【摘要】：壩體設(shè)計(jì)是整個(gè)大壩的核心工作，合理設(shè)計(jì)與否關(guān)系到整個(gè)大壩的抗洪、蓄水能力;本文以惠民莊水庫大壩為例，通過對壩址選擇以及結(jié)合壩址方案對大壩類型進(jìn)行比對來確定大壩類型的選擇。

　　【關(guān)鍵詞】：惠民莊水庫;壩址選擇;壩型比選

　　一、工程緣由

　　山東省蘭陵縣惠民莊水庫位于蘭陵縣北部礦坑鎮(zhèn)惠民莊北，鄰近229省道及342省道，所在河道為吳坦河支流青龍河。

　　原惠民莊水庫位于蘭陵縣北部礦坑鎮(zhèn)惠民莊北，水庫于1966年10月開工，1967年5月建成，大壩全長1677m，有三種壩型，土石混合壩，長860.5m，漿砌石溢流壩，長116.5m，均質(zhì)壩長700m，混合壩最大壩高10m，壩頂高程96.2m，溢流壩最大壩高15m，壩頂高程94.0m，均質(zhì)壩最大壩高7m，壩頂高程96.2m，壩頂寬4～5m，混合壩與均質(zhì)壩上游壩坡坡度為1：2.5～1：3，背水坡1：1～1：2，溢流壩是漿砌石實(shí)用堰，溢流壩左端設(shè)漿砌石無壓輸水洞。

　　受當(dāng)時(shí)技術(shù)條件及時(shí)代背景影響，水庫漏水問題未能解決。2003年被當(dāng)?shù)卣�府予以�?bào)廢。隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的要求，蘭陵縣對水量供給和水環(huán)境改善等的要求日益提高，對水源工程提出了巨大的需求，因此，通過挖掘自身潛力來增加蓄水量以解決日益嚴(yán)重的水資源供需不平衡問題，恢復(fù)重建惠民莊水庫迫在眉睫。

　　壩址選擇

　　2.1.1壩址選擇原則

　　1.壩址選擇宜修建在河谷較狹窄、地質(zhì)條件較好的位置上;

　　2.壩軸線應(yīng)選在壩基一定范圍的基巖要求相對完整均勻，具有足夠的強(qiáng)度和抗變形能力，無較大規(guī)模的斷層及破碎帶，抗力體雄厚、穩(wěn)定;

　　3.壩軸線布置應(yīng)根據(jù)地形、地質(zhì)、水文等自然條件及樞紐的綜合利用等要求，進(jìn)行全面技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，選擇最優(yōu)方案;

　　符合有關(guān)水利建設(shè)規(guī)劃。

　　2.1.2壩址選擇

　　壩址選擇應(yīng)根據(jù)其功能、特點(diǎn)和運(yùn)用要求，綜合考慮地形、地質(zhì)、水流、泥沙、施工、管理、周圍環(huán)境等因素，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。根據(jù)實(shí)際查勘情況，本次設(shè)計(jì)初步擬定兩個(gè)壩址進(jìn)行比較，方案布置及比較分述如下：

　　本次比較，是在已確定的正常蓄水位94.00m條件下進(jìn)行比較。

　　方案Ⅰ：原壩址方案

　　優(yōu)點(diǎn)：位于原壩址處，河道順直，水流條件好，庫容大;主壩長920m，壩高14.5m，兩側(cè)連接道路布置相對合理;投資較省。

　　缺點(diǎn)：河谷形狀相對方案Ⅰ略寬，地形條件相對略差。

　　方案Ⅱ：上游壩址方案

　　位于原壩址上游100m處，主壩長900m，壩高14.0m。

　　優(yōu)點(diǎn)：河谷形狀相對較窄，地形條件相對有利。

　　缺點(diǎn)：壩址處緊鄰上游為一彎道，水流條件差;不利于主壩兩側(cè)連接道路布置;投資較高。

　　經(jīng)綜合分析比較，推薦采用方案Ⅰ原壩址方案。

　　三、壩型比選

　　本次設(shè)計(jì)結(jié)合現(xiàn)狀地形、地質(zhì)條件，本次設(shè)計(jì)壩體型式考慮粘土斜墻壩、混凝土心墻壩、漿砌塊石重力壩、混凝土面板堆石壩方案，共4個(gè)方案進(jìn)行比較，各方案工程布置及比較分述如下：

　　1.壩型的選擇

　　方案Ⅰ：粘土斜墻壩

　　大壩為土石壩，壩頂高程96.30m，最大壩高13.3m。主壩上游壩坡坡比1：2.75，采用250mm厚干砌方塊石護(hù)坡，副壩上游壩坡坡比1：2.5，采用200mm厚干砌方塊石護(hù)坡，底部鋪設(shè)100mm碎石墊層、中粗砂墊層及800g/m2的防滲復(fù)合土工膜(二布一膜)，下設(shè)1.5～2.6m厚粘土斜墻。

　　方案Ⅱ：均質(zhì)壩加板墻方案

　　大壩為礫石土壩，壩頂高程96.30m，壩底高程83.00m，最大壩高14.5m。主壩上游壩坡坡比1：2.75，采用250mm厚干砌方塊石護(hù)坡，副壩上游壩坡坡比1：2.5，采用200mm厚干砌方塊石護(hù)坡，底部鋪設(shè)100mm碎石墊層、中粗砂墊層，壩體防護(hù)墻下部設(shè)C15塑性砼板墻，厚0.4m，底部設(shè)C20灌漿蓋板。蓋板與板墻交界處外包粘土，厚1.50m，頂寬7.0m，坡比1:1。

　　方案Ⅲ：漿砌塊石重力壩

　　漿砌塊石重力壩，設(shè)計(jì)壩頂高程96.00m，壩頂寬5.0m，最大壩高13.0m，大壩上游為鉛直面，下游坡比為1：0.65。距上游壩面1.0m處設(shè)0.5m厚C20混凝土防滲墻，基礎(chǔ)為1.5m厚C20混凝土結(jié)構(gòu)，壩頂采用C30現(xiàn)澆混凝土路面，兩側(cè)設(shè)護(hù)欄。大壩壩基防滲灌漿軸線位于混凝土防滲墻軸線處，主壩灌漿雙排布置;副壩、連接段及上游延伸段單排灌漿。灌漿深度為基巖透水率小于10Lu的巖面。

　　方案Ⅳ：混凝土面板堆石壩方案

　　壩體設(shè)過渡區(qū)、墊層區(qū)及主堆石區(qū)，上游壩坡坡比1：1.3，下游壩坡坡比1：1.3。混凝土面板采用C30W4F150砼，厚0.40m，只設(shè)垂直縫不設(shè)水平縫，邊板寬6m，中板寬10m。面板配雙向單層鋼筋，含鋼率0.4%，配于板的中央，防止溫度變化和裂縫開展。為防止壩體不均勻沉降造成面板裂縫滲水，在混凝土面板下鋪800g/m

　　2復(fù)合土工膜及100mmC20砼墊層。

　　混凝土面板前設(shè)6m鋼筋砼趾板，厚1.0m，趾板巖層預(yù)留0.3m保護(hù)層開挖，采用人工撬挖，嚴(yán)禁放炮，形成裂隙。

　　2、方案比選

　　各方案工程量、可比項(xiàng)經(jīng)濟(jì)比較詳見下表。從上表經(jīng)濟(jì)比較，因庫區(qū)周圍缺少粘土，礫石土較多，為方便施工，加快施工速度，為保證防滲效果，本次采用C15塑性砼板墻截滲，本次設(shè)計(jì)推薦采用方案Ⅱ均質(zhì)壩加板墻方案。

　　結(jié)語

　　四個(gè)壩型各有特點(diǎn)，但在惠民莊水庫這個(gè)工程中從筑壩材料、施工特點(diǎn)、技術(shù)經(jīng)濟(jì)等方面方案二均質(zhì)壩加板墻方案優(yōu)于其它三種壩型。

　　參考文獻(xiàn)：

　　【1】.《水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》【SL252-2017】;

　　【2】.《混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范》【SL319-2005】;

　　【3】.《水工建筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》【SL203-97】;

　　作者介紹：李正威，李昆

　　相關(guān)水利職稱論文投稿期刊：《甘肅水利水電技術(shù)》(月刊)創(chuàng)刊于1956年，是經(jīng)國家科委批準(zhǔn)，出版管理部門登記注冊，甘肅省水利廳主辦，公開出版發(fā)行的水利水電綜合性科技期刊。