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      大哈門水庫除險加固的思考

      2011-08-15 00:48:47阿懷智
      水利建設(shè)與管理 2011年10期
      關(guān)鍵詞:大通縣溢洪道除險

      阿懷智

      (青海省大通縣水務(wù)局 810100)

      大哈門水庫除險加固的思考

      阿懷智

      (青海省大通縣水務(wù)局 810100)

      為保障大哈門水庫的穩(wěn)定與安全,對大哈門水庫的現(xiàn)狀,即穩(wěn)定、防滲等進(jìn)行淺析,并提出相關(guān)意見和措施,以促進(jìn)大哈門水庫的安全運行。

      大哈門水庫 除險加固 大壩安全

      1 大哈門水庫概況

      大哈門水庫地處湟水流域北川河一級支流娘娘山河,位于青海省大通縣黃家寨大哈門村上游,距大通縣城21km,距省會西寧30km。水庫樞紐工程由大壩、輸水管、溢洪道組成。大壩為粘土心墻壩,壩頂高程2738m,最大壩高38m,壩頂寬3.7m,壩底寬198m,壩頂長156m,最大水深35m,粘土心墻頂寬1.5m、底寬11.5m,壩基防滲采用粘土截水墻,輸水管位于大壩右壩段壩下,全長196m,管徑600mm。為防止輸水管的不均勻沉陷,輸水管全部建在基巖上,放水閘閥是兩臺平板鋼閘閥。放水底孔進(jìn)口高程2710m,最大下流量為1.2m3/s;溢洪道布置在壩的左岸,全長314m,溢洪道前段為溢洪洞,后半段為開敞式溢洪道,泄洪量為12m3/s,溢洪道堰頂高程2735.5m,堰頂凈寬2.7m。大哈門水庫是一座以灌溉為主,兼顧防洪、人畜飲水的小型水庫。

      1972年,水庫開始興建,1981年竣工蓄水。由于歷史原因,水庫屬三邊工程。

      2 氣象水文及地質(zhì)

      2.1 氣象水文

      大哈門水庫區(qū)全年日照時數(shù)2616.5h,年平均氣溫4.5℃,無霜期107天,年平均降水量600.1mm。水庫壩址以上主溝道長5km,平均比降6.5%,集水面積7.7km2。多年平均年徑流量92.4萬m3。

      2.2 工程地質(zhì)

      大哈門水庫位于西寧盆地中部的丘陵和河谷平原地帶,主要是由第三系紅土層為基底構(gòu)成的侵蝕低山丘陵區(qū)。根據(jù)溝岸裸露的地層剖面,主要為第四系殘積、坡積、洪積相的地層,表層多為黃土,土層厚達(dá)1~10m,下部為洪積碎石土,溝道從中縱向分為南北山,南山坡黃土覆蓋層較薄,局部地方有第三系紅土層裸露,坡度較緩,北山坡黃土層較厚,坡度較陡,沖刷程度也比較嚴(yán)重。

      3 水庫安全鑒定及除險加固

      3.1 安全鑒定

      2001年9月,南京水利科學(xué)研究所、青海省水庫大壩安全管理中心、大哈門水庫管理所等單位聯(lián)合對大哈門水庫進(jìn)行安全論證,完成了《青海省大通縣大哈門水庫大壩安全論證報告》,鑒定結(jié)論為:水庫存在輸水洞洞身裂縫滲水、壓力鋼管銹蝕、閘閥啟閉失靈、溢洪道山體塌落損壞、壩下埋管滲水嚴(yán)重、壩體存在較大沉陷、上游出現(xiàn)滑坡、下游出現(xiàn)大面積變形塌坑等安全隱患,影響水庫的安全運用和效益發(fā)揮。

      2003年2月,水利部大壩安全管理中心對大哈門水庫安全鑒定的核查意見為:大哈門水庫大壩存在嚴(yán)重病險:防洪標(biāo)準(zhǔn)不夠,輸水洞和溢洪道無法正常泄流,抗?jié)B穩(wěn)定、抗滑穩(wěn)定和抗震穩(wěn)定均無法保證,水庫已不能按設(shè)計正常運行,依據(jù)《水庫大壩安全鑒定辦法》和《水庫大壩安全評價導(dǎo)則》大壩屬三類壩。

      3.2 水庫除險加固

      2005年8月,青海省水利廳以青水[2005]284號文下達(dá)大通縣大哈門水庫除險加固工程技施設(shè)計批復(fù)意見,主要建設(shè)內(nèi)容為:在上游壩坡死水位以上一級馬道位置設(shè)粘土混凝土防滲墻及進(jìn)行帷幕灌漿垂直放滲;左右壩肩帷幕灌漿;上游壩坡維修;溢洪道整修。建設(shè)工期為1年。

      2005年9月,水庫開始進(jìn)行除險加固工程建設(shè),2010年11月完成水庫除險加固工程收尾工作。

      經(jīng)過加固工程建設(shè),水庫原來存在的輸水洞洞身裂縫滲水、壓力鋼管生銹、閘閥啟閉失靈、溢洪道山體塌落、壩下埋管滲水嚴(yán)重、上游出現(xiàn)滑坡、下游出現(xiàn)大面積變形塌坑等安全隱患基本根除,工程運行基本達(dá)到了設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),在防洪、灌溉、人飲供水等方面發(fā)揮了正常功能。通過工程實施,保證了灌溉水源,解決了333.33h農(nóng)田灌溉和下游7個自然村0.7萬人、0.44萬頭牲畜的飲水問題,保護(hù)了下游人民生命財產(chǎn)安全,為地方發(fā)展各項事業(yè)奠定了基礎(chǔ)。

      3.3 工程監(jiān)測資料和分析

      2006年水庫除險加固時增設(shè)了壩體水位觀測孔、壩體垂直位移及水平位移觀測墩等觀測設(shè)施,從2007年初開始進(jìn)行安全監(jiān)測。通過近4年觀測及整理分析,結(jié)果如下:

      a.壩頂水平位移0+109斷面,最大值10.7mm,方向朝向下游,測值符合規(guī)律。

      b.壩頂沉降0+075斷面,最大值6mm,測值符合規(guī)律。

      c.水位觀測孔水位變化平穩(wěn),水頭消減率約50%,防滲效果較好。

      d.根據(jù)現(xiàn)場察看及觀測資料比對,水庫除險加固處理前,壩下游地表面(高程約2700m)棱體排水管常年排水,右壩肩山體背部存在山泉群,且泉水流量隨庫區(qū)水位上升而增大。除險加固后觀測結(jié)果表明:壩下游棱體排水管排水明顯減小;右壩肩山體背部山泉流量在庫區(qū)水位保持不變時有明顯減弱,工程功能得到恢復(fù)。

      上述觀測結(jié)果表明水庫除險加固效果良好。

      4 對大哈門水庫除險加固工程的思考

      大哈門水庫除險加固工程雖已完工,但作為水庫管理單位在思想上決不能麻痹,根據(jù)工程的試運行情況,有以下思考:

      a.大哈門水庫除險加固工程設(shè)計在壩體穩(wěn)定計算、滲流計算時,是對壩體進(jìn)行分析計算的,而對壩基計算、壩基基礎(chǔ)的滲流計算、評價不夠。這樣滲流通道沒截斷,壩后是否會出現(xiàn)管涌有待進(jìn)一步研究,但一定會出現(xiàn)滲流,其大小還需進(jìn)一步判定。建議重新進(jìn)行壩基計算。

      b.大哈門水庫除險加固對壩基、壩體均進(jìn)行了防滲處理,但基礎(chǔ)底下、邊坡、邊墻是否會出現(xiàn)凍漲破壞,是否會因走水、滲透比降變化,造成沖刷破壞,還有待進(jìn)一步探討。

      c.防凍層是砂礫石,如果砂型不好,壩坡最下面一塊面板雖有排水孔,但若排水不及時,壩坡頂托,能否保證排水,還有待研究。建議在運行管理上不要讓排水功能失效。

      d.為更好更快地發(fā)揮工程效益,大壩監(jiān)測工作還需要長期進(jìn)行,對工程監(jiān)測人員應(yīng)進(jìn)行專業(yè)系統(tǒng)培訓(xùn),對監(jiān)測資料及時進(jìn)行整理分析,發(fā)現(xiàn)不正常情況,分析原因,及時處理,確保大壩安全運行。

      e.為確保工程安全,管理單位應(yīng)建立一整套完善的大壩觀測管理制度,建立鍵全大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)管理人員機構(gòu)及管理辦法,為今后的運行管理提供第一手資料。

      f.對觀測儀器設(shè)備定期不定期進(jìn)行維護(hù)檢查,保證大壩安全監(jiān)測系統(tǒng)正??煽窟\行。

      g.大哈門水庫除險加固工程實施后,項目區(qū)旅游前景廣闊,有待進(jìn)一步加強完善水利旅游配套設(shè)施的建設(shè)。

      h.對庫區(qū)上游必須進(jìn)行生態(tài)建設(shè),涵養(yǎng)水源,若不對庫區(qū)上游水土流失進(jìn)行治理,將會影響水庫效益的長期發(fā)揮。

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