平山县上卸甲河水库报废除险处理设计

摘要：上卸甲河水库于1982年停工。大坝未按原设计完建。经过多年运行，现水库已不能发挥防洪、灌溉效益。且存在防洪风险，无经济有效措施恢复，应当予以报废，以保护下游公路和耕地安全。

关键词：平山县；上卸甲河水库；报废除险处理

中图分类号：S611 文献标识码： A

1 工程概况

上卸甲河水库位于平山县小觉镇上卸甲河村、滹沱河支流的河沟上，控制流域面积1.5km2，总库容7.3万m3，兴利库容6.3万m3，是一座以防洪为主，兼农业灌溉的小（2）型水库。工程等别为Ⅴ等，建筑物级别为5级。设计洪水标准为20年一遇，校核洪水标准为200年一遇。

该库于1982年竣停建。现状水库枢纽主要由大坝、放水工程等建筑物组成。

大坝未按原设计完建，大坝为土石坝，现坝高7m，坝顶宽6m，长55m，上游库区与坝顶淤平；下游坡1：0.8，在靠近左坝头处冲出一20m宽的豁口。

无溢洪道。

2 水库现状及运行效益

现在整个库区淤满，大坝中间部位冲出一个20m宽的决口。水库不能拦洪蓄水，失去灌溉效益及防洪效益。

3水库安全鉴定

根据水利部《关于〈水库大坝安全鉴定办法〉的通知》和省水利厅建管处的通知精神，2010年平山县水务局委托我山县水利水电服务中心于2010年6月编制完成了《平山县上卸甲河水库大坝安全鉴定报告辑》（以下简称“鉴定报告”），大坝安全鉴定主要结论为：1、水库不满足20年一遇设计和200年一遇校核洪水标准。2、大坝下游坝坡抗滑稳定不满足要求。3、大坝坝体渗透稳定不满足要求，坝基渗透稳定不满足要求。4、整个库区淤满，大坝中间部位冲出一个20m宽的决口。5、溢洪道没有开挖。6、无上坝公路。7、无管理设施。

4 报废依据

2011年8月4日河北省大坝安全管理中心对本水库核查并提出核查意见：上卸甲河水库库区已经与坝顶淤平，现状抗洪能力不满足标准要求；大坝中段被冲毁；下游坝坡抗滑稳定不满足规范要求；溢洪道未开挖；放水洞损坏。同意三类坝鉴定结论。该水库已失去防洪、蓄水功能，建议采取工程措施进行报废。

依据河北省大坝安全管理中心对本水库提出的核查意见、河北省水利厅冀水规计【2012】61号《关于印发一般小（2）型病险水库除险加固工程初步设计指导意见的通知》及中华人民共和国水利部令《水库降等与报废管理办法（试行）》中第八条规定：库容基本淤满，无经济有效措施恢复的，应当予以报废。上卸甲河水库库区淤积至坝顶，已经丧失其水库效益，所以予以报废。

5工程地质

5.1工程地质评价

本次勘察，通过现场观察及调查，坝址及库区自然边坡下部较平缓，多在 20-30度，松散覆盖层较薄，植被较发育，坡体稳定，山体上部边坡较陡，一般在30-40度，坡体基岩，岩石坚硬，风化程度较弱，多居稳定状态，本次未发现滑坡、崩塌及泥石流等不良地质作用。

库区及上游地表出露的多为片麻岩类岩石，片麻理发育，岩体较破碎，表层岩石风化程度不一，片麻岩类岩石风化后多呈砂状、碎块状。由于地面较陡，暴雨季节易造成冲刷，坡体上的水流将泥砂携带到库内，会使泥砂逐渐淤积库内，再加行洪不畅，囤积库内，造成危害。原库内泥砂淤满致使大坝被冲垮应引起高度重视。

大坝坝体为土石坝，结构单一，既无粘性土夹心，坝体粘性土含量很少，实际就是一堆石坝，堆石之间空隙大，连接性整体性差，整个大坝比较松散，强度低防渗能力差。坝体上下游边坡为块石护坡，坡度较陡，块石之间连接性差，又无混凝土填缝，边坡稳定性差。

该水库原没设置泄洪渠道（溢洪道），雨季暴雨洪水暴涨，泄洪不畅，致使大坝在现薄弱部位垮坝。

5.2地质处理建议

水库报废就妥善处理排洪渠地基，清除软弱地层；将原有大坝坝坡进行放缓；建议修进水库简易公路，以方便施工和今后工作。

6水库报废设计方案

6.1设计依据

上卸甲河水库下游是驼梁旅游路和耕地，为了保护公路和耕地确保下游防洪安全，水库报废后根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252―2000乡村防护区的防护等级和防洪标准设防，防洪标准为20-10年，本次取防洪标准取20年一遇，设计流量为30.9m3/s，根据《堤防工程设计规范》（GB 50286-2013）工程等级为5级。

6.2设计方案

本次工程主要为在决口处开挖排洪渠，上游修建引水挡墙。大坝将坝坡放缓，修建1500m临时上坝路。

6.2.1排洪渠设计

为了使报废水库不发生泥石流等洪水灾害，必须把流域内的来水引入下游河道内。因此本工程设计在原冲来的豁口处开挖排水渠，排水渠长65m，宽5m，采用重力式浆砌石挡土墙，地面以上坝高1.9m，顶宽0.7m米，迎水坡比1：0，背水坡比1：0.4。基础深0.8m，宽2.3m，墙上设PVC排水孔，孔径为100mm，孔距为3m，呈现梅花型布置，每隔10米设一变形缝。缝内设闭孔塑料止水。在排水渠上游右侧设100m长的浆砌石挡墙，地面以上高1.0m，顶宽0.5m米，迎水坡比1：0，背水坡比1：0.3。基础深0.5m，宽1.4m。

排水渠按明渠均匀进行计算。断面形式为矩形断面，底宽5m计算。计算公式为：

式中：Q―泄流量m3/s；

A―过水断面面积m2；

R―水力半径；

i―底坡，1.3%；

n―糙率，0.03；

当过流为20年一遇洪峰流量30.9m3/s时，水深是1.1米。

6.2.2坝坡放缓处理

原大坝下游坝坡为干砌块石，坡比为1：0.8，下游坡角为51 °，块石自然堆止角为35 °，由此可得，下游坝坡角大于块石内摩擦角，因此可是判定下游坝坡不稳定。由于下游坝坡不稳定，将下游坝坡上部进行开挖堆放至坝脚使坝坡放缓至1.2.5，植草护坡。

6.2.3临时上坝路设计

由于水库距离公路较远，且无上坝路通行，为了施工方便，修建1500长，宽3m的临时上坝路。水库施工结束后，由于水库已报废，无需通行，将临时上坝路恢复植被。

7主体工程施工

7.1土方开挖

土方开挖主要为排水渠，主要采用人工开挖，出渣采用胶轮车。

7.2土方回填

土方回填主要采用胶轮车将回填料直接推运入基坑，人工铁锨摊铺，蛙式夯实机打夯。

73浆砌石砌筑

施工时要严格按照设计的尺寸、要求进行施工，各项参数应满足设计及施工有关规范要求，考虑到抗冻要求浆砌石采用M7.5F200砂浆砌筑，勾缝砂浆采用M10F200。

①浆砌石挡墙及护坡均采用人工施工，采用0.8m3拌和机拌制砂浆，双胶轮车运输。②浆砌石采用铺浆法砌筑，砂浆稠度为30～50mm，当气温变化时，适当调整。

③砌筑前先铺一层厚度不小于3cm的水泥砂浆，砂浆水灰比应较混凝土的水灰比小0.05，一次铺设砂浆的面积与砌体的砌筑强度相适应，铺浆必须全面、均匀，无石块。④砌筑时，采用上下错缝，内外搭砌，不采用外面侧立片石、中间填心的砌筑方式，不得有空隙。对于片石间空隙较大的部位，先填满砂浆后填碎块或小片石嵌实。砌石体转角处和交接处采取同时砌筑，不能同时砌筑时，留置临时间断处，砌成斜槎。

⑤砌体的结构尺寸和位置必须符合规定。

8结论

上卸甲河水库报废除险工程实施后，可解除对下游构成的洪水威胁，完成后，要根据运行情况，适时进行维修，以充分发挥排水渠的功能。定期组织人员对排水渠进行检修、维护，确保其正常运行、增加工程使用寿命。

参考文献：

[1] GB50286-98，堤防工程设计规范.

[2]石家庄市水利水电勘测设计研究院.平山县上卸甲河水库报废除险处理工程初步设计报告2013.

[3] 中华人民共和国水利部18号令.水库降等与报废管理办法（试行）2003.

[4] SL252―2000水利水电工程等级划分及洪水标准.

[5]GB50288-99，灌溉与排水工程设计规范[S].

[6]SL253-2000，溢洪道设计规范.