□楊 玲(鄧州市水利局)
□殷丹萍(南陽引丹灌區工程管理局)
張崗水庫除險加固的必要性及措施
□楊 玲(鄧州市水利局)
□殷丹萍(南陽引丹灌區工程管理局)
隨著水利建設標準要求的不斷提高,水利樞紐的防洪標準也在不斷提高,鄧州市境內小型水庫多建于上世紀70年代,由于建庫初期受歷史條件限制,其工程質量較差,水庫經過多年運行,部分設施老化破壞,其防洪標準已無法滿足目前的防洪要求,對張崗等小水庫進行除險加固是十分必要的。
張崗水庫;除險加固;必要性;措施
鄧州市張崗水庫位于鄧州市十林鎮西北湍河支流文香河上,屬長江流域唐白河水系,張崗水庫于1974年興建,1976年4月基本建成。水庫壩址以上控制流域面積16㎞2,主河道長11 km,流域為南陽盆地邊緣崗丘區,植被較差。是一座以防洪、灌溉為主,兼顧水產養殖等綜合利用的小(1)型水利樞紐。根據水利部頒發的《水庫大壩安全鑒定辦法》,2007年3月鄧州市水利局委托南陽市水利勘測設計院對張崗水庫進行安全鑒定,鑒定該水庫為三類壩,2008年3月省水利廳專家對其進行復核,復核結論是張崗水庫大壩為三類壩。
由于建庫初期受歷史條件限制,其工程質量較差。存在的問題有:迎水坡局部無護坡,坡面大面積塌陷;干砌石護坡無墊層,坡腳淘刷,護坡石塊徑小,松動脫落;背水坡為雜草護坡,凹陷坡面排水系統不完善;輸水洞工作橋橋面、欄桿、排架鋼筋混凝土局部裂縫漏筋,欄桿殘缺;無消能設施和尾水渠,觀測設施不完善等問題。為了充分發揮工程效益,確保下游十林鎮7個行政村2.5萬人口2000 hm2耕地和省道249(鄧—內公路)等重要基礎設施的防洪安全,對其進行加固是必要的。
張崗水庫為小(1)型水庫,工程等別為Ⅳ等,設計壩頂高程169.0 m;水庫興利水位166.13 m,興利庫容400萬m3,設計洪水位167.49 m,相應庫容574萬m3;校核洪水位168.25 m,相應庫容681萬m3,死水位158.13 m,死庫容200萬。
1.大壩護坡工程
大壩樁號0+790-0+819段無護坡,其他段大壩迎水坡采用干砌塊石護坡,無墊層,護坡塊石粒徑偏小,多處脫落,隆起,滑移。本除險加固工程先拆除原護塊石,對迎水坡坡面進行整修,采用30 cm厚的干砌石,下設15 cm厚砂石墊層,護砌范圍自樁號0+000-0+819,高程范圍自壩頂168.9 m至158.13 m。
下游壩坡采用草皮護坡,坡腳新建貼坡排水體,從里向外依次為0.15 m厚粗砂,0.15 m厚碎石,0.3 m厚塊石,貼坡排水頂高程153.9 m,范圍自0+630+0.700。
壩下游坡面原無排水系統,本次除險加固工程增設縱橫排水溝及壩肩排水溝,總長1459 m,其中:縱向排水溝長400 m;壩肩排水溝長882.5 m;橫向排水溝長176.5 m。排水溝采用M 7.5漿砌石砌筑,縱橫向排水溝尺寸為B×H=0.3 m×0.3 m,壩肩排水溝尺寸為B×H=0.5 m×0.5 m。
大壩原無下壩踏步,本次工程在樁號0+390、0+675增設下壩踏步,新建踏步采用C 20混凝土結構,總寬2.3 m,凈寬1.7 m。
2.壩頂翻修工程
現狀壩頂高程大部分在168.6 m左右,本次工程設計壩頂高程168.9 m,新建C 20混凝土壩頂路面,凈寬4.4 m,下設0.15 m厚三七灰土墊層,兩側設C 15混凝土路緣石,路面向下游側面斜2%,與下游壩坡排水溝相交處設排水口,寬0.1 m。
3.大壩觀測設施
本次在樁號0+200、0+390、0+675設9個工作基點,每個斷面3個,另外,在大壩左、右岸堅硬干硬土基設校核基點各1個,變形觀測基點共11個。
在大壩樁號0+200、0+390、0+675三個斷面上布置浸潤線觀測管,每個斷面設3個,浸潤線觀測管布置共計6孔。
溢洪道全長470 m,樁號0+134-0.000為溢洪道進口段,坡降為-1/150,底寬為45 m,兩岸邊坡及溢洪道底均不進行護砌。樁號0+000-0+0.003.5為溢洪道實用堰段,實用堰頂寬1.5 m。樁號0+003.5-0+170為溢洪道明渠段,明渠段坡降為1/125。其中0+003.5-0+015為防護段,兩岸為漿砌石擋墻防護,防護高程為2.4 m,墻頂高程以上以1:2邊坡開挖至現狀地面高程,護底采用30 cm厚的漿砌石。0+015-0+170兩岸采用漿砌石擋墻防護,防護高程為2.4 m,墻頂高程以上以1:2邊坡開挖至現狀地面高程,護底采用漿砌石框格進行防護,框格橫向間距為20 m,縱向設3道框格,框格尺寸為0.4 m×0.4 m。溢洪道樁號0+170-0+180為水平護坦段,兩岸為漿砌石擋墻防護,護底采用40 cm厚漿砌石,坡降為0。溢洪道樁號0+180-0+227為溢洪道陡坡段,兩岸采用漿砌石擋墻防護,護底采用40 cm厚漿砌石防護,坡降為1/10。溢洪道樁號為0+227-0+237.5為拋石防沖槽段。溢洪道樁號0+237.5-0+316為溢洪道尾水段,坡降為1/1000。其中0+237.5-0+247.5為漸變段,兩岸由2.4 m高的漿砌石擋墻漸變為2.4 m高、坡度為1:2的漿砌石邊坡,溢洪道底不進行護砌。0+247.5-0+316兩岸采用1:2邊坡進行開挖,底部及邊坡均不進行防護。
張崗水庫兩條輸水洞分別位于大壩樁號0+390和0+684處,本次對0+390處輸水洞進行封堵;對0+684處輸水洞及啟閉塔、工作橋拆除,并增設消能設施。將0+390處輸水洞進口處扒開,用C 25混凝土將洞口下游5 m范圍內洞身澆實,然后回填壓實。0+684處輸水洞主要工程任務包括:洞身和啟閉塔全部拆除重建;增設消能設施和尾水渠。新建閘門孔口尺寸為1.2 m×1.2 m(寬×高);新建輸水洞為鋼筋混凝土城門拱結構,尺寸為1.2 m×1.8 m(寬×高)。
防汛路總長1 km,為壩下道路至黃岡鄉間道路,凈寬4.0 m,路基為15 cm石灰三合土,18 cm混凝土路面。
張崗水庫除險加固工程量土方開挖2.21萬m3,土方回填2.13萬m3,混凝土及鋼筋混凝土0.08萬m3,砌體1.22萬m3。工程建設期10個月,工程總投資598萬元。
張崗水庫除險加固工程于2009年10月30日完工,鄧州市小型病險水庫除險加固工程建設管理局已將張崗水庫的運行管理工作正式移交張崗水庫灌區管理所管理。
張崗水庫除險加固后,水庫綜合效益得到全面提高,水庫運行更加安全可靠,提高了下游沿河兩岸抵御洪水的能力,減小了下游的洪澇災害,保證了人民生命財產的安全,充分發揮了水庫的經濟效益、生態環境效益和社會效益。
楊 玲(1976-),女,河南鄧州市水利局,主要從事水利工程建設及管理工作。
2010-11-29