工程实例七：紫金新坑水库坝体滑坡抢险

工程实例七：紫金新坑水库坝体滑坡抢险一、基本情况新坑水库位于广东省河源市紫金县古竹镇，属东江小支流。1973年9月动工兴建，1974年1月建成蓄水。集雨面积18.5km2,土坝坝顶高程101.28m,最大坝高36.28m，坝顶长度134.0m；正常高水位96.3m，百年设计洪水位98.26m，千年校核洪水位98.89m，总库容1452万m3；开敞式溢洪道长83.0m，宽22.0m，堰顶高程96.3m；输水涵管直径1.0m，进水口高程820.5m；坝后电站装机2台，总装机容量320kW；工程效益为灌溉农田0.7万亩以及古竹镇的居民生活用水。工程出险将威胁下游1500多人的生命财产安全。1993年6月，新坑水库库区一带连续降雨。库区从6月1〜20日20天内降雨量达615.3m，库水位由6月6日的93.8m（汛限水位91.0m）涨至6月13日的最高值96.9lm，超过6月份的汛限水位5.9lm。由于溢洪道堰顶高程为96.3m，只能在这个水位以上进行溢洪（发电输水涵管下泄量只有7ms/s），致使水位迟迟降不下来，水库较长时间高于汛限水位并在高值中运行，加上水库在施工质量和工程管理上存在不少问题，导致大坝于6月20日5时30分在背水坡发生大面积滑坡。滑坡时库水位96.6m，相应库容1177.7万m3。滑动面从坝顶背水坡95.3m高程至外坡反滤体顶端，滑动体上部长43.0m，下部长63.0m，最大塌落高度约15.0m，见图1和图2。图1新坑水库大坝滑坡平面及抢护措施示意图二、出险原因根据参加抢险人员分析，坝体滑坡主要原因有以下几点。（1）管理体制不适应。新坑水库属中型水库，且受益于两个镇，按水库管理的有关规定，应由县级水利部门负责管理，但自1978年以来没有执行这一规定，县水利部门没有负责管理，而是由水库所在地的古竹镇作为社办企业进行管理。由于管理体制不顺，导致了诸多管理问题的发生。7出罔吐7出罔吐鬲型」。I1II楚电蟀幵擅甜離道右就图2新坑水库大坝滑坡剖面示意图（2）工程设计上存在问题。背水坡一级平台以上坡度为1:2.0，二级平台以上坡度为1:2.25，偏陡。（3）土坝施工未按规范要求进行。在水库土坝施工时，采用的土料是砂岩风化土，其湿化性虽好但崩解性差，本来不适宜用“水中倒土”法筑坝，但当时大坝施工采用了水中倒土加拖拉机辗压的施工方法。在拖拉机辗压时，把专用排水系统中的部分沙井堵塞（施工期间曾发现排水不良），但又未采取补救措施。以上各种原因，导致大坝的浸润线抬高，坝体积水，土体含水量不符合要求。因此，潜伏了水库坝体滑坡的隐患。（4）超防洪限制水位运行。由于坝后水电站承包给水库管理人员进行管理，他们为了追求发电效益，盲目超汛限水位蓄水（据查大坝出险前水库水位有40天超过汛限水位），后遇到较大的降雨过程，库水位迅速上涨。此时水位较高，管理人员虽已认识到要将水位降低，但由于溢洪道堰顶高程较高，不能进行大量溢洪，而涵管下泄量为7m：/s,无法将水库水位迅速降下来。三、抢险措施大坝发生滑坡后，当地党政部门及时安全转移了下游1500多名群众。省政府、省三防总指挥部、省水电厅先后派出了多个工作组奔赴现场指导和协助抢险工作，同时出动部队700多人次和地方群众一起进行抢险工作，主要采取了如下措施。（1）省、市、县各级成立了指挥和抢险机构，具体负责抢险方案，调度人力、物资和器材，指挥各路军民进行抢险工作，省三防总指挥部直接指挥抢险工作，并对每一项抢险措施加以研究，并督促执行。（2） 降低水库水位。1） 加大涵管的泄洪量。在涵管阀门全开的同时，将发电机空转，加大下泄流量，水库水位放至死水位83.5m高程，腾空库容，抑制水位上涨。2） 降低溢洪道高程，加宽溢洪道断面。由于水库在正常水位以下时，水库仅靠涵管泄洪，水位下降太慢；万一碰上较大降雨量时，水库水位将迅速上升，并对已破坏的大坝产生严重威胁，大坝安全得不到保证。因此，在原溢洪道上开挖一条深5.0m、宽10.0m的排洪道，增大溢洪道的泄量。（3） 力保坝体安全稳定。由于大坝滑坡后，坝体断面单薄，强度减弱，同时坝面产生了许多横向裂缝和大面积的滑动面，为不致因降雨再次发生各种变化，采取了如下措施：1） 抢筑两个牛尾墩。根据地形条件，坝下游坝坡脚受左、右两座山脚所夹持，并有下游反滤棱体的支撑作用，因此，在滑动土体顶端抢筑两个底宽4.0m、长7.0m、高3.0m的“牛尾墩”，支撑滑坡后单薄的坝体，并在坝体滑动面用无纺布压砂包保护，见图1。2） 填盖裂缝及滑坡体。为了防止雨水渗入滑坡面和裂缝中，用黄泥填补坝体及滑动体的接触面和坝体本身的裂缝，加盖尼龙薄膜。对大面积的滑坡土体用竹笪全面覆盖，防止雨水冲刷和渗入裂缝，造成新的不稳定。3）增设滑坡体位移、渗流量及裂缝观测点，加强监测，一旦发生变化时则预早采取抢险措施。（4）加强通讯联络。在水库增设多台无线对讲机，保证水库与省三防总指挥间的直接联系。（5）地方行政领导、技术人员以及100多名抢险队伍在险情得以控制后驻守水库，以备在大坝万一再次出险时能及时抢护，保证水库能安全渡汛。同时，制定在水库可能再次出险时的下游群众安全转移方案等。四、经验教训新坑水库的出险，暴露了不少问题。主要是以行政首长负责制为核心的责任制不落实，造成工程防洪责任人不落实；没有按规定制定工程防洪安全应急措施；没有配备防洪技术的责任人；没有按省定标准进行防洪砂石料以及编织袋