□赵俊利(辽宁省铁岭市铁岭县水利局)
拉马太水库现状调查分析与对策
□赵俊利(辽宁省铁岭市铁岭县水利局)
摘要:我国的小(1)、小(2)型水库数量众多,多分布于丘陵山区,坝型以均质土坝居多,水库的修建主要为农业生产和人民生活用水提供方便,同时也为防御洪涝灾害的发生起到了一定调节和保护作用。早在20世纪五六十年代修建的小型水库,由于当时的地理环境及施工条件较差,造成工程质量较低,建成后在运行过程中问题突显,严重威胁下游人民群众的生命财产安全,成为安全隐患。为此,国家加大投资力度,对病险水库进行加固维修,以消除其不安全因素,使其发挥除害兴利的作用,更有效的服务于社会,服务于大众。
关键词:水库;工程现状;调查分析;对策
拉马太水库位于铁岭县鸡冠山乡业尔兴村,始建于1958年,是一座集灌溉、养鱼和防洪的综合利用小(2)型水库,根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》,该工程等别为Ⅴ等,大坝枢纽等主要建筑物为5级,次要建筑物为5级。平均养鱼量为400 kg,担负着鸡冠山乡业尔兴村500人和80 hm2耕地及铁长公路的防洪任务,总库容25.23万m3,兴利库容为9.10万m3,设计洪水位为61.15 m,校核洪水位为61.45 m,防洪标准为10 a一遇,校核标准为20 a一遇。水库枢纽工程由拦河坝、溢洪道、输水洞组成。该库在几十年的运行过程中,出现多次险情,当时只是针对具体问题进行了简单的处理,由于其它原因没有彻底根除病险。
1.1大坝
水库大坝为均质土坝,2007年拉马太水库经过维修加固后,坝顶长度为110 m,平均坝高为9.00 m,坝顶宽度为3.20 m,坝顶高程为61.65 m,坝体防渗型式为截水槽防渗,迎水坡比为
1:2.50,采用干砌石护坡,背水坡比为1:2.00,为草皮护坡。
1.2溢洪道
水库溢洪道位于大坝右岸,为开敞式溢洪道,2007年维修加固后,堰顶净宽为13.50 m,堰顶高程为59.39 m,堰顶长度为25.50 m,最大泄量为70.70 m3/s,下游无消能设施。
1.3输水洞
输水洞位于大坝左岸,为斜卧式单孔圆型有压涵洞,坝下埋管,进口底高程56.50 m,出口底高程51.76 m,洞径横断面为0.60 m,洞全长49.30 m,洞底纵向坡度为1/10.40,最大过水流量为2.65 m3/s,无消能设施,闸门井采用现浇钢筋混凝土框架结构,上设启闭机室,工作闸门为铸铁闸门,采用5 t手动螺杆启闭机。
2.1大坝
坝体迎水坡干砌石护坡淘蚀破损、风化严重,部分块石丢失,系人为破坏所致,坝体结构的稳定、渗流性态均有不安全情况;背水坡草皮缺损严重,人畜践踏破坏面积较大,失去了保护坝坡的作用;经过对现状坝体进行量测,部分坝坡崩塌、滑落,迎水坡比不足1:2.50,背水坡比不足1:2.00,坝坡变陡;坝顶宽度较窄,杂草丛生,坝体存在不稳定因素;坝后无排水设施,对坝体稳定不利。
2.2溢洪道
左侧翼墙局部高度不满足设计标准要求;溢流堰面有风化现象,溢流堰底板隆起;左侧下游底板与坝体接触不好,有渗漏现象;下游无消能设施。
2.3输水洞
进口闸门破损较大,漏水严重;输水洞工作闸门启闭机的启闭能力不能满足要求,在紧急情况下,不能保证闸门正常运行;进口与大坝连接的工作桥为临时性建筑物,不能满足工作通行要求;下游无消能设施及尾水渠。
2.4附属工程
库内淤积较重,影响水库使用寿命,降低库容;缺少雨量观测设施,不能及时准确掌握入库水量;水库管理房破损严重,不利于水库运行管理。
3.1施工方面
拉马太水库建库较早,正值大跃进期间,由于当时建库环境及条件所限,缺少专业水利技术人员指导,没有专业施工队伍施工,主要由人工完成,工程设计没有审批、竣工、验收和质量监督等管理手续。另外,施工方法不是很规范,使水库防洪标准低,工程本身质量较差,而且存在一定的设计和运行管理问题。
3.2资金方面
拉马太水库经过2007年的维修加固,基本能够正常运行。但是由于当时资金有限,没有对水库进行彻底的维修,经过多年运行,水库工程仍存在老化、破损及运行管理等诸多病害隐患。且由于多年未对该工程持续投资进行维修养护,更没有全面的修复加固,因此造成该库病险的存在。
4.1大坝
拆除迎水坡原有干砌石护坡,按要求采用0.20~0.60 m厚块石护坡,块石尺寸以30~50 cm为好,下面铺设0.20 m厚碎石垫层及0.10 m厚粗砂垫层,所用石块应坚固不易风化,石块应紧密嵌实,抗压强度应不低于300~500 kg/cm2,砌石下的垫层,应按反滤层的原则设计。上游护坡一般从坝顶开始砌到最低库水位以下1.50~2.00 m,并设置基脚,一般应嵌入戗道内缘的沟内,以增强护坡的稳定性[1]。清除背水坡原有草皮,采用铺设0.20 m厚碎石护坡。根据均质土坝尺寸要求确定,坝高6~10 m的均质土坝,迎水坡比采用1:3.0,背水坡比采用1:2.5,坝顶宽度增加到4.00 m,坝顶铺设0.20 m厚砂石路面,增强坝体稳定性[2]。坝脚处设置贴坡排水,这种排水设备用石检修较方便,它能起到防止渗流逸出部位发生管涌、流土和防止坝坡受到水流冲刷及保护坝坡不受下游尾水冲刷的作用,增强坝体稳定[3]。高度3.00 m,顶宽为2.00 m,由块石层0.50 m、小石子层0.20 m和粗砂层0.20 m组成。
4.2溢洪道
溢洪道左侧岸墙加高0.20 m,溢流堰段和陡槽段加高岸墙长度至40.41 m。拆除隆起堰面,重新修筑溢流堰面及陡槽顶面,铺设Ф12@250钢筋网后浇筑混凝土。增设长2.00 m、高1.35 m钢筋混凝土插墙,插墙与陡槽边墙处设置橡胶止水,防止陡槽与左坝头连接处底板漏水。增设溢洪道下游消能设施,包括新修底流式消力池,消力池下游设海漫,采用铁丝石笼护底,长20 m,厚0.40 m。铁丝石笼下游设防冲槽,槽深1.20 m,长8.00 m。
4.3输水洞
输水洞进口闸门井拆除重建。重新修建启闭机室,更换输水洞闸门及启闭设备。重建输水洞与大坝连接的工作桥。输水洞下游增设长9.00 m钢筋混凝土消力池及长10.00 m尾水渠。
4.4其他工程设施
库区内坝前进行清淤,增设必要的雨量观测设施,重新修建50 m2砖混结构管理房。
水库有调节天然径流的作用,在汛期拦蓄洪水,消减洪峰,枯水期则根据灌溉发电、水运、工业与民用供水等兴利单位的要求,提高兴利用水流量。对于早期修建的存在安全隐患的小型水库,应按照重轻急缓,给予彻底加固维修,消除隐患,保证水库发挥调节作用,保证下游人民群众生命财产安全及农田的粮食生产安全。
参考文献
[1]湖南省水利学校.水工建筑物[M].北京:水利出版社,1980(3).
[2]清华大学水利系《农田水利工程》编写组.农田水利工程[M].北京:科学出版社,1977(3).
[3]胡乃一,陈梦玉.小型水工建筑物[M].北京:水利电力出版社出版,1985(11).
(责任编辑:左英勇)
中图分类号:X524
文献标识码:A
文章编号:1673-8853(2016)04-0089-02
作者简介:赵俊利(1971-),男,工程师,主要从事水土保持规划及水土流失防治工作。
收稿日期:2016-01-15