曾山垅水库除险加固工程初步设计报告

1、江西省重点小(2)型病险水库规划项目德安县曾山垅水库除险加固工程初步设计报告（修订稿）江西省修江水利电力勘察设计有限责任公司工程设计证号A236002757二一一年十二月批准:杜小炳核定:彭满红校 核： 黄 涛项目负责人: 邓林辉报告编写人员:邓林辉、李智源、刘裕民目 录 TOC o 1-2 h z HYPERLINK l _Toc302392509 1 综合说明 PAGEREF _Toc302392509 h 1 HYPERLINK l _Toc302392510 1.1水库基本情况 PAGEREF _Toc302392510 h 1 HYPERLINK l _Toc302392511 1.

2、2除险加固的必要性 PAGEREF _Toc302392511 h 2 HYPERLINK l _Toc302392512 1.3 除险加固的主要内容 PAGEREF _Toc302392512 h 3 HYPERLINK l _Toc302392513 1.4工程特性表 PAGEREF _Toc302392513 h 4 HYPERLINK l _Toc302392514 2 水文 PAGEREF _Toc302392514 h 5 HYPERLINK l _Toc302392515 2.1基本资料 PAGEREF _Toc302392515 h 5 HYPERLINK l _Toc3023

3、92516 2.2 设计暴雨 PAGEREF _Toc302392516 h 7 HYPERLINK l _Toc302392517 2.3 设计洪水 PAGEREF _Toc302392517 h 9 HYPERLINK l _Toc302392518 3 工程地质 PAGEREF _Toc302392518 h 16 HYPERLINK l _Toc302392519 3.1工程设计施工简介 PAGEREF _Toc302392519 h 16 HYPERLINK l _Toc302392520 3.2工程地质 PAGEREF _Toc302392520 h 16 HYPERLINK l

4、_Toc302392521 3.3 工程地质条件及评价 PAGEREF _Toc302392521 h 18 HYPERLINK l _Toc302392522 3.4 天然建筑材料 PAGEREF _Toc302392522 h 24 HYPERLINK l _Toc302392523 3.5 结论与建议 PAGEREF _Toc302392523 h 24 HYPERLINK l _Toc302392524 4加固设计 PAGEREF _Toc302392524 h 27 HYPERLINK l _Toc302392525 4.1 工程任务和规模 PAGEREF _Toc302392525

5、 h 27 HYPERLINK l _Toc302392526 4.2 主要加固项目 PAGEREF _Toc302392526 h 32 HYPERLINK l _Toc302392527 4.3 设计依据 PAGEREF _Toc302392527 h 34 HYPERLINK l _Toc302392528 4.4工程总体布置 PAGEREF _Toc302392528 h 36 HYPERLINK l _Toc302392529 4.5大坝除险加固设计 PAGEREF _Toc302392529 h 37 HYPERLINK l _Toc302392530 4.6灌溉建筑物除险加固设计

6、 PAGEREF _Toc302392530 h 51 HYPERLINK l _Toc302392531 4.7溢洪道除险加固设计 PAGEREF _Toc302392531 h 51 HYPERLINK l _Toc302392532 4.8工程量汇总 PAGEREF _Toc302392532 h 61 HYPERLINK l _Toc302392533 4.9对外交通 PAGEREF _Toc302392533 h 62 HYPERLINK l _Toc302392534 5 施工组织设计 PAGEREF _Toc302392534 h 62 HYPERLINK l _Toc30239

7、2535 5.1 施工条件 PAGEREF _Toc302392535 h 63 HYPERLINK l _Toc302392536 5.2 施工导流 PAGEREF _Toc302392536 h 64 HYPERLINK l _Toc302392537 5.3 主体工程施工 PAGEREF _Toc302392537 h 64 HYPERLINK l _Toc302392538 5.4土石方平衡 PAGEREF _Toc302392538 h 66 HYPERLINK l _Toc302392539 5.5 施工总体布置 PAGEREF _Toc302392539 h 66 HYPERLI

8、NK l _Toc302392540 5.6 施工总进度 PAGEREF _Toc302392540 h 67 HYPERLINK l _Toc302392541 6 工程管理设计 PAGEREF _Toc302392541 h 69 HYPERLINK l _Toc302392542 6.1 管理现状及存在问题 PAGEREF _Toc302392542 h 69 HYPERLINK l _Toc302392543 6.2 管理机构及设施 PAGEREF _Toc302392543 h 69 HYPERLINK l _Toc302392544 6.3工程管理和保护范围 PAGEREF _To

9、c302392544 h 70 HYPERLINK l _Toc302392545 6.4 建设期的管理体制及实施办法 PAGEREF _Toc302392545 h 70 HYPERLINK l _Toc302392546 7水土保持与环境保护设计 PAGEREF _Toc302392546 h 71 HYPERLINK l _Toc302392547 7.1水土保持设计 PAGEREF _Toc302392547 h 71 HYPERLINK l _Toc302392548 7.2环境保护设计 PAGEREF _Toc302392548 h 73 HYPERLINK l _Toc30239

10、2549 7.3水土保持及环保投资 PAGEREF _Toc302392549 h 77 HYPERLINK l _Toc302392550 8设计概算 PAGEREF _Toc302392550 h 78 HYPERLINK l _Toc302392551 8.1工程概况 PAGEREF _Toc302392551 h 78 HYPERLINK l _Toc302392552 8.2 编制依据 PAGEREF _Toc302392552 h 78 HYPERLINK l _Toc302392553 8.3 工程概算表 PAGEREF _Toc302392553 h 80 HYPERLINK

11、l _Toc302392554 9 附件及附图 PAGEREF _Toc302392554 h 89 HYPERLINK l _Toc302392555 9.1 报告附件 PAGEREF _Toc302392555 h 89 HYPERLINK l _Toc302392556 9.2 报告附图 PAGEREF _Toc302392556 h 89 1 综合说明1.1水库基本情况工程位置及水文气象要素曾山垅水库位于德安县吴山乡吴山村，距德安县城约20km，距吴山乡2km。坝址坐落在博阳河支流田家河上，地理位置为东经11540，北纬2927。水库上游与丁山垅水库紧接，坝址以上区间集雨面积7.65k

12、m2，主河道长3.92km，河道比降5.20%。加固后，水库总库容71.48104m3，最大坝高20.0m。水库地处中亚热带湿润季风气候区，多年平均降雨量1395.6mm，多年平均蒸发量为1585.7mm，年平均气温16.8oC，多年平均无霜期为249d，多年平均湿度为78%，常年多偏北风，年平均风速2.77m/s。水库流域暴雨频繁，暴雨主要发生在46月，暴雨类型主要分为峰面雨和台风雨。洪水季节有明显的规律性，46月份为洪水多发季节，洪水常以陡涨急落除险，洪水单峰型多，复峰型少，一次洪水历时一般为12天。工程建设过程及近期加固情况该水库1965年动工新建，1966年10月完工开始蓄水。由县水务

13、局技术指导，当地吴山村几个小组参加大坝建设。大坝主要是由人工方法施工完成的。坝体为粘土质砂；溢洪道在右岸山体开挖而成。大坝施工整个过程属民办公助的性质，队伍庞大，既没有专业队伍，也缺乏相应的施工设备，全部采用土法上马方式，大坝施工质量不能有效控制。大坝清基不彻底、截水槽较浅，坝体填筑土碾压质量差，坝基及坝身均存在渗漏；因此，该大坝的修筑质量难以保证。加固前工程任务及规模水库设计灌溉面积1000亩，实际灌溉面积700亩，受益群众为吴山村等地村民，保护人口1000余人。是一座以灌溉为主兼有防洪、养殖等综合效益的小（2）型水库工程。枢纽工程主要建筑物有大坝、溢洪道和坝下涵管等。除险加固前，原注册登记

14、水库正常蓄水位17.0m（假设高程），设计洪水位18.0m，校核洪水位为18.7m，相应总库容70万m3。根据水利水电工程等级划分及洪水标准的规定，该水库为等水利工程，是一座以灌溉为主，兼有防洪、养殖效益的综合利用小（二）型水库，主要枢纽建筑物有:大坝、溢洪道、坝下涵管等。加固后，根据水利水电工程等级划分及洪水标准（SL252-2000），水库枢纽工程等别为等，主要为永久性建筑物为5级建筑物，次要建筑物属5级。水库正常高水位为93.32m（黄海高程 下同），相应库容25.41104m3，死水位为84.00m，死库容为0.78104m3。设计洪水标准为20年一遇，设计洪水位为97.26m，相应库

15、容为51.47104m3，校核洪水标准为200年一遇，校核洪水位为97.44m，相应库容为65.94104m3。 加固前建筑物布置及结构型式（1）大坝经复核，大坝为心墙土坝。坝顶高程97.2097.51m，最大坝高20.0m，坝顶宽度2.202.50m，坝顶长80m。上游坝坡坡比为1:2.291:2.65。下游坝坡坡比为1:2.681:2.77。坝顶及坝坡杂草丛生，上、下游坝坡无护坡；坝坡脚无反滤排水设施。（2）溢洪道溢洪道位于大坝右侧。进口控制段为宽顶堰，堰顶高程为93.32m,宽11.0m。陡槽底板及右边墙均无护砌，出口无消能设施。（3）坝下涵管坝下涵管位于大坝左侧，为圆形砼预制管，管径4

16、00mm，管壁厚度0.20m，长约85.0m，进口底板高程84.00m，出口底板高程82.49m，进口斜管控制。1.2除险加固的必要性根据安全评估、地勘报告及本次设计安全复核，曾山垅水库目前存在的主要问题有: 大坝填筑质量差，清基不彻底，是造成大坝坝体及坝基渗漏的主要原因。心墙土渗透系数及压实度均不满足规范要求，坝基、坝体及坝肩均存在渗漏。溢洪道浆砌左边墙施工质量差，砂浆脱落，底板砼破损严重，宽顶堰段及右边墙均无衬砌，且存在坍塌现象，无消能设施。坝下涵管为素砼预制圆管，混凝土施工质量差，砼老化、砾石裸露；管壁漏水产生接触渗漏，在涵管出口上部坝体出现塌陷坑。水库无水、雨情观测设施和大坝安全监测设

17、施，无通讯设施和管理用房，进库和上坝公路路况差。根据江西省小（2）型水库大坝安全评价技术规定（试行）第六条大坝安全分类标准，曾山垅水库大坝属类坝，不能安全运行。曾山垅水库是一座以发灌溉为主，兼有防洪、养殖等综合利用效益的重点小(2)型水库，水库设计灌溉面积1000亩，实际灌溉面积700亩，保护耕地1600亩，保护人口1000人。水库自建成以来为地方国民经济发挥了重要作用。但工程运行过程中一直存在较多安全隐患，使工程不仅不能发挥设计规模效益，而且对其下游人民的生命和财产安全形成很大威胁。因此，对曾山垅水库进行除险加固非常必要。1.3 除险加固的主要内容根据工程存在的问题，安全评估的结论及有关工程

18、设计标准和规范规程，拟定的曾山垅水库枢纽建筑物除险加固的主要任务是:保持工程现有规模，加固大坝、溢洪道，坝下涵管拆除重建，完善工程运行、管理及防汛设施，提高水库蓄水和防洪能力，确保水库大坝安全，充分发挥本工程的经济和社会效益。除险加固主要建设内容为:（1）大坝：采用粘土斜墙对大坝进行防渗处理，加高坝顶，对上下游坝坡进行整坡，坡比调整为，上游1:2.50，下游1:2.50。上游采用预制砼护坡，下游草皮护坡。并对坝脚增设贴坡反滤及排水沟，对坝顶铺设5.0m宽砼路面。（2）溢洪道：保持原底板高程93.32m不变，对溢洪道进行完建，新建进口及宽顶堰，衬砌陡槽段，新建消力设施。（3）对坝下涵管进行内衬加

19、固，进口采用斜管控制。（4）管理设施：增设水位观测尺及新建值班房。1.4工程特性表序号名称单位加固前加固后备注一水文1集雨面积km27.77.652多年平均年降雨量mm/1395.63设计洪水标准及流量P(%)55m3/s84.595.474校核洪水标准及流量P(%)0.50.5m3/s123.66156.2二水库5校核洪水位m97.44原为假设高程6设计洪水位m96.267正常蓄水位m93.3293.32同起调水位8死水位m84.0084.009总库容(校核洪水位以下库容)万m370.065.9410正常库容万m334.5225.4111死库容(死水位以下)万m31.00.78三工程效益12

20、保护人口人1000100013保护耕地亩1600160014灌溉面积亩10001000四主要建筑物及设备15大坝坝型m心墙坝粘土斜墙坝顶高程m97.2097.5198.40最大坝高m20.020.0坝顶长度m80.080.0坝顶宽度m2.202.504.016泄水建筑物型式开敞式开敞式宽顶堰溢流段长度m/6.0设计泄洪流量m3/s/75.99校核泄洪流量m3/s/125.67消能形式/挑流17输水建筑物预制砼圆管 内衬PE管长度m8585断面尺寸m400300控制形式进口斜管进口斜管进口高程m84.084.0出口高程m82.4982.492 水文2.1基本资料流域自然条件曾山垅水库位于德安县吴

21、山乡吴山村，坝址坐落在博阳河支流田家河上，地理位置为东经东经11540，北纬2927，坝址以上有丁山垅水库，其控制流域面积0.45km2，本水库控制流域面积为7.65 km2，主河道长3.92km，河道的平均比降0.052，整个流域内山清水秀，植被良好。水文资料及测站情况曾山垅水库坝址处无雨量站，流域上下游无水文测站，没有实测的流量资料，所以本次设计洪水采用江西省暴雨洪水查算手册推算，流域面积小于30km2，其设计暴雨采用推理公式法进行计算。水库、流域特征参数（1）水库流域特征参数复核本次初步设计根据万分之一航测图对流域面积、主河道长度、河道比降进行了复核。复核前后的水库流域特征参数结果如表所

22、示。表 水库流域特征参数复核表水库流域特征参数原设计复核后控制流域面积F(km2)7.77.65主河道长度L(km)/3.92主河道比降J/0.052（2）水库水位面积、库容关系复核此次初步设计对实测了高程86.84m、87.84（本次测量水位）的库区面积推算库容曲线并采用1：10000地形进行复核，现将本次推算水位面积库容曲线列表如下，详见表，和图2-1所示。表 水库水位H库容V、面积S关系表水位Z（m）面积A（千m2）库容V（万m3）8300842.50.13 855.40.52 868.81.23 8713.22.33 8818.53.92 8925.26.10 9033.19.02 9

23、141.712.76 9251.817.43 9363.423.19 9475.630.14 9591.138.48 96107.748.42 97125.360.07 98144.673.56 99165.889.08 100191.6106.95 图2-12.2 设计暴雨设计暴雨计算方法该水库位于博阳河支流田家河上，流域内无水文测站，也无实测的径流资料，无法根据实测流量资料推求设计洪水。因此本次设计采用江西省暴雨洪水查算手册（简称手册）通过暴雨推求库区设计洪水，根据手册，“集雨面积小于30 km2的流域，一般采用推理公式法计算设计洪水”。该水库流域面积为7.65km2，因此采用推理公式法。

24、 设计暴雨计算设计暴雨计算参数主要由均值、变差系数CV、偏差系数CS=3.5CV三个参数组成，设计暴雨要素可通过手册等值线图及附图附表查得，计算成果见暴雨要素查算表。表 水库暴雨要素查算表暴雨要素统计参数频率(%)查算0.5524小时暴雨均值H点24查附图2-41101106小时暴雨均值H点6查附图2-680801小时暴雨均值H点1查附图2-84545Cv24查附图2-50.50.5Cv6查附图2-70.460.46Cv1查附图2-90.450.45KP24查附表5-21.993.06KP6查附表5-21.92.84KP1查附表5-21.882.7924小时点暴雨量H点24p= H点24Kp2

25、4218.9 336.6 6小时点暴雨量H点6p= H点6Kp6152.0 227.2 1小时点暴雨量H点1p= H点1Kp184.6 125.6 3小时点暴雨量H点3p=H1p.121.2 180.6 24查附图5-10.9999 0.9999 6查附图5-10.9998 0.9998 1查附图5-10.9997 0.9997 3查附图5-10.9998 0.9998 24小时面暴雨量H面24 H点24p24218.9 336.6 6小时面暴雨量H面6 H点6p6152.0 227.2 1小时面暴雨量H面1 H点1p184.6 125.5 3小时面暴雨量H面3 H点3p3121.1 180.

26、6 暴雨要素统计参数频率(%)查算50.524小时暴雨均值H点24查附图2-41101106小时暴雨均值H点6查附图2-680801小时暴雨均值H点1查附图2-84545Cv24查附图2-50.50.5Cv6查附图2-70.460.46Cv1查附图2-90.450.45KP24查附表5-21.993.06KP6查附表5-21.92.84KP1查附表5-21.882.7924小时点暴雨量H点24p= H点24Kp24218.9336.66小时点暴雨量H点6p= H点6Kp6142.5227.21小时点暴雨量H点1p= H点1Kp184.6125.553小时点暴雨量H点3p=H1p.121.2 1

27、80.6 24查附图5-10.99940.99976查附图5-10.99920.99921查附图5-10.99870.99873查附图5-10.9990.99924小时面暴雨量H面24 H点24p24218.77 336.50 6小时面暴雨量H面6 H点6p6142.39 227.02 1小时面暴雨量H面1 H点1p184.49 125.39 3小时面暴雨量H面3 H点3p3121.05180.43 设计暴雨按手册中的暴雨进程分配雨型表进行分配，时段取1小时，各时段的分配系数见手册附表46，得24小时暴雨时程分配，见表。表 水库24h暴雨时段分配表频率时段（5%）（0.33%）13.3 5.5

28、 23.3 5.5 33.3 5.5 43.3 5.5 53.3 5.5 63.3 5.5 70.0 0.0 80.0 0.0 90.0 0.0 106.7 10.9 116.7 10.9 126.7 10.9 136.2 9.3 1412.3 18.6 1512.3 18.6 1621.9 33.0 1784.6 125.5 1814.6 22.0 196.0 9.8 206.0 9.8 215.4 8.8 223.3 5.5 233.3 5.5 242.7 4.4 合计218.8 336.6 2.3 设计洪水 产流计算方法德安地处南方湿润气候区，降雨径流的主要方式为蓄满产流，一次降雨的径流

29、总量(R总)取决于降雨量(H)和雨前土壤含水量(Pa)二个因素，降雨径流相关采用R总=f(H +Pa)形式。查手册附图3-1产流分区图知，曾山垅水库位于产流第区。该区的设计前期雨量Pa=70mm，Im=100mm。根据不同频率的24小时暴雨时程分配，查手册附表3-2（V），可得到相应各时段的累积径流总量，再根据24小时平均雨强查手册附表3-3可得稳渗强度fc，将各时段径流深R总减去地下径流深R下（R下=fct），即得设计净雨过程，计算见表，表2.3.2。其中:fc(5%)=1.93mm/h，fc(0.33%)=2.36mm/h。表 5%频率净雨过程计算表 时段 项目12345678910111

30、2131415161718192021222324合计H4.0 4.0 4.0 4.0 4.0 4.0 0.0 0.0 0.0 8.0 8.0 8.0 6.9 13.8 13.8 24.0 84.5 16.0 7.2 7.2 6.4 4.0 4.0 3.2 238.7 H4.0 8.0 12.0 16.0 20.0 24.0 24.0 24.0 24.0 32.0 40.0 48.0 54.9 68.7 82.5 106.5 191.0 207.0 214.2 221.4 227.8 231.8 235.8 238.7 H+Pa74.0 78.0 82.0 86.0 90.0 94.0 94.

31、0 94.0 94.0 102.0 110.0 118.0 124.9 138.7 152.5 176.5 261.0 277.0 284.2 291.4 297.8 301.8 305.8 308.7 R总1.7 3.7 5.6 7.6 9.8 11.9 11.9 11.9 11.9 16.3 20.9 26.7 30.7 39.3 52.5 76.5 161.0 177.0 184.2 191.4 197.8 201.8 205.8 208.7 R总1.7 2.0 1.9 2.0 2.2 2.1 0.0 0.0 0.0 4.4 4.6 5.8 4.0 8.6 13.2 24.0 84.5

32、16.0 7.2 7.2 6.4 4.0 4.0 2.9 208.7 R下（fct）2.11 2.11 2.11 2.11 2.11 2.11 2.11 2.11 2.11 2.11 2.11 2.11 2.11 2.11 2.11 2.11 2.11 2.11 2.11 2.11 2.11 2.11 2.11 2.11 50.6 h240.0 0.0 0.0 0.0 0.1 0.0 0.0 0.0 0.0 2.3 2.5 3.7 1.9 6.5 11.07 22.0 82.4 13.9 5.1 5.1 4.3 1.9 1.9 0.8 165.4 表2.3.2 0.5%频率净雨过程计算表时段项

33、目123456789101112131415161718192021222324合计H6.1 6.1 6.1 6.1 6.1 6.1 0.0 0.0 0.0 12.2 12.2 12.2 11.1 22.3 22.3 38.1 125.4 25.4 11.0 11.0 9.8 6.1 6.1 4.9 367.1 H6.1 12.2 18.3 24.4 30.5 36.6 36.6 36.6 36.6 48.8 61.0 73.2 84.3 106.6 128.9 167.0 292.4 317.8 328.8 339.8 349.6 355.7 361.8 367.1 H+Pa76.1 82.

34、2 88.3 94.4 100.5 106.6 106.6 106.6 106.6 118.8 131.0 143.2 154.3 176.6 198.9 237.0 362.4 387.8 398.8 409.8 419.6 425.7 431.8 437.1 R总2.5 5.3 8.2 11.2 14.3 17.3 17.3 17.3 17.3 24.6 33.2 43.3 54.3 76.6 98.9 137.0 262.4 287.8 298.8 309.8 319.6 325.7 331.8 337.1 R总2.5 2.8 2.9 3.0 3.1 3.0 0.0 0.0 0.0 7.

35、3 8.6 10.1 11.0 22.3 22.3 38.1 125.4 25.4 11.0 11.0 9.8 6.1 6.1 5.2 337.1 R下（fct）2.37 2.37 2.37 2.37 2.37 2.37 2.37 2.37 2.37 2.37 2.37 2.37 2.37 2.37 2.37 2.37 2.37 2.37 2.37 2.37 2.37 2.37 2.37 2.37 56.9 h240.1 0.4 0.5 0.6 0.7 0.6 0.0 0.0 0.0 4.9 6.2 7.7 8.7 19.9 19.9 36.0 123.0 23.0 8.6 8.6 7.4 3

36、.7 3.7 2.9 287.4 汇流计算方法根据手册，Qtt的计算采用下式:Qt=0.278Fht/t其中:F为流域面积，F=7.65km2；ht为t时段的累积净雨；t为净雨时间。根据上式可求得不同频率的Qtt关系曲线。查手册附图4-2推理公式分区可知，茅山水库地点在区。根据=L/J1/3=10.45，按第区经验公式计算:60时，m=0.186* 0.265 =0.346根据公式=0.278/ m Q1/4得Q=0.278/ m4=8.38/4点绘Qtt及Q关系曲线得不同频率地面洪峰流量如下:P=5% Qm地面=88.75m3/s 汇流时间为2.04小时P=0.5% Qm地面=147.5m3

37、/s 汇流时间为2.1小时图2.3.1 Qtt、Q相关图 设计洪水过程线采用概化五点折腰多边形过程推求地面洪水过程线，然后对地下径流进行回加计算。地面汇流时间及洪水总量计算采用以下公式T=9.67W/ Qm地面W=0.1h24F式中:h24为24小时地面净雨量（mm）；F为本流域流域面积（7.65km2）;Qm地面为本流域地面设计洪峰流量(m3/s)。根据地面汇流时间T和概化五点折腰多边形计算系数可得不同频率的洪水过程。然后利用产流计算中的地下径流深R下，用式Qm地下=R下F/3.6T算得Qm地下，根据Qm地下=（t/T）Qm地下可得不同频率地下流量过程，地面流量过程和地下流量过程按时序叠加即

38、得不同频率的设计洪水过程，成果见表 、2.3.4。表 5 %频率洪水过程线计算表序号时间（h）Q地面(m3/s)Q地下（m3/s）Qt(m3/s)tt10000.0 0.0 21.4 1.4 8.8750.8 9.7 33.408 2.045 88.752.0 90.7 46.8 3.4 17.753.9 21.7 513.6 6.8 07.9 7.9 614.6 1.0 7.3 7.3 715.6 1.0 6.7 6.7 816.6 1.0 6.2 6.2 917.6 1.0 5.6 5.6 1018.6 1.0 5.0 5.0 1119.6 1.0 4.4 4.4 1220.6 1.0 3

39、.8 3.8 1321.6 1.0 3.3 3.3 表2.3.4 0.5%频率洪水过程线计算表序号时间（h）Q地面(m3/s)Q地下（m3/s）Qt(m3/s)tt10000.0 0.0 21.4 1.4 14.750.9 15.6 33.487 2.1 147.52.2 149.7 47.3 3.8 29.54.5 34.0 513.9 6.7 08.7 8.7 614.9 1.0 8.0 8.0 715.9 1.0 7.4 7.4 816.9 1.0 6.8 6.8 917.9 1.0 6.2 6.2 1018.9 1.0 5.6 5.6 1119.9 1.0 4.9 4.9 1220.9

40、 1.0 4.3 4.3 1321.9 1.0 3.7 3.7 表 洪峰流量成果表频 率5.0%0.5%区间洪峰流量（m3/s）90.7149.7丁山垅水库下泄流量（m3/s）4.777.23总洪峰流量（m3/s）95.47156.20计算成果的分析为进一步从地区上检验成果的合理性，将上述计算结果与本地区的红桥水库设计洪水成果进行比较，结果详见表。表 设计洪水成果比较表水库名称集雨面积（km2）主河道长（km）主河道比 降洪峰流量（m3/s）洪峰模数（Q/F2/3）P=0.5%P=5%P=0.5%P=5%曾山垅水库7.653.920.052149.790.738.3923.26红桥水库11.7

41、55.40.0293.818.10 主河道比降是影响洪峰模数的主要因素，其次是流域形状。从表中可以看出，曾山垅水库主河道比降和流域形状均和邻近的红桥水库相近，求得的洪峰模数也接近，因此认为曾山垅水库的洪水计算成果是合理的。施工设计洪水本工程部分水下工程有施工导流要求，因此需推算相应施工期洪水。根据施工组织设计，主要水下施工项目为上游坝趾砼砌筑、坝下涵管施工，其施工期安排在10月至次年2月，故对该时段的洪水进行分析和推求。根据施工设计要求，部分水下工程有施工导流要求，需提供枯水施工期按五年一遇排频调洪演算后洪水位，本水库施工洪水位采用水文比拟法计算。曾山垅水库附近流域设有梓坊水文站，梓坊站控制流

42、域面积626km2， 考虑施工为枯水期，水文站上游的水库基本不进行控制水位运行，水文站测定径流量处受水库调节影响小，且梓坊水文站系列较长，精度较高，降雨成因和库区接近。因此本次施工洪水以梓坊水文站为参证站，以枯水施工期（第一年10次年2月）按不跨期原则独立选取样本进行计算，采用P-线型配线选定统计参数，结果为表。然后按流域面积比的2/3次方关系将梓坊水文站的设计值换算至该水库坝址处，即得本工程施工期设计洪水，成果见表2.3.8所示。表 梓坊水文站枯水期P=20%洪水成果表月份10111212210流量(m2/s)6.237.086.099.0648.7169.67 表 曾山垅水库施工期P=20

43、%洪水成果表月份10111212210流量(m2/s)0.330.380.320.482.593.713 工程地质3.1工程设计施工简介曾山垅水库位于德安县吴山乡吴山村，坝址坐落在博阳河支流田家河上，大坝地理位置为东经东经11540，北纬2927。该水库由原德安县水点局测量设计，由吴山乡吴山村主持修建，设计大坝为心墙土坝。1965年动工新建，1966年10月完工开始蓄水。水库建成后，由于坝脚渗水严重，一直以来都是控制蓄水。除险加固前，原注册登记水库正常蓄水位17.0m（假设高程），设计洪水位18.0m，校核洪水位为18.7m，相应总库容70万m3。根据水利水电工程等级划分及洪水标准的规定，该水

44、库为等水利工程，是一座以灌溉为主，兼有防洪、养殖效益的综合利用小（二）型水库，主要枢纽建筑物有:大坝、溢洪道、坝下涵管等。经复核，大坝为心墙土坝。坝顶高程97.2097.51m，最大坝高20.0m，坝顶宽度2.202.50m，坝顶长80m。上游坝坡坡比为1:2.291:2.65。下游坝坡坡比为1:2.681:2.77。坝顶及坝坡杂草丛生，上、下游坝坡无护坡；坝坡脚无反滤排水设施。溢洪道位于大坝右侧。进口控制段为宽顶堰，堰顶高程为93.32m,宽11.0m。陡槽底板及右边墙均无护砌，出口无消能设施。坝下涵管位于大坝左侧，为圆形砼预制管，管径400mm，管壁厚度0.20m，长约85.0m，进口底板

45、高程84.00m，出口底板高程82.49m，进口斜管控制。水库运行了四十多年，大坝漏水等险情逐年恶化，已危及到大坝的安全。近年来，由于水库不能正常运行，难以发挥防洪、灌溉等效益，且汛期的水库时刻威胁着下游沿河两岸人民群众生命财产的安全。3.2工程地质3.2.1 坝址区域地质情况地形地貌曾山垅水库处于丘陵低山地貌单元,地势由西南向东北逐渐降低，表层为第四系冲洪积及残坡积地层覆盖，植被丰富。库岸两侧均为岩质边坡，边坡陡峭，接近铅垂，坡角一般在8085度。地层岩性勘察区内出露的地层根据地质年代自上而下可分为以下几层：第四系全新统冲洪积层（Q4al+pl），分布在库区及坝址区河床部位，主要为砂质粘土，

46、一般厚度2.03.0m不等。第四系上更新统残坡层（Q4el+dl），分布在坝肩及库区附近，主要为粘土质砂及砂质粘土，一般厚度0.51.0m。奥陶系下统苍山群（01）石灰岩，分布于工程区内，石灰岩构成为库盆和坝基的基岩。地质构造本区位于扬子准地台江南台隆九岭高台山台拱，九岭穹断束的东北角，属都昌穹断束、九岭穹断束和鄱阳凹陷的交汇区。受修水靖安和赣江深断裂影响，区内地质构造运动相对较活跃。本区地震动峰值加速度为0.05g，相当于地震烈度等于度区，设计时可不进行抗震复核。水文地质本工程地表径流量受大气降水控制,坝址区的地下水按其赋存类型可分为：基岩裂隙水、第四系松散堆积层孔隙水两类。裂隙水主要赋存于

47、断层破碎带及节理裂隙中，来源主要为雨水渗透和河水渗入，其次为上部覆盖层孔隙水补给，在地表以蒸发、流入河流或以井、泉的形式排泄。第四系孔隙水主要赋存于第四系松散堆积层孔隙中，受大气降水补给，顺坡向移动，并于堆积物前缘排泄。本次勘察取库水地表水样组和地下水样1组进行水质简分析，分析成果如下表3-1： 水质简分析成果表 表3-1项目单位分析结果地表水地下水K+mg/L0.520.87Na+mg/L0.854.98Ca2+mg/L5.916.18Mg2+mg/L3.261.79C1-mg/L7.6810.24SO42-mg/L36.2223.05HCO3-mmol/L0.4830.885总碱度mg/L

48、(以CaCO3计)2444侵蚀性CO2mg/L00游离CO2mg/L4.134.13矿化度mg/L9094PH值7.247.18总硬度mg/L(以CaCO3计)2823暂时硬度mg/L(以CaCO3计)2423永久硬度mg/L(以CaCO3计)40负硬度mg/L(以CaCO3计)021分析结果表明：地表水HCO3-为0.483 mmol/L， pH值为7.24，侵蚀性CO2为0mg/L；地下水HCO3-为0.885 mmol/L， pH值为7.18，侵蚀性CO2为0 mg/L，据有关规程、规范判定水库地表水、地下水对混凝土具分解类溶蚀型弱腐蚀；两者对钢结构构件均具有弱腐蚀。近坝库岸稳定分析曾山

49、垅水库地貌属丘陵低山地貌，坝肩两侧第四系覆盖层厚度较薄，植被丰富。库岸为岩质边坡，两岸坡度较陡，坡角一般在8085度。在库水变化的影响下，库区岩溶发育，随处可见岩石溶蚀现象，但未见滑坡、泥石流等不良地质现象，库岸边坡基本稳定。3.2.2 简述水库地质工作成果本次勘察成果中所用地形图为现场实测，采用黄海高程，独立坐标系。本次勘察完成的主要工作项目及工作量见表3.2。 完成的主要工作量表 表3-2序号工作内容单位数量备 注1实测地质探槽个52实测地质剖面条23探槽M3个9.7/54注水试验坑（次）55取土样组66取水样组2击实样2组， 地表、地下水样各组7土工室内试验组68水质简分析组23.3 工

50、程地质条件及评价 主要建筑物的工程质量评价坝体工程质量评价a、心墙土质量及评价心墙土为含砂粘土，现场探槽注水试验渗透系数大值K=8.04E-5cm/s，小值K=6.9E-5cm/s；室内渗透试验大值K=5.80E-5cm/s，小值K=3.61E4-5cm/s；心墙土渗透系数建议值：K=1.16E-4cm/s，具中等透水，心墙土的防渗性能差，不满足规范要求。含水量w=29.65%，湿密度0= 1.92g/cm3，干密度d=1.48g/cm3，饱和重度st=19.30KN/m3，孔隙比e0.84，比重G=2.72;压缩系数a1-2=0.23Mpa-1，压缩模量Es=8.20Mpa;凝聚力建议值c=

51、25kpa，摩擦角建议值=17；坝体填土颗粒分析成果 表3.1砾砂粉粒粘粒限制粒径60有效粒径d10不均匀系数Cu土的分类粗中细粗中细6020 205 5 220.50.50.250.250.0750.0750.0050.0051.805.606.506.509.3012.8525.4032.050.0990.0008123.75心墙土8.008.4010.2010.4515.1014.4514.7518.650.400.0025160坝壳土心墙土的最优含水量20.10%,最大干密度为1.64g/cm3，压实度为0.90，不满足规范要求。心墙土允许渗透坡降采用水利水电工程地质勘察规范（GB50

52、28799）附录M中的判别方法，根据颗粒分析统计，土的细颗粒含量Pc=40.30%，根据土的渗透变形判别，Cu5， PC=40.30%35%，可知坝体心墙土的渗透变形破坏为流土型，建议允许渗透坡降为0.41。b、坝壳土质量及评价坝壳土为粘土质砂,现场注水试验渗透系数大值K=6.37E-4cm/s，小值K=4.58E-4cm/s，平均值K=5.48E-4cm/s；室内渗透试验大值K=5.15E-4cm/s，小值K=4.28E-5cm/s，平均值K=2.79E-4cm/s；坝壳土渗透系数建议值：K=5.76E-4cm/s，具中等透水。含水量w=22.20%，湿密度0= 1.88g/cm3，干密度d

53、=1.53g/cm3，饱和重度st=19.60KN/m3，孔隙比e0.75，比重G=2.69;压缩系数a1-2=0.24Mpa-1，压缩模量Es=7.48Mpa，凝聚力建议值为c=14kpa，摩擦角建议值为=25；坝壳土的最优含水量18.60%,最大干密度为1.73g/cm3，压实度为0.88，不满足规范要求。坝壳土允许渗透坡降采用水利水电工程地质勘察规范（GB5028799）附录M中的判别方法，土的细颗粒含量25%PC=31.50%35%，根据填筑土颗粒分析统计可知坝壳土的渗透变形破坏为过渡型,建议允许渗透坡降为I允=0.36。心墙土为含砂粘土，坝壳土均为粘土质砂，土质不均匀，碾压不实。心墙

54、土渗透系数为1.16E-4cm/s，坝壳土渗透系数为5.76E-4cm/s，均具中等透水，心墙土压实度为0.90，坝壳土压实度为0.88，心墙土及坝壳土压实度不满足规范要求。各土层物理性质参数建议值见表3-4。建议对大坝上游坝体培厚加固，增设斜墙，坝基及坝肩结合槽部位应进入石灰岩不小于0.5m，并对内、外坝坡进行整治，上游面增设砼护坡，下游坡采用透水性较好的砾石土和风化岩碎屑填筑，草皮护坡,并对坝脚重建贴坡反滤，按规范设置渗流安全监测设施。溢洪道工程质量评价溢洪道在大坝左侧山体垭口开挖而成，未进行任何衬砌，出口无消能设置，底板已形成冲坑。因边坡不稳，1998年泄洪时出现边坡坍塌，出口形成冲坑，

55、危及大坝安全，至今未进行任何衬砌。坝下涵管工程质量评价坝下涵管为素砼预制管，由进口斜管控制，无压流，接头采用砂浆勾缝处理，无截水环，砼老化，接头开裂，管壁渗漏严重，涵管出口见大量漏水。 主要建筑物的地质条件及评价坝址工程地质条件及评价a.坝基工程地质条件及评价坝基为第四系全新统冲洪积层（Q4al+pl），主要为粘土质砂，棕褐色及棕黄色，湿，可塑，一般厚度2.03.0m。覆盖层下覆基岩为石灰岩。坝基的颗粒组成如表3.4。 坝基土颗粒分析成果 表3.4颗粒组成（粒径mm）砾砂粉粒粘粒限制粒径d60有效粒径d10不均匀系数Cu粗中细粗中细60202055220.50.50.250.250.0750.

56、0750.0050.0057.6511.1510.259.959.8014.2015.1521.850.450.002225坝基土为粘土质砂，野外渗透系数K=1.96E-4cm/s，室内渗透系数最大值K=2.75E-4cm/s，最小值K=3.62E-5cm/s，平均值K=1.56E-4cm/s；渗透系数建议值为K=2.36E-4cm/s，具中等透水，渗透性不满足规范要求。天然含水量w= 24.0%，湿容重0= 1.88g/cm3，比重Gs=2.67，干容重d= 1.52g/cm3，孔隙比e=0.73，饱和重度st=19.50KN/m3，压缩系数a1-2=0.20，压缩模量ES=9.02Mpa，

57、粘聚力c=17kpa，摩擦角=28；坝基土允许渗透坡降，采用水利水电工程地质勘察规范（GB5028799）附录M中的判别方法，根据颗粒分析统计，土的细颗粒含量Pc=31.7%，土的细颗粒含量25%PC=31.70%35%，根据填筑土颗粒分析统计可知坝壳土的渗透变形破坏为过渡型,建议允许渗透坡降为I允=0.38。坝基下伏基岩为石灰岩，上部岩石较破碎，岩石透水率大于10Lu，坝基存在渗漏现象。岩石受风化及构造影响，各风化带的物理与力学性能相差较大，为了正确评价岩石的工程地质特性，现就坝址岩性结合类似工程经验，提出坝基岩石（体）物理力学指标建议值如下表: 坝基岩石（体）物理力学指标建议值表 表3.5

58、力学指标风化程度容重(KN/CM3)湿抗压强度（Mpa）变形模量（Gpa）承载力标准值（Kpa）砼与基岩抗剪（断）强 度泊松比fFC（Mpa）石灰岩26.0025.07.5020000.550.600.300.30坝基上部为粘土质砂，渗透系数为2.36E-4cm/s，中等透水；下部为石灰岩，中等透水；坝基存在渗漏，建议采用粘土斜墙进行防渗处理时，坝基截水槽深度应进入石灰岩不少于0.5m。b.坝肩工程地质条件及评价库岸两侧均为岩质边坡，两岸坡度较陡，坡角一般在8085度。两岸高程在120米左右。出露基岩为石灰岩，岩石风化破碎，具中等透水；坝肩存在接触渗漏隐患，建议对两坝肩开挖结合槽并深入石灰岩不

59、小于0.5m进行防渗处理。溢洪道工程地质条件及评价溢洪道在大坝右侧山体中开挖而成，开敞式进口，左侧边墙为浆砌块石护砌，砼老化砂浆脱落，边墙多处开裂，右侧为岩质边坡；砼底板开裂、破损严重，出口无消能设施，下游已形成冲坑。底板基础为石灰岩，承载力满足要求。石灰岩的物理力学指标建议值可采用表3.5中的参数。石灰岩的允许抗冲流速建议值见表3.6。 岩体的允许抗冲流速建议值 表3.6岩 性不同水深的流速（米/秒）水深0.4m水深1.0m水深2.0m水深3.0m石灰岩2.002.503.505.00建议对溢洪道左侧边墙加固完善，底板拆除重建，完建消能设施。坝下涵管工程地质条件及评价坝下涵管为素砼预制管，砼

60、老化，接头开裂，管壁渗漏，出口漏水严重。涵管基础为石灰岩，承载力满足要求。建议建议对坝下涵管进行拆除重建，临时开挖边坡建议值为1:1.5。3.4 天然建筑材料本阶段对工程区土料、砂砾料、块石料进行了详细调查。土料主要分布于进库公路左侧山包，运距 2.5km，储量丰富，平均厚度达4.0m，储量达5万m3，以褐色至黄褐色含砂粘土为主，土质均一，现有机耕小道可以通行；料场击实试验其最优含水量19.7 %，最大干容重1.68g/cm3，渗透系数K=3.2810-7cm/s，现有土料满足设计要求。工程区内无完整砂砾石及块石料场，建议砂到永修县虬津镇采砂砂场购买，储量及质量均满足要求，运距30km，有公路