時間:2023-04-03 09:45:03
序論:好文章的創作是一個不斷探索和完善的過程,我們為您推薦十篇水庫工程論文范例,希望它們能助您一臂之力,提升您的閱讀品質,帶來更深刻的閱讀感受。
2.1小城水庫1970年10月竣工投入運行,1971年12月在土壩樁號0+435m處發現壩后漏水,當時庫水位為312.00m。1972年4月在該處壩下游坡高程306.7m處,出現塌坑,漏渾水,滲水量為0.00126m3/s。大壩出現險情。經處理后壩后仍漏水。迫使水庫于1974年放空處理。這次處理將壩上游坡全部翻修,上游鋪蓋進行了修補,壩頂加寬至6.5m,并于1975年秋全部完成。1978年5月,水庫再次出現險情,在土壩樁號0+435m處,庫水位314.32m時,測得滲水量為0.00209m/s,滲水全部為渾水。險情再次出現。此次處理辦法是在樁號0+400~0+560m段做壩后壓滲蓋處理。水庫管理部門又于1980年至1982年對土壩樁號0+282m~0+617m段作了帷幕灌漿處理。雖經以上處理,壩后仍滲水。1988年6月,在土壩樁號0+345m處又出現三個塌坑。1991年4月,在壩樁號0+500m處出現新的滲水點。同時在壩樁號0+380~0+560m之間壩后還有多處滲水。1989年7月22日水庫降特大暴雨,日雨量達167mm,超百年洪水,這場大雨入庫洪水2966萬立米,最大入流216.7m3/s,最大泄量120m3/s。這場洪水給工程造成了土壩0+230~254m壩后大面積滑坡,消力池邊墻倒塌,及右壩頭沖坑災害。1990年工程恢復,并在樁號0+400~440m段壩后坡做壓重補強,1991~1995年在0+440~0+617m壩后及壩腳做了1萬立米砂卵石壓重補強。1994年冬季在0+540~580m段壩后腳處從已壓的砂礫石中冒氣,冬季不凍,1995年春化后,0+540~617m段滲流加劇達到0.782升/秒并帶土,致使壩后坡大面積下陷,經實測在0+565m段,斷面最大下陷深度為29cm,壩下0+540m段由于漏水帶沙1996年做了5000m3大面積壓滲;1997年處理0+320~0+440m段壩下天然泡塘漏水,完成砂礫石量6000m3,按設計仍有3000m3沒完成,遵照吉水技(1998)120號吉林省水利廳關于舒蘭市小城子水庫除險加固工程初步設計批復精神,由舒蘭市水利局組織施工隊完成了土壩前坡305.0~310.24m,施工壩長477m,綜合工程量66925m2的干砌護坡石翻修任務。1999年5月吉林省水利廳對水庫除險加固設計進行批復,2001年5月開工,到今年止,壩體防滲墻工程;壩后填筑及碎石護坡工程;壩下游壓重工程;壩下游排滲、棱體及暗溝工程;左右岸輸水建筑工程;至水庫防汛路;壩前干砌石護坡;防浪墻;溢洪道工程的消力池、扭曲面、陡坡段、海漫段等工程已完成。現加固未完工程有閘室未建、閘門及啟閉設備還沒有進行維修更換;壩頂填筑;機電設備;綠化工程;觀測設備。金屬結構設備;房屋建筑等工程。
2.2水庫土地已確權劃界,確權土地面積7701畝。
2.32000年4月27日吉林省水利廳專家組對水庫大壩進行安全鑒定。
3水庫安全度汛工作落實情況
3.1建全聯防組織,落實防汛搶險隊伍,確定聯系信號和群眾安全轉移地點。加強防汛值班值宿工作,建立建全崗位責任制,加強水文測報工作,嚴格按照調度命令,合理調水,及時準確向上級報水情,確保工程安全。檢查通訊設備,確保通訊暢通無阻。檢修好啟閉設備,確保運用自如,同時做好必要的防汛物資準備。定314.75m為緊急水位,水位達到時按最大泄量泄流。聯防人員上壩值班搶險,下游人民應做好轉移工作(低洼村屯轉移),水位到達315.20m時,下游全部轉移,聯防人員物資全部到庫,出現險情立即搶修。遇百年一遇洪水,按日最大泄量泄流。洪水位超過315.30m時應在土壩0+00m處,人工開挖或爆破30m、最大挖深4.6m(底高程315.00m)的臨時溢洪道溢洪。土方1285m3。
3.2對土壩進行密切的觀測工作,加強管理,發現問題及時向上級領導匯報處理。
3.3備用電源不能使用,必要時可人工搖啟閘門。
3.4主汛期發生標準內供水,嚴格按市防汛抗旱指揮部批復的控制運用調度計劃執行。發生超標準供水,應采取搶救措施力爭保壩安全并盡量減輕下游供水災害和減少避免人員傷亡損失。
4水庫工程運行管理機制情況
水庫工程管理、灌區管護都是靠水庫自身水費收入進行工程維修,由于資金有限,各種工程只能做維護使用。現水庫除險加固工程沒有完工;水庫灌區沒有進行規模改造,工程正常運行十分吃力,不能達到當前各種防汛和灌溉要求。
5水庫工程管理中存在的主要問題和解決對策
5.1右側閘室邊墻與整流段伸縮縫在庫水位較高時繞滲漏水。應進行灌漿處理。
5.2閘門及啟閉設備年久運行,需大修或更換
5.3水庫沒有備用電源。備12馬力柴油發電機一臺。
5.4水庫電話線路在雨天及大風天不能正常使用,即使能使用防汛專用拍報水情電話也不能使用。需更換線路。
2工程設計變更及原因分析
2.1大壩設計變更
2.1.1大壩設計變更的主要內容(1)筑壩堆石料的的變化情況:初步設計時,筑壩堆石料場位于壩址上游右岸的蹶馬屯附近,距壩址約5km,有鄉間小路相通,分布高程在350m~370m。下游劉家崴子堆石料場運距較近約1.5km,但儲量較小,不能滿足設計要求。修正初步設計料場利用情況為:上游蹶馬屯料場7.43萬m3,下游劉家崴子料場13.75萬m3,溢洪道開挖二次倒運堆石料11.44萬m3,合計堆石料32.62萬m3。(2)施工階段筑壩料場情況:堆石料場位于壩址上游5km處的蹶馬屯附近,施工期間由于庫區征林、征地手續未辦理,至今未完成移民、征地工作。修正初步設計將堆石料的料場選在了大壩下游2.5km右岸富裕村四隊東側。(3)大壩壩坡變化方案:原初步設計大壩為瀝青混凝土心墻堆石壩,最大壩高22.86m,上下游邊坡均為1∶1.5。本次施工圖設計:大壩上下游壩坡分別調整為1∶1.6,1∶1.75。(4)瀝青心墻變化方案:原初步設計瀝青混凝土心墻厚度分為三段,底部高程從344.5~346.00m為梯形斷面,底寬為1.5m,頂寬為0.6m;中部高程從346.00~354.50m,厚度為0.6m;上部高程354.50~364.09m厚度為0.5m;施工圖設計心墻底部高程從343.5~345.5m為梯形斷面,底寬為1.32m,頂寬為0.6m,中部和上部厚度統一為0.6m。
2.1.2大壩設計變更的主要原因筑壩材料技術指標變化引起壩坡變化及設計優化引起的變化、由于施工階段地質條件改變引起的變化、由于停工等歷史遺留問題引起的變化、新增項目引起的變化、截流方案改變引起的變化、其他內容引起的變化。
2.2溢洪道設計變更內容及原因分析
2.2.1溢洪道末端挑流消能后增加尾水渠原初步設計溢洪道末端為挑流消能,由于修正初步設計將軸線向山體內平移了15m,施工時發現挑坎后地形較高阻水,無法挑流泄洪,且河道下游為耕地。為了便于泄洪及避免泄洪沖毀耕地引發社會矛盾,本次設計變更新增挑坎后尾水渠,讓水流消能后通過尾水渠進入河道。
2.2.2溢洪道鋼筋混凝土及邊墻與岸坡之間回填碎石土量的增加主要原因是由于修正初步設計軸線向右岸平移了15m,由于地形、地質條件發生變化,造成回填斷面加大,從而增大了回填碎石土量。
2.2.3溢洪道鋪蓋底板分縫處銅止水改為天然橡膠止水帶原初步設計溢洪道鋪蓋底板分縫處均設銅止水,本次設計將銅止水改為天然橡膠止水帶。右岸翼墻1與山體結合處回填碎石為回填粘土,粘土與下游碎石土之間鋪筑砂礫石過渡料銜接。其主要原因為:溢洪道鋪蓋已伸入庫區,泄洪時鋪蓋上部水流流速較小,底板到正常蓄水位水頭只有6.3m,屬于低水頭、低流速運行。因此采用天然橡膠止水帶也能滿足強度及防滲要求。右岸翼墻1與山體結合處由碎石土換填為粘土的主要目的是防滲,防止高水位時溢洪道邊墻兩側形成滲漏通道。
2.2.4溢洪道檢修門上部工作橋由預制改為現澆鋼筋混凝土結構,取消橋兩側排架初步設計檢修閘門采用電動葫蘆啟閉,由于電動葫蘆使用中可靠性低,容易出現故障,且起吊閘門時同步性差,因此做此變更。
2.3輸水洞設計變更
2.3.1閘門室后尾水渠長度增加主要原因是2009年修正初步設計時輸水洞軸線向右壩肩平移了15m,地形條件發生了變化,施工時發現出口地面高程較高,輸水洞出口無法和下游河道聯通。
2.3.2尾水渠上新建涵管橋大壩截流后,輸水洞承擔導流任務,需在尾水渠上修建交通橋,滿足上壩填筑要求,同時也便于運行管理。在輸水洞尾水渠上新建涵管橋1座。
2.4施工組織變更變更后方案為:直接將原設計一期左、右岸上游圍堰及缺口導流部位加高培厚至二期圍堰高程,圍堰采用壤土斜墻防滲。圍堰頂寬5.0m,上下游坡比均為1∶2.0。
2.5管理設施變更水庫生產區原辦公用房建筑面積不變,根據水庫生產區的實際需要本次設計新增內容為:在生產區增加磚圍墻、門衛、鐵大門、綠化及深水井等。水庫辦公生活區原辦公用房及住宅建筑面積不變,新增內容吸是在辦公生活區增加磚圍墻、門衛、電動伸縮門、車庫等。
3工程設計變更投資比較
2建筑物加固設計方案
針對目前孤山子水庫主要建筑物存在的問題,本次除險加固工程主要對主壩、副壩、溢洪道和輸水洞進行相應的加固處理設計。
2.1主壩除險加固設計
主壩壩頂長168m,寬4.3m,本次設計將壩頂清基0.1m,清基后修建0.35m厚的碎石路面,該路面由10cm砂礫石墊層、15cm石灰、爐渣、土基層和10cm的碎石修筑而成。主壩壩頂道路長度為170m,路寬4.3m,平整路面后鋪設0.35m厚的碎石路面,路面坡度為1.5%,路基材料組成與主壩相同。背水坡用C20混凝土修筑4條混凝土排水溝,間距為50m,并在背水坡種植草皮護坡。主壩迎水坡護坡石風化嚴重,現將原來的干砌護坡石拆除,新建0.1m厚的碎石反濾和0.3m厚的干砌石護石坡。主壩背水坡干砌石排水體風化也比較嚴重,先將拆除重新修筑干砌石排水體。
2.2副壩除險加固設計
副壩背水坡局部斷面較陡,本次加固需要通過填筑土方恢復背水坡設計坡度1∶2。其中,副壩0+030~0+080段背水坡平均坡度調整為為1∶1.85,副壩0+160~0+200段背水坡平均坡度調整為1∶1.94,副壩0+200~0+270段背水坡平均坡度調整為1∶1.86,副壩0+270~0+294段背水坡平均坡度為1∶1.70。副壩壩頂清基0.1m后修建0.35m厚的碎石路面,路面由10cm砂礫石墊層、15cm石灰、爐渣、土基層和10cm的碎石組成。背水坡用C20混凝土修建6條混凝土排水溝,間距為60m。背水坡種植草皮護坡。副壩迎水坡護坡石風化比較嚴重,現將原來的干砌護坡石拆除新建0.1m厚的細沙反濾和0.3m厚的干砌石護坡。副壩背水坡排水體風化嚴重,全部拆除并重新修筑干砌石排水體。此次設計依據孤子山水庫壩基、地質情況及相關地層的防滲漏處理經驗,擬通過高壓噴射灌漿方式對壩基進行防滲漏處理。高壓噴射灌漿施工采用單排擺噴套接技術形式,二管法施工工藝,孔間距1.4m??紤]壩基繞滲的影響,灌漿范圍為樁號0+000~0+294,水平灌漿長度為294m。高壓噴射灌漿施工孔軸線布置在迎水坡堤腳,孔間距為1.4m,單孔灌漿深度為0.3m。
2.3溢洪道加固設計
原溢洪道已開挖形成堰體,為了減少工程量和節約工程投資,本次對溢洪道的加固主要在原有基礎上進行。溢洪道的全部加固工程主要包括在左側堰體修建擋土墻和對兩岸不穩定山體削坡兩部分內容??紤]到溢洪道堰體左側沖刷比較嚴重,已嚴重威脅到水庫下游的居民和農田,本次加固將堰體左側原漿砌石擋土墻拆除,采用鋼筋混凝土修筑高4.7m、長106m的擋土墻。擋土墻基礎為寬1.4m、深0.5m的鋼筋混凝土結構。此外,溢洪道堰體兩側山體風化嚴重存在許多不穩定因素,現將兩側山體進行削坡處理,其中左側削坡處理后坡比為1∶1.03,而右側削坡處理后坡比為1∶1.08。
2水庫各項規章制度建立健全落實情況
水庫根據國家有關方針、政策、法規和上級部門有關于防汛工作決定,指示及規章制度對工程管理和防汛工作、財會管理分別制定落實了相關崗位責任制度,并層層落實到人。
3水庫公益性崗位管理人員上崗情況、培訓情況
小城水庫屬于中型水庫?,F有職工41人,退休9人,水管改革分離22人,公益性崗位定編19人。水管改革后公益性崗位持證上崗率100%,上崗人員對工作高度負責。人員培訓按照省、市舉辦培訓學習要求參加培訓。
4水庫工程運行管理、確權劃界、安全鑒定情況
4.1水庫1970年10月竣工投入運行,1971年12月在土壩樁號0+435m處發現壩后漏水,當時庫水位為312.00m。1972年4月在該處壩下游坡高程306.7m處,出現塌坑,漏渾水,滲水量為0.00126m3/s。大壩出現險情。經處理后壩后仍漏水。迫使水庫于1974年放空處理。這次處理將壩上游坡全部翻修,上游鋪蓋進行了修補,壩頂加寬至6.5m,并于1975年秋全部完成。1978年5月,水庫再次出現險情,在土壩樁號0+435m處,庫水位314.32m時,測得滲水量為0.00209m/s,滲水全部為渾水。險情再次出現。此次處理辦法是在樁號0+400~0+560m段做壩后壓滲蓋處理。水庫管理部門又于1980年至1982年對土壩樁號0+282m~0+617m段作了帷幕灌漿處理。雖經以上處理,壩后仍滲水。1988年6月,在土壩樁號0+345m處又出現三個塌坑。1991年4月,在壩樁號0+500m處出現新的滲水點。同時在壩樁號0+380~0+560m之間壩后還有多處滲水。1989年7月22日水庫降特大暴雨,日雨量達167mm,超百年洪水,這場大雨入庫洪水2966萬立米,最大入流216.7m3/s,最大泄量120m3/s。這場洪水給工程造成了土壩0+230~254m壩后大面積滑坡,消力池邊墻倒塌,及右壩頭沖坑災害。1990年工程恢復,并在樁號0+400~440m段壩后坡做壓重補強,1991~1995年在0+440~0+617m壩后及壩腳做了1萬立米砂卵石壓重補強。1994年冬季在0+540~580m段壩后腳處從已壓的砂礫石中冒氣,冬季不凍,1995年春化后,0+540~617m段滲流加劇達到0.782升/秒并帶土,致使壩后坡大面積下陷,經實測在0+565m段,斷面最大下陷深度為29cm,壩下0+540m段由于漏水帶沙1996年做了5000m3大面積壓滲;1997年處理0+320~0+440m段壩下天然泡塘漏水,完成砂礫石量6000m3,按設計仍有3000m3沒完成,遵照吉水技(1998)120號吉林省水利廳關于舒蘭市小城子水庫除險加固工程初步設計批復精神,由舒蘭市水利局組織施工隊完成了土壩前坡305.0~310.24m,施工壩長477m,綜合工程量66925m2的干砌護坡石翻修任務。1999年5月吉林省水利廳對水庫除險加固設計進行批復,2001年5月開工,到今年止,壩體防滲墻工程;壩后填筑及碎石護坡工程;壩下游壓重工程;壩下游排滲、棱體及暗溝工程;左右岸輸水建筑工程;至水庫防汛路;壩前干砌石護坡;防浪墻;溢洪道工程的消力池、扭曲面、陡坡段、海漫段等工程已完成。現加固未完工程有閘室未建、閘門及啟閉設備還沒有進行維修更換;壩頂填筑;機電設備;綠化工程;觀測設備。金屬結構設備;房屋建筑等工程。
4.2水庫土地已確權劃界,確權土地面積7701畝。
4.32000年4月27日吉林省水利廳專家組對水庫大壩進行安全鑒定。
5水庫安全度汛工作落實情況
5.1建全聯防組織,落實防汛搶險隊伍,確定聯系信號和群眾安全轉移地點。加強防汛值班值宿工作,建立建全崗位責任制,加強水文測報工作,嚴格按照調度命令,合理調水,及時準確向上級報水情,確保工程安全。檢查通訊設備,確保通訊暢通無阻。檢修好啟閉設備,確保運用自如,同時做好必要的防汛物資準備。定314.75m為緊急水位,水位達到時按最大泄量泄流。聯防人員上壩值班搶險,下游人民應做好轉移工作(低洼村屯轉移),水位到達315.20m時,下游全部轉移,聯防人員物資全部到庫,出現險情立即搶修。遇百年一遇洪水,按日最大泄量泄流。洪水位超過315.30m時應在土壩0+00m處,人工開挖或爆破30m、最大挖深4.6m(底高程315.00m)的臨時溢洪道溢洪。土方1285m3。
5.2對土壩進行密切的觀測工作,加強管理,發現問題及時向上級領導匯報處理。
5.3備用電源不能使用,必要時可人工搖啟閘門。
5.4主汛期發生標準內供水,嚴格按市防汛抗旱指揮部批復的控制運用調度計劃執行。發生超標準供水,應采取搶救措施力爭保壩安全并盡量減輕下游供水災害和減少避免人員傷亡損失。
6水庫工程運行管理機制情況
水庫工程管理、灌區管護都是靠水庫自身水費收入進行工程維修,由于資金有限,各種工程只能做維護使用。現水庫除險加固工程沒有完工;水庫灌區沒有進行規模改造,工程正常運行十分吃力,不能達到當前各種防汛和灌溉要求。
7水庫工程管理中存在的主要問題和解決對策
7.1右側閘室邊墻與整流段伸縮縫在庫水位較高時繞滲漏水。應進行灌漿處理。
7.2閘門及啟閉設備年久運行,需大修或更換。
7.3水庫沒有備用電源。備12馬力柴油發電機一臺。
7.4水庫電話線路在雨天及大風天不能正常使用,即使能使用防汛專用拍報水情電話也不能使用。需更換線路。
2除險加固工程方案設計
2.1大壩
2.1.1增設防浪墻防浪墻頂寬0.5m,高1.0m,墻頂高程1022.8m,M7.5水泥砂漿砌石結構。
2.1.2大壩壩體整修壩體的裂縫,主要是因壩體干縮、施工時壩體填筑不均勻、分段接茬處理不當等,從而造成壩基和壩體的不均勻沉降所致。孔穴、塌坑是壩體裂縫在雨水的沖刷下,土層下陷而成。本次壩坡整修,首先把現有壩坡上的雜草、灌木及腐殖土清除干凈,清除厚度0.5m;然后對壩坡按設計斷面進行適當補填及削坡。同時,對壩體上的孔穴、塌坑及裂縫,全斷面徹底挖除并重新回填黏土夯實,壓實度不低于96%。大面積土方回填和夯實采用74kW推土機攤土,8-12t羊腳碾碾壓,邊角處采用2.8kW蛙式打夯機夯實。小面積土方回填采用人工平土,2.8kW蛙式打夯機夯實。壩體經過整修,將上游壩坡恢復至1∶3.0,下游壩坡恢復至1∶2.5。
2.1.3壩坡護砌根據實際情況和防洪要求,擬對大壩上游壩坡清坡整平后鋪設40cm厚的干砌石,下設厚20cm砂礫料墊層及15cm厚的粗砂墊層。護坡坡腳伸入淤積層以下1.0m。大壩下游壩坡采用草皮護坡。
2.1.4貼坡排水壩下游坡腳現無反濾體,本次新增貼坡排水。貼坡頂面高程1014.0m,頂寬2.41m,從外到內依次為干砌塊石、碎石、砂礫料和粗砂,砌筑石塊要求排砌嵌緊。
2.1.5壩坡排水為了防止暴雨沖刷壩肩和下游壩坡,將水流送至壩腳以外,在下游壩坡與岸坡結合處布設橫向排水溝3條,在下游坡腳設一縱向排水溝,并與壩坡橫向排水溝相連。排水溝形式為矩形斷面,采用現澆C15砼澆筑。橫向排水溝斷面尺寸為0.3m×0.3m,坡腳縱向排水溝斷面尺寸為0.5m×0.3m。
2.1.6壩頂道路原壩頂道路為土路面,寬3.0m。雨天泥濘,影響管理人員巡察。本次改造將壩頂拓寬至4.0m,路面采用0.2m厚泥結碎石結構,以1%橫坡向下游傾斜。
2.2溢洪道
本次除險加固改造,將溢洪道分為引渠段、控制段、泄槽段及消力池四部分。由于溢洪道左側為基巖,巖體幾乎垂直,不需襯砌,全段只需對右側(靠壩體一側)側墻和溢洪道底板襯砌。底板為現澆C20砼,各段連接處均設齒墻,齒墻高0.5m,厚0.3m。引渠段全長20.9m,進口底高程1016.79m,縱坡1/100為倒坡,斷面為矩形。引渠段右側側墻緊貼大壩壩坡,為擋土墻式,頂厚0.6m。側墻由地面起逐漸加高至4.8m。控制段長度79.5m,始端底高程1017.0m,末端底高程1015.01m,縱坡1/40。泄槽段斷面為梯形,底寬3.8m,右側側墻坡比1∶0.75。側墻高度4.8-3.1m,為漸變形式。由于泄槽段右側土體單薄,且形狀不規則,本次對其整修成頂寬3m、外坡比1∶1.25與地面連接。消力池全長10m,池深1.0m,池寬3m。側墻高4.1m,為擋土墻形式。消力池出口接5m長鉛絲籠石護坦。
2.3放水臥管
由于臥管管臺砌體老化,剝蝕嚴重,已不能正常運行,本次重修臥管,增設孔塞。
3主要加固改造工程施工要點
3.1大壩加固施工
壩體整修前,首先清除該段的雜草、腐殖土、砂、石等。壩坡培厚段要將原壩坡開挖成平順的邊坡,坡度不陡于1∶1,以便于新舊土層結合。清基采用74kW推土機施工,清基深度為50cm,清基范圍應超出設計邊線30-50cm。壩體上的塌坑、孔洞、裂縫按楔形縫開挖,采用機械和人工配合,回填黏土采用蛙式打夯機和人工石硪夯打相結合,使其壓實度不小于96%。腐殖土、雜草等清除物由1m3挖掘機或3m3裝載機挖裝,8t自卸汽車運至下游棄渣場集中堆放。
3.2下游護坡施工
坡面反濾料回填、干砌石(包括拆除)采用人工施工,篩選并利用部分拆除料。干砌石要自下而上砌筑,每塊塊石重量不小于15kg。護坡應嚴格按照設計要求鋪砌,坡面不允許有游石、孤石、補貼石、小石等現象。砂礫料、碎石、干砌塊石應優先利用原有的壩坡石料,不足部分再適當補充。干砌石護坡要逐層填實,用大石排緊小石塞嚴,無活石,以腳踏不動為準;壩面石選用較大石塊排砌,錯縫豎砌,結合平穩,不得使用墊石;石面接觸嚴密,壩面坡度平整。下游壩坡草皮護坡的植草時間宜在春季或初夏,壩坡整平后,鋪填種植土50-70mm,再鋪植被網,用防滑釘固定,播灑草籽于網內,松土覆蓋,輕輕壓實。
3.3溢洪道施工
施工內容主要為溢洪道襯砌。土方開挖采用1m3挖掘機挖裝,8t自卸汽車運輸至下游壩坡做培厚用土。漿砌石采用砂漿攪拌機拌制砂漿,人工砌筑。混凝土拌和采用0.4m3攪拌機,0.6m3機動翻斗車運輸入倉,倉面內用高頻振搗器振搗。砼施工要求為:砼表面光潔、無蜂窩麻面;在常溫下,砼澆筑完畢36h后即可拆模;用草袋覆蓋灑水養護不少于7d。亦可用砼養生劑養護,但必須噴灑均勻。
1.2壩坡呈現隱患,影響大壩安全壩坡出現裂縫、孔穴和塌坑,影響大壩穩定。上游壩坡砌石損毀,下游壩坡無排水設施。
1.3放水設施不完善或損毀,上壩道路狹窄現狀溢洪道僅局部護砌,出口無消能設施;放水臥管、涵管出口消能設施損毀。上壩道路狹窄,難以滿足防汛搶險要求。經有關部門鑒定,張家溝水庫為三類病險水庫。為確保水庫安全運行,必須進行除險加固改造。
2除險加固工程方案設計
2.1大壩
2.1.1增設防浪墻防浪墻頂寬0.5m,高1.0m,墻頂高程1022.8m,M7.5水泥砂漿砌石結構。
2.1.2大壩壩體整修壩體的裂縫,主要是因壩體干縮、施工時壩體填筑不均勻、分段接茬處理不當等,從而造成壩基和壩體的不均勻沉降所致??籽?、塌坑是壩體裂縫在雨水的沖刷下,土層下陷而成。本次壩坡整修,首先把現有壩坡上的雜草、灌木及腐殖土清除干凈,清除厚度0.5m;然后對壩坡按設計斷面進行適當補填及削坡。同時,對壩體上的孔穴、塌坑及裂縫,全斷面徹底挖除并重新回填黏土夯實,壓實度不低于96%。大面積土方回填和夯實采用74kW推土機攤土,8-12t羊腳碾碾壓,邊角處采用2.8kW蛙式打夯機夯實。小面積土方回填采用人工平土,2.8kW蛙式打夯機夯實。壩體經過整修,將上游壩坡恢復至1∶2.0,下游壩坡恢復至1∶2.5。
2.1.3壩坡護砌根據實際情況和防洪要求,擬對大壩上游壩坡清坡整平后鋪設40cm厚的干砌石,下設厚20cm砂礫料墊層及15cm厚的粗砂墊層。護坡坡腳伸入淤積層以下1.0m。大壩下游壩坡采用草皮護坡。
2.1.4貼坡排水壩下游坡腳現無反濾體,本次新增貼坡排水。貼坡頂面高程1013.0m,頂寬2.41m,從外到內依次為干砌塊石、碎石、砂礫料和粗砂,砌筑石塊要求排砌嵌緊。
2.1.5壩坡排水為了防止暴雨沖刷壩肩和下游壩坡,將水流送至壩腳以外,在下游壩坡與岸坡結合處布設橫向排水溝3條,在下游坡腳設一縱向排水溝,并與壩坡橫向排水溝相連。排水溝形式為矩形斷面,采用現澆C15砼澆筑。橫向排水溝斷面尺寸為0.3m×0.3m,坡腳縱向排水溝斷面尺寸為0.5m×0.3m。
2.1.6壩頂道路原壩頂道路為土路面,寬2.0m。雨天泥濘,影響管理人員巡察。本次改造將壩頂拓寬至3.0m,路面采用0.2m厚泥結碎石結構,以1%橫坡向下游傾斜。
2.2溢洪道本次除險加固改造,將溢洪道分為引渠段、控制段、泄槽段及消力池四部分。由于溢洪道左側為基巖,巖體幾乎垂直,不需襯砌,全段只需對右側(靠壩體一側)側墻和溢洪道底板襯砌。底板為現澆C20砼,各段連接處均設齒墻,齒墻高0.5m,厚0.3m。引渠段全長20.9m,進口底高程1016.79m,縱坡1/100為倒坡,斷面為矩形。引渠段右側側墻緊貼大壩壩坡,為擋土墻式,頂厚0.6m。側墻由地面起逐漸加高至3.8m??刂贫伍L度79.5m,始端底高程1017.0m,末端底高程1015.01m,縱坡1/40。泄槽段斷面為梯形,底寬2.8m,右側側墻坡比1∶0.75。側墻高度3.8-2.1m,為漸變形式。由于泄槽段右側土體單薄,且形狀不規則,本次對其整修成頂寬3m、外坡比1∶1.25與地面連接。消力池全長10m,池深1.0m,池寬3m。側墻高3.1m,為擋土墻形式。消力池出口接5m長鉛絲籠石護坦。
2.3放水臥管由于臥管管臺砌體老化,剝蝕嚴重,已不能正常運行,本次重修臥管,增設孔塞。
3主要加固改造工程施工要點
3.1大壩加固施工壩體整修前,首先清除該段的雜草、腐殖土、砂、石等。壩坡培厚段要將原壩坡開挖成平順的邊坡,坡度不陡于1∶1,以便于新舊土層結合。清基采用74kW推土機施工,清基深度為50cm,清基范圍應超出設計邊線30-50cm。壩體上的塌坑、孔洞、裂縫按楔形縫開挖,采用機械和人工配合,回填黏土采用蛙式打夯機和人工石硪夯打相結合,使其壓實度不小于96%。腐殖土、雜草等清除物由1m3挖掘機或3m3裝載機挖裝,8t自卸汽車運至下游棄渣場集中堆放。
3.2下游護坡施工坡面反濾料回填、干砌石(包括拆除)采用人工施工,篩選并利用部分拆除料。干砌石要自下而上砌筑,每塊塊石重量不小于15kg。護坡應嚴格按照設計要求鋪砌,坡面不允許有游石、孤石、補貼石、小石等現象。砂礫料、碎石、干砌塊石應優先利用原有的壩坡石料,不足部分再適當補充。干砌石護坡要逐層填實,用大石排緊小石塞嚴,無活石,以腳踏不動為準;壩面石選用較大石塊排砌,錯縫豎砌,結合平穩,不得使用墊石;石面接觸嚴密,壩面坡度平整。下游壩坡草皮護坡的植草時間宜在春季或初夏,壩坡整平后,鋪填種植土50-70mm,再鋪植被網,用防滑釘固定,播灑草籽于網內,松土覆蓋,輕輕壓實。
3.3溢洪道施工施工內容主要為溢洪道襯砌。土方開挖采用1m3挖掘機挖裝,8t自卸汽車運輸至下游壩坡做培厚用土。漿砌石采用砂漿攪拌機拌制砂漿,人工砌筑。混凝土拌和采用0.4m3攪拌機,0.6m3機動翻斗車運輸入倉,倉面內用高頻振搗器振搗。砼施工要求為:砼表面光潔、無蜂窩麻面;在常溫下,砼澆筑完畢36h后即可拆模;用草袋覆蓋灑水養護不少于7d。亦可用砼養生劑養護,但必須噴灑均勻。
1.1哈爾濱市磨盤山水庫供水工程建設地點在黑龍江省拉林河干流上游,五常市沙河子鄉沈家營村上游1.8km處,距河口343km,壩址距哈爾濱市180km;是一座以向哈爾濱市居民生活供水為主,兼向沿線城鎮供水,并結合下游防洪、灌溉、環境用水等綜合利用的水利樞紐工程。
1.2磨盤山水庫為大(Ⅱ)型二等工程,主要建筑物為二級,水庫防洪標準設計為100年,校核為5000年。水庫設計總庫容5.23億立方米。
1.3磨盤山水庫樞紐部分主要包括:攔河壩、溢洪道、導流灌溉洞、供水隧洞及取水塔、水庫管理區等。
2、磨盤山水庫工程監理檢測范圍
粘土心墻砂礫石壩、溢洪道、導流灌溉洞、供水遂洞、壩下交通橋、永久1、2、3號路、管理區房建、水文測報工程。
3、檢測工作內容
3.1、嚴格按照有關規程規范檢查各項項目的工程質量是否符合設計文件及施工技術規程規范質檢測與評定標準的要求。
3.2、工程開工前監理機構監督承包人建立健全質量保證體系,并督促其貫徹執行;審批承包人提交的工藝參數試驗方案,對現場試驗實施監督,審核試驗結果和結論,并監督承包人嚴格按照批準的工法進行施工。
3.3、檢測監理工程師依據業主合同中授予的職責和權限,按照有關工程建設標準和強制性條文及施工合同約定,根據磨盤山水庫工程的具體施工質量活動及質量活動的相關人員、材料、工程設備和施工設備、施工工法和施工環境進行監督控制,按照事前審批、事中監督和事后檢驗等監理工作環節控制工程質量,并制定了切合實際的質量檢測和質量控制計劃,充分運用科學檢測技術和技能有效地開展檢測工作。
3.4、抽檢和復檢施工單位在施工過程中的各項檢測資料和成果。
3.5、檢查施工單位的質檢工作,審核施工單位提出的試驗報告,檢驗報告和質檢資料。
3.6、不定期檢查施工單位的檢測試驗室,核查試驗室儀器設備配置情況及其率定的計量檢驗證明。
3.7、參與所監理工程項目的階段驗收(單元及隱蔽工程)的竣工驗收,并提供抽檢和復檢資料成果。
3.8、配合責任監理,作好工程質量的預控和監控工作,及時報告檢測中發現的質量問題。
3.9、定期對檢測試驗資料進行統計分析,提出工程質量階段檢測分析報告。
4、監理檢測工作程序
4.1承包人首先對工程施工質量進行自檢。未經承包人自檢或自檢不合格、自檢資料不完善的單元工程(或工序)監理機構有權拒絕檢驗。
4.2監理機構對承包人經自檢合格后報驗的單元工程(或工序)質量,應按有關技術標準和施工合同約定的要求進行檢驗,檢驗合格后方予簽認。
4.3監理機構可采取跟蹤檢測、平行檢測的方法對承包人的檢驗結果進行復合。平行檢測的檢測數量,混凝土試樣不少于承包人檢測數量的3%,重要部位每種標號的混凝土最少取樣1組;土方試樣不應少于承包人檢測數量的5%;重要部位至少取樣3組。跟蹤檢測的檢測數量,混凝土試樣不應少于承包人檢測數量的7%;土方試樣不應少于承包人檢測數量的10%。
5、檢測工作實施
5.1磨盤山水庫監理檢測工作重點是土壩填筑質量控制、溢洪道、引水洞、灌溉洞、土壩防滲墻混凝土質量控制。圍繞以上重點,將嚴格按照有關規程、規范做檢測試驗工作,以檢測各項目的工程質量是否符合設計文件、施工技術規范規程質量檢測和評定標準的要求,做到以試驗數據講話,嚴格、認真、公正把好質量關;同時,依照國家檔案管理技術要求作好質檢資料的分析整理工作。
5.2對于土壩填筑部分,主要檢測重要填筑工序,加強料場控制力度保證壩料質量,緊緊抓住設計指標這個尺度,每填筑一層(數個單元)或一個單元由施工單位質檢部門自檢,自檢合格后,報到監理部,再由監理部人員通過試驗手段抽樣驗證其指標是否達到要求,如合格,由監理部認定后進入下一道工序,如不合格,要求施工單位整改后再檢測,直至合格為止;土壩防滲墻混凝土:控制原材料質量,和重要工序的檢測。同時監理人員對于土壩填筑部分相關的技術指標按一定頻率試驗,為土壩提供數據技術資料的支持,以保證填筑質量。
5.3對于溢洪道、引水洞、灌溉洞的砼工程的砼工程質量控制,質量監控人員應本著“預防為主”“過程控制”的原則,由原材料入場著手,每進一批水泥、砂石等立刻進行抽檢,及時提供數據技術資料,堅決杜絕不合格品入場;同時對混凝土施工過程進行控制,發現問題,立即制止,并提供技術資料,控制好混凝土質量;對于與混凝土質量相關的技術試驗,按質量檢測抽樣和頻率的要求定期試驗,為混凝土工程質量控制提供數據技術資料的支持。
5.4在及時完成規程、規范要求的檢測試驗同時。監理對各工程施工質量進行巡回檢查,及時收取各部監理人員的質量信息,做好預控和監理工作,嚴格審核施工承包單位提出的試驗報告、檢驗報告和質檢資料。
6、磨盤山質量檢測工作體會
6.1、在水利工程建設監理制中的質量工作是采用科學可靠的跟蹤檢測手段與重點平行檢測為主,防止了單憑主觀經驗來判斷的做法,是監理質量控制的基礎工作。保證工程質量的科學依據。
②就渠道來說,由于維護不及時或者其他因素造成渠道堵塞或者損壞,造成支渠等已經不能通水,即使是通水也達不到大面積灌溉的要求。
③一些地區的農業配套灌溉設施老化嚴重,出現裂紋,排水閘已經不能使用,或者是閘口遭到破壞造成水資源的流失,水沒能夠被引到最需要的地方。
④由于時間太長不維護造成渠道的邊坡不穩定進而造成渠道被滑坡或者橋梁斷裂形成堵塞的現象。以上問題是在灌區的農業基礎設施中最為重要的灌渠最常出現的問題,這些問題的出現直接影響到了灌渠的使用,并直接導致水資源無法順利地得到利用,進而影響到農作物的收成,時間長了會影響到整個灌區的農作物的生產這些問題需要得到足夠的重視,特別是灌渠等基礎設施的日常性的基本維護工作必須要做到位。
2一些地區的灌區工程建設管理工作現狀
2.1資金資金是進行灌區基礎設施維護的最直接問題,雖然我國是農業大國但是卻稱不上是農業強國,在現階段來說農作物還不能帶給農民很高的收益,而在農業灌溉基礎設施出現問題的時候最讓人頭疼的就是錢的問題,出現了損壞,需要補修的時候錢從哪來,特別是在一些農業大省,雖然農業作物產出量較大,但是農業作物所創造的直接經濟價值是不太高的,這就造成農民種地的產量在不斷的增長但是相應的收入卻沒有很大的提高,這也造成了農民對于農業的積極性不高,而對于相應的基礎設施的維護就更不上心了,因為即使是投入資金維護也起不到很大的作用,不能直接地創造更多的財富。進行渠道或者農業基礎設施的維護需要投入大量的資金和人力。在我國很多地區,農業雖然較為發達,但是經濟卻相對落后,因此在這些地區進行農業基礎設施的維護困難重重,一方面由于農業灌溉設施的占地面積較大,維護成本也相對較大,另一方面人力資源不足造成日常的維護工作無法進行,更不用說再進行大面積的渠道等基礎設施的維修與管理了。在很多農業發達地區都采用投勞折資的辦法,但是實施標準卻沒有及時地更新,很多農民寧愿出去打工也不愿意在家門口掙那么少的工資。資金和人力資源的缺乏造成了農業區的農業基礎設施維護很難進行。
2.2工程建設的管理需要進一步完善無論是何種工程建設其施工過程都需要完善的嚴謹嚴密的工程監理工作,這是工程質量的保證,也是工程建設的必然要求,但是在灌區的相關配套設施建設或者節水工程的建設過程中還是存在一些問題的,很多監理工作只停留在對施工階段的質量監理而不是對于整個工程的全程監理,另外一方面,灌區工程建設由于其特殊性某些地方的監理合同內容是很不規范的,有時候只是走走形式,這對整體的灌渠管理是極為不利的。再有就是施工技術和觀念的脫節。有一些沿用了很長時間的技術還在使用而沒有任何更新,陳舊的施工技術與處理工藝在很大程度上影響了渠道的使用效果。
2.3資料管理的問題工程建設是一項需要專業素質的工作,無論是工程相關資料的管理還是施工人員都需要有較高的專業素質,但是在一些施工單位或者質檢部門存在著很多未接受專業培訓的人在做著需要專業知識的工作,造成資料管理的混亂,這主要是由于資料管理人員不具備相關的資料管理知識,時間長了就會出現自己設計數據的現象,這種行為的影響是巨大的。
3灌區水利工程管理的對策
3.1注重整體完整化的監督管理在日常的維護工作當中要做好養護工作,把養護細節做好,日常使用中一旦發現出現損壞要及時的進行維修,使破損度降到最低,這樣做雖然會增加一些日常維護的工作量,但是從長遠來看對灌區設備和灌區的資金投入都有著積極的意義。再有就是要注意各部門的協同合作,在出現問題時要采用何種維護模式進行修補都要通過統一的系統進行共享,生成維護檢測報告給各部門參考,這樣做能夠優化資源,在最短的時間內把問題解決。
3.2加大宣傳力度,營造愛護水利工程的輿論氛圍灌溉區的水利設施對于灌溉區的意義是不言而喻的,對農作物來說水利設施可能就相當于命脈,經過一些灌溉設施的維修記錄來看,很多問題是因為日常的使用方法不正確或者人為的破壞造成的,這就涉及到對于愛護灌區設備的日常宣傳,灌區設備的健康狀況與運轉情況與灌區生活的人們的利益是緊密相連的,對水利設施的愛護就是對自己家園的愛護,另外要下大力度對蓄意破壞水利設施的違法行為進行處罰,不斷進行愛護水利設施的宣傳。
3.3加強工程建設,確保工程質量水利設施的質量直接關系到水利設施的壽命,在一些案例中我們發現確實存在一些地區的水利設置質量不過關,造成在使用過程中出現很多問題,這就要求在灌區的水利設施的建設之初就要嚴格把守質量關,完善質量保證體系,建立健全質量追溯體系,在進行施工之前首先要嚴格篩選施工單位,一定要選擇有相關的施工資質且在業內較為先進的施工單位,在進行施工過程中要不時地進行抽查,對于不符合質量要求的設施要進行整改直到達到相關要求為止。最后建立完善的建設資料體系,這對于日后的設施維護有著重要的參考意義。
3.4轉變工程管理觀念,創新管理體制建立完善完整的工程管理體系對于整個工程的建設與維護有著積極的意義。要不斷進行體制上的創新以適應不斷變化的環境,創新管理體制,使工程從施工到后期的維護都能夠在完整的體制內進行,這樣對工程安全及日后的維護都有著重要的意義。
3.5加大管護經費投入,保證工程管理工作資金是工程建設,工程維護的基礎,沒有資金投入工程建設與維護是無法進行的,這就需要相關的管理部門開拓思想,進行體制創新,讓自己管理的資源能夠自行的運轉起來,產生收益,保證工程的建設與維護能夠進行。
3.6加大考核力度,建立長效管理機制管理者是人,對人要嚴格考核,做到考核的細化,切忌一刀切,要準確的找出責任人,建立較為完善的人事管理制度,將考核與灌區的設施維護結合到一起。
2河流水庫取用水工程灌溉效益難以發揮的原因分析
2.1河流水庫工程因降水減少蓄水量也逐年減少
當地降水量的變化是影響河流水庫取用水工程蓄水量的直接因素,水庫的蓄水量隨著降雨的減少而逐步減少,這主要是當地的自然環境的變化或者生態環境的改變所引起的。另外降水的分布不均勻等因素,形成地表徑流偏少,從而影響了河流水庫的蓄水量。當然除了這些自然因素外,也有人為因素的影響。比如在河流水庫的上游地區,興建一些水利工程,影響了河流的流量,導致水庫蓄水量的影響。
2.2農田灌溉渠系設施落后,維修養護經費沒有保障
當地的農田灌溉設施比較落伍,難以有效地發揮水庫農田灌溉的效益,在灌溉渠道引水工程建設方面,未能達到減少滲漏率的標準。農田灌溉機械化程度比較低,仍采用傳統落后的灌溉方法和方式,既容易造成大量的河流取用水浪費,也容易在引水過程中造成大量的滲漏水。除了落伍的灌溉設備和方式外,農田灌溉工程的后期維保經費跟不上發展的步伐,僅僅依靠當地政府的財政撥款等方式,難以實現農業灌溉設備的更新維護,難以有效地保障農業灌溉的發展,更難以對整個灌溉渠系進行維修保護。陳舊的設備、落后的灌溉方式、難以為繼的后期養護等,直接影響了河流水庫取用水工程的農業灌溉效益。
2.3河流水庫取用水工程管理機制缺失
河流水庫工程因大小、重要性、影響力等不同劃分不同的管理等級,大型水庫由國家專門機構進行規劃管理,小型水庫歸當地政府,甚至是當地的村委會進行管理。對于那些小型水庫的管理工作,主要分為汛期和非汛期,非汛期對于河流水庫的管理工作容易造成工作人員缺失的現象,村委會對管理工作不重視,沒有安排專門人員進行水庫管理,或者水庫管理工作存在粗放式的混亂局面。到了汛期,為了保障在蓄水量達到標準時進行開閘放水,會安排專門人員進行管理,但因沒有配備足額的汛期費用,會造成管理人員對水庫管理的不重視。另外很多小型水庫放水設施大多數是梯級混凝土孔塞開關,啟閉不便、不安全,沒有水位尺,在對水庫進行放水作業時,沒有科學的依據,僅僅靠季節性種植物生長需水情況晝夜自流供水,放水時間沒有記錄,造成了這些小型水庫的農業灌溉效率低下。
3河流水庫取用水工程管理的對策分析
河流水庫取用水工程的主要用水需求在于農業灌溉,目前很多河流水庫的農業灌溉效率低下,河流水庫的設計灌溉面積要遠遠大于它的實際灌溉面積,最終造成大量的水資源浪費,因此有必要加強河流水庫取用水工程的管理,提升河流書庫的農業灌溉率。
3.1建立健全河流水庫的管理組織
河流水庫的分布主要集中在鄉鎮地區,因此有必要建立健全河流水庫的鄉鎮水利站,督促鄉政府就近加強轄區河流水庫的管理工作。在河流水庫的管理中,當地的鄉政府要配備專業的水利工程技術人員,人員儲備情況要根據河流水庫的實際面積及大小進行足額配置,提升水利站工作人員的工作積極性和專業性,督促工作人員定期下水庫進行安全檢查和工作抽檢,在配置工作人員的同時,可在河流水庫周邊村屯進行人才發掘,并加強業務培訓和技術指導工作。
3.2落實加強灌溉渠系配套設施建設
為了提升河流水庫取用水工程的灌溉效益,應該著力提升灌溉渠道的規劃管理與建設,構建農業灌溉的配套設施建設,制定完備的灌溉渠系建設,加強統籌管理工作。對于農業灌溉用水,要嚴格準入制度,并通過合理完備的制度建設來提升農業灌溉的效益,在農業用水收費制度上,要保證數據收集制定的合理性,制度科學合理的用水制度。加強農業灌溉設備設施的維護建設,鼓勵廣大灌溉農戶積極采用農業灌溉設施,減少灌溉用水的滲漏率,通過積極采用節水灌溉設備與設施,提升河流水庫取用水工程的灌溉效率。
3.3加大投入提升河流水庫工程的養護管理
河流水庫取用水工程是存在一定的使用壽命和期限的,在河流水庫的規劃建設中,要提升工程的質量,從原材料、設計、施工等環節來延長河流水庫工程的使用年限。對于那些即將到了規劃期限的河流水庫工程,要加大病害的預防及檢查工作,組織工作人員定期對水庫進行維修檢查,一旦發現病害要及時進行河流水庫的加固工程,在加固過程中,要根據河流水庫的實際灌溉面積及實際使用情況,進行適當性的加固工程,以免造成維護養護費用的浪費。對于那些公益性的河流水庫工程,在進行維修養護的資金投入上,要加大公共財政的投入,并鼓勵社會捐贈資金對河流水庫工程的養護,同時提升河流水庫工程的養護水平。
3.4提升小型河流水庫的管理水平
小型河流水庫工程因灌溉面積小等,往往在管理中被忽視。其實小型水利工程對于水庫周邊的農業用水作用很大,要加強對小型水利工程的管理,定期清淤,定期檢修,提升管理水平。
徐聞縣水利水電勘測設計室 廣東 徐聞524100
摘要;文章結合了本縣風山水庫的現狀,針對實際存在的除險問題進行了分析,提出了有效的除險加固對策,希望能給同行帶來一定的參考價值。
關鍵詞:病險水庫 水庫現狀除險加固技術分析
0 引言
由于水庫多年的運用,使部分水庫陸續出現了堤頂高程不足、堤坡沖蝕嚴重、堤身裂縫以及穿堤建筑物結構強度不夠等問題,給水庫運行埋下了安全隱患。為進一步完善城鄉防洪體系,增強水資源調蓄能力,需對各類水庫進行了全面普查和安全鑒定,對帶病運行水庫,亟需實施除險加固。
1風山水庫簡介
風山水庫位于徐聞縣錦和鎮境內,坐落邁草溪上游,集雨面積26平方公里,總庫容264.2萬立方米,正常庫容183萬立方米,死水位68米,死庫容17.65萬立方米,該工程于1970年開始興建,1976年建成投入運行,土壩為粘性土均質壩,原設計壩頂高程為77.26米,壩頂長415米,壩頂寬3.5米,迎水坡比為1:2.5,背水坡比1:2.0。
風山水庫主要由土壩,輸水涵,非常臨時溢洪道等組成,土渠自流式溢洪道位于主壩東北部尾端,底寬20米,堰頂高程75.2米,最大泄流量53.56M3/S,原輸水涵管為鋼筋混凝土圓涵,涵管內徑0.8米,進口高程為68米,最大泄流量2.0M3/S,閘門型式為轉動門蓋,采用手動卷揚機啟閉,
風山水庫樞紐布置如圖1所示。
風山水庫樞紐布置圖
2 風山水庫的病險情況
根據廣東省水利水電科學研究院進行風山水庫大壩安全鑒定,鑒定結論為:
(1)安全復核計算表明正常蓄水位穩定滲流期主壩下游坡、校核洪水位驟降至溢洪道堰頂高程不穩定期滲流期副壩上游坡的抗滑穩定最小安全系數不能滿足規范要求。
(2)主壩后壩坡在左壩頭與山體結合處68m高程附近有散滲現象,壩體填土較疏松,密實度較差,大壩表層約5m范圍、右壩頭填土和壩基透水性較強;水庫原土壩是在期間開始興建的,工程質量較差,水庫多年運行表明,當水庫水位達到正常水位74.20米時,原河床段20-60米的范圍內有較大面積的滲水。這主要是由于當時施工質量差,壩基清基不好,及土壩填土壓密不實。
(3)溢洪道為土渠式臨時溢洪道,且尾水渠還未開通,而且過水能力不夠,而且帶來的水土流失現象嚴重,放水涵啟閉過于原始,涵身情況不明,涵進口及啟閉設備已報廢。
3風山水庫的加固對策
3.1 大壩加固
1、壩頂高程復核
本水庫土壩工程等級為4級,壩頂高程的確定,根據《碾壓式土石壩設計規范SL274-2001》第5.3.1、5.3.3條規定,壩頂在靜水位以上的超高按下式確定:
壩頂超高(y)=最大風壅水面高度(e)+最大波浪在壩坡上的爬高(R)+安全超高(A);
安全超高:正常運用工況(P=2%)取0.50m,非常運用工況(P=0.2%)取0.30m;
風山水庫土壩均質土壩,現狀主壩迎水坡為干砌石護坡加固后均為混凝土塊護坡。
2、大壩加固方案優選
(1)壩體防滲處理
由地質勘察報告我們可以看出風山水庫的壩體、壩基滲水都比較大,本次加固設計,擬在壩體加高培厚前,對其進行灌漿處理,對于壩基滲水我們采用帷幕灌;對于壩體滲水,我們采用進行劈裂充填灌漿。
考慮到資金籌措困難,本次灌漿設計主要是針對壩體、壩基滲水較為嚴重的部位,即輸水涵兩側至主河床段,灌漿從樁號0+450起至0+550共100米范圍內,在壩軸線下游1m處布置第一排壩基帷幕灌漿孔,孔距 2.5m,同時在壩體頂沿壩軸線布置兩排壩體劈裂灌漿孔,排距1.5m,第一排在壩軸線下游1.0m,第二排位于壩軸線上游0.5m處,孔距5m。
(2)壩高
原設計土壩壩頂高程為77.26米,現場實測結果表明現壩頂高程位于76.945―77.84米之間,壩頂高度參差不平;原設計壩頂寬3.5米,實際壩頂寬度為2.38―4.02米,寬度大小不等。而本次水庫除險加固按照粵府[1997]86號文的要求,由此計算出壩頂高程為80.00米,現壩高無法滿足新的設計標準的要求。所以,該水庫土壩必須加固培厚。
(3)壩坡
水庫加固后,大壩坡度上游坡約為1:2.5,下游約為1:2.5。壩坡穩定計算表明,上下游邊坡均滿足設計要求,為了節約工程投資,本次加固設計擬維持原上游設計邊坡1:2.5不變,僅原漿砌石護坡上現澆12厘米的C15砼覆蓋。壩體加高部分上游護坡按原1:2.5的邊坡延長至壩頂,現澆12厘米厚C15砼。下游護坡在土壩培厚至原坡比1:2.5后鋪草皮防護。因土壩最大高度達17.77米,所以擬在原河床段壩體經常滲水的部位設置反濾體,反濾體頂高程為65.235米,反濾體頂寬1米,兩邊以1:1.5的坡度往下延伸。在下游壩坡人蓄經常上壩的壩段,設置步級供人蓄行走。
(4)壩身排水
本次加固設計擬在二級平臺及壩腳均設置排水溝,同時下游壩坡每隔200米設置一道縱向排水溝,以把平臺排水溝的水流引向壩腳排出,以免下游邊坡及二級平臺被水流沖刷。同時在河床滲水較多的壩段壩腳設置反濾體排水。
3.2溢洪道重建
(1)溢洪道現狀
現溢洪道為開敞自流式土渠,堰頂高程74.20米,原設計底寬20米,邊坡系數為1,比降1/120,現土渠溢洪道的最大泄洪流量為80.85m3/s,而按照粵府[1997]86號文的要求,該水庫本次采用50年一遇洪水設計,500年一遇洪水校核,由此而計算出50年及500年一遇的最大來水流量分別為Qmax=163.83m3/s、245.25m3/s。由此可以看出現土渠溢洪道的泄洪流量無法滿足新標準的要求。本次水庫加固須新建溢洪道。
(2)溢洪道的進口斷面及結構型式
溢洪道的進水口為喇叭形進水口,兩岸邊墻的高度隨著土壩的邊坡坡比逐漸減低,兩岸的擋墻均為重力式混凝土擋土墻,因水庫洪水期泄流量較大,最大可達213.1 m3/s,大于10 m3/s,溢洪道堰底及豆粕不宜采用漿砌石或干砌石襯砌,所以設計溢洪道堰底及陡坡段底板均采用混凝土底板。
3.3 輸水涵加固
(1)輸水涵現狀及加固設計方案
現輸水涵位于土壩樁號0+503米處,涵底高程為68.00米,涵管內徑為0.8米,長47米,設計正常放水量1m3/s,滿足灌溉要求。其內徑也符合有關標準的規定,運行經驗表明涵管的結構,強度滿足要求,對于涵管軸線兩側的滲水現象我們擬對其進行灌漿處理。由于該水庫土壩壩體加高培厚,固須接長原涵管,接長涵管長16米,管內徑0.8米,管壁厚0.22米。原進水口采用轉動門蓋控制,現該設備已嚴重老化,無法進行啟閉,轉動門蓋也已破損,涵管漏水嚴重,水庫已無法正常蓄水。本次加固設計擬拆除原轉動門蓋,在涵管進水口新建放水塔。
3.4接長輸水涵管結構設計
(1)水力計算
輸水涵水力計算采用XL-1程序計算,其計算結果為:斜坡長度6米,消力池長度3.0米。本次設計取斜坡長度6米,消力池長度4米設計。
3.5輸水涵涵身結構計算
(1)基本資料
接長涵管為鋼筋混凝土結構圓管,管內徑r0=0.4m,涵管厚h=0.22 m,外半徑r1=0.62 m,管平均半徑r2=0.51 m,混凝土座墊(2a=135º)管中心處,接長管處內水水頭H1=5.42m,外水水頭H1=2.51m,管頂填土高度H=5.4 m,回填土為粘土,飽和容重γt=1.72t/m3,管上水平土壓力系數取η=tg2(45°-22.4°/2)=0.448,制管材料采用Ⅱ級鋼筋(Rg=2400kg/cm2),C25混凝土(Rw=180kg/cm2)建筑物等級Ⅳ級,安全系數k=1.35。
(2)內力計算
3.6.自動監測系統設計
水庫自動監測系統亦稱“超短波自動化綜合參數監控系統”,其主要內容包括:①水庫水位、水庫集雨區雨量遙測及洪水預報系統,并包括大壩測壓管水位及滲漏堰槽的監測;②大壩位移、沉降自動觀測系統;③縣區三防辦中心站、水庫管理處及水文處的分中心,二級計算機組網無線數據通訊系統。
4水庫除險加固后基本情況
(1)水庫庫容
正常水位74.20米,正常庫容183萬立米;設計洪水位76.40米,相應庫容為311萬立方米;校核洪水位為77.03米,相應庫容為373萬立米;死水位68.00米,死庫容17.65萬立方米。
(2)擋水建筑物
加固后土壩為均質土壩,土壩全長732米,壩頂高程80.00米,最大壩高17.77米,壩頂寬4.5米;二級平臺高程72.00米,二級平臺寬5米。上游壩坡坡度1:2.5,采用C15砼護坡覆蓋原漿砌石護坡,砼護坡厚度12厘米;下游壩坡坡度1:2.5,采用草皮護坡;在原河床段壩體比較高的部位,設置反濾體。反濾體頂部高程為65.235米,其平臺寬1米。
(3)泄水建筑物
新建溢洪道采用寬頂堰型式,堰頂高程74.20米,溢洪道寬30米,斜坡長16米,消力池長12米,海漫長26米。溢洪道從正常水位74.20米開始自由溢流,最大排洪流量為213.1 m3/s。
(4)輸水建筑物
水庫加固后,由于土壩加固培厚,所以須接長涵管長16米,管內徑0.8米,管壁厚0.22米。原涵管進口轉動門蓋已無法使用,須拆除重建,本次輸水涵加固擬拆除原轉動門蓋,設置放水塔控制放水流量。放水塔高度為80-67.4=12.60米,其中工作室高度為3.5米,塔身為C20鋼筋混凝土圓結構,塔內設置閘門,塔上安裝啟閉機,進水塔基本數據為:進水高程為68.00m, 塔工作臺高程為80m,啟閉機房頂高程為83.5m。