青州市七一水库除险加固工程设计方案分析王金和李有成（青州市水利局，山东，青州，262500）【摘要】七一水库是山东省青州市的一座小（一）型水库，2007年经省市水利主管部门鉴定为三类病险坝，列入2010年度国家东部地区重点小（一）型水库除险加固工程规划。本文主要介绍该工程初步设计阶段，通过认真分析工程现状，提出几个加固方案，进行分析比较和论证，选取最优方案的过程。【关键词】七一水库；除险加固；初步设计；方案论证1七一水库现状分析七一水库位于青州市城区西郊，弥河支流南阳河中游，控制流域面积105平方公里，干流平均比降为0.0045，于1960年2月建成，设计总库容540万立米，兴利库容100万立米。枢纽工程主要由大坝、溢洪道、放水洞等建筑物组成。大坝为均质土坝，坝顶高程119.1米，最大坝高21米，大坝长度170米，上游坝坡平均坡度为1：3.0，下游坝坡平均坡度为1：3.1；溢洪道总长365米，控制段设溢洪闸，闸底溢流堰为实用堰，堰顶高程为111.90米，闸孔5孔，总净宽18米；放水洞位于溢洪闸左岸翼墙内，由于该水库位于城区，多年未用于灌溉，已失去作用。七一水库由于设计标准低、施工质量差，加之年久失修，工程存在诸多安全隐患，2007年经省市水利主管部门鉴定为三类病险坝。1．1水库达不到规范要求的防洪标准根据《水利水电工程等级及洪水标准》（SL252-2000）规定，该水库位于城区上游，属于重要小(一)型水库，确定设计洪水标准为50年一遇（P=2%），校核洪水标准为500年一遇（P=0.2%），对于流域面积大于30平方千米的小型水库使用《山东省大、中型水库防洪安全洪水计算办法》进行安全复核，根据2007年省厅转发的山东省水文总局小型水库加固水文资料，查得七一水库流域中心处，多年平均年最大24小时暴雨量H24p=85mm，多年最大24小时降水量变差系数Cv=0.60，Cs=3.5Cv，长历时暴雨指数m1=0.30。点面关系换算系数为0.95，求得各种频率的最大24H面暴雨量，成果见下表。表1七一水库不同频率点面雨量成果表项目设计时段设计频率（%）2．00.2点雨量（mm）24H234．6357面雨量（mm）24H222．9339．2入库洪水过程线按单位线法推算，洪水调节计算方法按有闸控制保坝泄流模式，采用水库水量平衡方程和库容、泄量曲线联解，逐时段演算推求水库蓄量、泄量变化过程，起调水位为113.50米，水库开始调洪时，溢洪闸逐渐开闸泄流，泄流量等于入库流量，当入库流量开始大于全部开启的下泄流量时，将闸门全部打开，溢洪闸自由泄流，计算成果见图1、图2所示。---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---从图中可以得出，校核洪水位已超过坝顶高程119.10米，不满足规范要求图1现状50年一遇设校核调洪成果图图2现状500年一遇设校核调洪成果图1．2大坝坝基渗漏严重及坝上游坡不稳定该水库建设前未对坝址进行地质勘察，主坝清基未清至相对不透水层，座落于卵砾石层上，造成了大坝的严重渗漏，经地质勘察，坝体透系数k=1.5×10-7m/s，坝基渗透系数kt=0.001m/s，湿容重γ=19.20kN/m3，坝基有透水层厚达15米，采用解析法对0+060现状断面渗流计算图3现状大坝渗流稳定计算成果图由图中可见，出逸坡降满足规范要求。但计算最大单宽流量q＝0.0017m3/s.m，渗漏量太大，日渗漏量超过2万立方米，与日常观测值符合。采用稳定渗流期和水位降落期瑞典园弧法的简化法对大坝坝坡进行抗滑稳定计算，根据水库地质勘察报告确定计算参数：表2七一水库大坝土工试验指标表物理指标（kN/m3）抗剪强度指标（kPa/°）干容重γd湿容重γ浮容重γ/饱和容重γsatc/φc//φ/15．519.209．8019.614/18计算成果见下图，经安全复核，现状大坝下游坝坡抗滑稳定满足规范要求，上游坝坡在水位骤降及1/3坝高加地震时不满足规范要求。---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---图4现状大坝上游坝坡稳定计算图1．3其他一是大坝坝体填筑质量差；二是溢洪道部分未护砌，下游防冲消能设施破坏严重；水库管理房年久失修，管理设施老化。2新建溢洪闸工程论证分析2.1思路通过对七一水库现状防洪能力核算，现有的溢洪闸显然不能满足水库泄洪的要求，必须重建溢洪...