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中小型病险水库的除险加固设计方案-水利施工

中小型病险水库的除险加固设计是保障工程发挥潜在综合效益的必

要技术措施。本文以运城市涑水河流域沙渠河支流上的小（1）型三

河口水库为例，分析了工程建设的内容，总结了大坝工程的除险加固

设计方案，并对具体施工组织设计方案进行了论述。

1工程概况

三河口水库位于闻喜县城西南30km处，建于1973年11月，1975年

5月竣工蓄水，是以防洪、灌溉为主的小（1）型水库，总库容325.7

万m3，控制流域面积41.5km2,设计灌溉面积1.5万亩，下游保护范围

13个村庄1.2万多口人、1万亩耕地及25家企业。

经多年运行，三河口水库大坝库区淤积严重，淤积厚度已达14m，淤

积38万m3。坝体土局部含有钙质结核与碎石，填土干密度较低，填筑

质量较差；筑坝时对坝基覆盖层及强风化层清除不彻底，形成渗漏通

道，影响水库的正常运行。

灌溉洞设在大坝中部，为半圆拱无压洞，进口由锥形球闸控制，卷扬机

斜拦钢丝绳启闭。涵洞长80m，洞宽1.2m，高1.7m，进口底板高

程720m，纵坡1/200，最大泄量为1.0m3/s。大坝建成蓄水初期，由

于坝体填土质量差，左侧坝体有明显沉陷，最大沉陷为70cm，大坝沉

陷导致灌溉洞进口混凝土体断裂，产生漏水现象；灌溉洞侧墙砌石

部分砂浆脱落，涵洞内有多处纵横向裂缝，距进口1m处有两条纵向裂

缝，宽1cm～4cm，长15m左右；锥形球闸及卷扬机由于多年运行，

损坏老化严重，止水功能失效，漏水严重。

溢洪道位于大坝右侧，为开敞式溢洪道，进口底高程733.2m，设四孔

砌石拱工作桥，断面净宽26m，总长90m，消能形式为陡坡挑流消能，

陡坡段长20m，坡比1:3。设计最大泄量630m3/s。

溢洪道与大坝连接处岸坡渗漏明显，整个岸坡潮湿，渗漏量大；溢洪

道底部清基不彻底，有砂卵石层，沿溢洪道底部有渗流现象，溢洪道

进口处护砌太短，右岸坡有明显坍塌现象。水库管理房破损严重；水

库无必要的观测设施。

2工程建设任务

由于历史原因，大坝建成后就存在诸多隐患，因此，水库自建成后就

是一座“病库”。经过35年带病运行，经复核水库现状坝高满足三十

年一遇设计洪水标准，三百年一遇校核洪水标准，但溢洪道基础渗漏

严重；下游坝坡的稳定安全系数小于允许值，坝体有明显沉陷，对大

坝安全构成威胁；坝基施工时未对坝基风化层进行清理，渗漏量较大，

有可能发生管涌。大坝缺少安全监测设施、渗流观测设施、通讯设施

落后、无水情测报系统、防汛抢险道路不畅通、管理设施薄弱等诸多

问题，严重影响大坝正常安全运行。

因此，2008年6月，大坝被鉴定为三类坝，属病险水库。若不及时对

大坝进行加固处理，势必影响坝体结构的稳定和工程安全。水库防洪

保护范围包括汾村、下院等13个村庄1.2万多口人、1万亩耕地、

25家企业及闻垣公路，区域内人口稠密、农业发达、工业兴旺。

如水库溃坝一旦发生，必将造成巨大损失，下游的公路、农田、工矿

企业及沿岸13个村庄，将被淹没，经济将受到严重影响。因此，对

三河口水库大坝进行除险加固是非常必要的。

三河口水库除险加固的主要内容为：对大坝防渗加固处理；对大坝上

游坝面塌陷部位、下游坝面进行培厚；对溢洪道进口基础进行防渗处

理，对溢洪道侧墙进行修复；对灌溉洞进口及洞身进行维修加固；对进

水口锥形球闸、启闭机进行更换；对坝顶道路进行硬化，对防浪墙进行

修复；增加大坝渗流及变形观测设施；对水库管理站进行改造。

3工程加固设计

3.1工程等别及标准

根据《水利水电工程等级划分及防洪标准》（SL252—2000）规定，

该工程等别为Ⅳ等，主要建筑物级别为4级，次要建筑物级