罗城县白坝水库（报废）重建设计技术特点

蒙延禄（河池水利电力勘测设计研究院，广西河池547000）

罗城县白坝水库（报废）重建设计技术特点

蒙延禄（河池水利电力勘测设计研究院，广西河池547000）

介绍了罗城县供水水源白坝水库工程中白坝水库（报废）重建设计的主要内容及设计特点。

白坝水库；重建；渗漏

引言

白坝水库水源工程为恢复已经报废的旧白坝水库作为工程的供水水源。水库位于罗城县东门镇中石村，水库建成后，可增加罗城县城区供水0.53×104m3，与现有水源联合科学调度运行，将基本解决罗城县城区现状水源不足问题，确保当地居民饮水安全。工程在城镇供水水源规模与供水调度方式的确定、工程地质处置、工程建筑物布置与选择等方面，在广西地区的中小城镇供水具有较强的代表性，其问题的解决方法与分析具有指导意义。

1 项目概况

白坝水库是一座以供水为主，兼有灌溉功能的小（1）型水库。水库坝址以上集雨面积3.5km2，正常蓄水位416.50m，相应库容146万m3，有效库容134万m3，总库容180万m3，水库死水位406m，供水规模0.53万m3/d。

工程总体布置利用原已报废的白坝水库修建，原水库枢纽由一座主坝、两座副坝、两个放水底涵和右岸溢洪道组成。重建设计拆除旧主坝，在原坝址新建埋石混凝土重力坝，坝长131.25m，最大坝高19m；在距主坝130m处山垭新建一座长27m，高2m的埋石混凝土重力坝；对主坝左岸的原1#、2#副坝进行加固，封堵旧涵管。项目估算总投资5813.18万元。

2 原白坝水库情况

2.1 原白坝水库建设运行过程

现白坝水库工程于1957年冬动工兴建，工程任务是以灌溉为主，兼有防洪、养殖等综合利用的小（1）型水利工程，设计水库正常蓄水位187.20m，总库容180.0万m3。

1957年冬动工至1958年5月停工并蓄水，蓄水后即因基础及左岸坡漏水而无法发挥效益。自1958年后经过多次局部补漏及对大坝进行加高培厚，但由于水库渗漏严重，虽然大坝进行多处防渗处理，但仍无法蓄水，罗城县水电局于1980年上报河池地区水电局申请白坝水库报废，但水库枢纽仍然保留，每年汛期巡视。白坝水库自建设以来仅有1973年蓄水两个月，其余时间都因水库渗漏而没有蓄水，未真正发挥原工程任务。仅在汛期拦截山洪水的短时间内有水渗漏补充给下游。

2.2 主要存在问题

2.2.1 主坝、1#副坝、2#副坝

由于水库多年未蓄水，坝体未得到有效的管理，坝坡灌木丛生。上游坝坡的块石护坡破坏严重，坡脚掏蚀严重，两坝肩均未设有排水沟，坝面欠平整；下游坝坡已经成为农民的林地，种植有大量桉树，两坝肩均未设有排水沟。坝后坝脚未发现有排水棱体，只在坝脚一带由灰岩块石堆砌而成的护坡，且结构凌乱，破坏严重。上游右岸坝址及放水涵管附近有明显的塌陷坑。

坝体压实度不满足规范要求，坝基、坝体渗透系数不满足规范要求，坝建基面及历次加固的坝体结合面处理不到位，下游坝坡抗滑稳定不满足规范要求，坝顶高程、宽度不满足要求，主坝无观测设施。

2.2.2 库底渗漏封堵

近坝库盆内发现的漏水点1sd1～1sd10多为岩溶裂隙发育导致。在水平分布上，沿泥质灰岩层走向呈串珠状，并于溶隙连通，形成地表水和地下水运行通道（例如1sd5→1sd4→1sd1、1sd2）。垂向分布上，落水洞溶隙一般深度在0.5～1.2m之间（底部高程在399～401m之间），底部随裂隙尖灭而闭合，均为浅层溶蚀现象。

库水渗漏主要是沿F1断层及影响带形成的坝基渗漏及绕坝渗漏，并形成两个渗漏带，分别称渗漏带Ⅰ、渗漏带Ⅱ：

渗漏带Ⅰ：范围为主坝坝基至右坝肩、溢洪道一带，主要沿F1断层破碎带渗漏，勘察期间渗漏量约10L/s；在坝址下游80m左右冲沟渗出，形成库水主要渗漏形式之一。

渗漏带Ⅱ：范围为主坝左坝肩至1#副坝右坝肩之间山体，该山体岩层倾向下游，岩体较破碎，渗漏部位主要集中在主坝至一副坝之间山体一带形成绕坝渗漏，主要渗漏点为1sd3，在左坝肩下游ycd2溢出，且形成散浸，勘察期间渗漏量约6L/s。综合判断该渗漏类型为溶隙与管道混合型渗漏。

3 水库恢复重建设计

水库恢复重建利用现有的成库条件改建成白坝水库水源工程的供水水库，虽然主坝坝基及左岸上体渗漏处理难度相对较大，但通过灌浆等措施可以解决。该方案新增淹没征地比较少，可以很大程度上简化工程的前期工作，使工程及早开工；该方案工程投资比较少，经济效益明显。

3.1 主坝坝体设计

主坝为拆除旧土石坝后新建的混凝土重力坝，溢流坝布置于河流中部，溢流坝段长23.50m，堰顶过流净宽20.0m（2孔×10m），堰顶高程416.50m，最大堰高 17.50m，堰底宽17.43m。溢流堰为开敞式实用堰，堰顶上游堰头曲线为三圆弧曲线，下游堰面采用WES幂曲线，堰下设R=6.00m的反弧段，反弧底高程403.61m，反弧段和幂曲线之间用1：0.8的直线段相切连接。消能方式采用挑流消能。

左岸非溢流坝段长42.30m，右岸非溢流坝段长65.45m，坝顶宽度为4.0m，坝顶高程为418.80m，上游侧防浪墙顶高程419.20m，最大坝高19.80m。坝体下游面414.10m以上为垂直，以下坡比为1：0.8。

坝基采用帷幕灌浆，帷幕右岸往山体延伸30m，左岸和主坝与1#副坝之间的山体灌浆连接，布置双排灌浆孔，排距1.5m，孔距为2.0m，第一排帷幕灌浆孔深入地质建议帷幕范围线375～380m高程，透水率小于5Lu，第二排帷幕灌浆孔深度比第一排少10m。

渗漏带Ⅰ从主坝溢洪道坝段右侧6m通过，为加强渗漏带Ⅰ坝基防渗，在渗漏带宽20m的范围内采用加密灌浆，灌浆排距1.5m，孔距为1.0m，灌浆底部高程为380.0m。

3.2 1#副坝

1#副坝为均质土坝，最大坝高15.00m，坝长140.00m，坝顶宽度5.0m，坝顶采用C20混凝土路面。上游坝坡采用C15混凝土护面，护坡厚度为0.12m，底部设厚0.2m的碎石垫成，坡度1：2.7，下游坝坡粘土培厚植草皮护坡，坡度1：2.5。

坝体高压摆喷灌浆单排孔布置，灌浆轴线长150m，孔距1.2m，共125个孔，灌浆孔穿过坝基覆盖层，至岩土接触面，最大孔深16m。

坝基帷幕灌浆轴线总长150m，帷幕灌浆孔距为2.4m，与高压摆喷灌浆同孔，钻机钻岩层灌浆孔1476m，坝体钻空进尺为668m，帷幕灌浆总进尺1476m，平均灌孔深11.8m。

3.3 2#副坝

2#副坝利用原土坝在下游侧加高培厚，为均质土坝，最大坝高6.0m，坝长107.00m，坝顶宽度5.0m，上游坝面坡度1：3.0，C15混凝土护面，铺400g/m2复合土工膜防渗，C20混凝土面板护面度1：3.0，下游坝坡度1：2.0，坡为植草皮护坡，坡度1：2.0。坝顶为村级公路通过，采用C20路面。

上游坡脚及坝肩设C15混凝土灌浆平台，墙顶宽2.0m，高1.5m，沿着坝肩及坝脚布置增设一排帷幕灌浆孔，孔距2.0m，灌浆深入基岩8.0400m高程。

3.4 3#副坝

3#副坝为均质土坝，坝轴线长65m，坝顶为厚0.2m的C20混凝土路面。上游坝面坡度1：2.5，采用0.2m厚砂石垫层，然后铺设厚0.12m的现浇C15混凝土护面。下游坡比为1：2.5，采用草皮护坡。

3.5 主坝和1#副坝之间山体防渗设计

针对库区漏水点及渗漏带Ⅰ进行防渗设计，在已经确定的漏水点1sd1～1sd10，通过渗漏带Ⅰ向库区外渗漏，坝基采用帷幕灌浆，布置双排灌浆孔，排距1.5m，孔距为2.0m，为加强漏带Ⅰ段坝基防渗，在渗漏带Ⅰ宽20m的范围内采用加密灌浆，灌浆排距1.5m，孔距为1.0m，灌浆底部高程为380.0m。

针对主坝至1#副坝之间山体渗漏进行防渗设计，沿新建上坝公路（1#副坝到主坝段）布置双排帷幕灌浆，灌浆轴线长度为123m，排距1.5m，孔距1.5m，上游排帷幕灌浆孔深度伸入至375m高程，第二排帷幕灌浆孔深度伸入至385m高程，钻孔深度24～34m。

为加强渗漏带Ⅱ段山体防渗，在渗漏带Ⅱ宽20m的范围内采用加密灌浆，灌浆排距1.5m，孔距为1.0m，灌浆底部高程为380.0m。

4 工程设计的技术特点

4.1 报废水库再利用

罗城县水电局于1980年上报河池地区水电局申请白坝水库报废。本项目恢复修建白坝水库尽量利用原有的建筑物，妥善处理了新旧建筑物相结合的问题；对原有的1#副坝及2#副坝进行加固，大大减少工程投资；利用原有的库区条件，减少库区征地补偿和移民安置。

4.2 合理规模

据统计罗城县城区现状（2013）人口6.7万人，现状平均日综合需水量1.44万m3/d，2013年枯水期可供水量仅为1.35万m3/d，2013水源缺口0.09万m3/d；规划2020年罗城县需水量为2.91万m3/d，水源缺水量为0.99万m3/d；2030年罗城县需水量为3.69万m3/d，水源缺水量为1.73万m3/d。

白坝水库设计供水规模0.53万m3/d，大山水库与瑶山冲水库联合调度增加供水量1.2万m3/d。通过现有水源，新建白坝水库水源工程和大山水库水源工程进行联合调度，可研满足罗城县规划2030年用水要求。

4.3 消除防洪隐患

罗城县水电局于1980年上报河池地区水电局申请白坝水库报废，但水库枢纽仍然保留，每年汛期巡视。1994年罗城连降暴雨，白坝水库库水猛涨，溢洪道宽10m泄洪能力不足，洪水逼近坝顶，经两天两夜抗洪抢险才解除险情，同年9月白坝水库除险将溢洪道降低1m，过流断面净宽10m。

报废水库恢复重建为水源水库，将原来的病险水库变成水源水库，由于水库有专门的技术人员维护和管理，保证水库的安全运行，能够彻底解决水库存在的防洪隐患。

4.4 提出切实可行的主坝坝坝、坝肩处理方案

渗漏带Ⅰ防渗设计，坝基采用帷幕灌浆，布置双排灌浆孔，排距1.5m，孔距为2.0m，为加强漏带Ⅰ段坝基防渗，在渗漏带Ⅰ宽20m的范围内采用加密灌浆，灌浆排距1.5m，孔距为1.0m，灌浆底部高程为380.0m。

渗漏带Ⅱ防渗设计，针对主坝至1#副坝之间山体布置双排帷幕灌浆，灌浆轴线长度为123m，排距1.5m，孔距1.5m，上游排帷幕灌浆孔深度伸入至375m高程，第二排帷幕灌浆孔深度伸入至385m高程，钻孔深度24-34m。为加强渗漏带Ⅱ段山体防渗，在渗漏带Ⅱ宽20m的范围内采用加密灌浆，灌浆排距1.5m，孔距为1.0m，灌浆底部高程为380.0m。

通过对渗漏带Ⅰ、渗漏带Ⅱ的防渗处理，可以完全隔断水库对外的渗水通道，有效解决了熔岩地区坝基及坝肩渗漏问题。

5 结语

通过对罗城县供水水源白坝水库的设计实践，具体分析了大坝防渗设计的合理性，不同坝体、坝肩及坝肩采用不同的防渗技术，防渗效果好，有效的控制了工程投资。同时，该项目设计分析过程和结论也对同类建设项目具有一定的借鉴和参考价值。

TV543.8

A

2095-2066（2016）34-0095-02

2016-11-23

蒙延禄（1983-），男，汉族，广西北流人，工程师、注册土木工程师（水工结构），本科学士学位，2006年毕业于广西大学，主要从事水利水电工程设计工作。