湟中县香沟水库除险加固分析

纳兴仓

【摘 要】香沟水库经过多年运行存在坝体、坝基、坝肩及绕坝渗漏严重、隧洞末端堵头渗漏严重,溢洪道泄槽护砌遭冻融破坏缺失(且泄洪能力不足),水库淤积严重,多年来不能发挥应有的效益,必须进行除险加固.针对以上原因,提出采取有效措施进行坝体面板及左右坝肩防渗处理,完善大坝防渗系统,加固并改造输水隧洞,完善溢洪道设计等措施对水库进行加固处理. 【期刊名称】《青海农林科技》 【年(卷),期】2016(000)001 【总页数】3页(P96-98) 【关键词】水库;渗漏:除险加固 【作 者】纳兴仓

【作者单位】湟中县水务局,青海 湟中 811600 【正文语种】中 文 【中图分类】TV697

香沟水库是一座拦河式水库，大坝为一重力式浆砌石坝，库址位于湟中县田家寨镇香沟峡，是一座以灌溉为主，兼有生活供水水源地的Ⅴ等小(2)型水库。水库总库容30×104m3，水库库容15×104m3，水库于1958年4月动工，1967年9月竣工，原设计灌溉面积267hm2，因库容相对较小，加之水库渗漏严重，丰水年实际灌溉面积155hm2，另外，近年来该水库增设了向下游提供生活供水的功能，

若水库除险加固后可满足2万余人的生活用水要求，年设计引水量47.3×104m3。 香沟水库迄今已经运行44a，在多年的运行中，因工程建设先天不足等原因，水库一直存在多种安全隐患，主要为：大坝、坝基、坝肩及绕坝渗漏严重、隧洞末端堵头渗漏严重，溢洪道泄槽护砌遭冻融破坏缺失、水库淤积严重。在管理过程中，水库管理所曾因坝下放水涵管淤堵而两度进行过改造加固处理，目前仅能维持其勉强运行状态。由于当地自然条件较差，受财力限制，没有能力对水库进行根本加固，导致水库的安全隐患逐渐加剧，运行状况也日益恶化，不能充分满足农田灌水需求，供需水矛盾更加突出。水库大坝不仅不能有效拦蓄宝贵的水资源，而且由于水库病险隐患的存在，对下游广大人民群众的安全构成严重威胁，使水库发挥不了应有的效益，因此必须对水库进行除险加固处理。

香沟水库除险加固设计任务是恢复完善原设计的灌溉、供水和防洪功能，为当地广大人民除害兴利，造福于民。根据大坝安全论证报告、鉴定意见确定对香沟水库除险加固的主要任务是：采取有效措施进行坝体面板及左右坝肩防渗处理，完善大坝防渗系统，提高大坝结构稳定性，消除大坝渗流稳定和坝体抗滑稳定的安全隐患；加固并改造输水隧洞、使其具备正常的输水及快速放空等功能，并对现状生活供水引水口进行相应改造；完善溢洪道设计，使其达到规范要求的泄洪能力。 2.1 大坝加固设计 2.1.1 大坝防渗加固设计

现状坝体面板层防渗性能不达标、加之两坝肩裂隙发育，渗透系数较大，坝址防渗性能非常差，需对坝体进行防渗处理。

根据地勘资料及大坝现状特点，在进行初步设计时选用了两种方案进行技术经济比较。方案Ⅰ：根据原规模进行达标加固，将坝体高度增高0.95m，并增设0.55m高防浪墙，使其达到设计防洪目标。方案Ⅱ：结合现状库址地形，对大坝进行增容改造，将现状坝体高度增高6.0m，并增设0.55m高防浪墙，使水库库容增加约

10×104m3，从而减少工程弃渣量，尽最大可能做到挖填平衡(水库总库容由原设计的30.3×104m3增加到41.1×104m3)。在方案上报后经青海省水利厅专家组首次评审，要求严格按照国家除险加固指导意见：采用原规模方案的大坝加固方案，即保持现状坝顶不加高仅通过增设防浪墙满足防洪要求，采纳的加固方案是在上述方案Ⅰ的基础上进行了调整：即坝顶不增高、溢洪道拓宽、增设0.8m高的防浪墙及0.4m高的防护栏杆，以期达到现行的防洪标准。

香沟水库加固前年渗漏量76.6×104m3/a(24.3L/s)，大坝加固后坝体坝基年总渗漏流量为11.49×104m3/a，加固后渗漏量降低了85%，结果表明大坝防渗加固效果显著。

2.1.2 坝体结构加固

原坝顶宽度不足，且右坝段有陡峭山体横亘在溢洪道和坝顶之间，导致坝顶既不能通行车辆，也无基本人行通道，水库管理维护异常困难。本次拟将横亘在大坝和溢洪道之间的岩体清除，以达到坝顶人行通畅。为了确保大坝结构及防渗安全，同时结合库址人行交通布置，在现状水库上游增设结构补强区，其补强厚度不小于1.2m，为现浇钢筋砼结构，强度等级C25F300。 2.1.3 坝顶增设防浪墙及防护栏杆

该次加固拟在坝顶上游增设组合式防浪墙、下游增设防护栏杆。组合式防浪墙结构：基础为高0.8m、厚0.3m的现浇钢砼C25结构，其顶部设高0.4m的砼栏杆；大坝下游组合式栏杆高1.2m，其底梁、立柱及压顶为现浇C25钢砼结构，其余均为预制C25钢砼结构。 2.2 防水隧洞加固设计

现状放水隧洞存在较多问题：因洞末堵头存在而不能实现冲砂功能，且紧急状况下无法快速放空，对于香沟水库大坝的预警调度造成极大困难。该隧洞有效加固的方案：洞首增加闸门井、洞末砼塞拆除，同时改造洞末与现状生活供水管的首部衔接

段。

本次加固工程设计的具体措施：洞首增加现浇钢砼闸井，内设平板焊接钢闸门2扇(工作门及检修门各一扇，孔口尺寸2.0m×2.0m)，同时增设旁通井，内设工作及检修闸阀各一个(DN500)，用于灌溉及生活供水的控制放水之用。洞末设一个消力井，现浇C25F300钢砼结构，用于将隧洞内水流进行消能后排向下游。井内平面尺寸4.0m×2.5m，高2.2-5.6m，并设预制钢砼盖板，强度指标C25。消力井下游相对平缓地段设闸阀井一个。该井除盖板外均为C25现浇钢砼结构，内壁平面尺寸4.0m×2.5m，井深2.0m。内设DN500及DN200管阀各一个，主要用于灌溉水的放水控制工作门，另外，用作库内弃水消能后下泄的通道控制。 2.3 溢洪道加固设计

香沟水库溢洪道位于大坝的右肩垭口处，为正向渠槽式溢洪道，开敞式自由泄流方式。大坝防洪设计及校核标准分别为30a一遇设计及200a一遇校核。现状溢洪道存在以下3项较为严重的问题：泄槽尺寸太小不满足泄流能力要求；坝顶跨溢流堰顶处无交通桥；溢洪道泄槽衬砌结构大部分发生衬砌破坏。

鉴于现状溢洪道存在的问题，本次加固主要措施：泄槽宽度由1.35m(拓宽10.65m)至12.0m，岩面开凿处理后重新衬砌(现浇钢筋混凝土结构)，并增设跨越溢洪道的连接桥。桥面结构采用简支桥梁(单跨板梁结构形式，满足人行桥荷载要求)，C25现浇钢筋混凝土结构。桥梁上下游两侧均设高1.2m组合式钢砼结构防护栏杆。

香沟水库工程除险加固后，从根本上消除了工程隐患，恢复了水库的抗洪标准及蓄水能力，不仅使防护区的安全有可靠保障，而且可通过提高复蓄系数使水库的效益目标得到较大提高。

香沟水库经除险加固后，可使拦蓄水位达到原设计正常蓄水位，大大提高了单次蓄水量。另外，可撤销汛期限制水位，可增加蓄水量，从而减少了水库的弃水量，提

高了水库调节的保证率，对缓解库址下游尖锐的供需水矛盾具有一定现实意义。 〔1〕中华人民共和国水利部.混凝土重力坝设计规范Sl319-2005〔S〕.2005. 〔2〕中华人民共和国水利部.溢洪道设计规范SL253-2000〔S〕.2000. 〔3〕中华人民共和国水利部.水工建筑物水泥灌浆施工技术规范SL 62-1994〔S〕.1994.

〔4〕中华人民共和国水利部.水工隧洞设计规范SL278-2002〔S〕.2002. 〔5〕南京水利科学研究院勘测设计院.青海省湟中县香沟水库工程大坝安全鉴定综合评价报告〔R〕.2009.

〔6〕青海省水利水电勘测设计院.青海省湟中县香沟水库除险加固地质勘探报告〔R〕.2009.