張金紅
(懷柔區(qū)水務(wù)局懷九水務(wù)站,北京 101415)
在懷柔區(qū)渤海鎮(zhèn)懷沙河上游莊戶溝的長城腳下的邊坑村,有一處沒有蓄水的干涸水庫-——邊坑水庫,邊坑水庫由清華大學(xué)水利系設(shè)計(jì)1973年11月開工,1977年10月15日峻工,設(shè)計(jì)該邊坑水庫控制流域面積10.9平方公里,大壩以上河道長5.9公里,水庫設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為50年設(shè)計(jì),200年一遇洪水校核。據(jù)記載,大壩建成當(dāng)年,汛期(7-8)月攔洪擋水,水位不斷上升,可是在大壩下游600余米河灣左岸的臺(tái)地坡腳下,發(fā)現(xiàn)滲水,并逐漸形成大股水流涌出。隨著水流的不斷漏出,庫的水位上升到372M時(shí)不再上升了,致使這座水庫從建成以來一直干庫運(yùn)行,沒有按照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)蓄過一次水,更不要談當(dāng)初的灌溉與發(fā)電了。直至2014年水庫進(jìn)行了安全鑒定,水庫金屬結(jié)構(gòu)評(píng)定為B級(jí)、大壩無變形監(jiān)測設(shè)施,未發(fā)現(xiàn)水庫存在影響大壩穩(wěn)定的安全問題,抗洪能力滿足規(guī)范要求,大壩防洪是安全的,為二類壩,水庫基本安全。
壩基的固結(jié)灌漿和帷幕灌漿。據(jù)記載當(dāng)初水庫大壩壩基開挖后,發(fā)現(xiàn)壩基地質(zhì)巖性不一致,南半部(左壩頭)為灰白色的白云質(zhì)灰?guī)r,局部含有白云巖,且有溶蝕現(xiàn)象,強(qiáng)度較低,完整性差;北半部(右壩頭)為閃長巖,巖石堅(jiān)硬完整。從這點(diǎn)看,庫區(qū)地質(zhì)為斷裂構(gòu)造,斷層節(jié)理均比較發(fā)育,灰?guī)r中的巖石十分破碎。因此決定對(duì)壩基進(jìn)行固結(jié)灌漿和帷幕灌漿。
1975年3月,在壩基基槽開挖后,對(duì)壩基基巖做了淺孔灌漿處理,共布置32個(gè)孔全部按照設(shè)計(jì)要求作了鉆孔灌漿處理左岸壩頭所有孔都進(jìn)行了不少于38.1公斤的灌漿處理;左壩頭的重力墩,由于巖石破碎,山頭較薄,節(jié)理裂隙發(fā)育,個(gè)別部位溶蝕現(xiàn)象明顯,因此基礎(chǔ)開挖較淺,也做了淺孔固結(jié)灌漿處理基。
左壩頭的重力墩,巖石破碎,山頭較薄,節(jié)理裂隙發(fā)育,個(gè)別部位溶蝕現(xiàn)象明顯,基礎(chǔ)開挖較淺,作帷幕一道。帷幕灌漿前先打5個(gè)勘探孔,勘探孔孔深入基巖20米,作三點(diǎn)壓水試驗(yàn),大壩右半部的2個(gè)勘探孔閃長巖,巖石完整,單位吸水率為0.0018-0.20公升.分.米,而大壩左半部的3個(gè)勘探孔均為灰?guī)r,其吸水率比較大,最大為0.18公升.分.米。壓水試驗(yàn)結(jié)果,決定減去右壩頭的帷幕孔,延長并加密左壩頭的帷幕孔。實(shí)鉆34個(gè),總進(jìn)尺832.5米,其中1號(hào)孔至21號(hào)孔的單號(hào)孔,共11眼,孔距3米,孔深入基巖10米。21至33號(hào)共12眼,孔距1.5米,伸入基巖10米;重力墩的33號(hào)孔至43號(hào)孔共10眼,孔距3米,伸入基巖20-40米,所有孔都進(jìn)行了注灰,全孔注灰總量為15.28噸。
結(jié)論:從固結(jié)灌漿和帷幕灌漿的的鉆孔和注灰上分析,發(fā)現(xiàn)壩基附近的基巖,巖石破碎程度和溶蝕程度均是十分嚴(yán)重。
水庫原設(shè)計(jì)為一座小(I)型水庫,功能為防洪、灌溉、發(fā)電,當(dāng)初水庫建有4級(jí)電站,總裝機(jī)容量為1165千瓦,年發(fā)電量380萬度,水庫灌溉控制面積8000畝。
防洪功能:水庫200年一遇入庫洪峰流量為290M3/S,200年一遇出庫洪峰流量為237M3/S,洪峰削減18%。水庫50年一遇入庫洪峰流量為1583/S,洪峰削減25%,邊坑水庫20年一遇入庫洪峰流量為160M3/S,20年一遇出庫洪峰流量為111M3/S,洪峰削減31%。邊坑水庫10年一遇入庫洪峰流量為1203/S,10年一遇出庫洪峰流量為101M3/S,洪峰削減16%。水庫防洪保護(hù)對(duì)象和保護(hù)人口沒有發(fā)生變化,水庫有一定滯洪作用。根據(jù)《防洪標(biāo)準(zhǔn)》及《北京市懷柔區(qū)防洪排澇規(guī)劃》,邊坑水庫下游懷沙河防洪標(biāo)準(zhǔn)為10年一遇,現(xiàn)狀尚未達(dá)標(biāo)治理。
灌溉和發(fā)電功能:邊坑水庫由于地質(zhì)條件差所致,1978年蓄水后,左壩端山脊外發(fā)現(xiàn)庫水的滲出點(diǎn),由于滲漏嚴(yán)重,至今該水庫長年不蓄水,灌溉和發(fā)電功能喪失
水庫報(bào)廢后,拆除溢洪道閘門、敞開排空底孔及灌溉發(fā)電管,這種工程措施處理方案,既保留了一定的滯洪功能,又對(duì)大壩和長城整體風(fēng)貌基本無影響,可進(jìn)一步完善后上報(bào)有關(guān)部門進(jìn)行批準(zhǔn)。
1)按照“分級(jí)管理,分級(jí)負(fù)責(zé)”原則,重新確定水庫的相關(guān)責(zé)任主體和落實(shí)安全責(zé)任制,并按照《水庫大壩注冊登記辦法》(水管【1995】86號(hào))規(guī)定,辦理注冊登記變更手續(xù)。重新擬訂水庫調(diào)度原則和編制調(diào)度規(guī)程,并報(bào)有關(guān)部門批準(zhǔn)后執(zhí)行;
2)對(duì)已有的安全監(jiān)測設(shè)施,應(yīng)保留和妥善維護(hù),并繼續(xù)開展監(jiān)測工作。工程技術(shù)檔案要長期保存;水庫降為塘壩后仍具有一定的防洪功能,應(yīng)進(jìn)行正常的管理維護(hù),發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理。
由于在10年及20年洪水標(biāo)準(zhǔn)下,水庫最大庫容超過10萬M3,降等后大壩仍需按照水工建筑物要求規(guī)范管理,保證泄水通道暢通,仍需根據(jù)《水庫大壩安全評(píng)價(jià)導(dǎo)則》的要求,對(duì)水庫大壩每隔6——10年進(jìn)行一次安全鑒定。另外,降等后需要密切監(jiān)測庫區(qū)條件的變化,如排空、淤積、植被等影響因素,并采取相應(yīng)的處置措施。