病險(xiǎn)水庫土石壩加固設(shè)計(jì)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(hù)生態(tài)，特別是改善農(nóng)民生產(chǎn)生活條件和促進(jìn)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)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(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國家。2007年，我國水庫總庫容634．5km3，大壩和水庫可調(diào)節(jié)的水量不足300km3，人均庫容僅484m3，遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國家人均2000m3。左右的調(diào)蓄水平，因此我國防洪抗旱減災(zāi)的形勢(shì)依然嚴(yán)峻。夏季，仍有不少地方洪水告急，春季也經(jīng)?？吹胶芏喑鞘泻娃r(nóng)村缺水。面對(duì)全球氣候變化、城市化等新形勢(shì)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(shè)好、運(yùn)行好、維護(hù)好是中國水利人在21世紀(jì)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(dá)國家一樣，我國的水庫大壩約30％有各種病險(xiǎn)。全國病險(xiǎn)水庫總數(shù)達(dá)3萬多座，其中土石壩約占95％，多數(shù)修建于20世紀(jì)50～70年代。受當(dāng)時(shí)客觀條件的限制，很多水庫在修建時(shí)沒有按照基本建設(shè)程序進(jìn)行設(shè)計(jì)審批、施工監(jiān)督和驗(yàn)收，在安全方面存在不少問題。大量的病險(xiǎn)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(nèi)外積累了大量的經(jīng)驗(yàn)、發(fā)展了豐富的經(jīng)過考驗(yàn)的技術(shù)，但也有需要采用新標(biāo)準(zhǔn)的大壩和患有各種疑難雜癥的大壩。前者是算經(jīng)濟(jì)賬的問題，后者是常治常病，常病常治，需要認(rèn)真總結(jié)、尋找針對(duì)性的解決方案。對(duì)于前者，有的是經(jīng)過長期運(yùn)行，建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)與當(dāng)前的設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行管理標(biāo)準(zhǔn)相差甚遠(yuǎn)，需要在細(xì)致復(fù)核的基礎(chǔ)上全面治理，達(dá)到新壩的標(biāo)準(zhǔn)，使大壩進(jìn)入新的經(jīng)濟(jì)使用壽命周期；后者則是需要全面論證，重點(diǎn)突破，全面治理。但也有極少的例子，或者是經(jīng)濟(jì)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(xiǎn)加固既是國際大壩界的新問題，同時(shí)也是舊問題，但如果尋求各個(gè)工程的最佳解決方案，對(duì)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(jù)新中國成立以來河北省30余座大中型土石壩除險(xiǎn)加固的工程實(shí)例，進(jìn)行較深入的總結(jié)與探索。作者經(jīng)驗(yàn)豐富，有很強(qiáng)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，編著此書傾注了大量心血，其嚴(yán)謹(jǐn)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(huì)對(duì)國內(nèi)外除險(xiǎn)加固工程具有較大的參考價(jià)值和重要的借鑒意義，也期望有更多的專著出版，以促進(jìn)我國及世界水庫大壩事業(yè)更好地發(fā)展。

內(nèi)容概要

本書介紹了河北省30座病險(xiǎn)土石壩壩體的除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)，對(duì)各水庫的概況及存在問題進(jìn)行了分析，均找出了壩體病因。經(jīng)對(duì)加固設(shè)計(jì)進(jìn)行多方案比選，對(duì)推薦加固方案進(jìn)行深入研究，并付諸于工程實(shí)踐，通過檢查觀測(cè)均達(dá)到了除險(xiǎn)加固的目的。該書內(nèi)容全面、系統(tǒng)，具有較高的實(shí)用和借鑒價(jià)值。    全書共分32章，基本上涵蓋了土石壩壩體除險(xiǎn)加固技術(shù)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(cè)設(shè)施配備和施工技術(shù)要求等具體的工程技術(shù)。    本書可供從事水利水電規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工和其他工程技術(shù)人員使用，亦可供大專院校相關(guān)專業(yè)師生參考。

作者簡(jiǎn)介

顧輝，男，1951年生，河北人。正高級(jí)工程師。中共黨員。1976年畢業(yè)于華北水利水電學(xué)院農(nóng)田水利專業(yè)?，F(xiàn)任水利部河北水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院院長、黨委書記；河北院專家委員會(huì)主任；《水科學(xué)與工程技術(shù)》編輯部主編、天津大學(xué)、三峽大學(xué)、華北水利水電學(xué)院兼職教授。曾任設(shè)計(jì)

書籍目錄

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

章節(jié)摘錄

插圖：（1）無溶洞、無防滲墻工況。1）滲流場(chǎng)分布特征。由于鋪蓋和壩體土的低滲透性，對(duì)水的抗?jié)B作用很明顯。地下水頭在鋪蓋和壩體內(nèi)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(zhuǎn)向以水平方向?yàn)橹?，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(zhì)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(nèi)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(nèi)的水力梯度J分布在0．5～1范圍內(nèi)。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(nèi)，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(dāng)防滲墻從壩頂129～67m高程時(shí)，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(qiáng)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(duì)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(zhuǎn)向水平方向。

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《病險(xiǎn)水庫土石壩加固設(shè)計(jì)30例》由中國水利水電出版社出版。

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