瓦房店市小岭水库除险加固工程建设探究

苏艳宇

(辽宁省大伙房水库输水工程建设局，沈阳110166)

1 概 况

1.1 自然概况

小岭水库位于瓦房店市李官镇榆树房村，地理位置为E122°02'，N40°02'，该地区属温带季风性气候，四季分明，多年平均气温9.5 ℃，最高气温35 ℃，最低气温－27 ℃，冻土层平均厚度0.85 m，多年平均降水量570 mm，降雨多集中在7 ～9月份，多年平均水面蒸发量1 430 mm。多年平均风速4 m/s，最大风速25 m/s，多年平均最大风速14.4 m/s。小岭水库位于浮渡河支流，系第IV 水文分区，流域面积F= 0.7 km2，河道长 L = 0.882 km，河道比 降J=48.4‰。

1.2 工程概况

小岭水库是一座集防洪、灌溉于一体的小(2)型水库。该水库始建于1975年，坝址以上集雨面积0.7 km2，河道长0.882 km，最大库容为10.4 万m3。水库枢纽工程由拦河坝、溢洪道、输水洞三大建筑物构成。水库现坝顶平均高程10.5 m，坝长110 m，最大坝高10 m，坝顶宽3 m，大坝迎水坡比为1∶2.2，块石护坡，背水坡比为1∶2.0，草皮护坡，背水坡无贴坡排水，水库大坝为黏土心墙坝。溢洪道位于大坝左侧，型式为正槽开敞式，底高程8.0 m，净宽11．5 m，两侧无衬砌，末端无消能防冲设施。输水洞位于大坝的右侧，型式为坝下埋管，进口底高程为4.3 m，进出口之间坡度为1/100，洞长45.0 m，洞径为φ150，坝后阀门。水库建于“文化大革命”期间，属于“三无”水库，经过多年的运行已经是病险水库，亟待对水库进行除险加固。

2 大坝安全鉴定

2007年6月，由瓦房店市水利局组织专家组对《小岭水库大坝安全鉴定报告》进行审查，根据水利部《水库大坝安全鉴定办法》和《水库大坝安全评价导则》，从防洪能力、大坝结构、大坝渗流、输泄建筑物、运行管理5个方面进行安全评估。

评估结论如下:小岭水库属小(2)型水库，大坝防洪设计标准为10 a一遇、校核标准为50 a一遇。水库大坝上、下游坝坡较陡，达不到抗滑稳定要求;迎水坡护坡石块径较小，残缺不全，起不到护坡作用，下游无排水体;溢洪道两侧无衬砌，末端无消能防冲设施;大坝无管护设施，交通条件差。根据大坝安全分类标准，综合评定小岭水库大坝为三类坝。

专家组同时建议采取下列除险加固措施:对大坝进行削坡、培厚处理;翻修迎水坡护坡石，增加下游排水体;对溢洪道衬砌，并增加消能防冲设施;增设大坝管理房;新修水库防汛路、交通路1.0 km。

3 除险加固必要性

小岭水库的功能是以灌溉为主，兼有下游农田和村镇的防洪，水库下游涉及13.33 hm2，果树、6.67 hm2，旱田的灌溉用水以及供红砖厂用水1.5 万m3。由于春耕时节干旱少雨，旱情严重，对农作物生长影响极大，产量低且不稳定。加之大坝病害严重，水利工程未配套完善，目前仅能灌溉3.33 m2，水库的工程效益远远没有发挥出来。也给红砖厂的用水造成了很大困难。水库下游涉及到一个村屯，水库一旦失事，将直接威胁下游350 口人的生命财产安全。水库除险加固后，将消除工程隐患，可保证下游的灌溉用水和生产用水;同时将改善当地生态环境，为本地区的农业产业结构调整起到积极的促进作用，为农业产业升级，进一步优化品种结构，优化产业结构，优化区域布局，全面提高农业和农村经济整体素质和效益奠定了坚实的基础［1］。因此，大坝、溢洪道存在严重隐患，水库不仅不能够很好的发挥效益，反而时刻威胁下游人民的生命财产安全，所以水库除险加固迫在眉睫。

4 设计洪水计算

4.1 基本资料复核

流域内无水文站，按无资料地区降雨和径流查《辽宁省水资源》，设计洪水根据1998年《辽宁省中小河流(无资料地区)设计暴雨洪水计算方法》，采用集水面积＜300 km2的设计洪水计算方法。地形图为辽宁省测绘局出版的1∶10 000地形图。

4.2 设计洪水计算

流域内无水文站，按无资料地区降雨和径流查《辽宁省水资源》，设计洪水根据1998年《辽宁省中小河流(无资料地区)设计暴雨洪水计算方法》，采用集水面积小于300 平方公里的设计洪水计算方法进行设计洪水计算，成果见表1。

表1 设计洪水成果表

5 工程地质分析

5.1 区域地质

区域所在的地质单元属于华北地台胶辽古陆辽东台隆复州～大连台陷，地貌单元属于辽东半岛千山山脉西南延伸部分。岩性主要为长石石英砂岩。

5.2 库区与坝址地质

库区以丘陵及残丘及冲沟微地貌为特征。库区地层岩性以震旦系及第四纪地层为主，震旦系以长石石英砂岩地层为主，第四纪分布在丘间冲积～坡洪积谷地或坡地上，以粉质黏土混砾石层为主。

5.3 抗震设防

按《水工建筑抗震设计规范》(DL5073—2000)，《中国地震动区划图》(GB18306—2001)规定，坝区所在地区地震烈度为7 度，设计基本地震加速度为0.15 g，设计地震分组为第一组。

5.4 工程地质条件

库区内没有发现陡坡或危崖，没有滑塌及危石脱落现象，库区范围很小，沟谷较短，没有泥石流等不良地质作用的条件。

根据坝基钻探揭露的地层，自上而下描述如下:

1)第四纪地层(Q):黏土心墙，顶部砂壳厚度1.0 m。揭露层厚10.0 m。

2)长石砂岩:紫红色～暗红色，含砾，层状～中厚层状，属于震旦纪永宁组地层，分布在库区坝基及两坝肩部位。岩石层竖向描述如下:①强风化:岩石呈紫红～红褐色，岩心破碎状及短柱状，裂隙极发育，质软，层厚0.5 ～1.5 m;②中风化:紫色，岩心呈短柱及长柱状，层段岩层相对完整，裂隙面可见水锈或风化面，岩块新鲜，揭露厚度4.0 m;③微风化:紫色，岩芯长柱状，裂隙不发育，完整，少量裂隙面可见褐色铁猛质及蓝绿色热液绿泥石胶结物，揭露厚度5m。大坝基础开挖到弱风化岩，处理较好。

6 工程布置及建筑物

6.1 工程等别及设计标准

小岭水库最大库容为10.4 万m3。根据防洪标准(GB50201—94)中工程等别和级别划分，小岭水库工程等别为Ⅴ等，主要建筑物级别为5 级，次要建筑物级别为5 级，防洪标准执行SL252—2000，按10 a一遇洪水标准设计，50 a一遇洪水标准校核。

6.2 工程布置及主要建筑物

本次除险加固设计主要是大坝、溢洪道及附属建筑物。小岭水库坝顶平均高程10.5 m，坝长110 m，最大坝高10 m，坝顶宽3m，坝体防渗体为黏土心墙。溢洪道位于大坝左侧，型式为正槽开敞式，底高程8.0 m，净宽11．5 m，两侧无衬砌，末端无消能防冲设施。输水洞位于大坝右侧，型式为坝下埋管，进口底高程为4.3 m，总长45.0 m，内径为0.15 m混凝土圆管，采用坝后式闸阀放水灌溉兼泄洪。

7 环境保护设计分析

小岭水库的功能以灌溉为主，兼有下游农田和村屯防洪。库区周围植被及生态环境保护较差，属轻度水土流失区，本工程整治水土流失的有效措施是林草措施与工程措施相结合，根据实际情况，进行植树种草，并同水保措施相协调，搞好工程环境的绿化工作。此次除险加固施工，对区域生态影响甚微，水质不会受到影响。除险加固后，水库将正常发挥其应有的效益，促进当地农业和农村经济的发展，对社会效益、经济效益和环境效益都是十分有利的。

8 施工组织与工程管理

为了确保水库除险加固工程按期保质保量完成任务，要求成立以瓦市水利局为项目法人，通过招标选择专业施工队承担施工任务，由瓦市水利局工程管理科负责质量监督和技术指导工作，严格按着设计要求及水工规范进行施工和施工组织设计施工。

小岭水库由李官镇水利站管理，主要设施包给村里看护，工程调度运用在水利局防汛办指导进行工作，为了确保大坝安全，水库实行了严格详细的防洪调度，总的调度原则为:在汛期实行“以泄为主”，在非汛期实行限制水位下蓄水，汛期限制水位为8.0 m。

9 工程投资

工程总投资99.50 万元。其中建安工程费79.69 万元，机电设备及安装工程0.8 万元，临时工程费6.49 万元，独立费用12.53 万元。

10 结 语

小岭水库除险加固后，将消除工程隐患，可保证下游的灌溉用水和生产用水;同时将改善当地生态环境，为本地区的农业产业结构调整起到积极的促进作用，为农业产业升级，进一步优化品种结构，优化产业结构，优化区域布局，全面提高农业和农村经济整体素质和效益奠定了坚实的基础。因此，对小岭水库进行除险加固是十分迫切和必要的。

［1］洋广. 谈小型水库除险加固工程措施［J］. 广东科技，2007(12):54－55.