曲河水库除险加固的设计技术要点

2015-03-22丁新红

黑龙江水利科技 2015年3期

丁新红

(黑龙江省八五五农场水务局，黑龙江密山158327)

1 工程概况

曲河水库位于鸡东县向阳镇西南11 km穆棱河右岸的二级支流水曲柳河上，鸡密公路南侧，坝址坐标是E131°31′05″，N45°10′94″。坝址以上流域面积为32 km2。是一座以灌溉为主，兼顾防洪、养鱼的综合利用的小(1)型水库。

水曲柳河全长12 km，水库坝址以上属于山区，森林茂盛;坝址以下属于丘陵、平原，天然植被良好，水土流失较少，大部分土地已经开垦为耕地［1］。水库主体工程由土坝、溢洪道和输水洞3 部分组成。曲河水库设计灌溉水田180 hm2，实灌水田260 hm2，养鱼年产量5 000 kg。水库有效控制了山洪，防洪影响下游村屯 10 个，人口10 000 人，耕地1 333.33 hm2，并保护鸡密公路的防洪安全［2-3］。

2 水库存在问题

依据安全鉴定意见，土坝主要存在问题:

1)大坝现状根据国家《防洪标准》防洪标准低，该工程设计洪水标准为30 a一遇，校核洪水标准为300 a一遇，经复核，现坝顶高程没达到设计要求，防洪标准低［4］。

2)大坝下游边坡不稳定，坝基渗流不稳定，上游护坡在正常蓄水位附近破坏较严重。

3 水库规模及防洪标准的确定

曲河水库总库容为553.2×104m3，为一小(1)型水库，按照《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252—2000)规定，确定工程等别为Ⅳ等，主要建筑物级别为4 级，水库最大坝高超过15 m，按山丘区工程标准，考虑库容相对不大，其防洪标准取下限为30 a一遇洪水设计，300 a一遇洪水校核［5］。

4 主要特征水位的确定

4.1 死水位

曲河水库始建于1966 年，水库运行40 多年以来一直运用死水位183.00 m，相应死库容20×104m3。

根据本次水文分析成果，坝址以上年输沙量1 382 t，按来沙全部淤积在水库中，计算水库运行至今泥沙淤积库容为4.47×104m3;按水库再运行50 a考虑，泥沙淤积库容增加5.32×104m3，考虑水库淤积库容及连续枯水年的影响，不能保证水库养鱼要求［6］。

本次在保证现状灌溉水田面积266.67 hm2的基础上，提高死水位，本次死水位选定186.00 m。

4.2 正常蓄水位

根据水库大坝安全鉴定结论，水库现有坝顶高程不能满足防洪要求。为满足水库防洪要求，在本次兴利规模复核中，主要研究正常蓄水位对防洪的影响，通过方案比较对水库正常蓄水位进行复核确定［7］。

初步拟定2 个方案:

1)维持正常蓄水位不动，加高坝顶高程。

2)降低现状水库正常蓄水位，使水库基本维持现有坝顶高程，即局部加高坝顶高程［8］。

经过复核，降低水库正常蓄水位方案灌溉面积减少了26.67 hm2，投资减少227 万元，而且可以保证水库现状的水田灌溉面积，因此本次推荐降低正常蓄水位方案，即采用正常蓄水位190.67 m，相应库容378×104m3。

5 水库除险加固的主要工程措施及技术要点

5.1 大坝工程处理措施

土坝从右坝端起，0+000 ～0+160 为黏土心墙坝，0+160 ～0+616 为均质黏土坝。坝顶宽4 m，坝长616 m，坝顶高程为193.62 m，最大坝高15.48 m;心墙坝上游边坡1∶3.0，均质坝上游边坡1∶2.5，下游边坡均为1∶2.75;下游坝坡采用草皮护坡;均质坝段设贴坡排水;心墙坝及均质坝坡后均设排水减压沟［9］。

5.2 溢洪道工程处理措施

溢洪道除险加固设计的主要措施:对现有引渠段两侧边、底坡进行整修，开挖边坡上部含碎石低液限黏土及强风化岩石进行削坡加固处理，边坡比分别为:1∶1.25、1∶1.0;对原开挖基坑及陡坡段进行整修护砌，结合溢洪道岩性为强～中等风化岩石，并防止采用梯型断面引起的流速不均匀，增加消能难度等问题，泄槽两侧采用直立式悬臂式混凝土挡墙。

本工程节理面光滑倾向下游，倾角一般在20°左右，可能被冲坑切断而形成临空面，不宜采用挑流消能，故本工程采用底流消能。因泄槽段与原上坝路交叉，故此次设计做枕梁桥跨过陡坡衬砌段满足交通要求。