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摘要:文章通過貴州獨山縣新臺水庫工程實例分析其存在的問題，介紹了在水庫除險加固工程中采用的最優設計方案。因該工程對壩體、溢洪道、輸水涵洞及滲漏等方面均有涉及，具有一定代表性，可為小型水庫除險加固提供一些參考。

關鍵詞:新臺水庫;除險加固;設計方案;工程措施

小型水庫是我國水利基礎設施建設十分重要的一環，在農村引用水、農業灌溉等方面發揮著積極的作用。據相關統計資料表明，我國已建成的各類水庫中，小型水庫約占95%左右，且大多修建于20世紀90年代之前［1］。在我國出現的垮壩事故中，小型水庫占比達到90%以上。由于建設時間長，在當時條件下施工技術有限，設備簡陋，維護困難，設施老化，很多小型水庫存在安全隱患，其主要表現在3個方面:①水庫防洪不達標;②建筑結構不安全;③工程滲流不安全。文章對貴州獨山縣新臺水庫除險加固設計方案實例進行分析，探討工程中所采用的相關工程措施。

1工程概況

新臺水庫地處獨山縣羊鳳鄉新臺村，是以農灌為主的小(2)型水庫。大壩為均質土壩，壩頂高程1043.00m，最大壩高13m，壩頂長73m，壩頂寬4.5m;大壩正常蓄水位為1042.00m;設計洪水位1043.25m，校核洪水位1043.67m，校核標準為200a一遇。水庫總庫容為12.1萬m3，興利庫容為8.63萬m3，死庫容為1.2萬m3。水庫始建于1972年，最終在1976年復建并于5月完工，運行至今壩坡基本穩定，因當時施工技術手段落后，整體施工質量較差，壩體滲漏嚴重，排水體后形成洼地，田中涌水明顯。

2工程措施

2.1水庫大壩。大壩上游為干砌石護坡，坡度為1∶3.2，護坡支撐在基礎平臺上。下游為植草護坡，坡度為1∶2.34，下游壩址設貼坡排水。上、下游坡面平整度差，雜草灌木從生，上游壩坡受水位變幅影響出現不同程度的沉陷［2］。根據洪水復核及調洪計算結果(見表1)可以看出，在正常運用條件下，正常蓄水位時所需壩頂高程為1043.13m，高于現有壩頂高程(1043.00m)0.13m;設計洪水位時所需壩頂高程為1044.36m，高于現有壩頂高程(1043.00m)1.36m;在非常運用條件下，校核洪水位時所需壩頂高程為1044.34m，高于現有壩頂高程(1043.00m)1.34m。工程綜合各方面考慮，選取壩頂加高下游壩體培厚的方法，這種加高方法不影響水庫正常運用。修整后的壩體標準剖面為:最大壩高13.8m，壩頂高程為1043.80m，壩頂設防浪墻，防浪墻高0.7m，防浪墻頂高程1044.50m，壩頂寬度為3.7m，上游壩坡1∶3.2，下游壩坡1∶2.4。下游在高程1035.00m設寬1.5m馬道，下游壩趾設置有排水貼面，排水體頂部高程1032.40m，排水體頂部寬0.5m。2.2壩頂整治。壩頂由于凹凸不平，雜草較多，局部地帶有很多坑洼，需先將壩頂清挖0.3m，整平填筑至1043.30m后鋪30cm厚的碎石，再拋灑少許黏土作內膠結料，夯筑碾壓密實，使其高程達到1043.80m。壩頂上、下游邊線采用C15混凝土澆筑成路沿石擋墻，壩頂上、下游路沿石擋墻厚度分別為1m、0.5m，上游擋墻頂部高程1044.50m，下游擋墻頂部高程為1043.80m。2.3上游壩面整治。通過大壩的滲流穩定與壩坡穩定計算分析，可知大壩上游壩坡是穩定安全的。但水庫大壩出現年久失修、老化、滲漏等種種病因，上游壩坡已長滿野草和小灌木，作為上游護坡的零星碎塊石由于受波浪拍打，絕大部分都已移位下滑。上游壩面整治方案為:①在上游壩面高程為1030.00設置寬1.5m、高1.5m的C15混凝土墩，該混凝土墩既作為護坡腳槽，同時也作為灌漿平臺使用，腳槽基礎高程1030.00m;②清挖整平原壩坡，然后從從上至下依次鋪設8cm厚的C15混凝土預制塊、20cm厚碎石墊層、10cm砂墊層、復合土工膜、20cm厚砂墊層［3］。2.4下游壩坡整治。由于大壩下游的排水棱體表面破損較為嚴重，需對原排水棱體進行改造設計，排水棱體的具體改造設計如下:將原排水棱體全部拆除，在新填筑壩趾處設置一個0.5m寬的排水貼面平臺，該貼面排水體的外邊坡為1∶1.5，并在排水貼面體內緣以及壩端與岸肩相接處未設置排水溝，為了防止雨水沖刷下游壩面，本階段在下游壩面排水棱體內緣和壩端與岸肩相接處設置排水溝，排水溝設計尺寸為:b×h=0.3m×0.3m。同時為滿足交通人行要求，在下游壩面設計了1座人行梯步，人行梯步寬1.5m，該人行梯步采用C15混凝土澆注而成，而每步梯步高0.15m，寬0.36m。對于下游壩面出現的坑洼地帶，采用土石回填夯實即可。

3防滲處理

大壩壩體防滲處理采用上游壩面鋪設土工膜和壩腳齒槽帷幕灌漿的方法進行防滲處理。對壩基、壩體、兩壩肩透水系數不滿足標準要求地段初步設計帷幕灌漿，直至相對弱透水層分界線與防滲帷幕頂界線閉合，形成完整的防滲體系的范圍。灌漿帷幕線的布置:河床段，共11個孔，兩壩肩沿土工膜嵌邊齒槽中心線布置，共31個孔，左右岸沿壩軸線布置，共8個孔。大壩帷幕深度進入巖石透水率q＜5Lu范圍以內5.0m，孔距為3.0m，終孔直徑不得小于φ=91mm。

4溢洪道處理

溢洪道位于大壩左壩肩，為正槽寬淺開敞式溢洪道全長80m，由進口溢流段、漸變段、陡槽泄洪段、挑流段和消力坑組成。進口為圓弧喇叭形，混凝土護底。溢流堰為寬頂堰，堰頂高程為1042.00m，控制段寬度5.5m，長20;漸變段為S型曲線布置，長32m，寬從5.5m變到3.5m。陡槽段為圓弧形布置，半徑14m，陡槽段長25m;挑流段為圓弧形布置，半徑為3m，挑流段長3m，寬2m。挑坎高程為1035.90m，消力坑沿圓弧切線布置。消力坑平面布置成垂直溢洪道的溝槽型，坑深1.5m，溢洪道全部為漿砌塊石結構。溢洪道進、出口通暢，僅對原溢洪道加高0.3m;下游沖坑對岸修建頂部寬度為0.5m、的漿砌石擋墻進行防護。其他部位保持原有結構不變。改造后大壩壩頂高程1043.80m，水庫最高限制水位為1043.80，此時水庫最大堰上水深H=1043.80－1042.00=1.80m。結合防洪標準的復核成果，當水庫水位為設計洪水位1043.25m時，相應的泄量為12.2m3/s，當庫水位為校核洪水位1043.67m時，相應的泄量為18.8m3/s。可知在設計、校核洪水位時，要求的下泄流量均小于現狀下最大下泄流量20.95m3/s，即現有溢洪道溢流條件滿足安全泄洪要求。

5輸水設施

大壩輸水設施設在左岸，為砌石無壓方涵，進口高程1035.10m，輸水涵洞長60.6m，出口底板高程1034.20m，涵洞斷面尺寸為0.4m×0.4m。該涵洞事故閘門年久失修，啟閉機設備缺失，破損嚴重，已不能正常運行。方涵出口有水流現象。左岸管理房和啟閉機室多處坍塌，有嚴重安全隱患。對原涵洞進口進行適當拆除后，在涵洞中埋設DN300mmPE管，在PE管進口設鋼筋網，進水段穿過截水墻，進口高程為1035.10m，同時進行混凝土充填。在PE管出口段設置閘閥室，閘閥室內布設DN300mm暗桿楔式閘閥(檢修閘閥)和DN300mm暗桿楔式閘閥(工作閘閥)。在閘閥室后設置1個消力池，避免下泄水流對渠首的沖刷，為保證取水管經久耐用，對原涵洞全段進行C15混凝土充填處理。

6結語

新臺水庫除險加固工程綜合的對壩體、溢洪道、滲流等問題進行了處理，設計方案不影響水庫正常使用，施工方便。水庫完工后解除了安全隱患，更好保護下游人民的生命財產安全并可恢復40余公頃灌溉面積，產生了積極的社會效益與經濟效益。

參考文獻:

［1］杜雷公.全國病險水庫除險加固專項規劃綜述［J］.水利水電工程設計，2003(07):1－5.

［2］劉春洋.小型水庫除險加固工程施工管理措施研究［J］.黑龍江水利科技，2013(12):244－246.

［3］孛永平.小水庫除險加固設計方案的選取［J］.中國農村水利水電，2012(04):145－149.

作者:王海軍 王飛 單位:1.貴州水利水電職業技術學院 2.貴州三策工程設計咨詢有限公司