山南水庫除險加固工程技術措施綜述

段海紅

（陽泉市山南水庫管理處，山西 陽泉 045000）

1 概況

山南水庫位于海河流域子牙河水系桃河一級支流泉寺河上，地處陽泉市桃河上游26km的壽陽縣尹靈芝鎮高崖村附近。河道長16km，縱坡1.53‰，流域面積89km2，多年平均降雨量505mm，多年平均徑流量572萬m3，設計供水量400萬m3，是一座以城市供水為主，兼有防洪效益的?。ㄒ唬┬退畮欤翘液由嫌挝ㄒ坏囊蛔钏こ?，肩負著保護下游40萬人的生命財產安全和0.67萬hm2土地不被淹沒的防洪任務。

山南水庫于1972年興建，1974年建成并投入運行，總庫容637萬m3，原水庫建筑物有大壩、溢洪道、放水洞三部分，按50年設計，100年校核，由于防洪標準低、工程質量差，建成后一直未能正常運行，成為山西省病險水庫之一。為排除險情，充分發揮工程效益，1997—1999年對水庫進行了除險加固改造，增設泄洪洞、加固壩體、改造溢洪道，使水庫防洪標準提高到30年一遇，500年校核。但經過十幾年的運行，放水洞淤積和壩體滲漏現象日益加重，致使防洪標準降低，很難發揮其防洪和供水效益。

2 工程實施情況

2.1 存在問題

一是觀測設備老化嚴重。山南水庫建庫40年來，工程觀測一直采用人工方式進行，特別是在水庫大壩位移觀測項目上，由于設備陳舊、精度降低、受環境影響，在數據采集上產生較大誤差。測壓管工程觀測至今仍采用人工纖繩測量，既費時費工，又不能滿足工程測量要求，無法準確反映大壩的真實情況，設備老化已成為制約工程監測和保障水庫安全的瓶頸。

二是工程年久失修、病險多。水庫原有的放水洞進口淤埋至淤積面下12m處，閘門無法啟閉，失去泄洪能力。壩體質量差，雖在2003年對大壩進行了充填灌漿，但繞壩、壩基滲流比較嚴重，日滲流量高達1400m3。另外，溢洪道右岸山體不穩，有滑坡體，出口泄流不暢。

三是泄洪洞淤積嚴重。泄洪洞是1999年除險加固的新增工程，2004年水庫淤積面高程達1027.4m，而泄洪洞進口底高程僅1020.0m，與庫區淤積面相比落差大，每年汛前泄洪洞檢修閘門提起后，淤積層向洞內逐步浸入，汛期結束洞內淤積嚴重，僅靠水庫蓄水沖刷只能帶走少量泥砂，來年開啟泄洪洞檢修閘門后，新的淤積層又會向洞內移動，造成新的淤積，使泄洪洞泄洪功能受到極大影響。目前，水庫淤積量達130萬m3，防洪標準達不到部頒標準。

2005年，水庫委托晉中市水利設計院進行大壩安全鑒定，并經省水利廳專家組審定，最終認定山南水庫大壩類別為三類壩，于2008年列入國家重點小型水庫除險加固改造規劃。

2.2 建設內容

針對水庫存在的問題，2009年1月至2010年12月對水庫再次實施除險加固工程，其內容包括：大壩左壩肩0-060—0+040段帷幕灌漿；輸水洞0+000—0+115段裂縫實施水泥、化學鉆孔灌漿處理；溢洪道出口土石方開挖、M7.5漿砌石截水槽砌筑、槽渠泄水閘安裝等滑坡體積溢洪道改建工程；大壩下游坡面平整維修草皮種植、排水渠土方開挖、耐火磚砌筑排水渠、壩腳擋水墻加高、泄洪洞出口導流墻混凝土澆筑、大壩壩頂防浪墻維修、路面鋪磚及圍欄安裝、大壩上游坡面補修等改造工程及觀測基點工程、測壓管工程、上壩公路工程、管理房維修工程等。

3 效益分析

山南水庫除險加固工程完工后，經過帷幕灌漿工程的實施，使水庫大壩左壩肩繞壩滲流得到有效遏制，滲漏明顯減少，由施工前的1200m3/d降至完工后的400m3/d；溢洪道內安置溢洪渠閘門后，水庫泄洪能力增加了45m3/s，溢洪道最大泄流量達到747m3/s；溢洪道出口山體開挖后，溢洪道泄流更加通暢，減弱了對大壩壩腳的沖刷，提高了大壩的安全穩定性；滑坡體改建工程的實施，在滑坡體上增設截水溝，減弱了降水對滑坡山體的滲透破壞和地表層的沖刷，降低了滑坡體對大壩產生的安全隱患；大壩改造工程的實施，使下游壩坡因降水造成的坡體水土流失情況得到明顯改善，提高了大壩穩定性；觀測設施的改建完工，將大大改善長期以來由于設備落后、設施老化造成的觀測誤差較大、數據精度不高的現狀，從而更加及時、準確、有效地為大壩安全運行提供必要的科學依據。

據最新監測資料分析顯示：工程初期運行中，壩體沉降和水平位移量均未發生變化，左壩肩滲漏情況減弱，滑坡體整體穩定，新建溢洪道泄水閘調試運行正常，放水洞內未發現裂縫，洞體滲漏消除，能夠正常運行，大壩整體運行情況良好。

4 結語

山南水庫除險加固工程實施后，社會效益、工程效益和環境效益十分顯著。從社會效益來講，水庫的使用壽命大大延長，防洪能力達到30年一遇設計、300一遇校核的防洪標準，水庫調蓄洪水能力進一步增強，為保護下游人口和耕地安全提供更加穩定的保障。從工程效益來講，水庫的蓄水能力得到恢復，供水效益明顯提高。從環境效益來講，庫區的綠化和下游壩坡草皮的種植使得周邊環境大大改善，有效防治了水庫溢洪道右岸滑坡體和水庫下游壩坡水土流失，區內水土保持綜合治理成效顯著。