暖泉沟水库除险加固的必要性分析

郭青松

（忻州市水利勘测设计院 山西忻州 034000）

暖泉沟水库除险加固的必要性分析

郭青松

（忻州市水利勘测设计院 山西忻州 034000）

通过对暖泉沟水库大坝、溢洪道、泄水洞和监测系统现状情况进行分析，依据忻州市水利勘测设计院对暖泉沟水库大坝的安全鉴定论证及专家组鉴定，提出了水库除险加固的迫切性和必要性，旨在确保水库工程的安全运行和充分发挥水库工程综合效益。

暖泉沟水库；除险加固；安全运行；必要性

1 工程情况概述

暖泉沟水库枢纽工程位于宁武县南24 km余庄乡暖泉沟村南，暖泉沟是汾河一级支流洪河主沟，水库控制流域面积50.3 km2，是一座以防洪、供水为主，兼顾养殖的综合型水利枢纽工程。工程兴建于1998年11月，挡水建筑物按淤地坝设计，防洪标准为50年一遇，校核标准为300年一遇，总库容479万m3，2002年10月工程竣工。由于水库运行过程中的渗透和侵蚀作用，坝体出现渗漏和局部破坏，2010年对水库坝体实施加固处理，采取坝轴线高喷防渗墙、坝坡上游面混凝土块替换、两岸塌岸护砌、下游坝坡铺筑草坪砖、棱体及排水沟维修等措施进行了加固和维护。2014年为了充分发挥水库的防洪、供水等效益，结合当地经济社会发展需要，经主管单位同意，暖泉沟淤地坝改变其性质升级为水库，并按水库方式进行运行管理。

2 水库设施现状分析

暖泉沟水库淤地坝在2010年加固改造后，枢纽工程由大坝、溢洪道和泄水洞组成，经过几年来的运行，各部分均出现不同程度的破坏，影响到水库的安全运行。

2.1 坝体现状情况

坝体为碾压均质土坝，设计坝顶高程为1 773.8 m，最大坝高15.5 m，坝顶宽5.0 m，坝顶总长205 m。大坝上游坝坡坡比为1∶3，高程1 767.3 m以下至坝脚采用模袋混凝土护坡，高程1 767.3 m以上至坝顶采用混凝土六棱块护坡；下游坝坡坡比为1∶2.5，混凝土植草砖护坡，坝脚设干砌石棱体排水，下游坝坡设纵横向排水沟及台阶。防渗墙采用水泥高喷防渗墙，防渗墙轴线布设在大坝上游侧青石栏杆下，设计墙顶高程为1 772.8 m，墙基伸入建基岩面内1.0 m。

坝体经过几年来的冻融、浸蚀，大坝坝体上游护坡局部破损，出现较大面积的翘裂和开裂，下游护坡隆起和塌陷现象较严重，排水棱体变形严重。经实测，坝基渗透坡降大于允许值，坝体下游有13处渗水点，局部出现接触冲刷和流土冲刷现象，存在渗透破坏隐患；左坝肩出现绕渗现象，接触冲刷较为严重，同样存在渗透破坏隐患。

2.2 溢洪道现状情况

溢洪道布置于大坝右岸，由进口段、控制段、泄洪槽陡坡段、挑流消能段四部分组成，全长115.7 m。其中进口段长38.7m，底板高程1769.3m，直段宽度11.2m，控制段全长12.6 m。泄洪槽陡坡段全长64.4 m，分为两个坡度，上段 10∶1，长度 20 m；下段 1∶5，长度 44.4 m，底宽均为9 m。末段为挑流消能段，长度5.4 m，反弧半径6 m，挑角30°，反弧底高程为1 759.1 m。设计最大泄量为89.7 m3/s。

溢洪道现状进口无淤积，控制段、陡坡段和挑流消能段结构完好，下游挑流消能段后淤堵严重，行洪不畅。

2.3 泄水洞现状情况

泄水洞由进水塔、无压隧洞、出口消力池三部分组成。泄水洞布置在大坝右岸，紧靠溢洪道、和坝轴线夹角55°，进口位于溢洪道右侧，进口高程为1760.1 m，出口高程1 756.8 m，隧洞断面为城门洞型，底宽1.6 m，直墙高1.3 m，顶拱半径0.8 m，纵坡1/55.6，整个泄水洞全长162.8 m。设计流量9.2 m3/s，最大流量9.65 m3/s，工作及检修门均为1 m×1 m铸铁闸门控制，采用15 t手电两用螺杆启闭机控制。

泄水洞现状进水塔上部结构完好，铸铁闸门老化失修，启闭机锈蚀损坏严重，泄水洞洞壁外侧漏水严重，存在安全隐患；下游出口消能段护坦破损严重；泄水洞岩体破碎，漏水严重，影响着泄水洞的运行安全。

2.4 监测系统

水库现状无监测系统。大坝安全监测系统作为水库安全运行的耳目，可以实时、准确对降雨强度和雨量、大坝上下游水位、坝基浸润线及坝基渗压、大坝渗流量进行全天候连续的远程自动监测，完整记录水库数据的动态变化过程，对原始数据进行计算、评估和处理，能借助计算机网络系统，将数据传送到各个水库运行管理部门。

水库监测系统是实时掌握水库运行基本情况、保证大坝安全的科学管理设施，补充建设水库监测系统是非常迫切和必要的。

3 水库安全评价

2015年4月，暖泉沟水库大坝经水利厅核定为三类坝。同年，忻州市水利勘测设计院接受宁武县治汾指挥部委托，完成了对暖泉沟水库大坝的安全鉴定论证，上报忻州市水利局后通过了省、市专家组评议鉴定，其鉴定结果为：（1）现状水库达到50年一遇洪水设计，300年一遇洪水校核，防洪安全性评价为B级；（2）大坝上下游坝坡抗滑稳定安全系数满足规范要求；溢洪道结构完整，泄水洞为钢筋混凝土衬砌，但泄水洞洞壁外侧漏水严重，存在安全隐患，大坝结构安全评价为B级；（3）坝体下游有13处渗水点，局部有土体颗粒被带出现象，存在渗透破坏隐患；坝基渗透坡降大于允许值；左坝肩接触部位和绕坝渗漏严重，存在安全隐患；泄水洞洞壁外侧漏水严重，泄水洞和围岩存在安全隐患，大坝渗透稳定安全性评价为C级；（4）地震情况下坝体抗滑稳定安全系数满足规范要求，大坝抗震安全评价为B级；（5）泄水洞闸门启闭设备锈蚀破损严重，金属结构安全评价为C级。

4 结语

鉴于暖泉沟水库存在的诸多问题，有必要对水库进行除险加固处理，彻底消除大坝不稳定隐患，提高水库安全运行能力，以确保水库工程的安全运行，保护下游人民群众的生命财产安全，发挥水库工程的综合效益。

Analysis on the Necessity to Conduct the Danger-obviating and Consolidating Works for Nuanquangou Reservoir

GUO Qing-song

The present situations of the dam，the spillway，the spillway tunnel and the reservoir’s monitoring system of the Nuanquangou Reservoir are analyzed in the paper.According to the safety demonstration on this reservoir presented by the Xinzhou Water Conservacy Survey&Design Institute and the appraisement view by the expert group，the necessity and urgent need to conduct the danger-obviating and consolidating works for this reservoir are presented.Its purpose is to ensure the reservoir’s safety operation and to bring the engineering’s comprehensive benefit fully into play.

Nuanquangou Reservoir；obviating danger and consolidating；safety operation；necessity

TV697

B

1006-8139（2017）02-025-02

2017-01-08

2017-01-18

郭青松（1979-），男，2012年毕业于太原理工大学水利水电工程专业，工程师。