論水庫大壩除險加固設計

◎ 馬少將　安徽阜陽市水利規劃設計院

論水庫大壩除險加固設計

◎ 馬少將安徽阜陽市水利規劃設計院

水庫大壩設計的時候存在多重作用，不但能夠進行農業灌溉，也能夠起到防洪擋水的作用，經過大量實踐逐漸提升設計水庫大壩的水平，并且形成先進的水庫大壩，能夠儲備水源，為干旱提供保障，能夠明顯提升經濟效益。

水庫大壩 除險加固 設計

1.工程概述

定遠縣永康鎮黃圩村境內的谷山水庫，總容量為131.72萬m3，興利庫容占據102.00萬m3，屬于一種小型水庫，主要就是用來防洪和灌溉，存在2000畝的灌溉面積，實際灌溉面積也能夠達到2000畝，保護2000畝水庫下游耕地，為附近水泥廠和3000人口提供生活來源。大壩加固的基本情況：1962年夏季的時候因為沒有溢洪道導致大壩被水毀，1963年冬季修復。1972年夏又出現水毀現象，1973年冬季修復。1991年發生特大洪水，以至于沖毀兩側土方和整個溢洪道，1991年冬季對其進行修復，溢洪道修改成原非常溢洪道，從原來94.m溢洪道頂高程變為95.23m，屬于一種自然山體，沒有進行護砌處理。1996年冬季加高靠山鄉水庫大壩培厚，并且修建1m厚的大壩迎水坡粘土斜墻；重新建設大壩護坡，存在86.6～98.8m的護坡高程，厚度為0.40m，沒有應用碎石墊層；不斷擴展溢洪道寬度，左岸設置合理的護坡，存在20m寬度、95.23m的高程，最大泄量為131.72m3/s，處理之后沿用至今。

2.水庫大壩除險加固的重要性

當水中壩體受到水的沖擊，如果長時間不能接觸沖擊影響，十分容易損壞建筑結構，隨著水庫應用市場的增加，會提升破壞力度，影響水壩的整體功能。水壩新建的時候應該對材料和設計進行嚴格控制，并且保障短時間中水壩不會存在質量問題，因此初期設計水壩的時候應該融入除險加固技術。有機結合初始設計方案和長時間應用壩體，來對水庫大壩問題進行及時處理，以便于提升水利項目的使用壽命，構建更加牢靠的土體結構。

圖1 基本計算成果

3.水庫大壩除險加固設計

3.1設計依據

老谷山水庫實際上是小型水庫，為Ⅳ等級樞紐工程，次要建筑物是5級，主要建筑物是4級。依據30年一遇設計洪水標準設計工程，300年一遇校核洪水標準進行校核。依據20年一遇溢洪道防沖標準進行處理。

3.2大壩加固設計

3.2.1設計壩頂超高

設計過程中以及《碾壓式土石壩設計規范》計算壩頂超高，公式基本為：

其中，壩頂超高Y，m；；最大風雍水面高度e，m；壩坡上最大波浪爬高R，m；安全加高A，依據工程情況為0.50m。如下圖所示為基本計算成果。3.2.2計算大壩滲流

地層簡化和斷面的計算。結合年險情發生位置、壩高和地形，計算斷面滲流的適合選取0+166典型剖面。

分析計算成果以后可以發現，大壩橫剖面存在滿足滲流規律的計算等勢線分布情況。計算各土層滲透系數按的時候能夠獲得比較高滲流出逸點和壩內浸潤線，水位核對過程中下游壩坡存在89.89m的出逸高程，高出地面大約4.89m；

根據滲流基本要素進行研究，對斷面壩體與壩基接觸面最大水平比降進行合理的計算，能夠得到數值為0.169，相比較允許滲透比降低0.3，滲透穩定之后能夠全面符合實際及需求。下游壩坡滲出段的存在0.386的最大出逸比降，依據以往的工作經驗，存在0.44的允許出逸比降，具備允許范圍內的出逸坡降，同時不會滲透破壞下游坡腳。上述四張圖形為設計和核對以及正常情況下的水位，經過計算可以發現，具備滿足實際情況的上、下游壩坡抗滑安全系數。

3.3工程管理

目前水庫管理中沒有健全的管理制度以及維修經費，如果出現異常情況，相關管理人員應該及時上報當地鎮政府，積極組織人力、物力、財力進行搶修；為了能夠有效提升管理水平，除險加固上述工程以后，不改變管理權屬，定期培訓水庫管理人員的相關業務，構建管理運用的制度，在大壩北端設置主管機構。

3.4水庫防汛與調度

第一，構建水庫防汛責任機制，每年汛前都應該組織相關人員來仔細檢查組水庫，并且對檢查結果進行及時上報，及時填寫《小型水庫汛前檢查責任卡》，同時實際操作中全面貫徹和落實防汛搶險隊伍的建設和執行防汛行政首長負責制。第二，縣防汛抗旱指揮部發展中不斷健全《老谷山水庫防洪預案》，依據實際情況進行嚴格管理。第三，始終堅持24小時汛期值班制，對水位變化和天氣進行進行密切關注，及時為上級部門提供檢查的資料，以便于能夠為進一步指揮區防汛抗旱工作提供依據，同時也應該及時做好值班記錄。

4.結束語

隨著科學技術和社會經濟的發展，水利水電項目越來越重要，水庫大壩除險加固設計尤為重要，實際設計中應該依據實際情況提出合理的除險加固措施，以便于能夠保障水庫的基本作用。

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