汤建华 TANG Jian-hua
（江西省永新县水利局，永新 343400）
（Water Conservancy Bureau in Yongxin County of Jiangxi Province，Yongxin 343400，China）
摘要： 永新斗上水库始建于1966年，于1970年建设完成并投入运营，受施工技术条件限制，水库施工质量较差，水库一直处于病态运营，水库存在的病害问题突出。本文以该水库为例，阐述了水库涉及的病害问题，提出了相应的处理措施，基本能够满足大坝安全运营要求，为水库发挥其设计效益具有重要意义。
Abstract: Yongxin Doushang reservoir was built in 1966. The construction was completed in 1970 and put into operation. Limited by the technical of construction， the construction quality of the reservoir was poor, and the reservoir has been in morbid operation. There are prominent disease problems. The author took the reservoir as an example in this paper， elaborated the disease problems of the reservoir, and proposed corresponding measures. It can basically meet the requirements for the safe operation of the dam, and it has important significance for the reservoir to play its design efficiency.
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关键词 ： 斗上水库；渗漏；除险加固
Key words: Doushang reservoir；seepage；reinforcement
中图分类号：TV697.3 文献标识码：A
文章编号：1006-4311（2015）02-0070-02
0 引言
我国已建成的各类水库总数超过八万座，且多数水库建于上世纪50~70年代[1]。受施工技术条件限制，目前水库运营年限较长，大部分水库属于病险水库，对社会经济环境的破坏和致灾风险逐年增大，严重威胁社会稳定和经济发展[2]。我国水库病害主要包括水库防洪不安全、抗震不安全、大坝结构不安全、大坝渗流不安全、输水及泄洪建筑不安全、金属结构和机电设备不安全、管理设备不安全等七个方面[3]。本文以永新斗上水库为例，分析水库现状存在的病害特征，针对水库病害提出相应的处理措施。
1 工程概况
斗上水库位于永新县城东北22km处，坝址坐落于赣江水系禾水支流，坝址以上河道长6.8km，控制流域面积19km2，总库容1013万m3，设计灌溉面积2.2万亩，实际灌溉面积1.2万亩，电站装机容量4×250kW，是一座以灌溉为主，兼有防洪、发电、养殖等综合效益的中型水库。水库枢纽主要由大坝、溢洪道、灌溉放空隧洞、灌溉发电隧洞及电站厂房等建筑物组成。
2 水库病害特征
工程始建于1966年冬，于1970年建成竣工蓄水，目前已运行40多年，根据水位记载，坝前最高水位达283.10m。受建设施工技术水平限制，大坝施工质量差，加固处理不彻底，大坝运营过程中存在较多安全隐患，危及大坝安全。根据调查，斗上水库主要存在以下问题：①非溢流坝坝顶表面混凝土剥蚀严重，上游防渗面板有析钙现象，表面有多条水平、垂直裂缝；坝体干砌石体空隙大，密实度差，坝体下游面出现多处较大集中渗水点。②大坝坝肩岩体透水率大于5Lu，灌浆帷幕范围不足，存在坝基及绕坝渗漏问题。③溢流坝段局部地段存在剥蚀和开裂现象，挡墙及陡槽边墙高度不满足规范要求；挑流鼻坎、溢流底板未采取衬砌支护或混凝土不能满足抗冲刷设计要求。④灌溉发电隧洞及灌溉放空洞洞底未衬砌，洞身混凝土衬砌蜂窝麻面严重，多处露筋现象，局部地段存在渗水点，衬砌混凝土厚度、强度均不能满足规范要求；压力钢管内壁锈蚀严重，松木板闸门破损，止水失效，螺杆启闭机陈旧老化，不能正常使用。⑤水库管理、通讯设施及水、雨情观测设施简陋，无大坝安全监测设施；进库防汛公路标准低，路况差，影响防汛交通。
3 水库除险加固措施
3.1 防渗设计 ①坝体防渗。针对坝体渗漏情况，本次加固设计增设C25混凝土防渗面板方案，面板设计厚度为0.5~1m，面板表层纵向配Φ22@200mm的钢筋，横向配Φ20@200mm的钢筋，防渗面板必须嵌入建基面1.0m；新增3道变形横缝，缝宽20mm，设铜片止水。坝体局部地段为干砌石体，容重不能满足稳定性要求，本次加固设计拟对干砌石体采用充填灌浆方案处理。对整个坝体表面进行凿毛并按梅花型布置插筋，钢筋采用Φ25mmⅡ级钢，间距100×100cm。②坝基、坝肩防渗加固。斗上水库大坝河床段坝基原灌浆帷幕效果很好，本次加固设计主要针对两坝肩进行帷幕灌浆，设计帷幕灌浆伸入左坝肩62.0m，伸入右坝肩14.0m。按5Lu线[4]控制，设计帷幕伸入相对不透水层以下5m。
3.2 溢流坝除险加固设计 ①溢流堰加固设计：对于溢流面主要考虑混凝土修补、补强加固和重浇一层钢筋混凝土方案，本次除险加固主要采取对溢流堰顶及下游堰面砼先凿除30cm厚，再重浇C25钢筋砼，从根本上提高溢流堰表面整体强度和抗冲刷能力，解决溢流坝的泄水安全问题。②下游消能防冲处理设计：为了防止大坝泄洪对坝后下游两岸岸坡冲刷，采用C20混凝土护衬，护砌范围从坝脚两侧岸坡开始，沿下游长护砌40m。校核标准洪水时，坝下游水位为255.27m，护岸顶高程取255.7m，护岸边坡根据现状设计采用1：1.0，护坡厚度0.5m。
3.3 溢洪道除险加固设计 针对溢洪道现状存在的问题结合结构安全复核，确定溢洪道加固方案如下：①进口WES实用堰拆除重建：由于现状进口WES实用堰存有裂缝，且多处有钙质析出，加上混凝土强度等级较低，本次加固设计对现状堰体进行拆除，采用C25混凝土重建。②陡槽段加固：陡槽段混凝土底板蜂窝麻面严重，多处有孔洞，经复核计算，溢洪道直线段首端边墙高度不满足要求。为此，本次加固设计方案为：凿除原陡槽底板5cm厚，再重浇30cm厚C25钢筋混凝土底板，并加高加固边墙。③挑流鼻坎后基础加固：挑流鼻坎后基础虽未衬护，但基岩裸露，在水流作用下，不会对山坡稳定构成威胁，可维持原状。
3.4 输水建筑物除险加固设计 ①灌溉放空洞加固设计。对原衬砌的13.85米隧洞拆除重建，对未衬砌的洞段全部采用C25混凝土衬砌。在放空洞出口设一工作闸阀，闸阀型号为Z41T-10（DN800）。②灌溉发电隧洞加固设计。灌溉发电隧洞加固采用平洞+压力钢管设计方案。具体设计为：1）进口平洞加固：进口平洞加固采用拆除重建，衬砌后仍为城门形断面，长仍为176m，内净空为1.6×1.6m的城门洞形。衬砌混凝土标号为C25，衬砌厚度为0.3m。加固后进口底板高程为263.4m。2）启闭竖井加固：原启闭竖井施工质量较差，砼老化、剥蚀严重，蜂窝麻面较多，本次结合更换闸门及启闭设施对启闭竖井采用拆除重建方案。重建后的启闭竖井尺寸为3.8×4.0m，竖井高度24m。3）启闭竖井后平洞：该段为新建隧洞段，隧洞长110m，底坡i=3‰，衬砌后内径为1.6m，衬砌厚度为0.3m。隧洞衬砌完毕后，需对其顶部1200范围进行回填灌浆，回填灌浆排距为2.0m。4）出口压力钢管：经计算，压力钢管直径为0.7m，壁厚为10mm。
3.5 大坝安全监测设计 本次除险加固设计根据大坝除险加固的特点和运行情况，增设大坝两坝肩绕坝渗漏观测，增加坝体位移观测标点，并在两坝肩布设2个工作基点，工作基点要求布设在坚硬岩石上，周围无其它地物遮挡。坝体水平位移采用视准线法用高精度经纬仪观测，垂直位移采用精密水准法用高精度水准仪观测。
4 结论
斗上水库是一座以灌溉为主，兼有防洪、发电及养殖等综合利用的中型水库。水库自1970年建成运营后，发现各枢纽建筑物均存在质量问题，水库一直处于带病运行状态，致使水库不能充分发挥其在灌溉、防洪、发电等方面的社会经济效益。经过除险加固处理后，斗上水库能够基本消除安全隐患，发挥其应有的设计效益。一方面能够增加1.0万亩耕地的灌溉用水水源，使得水库灌区农田保证稳产、高产，保障水库蓄水发电效益，获得更加丰硕的社会经济效益；另一方面，大坝能安全度汛，不仅可减少下游交通和通讯设施以及沿河两岸村镇和农田被冲毁所造的经济损失，还具有下游居民免遭伤亡，使其安居乐业、稳定社会之社会效益。
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参考文献：
[1]孙继昌.中国的水库大坝安全管理[J].中国水利，2008（20）：10-14.
[2]严祖文，等.病险水库除险加固现状分析及对策[J].水利水电技术，2010，10（41）：76-79.
[3]钮新强.水库病害特点及除险加固技术[J].岩土工程学报，2010，01，32（1）：153-157.
[4]SL319-2005混凝土重力坝设计规范[S].中华人民共和国水利部，2005，11.