第三章 除险加固后各建筑物基本情况

第一节 除险加固后各建筑物总体指标情况

1998—2004年除险加固后与水库初建、扩建后指标情况产生了较大变化，具体情况见表3 9，现状技术指标情况见表3 10。

第二节 主坝

主坝型式为水中填土均质坝。坝顶高程128.7米，最大坝高30.7米，南端起自正常溢洪道左边墩，迄北跨过滹沱河床与新增非常溢洪道右边墙相接，坝顶轴线全长1757.63米 （桩号0+156.038～1+913.67），主坝零点位于主坝轴线与正常溢洪道右边墙交点处。

坝顶宽度8.0米 （包括0.5米路缘宽度），沥青混凝土路面厚6厘米，坝顶上游设有0.5米厚料石防浪墙，墙顶高程129.9米，下游设有间隔式浆砌石路缘石；坝体上游护坡为干砌石、混凝土预制块护坡，坡比为1∶2.75、1∶4.5，桩号0+200～1+400范围内125.0～128.7米上游护坡为混凝土预制块护坡，下铺0.5米厚砂石反滤层，其余范围护坡为0.4米厚干砌石，下铺0.5米厚砂石反滤层；下游护坡全部改为厚30厘米干砌石护坡，下铺15厘米厚碎石垫层，在117.5米高程设有宽2米的马道，马道以上坝坡坡比为1∶2.5，马道以下坝坡坡比为1∶3.5。坝的两端与正常溢洪道及新增非常溢洪道连接部位上游护坡为浆砌块石，浆砌石厚度为0.5米。

主坝全景

坝下路路面高程为110.00～124.00米，路面净宽6米，沥青混凝土路面厚6厘米，下铺30厘米厚 “二八”灰土。坝下路上游设有浆砌石坝坡排水沟，坝坡排水沟为梯形断面，底宽1.0米，深0.7米，边坡坡比为1∶0.5。坝下路下游至102.00米高程边坡坡比为1∶3.5。

为连接坝顶与坝下路，分别在桩号0+245.55和1+725.00处设有下坝路。桩号0+245.55处下坝路全长297.09米，桩号1+725.00处下坝路路面净宽5.0米。

1964年后，在1+020～1+200段已成坝体下游坡脚处设置有排水暗管，扩建中在桩号1+050～1+300段做了红土卵石压坡，压坡坡顶高程118～121米，压坡段顶宽20米。为排除坝坡雨水，在桩号0+560、0+637、0+730、0+855处设有泄水口，将坝坡雨水通过排水管、排水渡槽流入坝后排水沟，由坝后排水沟将坝坡水排入滹沱河。

由于主坝修建在主河床上，坝基渗流产生的承压水头较大，为了坝体和坝基的安全，在主坝桩号0+150～0+925坝前设有长约180米、厚1～3米的黏土铺盖，下游设有褥垫排水 （桩号0+450～0+989）与排水沟。坝体下游桩号0+195～0+425及1+020～1+200两处设有预制混凝土排水暗管，管周围填有反滤料。坝坡排水沟分两段，桩号分别为0+266.5～0+561.5和0+558.7～1+700，全长1436.3米，用于汇集坝坡雨水，经排水沟、排水渡槽流入坝后排水沟；坝脚排水沟桩号0+470～0+955，全长525米，将主坝坝基渗流汇集后经量水堰流入坝后排水沟，起到减压排水的作用；坝后排水沟桩号0+610～0+955，全长345米，用于将坝坡排水沟雨水、坝脚排水沟渗水及正常溢洪道左岸桩号1+120处集水井内汇集的正常溢洪道底板渗水全部汇集后，经灵正渠电站发电尾渠排入滹沱河内。

坝轴桩号0+989.24处有灵正渠涵管穿过坝基。灵正渠涵管进水塔位于主坝上游约100米的库区内，在2001—2003年加固中将进水塔由122米接高至126米高程，其上设启闭机室。为便于管理，在灵正渠渠首设L形工作桥1座，工作桥总长90米，垂直坝轴线方向为5孔单桩∏形梁结构，每孔长17米；拐弯处轴线长5.0米，与进水塔相连接，井柱桩直径1.2米。

主坝桩号0+156.038～1+913.67防浪墙上设海鸥灯45套，照明灯具功率为2×250瓦，灯具间距约40米。在桩号1+050坝脚处设置一台80千伏安箱式变电站，箱式变电站外形为仿古建筑式，壁板采用2毫米厚铝合金喷漆彩板。

主坝现有监测设施96个 （支），其中渗压计41支，水平位移及垂直位移标点各27个，量水堰1个。

第三节 副坝

副坝由马鞍山开始，向南经石津渠电站古贤村折向西南，跨越古贤三沟、古运粮河和永乐沟、计三渠至马山村西，桩号为0+027.20～7+071.00，中间跨越电站重力坝 （长136.5米），全长6907.30米。副坝是黄壁庄水库的主要建筑物之一，建筑物级别为Ⅰ级，地震设计烈度为Ⅶ度。坝型大部分为水中填土均质坝，局部为碾压式均质土坝，坝顶高程为129.2米，最大坝高19.2米，坝顶宽6.5米，坝顶铺设6厘米厚沥青混凝土路面。副坝零点位于重力坝左侧马鞍山区内，桩号0+200米为石津渠电站中心线。坝顶上游设有1.2米高防浪墙，其中桩号0+264～5+700为钢筋混凝土防浪墙，墙厚0.3米；桩号5+700～6+139为钢筋混凝土防浪墙，墙厚0.5米；桩号6+139～6+983.3为浆砌石防浪墙，墙厚0.5米，每10～20米设一道伸缩缝，墙顶高程为130.40米，坝顶下游设有间隔式砖砌体路缘石。上游护坡为干砌块石护坡，125米以上坡比为1∶3.0，铺设0.3米厚的干砌石及0.4米厚的反滤料，125米以下坡比为1∶4.5，铺设0.4米厚的干砌石及0.5米厚的反滤料；下游护坡分别采用混凝土预制块护坡 （桩号0+255～1+555.771）、浆砌块石框格填碎石护坡 （桩号1+555.771～4+800）、碎石护坡 （桩号4+800～7+065）等型式，在120米高程处设有2.0米宽马道，马道上下边坡各为1∶3.0、1∶3.5。预制块护坡采用边长为0.35米的正六边形，厚0.1米，下铺0.2米厚碎石垫层；浆砌块石框格填碎石护坡的框格尺寸为5.0米×5.0米，浆砌石肋条高0.4米，框格内充填物自下而上分别为石灰 （5厘米）、粗砂 （10厘米）、4～6厘米碎石 （厚25厘米）；碎石护坡厚0.4米，其中碎石厚0.25米，砂砾石垫层厚0.15米。

副坝平台桩号2+744.518和4+213.60处设管理房2个，桩号1+043、2+198、6+100处设值班室3个，桩号2+100、3+700处设置2个弧形彩钢棚。

坝顶公路北起桩号0+264，南端与石闫公路在桩号7+078处交接，全长6814米，宽6.0米。坝后公路长6810米，宽4.0米，采用C30混凝土，厚0.2米，北接京获公路，南部在桩号6+903.5处与坝顶公路交接。坝脚路北起桩号0+320，南端与坝顶公路在桩号6+132处交接，全长5812米，路面高程为116～129.2米，路面净宽7.0米，沥青混凝土路面厚6厘米，下铺30厘米厚 “二八”灰土，路两侧设有0.5米宽砂浆抹面路肩。坝脚路上游设有浆砌石坝脚排水沟，坝脚排水沟为矩形断面，宽0.6米，深0.6米。坝脚路下游护坡为干砌石护坡，坡比为1∶2。为连接坝顶路与坝脚路，分别在桩号0+340、2+067.017、3+038、3+700、4+913处设有上坝路5条，为连接坝脚路与坝后公路，分别在桩号1+043、2+198、2+750、4+200处设有交通桥4座。

副坝全景

副坝坝后排水沟与坝顶之间受雨面积达751837平方米，为排除坝坡及平台雨水，自桩号0+500～5+620共建有浆砌石横向排水沟29条，自桩号0+192～5+874.8间坝后段建有排水沟，沟内用块石及垫层护砌。

副坝坝脚公路

黄壁庄水库副坝排水沟及排水支渠设施于1961年3月正式开工，1962年11月基本完成。该工程包括0+420～5+330.94段的副坝纵向排水沟以及古运粮河以西和以东横向排水沟，古运粮河东岸、西岸2个跌水工程。其中，古运粮河以东的横向排水工程即为现在的一支渠工程，与副坝排水沟中心线交点桩号为2+483.02，一支渠桩号0+379～1+053.65，全长674.65米；古运粮河以西的横向排水工程即为现在的二支渠、三支渠，二支渠桩号0+000～0+222，全长222米，三支渠桩号0+000～1+033.45全长1033.45米；二支渠与副坝排水沟中心线交点桩号为3+336.07，三支渠与副坝排水沟中心线交点桩号为3+629.44。在1965年的扩建工程中永乐段横向排水沟 （即二支渠、三支渠）进行了重点改建。该段排水沟坡降由原来的1∶1000～2∶1000改为3∶1000，边坡改为1∶1.5，深度平均加深了1～1.5米。以古运粮河为界，分别经由东西跌水将副坝下游的雨水及坝基渗水经过一支渠、二支渠、三支渠排至古运粮河内。桩号5+330.94～5+874.8除有明排水沟外，还建有混凝土排水暗管，全长377米，暗管内径为1.25米，纵坡1∶5000，用于排除附近16眼减压井的溢水。1999—2005年除险加固工程中，为改善交通条件，在副坝坝脚桩号6+000～6+903.5段新建混凝土路面，并在路面下设置排水暗管，路面中间有6个集水井用于将雨水集中排到排水暗管，然后沿排水暗管排至坝后排水沟。

由于坝基渗流产生的承压水头较大，为了坝体和坝基的安全，在副坝桩号0+360～6+340上游范围内填筑铺盖防渗，厚度一般在1米左右，个别冲沟地段最厚达5米，铺盖长度最长处达400米，采用碾压法施工，仅在古贤沟、古运粮河、永乐沟的107米高程以下部分因水位较高，采用水中填土法施工。副坝坝后压坡平台是坝体填筑的一部分，副坝在除险加固工程前采用铺盖、减压井及减压沟等水平防渗措施，建库初期坝后坝基渗水压力线仍高于地面，不能完全避免管涌流土等险情的发生，因此采用放缓坝坡增加盖重，修建压坡平台，以保证坝体稳定。为排出坝基渗水，在坝后排水沟附近先后共打减压井800多眼，目前尚存200多眼。除险加固后，由于混凝土防渗墙截渗效果明显，除高喷段减压井 （相应桩号0+400～0+840.00）在高水位下有水溢出外，其余减压井目前已不再出水。

副坝桩号5+640～5+920库区内距坝轴线平均距离约60米有一圆弧形天然陡坎，全长约400米，垂直高度4～8米，地质情况比较复杂，为防止风浪冲蚀，在该段建有护岸工程，设计为黏土贴坡砂、石护坡，自桩号5+640～5+660补填黏土边坡坡比为1∶7，其他部位边坡坡比为1∶7，干砌石厚度为30厘米，下设有防冲槽，深0.9米，下底宽0.2米。

副坝坝后排水沟上下游共有3条向西柏坡电厂供水压力管道，分别在桩号5+871（三期管道，钢管直径0.8米）、5+865（一期管道，混凝土管道直径0.8米）、6+947.1（二期管道，钢管直径0.8米）处横穿坝体。

副坝桩号0+270～6+131.75防浪墙上设双叉高压钠灯148套，每盏功率为250瓦，灯具间距为40米。在坝脚及坝顶处共设置80千伏安箱式变电站6个，供电半径约0.5千米，自左至右桩号依次为0+598、1+655、2+610、3+620、4+660、5+625（坝顶）。箱式变电站外形为仿古建筑式，壁板采用2米厚铝合金喷漆彩板。

副坝混凝土防渗墙轴线平面位置距副坝轴线A轴上游2.9米，即防浪墙位置。起止桩号为0+840～5+700米，长度为4860米，防渗墙顶高程125.5米，墙底嵌入岩石：深入弱风化基岩1.0米，深入强风化基岩1.5米，深入全风化基岩2.0米；断层破碎带部位入岩3米，溶蚀部位穿过溶洞后入岩0.5米。防渗墙最大墙深68米，墙体厚度80厘米，采用普通混凝土，标号为C10W8，截渗面积达27.15万平方米。

副坝桩号0+117.85～0+840.00米为高压喷射旋喷墙，墙顶高程125.50米，采用三重管法，孔距不大于0.9米，单孔成桩直径：砂层不小于1.3米，土层不小于1.1米，旋喷墙厚度为0.6米，总面积约为17660平方米。其中桩号0+835～0+840段长5米的混凝土防渗墙与旋喷墙接头，采用双排孔旋喷墙的形式。桩号6+550.00～6+750.00为高压喷射摆喷墙，墙顶高程119.00米，平面长度200米，两种成墙工艺入岩均为0.5米。

混凝土防渗墙建成后，为避免因成墙后所承受的水力梯度过大造成地质条件不良地段的基岩渗透破坏和侵蚀加剧，在防渗墙上游 （距离轴线1米）部分地段的墙底进行基岩灌浆处理，即在基岩下1.0～13.0米分两段进行灌浆。灌浆范围为防渗墙未穿透溶洞和破碎带的地段，总长度约1079.5米。

副坝现有监测设施334个 （支），其中渗压计85支，内部水平位移计7个，内部垂直位移11个，外部垂直位移与水平位移各33个，防渗墙应力计、土压力仪器120支，测压管45个。

第四节 正常溢洪道

正常溢洪道位于马鞍山北侧，介于马鞍山与主坝桩号0+156.038之间，由重力坝段的泄洪底孔、2孔老溢流堰和6孔新溢流堰组成。正常溢洪道自溢流堰前阻滑板前端桩号0+987.00起到二级消力池末端桩号1+878.87止，全长891.87米，分为进口闸室段、陡槽段、一级消力池段、尾渠段和二级消力池挑坎段五部分。

1.进口闸室段

进口闸室段自溢洪道桩号0+987.00起至1+100.00止，长113米。闸室段长29.00米 （1+011～1+040），前沿总宽度130.60米，包括开敞式溢流堰段和泄洪底孔重力坝段。溢流堰段共8孔，每孔净宽12米，堰顶高程113.00米。相邻两孔溢流堰之间设闸墩，共9个，包括新堰的1个1.5米厚边墩、5个2.8米厚的中墩、新老堰之间的1个5米厚的中墩、老堰的1个2.8米厚中墩和1个1.8米厚边墩。右6孔新溢流堰前设有长20.0米、厚0.5米的防渗阻滑板，板面高程109.50米，左2孔老溢流堰前在堰底板上设有1.0米厚的阻滑板，板面高程107.00米，并有黏土压重。两个泄洪底孔断面尺寸均为3.5米×3.5米，孔底高程107.00米，上部为重力坝段。左岸边墙共6块，其中1号、2号、5号、6号四块是按坝顶高程122.00米设计，3号和4号是按坝顶高程128.00米设计。支墩上前部有公路桥，桥面高程128.30米，宽7.0米，后部有机架桥和启闭机房，机架桥桥面高129.00米。溢流堰下游设有60.00米长的护坦，厚度由2.0米渐变为1.0米。进口右边墙以弧形翼墙与马鞍山连接，均为重力式混凝土挡土墙，墙顶高程128.00米，防浪墙顶高程129.00米，墙后回填黏土。

正常溢洪道

2.陡槽段

陡槽段自溢洪道桩号1+040.00～1+440.00，全长400米，底高程由107.00米降至104.61米，底宽129.4米。底板采用0.7米厚水泥浆砌石及0.3米厚钢筋混凝土护面，两岸为水泥浆砌石重力式挡土墙，左岸边墙护有0.3～0.5米厚的混凝土，陡槽段桩号1+040.00～1+070.00之间的全部护坦、桩号1+070.00～1+440.00之间剥蚀较严重的护坦采用不锈钢纤维混凝土进行了加固，加固厚度为10厘米。

原基础排水系统分为两个部分，第一部分包括闸室底板基础排水系统和泄槽底板基础排水系统，第二部分为一级消力池的基础排水系统。第一部分排水系统在桩号1+027～1+060段设置了3层碎石、总厚为60厘米的整片排水反滤。桩号1+060以后在混凝土护坦纵、横缝下铺设了40厘米×50厘米的纵、横向碎石排水沟，排水沟至1+435米与直径1.25米横向排水管相接，横向排水管中心高程102.55米，然后通过左岸边墙外侧排水暗管排至下游河道。左岸排水暗管长约210米，暗管中心高程100.5米，管径1.0米，其上设置6个观测竖井，排水管下接明渠。桩号1+435米断面右岸设1个观测竖井。泄槽底板之间采用沥青木板分缝，未设置止水。一级消力池基础排水设施：护坦纵横分缝下设置40厘米×50厘米的横、纵向碎石排水沟，排水沟与下游桩号1+526.75米的廊道连接，廊道底高程93.3米，宽1.5米，高1.4米，该廊道与左岸排水暗管相接。在左边墙内侧高程95.5米处设置了3个直径5厘米的排水管。该排水管与护坦下碎石排水沟相连，在以后的加固中被堵塞。右岸1∶2躺坡在高程97.0米设置了直径1.25米的排水管，与下游廊道连接；上游渥奇段在桩号1+453.7、高程99.15米设置直径34厘米的排水管，与左岸排水暗管连接。一级消力地排水系统的渗水均通过左岸暗管排至下游河道。经检查发现原有基础排水系统已大部分堵塞，不能正常排水。为此在本次除险加固工程中采用了改变出溢点，并降低出溢高程的自动抽排系统，其工程措施为：在桩号1+070.00断面设置碎石排水体和排水孔，拦截地下水，并将其集中到桩号1+120.00左岸集水井中，再利用自动抽排系统，将下渗水排至主坝下游坝脚排水沟中。碎石排水沟断面1.5米×1.5米，排水孔直径130毫米，间距1米，深10米，共两排，交错布置。在距离左岸坡脚11.40米位置设宽1.4米、高2.1米的城门洞型纵向排水廊道，至桩号1+120.00后，沿垂直左边墙方向设同样断面型式和尺寸的横向排水廊道与边墙下的集水平洞相连，集水平洞断面2米×2米，穿过边墙12.8米处与排水竖井连接。竖井内安装2台QS100157.5型潜水泵，1台工作1台备用，潜水泵由浮球液位开关自动控制运行。设计抽排启动水位105.00米。为便于管理，在竖井上方设建筑面积25平方米的控制管理室。潜水泵电缆引自正常溢洪道配电室，经交通桥到左岸主坝坝头，沿左边墙埋线至控制管理室内。

3.一级消力池

一级消力池段桩号为1+440.00～1+550.00，长110米，宽129.40米，前部为抛物线段，中部为池身段，消力池深5米，底长66米，底高程95.00米。底板分四段，前两段有消力墩2排，高1.80米和1.20米。后部为反坡段，反坡段左岸为直立重力式混凝土边墙，右岸原为坡度1∶2.0的躺坡 （钢筋混凝土衬护），后在加固工程中改为直墙。一级消力池右岸躺坡改造采用混凝土填坡空腔加固处理方案，即在一级消力池右岸用混凝土填坡，使一级消力池右岸边坡与下游尾渠段右岸边坡保持平顺连接。混凝土填坡以一级消力池右岸边坡坡脚线为基线，以下游尾渠段右岸边坡断面为基面，将一级消力池护坡用混凝土回填至高程100.00米，再按1∶2.0向右岸起坡，起坡顶高程按100年一遇洪水时相应一级消力池水位107.00米控制。为减少填坡混凝土工程量，在填坡内部设置4.0米×4.0米空腔，空腔顶部设半径2.5米，矢高比4∶1圆拱，以改善应力条件；空腔之间以厚1.25米立墙间隔。立墙与老混凝土连接时，先将原护坡面层混凝土凿除至新鲜混凝土面、厚5厘米，并布设直径20毫米、间距1米、长80毫米的锚筋。为加强填坡混凝土的整体性，填坡纵向不分缝，横向分缝按原护坡分缝位置控制，缝距16.5米。

正常溢洪道消力池及挑坝段

4.尾渠段

尾渠段桩号为1+550.00～1+828.87，长278.87米，底高程100.40～100.20米，坡降0.000718，底宽129.4米，在桩号1+725.00处尾渠段轴线向左侧偏转10°，底宽逐渐增至145.91米。底板为0.5～0.7米厚浆砌石，采用0.2～0.3米厚钢筋混凝土护面。右岸为1∶2.0躺坡，采用0.5～0.7米厚浆砌石护坡。左岸为重力式边墙，顶高程112.00～113.00米，桩号1+550.00～1+670.00段墙下部迎水面高程100.40米以下采用0.5米厚混凝土护面。

5.二级消力池挑坎段

二级消力池挑坎段桩号为1+828.87～1+878.87，长50米，前25米为厚1.0米的混凝土防渗阻滑板，板面高程为100.80米。后25米为挑坎段，坎顶高程94.50米。左岸为重力式边墙，建在旧石津渠引水闸上，右岸边墙亦为重力式挡土墙，高程由109.50米降至103.00米。加固工程中，混凝土防渗阻滑板采用不锈钢纤维混凝土进行了处理，处理厚度10厘米。

6.金属结构

金属结构包括溢洪道弧形工作闸门及液压启闭机、泄洪底孔工作闸门和固定卷扬式启闭机及底孔事故检修闸门和固定卷扬机等。

一是正常溢洪道表孔弧形工作闸门及液压启闭机。每孔设12.00米×13.00米弧形工作闸门1扇，共8扇，用于水库汛期开启泄洪。闸门设计水头12.71米，底槛高程112.96米，支铰中心高程121.46米，曲率半径15.00米，总水压力约10611千牛。闸门为双主横梁斜支臂弧形钢闸门，门重量约88.53吨 （不含支铰重量），门叶材料为Q235B，主梁和支臂材料为16Mn（16锰钢）。上主梁为“工”字形截面，下主梁为箱形截面，支臂为箱形截面结构。闸门设两个吊点，吊点距10.70米。在闸门两侧设有3个间距不等的油尼龙侧挡块，侧挡块与侧轨之间间隙为8毫米。该弧形工作闸门由液压启闭机操作，启闭机容量为2×1000千牛，每扇弧门配置一套。液压启闭机上端悬挂安装在高程127.186米的铰轴上，活塞杆下端与弧门吊耳连接，连接轴承采用复合材料自润滑轴承。油缸工作额定压力18.2兆帕，系统最大压力20兆帕，行程6.54米，启闭速度约0.5米每分，启闭机设有开度指示、行程限制等控制设备，当液压系统渗漏闸门下降后可自动启动油泵使闸门复位，并设有自动纠偏装置，但在运用中，自动纠偏未投入，利用闸门刚度进行纠偏。6号、7号启闭机共用1套液压泵站，其他各台启闭机均设独立液压泵站，每个泵站设2套电动机油泵组，互为备用。为防止冬季水库结冰对闸门造成危害，在工作门前有潜水泵防冰冻设备。

二是泄水底孔工作闸门、事故检修闸门及固定卷扬式启闭机。在正常溢洪道左侧设有2孔泄水底孔，主要用于水库泄水和汛期泄洪。每孔设3.5米×3.5米工作闸门1扇，共2扇，闸门底槛高程107.00米，设计水头18.67米，总水压力约2186千牛。闸门重6.89吨，动水启闭，下游止水，利用水柱闭门，水柱作用力约310千牛。闸门为潜孔平面定轮闸门，门叶为多主横梁结构，整节制造，门叶材料为Q235B。该闸门通过拉杆由2×400千牛固定卷扬启闭机操作，启闭机扬程12.00米，启升速度1.45米每分，启闭机上装有数字开度控制和指示、电子荷载控制装置。

每个底孔工作闸门前设事故检修门，其尺寸为3.5米×3.5米，共2扇。底槛高程107.00米，设计水头18.67米，总水压力约2186千牛。闸门重6.45吨，动水下门，静水启门，门顶设充水阀。闸门为下游止水，利用水柱闭门，水柱作用力约377千牛。闸门为潜孔平面定轮闸门，门叶为多主横梁结构，整节制造，门叶材料为Q235B。该闸门门后未设通气孔，事故情况动水下门时由于通气不畅易造成闸门振动。在运行中应加强观测，若闸门振动严重影响安全运行时应加开通气孔。该闸门通过拉杆由2×250千牛固定卷扬式启闭机操作，扬程12.00米，启升速度1.45米每分，启闭机上装设有数字开度控制和指示、电子荷载控制装置。

三是正常溢洪道电气设备。正常溢洪道设置两个10千伏进线电源，该电源引自黄壁庄变电站的432号与433号出线回路。在正常溢洪道配电室设置2台S9200kV 10/0.4kV的电力变压器与电源进线组成单元接线，并将2×120千瓦柴油发电机组作为应急备用电源，3个电源构成工作 备用应急备用的供电方式，两台变压器互为备用。在0.4千伏低压母线进线侧，三路电源设置自动切换装置，当工作变压器事故跳闸时，自动投入备用变压器，而当两台变压器均事故退出时，备用柴油发电机组自动投入运行。

0.4千伏侧采用单母线不分段结线，低压配电屏出线回路以一对一的供电方式向用电负荷供电。

正常溢洪道设置照明专用高压开关柜，柜内设有变压器，供室内外照明。照明采用380/220伏三相四线制供电系统，根据设备照度要求选用照明灯具及照明方式，以满足运行及操作的要求。

在正常溢洪道工作桥旁边安装高度为25米的圆球形高杆灯，作为室外照明及闸门监控的照明。

第五节 非常溢洪道

非常溢洪道堰顶高程108.00米，共11孔，闸门净宽7.80米，孔口高度12.00米，闸室为带胸墙的宽顶堰，闸室总宽度109.80米，闸室底板高程108.00米，胸墙底高程120.00米，闸墩顶高程124.50米。闸室设检修闸门和工作闸门。检修闸门为混凝土叠梁门，启闭设备为简易移动式单向门机；工作闸门为潜孔预应力钢筋混凝土定轮闸门，每扇分上、中、下3节，采用销轴铰接联成整体，启闭设备为两台2×1000千伏台车式启闭机，闸门设计水位126.10米，操作条件为动水启闭。非常溢洪道投入运行后，在1973年汛前库水位118.00米提闸放水时发现启门力偏大，为确保水库安全，1976年对非常溢洪道工作闸门进行了改造，将原闸门的上节门叶 （高5.60米）改为钢闸门。由于非常溢洪道11孔工作闸门的启闭操作设备为2台活动式台车，在非常情况下启门速度太慢，不符合安全运用的要求，1982—1984年将工作闸门启闭机改为一门一机，左边第一孔的启闭机为1982年从朱庄水库调来的旧设备，容量为2×1250千牛，左边第二、三孔的启闭设备为改装的原两台台车式启闭机，容量为2×1000千牛，其余八孔的启闭设备为新购置的固定卷扬式启闭机，容量为2×1000千牛。其土建部分进行了相应改建。2001年7月，水利部水工金属结构安全检测中心对溢洪道工作闸门和启闭机进行检测并提出了安检报告，报告认为非常溢洪道工作闸门和部分启闭机已不能正常运行，同年黄壁庄水库加固工程进行了调概，将非常溢洪道工作闸门和部分启闭机的改建列入调概项目随除险加固工程一并实施完成。

非常溢洪道加固后上游面

非常溢洪道位于主坝端、新增非常溢洪道的左侧，是水库主要的泄洪建筑物之一。闸室基础置于千枚岩、石英片岩与千枚岩互层及大理岩上，由进口引渠段、导水防渗段、闸室段、挑坎段及下游尾渠段五部分组成。非常溢洪道最大泄量12700立方米每秒，与新增非常溢洪道联合运用最大泄量20950立方米每秒。

（1）进口引渠段。桩号为0+000.00～1+640.00，全长1640米。其中桩号0+100.00～1+640.00段为小引渠，长1540米，底宽30米，底高程108.00米；桩号1+150.00～1+640.00开挖呈簸箕段，该段长490米，前端宽500米，高程由122.00米渐变至108.00米；桩号1+640.00～2+056.00长416米为进口段，底部高程108.00米，在此范围内，为防冲要求依不同部位分别做了干砌石护坡、护脚及混凝土护面等工程，至桩号2+056.00处与防渗板连接处底宽为113.80米。

（2）导水渠段。导水渠段前接进口引渠段，后与闸室段连接，桩号2+056.00～2+081.00，长25米。为满足防渗要求，导水渠底面设钢筋混凝土防渗面板，板顶高程108.00米，宽109.8米，防渗板下部桩号2+021.00～2+081.00段设有1.0～2.0米厚的黏土铺盖，铺盖与混凝土连接处设沥青麻袋止水。导水渠左侧边坡亦采用钢筋混凝土防渗板护砌，防渗板护至128.50米高程，与重力式混凝土导水墙相连接。导水渠右侧为混凝土导流墩。混凝土防渗板分缝处及与闸室底板和两侧导水墙连接处均做沥青柱，铁皮止水。左侧导水墙接牛城小坝。

（3）闸室段。闸室段前接导水渠段，下设挑坎段，桩号2+081.00～2+110.00，长29米，为胸墙式宽顶堰，胸墙底高程120.00米，闸室总宽度109.8米。堰顶高程108.00米，堰顶总净宽85.8米，分11孔布置，单孔净宽7.8米，孔口高度12.0米。闸底板分缝设在闸孔中间，分缝处均设沥青柱，铁片止水；闸墩顶高程124.50米，中墩厚2.4米，两侧为混凝土重力式边墩；胸墙顶高程128.50米，底高程120.00米胸墙上游设防浪墙，墙顶高程129.70米；闸墩顶部设有公路桥，桥面高程124.50米。闸室段设工作闸门11扇，采用平面定轮钢闸门，采用固定卷扬式启闭机启闭，工作门槽桩号2+097.50，工作门上游设检修门槽，检修门桩号2+085.90，检修闸门共2扇，11孔共用，为露顶式平面滑动叠梁钢闸门，采用单向门机启闭。

（4）挑坎段。挑坎段前接闸室段，后与尾渠段相连，桩号2+110.00～2+135.50，长25.5米，挑坎采用抛物线曲面，挑坎末端高程98.00米。为保证挑坎稳定，下部设有排水系统和锚筋，并设有孔径170.0～186.1毫米，深6米、8米、10米的锚筋桩103根 （合计904.5米）及孔径40毫米的防护顶柱88根 （合计1539米）。混凝土分块伸缩缝处均设有止水铁片。挑坎两侧设重力式混凝土导水墙，墙外做重力式混凝土反折墙，右侧反折墙长80米，左侧反折墙长27.85米，墙顶高程116.00米。

（5）下游尾渠段。尾渠段前接挑坎段，下与灵正渠相连，桩号2+135.50～2+680.00，长544.5米。为防止回流冲刷，对挑坎两侧开挖的岩面进行了铅丝网喷浆处理，处理面积1862平方米。桩号2+135.50以下在挑坎开挖基础95.00米高程处设有厚0.5米、长1.5米的混凝土盖板。

（6）排水系统及观测设备。分别在桩号2+089.00（横向）及两侧边墩 （纵向）设排水廊道，桩号2+104.00处设直径为125厘米的横向排水管，排水廊道及排水管内设机钻排水孔共计110个；桩号2+113.00处设直径为40厘米的横向排水管，设风钻排水孔43个。闸室下沿分缝设有砾石排水沟与桩号2+104.00及桩号2+113.00横向排水联通，通向墙外排水廊道集水井内排至下游。

非常溢洪道原设沉陷标点22个及深浅层观测管40根，经多年运行，沉陷标点基本完好，但测压管大部分已损坏。2001年非常溢洪道除险加固中，新增水平位移观测标点6个，渗压计15支。

（7）金属结构及机电设备。

1）定轮平面工作闸门及固定卷扬式启闭机。非常溢洪道每孔设1扇7.80米×12.00米的平面定轮工作钢闸门，共11扇。设计水头17.84米，底槛高程108.00米，总水压力约为11270千牛，闸门重16.50吨，动水启闭，上游止水。闸门为潜孔平面定轮闸门，门叶为多主横梁结构，分3节制造，每节设置4个简支轮，简支轮布置在边柱后翼缘上。闸门主轨为起重机钢轨U120。该闸门用于水库泄洪，闸门冬季不开启。为防止冬季水库结冰对闸门造成危害，在工作门前设潜水泵防冰冻装置。

非常溢洪道设有11台固定卷扬式启闭机，其中3台在黄壁庄水库除险加固工程中进行了更新，位于9号、10号、11号孔，容量为2×800千牛，扬程18米，启闭机上装设有数字开度仪和荷载限制装置。对其他8台2×1000千牛启闭机进行了检修维护，恢复了荷载限制装置，增设了数字式开度仪。

2）叠梁检修闸门及单向门式启闭机。叠梁检修钢闸门共2扇，11孔共用，其尺寸为7.80米×10.50米，设计水头为10.00米，底槛高程108.00米，总水压力约3970千牛。每扇分5节叠梁，每节为变截面多主横梁结构，材料为Q235B，每扇重31.44吨。闸门静水启闭，启门时水头差按3.00米设计，采用油尼龙滑块支承，设2个吊点，吊点距4.20米。该闸门由安装在启闭机平台上的2×100千牛单向门式启闭机通过机械自动抓梁操作，门机扬程22.00米，轨距2.50米。

非常溢洪道加固后下游面

3）非常溢洪道电气设备。非常溢洪道与新增非常溢洪道共用1套供电系统及1个配电室。两个10千伏进线电源分别引自黄壁庄变电站的432号与433号出线回路。在配电室设置两台S9400kVA 10/0.4kV的电力变压器与电源进线组成单元接线，并将2×160千瓦柴油发电机组作为应急备用电源，3个电源构成工作—备用—应急备用的供电方式。两台变压器互为备用。在0.4千伏低压母线进线侧，三路电源设置自动切换装置，当工作变压器事故跳闸时，自动投入备用变压器，而当2台变压器事故退出时，备用柴油发电机组自动投入运行。

0.4千伏出线回路采用一对一的供电方式，启闭机室内每台启闭机旁设有现地控制屏，对各自的启闭机进行操作及控制。

非常溢洪道设置照明专用高压开关柜，柜内设有变压器，供室内外照明。照明灯采用380/220伏三相四线制供电系统，并根据设备照明度要求选用灯具及照明方式，以满足运行及操作的要求。

在新老非常溢洪道之间安装高度为30米的飞碟形高杆灯，作为两个建筑物的室外照明及闸门监控的照明。

第六节 新增非常溢洪道

新增非常溢洪道是黄壁庄水库除险加固工程中唯一的新建水工建筑物，坐落于千枚岩、石英片岩夹千枚岩、石英片岩、千枚岩与大理岩互层的岩石地基上，由上游引渠段、闸室段 （包括宽顶溢流堰和挑坎）、护坦段和尾渠段四部分组成。

1.上游引渠段 （桩号0+230.00～2+081.00）

新增非常溢洪道上游进水渠是由老非常溢洪道上游进水渠向右侧拓宽而成。桩号1+124.00以前的老深槽向右侧拓宽至70米，槽底高程108.00米，作为两个非常溢洪道共用进水深槽。桩号1+124.00～1+640.0的大簸箕进口的右侧为新开挖底宽为40米的深槽，槽底高程亦为108.00米，新槽与老槽夹角为10°。大簸箕段顺水流向纵坡为2.75%，上口底高程为120.00米，下口底高程为108.00米。桩号1+640.00～1+931.00为拓宽后的两非常溢洪道共用进水渠弯道段，弯道底宽由247米渐缩至241米，底高程108.00米，老非常溢洪道中心线的转弯半径为410米，中心角37°52′12″。桩号1+931.00～2+056.00为护砌段，包括长50米的干砌石护底和长75米的浆砌石护底。桩号2+056.00～2+081.00为长25米的混凝土防渗板，防渗板厚度1米。上游引渠段轴线总长1851米。两非常溢洪道之间用全长103米的进口导水墩分隔，导水墩共分四块，前面一块为实体潜水墩，顶高程120.0米；后面三块为扶臂式挡墙的封闭式结构，顶高程128.70米。导水墩与新、老非常溢洪道相邻的迎水面平顺连接。

新增非常溢洪道进口右侧用半径20米的1/4圆弧形翼墙和直翼墙以及混凝土护坡与主坝连接。翼墙为半重力式结构，顶高程为128.70米，顶宽1.5米，总长67.4米。

2.闸室段 （桩号2+081.00～2+137.50）

新增非常溢洪道共设5孔，孔口尺寸为12米×12米，堰型为带胸墙的宽顶溢流堰，堰顶高程108.00米，堰底高程98.00～101.00米，胸墙底高程120.00米，底部轮廓采用三次抛物线曲线型式，曲线方程为Y=0.0035x₃-0.0745x₂+0.925x。闸墩顶设检修桥，检修桥桥面高程128.70米，人行便桥桥面高程125.00米，公路桥桥面高程124.50米。闸墩厚度4米，闸墩顶高程127.50米，闸室总宽度76米。堰后设半径28.078米、中心角20°22′43″的圆弧段与1∶2.692陡坡段连接，其后再与半径15.3米、中心角40°22′43″的挑坎段连接，挑坎末端高程98.12米，挑角20°。挑坎下设防冲抗滑墙，墙顶高程94.00米，墙高12米，底宽3米。在每一闸孔内沿堰体中心线设纵向永久缝1道，缝距为16米，闸室段 （包括宽顶溢流堰和挑坎）总长56.5米。

3.护坦段 （桩号2+137.50～2+142.61）

挑坎下游设长5.11米、宽126米的混凝土水平护坦，护坦厚1米，顶高程95.00米，其后以1∶2反坡与尾渠连接。护坦段两侧设防护式结构，包括横挡墙及其上混凝土护坡。

4.尾渠段 （桩号2+142.61～2+650.00）

新增非常溢道尾渠与老非常溢洪道尾渠大体平行布置，两者之间留出开挖后宽度不一的自然分隔带。桩号2+142.61～2+156.61为与护坦连接的1∶2.0反坡连接段，桩号2+156.61～2+249.00与桩号2+389.00～2+650.00均为平直段，其间为半径380米，中心角22°10′28″的弯道段。新开尾渠渠底高程为102.00米，渠底宽度76.50米，轴线总长507.39米，尾渠两侧开挖边坡均为1∶1。尾渠末端与灵正渠基本呈正交后入滹沱河。

5.新非金属结构及机电设备

新增非常溢洪道金属结构设备主要包括溢洪道弧形工作门及液压启闭机、叠梁检修门及单向门机。新增非常溢洪道单孔尺寸为12米×12米，闸墩顶高程127.50米，闸墩厚度为4米，闸室宽度为76米，堰顶高程为108.00米。

一是弧形工作闸门及液压启闭机。新增非常溢洪道共五孔，每孔设12.00米×12.149米 （宽×高，下同）潜孔式弧形钢闸门1扇，用于水库遇校核洪水时开启泄洪。闸门设计水头17.989米，底槛高程107.851米，支铰中心高程117.00米，曲率半径16.00米，总水压力约18127千牛。闸门为双主梁斜支臂弧形钢闸门，门重约126吨，门叶和支臂材料均为16Mn。主梁为箱形截面，支臂为箱形截面桁架结构，各结构计算应力均在规范之内。门叶分四节制造，工地拼装。支铰轴承采用球面自润滑关节轴承，型号为GEW460FE2，顶水封采用2道P形橡塑水封，1道设置在门叶上，1道设置在门楣埋件上。闸门设两个吊点，吊点距10.6米。在闸门两侧设有2个间距不等的油尼龙侧档块，档块下面设20毫米厚橡胶垫，侧档块与侧轨之间间隙为2毫米。为防止冬季水库结冰时对闸门造成危害，在弧形工作门前设有潜水泵防冰冻装置。该工作闸门由2×1600千牛液压启闭机启闭，每扇弧门配置1套。液压启闭机上端悬挂安装在高程123.294米的铰轴上，活塞杆下端与吊耳相连接，连接轴承采用复合材料自润滑轴承。油缸工作额定压力18.2兆帕，系统最大压力20兆帕，工作行程6.90米，启闭速度0.5米每分。动密封件采用进口产品，油缸用无缝钢管制造，启闭机设有开度指示、行程限制等控制设备，当液压系统渗漏闸门下降后可自动启动油泵使闸门复位，并设有自动同步纠偏装置，启闭过程中2吊点不同步误差不大于10毫米。每台启闭机设独立液压泵站，每个泵站设2套电动机油泵组，互为备用。

新增非常溢洪道闸门

二是叠梁检修闸门及单向门机。为了检修弧形工作闸门，在上游侧设12.00米×10.50米叠梁检修钢闸门1扇，5孔共用。设计水头10.00米，底槛高程108.00米，总水压力约6500千牛。分5节叠梁，每节为变截面多主梁结构，材料为Q235B，总重62.95吨。闸门静水启闭，启门时水头差按3.00米设计，采用油尼龙滑块支承，设2个吊点，吊点间距6.20米。闸门顶水封采用双道P形止水，一道为活动止水，布置在门叶上，另一道为固定止水，固定在门楣埋件上。该闸门由安装有启闭平台上的2×100千牛单向门式启闭机通过机械自动抓梁操作，门机扬程22.00米，轴距3.00米。

现有观测设施49个，其中渗压计19支，裂缝计8支，温度计14支，水平位移与竖向位移各6个。

第七节 重力坝

电站重力坝工程于1959年10月4日正式动工，1960年2月28日放水灌溉，4月6日浇筑到高程122.00米后暂时停工，8月10日复工，11月15日前后完成重力坝及灌溉洞消力池工程。共计完成土石方开挖514315立方米，其中石方145000立方米，混凝土38385立方米。坝顶公路桥面、栏杆及灯柱等零星工程于1963年冬至1964年春陆续完成。1968年11月电站厂房及机组安装工程开工，1970年3月发电。1960年以来石津渠引水主要靠灌溉洞放水，但在低水位时，当灌溉洞不能满足灌溉要求时，则加入发电洞放水。

重力坝位于副坝北端、马鞍山斜坡与二级阶地接触部位，是石津渠及城市供水、西柏坡电厂引水的渠首建筑物。电站重力坝枢纽由电站引水渠、重力坝段及灌溉洞消力池3部分组成，起止桩号0+310～1+200.00（顺水流方向），全长890米，下接石津灌渠。

1.电站引水渠

电站引水渠段桩号为0+310.00～1+002.00（顺水流方向），全长682.00米。渠底宽10.00米至重力坝前扩大至31.0米，底高程103.00米。左边坡遇土坡为1∶3.0，石坡为1∶1.0；右边坡遇土坡为1∶3.0，石坡为1∶0.5。桩号0+938.50～1+002.00段采用混凝土衬砌。

2.重力坝段

重力坝段桩号为1+002.00～1+027.00（顺水流方向），坝顶高程128.0米，最大坝高28.0米，大坝起始桩号0+130.50，终止桩号0+267.00，全长136.5米，坝体迎水面铅直，下游面坡度1∶0.45～1∶0.8。重力坝段由8个坝块组成，自左至右坝块编号依次为Ⅰ～Ⅷ，其中Ⅳ坝块、Ⅴ坝块建基高程100.00米；Ⅰ坝块、Ⅱ坝块及Ⅶ坝块、Ⅷ坝块建基高程分别为100.00米、108.00米；Ⅲ坝块、Ⅵ坝块建基高程由100.00米分别过渡到110.00米、108.00米。Ⅰ～Ⅲ坝块组成左连接坝段，Ⅵ～Ⅷ坝块组成右连接坝段，连接坝段上游设有防浪墙，防浪墙顶高程129.30米。重力坝自左至右布置有1个灌溉洞、2个发电洞和供水洞。灌溉引水洞洞径尺寸4.5米×4.5米，进口底高程103.00米，最大泄量110立方米每秒，两孔发电洞洞径尺寸3.5米×3.5米，进口底高程104米，最大泄量120立方米每秒，洞后接发电厂房，安装发电机1台，装机容量16000千瓦。西柏坡电厂供水洞进口底高程104.00米，共2孔，洞径1.4米，最大泄量1.90立方米每秒；石家庄市地表水厂供水洞位于西柏坡电厂供水洞上方，进口底高程105.90，共2孔，洞径为1.5米×1.5米，设计引水量3.2立方米每秒，校核引水流量4.42立方米每秒，引水方式为埋管自流。

重力坝下游面

石津渠电站

3.灌溉洞消力池

灌溉洞消力池段桩号为1+027.00～1+113.65米，全长76.65米。其中抛物线段长27.00米，由高程103.00米下降至92.00米，两侧设有导水翼墙，底宽由4.5米扩散至7.5米。池身由桩号1+054.00～1+090.00，底宽7.5米，左岸边坡为1∶0.5，采用混凝土衬护。右岸为重力式混凝土墙，墙顶高程100.00米，尾渠由桩号1+090.00～1+113.65，底宽由7.5米渐变至8.5米，渠底高程95.5米，下接石津灌渠。

4.电站重力坝金属结构设备

电站重力坝金属结构包括发电洞进口快速闸门及启闭机、检修闸门和拦污栅及启闭设备，灌溉洞取水口工作闸门及启闭机、检修闸门等。

一是发电洞快速闸门。发电洞共2孔，每孔设3.50米×3.50米快速事故钢闸门1扇，共2扇。底槛高程104.00米，设计水头21.84米，总水压力约2623千牛。闸门重约9.91吨，动水闭门，小开度提门充水后启门，下游止水，利用水柱闭门，水柱作用力约394千牛，闭门时利用门后进人孔通气，进人孔尺寸为0.60米×0.80米。闸门为潜孔平面定轮闸门，门叶为多主横梁结构，整节制造，门叶材料为Q235B。启闭机为2台2×400千牛快速固定卷扬式启闭机，扬程9.00米，启升速度1.45米每分，启闭机上装有数字开度控制和指示、荷载控制装置。

二是发电洞进口检修闸门、拦污栅及启闭设备。两孔发电洞进水口均为3.50米×3.50米，共设平面检修钢闸门1扇，底槛高程104.00米，设计水头14.00米，总水压力约1110千牛。闸门重5.06吨，静水启闭，门顶设充水阀，下游止水。闸门为潜孔平面滑动闸门，油尼龙滑块支承，门叶为多主横梁结构，整节制造，门叶材料为Q235B。拦污栅共2扇，为潜孔式，拦污栅尺寸为3.5米×3.5米，设计水头差4.00米，材料为Q235B，尼龙滑块支承。检修闸门和拦污栅共用1个门槽，并由2×100千牛移动式电动葫芦操作，电动葫芦扬程为27米。

三是灌溉洞进口工作闸门、检修闸门及启闭设备。灌溉洞工作闸门尺寸为4.70米×4.70米，共1扇，底槛高程103.00米，设计水头22.84米，总水压力约4709千牛。闸门重14.27吨，动水闭门，小开度提门充水后启门，下游止水利用水柱闭门。闸门型式为潜孔式平面定轮闸门，门叶为多主横梁结构，整节制造，门叶材料为Q235B。该闸门通过拉杆由2×630千牛固定卷扬式启闭机操作，扬程20.00米，启闭机上设有数字开度控制和指示、荷载控制装置。

灌溉洞进口检修闸门尺寸为4.70米×4.70米，共1扇，底槛高程为103米，设计水头为15.00米，总水压力约2800千牛。闸门重5.06吨，静水启闭，门顶设充水阀，下游设止水。闸门为潜孔式平面滑动闸门，由尼龙滑块支承，门叶为多主横梁结构，整节制造，门叶材料为Q235B。该闸门启闭设备与发电洞进口检修闸门启闭设备共用，即共用一台2×100千牛电动葫芦。

四是供水洞进口闸门及启闭设备和计三渠节制闸及启闭设备。供水洞原为重力坝发电洞，1993年将其改造为供水洞口。供水洞分为两层，上部分为2孔地表水供水口，安装有2扇平板钢闸门，其尺寸为1.65米×1.75米，启闭设备为QPQ 25固定卷扬式单吊点型启闭机。供水洞下部为2孔西柏坡电厂供水口，装有2扇平板钢闸门，闸门尺寸为1.5米×1.95米，启闭设备为电动葫芦。

重力坝启闭机室

计三渠节制闸及启闭设备在除险加固工程中进行了更新。节制闸为平面滑动铸铁门，尺寸为4.50米×4.50米，启闭机型号为QL螺杆式启闭机。该启闭机采用双吊点的型式，启门力为2×400千牛，闭门力为2×200千牛，启门速度为0.235米每分。

5.重力坝电气设备

重力坝采用双电源供电方式，两路电源分别来自433线路10千伏网电与110千伏电厂的厂用电网，配置了降压箱式变电站，在低压进线处，两路电源设有自动切换装置。配电系统0.4千伏侧采用单母线接线，经低压配电屏分别向灌溉洞及发电洞负荷供电。

第八节 灵正渠电站

灵正渠电站系利用黄壁庄水库主坝下埋设的灵正渠涵管所通过的水流能量发电，涵管直径1.45米，长度235米。涵管末端与灵正渠渠道相接，供灌溉用水。灌溉引水流量约为7～8立方米每秒，枯水年份为2.5立方米每秒，渠道最大过水能力为10立方米每秒。灵正渠电站是水库工程的备用电源，装机容量为800千瓦，整个电站工程包括进水塔及涵管工程和电站厂房工程两部分。

1.灵正渠进水塔及涵管

灵正渠进水塔位于主坝上游100米的库区内，通过坝内埋涵管引水，进口设1孔，在出口处分岔，分别引水至水库自备电站和灵正渠。进水塔塔顶高程126.00米，其上设启闭机室，启闭机室为轻型结构，平面尺寸5.0米×5.0米。为便于管理在灵正渠渠首设L形工作桥一座，工作桥总长90.0米，垂直坝轴线方向为5孔单桩T形梁结构，每孔长17.0米；拐弯处轴线长5.0米与进水塔相接，进水塔进口设1.5米×1.7米事故检修闸门1扇，底槛高程为100.5米，设计水头25.34米。闸门重15.46吨，动水闭门，小开度提门充水后启门，闸门下游设止水，利用水柱闭门，门后设通气孔，通气孔尺寸0.25米×0.5米。闸门为潜孔平面定轮闸门，门叶为多主横梁结构，整节制造。该闸门由400千牛固定卷扬式启闭机操作，启闭机扬程22.00米，设有数字开度控制和指示、荷载控制装置。

灵正渠电站

灵正渠涵管埋设在主坝北端 （桩号0+989.24），管轴线与原坝轴线成68°58′58″交角，并在主坝坝轴线附近涵管桩号1+002.85与1+029.7处顺时针方向分别旋转3°02′59″角和5°45′21″角。涵管工程于1958年10月动工，1959年3月完成。涵管前端自桩号0+910开始至0+914处设长4.0米，宽3～3.4米的竖井1个。基础高程为99.5米，基础为千枚岩，底板厚1.0米，井壁厚0.5～0.95米，122米高程以上为启闭机平台。竖井上游桩号0+903～0+910为浆砌块石进口渐变段，0+903处宽5.0米，至0+910处洞口渐变为1.5米。两侧由护坡式渐变为重力式挡土墙，墙顶高程105米，顶宽0.5米。竖井以下由桩号0+914～0+919为管身渐变段，壁厚0.4米。渐变段与竖井间以沉降缝相连接，渐变段以下为均匀管身段，长174米，内径1.8米，管壁厚0.25米，外形为高2.3米、宽2.3米的马蹄形断面，顶部宽1.33米。基础为风化千枚岩，上面铺0.15米厚的混凝土垫层，全部管身段未留伸缩缝，施工时每隔2米浇筑14米，凝固后再浇筑2米段。管周每隔15米设置截流环1道，截流环断面为0.25米×0.25米，沿管外壁布置，基础以下未设，涵管混凝土标号为150号。

灵正渠出口为方涵，底宽1.45米，高1.1米，底高程100.50米，启闭机室为轻型结构，平面尺寸为4.0米×4.0米，底高程105.4米。出口设1扇1.5米×1.1米弧形工作闸门，由1台250/125千牛 （启门力/闭门力）螺杆式启闭机操作。该闸门设计水头为25.30米，底槛高程100.50米，支铰中心高程102.30米。

2.灵正渠电站总体布置

电站枢纽由压力引水岔管、厂房、尾水渠及退水闸4部分组成。发电引水岔管在灵正渠涵管的右侧与涵管交于桩号1+112.70。岔管从桩号1-0.5处开始至桩号1+012.763为止，全长13.263米，为钢筋混凝土压力管道，其直径为1.75米。引水岔管后接厂房蝴蝶阀室钢管段。厂房位于桩号1+012.763～1+034.413之间，包括蝴蝶阀室、副厂房、主厂房3部分，全长21.65米。电站装有DJ661LH 120型水轮发电机1台，装机容量为800千瓦，装机高程为97.8米，水轮机层高程为99.3米，厂房楼板高程为102.88米。厂房以下接尾水渠，尾水渠高程由95.29米沿1∶4反坡抬高至100.30米，底宽由2.86米扩散至5.00米，桩号1+034.413～1+053.153段为钢筋混凝土槽形断面，桩号1+053.153以后为扭坡段及梯形断面，梯形断面渠道的护底、护坡均采用混凝土面板进行护砌，尾水渠至桩号1+084.026之后即与灵正渠灌溉洞连接。在尾水渠1+053.153处设有检修叠梁槽，以便于灌溉放水时对尾水管进行检修。另外当在库水位较高的情况下发电时，为弥补机组运用水头偏低的缺陷，可放下叠梁抬高尾水进行发电，以保证机组安全运行。退水闸位于尾水渠右侧，孔口尺寸1.4米×1.4米 （宽×高），底坎高程为96.74米，其作用是在灵正渠非灌溉期间水库进行弃水发电时时，把电站的尾水不经灵正渠而直接泄至滹沱河中。退水闸包括有压涵管、闸室、消力池、退水渠4部分。其中心线与电站尾水渠呈45°角交于桩号1+039.013处。退水闸的设计流量为8立方米每分，相应水位为99.50米。出口闸室设有平面钢闸门1扇，由1台5吨的螺杆式启闭机进行操作，启闭机架平台高程为101.54米。

3.灵正渠电站厂房

灵正渠电站厂房由蝶阀室、爆破膜室、主厂房、副厂房4部分组成。

蝶阀室设在主厂房上游，紧接压力引水管之后。蝶阀室的上游部分主要为蝶阀及其操作机构，蝶阀中心桩号为1+015.498，其高程为97.80米。蝶阀室下游部分左侧为水泵房，其地面高程为97.80米，水泵房内设两台水泵作为检修排水和平时排除厂内渗漏水之用。水泵房以上部分为空压机房，以下部分为集水井，集水井底部高程为93.8米。蝶阀下游与直径1.75米的三岔钢管相接，三岔钢管的支管与主管垂直相交并通至爆破膜室，在分岔管上装有2台Dg600的安全阀，作电站突然关机时防止引水系统压力提高的主要设备。

爆破膜是电站突然关机时防止电站引水系统压力提高的备用措施，在安全阀未装前作为保证电站临时发电时引水系统及机组安全的主要措施。爆破膜每次爆破后须停机关闭引水道进行更换，所以设在蝶阀之后。为了缩短排水管的长度，把主坝坝后排水沟作为排水出路同时也作为安全阀的排水出路。排水管直径根据爆破膜破裂后的最大流量4.0立方米每秒的排水要求确定为1.25米。根据在最大泄水情况下爆破膜室的水位不超过室顶高程的要求，爆破膜室的地面高程确定为99.70米，略高于排水沟底高程。

主厂房位于蝶阀室下游，包括6.50米的机组段及6.50米长的安装间。主厂房分上、下两层，上层为发电机层，下层为水轮机层。发电机采用下埋式布置，主机为1台DJ661LH 120型水轮发电机，发电机地面高程为102.88米。调速器布置在机组左侧，在机组的上游侧布置有电气盘柜。发电机层下侧有通向水轮机层的楼梯间，楼梯间旁并有1.24米×1.24米的吊物孔。为了便于机组的安装及检修，厂内选用了1台10吨的双梁手动吊车，吊车的跨度为10米。水轮机层的地面高程为99.30米。在水轮机层的上游侧布置有厂变压器，为防止变压器发生事故时影响到厂房及其他设备特设有变压器间，并采用了防火门。为防止事故时油漫延到小间外，特将变压器室的地面设为倾斜地面，并布置有事故油管，通向集水井内。水轮机层中部为检修转子用的转子支承台，右侧是由立柱和圈梁组成的机墩。机组段水轮机层以下为钢筋混凝土蜗壳及扩散段，蜗壳段进口断面为2.98米×2.98米。扩散段长4.65米，是由φ1.75米的圆形断面到1.75米×1.75米的方形断面的过渡段，其平面扩散角为7°05′30″。厂房通风采用自然通风方式。发电机的散热为利用空气冷却，冷空气由水轮机层进入发电机内，热空气由专门的风道送出厂外。

副厂房布置在厂房上游，分为值班人员休息室和工具室两部分，其建筑面积分别为11.50平方米和17.50平方米。

4.压力引水道

灵正渠坝下埋管预留为直径为1.45米的发电岔管，而蝶阀进口断面直径为1.75米，为了减少水头损失，引水道直径采用1.75米。引水管与原岔管之间采用渐变段相接，渐变段长1米，其桩号为1+000～1+001。由于原岔管末端中心高程为101.242米，而蝶阀进口断面高程为97.80米，故在渐变段后设竖曲线段将引水管中心高程由101.242米变至97.80米。竖曲线段长8.412米，桩号为1+001～1+009.412。竖曲线段由两个半径为6.0米、圆心角为44°30′25″的圆弧组成。竖曲线段的末端即为平曲线的起点，桩号由1+009.412～1+012.763。平曲线的圆弧半径为6.0米，圆心角为32°。整个压力引水管均设在千枚岩基础上。压力管道1+001.00～1+001.30段内布置有临时拦污栅。混凝土压力管与厂房间设有伸缩、沉陷缝，缝宽1厘米，用柏油板充填，周围用塑料止水封闭防止漏水。

第九节 牛城小坝

牛城小坝位于非常溢洪道北岸，长492米，坝顶宽6.0米，上游坝坡坡比为1∶3，下游坝坡坡比为1∶2.75，坝顶高程128.4米。东段与非常溢洪道上游左边墙相接。桩号0+000～0+050段为壤土填筑，用碾压法施工。0+050～0+140段按红土卵石填土法施工。0+000～0+140段筑有防浪墙。0+140以西分层回填红土卵石虚土，坝顶高程129.0米，回填虚土用土中灌水法压实，并在顶部用水中填土法加高至129.9米，不再作防浪墙。0+492以西坝体结合牛城村扬水站灌溉渠道由牛城村修建渠道建于坝顶，坝身延至地面高程128.5米为止。