勃利縣連珠河水庫除險加固設計技術要點

楊紅鷹

(黑龍江省水利水電勘測設計研究院，哈爾濱150080)

1 工程概況

珠河水庫位于倭肯河二級支流連珠河上游，地處勃利縣大四站鎮境內小連村，是一座以灌溉為主、兼顧防洪、水產養殖等綜合利用的小(1) 型水庫，流域面積30 km2。該水庫始建于1954年，1965年續建，1968年竣工。經本次復核，連珠河水庫正常蓄位為259.45 m，相應庫容69.37 ×104m3;死水位為256.95 m，死庫容27.64 ×104m3; 水庫調節庫容41.73×104m3。是以農業灌溉為主、兼顧防洪、養魚的小( 1) 型水庫。設計灌溉水田面積93.3 hm2，水庫對下游4 km公路、6個鄉鎮、7 900 人以及3 萬余hm2耕地起到一定的防洪保護作用。

2 水庫存在的主要問題

根據連珠河水庫大壩安全鑒定報告及黑龍江省小型病險水庫除險加固項目三類壩鑒定成果核查意見表意見，水庫主要存在如下問題:

1) 大壩壩高偏低，不滿足設計要求，上游邊坡護砌塊石風化嚴重，下游邊坡無護砌，壩下排水設施已破損。

2) 右岸開敞式溢洪道工程年久失修、左岸漿砌石邊墻老化、右岸岸坡及基礎無襯砌，陡坡段后消能設施不完善、尾水渠未開挖。

3) 輸水洞底板已剝蝕破損嚴重，無閘門，洞身漏水，啟閉機銹蝕失靈，出口段兩側翼墻已斷裂傾斜，無消力池與海漫段，輸水洞已不能正常運行。

4) 壩上沒有搶險照明設備，水庫無必要的觀測、通訊、交通設備及水情測報設施，水庫管理不完善。

3 水庫規模及防洪標準的確定

水庫原設計標準為20 a一遇設計，200 a一遇洪水校核，本次根據連珠河水庫位于山丘區，大壩擋水高度為11 m低于15 m，但上下游水頭差為11.5 m ＞10 m，洪水標準宜按山丘區確定，復核按《水利水電工程等級劃分及洪水標準》( SL252—2000) ，水庫主要建筑物等級為Ⅳ等4 級，水庫最大庫容＞100 ×104m3，本次復核采用山丘區小( 1) 型水庫上限30 a一遇洪水設計，300 a一遇洪水校核。

4 主要特征水位的確定

4.1 死水位

死水位主要考慮淤沙庫容，本次計算壩址以上平均輸沙量2 939.4 t/a，泥沙比重取1.3 t/m3。水庫按未來運行期50 a計，淤沙庫容為11.3 ×104m3。連珠河水庫任務以灌溉為主，本次復核死庫容27.65 ×104m3，根據本次水文分析成果，按來水量和含沙量的比例情況分析，年輸沙量不大，對水庫運用不起控制作用，現狀死水位基本能夠滿足未來水庫運用要求。

4.2 正常蓄水位

本次設計仍采用原設計的正常蓄水位259.45 m，相應庫容69.37 × 104m3; 死 水 位 為256.95 m，死 庫 容27.64 ×104m3;水庫調節庫容41.73 ×104m3。水庫按上述規模復核可灌水田面積93.3 hm2，灌溉保證率為76%，滿足水庫的工程任務要求，因此，本次設計正常蓄水位不變。

5 水庫除險加固的主要工程措施及技術要點

5.1 大壩防滲措施

根據地質報告，壩體施工時筑壩土料不均一，碾壓強度一般。防滲性能差異較大，無滑動穩定問題，但粉土質礫防滲性能較差，存在一定程度的滲漏和滲透問題，建議采取相應的防滲處理，消除隱患。

綜合以上原因，設計采用水泥攪拌樁防滲墻垂直防滲的措施，徹底根治大壩漏水的險情。同時，采用垂直防滲可以降低壩體浸潤線，對下游壩坡穩定起到較好作用。

水泥攪拌樁防滲墻技術是運用特制的多頭小直徑深層攪拌樁機，把水泥漿噴入土體并攪拌形成水泥土墻，用水泥土墻作為防滲墻達到截滲的目的。水泥土防滲墻既經濟、施工方法又簡單。防滲墻厚度20 cm，頂高程在壩頂以下0.5 m，總長264 m。

5.2 輸水洞布置及排架底高程確定

輸水洞位于0 +040 樁號處，為原址拆除重建。輸水洞工程主要包括進口段、閘室、涵洞、人行橋、消力池、海漫等部分。

進口護砌段長5.6 m，原輸水洞拆除后回填砂礫石，上面鋪設20 cm厚的碎石墊層，最上層是30 cm厚的干砌石護砌。進口為鋼筋混凝土U 型槽結構，長7 m，底板凈寬由4 m過渡到1 m，進口底高程252.90 m。原輸水洞及漿砌石底座拆除后，澆注素混凝土作為基礎，導墻段建在素混凝土基礎上。

閘室為鋼筋混凝土U 型槽結構，長4 m，凈寬度為1.0 m，底板頂高程為252.90 m，閘墩頂高程高于興利水位15 cm。底板厚1.5 m，邊墩厚1.0 m。閘室內設工作門及檢修門，閘室上設啟閉排架，排架上設啟閉機，排架頂高程為263.10 m。

涵洞為1 孔混凝土方涵，斷面尺寸( 寬×高) 為1.0 m ×1.8 m，涵洞總長70 m，分6 節布置，出口底板設計頂高程為251.74 m，涵洞縱向比降為1∶60。

土壩與閘室啟閉平臺之間設工作橋，橋面頂高程為263.10 m，橋面寬2 m，橋長28.2 m，每跨長9.0 m，共分3跨。橋面板由混凝土梁、柱支承，柱基礎落在涵洞兩側邊墻上。

其中排架底高程高于興利水位15 cm主要考慮，北方冬季凍冰壓力對排架的剪切力很大，不少水庫的排架有被剪斷現象，基于以上工程實際經驗，采用高于興利水位的15 cm的工程措施避免靜、動冰推力對工作橋排架的剪切、頂推。

本水庫已經圓滿的通過黑龍江省水利廳的審查，現在已經開始施工。

［1］七臺河市水務局. 勃利縣連珠河水庫大壩安全鑒定報告書［R］.七臺河:七臺河市水務局，2009.

［2］黑龍江省水利水電勘測設計研究院. 勃利縣連珠河水庫除險加固工程初步設計報告［R］. 哈爾濱: 黑龍江省水利水電勘測設計研究院，2010.

［3］中國建筑科學研究院. GB50007－202 建筑地基基礎設計規范［S］. 北京:中國建筑工業出版社，2002.

［4］水利部東北勘測設計研究院. SL211－98 水工建筑物抗凍設計規范［S］. 北京:中國水利水電出版社，1998.