□趙俊利(遼寧省鐵嶺市鐵嶺縣水利局)
?
拉馬太水庫現(xiàn)狀調(diào)查分析與對策
□趙俊利(遼寧省鐵嶺市鐵嶺縣水利局)
摘要:我國的小(1)、小(2)型水庫數(shù)量眾多,多分布于丘陵山區(qū),壩型以均質(zhì)土壩居多,水庫的修建主要為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生活用水提供方便,同時也為防御洪澇災(zāi)害的發(fā)生起到了一定調(diào)節(jié)和保護作用。早在20世紀(jì)五六十年代修建的小型水庫,由于當(dāng)時的地理環(huán)境及施工條件較差,造成工程質(zhì)量較低,建成后在運行過程中問題突顯,嚴(yán)重威脅下游人民群眾的生命財產(chǎn)安全,成為安全隱患。為此,國家加大投資力度,對病險水庫進行加固維修,以消除其不安全因素,使其發(fā)揮除害興利的作用,更有效的服務(wù)于社會,服務(wù)于大眾。
關(guān)鍵詞:水庫;工程現(xiàn)狀;調(diào)查分析;對策
拉馬太水庫位于鐵嶺縣雞冠山鄉(xiāng)業(yè)爾興村,始建于1958年,是一座集灌溉、養(yǎng)魚和防洪的綜合利用小(2)型水庫,根據(jù)《水利水電工程等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》,該工程等別為Ⅴ等,大壩樞紐等主要建筑物為5級,次要建筑物為5級。平均養(yǎng)魚量為400 kg,擔(dān)負著雞冠山鄉(xiāng)業(yè)爾興村500人和80 hm2耕地及鐵長公路的防洪任務(wù),總庫容25.23萬m3,興利庫容為9.10萬m3,設(shè)計洪水位為61.15 m,校核洪水位為61.45 m,防洪標(biāo)準(zhǔn)為10 a一遇,校核標(biāo)準(zhǔn)為20 a一遇。水庫樞紐工程由攔河壩、溢洪道、輸水洞組成。該庫在幾十年的運行過程中,出現(xiàn)多次險情,當(dāng)時只是針對具體問題進行了簡單的處理,由于其它原因沒有徹底根除病險。
1.1大壩
水庫大壩為均質(zhì)土壩,2007年拉馬太水庫經(jīng)過維修加固后,壩頂長度為110 m,平均壩高為9.00 m,壩頂寬度為3.20 m,壩頂高程為61.65 m,壩體防滲型式為截水槽防滲,迎水坡比為
1:2.50,采用干砌石護坡,背水坡比為1:2.00,為草皮護坡。
1.2溢洪道
水庫溢洪道位于大壩右岸,為開敞式溢洪道,2007年維修加固后,堰頂凈寬為13.50 m,堰頂高程為59.39 m,堰頂長度為25.50 m,最大泄量為70.70 m3/s,下游無消能設(shè)施。
1.3輸水洞
輸水洞位于大壩左岸,為斜臥式單孔圓型有壓涵洞,壩下埋管,進口底高程56.50 m,出口底高程51.76 m,洞徑橫斷面為0.60 m,洞全長49.30 m,洞底縱向坡度為1/10.40,最大過水流量為2.65 m3/s,無消能設(shè)施,閘門井采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu),上設(shè)啟閉機室,工作閘門為鑄鐵閘門,采用5 t手動螺桿啟閉機。
2.1大壩
壩體迎水坡干砌石護坡淘蝕破損、風(fēng)化嚴(yán)重,部分塊石丟失,系人為破壞所致,壩體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定、滲流性態(tài)均有不安全情況;背水坡草皮缺損嚴(yán)重,人畜踐踏破壞面積較大,失去了保護壩坡的作用;經(jīng)過對現(xiàn)狀壩體進行量測,部分壩坡崩塌、滑落,迎水坡比不足1:2.50,背水坡比不足1:2.00,壩坡變陡;壩頂寬度較窄,雜草叢生,壩體存在不穩(wěn)定因素;壩后無排水設(shè)施,對壩體穩(wěn)定不利。
2.2溢洪道
左側(cè)翼墻局部高度不滿足設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)要求;溢流堰面有風(fēng)化現(xiàn)象,溢流堰底板隆起;左側(cè)下游底板與壩體接觸不好,有滲漏現(xiàn)象;下游無消能設(shè)施。
2.3輸水洞
進口閘門破損較大,漏水嚴(yán)重;輸水洞工作閘門啟閉機的啟閉能力不能滿足要求,在緊急情況下,不能保證閘門正常運行;進口與大壩連接的工作橋為臨時性建筑物,不能滿足工作通行要求;下游無消能設(shè)施及尾水渠。
2.4附屬工程
庫內(nèi)淤積較重,影響水庫使用壽命,降低庫容;缺少雨量觀測設(shè)施,不能及時準(zhǔn)確掌握入庫水量;水庫管理房破損嚴(yán)重,不利于水庫運行管理。
3.1施工方面
拉馬太水庫建庫較早,正值大躍進期間,由于當(dāng)時建庫環(huán)境及條件所限,缺少專業(yè)水利技術(shù)人員指導(dǎo),沒有專業(yè)施工隊伍施工,主要由人工完成,工程設(shè)計沒有審批、竣工、驗收和質(zhì)量監(jiān)督等管理手續(xù)。另外,施工方法不是很規(guī)范,使水庫防洪標(biāo)準(zhǔn)低,工程本身質(zhì)量較差,而且存在一定的設(shè)計和運行管理問題。
3.2資金方面
拉馬太水庫經(jīng)過2007年的維修加固,基本能夠正常運行。但是由于當(dāng)時資金有限,沒有對水庫進行徹底的維修,經(jīng)過多年運行,水庫工程仍存在老化、破損及運行管理等諸多病害隱患。且由于多年未對該工程持續(xù)投資進行維修養(yǎng)護,更沒有全面的修復(fù)加固,因此造成該庫病險的存在。
4.1大壩
拆除迎水坡原有干砌石護坡,按要求采用0.20~0.60 m厚塊石護坡,塊石尺寸以30~50 cm為好,下面鋪設(shè)0.20 m厚碎石墊層及0.10 m厚粗砂墊層,所用石塊應(yīng)堅固不易風(fēng)化,石塊應(yīng)緊密嵌實,抗壓強度應(yīng)不低于300~500 kg/cm2,砌石下的墊層,應(yīng)按反濾層的原則設(shè)計。上游護坡一般從壩頂開始砌到最低庫水位以下1.50~2.00 m,并設(shè)置基腳,一般應(yīng)嵌入戧道內(nèi)緣的溝內(nèi),以增強護坡的穩(wěn)定性[1]。清除背水坡原有草皮,采用鋪設(shè)0.20 m厚碎石護坡。根據(jù)均質(zhì)土壩尺寸要求確定,壩高6~10 m的均質(zhì)土壩,迎水坡比采用1:3.0,背水坡比采用1:2.5,壩頂寬度增加到4.00 m,壩頂鋪設(shè)0.20 m厚砂石路面,增強壩體穩(wěn)定性[2]。壩腳處設(shè)置貼坡排水,這種排水設(shè)備用石檢修較方便,它能起到防止?jié)B流逸出部位發(fā)生管涌、流土和防止壩坡受到水流沖刷及保護壩坡不受下游尾水沖刷的作用,增強壩體穩(wěn)定[3]。高度3.00 m,頂寬為2.00 m,由塊石層0.50 m、小石子層0.20 m和粗砂層0.20 m組成。
4.2溢洪道
溢洪道左側(cè)岸墻加高0.20 m,溢流堰段和陡槽段加高岸墻長度至40.41 m。拆除隆起堰面,重新修筑溢流堰面及陡槽頂面,鋪設(shè)Ф12@250鋼筋網(wǎng)后澆筑混凝土。增設(shè)長2.00 m、高1.35 m鋼筋混凝土插墻,插墻與陡槽邊墻處設(shè)置橡膠止水,防止陡槽與左壩頭連接處底板漏水。增設(shè)溢洪道下游消能設(shè)施,包括新修底流式消力池,消力池下游設(shè)海漫,采用鐵絲石籠護底,長20 m,厚0.40 m。鐵絲石籠下游設(shè)防沖槽,槽深1.20 m,長8.00 m。
4.3輸水洞
輸水洞進口閘門井拆除重建。重新修建啟閉機室,更換輸水洞閘門及啟閉設(shè)備。重建輸水洞與大壩連接的工作橋。輸水洞下游增設(shè)長9.00 m鋼筋混凝土消力池及長10.00 m尾水渠。
4.4其他工程設(shè)施
庫區(qū)內(nèi)壩前進行清淤,增設(shè)必要的雨量觀測設(shè)施,重新修建50 m2磚混結(jié)構(gòu)管理房。
水庫有調(diào)節(jié)天然徑流的作用,在汛期攔蓄洪水,消減洪峰,枯水期則根據(jù)灌溉發(fā)電、水運、工業(yè)與民用供水等興利單位的要求,提高興利用水流量。對于早期修建的存在安全隱患的小型水庫,應(yīng)按照重輕急緩,給予徹底加固維修,消除隱患,保證水庫發(fā)揮調(diào)節(jié)作用,保證下游人民群眾生命財產(chǎn)安全及農(nóng)田的糧食生產(chǎn)安全。
參考文獻
[1]湖南省水利學(xué)校.水工建筑物[M].北京:水利出版社,1980(3).
[2]清華大學(xué)水利系《農(nóng)田水利工程》編寫組.農(nóng)田水利工程[M].北京:科學(xué)出版社,1977(3).
[3]胡乃一,陳夢玉.小型水工建筑物[M].北京:水利電力出版社出版,1985(11).
(責(zé)任編輯:左英勇)
中圖分類號:X524
文獻標(biāo)識碼:A
文章編號:1673-8853(2016)04-0089-02
作者簡介:趙俊利(1971-),男,工程師,主要從事水土保持規(guī)劃及水土流失防治工作。
收稿日期:2016-01-15