徽州區(qū)小（二）型水庫除險加固工程設(shè)計淺析

吳華斌

【摘? 要】小（二）型水庫除險加固屬民生工程，涉及人民群眾的生命財產(chǎn)安全和切身利益。論文針對徽州區(qū)小（二）型水庫除險加固工程設(shè)計的幾個問題提出不同看法和意見。

【Abstract】The reinforcement of small reservoir type Ⅱ belongs to the people's livelihood project， which involves people's life and property safety and vital interests. This paper puts forward different views and opinions on several problems of the design of reinforcement project of small reservoir type Ⅱ in Huizhou District.

【關(guān)鍵詞】小（二）型水庫;除險加固;防滲

【Keywords】small reservoir type Ⅱ; reinforcement; anti-seepage

【中圖分類號】TV697.3? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文獻標志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章編號】1673-1069（2020）11-0155-02

1 引言

近年來，安徽省各市縣開展小型水庫除險加固民生工程建設(shè)，徽州區(qū)也開展了小型水庫除險加固工程建設(shè)，本文依據(jù)徽州區(qū)小（二）型水庫除險加固工程的初步設(shè)計文件審查，總結(jié)了徽州區(qū)小（二）型水庫除險加固工程初步設(shè)計存在的一些比較普遍的共性問題，并對這些問題進行簡單分析。

2 工程現(xiàn)狀

徽州區(qū)現(xiàn)有14座小（二）型水庫，大都建于20世紀50年代至60年代，一直到現(xiàn)在仍然發(fā)揮著工程效益。受當時建設(shè)條件影響，并經(jīng)過近幾十年的不斷運行，出現(xiàn)不同程度的安全隱患，主要表現(xiàn)在放水涵滲漏、溢洪道與壩體相接處開裂、漏水等明顯病情，一些嚴重的蓄水工程被列入病險水庫，自20世紀90年代末期陸續(xù)開展徽州區(qū)小（二）型水庫除險加固工程建設(shè)，第一批被列入病險水庫的有巖寺鎮(zhèn)的澄塘水庫、汪塘水庫，潛口鎮(zhèn)的四清水庫。除險加固工程建設(shè)至今已完成了巖寺鎮(zhèn)的金坑水庫、虎形水庫、八角塢水庫，潛口鎮(zhèn)的三年水庫、迎頭塢水庫、里充塢水庫，西溪南鎮(zhèn)的秋坑水庫，楊村鄉(xiāng)的山頭水庫的除險加固工作。這些水庫在除險加固之前有幾個共同特點：均為土壩堆筑，放水涵均為污工涵，特別是溢洪道與土壩相接面，填筑土料大都是附近取材，人工夯實，缺乏嚴密的防滲處理措施。溢洪道側(cè)邊擋墻的塊石風(fēng)化嚴重，長期漏水帶走泥土，導(dǎo)致壩體病險加劇。經(jīng)現(xiàn)場勘測調(diào)查，導(dǎo)致水庫病險的另一個重要原因是其運行管理問題，除了農(nóng)業(yè)的蓄水抗旱功能，大都擔(dān)負著下游居民的日常生活用水問題。皖南山區(qū)的水庫都是依山而建，水質(zhì)普遍較好，而且含有多種有益身心健康的礦物質(zhì)，鑒于群眾日常生產(chǎn)生活用水方面考慮，水庫長年處于高水位運行狀態(tài)，以確保下游群眾日常生活用水安全，從而導(dǎo)致壩體壩身高負荷運轉(zhuǎn)，影響水庫運行期限，病險情況日益加劇。同時，水庫存在一些其他情況，包括受環(huán)境、氣候影響等，一些水庫還有漁業(yè)養(yǎng)殖功能，如巖寺鎮(zhèn)周塘水庫，養(yǎng)殖活動或多或少地對水庫的安全運行存在一點影響，各水庫病險成因情況復(fù)雜，在水庫除險加固設(shè)計前對每座水庫病險成因進行認真細致的分析也非常必要，這有助于項目設(shè)計具有針對性。

3 溢洪道泄洪流量計算問題

徽州區(qū)小（二）型水庫除險加固設(shè)計在復(fù)核水庫泄洪流量計算時，一概采用寬頂堰的泄流計算公式來復(fù)核溢洪道的過流能力，受皖南山區(qū)地形條件限制，徽州區(qū)小（二）型水庫的溢洪道相對較長，進口屬堰流，除進口段外，其他溢流段均為明渠水流，宜分段計算，以最小的過水斷面設(shè)為該溢洪道通過的泄洪流量。依據(jù)水利工程設(shè)計規(guī)范，當水平渠段長δ與溢洪道進口水深H之間比值小于等于10時（δ/H≤10），可按寬頂堰計算公式q=MH3/2計算單寬流量，復(fù)核溢洪道通過泄流能力，當M=1.5～1.55、δ/H>10時，當槽長較短，結(jié)合已知的H、δ及糙率n，利用A=N2/H1/2×δ/H及A=（0.93-0.905B）/（B-2.8）求出常數(shù)B，查M-B關(guān)系圖，最后得到流量系數(shù)M的數(shù)值，然后根據(jù)公式q=MH3/2計算得到單寬流量。計算泄流量Q1，通過簡單編程試算，使Q=Q1接近，此時得出的流量即溢洪道泄洪流量。另外，堰流計算公式中流量系數(shù)m作為常數(shù)代入公式計算，其中m的值是隨著溢洪道內(nèi)水深的變化面變化的。

4 加固措施缺少方案比較

徽州區(qū)小（二）型水庫除險加固工程設(shè)計在復(fù)核防洪標準不滿足規(guī)范要求后，沒有進行方案比較，直接設(shè)計加大壩頂高程，或減小溢洪道底高程，以此達到或滿足除險設(shè)計的防洪標準要求。通過方案比較，采用其他的切彎順直等整治措施，達到泄洪能力標準要求。一些小（二）型水庫設(shè)計加大壩頂高程有其有利因素，如壩址附近填料豐富，價格、土質(zhì)、運距等均符合填筑要求。降低溢洪道底高程設(shè)計一般不建議采納，主要降低蓄水量，減少了興利庫容，不利于滿足工程灌溉功能需求，同時，弱化了養(yǎng)殖功能。但通過方案比較，降低溢洪道底板后，興利庫容仍能滿足工程設(shè)計和實際灌溉需求，也可考慮采用降低設(shè)計。

5 防滲土工膜設(shè)置問題

①土工膜的錨固設(shè)計需進一步完善。防滲土工膜具有良好的堵滲防漏功能，但如果土工膜與壩基、放水底涵、兩岸山體的錨固設(shè)計不完善、不合理，將會對水庫造成新的滲入點，造成壩體防滲效果不佳。設(shè)計土工膜與兩岸山體的錨固，宜在土工膜末端山體巖石位置，設(shè)置順坡截滲槽，槽底深入巖體不透水層25cm左右，現(xiàn)澆砼截滲墻，將土工膜澆入截滲墻20cm以上的位置。在壩基部分同時澆筑砼截滲墻、防滲墻，把壩基處土工膜錨固澆筑至截滲墻內(nèi)。放水涵及溢洪道進口均采用現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)，并將土工膜錨固澆筑至混凝土200mm位置，從而達到壩體防滲設(shè)計標準。

②考慮有些小（二）型水庫運行多年以及大壩迎水面的兩側(cè)山體巖石風(fēng)化情況，防滲土工膜鋪設(shè)設(shè)計可以從兩側(cè)順山體向上游延伸5～10m位置，將土工膜錨固澆入山體巖石不透水層防滲墻。主要是為了防止土工膜防滲只針對壩體而乎略壩體與山體銜接處，根據(jù)小型水庫現(xiàn)場安全檢查結(jié)果，存在有壩體與山體繞滲現(xiàn)象，延伸設(shè)計能夠達設(shè)計要求。

6 設(shè)計圖紙問題

徽州區(qū)小（二）型水庫除險加固的設(shè)計圖的設(shè)計要考慮概算工程量的計算復(fù)核，設(shè)計圖不應(yīng)過于簡單，特別是壩體、溢洪道、放水涵三大件在設(shè)計復(fù)核后應(yīng)該得到完善。在壩體與溢洪道相接處、放水底涵與壩體結(jié)合面等是設(shè)計必須考慮的問題，尺寸標注一定要明確精細，這些都是除險加固的關(guān)鍵所在。

7 施工技術(shù)要求說明

小（二）型水庫除險加固工程設(shè)計，大多采用了圬工放水涵內(nèi)襯PE管防滲及內(nèi)壩迎水面土工膜防滲等措施設(shè)計，但PE管的選擇、接頭的處理、截滲環(huán)的位置設(shè)置、PE管與圬工涵間空隙填充處理、施工質(zhì)量控制等，都應(yīng)在設(shè)計說明中詳細說明，提出明確的施工規(guī)范和要求，包括對土工膜厚度的確定、鋪設(shè)前土質(zhì)填筑要求、土地工膜焊接技術(shù)要求、施工環(huán)境要求、質(zhì)量檢查方法、土工膜周邊的錨固施工方法、土工膜保護層施工注意事項等，均應(yīng)作出相應(yīng)的規(guī)定說明，如此便于現(xiàn)場施工操作和質(zhì)量監(jiān)控，確保各項設(shè)計措施落到實處。只有設(shè)計到位，技術(shù)說明的施工方法切實可行，才能使工程設(shè)計達到水庫設(shè)計標準，確保質(zhì)量合格。

8 結(jié)語

徽州區(qū)小（二）型水庫除險加固工程涉及面廣、情況相對復(fù)雜、工程原始資料缺乏、交通、地形等原因，再加上設(shè)計周期限制等因素，項目設(shè)計存在一些實際困難，設(shè)計成果難免有一些問題和缺陷。但工程設(shè)計是項目建設(shè)的第一步，設(shè)計成果的質(zhì)量直接關(guān)系到小（二）型水庫除險加固民生工程的質(zhì)量與效益，因此，如何準確地確定水庫病情，提出切實可行的除險方案，項目的設(shè)計是設(shè)計參與者必須面對的一個嚴肅的問題。

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