曾國(guó)輝

（桃江縣克上沖水庫(kù)管理處，湖南 益陽(yáng)413414）

1 水庫(kù)基本情況

克上沖水庫(kù)建于1958 年，位于資水支流志溪河，壩址坐落在桃江縣灰山港鎮(zhèn)克上沖村，距離桃江縣城30 km。水庫(kù)集雨面積為36.1 km2，壩址以上干流長(zhǎng)12.05 km，平均坡降14.06‰，年均降雨量為1 511 mm。水庫(kù)設(shè)計(jì)灌溉農(nóng)田面積為5.1 萬(wàn)畝，年供水量為852萬(wàn)m3，年發(fā)電量為120 萬(wàn)kW·h。

克上沖水庫(kù)是一座以灌溉為主，兼顧防洪、發(fā)電、供水等綜合效益的中型水利工程。水庫(kù)原設(shè)計(jì)正常蓄水位為156.85 m、相應(yīng)庫(kù)容1 772.0 萬(wàn)m3，設(shè)計(jì)死水位為137.64 m、相應(yīng)庫(kù)容為53 萬(wàn)m3。樞紐工程由大壩、溢洪道、灌溉引水隧洞等建筑物組成。大壩為均質(zhì)土壩，最大壩高33.0 m，壩頂高程為163.85 m，壩頂寬7.0 m，壩軸線長(zhǎng)146.4 m。溢洪道堰型為開(kāi)敞式寬頂堰，堰寬38.0 m，堰頂高程為156.85 m，采用底流消能。輸水隧洞位于大壩左岸山坡腳下，全長(zhǎng)180 m，采用鋼筋混凝土襯砌，洞徑1.2 m，進(jìn)口底板高程為137.64 m，最大引水流量為6.38 m3/s。水庫(kù)運(yùn)行近60 年來(lái)，在灌溉農(nóng)田、向城鎮(zhèn)供水、發(fā)電，對(duì)減少志溪河下游洪災(zāi)損失起到重要的作用，對(duì)促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展發(fā)揮了顯著作用。

2 存在的主要問(wèn)題及安全鑒定結(jié)論

根據(jù)《桃江縣克上沖水庫(kù)大壩安全評(píng)價(jià)地勘報(bào)告》《桃江縣克上沖水庫(kù)大壩安全評(píng)價(jià)報(bào)告》《桃江縣克上沖水庫(kù)現(xiàn)場(chǎng)安全檢查報(bào)告》和現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查分析，克上沖水庫(kù)大壩存在的主要問(wèn)題包括：

1）溢洪道。左岸山體崩塌，泄槽矩形段被沖毀，泄槽收縮段、矩形段底板出現(xiàn)裂縫和滲漏，側(cè)墻出現(xiàn)裂縫滲水，底板出現(xiàn)起拱現(xiàn)象。

2）大壩。左、右岸壩肩出現(xiàn)滲漏，5 號(hào)監(jiān)測(cè)孔出現(xiàn)異常滲漏。

3）輸水隧洞。用水高峰期存在供水能力不足問(wèn)題，近壩3 條灌溉渠道及渠系建筑物老化嚴(yán)重。

4）其他。①閘門(mén)銹蝕嚴(yán)重，啟閉設(shè)備超出正常使用年限，且為手動(dòng)啟閉；②入庫(kù)防汛公路為村級(jí)公路，標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)低；③大壩安全監(jiān)測(cè)設(shè)施不完善；④壩體內(nèi)廢棄的老輸水涵洞滲水；⑤大壩壩體白蟻危害嚴(yán)重。

根據(jù)益陽(yáng)市水利局出具的《桃江縣克上沖水庫(kù)大壩安全鑒定報(bào)告書(shū)》，確定該水庫(kù)大壩為三類(lèi)壩，建議盡快進(jìn)行水庫(kù)除險(xiǎn)加固工作，在水庫(kù)未進(jìn)行除險(xiǎn)加固前，請(qǐng)市、縣水利局督促水庫(kù)管理單位，嚴(yán)格按三類(lèi)壩進(jìn)行管理，進(jìn)一步落實(shí)安全管理職責(zé)，盡早完成水庫(kù)調(diào)度規(guī)程和水庫(kù)大壩安全管理應(yīng)急預(yù)案的編制工作，并及時(shí)上報(bào)相關(guān)部門(mén)批準(zhǔn)，加強(qiáng)水庫(kù)的巡視檢查和日常維修養(yǎng)護(hù)，按照水庫(kù)大壩安全度汛方案，嚴(yán)格限制庫(kù)水位運(yùn)行，確保水庫(kù)大壩安全。

3 大壩穩(wěn)定復(fù)核計(jì)算

3.1 壩體滲流穩(wěn)定分析計(jì)算

大壩滲流穩(wěn)定分析計(jì)算采用北京理正軟件設(shè)計(jì)研究所開(kāi)發(fā)編制的《理正巖土計(jì)算分析程序》軟件。計(jì)算工況包括：①上游正常蓄水位與下游相應(yīng)的最低水位；②上游設(shè)計(jì)洪水位與下游相應(yīng)水位；③上游校核洪水位與下游相應(yīng)水位。從滲流計(jì)算結(jié)果可以看出，現(xiàn)狀穩(wěn)定滲流期運(yùn)行情況下，大壩的最大滲透坡降都發(fā)生在下游壩坡，其值為0.43～0.46，壩體填土允許滲透坡降為0.40，不滿(mǎn)足規(guī)范安全要求；完建及非穩(wěn)定滲流運(yùn)行情況，大壩的最大滲透坡降都發(fā)生在上游壩坡，其值為0.09～0.39，壩體填土允許滲透坡降為0.40，滿(mǎn)足規(guī)范安全要求。

加固處理后的計(jì)算方法、計(jì)算斷面、基本計(jì)算參數(shù)、計(jì)算工況同現(xiàn)狀大壩滲流計(jì)算，增加經(jīng)比較后采用的塑性混凝土防滲墻+帷幕灌漿處理。從滲流計(jì)算結(jié)果可以看出，在經(jīng)過(guò)塑性混凝土防滲墻+帷幕灌漿處理后，大壩的最大滲透坡降發(fā)生在下游壩坡，其值為0.22，壩體填土允許滲透坡降為0.40，滿(mǎn)足規(guī)范安全要求，但大壩下游應(yīng)設(shè)有排水棱體，使穩(wěn)定滲流期逸出點(diǎn)位于排水棱體內(nèi)，確保大壩滲流安全。

3.2 壩體邊坡穩(wěn)定分析計(jì)算

壩坡穩(wěn)定計(jì)算同樣采用北京理正軟件設(shè)計(jì)研究所編制的《理正巖土計(jì)算分析程序》軟件，壩坡抗滑穩(wěn)定分析計(jì)算方法采用計(jì)及條塊間作用力的簡(jiǎn)化畢肖普法。計(jì)算工況包括：①穩(wěn)定滲流期的下游壩坡穩(wěn)定；②穩(wěn)定滲流期（施工完建）的上游壩坡穩(wěn)定；③非穩(wěn)定滲流期上游壩坡的穩(wěn)定。計(jì)算結(jié)果表明，現(xiàn)狀大壩下游壩坡的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)計(jì)算值大于現(xiàn)行規(guī)范值，上游壩坡抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)大于現(xiàn)行規(guī)范值，抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)滿(mǎn)足規(guī)范要求。

加固處理后的計(jì)算方法、計(jì)算斷面、基本計(jì)算參數(shù)、計(jì)算工況同現(xiàn)狀大壩壩體邊坡穩(wěn)定計(jì)算，增加經(jīng)比較后采用的塑性混凝土防滲墻+帷幕灌漿處理。計(jì)算結(jié)果表明，處理后大壩下游壩坡的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)計(jì)算值大于現(xiàn)行規(guī)范值，上游壩坡抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)大于現(xiàn)行規(guī)范值，抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)滿(mǎn)足規(guī)范要求。

4 除險(xiǎn)加固主要措施及規(guī)模

克上沖水庫(kù)大壩除險(xiǎn)加固工程建設(shè)的主要任務(wù)為：通過(guò)對(duì)克上沖水庫(kù)大壩、溢洪道、灌溉供水發(fā)電隧洞等建筑物的除險(xiǎn)加固，及新建灌溉供水隧洞，同時(shí)配備必要的管理和檢測(cè)設(shè)施等措施，使該水庫(kù)達(dá)到抵御1 000 年一遇校核洪水位的標(biāo)準(zhǔn)，保證大壩不漫潰，確保下游人民生命財(cái)產(chǎn)的安全，維護(hù)社會(huì)安定，并發(fā)揮水庫(kù)原設(shè)計(jì)功能及效益，為當(dāng)?shù)氐纳鐣?huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供良好的水利條件保證。

根據(jù)安全評(píng)價(jià)報(bào)告、鑒定報(bào)告書(shū)及現(xiàn)場(chǎng)險(xiǎn)情和計(jì)算復(fù)核，確定克上沖水庫(kù)大壩除險(xiǎn)加固工程建設(shè)內(nèi)容和規(guī)模如下：

1）大壩除險(xiǎn)加固。①大壩壩體滲漏采用塑性混凝土防滲墻進(jìn)行防滲處理；②壩基及兩岸壩肩繞滲問(wèn)題，采用帷幕灌漿方案進(jìn)行防滲加固處理；③上游壩坡預(yù)制混凝土護(hù)坡破損處采用整修加固修補(bǔ)；④下游壩坡采取草皮護(hù)坡形式進(jìn)行加固處理，壩坡下游排水棱體采取整修加固處理；⑤壩下低涵滲水封堵處理；⑥大壩白蟻蟻害處理；⑦大壩壩肩接頭處山體落石，采用清除+防護(hù)措施處理。

2）溢洪道除險(xiǎn)加固。①進(jìn)口段底板拆除重建處理；②溢洪道兩側(cè)側(cè)墻整修加固處理；③泄槽段底板拆除重建處理；④消力池底板拆除重建處理；⑤溢洪道兩側(cè)山體邊坡加固處理。

3）原灌溉供水發(fā)電隧洞除險(xiǎn)加固。采用化學(xué)灌漿進(jìn)行裂縫防滲處理，更換閘門(mén)及啟閉等金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備。

4）新建灌溉、供水隧洞。

5）渠道整修加固。采用漿砌石修補(bǔ)及重建渠道損毀段，并更換閘門(mén)及啟閉等金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備。

6）防汛公路整修加固。部分路段混凝土路面加寬（1.5 km），損壞路面重建（0.4 km）。

7）管理區(qū)整修加固。對(duì)損壞建筑物、道路等維修及補(bǔ)建，并綠化提質(zhì)，改善生產(chǎn)生活環(huán)境。

8）補(bǔ)充完善水庫(kù)大壩安全監(jiān)測(cè)設(shè)施及水情測(cè)報(bào)設(shè)施。

5 結(jié) 語(yǔ)

克上沖水庫(kù)大壩安全鑒定為三類(lèi)壩。經(jīng)壩體滲流和邊坡穩(wěn)定分析計(jì)算，對(duì)克上沖水庫(kù)大壩進(jìn)行除險(xiǎn)加固是非常必要的。主要加固措施包括：大壩除險(xiǎn)加固、溢洪道除險(xiǎn)加固、灌溉供水發(fā)電隧洞除險(xiǎn)加固、新建灌溉及供水隧洞、渠道整修加固及部分觀測(cè)管理設(shè)施建設(shè)等。該工程社會(huì)效益顯著，工程的建設(shè)對(duì)保障促進(jìn)地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，提高居民生活水平，保障灰山港鎮(zhèn)地區(qū)社會(huì)穩(wěn)定具有積極的作用。