1前言

***水電站位于云南省***上，是***中下游梯級規劃二庫八級電站的第五級，也是梯級中的兩大水庫之一，水庫總庫容約237×108m3，電站裝機容量約5850MW。***水電站左岸為開敞式溢洪道，泄槽水平長850m，設兩個底坡：樁號0+50.810~0+178.000，底坡=0.1332；樁號0+178.000~0+820.000，底坡=0.23。泄槽總寬151.5m，用隔墻分為左、中、右三槽，左槽寬54.75m，中槽寬45.40m，右槽寬45.40m。溢洪道最大泄量為31673m3/s，相應泄洪水頭181.5m，最大流速達53m/s，泄洪功率巨大，居國內同類工程岸邊溢洪道之首。

在設計過程中進行分別進行了溢洪道整體水工模型試驗和坎槽式摻氣減蝕措施的斷面模型。

2已有的工程設計經驗

根據有關資料，溢洪道中摻氣減蝕設施以坎槽組合式為較好，挑坎可以把水流挑射出去，對空腔的形成比較有利，而摻氣槽對進氣有利，摻氣比較充分。

空腔負壓決定摻氣量的多少，空腔負壓較小時，摻氣不充分，摻氣效果不好。但并非空腔負壓越大越好，空腔負壓較大時，會使摻氣大量溢出，同時造成邊墻水翅過大，再則，空腔負壓過大，空腔被壓縮，水舌不穩，摻氣量也會減少。造成空腔負壓過大的原因，一則是因為水流流速、坎高的原因，二則是因為通氣不暢。因此，一個良好的摻氣坎槽要有足夠的空腔長度，一定的空腔負壓和充分的通氣量。

摘要：本文針對王屋山水庫溢洪道出現的險情，對溢洪道上溢流堰改建方案和溢洪道下游陡坡段加固方案進行了分析。

關鍵詞：溢洪道加固方案

一、概述

王屋山水庫位于河南省濟源市西北部60公里逢石河支流鐵山河上，是一座以防洪為主，結合灌溉、供水、發電等綜合利用的中型水庫。總庫容690萬立方米，興利庫容523萬立方米，控制流域面積101平方公里。大壩為混凝土雙曲拱壩，最大壩高77.3米，壩頂高程712.3米。溢流堰為厚1.6米，高3.8米的拱形薄壁堰，堰頂高程705.6米。

該水庫溢洪道主要有兩個問題：一是溢流堰施工質量差，下泄水流紊亂，匯洪能力小；二是溢洪道下游陡坡段基巖風化嚴重，沖惻成深槽，嚴重危及水庫正常泄洪。為解決溢洪道上述問題，本文就該水庫溢洪道除險加固方案進行分析。

二、溢流堰改建方案分析

摘要：以工程實例為分析資料,總結小型水庫溢洪道設計中出現的問題,并提出有效的處理措施,以為水庫安全提供參考。

關鍵詞：小型水庫;溢洪道設計;存在的問題;對策

溢洪道在我國水利工程建設中是最為常見的建筑,在工程項目中能夠發揮出排除水庫存超蓄洪水的作用,使得水庫在汛期泄洪期間處于安全狀態。從完整的工程狀況看,溢洪道設計的好壞能夠直接影響水庫的安全狀況。

1調研概況

某市現有水庫188座,其中32座小(一)型水庫,156座小(二)型水庫。在勘察水庫時對各個水庫出現的安全問題進行詳細地檢查分析,總結小型水庫存在的問題及修整的方法。研究調查的結果顯示,該市的水庫中共存在45座病庫和37座險庫。面對存在的諸多問題,應給予足夠的重視,對導致問題的原因進行分析,并擬定有效的處理措施。否則,不但建筑工程發揮不了應有的作用,還會引起諸多的安全事故。技術人員在檢查水庫運用狀況時,對溢洪道的安全問題進行詳細的調研,以保證其使用的安全性。

2小型水庫溢洪道設計出現的問題

一、概述

王屋山水庫位于河南省濟源市西北部60公里逢石河支流鐵山河上，是一座以防洪為主，結合灌溉、供水、發電等綜合利用的中型水庫。總庫容690萬立方米，興利庫容523萬立方米，控制流域面積101平方公里。大壩為混凝土雙曲拱壩，最大壩高77.3米，壩頂高程712.3米。溢流堰為厚1.6米，高3.8米的拱形薄壁堰，堰頂高程705.6米。

該水庫溢洪道主要有兩個問題：一是溢流堰施工質量差，下泄水流紊亂，匯洪能力小；二是溢洪道下游陡坡段基巖風化嚴重，沖惻成深槽，嚴重危及水庫正常泄洪。為解決溢洪道上述問題，本文就該水庫溢洪道除險加固方案進行分析。

二、溢流堰改建方案分析

該水庫溢洪道原溢流堰為拱形薄壁堰，由于施工質量差，過堰水流紊亂紊亂，泄洪能力小需要改建，那么采用什么方案進行改進呢？我們經過研究提出三個改建方案：

（一）在溢洪道平臺上游建實用堰方案

摘要：本文針對王屋山水庫溢洪道出現的險情，對溢洪道上溢流堰改建方案和溢洪道下游陡坡段加固方案進行了分析。

關鍵詞：溢洪道加固方案

一、概述

王屋山水庫位于河南省濟源市西北部60公里逢石河支流鐵山河上，是一座以防洪為主，結合灌溉、供水、發電等綜合利用的中型水庫。總庫容690萬立方米，興利庫容523萬立方米，控制流域面積101平方公里。大壩為混凝土雙曲拱壩，最大壩高77.3米，壩頂高程712.3米。溢流堰為厚1.6米，高3.8米的拱形薄壁堰，堰頂高程705.6米。

該水庫溢洪道主要有兩個問題：一是溢流堰施工質量差，下泄水流紊亂，匯洪能力小；二是溢洪道下游陡坡段基巖風化嚴重，沖惻成深槽，嚴重危及水庫正常泄洪。為解決溢洪道上述問題，本文就該水庫溢洪道除險加固方案進行分析。

二、溢流堰改建方案分析

一、概述

王屋山水庫位于河南省濟源市西北部60公里逢石河支流鐵山河上，是一座以防洪為主，結合灌溉、供水、發電等綜合利用的中型水庫。總庫容690萬立方米，興利庫容523萬立方米，控制流域面積101平方公里。大壩為混凝土雙曲拱壩，最大壩高77.3米，壩頂高程712.3米。溢流堰為厚1.6米，高3.8米的拱形薄壁堰，堰頂高程705.6米。

該水庫溢洪道主要有兩個問題：一是溢流堰施工質量差，下泄水流紊亂，匯洪能力小；二是溢洪道下游陡坡段基巖風化嚴重，沖惻成深槽，嚴重危及水庫正常泄洪。為解決溢洪道上述問題，本文就該水庫溢洪道除險加固方案進行分析。

二、溢流堰改建方案分析

該水庫溢洪道原溢流堰為拱形薄壁堰，由于施工質量差，過堰水流紊亂紊亂，泄洪能力小需要改建，那么采用什么方案進行改進呢？我們經過研究提出三個改建方案：

（一）在溢洪道平臺上游建實用堰方案

一、概述

湖南省黃材水庫位于湘江一級支流溈水上游。主壩位于寧鄉縣黃材鎮以西3．5km的鐵山里，距寧鄉縣城54．5km。是一座以灌溉為主，兼有發電和防洪等綜合效益的大（2）型水利樞紐工程。該工程集雨面積240．8km2，總庫容1．53億m3，主壩為黏土心墻壩，最大壩高61．5m，壩頂高程169．5m，壩頂軸線長347m。副壩有2座，其中竹山坳副壩位于主壩右岸約1km處，壩型為風化料填筑的均質土壩，最大壩高22．3m，壩頂高程170．5m，壩頂軸線長131．5m。溢洪道布置在竹山坳副壩左岸的獅牛沖，為河岸開敞式，進口為無底坎的寬頂堰，堰頂高程157．0m，為控制泄流，其上裝3扇10m×9．3m（寬×高）的鋼質弧形閘門。

該工程于1958年9月破土興建，1965年樞紐工程基本建成，1986年完成灌區主體工程配套任務，運行至今。工程在灌溉、發電和防洪等方面發揮了巨大效益，對促進當地工農業生產發展起了一定的作用。但由于設計標準太低，主、副壩滲漏嚴重，因而在1982年至1984年的水利“三查三定”中，被列為“七五”期間需進行加固的重點“病險水庫”之一。在確定加固方案時，通過整體水工模型試驗，認為獅牛沖溢洪道左岸應擴建一孔并改造泄槽。實施過程中，因未做任何勘探工作，對邊坡所處的地質環境缺乏認識，擴建開挖時導致邊坡先后發生5次較大規模滑坡，溢洪道進口滑坡就是其中之一。

該滑坡形成后，設計單位曾對其采取了表層鋪蓋防滲薄膜、滑體內布設排水洞、前緣設置擋墻等措施，但因缺乏必要的勘探、試驗資料，對滑坡特征及其破壞機理認識不足，所以處理尚不徹底。現有觀測資料顯示，該滑坡仍存在不同程度的變形跡象。為此，必須查明滑坡的邊界條件、滑體特征，研究滑坡形成及發展過程和變形破壞機理，并對其在不同工況下穩定狀況及其動態變化趨勢進行研究分析，以便采取適宜的工程處理措施，確保溢洪道安全運用。

二、滑坡特征及其變形破壞機理

1．滑坡特征

摘要:生態環境保護是工程建設過程中需要引起重視的問題。工程在建設過程中，一般會生產大量的開挖料棄渣，如何減少棄渣或利用棄渣是規劃設計過程中應當思考的問題，岔河水庫在前期規劃設計過程中就充分考慮減少棄渣量并利用工程建設開挖料，溢洪道工程布置還結合壩殼料開采和利用，減少對生態環境破壞，同時降低工程投資。

關鍵詞:岔河水庫;工程布置;開采利用;填筑;保護

隨著國家高度重視生態環境保護，同時還要保障糧食生產安全，相關部門也制定了保護范圍和政策，如生態紅線、自然保護區和基本農田等措施推動可持續發展。為保障糧食生產安全，提高糧食單位面積產量，水利基礎設施也相應加大投入建設，但在建設過程中會對生態環境有一定影響或占用基本農田，應當采取相應措施減少對環境的破壞和占用。岔河水庫攔河壩為混凝土面板堆石壩，壩殼料總回填總量為68.5萬m3，在前期勘察過程中，就需要規劃充足的壩殼料。料場開采和建筑物開挖的無粘性土(包括砂、礫石、卵石、漂石等)、石料和風化料、礫石土均可作為壩殼料，并應根據材料性質用于壩殼的不同部位［1］。在實施過程中，我們應當優先利用建筑物開挖料，不足部分再開采壩殼料場堆石料，并按照不同料性分別回填于主堆區和次堆區;并考慮建筑物工程布置是否能夠與料場開挖相結合，減少對生態環境破壞。

1基本情況

1.1壩型選擇

壩址處河流流向N65°E，河床底寬5～10m，河谷呈“V”字型，左岸地形坡度35°～60°，右岸地形坡度30°～50°。壩基河床為第四系洪沖積漂石、砂礫卵石層，下伏基巖為塊狀流紋斑巖及后期侵入的輝綠巖脈、凝灰熔巖巖脈，弱風化層厚為22.0～67.0m。壩址區位于拿魚河斷裂和瀾滄江斷裂之間的經向構造帶內，斷層、裂隙較發育，主要發育F3、F4、F5、F6、F8斷層。重力壩壩高為50～100m時，可建在微風化至弱風化中部基巖上［2］，由于斷層及弱風化層較厚等地質原因，不適宜建混凝土高壩，因地制宜，可以興建當地材料壩。庫區范圍主要分布為粘土料、堆石料、塊石料等當地建筑材料，砂料缺乏且距工程區較遠，根據地質條件及當地建筑材料，選擇對壩基巖體要求相對較低的混凝土面板堆石壩作為優選壩型，避開了壩型選擇存在的地質風險［3］。

1概況

清河水庫溢洪道由進水渠、控制段、泄槽段和尾渠段組成。控制段設6道閘孔，有5個中墩，2個邊墩，閘孔每孔凈寬10.0m，總寬72.5m，設6扇10.0m9.3m（寬×高）弧形工作門，工作門前設有檢修門槽，檢修門采用門機起吊。溢洪道歷經50多年的實際運行，逐步暴露出各種問題：溢洪道控制段堰面、閘墩存在貫通性裂縫，受牛腿集中力影響，閘墩中間部位出現拉應力，導致裂縫向牛腿擴展，改變閘墩結構受力條件，降低了控制段的安全，影響閘門安全啟閉和泄洪安全；溢洪道混凝土外觀質量較差，鋼筋保護層及抗凍不滿足規范要求等。2007年清河水庫進行了安全鑒定，鑒定結論為三類壩。2010年水利部大壩安全管理中心核準清河水庫為三類壩。2011年開始清河水庫除險加固初步設計，11月工程開工建設。控制段建設的內容是自堰體以上拆除5個中墩及其上部結構，自124.3m高程以上拆除邊墩及其上部結構。溢洪道堰面鑿除現狀混凝土，清除表層鋼筋，重新布設堰面鋼筋，澆筑標號為C30F250W4混凝土。

2工期要求

根據設計要求，清河水庫在除險加固過程中，仍然承擔正常的防洪功能，并盡量減少對興利的影響。為了達到這一目標，溢洪道控制段加固工程必須在一個非汛期內完成。清河水庫非汛期為當年9月21日至次年6月1日，因為一般在6月份少有大洪水發生，因此要求溢洪道控制段加固工程從開工之日起至次年6月30日必須完成，以確保水庫發揮防洪作用。而工程所在地區從當年11月至次年3月末為冬季，一般為停工期。正常有效工期僅有4.5個月。

3閘墩施工工藝

控制段工程建設的內容多，工序復雜，要求精度高。首先要拆除原有建筑物，包括70～80m溢流堰面、閘墩、工作橋、交通橋、啟閉機室、閘門、啟閉機需要全部拆除，除交通橋外其他均需重建。閘墩混凝土澆筑工程量大，占用工期長，是控制工期的關鍵的項目。在這個項目施工中，業主、設計、施工、監理單位經過縝密研究，決定采用滑模施工方案，以加快施工進度。中墩126m高程以上（堰面以上）至墩頂139m高程，邊墩130m高程至墩頂139m高程（130m以下為梯形斷面，采用滑模困難）采用滑模施工。共制作2套滑模：1套滑升，1套安拆，2套交替施工，保證閘墩混凝土澆筑連續。這個施工方案的關鍵在閘墩牛腿如何處理。牛腿是露頂式弧形閘門的承重構件，是閘門鉸支座的基礎，牛腿從閘墩側面懸出，與閘墩連成一體，其受力大，受力復雜，一般要求與閘墩主體同時澆筑，以保證其整體性。這樣在滑模施工和牛腿與閘墩整體性的要求上產生了矛盾。因為牛腿突出閘墩外表面，如果將閘墩主體一次滑模澆筑到頂，再二次澆筑牛腿懸出墩面部分，這樣閘墩與牛腿的結合面將是非常薄弱的，不能滿足結構的抗剪要求，也是規范所不允許的。如果不采用滑模施工，而采用人工支模，工期又無法保證。也曾考慮冬季施工，但困難大，費用高，質量難以保證。經長時間研究和論證，決定在滑模滑升至牛腿部位時在閘墩內安裝模板預留槽孔，在牛腿部位預留的槽孔內綁扎鋼筋、支立模板，澆筑二期混凝土。按照牛腿設計位置，在129.80m高程距中墩尾端77cm部位預留長×寬×高=6m×2.7m×2.5m的槽孔。這個槽孔比牛腿與閘墩接觸面積3.75m×1.8m擴大2.4倍，且墩外牛腿與槽孔成為一體的二期混凝土，槽孔二期混凝土與閘墩一期混凝土接觸面大大增加，使牛腿與閘墩的整體性得以保證。又在槽孔頂部、閘墩軸線位置在一期閘墩混凝土內預埋3根φ150@1500mm鋼管，用于槽孔混凝土澆筑完成后，向孔內繼續填塞與混凝土同標號的砂漿。牛腿二期混凝土采用二級配混凝土，在混凝土原配合比中，摻入膨脹型外加劑，以保證二期混凝土具微膨脹性，以抵消其本身的收縮，防止一期混凝土之間產生收縮裂縫。混凝土采用塔機吊罐入倉，澆筑前在中墩兩側預留槽孔上方安裝“簸箕”狀下料斗，料斗下沿貼近閘墩鋼筋網，從混凝土吊罐中分批緩慢下料至料斗中，人工鐵鍬輔助下料，采用平層澆筑法均衡上升。孔頂一二期結合部位在槽孔主體混凝土澆筑結束后，混凝土初凝前，通過預埋在閘墩中間的3根鋼管向二期混凝土頂部澆筑與二期混凝土同標號的砂漿，以確保混凝土頂部充填密實。最后采用砂漿將預埋的鋼管封填。這些措施確保了閘墩滑模施工的連續性，也保證了牛腿與閘墩連接的整體性，使其受力性能得到可靠保證。采用此方案施工，從2012年9月17日開始澆筑混凝土，到當年11月5日，在冬季之前所有7個閘墩主體全部澆筑到頂，澆筑鋼筋混凝土7500m3。冬季停止施工。次年4月開始按預定方案流水澆筑牛腿槽孔二期混凝土，檢修門槽和工作閘門邊導板二期混凝土、溢流堰面混凝土和閘門底坎二期混凝土，再安裝工作橋、閘門、啟閉機，在2013年6月30日前完成閘門調試運行。控制段施工工期4.7個月，一般同類工程要一年工期，體現了滑模施工方案快速，又保證牛腿與閘墩整體連接的優勢，如果不采用這種施工工藝就不能在這么短的工期內完成這項艱巨的任務。

摘要：以工程實例為分析資料，總結小型水庫溢洪道設計中出現的問題，并提出有效的處理措施，以為水庫安全提供參考。

關鍵詞：小型水庫;溢洪道設計;存在的問題;對策

溢洪道在我國水利工程建設中是最為常見的建筑，在工程項目中能夠發揮出排除水庫存超蓄洪水的作用，使得水庫在汛期泄洪期間處于安全狀態。從完整的工程狀況看，溢洪道設計的好壞能夠直接影響水庫的安全狀況。

1調研概況

某市現有水庫188座，其中32座小(一)型水庫，156座小(二)型水庫。在勘察水庫時對各個水庫出現的安全問題進行詳細地檢查分析，總結小型水庫存在的問題及修整的方法。研究調查的結果顯示，該市的水庫中共存在45座病庫和37座險庫。面對存在的諸多問題，應給予足夠的重視，對導致問題的原因進行分析，并擬定有效的處理措施。否則，不但建筑工程發揮不了應有的作用，還會引起諸多的安全事故。技術人員在檢查水庫運用狀況時，對溢洪道的安全問題進行詳細的調研，以保證其使用的安全性。

2小型水庫溢洪道設計出現的問題