子金泉
【摘要】永勝縣陽和大水箐水庫是座病險較為嚴(yán)重的?。ǘ┬退畮?,存在的病險較典型。本文結(jié)合該水庫的除險加固設(shè)計談?wù)劸唧w的問題及處理措施,希望對其他病險水庫的加固設(shè)計及施工起到借鑒、參考作用。
【關(guān)鍵詞】?、嫘退畮?;存在問題;處理措施;分析
陽和大水箐水庫位于永勝縣順州鄉(xiāng)陽和村委會,水庫距縣城68km,至麗江133km,至昆明528km。壩址地理坐標(biāo)東經(jīng)100°35′07″,北緯26°34′25″。屬金沙江水系三岔河流域的大水箐支流,水庫徑流面積5.50km2。
陽和大水箐水庫修建于1957年1月,1961年10月竣工,水庫現(xiàn)狀壩址海拔高程為2019.0m,壩高22m,壩頂長82.5m,壩頂寬3.0m,前壩坡比1:2.0,后壩坡比1:2.0,總庫容24萬m3,興利庫容17.74萬m3。水庫樞紐工程由大壩、輸水涵洞、閘門、溢洪道組成。
本次除險加固設(shè)計防洪標(biāo)準(zhǔn)復(fù)核根據(jù)《防洪標(biāo)準(zhǔn)》(GB50201—94)規(guī)定,陽和大水箐水庫屬?、嫘凸こ?,設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn)20年一遇(P=5%),校核洪水標(biāo)準(zhǔn)200年一遇(P=0.5%)。
水庫輸水涵洞為漿砌塊石城門洞形涵洞,尺寸為0.8×1.2m,最大輸水量為0.63m3/s。圓形轉(zhuǎn)動閘,鋼繩啟閉,上閘直徑50cm,下閘直徑為30cm,進(jìn)口高程2022.76m,底坡i=1%。溢洪道位于大壩左壩肩,為無閘控制的渠式寬頂堰溢洪道,未設(shè)閘門。
1、存在的主要問題
1.1水庫大壩
水庫大壩為均質(zhì)土壩,前壩坡比1:2.0,后壩坡比1:2.0,壩體非常單薄。大壩上下游護(hù)坡只設(shè)置了干砌毛石,下游壩腳排水體較小,加之受當(dāng)時經(jīng)濟(jì)條件和技術(shù)條件的限制和影響,大壩設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)偏低,基礎(chǔ)清基不徹底,壩體碾壓以人工夯實為主,壓實度低,加之年久失修,工程老化。
壩頂寬3.0m,因多年作為人畜通道,壩頂表面不平整,坑凹不平,壩頂未設(shè)置防浪墻,由于壩頂未進(jìn)行護(hù)砌。排水不暢。
上游壩坡采用干砌毛石護(hù)坡,且塊徑小于規(guī)范要求,受風(fēng)浪沖刷影響,坡面有坑凹及隆起現(xiàn)象,并有滑坡痕跡。上游壩面長滿雜草。
下游壩坡采用干砌毛石護(hù)坡,長有雜草,壩面凹凸不平,下游壩坡干砌毛石較松散,在高水位時,滲流量達(dá)0.007m3/s。水庫大壩背立面右岸壩坡與山體結(jié)合處,當(dāng)蓄水達(dá)到2031.674m,有集中滲水一股,流量為0.001m3/s;滲水為清水。下游壩腳排水設(shè)施較小,壩體浸潤線逸出點(diǎn)高,且由于排水不暢,對大壩的安全極為不利。
陽和大水箐水庫徑流面積F=5.5km2,主河長L=2.5km,主河道平均坡度J=20.8‰。
該區(qū)多年平均徑流深為360mm,Cv=0.32,Cs=2Cv,水庫徑流面積F=5.5km2,計算得水庫多年平均產(chǎn)水量為198萬m3?,F(xiàn)狀壩頂高程為2042.0m,校核洪水位加非常運(yùn)用情況的壩頂超高后高于壩頂高程2.76m,因此,壩頂超高經(jīng)復(fù)核不滿足安全要求。
1.2溢洪道
⑴溢洪道未設(shè)閘孔,⑵溢洪道底板凹凸不平,底板未襯砌,為土質(zhì)底板,抗沖刷力弱,穩(wěn)定性較差;⑶邊墻雖作襯砌,但施工質(zhì)量差,受地震影響、洪水沖刷,目前局部已損壞。溢洪道已無法正常過水,只能應(yīng)急使用。并且溢洪道內(nèi)長滿雜草,嚴(yán)重影響溢洪道的泄洪能力。
1.3輸水涵
輸水涵采用圓形轉(zhuǎn)動閘控制出流。圓形轉(zhuǎn)動閘,鋼繩啟閉,直徑為30cm。斷面為漿砌塊石城門洞形涵洞,尺寸為0.8×1.2m,最大輸水量為0.79m3/s。涵洞長82.23m,底坡i=1.0%,涵洞進(jìn)口底板高程2022.76m,涵洞出口底板高程2021.945m。2008年進(jìn)洞檢查發(fā)現(xiàn),主要存在的問題為:輸水涵洞內(nèi)有多處裂縫出現(xiàn),特別是新舊涵洞銜接處裂縫大約有10cm左右,在高水位運(yùn)行時涵洞內(nèi)多處漏水并形成流水0.01m3/s。
1.4金屬結(jié)構(gòu)
輸水涵:閘門采用Φ30cm鋼閘門,由于使用年限過長,造成閘門磨損過大,止水不嚴(yán),滲漏達(dá)0.002m3/s。鏍釬式啟閉機(jī)及鋼繩,由于常年露天設(shè)置無防雨防曬以及雨淋,銹蝕嚴(yán)重,啟閉不靈。
1.5管理設(shè)施
順州~陽和的通村公路土路,路面狹窄,凸凹不平,雨季經(jīng)常塌方,目前順州陽和大水箐水庫距通村公路有2km,尚未通公路,防洪搶險和搶險物資運(yùn)輸非常困難。
管理所占地面積約0.5畝,建筑面積60m2。為土木結(jié)構(gòu),但年久失修,不能滿足順州陽和大水箐水庫管理要求。
2、處理措施
2.1壩體
考慮到原壩坡的不規(guī)整,且壩址區(qū)屬Ⅸ度地震區(qū),因此壩坡進(jìn)行適當(dāng)削坡清理。
上游壩坡進(jìn)行適當(dāng)削坡清理,竣工后的坡比為1:2.20,對下游壩坡進(jìn)行清削,竣工后的坡比為1:2.20。
上游壩坡采用厚度砼預(yù)制塊護(hù)坡,并在下部設(shè)碎石墊層,厚度為0.10m,砂墊層0.10m。800g/m2土工膜,30cm粘土。(詳見設(shè)計圖)
下游壩坡采用種草(草子)護(hù)坡。
考慮到本工程處于Ⅸ度地震區(qū),為了增強(qiáng)上游護(hù)坡的穩(wěn)定,本次設(shè)計擬在上游坡腳設(shè)C15砼支撐。
新建排水棱體。
2.2溢洪道
改建溢洪道,對原溢洪道襯砌段進(jìn)行加寬加高,土渠段進(jìn)行襯砌,全段由引水渠、明渠段、陡槽段組成,溢洪道布置于水庫順流左岸,沿原走向布置。修建一座工作橋,工作橋采用鋼筋混凝土平板橋。
2.3輸水涵洞
封堵原有涵洞在大壩右側(cè)新建輸水隧洞,斷面按施工最小控制斷面設(shè)計,便能滿足下游供水需求。擬采用C20鋼筋砼襯砌首端拆除原有消力井,新建消力丼結(jié)構(gòu)為C20鋼筋砼,。
新建斜拉閘、斜拉桿導(dǎo)向墩及啟閉房建設(shè)。涵洞出口明渠采用C15埋石砼襯砌。
2.4加強(qiáng)順州陽和大水箐水庫徑流區(qū)的水土保持工作,植樹造林,在入庫河道及箐溝打攔沙壩減少入庫泥沙。
2.5改造60m2順州陽和大水箐水庫管理所管理用房,新建2.5km上壩公路并完善通訊設(shè)施。
結(jié)論:
小二型水庫點(diǎn)多,病險情況各有不同,應(yīng)做到一庫一策。應(yīng)從資料收集、規(guī)劃布局、水利計算及結(jié)構(gòu)計算層層把關(guān),保證工程安全經(jīng)濟(jì)可行。
參考文獻(xiàn):
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[2]任德林,張志軍. 《水工建筑物》北京:中國水利水電出版社,2004.