浅谈大沟河水库的除险加固

□李林峰（济源市水利局）

浅谈大沟河水库的除险加固

□李林峰（济源市水利局）

为充分发挥大沟河水库的供水、防洪功能，保障大沟河水库的稳定与安全，创造更好的经济效益和社会效益，济源市水利局坚持以人为本，保障安全的原则，以保障人民群众生命财产安全为首要任务。根据该水库的具体情况，采取相应措施对该水库进行除险加固，使其防洪标准恢复到原设计的50年一遇，以消除安全隐患，确保工程正常运用。

大沟河水库；大坝；除险加固；措施

1.大沟河水库概况

大沟河水库位于河南省济源市南约8km，轵城镇大沟河村南，是一座以防洪为主，兼有灌溉、工业供水的小型水库。主要水源依靠引沁济蟒渠蓄灌。该水库建成于1959年，总库容561万m3，兴利库容243万m3，控制流域面积10.18km2，防洪保护面积0.33万hm2，设计灌溉面积0.1万hm2，实际灌溉面积0.073万hm2。设计洪水标准为50年一遇，校核洪水标准500年。大坝为均质土坝，最大坝高25m，坝顶宽约6m，坝顶长约141m。大坝右坝头，东南约88m处设置有泄洪闸及溢洪洞。溢洪洞与大坝同期建成，洞顶为砖混结构，最大泄洪量40m3/s。泄洪闸建成于1987年，两孔，挡水高度为3m。输水洞长约135m,为料石砌成。输水洞进水口位于大坝左肩西约30m处，由三级闸门控制，输水洞出水口位于大坝左肩下游，最大流量为1.14m3/s。

济源市属暖温带大陆性季风型气候,季风进退与四季替换比较明显。年平均气温14.3℃，最冷月（一月）平均气温0℃，最热月（七月）平均27.3℃。历年最高气温43.4℃(1966年6月)，最低气温-20℃(1969年1月)。最大风速15m/s,最大风力8级。多年平均降水量620.0mm,历年最大降水量1033.4mm,最小降水量336.8mm。因受季风影响，降水年内分配不均匀，夏秋季多，冬春季少。6—9月份降水量占全年降水量的68%。由于降雨集中，容易形成洪水，造成洪灾，冬春季干旱少雨，又容易形成旱灾。这不仅影响了济源市人民的生产和生活用水，导致水环境和生态环境的恶化，而且已严重危及供水安全，制约济源市社会经济的发展。

大沟河水库在大的地貌单元上，位于济源盆地南丘陵地带。工程区地下100m以内的地层主要为第三系及第四系新生代沉积物，沟谷岩性主要为粘土夹粉砂；丘陵区底面岩性上部为黄土状黄土，中下部为棕红、棕黄色黄土；沟谷沿边被棕黄色粘土覆盖，岩性为泥岩、粉砂岩、灰白色泥灰岩、局部夹砂砾岩。根据国家地震动峰值加速度区划图查得济源市大沟河水库区地震动峰值加速度为0.15g，地震基本烈度为Ⅶ度。

2.大沟河水库存在的问题及原因分析

2.1 坝体出现质量问题

大沟河水库于1959年建成，为“大跃进”年代的产物，大坝全部为人工夯填土，碾压质量达不到标准要求，填筑质量差，坝坡不稳，坝基未做彻底处理，渗漏严重。特别是大坝右坝肩与坝体下游结合部位多处渗水且东边排水槽损坏处出现大量涌水现象，涌水量约为0.1-0.5L/S。大坝前无护坡，后无排水设施，纵横排水沟损坏严重。

2.2 库区淤积严重

由于库区为黄土丘陵区，加上有的月份降水集中，致使库岸冲刷、崩塌严重，加上修建焦枝铁路时大量弃土被倒入库区内，导致库区淤积严重。

2.3 经费短缺且无人管理

水库建成投入运行以来，归属城乡管理，由于经费短缺，处于无人管理状态，导致原有建筑物损坏严重，溢洪洞进出水口损坏严重，非常溢洪道在修路时被封死无法利用。

3.大沟河水库除险加固措施

3.1 工程前期处理措施

由于左坝肩进发处出现沉陷裂缝，右坝肩下游与坝体结合部漏水严重，1989年由济源市水利局自筹1.8万元，对大坝降沉裂缝、严重渗漏部分进行过粘土浆灌浆处理，由于经验不足，效果不理想。1992年由济源市水利局自筹5.5万元，对上下游坝坡进行过整修，并分别在下游坝坡183.5m、187.5m、194m标高处和大坝两端修建排水沟，但由于施工质量差且无人管理，现已损坏。2008年10月对坝顶路面进行了硬化。

3.2 采取的工程措施

针对大沟河水库存在的现状，为有效解决水库的各种问题，本着科学、合理、求实的原则，济源市采取了以下措施：

3.2.1 政府部门重视，安排专门人员管理

济源市政府重视水库安全，建立起完整统一的水库监督、管理、维修、保护规章体系和有效的管理机制，并安排专门人员进行管理，以保障水库的安全运行。

3.2.2 加固大坝，防止坝坡滑动破坏

由于坝体由人工填筑坝料而成，坝坡不稳，渗漏严重，坝坡在重力和其他作用力作用下都有向下和向外移动的趋势，因此要进行滑坡的加固。首先要清理坝基及岸坡，清除和处理好对大坝安全会造成隐患的树根、洞穴、泉眼、滑坡体等。其次抛石固脚阻滑，稳住滑坡体，在稳住滑坡体的基础上及时处理滑坡裂缝。最后，放缓坝坡，下游坝坡堆石压载。

3.2.3 水库大坝迎水坡采用混凝土护坡

大坝迎水坡采用现浇混凝土护坡，自抛石压重平台内侧浆砌石防滑齿墙分层浇筑至坝顶，自下而上，待下部混凝土达到一定强度后方可继续上部施工。护坡横向及竖向分缝采用沥青木板嵌缝，沥青砂浆封口，要求横缝通直，竖缝交错。混凝土浇筑前应支立牢固，固定好伸缩缝木板，并在浇筑面上铺设塑料薄膜，以避免漏浆或浇筑好的混凝土板因水分过度流失而致表面出现细裂纹。垫层铺设应与护坡面层铺筑进度相应，随铺随护。土工布铺设时采用搭接方法施工，同时避免土工布折叠、打皱等，并保持平顺、松紧适度。

3.2.4 坝基和坝体的防渗

防渗采取混凝土防渗墙。防渗墙可以适应各种不同材料的坝体和复杂的地基水文和工程地质条件。处理坝体、坝基的整体防渗时，从坝顶建造防渗墙，直达基岩，墙的两端与岸坡防渗设施或岸边基岩相连接，墙的底部嵌入新鲜岩层或弱风化基岩内一定深度。处理坝基防渗时，其防渗墙上部与坝体的防渗体相连接，并深入一定的深度。

在混凝土防渗墙施工中，保证施工质量，尤其应注意两槽孔混凝土墙间连接问题，是保证防渗的关键，在连接部位，混凝土墙间连接紧密，不能有夹泥层，以防渗透破坏。

3.2.5 坝体加高

适当加高大坝，可以较大的增加调蓄能力，提高防洪标准。

一是坝顶加高。迎水面可以利用防浪墙直立加高，背水面上坡度加陡一些，与下游坡面相接。限于坝坡稳定的要求，加高部分有一定限制，不能加高过大，以免影响坝坡稳定。

二是大坝背水坡培厚加高。这一措施，比坡顶加高工程量要大，造价也高。但为了满足大坝坝坡稳定的要求，也只有采取这一措施。

3.2.6 水库淤积防治及处理

为了减少大沟河水库流域的产沙量，进行了流域治理，减少土壤被侵蚀的程度，具体措施有:增加林草植被、加强水土保持、改善农业技术和耕作措施等。对于水库内已有的泥沙淤积，采用了冲沙和疏浚的方法。因为小水库的大部分淤积泥沙靠近水坝，所以采用放空冲沙，使得泥沙在几周内被大量冲走。同时采用疏浚的方式将水底的泥沙移到水面并送到别的地方。疏浚清除出来的淤积物，有的可用于制造建材，节约成本。通过流域治理，使产沙量下降了90%。

4.结语

除险加固完成后，消除了大河沟水库的安全隐患，收到了社会效益、生态效益、经济效益等多重效益。首先体现在社会效益上，工程完成后，提高了水库的防洪标准，下游人民群众生命财产安全得到保证，农业稳产高产也得到了保证，社会效益巨大。其次，今后防汛不抢险，合理开发利用水库资源对工农业都会带来经济效益。最后，本次除险加固工程使周边环境得到了很大的改善，对区域生态环境改善产生了积极影响，并且给周边的人们提供了休闲的好场所。

水库的除险加固能取得上述成绩，主要得益于各级政府的重视、必要的资金投入、合理的应对措施、严格的施工管理和广大人民群众的积极参与。此次除险加固对于保障人民群众生命财产安全，有效减轻洪涝灾害损失，改善民生和维护社会稳定，实现经济社会可持续发展具有十分重要的作用。

2012-06-07