西湖水库溢洪道改建设计方案

邢 燕

（长治市水利勘测设计研究院，山西 长治 046000）

1 水库概况

西湖水库位于海河流域浊漳河西源干流上，地处沁县定昌镇南关二郎山下，库区左岸紧傍沁县县城，大坝与县城内南大街相连，坝顶为通往二郎山的旅游交通要道。水库兴建于1959年11月，1960年4月竣工，是一座以防洪为主，兼顾灌溉、养殖、旅游等效益的小（一）型水库。

2 溢洪道现状及存在问题

溢洪道位于大坝右岸，建于基岩之上，长71.0 m，1994年进行改造，2008年安装7孔泄洪闸，总净宽23.5 m，2个深孔闸底板高程946.0 m，每孔净宽3.0 m，5个浅孔闸底板高程949.0 m，每孔净宽3.5 m。

目前，水库主要存在以下问题：一是进水左导墙浆砌石衬砌勾缝脱落，导致下游边墙漏水；二是渗水对左侧坝体造成不利影响，导致坝体局部塌陷；三是消力池局部损坏；四是溢洪道无检修闸门，工作闸门无电源，手动启闭。

3 溢洪道改建方案

针对现状溢洪道泄量不满足泄洪要求的实际，提出三种处理方案。

方案一：保持现有溢洪道，在其一侧新建溢洪道，2处溢洪道共同运行，满足防洪要求。

现有溢洪道右侧紧靠二郎山山脚，基岩陡立，沿溢洪道右侧修建有环湖公路，如向右拓宽增加溢洪道，开挖工程量大，需重新布置环湖公路，工期较长，投资巨大，且会对二郎山风景区造成破坏。现有溢洪道左侧边墙渗漏水，边墙后与大坝结合处形成渗漏通道，对左侧坝体造成不利影响，导致坝体局部塌陷，如溢洪道向左拓宽，则可结合新建溢洪道的修建对其进行彻底处理。因此考虑向左拓宽，在溢洪道左侧大坝段新建溢洪道。此处坝基下基岩高程在941.4 m，岩性为中厚层状砂岩，新建溢洪道堰顶高程与现有溢洪道深孔底板高程一致，均为946.0 m。

经调洪计算，新建溢洪道堰顶净宽24.0 m，与现有溢洪道联合运用，可满足泄洪要求。

方案二：对现有溢洪道进行挖深拓宽改造。

对现有溢洪道的5个浅孔进行挖深，堰顶高程降为946.0 m，同时在其左侧临大坝段拓宽，拓宽段堰顶高程与现有溢洪道深孔底板高程一致，取946.0 m。

经调洪计算，在浅孔堰顶挖深至946.0 m后需拓宽9.5 m，可满足泄洪要求。

方案三：与方案一相近，溢洪道向左拓宽，在溢洪道左侧大坝段新开溢洪道，新建溢洪道堰顶高程与现有溢洪道深孔底板高程一致，取946.0 m，不同的是，考虑适当降低汛限水位，由现状运行的949.0 m降至948.0 m，故新开溢洪道堰顶净宽为18.0 m，与现有溢洪道联合运用，可满足泄洪要求。

方案一可对现有溢洪道继续利用，但新开溢洪道宽度较大，坝体开挖量较大，投资较高。方案二对现有溢洪道浅孔挖深3.0 m，由于溢洪道为浆砌石结构，上部启闭机梁柱和启闭机房为混凝土整体现浇，需全部拆除重建，投资较大，但新开溢洪道宽度较小，坝体开挖量和溢洪道拓宽段的投资较低。方案三可对现有溢洪道继续利用，新开溢洪道宽度较小，坝体开挖量较小，投资相对较低，但需水库汛期低水位运行。

经综合比较，此次改建选择方案三，即在保持现有溢洪道、对其继续利用的基础上，在其左侧新建溢洪道，同时适当降低汛限水位。新建溢洪道堰顶净宽18.0 m，堰顶高程946.0 m。

4 溢洪道改建设计

按选定方案，在现溢洪道左侧新建溢洪道。新修溢洪道堰顶净宽18.0 m，共3孔，每孔净宽6.0 m，总长90.0 m，其中进口段22.8 m，控制段16.5 m，消能段50.7 m。

进口段桩号0-022.8—0+000，长22.8 m。进口喇叭口形式，底板高程942.5 m，宽27.6 m，前段采用浆砌石底板护坡，后段采用混凝土现浇底板和边墙。

控制段桩号0+000—0+016.5，长16.5 m，堰顶高程946.0 m，采用折线形实用堰型式，结合闸室、交通桥进行布置。堰顶净宽18.0 m，共3孔，每孔6.0 m，安装闸门控制。在堰顶布置检修闸门和工作闸门门槽，对应位置上部布置检修层、启闭机层和启闭机房。交通桥对应坝顶布置，宽17.5 m。控制段采用整体结构，C20混凝土现浇。

消能段桩号 0+016.5—0+067.2，长 50.7 m，宽20.0 m。桩号0+016.5—0+038.5为消力池段，池底板高程 942.5 m，池深 2.0 m，池长 22.0 m；桩号 0+038.5—0+067.2为海漫段，采用铅丝石笼护坦，厚800 mm。

5 现有溢洪道维修

结合新建溢洪道的修建，将现状溢洪道左侧边墙背后土体开挖，露出墙体，对其采用混凝土喷护，新建溢洪道完成后，两个边墙之间填筑土体，形成2个溢洪道之间的连接段和隔墩。

对现状溢洪道左侧边墙临水面进行挂网混凝土衬砌，防止边墙渗漏。混凝土厚度150 mm。

对消力池混凝土底板、尾槛损坏部位采用C20混凝土进行修补，对海漫损坏部位采用M7.5浆砌石进行修补。

6 金属结构

新建溢洪道配置3套工作闸门，采用定轮式平板钢闸门，双吊点，下游封水，动水启闭，孔口尺寸6.0 m×5.0 m（宽×高），闸底高程946.0 m，设计水头4.0 m。闸门封水材料选用橡皮，门体及门槽埋件选用Q235钢材制作。工作闸门启闭设备选用2×20 t固定卷扬式启闭机，启闭机容量200 kN。

7 结语

西湖水库溢洪道是针对水库安全检查提出的问题进行改造的。近年来，随着县城和下游河道两岸基础设施的建设和区域工农业经济的快速发展，对区域防洪安全性的要求、提高县城品位及人民生活质量的要求越来越高，改建溢洪道，消除安全隐患，不仅可使水库发挥最佳效益，同时可促进当地经济发展，改善区域生态环境。