水源地水庫除險加固工程存在問題及應對策略

田中 李小麗

摘 要：貴陽阿哈湖水庫應急除險加固工程施工過程中，作為水源地，工期和造價等受放空洞喀斯特地質、水庫水環境保護所控制，應在施工過程中格外注意。

關鍵詞：水源地；喀斯特；水環境

1 水庫概況

阿哈湖水庫位于貴陽市西南面小河區金竹鎮阿哈寨，大壩地理位置為北緯26°32′16″，東經106°39′32″。距貴陽市中心城區8Km，所在河流為長江流域烏江水系南明河左岸支流小車河，水庫壩址位于小車河下游河段。該水庫1958年4月設計，同年8月動工修建，1960年6月第一期工程竣工，至今已經歷過多次改造，水庫設計標準為百年一遇設計，兩千年一遇校核，萬年一遇保壩，樞紐工程包括大壩、壩底涵洞、岸邊溢洪道、分層取水兼溢洪隧洞等建筑物。該水庫是以城市供水和防洪為主的中型水庫，汛期攔蓄南明河支流小車河上的來水，緩解城區的防洪壓力，同時也是貴陽市城市供水的主要水源地之一。

2 改造內容

阿哈湖水庫已運行60多年，原毛石壩坡迎水面、供水設施已不滿滿足現階段水庫運行和城市發展的需求，故本次應急除險加固工程對此進行升級改造。

改造內容包括：

（1）新建放空洞：擬建于大壩左岸，平面上為直線，洞身斷面為城門洞型，混凝土襯砌，出口河道設有防沖墻及干砌石海幔。

（2）改造壩面護坡：上游壩坡由于采用厚度0.8m干砌塊石護坡，存在嚴重的掏刷現象，本次擬采用拆除水上部分干砌塊石并采用預制混凝土塊對其進行修復，范圍為▽1100.0～▽1115.0（壩頂），同時，下游壩坡馬道及排水系統受損嚴重，需拆除重建并對下游壩面進行植草護坡。

（3）改造溢洪道：由于原溢洪道破損嚴重，邊坡局部存在塌滑體，本次除險加固在原溢洪道基礎上對塌滑體進行處理，同時，出口消能方式由原來的挑流+底流消能改為底流消能方式。

（4）改造分層取水兼泄洪洞：拆除銹蝕較為嚴重的泄洪洞鋼管，更換為防腐效果較好的涂塑鋼管，同時對分層取水口閘門及泄洪閘門進行更換，重新修建出口閘室。

3 存在問題

本次升級改造對阿哈湖水庫的壩體和相關水工建筑物功能進行了修復和完善，將使壩體及其相關水工建筑物的運行狀況得到極大的提升，但由于庫區地質情況較為復雜，使得本次升級改造施工難度較大，同時由于水庫本身肩負著貴陽市南明區20余萬人的飲用水重任，本次改造工程將不停止城市供水，故在施工過程中的生態環境保護問題也較為突出。具體表現如下：

（1）喀斯特溶洞地質發育。經初步地質勘探，放空洞沿線喀斯特溶洞地質，在溶巖地質情況下，特別是本工程中水工隧洞—放空洞的施工，容易因溶巖地質情況和溶巖水導致一系列地質災害，易產生地質塌方、溶洞水倒灌、涌水、突水、突泥[1]等地質災害，而隧洞內地下水多表現為沿層面、裂隙面及層間錯動（帶）的石膏面滲出，但局部地段特別是各施工支洞內的地下水隨著開挖掌子面的推移而平移，[2]同時由于巖溶災害的發生受喀斯特地質因素的控制呈現出不均一性，故在實際工程建設過程中，勘察設計無法對實際情況一一查明，就對實際施工過程中的難度難以把控，這將對工程施工進度和施工安全造成了較大的影響。

（2）水源地水環境保護。由于“兩湖一庫”（紅楓湖、百花湖、阿哈湖水庫）擔任了貴陽市70%的供水（阿哈湖約20余萬人），其水質安全重要性不言而喻，一旦發生水污染，城市大面積停水，將造成巨大的影響。而施工過程中難以避免產生污染物，故對污染物的處理、施工過程中的工程措施控制顯得尤為重要。

4 應對策略

（1）針對喀斯特地質問題，建立應急技術預案。由于城市供水無法停止，水庫蓄水不能進行防空處理，經過核算，要保證正常供水，最多降低蓄水1.5m，故放空洞施工將不設圍堰，只能通過從閘室位置先建立豎井，再通過豎井進行隧洞開挖的施工，由于巖溶發育的深度、具體位置、大小等都無法確定，[3]以及施工人員的專業技術素質問題，故在豎井施工前必須提前對周邊工程建設時出現過的巖溶信息進行收集，以建立應急檔案，可在施工過程中出現的問題及時進行處理，同時，在施工過程中應嚴格按照工程施工程序進行，特別是豎井施工過程中，主要的工作將是“人工造壁”，如出現打樁基礎時的漏漿問題，可在灌注水泥砂漿前，先采用單價較低的材料黏土、沙土、碎石塊等將空洞填充，然后再進行灌漿；如出現打樁偏孔問題時，則應立刻進行自查，控制鉆孔的垂直度；如遇塌孔問題時，則在打樁前可對土層進行注漿，防治打樁時孔內坍塌；同時，做好相應的技術和安全預案，如通風要求、施工用電安全要求、瓦斯監控要求、地質超前預報和超前鉆探、機械設備要求等相關的技術預案。[3]

（2）針對水環境保護，應做到“減少施工污染量，污染物與庫隔離”。現場施工應杜絕使用自拌砼，應盡量使用商砼和場外預制塊；施工過程中的應時常灑水以避免揚塵；鉆孔等過程中產生的污泥、污水等應專門收集于污水坑中，最后做統一處理；混凝土澆筑過程中產生的漿液應與水庫水隔離開，并及時抽排。

水源地除險加固工程的供水、生態環境、工期、造價存在著一定的矛盾，但應以前兩者為主，先保證居民供水和水環境不受污染，在此基礎上，優化工期，盡量選在枯水期進行施工，最后選用合適的加固方式，以達到造價合理。

參考文獻：

[1]廖存剛，劉皓，孫文超，閆斌.滇中引水工程昆明段巖溶水發育規律及對隧洞工程的影響[J].工程地質學報，2017，7-16.

[2]李君源，范維強.工程勘察中的水文地質問題[J].西部探礦工程，2005，S1（111）：177-178.

[3]陳國俊.巖溶地區常見的巖土工程問題及其對策——以龍巖地區為例[J].福建建材，2018.11：75-77.

[4]楊再亭.黔中水利樞紐工程總干渠玻利隧洞施工方案綜述[J].黑龍江水利科技，2018.10（41）：77-79.