浅谈洪山湖水库工程的除险加固设计优化
王文彪 孙小尧
（上虞市水利工程管理所浙江上虞312300）
【摘要】洪山湖水库因大坝坝顶高程低于设计洪水位和校核洪水位，防洪能力不满足水库规范要求；溢洪道狭小，下游无汇洪渠；坝下输水涵管为陶瓦管；上下游坝坡无衬砌；无管理用房；无水位自动测报系统等安全隐患原因经水库安全技术认定大坝属于三类坝，列入“除险加固”工程。
【关键词】水库加固；施工控制
1.工程概况
1.1洪山湖水库位于浙江省上虞市梁湖镇，曹娥江水系。水库集雨面积1.25Km2，，主流长1.18Km，原总库容74.34万m3，正常库容47.51万m3，属小（2）型水库。是一座以灌溉为主小型水库，灌溉面积约1200亩。
1.2工程于1959年，1959年建成。大坝为均质土坝，分主副坝，主坝长414m、最大坝高约3.5m、坝顶程8.83～9.19m、坝顶宽2.62～3.65m；副坝为长约159.7m、最大坝高约4.7m、坝顶程9.19～9.29m、坝顶宽1.23～1.75m；主副坝的上下游坝坡均为土坡。
1.3溢洪道在副坝，溢洪道进口宽5.2m，为开敞式正槽溢洪道，无导水墙，输水管为陶瓦管。
1.42011年梅汛中，主坝中段120m范围内发生渗漏，经抢险处理尚有少量治渗水。
1.5工程地质条件为坝体为粉质粘土、厚度3.10～6.00m、水平渗透系数为2.8*E-6、底层高程在2.6～5.01m；坝基2-1砂质粉土、厚度2.0～3.0m、水平渗透系数为1.1*E-5、底层高程在0.33～3.54m；3层淤泥质粘土、厚度4.5～11.0m、底层高程在-3.82-9.37m；4层粉质粉土、厚度3.50～12.0m、底层高程在-9.62～ -20.95m；5层含粘土砾砂（残坡积土）、厚度0.5～9.2m、底层高程在-10.33～-23.55m；6-1层强风化层厚0.9-1.10m、层高程在-11.96～ -22.77m；；6-2层弱风化凝灰岩，最大揭露厚度11.50m。
1.6本水库有兼作旅游开发的规划。除险加固工程按20年一遇设计洪水位，200年一遇校核洪水位。
2.水库当前存在的主要问题
水库安全技术认定洪山湖水库存在的主要问题有：
2.1大坝坝顶高程低于设计洪水位和校核洪水位，有漫顶危险，防洪能力不满足规范要求。
2.2溢洪道狭小，下游无明显泄水渠。
2.3坝体渗漏，主坝中段120m范围内存在的三处渗漏经抢险处理仍有渗水，处理不彻底。
2.4坝下输水涵管为陶瓦管，存在安全隐患，启闭机损坏、放水困难。
2.5上、下游坝坡无护砌，主坝上游坝坡较不规则，副坝坝顶狭小、垦种严重。
2.6无管理房及启闭房，缺少水位测报台等观测设施。
2.7大坝存在白蚁侵害。
2.8属于三类坝。大坝已不能按原设计要求安全运行，属危险水库。应立即进行除险加固。
3.除险加固施工内容
3.1加高大坝，拓宽溢洪道，使防洪能力达到小（2）型水库的防洪标准。
3.2内坡做黄泥斜坡，同时使狭窄的坝顶得到加宽。
3.3在主坝中间漏水段（150m范围）的内坡中上部进行开挖，挖除漏水的透水材料，用黄泥回填夯实，然后做黄泥斜墙。
3.4老涵管拆除重建，在原址做混凝土预应力压力管外全包混凝土，因基础位于土基中，需打松木桩加固。
3.5内坡做干砌护破，外坡植草，外坡脚做排水棱体。
3.6增设水位测报台，新建启闭房及管理房。
4.水库除险加固设计中的几点思考
4.1该水库近几年已被规划办洪山湖景区范围，前些年已由当地村委作为水产养殖承包之用，可能在不久的新农村建设中被作为一个景区使用，所以本次水库除险加固时，在保证加固水库、工程安全原则的前提下，适当兼顾、考虑结合景区发展的需要进行适当的景观建设，将水库除险加固与景区开发建设进行最大可能的有次结合。本次加固设计中需要加高大坝、拓宽溢洪道，设计书中加高大坝达1.5m，这一加高将会影响当地村民进行耕作，也影响到今后景区形成后的游人行走活动；所以可以通过采用其它方式进行大坝高度的增加，一种方法为不加高大坝，采用增设防浪墙的方法解决，以满足大坝防洪要求，同时也可作为景区开发后的防护墙之用。另一种方法是少量增高大坝，同时加做防浪墙，加宽、降低溢洪道的措施解决水库漫坝的问题。做到工程除险加固与新农村建设统筹兼顾，重点突出。
4.2本工程溢洪道狭小，下游无明显的泄水渠，即溢洪道下即基本农田，相距不远就是浙东大运河。如果将水库溢洪水量直接引处运河，将损失大量的基本农田，造成工程投资增加和资源的浪费。是否可以通过以下几方面的处理满足工程的除险加固。
4.2.1因为副坝下即为农田和运河，因将溢洪道设置在副坝位置上。又因本工程主坝最大坝高约3.5m、坝顶程8.83～9.19m；副坝最大坝高约4.7m、坝顶程9.19～9.29m；可采用增加溢洪道宽度的方法防止水库水漫坝的问题。
4.2.2因坝下农田渠系配套设施比较完善，设计时是否可以考虑将下泄水后的农田部分采用降低设计频率，由5%的设计频率改为20%进行设计，因为客观上农田不需要20年一遇的保证率，一般有5年一遇的防洪标准就能满足现有基本农田的要求。这样设计不仅能大大减少水库除险加固的工程投资，而且也比较客观与切合实际。
5.结束语
（1）水库工程除险加固设计，可以说是一项修旧整治工程。大多工程经过数十年的运行和实践证明，在这些年的运行中，基本能够适应当地气候、环境的变化，也是人们在与大自然作斗争中总结出来的经验，虽然某些方面与现行的设计规范要求不相一致、不能全部满足现行规范要求，但还是可以考虑或保留某些可用的部分，这样做一般较易被当地村民所接受，也可以达到节省工程投资的目的。
（2）科学来源于实践，但更多的应该能应用于实践。设计一个工程项目时，不能死搬硬套，可以在不违反强制性规定的前提下，应该充分考虑当地的自然条件、原有工程的现状，最大限度地将工程设计成一个完美、安全的工程。
参考文献
［1］绍兴市水利水电勘测设计院《上虞市梁湖镇洪山湖水库除险加固工程初步设计》（送审稿）2012.5.
（上虞市水利工程管理所浙江上虞312300）
【摘要】洪山湖水库因大坝坝顶高程低于设计洪水位和校核洪水位，防洪能力不满足水库规范要求；溢洪道狭小，下游无汇洪渠；坝下输水涵管为陶瓦管；上下游坝坡无衬砌；无管理用房；无水位自动测报系统等安全隐患原因经水库安全技术认定大坝属于三类坝，列入“除险加固”工程。
【关键词】水库加固；施工控制
1.工程概况
1.1洪山湖水库位于浙江省上虞市梁湖镇，曹娥江水系。水库集雨面积1.25Km2，，主流长1.18Km，原总库容74.34万m3，正常库容47.51万m3，属小（2）型水库。是一座以灌溉为主小型水库，灌溉面积约1200亩。
1.2工程于1959年，1959年建成。大坝为均质土坝，分主副坝，主坝长414m、最大坝高约3.5m、坝顶程8.83～9.19m、坝顶宽2.62～3.65m；副坝为长约159.7m、最大坝高约4.7m、坝顶程9.19～9.29m、坝顶宽1.23～1.75m；主副坝的上下游坝坡均为土坡。
1.3溢洪道在副坝，溢洪道进口宽5.2m，为开敞式正槽溢洪道，无导水墙，输水管为陶瓦管。
1.42011年梅汛中，主坝中段120m范围内发生渗漏，经抢险处理尚有少量治渗水。
1.5工程地质条件为坝体为粉质粘土、厚度3.10～6.00m、水平渗透系数为2.8*E-6、底层高程在2.6～5.01m；坝基2-1砂质粉土、厚度2.0～3.0m、水平渗透系数为1.1*E-5、底层高程在0.33～3.54m；3层淤泥质粘土、厚度4.5～11.0m、底层高程在-3.82-9.37m；4层粉质粉土、厚度3.50～12.0m、底层高程在-9.62～ -20.95m；5层含粘土砾砂（残坡积土）、厚度0.5～9.2m、底层高程在-10.33～-23.55m；6-1层强风化层厚0.9-1.10m、层高程在-11.96～ -22.77m；；6-2层弱风化凝灰岩，最大揭露厚度11.50m。
1.6本水库有兼作旅游开发的规划。除险加固工程按20年一遇设计洪水位，200年一遇校核洪水位。
2.水库当前存在的主要问题
水库安全技术认定洪山湖水库存在的主要问题有：
2.1大坝坝顶高程低于设计洪水位和校核洪水位，有漫顶危险，防洪能力不满足规范要求。
2.2溢洪道狭小，下游无明显泄水渠。
2.3坝体渗漏，主坝中段120m范围内存在的三处渗漏经抢险处理仍有渗水，处理不彻底。
2.4坝下输水涵管为陶瓦管，存在安全隐患，启闭机损坏、放水困难。
2.5上、下游坝坡无护砌，主坝上游坝坡较不规则，副坝坝顶狭小、垦种严重。
2.6无管理房及启闭房，缺少水位测报台等观测设施。
2.7大坝存在白蚁侵害。
2.8属于三类坝。大坝已不能按原设计要求安全运行，属危险水库。应立即进行除险加固。
3.除险加固施工内容
3.1加高大坝，拓宽溢洪道，使防洪能力达到小（2）型水库的防洪标准。
3.2内坡做黄泥斜坡，同时使狭窄的坝顶得到加宽。
3.3在主坝中间漏水段（150m范围）的内坡中上部进行开挖，挖除漏水的透水材料，用黄泥回填夯实，然后做黄泥斜墙。
3.4老涵管拆除重建，在原址做混凝土预应力压力管外全包混凝土，因基础位于土基中，需打松木桩加固。
3.5内坡做干砌护破，外坡植草，外坡脚做排水棱体。
3.6增设水位测报台，新建启闭房及管理房。
4.水库除险加固设计中的几点思考
4.1该水库近几年已被规划办洪山湖景区范围，前些年已由当地村委作为水产养殖承包之用，可能在不久的新农村建设中被作为一个景区使用，所以本次水库除险加固时，在保证加固水库、工程安全原则的前提下，适当兼顾、考虑结合景区发展的需要进行适当的景观建设，将水库除险加固与景区开发建设进行最大可能的有次结合。本次加固设计中需要加高大坝、拓宽溢洪道，设计书中加高大坝达1.5m，这一加高将会影响当地村民进行耕作，也影响到今后景区形成后的游人行走活动；所以可以通过采用其它方式进行大坝高度的增加，一种方法为不加高大坝，采用增设防浪墙的方法解决，以满足大坝防洪要求，同时也可作为景区开发后的防护墙之用。另一种方法是少量增高大坝，同时加做防浪墙，加宽、降低溢洪道的措施解决水库漫坝的问题。做到工程除险加固与新农村建设统筹兼顾，重点突出。
4.2本工程溢洪道狭小，下游无明显的泄水渠，即溢洪道下即基本农田，相距不远就是浙东大运河。如果将水库溢洪水量直接引处运河，将损失大量的基本农田，造成工程投资增加和资源的浪费。是否可以通过以下几方面的处理满足工程的除险加固。
4.2.1因为副坝下即为农田和运河，因将溢洪道设置在副坝位置上。又因本工程主坝最大坝高约3.5m、坝顶程8.83～9.19m；副坝最大坝高约4.7m、坝顶程9.19～9.29m；可采用增加溢洪道宽度的方法防止水库水漫坝的问题。
4.2.2因坝下农田渠系配套设施比较完善，设计时是否可以考虑将下泄水后的农田部分采用降低设计频率，由5%的设计频率改为20%进行设计，因为客观上农田不需要20年一遇的保证率，一般有5年一遇的防洪标准就能满足现有基本农田的要求。这样设计不仅能大大减少水库除险加固的工程投资，而且也比较客观与切合实际。
5.结束语
（1）水库工程除险加固设计，可以说是一项修旧整治工程。大多工程经过数十年的运行和实践证明，在这些年的运行中，基本能够适应当地气候、环境的变化，也是人们在与大自然作斗争中总结出来的经验，虽然某些方面与现行的设计规范要求不相一致、不能全部满足现行规范要求，但还是可以考虑或保留某些可用的部分，这样做一般较易被当地村民所接受，也可以达到节省工程投资的目的。
（2）科学来源于实践，但更多的应该能应用于实践。设计一个工程项目时，不能死搬硬套，可以在不违反强制性规定的前提下，应该充分考虑当地的自然条件、原有工程的现状，最大限度地将工程设计成一个完美、安全的工程。
参考文献
［1］绍兴市水利水电勘测设计院《上虞市梁湖镇洪山湖水库除险加固工程初步设计》（送审稿）2012.5.
