楊 萌，許尚杰，林 森

（1.山東省水利科學研究院，山東 濟南 250014；2.鄄城縣農(nóng)村自來水服務中心，山東 鄄城 274600）

平原水庫蓄水驗收以前必須進行蓄水安全鑒定，這是平原水庫建設(shè)工程蓄水驗收的重要依據(jù)。本文以濱州市北海水庫為例，總結(jié)了平原水庫蓄水安全鑒定工作，為以后平原水庫蓄水安全鑒定工作提供參考。

1 工程概況及工程建設(shè)形象評價

北海水庫工程位于濱州市北海新區(qū)馬山子鎮(zhèn)蔡莊子村西，南靠張東公路，北至胡臺溝，東鄰小開河灌區(qū)輸水渠。水庫設(shè)計庫底高程0.80 m（1956年黃海高程系，下同），設(shè)計蓄水位6.80 m，設(shè)計庫容1 520萬m3，死水位2.5 m，相應死庫容390萬m3，興利庫容1 130萬m3。規(guī)劃近期年調(diào)蓄水量3 235萬m3，年可供水量2 920萬m3；遠期年調(diào)蓄水量5 789萬m3，年可供水量5 475萬m3；庫區(qū)占地297.16 hm2。工程規(guī)模為中型平原水庫，工程等別為III等，壩體及建筑物級別均為3級。

該工程進度已滿足進行水庫蓄水驗收的要求，故依據(jù)《水利水電建設(shè)工程蓄水安全鑒定暫行辦法》開展水庫蓄水安全鑒定工作。

2 工程地質(zhì)評價

北海水庫在勘探深度內(nèi)為第四系全新統(tǒng)沖積層，沉積物以粉質(zhì)黏土、粉質(zhì)壤土、粉質(zhì)砂壤土及粉砂為主。庫區(qū)場地地貌類型簡單，地形平坦，交通方便，周圍無影響工程穩(wěn)定性的不良地質(zhì)現(xiàn)象；地層結(jié)構(gòu)較簡單，土層分布連續(xù)，厚度較穩(wěn)定，為均勻地基，不存在發(fā)生泥石流等危害廠房安全的地質(zhì)災害的可能性。

3 圍壩及建筑物安全評價

3.1 圍壩安全復核

1）壩頂高程復核。壩頂高程根據(jù)設(shè)計蓄水位及超高確定。超高由波浪爬高、風壅高度和安全加高3部分組成，按 《碾壓式土石壩設(shè)計規(guī)范》（SL274—2001）中的有關(guān)公式計算，采用公式：

式中：ΔH為堤頂（防浪墻）超高，m；R為設(shè)計波浪爬高，m；e為設(shè)計風雍增水高度，m；A為安全加高，壩體級別為3級，取0.70 m。

北海水庫設(shè)計壩頂超高為2.70m，安全鑒定計算值為2.52 m，小于設(shè)計值，滿足規(guī)范要求。

2）圍壩滲流復核。滲流計算采用二維流有限元法，根據(jù)理正滲流分析軟件進行計算。壩體土層分區(qū)見圖1。

穩(wěn)定滲流期（水位6.8 m，下游無水）壩體浸潤線見圖2。

經(jīng)復核北海水庫圍壩設(shè)計防滲滿足規(guī)范要求。具體計算成果見表1。

3）圍壩穩(wěn)定復核。按照《平原水庫工程設(shè)計規(guī)范》（DB37/1342—2009）的有關(guān)規(guī)定，水庫壩體穩(wěn)定計算包括施工完建期的迎水面、背水面壩坡

圖1 土層分區(qū)示意圖

圖2 壩體浸潤線圖（穩(wěn)定滲流，水位6.8 m）

表1 圍壩滲流量計算成果表

穩(wěn)定；穩(wěn)定滲流期的迎水面、背水面壩坡穩(wěn)定以及水庫水位降落期的迎水面壩坡穩(wěn)定。最終計算所得圍壩抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)大于規(guī)范要求。具體計算成果見表2。

表2 穩(wěn)定計算成果表

4）圍壩沉降復核。圍壩沉降量的計算分壩體沉降量計算和壩基沉降量計算兩部分,從安全角度考慮，壩體沉降量的計算應選擇地面高程低、壩高大的斷面計算。北海水庫安全鑒定計算壩頂預留超高為8.25 cm，實際壩頂預留超高為10 cm，設(shè)計壩頂預留超高滿足規(guī)范要求。

3.2 建筑物安全復核

北海水庫建筑物主要為入庫泵站及泄水閘組成。入庫泵站位于圍壩設(shè)計樁號6+315處，為堤外式，主體包括引水閘、進水前池、泵室、出水池、穿壩方涵和入庫閘，泵站結(jié)構(gòu)為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，其中進水閘、泵室和入庫閘均采用鋼筋混凝土灌注樁基礎(chǔ)。泄水閘位于北海水庫圍壩樁號4+200處。閘室長5.0 m，閘孔凈寬2.5 m，為2孔，中墩、邊墩厚均為1.0 m，閘室段為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，閘基采用鋼架混凝土灌注樁基礎(chǔ)。

建筑物穩(wěn)定復核的工況與荷載情況選擇施工完建期、正常運行期為均勻基本荷載組合工況，校核期為特殊工況。北海水庫建筑物最大地基應力小于鋼筋混凝土灌注樁的復合地基承載力，滿足規(guī)范和設(shè)計要求。具體計算成果見表3。

表3 北海水庫建筑物穩(wěn)定計算成果表

3.3 鑒定結(jié)果

最終得到北海水庫蓄水安全鑒定結(jié)論：1）北海水庫工程外貌形象滿足蓄水驗收要求；2）北海水庫庫區(qū)及建筑物等地質(zhì)情況滿足設(shè)計要求；3）北海水庫能夠依據(jù)現(xiàn)有水文資料，合理規(guī)劃下閘蓄水方案，水庫蓄水運行后，汛期應加強上游水情測報，安排專人巡查，密切關(guān)注洪水水位，作好汛期應急準備工作，確保閘壩遭遇特大洪水時能夠安全度汛；4）北海水庫圍壩及建筑物安全復核計算結(jié)果滿足規(guī)范要求；5）圍壩背水坡局部存在壩體正常沉陷引起的塌陷現(xiàn)象，為確保水庫大壩安全運行，建議加強運行期間的巡視檢查。

綜上所述，北海水庫工程設(shè)計施工技術(shù)可行、經(jīng)濟合理，同時對圍壩滲流與穩(wěn)定進行了計算復核；進庫泵站、泄水閘的總體布局基本合理；設(shè)計的主要內(nèi)容總體符合現(xiàn)行技術(shù)規(guī)范要求；已完成工程形象面貌符合蓄水要求；已完工程質(zhì)量滿足設(shè)計和規(guī)范要求；確定的蓄水方案基本可行；設(shè)置有泄水建筑物；圍壩外側(cè)設(shè)有排水溝，汛期水庫周邊地面徑流經(jīng)由排水溝下泄，可以保障汛期安全。因此，北海水庫已具備蓄水工程條件。