汤河水库溢洪道水毁原因分析与工程措施

吴斌 辽宁省汤河水库管理局

汤河水库溢洪道水毁原因分析与工程措施

吴斌 辽宁省汤河水库管理局

1 工程概况

汤河水库坝址位于辽阳市弓长岭区境内，太子河一大支流汤河干流上。是一座以防洪、工业和生活用水为主，兼顾灌溉、发电、养鱼等综合利用的国家大Ⅱ型水利枢纽工程。水库始建于1958年，为多年调节，按百年一遇洪水设计，可能最大洪水校核。坝址以上的控制流域面积为1228km2，流域多年平均降雨量771.2mm，多年平均径流量2.89亿m3。水库总库容7.07亿m3，调洪库容3.68亿m3，兴利库容3.59亿m3，多年调节水量2.15亿m3，是鞍山、辽阳两座城市生活和工业用水的主要来源。

汤河水库的工程规模为大⑵型水库，工程等别为Ⅱ等，主要建筑物等级为2级，按《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000）规定，水库永久性建筑物的洪水标准仍按100年一遇洪水设计、校核洪水标准采用10000年一遇洪水标准作为水库的校核洪水标准。水库设计洪水位111.57m，校核洪水位116.14m、防洪限制水位107.86m、正常高水位109.36m，死水位85.26m。

溢洪道位于水库大坝右岸的鞍形山谷内，其形式为河岸、开敞、正堰控制式溢洪道。历经兴建期、续建期、保坝加固期三个阶段，由进口段、控制段、泄槽段及尾渠段组成，设计最大泄洪流量为2713m3/s，是汤河水库主要的泄洪建筑物。2002年实施溢洪道应急工程，清除阻碍溢洪道下泄水流的土石方，加固防护堤。

2010年8月19日至22日间，汤河流域经历近15年来最大一场降雨过程，流域平均降雨量为173mm，最大降雨为汤河站的210mm，最小降雨为隆昌站的132.5mm。为防止水库上游农田受淹，按照省供水局调令指示，汤河水库于8月20日5:51，开启溢洪道双孔闸门泄洪，闸门开度为0.3m，之后经四次调节，闸门开度逐步加大，于20日15:12闸门开度增至1.05m，泄流量为194m3/s。受高速水流的淘涮影响，造成汤河水库溢洪道边墙基础及防洪堤基础被破坏。

2 溢洪道水毁原因分析

2.1 地质原因

溢洪道主要岩体为弓长岭花岗岩，其间有千枚岩、变粒岩等捕虏体，工程地质特性不同，风化不均，透水性各向异性，以强风化为主，局部全风化的非均质地质体。溢洪道进口段和陡坡段两侧山体较陡，岩石破碎，抗冲刷能力较差，节理裂隙发育，易产生滑坡或坍塌掉块，难以适大泄量的考验。

2.2 设计缺陷

由于资金等多方原因，溢洪道原设计未设消能防冲设施，在堰后只对陡槽段进行了衬砌，汤河水库管理局在溢洪道泄槽左岸先后两次修建了重力式钢筋混凝土边墙。在经历了1973、1975、1985、1986、1995、1996年六次泄流后已经不同程度被破坏。

2.3 超强度暴雨

2010年8月19日至22日间，汤河流域经历近15年来最大降雨过程，溢洪道总历时99小时的泄洪，对溢洪道尾渠段左岸边墙基础及其下游左岸防洪堤基础造成冲刷破坏。

2.4 下游的大量采砂致使河床降低，也是导致破坏的原因之一。

3 处理措施

为确保水库正常运行及供水安全，2011年3月开始实施溢洪道水毁修复工程，包括左岸边墙基础防护及左岸防洪堤基础防护两部分。按过水流量1008立方米每秒修建，建筑物级别为4级，防洪标准按20年一遇。

本次溢洪道防护工程分左岸边墙基础防护及左岸防洪堤基础防护两部分。

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3.1 溢洪道泄槽左岸边墙基础防护工程

泄槽段垂直于边墙基础方向1.0m、顺水流向100m的范围内，满槽灌C20混凝土、平均厚度为1.5m，将外露基础进行临时性防护，以保证明年安全度汛，加固范围0+328～0+428。防护标准为20年一遇洪水，泄量Q=1008m3/s。

3.2 尾渠左岸堤防基础防护

3.2.1 堤防基础防护

石笼采用2.5×2.0×0.5(长×宽×高)，石笼内石块摆实，控制孔隙率小于35%，粒径200mm以上石料不小于50%。防护长度为420m。加固范围0+518～0+938。

防护标准为20年一遇洪水。

3.2.2 管桥修复工程

在管桥原址重新修建一座简易管桥，长度80m，宽度7.2m，管桥两端高、中间低，形成弧形路面与西端防洪堤、东端松树沟沟口路顺势衔接；管桥上下游两侧砌筑浆砌石边墙，墙身宽度0.6m，高度1.3m，基础埋深1.2m，宽度0.8m；在主河道部位布设ф800承插涵管6排，桥身回填沙砾料，碾压夯实，面层铺筑C20混凝土桥面，厚度20cm。

3.2.3 清理疏浚河道工程

采用推土机、挖掘机，拆除溢洪道行洪期间修筑的块石丁坝以及开挖河床修筑的临时土堤，回填行洪冲刷河床形成的冲沟，平整疏浚河道，恢复河床比降至原0.44%比降。

4 施工质量控制

本工程质量评定全部合格，合格率100%。

本工程原材料及中间产品质量全部合格，其中混凝土试件质量达到合格等级，混凝土试件强度按5＞n≥2（共检测2组）进行统计分析，混凝土试块强度同时满足下列要求：

Rn≥1.15R标

Rmin≥0.95R标

即：R=25.5Mpa>1.15R标=23Mpa Rmin=25Mpa>0.95R标=19Mpa满足要求。

5 结语

5.1 溢洪道虽经重新修复，但因资金问题未做整体修复处理，目前也只能满足小流量的冲击， 如再遇到较大泄流量，还有可能面临毁坏的危险。

5.2 抓紧水库除险加固设计和施工，提高防洪标准。

5.3 加强工程管理。溢洪道虽经修复处理,但仍是个薄弱环节，应注意维修养护，使其在达到设计流量时，确保水库安全。

吴斌,性别.女.出生年月.1972年2月.籍贯.辽宁省开原市. 职称 工程师 单位：辽宁省汤河水库管理局 研究方向水利工程施工与管理。

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.07.032