焦子坑水库加固初设

江西省小（2）型病险水库规划项目

寻乌县焦子坑水库除险加固工程

初步设计报告

寻乌县水利水电勘察设计院

二0一二年六月

江西省重点小（2）型病险水库规划项目

寻乌县焦子坑水库除险加固工程

初步设计报告

批准：曾宪权

核定：严庐山

审查：杜克臣

项目负责人:卢有根张金凤

报告编制人员：黄远忠张金凤高春英李小英

寻乌县水利水电勘察设计院

设计证号：146529~sb

二0一二年六月

目录

1综合说明...................................................1

1.1水库基本概况..........................................1

1.2除险加固的必要性......................................3

1.3水库除险加固工程主要建设内容..........................5

1.4施工组织设计..........................................8

1.5环境保护与水土保持....................................9

1.6工程管理..............................................10

1.7概算................................................11

1.8工程特性表............................................12

2水文气象..................................................14

2.1流域概况.............................................14

2.2气象................................................14

2.3流域特征参数复核.....................................14

2.4水文测站及资料情况...................................15

2.5设计洪水.............................................15

2.6坝址施工设计洪水.....................................19

2.7水文测报站网规划.....................................20

3工程地质与工程质量........................................21

3.1绪言................................................21

3.2区域地质概况及库区主要工程地质问题....................22

3.3坝区工程地质条件及坝体质量评价.....................24

3.5坝下涵管工程地质条件与评价..........................30

3.6其它................................................30

4加固设计..................................................33

4.1工程任务和规模.......................................33

4.2工程主要加固项目......................................34

4.3设计依据..............................................35

4.4工程总体布置..........................................38

4.5工程加固处理设计.....................................39

4.6对外交通.............................................73

5施工组织设计..............................................74

5.1施工条件..............................................74

5.2施工导流..............................................75

5.3料场选择与开采........................................76

5.4主体工程施工..........................................77

5.5施工交通运输..........................................79

5.6施工工厂设施..........................................79

5.7施工总布置............................................80

5.8施工总进度............................................80

5.9主要技术供应..........................................84

6工程管理..................................................85

6.1工程管理现状及存在的问题.............................85

6.2工程管理范围和保护范围...............................85

6.3工程管理改善设计......................................86

7环境保护与水土保持........................................87

7.1设计依据..............................................87

7.2环境状况..............................................89

7.3环境保护设计..........................................90

7.4水土保持设计..........................................94

7.5环境监测..............................................94

7.6环保与水保投资概算....................................95

8概算..................................................96

8.1编制说明..............................................96

8.2设计概算表...........................................97

附件：

附件一：设计概算（单列）

附件二：工程地质勘察报告（单列）

附件三：焦子坑水库安全鉴定报告

附图目录

序号图名图号

—•工程地理位置图焦子坑加固（初）-整体-01

二水文部分

1焦子坑水库流域水系及地理位置图焦子坑加固（初）-水文-01

2水库水位〜库容关系曲线焦子坑加固（初）-水文-02

3坝址设计洪水过程线焦子坑加固（初）-水文-03

三水工部分

1枢纽平面布置现状图焦子坑加固（初）-大坝-01

2大坝现状横断面图焦子坑加固（初）-大坝-02

3枢纽平面布置加固图焦子坑加固（初）-大坝-03

4大坝加固设计图焦子坑加固（初）-大坝-04S07

5溢洪道现状图（1/1）焦子坑加固（初）-溢洪道-01

6溢洪道加固图（1/2）焦子坑加固（初）-溢洪道-02

7溢洪道加固图（2/2）焦子坑加固（初）-溢洪道-03

8斜卧管及消力池加固图焦子坑加固（初）-放水-01

1综合说明

1.1水库基本概况

1.1.1工程地理位置、水系、水文气象要素特征值

1.1.1.1工程地理位置

焦子坑水库位于寻乌县南桥镇车头村，距南桥镇13km,距县城

38km,属珠江水系寻乌水二级支流车头河。坝址以上控制流域面积

0.5km2,主河道长1.12km,河道加权平均坡降84.8%。，总库容10.7万

m：i,枢纽建筑物由大坝、溢洪道、放水斜卧管组成，是一座以防洪灌溉

为主，兼有养殖等综合效益的小（2）型水利枢纽工程。

1.1.1.2水系、水文气象要素特征值

本水库属亚热带季风气候区，气候特点：春夏雨多，盛夏炎热，伏

秋干旱，冬季温和，四季分明，阳光充足，无霜期长，适宜种植各种作

物。水库多年平均气温16.5℃,极端最高气温38.2℃,极端最底气温-5.5

℃0

水库内多年平均降雨量1605mm,主要发生在春夏季，集中在4-6月

份，占全年降雨量的45.6%,降雨年际变化较大，实测最大降雨量为

2448.7mm,4-7月份常有暴雨，实测最小降雨量为1028.5mm。多年平均

日照小时数为1823.8小时，多年平均无霜期300天，多年平均蒸发量为

1103.48mm,多年平均风速2m/s。

本流域的洪水主要由暴雨形成，洪水出现季节与暴雨发生季节相一

致。洪水多出现在4〜6月，其年最大洪水多出现在6月。设计暴雨采用

2010年10月江西省水文总站刊印的《江西省暴雨洪水查算手册》（以下简

称手册）查算。本阶段初设水库资料暴雨采用省编《暴雨洪水查算手册》

1

查算成果。

本次坝址设计洪水根据《手册》有关规定，采用推理方式法推求，

具体计算根据《手册》的有关规定采用计算机编程完成。

焦子坑水库位于珠江水系寻乌水二级支流车头河，控制集水面积

0.5km2,流域内无水文测站。

焦子坑水库是一座以灌溉为主，兼有养殖等综合效益的小(2)型

水库，水库总库容10.7万一,为了充分发挥水库灌溉等设计效益，确保

工程安全和提供可靠的水库运行水情资料•，必须设立和完善水文测报站

网。依据国家防洪指挥部及水文测验规范要求，水库控制面积0.5kn?,

应设立大坝水位站1处，并与县防办联网；建立水库水情管理系统，并

由焦子坑水库管理站统一管理，确保水库的安全运行。

1.1.2水库建设过程、近期加固的单个项目及质量情况

1.1.2.1水库建设过程

焦子坑水库始建于1956年6月，于1957年3月开始蓄水，后经多

次加固维修达现有规模。水库自建成迄今已投入运行40多年以来，工程

尚未经受设计洪水考验。

1.1.2.2工程质量

(1)河床段坝体土与基岩直接接触，未开挖截水齿槽，两岸坝体土

填筑在全强风化基岩及残坡积层上。据坝后渗水观察，坝脚常年有渗水

说明坝体存在渗漏。

(2)大坝坝体土土质较差，碾压质量较差，渗透性偏大，压实度偏

低，未设反滤棱体，据此分析，大坝存在渗漏问题。

(3)溢洪道进口段底板为强风化岩体，未作衬护。溢洪道边墙未衬

砌，边坡稳定性较差，出口无消能设施施。

(4)坝下涵管为瓦管，已破损，放水斜卧管断裂。

2

1.1.3加固前工程任务、规模及各项特征值

焦子坑水库枢纽工程为V等工程。大坝、溢洪道、放水设施为5级

建筑物，大坝设计洪水标准采用20年一遇洪水，校核洪水标准采用200

年一遇洪水，水库正常蓄水位56.60m,设计洪水位56.9m,校核洪水位

57.1m。

1.1.4主要建筑物布置及结构型式

大坝为均质土石坝，坝顶高程59.19m（安全鉴定阶），最大坝高

8.07m,坝顶宽3.60m,坝顶全长61.13m。

溢洪道位于大坝右侧，由山体开挖而成，为岸坡开敞式溢洪道，采

用无闸控制自由溢流，由进口段、陡坡段等组成，总长约65.44m。进口

底板高程56.60m,过流净宽4.6m。出口为一山坡，无任何消能设施，出

露为岩石基础。

1.2除险加固的必要性

1.2.1水库存在的问题及水库大坝安全鉴定结论

鉴于种种原因，枢纽工程主要建筑物大坝、溢洪道等施工质量差，

虽经多次局部加固处理，但仍给工程运行留下了不少质量隐患，有的甚

至危及大坝安全，所以工程一直带病运行，严重影响水库应有效益的正

常发挥。

2012年5月，寻乌水利局组成有关技术力量成立了焦子坑水库大坝

现场安全检查小组，对焦子坑水库大坝进行了现场安全检查和现场访谈,

并形成了现场检查报告表和现场访谈报告表，对水库大坝、溢洪道、引

水系统等项目，按江西省小（2）型水库大坝安全鉴定要求进行了详细的

检查，指出了工程运行40多年来存在和发现的主要问题。

2012年6月3日，寻乌水利局组织有关专家对焦子坑水库工程进

3

行了安全鉴定工作，对工程存在的安全隐患进行了分析论证，根据“水

库大坝安全鉴定办法”第六条水库安全状况分类标准，焦子坑水库大坝

属三类坝。

1.2.2水库除险加固的必要性

焦子坑水库建于1957年，鉴于当时的历史条件及技术经济等方面

的限制，水库建设采用群众运动的方式，在未经正规的勘测、设计，未经

批准的情况下动工兴建的，工程施工中留下一些安全隐患，但在运行过程

中又没有对安全隐患进行深入研究并加以处理，致使工程仍存在较多的质

量安全问题：

(1)大坝存在坝体、坝基渗漏问题。

(2)上下游坝坡坡度偏陡，无护坡无排水设施和交通台阶；坝顶无排

水设施。

(3)坝体土料以粘土质砾、粉土质砂为主，碾压不密实，渗透系数大

于IXlO-km/s,不满足规范规定的强制性防渗要求。

(4)经复核，大坝上游坝坡抗滑安全系数大于规范要求的最小值；大

坝下游坝坡在各种工况下，抗滑安全系数小于规范要求的最小值。

(5)经复核，各种计算工况下坝体浸润线均在外坝坡上出逸，因此下

游坝坡渗流出流不安全。

(6)坝脚未设排水棱体。

(7)溢洪道底部及两侧未衬砌；两侧边坡较陡，稳定性差。出口无消

能防冲设施。

(8)坝下涵管为瓦管，管径0.3m,已破损，斜管进水孔为木塞控制，

设施简陋。

(9)大坝无安全监测及水雨情观测设施，进库公路标准低、路况差，

无通讯设施，管理设施简陋。

4

由于上述工程的安全隐患的存在，致使水库限制水位运行，使得水

库的工程效益难于充分发挥，下游灌区农田灌溉得不到保障，如不及时

进行全面彻底的加固处理，水库将长期带病运行，一旦遭遇较大洪水，

水库将面临溃坝的危险，下游将遭受严重的洪涝灾害，水库下游保护人

口400人，保护农田500亩，工程一旦失事，将给下游人民生命财产和

国家重要交通设施造成重大损失，后果不堪设想，因此，对焦子坑水库

进行除险加固处理，根除安全隐患是十分必要和紧迫的。

1.3水库除险加固工程主要建设内容

本次除险加固的主要任务是：根据安全鉴定查出的水库安全问题，

对大坝、溢洪道、放水设施等建筑物进行彻底的加固处理，从根本上解

决工程存在的安全隐患，使水库能够运行并获得最大的经济效益。

1.3.1大坝加固处理设计

本次加固设计拟在大坝上游坝坡线采用粘土斜墙防渗措施。

水库大坝实测上游坝坡为自上而下为1：1.204,局部现状坝坡偏陡，

整平坝面后，先进行粘土斜墙填筑，并加宽坝顶宽度，坝顶高程为59.19m,

坝顶宽4m,再进行砌筑碎预制块护坡。

下游坝坡1：1.9,坝坡偏陡，拟建风化料回填。拟新建下游排水系

统，并对下游坝坡进行草皮护坡，下游坝坡自上而下为1:2.25。

上游护坡采用碎预制块厚度0.1m护坡，护坡砂预制块下部设置砂

砾石垫层，厚0.15m,贴坡后上游坝坡自上而下为1:2.5。

排水棱体设计

根据安鉴结论：大坝下游坝体无排水设施，为此本次加固新建排水

棱体，设置反滤层，其中砂层厚0.15m,砾石层厚0.15m,棱体顶高程

53.12m,下游坡1:1.5,顶宽1.5m。

5

坝顶改造前大坝坝顶高程为59.19m,经超高等复核计算后满足规范

要求抗洪高度，经本次勘测实测坝顶高程为59.19m,坝顶长约61.13m,

坝顶宽约3.6m,故大坝顶高程确定为59.19m,坝顶宽度加宽至定4m,

坝顶采用C20碎路面，宽度4m,厚度为0.2m,坡面向上游倾斜，坡度为

2%,在下游增设排水沟。

现状坝顶及大坝下游坡与岸坡交接处无排水系统。为防止渗水渗入

坝体，拟在坝下游岸坡及坡脚处设置排水沟，排水沟采用C20粒浇筑。

1.3.2溢洪道加固处理设计

针对溢洪道存在的主要问题，拟定如下加固处理方案：对缓坡段两

岸山坡进行削坡衬护处理，采用C15埋石砌筑边墙；新浇溢洪道底板；

新建消力池。

(1)进口段加固设计

在进口段新建边墙，宽度4.6m。

(2)陡槽加固设计

陡槽长35.47m,进口底板高程为56.30m,出口底板高程为51.00m,

陡槽为新建部分，净宽采用4.6m。两边边墙采用C15埋石碎砌筑，顶宽

度为0.5m,迎水面坡1：0.3,背水坡1：0.30底板采用C20碎，厚度

0.2m衬护。边墙距底板0.5m起设排水孔，孔径为①75mll1,横竖间距为

2m,梅花型布置。底板和边墙每15m设伸缩缝。

(4)消力池加固设计

根据设计计算，消力池长度为6.5m,池宽度4.6m。底板先采用C20

碎浇筑，厚度0.2m；后采用C2。钢筋硅浇筑，厚度0.3m。边墙采用C15

埋石碎边墙，顶宽度为0.6m,迎水面垂直，背水坡1：0.45,边墙距底

板1.0m起设排水孔，孔径为①75nliri,横竖间距为2m,梅花型布置。

1.3.3放水斜管、消力箱及坝下涵管

6

1.3.3.1坝下涵管布置

原坝下涵管为瓦管，管径为0.6m,已破损，存在漏水。

1、加固设计

本次加固拟将原坝下涵管拆除，新建坝下涵管布置在左岸坝体内，

涵管全长46m,纵坡1/100,圆形断面为d=0.6m,设计过流量

0.10m7s,为钢筋碎结构。

1.3.3.2放水斜管布置

放水斜管拟布置在左岸山体上，斜管顶高程为56.60m,消力箱顶高

程53.12m。

1、加固设计

本次加固拟将原进水斜管及消力箱拆除，新建新的斜管、消力箱，

采用碎进行衬砌。

1.3.3.3安全监测设计

焦子坑水库大坝现状无变形监测设施。为了及时了解、掌握大坝运

行状态，保证水库安全运行，必须按《土石坝安全检测技术规范》

(SL60-94)要求设置大坝安全监测设施。

(1)上、下游水位监测

在大坝上、下游设置1组水尺和1支水位计，用来监测水库的上下

游水位。

(2)巡视检查

巡视检查分为加固期人工巡视检查和运行期人工巡视检查，加固期

检查一般每月2s4次，正常运行期可逐步减少次数，但每月不宜少于1

次，每年汛期、汛后以及发生有感地震后必须作巡视检查。

主要检查项目有：

(1)坝顶有无裂缝、异常变形、积水或植物滋生等现象；

(2)坝坡和坝基有无裂缝、渗水、流土、管涌或隆起等现象；有

7

无兽洞、蚁穴等隐患。

(3)溢洪道、斜卧管有无开裂、挤碎、架空、错断、倾斜等情况。

1.4施工组织设计

1.4.1工程条件

工程加固施工期，对外交通主要靠公路，有L0km进库公路为泥石

路面，路况差，路面狭窄多弯，坑洼不平，结合本次加固及今后管管理

运行需要，应进行扩宽整修。道路修通后，施工期各种物资器材可直达

各施工现场。

工程加固所需的水泥、钢筋、木材等主要材料可在寻乌县有关部门

采购，块石、河砂可到鹤仔镇、孔田镇购买，土料在料场自营开采。

1.4.2施工导流

工程加固施工期，导流时段选为枯水期10-2月，P=20%,相应流

量Q=0.54m7so

1.4.3主体工程施工

大坝加固施工项目为：粘土斜墙防渗措施；上游护坡整修后用碎预

制块护坡；改造大坝坝顶，新建碎路面；增设坝顶、下游坝坡、左右岸

坡排水沟；新建排水棱体、增设大坝变形渗流观测设施。

溢洪道加固施工的主要项目有：新建溢洪道边墙；对底板全部进行

佐衬砌；新建陡槽和消力池。

放水设施加固施工的主要项目有：拆除原斜卧管、平管及消力池，

新建斜卧管、平管及消力池；

1.4.4施工总体布置

本工程加固工程施工项目较为集中，施工场地布置紧凑。

施工场地采用分散布置，设大坝和溢洪道、斜卧管工区施工场地可

8

利用下游一平地平地布置。

1.4.5施工总进度和工程量

初拟施工期为8个月。筹建期：2012年10月，完建期：2013年6

月。

本次除险加固主要工程量：土石方开挖6354.56m3,土方填筑

6209.33mQ干砌石474.66m3,C15埋石碎及佐935.75m3,钢筋5.25t,

反滤层214.77m3o

主要材料用量：水泥4503钢筋2.28t,块石H20m3,砂904m砾

石1535m'。

1.5环境保护与水土保持

1.5.1环境保护设计

环境保护设计主要水质保护、环境空气质量保护、噪声防治及施工

期人群健康保护。水质保护主要是对砂石料冲洗废水、混凝土拌制产生

的碱性废水进行处理；环境空气质量保护对混凝土拌和系统降尘措施，

对交通扬尘防止措施，注意燃油机械尾气排放等。

噪声防治通过调整施工时段，晚间10时至凌晨6时混凝土拌和系统

应停止动作。施工期人群健康保护采取施工区卫生清理和施工人员卫生

防疫。

1.5.2水土保持

水库加固工程建设破坏现有地形地貌状态，产生水土流失的区域主

要在大坝和块石、土料场地，如坝体土开挖弃渣，土石料场开挖及弃渣

等，针对工程加固建设的特点，水土保持方案以预防为主，治管结合，

因地制宜，综合治理的原则，采取工程措施和生物措施相结合的防水防

冲措施。

9

(1)在施工中，对弃土、石按指定地点位置堆填，并做好排水防冲

工作，必要时采取砌石挡墙围护。

2)对在施工开挖中破坏的植被，应作好施工期水土流失保护，在工

程结束时及时恢复植被，以防止水土流失。

1.5.3环境监测

环境监测主要是施工区水质、环境空气和噪声及人群健康进行观察。

1.6工程管理

1.6.1工程管理现状及存在的问题

(1)工程观测

大坝建成后至今一直未建立大坝渗流及位移观测系统，无法对大坝

运行提供安全保证。

(2)水文、水情观测

焦子坑水库坝址控制流域面积0.15knA现仅有临时坝址水位站，对库

水位进行观测，设施简陋，不能为水库安全渡汛、优化调度提供安全保证。

(3)渡汛抢险设施

水库未配备必要的用于渡汛抢险的水上交通工具及抢险物资运输车

辆。使得水库的渡汛准备及抗洪抢险极为不便。

(4)水库管理办公用房

目前水库无管理办公用房。

1.6.2工程管理范围和保护范围

(1)工程管理范围

大坝：上游从坝轴线向上不少于100m；下游从坝脚线向下不少于

150m；大坝两端以第一道分水岭为界并和上下游管理范围相衔接。

溢洪道：由工程两侧轮廊线向外不少于50m。

10

其它建筑物：从工程外轮廊线向外不少于20m。

生产、生活区管理范围包括：办公楼、仓库、职工住宅及其他文化、

福利设施。

(2)工程保护范围

在工程管理范围边界线外延，大坝、溢洪道等主要建筑物不少于

200m；其他建筑物不少于50m。库区保护范围为由坝址以上，库区两岸

土地征用线以外至第一道分水岭脊线之间的陆地。

1.6.3工程管理改善设计

(1)增设大坝变形观测系统，布置水平位移、垂直位移观测点，

并配置相应的观测仪器。拟新建量水堰。

(2)增设水、雨情观测设施。

(3)改善进库公路条件：按四级公路标准要求扩宽进库公路，路基

宽4.5m,铺设泥结石层。

(4)新建30m之的生产办公用房。

(5)加强白蚁防治：在本次加固施工中，结合坝体的开挖，投放必

要的白蚁防治药物。在运行管理中加强这方面的检查工作，并对相关人

员进行专业培训，发现情况及时排查，及时处理。

1.7概算

1.7.1编制原则及依据

(1)工程概算编制类别为III类。

(2)概算编制办法、人工工资、费用标准执行江西省水利厅、能源

部、水利部等有关标准和文件精神。

1.7.2工程总投资及投资构成

本工程初步设计概算总投资120.80万元。其中建筑工程104.29万

11

元，设备、工具、器具购置费用0万元，临时工程费用1.56万元，独立

费用11.95万元，水土保持及环境保护工程投资3万元。

1.8工程特性表

表L8.1焦子坑水库除险加固工程特性表

序号及名称单位加固前加固后备注

一、水文

1.集雨面积km20.50.5

12

2.多年平均年降雨量mm16051605

P(%)55

3.设计洪水标准及流量

m/s1111.5

P(%)0.50.5

4.校核洪水标准及流量

m3/s16.417.2

二、水库

校核洪水位m249.20249.25

设计洪水位m248.85248.91

正常蓄水位m248.10248.10

死水位m242.1242.1

总库容（校核洪水位以下库容）万一10.510.7

正常库容万8.228.22

死库容（死水位以下）万一0.240.24

三、工程效益

保护人口万人0.040.04

保护耕地亩500500

灌溉面积田500500

四、主要建筑物及设备

1.主坝及副坝

坝型均质土坝均质土坝

坝顶高程m59.1959.19

最大坝高m8.078.07

坝顶长度m61.1361.13

坝顶宽度m3.64

2.泄水建筑物（溢流堰、溢洪道、隧洞、底孔、闸孔等）

各建筑物分

型式开敞式开敞式

别列出

堰顶高程m56.6056.60

溢流段长度（或泄洪洞尺寸及条数、

m74.4783.25

闸孔尺寸及孔数）

设计泄洪流量m3/s7.67.9

校核泄洪流量m3/s12.713.0

闸门型式无闸控制无闸控制

3.输水建筑物

设计流量m3/s0.10.2

长度m3446

断面尺寸m中0.3①0.6

13

2水文气象

2.1流域概况

焦子坑水库位于寻乌县南桥镇车头村，距南桥镇13km,距县城38km,

属珠江水系寻乌水二级支流车头河。坝址以上控制流域面积0.5km'主

河道长1.12km,河道加权平均坡降84.8%。，库区内植被较好，水量充足，

基本上无水土流失现象。

2.2气象

本水库属亚热带季风气候区，气候特点：春夏雨多，盛夏炎热，伏

秋干旱，冬季温和，四季分明，阳光充足，无霜期长，适宜种植各种作

物。水库多年平均气温16.5℃,极端最高气温38.2℃,极端最底气温-5.5

℃□

水库内多年平均降雨量1605mm,主要发生在春夏季，集中在4-6月

份，占全年降雨量的45.6%,降雨年际变化较大，实测最大降雨量为

2448.7mm,4-7月份常有暴雨，实测最小降雨量为1028.5mm。多年平均

日照小时数为1823.8小时，多年平均无霜期300天，多年平均蒸发量为

1103.48mm,多年平均风速2m/s。

2.3流域特征参数复核

初设阶段流域特征参数按1/10000地形图对水库流域面积、河长、河

道加权平均坡降等物征参数进行量算复核，成果见2.3.1c

14

表2.3.1水库流域特征参数复核成果表

2

阶段F(km)L(km)J(%o)备注

本次设计0.51.1284.8采用

原设计0.5无资料

从上表可见，由于原设计没有资料，因此焦子坑水库集水面积、河长

及河床坡降等都采用本次加固初设据1/10000地形图的量算成果。

2.4水文测站及资料情况

(1)岗子上水文站

岗子上水文站于1958年8月1日设立，观测水位、流量、降水量等,

控制流域面积800km2,该站于1963年撤消，有1959年~1961年三年水

文观测资料。

(2)水背水文站

水背水文站位于坝址下游约6.5km处，于1978年12月设立，1993

年元月撤消，控制流域面积987km2,观测水位、流量、降水量，有1980

年~1992年实测洪水流量资料•，该站由省水文局设立，历年资料均由省

水文部门审查，整编或刊印，资料可靠。

(3)黎嶂峰水文站

黎嶂峰水文站是广东枫树坝水库为下游的航远、发电、防洪需要新

设立的入库站，位于坝址下游约24.5km处，控制流域面积1400km?,于

1974年5月设立，观测水位、流量、降水量等资料，该站有1974年6

月~1990年的实测洪水流量资料，资料可靠。

2.5设计洪水

2.5.1洪水特性和成因分析

15

本流域的洪水主要由暴雨形成，洪水出现季节与暴雨发生季节相一致。

洪水多出现在4〜6月，年最大洪水多出现在6月。由于流域内河床坡度

较陡，集流时间短，洪水势猛，涨落急剧，降水至洪峰出现时间一般1〜

2h,一次洪水历时约Id。

2.5.2设计洪水计算

2.5.2.1原设计洪水

原设计洪水标准采用20年一遇，校核洪水标准200年一遇。设计洪水

采用1978年江西省过渡时期的《暴雨洪水手册》推理公式计算：20年一

遇(P=5%)相应洪峰流量Qm=llm7s相应洪水位248.85m；200年一遇(P=0.5

%)相应洪峰流量Qm=16.4m7s,相应洪水位249.20m。

2.5.2.2本阶段设计洪水计算

(1)设计暴雨计算

流域内无实测流量资料，邻近流域区无降雨成因，产流条件相似，

集水面积较接近的水文测站作参证站，因此，只有采用设计暴雨间接推

求设计洪水，并假定暴雨与洪水频率相同。

设计暴雨采用江西省水文总站2010年10月刊印的《江西省暴雨洪

水查算手册》查算，本次设计暴雨采用《江西省暴雨查算手册》计算成

果，见表2.5.1。

表2.5.1焦子坑水库不同时段设计暴雨成果表

参数p(%)

时段统计均值

CvCv/Cs0.55

24h1100.53.5336219

lh450.43.511479.9

6h700.433.5188129

(2)设计洪水计算

16

本次坝址设计洪水根据《手册》有关规定，采用推理公式法推求，具

体计算根据《手册》的有关规定进行计算。

推理公式法：

流域特征参数采用F=0.5Km2,L=l.12km,J=84.8%。

推理公式：Q=0.278*h•F/T

T=0.278L/(mJ1/3Q1/4)

推理公式参数:m=0.38(L/J1/3)0-208

过程线时间：T=9.67W/Q

洪水总量：W=0.1・h・F

推理公式法计算的洪水成果见表2.5.2,设计洪水过程线采用五点概

化法推求，细化为lh的洪水过程线见表2.5.3O

表2.5.2推理公式法推求坝址设计洪水成果表单位(nf7s)

项目^''''''---_0.55

Qm(m3/s)17.211.5

一次洪量(万m：，)15.39.4

表2.5.3坝址设计洪水过程线单位：m'7s

P(%)

0.55

000

15.674.7

217.211.5

38.524.31

43.62.22

52.781.64

61.981.05

17

2.5.2.3设计洪水成果的选定

原设计洪水采用江西省过渡时期的水文手册查算，相应产、汇流计算

的相关图表精度受到一定的限制，本次设计洪水计算，在据1/万地形图复

核流域特征参数和分析当地暴雨的基础上，所运用的是江西省水文局2010

年10月正式刊印的《江西省暴雨洪水查算手册》相关产、汇流图表，精度

较高，因此，水库设计洪水采用这次分析计算成果，坝址设计洪水成果见

表2.5.20

2.5.3设计洪水合理分析

邻近工程设计暴雨及设计洪水成果见表2.4.5.2.

表2.4.5.2邻近工程设计暴雨与设计洪水计算成果对照表

寻乌安远于都

工程名称及所在地备注

焦子坑山架坑山下

集雨面积（km，）0.52.571.2

均值110102.5106.9

设计暴雨（mm）Cv0.50.450.42

Cs/Cv3.53.53.5

200年一遇17.26939

洪峰流量（m7s）洪峰模数27.336.734.5

M=Q»/严3

及模数

20年一遇11.545.425.9

洪峰模数18.324.222.9

200年一遇15.363.128.2

一次洪量（万一）洪量模数30.624.623.5

M-W/F

及模数20年一遇9.439.318.9

洪量模数18.815.315.8

流域形状系数0.40.510.94K=F/L2

河道加权平均坡降0.08480.03980.0452

从表2.4.5.2nJ见,本次设计推求的设计暴雨统计参数洪峰模数适中，

洪量模数略大，在统计分析的邻近工程中，水库河道坡降较大，集雨面积

小，所以洪量模数略大，反映了焦子坑水库洪水的实际情况，故可认为本

次推求的坝址设计洪水成果基本上是合理的。

18

2.6坝址施工设计洪水

(1)施工导流标准

本地区气候条件，10〜2月为枯水季节，因此施工期选择10月至次

年2月。施工导流标准选择相应时段5年一遇洪水。

⑵计算方法与成果

临近流域有鹅公湾水文站控制流域面积9.08km2,有1968年一

1979年实测流量资料，本工程施工设计洪水山鹅公湾水文站作参证

站，按面积比的0.67次方移用鹅公湾频率分析成果，经计算，焦子

坑水库坝址分期设计洪水成果见表2.6.10

表2.6.1焦子坑水库坝址分期设计洪水成果表

口寸2033.3

(10-2月)1.200.87

坝址分期设计洪水过程线见表2.6.20

表2.6.2坝址分期(10〜2月)设计洪水过程线

Q(m7s)

T(At=lh)

P=20%P=33.3%

000

10.630.47

21.200.87

30.390.24

40.310.23

50.200.14

19

60.140.13

70.130.11

80.100.07

90.070.04

100.040.01

2.7水文测报站网规划

(1)水文站网现状

焦子坑水库位于珠江水系寻乌水二级支流车头河，控制集水面积

0.5km2,流域内无水文测站。

(2)站网布设

焦子坑水库是一座以灌溉为主，兼有养殖等综合效益的小(2)型

水库，水库总库容10.7万为了充分发挥水库灌溉等设计效益，确保

工程安全和提供可靠的水库运行水情资料，必须设立和完善水文测报站

网。依据国家防洪指挥部及水文测验规范要求，水库控制面积0.5"2,

应设立大坝水位站1处，并与县防办联网；建立水库水情管理系统，并

由焦子坑水库管理站统一管理，确保水库的安全运行。

20

3工程地质与工程质量

3.1绪言

焦子坑水库位于寻乌县鹤仔镇鹤仔村，距县城52km,属珠江水系

镇江河一级支流焦子坑河。坝址以上控制流域面积0.15km2,主河道长

0.56km,河道加权平均坡降78%。，总库容12.6万枢纽建筑物由大

坝、溢洪道、放水斜卧管组成，是一座以防洪灌溉为主，兼有养殖等综

合效益的小⑵型水利枢纽工程。

工程于1956年6月动工兴建，1957年3月首次蓄水。枢纽工程主

要由大坝、溢洪道、坝下涵管组成。

大坝为均质土坝，现状坝顶平均高程约59.19m,最大坝高8.07m,

坝顶平均宽约3.6m,坝顶总长约61.13m,上游坝坡坡比为1:2.04；下

游坝坡坡比为1：1.90,大坝上下游坝坡偏陡，大坝上下游无护坡，无

排水棱体。

溢洪道位于大坝右岸坝端山体，为开敞式无闸控制明渠过流型式，

进口底板高程约56.60m；溢洪道出口底板高程约56.01m,溢洪道底板与

边墙未衬砌，左右岸边坡不稳，出口处无消能防冲设施。

坝下涵管位于大坝左岸坝体内，进口底板高程约51.92m,出口底板

高程约51.42m,无工作闸门，坝下涵管瓦管，管径0.3m,老化破损，放

水斜管有多条裂缝，有漏水现象。

水库建成蓄水后，历史最高水位55.80m。水库运行近50年，因坝

体填筑质量较差，下游坝坡有局部隆起和塌坑，存在坝体和坝基渗漏，

渗漏量较大，呈逐年增大趋势。为查明工程存在的问题，2012年5月我

院对该水库大坝进行了除险加固初设阶段工程地质勘察工作，在现场进

行了工程地质调绘、现场探坑及取样室内测试、天然建材调查等工作，

完成项目及工作量见表lo

21

完成实物工作量一览表表1

项目名称单位工作量备注

平面地质测量Km20.02

地质剖面测量条3

探坑个9

简易水质分析组1

取土样组3

天然建材调查处3

3.2区域地质概况及库区主要工程地质问题

3.2.1区域地质概况

3.2.1.1地形地貌及物理地质现象

库区位于寻乌县鹤仔镇鹤仔村，座落于珠江水系镇江河一级支流焦

子坑河，区内为风化剥蚀丘陵地貌，地势总体北高南低，库区山体总体

走向东南，两侧山头较低，植被较发育，本次勘察期间库区未见大规模

崩塌、滑坡等现代不良物理地质现象。

3.2.1.2地层岩性

库区出露地层简单，岩性较单一，主要有震旦系上统老虎塘组变质

砂岩和第四系冲洪积层。

震旦系上统老虎塘组(z2L)：岩性以变质砂岩为主，地层产状倾向

300°,倾角为25°,岩体破碎，节理裂隙较发育，沿层面或裂隙面多

见铁镒质侵染，岩石风化程度较深。

第四系残坡积层(Qel+dl)：主要分布于库区两岸山坡较平缓处，

以含砂、含砾低液限粘土为主，结构松散，厚度变化大，一般厚度为『3

米。

第四系全新统冲洪积层(Q4al+pl)：主要分布于现代河床及沟谷边

22

缘地带，以低液限粘土为主，结构松散，厚度变化大，一般厚度为1-3

米。

3.2.1.3地质构造与地震

库区位于华南褶皱系，赣中南褶隆，武夷由隆起，武夷山隆断束，

据区域地质资料，库区未发现区域性断裂通过，但岩层之间的挤压较为

强烈，岩石裂隙较发育，岩石破碎。

《中国地震动参数区划图》（GB18306—2010）界定，工程区地震动

峰值加速度为0.05g,相应地震基本烈度为VI度。

3.2.1.4水文地质

库区地下水类型为基岩裂隙水和松散岩类孔隙潜水。基岩裂隙水贮

存于基岩裂隙中，水量较贫乏，接受大气降水垂直入渗补给和孔隙潜水

补给，向沟谷与河床排泄，具径流短、排泄较快、水位起伏变化大的特

点。孔隙潜水主要贮存于冲积层及残坡积层中，水位、水量变化大，主

要接受大气降水垂直入渗补给，排泄于沟谷及河床中。

3.2.2库区主要工程地质问题

3.2.2.1水库渗漏

库区地层主要为变质砂岩，周边山体雄厚，无低矮娅口，库区周围

无深切沟谷。岩体风化程度较弱，岩体本身的透水性较小。未发现区域

性大断裂通向库外，地下水均排泄入库内，因此，水库一般无渗漏之忧。

3.2.2.2水库浸（淹）没

水库上游周边无重要城镇和可供开采的重要矿产资源以及重要交通

线路，水库无浸（淹）没问题。

3.2.2.3库岸稳定

库区两岸山坡较平缓，山坡上部岩体风化作用较强、基岩风化较深,

植被中等发育，山坡陡峻处基岩裸露，大部分为强风化岩体，勘察期间

近坝岸坡未发现塌岸等不良物理地质现象，库岸基本稳定。

23

3.2.2.4库区淤积

区内植被覆盖较好，固体迳流物质较少，库区淤积问题较小。

3.3坝区工程地质条件及坝体质量评价

3.3.1坝区地质概况

3.3.1.1地形地貌及物理地质现象

坝区为风化剥蚀丘陵地貌，坝址两岸山体基本对称，两岸山坡较缓,

坡度一般为25-40°,河床宽度约为5T5m。河道较顺直，水流由西向东流

经坝址。本次勘察期间坝区未发现崩塌及滑坡等现代不良物理地质现象。

3.3.1.2近坝库岸稳定

近坝库岸岸坡岩性均为变质砂岩，山坡较陡，上部岩石风化较强，

下部基岩风化较浅，植被中等于发育，库岸陡峻处基岩裸露，大部分地

段为强风化岩石，建坝40余年来库岸基本稳定，勘察期间近坝库岸未发

现坍塌及滑坡等现代不良物理地质现象。

3.3.1.3地层岩性

坝址区出露地层有震旦系上统老虎塘组及第四系残坡积、冲洪积层

和人工填筑坝体土，现分述如下：

(1)震旦系上统老虎塘组(z2L)

分布于整个枢纽区。地层产状倾向一般为300。，倾角一般25。，

岩性为变质砂岩，中薄层状结构，呈强风化状，分布于整个坝区。

(2)第四系残坡积层(Q4el+dl)

主要分布于两岸山坡较平缓处，岩性以粘土质砂为主，灰黄色，湿,

稍密，成份以含砾、含砂低液限粘土为主。厚约1-3米。

(3)第四系冲洪积层(Q4al+pl)

主要分布于大坝的下游地势低洼的山沟地段，主要由低液限粘土组

成。结构软塑-可塑。厚约13米。

(4)第四系人工填筑