蔣曉林,董秋艷
(1.黑龍江省農墾總局牡丹江管理局八五一一農場水務局,黑龍江 密山 158307;2.遼寧省農村水利建設管理局,沈陽 110003)
?
西大坡水庫安全評價探究
蔣曉林1,董秋艷2
(1.黑龍江省農墾總局牡丹江管理局八五一一農場水務局,黑龍江 密山 158307;2.遼寧省農村水利建設管理局,沈陽 110003)
西大坡水庫1995年建設完成,經10余年運行,存在許多問題,但因水庫沒有編寫運行大事記,對水庫出現的異常情況及處理措施沒有記載,對主體工程大壩、溢洪道、輸水洞進行評價后,都存在較嚴重的質量問題,影響大壩安全,工程不能正常運行,是一座病險庫。文章對西大坡水庫安全進行了分析與評價。
水庫;大壩安全;問題分析;綜合評價;建議
西大坡水庫位于雞東縣興農鎮轄區內,奮斗村以北6.0km處,東距鶴大公路7.5km,距雞東縣城約40 km;地理位置坐標為:E45°32′58″,N130°49′23″。
該水庫于1994年9月開工興建,于1995年10月完工,西大坡水庫灌溉面積水田133 hm2,保護耕地面積300 hm2,養魚150萬尾,水庫下游有中型水庫一座(團子山水庫)、小型水庫1座(麒麟山水庫),及鶴大公路橋1座,1個旅游區及4個村,6個屯。
水庫工程現狀由大壩、溢洪道、輸水洞3部分組成。是一座以灌溉為主,結合防洪和養魚等綜合利用的小(1)型水庫。確定水庫工程等別為Ⅳ等,主要建筑物級別為4級。目前,水庫經過多年運行,土壩迎水坡有塊石護坡,但水位變化區護坡破壞嚴重,凹凸不平,存在塊石缺失、坍塌、隆起,個別區域已露出壩體。壩后無護坡,雜草叢生;壩后坡腳有滲水逸點,常年積水,非常嚴重;無觀測設備;壩上無照明設施。
土壩:施工質量較差,壩基存在腐植土、草根,清基不徹底。天然黏土鋪蓋遭到嚴重破壞,壩基滲透不穩定,壩底滲流。上游壩坡塊石護坡凹凸不平,缺失嚴重。壩后沒有排水設施。壩頂寬度平均6 m,經多年不均勻沉降路面高低不平,雨后泥濘,壩上沒有照明設備。
溢流壩:溢流壩堰頂高程過高,凈寬過小,不能滿足泄洪要求;底板已碎裂;漿砌塊石邊墻開裂,損毀嚴重,堰體為混凝土,緩坡面已開裂,溢流壩出口束窄,邊墻倒塌,且無防沖襯砌。
輸水洞:因閘門失修現已廢棄,進出口均已閘死,消能槽已被破壞。閘洞基礎有滲水逸點。
綜上所述,工程存在較嚴重的質量問題,影響工程安全,工程質量綜合評價為不合格。
西大坡水庫1995年建設完成。經10余年運行,存在許多問題,主要有:
1)水庫缺乏健全管理制度及水文觀測設備。
2)水庫沒有編寫運行大事記,對水庫出現的異常情況及處理措施沒有記載。
3)壩頂、壩長、壩坡沒有達到設計標準。土壩壩基滲水嚴重。上游塊石護坡凹凸不平,缺失嚴重;壩后無護坡、雜草叢生;無完整的排水設施、無觀測設備。
4)溢流壩、輸水洞沒有得到及時維修、加固。
西大坡水庫沒有系統的觀測資料,運行管理不健全,大壩運行管理定為差。
采用查2002年編制的《三江平原綜合治理修訂水利規劃報告》中的洪水參數等值線圖和參證站洪水參數修正法,分別計算水庫的設計洪水。
4.1三江等值線圖推求設計洪水
根據2002年編制的《三江平原綜合治理修訂水利規劃報告》中的洪水參數等值線圖查得水庫集水面積重心的洪水參數Cp、B1、B3及相應的Cv值,用查得的洪水參數推求西大坡水庫設計洪水,成果見表1。

表1 三江等值線圖推求設計洪水成果表
4.2參證站洪水參數修正推求設計洪水
2005年編制的《黑龍江省雞東縣哈達水庫汛期限制水位核定報告》中,哈達水庫洪水系列延長到2004年,并進行了設計洪水分析,本次將洪水系列延長至2008年,經復核后仍采用2005年成果,見表2,參數修正成果見表3,西大坡水庫設計洪水見表4。

表2 哈達水庫設計洪水成果表

表3 洪水參數修正成果表

表4 西大坡水庫設計洪水成果表(參證站參數修正)
4.3結構安全評價評價
該水庫土壩壩坡穩定采用瑞典圓弧法,其結果表明在正常運用及非正常運用條件下,上、下游壩坡安全系數均不足抗滑穩定最小安全系數要求,土壩壩坡穩定,大壩結構安全性分級為C級[1]。
底板已碎裂;邊墻為漿砌塊石,現已開裂,損毀嚴重,堰體為混凝土,緩坡面已開裂,緩坡段以下溢洪道寬度變為2m,由于束窄溢洪道,致使邊墻嚴重倒塌,且無防沖襯砌。溢洪時洪水直接沖刷壩腳,影響正常泄洪。輸水洞為混凝土方涵,鐵板閘門,因失修現已廢棄,進出口均已閘死,消能槽已被破壞。不能正常運行。
4.4滲流安全評價
對比較不利的滲流情況一般均應進行滲透計算,但根據水庫的運用經驗,由于汛期發生最高水位的歷時很短,一般在土壩內不易形成計算浸潤線,所以在設計中只需演算上游正常高水位時的滲流情況即可。計算結果表明,下游壩坡處滲流比降大于允許比降,容易發生滲透破壞。溢洪道、輸水洞都存在接觸沖刷的可能。
4.5金屬結構安全評價
經向有關知情人員調查,西大坡水庫金屬結構部分主要是輸水洞的1孔平板工作閘門及啟閉設備。由于閘門變形難以啟閉,輸水洞已廢棄多年,而且出口坍塌掩埋。
鑒于西大坡水庫金屬結構存在著較為嚴重的問題,閘門及啟閉設備失效,沒有輸電線路,沒有檢修閘門,不能滿足正常啟閉任務。
綜上所述,主體工程大壩、溢洪道、輸水洞都存在較嚴重的質量問題,影響大壩安全,工程不能正常運行,是一座病險庫。
[1]陸榮.崔家街水庫安全評價分析[J].黑龍江水利科技,2015,43(03):56-58.
1007-7596(2016)05-0167-02
2016-03-15
蔣曉林(1975-),女,遼寧北鎮人,工程師;董秋艷(1968-),女,遼寧丹東人,高級工程師。
TV697
B