论水库大坝除险加固设计

2016-10-20马少将安徽阜阳市水利规划设计院

珠江水运 2016年18期

关键词：坝坡溢洪道除险

◎ 马少将　安徽阜阳市水利规划设计院

论水库大坝除险加固设计

◎ 马少将安徽阜阳市水利规划设计院

水库大坝设计的时候存在多重作用，不但能够进行农业灌溉，也能够起到防洪挡水的作用，经过大量实践逐渐提升设计水库大坝的水平，并且形成先进的水库大坝，能够储备水源，为干旱提供保障，能够明显提升经济效益。

水库大坝除险加固设计

1.工程概述

定远县永康镇黄圩村境内的谷山水库，总容量为131.72万m3，兴利库容占据102.00万m3，属于一种小型水库，主要就是用来防洪和灌溉，存在2000亩的灌溉面积，实际灌溉面积也能够达到2000亩，保护2000亩水库下游耕地，为附近水泥厂和3000人口提供生活来源。大坝加固的基本情况：1962年夏季的时候因为没有溢洪道导致大坝被水毁，1963年冬季修复。1972年夏又出现水毁现象，1973年冬季修复。1991年发生特大洪水，以至于冲毁两侧土方和整个溢洪道，1991年冬季对其进行修复，溢洪道修改成原非常溢洪道，从原来94.m溢洪道顶高程变为95.23m，属于一种自然山体，没有进行护砌处理。1996年冬季加高靠山乡水库大坝培厚，并且修建1m厚的大坝迎水坡粘土斜墙；重新建设大坝护坡，存在86.6～98.8m的护坡高程，厚度为0.40m，没有应用碎石垫层；不断扩展溢洪道宽度，左岸设置合理的护坡，存在20m宽度、95.23m的高程，最大泄量为131.72m3/s，处理之后沿用至今。

2.水库大坝除险加固的重要性

当水中坝体受到水的冲击，如果长时间不能接触冲击影响，十分容易损坏建筑结构，随着水库应用市场的增加，会提升破坏力度，影响水坝的整体功能。水坝新建的时候应该对材料和设计进行严格控制，并且保障短时间中水坝不会存在质量问题，因此初期设计水坝的时候应该融入除险加固技术。有机结合初始设计方案和长时间应用坝体，来对水库大坝问题进行及时处理，以便于提升水利项目的使用寿命，构建更加牢靠的土体结构。

图1 基本计算成果

3.水库大坝除险加固设计

3.1设计依据

老谷山水库实际上是小型水库，为Ⅳ等级枢纽工程，次要建筑物是5级，主要建筑物是4级。依据30年一遇设计洪水标准设计工程，300年一遇校核洪水标准进行校核。依据20年一遇溢洪道防冲标准进行处理。

3.2大坝加固设计

3.2.1设计坝顶超高

设计过程中以及《碾压式土石坝设计规范》计算坝顶超高，公式基本为：

其中，坝顶超高Y，m；；最大风雍水面高度e，m；坝坡上最大波浪爬高R，m；安全加高A，依据工程情况为0.50m。如下图所示为基本计算成果。3.2.2计算大坝渗流

地层简化和断面的计算。结合年险情发生位置、坝高和地形，计算断面渗流的适合选取0+166典型剖面。

分析计算成果以后可以发现，大坝横剖面存在满足渗流规律的计算等势线分布情况。计算各土层渗透系数按的时候能够获得比较高渗流出逸点和坝内浸润线，水位核对过程中下游坝坡存在89.89m的出逸高程，高出地面大约4.89m；

根据渗流基本要素进行研究，对断面坝体与坝基接触面最大水平比降进行合理的计算，能够得到数值为0.169，相比较允许渗透比降低0.3，渗透稳定之后能够全面符合实际及需求。下游坝坡渗出段的存在0.386的最大出逸比降，依据以往的工作经验，存在0.44的允许出逸比降，具备允许范围内的出逸坡降，同时不会渗透破坏下游坡脚。上述四张图形为设计和核对以及正常情况下的水位，经过计算可以发现，具备满足实际情况的上、下游坝坡抗滑安全系数。

3.3工程管理

目前水库管理中没有健全的管理制度以及维修经费，如果出现异常情况，相关管理人员应该及时上报当地镇政府，积极组织人力、物力、财力进行抢修；为了能够有效提升管理水平，除险加固上述工程以后，不改变管理权属，定期培训水库管理人员的相关业务，构建管理运用的制度，在大坝北端设置主管机构。

3.4水库防汛与调度

第一，构建水库防汛责任机制，每年汛前都应该组织相关人员来仔细检查组水库，并且对检查结果进行及时上报，及时填写《小型水库汛前检查责任卡》，同时实际操作中全面贯彻和落实防汛抢险队伍的建设和执行防汛行政首长负责制。第二，县防汛抗旱指挥部发展中不断健全《老谷山水库防洪预案》，依据实际情况进行严格管理。第三，始终坚持24小时汛期值班制，对水位变化和天气进行进行密切关注，及时为上级部门提供检查的资料，以便于能够为进一步指挥区防汛抗旱工作提供依据，同时也应该及时做好值班记录。