1、收稿日期：2023-02-25作者简介：曾国辉（1967-），男，湖南桃江人，大学专科，工程师，从事水利工程建设和管理工作，手机：13574704988。摘要：克上冲水库大坝安全鉴定为三类坝。文章根据大坝存在的主要问题，通过坝体渗流和边坡稳定分析计算，提出该坝除险加固主要措施包括：大坝除险加固、溢洪道除险加固、灌溉供水发电隧洞除险加固、新建灌溉及供水隧洞、渠道整修加固及部分观测管理设施建设等。成果对于类似工程的方案确定具有一定的指导和借鉴意义。关键词：大坝；安全鉴定；除险加固；措施1水库基本情况克上冲水库建于 1958 年，位于资水支流志溪河，坝址坐落在桃江县灰山港镇克上冲村，距离桃江县城30
2、 km。水库集雨面积为 36.1 km2，坝址以上干流长12.05 km，平均坡降 14.06，年均降雨量为 1 511 mm。水库设计灌溉农田面积为 5.1 万亩，年供水量为 852万 m3，年发电量为 120 万 kW h。克上冲水库是一座以灌溉为主，兼顾防洪、发电、供水等综合效益的中型水利工程。水库原设计正常蓄水位为 156.85 m、相应库容 1 772.0 万 m3，设计死水位为 137.64 m、相应库容为 53 万 m3。枢纽工程由大坝、溢洪道、灌溉引水隧洞等建筑物组成。大坝为均质土坝，最大坝高 33.0 m，坝顶高程为 163.85 m，坝顶宽 7.0 m，坝轴线长 146.4
3、 m。溢洪道堰型为开敞式宽顶堰，堰宽38.0 m，堰顶高程为 156.85 m，采用底流消能。输水隧洞位于大坝左岸山坡脚下，全长 180 m，采用钢筋混凝土衬砌，洞径 1.2 m，进口底板高程为 137.64 m，最大引水流量为 6.38 m3/s。水库运行近 60 年来，在灌溉农田、向城镇供水、发电，对减少志溪河下游洪灾损失起到重要的作用，对促进当地经济发展发挥了显著作用。2存在的主要问题及安全鉴定结论根据 桃江县克上冲水库大坝安全评价地勘报告桃江县克上冲水库大坝安全评价报告 桃江县克上冲水库现场安全检查报告 和现场调查分析，克上冲水库大坝存在的主要问题包括：1）溢洪道。左岸山体崩塌，泄槽矩
4、形段被冲毁，泄槽收缩段、矩形段底板出现裂缝和渗漏，侧墙出现裂缝渗水，底板出现起拱现象。2）大坝。左、右岸坝肩出现渗漏，5 号监测孔出现异常渗漏。3）输水隧洞。用水高峰期存在供水能力不足问题，近坝 3 条灌溉渠道及渠系建筑物老化严重。4）其他。闸门锈蚀严重，启闭设备超出正常使用年限，且为手动启闭；入库防汛公路为村级公路，标准等级低；大坝安全监测设施不完善；坝体内废弃的老输水涵洞渗水；大坝坝体白蚁危害严重。根据益阳市水利局出具的桃江县克上冲水库大坝安全鉴定报告书，确定该水库大坝为三类坝，建议尽快进行水库除险加固工作，在水库未进行除险加固前，请市、县水利局督促水库管理单位，严格按三类坝进行管理，进一
5、步落实安全管理职责，尽早完成水库调度规程和水库大坝安全管理应急预案的编制工作，并曾国辉(桃江县克上冲水库管理处，湖南益阳413414)克上冲水库大坝存在的主要安全问题及处理措施湖南水利水电 2023 年第 3 期专 业 技 术 与 设 计25DOI:10.16052/ki.hnslsd.2023.03.004曾国辉/克上冲水库大坝存在的主要安全问题及处理措施及时上报相关部门批准，加强水库的巡视检查和日常维修养护，按照水库大坝安全度汛方案，严格限制库水位运行，确保水库大坝安全。3大坝稳定复核计算3.1坝体渗流稳定分析计算大坝渗流稳定分析计算采用北京理正软件设计研究所开发编制的 理正岩土计算分析程
6、序 软件。计算工况包括：上游正常蓄水位与下游相应的最低水位；上游设计洪水位与下游相应水位；上游校核洪水位与下游相应水位。从渗流计算结果可以看出，现状稳定渗流期运行情况下，大坝的最大渗透坡降都发生在下游坝坡，其值为 0.430.46，坝体填土允许渗透坡降为 0.40，不满足规范安全要求；完建及非稳定渗流运行情况，大坝的最大渗透坡降都发生在上游坝坡，其值为0.090.39，坝体填土允许渗透坡降为 0.40，满足规范安全要求。加固处理后的计算方法、计算断面、基本计算参数、计算工况同现状大坝渗流计算，增加经比较后采用的塑性混凝土防渗墙+帷幕灌浆处理。从渗流计算结果可以看出，在经过塑性混凝土防渗墙+帷幕
7、灌浆处理后，大坝的最大渗透坡降发生在下游坝坡，其值为0.22，坝体填土允许渗透坡降为 0.40，满足规范安全要求，但大坝下游应设有排水棱体，使稳定渗流期逸出点位于排水棱体内，确保大坝渗流安全。3.2坝体边坡稳定分析计算坝坡稳定计算同样采用北京理正软件设计研究所编制的 理正岩土计算分析程序 软件，坝坡抗滑稳定分析计算方法采用计及条块间作用力的简化毕肖普法。计算工况包括：稳定渗流期的下游坝坡稳定；稳定渗流期（施工完建）的上游坝坡稳定；非稳定渗流期上游坝坡的稳定。计算结果表明，现状大坝下游坝坡的抗滑稳定安全系数计算值大于现行规范值，上游坝坡抗滑稳定安全系数大于现行规范值，抗滑稳定安全系数满足规范要求
8、。加固处理后的计算方法、计算断面、基本计算参数、计算工况同现状大坝坝体边坡稳定计算，增加经比较后采用的塑性混凝土防渗墙+帷幕灌浆处理。计算结果表明，处理后大坝下游坝坡的抗滑稳定安全系数计算值大于现行规范值，上游坝坡抗滑稳定安全系数大于现行规范值，抗滑稳定安全系数满足规范要求。4除险加固主要措施及规模克上冲水库大坝除险加固工程建设的主要任务为：通过对克上冲水库大坝、溢洪道、灌溉供水发电隧洞等建筑物的除险加固，及新建灌溉供水隧洞，同时配备必要的管理和检测设施等措施，使该水库达到抵御1 000 年一遇校核洪水位的标准，保证大坝不漫溃，确保下游人民生命财产的安全，维护社会安定，并发挥水库原设计功能及效
9、益，为当地的社会经济发展提供良好的水利条件保证。根据安全评价报告、鉴定报告书及现场险情和计算复核，确定克上冲水库大坝除险加固工程建设内容和规模如下：1）大坝除险加固。大坝坝体渗漏采用塑性混凝土防渗墙进行防渗处理；坝基及两岸坝肩绕渗问题，采用帷幕灌浆方案进行防渗加固处理；上游坝坡预制混凝土护坡破损处采用整修加固修补；下游坝坡采取草皮护坡形式进行加固处理，坝坡下游排水棱体采取整修加固处理；坝下低涵渗水封堵处理；大坝白蚁蚁害处理；大坝坝肩接头处山体落石，采用清除+防护措施处理。2）溢洪道除险加固。进口段底板拆除重建处理；溢洪道两侧侧墙整修加固处理；泄槽段底板拆除重建处理；消力池底板拆除重建处理；溢洪
10、道两侧山体边坡加固处理。3）原灌溉供水发电隧洞除险加固。采用化学灌浆进行裂缝防渗处理，更换闸门及启闭等金属结构设备。4）新建灌溉、供水隧洞。5）渠道整修加固。采用浆砌石修补及重建渠道损毁段，并更换闸门及启闭等金属结构设备。6）防汛公路整修加固。部分路段混凝土路面加宽（1.5 km），损坏路面重建（0.4 km）。7）管理区整修加固。对损坏建筑物、道路等维修及补建，并绿化提质，改善生产生活环境。8）补充完善水库大坝安全监测设施及水情测报设施。5结语克上冲水库大坝安全鉴定为三类坝。经坝体渗流和边坡稳定分析计算，对克上冲水库大坝进行除险加固是非常必要的。主要加固措施包括：大坝除险加固、溢洪道除险加固、灌溉供水发电隧洞除险加固、新建灌溉及供水隧洞、渠道整修加固及部分观测管理设施建设等。该工程社会效益显著，工程的建设对保障促进地区经济发展，提高居民生活水平，保障灰山港镇地区社会稳定具有积极的作用。26
