东沟水库存在问题分析及除险加固方案选择

彭炜森 徐星星

1沈阳农业大学，辽宁沈阳110866；2抚顺市水利勘测设计研究院，辽宁抚顺113000

东沟水库存在问题分析及除险加固方案选择

彭炜森1徐星星2

1沈阳农业大学，辽宁沈阳110866；2抚顺市水利勘测设计研究院，辽宁抚顺113000

本文首先说明了大坝、溢洪道和输水洞等工程的现状和存在的问题，然后，从洪水标准和坝体边坡稳定两个方面进行了复核，进而对工程主体建筑物和金属结构提出了除险加固方案。

水库; 除险加固

reservoir; reinforcement

东沟河属太子河流域，马圈子河支流，东沟水库位于东沟河上，距抚顺县马圈子乡东沟村0.8 km，是一座小（1）型水库。坝址以上集水面积8.4km2坝址以上河道长度4.27公里，河道平均比降48.60‰，集水面积中心位置地理坐标为东经124°24｀20″，北纬40°29｀08″，水文分区属Ⅲ3分区。坝址处多年平均降雨量793 m m，多年平均年水面蒸发量1100mm，多年平均径流深335mm，多年平均气温6.5℃，最高极端气温35.9℃，最低极端气温-37.5℃，多年平均冻结深度150cm，多年平均最大风速15.3m/s，设计洪水位338.45m，相应溢洪道泄量114.88m3/s，相应库容135.35×104m3，校核洪水位339.24m，相应溢洪道泄量191.61m3/s，相应库容149.43×104m3，正常蓄水位336.40m，相应库容102.52×104m3，洪限制水位336.40m，相应库容102.52×104m3，水位326.00m，相应库容7.73 × 104m3。

1 工程现状

1.1 大坝工程现状

大坝坝型为黏土心墙坝，全长23 0.0m，坝高19.0m，坝顶高程339.00m，坝顶宽4.0m。坝顶建有防浪墙，防浪墙顶高程340.0m。黏土心墙由水库竣工图纸查得，心墙顶高程337.70m，心墙底宽4.0m，心墙最大宽度7.0m，黏土心墙直接与岩基相接，岩基开挖深度1.5m，基槽底宽4.0m。上游现状坝坡坡比为1：2.5，1：3.0；下游现状坝坡坡比为1：2.0，1：2.5，在高程330.00m处上下游各设戗台一道，宽度为1.5m。下游戗台现状自大坝桩号0+060.00起至大坝桩号0+198.00止。

1.2 溢洪道工程现状

溢洪道设在大坝右端，为开敞式正堰溢洪道。堰型为梯形堰，堰宽18.0m，堰顶高程为336.40m，未设闸门。堰下为收缩段，长8.0m，由18.0m收缩为16.0m，下接陡槽，陡槽及挑坎宽16.0m，溢洪道总长为71.5m。

1.3 输水洞工程现状

输水洞位于大坝左端，采用坝下埋管的形式，输水管采用承插式预制混凝土管，直径D＝800mm，长度为73.00m，在桩号0+034.5至0+037.5为竖井，竖井内设D＝600mm的闸阀，闸阀前设1.0×1.0铸铁闸门一道，输水洞进口高程为325.00m，进口为混凝土八字墙，其长度为5.0m，输水洞出口消力池与渠道相连。

2 工程存在的问题

2.1 大坝工程存在问题

2.1.1 经调洪计算，水库的校核洪水位为339.24m，而水库现状坝顶高程为339.00m，防浪墙顶高程为340.00m，故坝顶高程不满足要求。

2.1.2 坝顶防浪墙为砖砌结构，表面混凝土脱落，墙体有裂缝。

2.1.3 大坝前坝坡护坡块石风化严重，表面杂草丛生，坝背坡无护坡。

2.1.4 大坝右坝肩部位有渗漏现象。

2.2 溢洪道工程存在的问题

2.2.1 溢流堰堰体剥蚀严重，形状不规则，过流能力差。

2.2.2 溢洪道底板靠近两侧边墙处，有沿溢洪道纵向方向的裂缝，且多处起层，两侧边墙也有局部裂缝，挑坎损坏严重。

2.3 输水洞工程存在的问题

2.3.1 闸阀关闭不严，漏水严重，闸门及闸阀启闭机陈旧。

2.3.2 输水洞竖井上启闭机室破损严重，屋顶漏水，门窗损坏，有随时倒塌的危险。

3 水库病险情况复核

3.1 防洪标准

大坝工程坝顶高程不满足要求，防浪墙表面混凝土局部脱落，上游坝坡块石风化严重，下游坝坡无护坡，大坝坝坡稳定都满足要求。坝顶高程计算结果详见表1。

表1 各种情况下的坝顶高程和防浪墙顶高程 （单位：m）

设计取最大值，计算防浪墙顶为340.22m，现状坝顶高程为339.00m，防浪墙顶340.00m，不满足防浪墙设计高程。

3.2 溢洪道及输水洞病险情况复核

溢洪道工程溢流堰堰体剥蚀严重，边墙，挑坎，底板损坏严重。输水洞闸阀漏水严重，输水洞竖井上启闭机室破损严重。

4 水库除险加固方案选择

4.1 坝体加固方案

本次设计拦河坝工程将原防浪墙全部拆除，在靠近大坝上游坝肩处重新修建钢筋混凝土防浪墙，坝顶宽4.0m。将大坝坝体加高0.24m。大坝前坝坡块石护坡更新，后坝坡采用草皮护坡。

大坝右坝肩部位有渗漏现象，本次设计在坝顶心墙中心位置自大坝右坝肩起至大坝桩号0+180.00处，总长50m，做混凝土防渗连续墙，混凝土防渗连续墙应延伸至强风化岩层1m。

4.2 溢洪道及输水洞加固方案

溢洪道堰体为浆砌石结构，外包混凝土，堰体剥蚀严重，梯形堰过流能力差。故本次加固设计将原溢流堰全部拆除。陡槽两侧边墙、底板有多处裂缝，严重漏水，表面混凝土部分脱落，本次设计将陡槽边墙表面200mm混凝土拆除，重新护200mm厚C20钢筋混凝土面层，底板全部拆除，重做400mm厚C25钢筋混凝土板，挑坎全部拆除，重做C25钢筋混凝土结构。输水洞将原有启闭机室拆除重建。

4.3 金属结构

输水洞Φ 600mm闸阀漏水严重，闸门及闸阀启闭机陈旧，故本次设计将更换检修闸门及闸阀启闭机。

Problems analysis and Reinforcement scheme selection in Donggou Reservoir

Peng Weisen1Xu Xingxing21.Shenyang Agricultural university, Shenyang 110866, Liaoning, China；2.Water Resource Investigation and Design Institute of Fushun City，Fushun 113000, Liaoning, China

This paper firstly explained the present situation and the existing problems of embankment, spillway and water conveyance tunnel, etc.Then, the design reviewed flood standards and dam slope stability,and Reinforcement scheme about main works buildings and metal structure was proposed.

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.23.025