大哈门水库除险加固的思考

阿怀智

(青海省大通县水务局 810100)

大哈门水库除险加固的思考

阿怀智

(青海省大通县水务局 810100)

为保障大哈门水库的稳定与安全，对大哈门水库的现状，即稳定、防渗等进行浅析，并提出相关意见和措施，以促进大哈门水库的安全运行。

大哈门水库 除险加固 大坝安全

1 大哈门水库概况

大哈门水库地处湟水流域北川河一级支流娘娘山河，位于青海省大通县黄家寨大哈门村上游，距大通县城21km，距省会西宁30km。水库枢纽工程由大坝、输水管、溢洪道组成。大坝为粘土心墙坝，坝顶高程2738m，最大坝高38m，坝顶宽3.7m，坝底宽198m，坝顶长156m，最大水深35m，粘土心墙顶宽1.5m、底宽11.5m，坝基防渗采用粘土截水墙，输水管位于大坝右坝段坝下，全长196m，管径600mm。为防止输水管的不均匀沉陷，输水管全部建在基岩上，放水闸阀是两台平板钢闸阀。放水底孔进口高程2710m，最大下流量为1.2m3/s;溢洪道布置在坝的左岸，全长314m，溢洪道前段为溢洪洞，后半段为开敞式溢洪道，泄洪量为12m3/s，溢洪道堰顶高程2735.5m，堰顶净宽2.7m。大哈门水库是一座以灌溉为主，兼顾防洪、人畜饮水的小型水库。

1972年，水库开始兴建，1981年竣工蓄水。由于历史原因，水库属三边工程。

2 气象水文及地质

2.1 气象水文

大哈门水库区全年日照时数2616.5h，年平均气温4.5℃，无霜期107天，年平均降水量600.1mm。水库坝址以上主沟道长5km，平均比降6.5%，集水面积7.7km2。多年平均年径流量92.4万m3。

2．2 工程地质

大哈门水库位于西宁盆地中部的丘陵和河谷平原地带，主要是由第三系红土层为基底构成的侵蚀低山丘陵区。根据沟岸裸露的地层剖面，主要为第四系残积、坡积、洪积相的地层，表层多为黄土，土层厚达1～10m，下部为洪积碎石土，沟道从中纵向分为南北山，南山坡黄土覆盖层较薄，局部地方有第三系红土层裸露，坡度较缓，北山坡黄土层较厚，坡度较陡，冲刷程度也比较严重。

3 水库安全鉴定及除险加固

3.1 安全鉴定

2001年9月，南京水利科学研究所、青海省水库大坝安全管理中心、大哈门水库管理所等单位联合对大哈门水库进行安全论证，完成了《青海省大通县大哈门水库大坝安全论证报告》，鉴定结论为：水库存在输水洞洞身裂缝渗水、压力钢管锈蚀、闸阀启闭失灵、溢洪道山体塌落损坏、坝下埋管渗水严重、坝体存在较大沉陷、上游出现滑坡、下游出现大面积变形塌坑等安全隐患，影响水库的安全运用和效益发挥。

2003年2月，水利部大坝安全管理中心对大哈门水库安全鉴定的核查意见为：大哈门水库大坝存在严重病险：防洪标准不够，输水洞和溢洪道无法正常泄流，抗渗稳定、抗滑稳定和抗震稳定均无法保证，水库已不能按设计正常运行，依据《水库大坝安全鉴定办法》和《水库大坝安全评价导则》大坝属三类坝。

3.2 水库除险加固

2005年8月，青海省水利厅以青水［2005］284号文下达大通县大哈门水库除险加固工程技施设计批复意见，主要建设内容为：在上游坝坡死水位以上一级马道位置设粘土混凝土防渗墙及进行帷幕灌浆垂直放渗;左右坝肩帷幕灌浆;上游坝坡维修;溢洪道整修。建设工期为1年。

2005年9月，水库开始进行除险加固工程建设，2010年11月完成水库除险加固工程收尾工作。

经过加固工程建设，水库原来存在的输水洞洞身裂缝渗水、压力钢管生锈、闸阀启闭失灵、溢洪道山体塌落、坝下埋管渗水严重、上游出现滑坡、下游出现大面积变形塌坑等安全隐患基本根除，工程运行基本达到了设计标准，在防洪、灌溉、人饮供水等方面发挥了正常功能。通过工程实施，保证了灌溉水源，解决了333.33h农田灌溉和下游7个自然村0.7万人、0.44万头牲畜的饮水问题，保护了下游人民生命财产安全，为地方发展各项事业奠定了基础。

3．3 工程监测资料和分析

2006年水库除险加固时增设了坝体水位观测孔、坝体垂直位移及水平位移观测墩等观测设施，从2007年初开始进行安全监测。通过近4年观测及整理分析，结果如下：

a.坝顶水平位移0+109断面，最大值10.7mm，方向朝向下游，测值符合规律。

b.坝顶沉降0+075断面，最大值6mm，测值符合规律。

c.水位观测孔水位变化平稳，水头消减率约50%，防渗效果较好。

d.根据现场察看及观测资料比对，水库除险加固处理前，坝下游地表面(高程约2700m)棱体排水管常年排水，右坝肩山体背部存在山泉群，且泉水流量随库区水位上升而增大。除险加固后观测结果表明：坝下游棱体排水管排水明显减小;右坝肩山体背部山泉流量在库区水位保持不变时有明显减弱，工程功能得到恢复。

上述观测结果表明水库除险加固效果良好。

4 对大哈门水库除险加固工程的思考

大哈门水库除险加固工程虽已完工，但作为水库管理单位在思想上决不能麻痹，根据工程的试运行情况，有以下思考：

a.大哈门水库除险加固工程设计在坝体稳定计算、渗流计算时，是对坝体进行分析计算的，而对坝基计算、坝基基础的渗流计算、评价不够。这样渗流通道没截断，坝后是否会出现管涌有待进一步研究，但一定会出现渗流，其大小还需进一步判定。建议重新进行坝基计算。

b.大哈门水库除险加固对坝基、坝体均进行了防渗处理，但基础底下、边坡、边墙是否会出现冻涨破坏，是否会因走水、渗透比降变化，造成冲刷破坏，还有待进一步探讨。

c.防冻层是砂砾石，如果砂型不好，坝坡最下面一块面板虽有排水孔，但若排水不及时，坝坡顶托，能否保证排水，还有待研究。建议在运行管理上不要让排水功能失效。

d.为更好更快地发挥工程效益，大坝监测工作还需要长期进行，对工程监测人员应进行专业系统培训，对监测资料及时进行整理分析，发现不正常情况，分析原因，及时处理，确保大坝安全运行。

e.为确保工程安全，管理单位应建立一整套完善的大坝观测管理制度，建立键全大坝安全监测系统管理人员机构及管理办法，为今后的运行管理提供第一手资料。

f.对观测仪器设备定期不定期进行维护检查，保证大坝安全监测系统正常可靠运行。

g.大哈门水库除险加固工程实施后，项目区旅游前景广阔，有待进一步加强完善水利旅游配套设施的建设。

h.对库区上游必须进行生态建设，涵养水源，若不对库区上游水土流失进行治理，将会影响水库效益的长期发挥。