甘峪水庫放水設施存在的問題及對策研究

周永亮

【摘要】甘峪水庫放水設施在多年運用過程中存在滑坡體威脅、閘門關閉不嚴，滲漏嚴重，操作不便等問題。筆者通過對水庫工程現狀的描述，從三方面分析了放水設施存在的問題，闡述了解決問題的必要性，同時針對問題研究應對方法，最總提出解決放水設施問題的綜合對策。

【關鍵詞】水庫；放水設施；問題；對策

一、工程概況

甘峪水庫位于西安市鄠邑區西南約23km處。是一座以灌溉、城鄉供水為主，兼有防洪功能的小（一）型水庫。水庫于1969年10月動工興建，1972年10月竣工，同年11月蓄水。原設計按照100年洪水一遇設計，200年一遇洪水校核，設計總庫容380萬m3，有效庫容260.77萬m3。1999年11月經組織專家進行安全鑒定，認定為三類病險水庫，2008年完成除險加固施工，經除險加固后設計總庫容401.53萬m3，興利庫容226.77萬m3。

二、工程設施現狀

甘峪水庫樞紐由大壩、溢洪道和放水洞組成。大壩為均質土壩，經2008年水庫除險加固后最大壩高50.7m，壩頂長200m，壩頂寬5m，底寬217.3m。迎水坡為干砌石護坡。背水坡為植草護坡，壩后采用堆石體排水，在堆石體上游與壩體接觸處設反濾層。

溢洪道布置在樞紐建筑物右岸，為開敞式溢洪道。溢洪道斷面為梯形，溢洪道總落差49.73m，總長度387.5m。最大泄洪流量80m3/s。（1980年8月24日）

放水洞位于大壩右端坡積體上，進口段基礎為巖石。進口為岸坡分級臥管和斜拉桿轉盤閘門相結合的控制型式，洞身比降1/200，輸水洞為圓型斷面，洞長193.4m，設計最大輸水量4m3/s。

三、放水設施存在的問題

根據《西安市鄠邑區甘峪水庫復核加固設計，工程地質勘察報告》，咸陽地區水利勘測設計隊，1984年元月。水庫現有放水設施進水口位于大壩右端坡積體上，放水洞上段60m基礎放置于東山坡基巖地基上，基巖為半風化綠泥陽起片巖，剩余段基礎放置于坡積層上，坡積層由大小不等的碎石、巖塊及風化巖屑組成，容易產生放水洞地基不均勻沉陷，產生環狀裂縫，對放水洞及大壩的安全產生威脅。

大壩右壩肩存在滑坡體，分為三段，由北至南分別為北部古滑坡體，中部穩定區，南部淺層滑坡區。1973年和1983年南部淺層滑坡區曾發生滑坡，兩次堵塞放水洞進口，對工程的運行安全造成嚴重威脅。

放水采用岸坡分級臥管和斜拉桿轉盤閘門相結合的控制型式。各級臥管斗門為平板鋼閘門，手動直聯螺桿啟閉。斜拉桿轉盤閘門采用卷揚機及鋼絲繩啟閉。在多年運用過程中存在閘門關閉不嚴，滲漏嚴重等現象。也存在操作不方便，放水流量很難控制的問題。同時還存在管理人員經驗不足產生開啟過度，對閘門產生損壞的隱患。

甘峪水庫是西安市鄠邑區西南地區重要的地表水源，水庫運行40多年來，累計蓄水4.36億m3，灌溉農田230萬畝次，也是區域飲用水源地，承擔這城鄉供水的重要任務，水庫樞紐工程的安全顯得非常重要。根據《甘峪水庫潰壩淹沒范圍圖》，若水庫潰壩產生將直接影響下游7個鎮，125個村莊、19.6萬人和15.7萬間房屋的安全，同時對通訊光纜和s107省道等重要交通干線造成影響。

目前由于放水洞基礎、東山坡滑坡、放水閘門等問題，使放水設施安全性降低，對甘峪水庫整個樞紐工程的安全產生不利因素，不利于管理單位更高效的運行調度，不能最大程度的發揮水庫的社會效益和經濟效益。所以急需解決甘峪水庫放水設施相關問題，做出科學、經濟、可行的解決方案，消除放水設施隱患。

四、解決放水設施問題對策研究

放水設施是水庫樞紐工程的重要組成部分，要徹底解決放水設施存在的問題，就必須針對性的拿出對策。

（一）現有放水設施基礎研究

放水洞位于坡積體上，基礎巖性不一，承載能力偏低，容易產生不均勻沉降導致洞身裂縫發生，需對其進行加固處理。現在可用方案有兩種，一是進行洞內加固方案，可采用在放水洞內安裝套管的辦法，材質可選用壁厚不小于8mm鋼管，但該方案縮小了過水斷面，影響放水流量，不利于效益充分發揮，基礎問題未徹底治理。二是進行洞外基礎處理方案，但需要開挖大壩，顯然行不通也必須禁止。

（二）右壩肩滑坡體研究

根據《大壩右壩肩滑坡巖土工程勘察報告》，西安巖土公司，2004年4月。大壩右壩肩淺層滑坡相應水平長度112m，寬度約60m，滑坡層厚度一般為2m，最厚達4m，為淺層滑坡，方量約9000m3。淺層滑坡范圍山體較陡，滑坡體為第四紀松散堆積物（坡積物）表層風化巖石且堆積物十分松散，基巖傾向由于坡向一直，滑動面巖石面陡，傾角為30°-40°。故穩定性很差，每遇雨季，滑坡體飽和，產生坡面徑流，并發生泥石流或局部滑坡。通山公路切割坡腳，破壞了原山坡穩定性，加劇了淺層滑坡的發生。

根據經驗計算，在天然狀態下，淺層滑坡抗滑穩定安全系數Ks=1.19是穩定的，在飽和狀態下Ks=0.92是不穩定的。

2008年對淺層滑坡進行治理，采用了削坡、挖截水溝、地表排水等綜合治理措施。但治表未治本，淺層滑坡仍舊滑動嚴重。若要徹底治理淺層滑坡就需進行清理，但問題較大，清除后坡面巖石會繼續風化，風化后破碎巖石會繼續下滑，坡面仍不穩定，還會威脅放水設施的安全，故清除方案不可行。

（三）放水設備問題研究

由于原有放水設備存在閘門關閉不嚴，滲漏嚴重，操作不便等現象。若按照原有設備更換新的設備不能從根本上解決滑坡體威脅放水設施問題，同時運行操作不便問題并未解決，故應采取新建放水塔方案，采用平面鋼閘門，手電兩用直聯螺桿式啟閉機控制放水。

（四）放水設施改造綜合對策研究

根據以上應對措施綜合分析，利用原放水洞及清楚滑坡體方案均不合理，新建放水塔，改造放水設備應放棄利用原有放水洞的方案，重新選址新建放水設施。

要解決甘峪水庫放水設施問題，可將放水洞置于大壩左岸山體，同時在左岸新建放水塔和啟閉設施，同時建設工作橋、消力池等相關建筑物及設施，最終與下游灌溉和供水渠道相接。此方案及避開了滑坡體的威脅，同時方便了運行管理，保證了供水流量，安全性大大提高，可充分發揮水庫社會和經濟效益。

參考文獻：

[1].《西安市鄠邑區甘峪水庫復核加固設計，工程地質勘察報告》，咸陽地區水利勘測設計隊，1984年元月。

[2]. 《大壩右壩肩滑坡巖土工程勘察報告》，西安巖土公司，2004年4月。