作者：郑晓敏
l 概述
石家庄医院北水库原控制流域面积0. 75km2，总库容33.5万m3，是一座以防洪、灌溉为主的小(2)型水库，工程等别为V等，建筑物级别为5级。设计洪水标准为20年一遇，校核洪水标准为200年一遇。医院北水库于1973年开始蓄水运用。水库工程主要由大坝、溢洪道、放水洞等建筑物组成。原大坝为黏土心墙式，坝顶长75m，坝顶宽2.5m，最大坝高13m。原溢洪道位于大坝左岸，为岸边正槽开敞式，天然岩石开挖而成，长40m，最窄处底宽1.5m，溢洪道下接陡槽泄水沟。原放水洞位于大坝右岸，取水方式采用卧管型式，为圆形有压隧洞，洞径0. 25m，设计灌溉面积800亩。大坝安全鉴定主要结论：水库渗漏严重，库区已建有工厂，该水库已失去防洪灌溉功能，建议申请医院北水库报废。依据中华人民共和国水利部令《水库降等与报废管理办法（试行）》中第八条规定：“防洪、灌溉、供水、发电、养殖及旅游等效益基本丧失或者被其他工程替代，无进一步开发利用价值的水库，应当予以报废。”
2水文
2.1流域概况
该流域属于大陆性季风气候，四季分明。流域多年平均气温12.5℃，最高气温达41℃以上，最低气温- 20℃以下。年日照总时数为2788h，无霜期约217d。流域多年平均降水量530mm，降水量年内分配不均，70%- 80%的降雨量集中在汛期（6-9月）。多年平均最大风速为13 m/s。流域洪水特性与降雨一致，洪水年内和年际分配不均，年内主要集中在汛期，年际丰枯之间相差较大。
2.2设计洪水
2.2.1 控制断面
依据输水流量和汇流特点，结合工程整治要求，选择洪水分析控制断面。此次水库报废除险处理工程设计洪水控制断面选择在原水库坝址处，具体位置见图1，流域特征见表1。
2.2.2设计洪峰流量
采用不同方法对控制断面处的设计洪峰流量进行复核计算，计算结果见表2。
此次采用流量模数图法对设计洪水成果进行合理性验证，计算成果与审定成果基本衔接，从工程安全角度考虑，推荐采用手册推理公式法计算的成果。
2.2.3径流量
医院北水库无实测径流资料，此次径流采用《河北省石家庄市水文水资源手册》（1996年，以下简称手册）和《河北省水资源评价》（2004年，以下简称报告）中的多年平均年径流深等值线图法进行计算分析。鉴于径流用来对施工围堰高度进行分析计算，出于计算安全考虑，两种方法所得计算成果中选取报告方法计算的径流成果．如表3所示。
3工程地质
通过初步设计阶段工程地质勘察，基本查明了坝址区工程地质条件。主要结论及建议如下：
a．根据《建筑抗震设计规范》（GB 50011-2010）附录A及中国地震局制定、国家质量技术监督局发布的《中国地震动参数区划图》( GB 18306-2001)，灵寿县抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度为0. 05g，地震动反应谱特征周期为0.45s，设计地震分组为第三组，属中硬场地。
b．工程区最大冻土深度约为0. 6m。
c．工程区发育的区域断裂主要为太行山山前深断裂和保定一石家庄深断裂，该断裂在第四纪以来活动微弱，对工程无大影响。
d．大坝坝顶凹凸不平、杂草丛生，平均坝高约4. 5m，局部坝高不足2.0m，坝顶平均宽度1.37m，局部地段仅0. 5m左右，上下游坝坡人为破坏严重。在大坝的右段开有一个宽4.0 -5.Om的豁口，作为库区内矿物加工厂运输车辆进出库区的主要通道。在大坝左侧，溢洪道右侧开挖坝体，建一座临时房屋，目前此处下游坝坡损毁严重。此大坝在汛期可对国道207起到一定的保护作用。
e．库区内已被矿物加工厂占用，尾矿渣全部就近倒入库区，溢洪道堰顶高程为160. 70m，库区大部分区域高程已高于此高程．直接影响水库的兴利及防洪作用。库区内凹凸不平，分散着大小不一的深坑及尾矿渣堆，在地势较高处，建有多处民房。坑面积约100 -750m2，坑深约2.0 -4.0m;渣堆面积约100 - 2500m2，高约1.0 -6.5m。建议修整河道，疏通恢复原河道行洪断面。
f．溢洪道处地质条件如下。溢洪道两侧及底板出露岩体为全风化角闪黑云斜长片麻岩，灰黄色，呈砂粒状，强度较低，手捏易碎，无明显节理及裂隙，遇水易软化、坍塌；溢洪道底板为全风化片麻岩，强度较低，由于水流冲刷，底板凹凸不平，抗冲刷能力差；全风化黑云角闪斜长片麻岩建议值：承载力fk= 230kPa，抗剪断摩擦系数f’=0. 45，抗剪断C'=0.20MPa，抗剪摩擦系数f=0. 40，岩体变形模量E0=1.0GPa;混凝土与全风化岩体抗剪断建议值：抗剪断摩擦系数f’=0. 50，抗剪断C’=0.40MPa，抗剪摩擦系数f=0. 35;第四系人工堆填砾砂承载力建议值fk= 250kPa，渗透系数建议值为kh=2.0×10-2cm/S。
g．施工时应加强施工地质工作，以应对地质条件的变化对工程的影响，便于及时采取工程措施，保证工程的安全。
4报废除险处理工程设计
由于库区内淤积严重，淤积高度基本与坝顶齐平，现状库区已建成了厂区，基于防洪安全考虑，此次报废除险处理工程的主要目的就是将上游泄下的洪水排人下游河道内。
根据《灌溉与排水工程设计规范》( GB 50288-99)中关于排水标准的规定，确定防洪排涝标准为10 -20年一遇，本次排水渠整治防洪排涝标准采用10年一遇，设计流量为19. 5m3/s。设计原则：工程可以将10年一遇洪水量排放至水库下游。根据《堤防工程设计规范》( GB 50286-98)，岸坡工程等级为5级。该工程主要治理段为原溢洪道进口处至207国道下游14m。治理内容为：在进口处建引水挡墙、扩宽原溢洪道进口、在原溢洪道处新建排水渠、207国道上游底板护砌、下游适当疏浚。
边墙顶高程按设计洪水位加边墙顶超高确定。根据《堤防工程设计规范( GB 50286-98)》，边墙顶超高按下式确定：
经计算，河道行洪10年一遇洪水时，边墙顶超高需0. 714m，现取边墙顶设计超高为0.8m。
工程设计如下：
溢洪道（排水渠）最窄处1.5m，边坡为垂直，当泄量为10年洪峰流量时，水面高度2. 55m，对下游207国道造成威胁。因此需拓宽原溢洪道，拓宽至底宽3m，边坡为垂直，采用重力挡墙式，地面以上高度2m。
在桩号0+ 139 -0+146处是207国道，国道原有涵洞不能满足泄洪要求，因此工程需拆除原涵洞，在国道上新建4m长桥，预制板宽1m、厚0.5m，共用8块。在0+ 120 -0 +124处做临时路用桥，预制板宽1m、厚0.5m，方便周围住户行走和临时路的通行。总体布置如图2所示。
5施工导流
5.1导流标准
该工程等别为V等，根据水利部《水利水电工程施工组织设计规范》( SL 303-2004)，确定导流建筑物级别为5级，施工期洪水标准为5年一遇。围堰运用时间为施工当年的4-6月，围堰设计标准为拦挡枯水期5年一遇的4-6月天然径流量，为0.3万m3。根据现状库容曲线，相应库水位约为161. 1m。
5.2导流方式
该工程排水渠施工将受到水库来水的影响，为保证上述项目施工干场作业，施工时需要放空水库，采用围堰挡水；
5.3导流建筑物设计
根据施工期洪水计算，施工期水库最大水深为1. 57m，设计围堰高为2.07m。在排水渠人口5m以外设全断面临时挡水围堰，采用草袋土堆砌，两端与岸坡相接。围堰轴线长30m，顶宽度1m，迎、背水面边坡比均为1:1。
6结语
医院北水库下游是207国道和耕地，除险处理工程将库区来水引入下游，保护了国道和耕地。本次经济评价采用规范推荐的减免洪灾损失法计算其多年平均防洪效益，为12万元。
7【摘 要】
百家庄医院北水库淤积严重，淤积高度与坝顶基本持平，已丧失防洪灌溉功能，依据相关规定应当予以报废，本文具体阐述了工程处的水文、地质条件，报废除险处理工程设计内容和导流方案，供类似工程参考
