小壩塘的施工與管理

摘 要：壩塘水利基礎設施的建設對于緩解地區農業旱情，人們生活用水困難等問題具有十分顯著的效果。在壩塘設計與施工、管理過程中需遵循科學的設計步驟與施工原則，文章以廣南縣壩塘建設為例對壩塘設計與施工管理過程中設計技術、施工技術與管理技術進行了詳細的闡述，以期為壩塘水利基礎設施施工提供技術支持。

關鍵詞：壩塘；攔河壩；溢洪道；輸水管道；施工管

1 概述

由于地處巖溶山區，沒有可建水庫的地形，人們的生活用水主要是水窖水，全鎮80%的人畜飲水靠小水窖解決。農業用水主要是靠天下雨解決，80%的耕地靠天下雨灌溉，由于沒有長流水和水庫蓄水，所建的引水渠，只有進入雨季才能發揮作用，水貴如油是該鎮對水的真實評價。2009至2010年西南大旱中，舊莫鄉自2009年8月份至2010年5月，持續干旱致使全鄉6萬多群眾的生產生活用水帶來了極大的困難：旱情導致農作物受災面積46991畝，成災43624畝，絕收34922畝，造成經濟損失5490.5萬元。全鄉共有193個村12085戶，60913人及24365頭牲畜嚴重干旱缺水，全鄉抗旱救災工作形勢十分嚴峻。雙胞石村-貓街村-韭菜坪-奎窩壩子耕地連綿570多畝，區內除了飲用的小水窖外，無一件蓄水和引水渠道，灌溉用水主要是等天下雨解決。水資源貧乏，水利設施滯后，嚴重制約著該鎮經濟發展，缺水已成為該鎮經濟、社會發展的瓶頸。

2 工程概況

擬建壩塘位于廣南縣西南方向舊莫鄉貓街村民委雙胞石村境內，地理坐標：東經104°52′43″，北緯23°50′43″。距廣南縣城約35km，距珠廣公路0.25km。選定的壩址距下游雙胞石村1.0km，壩址以上控制徑流面積5.8km2，總庫容26.72萬m3，是一座以灌溉為主，有防洪等綜合效益的重點小壩塘工程。雙胞石壩塘是一座以灌溉為主的蓄水工程。樞紐建筑物由擋水壩、溢洪道、輸水涵管及引水渠道等組成。所設計的壩塘參數如下，總庫容：26.72萬m3，校核洪水位：1533.14m，設計洪水位：1532.63m，正常蓄水位：1530.67m，興利庫容：12.95萬m3，死水位：1522.10m，死庫容：4.00萬m3。

根據《水利水電工程等級劃分及洪水標準》SL252-2000，壩塘總庫容26.72萬m3，水庫規模為?、菩退畮?，工程等別為Ⅴ等，主要建筑物級別：水庫大壩、溢洪道、輸水涵管建筑物為5級，次要建筑物及臨時建筑物為5級建筑物。大壩設計洪水標準：20年一遇洪水，洪峰流量56.58m3/s，下泄流量37.22m3/s；大壩校核洪水標準：200年一遇洪水，洪峰流量為80.28m3/s，下泄流量52.83m3/s。

3 小壩塘工程設計

根據雙胞石壩塘工程區所處的地形、地質條件及實地勘察后，只有一個最優壩址及一個壩軸線。左右岸及壩基地質基本一致，淹沒面積相近。壩址河段地形地貌及地質條件較為簡單，河谷較為順直，河谷主要呈基本對稱的“V”型谷，河床及兩岸基巖主要以強風化巖體為主，巖石較為破碎，節理裂隙發育，以碎裂結構為主，厚度較大，一般3～9m，巖體穩定性差，抗壓強度和承載力較低，主要屬Ⅴ和Ⅳ類軟質巖工程地質巖組。壩址區較適宜的壩型主要是心墻風化料壩。

3.1 攔河壩

攔河壩為粘土心墻風化料壩，工程級別為五級，大壩設計洪水標準為20年（P=5%）一遇，校核洪水標準為200年（P=0.5%）一遇，相應洪峰流量及水位如下：P=5%，下泄流量為37.22m3/s，上游設計洪水位1532.63m。P=0.5%，下泄流量為52.83m3/s，上游校核洪水位1533.14m。大壩正常蓄水位∶1530.67m。壩頂高程取3個工況的最大值，即校核水位的壩頂高程為1534.66m。最大壩高1539.47-1507.26=32.21m。主壩軸線為直線，壩頂長70.00m，壩高27.4m，河床壩基開挖高程1506.76m，壩頂高程1534.66m。壩頂寬5.0m。上游壩坡坡比1：2.50，下游壩坡坡比1：2.25。

3.2 溢洪道

溢洪道布置于大壩右壩肩，全長103m，采用C20鋼筋砼結構?？刂贫螢閷嵱醚?，堰寬度13.0m，堰頂高程1530.67m，在與壩軸線相交處設交通橋，作為溝通兩岸交通，橋面寬5m，與壩頂同寬。溢流堰后接陡槽段，底坡i=0.383，為C20鋼筋混凝土澆筑，底板厚0.3m；陡槽段后接消力池段，消力池長20m，池寬6m，池深4.5m，為C20鋼筋混凝土澆筑。為防止溢洪道產生不均勻沉降和拉裂，溢洪道需分縫，其分縫長度為每10m設一道橫縫，縫內采用瀝青油毛氈止水。

3.3 輸水涵管

放水涵管布置于大壩左岸，進口底板高程1522.10m，管材采用鑄鐵管，管徑為DN300，總長108m，設計最大過水流量0.053m3/s，平均坡降，4.6‰，出口接河流。該壩塘總庫容為26.72萬m3，取用水流量小，放水設備采用鑄鐵管（壩后式）放水，輸水涵管外用C15砼澆筑，涵管的進口高程為1522.10m，縱坡為4.6‰。由綜合用水過程表可知：水庫最大月供水量為13.73萬m3，放水涵管設計流量的計算式為：

Q=137300/（30×24×60×60）

=0.053m3/s

因此放水涵管按有壓管、自由出流計算其流量，涵管進出口高程為0.5m，擬用D300鑄鐵管，按正常管計算，取=0.82，公式為：

經計算Q=0.18m3/s，滿足要求。

4 施工管理

4.1 攔河壩施工

4.1.1 基礎開挖

大壩兩岸水上部分所有土石方開挖，要求自上而下進行施工。土方開挖采用1m3挖掘機輔以人工自上而下開挖，10t自卸汽車出渣；石方開挖采用風鉆打眼，分段爆破開挖，采用推土機配合1m3挖掘機挖裝12t自卸汽車出渣，渣料除部分用于填筑圍堰，其余運輸至棄渣場堆放?？拷O計開挖線附近，應避免由于裝藥量過多而導致壩基巖體炸松，為此，建基面需留0.3m保護層，采用風鎬輔以人工撬挖。

4.1.2 大壩填筑施工

壩體填筑所需總量約5.89萬m3，其中：風化料填筑量為4.31萬m3，過渡料、反濾料填筑量為0.67萬m3，粘土心墻料填筑量0.91萬m3。施工期安排在第一年10月～次年12月，在一個枯期內填筑完畢。壩體填筑施工包括運輸、卸料、鋪料、加水、壓實、檢查等工序。壩體填筑施工采用流水作業法組織施工。施工前，應根據壩料的開采情況，對心墻體進行必要的碾壓試驗，以制定有關的施工技術規程。

4.1.3 基礎灌漿

帷幕灌漿主要處理壩基及兩岸滲漏。灌漿軸線布置于壩軸線上。采用采用100-150型鉆機鉆孔，三序灌漿，自上而下分段灌注。河床壩基灌漿宜在壩體施工后第一個枯期壩體填筑至度汛高程后進行，岸坡壩基灌漿在壩體填筑到壩頂時，開挖灌漿平洞后進行灌漿。

4.2 溢洪道施工

溢洪道位于大壩右岸壩肩，土石方開挖方式與大壩類似，進口段土石方開挖應與大壩兩岸開挖同步進行，避免開挖爆破影響大壩施工，陡槽段土石方開挖自上而下分臺進行，土石方開挖采用1m3挖掘機輔以手風鉆鉆孔開挖，12t自卸汽車運輸出碴。砼施工順序為先底板后邊墻、頂板。砼由采用設在溢洪道附近的0.4m3砼拌和機拌和，1m3斗車運砼，溜槽入倉，插入式振搗器振搗密實。

4.3 渠道施工

4.3.1 土石方開挖

土方明挖采用人工配合1.0m3挖掘機挖裝8t自卸汽車運至渣場棄置，石方由YT-24手風鉆鉆孔，淺孔爆破，自上而下的方式施工，渣料由人工配合1.0m3挖裝機挖裝8t自卸汽車運至渣場棄置。

4.3.2 漿砌塊石施工

石料由人工裝8t自卸汽車運至施工點，砂漿采用0.35me移動式砂漿攪拌機制備，人工鋪漿法施工，塊石擺放要求平整、穩定、密實和錯縫。砂漿拌制要按設計配比進行。并要隨時拌隨時用。塊石擺放應在砂漿初凝前嚴格按上下層錯縫擺放、鋪漿及填漿應飽滿密實。防止鋪漿遺漏。膠結料介于初凝至終凝之間的砌體不允許擾動。

5 結束語

文章以小壩塘的設計施工與管理過程為基礎對壩塘設計與施工的一般步驟與過程進行了闡述，包括設計之初的工程地質條件、氣象、水文的調查，建筑設計包括攔河壩設計、溢洪道設計以及輸水管道的設計，且對攔河壩、溢洪道、輸水管道的具體施工過程進行了詳細的闡述，并提供了切實可行的施工方案。

參考文獻

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