徽州区小（二）型水库除险加固工程设计浅析
吴华斌
【摘? 要】小（二）型水库除险加固属民生工程，涉及人民群众的生命财产安全和切身利益。论文针对徽州区小（二）型水库除险加固工程设计的几个问题提出不同看法和意见。
【Abstract】The reinforcement of small reservoir type Ⅱ belongs to the people's livelihood project， which involves people's life and property safety and vital interests. This paper puts forward different views and opinions on several problems of the design of reinforcement project of small reservoir type Ⅱ in Huizhou District.
【关键词】小（二）型水库;除险加固;防渗
【Keywords】small reservoir type Ⅱ; reinforcement; anti-seepage
【中图分类号】TV697.3? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文献标志码】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?【文章编号】1673-1069（2020）11-0155-02
1 引言
近年来，安徽省各市县开展小型水库除险加固民生工程建设，徽州区也开展了小型水库除险加固工程建设，本文依据徽州区小（二）型水库除险加固工程的初步设计文件审查，总结了徽州区小（二）型水库除险加固工程初步设计存在的一些比较普遍的共性问题，并对这些问题进行简单分析。
2 工程现状
徽州区现有14座小（二）型水库，大都建于20世纪50年代至60年代，一直到现在仍然发挥着工程效益。受当时建设条件影响，并经过近几十年的不断运行，出现不同程度的安全隐患，主要表现在放水涵渗漏、溢洪道与坝体相接处开裂、漏水等明显病情，一些严重的蓄水工程被列入病险水库，自20世纪90年代末期陆续开展徽州区小（二）型水库除险加固工程建设，第一批被列入病险水库的有岩寺镇的澄塘水库、汪塘水库，潜口镇的四清水库。除险加固工程建设至今已完成了岩寺镇的金坑水库、虎形水库、八角坞水库，潜口镇的三年水库、迎头坞水库、里充坞水库，西溪南镇的秋坑水库，杨村乡的山头水库的除险加固工作。这些水库在除险加固之前有几个共同特点：均为土坝堆筑，放水涵均为污工涵，特别是溢洪道与土坝相接面，填筑土料大都是附近取材，人工夯实，缺乏严密的防渗处理措施。溢洪道侧边挡墙的块石风化严重，长期漏水带走泥土，导致坝体病险加剧。经现场勘测调查，导致水库病险的另一个重要原因是其运行管理问题，除了农业的蓄水抗旱功能，大都担负着下游居民的日常生活用水问题。皖南山区的水库都是依山而建，水质普遍较好，而且含有多种有益身心健康的矿物质，鉴于群众日常生产生活用水方面考虑，水库长年处于高水位运行状态，以确保下游群众日常生活用水安全，从而导致坝体坝身高负荷运转，影响水库运行期限，病险情况日益加剧。同时，水库存在一些其他情况，包括受环境、气候影响等，一些水库还有渔业养殖功能，如岩寺镇周塘水库，养殖活动或多或少地对水库的安全运行存在一点影响，各水库病险成因情况复杂，在水库除险加固设计前对每座水库病险成因进行认真细致的分析也非常必要，这有助于项目设计具有针对性。
3 溢洪道泄洪流量计算问题
徽州区小（二）型水库除险加固设计在复核水库泄洪流量计算时，一概采用宽顶堰的泄流计算公式来复核溢洪道的过流能力，受皖南山区地形条件限制，徽州区小（二）型水库的溢洪道相对较长，进口属堰流，除进口段外，其他溢流段均为明渠水流，宜分段计算，以最小的过水断面设为该溢洪道通过的泄洪流量。依据水利工程设计规范，当水平渠段长δ与溢洪道进口水深H之间比值小于等于10时（δ/H≤10），可按宽顶堰计算公式q=MH3/2计算单宽流量，复核溢洪道通过泄流能力，当M=1.5～1.55、δ/H>10时，当槽长较短，结合已知的H、δ及糙率n，利用A=N2/H1/2×δ/H及A=（0.93-0.905B）/（B-2.8）求出常数B，查M-B关系图，最后得到流量系数M的数值，然后根据公式q=MH3/2计算得到单宽流量。计算泄流量Q1，通过简单编程试算，使Q=Q1接近，此时得出的流量即溢洪道泄洪流量。另外，堰流计算公式中流量系数m作为常数代入公式计算，其中m的值是随着溢洪道内水深的变化面变化的。
4 加固措施缺少方案比較
徽州区小（二）型水库除险加固工程设计在复核防洪标准不满足规范要求后，没有进行方案比较，直接设计加大坝顶高程，或减小溢洪道底高程，以此达到或满足除险设计的防洪标准要求。通过方案比较，采用其他的切弯顺直等整治措施，达到泄洪能力标准要求。一些小（二）型水库设计加大坝顶高程有其有利因素，如坝址附近填料丰富，价格、土质、运距等均符合填筑要求。降低溢洪道底高程设计一般不建议采纳，主要降低蓄水量，减少了兴利库容，不利于满足工程灌溉功能需求，同时，弱化了养殖功能。但通过方案比较，降低溢洪道底板后，兴利库容仍能满足工程设计和实际灌溉需求，也可考虑采用降低设计。
5 防渗土工膜设置问题
①土工膜的锚固设计需进一步完善。防渗土工膜具有良好的堵渗防漏功能，但如果土工膜与坝基、放水底涵、两岸山体的锚固设计不完善、不合理，将会对水库造成新的渗入点，造成坝体防渗效果不佳。设计土工膜与两岸山体的锚固，宜在土工膜末端山体岩石位置，设置顺坡截渗槽，槽底深入岩体不透水层25cm左右，现浇砼截渗墙，将土工膜浇入截渗墙20cm以上的位置。在坝基部分同时浇筑砼截渗墙、防渗墙，把坝基处土工膜锚固浇筑至截渗墙内。放水涵及溢洪道进口均采用现浇混凝土结构，并将土工膜锚固浇筑至混凝土200mm位置，从而达到坝体防渗设计标准。
②考虑有些小（二）型水库运行多年以及大坝迎水面的两侧山体岩石风化情况，防渗土工膜铺设设计可以从两侧顺山体向上游延伸5～10m位置，将土工膜锚固浇入山体岩石不透水层防渗墙。主要是为了防止土工膜防渗只针对坝体而乎略坝体与山体衔接处，根据小型水库现场安全检查结果，存在有坝体与山体绕渗现象，延伸设计能够达设计要求。
6 设计图纸问题
徽州区小（二）型水库除险加固的设计图的设计要考虑概算工程量的计算复核，设计图不应过于简单，特别是坝体、溢洪道、放水涵三大件在设计复核后应该得到完善。在坝体与溢洪道相接处、放水底涵与坝体结合面等是设计必须考虑的问题，尺寸标注一定要明确精细，这些都是除险加固的关键所在。
7 施工技术要求说明
小（二）型水库除险加固工程设计，大多采用了圬工放水涵内衬PE管防渗及内坝迎水面土工膜防渗等措施设计，但PE管的选择、接头的处理、截渗环的位置设置、PE管与圬工涵间空隙填充处理、施工质量控制等，都应在设计说明中详细说明，提出明确的施工规范和要求，包括对土工膜厚度的确定、铺设前土质填筑要求、土地工膜焊接技术要求、施工环境要求、质量检查方法、土工膜周边的锚固施工方法、土工膜保护层施工注意事项等，均应作出相应的规定说明，如此便于现场施工操作和质量监控，确保各项设计措施落到实处。只有设计到位，技术说明的施工方法切实可行，才能使工程设计达到水库设计标准，确保质量合格。
8 结语
徽州区小（二）型水库除险加固工程涉及面广、情况相对复杂、工程原始资料缺乏、交通、地形等原因，再加上设计周期限制等因素，项目设计存在一些实际困难，设计成果难免有一些问题和缺陷。但工程设计是项目建设的第一步，设计成果的质量直接关系到小（二）型水库除险加固民生工程的质量与效益，因此，如何准确地确定水库病情，提出切实可行的除险方案，项目的设计是设计参与者必须面对的一个严肃的问题。
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