泄洪洞进口护坡的改造

2012-03-30苗毳

东北水利水电 2012年4期

苗毳

（辽宁省汤河水库管理局，辽宁辽阳 111000）

汤河水库坝址位于辽阳市弓长岭区境内，太子河一大支流汤河干流上。是一座以防洪、工业和生活用水为主，兼顾灌溉、发电、养鱼等综合利用的国家大Ⅱ型水利枢纽工程。水库永久性建筑物的洪水标准按100年一遇洪水设计、可能最大洪水校核。坝址以上的控制流域面积为1228 km2，流域多年平均径流量2.89亿m3。水库总库容7.07亿m3。设计洪水位111.30 m，校核洪水位117.70 m，正常高水位109.20 m，死水位85.10 m。多年平均风速为3.7 m/s，最大风速为24 m/s。冻结期一般为11月下旬至次年4月初，最大冻土深度为1.25 m。

1 工程现状

泄洪洞位于坝体左岸，是水库主要枢纽建筑物之一，起作用为调节水库蓄水量、提供下游用水。泄洪洞为圆型有压隧洞，洞径4.5 m，全长211.1 m，进口底高程76.00 m。最大泄流量Qmax=282 m3/s。承担着汤河水库的行洪任务。

泄洪洞进口岸坡105.00 m高程以上护砌形式为浆砌石护砌，浆砌石厚度为40，105 m以下是天然岩石或土质坡面。由于长期运行失修，大部分块石已松动，有部分已脱落。尤其是在水位变化区域（高程在102.00～109.00 m），受冬季冰排挤压、冻涨破坏，加之雨剥风蚀、波浪淘涮及常年受停靠船只的撞击等因素，使浆砌石护砌逐年坏损、脱落，直接落入泄洪洞进口前，长期以往，在泄洪洞进口前形成大量淤积，严重影响泄洪洞的泄洪能力。且有明显的逐年加重趋势。为此，应对泄洪洞进口岸坡进行整治，以确保水库的泄洪要求。

2 工程损毁原因分析

泄洪洞进口岸坡105.00 m高程以上护砌形式为浆砌石护砌。105.00 m以下是天然岩石或土质坡面。汤河水库在运行近 40 年中，经历了 1975，1985，1986，1994，1995，1996年共计6次较大洪水，及受冬季冰排挤压、冻涨破坏，雨剥风蚀、波浪淘涮等因素，使水库岸边受到很大的破坏，尤其是在水位变化区域（高程在102.00～109.00 m），使浆砌石护砌逐年坏损、脱落，落入的石块直接滑落泄洪洞进口前区，减少水库泄洪洞的过水面积，影响水库泄洪。

1）风浪冲刷。水库泄洪洞进口岸坡105.00 m高程以上为浆砌石护砌，105.00 m高程以下是天然岩石或土质坡面。

水库形成后，水库水位变化幅度较大（丰水年、枯水年），水库内的水受到风的影响，产生水波浪。在此作用下坡面逐渐受到淘刷，使岸坡上的土质和风化岩表面上的已经风化的泥沙颗粒处于悬浮状态，然后在波浪的回流作用下被带走，周而复始，造成岸边的土质流失，表现为边坡坍塌。

2）砌石基础失稳。在105.00 m高程以上的浆砌石护砌由于下面的土质流失，部分底部被掏空，使原本稳定的浆砌石护砌失去原有的基地支撑，造成浆砌石护砌表面松动、脱落、坍塌，块石随着水波浪作用滑落，使浆砌石护砌失去原有的保护岸坡功能。

3）冰冻影响。随着浆砌石的松动、脱落露出原风化岩土质坡面及浆砌石护砌裂缝的产生，使边坡形成了对植物可生长的土质，至此土质坡面杂草重生，由于坡面的杂草根系加大了坡面的土壤含水量，含水量逐渐增加的块石护坡受冻涨破坏的程度逐年加重，形成恶性循环。使得原本风化得土质和松动的浆砌石加快了破损的速度。

4）运行管理应用的影响。泄洪洞进口左边为平台码头，该码头承担着水库的水质监测、水库捕鱼、旅游等船只上下船的任务。由于船只的停靠，加大了该岸护坡的冲刷及破坏，使之护坡石块和游人垃圾进入泄洪洞前身，淤塞泄洪洞进口，影响泄洪洞正常泄洪。

3 工程设计

设计原则：设计遵循保持水库原设计标准不变，原设计功能不变，达到结构设计合理、施工简单、运行管理方便、投资经济的原则。

1）泄洪洞左岸山体、岸坡护砌设计。根据现有的工程状况及施工条件等综合分析设计为浆砌石护坡方案。即护坡采用0.4 m厚的浆砌石护坡，在坡底设置一道浆砌石挡墙，在挡墙内设置排水孔以利于山体水向外渗流。起到稳定山体的作用，达到岸坡稳定。

2）泄洪洞右岸护砌设计。原岸坡护砌为浆砌石护砌，该处右边与水库大坝连接、左边与泄洪洞进口连接，上部为水库停车场。由于原设计受当时经济技术等条件约束，存在不合理的方面。水库经过长期运行、雨剥风蚀、波浪淘刷，逐年坏损、脱落。根据现有的条件和所处的地点将该处设计为钢筋混凝土面板护坡，并设置两道混凝土齿墙，以利于混凝土面板的稳定。

3）新建码头设计。原码头是利用水库原有的地形的斜道进行船只的运行。使船只运作不方便，应清出不合理的设施修建新的码头。在泄洪洞左岸山体、岸坡护砌边修建四级平台，平台用钢筋混凝土踏步连接。平台的作用主要是固定连接桥和供行人缓步，当水位变化时，可以通过固定于缓步台平台的连接浮桥上浮码头或上下船。浮码头采用高密度聚乙烯浮筒组合而成。