叶有烽

(陕西省商南县水利工程质量监督站 ，陕西 商南726300)

商南县试马水库位于丹江二级支流试马河中下游，距县城12.0 km，距试马镇2.0 km，是一座以防洪为主，兼有灌溉、供水和发电的Ⅳ等小(1)型工程。坝址以上河道12 km，控制流域面积30 km2，总库容264万 m3，设施灌溉面积3000亩。水库1970年动工兴建，1976年建成，至今已运行32年。

试马水库枢纽工程由粘土斜墙堆石坝、侧槽式溢洪道、放水涵洞及坝后引水式电站组成。大坝坝高32.4 m，坝顶长130 m，宽5 m。背水坡戗台宽3.5 m，设有过坝渠道。溢洪道位于大坝右坝肩，其轴线距右坝肩28.8 m，侧槽起始断面宽 5.0 m，末端断面宽9.5 m，泄槽段宽9.5 m，泄槽末端接消力池。消力池末端为3.0 m高浆砌石溢流堰，后接浆砌石护坦。放水洞布置在左坝肩，为φ600的钢筋砼有压涵管，洞长65 m，出口采用手动闸阀控制，设计流量0.48 m3/s。电站位于坝后左岸，设计利用水头20 m，流量0.5 m3/s，装机容量75 kw。水库保护试马镇49个党政机关和企事业单位，8个行政村32个村民小组，11 209人3 860间房屋，12 500亩耕地，还有1.2 km“312”国道和 1.8 km 铁路的安全。

1 水库存在的主要问题

2003年4月，商洛市水务局组织西北农林科技大学及相关专家对水库进行安全鉴定，报告分析，该工程是一座典型的"三边"工程，设计采用的洪水标准偏低、选用洪峰、洪量值偏小，而且施工质量差，运行中一直存在诸多隐患，工程主要存在以下问题:1)大坝背水坡的抗滑稳定安全系数不满足规范要求。2)溢洪道侧堰及侧槽、泄槽底板浸水;边墙高度不足，砼底板薄(0.2 m)，质量差，经长期剥蚀，存在大面积粗骨料外露现象;消力池结构型式不合理，底板曾多次冲毁，边墙倒塌;输水渠道跨溢洪道渡槽阻水。3)放水涵管进水口损坏，阀门年久失修、渗漏严重。4)溢洪道进口边墙未与库岸形成封闭，墙后进库道路高程低于校核洪水位;5)防汛上坝道路未进行硬化，防汛抢险交通不便;上坝路与坝顶之间无交通桥连接，防汛抢险交通不便。6)大坝安全监测、管理、通讯等设施不完善。因此认为大坝为“三类坝”，水库为“病险水库”。

2 除险加固措施

依据《防洪标准》(GB50201－94)、《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252－2000)、《碾压式土石坝设计规范》(SL274－2001)、《溢洪道设计规范》(SL253－2000)、《陕西省商南县试马水库除险加固工程初步设计》，试马水库枢纽属Ⅳ等小(1)型工程，主要建筑物级别为4级，其防洪标准按30年一遇洪水设计，300年一遇洪水校核。相应加固措施为:培厚大坝背坡;加固溢洪道，完善附属设施;加固放水建筑物;增设大坝安全监测设施。

2.1 大坝加固

1)设计对背水坡进行培厚处理，在高程522.40 m处设2 m宽戗台，以下用堆石料进行培厚加固，培厚坡比为自上而下 1:1.6，1:1.7，并在高程 512.40 m 设一道 1.5 m 宽的戗台。对培厚坝坡整坡后进行块石砌护，厚度0.3 m。对大坝背水坡522.40 m以上部位进行翻修。2)坝顶上游增设1.0 m高防浪墙。3)对上游坝坡进行局部整修，整修后迎水坡坡比自上而下分别为 1:2.0、1:2.5、1:2.75，变坡点高程分别为522.00 m、512.30 m。4)对背水坡戗台上的原过坝渠道进行改建。

2.2 溢洪道加固

1)溢洪道改造加固。帷幕灌浆的平面布置为:帷幕灌浆前半段呈“L”，沿侧堰轴线布置长34 m;垂直堰轴线长10 m，后半段于堰轴线呈19°夹角延长至大坝轴线处，长10 m，然后沿大坝轴线方向，长18 m，深入大坝粘土心墙两孔。2)溢流堰加固。拆除原溢流堰表层料石后，再现浇30 cm厚实用堰型的钢筋砼面层，堰型采用克～奥曲线实用堰。同时适当清除堰前破碎的强风化基岩，开挖至526.0 m高程，开挖坡比1:0.7，开挖坡面采用现浇30 cm厚C25钢筋砼防护。3)泄槽段边墙和底板加固。在利用原边墙的基础上，在其上部按照泄洪要求新修挡墙。同时在原边墙上增设排水孔，孔径80 mm。底板在打毛现状混凝土面层的基础上现浇20 cm厚的C25钢筋混凝土面层。在底板上布置梅花型锚筋，锚筋直径16 mm，深1.5 m，间距1.0 m。4)挑流鼻坎防冲加固。将原底流消能改为挑流消能方式。挖除鼻坎下砂砾石层，以鼻坎坐在基岩上为标准，挑流鼻坎下部为 1.3～2.1 m厚浆砌石基础，表面现浇0.5 m厚 C25钢筋混凝土，鼻坎下部浇筑1.5 m深0.5 m厚齿墙。5)跨溢洪道渡槽改建。设计拆除原渡槽，改建为钢管渡槽，钢管直径600 mm，钢管进口高程512.10 m，管底比降1/500。6)拆除溢洪道进口吊桥，新建跨溢洪道平板桥1座。桥墩采用M7.5浆砌石砌筑。台帽采用C25钢筋砼浇筑。桥梁设计标准为汽－10、挂 －50，上部结构为空心板，桥面宽5 m，板厚0.8 m。

2.3 加固放水设施，增设监测设施

1)恢复原已破坏的放水涵管进水口。由于大坝背水坡培厚，延长放水涵管5 m。延长涵管时拆除原放水闸阀工作房及原异径管;在大坝二级戗台左坝肩新建放水控制室，室内设置检修、工作闸阀2台套，斗门2处。2)增设大坝变形、坝体浸润线、坝下游渗流量、水位等常规观测设施。变形监测:设纵向断面3条，分别位于:迎水坡1条，坝顶下游侧1条，下游坝坡戗台一条。渗流监测:共布设1条横向观测断面，布设在大坝桩号0+080。平行坝轴线分别在坝顶下游侧、下游坝坡二级戗台分别布设一条测压管。共布设测压管2条。测压管埋设至大坝最低浸润线以下1.0 m。水位监测:在放水塔身布置水尺，采用C20钢筋混凝土柱，油漆标识水位，每根高2.5 m，共8根。

3 效益分析

3.1 防洪效益

1)保护房屋。保护下游房屋57 900 m2，按当地建房标准、成本及消费水平核算，600元/m2，水利减灾率按2%计，则保护房屋效益为:

57900×600×2%=69.48万元。

2)保护耕地。试马水库下游有耕地1.23万亩，按照当地以种植小麦、玉米为主的习惯，复耕系数1.8，依据市场价格，小麦、玉米分均按2.0元/kg。则保护耕地效益为:

(12500×400+10000×850)×2.0×2%=54.00万元。

经估算，加固后水库防洪效益为123.48万元。

3.2 经济效益

1)灌溉。试马水库有效灌溉面积3 000亩，据统计，实施灌溉后，每年每亩地增产小麦100 kg、玉米140 kg，水利分摊系数为0.4，那么灌溉效益为:

(3000×100+2400×140)×2.0×0.4=50.88万元。

2)养殖。试马水库养殖面积为140亩，按每亩养鱼100kg，单价10元/kg，水利分摊系数为0.4，养殖效益为:

140×100×10×0.4=5.6万元。

3)供水。据调查，试马水库每年向下游集镇及农户供水30万 m3，每吨水费按0.7元收取，水利分摊系数为 0.4，则供水效益为:

300 000×0.7×0.4=8.4万元。

经估算，加固后水库经济效益为64.88万元。

4 结语

通过除险加固，水库防洪标准提高到30年一遇设计，300年一遇校核。多年来，经过受住了多次洪水考验，彻底解决了县镇政府及水利主管部门的心腹之患，政府及村民防汛压力明显减轻。除险加固工程的实施，不仅确保了下游公共设施及1.1万群众生命财产安全，为试马镇的农业结构调整与农村经济持续发展奠定了基础，也为试马镇建设现代农业观光示范园提供了先决条件，还为全面开发水库上游的上苍房森林公园提供了靓丽景点。因此，防洪效益、经济效益及社会效益显著。

[1]试马水库安全鉴定报告书.商洛市水务局.2003.4.

[2]王强.月岭山水库除险加固工程及效益分析.科技情报开发与经济.2010(26).

[3]张斌，等.石堡川水库除险加固工程建设及效益分析.陕西水利.2012(1).