混凝土面板堆石壩多通道協(xié)同放空水庫與改進

李遠程　張利娟　周偉　張子陽

摘要：面板堆石壩以其獨特的優(yōu)越性在我國得到了廣泛應(yīng)用，但其病害率偏高，致命病害體現(xiàn)在防滲體系破壞引發(fā)大壩滲漏，這對大壩的檢查及加固處理帶來一定困難。大壩長期變形是引起防滲體系破壞并直接導致超常規(guī)滲漏量的根源，放空水庫并對防滲體系進行修補加固可有效地減少滲漏，保證大壩安全。放空系數(shù)是衡量面板壩放空能力的一個定量指標，但面板壩設(shè)計規(guī)范中并沒有給出一個設(shè)計依據(jù)，現(xiàn)有工程對其取值并不統(tǒng)一。結(jié)合工程實例，論證了各種泄水建筑物的協(xié)同放空流程，說明增加低位泄水建筑物很有必要，改進了放空建筑物布置，如結(jié)合導流洞設(shè)置前期放空鋼管，提高了放空能力。

關(guān)鍵詞：混凝土面板堆石壩；多通道；協(xié)同；放空；改進

面板堆石壩以其獨特的優(yōu)越性在我國得到了廣泛應(yīng)用，分析已建成的混凝土面板堆石壩的觀測資料，絕大多數(shù)面板壩運行性態(tài)良好，但部分面板壩存在一些問題，最突出的問題是大壩防滲系統(tǒng)遭受破壞，造成超常規(guī)的庫水滲漏，嚴重時引發(fā)潰決。如：四川布西面板堆石壩壩高135.8 m，一期蓄水后發(fā)現(xiàn)大壩滲漏量明顯偏大，水庫蓄水位快速上升過程中，出現(xiàn)大壩沉降量加大及面板開裂異常情況，檢查發(fā)現(xiàn)部分面板間出現(xiàn)錯臺、局部隆起，面板高程3 300 m附近出現(xiàn)局部橫向裂縫：白云水庫面板壩自2008年5月滲漏量明顯增大，2012年9月達到1 240 L/s，大壩安全受到嚴重威脅，主要原因有壩體與兩岸基巖變形不協(xié)調(diào)，大壩填筑體密實度不足、變形量過大，止水結(jié)構(gòu)缺陷或者耐久性差，趾板基礎(chǔ)處理不到位，大壩填料分區(qū)不合理，各分區(qū)級配不良等：三板溪面板壩面板脫空，蓄水后產(chǎn)生大量的裂縫：天生橋一級面板壩施工期出現(xiàn)面板頂部彎曲裂縫、墊層料拉伸裂縫，運行期面板沿垂直縫擠壓破壞；云南普西橋和甲巖面板堆石壩工程，壩高分別為140 m和146 m，初期蓄水后均出現(xiàn)壩后滲漏量較大的情況，同時伴隨壩體變形較大的情況。鑒于這些病害的出現(xiàn)，上述工程在不同階段進行了大壩加固，修復(fù)防滲體系時，或是采用水下修補，或是放空到一定高程進行干地施工。

1面板壩放空建筑物布置

在面板壩常規(guī)樞紐布置中，庫水位降低到最低水位的方式一般有三種：①專門設(shè)置放空洞；②具有一定放空能力的深孔（泄洪洞）、底孔（泄洪洞）；③發(fā)電輸水系統(tǒng)為最低的泄水通道（包括進口與發(fā)電系統(tǒng)共用的旁通管道或泄水洞）。實際工程中，受金屬結(jié)構(gòu)閘門的水頭承受能力制約，上述三種建筑物也可結(jié)合表孔（溢洪道、溢洪洞）一起接力放水。