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福林水库存在的主要问题及防治对策

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摘要:本文介绍了福林水库现状、存在问题和采取的对策及建议。

关键词:福林水库;存在问题;加固;扩容

中图分类号:TV697.3 文献标识码:A 文章编号:1674-0432(2011)-09-0205-1

1 福林水库概况

福林水库位于拉法河支流上,位于拉法河流域的中上游。水库位于新站镇仁和村福林屯东北1公里处,东部和南部为山区,始建于1979年5月。福林水库属于小(Ⅱ)型,集水面积为3万平方公里。

2 水库存在的问题

2.1 原有设计问题

福林水库施工质量标准低,在坝右侧仅有一道临时的非常溢洪道。大坝长287米,大坝平均高4.0米,坝顶宽为3米左右,前坡小于1:2.5,后坡小于1:2,不符合现有防洪和设计标准。

2.2 运行中出现的问题

(1)原有输水洞严重损毁,输水洞闸门不能正常提起。输水洞因多年水流冲刷、冻胀等原因导致严重损坏,输水闸门被严重腐蚀,不能正常放水。(2)大坝前后坡严重缺土方。大坝经多年风浪冲刷,大部分护坡受风、浪侵蚀损坏,抗风浪能力差,底部垫层流失,出现块石松动脱落等现象,到春天灌溉时,当地政府被迫投入大量的人力、物力、财力对大坝进行临时抢修,防止大坝决口。福林水库已经变成一座病险库。(3)库区底部淤泥较多。水库运行30年来,清淤次数极少,导致库区底部沉积了较多淤泥。淤泥严重的地方泥厚达13cm,不严重的地方泥厚为5cm。水库淤泥平均深度为10cm,淤泥量约为2000m3。水库淤泥的存在减小了福林水库的库容,影响水库的灌溉能力和出水水质。(4)不能满足灌溉用水需求。福林水库原有设计灌溉面积为30公顷,经30年的运行,灌溉能力大幅下降,实际灌溉面积为25公顷。在水田地集中用水时,农户争水现象十分严重。

3 原因分析

福林水库始建于1979年,因当时技术条件所限,对坝坡地质勘探工作做得不够,后期缺少必要的工程监测和工程养护工作,导致了水库始终处于带病运行状态。主要原因有:水库设计时,水文气象资料缺乏,水账计算偏低,设计标准低;水库建于二十世纪七十年代末,机械化水平低,土坝的填筑标准程度低,造成坝体施工质量差,而且未做坝基防渗处理,导致渗水严重;大坝迎水面护坡岩石质量差,经不住多年风蚀、浪刷,造成护坡风化、松动、脱落;坡面经多年雨水冲刷已形成许多网状冲沟。

4 处理的对策

对于福林水库现状,必须对其进行扩建加固处理。设计时根据中华人民共和国电力行业标准《水利水电枢纽工程等级划分及设计安全标准》DL5180―2003,确定福林水库属小(Ⅱ)型水库,工程等级为五等,主要建筑物的级别为5级建筑物,临时性建筑物级别为5级。

4.1 设计原则

采取控制泄量、补偿凑泄、错峰等方式,进行防洪调度,控制水库的最大下泄流量不超过建库前的坝址最大流量,以免造成人为加大洪灾,确保大坝及水库下游防洪安全,充分发挥该水库的防洪、灌溉、保田作用。

4.2 输水洞、溢洪道设计

此次设计在桩号0+015处设输水洞,在桩号0+247处设溢洪道。输水洞在进口段、闸室段、消力池均采用钢筋混凝土结构设计。溢洪道采用浆砌石结构。由于输水洞、溢洪道轴线地层结构大致可分为黄粘土夹砾石、强风化花岗岩石,因此,应按设计要求,必须开挖至完整基岩面,即把底板坐落在基岩层上,以保证输水洞和溢洪道的稳定性。

4.3 扩容措施

清理水库淤泥可以扩大水库容量,提高水库灌溉能力和水库水环境质量。此次设计拟将清淤期安排在枯水期,采用吸污泵吸取污泥至罐车后运至卸土点堆放。下部渣土(包含垃圾、石块)采用人工清理,然后吊运至岸上临时堆放点利用渣土车外运至卸土点堆放。

4.4 加固措施

对于大坝前后坡严重缺土方,水库成险库现状,设计时以前坡为准,坝轴线向下游方向平移3.0米。坝顶平均加高0.7米,即平均坝高为5.0米,坝长287米,坝顶增宽至4米,前坡1:2.5,后坡1:2。根据风浪的大小和当地气候条件,土坝迎水坡设干砌石护坡,护坡的厚度为25厘米。干砌石下设反滤层,反滤层厚度为20厘米,其中粗砂和砾石各10厘米,从坝顶护到坝脚。经此方法处理的上游坝坡具备了抗风浪、冰盖和库水位下降时渗水压力以及温度变化对大坝的破坏。坝后坡为防止雨水冲刷,设小砾石护坡。坝体填料采用风化料,成分主要为花岗岩风化沙砾,呈土黄色,中密,稍湿。

4.5 泥沙防治措施

拉法河平均水深为0.7m,为了保证水库修建后稳定运行,设计在水库上游建造一块人工湿地,湿地主要种植芦苇,湿地长为100m。人工湿地的建设可以阻止上游的泥沙随水流进入福林水库,从而保证水库的灌溉能力和水质良好。

5 建议

5.1 设计应以提高经济效益为首要任务

福林水库下游有2个自然屯,共50户,176口人。现有耕地面积147公顷。项目完成后,蓄水工程标准提高,相应地可提高灌区的灌溉保证率,使大面积的低产田变成稳定田、高产田,新开发7公顷的宜农荒地,旱改水后可增加单位面积的粮食产量,提高灌区人民群众的物质、文化生活水平。

5.2 做好准备工作

必须重视第一手资料,诸如社会调查,收集水文、气象资料,搞好地形测量等。同时要遵循各种部颁标准,进行多方案比较。

5.3 争取利用项目周边建筑材料,减小项目投资

在满足工程要求的前提下,所需建筑材料应尽量选用水库附近的原料。如福林水库所用砂壤土可利用福林水库左岸下游的山坡台地土,该处无效层厚度为0.3-0.5米,有效厚度为1.2-2.0米,储量为3万立方米,满足设计指标及需用量,开采方便。

参考文献

[1] 牛运光.土石坝下输水洞(管)破坏原因及其加固措施[J].水利水电技术,1995,11:42-47.

[2] 水利水电枢纽工程等级划分及设计安全标准[s]. DL5180-2003.

[3] 何亮等.中小型水库清淤措施研究进展[J].黑龙江科技信息,2008.

作者简介:潘桂清(1966-),女,吉林蛟河人,蛟河市新站水利管理站助理工程师,研究方向:水利工程技术。