上世纪五六十年代,在我国北方多沙河流上建设的中小型水库,普遍存在泄洪排沙设施不全和调度管理不善等问题,随着运行年代久远,各种病险危害隐患日渐突出。除了传统的坝区建筑物需要从结构安全方面进行除险加固外,由于原设计先天不足等诸多原因,水库库区泥沙淤积问题也十分严重,尤其是小型水库淤满报废现象在黄河流域水土流失比较严重的地区已经十分普遍。解决小型水库泥沙淤积问题,实现小型水库水源工程的长期可持续使用,是水库除险加固工作面临的一个长期的热点问题。本文在前咀子水库坝区建筑物常规除险加固方案分析研究的基础上,根据该水库已经淤满报废的特点,围绕小型水库泥沙淤积,这一具有普遍代表性的小型水库库区安全隐患,开展库区淤积泥沙清淤除险方案的分析研究。同时,针对大量年久失修的小型水库改建时需要增设放水排沙洞这一现实要求,在现有多沙河流水库排沙洞泄流规模确定原则与方法的基础上,通过概化模型试验研究,探讨了多沙河流水库高浓度含沙水流对放水排沙洞泄流能力的影响。具体的工作内容和主要成果概括为以下几个方面:1.结合坝区各类建筑物除险加固工作的基本要求,针对该水库工程水文资料相对不足的现状,在现行规范规程的指导下,对前咀子水库所在流域水文基础资料进行了复核分析与确认,同时根据相近区域各主要地质资料的收集分析,对前咀子水库坝址区域和地质条件进行了复核分析和确认,为该水库工程坝区建筑物除险加固和库区泥沙问题处理方案的分析论证提供依据。2.针对该水库坝区建筑物的病情险况,通过对坝顶高程、坝体渗流、坝体稳定性复核计算,提出了坝顶加高并将坝体上游原有干砌石拆除重筑,并对坝下游戗台整修并增加排水设施等一系列坝体加固方案;针对安全鉴定意见中的相关结论与建议,提出了溢洪道加固按不改变原有建筑物的等级、位置及形状为原则,在满足泄洪要求的情况下,对两侧边墙进行加固处理和底坡进行加固处理的方案;放水排沙洞洞身和底板进行浆砌石衬砌,外墙用沙浆抹面,内墙与风化浆砌石基岩面之间密实回填;针对原有工程对外交通条件差严重影响防汛安全等问题增设了防汛公路与外界连接;根据相关规范要求,结合大坝实际情况,坝区建筑物除险加固方案明确提出了后期需开展变形观测、坝基、坝体渗流压力监测和水文气象观测等长期监测项目。3.针对前咀子水库库区泥沙大量淤积,导致水库淤满报废库区泥沙危害十分严重的现状,综合吸收借鉴国内外水库排沙清淤的经验,尤其是考虑到小型水库淤满报废后泥沙清淤施工作业的特点,提出了运用水力挖沙技术与管道水力输送技术相结合进行前咀子水库淤积泥沙清淤工作的初步方案。4.针对水利工程相关技术部门一直关心的多沙河流水库,挟沙水流的含沙量是否影响泄洪排沙洞过流能力的问题,通过概化水工模型试验进行了简要分析和论证,初步得出了含沙量对排沙洞泄流能力的影响可忽略不计的初步结论,该结论可作为排沙放水洞过流能力设计时的参考。