从化市良口镇铜锣湾水库除险加固措施

袁 梦

（从化市水利水电建设管理中心 广东 从化 510925）

1 工程概况

铜锣湾水库位于从化市东北部，良口镇石明村境内，距离从化市区61km。坝址位于流溪河水库上游，属流溪河水库一级支流玉溪河流域。铜锣湾水库于1994年10月兴建，1995年04月完工。坝址以上控制集雨面积6.22km2，总库容351.19万m3，干流河长3.63km，平均坡降为17.4%。地形属山区，库内坡度较陡。主坝为均质土坝，坝顶宽度6.0m，最大坝高33.70m，坝轴线长160m；副坝为均质土坝，坝顶宽度6.0m，最大坝高19.90m，坝轴线长60m。设计洪水标准为50年一遇设计，校核洪水标准为500年一遇，消能防冲建筑物设计洪水标准为20年一遇。工程属小（1）型水库，枢纽建筑物主要由均质土坝（主、副坝）、溢洪道和输水涵管等组成，工程等别为Ⅳ等，主要建筑物级别为4级，次建筑物级别为5级。水库功能以灌溉为主，兼集发电、防洪等综合利用为一体。

2 铜锣湾水库存在的问题

由于铜锣湾水库始建时间早，受当时经济条件、社会条件限制，建设设施不完善，加上约20多年的运行，水库大坝防洪能力大大下降，不能发挥防汛抗旱应有效益，从化市水务局于2010年中委托珠江水利委员会珠江水利科学研究院对铜锣湾水库进行安全鉴定。根据水利部《水库大坝安全评价导则》（SL258-2000）及有关规定，铜锣湾水库大坝安全鉴定为二类坝。该水库存在问题主要有以下几点。

2.1 挡水建筑物

主、副坝坝顶均为砂石路面，局部坑洼不平。主坝上、下游两岸山体滑坡现象明显，存在坍塌现象；副坝坝体上游护坡局部发生破坏，存在淘刷现象。主、副坝坝体填土较松散，根据室内土样试验和现场简易钻孔注水试验，填土为中等透水性岩土，坝体防渗土料渗透系数不满足《碾压式土石坝设计规范》（SL 274-2001）。铜锣湾水库仅设有上游水位观测尺，无其他如渗压、位移等方面的监测设施。

2.2 泄水建筑物

现场检查发现：溢洪道进口未衬砌，抗冲能力不足；进水口两侧土质山体裸露，经常出现局部坍塌；溢洪道原为1.2m高翻板闸门自动控制，运行过程中由于翻板闸门的工作特点，泄洪时会随着水位抬高闸门突然开启，瞬时下泄流量增大，下游天然河道行洪压力突然增大，2008年“6·26”洪灾导致消力坎以下右岸边坡坍塌严重。洪灾后防办已对翻板闸进行拆除，现为宽顶堰自泄形式，并对消力坎进行抢险加固。

2.3 输水建筑物

输水建筑物为Ф800mm预制混凝土管，位于副坝中部，现状为转动门盖控制启闭。混凝土预制管进口底高程346.20m，底坡i=1/100，长度110.0m，设计输水流量1.05m3/s；穿过坝体后，采用Ф800mm钢管连接至电站，电站装机125kW。发电厂房前已设置手动阀门及排水钢管，以确保电站不能正常运行时，紧急放空库容。根据《安全鉴定》结论：输水涵管自建成至今运行良好，未出现严重的老化渗漏现象，只在出口混凝土衬砌处有少量水渗出。而涵管正常蓄水位的过流能力为3.29m3/s，满足涵管设计流量1.05m3/s的要求。

2.4 其他建筑物

库区两岸存在山体滑坡和坍塌。上坝公路标准低，路况差；水库无管养房，现状临时借用电站厂房作为管养房。

3 铜锣湾水库除险加固对策

3.1 挡水建筑物

（1）主坝标准断面

原主坝坝顶高程为366.64m～367.19m，副坝坝顶高程为366.63m～366.98m，本次设计复核计算后，坝顶高程取为366.90m，考虑到水库交通安全和管理方便，在坝顶上游侧设置0.6m高防浪墙，墙顶高程为367.50m。

主、副坝坝顶宽6.0m，采用现浇C25混凝土坝面与防汛公路相连接，坝面混凝土层厚0.2m，基础铺设掺6%水泥石屑垫层厚0.2m。防浪墙采用M7.5浆砌石砌筑，墙顶宽0.5m，露出地面高0.6m，见光面M10水泥砂浆批荡厚30mm。

（2）坝坡护面

主、副坝上游迎水坡干砌块石护坡经多年运行，经受风浪冲刷，局部面积冲淘塌陷变形破坏；下游背水坡局部坝面凹凸不平，有塌陷变形破坏。故本次安全达标设计对上游护坡进行整修，对下游塌陷护坡进行修补。

上游迎水坡按原坡比1∶2.5整平，对已建干砌石护坡进行修补并延伸至死水位。迎水坡采用干砌石护坡，厚0.3m，底部铺设碎石和粗砂反滤层，各厚0.2m。为方便交通，延伸坝面上的步级，采用M7.5浆砌石砌筑，见光面M10水泥砂浆批荡厚30mm。

下游背水坡塌陷护坡进行修补，采用草皮护坡。先清除干净下游坝面的杂草层，然后铺上新草皮，将草皮割成宽约0.3m×0.3m的正方形，厚约0.05m。为使接缝部位结合紧密，草皮的边缘做成斜切的。

（3）排水沟和山体护坡

主、副坝背水坡排水沟经过多年运行，经雨水冲刷，局部存在塌陷变形破坏，需修复。经现场丈量，断面尺寸参照原排水沟尺寸，净宽×净高=0.3m×0.3m，采用现浇C20混凝土底板厚120mm，两侧M7.5浆砌砖砌筑（180墙），见光面M20水泥砂浆批荡厚20mm，具体排水方向由现场确定。新建副坝下排水沟，集中引排坝坡面和两岸山体洪水，排水沟长40m，净宽×净高=1.2m×1.0m，采用M7.5浆砌石，见光面M10水泥砂浆批荡厚30mm。

对背水坡左岸坝肩山体进行护坡，采用M7.5浆砌块石护坡厚0.3m，基础铺设粗砂垫层厚0.15m。

（4）坝体渗漏处理

为保证水库的蓄水安全和正常使用，根据主副坝存在的问题对坝体、坝基、坝肩等连接部位进行灌浆加固处理。为此，本次设计考虑对坝体进行灌浆处理，增加坝体的整体性和稳定性，初步考虑选用充填灌浆。本次安全达标设计对主坝进行全坝段充填灌浆，在坝轴线上和偏上游1.5m处平行坝轴线处，共布置两排灌浆孔，梅花型布置，排距1.5m，孔距为3m，全线两排共布置113个灌浆孔，要求灌浆后大坝透水率不大于10Lu。

3.2 泄水建筑物

（1）进水口段和水平控制段

对进水口段和水平控制段，全长22.5m底板进行现浇C25钢筋混凝土面板，厚0.3m；并对进水口两侧山体进行护坡，采用M7.5浆砌石砌筑，厚0.3m，基础层铺设粗砂反滤层，厚0.15m。

（2）二级消能防冲设计

对一级消力池（长15m）周边山体进行加高护坡，并在左侧消力坎下接台阶式陡槽段，过水断面净宽8.0m，水平投影长度为42m，分21个跌级，每级流水方向宽2m，采用现浇C25混凝土掺20%块石梯级。陡槽段后接二级消力池（池长21m），消力池总长度为36m，满足消能要求；消力池后接海漫（长8m）与山溪河道相连接。最后对两岸边墙以上部分进行护岸，采用M7.5浆砌石砌筑，厚0.3m，基础层铺设粗砂反滤层，厚0.15m。

（3）冲刷坑回填

对2008年“6·26”洪灾冲刷破坏的河坑进行回填，并铺设草皮。

3.3 输水建筑物

本次安全达标仅对输水涵管出口处局部渗漏位置进行加固衬砌，初步考虑采用C25混凝土补缝隙。

3.4 其他建筑物

（1）防汛公路

防汛公路是水库防汛抢险的主要交通要道，是防汛物资在汛期能顺利运至水库的有力保证，水库虽然有进库防汛道路，但道路狭窄，等级低，仅能勉强通车，不利于水库的汛期抢险工作，所以对原有的土路进行重新整修改造。

（2）管养房

铜锣湾水库无管养房，现状是临时借用电站厂房作为管养房。为方便日后对该水库管理，新建管养房一座。本次安全达标设计在主坝左岸处新建水库管养房，占地面积123.60m2，总建筑面积 102m2。

4 结语

通过工程措施和非工程措施的结合，消除了工程存在的隐患，增强了防御自然灾害的能力，正常发挥水库的防洪和灌溉效益，消除对下游村民、农田、公路及村庄的直接威胁，保护下游人民群众生命财产安全。本工程位置在旅游区通天蜡烛山旁，对农业生态环境和旅游环境将得到提高，对建设社会主义新农村，建设美丽乡村、构建和谐社会起重要作用。陕西水利

[1]袁梦.从化市小型水库现状及处理措施[J]．广东水利水电，2010（6）．