大寨湖水库除险加固工程方案设计

■田东生

（山西省水利水电勘测设计研究院 山西 太原030024）

大寨湖水库除险加固工程方案设计

■田东生

（山西省水利水电勘测设计研究院 山西 太原030024）

本文介绍了大寨湖水库概况，分析了水库存在的主要问题。针对水库存在的问题，阐述了大坝加固、库区坍塌治理、新建泄洪洞等方案设计。通过除险加固，可为下游耕地灌溉及下游村民生命财产安全提供有力保障。

大寨湖水库除险加固泄洪洞

1 工程概况

大寨湖水库位于山西省万荣县万泉乡柳家院村北800m，孤峰山北麓涧沟内，属于黄河—汾河—后沟流域，控制流域面积3.75km2，是一座以灌溉为主，兼顾防洪的小（2）型水库。设计总库容23.65万m3，设计防洪库容6.19万m3。

工程由大坝、放水洞、输水卧管三部分组成。

现状大坝为均质土坝，呈东西走向，坝顶长96m，坝高22.8m，坝顶宽5m，上游坝坡1:1.73，下游坝坡1:1。大坝左坝肩靠一土崖，有一条土路通过左坝肩可上大坝，大坝右坝肩位于平行于大坝的一条山沟沟口的土崖上，山沟与大坝下游山沟汇合。放水洞位于坝左侧，洞长60m，断面型式为城门洞型，宽1.26m，高1.84m，直立高度1.2m，浆砌石衬砌，无抹面。输水卧管位于坝右侧，为浆砌石，输水量1m3/s。该水库承担着下游古城、柳家院、庙后、属里4个村0.3万人口及1500亩耕地的防洪任务。该水库自建库以来，从未正常蓄水运行。

2 存在主要问题

目前，水库存在的主要问题为：1）大坝上、下游无干砌石护坡，坝坡杂草、柠条及树株密布，对水库安全稳定运行构成严重威胁；2）库区两岸岸坡存在坍塌问题；3）坝前淤积面已经与放水洞底平齐；4）放水洞出口两侧翼墙损坏，洞身进口竖井及卧管淤堵，浆砌石砂浆剥蚀严重；5）水库管理机构形同虚设，无固定管理人员、无管理房屋、无通讯工具、无交通工具。

3 除险加固方案设计

3.1 大坝加固设计

坝体培厚：对坝体表面进行清基，清基厚度0.5m。加固后大坝坝顶高程878.3m，长103.5m，宽6.0m，上游坝坡1:2.5，下游坝坡1: 3.0，下游坝坡在868.30m高程处设一马道，宽2.0m。上游坝坡为干砌石护坡，其下依次设碎石垫层300mm，粗砂垫层200mm，防渗土工膜和粗砂垫层200mm。下游采用草皮护坡，坡脚设干砌石排水棱体。坝顶采用C25混凝土路面，厚200mm，下设300mm厚水稳层。上游侧设混凝土护栏，下游侧设排水沟。

坝基防渗：坝基河床分布混合土卵石层，存在渗透变形及坝基渗漏问题，坝基防渗采用混凝土防渗墙垂直防渗处理。防渗墙轴线布置在距离坝轴线上游31.0m处，防渗墙轴线长66.0m，最大墙高31.2m，墙体厚度0.8m。

3.2 库区坍塌治理

水库位于万荣县地质灾害易发区，蓄水后库区两岸存在坍岸问题。现库区尾部存在两个坍滑体，水库蓄水后，可能促使或诱发坍滑体的再次滑动。因此本次设计对库岸进行削坡。

削坡坡度原则上按正常蓄水位控制，分为水上开挖坡度和水下开挖坡度。考虑波浪涌高和交通要求，确定高程878.3m（于坝顶高程一致）以下1:3.73（坡度15°），干砌石护坡厚500mm，下设砂砾石垫层300mm；高程878.3m以上坡度1:0.75，高程878.3m处设2.0m宽马道，马道内侧设排水沟。

3.3 放水洞封堵及新建泄洪洞

水库现有泄洪设施为放水洞，洞身进口竖井及卧管淤堵，浆砌石砂浆剥蚀严重，出口两侧翼墙损坏，本次设计将放水洞封堵，在左岸新建泄洪洞。

新建泄洪洞进口为有压短洞，洞身为无压洞，由引渠段、进水塔、洞身和出口消力池四部分组成。有压短洞进口顶部采用椭圆曲线，内设一道事故检修闸门和一道工作闸门，事故检修闸门宽1.6m，高2.0m，工作闸门宽1.5m，高1.8m。泄洪洞进口底高程862.0m，出口底高程854.48m，长265.06m，纵坡1/25。洞身断面采用城门洞型，宽2.5m，直墙段高2.0m，顶拱高1.25m，衬砌厚度400mm，喷100mm混凝土。顶拱120°范围内预留回填灌浆管。洞身每8m设一道伸缩缝。进水塔基础采用混凝土灌注桩，桩径0.8m，间排距2.5m，梅花形布置，深入地基20m。隧洞出口设8.0m长的扩散段，由2.5m扩散成5.5m，扩散段末端设消力池。消力池采用钢筋混凝土结构，池底高程842.5m，池深3.5m，池长16.0m，壁厚0.5m。为防止出口水流淘刷池底，距离消力池下游3.0m处设一道混凝土齿墙，墙底高程838.0m，深8.0m，墙厚1.0m。

3.4 卧管改造

现状输水卧管位于大坝右侧，为浆砌石结构，断面型式为城门洞型，底宽1.26m，高1.84m，直墙段高1.2m，浆砌石砂浆剥蚀严重，出口两侧翼墙损坏，本次设计在洞内穿DN500钢管供水，钢管与涵洞之间采用C15素混凝土回填。钢管末端设控制流量的闸阀。

4 结语

大寨湖水库除险加固后，大坝坝体稳定问题及库区岸坡坍塌问题得到有效解决，为下游耕地灌溉及下游村民的生命财产安全提供了有力保障，能较好发挥水库灌溉和防洪作用，同时可为类似小型水库除险加固提供借鉴。

TV[文献码]B

1000-405X（2016）-12-449-1

田东生（1981～），男，2007年毕业于中国农业大学农业水土工程专业，硕士研究生，工程师。