淺談漢陰縣石板溝水庫除險加固的必要性

陳 昌

（陜西渭河生態集團有限公司，陜西 西安 710068）

石板溝水庫是一座以灌溉為主兼有養殖等綜合利用的V 等小（二）型水庫樞紐工程。因工程長期運行，缺乏有效的管理，導致現階段工程利用率低，為確保水庫大壩安全運行，使水庫擔負起灌區的灌溉用水任務，更加充分的利用水資源，促進當地經濟的可持續發展，除險加固工作勢在必行。若項目能順利進行，修建后的樞紐工程可充分保證下游200 畝農田的安全，對流域及地區的經濟發展都能起到積極的促進作用。

1 水庫概況

石板溝水庫位于月河三級支流石板溝，屬月河左岸二級支流清泥河的支流。石板溝流域面積0.45 km2，主溝道長2.1 km，平均比降134‰。大壩位于漢陰縣雙河口鎮龍埡村。原設計壩高18.00 m，水庫正常蓄水位為566.00 m，興利庫容為8.55 萬m3；水庫死庫容0.15 萬m3；總庫容10.00 萬m3。灌溉面積109.5 畝。

水庫樞紐主要由大壩、溢洪道和臥管涵洞引水等工程組成。水庫大壩設計為粘土心墻壩，1978 年11 月動工興建，1980 年3 月建成運行。水庫蓄水以后一直沒有發揮工程應有效益。

2 現存主要問題

石板溝水庫受條件及人文因素影響，在工程建設過程中，施工管理工作無法跟上，現場工序作業比較混亂，再加上后期的管護不到位，病害存在嚴重。

（1）水庫淤積嚴重。自大壩建成攔洪蓄水以來，淤積層厚度約為4.2 m，壩前淤積面高程555.5 m。（2）壩體迎水坡。雜草叢生，無任河防護措施。（3）壩頂路面無防護面層，凹凸不平、寬窄不一，最大高差0.96 m，雨天泥濘不堪。（4）壩體背水坡。雜草植被茂盛，無壩面排水設施及踏步，坡腳排水棱體局部破損。（5）溢洪道無引水渠和控制段；泄槽左、右側漿砌石擋墻不滿足抗沖、防滲及穩定要求；泄槽底板無襯砌；底板雜草茂盛，影響正常行洪；溢洪道缺少泄流通道，尾水為散流狀態，末端無消能防沖設施；由于以上病害，溢洪道不能滿足安全泄洪。（6）引水臥管設施陳舊，部分封堵，無法滿足引水需求；放水洞出口與渠道連接處有滲漏。（7）壩體滲水，自運行以來，水位從未高過現狀水位，現場了解到壩體右壩肩有滲漏。（8）大壩安全監測設施不健全，無法對大壩的安全運行進行有效的監控。（9）無樞紐管理房；防汛、搶險設備配置不全；無臥管檢修道路及上壩道路。

3 除險加固的必要性

石板溝水庫由于施工質量差等原因，使水庫長期沒有發揮工程應有效益。按《水庫大壩安全鑒定辦法》規定應立即進行除險加固，使水庫盡快達到規定的設計標準，并能按設計要求正常運行。以下從設計標準、存在問題及防洪等方面闡述除險加固的必要性和合理性：（1）石板溝水庫為小（二）型水庫，屬Ⅴ等工程，按照現行《防洪標準》（GB 50201-94）的有關規定，其防洪標準應為20 a 一遇洪水設計，200 a 一遇洪水校核；（2）石板溝水庫運行37 多年來，許多設施年久失修，上游坡至壩頂無砌護，壩下游無排水體，無任何觀測設施。（3）由于壩基壩肩、臥管涵洞滲漏嚴重，影響下游200 畝農田灌溉。綜上所述，石板溝水庫必須盡快除險加固。

4 必要的加固措施

4.1 大壩加固

4.1.1 壩頂路面

現狀大壩壩頂路面為土路面，寬窄不一，凹凸不平。考慮到水庫已蓄水運用多年，壩體沉降已經趨于穩定及施工方便，經綜合分析，建議先進行下游壩坡修復、上游壩坡加固及修復，再安排壩頂其它項目施工，最后硬化壩頂路面。壩頂路面結合壩頂整修進行。

4.1.2 下游壩坡加固

下游壩坡相對穩定，建議首先對坡面覆蓋層進行清除，將坡面修整為現狀統一坡比，即通村道路以上和以下均為1∶2.0，并重新種植草皮。對壩坡腳排水棱體毀壞段，進行加固，建議原排水體部分拆除，重新修建。排水體頂部高程為553.50 m，頂寬2 m，堆石體內側坡比為1∶1.0，外坡比為1∶2.0，外側采用30 cm 厚干砌石砌筑。

為方便后期水庫日常管理通行，壩面上增設一條踏步，踏步寬0.8 m，采用C15 混凝土澆筑。

4.1.3 上游壩坡加固及修復

經實地勘察復核計算，上游壩坡不穩定，建議在工程進展中首先對坡面雜草進行清除，將坡面按照穩定坡比1∶2.5 進行培厚，培厚體相對密度不小于0.7，然后在修整好的壩坡表面鋪設20 cm 厚砂礫石墊層，墊層上設置15 cm 厚C20 混凝土面板，防止風浪沖刷。混凝土面板每4.00 m 設置橫向伸縮縫和縱向伸縮縫，縫寬20 mm，縫間采用聚乙烯閉孔泡沫板填縫。面板表面設有排水管，排水管采用DN100PVC 管，孔距2.0 m，深入砂礫石墊層10 cm，并采用250 g/m2土工布包裹。坡腳處采用拋石護腳，拋石體高1.5 m、寬5.0 m。

4.1.4 岸坡排水

現狀壩坡缺排水設施，為完善背水坡壩面排水系統，在大壩下游坡與岸坡結合部位設岸坡排水溝，岸坡排水溝比降與自然山體與壩腳結合處的坡降一致；在棱體排水體頂部內側設縱向排水溝。新建排水溝與現狀通村道路內側縱向排水溝相連通。排水溝均采用C15 混凝土結構，寬0.3 m，高0.3 m，壁厚10 cm。

4.2 溢洪道加固改造

4.2.1 溢洪道改造原則及工程措施

按溢洪道布置原則，充分利用現狀溢洪道地形地質條件進行溢洪道軸線布置。在現狀工程的基礎上進行改造及加固，做好原有段和加固段的銜接，對溢洪道軸線延長；對溢洪道泄槽的各個斷面進行砼襯砌，以滿足200 a 一遇洪水泄流要求。

4.2.2 溢洪道改造加固

按照上述原則及措施，控制進口段底坡為0，邊墻高度為1.0 m，底板高程為566.00 m，底板與邊墻均采用30 cm 厚C20砼澆筑；控制段采用寬頂堰，堰頂高程566.00 m，墻頂高程567.00 m，堰體材料采用C20 砼，泄流能力按開敞式寬頂堰堰流公式計算；泄槽段橫斷面為矩形，邊墻及底板均為30 cm 厚C20 砼澆筑。

4.3 引水設施改造加固

石板溝水庫進水臥管位于大壩上游左岸岸坡，為混凝土結構，砂漿抹面，臥管放水孔直徑為0.3 m，設計縱比降1∶2，臺階總數28 階，設計輸水流量0.02 m3/s。

由于受上游壩坡影響，建議在原臥管軸線處新建引水臥管，為C20 混凝土結構，孔口采用球墨鑄鐵防盜蓋板。原引水涵洞斷面為R=500 mm 砼管，建議保持現狀，對涵洞出口與渠道連接處滲漏處做2.0 m 的防滲處理。

4.4 樞紐交通道路

建議設永久上壩道路，路面采用混凝土路面，位置布置在大壩左岸，與通村道路相連接，路面計劃寬度為3.0 m，總長47.6 m。

永久壩頂至臥管便道布置在大壩左岸，路面采用混凝土路面，計劃寬度1.5 m，總長60.0 m。對便道跨越溢洪道處，可采用砼蓋板搭接。

4.5 工程監測

此次建議設水位標尺及降雨量觀測的雨量筒。其主要目的是為了解水庫蓄水和大壩運行期的情況，保證大壩安全運行。并根據長期觀測資料，檢驗其必要性和正確性，以便在后期運用的過程中，認識各種規律，保障水庫建設及安全管理。

5 結語

小型水利樞紐在農業經濟發展中起著至關重要的作用，為了確保石板溝水庫除險加固項目實施后能發揮最大的社會效益，建議在后期項目建設中，實行建設單位全面負責、監理單位控制、施工單位保證和政府監督相結合的質量管理體制。為了保證工程質量，建設單位應組織專家、技術骨干建立專門的建設管理小組，嚴把質量關；通過資質審查招標選擇施工、監理單位，并實行合同管理；要求施工單位必須建立完備的質量保證體系，監理單位應向施工現場派出相應的監理機構，實行“三控制、兩管理、一協調”的監理任務；質量監督部門進行不定期的督察，實行全面質量管理。使改建后的水庫樞紐擔負起灌區的各項用水任務，造福于民。