相里钊

(陕西省延安市宜川县河道和水库管护中心，陕西 延安 716200)

1 木头沟水库概况

木头沟水库工程位于宜川县境内，地处陕西省北部、延安市东南部，东隔黄河与山西吉县相望；西以进士庙梁与富县、洛川接壤；南与黄龙、韩城相毗邻；北与延长、宝塔区相接。水库位于宜川县西北部仕望河支流的西川河上游木头沟中，与英旺乡高窑村隔309国道相望，距县城18.5 km，是一座以供水为主兼有灌溉、防洪等综合功能的水库。西川河发源于英旺乡进士庙梁，向东流至宜川县城北关虎头山下，与仕望河交汇， 全长 49.4 km，流域面积516.5 km2，河道平均比降 6.51‰。多年年均流量0.2 m3/s，多年平均径流量为105万 m3。西川河上游属黄土高原稍林区，森林密布，植被较好， 植被覆盖率高、清水长流，含沙量较小，河道多为土基河床，县城以下河床下切较深， 基岩出露，形成裸露的石峡谷，基岩出露区植被差，水土流失严重。水库库区流域面积25 km2，主沟长12 km，沟道比 2.4%。

木头沟水库建成投入运行后，产生了一定的社会效益和经济效益。(1)供下游四个村600亩地及县城3万人口供水，是县城至水库段供水主要水源。(2)水库防洪效应，保证县城、英旺、秋林六万人的生命财产安全，保证309国道畅通。(3)调节供给下游哨皮、龙湾、甘草三个电站发电及1.5万亩农田灌溉用水。四是发展养殖水面200亩，可增加渔业收入。水库位于宜川县西北部仕望河支流的西川河上游木头沟中，与英旺乡高窑村隔309国道相望，距县城18.5 km，是一座以供水为主兼有灌溉、防洪等综合功能的水库。西川河发源于英旺乡进士庙梁，向东流至宜川县城北关虎头山下，与仕望河交汇，全长49.4 km，流域面积516.5 km2，河道平均比降 6.51‰。多年年均流量0.2 m3/s，多年平均径流量为105万 m3。

2 水库大坝工程安全质量评价方法

本次对木头沟水库安全质量评价采用现场检查法和历史资料分析法。

(1)现场检查法：通过现场检査和勘察测量，复核水库大坝的形体尺寸、外观质量及运行情况等是否正常，进而评判大坝工程质量。

(2)历史资料分析法：通过对工程施工质量控制、质量检测(查)、验收以及安全鉴定、运行、安全监测等资料的复查和分析，对照现行规范要求，评价大坝工程质量。

3 大坝工程质量评价

3.1 坝址区地质条件

坝址区属黄土梁峁地貌，山(梁)顶高程一般为 1 050～1 100 m，沟谷狭窄，呈V字形，谷底宽50～100 m，右岸较陡，山坡角80°～85°，左岸较缓，山坡角50°～70°， 坡体破碎，冲刷强烈。

按坝址区岩体的工程特性可分为以下工程地质单元：第四系全新世(Q4)

(1)填筑土(Q4ml)：黄褐～褐黄色，以辗压粉土为主，粉质粘土次之，含少量砂砾和钙质结核。坚硬～硬塑，部分土试样具湿陷性，属中低压缩性土。

(2)填筑土(Q4ml)：黄褐～褐黄色，以辗压粉质粘土为主，含少量砂砾和钙质结核。可塑(个别土样硬塑)，属中低压缩性土。

(3)黄土(Q3eol)：褐黄色，松散，土质均匀，大孔发育，含云母、蜗牛壳及少量氧化铁及钙质结核颗粒等。可塑，属中压缩性土。厚度大于10 m。

(4)黄土(Q2eol)：棕黄色，土质均匀，含较多钙质结核、少量氧化铁及蜗牛壳碎片等。可塑。在坝址左岸有出露，最高达10多米。

(5)砾砂：杂色，成分以强风化砂岩为主，含少量粘性土、卵砾石。粒径一般在0.1～0.5 cm。

(6)强风化砂岩：灰黄色。矿物成分以石英、长石为主，钙质胶结，层理裂隙发育， 岩芯呈薄饼状，定部较破碎。属软岩。

(7)中分化砂岩：灰色。矿物成分以石英、长石为主，钙质胶结，层理较发育、岩芯呈长柱状，属较硬岩。

3.2 坝基评价

根据已有的勘察结果可知，大坝坝基为中风化层状砂岩，其强度高，渗透性小，坝基总体稳定。基岩的抗剪强度指标和渗透系数采用表1 的数值。

表1 岩体力学性质建议值表

3.3 岸坡评价

2011 年对岸坡除险加固处理，即对右坝肩进行灌浆处理，解决了其渗透安全隐患；对左坝肩进行了削坡处理，解决了其稳定性差的问题。现今通过现场调查可知，左、右坝肩均稳定且不存在明显渗漏现象。但大坝岸坡上存在冗长杂草，严重影响大坝的观测和维护工作，应对岸坡进行杂草清理和草皮种植处理。

3.4 坝体工程质量评价

大坝坝高22 m，坝顶长188 m，顶宽4 m，坝底宽109 m。坝后设43 m长的棱柱反滤坝，高6.3 m，迎水坡均为草皮护坡。经现场勘测，大坝上游面磨损、风化情况严重，散布碎砂石较多。垫层情况良好。下游坝面未发现有渗水，坝体防渗状况良好。坝顶路面平整，上坝道路通畅。

3.5 坝体填筑质量评价

根据本次勘察钻探揭露和调查访问，坝体土为就地黄土填筑，属均质粘土坝，成份整体较均匀，但含少量有砂砾及钙质结核。坝体土填筑质量较好。坝体土的物理力学性质试验成果见表2。

表2 坝体土的物理力学性质试验成果表

3.6 溢洪道质量评价

3.6.1 地层岩性

溢洪道位于河沟右岸，经原先的较陡山坡开凿而成。右侧依附山体，左侧和出口为直立陡壁，高度在 8～15 m 之间。根据现场工程地质测绘，溢洪道区分布的地层主要包括第四纪冲洪积堆积物、风积黄土及三迭系砂岩，现按层序分述如下：

(1)冲洪积堆积物 Q4al+pl：分布于溢洪道泄流槽槽底部位。灰黄色黄土，土质均匀性差, 结构疏松,含大量卵石土、砂粒及植物根等。坚硬～可塑。工程性质差。

(2)黄土 Q3 eol：分布于溢洪道右侧边坡坡顶部位。黄褐色，土质均匀性差，含大量有机质，针状孔隙及大孔隙发育，具湿陷性和自重湿陷性。工程性质一般。

(3)黄土 Q2eol：为溢洪道区的主要工程地质层，分布于溢洪道右侧高边坡中低部和溢洪道底部。褐黄～棕黄色，土质较均匀，针状孔隙及大孔隙均较发育，上部土层具自重湿陷性和湿陷性，含大量钙质结核，坚硬。工程性质较好。

(4)砂岩 T：为溢洪道区的主要工程地质层,伏于 Q2eol 之下。灰色，薄～中层状构造， 裂隙节理发育，成份以石英为主，含云母片等暗色矿物，钙质胶结。工程性质好。

3.6.2 溢洪道工程地质条件

通过已有的勘察资料可知，溢洪道区存在的边坡稳定问题已得到解决。经现场调查可知，溢洪道区工程地质条件良好，不存在坍塌、掉块等安全隐患。进水段无坍塌、岸崩、淤堵或其他阻水现象，堰顶、溢流面、底板均完好，不存在裂缝、渗水、剥落、冲刷、磨损、空蚀等不良现象，伸缩缝、排水孔均完好。出口段未进入河槽，已形成边坡冲刷。

3.6.3 溢洪道质量评价

根据现场检查结果，溢洪道整体情况良好，但在其出口段冲刷严重，使引水无法未进入河槽而容易造成水漫滩。需要对边坡进行加固和修复，可修建翼墙将溢洪道下泄水流引至河槽。

3.7 输水洞质量评价

大坝输水洞位于坝右端，采用卧管放水。现状输水洞断面为 50×60 cm 矩形砌石涵洞，全长90 m。卧管断面为 50×50 cm 矩形砌石卧管。盖板为50 cm 厚的砼板。放水孔径20 cm，单排孔涵洞最大泄量为0.4 m3/s。输水洞、卧管基础座落在三迭系砂岩层上， 表层覆盖有0.5～1.0 m左右的坡积堆积物。

根据木头沟水库历史除险加固资料可知，2011年对卧管重新修建、对卧管右侧迎水坡做加固处理，输水洞满足运行要求，且运行至今，未发现安全隐患。

4 质量评价结果分析

(1)坝基与岸坡：大坝坝基与岸坡均未发现有渗漏现象。岸坡植物冗杂，严重影响大坝运行和观测， 建议进行杂草清理和草皮种植处理。

(2)坝体与坝面：大坝坝高22 m，坝顶长188 m，顶宽4 m，坝底宽109 m。坝后设43 m 长的棱柱反滤坝，高6.3 m，迎水坡均为草皮护坡。目前大坝运行情况良好，坝体不存在渗漏等不良现象。据现场调查，坝面腐蚀程度较高，经冲刷后坝面磨损严重，垫层情况良好，建议进行坝面修复。

溢洪道能够满足泄水要求。溢洪道出口未进入河槽，下泄水流对边坡冲刷严重，建议修建引流翼墙将水流引向河槽，并对边坡进行修复加固处理。

(4)输水洞：输水洞位于坝右肩，采用卧管放水。卧管采用共24级台阶，每级0.6m，取水断面0.4×0.4 m；涵洞为无压涵洞，采用φ500钢管顶管，按现状比降1/150，长90 m，进口高程989.2 m，泄水最大流量0.4 m3/s。卧管出口周边无渗水现象，拱型砌石涵洞与坝体土壤接触良好，结合紧密。涵洞结构稳定，与周边土壤和岩石接触良好，能满足泄水需求。输水洞可满足运行需要， 运行安全可靠。

5 结语

综上评价可知，木头沟水库大坝大部分工程质量满足设计和规范要求，运行中暴露的质量缺陷和问题较小，针对存在的岸坡上植物过多、大坝坝面风化严重和溢洪道出口未进入河槽，已形成边坡冲刷需要处理等问题，可采取种植草皮、建议修建引流翼墙和对边坡进行修复和加固处理等修复措施予以合理处理。总体分析，工程质量基本满足设计和规范要求，且运行中暴露局部质量缺陷，但不影响工程安全，工程质量评为基本合格。