某山塘治理方案初步讨论

李　何（贵州交通职业技术学院,贵阳　550008）

某山塘治理方案初步讨论

李何
（贵州交通职业技术学院,贵阳550008）

摘要：山塘的治理工作室复杂而繁琐的工作，而且其中存在着很多的问题，本文针对某山塘的实际情况进行初步的讨论研究。

关键词：三塘治理;问题;讨论

1　工程概况

（1）工程地理位置。山塘紧临镇政府驻地，距县城约40km。有乡村公路直达坝肩，交通较为方便。

（2）工程枢纽现状。山塘是以灌溉为主的蓄水工程，兴建于上世纪六、七十年代。坝址以上集雨面积2.3km2，总库容5.0万m3，兴利库容4.6万m3，控制灌面420亩。塘坝枢纽建筑物主要包括：大坝、溢洪道、放水涵管等组成。

塘坝为均质土坝，坝顶高程为1106.50m，最高坝高6.5m，坝顶宽5.0m，坝轴线总长75.0m。塘坝上游坝坡为1：2.1，下游坝坡坡比为1：1.8。坝脚无排水棱体。下游坝脚有3处集中渗漏点，总渗流量约2.0L/s。

溢洪道位于右坝岸，为正槽式溢洪道，进口控制段为宽顶堰，宽3.0m，堰顶高程1105.4m。溢洪道由控制段和泄槽段组成，出口无消能设施，直接冲下游河床。溢洪道边墙为浆砌石结构，底板为10cm厚的混凝土，边墙和底板垮塌、开裂破坏严重。

放水设施为卧管放水，涵管断面尺寸0.5m，进口高程为863.45m，出口高程为1101.50m。涵管已被堵塞，但封闭不严，有渗水现象。

（3）工程存在的问题。山塘兴建较早，当时的施工工艺不够完善，坝体填筑质量较差。加之该山塘已运行几十年，枢纽建筑物的部分建筑材料已经老化，一些结构已丧失稳定性。目前，该山塘存在以下一些主要问题：1）坝身及坝基接触带渗漏严重，总渗漏流量约2.0L/s；2）溢洪道边墙及底板垮塌、开裂破坏严重，无消能设施；3）放水涵洞已堵塞,不能正常放水，存在安全隐患；4）山塘长期渗漏，不能正常蓄水，未能充分发挥其应有的效益。

1.1流域概况

山塘，塘坝建在惠水县涟江河的一条小支沟上，属珠江流域红水河水系。本次安全复核用万分之一地形图勾绘量测，坝址以上集雨面积为2.3km2。坝址上游河道长度1.12km，河道比降6.5/1000。

1.2气象及水文

县属亚热带山地湿润季风气候，冬季受北部寒潮影响较弱，夏季受东南海洋季风的影响显著。因此气候温和湿润，冬无严寒、夏无酷暑。根据县气象站统计多年平均气温15.8℃，最冷月一月，月平均气温5.8℃，最热月七月，月平均气温23.9℃，极端最高气温35℃，极端最低气温-7.3℃。年平均相对湿度81%，春季相对湿度较小，年平均日照小时为1318.3小时，平均每天日照3.6小时，无霜期较长，平均为282天。

多年平均最大24小时点暴雨量在100－110毫米之间，实测最大24小时点暴雨量为276.4毫米。多年平均年陆地面蒸发总量15.6立方米。

1.3基础资料

山塘坝址上游集雨面积2.3km2，流域附近无水文站。临近有惠水气象站、惠水水文站观测站点。惠水气象站是国家基本站点，有1961～2010年共50年降水量资料，资料系列较长，具有一致性、可靠性、代表性。因此，根据项目区灌溉水源流域概况，选择惠水气象站作为设计参证站。

1.4调洪计算

（1）洪水标准。山塘设计洪水按10年一遇洪水，校核洪水按50年一遇洪水计算。山塘设计洪峰流量16.88m3/s(Ρ＝10%)；校核洪峰流量25.08m3/s(Ρ＝2%)。

（2）泄流关系。根据引水灌溉用水的需要，正常蓄水位为1105.4m。计算式为：

1.5泥沙及复核

根据泥沙分析与计算成果，按多年平均排沙比法进行淤积计算。坝址以上流域集水面积2.3km2，悬移质干容重取1.3t/m3。

多年平均排沙比法：

经过计算，30年后山塘的淤沙量达到0.34万m3，淤沙高程为1101.02m。能满足运行要求。

2　大坝除险加固设计

2.1坝顶超高计算

2.1.1计算公式

坝顶在水库静水位以上的超高按以下公式计算：

2.1.2基本计算参数确定

（1）风区长度。经查董老山塘库区地形图，坝区水库风区长度（吹程）D=0.4km；

（2）设计风速。库区无实测气象资料，采用平塘县多年平均最大风速13.8m/s。

按5级建筑物设计风速取值如下：

正常运用条件下：W=1.5×13.8=20.7m/s

非常运用条件下：W=1.0×13.8=13.8m/s

（3）水库涌浪高度。风浪要素计算：W＜20m/s，D＜10000m，采用官厅水库公式计算：

式中：h―当gD/W2=20～250时，为累积频率5%的波高h5%，m；当gD/W2=250～1000时，为累积频率10%的波高h10%，m；Lm―平均波长，m。

3　坝顶整治

因原3.0m的溢洪道溢流宽度不满足行洪要求，需要拓宽溢洪道，拓宽后的溢洪道为8.0m，根据拓宽溢洪道后的调洪成果知，10年一遇（Ρ=5%）设计洪水位为1106.63m，比原坝顶高程1106.50m高0.13m，校核洪水位为1107.00m，比原坝顶高程1106.50m高0.5m。根据《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2001）要求，最高静水位不得高于坝顶高程，设计采用对坝顶“带帽”整平加高至1107.0m，加高后的最大坝高为7.0m。为满足坝顶防浪和坝顶安全超高要求，还需设计一道防浪墙，高1.1m，防浪墙顶高1108.10m。

坝顶“带帽”加高采用泥结石碾压填筑至1107.00m，上游侧采用防浪墙厚0.3m，采用“L”型断面，沿坝顶上游侧布置，采用C15砼浇筑，每隔10m设置一道伸缩缝。下游设置0.3m×0.3m的C15砼排水沟。下游坝脚设置排水棱体，棱体高1.5m，顶部高程为1101.50m，顶宽2.0m，下游面坡度为1:2.5。