勃利縣連珠河水庫(kù)除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)技術(shù)要點(diǎn)

楊紅鷹

(黑龍江省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，哈爾濱150080)

1 工程概況

珠河水庫(kù)位于倭肯河二級(jí)支流連珠河上游，地處勃利縣大四站鎮(zhèn)境內(nèi)小連村，是一座以灌溉為主、兼顧防洪、水產(chǎn)養(yǎng)殖等綜合利用的小(1) 型水庫(kù)，流域面積30 km2。該水庫(kù)始建于1954年，1965年續(xù)建，1968年竣工。經(jīng)本次復(fù)核，連珠河水庫(kù)正常蓄位為259.45 m，相應(yīng)庫(kù)容69.37 ×104m3;死水位為256.95 m，死庫(kù)容27.64 ×104m3; 水庫(kù)調(diào)節(jié)庫(kù)容41.73×104m3。是以農(nóng)業(yè)灌溉為主、兼顧防洪、養(yǎng)魚(yú)的小( 1) 型水庫(kù)。設(shè)計(jì)灌溉水田面積93.3 hm2，水庫(kù)對(duì)下游4 km公路、6個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)、7 900 人以及3 萬(wàn)余hm2耕地起到一定的防洪保護(hù)作用。

2 水庫(kù)存在的主要問(wèn)題

根據(jù)連珠河水庫(kù)大壩安全鑒定報(bào)告及黑龍江省小型病險(xiǎn)水庫(kù)除險(xiǎn)加固項(xiàng)目三類壩鑒定成果核查意見(jiàn)表意見(jiàn)，水庫(kù)主要存在如下問(wèn)題:

1) 大壩壩高偏低，不滿足設(shè)計(jì)要求，上游邊坡護(hù)砌塊石風(fēng)化嚴(yán)重，下游邊坡無(wú)護(hù)砌，壩下排水設(shè)施已破損。

2) 右岸開(kāi)敞式溢洪道工程年久失修、左岸漿砌石邊墻老化、右岸岸坡及基礎(chǔ)無(wú)襯砌，陡坡段后消能設(shè)施不完善、尾水渠未開(kāi)挖。

3) 輸水洞底板已剝蝕破損嚴(yán)重，無(wú)閘門，洞身漏水，啟閉機(jī)銹蝕失靈，出口段兩側(cè)翼墻已斷裂傾斜，無(wú)消力池與海漫段，輸水洞已不能正常運(yùn)行。

4) 壩上沒(méi)有搶險(xiǎn)照明設(shè)備，水庫(kù)無(wú)必要的觀測(cè)、通訊、交通設(shè)備及水情測(cè)報(bào)設(shè)施，水庫(kù)管理不完善。

3 水庫(kù)規(guī)模及防洪標(biāo)準(zhǔn)的確定

水庫(kù)原設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為20 a一遇設(shè)計(jì)，200 a一遇洪水校核，本次根據(jù)連珠河水庫(kù)位于山丘區(qū)，大壩擋水高度為11 m低于15 m，但上下游水頭差為11.5 m ＞10 m，洪水標(biāo)準(zhǔn)宜按山丘區(qū)確定，復(fù)核按《水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》( SL252—2000) ，水庫(kù)主要建筑物等級(jí)為Ⅳ等4 級(jí)，水庫(kù)最大庫(kù)容＞100 ×104m3，本次復(fù)核采用山丘區(qū)小( 1) 型水庫(kù)上限30 a一遇洪水設(shè)計(jì)，300 a一遇洪水校核。

4 主要特征水位的確定

4.1 死水位

死水位主要考慮淤沙庫(kù)容，本次計(jì)算壩址以上平均輸沙量2 939.4 t/a，泥沙比重取1.3 t/m3。水庫(kù)按未來(lái)運(yùn)行期50 a計(jì)，淤沙庫(kù)容為11.3 ×104m3。連珠河水庫(kù)任務(wù)以灌溉為主，本次復(fù)核死庫(kù)容27.65 ×104m3，根據(jù)本次水文分析成果，按來(lái)水量和含沙量的比例情況分析，年輸沙量不大，對(duì)水庫(kù)運(yùn)用不起控制作用，現(xiàn)狀死水位基本能夠滿足未來(lái)水庫(kù)運(yùn)用要求。

4.2 正常蓄水位

本次設(shè)計(jì)仍采用原設(shè)計(jì)的正常蓄水位259.45 m，相應(yīng)庫(kù)容69.37 × 104m3; 死 水 位 為256.95 m，死 庫(kù) 容27.64 ×104m3;水庫(kù)調(diào)節(jié)庫(kù)容41.73 ×104m3。水庫(kù)按上述規(guī)模復(fù)核可灌水田面積93.3 hm2，灌溉保證率為76%，滿足水庫(kù)的工程任務(wù)要求，因此，本次設(shè)計(jì)正常蓄水位不變。

5 水庫(kù)除險(xiǎn)加固的主要工程措施及技術(shù)要點(diǎn)

5.1 大壩防滲措施

根據(jù)地質(zhì)報(bào)告，壩體施工時(shí)筑壩土料不均一，碾壓強(qiáng)度一般。防滲性能差異較大，無(wú)滑動(dòng)穩(wěn)定問(wèn)題，但粉土質(zhì)礫防滲性能較差，存在一定程度的滲漏和滲透問(wèn)題，建議采取相應(yīng)的防滲處理，消除隱患。

綜合以上原因，設(shè)計(jì)采用水泥攪拌樁防滲墻垂直防滲的措施，徹底根治大壩漏水的險(xiǎn)情。同時(shí)，采用垂直防滲可以降低壩體浸潤(rùn)線，對(duì)下游壩坡穩(wěn)定起到較好作用。

水泥攪拌樁防滲墻技術(shù)是運(yùn)用特制的多頭小直徑深層攪拌樁機(jī)，把水泥漿噴入土體并攪拌形成水泥土墻，用水泥土墻作為防滲墻達(dá)到截滲的目的。水泥土防滲墻既經(jīng)濟(jì)、施工方法又簡(jiǎn)單。防滲墻厚度20 cm，頂高程在壩頂以下0.5 m，總長(zhǎng)264 m。

5.2 輸水洞布置及排架底高程確定

輸水洞位于0 +040 樁號(hào)處，為原址拆除重建。輸水洞工程主要包括進(jìn)口段、閘室、涵洞、人行橋、消力池、海漫等部分。

進(jìn)口護(hù)砌段長(zhǎng)5.6 m，原輸水洞拆除后回填砂礫石，上面鋪設(shè)20 cm厚的碎石墊層，最上層是30 cm厚的干砌石護(hù)砌。進(jìn)口為鋼筋混凝土U 型槽結(jié)構(gòu)，長(zhǎng)7 m，底板凈寬由4 m過(guò)渡到1 m，進(jìn)口底高程252.90 m。原輸水洞及漿砌石底座拆除后，澆注素混凝土作為基礎(chǔ)，導(dǎo)墻段建在素混凝土基礎(chǔ)上。

閘室為鋼筋混凝土U 型槽結(jié)構(gòu)，長(zhǎng)4 m，凈寬度為1.0 m，底板頂高程為252.90 m，閘墩頂高程高于興利水位15 cm。底板厚1.5 m，邊墩厚1.0 m。閘室內(nèi)設(shè)工作門及檢修門，閘室上設(shè)啟閉排架，排架上設(shè)啟閉機(jī)，排架頂高程為263.10 m。

涵洞為1 孔混凝土方涵，斷面尺寸( 寬×高) 為1.0 m ×1.8 m，涵洞總長(zhǎng)70 m，分6 節(jié)布置，出口底板設(shè)計(jì)頂高程為251.74 m，涵洞縱向比降為1∶60。

土壩與閘室啟閉平臺(tái)之間設(shè)工作橋，橋面頂高程為263.10 m，橋面寬2 m，橋長(zhǎng)28.2 m，每跨長(zhǎng)9.0 m，共分3跨。橋面板由混凝土梁、柱支承，柱基礎(chǔ)落在涵洞兩側(cè)邊墻上。

其中排架底高程高于興利水位15 cm主要考慮，北方冬季凍冰壓力對(duì)排架的剪切力很大，不少水庫(kù)的排架有被剪斷現(xiàn)象，基于以上工程實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，采用高于興利水位的15 cm的工程措施避免靜、動(dòng)冰推力對(duì)工作橋排架的剪切、頂推。

本水庫(kù)已經(jīng)圓滿的通過(guò)黑龍江省水利廳的審查，現(xiàn)在已經(jīng)開(kāi)始施工。

［1］七臺(tái)河市水務(wù)局. 勃利縣連珠河水庫(kù)大壩安全鑒定報(bào)告書(shū)［R］.七臺(tái)河:七臺(tái)河市水務(wù)局，2009.

［2］黑龍江省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院. 勃利縣連珠河水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告［R］. 哈爾濱: 黑龍江省水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，2010.

［3］中國(guó)建筑科學(xué)研究院. GB50007－202 建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范［S］. 北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2002.

［4］水利部東北勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院. SL211－98 水工建筑物抗凍設(shè)計(jì)規(guī)范［S］. 北京:中國(guó)水利水電出版社，1998.