第三章 除險加固后各建筑物基本情況

第一節 除險加固后各建筑物總體指標情況

1998—2004年除險加固后與水庫初建、擴建后指標情況產生了較大變化，具體情況見表3 9，現狀技術指標情況見表3 10。

第二節 主壩

主壩型式為水中填土均質壩。壩頂高程128.7米，最大壩高30.7米，南端起自正常溢洪道左邊墩，迄北跨過滹沱河床與新增非常溢洪道右邊墻相接，壩頂軸線全長1757.63米 （樁號0+156.038～1+913.67），主壩零點位于主壩軸線與正常溢洪道右邊墻交點處。

壩頂寬度8.0米 （包括0.5米路緣寬度），瀝青混凝土路面厚6厘米，壩頂上游設有0.5米厚料石防浪墻，墻頂高程129.9米，下游設有間隔式漿砌石路緣石；壩體上游護坡為干砌石、混凝土預制塊護坡，坡比為1∶2.75、1∶4.5，樁號0+200～1+400范圍內125.0～128.7米上游護坡為混凝土預制塊護坡，下鋪0.5米厚砂石反濾層，其余范圍護坡為0.4米厚干砌石，下鋪0.5米厚砂石反濾層；下游護坡全部改為厚30厘米干砌石護坡，下鋪15厘米厚碎石墊層，在117.5米高程設有寬2米的馬道，馬道以上壩坡坡比為1∶2.5，馬道以下壩坡坡比為1∶3.5。壩的兩端與正常溢洪道及新增非常溢洪道連接部位上游護坡為漿砌塊石，漿砌石厚度為0.5米。

主壩全景

壩下路路面高程為110.00～124.00米，路面凈寬6米，瀝青混凝土路面厚6厘米，下鋪30厘米厚 “二八”灰土。壩下路上游設有漿砌石壩坡排水溝，壩坡排水溝為梯形斷面，底寬1.0米，深0.7米，邊坡坡比為1∶0.5。壩下路下游至102.00米高程邊坡坡比為1∶3.5。

為連接壩頂與壩下路，分別在樁號0+245.55和1+725.00處設有下壩路。樁號0+245.55處下壩路全長297.09米，樁號1+725.00處下壩路路面凈寬5.0米。

1964年后，在1+020～1+200段已成壩體下游坡腳處設置有排水暗管，擴建中在樁號1+050～1+300段做了紅土卵石壓坡，壓坡坡頂高程118～121米，壓坡段頂寬20米。為排除壩坡雨水，在樁號0+560、0+637、0+730、0+855處設有泄水口，將壩坡雨水通過排水管、排水渡槽流入壩后排水溝，由壩后排水溝將壩坡水排入滹沱河。

由于主壩修建在主河床上，壩基滲流產生的承壓水頭較大，為了壩體和壩基的安全，在主壩樁號0+150～0+925壩前設有長約180米、厚1～3米的黏土鋪蓋，下游設有褥墊排水 （樁號0+450～0+989）與排水溝。壩體下游樁號0+195～0+425及1+020～1+200兩處設有預制混凝土排水暗管，管周圍填有反濾料。壩坡排水溝分兩段，樁號分別為0+266.5～0+561.5和0+558.7～1+700，全長1436.3米，用于匯集壩坡雨水，經排水溝、排水渡槽流入壩后排水溝；壩腳排水溝樁號0+470～0+955，全長525米，將主壩壩基滲流匯集后經量水堰流入壩后排水溝，起到減壓排水的作用；壩后排水溝樁號0+610～0+955，全長345米，用于將壩坡排水溝雨水、壩腳排水溝滲水及正常溢洪道左岸樁號1+120處集水井內匯集的正常溢洪道底板滲水全部匯集后，經靈正渠電站發電尾渠排入滹沱河內。

壩軸樁號0+989.24處有靈正渠涵管穿過壩基。靈正渠涵管進水塔位于主壩上游約100米的庫區內，在2001—2003年加固中將進水塔由122米接高至126米高程，其上設啟閉機室。為便于管理，在靈正渠渠首設L形工作橋1座，工作橋總長90米，垂直壩軸線方向為5孔單樁∏形梁結構，每孔長17米；拐彎處軸線長5.0米，與進水塔相連接，井柱樁直徑1.2米。

主壩樁號0+156.038～1+913.67防浪墻上設海鷗燈45套，照明燈具功率為2×250瓦，燈具間距約40米。在樁號1+050壩腳處設置一臺80千伏安箱式變電站，箱式變電站外形為仿古建筑式，壁板采用2毫米厚鋁合金噴漆彩板。

主壩現有監測設施96個 （支），其中滲壓計41支，水平位移及垂直位移標點各27個，量水堰1個。

第三節 副壩

副壩由馬鞍山開始，向南經石津渠電站古賢村折向西南，跨越古賢三溝、古運糧河和永樂溝、計三渠至馬山村西，樁號為0+027.20～7+071.00，中間跨越電站重力壩 （長136.5米），全長6907.30米。副壩是黃壁莊水庫的主要建筑物之一，建筑物級別為Ⅰ級，地震設計烈度為Ⅶ度。壩型大部分為水中填土均質壩，局部為碾壓式均質土壩，壩頂高程為129.2米，最大壩高19.2米，壩頂寬6.5米，壩頂鋪設6厘米厚瀝青混凝土路面。副壩零點位于重力壩左側馬鞍山區內，樁號0+200米為石津渠電站中心線。壩頂上游設有1.2米高防浪墻，其中樁號0+264～5+700為鋼筋混凝土防浪墻，墻厚0.3米；樁號5+700～6+139為鋼筋混凝土防浪墻，墻厚0.5米；樁號6+139～6+983.3為漿砌石防浪墻，墻厚0.5米，每10～20米設一道伸縮縫，墻頂高程為130.40米，壩頂下游設有間隔式磚砌體路緣石。上游護坡為干砌塊石護坡，125米以上坡比為1∶3.0，鋪設0.3米厚的干砌石及0.4米厚的反濾料，125米以下坡比為1∶4.5，鋪設0.4米厚的干砌石及0.5米厚的反濾料；下游護坡分別采用混凝土預制塊護坡 （樁號0+255～1+555.771）、漿砌塊石框格填碎石護坡 （樁號1+555.771～4+800）、碎石護坡 （樁號4+800～7+065）等型式，在120米高程處設有2.0米寬馬道，馬道上下邊坡各為1∶3.0、1∶3.5。預制塊護坡采用邊長為0.35米的正六邊形，厚0.1米，下鋪0.2米厚碎石墊層；漿砌塊石框格填碎石護坡的框格尺寸為5.0米×5.0米，漿砌石肋條高0.4米，框格內充填物自下而上分別為石灰 （5厘米）、粗砂 （10厘米）、4～6厘米碎石 （厚25厘米）；碎石護坡厚0.4米，其中碎石厚0.25米，砂礫石墊層厚0.15米。

副壩平臺樁號2+744.518和4+213.60處設管理房2個，樁號1+043、2+198、6+100處設值班室3個，樁號2+100、3+700處設置2個弧形彩鋼棚。

壩頂公路北起樁號0+264，南端與石閆公路在樁號7+078處交接，全長6814米，寬6.0米。壩后公路長6810米，寬4.0米，采用C30混凝土，厚0.2米，北接京獲公路，南部在樁號6+903.5處與壩頂公路交接。壩腳路北起樁號0+320，南端與壩頂公路在樁號6+132處交接，全長5812米，路面高程為116～129.2米，路面凈寬7.0米，瀝青混凝土路面厚6厘米，下鋪30厘米厚 “二八”灰土，路兩側設有0.5米寬砂漿抹面路肩。壩腳路上游設有漿砌石壩腳排水溝，壩腳排水溝為矩形斷面，寬0.6米，深0.6米。壩腳路下游護坡為干砌石護坡，坡比為1∶2。為連接壩頂路與壩腳路，分別在樁號0+340、2+067.017、3+038、3+700、4+913處設有上壩路5條，為連接壩腳路與壩后公路，分別在樁號1+043、2+198、2+750、4+200處設有交通橋4座。

副壩全景

副壩壩后排水溝與壩頂之間受雨面積達751837平方米，為排除壩坡及平臺雨水，自樁號0+500～5+620共建有漿砌石橫向排水溝29條，自樁號0+192～5+874.8間壩后段建有排水溝，溝內用塊石及墊層護砌。

副壩壩腳公路

黃壁莊水庫副壩排水溝及排水支渠設施于1961年3月正式開工，1962年11月基本完成。該工程包括0+420～5+330.94段的副壩縱向排水溝以及古運糧河以西和以東橫向排水溝，古運糧河東岸、西岸2個跌水工程。其中，古運糧河以東的橫向排水工程即為現在的一支渠工程，與副壩排水溝中心線交點樁號為2+483.02，一支渠樁號0+379～1+053.65，全長674.65米；古運糧河以西的橫向排水工程即為現在的二支渠、三支渠，二支渠樁號0+000～0+222，全長222米，三支渠樁號0+000～1+033.45全長1033.45米；二支渠與副壩排水溝中心線交點樁號為3+336.07，三支渠與副壩排水溝中心線交點樁號為3+629.44。在1965年的擴建工程中永樂段橫向排水溝 （即二支渠、三支渠）進行了重點改建。該段排水溝坡降由原來的1∶1000～2∶1000改為3∶1000，邊坡改為1∶1.5，深度平均加深了1～1.5米。以古運糧河為界，分別經由東西跌水將副壩下游的雨水及壩基滲水經過一支渠、二支渠、三支渠排至古運糧河內。樁號5+330.94～5+874.8除有明排水溝外，還建有混凝土排水暗管，全長377米，暗管內徑為1.25米，縱坡1∶5000，用于排除附近16眼減壓井的溢水。1999—2005年除險加固工程中，為改善交通條件，在副壩壩腳樁號6+000～6+903.5段新建混凝土路面，并在路面下設置排水暗管，路面中間有6個集水井用于將雨水集中排到排水暗管，然后沿排水暗管排至壩后排水溝。

由于壩基滲流產生的承壓水頭較大，為了壩體和壩基的安全，在副壩樁號0+360～6+340上游范圍內填筑鋪蓋防滲，厚度一般在1米左右，個別沖溝地段最厚達5米，鋪蓋長度最長處達400米，采用碾壓法施工，僅在古賢溝、古運糧河、永樂溝的107米高程以下部分因水位較高，采用水中填土法施工。副壩壩后壓坡平臺是壩體填筑的一部分，副壩在除險加固工程前采用鋪蓋、減壓井及減壓溝等水平防滲措施，建庫初期壩后壩基滲水壓力線仍高于地面，不能完全避免管涌流土等險情的發生，因此采用放緩壩坡增加蓋重，修建壓坡平臺，以保證壩體穩定。為排出壩基滲水，在壩后排水溝附近先后共打減壓井800多眼，目前尚存200多眼。除險加固后，由于混凝土防滲墻截滲效果明顯，除高噴段減壓井 （相應樁號0+400～0+840.00）在高水位下有水溢出外，其余減壓井目前已不再出水。

副壩樁號5+640～5+920庫區內距壩軸線平均距離約60米有一圓弧形天然陡坎，全長約400米，垂直高度4～8米，地質情況比較復雜，為防止風浪沖蝕，在該段建有護岸工程，設計為黏土貼坡砂、石護坡，自樁號5+640～5+660補填黏土邊坡坡比為1∶7，其他部位邊坡坡比為1∶7，干砌石厚度為30厘米，下設有防沖槽，深0.9米，下底寬0.2米。

副壩壩后排水溝上下游共有3條向西柏坡電廠供水壓力管道，分別在樁號5+871（三期管道，鋼管直徑0.8米）、5+865（一期管道，混凝土管道直徑0.8米）、6+947.1（二期管道，鋼管直徑0.8米）處橫穿壩體。

副壩樁號0+270～6+131.75防浪墻上設雙叉高壓鈉燈148套，每盞功率為250瓦，燈具間距為40米。在壩腳及壩頂處共設置80千伏安箱式變電站6個，供電半徑約0.5千米，自左至右樁號依次為0+598、1+655、2+610、3+620、4+660、5+625（壩頂）。箱式變電站外形為仿古建筑式，壁板采用2米厚鋁合金噴漆彩板。

副壩混凝土防滲墻軸線平面位置距副壩軸線A軸上游2.9米，即防浪墻位置。起止樁號為0+840～5+700米，長度為4860米，防滲墻頂高程125.5米，墻底嵌入巖石：深入弱風化基巖1.0米，深入強風化基巖1.5米，深入全風化基巖2.0米；斷層破碎帶部位入巖3米，溶蝕部位穿過溶洞后入巖0.5米。防滲墻最大墻深68米，墻體厚度80厘米，采用普通混凝土，標號為C10W8，截滲面積達27.15萬平方米。

副壩樁號0+117.85～0+840.00米為高壓噴射旋噴墻，墻頂高程125.50米，采用三重管法，孔距不大于0.9米，單孔成樁直徑：砂層不小于1.3米，土層不小于1.1米，旋噴墻厚度為0.6米，總面積約為17660平方米。其中樁號0+835～0+840段長5米的混凝土防滲墻與旋噴墻接頭，采用雙排孔旋噴墻的形式。樁號6+550.00～6+750.00為高壓噴射擺噴墻，墻頂高程119.00米，平面長度200米，兩種成墻工藝入巖均為0.5米。

混凝土防滲墻建成后，為避免因成墻后所承受的水力梯度過大造成地質條件不良地段的基巖滲透破壞和侵蝕加劇，在防滲墻上游 （距離軸線1米）部分地段的墻底進行基巖灌漿處理，即在基巖下1.0～13.0米分兩段進行灌漿。灌漿范圍為防滲墻未穿透溶洞和破碎帶的地段，總長度約1079.5米。

副壩現有監測設施334個 （支），其中滲壓計85支，內部水平位移計7個，內部垂直位移11個，外部垂直位移與水平位移各33個，防滲墻應力計、土壓力儀器120支，測壓管45個。

第四節 正常溢洪道

正常溢洪道位于馬鞍山北側，介于馬鞍山與主壩樁號0+156.038之間，由重力壩段的泄洪底孔、2孔老溢流堰和6孔新溢流堰組成。正常溢洪道自溢流堰前阻滑板前端樁號0+987.00起到二級消力池末端樁號1+878.87止，全長891.87米，分為進口閘室段、陡槽段、一級消力池段、尾渠段和二級消力池挑坎段五部分。

1.進口閘室段

進口閘室段自溢洪道樁號0+987.00起至1+100.00止，長113米。閘室段長29.00米 （1+011～1+040），前沿總寬度130.60米，包括開敞式溢流堰段和泄洪底孔重力壩段。溢流堰段共8孔，每孔凈寬12米，堰頂高程113.00米。相鄰兩孔溢流堰之間設閘墩，共9個，包括新堰的1個1.5米厚邊墩、5個2.8米厚的中墩、新老堰之間的1個5米厚的中墩、老堰的1個2.8米厚中墩和1個1.8米厚邊墩。右6孔新溢流堰前設有長20.0米、厚0.5米的防滲阻滑板，板面高程109.50米，左2孔老溢流堰前在堰底板上設有1.0米厚的阻滑板，板面高程107.00米，并有黏土壓重。兩個泄洪底孔斷面尺寸均為3.5米×3.5米，孔底高程107.00米，上部為重力壩段。左岸邊墻共6塊，其中1號、2號、5號、6號四塊是按壩頂高程122.00米設計，3號和4號是按壩頂高程128.00米設計。支墩上前部有公路橋，橋面高程128.30米，寬7.0米，后部有機架橋和啟閉機房，機架橋橋面高129.00米。溢流堰下游設有60.00米長的護坦，厚度由2.0米漸變為1.0米。進口右邊墻以弧形翼墻與馬鞍山連接，均為重力式混凝土擋土墻，墻頂高程128.00米，防浪墻頂高程129.00米，墻后回填黏土。

正常溢洪道

2.陡槽段

陡槽段自溢洪道樁號1+040.00～1+440.00，全長400米，底高程由107.00米降至104.61米，底寬129.4米。底板采用0.7米厚水泥漿砌石及0.3米厚鋼筋混凝土護面，兩岸為水泥漿砌石重力式擋土墻，左岸邊墻護有0.3～0.5米厚的混凝土，陡槽段樁號1+040.00～1+070.00之間的全部護坦、樁號1+070.00～1+440.00之間剝蝕較嚴重的護坦采用不銹鋼纖維混凝土進行了加固，加固厚度為10厘米。

原基礎排水系統分為兩個部分，第一部分包括閘室底板基礎排水系統和泄槽底板基礎排水系統，第二部分為一級消力池的基礎排水系統。第一部分排水系統在樁號1+027～1+060段設置了3層碎石、總厚為60厘米的整片排水反濾。樁號1+060以后在混凝土護坦縱、橫縫下鋪設了40厘米×50厘米的縱、橫向碎石排水溝，排水溝至1+435米與直徑1.25米橫向排水管相接，橫向排水管中心高程102.55米，然后通過左岸邊墻外側排水暗管排至下游河道。左岸排水暗管長約210米，暗管中心高程100.5米，管徑1.0米，其上設置6個觀測豎井，排水管下接明渠。樁號1+435米斷面右岸設1個觀測豎井。泄槽底板之間采用瀝青木板分縫，未設置止水。一級消力池基礎排水設施：護坦縱橫分縫下設置40厘米×50厘米的橫、縱向碎石排水溝，排水溝與下游樁號1+526.75米的廊道連接，廊道底高程93.3米，寬1.5米，高1.4米，該廊道與左岸排水暗管相接。在左邊墻內側高程95.5米處設置了3個直徑5厘米的排水管。該排水管與護坦下碎石排水溝相連，在以后的加固中被堵塞。右岸1∶2躺坡在高程97.0米設置了直徑1.25米的排水管，與下游廊道連接；上游渥奇段在樁號1+453.7、高程99.15米設置直徑34厘米的排水管，與左岸排水暗管連接。一級消力地排水系統的滲水均通過左岸暗管排至下游河道。經檢查發現原有基礎排水系統已大部分堵塞，不能正常排水。為此在本次除險加固工程中采用了改變出溢點，并降低出溢高程的自動抽排系統，其工程措施為：在樁號1+070.00斷面設置碎石排水體和排水孔，攔截地下水，并將其集中到樁號1+120.00左岸集水井中，再利用自動抽排系統，將下滲水排至主壩下游壩腳排水溝中。碎石排水溝斷面1.5米×1.5米，排水孔直徑130毫米，間距1米，深10米，共兩排，交錯布置。在距離左岸坡腳11.40米位置設寬1.4米、高2.1米的城門洞型縱向排水廊道，至樁號1+120.00后，沿垂直左邊墻方向設同樣斷面型式和尺寸的橫向排水廊道與邊墻下的集水平洞相連，集水平洞斷面2米×2米，穿過邊墻12.8米處與排水豎井連接。豎井內安裝2臺QS100157.5型潛水泵，1臺工作1臺備用，潛水泵由浮球液位開關自動控制運行。設計抽排啟動水位105.00米。為便于管理，在豎井上方設建筑面積25平方米的控制管理室。潛水泵電纜引自正常溢洪道配電室，經交通橋到左岸主壩壩頭，沿左邊墻埋線至控制管理室內。

3.一級消力池

一級消力池段樁號為1+440.00～1+550.00，長110米，寬129.40米，前部為拋物線段，中部為池身段，消力池深5米，底長66米，底高程95.00米。底板分四段，前兩段有消力墩2排，高1.80米和1.20米。后部為反坡段，反坡段左岸為直立重力式混凝土邊墻，右岸原為坡度1∶2.0的躺坡 （鋼筋混凝土襯護），后在加固工程中改為直墻。一級消力池右岸躺坡改造采用混凝土填坡空腔加固處理方案，即在一級消力池右岸用混凝土填坡，使一級消力池右岸邊坡與下游尾渠段右岸邊坡保持平順連接。混凝土填坡以一級消力池右岸邊坡坡腳線為基線，以下游尾渠段右岸邊坡斷面為基面，將一級消力池護坡用混凝土回填至高程100.00米，再按1∶2.0向右岸起坡，起坡頂高程按100年一遇洪水時相應一級消力池水位107.00米控制。為減少填坡混凝土工程量，在填坡內部設置4.0米×4.0米空腔，空腔頂部設半徑2.5米，矢高比4∶1圓拱，以改善應力條件；空腔之間以厚1.25米立墻間隔。立墻與老混凝土連接時，先將原護坡面層混凝土鑿除至新鮮混凝土面、厚5厘米，并布設直徑20毫米、間距1米、長80毫米的錨筋。為加強填坡混凝土的整體性，填坡縱向不分縫，橫向分縫按原護坡分縫位置控制，縫距16.5米。

正常溢洪道消力池及挑壩段

4.尾渠段

尾渠段樁號為1+550.00～1+828.87，長278.87米，底高程100.40～100.20米，坡降0.000718，底寬129.4米，在樁號1+725.00處尾渠段軸線向左側偏轉10°，底寬逐漸增至145.91米。底板為0.5～0.7米厚漿砌石，采用0.2～0.3米厚鋼筋混凝土護面。右岸為1∶2.0躺坡，采用0.5～0.7米厚漿砌石護坡。左岸為重力式邊墻，頂高程112.00～113.00米，樁號1+550.00～1+670.00段墻下部迎水面高程100.40米以下采用0.5米厚混凝土護面。

5.二級消力池挑坎段

二級消力池挑坎段樁號為1+828.87～1+878.87，長50米，前25米為厚1.0米的混凝土防滲阻滑板，板面高程為100.80米。后25米為挑坎段，坎頂高程94.50米。左岸為重力式邊墻，建在舊石津渠引水閘上，右岸邊墻亦為重力式擋土墻，高程由109.50米降至103.00米。加固工程中，混凝土防滲阻滑板采用不銹鋼纖維混凝土進行了處理，處理厚度10厘米。

6.金屬結構

金屬結構包括溢洪道弧形工作閘門及液壓啟閉機、泄洪底孔工作閘門和固定卷揚式啟閉機及底孔事故檢修閘門和固定卷揚機等。

一是正常溢洪道表孔弧形工作閘門及液壓啟閉機。每孔設12.00米×13.00米弧形工作閘門1扇，共8扇，用于水庫汛期開啟泄洪。閘門設計水頭12.71米，底檻高程112.96米，支鉸中心高程121.46米，曲率半徑15.00米，總水壓力約10611千牛。閘門為雙主橫梁斜支臂弧形鋼閘門，門重量約88.53噸 （不含支鉸重量），門葉材料為Q235B，主梁和支臂材料為16Mn（16錳鋼）。上主梁為“工”字形截面，下主梁為箱形截面，支臂為箱形截面結構。閘門設兩個吊點，吊點距10.70米。在閘門兩側設有3個間距不等的油尼龍側擋塊，側擋塊與側軌之間間隙為8毫米。該弧形工作閘門由液壓啟閉機操作，啟閉機容量為2×1000千牛，每扇弧門配置一套。液壓啟閉機上端懸掛安裝在高程127.186米的鉸軸上，活塞桿下端與弧門吊耳連接，連接軸承采用復合材料自潤滑軸承。油缸工作額定壓力18.2兆帕，系統最大壓力20兆帕，行程6.54米，啟閉速度約0.5米每分，啟閉機設有開度指示、行程限制等控制設備，當液壓系統滲漏閘門下降后可自動啟動油泵使閘門復位，并設有自動糾偏裝置，但在運用中，自動糾偏未投入，利用閘門剛度進行糾偏。6號、7號啟閉機共用1套液壓泵站，其他各臺啟閉機均設獨立液壓泵站，每個泵站設2套電動機油泵組，互為備用。為防止冬季水庫結冰對閘門造成危害，在工作門前有潛水泵防冰凍設備。

二是泄水底孔工作閘門、事故檢修閘門及固定卷揚式啟閉機。在正常溢洪道左側設有2孔泄水底孔，主要用于水庫泄水和汛期泄洪。每孔設3.5米×3.5米工作閘門1扇，共2扇，閘門底檻高程107.00米，設計水頭18.67米，總水壓力約2186千牛。閘門重6.89噸，動水啟閉，下游止水，利用水柱閉門，水柱作用力約310千牛。閘門為潛孔平面定輪閘門，門葉為多主橫梁結構，整節制造，門葉材料為Q235B。該閘門通過拉桿由2×400千牛固定卷揚啟閉機操作，啟閉機揚程12.00米，啟升速度1.45米每分，啟閉機上裝有數字開度控制和指示、電子荷載控制裝置。

每個底孔工作閘門前設事故檢修門，其尺寸為3.5米×3.5米，共2扇。底檻高程107.00米，設計水頭18.67米，總水壓力約2186千牛。閘門重6.45噸，動水下門，靜水啟門，門頂設充水閥。閘門為下游止水，利用水柱閉門，水柱作用力約377千牛。閘門為潛孔平面定輪閘門，門葉為多主橫梁結構，整節制造，門葉材料為Q235B。該閘門門后未設通氣孔，事故情況動水下門時由于通氣不暢易造成閘門振動。在運行中應加強觀測，若閘門振動嚴重影響安全運行時應加開通氣孔。該閘門通過拉桿由2×250千牛固定卷揚式啟閉機操作，揚程12.00米，啟升速度1.45米每分，啟閉機上裝設有數字開度控制和指示、電子荷載控制裝置。

三是正常溢洪道電氣設備。正常溢洪道設置兩個10千伏進線電源，該電源引自黃壁莊變電站的432號與433號出線回路。在正常溢洪道配電室設置2臺S9200kV 10/0.4kV的電力變壓器與電源進線組成單元接線，并將2×120千瓦柴油發電機組作為應急備用電源，3個電源構成工作 備用應急備用的供電方式，兩臺變壓器互為備用。在0.4千伏低壓母線進線側，三路電源設置自動切換裝置，當工作變壓器事故跳閘時，自動投入備用變壓器，而當兩臺變壓器均事故退出時，備用柴油發電機組自動投入運行。

0.4千伏側采用單母線不分段結線，低壓配電屏出線回路以一對一的供電方式向用電負荷供電。

正常溢洪道設置照明專用高壓開關柜，柜內設有變壓器，供室內外照明。照明采用380/220伏三相四線制供電系統，根據設備照度要求選用照明燈具及照明方式，以滿足運行及操作的要求。

在正常溢洪道工作橋旁邊安裝高度為25米的圓球形高桿燈，作為室外照明及閘門監控的照明。

第五節 非常溢洪道

非常溢洪道堰頂高程108.00米，共11孔，閘門凈寬7.80米，孔口高度12.00米，閘室為帶胸墻的寬頂堰，閘室總寬度109.80米，閘室底板高程108.00米，胸墻底高程120.00米，閘墩頂高程124.50米。閘室設檢修閘門和工作閘門。檢修閘門為混凝土疊梁門，啟閉設備為簡易移動式單向門機；工作閘門為潛孔預應力鋼筋混凝土定輪閘門，每扇分上、中、下3節，采用銷軸鉸接聯成整體，啟閉設備為兩臺2×1000千伏臺車式啟閉機，閘門設計水位126.10米，操作條件為動水啟閉。非常溢洪道投入運行后，在1973年汛前庫水位118.00米提閘放水時發現啟門力偏大，為確保水庫安全，1976年對非常溢洪道工作閘門進行了改造，將原閘門的上節門葉 （高5.60米）改為鋼閘門。由于非常溢洪道11孔工作閘門的啟閉操作設備為2臺活動式臺車，在非常情況下啟門速度太慢，不符合安全運用的要求，1982—1984年將工作閘門啟閉機改為一門一機，左邊第一孔的啟閉機為1982年從朱莊水庫調來的舊設備，容量為2×1250千牛，左邊第二、三孔的啟閉設備為改裝的原兩臺臺車式啟閉機，容量為2×1000千牛，其余八孔的啟閉設備為新購置的固定卷揚式啟閉機，容量為2×1000千牛。其土建部分進行了相應改建。2001年7月，水利部水工金屬結構安全檢測中心對溢洪道工作閘門和啟閉機進行檢測并提出了安檢報告，報告認為非常溢洪道工作閘門和部分啟閉機已不能正常運行，同年黃壁莊水庫加固工程進行了調概，將非常溢洪道工作閘門和部分啟閉機的改建列入調概項目隨除險加固工程一并實施完成。

非常溢洪道加固后上游面

非常溢洪道位于主壩端、新增非常溢洪道的左側，是水庫主要的泄洪建筑物之一。閘室基礎置于千枚巖、石英片巖與千枚巖互層及大理巖上，由進口引渠段、導水防滲段、閘室段、挑坎段及下游尾渠段五部分組成。非常溢洪道最大泄量12700立方米每秒，與新增非常溢洪道聯合運用最大泄量20950立方米每秒。

（1）進口引渠段。樁號為0+000.00～1+640.00，全長1640米。其中樁號0+100.00～1+640.00段為小引渠，長1540米，底寬30米，底高程108.00米；樁號1+150.00～1+640.00開挖呈簸箕段，該段長490米，前端寬500米，高程由122.00米漸變至108.00米；樁號1+640.00～2+056.00長416米為進口段，底部高程108.00米，在此范圍內，為防沖要求依不同部位分別做了干砌石護坡、護腳及混凝土護面等工程，至樁號2+056.00處與防滲板連接處底寬為113.80米。

（2）導水渠段。導水渠段前接進口引渠段，后與閘室段連接，樁號2+056.00～2+081.00，長25米。為滿足防滲要求，導水渠底面設鋼筋混凝土防滲面板，板頂高程108.00米，寬109.8米，防滲板下部樁號2+021.00～2+081.00段設有1.0～2.0米厚的黏土鋪蓋，鋪蓋與混凝土連接處設瀝青麻袋止水。導水渠左側邊坡亦采用鋼筋混凝土防滲板護砌，防滲板護至128.50米高程，與重力式混凝土導水墻相連接。導水渠右側為混凝土導流墩。混凝土防滲板分縫處及與閘室底板和兩側導水墻連接處均做瀝青柱，鐵皮止水。左側導水墻接牛城小壩。

（3）閘室段。閘室段前接導水渠段，下設挑坎段，樁號2+081.00～2+110.00，長29米，為胸墻式寬頂堰，胸墻底高程120.00米，閘室總寬度109.8米。堰頂高程108.00米，堰頂總凈寬85.8米，分11孔布置，單孔凈寬7.8米，孔口高度12.0米。閘底板分縫設在閘孔中間，分縫處均設瀝青柱，鐵片止水；閘墩頂高程124.50米，中墩厚2.4米，兩側為混凝土重力式邊墩；胸墻頂高程128.50米，底高程120.00米胸墻上游設防浪墻，墻頂高程129.70米；閘墩頂部設有公路橋，橋面高程124.50米。閘室段設工作閘門11扇，采用平面定輪鋼閘門，采用固定卷揚式啟閉機啟閉，工作門槽樁號2+097.50，工作門上游設檢修門槽，檢修門樁號2+085.90，檢修閘門共2扇，11孔共用，為露頂式平面滑動疊梁鋼閘門，采用單向門機啟閉。

（4）挑坎段。挑坎段前接閘室段，后與尾渠段相連，樁號2+110.00～2+135.50，長25.5米，挑坎采用拋物線曲面，挑坎末端高程98.00米。為保證挑坎穩定，下部設有排水系統和錨筋，并設有孔徑170.0～186.1毫米，深6米、8米、10米的錨筋樁103根 （合計904.5米）及孔徑40毫米的防護頂柱88根 （合計1539米）。混凝土分塊伸縮縫處均設有止水鐵片。挑坎兩側設重力式混凝土導水墻，墻外做重力式混凝土反折墻，右側反折墻長80米，左側反折墻長27.85米，墻頂高程116.00米。

（5）下游尾渠段。尾渠段前接挑坎段，下與靈正渠相連，樁號2+135.50～2+680.00，長544.5米。為防止回流沖刷，對挑坎兩側開挖的巖面進行了鉛絲網噴漿處理，處理面積1862平方米。樁號2+135.50以下在挑坎開挖基礎95.00米高程處設有厚0.5米、長1.5米的混凝土蓋板。

（6）排水系統及觀測設備。分別在樁號2+089.00（橫向）及兩側邊墩 （縱向）設排水廊道，樁號2+104.00處設直徑為125厘米的橫向排水管，排水廊道及排水管內設機鉆排水孔共計110個；樁號2+113.00處設直徑為40厘米的橫向排水管，設風鉆排水孔43個。閘室下沿分縫設有礫石排水溝與樁號2+104.00及樁號2+113.00橫向排水聯通，通向墻外排水廊道集水井內排至下游。

非常溢洪道原設沉陷標點22個及深淺層觀測管40根，經多年運行，沉陷標點基本完好，但測壓管大部分已損壞。2001年非常溢洪道除險加固中，新增水平位移觀測標點6個，滲壓計15支。

（7）金屬結構及機電設備。

1）定輪平面工作閘門及固定卷揚式啟閉機。非常溢洪道每孔設1扇7.80米×12.00米的平面定輪工作鋼閘門，共11扇。設計水頭17.84米，底檻高程108.00米，總水壓力約為11270千牛，閘門重16.50噸，動水啟閉，上游止水。閘門為潛孔平面定輪閘門，門葉為多主橫梁結構，分3節制造，每節設置4個簡支輪，簡支輪布置在邊柱后翼緣上。閘門主軌為起重機鋼軌U120。該閘門用于水庫泄洪，閘門冬季不開啟。為防止冬季水庫結冰對閘門造成危害，在工作門前設潛水泵防冰凍裝置。

非常溢洪道設有11臺固定卷揚式啟閉機，其中3臺在黃壁莊水庫除險加固工程中進行了更新，位于9號、10號、11號孔，容量為2×800千牛，揚程18米，啟閉機上裝設有數字開度儀和荷載限制裝置。對其他8臺2×1000千牛啟閉機進行了檢修維護，恢復了荷載限制裝置，增設了數字式開度儀。

2）疊梁檢修閘門及單向門式啟閉機。疊梁檢修鋼閘門共2扇，11孔共用，其尺寸為7.80米×10.50米，設計水頭為10.00米，底檻高程108.00米，總水壓力約3970千牛。每扇分5節疊梁，每節為變截面多主橫梁結構，材料為Q235B，每扇重31.44噸。閘門靜水啟閉，啟門時水頭差按3.00米設計，采用油尼龍滑塊支承，設2個吊點，吊點距4.20米。該閘門由安裝在啟閉機平臺上的2×100千牛單向門式啟閉機通過機械自動抓梁操作，門機揚程22.00米，軌距2.50米。

非常溢洪道加固后下游面

3）非常溢洪道電氣設備。非常溢洪道與新增非常溢洪道共用1套供電系統及1個配電室。兩個10千伏進線電源分別引自黃壁莊變電站的432號與433號出線回路。在配電室設置兩臺S9400kVA 10/0.4kV的電力變壓器與電源進線組成單元接線，并將2×160千瓦柴油發電機組作為應急備用電源，3個電源構成工作—備用—應急備用的供電方式。兩臺變壓器互為備用。在0.4千伏低壓母線進線側，三路電源設置自動切換裝置，當工作變壓器事故跳閘時，自動投入備用變壓器，而當2臺變壓器事故退出時，備用柴油發電機組自動投入運行。

0.4千伏出線回路采用一對一的供電方式，啟閉機室內每臺啟閉機旁設有現地控制屏，對各自的啟閉機進行操作及控制。

非常溢洪道設置照明專用高壓開關柜，柜內設有變壓器，供室內外照明。照明燈采用380/220伏三相四線制供電系統，并根據設備照明度要求選用燈具及照明方式，以滿足運行及操作的要求。

在新老非常溢洪道之間安裝高度為30米的飛碟形高桿燈，作為兩個建筑物的室外照明及閘門監控的照明。

第六節 新增非常溢洪道

新增非常溢洪道是黃壁莊水庫除險加固工程中唯一的新建水工建筑物，坐落于千枚巖、石英片巖夾千枚巖、石英片巖、千枚巖與大理巖互層的巖石地基上，由上游引渠段、閘室段 （包括寬頂溢流堰和挑坎）、護坦段和尾渠段四部分組成。

1.上游引渠段 （樁號0+230.00～2+081.00）

新增非常溢洪道上游進水渠是由老非常溢洪道上游進水渠向右側拓寬而成。樁號1+124.00以前的老深槽向右側拓寬至70米，槽底高程108.00米，作為兩個非常溢洪道共用進水深槽。樁號1+124.00～1+640.0的大簸箕進口的右側為新開挖底寬為40米的深槽，槽底高程亦為108.00米，新槽與老槽夾角為10°。大簸箕段順水流向縱坡為2.75%，上口底高程為120.00米，下口底高程為108.00米。樁號1+640.00～1+931.00為拓寬后的兩非常溢洪道共用進水渠彎道段，彎道底寬由247米漸縮至241米，底高程108.00米，老非常溢洪道中心線的轉彎半徑為410米，中心角37°52′12″。樁號1+931.00～2+056.00為護砌段，包括長50米的干砌石護底和長75米的漿砌石護底。樁號2+056.00～2+081.00為長25米的混凝土防滲板，防滲板厚度1米。上游引渠段軸線總長1851米。兩非常溢洪道之間用全長103米的進口導水墩分隔，導水墩共分四塊，前面一塊為實體潛水墩，頂高程120.0米；后面三塊為扶臂式擋墻的封閉式結構，頂高程128.70米。導水墩與新、老非常溢洪道相鄰的迎水面平順連接。

新增非常溢洪道進口右側用半徑20米的1/4圓弧形翼墻和直翼墻以及混凝土護坡與主壩連接。翼墻為半重力式結構，頂高程為128.70米，頂寬1.5米，總長67.4米。

2.閘室段 （樁號2+081.00～2+137.50）

新增非常溢洪道共設5孔，孔口尺寸為12米×12米，堰型為帶胸墻的寬頂溢流堰，堰頂高程108.00米，堰底高程98.00～101.00米，胸墻底高程120.00米，底部輪廓采用三次拋物線曲線型式，曲線方程為Y=0.0035x₃-0.0745x₂+0.925x。閘墩頂設檢修橋，檢修橋橋面高程128.70米，人行便橋橋面高程125.00米，公路橋橋面高程124.50米。閘墩厚度4米，閘墩頂高程127.50米，閘室總寬度76米。堰后設半徑28.078米、中心角20°22′43″的圓弧段與1∶2.692陡坡段連接，其后再與半徑15.3米、中心角40°22′43″的挑坎段連接，挑坎末端高程98.12米，挑角20°。挑坎下設防沖抗滑墻，墻頂高程94.00米，墻高12米，底寬3米。在每一閘孔內沿堰體中心線設縱向永久縫1道，縫距為16米，閘室段 （包括寬頂溢流堰和挑坎）總長56.5米。

3.護坦段 （樁號2+137.50～2+142.61）

挑坎下游設長5.11米、寬126米的混凝土水平護坦，護坦厚1米，頂高程95.00米，其后以1∶2反坡與尾渠連接。護坦段兩側設防護式結構，包括橫擋墻及其上混凝土護坡。

4.尾渠段 （樁號2+142.61～2+650.00）

新增非常溢道尾渠與老非常溢洪道尾渠大體平行布置，兩者之間留出開挖后寬度不一的自然分隔帶。樁號2+142.61～2+156.61為與護坦連接的1∶2.0反坡連接段，樁號2+156.61～2+249.00與樁號2+389.00～2+650.00均為平直段，其間為半徑380米，中心角22°10′28″的彎道段。新開尾渠渠底高程為102.00米，渠底寬度76.50米，軸線總長507.39米，尾渠兩側開挖邊坡均為1∶1。尾渠末端與靈正渠基本呈正交后入滹沱河。

5.新非金屬結構及機電設備

新增非常溢洪道金屬結構設備主要包括溢洪道弧形工作門及液壓啟閉機、疊梁檢修門及單向門機。新增非常溢洪道單孔尺寸為12米×12米，閘墩頂高程127.50米，閘墩厚度為4米，閘室寬度為76米，堰頂高程為108.00米。

一是弧形工作閘門及液壓啟閉機。新增非常溢洪道共五孔，每孔設12.00米×12.149米 （寬×高，下同）潛孔式弧形鋼閘門1扇，用于水庫遇校核洪水時開啟泄洪。閘門設計水頭17.989米，底檻高程107.851米，支鉸中心高程117.00米，曲率半徑16.00米，總水壓力約18127千牛。閘門為雙主梁斜支臂弧形鋼閘門，門重約126噸，門葉和支臂材料均為16Mn。主梁為箱形截面，支臂為箱形截面桁架結構，各結構計算應力均在規范之內。門葉分四節制造，工地拼裝。支鉸軸承采用球面自潤滑關節軸承，型號為GEW460FE2，頂水封采用2道P形橡塑水封，1道設置在門葉上，1道設置在門楣埋件上。閘門設兩個吊點，吊點距10.6米。在閘門兩側設有2個間距不等的油尼龍側檔塊，檔塊下面設20毫米厚橡膠墊，側檔塊與側軌之間間隙為2毫米。為防止冬季水庫結冰時對閘門造成危害，在弧形工作門前設有潛水泵防冰凍裝置。該工作閘門由2×1600千牛液壓啟閉機啟閉，每扇弧門配置1套。液壓啟閉機上端懸掛安裝在高程123.294米的鉸軸上，活塞桿下端與吊耳相連接，連接軸承采用復合材料自潤滑軸承。油缸工作額定壓力18.2兆帕，系統最大壓力20兆帕，工作行程6.90米，啟閉速度0.5米每分。動密封件采用進口產品，油缸用無縫鋼管制造，啟閉機設有開度指示、行程限制等控制設備，當液壓系統滲漏閘門下降后可自動啟動油泵使閘門復位，并設有自動同步糾偏裝置，啟閉過程中2吊點不同步誤差不大于10毫米。每臺啟閉機設獨立液壓泵站，每個泵站設2套電動機油泵組，互為備用。

新增非常溢洪道閘門

二是疊梁檢修閘門及單向門機。為了檢修弧形工作閘門，在上游側設12.00米×10.50米疊梁檢修鋼閘門1扇，5孔共用。設計水頭10.00米，底檻高程108.00米，總水壓力約6500千牛。分5節疊梁，每節為變截面多主梁結構，材料為Q235B，總重62.95噸。閘門靜水啟閉，啟門時水頭差按3.00米設計，采用油尼龍滑塊支承，設2個吊點，吊點間距6.20米。閘門頂水封采用雙道P形止水，一道為活動止水，布置在門葉上，另一道為固定止水，固定在門楣埋件上。該閘門由安裝有啟閉平臺上的2×100千牛單向門式啟閉機通過機械自動抓梁操作，門機揚程22.00米，軸距3.00米。

現有觀測設施49個，其中滲壓計19支，裂縫計8支，溫度計14支，水平位移與豎向位移各6個。

第七節 重力壩

電站重力壩工程于1959年10月4日正式動工，1960年2月28日放水灌溉，4月6日澆筑到高程122.00米后暫時停工，8月10日復工，11月15日前后完成重力壩及灌溉洞消力池工程。共計完成土石方開挖514315立方米，其中石方145000立方米，混凝土38385立方米。壩頂公路橋面、欄桿及燈柱等零星工程于1963年冬至1964年春陸續完成。1968年11月電站廠房及機組安裝工程開工，1970年3月發電。1960年以來石津渠引水主要靠灌溉洞放水，但在低水位時，當灌溉洞不能滿足灌溉要求時，則加入發電洞放水。

重力壩位于副壩北端、馬鞍山斜坡與二級階地接觸部位，是石津渠及城市供水、西柏坡電廠引水的渠首建筑物。電站重力壩樞紐由電站引水渠、重力壩段及灌溉洞消力池3部分組成，起止樁號0+310～1+200.00（順水流方向），全長890米，下接石津灌渠。

1.電站引水渠

電站引水渠段樁號為0+310.00～1+002.00（順水流方向），全長682.00米。渠底寬10.00米至重力壩前擴大至31.0米，底高程103.00米。左邊坡遇土坡為1∶3.0，石坡為1∶1.0；右邊坡遇土坡為1∶3.0，石坡為1∶0.5。樁號0+938.50～1+002.00段采用混凝土襯砌。

2.重力壩段

重力壩段樁號為1+002.00～1+027.00（順水流方向），壩頂高程128.0米，最大壩高28.0米，大壩起始樁號0+130.50，終止樁號0+267.00，全長136.5米，壩體迎水面鉛直，下游面坡度1∶0.45～1∶0.8。重力壩段由8個壩塊組成，自左至右壩塊編號依次為Ⅰ～Ⅷ，其中Ⅳ壩塊、Ⅴ壩塊建基高程100.00米；Ⅰ壩塊、Ⅱ壩塊及Ⅶ壩塊、Ⅷ壩塊建基高程分別為100.00米、108.00米；Ⅲ壩塊、Ⅵ壩塊建基高程由100.00米分別過渡到110.00米、108.00米。Ⅰ～Ⅲ壩塊組成左連接壩段，Ⅵ～Ⅷ壩塊組成右連接壩段，連接壩段上游設有防浪墻，防浪墻頂高程129.30米。重力壩自左至右布置有1個灌溉洞、2個發電洞和供水洞。灌溉引水洞洞徑尺寸4.5米×4.5米，進口底高程103.00米，最大泄量110立方米每秒，兩孔發電洞洞徑尺寸3.5米×3.5米，進口底高程104米，最大泄量120立方米每秒，洞后接發電廠房，安裝發電機1臺，裝機容量16000千瓦。西柏坡電廠供水洞進口底高程104.00米，共2孔，洞徑1.4米，最大泄量1.90立方米每秒；石家莊市地表水廠供水洞位于西柏坡電廠供水洞上方，進口底高程105.90，共2孔，洞徑為1.5米×1.5米，設計引水量3.2立方米每秒，校核引水流量4.42立方米每秒，引水方式為埋管自流。

重力壩下游面

石津渠電站

3.灌溉洞消力池

灌溉洞消力池段樁號為1+027.00～1+113.65米，全長76.65米。其中拋物線段長27.00米，由高程103.00米下降至92.00米，兩側設有導水翼墻，底寬由4.5米擴散至7.5米。池身由樁號1+054.00～1+090.00，底寬7.5米，左岸邊坡為1∶0.5，采用混凝土襯護。右岸為重力式混凝土墻，墻頂高程100.00米，尾渠由樁號1+090.00～1+113.65，底寬由7.5米漸變至8.5米，渠底高程95.5米，下接石津灌渠。

4.電站重力壩金屬結構設備

電站重力壩金屬結構包括發電洞進口快速閘門及啟閉機、檢修閘門和攔污柵及啟閉設備，灌溉洞取水口工作閘門及啟閉機、檢修閘門等。

一是發電洞快速閘門。發電洞共2孔，每孔設3.50米×3.50米快速事故鋼閘門1扇，共2扇。底檻高程104.00米，設計水頭21.84米，總水壓力約2623千牛。閘門重約9.91噸，動水閉門，小開度提門充水后啟門，下游止水，利用水柱閉門，水柱作用力約394千牛，閉門時利用門后進人孔通氣，進人孔尺寸為0.60米×0.80米。閘門為潛孔平面定輪閘門，門葉為多主橫梁結構，整節制造，門葉材料為Q235B。啟閉機為2臺2×400千牛快速固定卷揚式啟閉機，揚程9.00米，啟升速度1.45米每分，啟閉機上裝有數字開度控制和指示、荷載控制裝置。

二是發電洞進口檢修閘門、攔污柵及啟閉設備。兩孔發電洞進水口均為3.50米×3.50米，共設平面檢修鋼閘門1扇，底檻高程104.00米，設計水頭14.00米，總水壓力約1110千牛。閘門重5.06噸，靜水啟閉，門頂設充水閥，下游止水。閘門為潛孔平面滑動閘門，油尼龍滑塊支承，門葉為多主橫梁結構，整節制造，門葉材料為Q235B。攔污柵共2扇，為潛孔式，攔污柵尺寸為3.5米×3.5米，設計水頭差4.00米，材料為Q235B，尼龍滑塊支承。檢修閘門和攔污柵共用1個門槽，并由2×100千牛移動式電動葫蘆操作，電動葫蘆揚程為27米。

三是灌溉洞進口工作閘門、檢修閘門及啟閉設備。灌溉洞工作閘門尺寸為4.70米×4.70米，共1扇，底檻高程103.00米，設計水頭22.84米，總水壓力約4709千牛。閘門重14.27噸，動水閉門，小開度提門充水后啟門，下游止水利用水柱閉門。閘門型式為潛孔式平面定輪閘門，門葉為多主橫梁結構，整節制造，門葉材料為Q235B。該閘門通過拉桿由2×630千牛固定卷揚式啟閉機操作，揚程20.00米，啟閉機上設有數字開度控制和指示、荷載控制裝置。

灌溉洞進口檢修閘門尺寸為4.70米×4.70米，共1扇，底檻高程為103米，設計水頭為15.00米，總水壓力約2800千牛。閘門重5.06噸，靜水啟閉，門頂設充水閥，下游設止水。閘門為潛孔式平面滑動閘門，由尼龍滑塊支承，門葉為多主橫梁結構，整節制造，門葉材料為Q235B。該閘門啟閉設備與發電洞進口檢修閘門啟閉設備共用，即共用一臺2×100千牛電動葫蘆。

四是供水洞進口閘門及啟閉設備和計三渠節制閘及啟閉設備。供水洞原為重力壩發電洞，1993年將其改造為供水洞口。供水洞分為兩層，上部分為2孔地表水供水口，安裝有2扇平板鋼閘門，其尺寸為1.65米×1.75米，啟閉設備為QPQ 25固定卷揚式單吊點型啟閉機。供水洞下部為2孔西柏坡電廠供水口，裝有2扇平板鋼閘門，閘門尺寸為1.5米×1.95米，啟閉設備為電動葫蘆。

重力壩啟閉機室

計三渠節制閘及啟閉設備在除險加固工程中進行了更新。節制閘為平面滑動鑄鐵門，尺寸為4.50米×4.50米，啟閉機型號為QL螺桿式啟閉機。該啟閉機采用雙吊點的型式，啟門力為2×400千牛，閉門力為2×200千牛，啟門速度為0.235米每分。

5.重力壩電氣設備

重力壩采用雙電源供電方式，兩路電源分別來自433線路10千伏網電與110千伏電廠的廠用電網，配置了降壓箱式變電站，在低壓進線處，兩路電源設有自動切換裝置。配電系統0.4千伏側采用單母線接線，經低壓配電屏分別向灌溉洞及發電洞負荷供電。

第八節 靈正渠電站

靈正渠電站系利用黃壁莊水庫主壩下埋設的靈正渠涵管所通過的水流能量發電，涵管直徑1.45米，長度235米。涵管末端與靈正渠渠道相接，供灌溉用水。灌溉引水流量約為7～8立方米每秒，枯水年份為2.5立方米每秒，渠道最大過水能力為10立方米每秒。靈正渠電站是水庫工程的備用電源，裝機容量為800千瓦，整個電站工程包括進水塔及涵管工程和電站廠房工程兩部分。

1.靈正渠進水塔及涵管

靈正渠進水塔位于主壩上游100米的庫區內，通過壩內埋涵管引水，進口設1孔，在出口處分岔，分別引水至水庫自備電站和靈正渠。進水塔塔頂高程126.00米，其上設啟閉機室，啟閉機室為輕型結構，平面尺寸5.0米×5.0米。為便于管理在靈正渠渠首設L形工作橋一座，工作橋總長90.0米，垂直壩軸線方向為5孔單樁T形梁結構，每孔長17.0米；拐彎處軸線長5.0米與進水塔相接，進水塔進口設1.5米×1.7米事故檢修閘門1扇，底檻高程為100.5米，設計水頭25.34米。閘門重15.46噸，動水閉門，小開度提門充水后啟門，閘門下游設止水，利用水柱閉門，門后設通氣孔，通氣孔尺寸0.25米×0.5米。閘門為潛孔平面定輪閘門，門葉為多主橫梁結構，整節制造。該閘門由400千牛固定卷揚式啟閉機操作，啟閉機揚程22.00米，設有數字開度控制和指示、荷載控制裝置。

靈正渠電站

靈正渠涵管埋設在主壩北端 （樁號0+989.24），管軸線與原壩軸線成68°58′58″交角，并在主壩壩軸線附近涵管樁號1+002.85與1+029.7處順時針方向分別旋轉3°02′59″角和5°45′21″角。涵管工程于1958年10月動工，1959年3月完成。涵管前端自樁號0+910開始至0+914處設長4.0米，寬3～3.4米的豎井1個。基礎高程為99.5米，基礎為千枚巖，底板厚1.0米，井壁厚0.5～0.95米，122米高程以上為啟閉機平臺。豎井上游樁號0+903～0+910為漿砌塊石進口漸變段，0+903處寬5.0米，至0+910處洞口漸變為1.5米。兩側由護坡式漸變為重力式擋土墻，墻頂高程105米，頂寬0.5米。豎井以下由樁號0+914～0+919為管身漸變段，壁厚0.4米。漸變段與豎井間以沉降縫相連接，漸變段以下為均勻管身段，長174米，內徑1.8米，管壁厚0.25米，外形為高2.3米、寬2.3米的馬蹄形斷面，頂部寬1.33米。基礎為風化千枚巖，上面鋪0.15米厚的混凝土墊層，全部管身段未留伸縮縫，施工時每隔2米澆筑14米，凝固后再澆筑2米段。管周每隔15米設置截流環1道，截流環斷面為0.25米×0.25米，沿管外壁布置，基礎以下未設，涵管混凝土標號為150號。

靈正渠出口為方涵，底寬1.45米，高1.1米，底高程100.50米，啟閉機室為輕型結構，平面尺寸為4.0米×4.0米，底高程105.4米。出口設1扇1.5米×1.1米弧形工作閘門，由1臺250/125千牛 （啟門力/閉門力）螺桿式啟閉機操作。該閘門設計水頭為25.30米，底檻高程100.50米，支鉸中心高程102.30米。

2.靈正渠電站總體布置

電站樞紐由壓力引水岔管、廠房、尾水渠及退水閘4部分組成。發電引水岔管在靈正渠涵管的右側與涵管交于樁號1+112.70。岔管從樁號1-0.5處開始至樁號1+012.763為止，全長13.263米，為鋼筋混凝土壓力管道，其直徑為1.75米。引水岔管后接廠房蝴蝶閥室鋼管段。廠房位于樁號1+012.763～1+034.413之間，包括蝴蝶閥室、副廠房、主廠房3部分，全長21.65米。電站裝有DJ661LH 120型水輪發電機1臺，裝機容量為800千瓦，裝機高程為97.8米，水輪機層高程為99.3米，廠房樓板高程為102.88米。廠房以下接尾水渠，尾水渠高程由95.29米沿1∶4反坡抬高至100.30米，底寬由2.86米擴散至5.00米，樁號1+034.413～1+053.153段為鋼筋混凝土槽形斷面，樁號1+053.153以后為扭坡段及梯形斷面，梯形斷面渠道的護底、護坡均采用混凝土面板進行護砌，尾水渠至樁號1+084.026之后即與靈正渠灌溉洞連接。在尾水渠1+053.153處設有檢修疊梁槽，以便于灌溉放水時對尾水管進行檢修。另外當在庫水位較高的情況下發電時，為彌補機組運用水頭偏低的缺陷，可放下疊梁抬高尾水進行發電，以保證機組安全運行。退水閘位于尾水渠右側，孔口尺寸1.4米×1.4米 （寬×高），底坎高程為96.74米，其作用是在靈正渠非灌溉期間水庫進行棄水發電時時，把電站的尾水不經靈正渠而直接泄至滹沱河中。退水閘包括有壓涵管、閘室、消力池、退水渠4部分。其中心線與電站尾水渠呈45°角交于樁號1+039.013處。退水閘的設計流量為8立方米每分，相應水位為99.50米。出口閘室設有平面鋼閘門1扇，由1臺5噸的螺桿式啟閉機進行操作，啟閉機架平臺高程為101.54米。

3.靈正渠電站廠房

靈正渠電站廠房由蝶閥室、爆破膜室、主廠房、副廠房4部分組成。

蝶閥室設在主廠房上游，緊接壓力引水管之后。蝶閥室的上游部分主要為蝶閥及其操作機構，蝶閥中心樁號為1+015.498，其高程為97.80米。蝶閥室下游部分左側為水泵房，其地面高程為97.80米，水泵房內設兩臺水泵作為檢修排水和平時排除廠內滲漏水之用。水泵房以上部分為空壓機房，以下部分為集水井，集水井底部高程為93.8米。蝶閥下游與直徑1.75米的三岔鋼管相接，三岔鋼管的支管與主管垂直相交并通至爆破膜室，在分岔管上裝有2臺Dg600的安全閥，作電站突然關機時防止引水系統壓力提高的主要設備。

爆破膜是電站突然關機時防止電站引水系統壓力提高的備用措施，在安全閥未裝前作為保證電站臨時發電時引水系統及機組安全的主要措施。爆破膜每次爆破后須停機關閉引水道進行更換，所以設在蝶閥之后。為了縮短排水管的長度，把主壩壩后排水溝作為排水出路同時也作為安全閥的排水出路。排水管直徑根據爆破膜破裂后的最大流量4.0立方米每秒的排水要求確定為1.25米。根據在最大泄水情況下爆破膜室的水位不超過室頂高程的要求，爆破膜室的地面高程確定為99.70米，略高于排水溝底高程。

主廠房位于蝶閥室下游，包括6.50米的機組段及6.50米長的安裝間。主廠房分上、下兩層，上層為發電機層，下層為水輪機層。發電機采用下埋式布置，主機為1臺DJ661LH 120型水輪發電機，發電機地面高程為102.88米。調速器布置在機組左側，在機組的上游側布置有電氣盤柜。發電機層下側有通向水輪機層的樓梯間，樓梯間旁并有1.24米×1.24米的吊物孔。為了便于機組的安裝及檢修，廠內選用了1臺10噸的雙梁手動吊車，吊車的跨度為10米。水輪機層的地面高程為99.30米。在水輪機層的上游側布置有廠變壓器，為防止變壓器發生事故時影響到廠房及其他設備特設有變壓器間，并采用了防火門。為防止事故時油漫延到小間外，特將變壓器室的地面設為傾斜地面，并布置有事故油管，通向集水井內。水輪機層中部為檢修轉子用的轉子支承臺，右側是由立柱和圈梁組成的機墩。機組段水輪機層以下為鋼筋混凝土蝸殼及擴散段，蝸殼段進口斷面為2.98米×2.98米。擴散段長4.65米，是由φ1.75米的圓形斷面到1.75米×1.75米的方形斷面的過渡段，其平面擴散角為7°05′30″。廠房通風采用自然通風方式。發電機的散熱為利用空氣冷卻，冷空氣由水輪機層進入發電機內，熱空氣由專門的風道送出廠外。

副廠房布置在廠房上游，分為值班人員休息室和工具室兩部分，其建筑面積分別為11.50平方米和17.50平方米。

4.壓力引水道

靈正渠壩下埋管預留為直徑為1.45米的發電岔管，而蝶閥進口斷面直徑為1.75米，為了減少水頭損失，引水道直徑采用1.75米。引水管與原岔管之間采用漸變段相接，漸變段長1米，其樁號為1+000～1+001。由于原岔管末端中心高程為101.242米，而蝶閥進口斷面高程為97.80米，故在漸變段后設豎曲線段將引水管中心高程由101.242米變至97.80米。豎曲線段長8.412米，樁號為1+001～1+009.412。豎曲線段由兩個半徑為6.0米、圓心角為44°30′25″的圓弧組成。豎曲線段的末端即為平曲線的起點，樁號由1+009.412～1+012.763。平曲線的圓弧半徑為6.0米，圓心角為32°。整個壓力引水管均設在千枚巖基礎上。壓力管道1+001.00～1+001.30段內布置有臨時攔污柵。混凝土壓力管與廠房間設有伸縮、沉陷縫，縫寬1厘米，用柏油板充填，周圍用塑料止水封閉防止漏水。

第九節 牛城小壩

牛城小壩位于非常溢洪道北岸，長492米，壩頂寬6.0米，上游壩坡坡比為1∶3，下游壩坡坡比為1∶2.75，壩頂高程128.4米。東段與非常溢洪道上游左邊墻相接。樁號0+000～0+050段為壤土填筑，用碾壓法施工。0+050～0+140段按紅土卵石填土法施工。0+000～0+140段筑有防浪墻。0+140以西分層回填紅土卵石虛土，壩頂高程129.0米，回填虛土用土中灌水法壓實，并在頂部用水中填土法加高至129.9米，不再作防浪墻。0+492以西壩體結合牛城村揚水站灌溉渠道由牛城村修建渠道建于壩頂，壩身延至地面高程128.5米為止。