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棘洪滩水库存在问题及整改修复对策研究

文档作者：纪君娜文档来源：山东省调水工程运行维护中心棘洪滩水库管理站		更新日期： 2026年07月02日	点击数：
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棘洪滩水库存在问题及整改修复对策研究
纪君娜
（山东省调水工程运行维护中心棘洪滩水库管理站，山东青岛266100）
【摘要】棘洪滩水库虽能保证基本运行状态袁但存在工程质量缺陷尧维修养护不到位等问题袁使水库存在一
定安全隐患遥为实现水库安全稳定运行袁对棘洪滩水库目前存在的问题进行归纳袁并有针对性地提出相应的
整改修复对策遥经整改工程的实施袁棘洪滩水库的工程状况得到有效改善袁在保证供水的同时也取得良好的
经济效益遥
【关键词】存在问题曰修复对策曰棘洪滩水库
【中图分类号】TV861 【文献标识码】A 【文章编号】2095-2066（2024）06-0118-03
1 介绍
棘洪滩水库始建于1986 年4 月15 日，是山东
省引黄济青工程的调蓄水库，是一座以城市供水为
主的大（2）型平原水库。水库库区面积为1.422 km2，
水库总库容为15 820 万m3。水库枢纽工程由围坝、
进水闸、输水洞、泄水洞及入库泵站5 个部分组成。
围坝长14.227 km，坝顶高程为17.24 m（1956 年黄
海高程系），最大坝高为15.24 m，坝顶宽8.0 m。围坝
为宽黏土心墙坝。上游坝坡分别采用干砌块石护砌、
C30现浇混凝土护砌及浆砌石护坡加条石消浪坎[1-2]。
围坝下游坝坡设草皮护坡、纵横向排水沟。横向排水
沟经现场查勘确认间距为50 m，纵向排水沟设坝脚
处。排水沟采用100#水泥砂浆砌块石结构，断面净尺
寸0.3 m伊0.3 m，底板及边墙厚0.2 m。水库于1989年
11月竣工投入使用，并全线一次试通水成功。棘洪滩
水库自建成以来，累计向青岛市供水达5 亿m3，产生
了巨大的社会和经济效益。
此外，为确保水库安全，棘洪滩水库于1993—
2006 年先后进行了8期工程，加固围坝内坡塌坑[3]。
2015 年3月引黄济青改扩建项目棘洪滩水库改造工
程对大坝上游坝坡进行加固处理，累计完成M10 浆
砌石护坡32 359.18 m3，M10 浆砌条石消浪坎
1 849.49 m3，C30混凝土板护坡8 699.85 m3。山东水
利岩土工程公司对泄水洞进行了混凝土缺陷区补强
加固、洞壁裂缝修补、内壁防渗加固、伸缩缝渗漏处
理等防渗加固处理[4]。水库加固工程是确保水库安全
稳定运行的重要环节，可进一步提高水库的防洪抗
灾及调蓄能力。
2 棘洪滩水库存在问题
2019年，山东省调水工程运行维护中心委托山
东省水利科学研究院对棘洪滩水库进行水库大坝安
全鉴定。棘洪滩水利大坝被鉴定为二类坝，水库大坝
整体结构安全、渗流安全、抗震安全等均满足规范要
求，运行性态基本正常，但存在工程质量缺陷，维修
养护不到位，主要表现为上游9.5 m高程以下局部干
砌石护坡厚度不满足设计要求，下游坝坡局部亏坡，
草皮护坡质量较差，进水闸闸门锈蚀严重等。水库存
在一定的安全隐患，需采用一定的控制运行措施才
能安全运行。
3 棘洪滩水库整改修复对策
为解决水库安全隐患，保障水库安全运行，使水
库大坝达到一类坝标准，能按设计标准正常运行，同
时保障青岛市供水安全，实施水库整改工程是必要
且迫切的。通过整改工程，解决水库目前存在的问
题，保证水库安全运行。
3.1 下游坝坡修复
对亏坡较明显的6+500—12+850 段进行横断面
测量，经测量放坡发现不满足设计坡比要求的边坡
补坡最大厚度在0.2~1.0 m。考虑坝体稳定、施工难
易程度，对补坡厚度在0.8 m以上的边坡进行填土压
实补坡修复。根据《碾压式土石坝设计规范》（SL
274—2020）的相关要求，筑坝土料压实度不低于
0.98。围坝进行填筑前应严格控制土料含水率，控制
筑坝土料含水率为0.98，为压实最优含水率的-2%~
3%。为保证新老坝体结合，便于施工碾压，老坝体表
面开挖呈台阶状，台阶高0.4 m，宽度不小于0.8 m，
可根据现状坡比适当调整，后进行填土补坡。本工程
对共计200 m 范围内下游坝坡恢复原设计边坡，棘
洪滩水库下游坝坡坡比设计如表1所示。
对于补坡厚度低于0.8 m的边坡，采用草皮种植
方式进行补坡修复，如图1 所示。对桩号6+500—
12+850 段最大亏土厚度在0.5 m以上的坡坝回填壤
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土并全断面铺设草皮，若亏坡情况较轻，考虑保留现
状或根据草皮现状，通过绿化提升工程更换草皮。草
皮护坡修整长度共计1 350 m。回填土方时遇到排水
沟，应注意修复后边坡不影响现状排水沟，靠近排水
沟侧边坡不得高于现状排水沟。为便于与后续绿化
提升工程衔接，回填土方时应保证坝顶道路路缘石
外侧预留不少于0.6 m宽土路肩。
此外，水库排水沟存在淤积严重、U 型槽两侧砂
浆脱落、部分排水沟损坏无法使用等问题。对桩号5+
000—9+123 共计6 367 m排水沟进行修复。排水沟
沟内进行人工清淤，排水沟重新采用M10 水泥砂浆
全断面抹面，顶面采用厚100 mm C25 现浇混凝土板
压顶，压顶前采用M15水泥砂浆做浆找平。预制板宽
200~300 mm，依据排水沟边墙厚度现场调整，预制板
混凝土强度为C25，抗冻等级F150。局部破损严重的
排水沟拆除重建，重建仍采用M10浆砌石结构，断面
尺寸为0.3 m伊0.3 m，边墙及底板厚度均为0.2 m，顶
部设C25 现浇混凝土板压顶。修复的排水沟如图2
所示。
3.2 上坝道路加宽设计
对桩号13+847 附近两条上坝道路路面及路基
进行拆除、加宽并硬化，如图3 所示。考虑原道路路
面、路基均已发生破坏，新老路基结合较差易产生不
均匀沉降，对原路面路基进行拆除。对原路面进行加
宽，路宽由3.2 m增宽至6.5 m，加宽后路面宽度为
（5.5+0.5伊2）m，道路坡比及高程维持原状不变，东侧
上坝道路坡比为1/10，重建长度为116 m；西侧上坝
道路坡比为1/11，重建长度为125.5 m。破除原混凝
土路面，保留一定水稳层。新路面采用沥青混凝土路
面，路面施工由内到外分别为素土压实（压实度不低
于0.98）、150 mm厚5%水泥稳定碎石、喷洒1.1 kg/m2
透层乳化沥青、喷洒0.9 kg/m2 下封层乳化沥青并
洒5~10 mm 石屑、40 mm 中粒式沥青混凝土路面
（AC-16C）、喷洒0.4 kg/m2 黏层乳化沥青、40 mm 细
粒式沥青混凝土路面（AC-13）。路面采用单向坡，坡
向下游坝坡，坡比为1.5%。道路两侧采用大理石路
沿石，断面尺寸为0.15 m伊0.35 m，路沿石露出地面
0.14 m，外侧设C25 混凝土后座，每隔50 m 左右设
置缺口，下游侧缺口与坝坡横向排水沟连接。道路下
游坝坡设置横向排水沟，采用C30钢筋混凝土U 型
槽结构。因加宽道路施工破坏的台阶应予以修复。
3.3 金属结构设计
根据《大坝安全鉴定报告书》，结合现场查勘与
大坝平时运行情况，本工程金属结构设计改造输水
洞通气孔，更换进水闸闸门。
根据《水利水电工程钢闸门设计规范》（SL 74—
2019）[5]的规定，通气孔出口应高于可能发生的最高
水位，其上端应与启闭机室分开，并应有防护措施。
需对输水通气孔进行改造，现通气管设在检修层内，
管口朝上，设计在原有通气孔上新接钢管，引至墙角
处（远离检修人员），焊接弯管，管口朝下，并在管口
焊接准14 mm、间距为50 mm的钢筋防护网。
更换进水闸闸门共2 孔，原工作闸门采用尺寸
为2.5 m伊3.0 m、设计水头11.2 m的潜孔式平面定轮
桩号下游坝坡坡比
7+325—7+425、7+575—7+625 1.00:2.25
10+425—10+475 1.00:2.00
表1 棘洪滩水库下游坝坡坡比设计
图2 修复的排水沟
图3 桩号13+847 上坝道路加宽硬化
图1 局部补坡修复尧草皮修整
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钢闸门，闸门为多主梁焊接结构，门体材质为
Q235B，悬臂滚轮支承，主轮为铸钢件。后封水，侧顶
止水为P型橡胶水封，底止水为条型橡皮止水。双吊
点，吊点间距为2.1 m。本工程更换2扇闸门，新更换
的闸门仍采用多主梁焊接结构，门体材质为Q235B，
悬臂滚轮支承，主轮为铸钢件。后封水，侧顶止水为P
型橡塑复合水封，底止水为条型橡皮止水。双吊点，
吊点间距为2.1 m。新换闸门原则上与原有闸门的宽
度、厚度、高度等外形尺寸相同，对于较薄弱的板件
适当进行加厚和加强。螺栓、压板等紧固件材质采
用不锈钢。闸门最不利启闭工况为上游水头11.2 m，
下游无水，按照《水利水电工程钢闸门设计规范》
（SL 74—2019）计算闸门启门力为204.7 kN、闭门力
为-20.5 kN，原启闭机容量为2伊125 kN，容量满足
要求。
更换2台固定卷扬式启闭机，新更换的启闭机
为直联式启闭机，取消大小开式齿轮，闭式传动，钢
丝绳表面镀锌处理。启闭机配荷载传感器和高度传
感器，具有现地控制和集中控制功能。现地控制能实
时显示启闭高度、荷载等参数，并能预订闸门开度
上、下限和开度值。启闭机容量为2伊125 kN，扬程为
12.0 m，吊点间距为2.1 m，参考功率为13 kW，参考
电机转速为936 r/min。
钢闸门的防腐蚀处理执行《水工金属结构防腐
蚀规范》（SL 105—2007），涂装前应进行表面预处
理，处理后其表面清洁度等级不低于《涂覆涂料前钢
材表面处理表面清洁度的目视评定第1 部分：
未涂覆过的钢材表面和全面清除原有涂层后的钢材
表面的锈蚀等级和处理等级》（GB/T 8923.1—2011）
中规定的Sa2.5级，表面粗糙度Rz值在60~100 滋m；
预埋件与混凝土接触面清洁度等级宜不小于Sa2级，
然后刷涂水泥胶浆一道。钢闸门（不锈钢板除外）防
腐蚀要求先喷锌，厚度为0.16 mm，然后涂厚浆型环
氧云铁防锈漆一道，漆膜干膜厚度为70 滋m，再涂氯
化橡胶面漆二道，漆膜干膜厚度为80 滋m。预埋件与
混凝土接触面采用改性水泥胶浆防护。
3.4 输水洞闸门槽及机架桥梁底面钢筋外露处理
根据安全鉴定成果及现场检查，输水洞左侧洞
室闸门槽中间部位及启闭机房底板底面局部钢筋外
露锈蚀，影响建筑安全，拟对钢筋进行除锈，并采用
聚合物水泥砂浆对混凝土表面进行封闭加固。闸门
槽钢筋外露部分高程为13.50~14.30 m，根据水库水
位情况修复。机架桥梁底高程约为16.74 m，施工不
受水库水位影响。
4 棘洪滩水库整改工程效果
棘洪滩水库整改工程已按照批复建设内容全部
完成，各分部工程，包括草皮修整工程、排水沟修复
工程、上坝道路工程、坝后坡补坡修复工程、输水洞
修补及进水闸工程均已全部完建。依照《水利工程建
设标准强制性条文（2020年版）》，经各单位及专家的
评定，本工程各分部工程全部合格，并达到优良等级。
主要完成工程量为边坡修整28 495 m2，外购土
方22 929 m3，种植草皮25 062 m2，清淤287 m3，安装
C25 预制混凝土压顶板327.8 m3，砌筑M10 浆砌石
385.71 m3，铺筑水泥稳定碎石525 m3，浇筑沥青混凝
土112 m3。更换进水闸闸门2台，启闭机2 台。
经整改工程的实施，棘洪滩水库的工程状况得
到良好改善。其主要建筑物级别为2级；供水保证率
为95%；根据《中国地震动参数区划图》（GB 18306—
2015），抗震等级为7 级；根据《水利水电工程合理使
用年限及耐久性设计规范》（SL 654—2014），上游坝
坡护坡石与下游坝排水沟选用混凝土均满足最低强
度等级。
5 结语
本文对棘洪滩水库目前存在的主要问题进行归
纳，并进行了分批次整改。针对下游坝坡局部亏坡和
草皮护坡质量较差问题，进行填土压实补坡和草皮
种植方式修复。针对排水沟和上坝道路损坏等问题，
进行重建和加宽等修复。对于进水闸闸门锈蚀严重
等导致水库存在安全隐患的问题，设计改造了输水
洞通气孔，并更换进水闸闸门。本次整改工程的实施
已解决水库目前存在的问题，各分部工程完成等级
优良，保证了水库的安全运行。
参考文献
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在问题及应对措施[J].山东水利，2004（9）：42-43.
[3] 任恒谊，马新涌.棘洪滩水库改造工程大坝护坡复核与加固
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[4] 杨大伟，王辉.长距离调水工程项目管理存在问题与对策[J].
山东水利，2017（3）：39-40.
[5] 中华人民共和国水利部. 水利水电工程钢闸门设计规范：
SL 74—2019[S].北京：中国水利水电出版社，2019.
作者简介院纪君娜（1981—），女，汉族，山东庆云人，
硕士研究生，工程师，研究方向为水利工程运行与
维护。
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