病險水庫土石壩加固設計30例

前言

我國已建成各類水庫8．5萬余座，是世界上水庫數(shù)量最多的國家。這些水庫在防洪、灌溉、供水、發(fā)電、保護生態(tài)，特別是改善農民生產生活條件和促進農村經濟持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展等方面發(fā)揮了重要作用。然而，我國人均水庫容量仍然遠低于發(fā)達國家。2007年，我國水庫總庫容634．5km3，大壩和水庫可調節(jié)的水量不足300km3，人均庫容僅484m3，遠低于發(fā)達國家人均2000m3。左右的調蓄水平，因此我國防洪抗旱減災的形勢依然嚴峻。夏季，仍有不少地方洪水告急，春季也經?？吹胶芏喑鞘泻娃r村缺水。面對全球氣候變化、城市化等新形勢以及水安全、糧食安全、能源安全、生態(tài)安全等重大民生問題，把水庫大壩建設好、運行好、維護好是中國水利人在21世紀的重任之一。人食五谷而生百病，水庫大壩利萬物而有百患。與美國等西方發(fā)達國家一樣，我國的水庫大壩約30％有各種病險。全國病險水庫總數(shù)達3萬多座，其中土石壩約占95％，多數(shù)修建于20世紀50～70年代。受當時客觀條件的限制，很多水庫在修建時沒有按照基本建設程序進行設計審批、施工監(jiān)督和驗收，在安全方面存在不少問題。大量的病險水庫，多是普通病、多發(fā)病、常見病，治病的方式多是普通的方法、常見的方法，在這方面國內外積累了大量的經驗、發(fā)展了豐富的經過考驗的技術，但也有需要采用新標準的大壩和患有各種疑難雜癥的大壩。前者是算經濟賬的問題，后者是常治常病，常病常治，需要認真總結、尋找針對性的解決方案。對于前者，有的是經過長期運行，建設標準與當前的設計、施工、運行管理標準相差甚遠，需要在細致復核的基礎上全面治理，達到新壩的標準，使大壩進入新的經濟使用壽命周期；后者則是需要全面論證，重點突破，全面治理。但也有極少的例子，或者是經濟較寬裕，或者是治舊壩太難，以及其他原因，采用了拆除重建方案。水庫大壩除險加固既是國際大壩界的新問題，同時也是舊問題，但如果尋求各個工程的最佳解決方案，對全世界而言，常常又是極具挑戰(zhàn)性的難題。很高興看到本書作者能根據新中國成立以來河北省30余座大中型土石壩除險加固的工程實例，進行較深入的總結與探索。作者經驗豐富，有很強的實踐經驗，編著此書傾注了大量心血，其嚴謹和勇于創(chuàng)新的精神值得敬佩。為本書作序，深感力不從心。但相信本書的出版會對國內外除險加固工程具有較大的參考價值和重要的借鑒意義，也期望有更多的專著出版，以促進我國及世界水庫大壩事業(yè)更好地發(fā)展。

內容概要

本書介紹了河北省30座病險土石壩壩體的除險加固設計，對各水庫的概況及存在問題進行了分析，均找出了壩體病因。經對加固設計進行多方案比選，對推薦加固方案進行深入研究，并付諸于工程實踐，通過檢查觀測均達到了除險加固的目的。該書內容全面、系統(tǒng)，具有較高的實用和借鑒價值。    全書共分32章，基本上涵蓋了土石壩壩體除險加固技術中的大部分優(yōu)化可行的方案，包含了加固方案選擇、壩坡抗滑穩(wěn)定、壩基防滲型式、大壩觀測設施配備和施工技術要求等具體的工程技術。    本書可供從事水利水電規(guī)劃、設計、施工和其他工程技術人員使用，亦可供大專院校相關專業(yè)師生參考。

作者簡介

顧輝，男，1951年生，河北人。正高級工程師。中共黨員。1976年畢業(yè)于華北水利水電學院農田水利專業(yè)。現(xiàn)任水利部河北水利水電勘測設計研究院院長、黨委書記；河北院專家委員會主任；《水科學與工程技術》編輯部主編、天津大學、三峽大學、華北水利水電學院兼職教授。曾任設計

書籍目錄

序第1章 概述第2章 黃壁莊水庫均質土壩加固設計第3章 崗南水庫大壩加固設計第4章 王快水庫斜墻壩加固設計第5章 西大洋水庫均質土壩加固設計第6章 陡河水庫均質工壩加固設計第7章 邱莊水庫均質土壩加固設計第8章 洋河水庫粘土斜墻壩加固設計第9章 云州水庫均質土壩加固設計第10章 廟宮水庫均質土壩加固設計第11章 友誼水庫均質土壩加固設計第12章 臨城水庫粘土斜墻壩及均質土壩加固設計第13章 東武仕水庫均質土壩加固設計第14章 亂木水庫均質壩加固設計第15章 大慶水庫粘土心墻壩加固設計第16章 馬河水庫粘土斜墻壩加固設計第17章 黃蓋淖水庫均質土壩加固設計第18章 壺流河水庫均質土壩加固設計第19章 西洋河水庫均質土壩加固設計第20章 大青溝水庫粘土心墻壩加固設計第21章 釣魚臺水庫均質土壩加固設計第22章 瀑河水庫均土壩除險加固設計第23章 橫山嶺水庫粘土斜墻壩加固設計第24章 小所莊水庫均質土壩加固設計第25章 下洼水庫粘土斜墻壩加固設計…………

章節(jié)摘錄

插圖：（1）無溶洞、無防滲墻工況。1）滲流場分布特征。由于鋪蓋和壩體土的低滲透性，對水的抗?jié)B作用很明顯。地下水頭在鋪蓋和壩體內降幅較大，這一帶的水位等值線比較密集，地下水頭等值線大致呈水平方向分布，表明庫水主要沿垂向滲透。向下部因有滲透性大的地層，如砂層、礫卵石層的分布，地下水頭的降幅變緩，加之底部基巖滲透性很小，使地下水的滲流方向逐漸轉向以水平方向為主，垂向的流速很小，地下水頭等值線在水平方向逐漸呈等間距分布，且水位等值線較稀疏、均勻。這些分布規(guī)律也恰好反映了滲透介質在垂直方向上的非均勻性，而在水平順巖層方向是均勻的。2）水力梯度分布特征。受下部滲透性大的砂礫石層的影響，上部的壩體上和壩基土以及表層土內水位線密集，水力梯度較大，是高水力梯度值集中的區(qū)域，水力梯度最大值J=1．958，位于壩的上游坡腳與鋪蓋附近。壩體內的水力梯度J分布在0．5～1范圍內。壩基以下的水力梯度小于0．03，越靠近下游，水力梯度越低。在下部的砂礫石層內，水力梯度較小。（2）有溶洞、有防滲墻工況。1）地下水分布特征。當防滲墻從壩頂129～67m高程時，防滲墻貫穿地層中的壤土層、中粗砂層、礫石層、卵石層，直接與巖石層相接，阻擋了地下水滲透的強通道。由于防滲墻的阻水作用，使其上游一帶的地下水壅高，地下水頭變幅很小，水頭等值線變得稀疏。在防滲墻部位，地下水頭削減較大，等值線密集，呈豎直分布。由于防滲墻的滲透阻力大，地下水通過下部的基巖層發(fā)生繞滲，因此地下水頭等值線在防滲墻底部以下巖層又變得相對稀疏，而防滲墻下方的巖層中，溶洞滲透性很大，地下水等值線在溶洞附近發(fā)生彎曲，其附近的地下水頭等值線逐漸轉向水平方向。

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《病險水庫土石壩加固設計30例》由中國水利水電出版社出版。

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