刘 鹏
(牡丹江市水利勘测设计研究院,黑龙江牡丹江157000)
大唐水库位于宁安市江南乡大唐村南2.5 km的小石头河上,控制流域面积41.5 km2。大唐水库始建于1958年,由于工程规模标准不够,1960年被洪水冲垮。1966年重新设计,开始复建,到1990年工程陆续配套初具规模。水库主体工程由土坝、溢洪道和输水洞3个部分组成。土坝为均质坝,坝顶宽7.0 m,坝长560 m,上游边坡1∶3.0,采用的是干砌石护坡。下游边坡1∶2.5,无任何形式护坡。溢洪道位于大坝右肩,为开敞式无闸正堰溢洪道。堰净宽29 m,陡坡段110 m,消力池段已被洪水冲毁,无海漫段。输水洞位于大坝中部,为钢筋混凝土盖板浆砌石方涵,输水洞出口段严重破坏,挡墙断裂,输水洞出口下游消力池段已被洪水冲毁,无海漫段。
大唐水库溢洪道存在的主要问题是:无消力池段,陡坡段底板为浆砌石结构,已经被洪水破坏,渗水严重,底板完全被掏空,形成大面积空洞,溢流时,上下走水。
本次溢洪道设计,由于原溢洪道破坏严重,消力池段已被冲毁,为保证溢洪道正常发挥作用,水库能安全运行,发挥应有效益,本次设计增加溢洪道的消力池段和海漫段,对于陡坡段的底板进行重建,为防止从两侧已有浆砌石挡墙渗水,对两侧挡墙进行15 cm混凝土抹面,并与底板混凝土一起浇注。
原溢洪道两侧挡墙为浆砌石结构,破坏不算严重,只是由于运行多年,挡墙存在一定程度上的漏水,如果进行拆除重建的话,投入的资金将会很大,在不涉及水库运行安全的情况下,在设计中对于原有的工程应当尽量给予保留。但溢洪道的底板却破坏严重,底板完全被掏空,渗水严重,严重影响大坝的安全运行,应当进行拆除重建。原底板为浆砌石结构,在运行多年来看,受冻胀影响破坏严重,在北方高寒的气温下,不宜再次采用该结构,本次设计用了厚40 cm后的钢筋混凝土结构作为重建后的溢洪道底板,这就涉及到了重建后的混凝土底板如何与原浆砌石挡墙连接,如果简单铺上混凝土底板的话,势必底板里的水会渗到挡墙外,在大水时候有可能造成大坝的滑坡破坏,增加险情,为解决这个问题,笔者想了很久,甚至一度打算把原有浆砌石挡墙也一并进行拆除重建,在查询相关书籍以及借鉴国内外各地水库除险加固工程经验基础上,想到了用素混凝土衬砌予以解决,厚度在10~15 cm即可,但为了打锚固钢筋,更能挂住混凝土衬砌,笔者在设计中采用了15 cm的厚度,当真正应用该方法时,发现同时又解决了部分挡墙段漏水问题,真可谓一举两得,其效果令人欣喜。
素混凝土衬砌在大唐水库除险加固工程中起了很好的作用。不仅节约了有限的资金,而且还达到了很好的预期效果,特别是在小水库的除险加固项目中有很好的用武之地和广阔的前景,对其他的小型水库的除险加固工程设计有借鉴作用。素混凝土衬砌在笔者角度上看,以及大唐水库运行情况来看是成功的,但是否可以推广到众多的小水库除险加固工程项目中呢,笔者认为还应该具体情况具体分析,有的放矢,不能一概而论,特别是在设计中不存在着万能药方,只希望可以给正在进行小水库的除险加固工程项目设计同行们一点小小的借鉴。