大西山水庫除險加固工程建設及效益分析

王彪東

(建昌縣水利局,遼寧 葫蘆島 125300)

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大西山水庫除險加固工程建設及效益分析

王彪東

(建昌縣水利局,遼寧 葫蘆島 125300)

小型水庫由于建設年代久遠，大多建設在解放初期，其工程質量及設計標準較低，運行幾十年，基本都不能正常使用，出現諸多安全隱患，本文對小(2)型水庫大西山水庫存在的問題提出除險加固措施，并對除險加固后的水庫進行效益分析，為同類小水庫工程提供參考。

除險加固；病險水庫；效益分析

建昌縣大西山水庫位于葫蘆島市六股河一級支流野雞溝河上，地處北溫帶大陸性濕潤季風氣候，夏季炎熱多雨，冬季嚴寒少雪，春季多風，秋季涼爽，四季分明。降雨適中，日照充足，溫差較大。主要受華北氣旋、臺風及高空槽等天氣系統影響，全縣多年平均降雨量為582.5 mm，降雨量年內分配不均，多集中在6—9月份，年最大凍土深可達1.2 m。大西山水庫距縣城20 km，距所在玲瓏塔鎮玲瓏塔村5 km，是一座以防洪、灌溉為主，兼顧養魚、旅游等綜合利用的小(2)型水庫。該水庫集雨面積1.9 km2,河道長度1.94 km,河道平均比降為132‰。總庫容24.3萬m3。大西山水庫開工興建時間為1968年8月，1971年12月建成并投入使用。由于水庫年久失修、自然風化嚴重，加之小型水庫管理工作跟不上，使水庫達不到應起的作用。

大西山水庫樞紐工程由黏土心墻壩、右岸岸邊溢洪道、大壩右端輸水洞組成。原設計大壩壩高13.63 m，壩頂寬4 m；上游壩坡為一級，1∶1.67，下游壩坡分為二級，1∶2.0和1∶2.25，大壩壩頂長143 m；溢洪道由進口寬頂堰、人工開挖導流墻組成，堰頂凈寬18 m,消能方式為底流式消能，最大泄流量45.1 m3/s，輸水洞為壩下埋管，洞徑0.25 m×2 m，洞長56 m，泄流量0.41 m3/s,水庫正常蓄水庫容19.03萬m3。

1 水庫存在的主要問題

1.1 水庫大壩壩體存在的問題

大壩總體變形及壩體沉降已經穩定，但土壩上游壩坡不穩定，壩面及壩頂破損，需要維修。壩頂高程和黏土心墻頂高程滿足規范要求，但是壩基漏水。背水坡輸水渠道破損漏水嚴重，影響大壩安全。

1.2 溢洪道存在的問題

溢洪道進水口水流條件不好，影響行洪安全；堰頂沒有防護，導流墻沒有建設，溢洪道沒有建設成型；沒有必要的消能防沖設施；尾水渠寬度不夠，且沒有防護設施。

1.3 輸水洞存在的問題

由于出口工作閘閥及檢修閘閥多年失修，均有局部腐蝕情況；出口消力池底板及邊墻局部損壞嚴重，并且漏水；啟閉閘閥室需改建；輸水洞進口淤積，影響輸水，進口沒有設置攔污柵。

1.4 其他存在的問題

水庫管理房面積小且破損，不能居住，沒有必要的各種觀測設施，沒有雨量站及水位計。

2 除險加固工程

依據《遼寧省小(2)型水庫除險加固工程初步設計報告編制規程》(遼寧省水利廳2011)、《大西山水庫大壩安全鑒定綜合評價報告》(葫蘆島市水利勘測設計院2007年7月)、《建昌縣大西山水庫除險加固工程初步設計報告》，大西山水庫樞紐屬小(2)型，工程等別為Ⅴ等，主要建筑物的級別為5級，消能防沖等次要建筑物的級別為5級。根據土石壩永久性水工建筑物洪水標準確定大西山水庫的防洪標準，按10 a一遇洪水標準設計，按20 a一遇洪水標準校核；消能防沖等次要建筑物按照10 a一遇洪水標準設計。

2.1 大壩加固

按照加固設計要求，設計壩頂高程255.20 m，壩頂寬度4.0 m，上游壩坡為一級，坡比為1∶2.5，底部護腳為拋石，上游壩坡為干砌塊石。下游壩坡分為二級，坡比為1∶2.0和1∶2.25，下游壩坡整理后采用草皮護坡，大壩壩頂長143 m。下游壩腳新建貼坡排水體，重新設置反濾層，壩頂鋪設砂礫石路面。根據水庫的運行現狀，對大壩全線壩基滲漏段采用灌漿的措施處理大壩滲漏，漿液可根據壩體土層情況采用純水泥或水泥加黏土調制，該方法使用于壩體、壩肩或壩基處理。通過在心墻偏上部位鉆孔，按照一定的孔距布孔，自下而上或從上口直接灌漿，通過調整灌漿壓力，使漿液填充壩體內空隙，從而形成一道新的防滲帷幕，起到防滲效果[1]。對壩基下部的碎石砂礫層進行防滲堵漏處理，起到防滲目的，底至不透水層以下4.0 m，頂至低于壩體清基線1.0 m，總高為5.0 m。

2.2 溢洪道加固

溢洪道進口采用反坡，開挖自然鋪蓋后成海漫，下接寬頂堰、陡坡，使用尾水渠和下游河道相連。設計溢洪道進口反坡為0.01，建設的寬頂堰表層采用鋼筋混凝土結構；溢洪道左側破碎巖質開挖成1∶0.3邊坡，堰頂處建設導流墻；溢洪道右側土質邊坡開挖成1∶1坡比，右側導流墻采用漿砌塊石結構，設置伸縮縫和排水孔，進行勾縫；新建挑坎下游鐵絲籠干砌石護坦，建設尾水堤和交通橋。

2.3 輸水洞加固

輸水洞進口采用豎井型式，設置鑄鐵結構與原有輸水洞連接，現澆豎井為鋼筋混凝土結構，長3 m，寬2.5 m，高4.14 m。豎井以上設置Φ100 cm進水孔。建設啟閉閘閥室和改造出水池。更換0.25 m啟閉閘閥4臺套，設置攔污柵2座。

3 效益分析

大西山水庫除險加固工程自2014年竣工并投入使用，經過除險加固后，水庫運行取得了較好的效果。

3.1 消除了病險

通過對大西山水庫大壩、溢洪道、輸水洞的改造，水庫永久性擋水和泄水建筑物達到了正常運用洪水標準為10 a一遇，非常運用洪水標準為20 a一遇的規范要求，大壩抗滑穩定性滿足了規范要求。

3.2 改善了工程特性

大西山水庫除險加固工程建成，大壩上下游壩坡穩定，無變形和坍塌產生。蓄水能力增強，改善了當地小氣候。新建50 m2管理房一處，安裝電話一部，計算機一臺，建設通訊平臺，以利于防洪。增加必要的水文觀測設備和小型水庫設備，如超短波水文站設備等。

3.3 提高水庫的社會和經濟效益

大西山水庫除險加固后，取得了顯著的經濟和社會效益。

(1)大西山水庫除險加固后，能夠確保水庫安全運行,正常蓄水，有力地保護了當地206省道、318省道和樞紐下游鄉鎮玲瓏塔鎮兩岸公路及下游村莊。野雞溝河匯入六股河，大西山水庫除險加固后，對六股河河道行洪調蓄能起到調度作用，從而減輕六股河干流防洪壓力。

(2)下游村莊的居民飲水問題得到了解決，水利部門按照人畜飲水設計進行自留引水規劃設計，使水庫水過濾流入百姓家。

(3)水庫庫容總蓄水量將增加,合理調配地表水資源,減少下游地下水開采量,有利于保護深層地下水環境[2]。

(4)發揮生態效益,有效改善水庫周邊的生態環境[3]。

(5) 大大改善農田生態條件,有利于調節種植結構,提高土地復種指數和農作物產量,對水庫下游玉米進行節水灌溉規劃，每年每畝增收200斤，與傳統灌溉方式相比，畝均節約用水40%以上。

(6)增加了水庫的水面面積，每年可增加水產養殖戶收入。

4 結 論

大西山水庫除險加固工程竣工后，排除了壩體安全隱患，確保了水庫安全運行和安全度汛。改善了周邊生態小環境，解決了下游人畜飲水及生態農業節約用水需求，突出了以人為本的和諧理念。通過水庫除險加固工程，水資源總量得到了豐富存蓄，為當地鄉鎮的農、林、種植業經濟

發展奠定了基礎，也為未來當地水庫旅游業帶來了新的亮點和新的社會效益。

[1] 楊金榜，朱彩紅，王加強，等.嵩縣小水庫除險加固的問題及對策[J].河南水利與南水北調，2012(12)：60-61.

[2] 賈學剛，梁清林.安陽市病險小水庫除險加固技術措施[J].河南水利與南水北調，2007(12)：32,58.

[3] 張斌，黨福堂.石堡川水庫除險加固工程建設及效益分析[J].陜西水利，2012(1)：105-106.

Analysis of engineering construction and benefit of the large Xishan reservoir

WANG Biaodong

(WaterResourcesBureauofJianchangCounty,HuLudao125300,China)

Due to the construction of small reservoir years long, small reservoir basically cannot normal use running for decades, most of them constructed in the early days of liberation, There are many security risks because of the low quality standard and the engineering design, This paper takes the reinforcement measures to the small (II) type large Xi Shan Reservoir, and analysis the benefit after reinforcement, which provides a reference for similar small reservoir engineering.

strengthening and eliminating dangers; dangerous reservoir; benefit analysis

王彪東(1982-)，男，工程師，從事水資源管理、水利工程管理、水利設計等工作。

TV697.3

A

2096-0506(2016)11-0060-03