圪套水库除险加固设计方法简述_王颢

圪套水库除险加固设计方法简述

王

颢

）048000

（晋城市水利局，山西晋城

［摘要］圪套水库主要由大坝、正常溢洪道、非常溢洪道和卧管输水洞四部分组成，根据圪套水库运行存在的主要问题以及有正常、非常两个溢洪道的特点，对水库进行调洪演算，确定大坝坝顶高程与正常、非常溢洪道堰顶高程，并对大坝进行削坡、培厚整治；对正常、非常溢洪道进行下挖、衬砌处理。水库除险加固后，工程达到了预期目标，可为类似小型水库除险加固起到一定的借鉴作用。［关键词］除险加固；调洪演算；正常溢洪道；非常溢洪道；圪套水库［中图分类号］TV672+.2［文献标识码］C［文章编号］（2012）1004-704208-0042-02工程概况

圪套水库位于泽州县周村镇圪套村西北250m处的长河干流上，属黄河流域沁河水系。坝址以上流域长31km，控制流域面积203.5km2。大坝为均质碾压土坝，坝高12.5m，坝顶宽5m，坝顶长210m，最大1

坝底宽74m，是一座以防洪为主，兼有灌溉、养殖的小（一）型水利工程。总库容455万m3，其中调洪库容兴利库容80万m3，死库容万m3。321万m3，

水库枢纽工程由大坝、正常溢洪道、非常溢洪道和卧管输水洞四部分组成。设计灌溉面积0.036万有效灌溉面积0.023万hm2，水库为下游8个村hm2，庄、2553人、163.867hm2耕地提供了有效的防洪保障。

圪套水库于1973年10月动工，1974年9月竣工。建库时受历史条件，资金不足，且未采取质量控制措施，致使工程防洪标准低，遗留问题多。为提高水库的防洪标准和大坝的安全性，后对水库进行过局部维修。但水库遗留问题未能彻底解决，多年来一直带病运行，致使其效益不能正常发挥。2工程现状及存在问题

水库大坝为碾压式均质土坝，长210m，原设计坝顶高程730.0m、最大坝高12.5m。现实测坝顶高程在730.429～730.928m之间，最大坝高13.48m，顶宽5m，坝顶未设防浪墙。实测上游边坡变化范围为

下游边坡变化范围为1∶2.45～1∶2.81，上1∶2.70～1∶3.47，

下游均为干砌片石护坡。桩号0+090—0+190范围内，下游坝坡在高程724.50m附近设有马道，马道宽

干容重4m。坝体填筑干容重在1.36～1.68g/cm3之间，42山西水利

不达原设计标准。大坝超过1.6g/cm3的仅占12.5%，

基础为砂砾石、亚黏土和黏土，坝基防渗采用黏土截水槽型式。

正常溢洪道位于大坝右岸，总长270m，进口为开敞式宽顶堰，基础为石灰岩，现堰顶高程726.70m，净宽12m。非常溢洪道位于大坝左岸，总长337m，进口型式为开敞式宽顶堰，现堰顶高程727.50m，净宽最大泄流量550m3/s。55m，

大坝自1974年运行以来，虽经改造维修，但仍存在以下问题：大坝老化失修，抗洪能力低；正常溢洪道底板、边墙未衬砌，坍塌严重；非常溢洪道未开挖衬砌成型；大坝上、下游坝坡灌木丛生，原有护坡风化严重，失去护坡功能。

3工程总体布置及除险加固措施

工程等级和标准根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》，该工程属Ⅳ等，主要建筑物大坝、溢洪道、输水洞为4级建筑物，其他永久性次要建筑物及临时性建筑物为5级3.1

建筑物。水库防洪标准为30年一遇设计，300年一遇校核。

3.2工程总体方案

根据调洪演算计算结果，对大坝进行加高培厚，坝顶高程731.0m，对正常溢洪道进行拆除扩宽改造，对非常溢洪道开挖衬砌成型，以满足泄洪要求。正常溢洪道进口采用开敞式宽顶堰控制，堰顶高程

净宽15m，宽顶堰上设置橡胶坝，高1.5m，723.50m，

橡胶坝顶高程725.0m；非常溢洪道进口采用开敞式

宽顶堰控制，坝顶高程725.00m，堰顶净宽46m。

山西水利

技术与应用·2012年第8期

3.33.3.1

除险加固内容大坝

水库大坝为碾压式均质土坝，现状坝顶凹凸不

堰长31.5m，堰宽46.0m。底板为厚1.0m的M7.5浆砌石，上下游端部设深2.0m、宽1.0m的齿墙。左右边墙采用M7.5浆砌石护坡，护坡顶高程731.0m，坡度底板为厚0.5m1∶0.5。泄槽段分转弯收缩段和直线段，

的M7.5浆砌块石；边墙采用M7.5浆砌石护坡和挡墙深0.6m。池边墙为M7.5浆砌石型式；消力池长20m、重力式挡土墙，墙高为5.5m，顶宽为0.5m，底板为

厚0.8m。M7.5浆砌块石结构，

3.3.4交通桥

水库原交通桥为浆砌石拱桥，位于正常溢洪道上，由于拱桥修建年代早，部分砌石风化脱落严重，再加上正常溢洪道要进行扩宽，现有拱桥已不能满足水库除险加固要求，需对其进行拆除重建。新交通桥位置不变，桥全长16.6m，宽6.0m，为C30钢筋混凝土梁宽0.2m、高0.9m，隔板厚0.15m，高T型梁结构，

桥面铺装层为0.12m厚的沥青防水混凝土。0.7m，4结语

圪套水库除险加固后，工程满足了现行规范要求，能较好地发挥防洪、农业灌溉和养殖效益。通过对水库进行调洪演算，合理地确定了正常溢洪道和非常溢洪道的堰顶高程，并采用设置橡胶坝的办法有效解决了水库防洪与效益的问题，可为类似小型水库的除险加固提供一定的借鉴作用。

［作者简介］王颢（1983-），男，2006年毕业于郑州大学水助理工程师。利水电工程专业，

［收稿日期］［修回日期］2012-06-21；2012-07-28

平，拟对坝顶清基后结合填筑进行平整。除险加固后

坝顶高程731m，坝顶长227.5m，最大坝高13.5m。大坝设计坝顶宽5m，坝顶公路为10cm厚的泥结石路面，路面横向坡度3%，坡向下游，以便排除坝顶积水。坝顶上游侧设宽0.5m、高0.8m的浆砌料石防浪墙，下游侧设宽0.3m、高0.5m的浆砌石路缘石。

大坝上游坝坡1∶2.8，上游坝坡采用干砌块石护坡，下垫层为碎石和沙子，总厚300mm。下游坝坡1∶2.5，下游坝坡采用草皮护坡，其下设一宽3.0m的马道，马道内侧设30cm×30cm的浆砌石纵向排水沟，沿下游坝坡每隔100m设一30cm×30cm的浆砌石横向排水沟，并与纵向排水沟相连，通向坝脚。

在大坝0+090—0+196段下游坝脚处设排水棱体，采用干砌石加反滤型式，顶高程719m，顶宽高1.5m，上游坝坡1∶1.0，下游坝坡1∶1.5。1.0m，

3.3.2正常溢洪道

正常溢洪道位于大坝右岸，为保证水库防洪标准达标，拟对正常溢洪道进行扩宽，底板下挖处理。由于降水量有保证，并可进行灌溉、养殖，为保证其经济效益，在控制段宽顶堰上设置橡胶坝，高1.5m，橡胶坝顶高程725.0m。堰顶高程723.5m，堰长15.0m，总宽

堰底板厚1.0m，采用C20钢筋混凝土结构；边15.0m。

墙采用C20钢筋混凝土衬砌。泄槽段底板为M7.5浆砌块石，厚0.3m，以山体为边墙的泄槽采用C20钢筋

混凝土衬砌，其他边墙为M7.5浆砌石重力式挡土墙结构；由于输水洞横穿泄槽段，为防止挡土墙底部坍塌堵塞输水洞，桩号0+070.6—0+106.8右侧边墙采用

消0.6m厚的C20钢筋混凝土做基础来支撑挡土墙；力池长18m、深0.7m，池边墙为M7.5浆砌石重力式挡

土墙，墙高5.5m，顶宽0.5m，底板为C20钢筋混凝土结构，厚0.5m，下为0.2m厚的碎石垫层。护坦为铅丝笼块石结构，长15m，厚0.5m。

在溢洪道桩号0+015—0＋192段底板左右侧设一条纵缝，泄槽每隔15.0m左右设一横缝。泄槽边墙每隔15.0m设一伸缩缝。混凝土面间采用塑料止水带止水，砌体面间设三毡四油填缝。在溢洪道底板横缝下设直径100mm的排水缸瓦管，纵缝下设直径150mm的排水缸瓦管，缸瓦管四周采用反滤料回填，纵横排水相通，通过纵向排水管将水排至下游。3.3.3非常溢洪道

非常溢洪道控制段为宽顶堰，堰顶高程725.0m，

２０１２年８月

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