水利工程设计与研究丛书:小型水库除险加固研究与处理措施
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4.3 除险加固任务及原则

4.3.1 除险加固任务

除险加固的主要任务是在批准的大坝安全鉴定报告的基础上,确定坝体、坝基、输水涵洞、溢洪道及其他建筑物的除险加固方案,完善水库管理设施,使水库能够充分发挥经济效益和社会效益。

4.3.2 除险加固原则

除险加固设计方案的确定按以下原则进行:

(1)根据安全鉴定意见确定加固项目和内容。

(2)本次除险加固的重点是解决水库的渗漏、稳定、防洪标准、溢洪道和输水洞的安全问题。

(3)在保证建筑物安全的前提下,最大可能的保证水库的兴利指标,水库规模不超过原规模。

(4)加固治理措施应做到技术先进,经济合理,安全可靠,便于管理,并为以后提高水资源的利用程度创造有利条件。

4.3.3 防洪能力复核

(1)水库运用方式。

1)汛期限制水位和汛后最高蓄水位的制定。为保证大坝的安全,由市、县水利局、防洪指挥部根据水库的历史运行情况,制定汛期限制蓄水位和汛后最高蓄水位(正常蓄水位),“三查三定”核定的溢洪道堰顶高程2776.50m,作为汛期限制蓄水位,溢洪道采用木叠梁闸门,汛前拆除木叠梁和黏土,汛后安装木叠梁并在中间回填夯实黏土,增加水库蓄水量。汛期限制蓄水位2776.50m,原始库容228.9万m3,淤积后库容181.4万m3;汛后最高蓄水位(正常蓄水位)2778.00m,原始库容267.6万m3,淤积后库容221.5万m3

因牛栏江干热河谷地形上为单面山,水资源十分缺乏,水库灌区5000亩农田缺水严重,灌溉增产潜力大,如不能保证灌溉将造成大面积农田减产乃至绝收,严重地影响灌区人民的生活和社会稳定。除燕麦地水库外,灌区附近并无其他蓄水工程,由于径流时空分布变化大,径流过程与需水过程不一致,枯水季节溪沟断流,水库以蓄洪为主,天然径流只有蓄存在水库中,待第二年枯水季节时向灌区供水,才能保证灌区需水要求。水库正常蓄水,灌区生产、生活用水才有保证,才能增产增收,群众才能脱贫致富奔小康;水库蓄水少甚至不蓄水,供水量减少,导致减产、减收,群众生活水平降低,甚至又返贫。

本次复核采用“三查三定”汛期限制蓄水位2776.50m,汛后最高蓄水位(正常蓄水位)2778.00m。

2)防洪调度原则。为确保大坝安全,汛前必须全部拆除溢洪道上的木叠梁,水位超过堰顶高程2776.50m后,多余水量从溢洪道顶部自由泄出,以确保水库防洪安全,汛期限制库容为181.4万m3

汛后为增加蓄水量,需人工安装木叠梁闸门,水库正常蓄水位2778.00m,正常库容221.5万m3。为确保水库防洪安全,木叠梁安装宜逐步加高,到11月底可安装到正常蓄水位2778.00m。后汛期如遭遇到特大暴雨,水库水位上升较高,水库水位超过正常蓄水位后,应尽可能拆除部分木叠梁,增加溢洪道下泄流量,确保大坝安全。

(2)调洪计算。工程设计洪水重现期30年(P=3.3%),校核洪水重现期300年(P=0.33%)。

主汛期溢洪道无闸门控制,溢洪道自由泄洪。溢洪道为墩子修圆的宽顶堰,包括侧收缩在内的综合流量系数采用δm=0.32,防洪起调水位为汛限水位2776.50m,汛限库容181.4万m3。后汛期溢洪道上逐步加高木叠梁,泄洪堰型为薄壁堰,包括侧收缩在内的流量系数采用δm=0.41,防洪起调水位为正常蓄水位2778.00m。为安全计,输水涵洞不参加调洪计算,调洪演算成果见表4.3-1。

表4.3-1 燕麦地水库调洪演算成果表

注 1.水资源调查评价成果指1985年原昭通地区行署水利局编制完成的《云南省昭通地区水资源调查评价与水利区划》成果,其库容根据水位从原设计库容曲线中查算;

2.大坝安全评价复核以复核洪水和实测淤积后库容进行调洪演算。

从主汛期与后汛期最高洪水位比较来看:设计洪水以后汛期洪水位最高,校核洪水位以主汛期洪水位最高,作为本次安全评价水库防洪水位,即:水库设计洪水位2779.10m(P=3.3%),相应库容252.6万m3;水库校核洪水位2779.71m(P=0.33%),总库容269.9万m3

4.3.4 安全鉴定意见

昭通市水利局对安全评价报告核定意见认为:

(1)燕麦地水库通过本次安全鉴定,基本查明了现状存在的主要病害问题。燕麦地水库大坝抗洪标准、抗滑、抗震和输水、泄水建筑物结构及金属结构等方面均未达到国家规范要求,水库运行管理情况差。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》的规定,燕麦地水库大坝安全类别评定为三类坝。

(2)基本同意除险加固的意见。

1)对大坝上、下游坝坡进行整修、加固处理,在下游坝坡增设纵横排水沟,改建排水棱体。

2)对坝体及两坝肩进行防渗处理;封堵输水涵洞,新建输水隧洞和新建溢洪道。

3)增设位移、沉陷及渗漏量、测压管等观测设施。

4)建立健全管理机构、完善水库运行管理规章制度,配置专职安全管理人员进行水库管理。

5)完善交通、通信设施,以适应防汛抗旱要求。

4.3.5 除险加固的主要内容

根据水利部大坝中心对安全鉴定意见的批复,参考安全评价报告,对水库进行除险加固设计,确定的除险加固的主要内容包括下列几个方面。

(1)解决防洪能力不满足规范规定的防洪标准问题。

(2)大坝加固。

1)坝体裂缝处理。

2)坝体防渗处理。

3)两岸防渗处理。

4)对排水棱体进行加固整修。

5)下游坝坡整修,植草护坡,做整体排水系统。

(3)输水涵洞重建。

(4)溢洪道重建。

(5)增设大坝安全监测设施。