深圳鹽田區翠嶺等5座水庫除險加固工程方案

鹽田區翠嶺等5座水庫除險加固工程方案

翠嶺水庫

一、工程概況

翠嶺水庫原名為駱馬嶺水庫，位于深圳市鹽田區鹽田街道北山道后山上，庫

區海拔300m以上，處于鹽田河支流上。

翠嶺水庫主要建筑物包括主壩、1號副壩、2號副壩、溢洪道、輸水涵管和

放空涵管組成。

①主壩

主壩為漿砌石重力壩，壩高27.5m，壩頂高程336.2m，壩長103m，壩頂寬

4.0m；壩頂設1m高防浪墻，墻頂高程337.2m。溢流壩設在主壩中部，堰頂高程

為333.21m，寬16m，溢流堰采用WES實用堰，采用挑流消能方式。

②副壩

1#副壩在右岸第一埡口，為均質土壩，壩頂高程337.0m，壩高12.5m，壩頂

寬4.0m，壩長60m，防浪墻頂高程338.0m，上游迎水面為干砌石護坡，坡比為

1：2.26，坡腳采用混凝土護腳，下游為草皮護坡，坡比為1：2.5，坡后設置30cm

寬排水溝。

2#副壩在庫區西側，為均質土壩，壩頂高程340m，壩高11m，壩頂寬10.3m，

壩長45m，上游迎水面為干砌石護坡，坡比為1：2.8，下游已被填土回填平整。

③輸水涵管

設在主壩左岸非溢流壩段的中部，進水口高程318.2m，管徑1.0m。進水口

段設平面鋼閘門，壩頂設啟閉機排架，采用電動啟閉機起吊。

④放空涵管

放空涵管設在主壩右岸非溢流壩段的中部，進水口高程311.2m，管徑0.3m，

進水口段設斜拉式閘門，啟閉機房設在左壩肩，采用手動卷揚式啟閉設施。

二、工程存在的主要問題

①放空涵管其放空功能已經喪失，且進口控制閘門和內部鋼管銹蝕嚴重，閘

門啟閉機設備陳舊落后，運行可靠性低。

②主壩漿砌石體屬強透水性，影響壩體耐久性和防滲性差。

③副壩防浪墻局部漿砌石混凝土破損。

④副壩混凝土護坡存在明顯裂縫。

三、除險加固主要設計內容

3.1主壩加固設計

本次加固主要對砌石壩進行壩體充填灌漿，其目的是為提高壩體密實度、容

重和抗剪斷能力，以加強結構的整體性與穩定性。

（1）非溢流壩段灌漿方案布置

灌漿的范圍為壩底基礎巖層頂面。具體布置如下：

①壩頂范圍壩體充填灌漿布置：共布置1排，壩頂中心線布置，孔距為2.50m，

非溢流壩段共布置32個孔。

②下游坡壩體充填灌漿布置：左岸非溢流壩共布置7排，右岸非溢流壩共布

置6排，鉆孔垂直于壩坡面，排距為4.0m，孔距為2.5m，呈梅花形布置。

壩體充填灌漿共136孔，總進尺1460m。

（2）非溢流壩段上游面裂縫處理

本次加固設計修補上游面裂縫材料采用聚脲彈性防滲材料進程加固處理，非

溢流壩上游壩面裂縫采用噴涂聚脲彈性防滲材料進行修復處理，噴涂厚度為1cm，

噴涂面積共為1524m2。

聚脲彈性體噴涂是一種新型萬能的涂裝技術，也是獲得國際推崇的環保涂裝

技術。此種無溶劑、無污染的綠色噴涂施工技術，是結構防水技術的最新發展，

以其環保、耐化學腐蝕、高強度、高抗滲、耐磨、熱穩定好、柔韌抗沖擊、無接

縫、與凝土附著力強等優點，有效簡化了防水結構設計層數，降低厚度。更由于

其便捷的施工工藝和環保性，顯示出了傳統防水、防護技術無可比擬的優越性，

可廣泛應用于建筑、交通、水利化工機電、環保等領域，尤其對城際軌道交通、

高鐵橋梁混凝土面防水具有超越幾乎所有現有材料的優越特性，北美地區的用量

已達85%以上。

SPUA彈性體涂料是以異氰酸酯類化合物為甲組分、胺類化合物為乙組分在

無催化劑的情況下快速反應而成。SPUA彈性體噴涂技術運用了撞擊混合原理，

反應活性極高的甲乙組分液體在高壓驅動下相互撞擊，經槍體混合室內湍流混合，

通過噴槍后霧化，再均勻合混，在極短適用期內噴涂在基面上，形成整體、強韌

的SPUA彈性體涂層。

聚脲彈性體技術特點如下：1、快速固化，可在任意曲面、斜面及垂直面上

噴涂成型，不產生流掛現象，5-20秒內凝結，幾分鐘即可達到可步行的強度。2、

對水分、濕氣不敏感，施工不受環境溫、濕度影響。無廢氣排放，屬環境友好型

施工。3、涂層施工簡便，一次成型即可達到設計厚度。4、優異的物理性能，如

抗張強度、柔韌性、耐老化性、耐磨性等。5、在-30-150℃溫度范圍內具有良好

的熱穩定性，可承受350℃的短時熱沖擊。6、防腐面原形再現性佳，涂層致密、

連續、無接縫，對鋼、混凝土、木材等各類底材均有良好的附著力。7、配方體

系任意可調．手感從軟橡皮（邵氏A30)到硬彈性體（邵氏D65)。8、使用成套機

械設備．施工效率高，100%固含量體系，無揮發性有機物、無氣味。

（3）溢流壩段灌漿方案布置

溢流壩段上游面及溢流流面為鋼筋混凝土面板，從現場檢查的情況來看，溢

流壩段結構完整，無明顯缺陷及裂縫，本次對溢流壩段的加固主要靠增強其防滲

及抗沖刷性。

①溢流壩段上游壩面裂縫采用噴涂聚脲彈性防滲材料進行修復處理，噴涂厚

度為1cm，噴涂面積共為409m2。

②溢流壩段溢流面為提高其抗沖能力，本次加固措施為溢流面及溢流面邊墻

刷涂聚脲彈性防滲材料，厚度為0.5cm，刷涂要求施工時嚴格控制刷涂厚度，刷

涂后表面平整光滑，刷涂面積共為605m2。

3.2副壩加固設計

根據安全評價資料及現場踏勘情況，現狀游壩坡為砼護坡，表面平整，存在

多處裂縫，分析該裂縫產生原因為溫度變化引起的，面板混凝土內、外溫差形成

的溫度應力及干縮導致裂縫的產生。該裂縫雖已采用瀝青修補，但瀝青長時間使

用后，在熱、氧、光輻射、雨水等的作用下，瀝青的性質會發生質量衰減，發生

不可逆的老化，老化的瀝青路面表現為表面干枯、脆化、進而出現開裂、松散等

現象。補過瀝青后的裂縫為黑色，外觀不佳。綜合瀝青耐久性不強，外觀欠佳的

缺點。

本次加固設計修補上游面裂縫材料采用聚脲彈性防滲材料進程加固處理，聚

脲彈性防滲材料防滲能力強，伸長率大，適用于處理混凝土伸縮縫、裂縫、抗滲

及抗沖磨等方面的缺陷，噴涂厚度為1cm。

3.3輸水涵管加固設計

本工程主壩現狀有兩根壩體涵管，分別為DN300放空涵管和DN1000的輸

水涵管。針對壩下涵管存在的問題，根據水庫各建筑物現狀及場地條件，綜合考

慮工程措施的經濟性、可操作性、施工難易性等方面因素，本工程采用紫外光修

復壩下涵管。

工法簡介：采用卷揚機把碾壓好樹脂的玻璃纖維軟管拉入待修的舊管道中，

再用壓縮空氣使軟管張開緊貼舊管內壁，使用紫外線加熱固化軟管，形成一層堅

硬的“管中管”結構，使已發生的破損或失去輸送功能的地下管道在原位得到修

復。管道原位修復，無需開挖，方便快捷。

3.4其他加固設計

（1）溢流壩挑坎

溢流壩挑坎反弧段長期積水，不便于管理人員清理砂石垃圾。本次設計在溢

流壩挑坎兩側墻增設DN100排水管，防止挑坎反弧段長期積水。

（2）水庫管養房

經現場踏勘，水庫管養房外墻破損掉漆，內墻存在滲水問題。本次設計對管

養房進行裝修翻新，面積共351m2。

3.5安全監測設計

根據《深圳市鹽田區翠嶺水庫大壩安全評價報告》及《大壩安全監測系統鑒

定及監測資料分析報告》，本水庫大壩安全監測系統存在的主要問題為：可進一

步優化水位、降雨、壩體滲壓、滲流量等自動化監測。

按照本次除險加固設計原則，結合大壩安全監測系統現狀，擬定安全監測設

計方案如下：將已有的環境量、滲流自動化監測數據與深圳水庫智能管理平臺無

縫對接。

3.6電氣設計

經常現場查看，由于目前水庫目前用電設施基本完善，而原一庫一策方案擬

增加引入一電源作為雙電源，但水庫所處地較為偏遠，附近并無雙電源，此方案

較難實施。該水庫為小I型，主電源再加上柴油發電機作為備用電源基本可滿足

閘門啟閉要求，故本次改造暫不對主電源進行改造，本項目翠嶺水庫除險加固工

程的電氣內容，擬在管理房二樓（現狀為一接待室）設置一個中控室，將增加

20kW用電負荷，包括一個5kW電源箱（空調、照明等）及約10kW的二次電源

箱，而新增負荷不大，原有箱變容量有足夠余量。具體電氣設計內容如下：

（1）為中控室設置配電箱及二次電源箱；

（2）為中控室單獨做防雷接地保護設計；

（3）為輸水涵出口蝶閥配電；

（4）為放空管進口閘門啟閉機配電；

（5）閘門啟閉機的自動化監控系統。

3.7金結設計

本工程金屬結構拆除更換的設備含有輸水涵管及其進水口閘門和啟閉設

備、放空涵管及其進水口閘門和啟閉設備、輸水涵管出口蝶閥、放空涵管出

口閘閥等。本工程總計閘孔（槽）2套，閘門2扇，啟閉機2套，閘前各

設一套水位變送器，手電兩用蝶閥1套。

3.7信息化設計

總體架構包括感知、基礎設施、數據及應用展示等層面。

（1）智能感知

物聯感知采用物聯網技術，包括水情、工情和視頻等采集內容，其主要為業

務應用提供數據支撐，通過水庫的監測監控相結合，形成翠嶺水庫智能感知監測

體系。

（2）基礎支撐

基礎設施是為翠嶺水庫工程信息化運行提供信息安全基礎設施運行環境（包

括網絡環境）、軟硬件資源等。基礎支撐包含基礎設施和數據層，數據層主要利

用鹽田區智慧環水已經建設的數據庫表，同時匯聚共享至區大數據資源中心。

（3）智慧應用

業務應用包括應用層和用戶層等內容，應用層業務覆蓋了翠嶺水庫日常管理

需求；展示層包括大屏端、電腦端、移動端等人機交互展示方式，豐富展現手段

和內容。

（4）標準規范體系

標準規范是利用鹽田區智慧環水相關標準體系，保障水庫的各個組成部分能

夠協調一致地工作，是保障各類信息互聯互通，是保障項目建設過程和運維管理

的規范、有序、高效的重要基礎。

（5）信息安全體系

本項目的信息安全體系主要是邊界安全、物理安全和數據安全組成。

三洲塘水庫

一、工程概況

三洲塘水庫位于深圳市鹽田區鹽田街道黃必圍村后山頂，屬鹽田河流域，北

靠梅沙尖，南臨大鵬灣。

三洲塘水庫主要建筑物包括大壩、溢洪道、輸水涵管等。

①大壩

大壩為均質土壩，壩頂高程為360.62m，最大壩高15.0m，壩頂寬5.5m，壩

頂長158.0m；混凝土防浪墻頂高程為361.87m，墻高1.25m，墻寬0.30m；上游

壩坡為混凝土面板護坡，坡比為1:2.39；下游壩坡設馬道，馬道高程354.15m，

馬道以上坡比為1:1.88，采用草皮護坡，馬道以下坡比為1:2.79，采用碎石護坡，

馬道以下坡面采用十字型交叉排水溝；大壩設有排水棱體，排水棱體頂高程

341.7m，外坡比為1:1.48。

②主溢洪道

主溢洪道為開敞式溢洪道，寬7.57m，堰頂高程為356.61m，在大壩右岸巖

石山脊上開鑿而成，側墻為直立巖石，左側墻漿砌石襯砌0.5m，右側墻漿砌石

分兩級襯砌1m，每級襯砌高度為0.5m，底板用混凝土護面。

③副溢洪道

副溢洪道位于環庫公路中段水庫東面，底寬3.0m，堰頂高程為356.61m，由

2孔混凝土平板閘門控制，為1987年抗洪搶險時開挖并修繕完成。

④泄洪隧洞

2019年新建的泄洪隧洞位于水庫大壩右側山體內，隧洞采用塔式進水口，

塔底設有工作閘門及事故閘門各1扇，塔頂設檢修平臺和啟閉機室，啟閉機室通

過工作橋與壩頂銜接，進口通過漸變段與洞身段銜接，漸變段長3.0m；隧洞洞

身段為有壓隧洞，斷面形式為圓形，洞徑2.0m，為C30鋼筋混凝土結構，洞身

段長55m；隧洞出口接鋼管，管徑2.0m，鋼管段長43.23m；下游斜坡段消能出

口接現狀主溢洪道。

二、工程存在的主要問題

①溢洪道進水口前端部分原狀土坡未防護；溢洪道挑流鼻坎處邊墻高度偏低，

挑流鼻坎底部混凝土局部開裂，漿砌石邊墻存在裂縫；出口段底板混凝土表面局

部破損、開裂；主溢洪道控制段底板底部局部脫空。

②副溢洪道運行狀況差，進口未封閉。

③大壩上游護坡局部存在明顯裂縫，護坡底部混凝土局部脫空。

④泄洪隧洞鋼管段內壁局部焊縫區域存在銹斑；混凝土段內部存在一處裂縫

等缺陷。

三、除險加固主要設計內容

3.1大壩加固設計

存在問題：大壩上游混凝土護坡基本平順，護坡混凝土有23條較明顯裂縫，

其中近水平裂縫9條，長度范圍2~3m，寬度范圍2~3mm；近垂直裂縫14條，

長度范圍2~4m，寬度范圍1~2mm。

加固措施：本次對面板原瀝青修補的裂縫，重新進行修復處理，并更換掉原

有的瀝青材料，采用HK-8505密封膠進行替代；對面板上未進行處理的裂縫進

行修補，面板的整體防護采用903聚合物砂漿進行全面刮涂，使壩面整體美觀。

（1）HK-8505密封膠

HK-8505密封膠是一種環保型不垂掛的彈性密封膠，屬于無焦油、無瀝青

的三組分聚氨酯密封膠，符合JC/T482—2003《聚氨酯建筑密封膠》的標準要求，

具有高彈、耐磨、耐油、耐腐蝕等性能，在-20℃的條件下仍具有良好的低溫柔

性。

HK-8505密封膠用途廣泛，可用于大壩、隧道、地鐵、民用建筑等混凝土

立面或斜面的伸縮縫和裂縫的防滲漏處理，也可在其中加入石英砂和粉料配制成

彈性聚氨酯砂漿作變形裂縫的防滲補強處理。其主要特點：固結體致密、彈性好，

延伸率大；與基面粘接力強，固化時間短，25℃下失粘時間為5～7h，低溫下

固化時間適當延長；抗垂掛性能好，在立面、傾斜面施工不垂掛；固結體耐水、

耐低溫、耐油、耐腐蝕。

（2）903聚合物砂漿

903聚合物水泥砂漿，采用水泥和聚合物PC作為膠結材料來膠結骨料，既

具有水泥砂漿的基本性能，又具有高分子材料的一些特點，是一種無機和有機的

復合材料。聚合物PC是一種橡膠乳液，其中有大量的強極性基因，對混凝土表

面有優良的粘結強度。當PC乳液摻入到水泥砂漿中后，水泥吸收乳液中的水發

生水化反應，生成水泥硬化體，同時PC乳液失水而凝聚、干燥，成為具有強粘

結力的連續薄膜，充填于砂漿網絡，使聚合物PC和水泥、骨料形成一個整體，

因而此種水泥砂漿具有良好的抗滲性能和適應變形的能力，還具有良好的耐老化

性能和物理力學性能。

903聚合物水泥砂漿防水膠有具有如下性能特點：抗滲性能好；與混凝土的

粘結強度高；施工工藝簡便，?可采用噴涂或手工涂抹；突出的抗裂性能。

3.2溢洪道加固設計

存在問題：（1）主溢洪道進水口前端部分原狀土坡未防護；（2）溢洪道引

渠段兩岸為原狀巖石開挖邊坡，未進行支護，存在巖石風化塌落風險；（3）經

水面線復核計算，引渠段人行橋到陡槽段溢洪道邊墻高度不足，水位已高出邊墻，

危及大壩下游坡面穩定。（4）出口段底板混凝土表面局部破損、開裂，漿砌石

邊墻存在裂縫。（5）溢洪道兩側無防護措施，三洲塘水庫日常游客眾多，存在

安全隱患。

加固措施:

（1）主溢洪道進口加固方案

主溢洪道進口為土坡未防護，考慮到進口處流速較小（2.77m/s），本次加

固采用雷諾護墊進行加固防護，雷諾護墊底部設一層土工布，雷諾護墊抗沖刷能

力強，能很好的適應地基的不均勻沉降。

（2）主溢洪道引渠段加固方案

樁號0+000~樁號0+032.18范圍（人行橋前），采用邊坡進行噴錨支護措施，

噴錨頂部范圍在計算千年一遇水面線上0.5m；采用Φ25錨桿支護，梅花型布置，

錨桿單根長3m，間距1.5mm，排距1.5m，外插腳10°~15°；并設PVC排水管，

管徑50mm，長1.5m；最后掛Φ8鋼筋網，素噴混凝土厚度100mm。

樁號0+032.18~樁號0+058.03范圍（人行橋后至陡槽段），拆除現有漿砌石

擋墻，重建C25砼擋墻，擋墻高度為2.42m~1.78m，為減少開挖量，結合現場地

質條件，擋墻形式采用衡重式擋墻。

（3）主溢洪道地板加固方案

本次除險加固設計對主溢洪道底板及下游側邊墻進行環氧砂漿抹面，厚度

1cm。

（4）主溢洪道增設防護欄桿

本次除險加固沿溢洪道左右兩側側墻布置欄桿，欄桿高度1.2m，材質采用

不銹鋼的。

3.3副溢洪道加固設計

存在問題：副溢洪道位于環庫公路中段水庫東面，底寬3.0m，高2.42m，堰

頂高程為356.61m，由2孔混凝土平板閘門控制。副溢洪道不參與泄洪，且進口

閘門破損，出口灌木生長茂盛。根據《深圳市鹽田區三洲塘水庫大壩安全評價（復

核）報告》對運行管理或除險加固的意見和建議，建議對臨時副溢洪道進口段進

行封堵。

加固措施：對副溢洪道采用C20混凝土封堵并灌漿密實。

封堵體的型式必須在安全可靠的前提下，力求簡單適用、施工方便。本工程

封堵斷面為方型，封堵體最大作用水頭為3.07m，借鑒國內方型、低水頭封堵體

設計經驗，本工程采用四周不擴挖的矩型封堵體結構。

副溢洪道封堵措施如下：

①高壓水沖洗原溢洪道內壁污垢及洞內雜物。

②砼澆注前先將預埋灌漿和回漿管用扁鋼固定好。

③砼澆注是封堵施工一道重要工序，一定注意施工質量。本工程設計采用泵

送砼，把攪拌好的C20自密實砼用泵通過導管壓力輸送到洞內，同時校對澆注

方量。

④澆注完成后，先對預埋注漿管充水浸泡2天后，再進行灌漿，采用1：1

水泥砂漿，灌漿壓力初定0.3MPa，實際壓力根據現場情況確定。

為了達到不振動能自行密實，硬化后具有常態混凝土一樣的良好物理力學性

能，配制的自密實混凝土在流態下必須滿足以下要求：

a.黏性適度

在流經較長的輸水涵管后，仍保持成分均勻。如果黏性太大，滯留在混凝土

中的大氣泡不容易排除。黏度用混凝土的擴展度表示，要求在500～700mm范圍

內。如黏性過大即擴展度小于500mm時，則流經輸水涵管會帶來一定的困難；

如果黏性太小即擴展度大于700mm后，則容易產生離析。因此，自密實混凝土

要求粉體含量有足夠的數量，粗骨料應采用5～15mm或5～25mm的粒徑，且

含量也比普通混凝土少。絕對體積應在0.28～0.33m3之間。含砂率應在50%左

右。

b.良好的穩定性

澆筑前后均不離析、不泌水，粗細骨料均勻分布，保持混凝土結構的勻質性，

使水泥石與骨料、混凝土與鋼筋具有良好的黏結，保持混凝土的耐久性。

c.適當的水灰比

如果加大水灰比，增加用水量，雖然會增大流動度，但黏性降低。混凝土的

用水量應控制在150～200kg/m3之間。要保持混凝土的黏性和穩定性，只能依靠

摻加高效減水劑來實現。采用聚羧酸類減水劑比較好，也可采用氨基磺酸鹽，摻

量為0.8%～1.2%(占水泥重量)。

d.控制粉體含量

要保持混凝土具有良好的穩定性，粉體含量是關鍵。混凝土中小于80tim的

粉體含量即膠凝材料用量應在400～550kg/m3之間。當水泥用量較多時，可以摻

用粉煤灰、礦渣粉或石灰石粉取代一部分水泥，以降低水化熱量。必要時，可以

采取減少水泥用量、摻用少量的增黏劑，以保持適度的黏性。一般采用生物聚合

物多糖增黏劑。

⑤水泥漿液灌漿

自密實混凝土澆筑完成后7d，水化熱散熱過程中發生熱脹冷縮，混凝土收

縮后與涵管之間產生了空隙，需要再在灌漿管注入水泥漿進行灌漿。灌漿時灌漿

機接通進漿口，回漿管出口安裝耐壓力≥0.6MPa的閥門，開啟灌漿機灌漿，待回

漿口閥門有水泥漿溢出時關閉，灌漿機壓力開始上升，當上升到0.4MPa時停止

灌漿，觀察壓力表壓力變化情況，如若壓力下降，說明管內縫隙還未填滿，再次

開啟灌漿機灌漿，直到壓力表在停止灌漿時間10min內不下降為止。

3.4輸水涵管加固設計

存在問題：經現場查看輸水涵洞混凝土段內部存在裂縫，出口鋼管存在銹斑。

加固措施：本次設計對輸水涵洞混凝土段內部存在的裂縫進行砂漿抹面；對

出口鋼管存在的銹斑進行除銹處理，并對鋼管段進行防銹蝕及防腐處理。

3.5其他加固設計

（1）防浪墻裂縫修補

存在問題：壩頂防浪墻開裂、瓷磚局部缺失。

加固措施：對現狀防浪墻裂縫采用8505密封膠進行修補和瓷磚修補。

（2）壩頂下游側增設欄桿

存在問題：三洲塘水庫壩頂道路與周圍的碧道相連，是一座開放型的水庫，

日常游客眾多，現大壩下游側無設置防護措施。

加固措施：沿壩頂道路下游側增設防護欄桿，采用不銹鋼欄桿，欄桿高度

1.2m。

3.6安全監測設計

根據《深圳市鹽田區三洲塘水庫大壩安全評價報告》及《大壩安全監測系統

鑒定及監測資料分析報告》，本水庫大壩安全監測系統存在的主要問題為：大壩

右岸量水堰水尺存在銹蝕、刻度難辨認，需重新安裝水尺；左岸量水堰堰前淤積

嚴重，水尺刻度難以辨認，且堰板底部及側邊漏水，量水堰后存在2處滲水點，

需對左岸量水堰進行改造；可進一步優化水位、降雨、壩體滲壓、滲流量等自動

化監測。

按照本次除險加固設計原則，結合大壩安全監測系統現狀，擬定安全監測設

計方案如下：

(1)更換右岸量水堰水尺，并對左岸量水堰進行改造，增設量水堰計。

(2)將已有的環境量、滲流自動化監測數據與深圳水庫智能管理平臺無縫對

接。

3.7電氣設計

本工程的電氣現狀情況是，水庫用電主電源由一個10kV回路接入箱變，經

箱變降壓為0.4kV后提供低壓用電，另有一25kW的柴油發電機作為應急備用電

源，并設有雙電源切換箱。水庫的現有用電包括有閘門啟閉機、管理房用電、路

燈照明、視頻監控用電等。配電設施基本完善，但由于泄洪出口蝶閥需要更換為

電動蝶閥，故需要為之進行配電。另外在管理房的二層擬設立一個中控室，須按

中控室布置進行配電設計。結合實際情況以及本次改造需要，本工程電氣一次改

造內容包括以下：

（1）為更換的電動蝶閥配電；

（2）中控室配電；

（3）中控室的防雷接地；

（4）在原電氣一次基礎上增加閘門啟閉機的自動化監控系統。

3.8金結設計

根據三洲塘水庫安全評價報告成果，金屬結構設備主要存在以下問題：

①泄洪隧洞進水口工作閘門門體及吊耳狀況良好，主輪輕微腐蝕，止水橡

皮局部破損，閘門右下角和左下角側止水與底止水處漏水較重，閘門各構件未

發現明顯腐蝕情況。泄洪隧洞進水口事故檢修閘門存在漏水情況，閘門門體及吊

耳狀況良好，主輪輕微腐蝕，止水橡皮局部破損，閘門右下角和左下角側止水

與底止水處漏水較重，閘門各構件未發現明顯腐蝕情況。泄洪隧洞蝶閥（1#）連

接螺栓輕微腐蝕，其他構件未發現異常，運行情況良好；供水管蝶閥（2#）外觀

質量良好，運行正常。

進水口工作閘門啟閉機動滑輪經常處于水下，存在腐蝕，其余各構件、電氣

設備和保護裝置現狀情況良好，運行正常。進水口事故檢修閘門啟閉機各構件、

電氣設備和保護裝置現狀情況良好，運行正常。

②泄洪出口段有一手動蝶閥（1#），管徑DN2000，，泄洪工況時需要打開蝶

閥（1#），將洪水排向溢洪道，據了解，該閥門在雷雨天氣時手動操作都極為不

便，有必要更換為電動。

本工程擬將1#和2#手動閥門更換為電動，并對銹蝕的金屬結構部分進行防

腐處理，修復損壞的止水帶等。

泄洪出口段手動蝶閥（1#）管徑為DN2000，原為手動，現更換為電動，電

源由啟閉機房引接，,距離約200米。電動閥門的控制箱設在啟閉機室。該閘門

故考慮為現地操作，不設LCU柜監控。

根據安全鑒定的結果，輸水涵工作閘門、事故閘門以及管道等均存在銹蝕，

事故閘門的存在漏水現象，現擬對銹蝕的金屬結構部分進行防腐處理，并修復損

壞的止水帶。

3.9信息化設計

總體架構包括感知、基礎設施、數據及應用展示等層面。

（1）智能感知

物聯感知采用物聯網技術，包括水情、工情和視頻等采集內容，其主要為業

務應用提供數據支撐，通過水庫的監測監控相結合，形成三洲塘水庫智能感知監

測體系。

（2）基礎支撐

基礎設施是為三洲塘水庫工程信息化運行提供信息安全基礎設施運行環境

（包括網絡環境）、軟硬件資源等。基礎支撐包含基礎設施和數據層，數據層主

要利用鹽田區智慧環水已經建設的數據庫表，同時匯聚共享至區大數據資源中心。

（3）智慧應用

業務應用包括應用層和用戶層等內容，應用層業務覆蓋了三洲塘水庫日常管

理需求；展示層包括大屏端、電腦端、移動端等人機交互展示方式，豐富展現手

段和內容。

（4）標準規范體系

標準規范是利用鹽田區智慧環水相關標準體系，保障水庫的各個組成部分能

夠協調一致地工作，是保障各類信息互聯互通，是保障項目建設過程和運維管理

的規范、有序、高效的重要基礎。

（5）信息安全體系

本項目的信息安全體系主要是邊界安全、物理安全和數據安全組成。

正坑水庫

一、工程概況

正坑水庫位于沙頭角街道徑口村，北靠梧桐山，南臨大鵬灣。發源于梧桐山

山脈南麓。

正坑水庫主要建筑物包括大壩、溢洪道、輸水箱涵等。

①大壩

大壩為均質土壩，2020年壩體新設防滲墻，壩頂高程50.50m，壩高14.82m，

壩頂寬4.00~4.50m，壩長330m，設1.0m高防浪墻，上游壩坡為混凝土面板護

坡，壩坡坡比為1:2，下游壩坡為草皮護坡，壩頂至高程46.77m壩坡坡比分別為

1:2，高程46.77m～41.91m壩坡坡比1:2.5，高程41.91m～38.56m壩坡坡比1：3。

②溢洪道

開敞式溢洪道位于右壩肩，進口為人字形進口，寬頂堰堰頂高程46.60m，

堰寬10m，堰上有一座交通橋。控制段長32.5m，溢流堰后接泄槽，泄槽縱坡為

1:3.25，堰與泄槽中心線交角為136°，泄槽末端為消力池，池長17m，池深1.6m，

消力池末端與現狀兩孔雨水箱涵連接，后接約97m明渠后匯入沙頭角河。

③輸水箱涵

現放水箱涵沿溢洪道布置，進口控制閘閘室段長11.7m，底高程40.5m，閘

室段底板厚1.5m，邊墻厚1.2m。閘室段設事故閘門、工作閘門各一扇，孔口尺

寸均為2.0m×2.0m。閘門兩側設胸墻，胸墻厚400mm，檢修平臺頂高程47.1m，

啟閉平臺高程51.0m，出口段長57.66m，出口段型式為凈尺寸2.0m×2.0m箱涵，

箱涵壁厚300mm，出口段出口高程40.22m，坡度為1：200。

二、工程存在的主要問題

①大壩防浪墻左側與岸坡未完全封閉，大壩左岸端部下游壩坡有房屋等生活

設施，上游側混凝土防護面板局部開裂及翹起。溢洪道砌石邊墻局部存在裂縫等。

②輸水箱涵進水口工作閘門、事故檢修閘門等存在較嚴重腐蝕，止水橡皮老

化，輸水箱涵內存在兩條接縫滲水、鈣化，出口上游41.2m處有一條裂縫。

三、除險加固主要設計內容

3.1大壩護坡加固設計

存在問題：上游面鋪設混凝土護坡，整體情況較好，無明顯破壞，靠近左岸

部位局部存在開裂；壩上游面水位變幅區混凝土板表面受沖刷，骨料外露。

加固措施：對上游面混凝土面板采用環氧或其他材料涂刷防護處理，共計約

6600m2。

HK-968彈性環氧涂料是一種增厚型涂料，一次涂抹厚度可達300微米以上。

與普通環氧涂料相比，其韌性、抗沖磨性能、抗裂性能突出并具有一定的延伸率。

產品不含溶劑，環保性好，在低溫環境中也能快速固化。適用于引水隧洞、輸水

廊道、溢流面等高速水流沖刷區域的抗沖磨、抗氣蝕保護等。

★特點：

①不含揮發性物質，環境友好；

②一次涂抹厚度可達300μm以上，施工效率高；

③彈性好，具有較高的強度和延伸率；

④與混凝土粘結強度高；

⑤固化速度快，能在較低的溫度下快速固化。

3.2防浪墻設計

存在問題：防浪墻修建于2020年，防浪墻高1m，整體狀況好，無明顯不均

勻沉降，混凝土結構無明顯裂縫，結構縫無錯動及張開，防浪墻左岸側未與邊坡

相接形成閉合。

加固措施：大壩壩頂高程為50.50m，校核洪水工況下需壩頂高程為50.786m，

現狀防浪墻頂高程51.50m，左岸局部缺失防浪墻位置壩頂高程為50.50~51.50m

左右。根據現場實際地形，本次除險加固擬在左岸回填至50.5m高程，與左岸山

體銜接閉合，并新建1.00m高防浪墻與現狀防浪墻進行連接，長度40m，道路硬

化40m，坡面采用雷諾護墊護坡，厚400mm，坡比1:2.5；坡腳采用格賓石籠固

腳。

3.3溢洪道加固設計

存在問題：溢洪道整體運行情況良好，砌石邊墻局部存在裂縫。

加固措施：本次考慮擬對溢洪道側墻、泄水底板采用環氧砂漿修復處理，共

計面積約為1289.95m2。

HK-968彈性環氧砂漿是采用新型聚氨酯改性的彈性環氧樹脂和特殊填料配

制而成的聚合物砂漿，具有比重輕、抗壓強度與C30混凝土相近、較低的壓縮

彈性模量及優異的可塑性等。可在立面或頂面進行修補施工，無須立模板，一次

性施工厚度可達8cm以上，并且具有環氧樹脂優異的粘結強度及良好的防滲、

耐腐蝕、更佳的耐久性，特別適用于混凝土建筑物的局部缺陷快速修補。

3.4輸水建筑物加固設計

存在問題：輸水箱涵內存在兩條接縫滲水、鈣化，出口上游41.2m處有一條

裂縫。

加固措施：對輸水箱涵內存在兩條接縫滲水進行修復處理。在兩條接縫滲水

的箱涵結構處的頂板與墻體上設置注漿孔，對分縫處進行防滲透注漿處理。對原

狀止水帶混凝土進行鑿除處理，以結構縫為中心線向左右各開鑿60cm，深度到

達原止水帶處，剔除已經損壞的止水帶，更換新的止水帶，止水帶安裝順序為底

部——墻體——頂部，最后分別對底板、墻體、頂部采用聚合物砂漿回填澆筑。

3.5安全監測設計

根據《深圳市鹽田區正坑水庫大壩安全評價報告》及《大壩安全監測系統鑒

定及監測資料分析報告》，本水庫大壩安全監測系統存在的主要問題為：量水堰

設置不符合規范要求，需進行改造，滲流量未實現自動化監測。

按照本次除險加固設計原則，結合大壩安全監測系統現狀，擬定安全監測設

計方案如下：

（1）在合適位置重新設置量水堰，對大壩滲流實現自動化監測，新增1支

量水堰計，在堰前加裝1根水尺。

（2）新建大壩安全監測自動化系統。將量水堰計（1支）、水位計、雨量計

接入大壩安全監測自動化系統，實現大壩滲流量、環境量監測數據的自動采集；

導入人工監測數據，實現對所有大壩安全監測數據（的存儲和整編，并與深圳水

庫智能管理平臺無縫對接。

3.6電氣設計

本項目電氣設計范圍有以下：（1）0.4kV外電接駁點按就近電源點埋管敷設

電纜設計，具體以供電局批復為準；（2）各處低壓變配電系統及配電裝置；（3）

各處用電設備的配電及控制，信號系統及電纜的選型和敷設；（4）各處動力及照

明設計；（5）各處防雷接地保護設計。

本水庫規模為小（2）型水庫，庫容不大，但水庫下有學校、住宅區等重要

區域，若在需要泄洪時中斷供電會造成重大影響或損失，故本水庫輸水涵進水閘

設備的用電，包括進水口工作閘門啟閉機、進水口事故閘門的固定式卷揚啟閉機

及相關照明檢修用電等主要用電定為二級負荷。

根據用電負荷等級，初擬從附近市電引接一回0.4kV線路至本工程作為供電

電源，而原有從水廠引接的電源仍可保留作為備用電源。另外，水庫內設有柴油

發電機作為應急備用電源。

本階段，本工程外部電源從附近市電預裝式變電站的低壓配電柜內引出，下

階段進一步核實電源接入的具體低壓柜柜號及回路；外部電源采用低壓電纜引入，

型號ZA-YJY22-3×70+2×35，距離500米，根據《工業與民用配電設計手冊.

第三版》相關內容，經計算，最大運行條件下，啟閉機啟動時低壓母線上的電壓

降為97.44%高于85%，滿足規范要求。

本工程計量采用低供低計方式。

由于柴油發電機房空間較小，而原有120kW發電機容量及尺寸偏大，故對

柴油發電機進行更換，以便對機房進行改造。

3.7金結設計

本次對輸水箱涵進水口閘門及啟閉機等設備在原有基礎上進行拆除更換。本

工程總計閘孔（槽）2套，閘門2扇，啟閉機2套；閘前設一套水位變送器。

進口閘門位于輸水涵管進口處，布置了一道事故閘門和一道工作閘門，事故

閘門平時由固定卷揚式啟閉機懸掛在槽口內，當閘門下游側管路和設備發生事故

時，事故閘門可全水頭動水關閉，防止事故擴大。工作閘門檢修時先放下事故閘

門，然后將工作閘門提出孔口檢修。事故閘門與工作閘門采用相同的設計，均可

以動水啟閉。閘門孔口尺寸為2m×2m（寬×高），底檻高程為40.5m，按設計洪

水位49.09m設計，設計水頭9m。門型采用潛孔式平面定輪鋼閘門。閘門的操作

方式為動水啟閉，閘門面板布置在下游，頂水封和側水封、底水封布置在下游。

閘門主材采用Q355B，門體采用三根主梁，四根縱梁（包括邊梁）的結構布置；

行走支撐采用Φ500懸臂輪并兼反向導輪，側向支撐采用懸臂式側輪固定于主梁

后翼緣，輪采用鑄鋼結構，輪軸采用40Cr，軸承采用銅基鑲嵌固體自潤滑材料。

水封采用P45型橡塑材料，面板布置在下游側，下游止水，利用配重進行閉門；

閘門支承跨度為2.5m，單吊點起吊；拆除原有二期混凝土及門槽埋件，保留水

工一期建筑，新建門槽與原門槽設計尺寸保持一致。閘門總重約5t（含配重），

門槽埋件約6t，門槽主材采用Q355B，門槽外露面采用雙向不銹鋼板。閘門平

時由固定卷揚式啟閉機懸掛在槽口內，啟閉由布置在進水口排架上容量為

250kN-12m固定卷揚式啟閉機操作，啟閉機采用不銹鋼鋼絲繩，啟閉機操作方式

為現地控制，預留遠方接口。固定卷揚機含高度傳感器、荷載傳感器，閘門開度

信號等。閘門檢修在47.1m檢修平臺借助鎖定梁進行。

3.8信息化設計

總體架構包括感知、基礎設施、數據及應用展示等層面。

（1）智能感知

物聯感知采用物聯網技術，包括水情、工情和視頻等采集內容，其主要為業

務應用提供數據支撐，通過水庫的監測監控相結合，形成三洲塘水庫智能感知監

測體系。

（2）基礎支撐

基礎設施是為三洲塘水庫工程信息化運行提供信息安全基礎設施運行環境

（包括網絡環境）、軟硬件資源等。基礎支撐包含基礎設施和數據層，數據層主

要利用鹽田區智慧環水已經建設的數據庫表，同時匯聚共享至區大數據資源中心。

（3）智慧應用

業務應用包括應用層和用戶層等內容，應用層業務覆蓋了三洲塘水庫日常管

理需求；展示層包括大屏端、電腦端、移動端等人機交互展示方式，豐富展現手

段和內容。

（4）標準規范體系

標準規范是利用鹽田區智慧環水相關標準體系，保障水庫的各個組成部分能

夠協調一致地工作，是保障各類信息互聯互通，是保障項目建設過程和運維管理

的規范、有序、高效的重要基礎。

（5）信息安全體系

本項目的信息安全體系主要是邊界安全、物理安全和數據安全組成。

紅花瀝水庫

一、工程概況

紅花瀝水庫位于鹽田區鹽田街道（東經114°16.26′，北緯22°36.46′），工程

規模為小(2)型，工程等別為IV等，主要建筑物級別為4級。水庫集雨面積為

0.73km2，總庫容為65.5萬m3，正常蓄水位467.56m，相應庫容55.04萬m3，設

計洪水位為（P=2%）468.83m，校核洪水位為（P=0.2%）469.10m。

紅花瀝水庫建于1991年，目前水庫的主要功能為防洪。

紅花瀝水庫主要建筑物包括大壩、溢洪道、輸水涵管等組成。

(1)大壩

大壩為均質土壩，壩高20.2m，壩頂高程469.45m，壩長170m，壩頂寬度

5m；防浪墻頂高程為470.45m，墻高1.0m，上游壩坡采用混凝土護坡，坡比為1：

2.5；下游壩坡采用草皮護坡，在高程460.74m設一道1.7m寬的馬道，邊上設有

漿砌石排水溝，馬道以上坡比為1:2.25、馬道以下坡比為1:2.5。壩后設排水棱體，

棱體頂高程449.88m，頂寬1.0m，外坡1：1.5。

(2)溢洪道

溢洪道位于設在大壩左側，屬于開敞式寬頂堰，堰頂進口高程467.56m，凈

寬10m，總長99m，底部為混凝土護砌，邊墻為漿砌石擋墻，控制段上方設有交

通橋，中間設一橋墩；陡坡末端設有消力池，后經梯形明渠流入天然河道。

(3)輸水涵管

輸水涵管由進口箱體、輸水管及啟閉設施三部分組成。

進口箱體頂部設直徑300mm進水口，高程450.2m，最大水頭17m時流量

為0.8m3/s，水頭1m時流量為0.19m3/s，進口設轉動門蓋控制，外加攔污柵保護。

輸水涵管為壩下混凝土包裹的鋼管，長70m，管徑為1000mm，混凝土保護

層厚0.3m，管身下按135°包角設混凝土鎮墩，進口高程為452.30m，出口為混

凝土渠道，與輸水涵管相連，出口斷面尺寸為80cm×130cm，出口高程為447.9m。

輸水涵管啟閉室設于壩頂，室內安裝一臺手搖啟閉牽引機，拉桿坡道寬7m，

混凝土護面，坡道中心設寬0.7m的踏步，踏步下順坡埋設φ300鑄鐵通氣管，

下口直通進口水箱，出口安裝在啟閉室頂部。

二、工程存在的主要問題

(1)大壩上游混凝土護面平整度稍差，存在多處網裂，部分裂縫已修補，中

部及右側壩塊拼接處存在鼓包現象；壩頂防浪墻存在裂縫。現場檢查，大壩壩基

排水棱體底部滲水，根據量水堰量測為1.5L/s左右，水質清澈，查閱監測記錄，

在庫水位接近正常蓄水位時滲水量約為3.4L/s，對比同類型水庫，大壩總滲水量

偏大，壩后坡兩側存在滲水現象。

(2)輸水涵管啟閉機進口閘門構件存在輕微腐蝕，啟閉機拉桿、涵管管壁存

在較重腐蝕；啟閉機存在型式陳舊、落后等問題；進口閘門關閉時存在輕微漏水

現象，涵管出口處有滲水。

(3)現場檢查，溢洪道底板存在明顯的裂縫，溢洪道兩側漿砌石擋墻局部存

在裂縫及表面砂漿脫落；交通橋梁板局部銹脹露筋及滲水析鈣；泄槽右邊擋墻高

度偏低；消力池內雜草較多，消力池出口無適當的防護措施。

三、除險加固主要設計內容

3.1大壩防滲設計

混凝土防滲墻總長度174m，防滲墻共分29個槽段，單段槽長6.0m，槽段

間設騎縫孔。砼防滲墻頂部為防浪墻，防浪墻與下部防滲墻之間設銅片止水。混

凝土防滲墻厚度0.8m，底部伸入弱風化下3.0m，最低高程20.0m，最大高度

24.50m。

為使大壩混凝土防滲墻與壩下輸水涵管間防滲的封閉，大壩在輸水涵管范圍

三個槽段的混凝土防滲墻施工前，應對輸水涵管進行封堵和回填灌漿（涵管封堵

在輸水隧洞完工具備過水條件后施工），同時輸水涵管的封堵砼達到設計強度后，

再進行該三個槽段范圍大壩砼防滲墻的施工。

（1）混凝土防滲墻墻體材料

防滲墻如采用常規混凝土，因彈性模量較高，防滲墻較深，且位于壩體心墻

內，在水頭作用下將出現較大變形，應力集中，會出現較大的拉應力而使防滲墻

發生裂縫，影響防滲效果。所以防滲墻墻體材料采用低彈模混凝土，使之具有較

低的彈性模量，以適應不均勻受力及相應的變形。

參考同地區類似工程的經驗，并考慮到防滲墻混凝土彈模及強度的后期增長

等因素，防滲墻墻體材料采用摻膨潤土C5低彈模混凝土，防滲墻混凝土控制指

標如下：28天試塊彈性模量3000MPa≤E28≤5000MPa；抗壓強度R28≥5MPa；

抗拉強度R28≥0.5MPa；極限水力坡降Jmax≥400；成墻后墻體滲透系數K28

≤1×10-7cm/s；水泥用量≥150kg/m3。

（2）墻體厚度設計

混凝土防滲墻的厚度，主要取決于防滲要求、抗滲耐久性、墻體應力和變形

以及施工設備等因素。防滲墻在滲透作用下，其耐久性取決于機械力侵蝕和化學

溶蝕作用，由于這兩種侵蝕破壞作用都與水力梯度密切相關，因此目前在防滲墻

設計中是根據防滲墻破壞時的水力梯度來確定防滲墻厚度的。混凝土防滲墻的允

許水力梯度可達80～100，當墻體材料采用塑性混凝土時，其抗化學溶蝕的能力

較強。根據國內外經驗，塑性混凝土抗化學溶蝕破壞和抗機械破壞的水力梯度可

達或超過300。如果采用和普通混凝土一樣的安全系數K＝5，則塑性混凝土的

允許水力梯度i可取為60。

目前國內混凝土防滲墻的厚度通常在0.6m～0.8m之間，但一些高土石壩的

墻厚已超過1.0m；國外混凝土防滲墻厚一般在0.4～0.8m之間。參照類似工程

經驗，紅花瀝水庫大壩混凝土防滲墻墻厚初擬為0.8m。

（3）壩基防滲設計

緊貼混凝土防滲墻布置單排帷幕灌漿孔，孔距2.0m。壩基帷幕灌漿深度從

壩基強風化巖上限開始，深入5lu線以下5.0m（帷幕灌漿各孔具體深度應根據

現場壓水試驗來確定）。為防止大壩兩岸繞壩滲漏，帷幕灌漿向山體延伸，延伸

長度各10m，壩體段帷幕灌漿長度為174m，加上兩側延伸長度，壩基帷幕灌漿

總長為194m。

壩基防滲帷幕灌漿需在大壩混凝土防滲墻施工完成后、防滲墻頭墻混凝土澆

筑前，利用其施工平臺往下鉆孔、灌漿，但壩體段不灌漿，灌漿結束后壩體段空

孔回填水泥砂漿封孔。為使壩體防滲墻與壩基防滲帷幕連成封閉的防滲整體，壩

體防滲墻與壩基帷幕灌漿間設置帷幕灌漿搭接段，搭接長度為3.0m，以確保防

滲墻在壩基接觸位置防滲的封閉。

灌漿孔按一排布置，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三序孔施工，孔距為2m；孔深在剖面上呈

階梯狀，由左、右壩頭向壩中軸方向逐漸加深，最大孔深31m。灌漿總長7760m。

3.2溢洪道加固設計

根據安全評價資料及現場踏勘情況，溢洪道底板存在明顯的裂縫，溢洪道兩

側漿砌石擋墻局部存在裂縫及表面砂漿脫落；交通橋梁板局部銹脹露筋及滲水析

鈣；泄槽右邊擋墻高度偏低；消力池內雜草較多，消力池出口無適當的防護措施。

建議對溢洪道底板、邊墻、交通橋等存在的問題進行相應整治，泄槽右側擋墻進

行加高，消力池增設防沖設施。

本階段擬對溢洪道側墻、底板裂縫采用環氧砂漿修復處理，交通橋露筋梁板

采用水泥砂漿進行抹平；泄槽右側現狀漿砌擋墻拆除并重新砌筑高2.1m擋墻。

3.3壩下涵管封堵設計

紅花瀝水庫輸水涵管位于大壩左側，為壩下城門洞形鋼筋混凝土涵管，長

70m，斷面尺寸B0.6m×H1.0m，進口高程為452.30m，出口為混凝土渠道，與

輸水涵管相連，出口斷面尺寸為80cm×130cm，出口高程為447.9m。

按輸水涵功能要求新建輸水隧洞。原輸水涵管廢棄，相應設施拆除，進口表

面設置混凝土護面板，涵管采用混凝土封堵并灌漿密實，封堵步驟如下：

（1）焊接封堵鋼板

將制作好的直徑圓形鋼板分割成2～3塊，在離輸水管出口處焊接封堵鋼板，

用槽鋼加固增強堵板。焊接時在鋼板底部留置DN32鋼管作為排水導流管，尾

端安裝閥門，待鋼板焊接完成后，將導流管尾端閥門關閉，這樣涵管就不會有漏

水。焊接完成后再次清理涵洞內的雜質，安裝涵管頂部的排氣管、灌漿管和澆筑

管，澆筑管距離管頂約30cm。

焊接第一段末端鋼板。焊接鋼板必須保證其焊接完整無漏焊、虛焊等現象，

加固槽鋼必須滿焊。

（2）灌注混凝土

混凝土拌和時加少量緩凝劑，采用輸送泵灌注，輸送泵泵送壓力10MPa，

滿足混凝土澆筑密實要求。泵車停置于壩后穩定位置，通過輸送導管將混凝土灌

入涵管內。按照計算好的數量澆筑，當輸送混凝土量達到計算量時，人員進入管

內檢查排氣口是否有水泥漿溢出，當水泥漿內無氣泡冒出時說明管內混凝土已經

灌滿，停止灌注混凝土，將排氣口封死。卸下輸送導管，封堵澆筑口。灌注混凝

土時必須連續灌注，并注意觀察泵車壓力的變化，當壓力變化較大時要停止澆筑，

并分析原因。

（3）灌漿

混凝土澆筑完成后7d再進行灌漿加強。灌漿時灌漿機接通進漿口，回漿管

出口安裝耐壓力≥0.6MPa的閥門，開啟灌漿機灌漿，待回漿口閥門有水泥漿溢

出時關閉，灌漿機壓力開始上升，當上升到0.4MPa時，停止灌漿，觀察壓力

表壓力變化情況，如若壓力下降，說明管內縫隙還未填滿，再次開啟灌漿機灌漿，

直到壓力表在停止灌漿時間10min內不下降為止。

3.4隧洞方案設計

在大壩左側山體新建輸水隧洞，輸水建筑物由進水口段、洞身段、出口段組

成，全長152m。其中進水口段長24米，洞身段長98米，出口段長30米。

(1)進水口位置選擇

水庫主壩左側山體，該處進水口段地表高程452.44~455.98m，地形較平緩，

坡度約6°；現狀前方為庫區，地勢平坦，區位條件單一，施工作業面較富余。

經綜合考慮，選取該處作為隧洞進水口位置。

(2)進水口布置

根據進水口處的地質、地形條件，本次考慮在距離隧洞進口前新建塔式進水

口一座，通過銜接段箱涵連接進水口與涵管，箱涵尺寸為2m×2m（B×H），進

水口采用塔式結構，進口底板頂高程為452.40m，閘室尺寸為11.2m×10.5m，閘

室設工作閘門及事故閘門各一套，閘孔尺寸均為2m(寬)×2m(高)，采用卷揚機

控制啟閉；檢修平臺高程根據水庫各特征水位及壩頂高程綜合確定為469.45m；

進口前設置攔污柵，攔污柵尺寸2m(寬)×4m(高)，進水口前設引水渠，長20.70m。

（3）進水口支護設計

根據地勘報告所述，進洞口處地面至隧洞底板7~8m，存在人工邊坡，為殘

坡積碎石土或含砂粉質黏土，為土質邊坡，其穩定性差，應進行處理。本次設計

擬對洞臉邊坡進行支護和設置排水孔，完成洞臉截水溝，在確保洞臉邊坡穩定的

前提下，做好洞臉鎖口錨桿后方可進洞。隧洞進口洞臉開挖坡度為1:0.75，本次

設計在洞臉邊坡噴20cm厚C20素混凝土護坡，直徑8mm鋼筋掛網，間距15cm

×15cm；并設置直徑20mm系統錨桿，L=5m，間距1m，梅花形布置。

（4）洞身段設計

根據地勘鉆孔揭示，輸水隧洞埋深約5~25m，沿線地表無沖溝經過，進出口

段為殘坡積碎石土或含砂粉質黏土，其余為全風化砂巖（④層）。進出口段含砂

粉質黏土，局部含強、全風化礫石，全風化粉砂巖基本風化呈砂土狀，隧洞全線

穩定性差，圍巖類別以Ⅴ類為主。隧洞除采用0.4m厚的鋼筋砼對全斷面進行襯

砌外，還在鋼筋砼襯砌與圍巖之間增設一道錨噴襯砌。錨噴襯砌采用噴射砼、錨

桿、鋼筋網組合式襯砌。拱頂與側墻噴C20砼250mm厚，底板噴C20砼250mm

厚，設一層Φ8鋼筋網，網格間距200mm，并在拱頂中心角180°范圍設置輻射

Φ20砂漿錨桿，錨桿單根長2.0m，環向與縱向間距均為1.0m，在巖面上呈梅花

形布置。Ⅴ類圍巖初期支護采用超前?32小導管（L=3.25m）灌漿，間距為400mm，

灌漿為壓力0.75MPa。

（5）出口段設計

為避免對下游造成嚴重沖刷，隧洞末端接出口擴散段，擴散角為6°，長8m，

斷面寬度由2m漸變為5m，后接泄槽段，坡比1:3，再接消力池，消力池池長

15m，池深1.6m。

3.5安全監測設計

根據《深圳市鹽田區紅花瀝水庫大壩安全評價報告》及《大壩安全監測系統

鑒定及監測資料分析報告》，本水庫大壩安全監測系統存在的主要問題為：大壩

量水堰水尺存在銹蝕、刻度難辨認，需重新安裝水尺；可進一步優化水位、降雨、

壩體滲壓、滲流量等自動化監測。

按照本次除險加固設計原則，結合大壩安全監測系統現狀，擬定安全監測設

計方案如下：

（1）更換量水堰水尺。

（2）將已有的環境量、滲流自動化監測數據與深圳水庫智能管理平臺無縫

對接。

3.6電氣設計

設計范圍：(1)0.4kV外電接駁點按就近電源點埋管敷設電纜設計，具體以

供電局批復為準；(2)各處低壓變配電系統及配電裝置；(3)各處用電設備的配

電及控制，信號系統及電纜的選型和敷設；(4)各處動力及照明設計；(5)各處

防雷接地保護設計；

本工程為紅花瀝水庫除險加固工程，在水庫輸水涵管進口設置一座進水閘，

主要用電設備有進口攔污柵的固定式電動葫蘆、進水口工作閘門的固定式卷揚啟

閉機、進水口事故閘門的固定式卷揚啟閉機、出口工作閥門的電動錐閥及相關照

明檢修用電等。為保證供水的可靠性，本工程輸水涵管進口閘主要用電設備擬定

為二級負荷。

本階段按備用負荷容量11kW（僅考慮輸水隧洞進口工作閘門或事故閘門用

電一臺閘門運行的用電），根據《水利水電工程廠（站）用電系統設計規范》

（SL485-2010）附錄F柴油發電機容量計算公式，計算得柴油發電機容量為

44kW，因此選擇1臺50kW的柴油發電機組作為本工程備用電源。

3.7金結設計

紅花瀝水庫功能以防洪為主，兼顧生態及景觀用水，紅花瀝水庫下游人口密

集，為此，現階段考慮新建一條輸水隧洞。

本工程新建1條輸水隧洞；輸水隧洞沿線布置攔污柵、事故閘門、工作閘

門及相應啟閉設備，出口設一套工作閥門及輔助設備；總計閘槽2套，閘門2扇，

閥門1套，啟閉設備2套。事故閘門和工作閘門前各設一套水位變送器，水位

變送器量程0~50m，精度等級0.1%FS，輸出信號DC0~24mA。

新建左岸輸水隧洞，隧洞功能為防洪、放空、并兼有生態調節功能。隧洞進

口布置1道攔污柵，1道事故閘門，1道工作閘門，出口布置一套工作閥門。

(1)進口攔污柵

輸水涵管進水口布置一道攔污柵，攔污柵孔口尺寸2m×2m，底檻高程

452.44m，攔污柵強度按3m水位差設計。攔污柵采用滑動支承，動水啟閉，由

布置在進水口混凝土排架上容量為100kN-6m固定式電動葫蘆通過拉桿進行操

作，攔污柵檢修在469.45m高程檢修平臺進行。清污方式為提柵人工清污。

(2)進口事故閘門

工作閘門上游設置事故閘門1扇，事故閘門孔口尺寸為2m×2m（寬×高），

底檻高程為452.44m，按設計洪水位468.48m設計，設計水頭16.5m。門型采用

潛孔式平面定輪鋼閘門。事故閘門的操作方式為動水閉門，小開度充水平壓后靜

水啟門。閘門面板布置在上游，頂水封和側水封布置在下游，底水封布置在上游，

利用水柱下門。閘門主材采用Q355B，門槽主材采用不銹鋼。事故閘門平時由

固定卷揚式啟閉機懸掛在槽口內，當閘門下游側管路和設備發生事故時，事故閘

門可全水頭動水關閉，防止事故擴大。

閘門的啟閉由布置在進水口排架上容量為250kN-20m固定卷揚式啟閉機操

作，啟閉機采用不銹鋼鋼絲繩，啟閉機操作方式為現地控制，預留遠方接口。

固定卷揚機配置高度傳感器、荷載傳感器和鋼絲繩斷絲監測傳感器。閘門開

度信號、啟閉力信號、水位信號、鋼絲繩健康狀態信號等數據通過VPN專線通

訊鏈路和供水調蓄工程管理處接入市政網絡。

閘門檢修在閘頂469.45m檢修平臺借助鎖定梁進行。

(3)進口工作閘門

進口工作閘門孔口尺寸2m×2m（寬×高），底檻高程為452.44m，按設計洪

水位468.48m設計，設計水頭16.5m。門型采用潛孔式平面定輪鋼閘門，閘門操

作方式為動水啟閉。閘門面板布置在上游，頂水封和側水封布置在下游，底水封

布置在上游，利用水柱下門。閘門主材采用Q355B，門槽主材采用不銹鋼。工

作閘門檢修時先放下事故閘門，然后將工作閘門提出孔口檢修。閘門由布置在進

水口排架容量為250kN-20m的固定卷揚式啟閉機進行操作，啟閉機采用不銹鋼

鋼絲繩，并配置應急操作裝置，保證能在斷電情況下啟閉閘門，啟閉機操作方式

為現地控制，預留遠方接口。

固定卷揚機配置高度傳感器、荷載傳感器和鋼絲繩斷絲監測傳感器。閘門開

度信號、啟閉力信號、水位信號、鋼絲繩健康狀態信號等數據通過VPN專線通

訊鏈路和供水調蓄工程管理處接入市政網絡。

閘門檢修在閘頂469.45m檢修平臺借助鎖定梁進行。

(4)出口工作閥門

輸水隧洞出口設置工作閥門一套，閥門布置在閥井內。

閥門主材為不銹鋼，閥門平時常開，保持管路通暢，方便生態用水。

閥門采用手電兩用錐閥，公稱通徑DN1600，公稱壓力0.6MPa。驅動方式為

手電兩用電動，現地控制。錐閥成套外購。

錐閥的開度信號、閥前壓力信號、流量信號等數據通過VPN專線通訊鏈路

和供水調蓄工程管理處接入市政網絡。

3.8信息化設計

總體架構包括感知、基礎設施、數據及應用展示等層面。

（1）智能感知

物聯感知采用物聯網技術，包括水情、工情和視頻等采集內容，其主要為業

務應用提供數據支撐，通過水庫的監測監控相結合，形成三洲塘水庫智能感知監

測體系。

（2）基礎支撐

基礎設施是為三洲塘水庫工程信息化運行提供信息安全基礎設施運行環境

（包括網絡環境）、軟硬件資源等。基礎支撐包含基礎設施和數據層，數據層主

要利用鹽田區智慧環水已經建設的數據庫表，同時匯聚共享至區大數據資源中心。

（3）智慧應用

業務應用包括應用層和用戶層等內容，應用層業務覆蓋了三洲塘水庫日常管

理需求；展示層包括大屏端、電腦端、移動端等人機交互展示方式，豐富展現手

段和內容。

（4）標準規范體系

標準規范是利用鹽田區智慧環水相關標準體系，保障水庫的各個組成部分能

夠協調一致地工作，是保障各類信息互聯互通，是保障項目建設過程和運維管理

的規范、有序、高效的重要基礎。

（5）信息