范家水库除险加固设计

张东旭 宋恒毅 许妍 赵容漫

摘 要：范家水库位于新凯河上游的右侧支流杨柳河的五家子沟上，坝址在长春市朝阳区大屯镇范家村李家窝堡屯南，该水库是一座防洪、灌溉、养鱼综合利用的水库。泄洪洞经多年运行，进出口边墙、底板砼由于冻融、冲刷和侵蚀，倾斜、倒塌、破坏严重，多处钢筋裸露；没有闸门和启闭设备。下游河道防洪标准低，没有采取工程措施。本文对大坝上游坝坡进行护砌；对坝顶路面进行翻新处理。根据水库大坝工程现状，依据各项水力及稳定计算，对大坝进行除险加固设计。

关键词：土石坝；除险加固；溢洪道

1 工程概述

范家水库位于新凯河上游的右侧支流杨柳河的五家子沟上，坝址在长春市朝阳区大屯镇范家村李家窝堡屯南，距范家村西南方向约1.25km，其位置在E125°12'57"，N43°43'49"。该水库是一座防洪、灌溉综合利用的水库。

范家水库建于1977年，原设计资料丢失。水库由大坝及泄洪洞构成，为土坝。泄洪洞布置在大坝中间处，为1孔孔径1m的圆涵，底板高程为223.00m。由进口八字墙、洞身段及出口八字挡墙、水平护坦及尾水渠组成。

泄洪洞经多年运行，进出口边墙、底板砼由于冻融、冲刷和侵蚀，倾斜、倒塌、破坏严重，多处钢筋裸露；没有闸门和启闭设备。下游河道防洪标准低，没有采取工程措施。

2 水文

范家水库位于新凯河上游的右侧支流杨柳河的五家子沟上，坝址在长春市朝阳区，其地理位置为E125°12'57"，N43°43'49"。该水库是一座防洪、灌溉、综合利用的水库。

五家子沟发位于范家村西南，自东北向西南于李家窝堡屯南汇入范家水库。水库坝址以上集水面积1.58km2，河长097km，河道平均坡度9‰。

本次用万分之一地形图对流域特征值进行了量算，量得该水库流域面积为1.58km2，见下表。

3 工程地质

范家水库位于新凯河上游的左侧支流杨柳河的五家子沟上，坝址在长春市朝阳区大屯镇范家村李家窝堡屯南，其地理位置为E125°12'57"，N43°43'49"。该水库是一座防洪、灌溉、综合利用的小Ⅱ水库。大坝现状为均质土坝，坝长482m，最大坝高4m，坝顶宽3.5～5.6m。水库由大坝及泄洪洞组成。

存在的主要问题有：

（1）大坝上、下游坝坡无护坡，存在冲刷现象，坝脚处无排水设施。

（2）下游河道没有护砌。

（3）泄洪洞经过多年运行，泄洪洞进出口边墙、底板砼由于冻融、冲刷和侵蚀，倾斜、倒塌、破坏严重，多处钢筋裸露；没有闸门和启闭设备。

（4）配套管理设施及不完善，水库一旦出险，将造成损失。

4 设计基本资料

本次设计的工程等别及建筑物级别依据规范，水库总库容为26.86×104 m3，最大坝高4.0m，确定本工程为Ⅴ等工程，属小（2）型水库，永久性主要建筑物按5级、次要建筑物及临时建筑物按5级建筑物设计。

洪水标准按平原、滨海区确定为：设计洪水标准为10年一遇，校核洪水标准为50年一遇。

5 除险加固设计

根据水库大坝工程现状，依据各项水力及稳定计算，对大坝进行除险加固设计。

针对工程现状及存在的主要问题，本次设计工作内容包括：

土坝：（1）库区鱼塘拆除，坝下鱼塘填平；

（2）对大坝上游坝坡进行护砌；对坝顶路面进行翻新处理。

泄洪洞：拆除新建溢洪道。

本次設计将库区内7座鱼塘全部拆除，用拆除的土方填平坝下游的1座鱼塘。库区内鱼塘拆除土方量达2.97万m3，坝下鱼塘填平至223.50m。

6 总结

本次设计通过对土坝库区鱼塘拆除，坝下鱼塘填平；以及对大坝上游坝坡进行护砌；拆除新建溢洪道的措施对水库进行除险加固。通过多方查找资料，计算最终所设计的满足要求，并符合相关规范。通过拆除库区内7座鱼塘，填平坝下游的1座鱼塘降低风险加大库容。并通过规范确定护坡的尺寸，对比分析了护坡形式。最后通过所学的水利计算，稳定计算确定了溢洪道，并满足稳定要求。

通过本次毕业设计，我认识到设计的重要性，也使我提高了独立思考问题的能力，学到了很多新知识，并且对一些常用规范做到了基本的掌握。

参考文献：

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[2]侯贤贵.集雨面积相近的两条小河流汇合口处洪水计算[J].黑龙江水利科技，2015，43（06）：37-39.

[3]于庆峰.海漫加糙影响下水流垂向二维数值模拟[D].内蒙古农业大学，2006.

作者简介：第一作者张东旭（1996-），男，吉林白城人，研究方向：水利水电工程。

通讯作者：温宁（1987-），河南驻马店人，硕士，助教，研究方向：水工结构工程及基础工程，单位：吉林农业科技学院机械与土木工程学院。