郭新合

（周至县水利工作队 陕西 周至 710400）

1 概况

塔庙水库位于周至县西南泥峪口外1km的竹峪乡塔庙村，距县城50km，是以蓄水灌溉为主，兼有防洪、养殖等综合利用的小（二）型水库。总库容38.7万m3，有效库容36万m3。水库由大坝、溢洪道和放水设施组成。坝体为均质土坝，坝长120m，坝顶宽3.0m，迎水坡坡比1∶3，背水坡坡比1∶2，无排水体。坝高14.85m，坝顶高程510m。溢洪道位于大坝的左端，为土渠，进口底高程为507m，泄洪流量21.0m3/s。该水库由周至县水电局勘测设计，1974年3月动工修建，1976年10月工程竣工蓄水。水库上游流域主要是浅山沟壑区，主要水源来自泥惠渠干渠的供水。水库建成后，承担下游塔庙、东寨、草滩、谭家寨四个行政自然村的灌溉用水，水库设计灌溉面积5000亩，灌区主要以种植小麦、玉米和果树等经济作物为主。

2 水库病险情况

2004年10 月周至县水务局组织有关技术人员按照规范的要求对塔庙水库大坝工程进行了安全检查，经过安全鉴定，水库主要存在以下病险问题：

（1）大坝存有安全隐患。塔庙水库建设属于“边施工、边勘测、边设计”的三边工程。工程建设时间仓促，资金短缺，施工技术落后，坝基处理不彻底，大坝填筑质量差，坝肩岸坡陡于1∶1.5，工程隐患较多。水库由于紧靠村庄，西岸坝体由于人为挖土坝体已破损。工程运行三十多年，虽未发生重大问题，但补修加固工程不断。原设计洪水标准为10年一遇设计，50年一遇校核。经复核现设计洪水标准为20年一遇设计，200年一遇校核。大坝迎水坡砌石紊乱，坝坡未达到设计要求。

（2）溢洪道功能已丧失。塔庙水库原溢洪道为开蔽式，建成运行后，由于前些年的连续干旱，加之水库的主要来水靠泥惠渠干渠供给，水库又靠近村庄，长期没有溢洪和无人管理，群众人为将其填平种地和堆柴草等，致水库目前没有溢洪道。应重新恢复原溢洪道，并进行泄洪验算，对工程采用砌石处理。

（3）放水建筑物渗漏严重。塔庙水库放水设施位于大坝的右端，为卧管式放水，设计流量1.4m3/s，采用闸门放水形式。由于年久失修，致使原放水设施不能自行排水和运行，灌溉放水困难，2000年，群众在大坝的右端又人为重修了一条排水渠道，结构简单，设施落后，漏水严重。

（4）水库配套设施不完善，已不能适应当前社会经济发展需要。由于当时建设条件所限，塔庙水库大坝存在坝顶凹凸不平，迎水坡砌石损毁丢失严重，坝顶道路没有硬化，没有观测和通讯设施，没有管理站房、照明设施等。塔庙水库是周至县西南塬区重要的地表水源，对该区域农业的发展和群众生活的改善起着重要作用。塔庙水库的安全与否，直接威胁着下游2个乡镇2万多亩农田、3.8万余人口的生命财产安全，同时也威胁着西宝公路的安全。考虑到以上原因，急需对塔庙水库除险加固，使其发挥应有的效益。

表1 塔庙水库不同频率年径流量表 径流量单位：万m3

表2 塔庙水库不同频率径流量表 单位：万m3

3 水文计算

3.1 流域概况

塔庙水库流域因泥惠渠干渠截断，在干渠以下水库只有1.6km2的流域面积，其水库的来水主要靠泥惠渠干渠供给。泥峪河是渭河的一级支流，发源于秦岭北麓，峪口以上流域面积57 km2，主沟长17 km。

3.2 气象

塔庙水库流域属暖温带气候，冬季干旱少雨季，夏季炎热多雨，流域多年平均雨量为761.7mm。降雨量年季变化大，年内分配不均匀。由于受东南亚大陆季风气候影响，具有汛期降雨大而集中，冬季降雨量小的特征，4月～10月降雨量占全年降水量的80%以上，其中7月～10月降水量占全年降水量60%以上，11月至次年3月降水量占10%左右。塔庙水库年径流量主要由降水形成，河川径流与降水量有共同特点，即年际变化大，年内分配不均匀。

3.3 径流

塔庙水库流域内无水文站，而流域又位于黄土台塬区，径流计算参证站分别选用邻近的汤峪河漫湾水文站、黑河黑峪口水文站、涝河涝峪口水文站等进行面积比拟，并采用径流模数进行验证分析。根据以上三个水文站实测径流量资料，采用频率适线法，计算出水文站不同频率年径流量，采用面积比拟法计算塔庙水库各频率年径流量，其成果见表1。

经查西安地区秦岭北麓各水文站多年平均径流量，年径流量变差模数，由于塔庙水库汇流面积在台塬区，综合分析后确定塔庙水库多年平均径流模数为20万m3/km2，则塔庙水库多年平均径流量为32万m3，取塔庙水库流域年径流变差系数CV=0.40，CS/CV=2.5，计算出不同频率年径流量见表2。

由于汤峪河、黑河、涝河流域均有较大山区面积，塔庙水库流域位于黄土台塬区，采用以上三个水文站径流量面积比拟法推求的塔庙水库流域的年径流量偏大，为保证径流量计算成果的可靠性，本次设计塔庙水库年径流量采用径流模数计算。

3.4 洪水计算

塔庙水库流域无水文站，上游大部分流域已被泥惠渠干渠截断，只有很小的一部分流域面积内的水汇流入库，因此不适合于采用面积比拟法来进行设计洪水的计算。根据设计洪水计算规范规定的“多种途径、多种方法、综合比较、合理选定”的原则，本次设计洪水计算采用地区经验公式法。设计洪水标准：20年一遇设计，200年一遇校核。根据《西安市实用水文手用》中的公式，当流域面积F在0～50km2之内时，设计洪水用下列公式计算：

由以上成果可知，塔庙水库洪水洪峰流量Q10=5.67m3/s，Q100=12.95m3/s。

4 工程除险加固设计

塔庙水库流域面积1.6km2，水库坝高15.5m，流域长度1.6km，经调洪演算计算大坝高度满足要求，新修溢洪道也能满足防洪要求。根据塔庙水库安全检查报告，确定本阶段塔庙水库除险加固工程设计主要包括以下内容。

4.1 大坝整修加固设计

坝体整修和库西坝体填筑采用人工配合机械的方式来完成。坝体填筑前，应对原坝表面做好刨毛衔接等工作。首先对原坝表面进行清理，清除坝表面的草皮、腐殖土、垃圾、树根等杂物，清基深度不小于30cm。取土料场表层的树根草皮以及耕作土层等均应全部清除。大坝坝体表面补填土方应进行贴坡处理，使新老坝体紧密结合。坝体填筑土料包括土料的挖、装、运、卸、摊、压六道工序。土料采用1m3挖掘机装、5t自卸汽车运输，采用59kW推土机摊铺平整，填土面应均衡上升，铺土厚度控制在25cm～30cm，压实机械采用羊脚碾进行碾压，机具压实不到的部位采用蛙式打夯机夯实。碾压施工需交替、搭接、连环套进行碾压，防止漏压。土料压实后，其压实度应不小于0.96。待坝体全断面填筑完成后，进行人工削坡整理，使其表面平整达到设计要求。坝顶道路采用C20砼衬砌。

坝体整修填筑完成后，进行大坝迎水坡砌护工程。设计护坡形式为浆砌石网格，干砌石填塞。浆砌石网格采用坐浆与灌浆结合的施工方法，这样石块就容易胶结在一起。砌筑前首先清基洒水，铺设8cm厚M7.5水泥砂浆，采用M10水泥砂浆勾凸缝。网格内填干砌石护坡，由低向高进行干砌石砌筑，砌石应垫稳填实，与周边砌实靠紧，严禁架空，严禁出现通缝、叠砌和浮塞，不得在砌筑层以小块石、片石找平。背水坡由于紧靠泥峪河旅游线路，拟采用水泥四方花砖来砌护，花砖中间留孔种草。砌石护坡的方法为先在坝体坡面填筑铺设一层土工布，再填筑20cm砂砾石垫层，顶部为30cm的砌石，砌石采用浆砌石方格，内填干砌石，网格规格为2.0m×2.0m。背水坡修建排水设施，增设排水体。

4.2 溢洪道衬砌加固处理

溢洪道修建包括土方开挖，浆砌块石和钢筋砼工程。土方开挖采用人工配合机械来完成。由于溢洪道紧靠村庄，而且穿越道路，拟采用涵洞形式，底部和侧墙为浆砌块石，顶部为钢筋砼盖板，尺寸为2.0m×2.0m×2.0m，进水口为八字墙形式，出口为坡水，下游设消力池。

4.3 放水设施

修复原卧管式排水涵洞，加固改进现放水设施，安排启闭式放水闸门，保证灌溉用水启闭方便灵活。

4.4 其它设施建设

塔庙水库紧靠泥峪河旅游线路，拟修建管理站房200m2，坝顶安装路灯4盏，安置大坝观测设施1套，安排通讯电话2部。

5 结语

塔庙水库除险加固工程主要建设内容有：①大坝整修加高培厚，迎水坡砌石护坡，背水坡砌石种草护坡并加排水体。整修加高培厚土方19285m3，堤坡角基础开挖土方3633m3，外购外运土方 19285m3，砌石护坡2831m3，排水渠道砼9.52m3；②修建溢洪道：开挖土方 1278m3，浆砌块石 156m3，浇筑钢筋砼47.08m3；③修建放水设施：拆除砌体 38.18m3，浇筑砼51m3；④临时工程：修建导流围堰150m3，施工道路1km，场地平整600m2，临时用房200m2；⑤修建管理机构基础设施：修建管理房200m2，安装通信电话两部；⑥永久征地2.0亩。

塔庙水库除险加固工程的建设完成，不仅可以确保下游防洪安全，而且还对扩大农田灌溉面积，促进农业种植结构的进一步调整和主导产业的健康发展起到极大推动作用。陕西水利