【摘要】：壩體設計是整個大壩的核心工作，合理設計與否關系到整個大壩的抗洪、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合壩址方案對大壩類型進行比對來確定大壩類型的選擇。

　　【關鍵詞】：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，均質壩最大壩高7m，壩頂高程96.2m，壩頂寬4～5m，混合壩與均質壩上游壩坡坡度為1：2.5～1：3，背水坡1：1～1：2，溢流壩是漿砌石實用堰，溢流壩左端設漿砌石無壓輸水洞。

　　受當時技術條件及時代背景影響，水庫漏水問題未能解決。2003年被當地政府予以報廢。隨著經濟社會發展的要求，蘭陵縣對水量供給和水環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重的水資源供需不平衡問題，恢復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、地質條件較好的位置上;

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

　　3.壩軸線布置應根據地形、地質、水文等自然條件及樞紐的綜合利用等要求，進行全面技術經濟比較，選擇最優方案;

　　符合有關水利建設規劃。

　　2.1.2壩址選擇

　　壩址選擇應根據其功能、特點和運用要求，綜合考慮地形、地質、水流、泥沙、施工、管理、周圍環境等因素，經技術經濟比較后確定。根據實際查勘情況，本次設計初步擬定兩個壩址進行比較，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條件下進行比較。

　　方案Ⅰ：原壩址方案

　　優點：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，兩側連接道路布置相對合理;投資較省。

　　缺點：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。

　　優點：河谷形狀相對較窄，地形條件相對有利。

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

　　經綜合分析比較，推薦采用方案Ⅰ原壩址方案。

　　三、壩型比選

　　本次設計結合現狀地形、地質條件，本次設計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個方案進行比較，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厚干砌方塊石護坡，副壩上游壩坡坡比1：2.5，采用200mm厚干砌方塊石護坡，底部鋪設100mm碎石墊層、中粗砂墊層及800g/m2的防滲復合土工膜(二布一膜)，下設1.5～2.6m厚粘土斜墻。

　　方案Ⅱ：均質壩加板墻方案

　　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厚干砌方塊石護坡，副壩上游壩坡坡比1：2.5，采用200mm厚干砌方塊石護坡，底部鋪設100mm碎石墊層、中粗砂墊層，壩體防護墻下部設C15塑性砼板墻，厚0.4m，底部設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，設計壩頂高程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0.5m厚C20混凝土防滲墻，基礎為1.5m厚C20混凝土結構，壩頂采用C30現澆混凝土路面，兩側設護欄。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

　　壩體設過渡區、墊層區及主堆石區，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，只設垂直縫不設水平縫，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復合土工膜及100mmC20砼墊層。

　　混凝土面板前設6m鋼筋砼趾板，厚1.0m，趾板巖層預留0.3m保護層開挖，采用人工撬挖，嚴禁放炮，形成裂隙。

　　2、方案比選

　　各方案工程量、可比項經濟比較詳見下表。從上表經濟比較，因庫區周圍缺少粘土，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，本次設計推薦采用方案Ⅱ均質壩加板墻方案。

　　結語

　　四個壩型各有特點，但在惠民莊水庫這個工程中從筑壩材料、施工特點、技術經濟等方面方案二均質壩加板墻方案優于其它三種壩型。

　　參考文獻：

　　【1】.《水利水電工程等級劃分及洪水標準》【SL252-2017】;

　　【2】.《混凝土重力壩設計規范》【SL319-2005】;

　　【3】.《水工建筑物抗震設計規范》【SL203-97】;

　　作者介紹：李正威，李昆

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