仙姑潭水庫除險加固工程淺析

摘 要：仙姑潭水庫是一座兼顧防洪、灌溉、發電等效益的綜合利用工程。樞紐工程由非溢流壩段、溢流壩段、沖沙底孔、放水底孔等組成。由于水庫建設時標準偏低，加之水庫老化失修，致使水庫工程存在病險問題。本文針對仙姑潭水庫存在的問題，結合工程實際，提出了水庫除險加固方案。經加固處理后仙姑潭達到設計要求，運行良好，其除險加固方案對同類水庫的除險加固具有重要的借鑒意義。

關鍵詞：仙姑潭水庫；砌石拱壩；除險加固；固結灌漿

中圖分類號：TV697.3 文獻標識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20180432068

1 工程概況

仙姑潭水庫位于安徽省潛山縣境內，菜子湖流域大沙河支流彭家河上游。水庫規模為?。?）型，大壩控制流域面積41.32km2，水庫庫容61.68萬m3，是一座兼顧防洪、灌溉、發電等效益的綜合利用水庫。仙姑潭水庫于1986年興建，1988年完工，保護下游耕地1066.7hm2，擔負下游80hm2耕地的灌溉任務及22000人口的防洪安全。

水庫樞紐工程由非溢流壩段、溢流壩段、沖沙底孔、放水底孔等組成。大壩為砌石單曲拱壩，壩頂弧長81m，頂部寬度1.88m，最大壩高23.6m，壩頂高程348.1m；溢流壩段堰頂弧長55m，為圓弧形實用堰，采用自由跌落式溢流；沖沙底孔位于大壩右側，孔底高程325m，底孔長4.4m，斷面為圓形，直徑0.8m，采用出口閘閥控制；放水底孔位于大壩左側，孔底高程335.5m，底孔長2.7m，斷面為圓形，直徑0.5m，進出口均無控制閘門。

2012年1月，縣水利局組織專家對仙姑潭水庫進行安全鑒定，鑒定結果認為水庫存在嚴重的工程質量問題，安全隱患多，為3類壩。

2 工程現狀及存在問題

仙姑潭水庫工程建設時標準較低 [1]，許多工程措施不到位，對水庫產生安全隱患。水庫一直帶病運行，本次加固前水庫主要存在的病險問題有以下幾方面。庫區：水庫庫區淤積嚴重，庫容大大減小，影響水庫防洪及灌溉供水效益；非溢流壩段：砌石拱壩年久失修，抗滲性能差，壩體背水面有多處滲漏點[2]；局部砌石與漿體脫離，砌石之間可見明顯縫隙，沿縫隙有水滲出；建設時壩基及兩岸壩肩處理不到位，壩基及壩肩土體滲透系數偏大，存在沿壩基滲漏及兩岸繞滲問題[2]；沖沙底孔：沖砂孔進出口淤積嚴重，出口段控制閘閥老化嚴重，閘閥滲水，啟閉不靈；放水底孔：防水底孔無控制閘門；壩后沖坑：溢流段下游河床出現沖坑，不利于大壩安全；機電及金屬結構：金屬結構及機電設備部分老化，銹蝕嚴重，超限使用，急需改造更新等；觀測設施：無。

3 除險加固設計

本次水庫除險加固的任務是確保水庫防洪安全，對有關建筑物結構及設備等危及運行安全的工程進行除險加固。主要加固措施為：庫區：將水庫放空后進行水庫清淤，增大水庫庫容。主壩：修復開裂損壞的砌石，對表面可替換的損壞砌石采取替換措施，修整上下游壩面，保證砌石之間水泥漿飽滿；在壩頂布置灌漿孔，鉆孔伸入壩基2m，對壩體進行低壓灌漿，提高砌石拱壩的抗滲性；壩肩進行帷幕灌漿，孔距1.5m，孔深伸入基巖10m，右壩肩布置13個帷幕灌漿孔，左壩肩布置19個帷幕灌漿孔[3]；對壩頂翻修，在大壩兩端背水側增加踏步；新建壩體、壩基滲流、壩體沉降等觀測設施。溢洪壩段：鑒于溢流壩段損壞嚴重，拆除原砌石溢流壩段，對溢流壩段壩基進行固結灌漿，固結灌漿孔孔距2m；新建混凝土溢流堰及壩頂交通橋；對溢流堰下游沖坑采用塊石回填后采用C20砼護底，護底厚1m，順水流方向長度17.1m。沖沙底孔：對沖沙底孔進出口進行清淤，新建沖沙底孔出口段砼護底；除險加固初步設計階段提出沖沙底孔進口新建閘門井，增加壩頂工作橋，因新建閘門井開挖量較大，工期較長，影響下游生產生活用水，因此調整為更換出口閘閥，取消壩頂工作橋。放水底孔：初步設計階段提出新建進口閘門井，因新建閘門井與現有放水底孔接觸部位較難處理，易產生滲漏，同時考慮下游發電增效擴容，后調整為對放水孔進行拓寬加固，并增加進口控制段平面閘門及啟閉設備。部分機電金結設備更新改造。增置、更新部分管理設施，完成水庫信息現代化建設，提高管理水平。新建上壩防汛道路。

4 結語

仙姑潭水庫主體工程經加固處理后達到設計要求，水庫能夠按照設計條件運行，防洪標準得到提高，灌溉及供水能力增強，保護了下游區域的防洪安全。目前大壩岸坡穩定，水工建筑物及機電設施運行正常，水庫管理設施明顯改善，水庫面貌煥然一新，取得了良好的社會效益和經濟效益。仙姑潭水庫的加固措施對類似工程的除險加固具有借鑒意義。

參考文獻

[1]陳景富.安徽省中小型水庫常見病險及加固措施綜述[J].江淮水利科技，2012（2）：9-10.

[2]周保中.無限深透水地基上不透水鋪蓋斜墻土壩的滲流計算[J].水利學報，1981（5）：59-66.

[3]張光斗，王光綸.水工建筑物[M].北京：水利電力出版社，1994.

作者簡介：葉小南（1973-），男，助理工程師，研究方向：水利水電工程監理。