甘峪水库放水设施存在的问题及对策研究

周永亮

【摘要】甘峪水庫放水设施在多年运用过程中存在滑坡体威胁、闸门关闭不严，渗漏严重，操作不便等问题。笔者通过对水库工程现状的描述，从三方面分析了放水设施存在的问题，阐述了解决问题的必要性，同时针对问题研究应对方法，最总提出解决放水设施问题的综合对策。

【关键词】水库；放水设施；问题；对策

一、工程概况

甘峪水库位于西安市鄠邑区西南约23km处。是一座以灌溉、城乡供水为主，兼有防洪功能的小（一）型水库。水库于1969年10月动工兴建，1972年10月竣工，同年11月蓄水。原设计按照100年洪水一遇设计，200年一遇洪水校核，设计总库容380万m3，有效库容260.77万m3。1999年11月经组织专家进行安全鉴定，认定为三类病险水库，2008年完成除险加固施工，经除险加固后设计总库容401.53万m3，兴利库容226.77万m3。

二、工程设施现状

甘峪水库枢纽由大坝、溢洪道和放水洞组成。大坝为均质土坝，经2008年水库除险加固后最大坝高50.7m，坝顶长200m，坝顶宽5m，底宽217.3m。迎水坡为干砌石护坡。背水坡为植草护坡，坝后采用堆石体排水，在堆石体上游与坝体接触处设反滤层。

溢洪道布置在枢纽建筑物右岸，为开敞式溢洪道。溢洪道断面为梯形，溢洪道总落差49.73m，总长度387.5m。最大泄洪流量80m3/s。（1980年8月24日）

放水洞位于大坝右端坡积体上，进口段基础为岩石。进口为岸坡分级卧管和斜拉杆转盘闸门相结合的控制型式，洞身比降1/200，输水洞为圆型断面，洞长193.4m，设计最大输水量4m3/s。

三、放水设施存在的问题

根据《西安市鄠邑区甘峪水库复核加固设计，工程地质勘察报告》，咸阳地区水利勘测设计队，1984年元月。水库现有放水设施进水口位于大坝右端坡积体上，放水洞上段60m基础放置于东山坡基岩地基上，基岩为半风化绿泥阳起片岩，剩余段基础放置于坡积层上，坡积层由大小不等的碎石、岩块及风化岩屑组成，容易产生放水洞地基不均匀沉陷，产生环状裂缝，对放水洞及大坝的安全产生威胁。

大坝右坝肩存在滑坡体，分为三段，由北至南分别为北部古滑坡体，中部稳定区，南部浅层滑坡区。1973年和1983年南部浅层滑坡区曾发生滑坡，两次堵塞放水洞进口，对工程的运行安全造成严重威胁。

放水采用岸坡分级卧管和斜拉杆转盘闸门相结合的控制型式。各级卧管斗门为平板钢闸门，手动直联螺杆启闭。斜拉杆转盘闸门采用卷扬机及钢丝绳启闭。在多年运用过程中存在闸门关闭不严，渗漏严重等现象。也存在操作不方便，放水流量很难控制的问题。同时还存在管理人员经验不足产生开启过度，对闸门产生损坏的隐患。

甘峪水库是西安市鄠邑区西南地区重要的地表水源，水库运行40多年来，累计蓄水4.36亿m3，灌溉农田230万亩次，也是区域饮用水源地，承担这城乡供水的重要任务，水库枢纽工程的安全显得非常重要。根据《甘峪水库溃坝淹没范围图》，若水库溃坝产生将直接影响下游7个镇，125个村庄、19.6万人和15.7万间房屋的安全，同时对通讯光缆和s107省道等重要交通干线造成影响。

目前由于放水洞基础、东山坡滑坡、放水闸门等问题，使放水设施安全性降低，对甘峪水库整个枢纽工程的安全产生不利因素，不利于管理单位更高效的运行调度，不能最大程度的发挥水库的社会效益和经济效益。所以急需解决甘峪水库放水设施相关问题，做出科学、经济、可行的解决方案，消除放水设施隐患。

四、解决放水设施问题对策研究

放水设施是水库枢纽工程的重要组成部分，要彻底解决放水设施存在的问题，就必须针对性的拿出对策。

（一）现有放水设施基础研究

放水洞位于坡积体上，基础岩性不一，承载能力偏低，容易产生不均匀沉降导致洞身裂缝发生，需对其进行加固处理。现在可用方案有两种，一是进行洞内加固方案，可采用在放水洞内安装套管的办法，材质可选用壁厚不小于8mm钢管，但该方案缩小了过水断面，影响放水流量，不利于效益充分发挥，基础问题未彻底治理。二是进行洞外基础处理方案，但需要开挖大坝，显然行不通也必须禁止。

（二）右坝肩滑坡体研究

根据《大坝右坝肩滑坡岩土工程勘察报告》，西安岩土公司，2004年4月。大坝右坝肩浅层滑坡相应水平长度112m，宽度约60m，滑坡层厚度一般为2m，最厚达4m，为浅层滑坡，方量约9000m3。浅层滑坡范围山体较陡，滑坡体为第四纪松散堆积物（坡积物）表层风化岩石且堆积物十分松散，基岩倾向由于坡向一直，滑动面岩石面陡，倾角为30°-40°。故稳定性很差，每遇雨季，滑坡体饱和，产生坡面径流，并发生泥石流或局部滑坡。通山公路切割坡脚，破坏了原山坡稳定性，加剧了浅层滑坡的发生。

根据经验计算，在天然状态下，浅层滑坡抗滑稳定安全系数Ks=1.19是稳定的，在饱和状态下Ks=0.92是不稳定的。

2008年对浅层滑坡进行治理，采用了削坡、挖截水沟、地表排水等综合治理措施。但治表未治本，浅层滑坡仍旧滑动严重。若要彻底治理浅层滑坡就需进行清理，但问题较大，清除后坡面岩石会继续风化，风化后破碎岩石会继续下滑，坡面仍不稳定，还会威胁放水设施的安全，故清除方案不可行。

（三）放水设备问题研究

由于原有放水设备存在闸门关闭不严，渗漏严重，操作不便等现象。若按照原有设备更换新的设备不能从根本上解决滑坡体威胁放水设施问题，同时运行操作不便问题并未解决，故应采取新建放水塔方案，采用平面钢闸门，手电两用直联螺杆式启闭机控制放水。

（四）放水设施改造综合对策研究

根据以上应对措施综合分析，利用原放水洞及清楚滑坡体方案均不合理，新建放水塔，改造放水设备应放弃利用原有放水洞的方案，重新选址新建放水设施。

要解决甘峪水库放水设施问题，可将放水洞置于大坝左岸山体，同时在左岸新建放水塔和启闭设施，同时建设工作桥、消力池等相关建筑物及设施，最终与下游灌溉和供水渠道相接。此方案及避开了滑坡体的威胁，同时方便了运行管理，保证了供水流量，安全性大大提高，可充分发挥水库社会和经济效益。

参考文献：

[1].《西安市鄠邑区甘峪水库复核加固设计，工程地质勘察报告》，咸阳地区水利勘测设计队，1984年元月。

[2]. 《大坝右坝肩滑坡岩土工程勘察报告》，西安岩土公司，2004年4月。