[关键词]水库；绩效；评价
中图分类号：TV697.3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）44-0332-01
1 工程除险加固前概况
1.1 水库大坝
王家湾水库位于庆阳市以东马莲河支流赵家川中游，距市区14km，控制流域面积142.13km2，坝体为粘土心墙坝，初建坝高32m，随着库容的淤积，先后加高3次，坝高43m，高程1235.3m，坝顶宽度5m，坝长289m，总库容2092m3，淤积库容992.6万 m3（2003年7月实测），属中型水库。迎水坡坡比为1：3，背水坡坡比由上到下依次为1：2、1：2.75，水库按50年一遇洪水设计，洪峰流量380m3/s，洪水总量537万m3。
1.2 泄洪洞
泄洪洞修建在坝体右侧，沿山体布设，开敞式泄流。洞径2.4m，长90m，泄量47 m3/s，洞出口陡坡段右侧墙部分冲毁严重，影响泄流。陡坡长222m，为浆砌石混凝土复式结构，总落差25.92m，比降为0.156和0.1。
1.3 输水洞
输水洞建在坝体中部，由竖井、洞身、陡坡三部分组成，竖井深14m，洞径1m；洞身段长90m，洞径1m，陡坡段长50m，泄量7 m3/s，落差16.67m，比降为，1：3，为浆砌石混凝土复式结构。
1.4 交通、通讯、电力等设施运行管理情况
王家湾水库距庆阳市14km，其中水库至塬面5km为山区泥土路面，在加固除险中改造为砂石路面，但经过这几年，路面石子所剩无几，路面基本变成原来的泥土路面，崎岖难行，阴雨天道路泥泞。水库配备的通讯设施、电力设施基本能满足水库运行要求。
2 洪水复核
2.1 设计洪水成果比较
随着水文系列的延长，计算方法及计算参数的变动，设计洪水成果也有所变化。
2.2 防洪标准
水库原设计按50年一遇洪水设计，500年一遇洪水校核，根据现行GB50201-94《防洪标准》，中型水库应按50年一遇洪水设计，1000年一遇洪水标准校核。
2.3 水库调洪演算
2.3.1库容淤积情况
水库原设计库容2092万 m3，对应水位1233.5m，坝顶高程1335.3m，经2003年7月实测，水库现平均淤积高程1224.0m，淤积库容为992.6万m3，目前有效库容仍保持在1099.4万m3。
2.3.2调洪演算
采用试算法对水库进行调洪演算，起调水位1224.0m，泄洪洞最大泄量47m3/s，输水洞最大泄量7 m3/s，经调洪演算校核水位为1237.3m，调洪库容需增大1748万m3，超过除险加固前坝高2m，防洪能力仅满足50年一遇洪水标准。2007年11月水利厅对水库大坝进行了安全鉴定，鉴定结果显示：王家湾水库原洪水设计标准偏低，坝体现状顶高程低，不能满足防洪要求，防洪安全总体评为C级。
3 水库存在的问题
根据水库调洪演算、现场检查和大坝安全鉴定，王家湾水库主要存在以下几方面的问题：
a、水库原设计防洪标准不足，防洪能力不能满足现行防洪规范要求；
b、泄洪洞陡坡下段右侧墙水毁变形严重，消力池右侧墙坍塌，陡坡混凝土地板气蚀剥落严重，存在安全隐患；
c、输水洞进口竖井周围混凝土护坦水毁，危机坝体安全；
d、大坝未配备安全及水文监测设施；
e、防汛道路标准低，不能满足抢险要求。
4、除险加固工程方案
根据水库安全鉴定存在的问题，庆阳市水务局委托黄河水利勘测规划设计研究院完成了除险加固初步设计，工程方案是：
4.1大坝加高培厚工程。从大坝上游加高1.6m，坝顶跨度达到7m，，坝顶新建1.1m高混凝土；
4.2新建溢洪道工程，新建溢洪道1座，由进口明渠段、溢流段、陡坡段、陡槽段、消力池和出口段组成，最大泄量600m3/s；
4.3泄洪洞改建工程。将原泄洪洞改建成输水洞，增建引水渠和钢筋混凝土淹没式进水口，对出口段的破损进行加固处理；
4.4封堵原输水洞，维修防汛公路；
4.5增设大坝变形、渗流观测设施。
5、 除险加固后水库工程基本情况
5.1除险加固工程完成情况
王家湾水库除险加固工程于2009年9月10日开工，2010年10月10日竣工。工程主要完成：
a、大坝加高培厚工程。从大坝上游加高1.6m，坝顶跨度达到7m，，坝顶新建1.1m高混凝土；
b、新建溢洪道工程，新建溢洪道1座，由进口明渠段、溢流段、陡坡段、陡槽段、消力池和出口段组成，最大泄量600m3/s；
c、泄洪洞改建工程。将原泄洪洞改建成输水洞，增建引水渠和钢筋混凝土淹没式进水口，对出口段的破损进行加固处理；
d、封堵原输水洞，维修防汛公路；
e、增设大坝变形、渗流观测设施。
5.2除险加固后水库库容变化情况
水库原设计库容2092万 m3，对应水位1233.5m，坝顶高程1335.3m，经2003年7月实测，水库现平均淤积高程1224.0m，淤积库容为992.6万m3，自2003年至今，水库最高水位仅在泄洪洞引水渠以下，未上至滩面。没有产生新的淤积，大坝加高后库容增至2680万m3，目前防洪库容仍保持在1453万m3。
5.3洪水复核情况
自2003年以来，王家湾水库未发生大的洪水，洪水位均低于溢洪道引水渠顶，洪水未上升到滩面，所以在水库滩面未形成永久性淤积，水库的防洪库容没有任何损失，在完成加固除险后水库新增库容后，因此水库的防洪能力满足50年一遇洪水设计，1000年一遇洪水标准校核要求。
6 工程效益
病险水库除险加固实施后，一方面消除了水库安全隐患，大大提高了水库防洪保安能力，另一方面由于水管体制改革的实施，管理责任主体明确、管护人员到位、管理经费基本保障，水库良性运行机制基本形成，水库综合效益得到了初步发挥。水库除险加固工程实施后，防洪能力由50年一遇洪水设计提高到1000年一遇洪水标准，提高了水库防洪能力，解除了大坝险情，恢复灌溉面积0.5万亩，新增灌溉面积0.3万亩，新增供水能力200万m3，为下游2.8万农村群众和宁县县城居民生命财产安全有了可靠保障，具有良好的经济和社会效益。
7 存在问题及建议
一是管理人员的文化素质及专业水平较低，制约水库管理水平的提高；二是水库除险加固已经结束，防洪库容和兴利库容增加，但是由于缺乏配套工程，水库应有的灌溉、供水效益没有得到充分发挥。
关键词:工程目的及任务 工程布置及规模 工程设计 技术问题 工程施工
1 工程目的及任务
永定河滞洪水库位于永定河卢沟桥枢纽以下永定河稻田及马厂河段内,距北京市市区约20km。水库的主要任务是防洪,控制永定河官厅山峡的洪水。
永定河官厅水库以下至三家店称官厅山峡,为多发性暴雨区,又系石质山区,坡陡流急,易产生较大洪水。永定河历史上发生的几次大洪水中,约90%产生于官厅山峡。至今官厅山峡洪水没有得到控制,对北京及下游地区的防洪安全构成严重威胁。
在永定河卢沟桥以下河道内修建滞洪水库,滞蓄官厅山峡洪水,可使永定河三家店以下北京市境内河道的防洪标准由五十年一遇提高到一百年一遇,一百年一遇洪水刘庄子口门不分洪,可在较大程度上减免长辛店地区及小清河分洪区的淹没损失,解决该地区42万人的防洪避险转移问题,并有利于河北省和天津市的防洪体系建设。
2 工程布置及规模
永定河滞洪水库工程等别定为二等,主要建筑物为2级,堤防为1级,设计洪水标准为一百年一遇,地震设防烈度为Ⅷ度。工程施工总工期三年。
别永定河滞洪水库位于卢沟桥以下永定河稻田及马厂河段内,通过开挖其右侧滩地,并沿永定河右治导线修建水库左堤而形成滞洪水库,水库左堤外的永定河主河道保留行洪。该工程包括“两库、四堤、四闸、一河”,其布置详见工程平面示意图。
“两库”为新建的稻田水库和马厂水库,其中稻田水库最大滞洪库容3008万m3;马厂水库最大滞洪库容1381万m3;连同已建的大宁水库3661万m3,总滞洪库容达8000万m3。
“四堤”为新建的滞洪水库左堤和横堤、加高培厚永定河右堤和加宽永定河左堤,水库堤防总长为36.9km。
“四闸”即新建的滞洪水库进水闸、连通闸和退水闸以及扩建小清河分洪闸。进水闸位于大宁水库左侧南端与稻田水库的连接处,共6孔,每孔净宽10m,控泄流量2429m3/s。连通闸位于京良公路永立桥右侧,稻田水库与马厂水库连接处,共5孔,每孔净宽12m,控泄流量1098m3/s。退水闸位于黄良铁路桥以上500m,马厂水库的尾端,共8孔,每孔净宽7m,控泄流量400m3/s。小清河分洪闸泄量由现状2760 m3/s增加到3730 m3/s,为确保泄洪畅通,需在小清河分洪闸右侧按原闸规模扩建4孔,每孔净宽12m。
“一河”为1.5km长的小清河整治工程,即对小清河分洪闸下至大宁水库入库跌水段河道进行疏挖和部分展宽,打开京广铁路桥右侧被淤堵的2孔,并对京广铁路桥、老京周公路桥和新京周公路桥的基础进行防护。
3 工程设计中遇到和解决的几个主要技术问题
工程设计由水利部天津水利水电勘测设计研究院和北京市水利规划设计研究院共同完成。在设计过程中遇到和解决的技术问题很多,现仅就几个主要问题简述如下:
① 华北地区最长的细砂堤防
滞洪水库左堤长10.2km,其左侧为永定河行洪河道,右侧为滞洪库区,为两水夹一堤,其安全与否,对整个工程以及永定河左堤的安全至关重要。根据本工程的实际情况,筑堤材料均取自库区土方开挖,而库区土方开挖料完全是细砂和极细砂。据堤防规范,细砂和极细砂不宜用做筑堤土料,而在如此长且又十分重要的堤防采用细砂填筑,在国内也不多见。为解决这一技术难题,查阅了全国有关细砂筑堤资料,特别研究了松花江砂堤在1999年洪水中出现的问题,并请有关专家进行技术指导,研究细砂筑堤要解决的地基液化、渗透稳定、堤身渗漏、堤坡稳定和堤坡抗冲等诸多技术问题,结合滞洪水库的运用和大量弃土的特点,分别采取了加大断面、放缓堤坡、加强护砌等措施来保证堤防安全,并根据滞洪水库左堤的实际运用情况,经计算和分析研究,最终取消了原设计的堤身防渗墙,从而节省了大量工程投资。
② 退水闸地基处理
根据工程地质评价,滞洪水库退水闸的基础位于细砂层上,局部地基承载力不满足设计要求,并且细砂层地基在饱水情况下,遇Ⅷ度地震将发生液化,这是在滞洪水库工程设计中遇到的又一重要技术问题。根据闸的工程布置以及细砂层的分布情况,基础下的细砂层太厚,不宜单纯采用换基的方法,经研究比较,采用换基和混凝土防渗墙围封相结合的措施加以解决。经过深入的调查研究,防渗墙拟采用300毫米厚的混凝土薄墙。
③ 连通闸地基处理
a. 闸室基础处理
滞洪水库连通闸的基础也存在退水闸的问题,闸室基础位于细砂层上,地基在饱水情况下,遇Ⅷ度地震将发生液化,考虑到细砂层较薄,采用全部挖除、换填砂砾料的方法,使整个闸室坐落在中砂层上。
b. 翼墙基础处理
上下游翼墙与两岸护坡的为斜坡式连接型式,为减少上下游翼墙的开挖和回填量、提高地基承载力、解决地震液化问题,翼墙基础下布设碎石振冲桩,桩径600mm,间排距2.0m,梅花形布置,桩底高程坐落在地质建议的中砂层上。
④ 退水闸不均匀沉降分析及处理措施
退水闸主体完工,控制楼施工前,铺盖、闸室、消力池、护坦底板发现裂缝,左右边墩发生倾斜,为此,建设单位先后组织了四次专题会议,也邀请了有关专家和单位进行了分析和研究,认为底板裂缝及闸墩倾斜主要是由不均匀沉降引起的,引发和影响不均沉降的因素较多,一是与砂土的不均匀性和地基受力的不均匀性有关,二是与砂基地下水位聚降、墙后回填土的施工方法和顺序及碾压速率有关。
根据沉降观测资料分析,退水闸的最大沉降量及相邻板块之间的沉降差均在《水闸设计规范》规定的范围之内,不会导致止水的破坏,也不会影响闸门的正常运用,但考虑到闸墩的美观,应进行处理,同时原设计的控制楼紧靠边墩及翼墙,其自重及其上的设备还会在边墩、翼墙上产生附加应力,还会导致边墩外的地基下沉,如沉降过多,势必加大边墩外倾,以致造成不良后果。
经研究采用控制楼外移方案。结合440m2退水闸小院报批遇到的设计院在京注册难题,取消管理小院,将原来控制楼和小院共1000余m2的面积,设计成二层小楼,布置在闸室右侧距边墩15m之外,以作为控制室和管理房之用;维持闸室左侧楼梯间不变。在二层管理小楼和启闭机房之间,设计为透明的封闭走廊,走廊立面做好装饰设计,以达到美观和把管理房与启闭机房连为一体的效果。此方案有两大好处:其一是避免了退水闸小院规划批准的难题,其二避免了在边墩和翼墙外近距离再增加荷载,导致地基加剧沉降的问题。
对退水闸不均匀沉降引发的裂缝进行化学灌浆处理,材料为改性环氧树脂;裂缝表面用TK砂浆封堵抹平。
⑤ 连通闸后浇带设计
连通闸两岸连接京良公路,双向四车道,路面净宽15m,由此布置要求闸室顺水流向长度较大,已达29.7m,为防止不均匀沉降、温度等原因引起闸底板及闸墩出现裂缝,在桩号0+10.00处设置宽1.2m的后浇带,后浇带上下游闸底板及闸墩分别施工,预留插筋,待上下游闸底板及闸墩沉降等变形基本稳定后,再进行后浇带的回填。工程竣工后经检查未发现裂缝。
⑥ 特殊的消能防冲设计
本工程进水闸、连通闸和退水闸均位于滞洪水库大堤上,进水闸和连通闸下游为库区,退水闸下游为永定河滩地,这三座闸有一个共同的水力学问题就是水流过闸后漫流进入库区或滩地,在地面上形成的水深极浅,其消能计算不同于一般的河道水闸。结合工程优化布置,经过反复计算和分析研究,最终寻求到适合本工程条件的消能计算方法,得出合理的消能工的规模尺寸,经水工模型试验验证,其消能布置是合理的。在水闸防冲设计中,根据闸下细砂抗冲流速低的特点,为防止防冲槽内细砂和抛石流失而导致海漫工程的淘刷破坏,在海漫末端设置了混凝土防冲墙以策安全。
另外,在滞洪水库设计过程中,重视科学试验研究工作,注重设计与科学试验的密切结合。堤防设计采用的土料压实干容重、相对密度等物理力学指标,均进行了室内试验和现场碾压试验;此外,为论证本工程建成后对永定河河势的影响以及永定河洪水对水库左堤的影响,退水闸泄流对永定河左堤、下游铁路桥及河道的影响等诸多问题,均进行了水工模型试验,并根据模型试验结果,对设计进行了修改和补充。
⑦ 模袋混凝土护坡新技术应用
1车辆段特点与总平面设计
1•1车辆段用地特点在昆明地铁首期工程南端第一个车站广电大学站附近,月马路以东、前元路以南、广电大学以西的地块范围内,设置大梨园车辆段,用地面积约19hm2.段址范围内局部为坡洪积地貌,中间为剥蚀残丘.地势起伏较大,高程由1926•5m~1948m,车辆段南端为山地、中部为突起的小山包、北端有乡村道路及排水渠道、其他地段均为低洼农用地.段址范围内无居民住房,仅有部分菜地、用于试验的温棚及一个制砖场.大梨园车辆段内设有用于车辆运用检修的联合车库、运用库、周月检库、洗车库、镟轮库.还设有综合维修相关的综合维修中心、物资总库、机加工中心及临时控制中心等设施.房屋面积共约70000m2.
1•2车辆段总平面设计总平面布置的思路如下:[2]1)结合车辆段址地形地貌和周围环境,确保修车质量和生产安全,满足维修工艺要求的前提下,提高作业效率,改善劳动条件,节省工程投资.2)总平面的布置以车辆运用维修为主体,统筹考虑综合维修中心、物资总库等各设施的工作性质和功能要求,按照有利于车辆运用维修、确保安全、方便管理、方便生活的原则合理布置,力求工艺顺畅、作业方便.3)功能分区明确、交通顺畅、布局紧凑、用地节省、服务设施完善、环境适宜、整齐美观.4)车辆段的站场股道应满足配属车辆的运用维修数量要求,长度满足整列车自由进出,并按不同工艺要求合理布置轨道间距.5)房屋建筑、设备与设施的布置,应根据作业要求,结合地形地貌、地质、水文及气象条件,充分考虑消防、环境保护、城市规划等方面的要求.6)车辆段内设有汽车运输及消防道路,并有不少于两个与外界道路相连通的出入口.
1•3总平面布置方案车辆段平面由东向西依次布置.工程车库、月检库、列车停放及列检库,联合车库与运用库呈纵列式倒装布置;洗车线、不落轮镟修线设置为往复式,并与入段线平行布置.清洗和镟轮后的列车经过牵出线直接进入库内停放,工程车库设置于月检库东侧,直接与出入段线相接,方便工程车直接上线.试车线设置于车辆段最西侧,有效长1050m.段内设有环形道路,并设置两处通段出入口,均与规划道路相接,满足消防和运输要求.车辆段总平面布置见图1.
2车辆段竖向设计
2•1竖向设计的概念车辆段竖向设计是对车辆段用地范围的自然地形及车辆运用维修区、办公生活区内各建、构筑物进行垂直方向的高程(标高)设计,既要满足使用要求,又要满足经济、安全和景观等方面要求.竖向设计作为车辆段总图设计的一个重要环节,应与总平面布置同时考虑,配合进行.
2•2竖向设计的基本任务1)选择车辆段各建筑物的竖向布置形式,进行车辆段场坪的竖向设计.2)确定各建筑物室内外地坪标高,车辆段内关键部位(如站场轨道)的标高,车辆运用与检修场地的标高,车辆段内道路标高和坡度.3)组织安排车辆段站场排水系统,保证场区内排水通畅.4)确定车辆段用地范围的土石方工程,计算土石方填、挖方量,使土石方总量最小.5)计算分析地基处理工程量大小和安全性,确保安全的同时,使地基处理工程量最小.
2•3竖向设计的原则1)满足车辆段的功能布置要求.要按照建、构筑物使用功能要求,结合总平面布置方案,合理安排其位置,使建、构筑物之间联系方便、简捷、通畅,满足消防、景观及生态环境的要求.2)充分利用自然地形.充分利用自然地形地貌,减少土石方和各种工程构筑物的工程量,力求填、挖方接衡,运距最短,从而降低工程造价.同时也要满足各项技术规程、规范要求,符合工艺流程要求,保证工程建设与运营期间的稳定和安全.3)解决场坪排水问题.车辆段场坪内应有完整、有效的雨水排放系统,保证场坪内雨水能快速排除,且与周边现有或规划的排水设施标高相适应.4)满足工程建设与使用的地质、水文等要求.竖向设计要以安全为原则,充分考虑地形、地质和水文的影响,避免不良地质构造的不利影响,采取适当的防治措施.
2•4竖向设计之重点问题分析1)竖向设计与总平面设计.车辆段总平面布置就是根据车辆运用维修工艺要求,综合利用环境条件,合理确定车辆段内所有运用维修库房、辅助生产库房、办公生活设施、运输道路、综合管线、绿化和景观等设施的平面位置.当车辆段用地范围内地形平坦时,竖向设计比较单一,基本上均采用平坡式布置,总平面布置较为灵活,受竖向设计的制约有限.在地形高差较大的场地建车辆段,竖向设计应结合地形、地势及地质等自然条件,采取台阶式布置.此时,总平面设计就要考虑竖向设计因素,并根据所建车辆段的规模、运用维修库房组成及工艺要求等具体情况,进行综合考虑研究确定[3].2)竖向设计与土石方工程.竖向设计应当力求减少土石方,降低土石方工程投资.在设计中充分分析车辆段用地地形图及地质条件,并做好土方平衡设计.车辆段场坪最佳设计标高的确定,直接关系到场地平整土方工程量的多少及所确定的建、构筑物、轨道、道路竖向布置标高合理与否.在满足用地范围内百年洪水位要求的条件下,必须通过土石方计算确定,并反复调整、优化,以最终确定场地设计标高,达到节省土方量,方便施工,降低工程投资的效果.3)竖向设计与段内道路.段内道路标高的连接,应有较好的技术条件,车辆段出入口道路路面标高,宜高于段外道路路面标高,连接平顺.当段内场坪标高高差较大时,段内运输通道及消防通道满足道路运输设计规范要求.4)竖向设计与场坪排水及防洪.车辆段竖向设计应充分考虑场坪排水及防洪要求,合理划分车辆段内场坪汇水区域和设置排水系统,使场区内地表水以最快最短路径排出.
3竖向设计因由与优化
3•1车辆段原场坪设计在满足百年一遇洪水位设计标高的前提下,结合周边道路规划,车辆段场坪设计标高定为1935m.根据段址内实际地形条件,在尽可能实现土石方填挖平衡的原则下,将车辆段用地范围按1935m的设计标高进行填挖处理.车辆段内所有建筑物均处在同一地坪标高,出入段线、牵出线及试车线采用路基形式,段内道路平整.但填方高度8m左右的地段约占车辆段用地30%,高填方地段大大增加了土石方量,同时,加大了地基加固难度和费用,地基沉降处理更难满足工程进度要求.
3•2竖向设计因由大梨园车辆段段址内地形起伏较大,标高从1926•5~1948m变化,最低标高主要集中在车辆段出入段线附近及试车线北端.根据车辆段总平面布置,低标高地段主要布置有车辆段综合办公楼、机加工中心、职工活动区等,这类建筑物均无站场轨道接入,在满通运输、防洪及排水要求的前提下,对场坪标高没有特别要求.根据当地洪水位计算要求,车辆段场坪设计标高定为1935m.由于段址内地形标高为1926•5m的地块约占30%,如采用统一场坪设计标高,30%的地块内将有近9m高的填方工程,但段址内挖方地段部分土质不能满足以挖做填的要求,填方用料需进行远程调配,将导致巨大的土方量及地基加固工程量,大大增加工程投资.同时,地基加固的沉降要求及安全性,特别是进度方面,难以满足本工程工期要求.通过优化场坪竖向设计,使车辆段总图布局与地形密切配合,把不受标高限制的部分建筑物尽可能按原地形标高布置,在满足生产运营的前提下,做出的车辆段总图设计节省工程投资.
关键词：山塘水库 管理 探析
一、工程设施方面
山塘水库的主要任务是防洪、灌溉、供水、发电。其主要水工建筑物有挡水坝、溢洪道、放水涵（闸）管和灌溉渠道等，然而，建设时因受各方面的条件限制，工程设计标准较低，有些甚至没有进行设计，而且大部分以群众运动方式修建，经过几十年的运行使用，工程设施普遍存在老化和损坏，严重影响工程的安全运行和经济效益的发挥，威胁着水库下游人民群众的生命和财产的安全。
进库道路。小型水库多建于山区，远离交通干线，建库时的进库道路多是不上等级、路面狭窄、坑洼不平、弯多坡陡的临时道路。经过几十年的使用，一些水库原有道路已不能通车，即使能通车，遇到下雨也是路面泥泞，边坡塌方，车辆无法通行。容易贻误抢险时间，将产生严重后果。
放水涵管。分为斜涵管（或放水闸）和平涵管。涵管一般为方形浆砌体结构，经过几十年的运行使用，大部分涵管都漏水严重，渗漏水不断带走或冲刷孔洞周围的坝体土质，造成坝体有空洞，最后形成坝体塌方。
溢洪道。一般为开敞式宽顶堰溢洪道，在原山坡开挖而成。经长期的运行使用，有些两侧没有导墙、底板没衬砌的溢洪道，大部分均被破坏；而有导墙和底板的也被冲刷损坏。另外，溢洪道宽度不够宽，设计泄洪流量小，溢洪道堰顶高程与坝顶高程的高差偏小，遇到特大暴雨时，水库最高水位几乎接近坝顶。
挡水坝。一般是均质粘土坝，标准较低，一些小型水库没有进行设计就进行施工，工程设施建筑物没有达到相应的级别标准。如挡水坝高度或坝顶宽度不够，坝的坡度过程，坝坡稳定安全系数低。相当一部分挡水坝的坝基清基不彻底，缺少反滤层，坝基渗漏较大。坝体与两岸的山坡交接处，没有排水沟，山坡集水冲刷坝体。坝的上游坡面没有块石或混凝土块护坡，受水库风浪冲刷。
渠道。大部分是沿地形开挖而成，多为自流灌溉农田。渠道普遍没有进行防渗处理，渠道渗漏水量大，加上农田灌溉用水多采取漫灌、串灌、渠道间歇供水，边坡塌方沉陷较多，使渠道淤塞严重，渠道水有效利用系数低。
二、工程管理方面
市场经济的发展，农村体制与经济体系发生了根本变化，水利工程管理单位职能也发生了变化。用水对象由原来的农村集体单位变成了个体农户，水库运行管理维护费用要靠收水费来维持。要向习惯于无偿供水的农户收取水费和派工维护工程变得非常困难，加之水库管理体制不顺管理混乱，个别水库无人管护，一些水库设施遭受人为破坏严重，难以发挥水库工程应有的工程效益。
山塘水库是在计划经济时期建设的，在观念上没有把水当作商品，而是无偿提供用水服务，不收取水费，水库的运行管理费用由地方政府负责解决。
近几年来，各级政府和有关部门，非常重视水利工作，加大了水利基础设施的投资力度。作为水利工程的管理单位，要利用这难得的机遇，主动争取各级有关部门支持，多方筹集资金，对病险水库进行除险加固。同时，要促使全社会关注水利工作，加快自身管理单位的经营管理制度改革，发展多种经济，增强经济实力，适应社会主义市场经济的发展需要，逐步解决水利工程管理存在的问题。
三、工程措施
完善水库对外的道路。水库对外交通道路和通讯设备，是抢险工作的根本保证。它能使抢险物资和人员迅速送达水库，避免出现重大的灾害事故。水管单位要会同交通部门把水库与公路干线连接的道路，列入当地的交通公路网进行修通。
对病险水库的大坝进行除险加固。对坝高不够，坝顶宽偏小的小型水库，要根据水库工程级别，重新进行水文计算，复核设计洪水，确定坝顶高程和坝顶宽。对于坝坡要按规范规定和坝坡稳定计算，确定坝的坡度及护坡结构。对土坝要进行坝体抗滑稳定分析复核，注意检查不均匀沉陷和裂缝出现。对于坝基渗漏大、坝体填土质量差的水库，要进行坝基防渗灌浆和坝体固结灌浆处理。
渠道防渗。为减少水量损失、提高渠道水利用系数、缩短放水时间及节约水量来确保灌区用水。必须对渠道进行防渗处理，其经费可以通过政府、水管单位投资和灌区受益农户投工投劳来筹集。
改造放水涵（管）洞。放水斜涵（闸）管和平涵管漏水的，根据各水库工程的特点，采用相应的处理方案，进行防漏防渗加固，漏水严重的应进行封墙后另外开凿放水隧洞。
确保溢洪道泄洪。溢洪道欠宽的，要按校核洪水的最大泄洪流量，确定溢洪道宽度和最大过水深度，以此来确定溢洪道宽度。溢洪道未衬砌的，要进行衬砌，保证溢洪道安全泄洪，以保大坝的安全。
四、非工程措施
发展多种经营 ：适合发展种植、养殖业的山塘水库，要发展种植经济果树、速生丰产树林、经济竹林等。同时，利用水库进行养鱼、养鸭、养鹅，水库区周边可养鸡、养猪。以种植业促进养殖业的发展，反过来养殖业又促进种植业的发展。通过发展经济，增强水管单位的经济实力和市场竞争力，进一步改善工作环境，提高水管人员的待遇，稳定水管人员的队伍，做好水库工程管理工作。
加大宣传力度，提高依法治水的能力：要加大宣传《中华人民共和国水法》，宣传水利是农业的命脉，是社会经济发展的基础；同时，水也是商品，要有价使用，要增强全社会节水意识，保护水资源。根据国家有关政策规定，按用水量对用水户征收相应的水费，共同管好水，用好水。
实行一水多用： 根据山塘水库的条件和特点，因地制宜地发展适合市场需要的产业，水库不能单一依赖农业灌溉用水收费来维持，要利用自身的优势，一般有条件的可建设乡（镇）供水项目，解决乡（镇）居民生活和工业用水，也可利用水库或渠道的水头落差进行引水发电，建设相应规模的小水电站，与当地电网并网供电。
落实责任，加强巡查： 进一步明确了山塘水库管理责任，小（二）型水库由水行政主管单位管理，防汛责任人由所属乡（镇）的乡（镇）长和各水库电站的负责人共同承担。小（三）型水库和山塘由所在行政村管理，防汛责任人由所在行政村的村主任承担。
关键词：水库 排洪 方案 设计
1工程概况
（1）水库情况:大山陂水库位于坪山新区坪山河中游，大山陂水库原功能主要为农田灌概，现已逐渐转变为坪山镇的工业及居民提供用水。水库集雨面积1.25km2，坝址以上主河流长1.5km，平均主河流坡度0.01，正常库容：378万m3，总库容为473.99万m3，属于小型水库，IV等工程。 洪水设计标准：100年一遇设计，1000年一遇校核。
矿山水库位于大山陂水库上游，主要功能是城市供水，平时供水由坝下输水涵排入大山陂水库再向下游供水，洪水期下泄洪水则直接排入大山陂水库，再通过大山陂排洪渠排入赤坳水。矿山水库集雨面积 5km2，坝址以上主河流长3.3km，平均主河流坡度0.25%，正常库容：96万m3，总库容为 162.046 万m3，属于小型水库，IV等工程。洪水设计标准：100年一遇设计，1000年一遇校核。
两水库目前均列入深圳市第一批小型水库除险加固工程，目前正在施工，预计2010年4月30号完成。
(2)雨量资料：本次暴雨资料采用2003年广东省水文总站编制的《广东省暴雨径流查算图表》和《广东省水文图集》的参数进行计算。
(3)地理参数：根据修测1：1000地形图量测而得。排洪渠区间集雨面积为0.81km2。
2 工程方案比选
2.1 排洪渠现状
目前排洪渠为天然土沟，区域地面高程约在53~47m之间，河道断面相对狭小，宽约2~4m，深约1~3m，河道两岸杂草丛生，渠道淤积严重。位于大鹏支线管道转弯处有一条天然小渠汇入排洪渠内，该小渠主要是排泄南面山体及渠道沿岸附近地面雨水。据了解，大山陂水库溢洪期间，洪水均漫出堤顶。
目前，基地内部分区域以在施工中，受其影响，局部断面进一步收缩、河床抬高；河道排水能力进一步降低，为保证区域防洪安全，排洪渠迫切需要尽快整治。
2.2 相关规划
⑴道路规划：区域内西面有规划德马峦山北路、东南面是规划的南通道，东面现状宽约120m,江岭路也拟扩建，规划路面高程为47.6m。但道路的建设目前均未列入建设议程。
图2-2 规划道路与拟建排洪渠平面图
⑵相关水力边界条件：根据《深圳市防洪（潮）规划报告（修编）》（2002～2020年），赤坳水的设防标准为50年一遇；汇入口处的河底高程河底为42.84m，水面线为46.18m。
2.3 方案比选原则
――线路布置上应满足规划要求；尽可能长远结合；
――河道和管线统一考虑，尽量利用已有设施，经济合理。
2.4 平面布置方案比选
线路走向：从现状地形条件来看，拟建排洪渠位于大山陂水库溢洪道出口，北面区域内为比亚迪汽车基地扩产用地范围，南面为山丘及山体，地面高程相对较高，西面为大山陂水库地面高程约54m，东面有赤坳河，河底高程在42.5~42.8。从地形图上看，为满足用地条件后的排洪渠改线，仅能布置临近红线外侧，无其他方案可选，改造后河道先沿西南走向布置后再折向东北方向。
西南侧河段布置在基地用地红线与高压铁搭之间，结合结合供水管线改造，从地形、工程量、施工难度等方面综合比选：
平面布置方案一：供水管线在河道起始处即穿过河底后，紧邻河道右岸布置；该方案河道长约1021m，供水管线改造长度约654m，
优点：河道与水库溢洪道出口偏差较小，河道略短；改造后的管线均位于河道右岸，便于管理。
缺点：河道右岸地势高于左岸，管线及其检修道路布置在该侧将增加土方量；同时该侧为高压走廊，开挖时临近高压铁塔，可能存在支护要求。
平面布置方案二：即供水管线布置在河道左岸，供水管线在西南与东北转角处穿越河床与原管线相衔接。该方案河道长约1021m，供水管线长度约625m。
相比方案一，供水管线略短的同时，水头损失也较小，而且由于河道左岸地势较低，开挖及回填的土方量也相对较少，同时，避免了对高压铁塔的影响，总体而言，优势明显，因此，作为推荐方案。
3 工程设计
3.1 平面布置
排洪河起自溢洪道消力池下游185.25m处后，沿比亚迪基地红线外侧布置，先沿西南侧布置，在马峦新村小沟渠汇入口处折向东北，穿过江岭路后汇入赤坳河，改造河段长约1021m，该汇入口上移了120m。
河道中心轴线坐标点详见平面布置图。
3.2 纵断面设计
起点溢洪道消力池出口处桩号0+000河底设计高程：50.95m
终点：赤坳河口河底规划高程为42.84m，现状河底高程为：42.3m；受限于江岭路高程，规划排洪河汇入口处采用43m。
综合考虑河道位置地面高程，从减缓洪水流速减少冲刷及土方平衡角度分析，在地形变化角度河道沿线拟设置跌水2个，各为0.5m，河道纵坡分为三段：
桩号0+000.00~0+465.34段,设计纵坡0.059%,0+465.34处设有跌水高0.5m；
桩号465.34~1+054.61段,设计纵坡0.061%，1+054.61处设有跌水，高0.5m；
桩号1+054.61~1+159.01段为过路箱涵段，设计纵坡为0.07%。
3.3 横断面设计
根据建设单位要求，本阶段的河道断面设计在满足防洪和基地用地情况下，考虑今后河道可能的改造的用地要求，考虑了河道内及堤顶绿化用地要求，并尽量减少造价。故横断面型式主要比选了梯形断面、矩形断面及复式断面三种，为降低造价，则应以梯形断面采用护坡形式的河道为主，而为减少占地，则只能采用造价较贵的矩形断面、圬工结构的岸墙为主，综合分析，本河道的型式如下
⑴存在用地条件限制的，有两种：
一是，桩号0+137.50~0+465.34段沿西南端布置的河段，河道左岸为用地红线及拟改造供水管线，右岸有高压铁塔，但之间空间达40m，有一定的空间，因此，采用一侧梯形断面、一侧直立的复式断面结构。河道底宽6.5m，右岸为1:1.5边坡，左岸为直立岸墙。
二是，桩号0+465.34~ 1+089.01段沿东北端布置的河段，布置在基地红线和已建供水管线，之间距离仅为20m，因此河道以矩形断面为主；河道底宽7.5m。
⑵桩号1+089.01~ 1+113.01段为过江岭路段，长24m区域由于交通需要，采用箱涵结构形式，考虑路下覆土穿管要求，箱涵采用2孔，净宽3.5m，净高4m。净空要求按15%水位控制。
⑶桩号1+113.01~ 1+159.01段，没有用地条件限制的，且周边没有管线及牵涉房屋拆迁的，以梯形断面为主，主要是布置在江岭路出口河段，。河道底宽7.4m，边坡1：1.25。
⑷堤顶高程设计：按规范超高要求确定，由于河道小，不考虑风浪爬高，只考虑安全超高，堤顶超高按0.5m控制，若现状地面高程较高，则按现状地面高程考虑。
断面结构尺寸是根据明渠均匀流水力计算公式，并根据汇入口处的同频率赤坳河水位自下游往上游推算水面线确定，河道的糙率采用0.03，水面线计算结果如下表：
表4-1河道水面线计算成果一览表 单位：m
3.4 结构设计
⑴直立岸墙：采用重力式结构，C20埋石砼（埋石量30%），设计按岸侧荷载10KN/m2设计，地基承载力要求大于150kpa以上。
⑵护坡和河床：设计水位以下范围内护坡采用400mm厚干砌块石，下垫100mm厚砂石垫层；设计水位以上区域采用草皮护坡。边坡根据土质稳定条件采用1：1.5。
由于水流速度约为3m/s，因此，河床采用300厚干砌块石铺垫，下垫100mm厚砂层。
⑶箱涵设计：采用C25砼，涵顶公路按Ⅱ级荷载设计控制，采用结构程序计算后，初拟涵壁为400mm，顶板与底板为400mm。该处地基承载力要求达到120kpa以上。
3.5 堤顶设计
堤顶道路结合供水管线检修道路设置，不另行设置；即为一侧道路。
管线检修道路与河道之间区域、基地红线与河道之间区域均设置为绿地，草皮为主。
堤顶两侧均设置有1.1m的防护栏杆。
3.6 其他设计
⑴雨水支涵：为方便两岸雨水排水，沿河两岸每隔300m设有D600钢筋砼雨水支涵及检查井；原有的排入河道内的排水沟均同时予以接入。
⑵桥梁：由于资金因素，本阶段设置仅一座桥梁，位于桩号0+492.34，跨度8 m，桥面宽7m，板桥结构。按公路Ⅱ级设计。
4结束语
关键词:拦河坝坝坡坝顶
中图分类号：TV697 文献标识码：A 文章编号：
1工程概况
桃林营水库位于潘庄镇桃林营村东南，位于秦皇岛市卢龙县境内青龙河水系上，是一座以防洪、灌溉为主兼顾养殖的小（2）型水库。坝址以上控制流域面积2km2，原设计总库容85万m3，现状水库总库容53.4万m3；工程等别为Ⅴ等，建筑物级别为5级。原设计洪水标准为30年一遇，校核洪水标准为300年一遇。 目前水库设计洪水标准为20年一遇，校核洪水标准为200年一遇。
2拦河坝存在的主要问题
纵观上世纪50年代至80年代修建的小型水库，拦河坝出现的问题大致相同，一般有以下几种情况。第一：上、下游坝坡抗滑稳定不满足规范要求；第二：上游坝坡未护砌，或者有护砌，但经过多年运行，已风化脱落破损严重；第三：下游防渗体失效；第四：坝体、坝基渗漏；第五：坝顶高程不满足防洪标准；第七：坝顶路泥泞不堪，通行困难；第八：坝坡亏坡严重。针对以上情况，采取不同的加固措施，使拦河坝达到安全使用标准。
桃林营水库存在问题是：1. 水库防洪标准不满足30年一遇洪水设计、300年一遇洪水校核的规范要求；2. 大坝上游坝坡在正常运用期及非常运用期抗滑稳定满足规范要求；下游坝坡在正常运用期及非常运用期，抗滑稳定不能满足规范要求；3. 坝体在稳定渗流期和非稳定渗流期的各种计算工况下，浸润线均能反映坝体内的水位变化，符合渗流基本原理，但大坝坝基渗漏严重，经计算坝基不满足渗流稳定要求；4. 迎水面马道以下干砌石护坡损坏，马道以上未护坡；坝脚排水棱体破损严重，已经失效；5. 溢洪道导流墙损坏严重，无交通桥，泄洪时无法上坝；6. 输水洞闸门竖井损坏，闸门及启闭设施锈蚀变形；7. 水库无必要的安全监测及管理设施。
3拦河坝加固工程措施
3.1上游坝坡加固工程
3.1.1上游坝坡抗滑稳定加固
首先对现状坝坡进行抗滑稳定复核，检验是否满足规范要求，如满足则不再对坝坡进行加固，反之则应先对坝坡培厚放缓、压实，使坝坡满足稳定要求，再对坝坡进行干砌石护砌。对于下游坝坡亦是如此。桃林营水库经复核得知，现状水库上、下游坝坡抗滑稳定满足规范要求，因此，桃林营水库坝坡坡比维持现状不变。
3.1.2上游坝坡护砌加固
对需要进行坝坡护砌的情况，首先对坝坡进行清表，清表厚度一般为60cm，然后由下向上依次铺设15cm的中粗垫层、15cm的碎石垫层，最后在垫层上铺设30cm厚的干砌石垫层。对于第二类情况，如果是局部风化破损，仅对局部破损部位进行翻修处理，翻修方法及施工工艺与第一类情况相同；如果是坝坡全部破损，先对原干砌石护坡进行拆除，然后按第一类情况的施工方法及施工工艺对坝坡进行干砌石护砌。
桃林营水库拦河坝上游马道以下干砌石护坡砌筑质量较差，目前破损严重，马道以上无护坡。为保证大坝安全运行，对上游坝坡进行干砌石护砌。
首先对拦河坝上游马道以下干砌石护坡进行局部翻修处理，预估拆除原干砌石护坡的30%。然后对局部拆除部位进行平整夯实，铺设两层反滤料，由下向上依次厚15cm的中粗砂垫层、厚15cm的碎石垫层。马道以上也采用干砌石护坡，施工及铺设厚度同马道以下护坡。
对于拆除后的干砌石，可依实际情况进行适当回收利用，如桃林营水库上游坝坡按拆除量的30%进行回收利用。对于新砌护坡块石料要求质地坚硬、无裂纹，饱和抗压强度大于40MPa，容重大于24kN/m3，施工时要求砌筑紧密，护坡表面砌筑平整。
3.2下游坝坡加固工程
如果原拦河坝下游坝坡没有护砌，除险加固时，一般也不再对下游坝坡进行护砌。桃林水库下游坝坡加固设计维持原护坡型式和坡比，在下游坝坡进行自然草皮防护。
经复核，桃林营水库在正常蓄水位情况下拦河坝渗漏量为1.38×10-4m3/s•m，渗漏量较大，影响水库综合效益的发挥。但拦河坝在正常蓄水位、设计洪水位和校核洪水位情况下，最大水平渗流坡降均小于允许渗透坡降，渗透稳定满足要求，并且下游坝坡渗透稳定也满足要求，因此依据水利部“重点小型病险水库除险加固工程初步设计指导意见”，对于渗漏问题可按“允许渗漏但不允许渗透破坏”的原则采取工程措施，本次加固不在进行防渗处理，为保证拦河坝的稳定在下游坝脚处新建贴坡排水。
新建贴坡排水体高1.5m，设置两层反滤，由下向上依次为厚20cm的中粗砂和厚20cm的碎石垫层，表层为厚30cm的干砌石。在大坝下游坝脚设排水沟和外引排水沟。坝脚排水沟底宽0.6m，深0.8m，上、下游边坡分别为1：1.5和1:1.5，由30cm厚的干砌石砌筑；在坝脚排水沟水流汇集处向外引一条长25m的外引排水沟，外引排水沟底宽0.6m，高0.8 m的过水断面，采用厚30cm干砌石砌筑；坝脚排水沟和外引排水沟砌石下均设厚10cm碎石垫层。
3.3道路加固工程
3.3.1坝顶路加固
针对以上情况，小型水库坝顶一般做成泥结碎石路面，其下可铺设三七灰土垫层，路两侧设置路缘石。桃林营水库坝顶路面泥结碎石厚20cm，两侧设置10×40×60cm的混凝土路缘石，路缘石顶面与坝顶路面齐平。单侧向下游排水，坡度1.5%。
3.3.2上坝路加固
上坝路为通往坝顶及村民的外出通道，上坝路一般采用跟坝顶一样的结构和施工工艺。桃林营水库上坝路改造采用泥结碎石路面，厚20cm，上坝路两侧设混凝土路缘石，厚10cm，高40cm。路缘石顶面与上坝路面齐平。单侧向下游排水，坡度1.5%。
3.4防洪标准加固
如果设计时遇到防洪标准不满足规范要求时，可采取下列措施；1.坝顶增设防浪墙2.拓宽溢洪道3.降低堰顶高程，以上方法可单独使用也可合并使用。具体要看水库所在地区的地基和坝体的质量。如果坝体质量较好，可优先选用坝顶增设防浪墙，这样不仅施工工艺简单而且投资相对来说比较小。反之如果坝体质量不好，可进行拓宽溢洪道或降低堰顶高程。在设计中，应根据工程的实际情况，采取较合理的加固措施，使之满足防洪标准要求。
4拦河坝及主要建筑物抗震稳定分析
根据《中国地震动参数区划图》（GB18306—2001）划定，桃林营水库工程区地震动峰值加速度0.15g，地震动反应谱特征周期为0.4s，相当于地震基本烈度Ⅶ度。根据《水工建筑物抗震设计规范》（DL5073-2000），水库主要建筑物的地震设计烈度为7度,工程设计中应进行抗震计算,主要建筑物采用结构措施进行设计。
5结语
以上是小型病险水库中拦河坝除险加固的一些基本方案措施，并不全面。有些水库可能并不完全存在以上问题，在工作中，应结合实际情况，经论证再确定合理的加固方案。随着除险加固工程的开工，施工方案可能会有新的问题出现，针对新的问题，我们应结合工程所在地情况，以安全可靠，设计合理，标准规范，提高建设资金的使用率为原则，制定新的施工方案。同时希望通过对病险水库的除险加固，能给下游的村民带来丰厚的经济回报。
参考文献
[1] 水利部办公厅、财政部办公厅文件（办规计[2011]206号）
[2]《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2001） 中华人民共和国水利部
[3]《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000）中华人民共和国水利部
[4]《水工混凝土结构设计规范》（SL191-2008）中华人民共和国水利部
关键词：平山县；上卸甲河水库；报废除险处理
中图分类号：S611 文献标识码： A
1 工程概况
上卸甲河水库位于平山县小觉镇上卸甲河村、滹沱河支流的河沟上，控制流域面积1.5km2，总库容7.3万m3，兴利库容6.3万m3，是一座以防洪为主，兼农业灌溉的小（2）型水库。工程等别为Ⅴ等，建筑物级别为5级。设计洪水标准为20年一遇，校核洪水标准为200年一遇。
该库于1982年竣停建。现状水库枢纽主要由大坝、放水工程等建筑物组成。
大坝未按原设计完建，大坝为土石坝，现坝高7m，坝顶宽6m，长55m，上游库区与坝顶淤平；下游坡1：0.8，在靠近左坝头处冲出一20m宽的豁口。
无溢洪道。
2 水库现状及运行效益
现在整个库区淤满，大坝中间部位冲出一个20m宽的决口。水库不能拦洪蓄水，失去灌溉效益及防洪效益。
3水库安全鉴定
根据水利部《关于〈水库大坝安全鉴定办法〉的通知》和省水利厅建管处的通知精神，2010年平山县水务局委托我山县水利水电服务中心于2010年6月编制完成了《平山县上卸甲河水库大坝安全鉴定报告辑》（以下简称“鉴定报告”），大坝安全鉴定主要结论为：1、水库不满足20年一遇设计和200年一遇校核洪水标准。2、大坝下游坝坡抗滑稳定不满足要求。3、大坝坝体渗透稳定不满足要求，坝基渗透稳定不满足要求。4、整个库区淤满，大坝中间部位冲出一个20m宽的决口。5、溢洪道没有开挖。6、无上坝公路。7、无管理设施。
4 报废依据
2011年8月4日河北省大坝安全管理中心对本水库核查并提出核查意见：上卸甲河水库库区已经与坝顶淤平，现状抗洪能力不满足标准要求；大坝中段被冲毁；下游坝坡抗滑稳定不满足规范要求；溢洪道未开挖；放水洞损坏。同意三类坝鉴定结论。该水库已失去防洪、蓄水功能，建议采取工程措施进行报废。
依据河北省大坝安全管理中心对本水库提出的核查意见、河北省水利厅冀水规计【2012】61号《关于印发一般小（2）型病险水库除险加固工程初步设计指导意见的通知》及中华人民共和国水利部令《水库降等与报废管理办法（试行）》中第八条规定：库容基本淤满，无经济有效措施恢复的，应当予以报废。上卸甲河水库库区淤积至坝顶，已经丧失其水库效益，所以予以报废。
5工程地质
5.1工程地质评价
本次勘察，通过现场观察及调查，坝址及库区自然边坡下部较平缓，多在 20-30度，松散覆盖层较薄，植被较发育，坡体稳定，山体上部边坡较陡，一般在30-40度，坡体基岩，岩石坚硬，风化程度较弱，多居稳定状态，本次未发现滑坡、崩塌及泥石流等不良地质作用。
库区及上游地表出露的多为片麻岩类岩石，片麻理发育，岩体较破碎，表层岩石风化程度不一，片麻岩类岩石风化后多呈砂状、碎块状。由于地面较陡，暴雨季节易造成冲刷，坡体上的水流将泥砂携带到库内，会使泥砂逐渐淤积库内，再加行洪不畅，囤积库内，造成危害。原库内泥砂淤满致使大坝被冲垮应引起高度重视。
大坝坝体为土石坝，结构单一，既无粘性土夹心，坝体粘性土含量很少，实际就是一堆石坝，堆石之间空隙大，连接性整体性差，整个大坝比较松散，强度低防渗能力差。坝体上下游边坡为块石护坡，坡度较陡，块石之间连接性差，又无混凝土填缝，边坡稳定性差。
该水库原没设置泄洪渠道（溢洪道），雨季暴雨洪水暴涨，泄洪不畅，致使大坝在现薄弱部位垮坝。
5.2地质处理建议
水库报废就妥善处理排洪渠地基，清除软弱地层；将原有大坝坝坡进行放缓；建议修进水库简易公路，以方便施工和今后工作。
6水库报废设计方案
6.1设计依据
上卸甲河水库下游是驼梁旅游路和耕地，为了保护公路和耕地确保下游防洪安全，水库报废后根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252―2000乡村防护区的防护等级和防洪标准设防，防洪标准为20-10年，本次取防洪标准取20年一遇，设计流量为30.9m3/s，根据《堤防工程设计规范》（GB 50286-2013）工程等级为5级。
6.2设计方案
本次工程主要为在决口处开挖排洪渠，上游修建引水挡墙。大坝将坝坡放缓，修建1500m临时上坝路。
6.2.1排洪渠设计
为了使报废水库不发生泥石流等洪水灾害，必须把流域内的来水引入下游河道内。因此本工程设计在原冲来的豁口处开挖排水渠，排水渠长65m，宽5m，采用重力式浆砌石挡土墙，地面以上坝高1.9m，顶宽0.7m米，迎水坡比1：0，背水坡比1：0.4。基础深0.8m，宽2.3m，墙上设PVC排水孔，孔径为100mm，孔距为3m，呈现梅花型布置，每隔10米设一变形缝。缝内设闭孔塑料止水。在排水渠上游右侧设100m长的浆砌石挡墙，地面以上高1.0m，顶宽0.5m米，迎水坡比1：0，背水坡比1：0.3。基础深0.5m，宽1.4m。
排水渠按明渠均匀进行计算。断面形式为矩形断面，底宽5m计算。计算公式为：
式中：Q―泄流量m3/s；
A―过水断面面积m2；
R―水力半径；
i―底坡，1.3%；
n―糙率，0.03；
当过流为20年一遇洪峰流量30.9m3/s时，水深是1.1米。
6.2.2坝坡放缓处理
原大坝下游坝坡为干砌块石，坡比为1：0.8，下游坡角为51 °，块石自然堆止角为35 °，由此可得，下游坝坡角大于块石内摩擦角，因此可是判定下游坝坡不稳定。由于下游坝坡不稳定，将下游坝坡上部进行开挖堆放至坝脚使坝坡放缓至1.2.5，植草护坡。
6.2.3临时上坝路设计
由于水库距离公路较远，且无上坝路通行，为了施工方便，修建1500长，宽3m的临时上坝路。水库施工结束后，由于水库已报废，无需通行，将临时上坝路恢复植被。
7主体工程施工
7.1土方开挖
土方开挖主要为排水渠，主要采用人工开挖，出渣采用胶轮车。
7.2土方回填
土方回填主要采用胶轮车将回填料直接推运入基坑，人工铁锨摊铺，蛙式夯实机打夯。
73浆砌石砌筑
施工时要严格按照设计的尺寸、要求进行施工，各项参数应满足设计及施工有关规范要求，考虑到抗冻要求浆砌石采用M7.5F200砂浆砌筑，勾缝砂浆采用M10F200。
①浆砌石挡墙及护坡均采用人工施工，采用0.8m3拌和机拌制砂浆，双胶轮车运输。②浆砌石采用铺浆法砌筑，砂浆稠度为30～50mm，当气温变化时，适当调整。
③砌筑前先铺一层厚度不小于3cm的水泥砂浆，砂浆水灰比应较混凝土的水灰比小0.05，一次铺设砂浆的面积与砌体的砌筑强度相适应，铺浆必须全面、均匀，无石块。④砌筑时，采用上下错缝，内外搭砌，不采用外面侧立片石、中间填心的砌筑方式，不得有空隙。对于片石间空隙较大的部位，先填满砂浆后填碎块或小片石嵌实。砌石体转角处和交接处采取同时砌筑，不能同时砌筑时，留置临时间断处，砌成斜槎。
⑤砌体的结构尺寸和位置必须符合规定。
8结论
上卸甲河水库报废除险工程实施后，可解除对下游构成的洪水威胁，完成后，要根据运行情况，适时进行维修，以充分发挥排水渠的功能。定期组织人员对排水渠进行检修、维护，确保其正常运行、增加工程使用寿命。
参考文献：
[1] GB50286-98，堤防工程设计规范.
[2]石家庄市水利水电勘测设计研究院.平山县上卸甲河水库报废除险处理工程初步设计报告2013.
[3] 中华人民共和国水利部18号令.水库降等与报废管理办法（试行）2003.
[4] SL252―2000水利水电工程等级划分及洪水标准.
关键词：水库除险加固；工程地质问题；大坝除险加固设计；探析
1概况
营坊沟水库位于大同县倍加造镇营坊沟村西，所在流域为海河流域桑干河支流坊城河一级支流尼河，坝址以上控制流域面积24.1km，河道长度6.02km，流域平均坡度0.65%，多年平均降雨量394mm。营坊沟水库原设计总库容12万m3，淤积1万m3，近年来年均蓄水量3.5万m3，年均灌溉面积0.01万hm2，是一座以灌溉为主兼有水产养殖的小（2）型水库，工程等级为V等，水工建筑物级别5级［1］。大坝类型为均质土坝，最大坝高5m，长180m，坝顶宽度6m，上游坡降比为1∶3.0，下游坡降比为1∶2.0。
2存在问题
水库1967年建成，多年来拦洪蓄水为农业生产带来可观的效益，经过40余年运行出现了不同程度的病险情况，坝体年久失修，出现了坝坡冲刷、坝体沉降、泄洪管接触渗漏、出口边墙坍塌等不良现象，给水库的安运行带来隐患。2.1库区工程地质2.1.1库区渗漏从库区的地形、地貌方面来看，河流两岸岸坡较缓，库区处于低洼谷地，为周边地区地表和地下水的排泄区；从岩性条件来看，两岸库底主要由上更新统冲洪积作用形成的低液限粉质黏土构成，可视为库底隔水层，但坝体与坝基接触带为冲洪积作用（Qal+pl3）的粗砂，其渗透性为中等透水，从地质构造条件来看，由于库区构造作用不明显，未发现有构造带存在，不存在渗漏通道，从而形成库区盆状的储水条件，因此库区存在接触渗漏的条件。2.1.2库区淤积库区及其上游河谷均为第四系松散堆积物组成，多年来泥砂等细粒物质通过洪水下移搬运淤积于库区。目前原大坝上游最大淤积厚度1m。2.2坝址区工程地质坝基土层上部为第四系上更新统冲洪积作用（Qal+pl3）的②粉土（Qal+pl3），其渗透系数1.72×10-4cm/s，为中等透水；中部为第四系上更新统冲洪积作用（Qal+pl3）的②粗砂（Qal+pl3），其渗透系数最大2.10×10-3cm/s，最小1.58×10-3cm/s，为中等透水；下部为第四系上更新统冲洪积作用（Q3）的④粉土（Qal+pl3），其渗透系数最大1.98×10-5cm/s，最小1.14×10-6cm/s，为弱—微透水性。总体评价坝基隔水性能较差。2.3坝体工程地质2.3.1坝体粉土营坊沟水库坝大坝为土坝，坝顶高程1030.16～1030.44m，库水位1027.0m。库水位以下坝体土有可能浸泡饱和，坝主体主要为低液限粉土，组成物质较杂乱，均匀性差。据土工试验资料，坝体粉土钻孔及探井土样液性指数均除K1-1大于0.75外，其均小于0.75，故坝体粉土基本不会液化，仅局部存在液化可能。2.3.2库岸稳定及库区淤积坝体填土岩性主要为低液限粉土，坝体结构松散，组成物质较杂乱，均匀性差。大坝存在坝基渗漏，渗透变形问题。坝顶无放浪墙，上游坝坡无护坡，坝后坡未设置排水设施，水蚀冲坑、冲沟多处［2］。
3除险加固方案
针对水库病、险情，为彻底消除其不安全隐患，确保水库正常运行，依据大坝安全鉴定评价结论及建议，拟定水库除险加固方案为：坝基防渗；新建溢洪道；大坝上游坝坡干砌石护坡；下游增设排水排渗设施；坝顶增设防浪墙。
4大坝除险加固设
4.1上游护坡处理大坝上游原无护坡保护，本次设计对大坝上游坝坡增设护坡，护砌范围为1025.0m至坝顶（1030.0m）。将现坝坡杂草腐植土去掉，并将坑沟人工夯填后按除险加固坡比1∶3.0整平修理，由下至上依次铺设两布一膜土工布（规格为600g/m2），30cm厚卵砾混合料垫层和130cm厚干砌块石护坡。当年筑坝时未进行清基处理，坝体与坝基结合处有3～4m粗砂层，导致坝基存在严重渗透问题。木次设计在坝前距离坝脚4m处开挖截渗槽，深度5m，铺设两布一膜土工布截渗，土工布一直与坝顶防浪墙嵌接，形成整体防渗封闭。4.2大坝下游护坡下游左右坝肩设混凝土U型渠横向排水沟各一道，坝顶下游侧设纵向排水沟。坝坡下部新建贴坡排水长70m，设计顶宽1.2m，项高程1026.5m。排水体上层为40cm厚干砌石，下层为30cm卵砾混合料垫层（粒径5～40mm）。大坝现状下游坡比1∶2.0，对大坝下游冲沟、冲坑填土夯填，坝下游坡采用C15混凝土菱形网格，网格内种植草皮，营坊沟水库大字镶嵌。4.3坝顶结构坝项上游侧增设防浪墙，防浪墙采用M7.5浆砌石砌筑，高1.0m，宽0.5m，基础埋设深度1.2m，顶部采用现浇C15混凝土压顶，厚10cm，两侧出沿5cm。防浪墙墙面M10水泥砂浆抹面厚2cm，每隔8m设1道伸缩缝。坝顶宽6m，现状混凝土路面宽3.5m，本次设计对坝顶剩余1.5m宽度铺设20cm厚三合土路面整修。4.4溢洪道营坊沟水库溢洪道位于大坝左侧，为开敞式岸边溢洪道，全长68m，进口控制段底高程1027.0m，矩形断面，进口水平段八字墙长10m，高3m，开口宽由14.0m渐缩为8m，控制段为交通桥，泄槽段底坡1/3，长9m，底宽8m；消力池长15m，护坦长8m，海漫长15m，海漫出口开挖明渠与下游河道相接［3］。4.4.1进口段浆砌石八字墙长10m，开口宽由14m渐缩为8m，墙高3m，背水面1∶0.4，基础深1.2m，进口高程1027.0m，底板0.8m厚浆砌石。4.4.2控制段采用8m跨，6m宽，3m高公路桥设计，底板采用M7.5浆砌石，高程1027m，边墙为M10浆砌石挡墙，墙高3m，背水面1∶0.5，基础深1.5m，下铺0.1m厚C10现浇混凝土垫层。4.4.3陡槽段进口高程1027.0m，水平长9m，i=l/3，底宽8m，断面为矩形，边墙为M7.5浆砌石结构，顶宽0.6m，高3m，背水面1∶0.4，基础深1.2m，陡槽底板与公路桥出口底板连接处加设齿坎，齿坎底宽0.6m，深0.4m，使底板间咬合牢固。连接处横缝采用沥青杉板填缝，651型止水带，缝宽20mm，深50mm。4.4.4消力池采用综合式消能方式，池长15m，底宽8m，底板高程1024.0m，池尾设高0.5m高的消能坎，边墙采用M7.5浆砌石挡墙，墙高4m，项宽为0.6m，外边坡1∶0.4，基础埋深1.2m，消力池底板由上至下依次为厚0.2m的C25钢筋混凝土，厚0.8m浆砌石，消力池后部设间隔1m梅花状布置的排水孔，相应底板下垫厚0.2m的卵砾混合料垫层。4.4.5护坦断面护坦断面为矩形，底板高程1020.0m，长8m，浆砌石底板厚0.8m，边墙顶宽0.6m，高3m，外边坡1∶0.4。4.4.6海漫长10m，底板高程1020.0m。底板为铅丝笼块石，厚0.8m，防冲槽为干砌块石，2.0m深。海漫长度计算：lp=（8.5～12.5）Ht式中Ht为下游水深（m）。经计算，Hp取15m。大坝经过加固，泄水建筑物得到维修，流域发生50年一遇洪水时，不会威胁大坝安全，对下游城镇和人民的生命财产起到了保障作用。
5结语
通过对水库的除险加固，设计出适合不同情况的水库除险加固方案，延长了水库使用年限，保证水库安全运行，保障当地的经济、农业发展，人民的生命财产安全。
作者:贺瑜 单位:山西省大同县水务局
参考文献：
［1］申明平.宁夏重点小（1）型病险水库除险加固项目技术管理分析探讨［J］.中国水利，2016（12）：21-24.
［2］欧阳建，彭海波.小型水库除险加固技术审查若干要点及思考［J］.中国水利，2016（8）：35-37，51.
［3］高贵芬.关于水利大坝除险加固的设计及其施工分析［J］.科技创新与应用，2016（5）：196.
