淺談洪山湖水庫工程的除險加固設(shè)計優(yōu)化

（上虞市水利工程管理所 浙江 上虞 312300）

【摘 要】洪山湖水庫因大壩壩頂高程低于設(shè)計洪水位和校核洪水位，防洪能力不滿足水庫規(guī)范要求；溢洪道狹小，下游無匯洪渠；壩下輸水涵管為陶瓦管；上下游壩坡無襯砌；無管理用房；無水位自動測報系統(tǒng)等安全隱患原因經(jīng)水庫安全技術(shù)認(rèn)定大壩屬于三類壩，列入“除險加固”工程。

【關(guān)鍵詞】水庫加固；施工控制

1. 工程概況

1.1 洪山湖水庫位于浙江省上虞市梁湖鎮(zhèn)，曹娥江水系。水庫集雨面積1.25Km2，，主流長1.18 Km，原總庫容74.34萬m3，正常庫容47.51萬m3，屬?。?）型水庫。是一座以灌溉為主小型水庫，灌溉面積約1200畝。

1.2 工程于1959年，1959年建成。大壩為均質(zhì)土壩，分主副壩，主壩長414 m、最大壩高約3.5m、壩頂程8.83～9.19m、壩頂寬2.62～3.65m；副壩為長約159.7 m、最大壩高約4.7m、壩頂程9.19～9.29m、壩頂寬1.23～1.75m；主副壩的上下游壩坡均為土坡。

1.3 溢洪道在副壩，溢洪道進(jìn)口寬5.2m，為開敞式正槽溢洪道，無導(dǎo)水墻，輸水管為陶瓦管。

1.4 2011年梅汛中，主壩中段120 m范圍內(nèi)發(fā)生滲漏，經(jīng)搶險處理尚有少量治滲水。

1.5 工程地質(zhì)條件為壩體為粉質(zhì)粘土、厚度3.10～6.00m、水平滲透系數(shù)為2.8*E-6、底層高程在2.6～5.01m；壩基2-1砂質(zhì)粉土、厚度2.0～3.0m、水平滲透系數(shù)為1.1*E-5、底層高程在0.33～3.54m；3 層淤泥質(zhì)粘土、厚度4.5～11.0m、底層高程在-3.82-9.37m；4層粉質(zhì)粉土、厚度3.50～12.0m、底層高程在-9.62～ -20.95m；5層含粘土礫砂（殘坡積土）、厚度0.5～9.2m、底層高程在-10.33～ -23.55m；6-1層強風(fēng)化層厚0.9-1.10m、層高程在-11.96～ -22.77m；；6-2層弱風(fēng)化凝灰?guī)r，最大揭露厚度11.50m。

1.6 本水庫有兼作旅游開發(fā)的規(guī)劃。除險加固工程按20年一遇設(shè)計洪水位，200年一遇校核洪水位。

2. 水庫當(dāng)前存在的主要問題

水庫安全技術(shù)認(rèn)定洪山湖水庫存在的主要問題有：

2.1 大壩壩頂高程低于設(shè)計洪水位和校核洪水位，有漫頂危險，防洪能力不滿足規(guī)范要求。

2.2 溢洪道狹小，下游無明顯泄水渠。

2.3 壩體滲漏，主壩中段120 m范圍內(nèi)存在的三處滲漏經(jīng)搶險處理仍有滲水，處理不徹底。

2.4 壩下輸水涵管為陶瓦管，存在安全隱患，啟閉機(jī)損壞、放水困難。

2.5 上、下游壩坡無護(hù)砌，主壩上游壩坡較不規(guī)則，副壩壩頂狹小、墾種嚴(yán)重。

2.6 無管理房及啟閉房，缺少水位測報臺等觀測設(shè)施。

2.7 大壩存在白蟻侵害。

2.8 屬于三類壩。大壩已不能按原設(shè)計要求安全運行，屬危險水庫。應(yīng)立即進(jìn)行除險加固。

3. 除險加固施工內(nèi)容

3.1 加高大壩，拓寬溢洪道，使防洪能力達(dá)到?。?）型水庫的防洪標(biāo)準(zhǔn)。

3.2 內(nèi)坡做黃泥斜坡，同時使狹窄的壩頂?shù)玫郊訉挕?/p>

3.3 在主壩中間漏水段（150 m范圍）的內(nèi)坡中上部進(jìn)行開挖，挖除漏水的透水材料，用黃泥回填夯實，然后做黃泥斜墻。

3.4 老涵管拆除重建，在原址做混凝土預(yù)應(yīng)力壓力管外全包混凝土，因基礎(chǔ)位于土基中，需打松木樁加固。

3.5 內(nèi)坡做干砌護(hù)破，外坡植草，外坡腳做排水棱體。

3.6 增設(shè)水位測報臺，新建啟閉房及管理房。

4. 水庫除險加固設(shè)計中的幾點思考

4.1 該水庫近幾年已被規(guī)劃辦洪山湖景區(qū)范圍，前些年已由當(dāng)?shù)卮逦鳛樗a(chǎn)養(yǎng)殖承包之用，可能在不久的新農(nóng)村建設(shè)中被作為一個景區(qū)使用，所以本次水庫除險加固時，在保證加固水庫、工程安全原則的前提下，適當(dāng)兼顧、考慮結(jié)合景區(qū)發(fā)展的需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)木坝^建設(shè)，將水庫除險加固與景區(qū)開發(fā)建設(shè)進(jìn)行最大可能的有次結(jié)合。本次加固設(shè)計中需要加高大壩、拓寬溢洪道，設(shè)計書中加高大壩達(dá)1.5 m，這一加高將會影響當(dāng)?shù)卮迕襁M(jìn)行耕作，也影響到今后景區(qū)形成后的游人行走活動；所以可以通過采用其它方式進(jìn)行大壩高度的增加，一種方法為不加高大壩，采用增設(shè)防浪墻的方法解決，以滿足大壩防洪要求，同時也可作為景區(qū)開發(fā)后的防護(hù)墻之用。另一種方法是少量增高大壩，同時加做防浪墻，加寬、降低溢洪道的措施解決水庫漫壩的問題。做到工程除險加固與新農(nóng)村建設(shè)統(tǒng)籌兼顧，重點突出。

4.2 本工程溢洪道狹小，下游無明顯的泄水渠，即溢洪道下即基本農(nóng)田，相距不遠(yuǎn)就是浙東大運河。如果將水庫溢洪水量直接引處運河，將損失大量的基本農(nóng)田，造成工程投資增加和資源的浪費。是否可以通過以下幾方面的處理滿足工程的除險加固。

4.2.1 因為副壩下即為農(nóng)田和運河，因?qū)⒁绾榈涝O(shè)置在副壩位置上。又因本工程主壩最大壩高約3.5m、壩頂程8.83～9.19m；副壩最大壩高約4.7m、壩頂程9.19～9.29m；可采用增加溢洪道寬度的方法防止水庫水漫壩的問題。

4.2.2 因壩下農(nóng)田渠系配套設(shè)施比較完善，設(shè)計時是否可以考慮將下泄水后的農(nóng)田部分采用降低設(shè)計頻率，由5%的設(shè)計頻率改為20%進(jìn)行設(shè)計，因為客觀上農(nóng)田不需要20年一遇的保證率，一般有5年一遇的防洪標(biāo)準(zhǔn)就能滿足現(xiàn)有基本農(nóng)田的要求。這樣設(shè)計不僅能大大減少水庫除險加固的工程投資，而且也比較客觀與切合實際。

5. 結(jié)束語

（1）水庫工程除險加固設(shè)計，可以說是一項修舊整治工程。大多工程經(jīng)過數(shù)十年的運行和實踐證明，在這些年的運行中，基本能夠適應(yīng)當(dāng)?shù)貧夂颉h(huán)境的變化，也是人們在與大自然作斗爭中總結(jié)出來的經(jīng)驗，雖然某些方面與現(xiàn)行的設(shè)計規(guī)范要求不相一致、不能全部滿足現(xiàn)行規(guī)范要求，但還是可以考慮或保留某些可用的部分，這樣做一般較易被當(dāng)?shù)卮迕袼邮?，也可以達(dá)到節(jié)省工程投資的目的。

（2）科學(xué)來源于實踐，但更多的應(yīng)該能應(yīng)用于實踐。設(shè)計一個工程項目時，不能死搬硬套，可以在不違反強制性規(guī)定的前提下，應(yīng)該充分考慮當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件、原有工程的現(xiàn)狀，最大限度地將工程設(shè)計成一個完美、安全的工程。

參考文獻(xiàn)

［1］ 紹興市水利水電勘測設(shè)計院《上虞市梁湖鎮(zhèn)洪山湖水庫除險加固工程初步設(shè)計》（送審稿）2012.5.