嵐城水庫安全評價及加固處理措施

李艷華

（山西省汾河中下游水務管理局，山西 太原 030002）

1 工程概況

嵐城水庫地處呂梁市嵐縣嵐城鎮石嘴頭村，位于汾河一級支流嵐河支流嵐城河上，壩址控制流域面積73 km2，總庫容600萬m3，是一座防洪、灌溉綜合利用的小（一）型水庫。水庫原防洪標準為50年一遇洪水設計，無校核標準。

水庫興建于1959年11月，由大壩、泄洪洞、灌溉臥管等組成。大壩為均質土壩，最大壩高24 m，壩頂高程116.0 m，壩頂寬2.5 m，壩頂未設防浪墻。大壩右岸為石英巖，左岸為黃土臺地。大壩上游壩坡1∶2.5，1∶3，為干砌石護坡，下游壩坡 1∶2，1∶2.5，采用草皮護坡，在下游壩坡106 m高程處設寬1.5 m的馬道。大壩下游坡腳設排水棱體，棱體高3.8 m，頂高程95.8m，頂寬6.0 m，外坡1∶2。泄洪洞位于大壩左岸，座落在砂卵石地基上，為壩下鋼筋混凝土埋涵，由進口段、無壓涵洞段、出口消能段組成，進口底高程97 m，出口底高程95.6 m，縱坡1/50，全長 148.25 m，設計泄量 205 m3/s。灌溉臥管位于大壩右岸，由壩坡臥管進水工程和輸水涵管工程組成，壩坡臥管進水工程長51.6 m，為170號鋼筋混凝土結構，輸水涵管工程為預制混凝土結構，長112.65 m，直徑1.0 m，底坡1%。

2 安全評價

2.1 大壩運行管理評價

自1974年以來，水庫大壩運行正常，歷年最高蓄水位113.5 m，能按照上級部門審定的汛期調度計劃運行。嵐城水庫管理站制定了有效的管理制度，保證了水庫正常運行。對影響水庫正常運行或危及工程安全的問題及時上報并予以維修。水情測報主要依靠人工，無監測設施。水庫運行管理評價為較好。

2.2 工程質量評價

1973年，在樁號0+452.6—0+856.2壩段112 m高程以上發現縱橫向大小裂縫79條，1974年進行了黏土灌漿處理，之后大壩在運行中未發現壩體裂縫等現象，說明壩體質量能滿足水庫運行要求。通過對大壩左岸壩基砂卵石層滲漏現場觀察，發現水庫隨淤積量的增加，滲漏量逐漸減少，下游未發現異常現象，壩基滲漏不會威脅大壩安全。但泄洪洞出口陡坡段和挑流段側墻傾斜嚴重，陡坡段側墻與底板間有多處縱向裂縫，出口尾水防護工程毀壞嚴重，進水塔工作橋排架變形、傾斜。

根據工程實際運行情況和存在的問題，大壩工程質量等級定為B級。

2.3 防洪標準復核

嵐城水庫為無水文資料地區，洪水復核采用《山西省暴雨洪水計算實用手冊》計算。經復核，50年一遇設計洪水時，計算的壩頂高程低于現狀壩頂高程0.83 m；200年一遇校核洪水時，計算的壩頂高程低于現狀壩頂高程0.48 m；300年一遇校核洪水時，計算的壩頂高程高于現狀壩頂高程0.06 m，說明嵐城水庫現狀的防洪標準僅能達到50年一遇設計、200年一遇校核，不滿足現行《水利水電工程等級劃分及洪水標準》要求。因此，其防洪安全復核為C級。

2.4 結構安全評價

水庫大壩為4級建筑物，依據《碾壓式土石壩設計規范》，通對大壩主河槽最大斷面、左岸黃土臺地斷面進行抗滑穩定計算，大壩在各水位時上、下游壩坡穩定最小安全系數均大于壩坡穩定允許最小安全系數，壩坡穩定。根據壩體多年實際運行和觀察，大壩運行正常，大壩周圍及庫區不存在危及大壩安全的滑體和構造。大壩結構安全為B級。

泄洪洞進水塔為4級建筑物，依據《水利水電工程進口設計規范》，經計算，在基本組合條件下，進水塔抗滑、抗傾安全系數分別為9和4；特殊組合條件下，進水塔抗滑、抗傾安全系數分別為12和7，進水塔穩定，滿足現行規范要求。泄洪洞出口消力段陡坡與挑流段局部側墻伸縮縫被挖開，側墻內傾，陡坡與底板間產生縱向裂縫，應及時整修，否則將影響正常泄洪并危及下游壩坡安全。

通過多年運行情況來看，灌溉臥管除臥管蓋板普遍漏水外，其他結構均未發現較大異常。綜上所述，大壩結構安全評為B級。

2.5 大壩滲流安全評價

嵐城水庫自1972年投入運用以來，最高庫水位為113.5 m，壩基滲漏與繞壩滲漏表現正常，尚未發現大壩下游冒渾水、排水棱體以上壩坡濕軟、塌坑、出水以及在相同條件下壩下游及左岸沿岸水井滲漏量突然加大等異常現象。灌溉臥管、泄洪洞洞壁也未發現大量滲水和冒渾水現象，說明在目前運用條件下大壩滲流尚處于穩定狀態。

根據水庫大壩工程現狀，對大壩主河槽最大斷面及左岸黃土臺地斷面進行了滲流穩定分析計算，在各種水位下壩體、壩基出逸處滲透坡降均小于允許水力比降，說明滲流形態是安全的。因此，大壩滲流安全評為B級。

2.6 抗震安全復核

根據《中國地震動參數區劃圖》，壩址區地震峰值加速度為0.05 g，相應地震基本烈度為Ⅵ度，依據《水庫大壩安全評價導則》，工程可不進行抗震安全復核。

2.7 金屬結構安全評價

泄洪洞進口閘門老化銹蝕嚴重，工作閘門木止水漏水嚴重，檢修閘門啟閉機損壞。鑒于上述情況，金屬結構安全評價為C級。

3 結語

依據《水庫大壩安全評價導則》，嵐城水庫大壩各項安全評定結果“防洪標準復核”為C級，金屬結構安全評價為C級，其他項安全評價為B級或較好，水庫大壩被評為三類壩，屬病險水庫。

為排除安全隱患，使其正常發揮效益，建議對左岸壩基進行防滲處理，壩體培厚、增設防浪墻，對泄洪洞陡坡段、消能段、尾水防護工程及進水塔工作橋排架、橋面板梁進行加固改造，同時更新金屬結構設備、增設大壩觀測及監測設備等。