桐柏縣響水潭水庫除險(xiǎn)加固工程措施

周 進(jìn)

（桐柏縣水利局，河南 桐柏 474750）

0 引言

響水潭水庫位于桐柏縣淮源鎮(zhèn)，淮河流域陳莊河上，水庫壩址以上控制流域面積1.2km2，主河道長度2.3km，河道平均比降0.021。于1969 年2 月動工興建，1970 年1 月竣工。響水潭水庫工程等別為V等，主要建筑物級別為5 級，水庫原設(shè)計(jì)防洪標(biāo)準(zhǔn)為20 年一遇設(shè)計(jì)，200 年一遇校核，校核洪水位195.12m（85 國家高程系），總庫容26.71萬m3；20 年一遇設(shè)計(jì)洪水位194.62m，相應(yīng)庫容25.2 萬m3；興利水位193.4m，興利庫容20.79 萬m3；死水位186.3m，死庫容1 萬m3，壩頂高程195.40m，防浪墻頂高程196.20m。水庫主要建筑物有大壩、溢洪道和輸水洞等，是一座以防洪為主，兼顧灌溉、水產(chǎn)養(yǎng)殖等為一體的綜合利用?。?）型水利樞紐工程。

水庫大壩為均質(zhì)土壩，水庫原設(shè)計(jì)壩頂高程195.27m，最大壩高12.3m，該水庫自1969 建成以來。已運(yùn)行四十多年，發(fā)揮了較大的社會效益，但同時存在許多工程隱患。而水庫一旦失事，將給下游基礎(chǔ)設(shè)施和沿河人民群眾帶來嚴(yán)重災(zāi)害。

1 水庫安全鑒定及存在的問題

1.1 水庫安全鑒定

2007 年5 月按照《水庫大壩安全評價導(dǎo)則》SL258-2000，結(jié)合水庫現(xiàn)狀，河南華北水利水電勘察設(shè)計(jì)有限公司編制了《河南省桐柏縣響水潭水庫大壩工程安全評價報(bào)告》，提出了《大壩安全鑒定報(bào)告書》，經(jīng)河南省水利廳審批核查，認(rèn)為水庫為三類壩，屬病險(xiǎn)水庫，工程存在以下問題：

（1）響水潭水庫位于淮河流域陳莊河上，下游有淮源鎮(zhèn)3 個行政村、450 余人、460 畝耕地等設(shè)施。工程位置重要。

（2）經(jīng)復(fù)核，現(xiàn)狀防滲體高度不滿足國家《防洪標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定的要求。

（3）壩體填筑質(zhì)量差，迎水坡無護(hù)坡，無上壩臺階，壩坡淘刷；背水坡無上壩臺階，無坡面排水系統(tǒng)，工程質(zhì)量不合格。

（4）根據(jù)大壩現(xiàn)場檢查情況，大壩迎水坡無護(hù)坡，壩腳淘刷；背水坡散浸滲水，無坡面排水系統(tǒng)，無排水體。溢洪道無護(hù)砌，岸坡不穩(wěn)定。輸水洞爬坡漏洞身裂縫、漏水嚴(yán)重。

（5）大壩壩基存在接觸滲漏，下游形成積水坑。滲流安全性為C級。

（6）根據(jù)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》，本區(qū)地震動峰值加速度為0.05g，相應(yīng)地震基本烈度為Ⅵ度，可不進(jìn)行抗震安全復(fù)核。

（7）無金屬結(jié)構(gòu)。

（8）無監(jiān)測設(shè)施，管理設(shè)施不完善，無防汛交通道路。

綜上所述，響水潭水庫病險(xiǎn)嚴(yán)重，為三類壩，急需進(jìn)行除險(xiǎn)加固。

1.2 工程存在的問題

根據(jù)水庫鑒定成果，水庫存在的主要問題有以下幾點(diǎn)：

1.2.1 大壩

大壩壩型為均質(zhì)土壩，填筑材料為含礫粉質(zhì)粘土。大壩現(xiàn)狀壩頂長77.9m，壩頂高程195.27～195.60m，最大壩高12.3m，壩頂寬2m。大壩迎水坡坡比為1：2.4，背水坡坡比為1：2.5，上下游壩坡無護(hù)坡，壩趾無排水體。

1.2.2 溢洪道

響水潭水庫溢洪道在大壩右端，溢洪道斷面不規(guī)整，邊坡較陡，局部滑塌，左岸壩頭無護(hù)砌，缺少跨溢洪道人行橋。

1.2.3 輸水洞輸水洞位于大壩樁號0+025 處，主要有爬坡漏型式進(jìn)口段、洞身、尾水渠等部分組成。爬坡漏混凝土澆筑，木塞啟閉控制放水，最大泄量0.06m3/s，無閘門、啟閉機(jī)，洞身結(jié)構(gòu)為0.3m 鋼筋混凝土有壓圓管。輸水洞現(xiàn)狀存在問題有：輸水洞爬坡漏老化破損，進(jìn)水口淤積堵塞，不能使用，洞身出口損壞等。

1.2.4 基礎(chǔ)設(shè)施

大壩無水尺，無滲流和變形觀測設(shè)施，無法對大壩進(jìn)行安全監(jiān)測。大壩無管理房及專職管理人員，水庫無法正常興利運(yùn)行。

2 除險(xiǎn)加固工程措施

針對響水潭水庫工程中存在的問題，對水庫的大壩、溢洪道、輸水洞等建筑物進(jìn)行除險(xiǎn)加固。

2.1 大壩主體工程的除險(xiǎn)加固

大壩加固設(shè)計(jì)主要包括壩頂工程、上游護(hù)坡工程、下游壩坡整修及排水導(dǎo)滲工程。

（1）壩頂工程

設(shè)計(jì)大壩全長78m，壩頂高程195.4m，壩頂寬3.0m，路面為泥結(jié)碎石，傾向下游側(cè)設(shè)3%的緩坡。沿壩頂下游側(cè)新建寬20cm、高60cm的C20 砼預(yù)制塊路沿石，路沿石埋深40cm。新建漿砌石防浪墻，墻埋深0.8m，墻頂高程為196.2m。

（2）上游護(hù)坡工程

大壩原有護(hù)坡整修培厚，結(jié)合壩頂工程和壩坡整平，將大壩迎水坡整修至設(shè)計(jì)斷面后，采用現(xiàn)澆C20 混凝土護(hù)坡12cm，坡比為1：2.9。設(shè)計(jì)尺寸為1.9×1.9m，四周設(shè)置10cm 寬無砂砼填縫。在護(hù)坡坡腳設(shè)寬0.4m、高0.8m 的漿砌石齒墻。齒墻底部高程為186.3m。

（3）下游護(hù)坡整修

下游壩坡按設(shè)計(jì)坡比1：2.6 進(jìn)行整修并采用草皮護(hù)坡。

（4）排水導(dǎo)滲工程

新建排水溝共5 條，總長166.5m。其中背水坡橫向排水溝2 條，總長55.5m；岸坡排水溝2 條，總長68m；壩腳排水溝1 條，長43m。新建貼坡排水體，頂部高程為189.93m，頂寬1.95m，排水體結(jié)構(gòu)自下而上依次為粗砂墊層厚20cm，粒徑0.5～4cm 的碎石墊層厚20cm，干砌塊石厚30cm，貼坡排水體坡比1：2.6。

2.2 大壩灌漿工程

樁號0+016～0+060 段充填灌漿，下部進(jìn)入壩基以下2m。

2.3 溢洪道加固設(shè)計(jì)

⑴溢洪道主體工程

根據(jù)溢洪道所處位置處的地形、地質(zhì)條件選用堰頂高程為興利水位193.40m 的寬頂堰方案。堰順?biāo)飨蜷L4.5m，寬度9.5m(凈寬9m)，寬頂堰起點(diǎn)樁號定為0+009.1，寬頂堰段樁號范圍為0+009.1～0+013.6；寬頂堰前為進(jìn)水渠段，進(jìn)水渠為梯形斷面，底寬12.25m～9.5m，左側(cè)C20 混凝土擋墻凈高0.3m～2.3m，右岸按照1：0.75 削坡；堰后為泄槽段，泄槽縱坡1：10，泄槽段樁號范圍為0+013.6～0+067，左岸前10m 新建C20 砼貼坡式擋墻，右岸按照1：0.75 削坡，樁號0+042.1～0+067 段為彎道段，轉(zhuǎn)彎半徑23.15m，轉(zhuǎn)角61.71 度。

2.4 交通橋設(shè)計(jì)

在溢洪道樁號0+010.6 處修建人行橋橋一座，橋面凈寬2m，人行橋兩跨，單跨6m，橋板為0.3m 厚C30 鋼筋砼預(yù)制板。

2.5 輸水洞加固設(shè)計(jì)

輸水洞工程主要建設(shè)內(nèi)容包括：塔式進(jìn)水口、閘門、工作橋及啟閉設(shè)施、出口新建渠道、灌溉閘、退水閘段等。

2.6 管理設(shè)施設(shè)計(jì)

新建管理房50m2。新建防汛道路1.4km，設(shè)水尺以觀測庫水位，

3 結(jié)論

通過以上的除險(xiǎn)加固工程措施，工程完成后，加固了大壩壩體，完善了溢洪道的泄流條件，改善了水庫的周邊環(huán)境，使防洪、灌溉、旅游、養(yǎng)魚等效益大大提高，同時也保障了水庫下游沿岸抵御洪水能力，使下游免受洪澇災(zāi)害，可保證人民群眾生命財(cái)產(chǎn)的安全，促進(jìn)了國民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。