滨州市北海水库蓄水安全评价

杨 萌，许尚杰，林 森

（1.山东省水利科学研究院，山东 济南 250014；2.鄄城县农村自来水服务中心，山东 鄄城 274600）

平原水库蓄水验收以前必须进行蓄水安全鉴定，这是平原水库建设工程蓄水验收的重要依据。本文以滨州市北海水库为例，总结了平原水库蓄水安全鉴定工作，为以后平原水库蓄水安全鉴定工作提供参考。

1 工程概况及工程建设形象评价

北海水库工程位于滨州市北海新区马山子镇蔡庄子村西，南靠张东公路，北至胡台沟，东邻小开河灌区输水渠。水库设计库底高程0.80 m（1956年黄海高程系，下同），设计蓄水位6.80 m，设计库容1 520万m3，死水位2.5 m，相应死库容390万m3，兴利库容1 130万m3。规划近期年调蓄水量3 235万m3，年可供水量2 920万m3；远期年调蓄水量5 789万m3，年可供水量5 475万m3；库区占地297.16 hm2。工程规模为中型平原水库，工程等别为III等，坝体及建筑物级别均为3级。

该工程进度已满足进行水库蓄水验收的要求，故依据《水利水电建设工程蓄水安全鉴定暂行办法》开展水库蓄水安全鉴定工作。

2 工程地质评价

北海水库在勘探深度内为第四系全新统冲积层，沉积物以粉质黏土、粉质壤土、粉质砂壤土及粉砂为主。库区场地地貌类型简单，地形平坦，交通方便，周围无影响工程稳定性的不良地质现象；地层结构较简单，土层分布连续，厚度较稳定，为均匀地基，不存在发生泥石流等危害厂房安全的地质灾害的可能性。

3 围坝及建筑物安全评价

3.1 围坝安全复核

1）坝顶高程复核。坝顶高程根据设计蓄水位及超高确定。超高由波浪爬高、风壅高度和安全加高3部分组成，按 《碾压式土石坝设计规范》（SL274—2001）中的有关公式计算，采用公式：

式中：ΔH为堤顶（防浪墙）超高，m；R为设计波浪爬高，m；e为设计风雍增水高度，m；A为安全加高，坝体级别为3级，取0.70 m。

北海水库设计坝顶超高为2.70m，安全鉴定计算值为2.52 m，小于设计值，满足规范要求。

2）围坝渗流复核。渗流计算采用二维流有限元法，根据理正渗流分析软件进行计算。坝体土层分区见图1。

稳定渗流期（水位6.8 m，下游无水）坝体浸润线见图2。

经复核北海水库围坝设计防渗满足规范要求。具体计算成果见表1。

3）围坝稳定复核。按照《平原水库工程设计规范》（DB37/1342—2009）的有关规定，水库坝体稳定计算包括施工完建期的迎水面、背水面坝坡

图1 土层分区示意图

图2 坝体浸润线图（稳定渗流，水位6.8 m）

表1 围坝渗流量计算成果表

稳定；稳定渗流期的迎水面、背水面坝坡稳定以及水库水位降落期的迎水面坝坡稳定。最终计算所得围坝抗滑稳定安全系数大于规范要求。具体计算成果见表2。

表2 稳定计算成果表

4）围坝沉降复核。围坝沉降量的计算分坝体沉降量计算和坝基沉降量计算两部分,从安全角度考虑，坝体沉降量的计算应选择地面高程低、坝高大的断面计算。北海水库安全鉴定计算坝顶预留超高为8.25 cm，实际坝顶预留超高为10 cm，设计坝顶预留超高满足规范要求。

3.2 建筑物安全复核

北海水库建筑物主要为入库泵站及泄水闸组成。入库泵站位于围坝设计桩号6+315处，为堤外式，主体包括引水闸、进水前池、泵室、出水池、穿坝方涵和入库闸，泵站结构为钢筋混凝土结构，其中进水闸、泵室和入库闸均采用钢筋混凝土灌注桩基础。泄水闸位于北海水库围坝桩号4+200处。闸室长5.0 m，闸孔净宽2.5 m，为2孔，中墩、边墩厚均为1.0 m，闸室段为钢筋混凝土结构，闸基采用钢架混凝土灌注桩基础。

建筑物稳定复核的工况与荷载情况选择施工完建期、正常运行期为均匀基本荷载组合工况，校核期为特殊工况。北海水库建筑物最大地基应力小于钢筋混凝土灌注桩的复合地基承载力，满足规范和设计要求。具体计算成果见表3。

表3 北海水库建筑物稳定计算成果表

3.3 鉴定结果

最终得到北海水库蓄水安全鉴定结论：1）北海水库工程外貌形象满足蓄水验收要求；2）北海水库库区及建筑物等地质情况满足设计要求；3）北海水库能够依据现有水文资料，合理规划下闸蓄水方案，水库蓄水运行后，汛期应加强上游水情测报，安排专人巡查，密切关注洪水水位，作好汛期应急准备工作，确保闸坝遭遇特大洪水时能够安全度汛；4）北海水库围坝及建筑物安全复核计算结果满足规范要求；5）围坝背水坡局部存在坝体正常沉陷引起的塌陷现象，为确保水库大坝安全运行，建议加强运行期间的巡视检查。

综上所述，北海水库工程设计施工技术可行、经济合理，同时对围坝渗流与稳定进行了计算复核；进库泵站、泄水闸的总体布局基本合理；设计的主要内容总体符合现行技术规范要求；已完成工程形象面貌符合蓄水要求；已完工程质量满足设计和规范要求；确定的蓄水方案基本可行；设置有泄水建筑物；围坝外侧设有排水沟，汛期水库周边地面径流经由排水沟下泄，可以保障汛期安全。因此，北海水库已具备蓄水工程条件。