长海子水库病因分析及处理措施

长海子水库病因分析及处理措施

邓才勇

邓才勇

（六盘水市水利水电勘测设计研究院，贵州六盘水553001）

【摘要】：本文通过长海子水库除险加固工程实际情况的总结，对大坝、溢洪道、放水涵洞三大建筑物进行病因分析，并提出处理措施。

【关键词】：长海子水库；病因分析、处理措施

Longhaizireservoircausesanalysisandtreatmentmeasures

DengCaiyong

(liupanshuicitywaterconservancyandhydropowerinvestigationanddesigninstitute,guizhouliupanshui553001)

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0工程概况

长海子水库位于六盘水市盘县坪地乡上述格村境内，所在河流属珠江流域西江水系北盘江一级支流清水河右岸支流柏木戛小河上。坝址以上河床高程2448～2653m，河道长1550m，平均比降10％，总体流向由东向西，属山区雨源型河流，流域面积2.72km2。省道水盘线从四格，坪地乡境内通过，从四格乡政府驻地至水库18.3km，有15km简易公路可以通车，需新修3.3km公路到达坝区，交通不便，该水库大坝坝顶高程2511m，为全省之最。

该工程始建于1958年，1961年竣工。原设计坝高28m，总库容121.8万m3，集雨面积2.6km2。经本次复核，水库集雨面积为2.72km2，最大坝高25.7m，总库容113.1万m3。根据《水利水电工程等级划分和洪水标准》（SL252-2000）之规定，本工程属Ⅳ等小⑴型水利工程，根据《防洪标准》（GB50201-94）规定，相应的洪水标准为：设计洪水标准为50年一遇（P=2％），校核洪水标准为500年一遇（P=0.2％）。该水库的主要功能为灌溉、防洪、供水并兼顾旅游等功能，为一座综合利用的水利工程。

1病险情况及成因分析

1.1大坝

⑴坝体填筑质量差，土料不均匀，土料来源较杂乱。上坝土料的含水量，厚度均无控制标准且用人力木夯夯击不实，因而导致大坝变形较大。上坝土料的级配不合理，导致大坝漏水严重。

⑵由于坝体清基不彻底，导致坝基，肩漏水严重。

⑶上游护坡厚度不够，且石块偏小，施工质量差，护坡变形较大。下游护坡杂草丛生，极不规则。

1.2溢洪道

原设计无溢洪道，临时溢洪道布置不合理，对下游冲刷严重，且不能使水库正常运行，不能满足下泄流量要求。

1.3放水涵洞

进水涵洞施工质量差，漏水严重，放水设施损坏，已报废不能使用。

2处理措施

2.1大坝处理措施

2.1.1防渗处理

由于长海子水库渗漏严重，且填筑土料孔隙率偏大，防渗是这次除险加固的一个主要内容。

坝体、坝基肩作帷幕灌浆。推荐方案的灌浆对坝体有防渗及一定范围内加固坝体的双重作用，正好适用于处理本坝土料孔隙率偏高的问题。

2.1.2上、下游坝面的整修

上游坝面的整修需先清除表面的乱石，然后回填夯实粘土整形坝面，从坝顶开始坝坡坡度为1∶2.4、1∶2.8，在坝坡中部2500m高程设有一宽2m的马道。下游坝面的整修需先清除坝面杂草，然后回填夯实粘土整形坝面，下游坝面从坝顶开始坝坡坡度为1∶2.2、1∶2.4，在坝坡中部2500m高程设有一宽2m的马道，在下游坝面马道及坝顶布置互相连通的排水沟，使积水排向下游的柏木戛河。由于坝趾处排水棱体已失效，需撤除原排水棱重新砌筑，新排水棱体与坝体之间设置反滤层，其结构从坝体开始为土工布、粗砂、碎石。最后在下游坝面作草坡护坡。

2.1.3坝顶整修

首先整平坝顶，整平后坝顶宽度为5m，上游面作M7.5浆砌石防浪墙并抹面，下游面设0.6×0.4m（高×宽），M7.5浆砌石缘石，然后作泥结石坝顶路面。

2.1.4封堵原进水涵洞

原进水涵洞为浆砌石城门洞型断面，其尺寸为底宽0.6m，拱高0.3m。由于涵洞位于坝基，对坝的安全运行不利，加上涵洞施工质量差，本次除险加固封堵原进水涵洞，在左肩新开挖一取水（冲砂）隧洞。封堵时先在原涵洞进口及涵洞内与坝轴线相交处各作一C15埋石混凝土堵头，其长度为3m,在堵头砼达到设计强度的85％时结合大坝帷幕灌浆进行封闭。

2.2溢洪道处理措施

新开挖溢洪道布置于大坝左岸。其进口引渠采用平坡，进口前缘右侧采用1/4椭圆连接，左侧采用圆弧连接。进口前缘宽度为13.78m，溢流堰宽度为5.0m，校核洪水水位2510.24m时，最大下泄流量为29.6m3/s，设计洪水水位2509.63m时，最大下泄流量为18.4m3/s。其陡槽段平面布置采用宽5.0m，高1.5m的矩形断面，陡槽设计底坡分两段坡度由0.05变为0.25。溢洪道末端设挑流鼻坎，其挑射角24°，反弧半径7.14m，挑流鼻坎长度3.5m，整个溢洪道总长为83.5m。溢洪道首部控制断、陡槽、挑流鼻坎均采用200＃钢筋砼衬砌。溢洪道底板设纵横向排水沟，排水沟内回填1～2cm碎石。

2.3放水涵洞处理措施

由于该水库现有进水涵洞取水口已被淤埋，失去功效，且涵洞砌筑质量不清，因此本次除险加固设计对原进水涵洞进行封堵，在大坝左岸山体内新修取水（放空）隧洞，在隧洞内铺设一φ500取水钢管，兼作水库放空冲砂之用。设计隧洞为城门洞形，断面尺寸为1.8×2.5＋R0.9m。隧洞全长133.0m，在0+000～0+20.56、0+110.0～0+133.0段采用30cm厚C20砼衬砌，0+20.56～0+110.0段，采用P.032.5砼喷护，隧洞衬砌每隔10m设施工缝一道。在隧洞进水口设有φ500双拉杠斜拉检修闸门一道，进水口中心高程为2495.09m。隧洞内钢管每隔5m设一支墩，支墩尺寸为1.0×0.8×0.5m，其材料为M7.5浆砌石，在隧洞出口钢管末端设一镇墩，其结构为2.0×0.8×0.5m，其材料为M7.5浆砌石，在钢管末端还设有分岔管，上装Z45T-10型暗杆楔式闸阀以控制取水和冲砂。

为保护水库冲砂对下游坡体的冲刷，在钢管末端设一消力池，接陡槽至下游河道，消力池尺寸为2.0×2.0×1.5m，陡槽断面为0.8×0.8m矩形断面，其形式为重力式挡土墙，消力池和陡槽建筑材料均为M7.5浆砌石，所建陡槽长45.5m。

2.4原临时溢洪道的封堵

封堵位置位于离临时溢洪道进口约30m处，封堵采用底宽3.8m，顶宽1.0m，高7m标号为M7.5的浆砌石挡墙，外表面采用M10水泥砂浆抹面防渗，墙后填筑弃碴。

3结语

通过对长海子水库大坝进行安全复核与详细勘察后，找出了水库大坝存在的问题，针对水库存在的问题提出了相应的处理措施，实施后达到了预期效果。