(shè)計(jì)，1 000年校核標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到部規(guī)范要求。

4.3 工程施工

水庫(kù)左、右岸均有干線公路通過，對(duì)外交通方便，便于施工，施工用電可在管理處就近架設(shè)線路，施工條件便利。施工隊(duì)伍通過招標(biāo)，選擇國(guó)家二級(jí)以上施工隊(duì)伍。

5 結(jié)語

工程實(shí)施后，水庫(kù)提高了防洪標(biāo)準(zhǔn)，減少了下游洪災(zāi)損失，保證了下游灌區(qū)800 hm2農(nóng)田灌溉任務(wù)。水庫(kù)防洪標(biāo)準(zhǔn)提高，保護(hù)下游面積達(dá)10.66 km2。保護(hù)范圍內(nèi)包括22個(gè)村莊，20余個(gè)企事業(yè)單位，共計(jì)1.8萬余人?？h鄉(xiāng)公路計(jì)30 km，4座橋梁，河壩50 km，300 m長(zhǎng)的渡槽一座。以及1998年投入使用的昔九公路(山區(qū)二級(jí))，該路全長(zhǎng)54 km，總投資1.9億元。