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文档简介

1综合说明1.1绪言1.1.1工程概况xx水库位于xx县xx镇,座落于xx水系住歧水支流xx水上,距xx县城约38.0km。水库控制流域面积5.62km2,水库设计正常蓄水位107.50m(黄海高程,下同),设计洪水位(p=3.33%)108.84m,校核洪水位(p=0.2%)109.94m,水库总库容450×104m3(本次复核)。水库设计灌溉面积0.35万亩,是一座以灌溉为主,兼有防洪、养殖等综合效益的重点小(1)型水库。水库于1957年动工兴建,当年枢纽工程建成,次年开始蓄水运行,后经多次加高加固,达到现有规模。枢纽工程主要建筑物有大坝、溢洪道、灌溉输水涵洞等。大坝为均质土坝,坝顶高程110.02m~112.33m,坝顶长110m,宽3.5m,最大坝高20.0m。上游块石护坡至94.5m高程,坡比为1∶2.36~1∶3.0,下游无护坡,坡比为1∶2.0~1∶3.0;下游坝脚左段设有贴坡排水体,其它坝段无反滤排水体。溢洪道位于大坝右岸山坳中,进口段原为开敞式宽顶堰,堰顶高程为107.50m,现为开敞式明渠,进口高程109.90m,净宽6.0m,进口段后依次接第一泄槽、渐变段、消力池、第二泄槽及挑流鼻坎等,溢洪道全长为239.7m。灌溉输水涵管位于大坝左端,由斜管和平涵组成。平涵为钢筋混凝土圆管,进口底高程为90.40m,出口底高程为89.60m,内径0.74m,管长100m,进口设有消力池。斜涵为阶梯式方形钢筋混凝土结构,预制混凝土盖板控制。1.1.2工程设计、建设过程简介大坝于1957年7月由原xx县水利局水电设计室设计,并于同年10月由原xx县水电工程队施工兴建,坝址座落在宽70~80m左右的峡谷中。施工时在坝基宽114m范围内将表层的腐植土及河床淤泥作了清除,但未清到不透水层。另外沿坝轴线挖了一条深1~2m、底宽1.5m的截水槽,但未挖到基岩就回填粘土,虽经人工夯实,但并不是很密实。大坝左右两端都是岩石山体,在填筑前已将表层的植物根系和松动石块清除干净,并用水冲洗后,在岩石上涂了一层黄泥浆后再填土,并经人工用榔头逐层夯实。由于该水库大坝是在大搞群众运动中兴建的,施工时上坝人员多,场地小,条件差,秩序较乱,大坝填筑时,以公社分片,大队分区,生产队分块,将坝体划分成若干块进行填筑,这样在填筑过程中不可避免地出现了用土垒边界,条块之间进度及质量不一的现象,从而产生了高低不平导致碾压不均的结果,致使大坝的填筑质量很差,坝体内架空严重。在大坝底部3~4m高的范围内,上游坡在库区田里取土,坝中段在库区山坡上取土,下游段在下游山坡及田里取土,4m高以上是砂质粉土及砂石土料等,每填筑厚度为30cm左右,用木制滚子碾压。填到105.0m高程时,土料为两岸岸坡上的风化土料,土质很不均匀、防渗性差,对大坝的稳定性影响较大。经1985年冬对该工程进行外坝脚增建贴坡排水体,溢洪道拓宽、延伸、部分衬砌、增建末端挑流鼻坝等加固处理后达到现有规模。原溢洪道位于大坝右端的山坳中,为开敞式不规则明渠,从进口至出口,高低不平,无衬砌保护,且其出口在下游坝脚处,对坝脚产生直接冲刷。原进口底高程为107.47m,宽1.5m,由于未完建,水库一直限制水位运行。1985年,按50年一遇设计,500年校核洪水标准,对溢洪道进行扩建,加宽底宽至6m,并把出口延长,采用两个泄槽泄流。第一泄槽紧接堰后,据当时施工人员回忆,在渐变段的出口处,其基础为原来开挖溢洪道时的回填土,填土深约3—4m,由于填土较差,施工时将此基础挖除,利用挖除后的地形做一跌水池消能,跌水池后接第二泄槽、泄槽末端设有挑流鼻坎消能设施,将水流挑入到远离坝脚的下游河床中。1985年改建时,仅对渐变段、消力池及第二泄槽作了底板砼衬砌、导墙浆砌块石衬砌、但消力池已被当地农民填平。第一泄槽坡陡弯急,落差较大,两岸岩体破碎,未采取任何措施,其底板也未衬砌,宽顶堰也没浇筑底板,淤泥较厚,泄洪存在严重隐患。现场检查渐变段第二泄槽底板和导墙有裂缝、冲刷严重、第一泄槽两岸山体有滑坡迹象等。灌溉输水涵洞由平涵和斜涵组成,其中平涵位于大坝左端坝体内,前中段基础座落在强风化岩体上,出口段基础置于第四纪冲洪积层上,于1957年动工兴建。平涵进口高程90.40m,出口高程89.60m,坡降为0.008,涵洞长100m,内径为0.74m,采用钢筋混凝土结构,壁厚0.12—0.15m。开挖时断面为1.4—1.2m2,超挖部分回填素混凝土,但整个涵洞施工质量差,且其内部布筋情况不详,导致结构强度低、内表面峰窝、麻面较多,漏水严重,在其后的运行过程中一直因安全问题不敢把水放大,且运行以来,一直未作处理,影响了水库灌溉效益的发挥。斜涵位于大坝内侧左岸山坡上,为方形钢筋砼结构,底部与消力池联接,设计时为阶梯式木塞启闭,1982年改建为斜式启闭,安装斜式启闭机一台,后来斜式启闭机报废,又改为木塞式,1996年发现斜涵消力池有漏水现象,2003年冬,县开发办对斜涵翻修,翻修后斜涵每级高0.5m,坡比为1:2,进水口内径为0.35m,管净空为1.00×0.50(m)。1.1.3xx水库大坝安全鉴定1.1.3.1水库运行情况分析大坝自1958年蓄水以来一直按县下达的汛期水位调度运行,运行情况基本正常,未发生过重大事故,每年都能安全渡汛,但水库仍存在不少问题,如2002年汛期,库水位为105.4m时,在坝脚平涵出口处有漏水现象,漏水量为1.8L/S,大坝下游坝脚贴坡排水上部有一灌溉渠道通过,坝左端下游坡脚有橡皮土区,并有局部塌陷等,另大坝下游坝脚贴坡排水上部有一灌溉渠道通过,是大坝安全管理的隐患。上游护坡块石砌筑高程偏低,且块石风化严重,并有架空、脱落现象,垫层流失严重,下游贴坡排水体表层块石也有部分风化,风化后成土夹石状,造成部分排水体空隙被堵塞,且排水体与坝土体间无垫层。1.1.3.2水库存在主要问题1、上游坝坡未全面护坡,坝下游排水体已失效,坝体有蚁害,且一直未根除,坝脚有渗漏现象,坝基、坝肩有绕渗现象。2、溢洪道进口段边坡有塌(滑)坡现象,且未进行衬护,中部消力池被填平,已衬砌的导墙及底板有裂缝,挑流鼻坎后的泄洪渠未完建。3、平涵进口消力池挡墙外部块石有脱落现象,平涵及消力池内表面蜂窝麻面严重,平涵结构强度低,内壁有裂缝,且有漏水现象,斜涵启闭设施落后。4、没有设置安全监测及水情观测设施。1.1.3.3水库安全鉴定结论经现场察看和对大坝安全鉴定报告评议,结论如下:1.水库按30年一遇洪水设计,500年一遇洪水校核,现有大坝坝顶高程满足规范要求。2.据《中国地震参数区划图》(GB18360—2001),坝址区地震动峰值加速度小于0.05g,可不进行抗震安全复核。3.大坝清基不彻底,残留覆盖物,存在坝基渗漏及坝肩浇渗问题。大坝上游块石护坡砌筑高程偏低,块石风化严重,有架空、脱落等现象,下游贴坡排水体表层块石局部风化,部分排水体空隙被堵塞。坝顶及坝坡凹凸不平,大坝存在蚁害迹象。大坝上、下游坝坡在设计、校核洪水位条件下不满足整体抗滑稳定要求。大坝结构安全性评价为C级。4.坝体填土土质较差,碾压不足,填土质量差,渗透系数偏大,右坝段未设反滤排水设施,不满足土石坝防渗规范要求,坝脚存在多处渗漏点。坝体最大水平坡降大于允许坡降,存在渗透破坏隐患。大坝渗流安全性评价为C级。5.溢洪道宽顶堰未完建,中部消力池已被填平。溢洪道边墙、消力池池长、挑流鼻坎末端至冲刷坑上游侧距离与冲刷坑深度不满足水力学要求。陡槽底板满足抗浮稳定要求,多处裂缝,结构不安全。消力池护坦及陡槽边墙高度不满足规范要求,挑流鼻坎后的泄水渠未建。溢洪道结构安全性评价为C级。6.灌溉输水涵管蜂窝、麻面严重,管内壁存多处裂缝,有锈水渗出及析钙现象,存在接触渗漏问题。计算表明输水涵管配筋不满足强度及抗裂要求。斜管开启方式落后,消力池外部挡墙块石有脱落现象,强度较低。灌溉输水涵管结构安全性评价为C级。综上所述,xx水库存在严重工程安全问题,水库不能安全运行,根据“水库大坝安全鉴定办法”第六条大坝安全分类标准,xx水库属三类坝。对大坝维修加固意见建议如下。1.对大坝进行加固处理。2.对溢洪道进行续建加固。3.对灌溉放水系统进行改建或加固。4.完善水库水情、雨情观测和大坝监测设施,改善进库公路及管理、通讯设施。5.在水库进行除险加固前,应加强管理、科学调度,确保水库安全运行。1.1.4设计任务由来xx水库是一座以灌溉为主,兼有防洪、养殖等综合效益的重点小(1)型水库。水库下游保护xx镇区和4个村委会等,人口0.5万人,耕地0.5万亩,还有京九铁路、105国道等交通干线,地理位置十分重要,水库一旦失事,将给下游人民和国家财产造成重大灾害。因此,水库正常安全运行至关重要。由于工程存在大坝渗漏严重、输水涵管破损、裂缝众多、漏水严重、排水棱体及溢洪道不满足规范要求,大坝蚁害严重等安全隐患,水库已不能安全运行和正常发挥效益。经鉴定,xx水库属三类坝,需进行维修加固。受xx县水务局委托,我院承担xx水库除险加固工程初步设计阶段勘测、设计工作。按有关规程规范要求,并根据大坝安全鉴定结论及本阶段地质勘测资料,经进一步复核和调查分析,编制完成本报告。1.2水文1.2.1流域概况xx水库属xx支流住歧水系,发源于xx、永丰交界处的秧岭,自东向西流经上富、下富、郭家、港边、xx、住歧后汇入xx,库区呈长条形,库内各小溪多为峡谷,谷地坡降较大。水库位于xx县东北部,大坝轴线左端地理位置为东径115011’02’’,北纬27022’35’’14~24m/s。坝址以上集水面积5.8Km21.2.2水文气象洲水库所在地区降水量充沛,据xx县气象站实测降水资料统计,多年平均降水量1560.2mm。但降水量年际变化很大,最大年降水量2116.6mm(1997年),最小年降水量948.3mm(1963年),最大年降水量是最小年降水量的2.23倍;降水量年内分配亦极不均匀,汛期3~7月5个月间降水量占全年的64.4%,主汛期4~6月降水量占全年的45.9%,10月~次年2月5个月间降水量仅占全年的19.7%。1.2.3设计洪水xx水库洪水由暴雨引发,其发生的时间和洪水量级的变化,与降水的规律相一致。xx水库本次初设采用“推理公式法”推求的设计洪水成果。1.3工程地质区域工程地质概况:库区属构造剥蚀低山丘陵地貌单元,库周为低山,中间发育住歧水东支流,库盆大致呈SN向展布,坝下游为冲洪积山间小盆地。区内冲沟发育,河谷呈“U”形,两岸山坡一般较缓且稳定,植被发育良好,未发现明显的不良物理地质现象。地层岩性:本区出露地层为震旦系下统上施组(Z1shg)变质岩系及第四系松散堆积层(Q4)。查国家地震局《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001),本区地震动峰值加速度小于0.05g,地震动反应谱特性周期为0.35s,相应地震烈度小于Ⅵ度,区域稳定性较好。坝基岩体为震旦系下统上施组(Z1shg)全强风化中薄层状绢云母千枚岩,岩层倾向下游偏左但倾角较陡,岩体中未发现倾向下游的缓倾角夹泥层或结构面,其力学性能远好于坝体填筑土,承载力可满足上部坝体填土的荷载要求,不存在沉降变形及抗滑稳定问题。坝基上部残留有一定厚度的第四系残坡积及冲洪积堆积层,岩性主要为粉土质砂(砾)、含砂(砾)低液限粘土(粉土),厚1.0~4.5m,呈可塑~硬可塑状,具中等压缩性,其物理力学性质较好,承载力可满足上部坝体填土的荷载要求,不存在沉降变形问题。。坝土体大部呈中压缩性,以可塑状为主。由钻孔注水试验及室内土工试验成果可知,坝土体的渗透系数大部在10-3~10-4cm/s数量级之间,主要呈中等透水性,溢洪道进口端底板为强风化基岩(绢云母千枚岩),两侧上部为残坡积(el-plQ4)含碎石粉土质砂(砾),下部为强风化绢云母千枚岩;明渠段底板和两岸(壁)均为绢云母千枚岩,岩体呈强~弱风化(底板大部呈弱风化),未进行任何衬护,坡高(20m左右)且陡(65○~80○),左壁中段边坡已有垮(滑)坡现象。斜涵及平涵前中段基础置于强风化岩体上,承载力可满足上部荷载要求。平涵出口基础置于第四系冲洪积层上。坝址附近粘性土料缺乏,所需防渗土料可在坝址WN方的桥下村附近开采,距坝址约3.5km,坝址附近无砂砾石料,需到xx县城xx边码头砂砾石料场购买。其砂砾石料质量和储量可满足设计要求,距离坝址约38km,运输方便。块石料可在峡江县移山采石场(位于105国道西侧)购买,1.4工程任务和规模1.4.1工程任务xx水库总库容477万m3,xx水库工程的任务以灌溉为主,结合防洪、养殖等。水库除险加固后,能使水库效益得到更大发挥。1.4.2洪水标准根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000)及《水利枢纽工程除险加固近期非常运用洪水标准的意见》的规定,近洲桥水库枢纽主体工程属于Ⅳ等,永久性主要建筑物为4级,永久性次要建筑物为5级,设计洪水标准为30年一遇。校核洪水标准为500年一遇。1.5工程布置及主要建筑物加固1.5.1设计依据水库工程规模为小(一)型,工程等别为Ⅳ等,大坝、溢洪道、输水建筑物等主要建筑物为4级建筑物,其他次要建筑物为5级建筑物。除险加固设计洪水标准为:30年一遇洪水设计,500年一遇洪水校核,消能防冲建筑物按20年一遇洪水设计。主要依据为有关技术规程和规范;水库建设期设计、施工资料;历次加固有关资料;大坝安全鉴定报告书及安全鉴定材料;水文、地质勘探、测量成果等。1.5.2工程总体布置本次初步设计主要是对xx水库枢纽工程进行除险加固,主要加固项目有:大坝、溢洪道、坝下涵管、完善防汛公路等。1.5.3挡水建筑物加固设计勘察资料表明,坝土体大部呈中压缩性,以可塑状为主。由钻孔注水试验及室内土工试验成果可知,坝土体的渗透系数大部在10-3~10-4cm/s数量级之间,主要呈中等透水性,坝体填土不能满足均质坝的防渗要求。(1)坝顶高程复核与坝顶改造经坝顶高程复核计算,坝顶高程满足规范要求。现状大坝顶为泥结石路面,大坝加固施工中将破坏坝顶现有的路面。为完善坝顶护面,对坝顶重新进行改造,设计泥结石路面,厚20.0cm,并在坝顶下游侧增设排水沟。(2)坝体加固设计经比较大坝加固方案为:在大坝上游坡加固顶宽3m,底宽5m,坡比为1:3.0的粘土护坡;下游坝坡加固为坡比1:3.0,在103m高程处设置2m宽马道,并在坝脚加设排水棱体。1.5.3溢洪道加固设计根据工程现状及存在的主要问题,本次加固处理主要是续建原溢洪道宽顶堰及进口段,重建消能设施,同时对高度不够的边墙段进行加高1.5.4输水涵管加固设计现灌溉涵管出现多处裂缝,有漏水现象,坝体与涵管接触面之间存在接触渗透问题,影响大坝安全。本次加固处理方案为在原坝下涵管内套入厚8mm,直径0.58m的钢管。1.5.5蚁害治理根据水利部堤坝白蚁防治技术规范要求,堤坝工程扩建或除险加固时,必须对原堤坝工程内的白蚁隐患进行全面检查和彻底处理。结合xx水库大坝蚁害实际情况,决定采取诱杀白蚁的治理方案。蚁害防治处理工程量如下:坝体白蚁灭杀面积6500m2,周边50m的范围内山体白蚁灭杀15000m2。1.5.6大坝安全监测设计xx水库大坝目前无任何安全监测设施,本次根据《土石坝安全检测技术规范》(SL60-94)要求设置渗流、水文及气象等安全监测项目。1.6金属结构加固设计xx水库除险加固工程中的金属结构仅指输水涵管內套钢管。钢管采用A3钢材,内径0.58m,壁厚8mm,总长100m。1.7施工组织设计1.7.1施工条件本工程现有交通公路通坝址,水库大坝距京九铁路6km、距105国道7km,但国道至水库的路面较差,需扩建修整。工程施工前期应先行对进库公路进行改造,以满足施工要求。施工期内施工、生活用水可直接抽取库水使用;施工、生活用电可就近接电网电。本工程所需工程建筑材料包括天然建筑材料和水泥、钢材(筋)等。水泥、钢材(筋)等建筑材料由xx县有关物质部门供应;天然建筑材料:土料在桥下土料场开采;石料、砂、卵石料外购进场。1.7.2施工导流根据本工程特点,导流标准采用12月~次年1月,3年一遇洪水,相应水库最高水位95.0m。输水涵洞底板高程(90.4m)均低于导流时段12月~次年1月最高库水位95.0m,需在上游堆筑土石围堰以及粘土心墙结合防水纺织布防渗。1.7.3主体工程施工大坝加固主要施工项目有土方开挖、粘土回填、草袋土围堰、原干砌石护坡拆除、草皮护坡、排水棱体砌筑、上游坝脚抛石固脚等。1.7.4施工总布置本工程施工作业区有大坝、溢洪道、坝下输水涵管,施工区内布置主要有施工生活用房、施工仓库、砼拌和系统、弃碴场、加工厂等。(1)施工生活管理用房、加工厂、仓库大坝下游附近地势平坦,可在此布置施工生活管理用房、仓库、钢材加工厂。新建生活用房及水泥仓库、炸药仓库及其它仓库600m2。(2)砼拌和系统分别在溢洪道进出口设置砼搅拌站,搅拌站各配置1台0.4m3砼搅拌机。(3)弃碴场弃碴场设在坝下游的小山凹,将小山塘填平。1.7.5施工总进度除险加固工程拟分一个枯水期跨二个年度施工。自第一年10月开始施工准备,11月主体工程开始施工,至第三年1月底全部工程完成,总工期16个月,其中主体工程施工期14个月。1.8环境保护和水土保持1.8.1环境保护设计环境保护设计主要包括水质保护、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,环境空气保护主要是对砼拌和采取降尘措施,对交通扬尘采取防治措施,注意燃油机械尾气排放等。噪声防治可通过调整施工时段及对直接受噪声影响严重的施工人员进行防噪来解决。人群健康保护措施主要有施工区卫生清理和施工人员卫生防疫。1.8.2水土保持设计水土保持设计主要措施包括土料场水保及弃渣场水保措施。土料场取料完成后,修建排水设施,用推土机回填表土,平整压实并种植水土保持草。弃渣主要在低处修建拦渣墙。1.8.3环境监测环境监测主要进进行水质、环环境空气、噪噪声及人群群健康观察察。1.9工程程管理1.9.1管理机构构xx水库现由太太山水库管管委会负责责管理,根根据《水利利工程管理理单位编制制定员试行行标准》(SLJ7705—81)的规定定,水库除除险加固后后结合目前前管理现状状,增设xxx水库管管理所,编编制定员共共3人。1.9.2管理范围围与保护范范围工程区管理范围围为:大坝坝上游库水水向上不少少于1000m,下游游坝脚线向向下不少于于150mm;溢洪道道右侧轮廓廓线向外不不少于800m,上游游至水面线线以外不少少于80mm,下游至护护坡端部以以外100m;其它建建筑物从工工程外轮廓廓向外不少少于20~~50m。工程保护范围如如下:大坝坝、溢洪道道等主要建建筑物保护护范围在工工程管理范范围边界线线外延不少少于2000m,次要要建筑物在在工程管理理范围边界界线外延不不少于500m。库区区保护范围围为两岸土土地征用线线以上至第第一道分水水岭脊线之之间的陆地地。为规范水库工程程运行管理理,水库管管理范围和和保护范围围应尽快按按国家有关关法规完成成确权划界界。1.9.3管理设施施 xx水库现无管管理设施,已已不适应水水库的要求求,应增设设管理所。1.除险加固设计计新增大坝坝渗流量观观测及上下下游水位观观测设施。2.交通设施按《水水库工程管管理设计规规范》(SSL1066-96)规规定,防洪洪专用车一一辆。3.改建建防汛公路路全长1..0Km,路面宽4..5m,其其中行车道道宽3.55m,路肩宽0.5m。1.9.4管理办法法依据有关法律法法规,制订订工程管理理规程和条条例,对水水库进行控控制运行,检检查观测和和养护维修修。1.9.5施工期工工程管理施工期间,管理理局及上级级部门派人人进行现场场管理,并并参与工程程质量检查查、监督、参参加工程验验收,协助助协调各方方关系。为为更好地对对除险加固固工程施工工进行控制制,实行项项目法人与与工程监理理制。1.10设设计概算1.10.1设计依据据水利部水部[22002]]116号颁发的的《水利建建筑工程概概算定额》、《水水利水电工工程设备安安装工程概概算定额》、《水水利工程施施工机械台台班费定额额》。1.10.2工程总投投资工程总投资21196.881万元(含水保、环环保投资)。其中::建筑工程15880.766万元;设备及安装工程程152..27万元;金属结构设备安安装工程33.550万元;临时工程76..06万元;独立费用1988.32万元;基本预备费1002.055万元;水保33.50万元元;环保20.35万元元。1.11经经济评价xx水库除险加加固工程的的经济内部部收益率为为13.773%,大于社社会折现率率12%;经济净净现值为127..90万元,大大于零;效效益费用比比1.0779,大于1。各项指指标均满足足工程经济济评价合理理性的要求求,当工程程费用增加加5%、效益降降低5%时,国民民经济评价价指标均满满足相应要要求,如果果本次除险险加固后的的经济评价价中计入水水库溃坝的的巨大经济济损失(仅仅在总效益益上增加5%)时,内内部收益率率可达14.889%,经济净净现值可达达215..21万元。因因此该除险险加固工程程在经济上上是合理的的,应尽快快实施。1.12结结论及今后后建议xx水库总库容容477万m3,是一座座以灌溉为为主,兼顾顾防洪、养养殖的小(一一)型水库库。工程位位于xx县xx镇xx村,水水库下游有有xx镇区及及xx、南溪溪、太山、江江背等多个个村委会,保保护人口5千多,保保护耕地面面积5千余亩,水水库大坝下下游5Km处有京九九铁路,22.5Km处有105国道,工工程地理位位置十分重重要,一旦旦失事,后后果非常严严重,建议议有关部门门尽快开展展水库除险险加固建设设,确保工工程安全,更更好地发挥挥水库综合合利用效益益。附表1-1:xx水水库工程特特性表序号名称单位原加固设计(11984年)本次复核备注一水文特征1流域面积km25.555.622多年平均径流量量429.6429.63多年平均降雨量量mm150015004设计洪峰流量10476.39原设计P=2%%35校核洪峰流量156132.11P=0.2%二水库特征1校核洪水位m111.12(107..72)109.94P=0.2%2设计洪水位m110.2(1106.880)108.84原设计P=2%%33正常蓄水位m107.5(1104.110)107.5原设计中不带括号的高程为当时计算的与本次复核同一高程系的高程,,括号内为当时错错标在水位位-库容曲线线上与本次次复核同一一高程系的高程。4死水位m93.80(990.400)90.405总库容万m33324506兴利库容万m31873207死库容万m3118调节特征年调节年调节三枢纽建筑物1大坝:坝型均质坝坝顶高程m112.50((109..10)111.02--111..33防洪要求:1111.377m最大坝高m20.020.0坝顶长度m110.0110.0坝顶宽m3.503.50坝基防渗形式截水槽2溢洪道型式:开敞式实用堰明渠式式宽顶堰底板高程M107.50(104..10)106.90((实际)起调水位仍为1107.550m净宽M6.06.0全长M225.0239.7最大泄流量M3/s40.334.403输水平涵进口底高程M93.80(990.400)90.40全长M100.0100内径M0.740.74四工程效益1设计灌溉万亩0.350.352实际灌溉万亩0.350.353保护人口万人0.50.504保护耕地万亩0.50.505养鱼水面亩220220五施工1主要工程量土石方开挖万m33.28土石方回填万m31.26混凝土防渗墙万m20.78回填灌浆m20.11混凝土万m30.68钢筋T402.8干砌石翻修万m33.25砌块石万m31.322主要建筑材料木材m3112.42水泥万t0.42钢筋T436.42总工日万工日13.983总工期月17六经济指标序号名称单位数量备注原设计(现状)安全鉴定本次加固设计1静态总投资万元2196.811建筑工程万元1580.766机电设备及安装装万元152.27金属结构设备及及安装万元33.50临时工程万元76.06独立费用万元198.322基本预备费万元102.05多年平均效益万元293.45经济内部收益率率%13.73经济净现值127.902水文2.1流域概况况xx水库位于xxx县xx镇xx中游一一级支流住住岐水上游游,坝址地地理位置为为东径115011'22",北纬27022'35",为xxx县管辖,距距xx镇6km,距距xx县城里里程38kkm。坝址址下游5~6kmm处分别有有京九铁路路和105国道、铁铁路、国道道与住岐水水垂直相交交。住岐水发源于xxx、永丰丰两县交界界处的秧岭岭,由东向向西流径上上富、下富富、郭家、港港边、xxx、住岐后后入xx。坝址址以上流域域形状呈扇扇形,其地地形多为狭狭谷,河道道比降陡,植植被良好;;住岐水中中下游属低低矮丘陵或或平原性河河流,河道道比降平缓缓。xx水库流域水水系及地理理位置见图图1-0及图1-1。2.2气象本流域属亚热带带季风气候候区,一年年四季分明明,气候温温和,阳光光充足,降降水丰沛。据流域附近的xxx县气象象站19555~20003年气象观观测资料统统计,该区区域多年平平均气温118.3℃℃,最热月月份一般为为7月,最冷冷月份为1月或2月,历年年极端最高高气温411.3℃(1971、7、31),历年极极端最低气气温-7.6℃(19677、1、17);多年年平均蒸发发量15885mm(20cmm小型蒸发发皿,下同同),最大大年蒸发量量18066.3mmm(19788年),最小年年蒸发量11386..3mm(1970年);多多年平均相相对湿度778%;多年平均均风速2..5m/s,全年年最多风向向为北风,历历年最大风风速17mm/s(1984年),相相应风向SW,年最大大风速多年年平均值为为12.11m/s;多年平平均无霜期期285d。xx水库所在地地区降水量量充沛,据据xx县气象象站实测降降水资料统统计,多年年平均降水水量15660.2mmm。但降降水量年际际变化很大大,最大年年降水量22116..6mm(1997年),最最小年降水水量9488.3mmm(1963年),最大年年降水量是是最小年降降水量的22.23倍倍;降水量量年内分配配亦极不均均匀,汛期期3~7月5个月间降降水量占全全年的644.4%,主主汛期4~6月降水量量占全年的的45.99%,10月~次年2月5个月间降降水量仅占占全年的119.7%%。2.3水文资料料情况住岐水流域内和和该流域附附近的雨量量观测站有有:xx县气象象站、xxx雨量站。县县气象站资资料系列较较长,有19555~20002年共48年实测雨雨量资料(其其中有极少少数年月的的资料是插插补延长的的),xxx站刊印有19655~19887年共23年资料。上上述两站均均为国家基基本站,资资料精度较较高,可满满足本次计计算要求。另另外,水库库相邻1kkm有太山山水库管理理站设置的的雨量观测测站,该站站于19866~19999年间有断断断续续的的日降水量量观测资料料,这部分分资料未整整编,其精精度不能满满足本次设设计要求,仅仅供设计参参考。在住岐水的邻近近支流乌江江和禾水,分分别有寨头头水文站和和千坊水文文站,两个个站均属国国家基本水水文站。寨寨头站于1956年设立,集集雨面积2230kmm2,河道长长34kmm,主河道道比降4..14‰,有19577~20000年共44年实测洪洪水资料和和1912年、1954年历史洪洪水资料;;千坊站设设立于1958年,集雨雨面积3990km22,河道长长43kmm,主河道道比降6..47‰,有19588~20000年共43年连续实实测资料,另另有1826年、1920、1931年历史洪洪水资料。本本次选择该该两个站作作为水文分分析计算的的参证站。2.4设计洪水水2.4.1暴雨洪水水特性据住歧水附近有有关水文、气气象站实测测资料统计计分析可知知,本流域域从3月开始进进入汛期,年年最大暴雨雨多发生在在4~8月,以5~6月最多。据据xx县气象象站资料统统计,最大大一日暴雨雨出现在5月份的机机率为27%,出现在6月份的机机率为17%;最大三三日暴雨出出现在5月份的机机率为25%,出现在6月份的机机率为29%;有少数数年份至十十月份,还还出现年内内最大一日日、最大三三日暴雨。xx水库洪水由由暴雨引发发,其发生生的时间和和洪水量级级的变化,与与降水的规规律相一致致。2.4.2设设计暴雨由于住岐水流域域无水文观观测站,流流域附近也也无合适的的水文资料料可移用,本本阶段水库库设计洪水水主要采取取由暴雨途途径方法推推求,故需需分析计算算xx水库流流域的设计计暴雨。因因水库集水水面积仅55.8Kmm2,洪水产产汇流历时时较短,所所以重点分分析短历时时设计暴雨雨。2.4.2.1实实测暴雨法法在太山水库坝址址处有雨量量观测站,南南面距本流流域中心约约34kmm有xx县气象象站、西面面6km处有有xx雨量站站,均有降降水量观测测资料,可可作为水库库设计暴雨雨的参证站站。太山水库坝址在在19866~19999年间有有不连续的的降水量观观测资料,资资料系列很很短、其观观测精度也也不满足本本次设计计计算要求,且且没有短历历时观测资资料,经与与xx站同期期实测年最最大一日降降水量资料料对比,两两站发生最最大一日降降水量的时时间和雨量量值多数年年份都基本本一致,个个别年份相相差较大主主要是本站站资料缺测测,因此,本本次不对太太山水库坝坝址站降水水量资料作作进一步分分析计算,xx站的降水量刊印资料也仅有1965~1987年共23年系列,同样也缺少短时段降水量统计资料,其实测资料可供计算中参考对比之用。xx县气象站有49年(1955~2003年)实测降水量资料,年最大一日降水量资料系列完整,但年最大值1h、6h、24h时段降水量资料系列相对较短,仅有23年(1978/1980~2003年)。按年最大取样法,选取各站历年各时段最大降水量,分别组成暴雨系列并进行频率计算,按P—III型曲线进行适线,求得各站、各时段暴雨统计参数和相应的设计暴雨值。根据气象站同期期实测年最最大一日和和年最大24h降雨资料料分析,年年最大24h降雨量与与年最大一一日降雨量量的比值多多年平均为为1.133。因此,将将县气象站站xx站年最最大一日雨雨量乘以11.13,分分别求得两两站由年最最大一日暴暴雨经换算算而得的年年最大24h暴雨系列列;另外,将将气象站19577~19777年由换算算而得的年年最大24h降水量,插插补到19788~20002年实测年年最大24h暴雨系列列中去,便便获得气象象站系列延延长后的,即1955~2003年共49年的年最大24h暴雨系列。对上述两站各种形式的年最大24h暴雨系列按P—III曲线进行适线,求得各项暴雨统计参数。县气象站、xxx站各时段段暴雨统计计参数见表表2-1。表2-1各站实测测时段雨量量统计成果果表雨量单位位:mm站名时段县气象站xx站1h(1980~20003)雨量均值40.4Cv0.306h(1980~20003)雨量均值71.7Cv0.3124h(1978~20003)雨量均值107.6Cv0.3624h(1955~20003)雨量均值112.1(系系列延长)Cv0.43一日雨量均值99.6(999.2)95.2乘以1.13均均值换算112.5(112.1)107.6Cv0.430.30备注1955~20002年共48年,(…)中的值值为19633~19887年与xx站的同同期值1965~19987年共23年2.4.2.2查查《手册》法法根据xx水库流流域中心位位置,查《江江西省暴雨雨洪水查算算手册》(以以下简称《手手册》附图图:“江西省年年最大一小小时暴雨均均值等值线线图”、“江西省年年最大6小时暴雨雨均值等值值线图”、“江西省年年最大24小时暴雨雨均值等值值图”以及各时时段暴雨的的变差系数数(Cv)等值图图,得xxx水库流域域各时段设设计暴雨均均值和Cv值,按Cs=3..5Cs推推求各设计计频率下的的设计暴雨雨量,见表表2-2。表2-2各频率设设计成果表表单位:mm时段暴雨均值1h6h24h暴雨均值4580110Cv0.450.450.52设计暴雨P=0.1%153272434P=0.2%141.3251.2398.2P=1%113202311P=2%101180273P=3.3%93.9167251P=5%84.6151223P=10%72.01281852.4.2.3设设计暴雨采采用成果分分析从表2-1和表2--2中可以看看出,《手手册》查算算的24小时暴雨雨均值与实实测统计值值非常接近近,但短历历时1h、6h暴雨查算算值均大于于实测统计计值。经综综合分析比比较,本次次设计洪水水分析计算算,设计点点暴雨均值值及相应的的Cv值,拟推推荐采用《手手册》上的的查算成果果。2.4.3设计洪水水2.4.3.1流流域参数复复核本次采用万分之之一地形图图对水库坝坝址以上集集水面积、主主河长及比比降进行了了复核,复复核成果见见表2-3。表2-3xx桥水库库流域特征征参数复核核成果表项目本次安全鉴定1984年加固固设计1957年技术术设计F(km2)5.85.625.54.0L(km)4.64.55.02.5J(‰)4.84.614.03.22.4.3.2《手手册》方法法推求坝址址设计洪水水根据《手册》使使用说明,集集水面积大大于50KKm2的流域一一般采用瞬瞬时单位线线法计算设设计洪水,集集水面积小小于30Km2的流域一一般采用推推理公式法法推求设计计洪水。当当工程性质质较为重要要,而且要要求有较为为精确的设设计洪水过过程线进行行调洪计算算时,宜采采用瞬时单单位线法推推求设计洪洪水。xx水库是重点点小(一)型型水库,坝坝址以上集集水面积55.8KKm2。因此,这这里分别采采用推理公公式法和瞬瞬时单位线线法计算其其设计洪水水,并进行行分析比较较。查《手册》的“产流”、“汇流”分区图可可得,xxx水库位于于第I产流区,第第Ⅲ推理公式式(汇流)分分区,第Ⅲ瞬时单位位线(汇流流)分区。根根据设计暴暴雨成果的的有关的流流域参数,采采用“推理公式式法”选用dT=11h设计雨型型,采用“瞬时单位位线法”选用dT=33h的设计雨雨型,分别别推求xxx水库各频频率设计洪洪水。按照照《手册》介介绍的计算算步骤分别别进行雨量量计算、雨雨量过程分分配计算、净净雨量计算算、产(汇汇)流计算算、地表洪洪水过程计计算、地下下流量过程程计算,最最后求得设设计洪水过过程。xx水库“推理理公式法”设计洪水水过程见表表2-4。“瞬时单位位线”设计洪峰峰流量见表表2-5。表2-4xxx水库各频频率设计洪洪水过程时段长dT=11h流量单位位:m3/s频率时段0.10.2123.310000020.40.36.95.44.73119.926.82118.3443.439.17160.554.65105.695.011510090.86167.2151.891.979.872.17134.8120.569.358.953.48102.391.853.139.634.597063.246.122.120.11037.533.825.319.918.1112926.120.215.513.91221.519.415.211.19.51314.312.910.16.55.8146.86.55.75.24.6155.65.25.04.44.02.4.3.3水水文比拟方方法推求坝坝址设计洪洪峰流量在住岐水流域所所在xx江段、及及与之毗邻邻的所有大大小支流上上均无集雨雨面积相近近、产汇流流条件相仿仿的水文站站。现只能能在相对较较近的支流流上选择参参证站,用用水文比拟拟法推求xxx水库坝坝址的设计计洪峰流量量,用于对对“《手册》方方法”暴雨洪水水成果进行行合理性分分析。按照照“实测流量量系列较长长、且控制制流域面积积尽可能接接近工程”的原则。经经分析比较较。本次选选取禾水上上的千坊站站、乌江上上的寨头站站二个水文文站作为水水文比拟法法设计洪水水计算的参参证站。表2-5xx水库不不同途径设设计洪水洪洪峰流量成成果比较表表单位:m3/ss频率%暴雨洪水水文比拟法洪水水前期成果备注推理洪水瞬时洪水(千坊)(寨头)1984年1957年0.1167.2128.12152.5110.80.2151.8117.8135.999.615950.77校核标准0.5111591.597.474.8210074.381.564.010432.27设计标准3.390.867.570.258.51059.441.545.040.0按年最大选样法法选取各站站实测年最最大洪峰流流量,并加加入历史洪洪水组成不不连续系列列,采用P—Ⅲ型曲线进进行适线,分分别计算千千坊站、寨寨头站各设设计频率的的洪峰流量量。水文比拟法推求求xx水库坝坝址设计洪洪峰流量,就就是用参证证站设计洪洪峰流量,乘乘以坝址与与参证站集集雨面积之之比的n次方求得得,其计算算式为:Q坝=Q参(F坝/F参)n;根据经经验,n取2/3。各站各各设计频率率洪峰流量量计算成果果见表2-5。2.4.3.4设设计洪水成成果分析从表2-5中各种途途径设计洪洪水成果可可以看出,其其它各种途途径的洪峰峰流量均小小于“推理公式式法”设计洪水水成果。对不同途径设计计洪水作如如下分析;;本流域集集雨面积为为5.8kkm2,水文比拟拟法计算时时所选用的的两个参证证站的集雨雨面积分别别为2300km22和390kkm2,坝址与两两个水文站站的集雨面面积比分别别为1/39和1/67,面积相相差悬殊,面面积比指数数n的取值,对对计算成果果影响敏感感;同时,两两参证站在在地理位置置上与本流流域相距较较远,其暴暴雨产、汇汇流条件都都有较大差差异,所以以水文比拟拟法所求的的洪水成果果可信度较较低。另外外。此前历历次水库除除险加固或或续建配套套设计的洪洪水成果(本本次仅选列列了二次设设计成果),由由于受资料料条件限制制,其采用用的流域参参数、设计计暴雨参数数等均与本本次采用值值有一定的的偏差,加加之各次的的计算方法法也不尽相相同,所以以其计算成成果有较大大差异;瞬瞬时单位线线法洪水成成果经调洪洪计算推求求的水库校校核洪水位位,低于推推理公式法法的校核库库水位,采采用瞬时单单位线法洪洪水成果作作为设计依依据,对水水库安全不不利。通过与邻近流域域已建大中中型水库设设计洪峰流流量模数的的分析对比比可以看出出,xx水库“推理公式式法”设计洪水水对应各频频率设计洪洪峰模数,基基本处于所所列工程的的居中位置置,详见表表2-6。在单对对数纸上点点绘各工程程的设计洪洪峰流量与与集雨面积积的关系,其其点据分布布呈线性关关系,xxx水库的点点据分布于于关系线附附近。综上所述,本阶阶段推荐采采用本次“推理公式式法”推求的设设计洪水成成果。表2-6xx水库坝坝址与邻近近流域已建建工程坝址址设计洪峰峰流量及模模数关系表表水库名称所在县(市)集水面积(kmm2)设计洪峰流量(m3/s)设计洪峰模数(Q/F2//3)0.10.2120.10.212太山xx14.530427620918251.1246.4235.1530.61xxxx5.8167.2151.811510051.7947.0235.6231.00店下樟树56.284658557.6639.87潘桥丰城71.488658951.4834.22官溪吉州2033821045.8728.50横山2537924444.3328.54幸福峡江33.249229547.6328.562.5分期洪水水由于坝址无实测测水文资料料,分期洪洪水按邻近近的寨头水水文站(F=2300km2)19577~20033年实测资资料按面积积比换算,计计算期分别别为9~3月、9~2月、10~3月、10~2月、11~3月、11~2月。分期期洪水成果果见表2-7。表2-7xx水库分分期洪水成成果表分期(月)9~39~210~310~211~311~2P(%)511.811.78.46.38.15.5109.79.07.15.37.04.6207.46.35.74.25.63.6306.054.54.83.54.83.02.6xx水库库站网规划划一.站网规划及及布设原则则为充分利用流域域水资源及及确保水库库自身安全全,水库建建成后应建建立必要的的水情、雨雨情及气象象观测设施施。库区内及坝址应应各布置单单个雨量站站,水库管管理站应布布设水库水水位站。水文气象资料是是水库安全全、高效运运行的基础础资料。因因此对水文文气象要素素及水库状状况应进行行认真的观观测、记录录、整理、分分析、存储储,建议成成立资料室室由多人负负责管理。3工程地质3.1工程地质勘察简简述受xx县水务局委委托,我院院承担了该该水库除险险加固阶段段的工程地地质勘察工工作。本次次勘察遵照照《水利水水电工程地地质勘察规规范》(GGB502287-999)、《中中小型水利利水电工程程地质勘察察规范》(SL55-93)、《水利水电工程地质勘察资料内业整理规程》(SDJ19-78)等规程规范,结合大坝安全鉴定报告审查意见和水库实际病险情。勘察工作的开展是在收集、分析、论证、利用前期勘察成果的基础上作补充,外业工作于2004年9月上旬至9月中旬进行,完成主要实物工作量见下表(包括收集、分析、利用前期勘察成果等),可以满足本工程除险加固要求。xx水库除险加加固工程地地质勘察工工作量表工作内容比例单位数量备注坝址区平面地质质测绘1:1000km20.06横剖面地质测绘绘1:500m320.02条纵剖面地质测绘绘1:500m175.01条井探m8.03井工程地质钻探m154.357孔钻孔注水试验次22钻孔压水试验段10原状土样试验组20 建材土样试验组5水化学分析组13.2库区区地质概况况3.2.1地形地貌貌及物理地地质现象库区属构造剥蚀蚀低山丘陵陵地貌单元元,库周为为低山,中中间发育住住歧水东支支流,库盆盆大致呈SN向展布,坝坝下游为冲冲洪积山间间小盆地。区区内冲沟发发育,河谷谷呈“U”形,两岸岸山坡一般般较缓且稳稳定,植被被发育良好好,未发现现明显的不不良物理地地质现象。3.2.2地层岩性性本区出露地层为为震旦系下下统上施组组(Z1shhg)变质岩岩系及第四四系松散堆堆积层(Q4)。震旦系下统上施施组(Z1shhg):岩性性为中薄层层状绢云母母千枚岩夹夹粉砂质绢绢云母千枚枚岩,新鲜鲜时为青灰灰色,风化化后为灰黄黄色,鳞片片变晶结构构,千枚状状构造,矿矿物成分主主要为绢云云母、石英英等,是本本区出露的的主要地层层,广泛分分布于库岸岸山体及库库盆基底。第四系松散层主主要有残积积坡积层(el-ddlQ4)及冲积积洪积层(al-pplQ4)。残积坡积层(eel-dllQ4):零星星分布于山山坡下部或或坡脚一带带,岩性为为粉土质砂砂(砾),含含砂低液限限粘土(粉粉土)或为为碎石混合合土,厚度度不等,一一般0.55~2.5m。冲积洪积层(aal-pllQ4):分布布于河床下下部,厚00.5~33.0m。岩性上上部为含砂砂低液限粘粘土(粉土土)、粉土土质砂,下下部为粉土土质砾(卵卵),局部部为砂砾(卵卵)石。3.2.3地质构造造与地震本区地处华南褶褶皱系赣中中南褶隆赣赣西南拗陷陷中的武功功山~玉华华山隆断束束构造单元元中。基底底褶皱强烈烈,为一轴轴向NE~NNE向的倒转转复背斜构构造。本区区构造形迹迹较为复杂杂,主要呈呈NE向展布。发发育比较明明显的节理理裂隙主要要有N2○~52○W及N10○~30○E两组,另另外层间挤挤压及顺层层裂隙发育育。查国家地震局《中中国地震动动参数区划划图》(GB188306--20011),本区区地震动峰峰值加速度度小于0..05g,地地震动反应应谱特性周周期为0..35s,相应地震震烈度小于于Ⅵ度,区域域稳定性较较好。3.3坝址址工程地质质条件及评评价3.3.1地形地貌貌及物理地地质现象坝址区河床呈NNNW向,河谷谷宽70~800m左右,呈“U”字型,右右岸为一凸凸出的山脊脊,左岸为为一微凹岸岸,左右两两岸山顶高高程130~~140mm左右,左左坝轴线上上游侧有一一小山包(高高程111.78m),山坡坡自然坡角角30○~40○。坝址区区基岩大部部裸露,岩岩体风化强强烈,除右右坝肩上游游局部较陡陡存在小的的崩塌外,坝坝址区基本本无不良物物理地质现现象。水库近坝库岸边边坡一般较较缓,组成成库岸的基基岩为震旦旦系下统上上施组绢云云母千枚岩岩,岩层走走向与库岸岸交角较大大,无大的的不利结构构面或断层层破碎带,上上覆第四系系残坡积层层不厚且植植被发育良良好,除局局部见小的的崩塌外,无无其他不良良物理地质质现象发育育,水库近近坝库岸基基本稳定。3.3.2地层岩性性坝址区出露地层层有震旦系系下统上施施组变质岩岩(Z1shhg)及少部部第四系松松散堆积层层(Q4)。震旦系下统施组组(Z1shhg):岩性性为中薄层层状绢云母母千枚岩,夹夹粉砂质绢绢云母千枚枚岩,新鲜鲜为青灰色色,风化后后呈灰黄色色,岩石中中等坚硬,广广泛分布于于坝址左右右两岸及河河床坝基。第四系残积坡积积层(el-ddlQ4):主要要为灰黄、棕棕红色粉土土质砂(砾砾)、含砂砂(砾)低低液限粘土土,厚0..2~2..0m,分布于于两岸山坡坡及坡脚一一带。第四系冲积洪积积层(al-pplQ4):分布布于坝址上上下游河床床,岩性为为浅灰、灰灰黄色含砂砂(砾)低低液限粘土土(粉土)、粉粉土质砂,钻钻孔中未见见砂卵(砾砾)石层。3.3.3地质构造造坝址区未见大的的断层或构构造破碎带带,但岩层层褶曲发育育,坝址区区岩层产状状变化较大大,倾角较较陡,左岸岸为NW70○~75○/NE∠60○~65○,右岸为NW55○~70○/NE∠60○~70○,岩体中节节理裂隙及及劈理发育育,坝区主主要的节理理裂隙有以以下两组::即①NE2○~10○/SE∠48○~62○及②NW30○~35○/NE∠80○~85○,多呈微微张~闭合状,铁铁锰质渲染染,发育频频度多为3~5条/m,延伸一一般不长,多多数在数米米之间。3.3.4水文地质质条件坝址区区水文地质质条件较为为简单,主主要为第四四系松散堆堆积层中的的孔隙潜水水及基岩中中贫乏的裂裂隙潜水,地地下水的丰丰枯,主要要受大气降降水及库水水位控制,排排泄于沟谷谷及下游。坝基岩体的透水水性受岩体体的风化及及节理裂隙隙发育程序序影响较大大,岩体上上部一般呈呈中等透水水性,中等等透水带厚厚度河床33.0~33.5m,两两肩(岸)3.5~6.0m,坝基上部第四系覆盖层一般呈中等~弱透水性。本工程大坝属低低坝,取q<10Lu或K<1×100-4cm/s为相对不不透水层,相相对不透水水层以上为为中等透水水带,相对对不透水层层及以下为为弱、微透透水带。坝坝基(坝轴线附附近)中等透水水带厚3.5~8.2m。库水水质简分析析成果(见附表3-4),库水水为弱酸性性、极软水水,水化学学类型为CIca,地下水水化学类型型与库水应应相近。据据国标《水水利水电工工程地质勘勘察规范》(GB50287-99),库水具一般酸性型弱腐蚀及溶出型中等腐蚀。3.3.5坝址工程程地质评价价3.3.5.11沉降变形形与稳定问问题坝基岩体为震旦旦系下统上上施组(Z1shhg)全强风风化中薄层层状绢云母母千枚岩,岩岩层倾向下下游偏左但但倾角较陡陡,岩体中中未发现倾倾向下游的的缓倾角夹夹泥层或结结构面,其其力学性能能远好于坝坝体填筑土土,承载力力可满足上上部坝体填填土的荷载载要求,不不存在沉降降变形及抗抗滑稳定问问题。坝基基上部残留留有一定厚厚度的第四四系残坡积积及冲洪积积堆积层,岩岩性主要为为粉土质砂砂(砾)、含含砂(砾)低低液限粘土土(粉土),厚厚1.0~~4.5mm,呈可塑~硬可塑状状,具中等等压缩性,其其物理力学学性质较好好,承载力力可满足上上部坝体填填土的荷载载要求,不不存在沉降降变形问题题。3.3.5.22渗透及渗渗透稳定问问题钻孔(压)注水水试验及室室内土工试试验成果表表明,坝基基、坝肩上上部岩(土土)体呈中中等透水性性,坝基、左左右坝肩存存在渗漏及及绕坝渗漏漏问题。坝坝基、坝肩肩渗漏及绕绕坝渗漏的的存在和发发展,在坝坝体与坝基基土接触部部位及坝基基覆盖层与与基岩接触触带附近留留下了渗透透变形(稳稳定)隐患患,故须对对坝基进行行防渗处理理。坝基上上部覆盖层层的允许水水力比降及及临界水力力比降可参参照下述坝坝体土的建建议值考虑虑。3.4坝体体质量与评评价3.4.1坝土体组组成大坝上游游坡94..5m以下下为干砌块块石护坡,以以上无任何何护坡,下下游坡为草草皮护坡,下下游坡脚设设贴坡式排排水体,左左部排水体体顶部为灌灌溉引水渠渠。勘察表表明,现状状大坝为均均质土坝。由由于大坝填填筑于大跃跃进年代,受受当时施工工条件及其其他因素制制约,大坝坝填土均为为就近取土土,土料源源自于上下下游田地土土及山坡残残坡积碎石石土和全风风化料土,土土质较杂,山山坡土及全全风化料土土含碎石较较多,致使使坝体土质质混杂,均均一性差。大坝填筑土呈土土灰、灰黄黄、棕红等等色,土质质主要为粉粉土质砂(砾砾)、含砂砂(砾)低低液限粘土土(粉土)等等,土体中中含风化碎碎石较多,局局部较松散散,坝体下下部局部含含较多植物物根须及有有机质土。3.4.2坝体质量量评价据回忆,大坝填填筑前对坝坝基上下游游宽1144m范围及及左右坝肩肩表层的腐腐植土、植植物根系和和松动石块块及河床淤淤泥作了一一定清除,沿沿坝轴线挖挖了一条深深1~2m、底宽宽1.5m左右的截截水槽并回回填粘性土土(勘察时时钻孔未能能揭露)。大大坝为群众众大会战形形式填筑而而成。施工工时由于场场地小,条条件差,人人员众多,秩秩序较乱,各各公社、大大队、生产产队分块、分分区填筑,区区、块之间间施工进度度不一,在在坝体中留留下了较多多的结合面面,木制辊辊子人工碾碾压难于密密实,又由由于土料较较杂,故坝坝土体存在在局部架空空、干密度度偏小(最最小为1..40gg/cm3)等质量量隐患,大大坝填筑质质量较差。在在大坝底部部3~4m高的范范围内,填填筑土上游游段来源于于库区田里里,坝中段段来源于山山坡残坡积积土,下游游段来源于于下游山坡坡及田里。坝坝体1055m高程以以上,土料料主要源自自于两岸山山坡风化土土及残坡积积土。勘察资料表明,坝坝土体大部部呈中压缩缩性,以可可塑状为主主。由钻孔孔注水试验验及室内土土工试验成成果可知,坝坝土体的渗渗透系数大大部在10-33~10--4cm//s数量级之之间,主要要呈中等透透水性,坝坝体填土不不能满足均均质坝的防防渗要求。这这与工程运运行过程中中坝右外坡坡脚等处出出现渗水及及左坝外坡坡坡脚出现现橡皮土区区基本吻合合。现大坝上游正常常蓄水位以以上及下游游坡排水体体以上局部部白蚁危害害严重,生生物孔洞分分布较多,易易形成集中中渗水通道道。坝脚排排水体未能能按规范要要求进行施施工,块石石风化严重重,块径上上部较大,中中下部大小小不一,局局部充填少少量泥砂,排排水体与坝坝土体结合合部无砂及及卵石反滤滤料,现排排水体中杂杂草灌木丛丛生,为不不合格排水水体,须翻翻修重建。坝坝上游944.5m以以下护坡块块石块径偏偏小,多呈呈强风化状状,铺筑不不连续,存存在错位、脱脱落、翻动动等现象,块块石间存在在水土流失失现象。坝坝上游坡994.5mm以上无任任何护坡,坝坝下游坡虽虽为草皮护护坡,但实实无连续草草皮,只见见零星杂草草,坝坡(面面)坑洼不不平,水土土流失严重重,雨水冲冲刷沟槽发发育。由上可见,该水水库坝体存存在诸多质质量问题(隐隐患)及病病险情,须须尽快对大大坝进行除除险加固处处理。3.4.3坝体土的的物理力学学性质及渗渗透性坝体填筑土及坝坝基第四系系覆盖层的的主要物理理力学指标标及渗透系系数统计和和建议值见见表3-1及附表3-2。从表3-1可看出,组组成坝体的的填筑土大大部具中压压缩性,少少部呈高压压缩性(主主要分布于于坝体0~5m范围内),土土质均一性性差。分析析钻孔注水水试验及室室内土工试试验成果,坝坝土体的渗渗透系数kk值大部>1×100-4cmm/s,不能满满足均质坝坝的现行设设计规范要要求。分析坝填土土质质及颗粒组组成,坝土土体的渗透透变形应以以管涌破坏坏形式为主主,次为流流土破坏形形式。结合合土工试验验成果及工工程类比,建建议坝土体体的临界水水力比降为为0.55(无粘性性土)或00.90(粘粘性土),安安全系数取取1.5~1.6时,允许许水力比降降为0.34~0.36(无粘性性土)或00.55~0..60(粘性土土)。3.5其它它建筑物场场址工程地地质条件及及评价3.5.1溢洪道工工程地质条条件及评价价溢洪道道位于大坝坝右侧(距距右坝肩约约70~800m)山坳坳中,系人人工开挖而而成,为明明渠式实用用堰型。原原设计进口口底高程1107.550m(现底高程程为1066.90mm),底宽6..0m,进口段段长90m,后接陡陡槽段,陡陡槽中部1104.886m高程处设设有一消力力池(现已已被当地农农民填平),全全长2399.7m。中中部消力池池以下陡坡坡段导墙为为浆砌石,底底板为砼衬衬砌,尾部部设挑流鼻鼻坎消能。溢洪道进口端底底板为强风风化基岩(绢绢云母千枚枚岩),两两侧上部为为残坡积(el-pplQ4)含碎石石粉土质砂砂(砾),下下部为强风风化绢云母母千枚岩;;明渠段底底板和两岸岸(壁)均均为绢云母母千枚岩,岩岩体呈强~弱风化(底底板大部呈呈弱风化),未未进行任何何衬护,坡坡高(200m左右)且且陡(65○~80○),左壁壁中段边坡坡已有垮(滑滑)坡现象象。现场勘勘察发现,该该段岩体裂裂隙发育,主主要见有以以下4组:①产状NW17○/NNE∠60○,面平,延延伸约100m,发育育间距0..5~0..8m一条。走走向近于平平行溢洪道道,对左边边坡稳定不不利;②NE67○//NW∠63○,发育密密集,走向向近于垂直直溢洪道走走向;③NW72○/NNE∠61○,面平,延延伸长大于于10m,形成左左壁塌滑体体底滑面;;④NE2○/SEE∠22○,发育频频度1~2条/m,延伸不不长。以上①、③、④组裂隙的相互切切割,易形形成边坡不不稳定体,严严重威胁溢溢洪道的安安全运行。由由于该进口口段未进行行任何衬护护,现底板板已淤积有有厚10~300cm的杂杂土。建议溢洪道进口口段的力学学参数如下下:冲刷系数1.22~1.66(水深0..4~3m,下同);;抗冲流速速2.5~3.5m/s;允许许承载力[R]==0.355~0.455Mpa;;抗剪强度度f=0.30~0..45;抗剪断断参数f′=0.35~~0.50,,c′=0.112~0..20Mppa。该段边坡比建议议右侧为11:0.5,左左侧为1:0.5~1:0.75,并进行行适当护面面(坡)。陡槽段旁山展布布,底板主主要为强风风化绢云母母千枚岩,上上部砼衬;;右侧边坡坡中下部为为强风化基基岩,上部部为残坡积积层。由于于边坡较陡陡,边墙以以上局部见见塌坡现象象;边墙为为浆砌石,边边墙基本稳稳定;底板板局部有开开裂现象。建建议溢洪道道陡槽段的的力学参数数如下:冲刷系数1.22~1.4;基岩抗抗冲流速22.5~33.0m/s,覆盖盖层不冲刷刷流速0..4~0..6m/ss;允许承承载力[R]==0.355Mpa;;抗剪强度度f=0.442;抗剪剪断参数ff′=0.300~0.35;c′=0..12Mppa。该段开挖边坡比比建议取11:0.3~1:0.5。挑流鼻坎处工程程地质条件件与陡槽段段基本类似似,力学参参数可参照照以上选取取。现状溢洪道出口口后无出水水渠,洪水水的渲泄直直接冲淘上上坝公路并并常冲毁淹淹没农田,需需完建泄洪洪渠。3.5.2输水涵管管工程地质质条件及评评价灌溉输水涵由斜斜涵和平涵涵组成。斜斜涵及平涵涵进口段位位于左坝上上游山体。平平涵中段以以后位于坝坝中底部。该该平涵为钢钢筋砼结构构,进、出出口底高程程分别为990.400m及89.660m,长1000.0m,内径径0.744m,于当当年大坝修修筑时开凿凿浇筑而成成。斜涵及及平涵前中中段基础置置于强风化化岩体上,承承载力可满满足上部荷荷载要求。平平涵出口基基础置于第第四系冲洪洪积层上,由由于该段基基础埋置不不深且坝体体不高,承承载力亦可可满足上部部荷载要求求。3.6防汛公公路工程地地质条件简简述水库现有防汛公公路北接于于太山水库库防汛公路路,长约1km,主要要为山坡路路面,路况况差弯道多多,局部坡坡陡,多数数路段路面面狭窄宽不不足3.00m,水流冲刷刷严重,形形成多处坑坑洼路面,汛汛期载重车车辆上坝困困难,特别别是前端(位位于太山水水库下游1500m左右)路路况更差(路面坑洼积水、沉陷严重,且受到太山水库溢洪道出口泄洪水的直接冲淘),严重影响水库大坝的防汛抢险。原有路基基础前前端为第四四系冲积含砂(砾)低液限限粘(粉)土土,土质中中密具中压压缩性(局局部高压缩缩性);其其余路段基基础主要为为第四系残残坡积含砂砂(砾)低液限限粘(粉)土土及粉土质质砂,土质质中密具中中压缩性,路基基础础相对较好好;尾段线线路直接在在溢洪道出出口下通过过,需改善善此种状况况。3.7天然然建筑材料料3.7.1土料坝址附近粘性土土料缺乏,所所需防渗土土料可在坝坝址WN方的桥下下村附近开开采,距坝坝址约3.5km,有简易易公路相通通,运输方方便。料场场属第四系系全新统冲冲积层,地地面高程772m左右右,可采面面积3×1044m2,目目前为旱地地,无用层层厚0.22m,平均均有用层厚厚2.5mm,土质为为棕黄、棕棕红色低液液限粘土。据5组土料试验成果,其主要物性指标为:含水率ω=22.9%~28.2%,干密度ρd=1.37~1.55g/cm3,塑性指数Ip=23.0~40.9,粘粒含量45.5%~49.1%;击实后最优含水率ωop=20.7%~27.9%,ρdm=1.49~1.66g/cm3,渗透系数k=(1.97~9.81)×10-7cm/s。该料场土料储量丰富,质量可满足设计要求,主要物理力学参数统计值见表3-3。3.7.2砂砾石料料坝址附近无砂砾砾石料,需需到xx县城xx边码头头砂砾石料料场购买。其其砂砾石料料质量和储储量可满足足设计要求求,距离坝坝址约388km,运输方方便。3.7.3块石料坝址附近出露为为薄层状粉粉砂质绢云云母千枚岩岩,岩性软软弱,质量量较差,不不宜使用,所所需块石料料可在峡江江县移山采采石场(位位于105国道西侧侧)购买,料料石岩性为为灰白色砂砂岩,岩石石坚硬、抗抗风化力强强,质量和和储量均可可满足设计计要求,距距离坝址约约13km,运输方方便。3.8结论论与建议1、水库库区地震动动峰值加速速度小于00.05gg,地震动动反应谱特特征周期为为0.355s,区域稳稳定性较好好,工程不不需设防。2、库岸岸山体大部部雄厚,无无大的构造造破碎带通通向库外,库库水无向邻邻谷产生渗渗漏之虑。3、水库库近坝库岸岸主要由绢绢云母千枚枚岩组成,岩岩层走向与与库岸交角角较大,除除局部见有有少量的崩崩塌掉块外外,无其他他不良物理理地质现象象发育,近近坝库岸基本稳定定。4、坝体体系由多种种土质组成成的“均质坝”,坝土体体中上部存存在较多风风化碎石,坝坝体填筑不不密实,碾碾压质量差差,局部架架空、干密密度偏小,渗渗透系数大大部不能满满足现行设设计规范要要求。5、大坝坝局部蚁害害严重,生生物孔洞分分布较多,有有形成集中中渗漏之隐隐患。6、坝脚脚贴坡式排排水体设置置不规范,无无反滤料,未未能起到其其应有的效效果。7、大坝坝坝坡大部部未进行护护坡处理,上上游94..5m以下块石石护坡质量量差,存在在松动、脱脱落、翻动动等现象,坝坝坡(面)坑坑洼不平,水水土流失严严重,雨水水冲淘沟槽槽发育。8、坝基及坝肩有有一定厚度度的中等透透水带,存存在坝基、坝坝肩渗漏及及绕坝渗漏漏问题,存存在坝体(基基)渗透稳稳定隐患。9、溢洪道进口段段边坡高陡陡,左壁存存在塌(滑滑)坡不稳稳定现象,底底板淤积,影影响水库大大坝的安全全运行及正正常溢洪。10、鉴于该工程存存在较多质质量问题和和安全隐患患,建议对对坝体、坝坝基进行防防渗及加固固处理,进进行灭蚁及及回填蚁穴穴、加固溢溢洪道,完完善大坝坡坡面护坡,完完建泄洪渠渠等工程处处理措施,使使该工程更更好地发挥挥其应有的的社会效益益和经济效效益。附表:表3-1:xx水水库土工试试验成果汇汇总表表3-2:坝土体体物理力学学及渗透参参数统计和和建议值表表表3-3:土料物物理力学参参数统计表表表3-4:库水水水化学分析析成果表附图:1、坝址区区工程地质质平面图(1:1000)2、I—II'工程地地质剖面图图(1:500))3、Ⅱ—ⅡⅡ'、Ⅱ—Ⅲ工程地质质剖面图(1:500)4、Ⅳ—ⅣⅣ'工程地地质剖面图图(1:500)4工程任务和规模模4.1工程除险险加固的必必要性xx水库是一座座以灌溉为为主,兼有有防洪、养养殖等综合合效益的重重点小(一一)型水库库。根据江江西省吉安安市水务局局《大坝安安全鉴定报报告书》,鉴鉴定结论如如下:1.水水库按30年一遇洪洪水设计,500年一遇洪洪水校核,现现有大坝坝坝顶高程满满足规范要要求。2.据据《中国地地震参数区区划图》(GB188360—2001),坝址址区地震动动峰值加速速度小于00.05gg,可不进进行抗震安安全复核。3.大大坝清基不不彻底,残残留覆盖物物,存在坝坝基渗漏及及坝肩浇渗渗问题。大大坝上游块块石护坡砌砌筑高程偏偏低,块石石风化严重重,有架空空、脱落等等现象,下下游贴坡排排水体表层层块石局部部风化,部部分排水体体空隙被堵堵塞。坝顶顶及坝坡凹凹凸不平,大大坝存在蚁蚁害迹象。大大坝上、下下游坝坡在在设计、校校核洪水位位条件下不不满足整体体抗滑稳定定要求。大大坝结构安安全性评价价为C级。4.坝坝体填土土土质较差,碾碾压不足,填填土质量差差,渗透系系数偏大,右右坝段未设设反滤排水水设施,不不满足土石石坝防渗规规范要求,坝坝脚存在多多处渗漏点点。坝体最最大水平坡坡降大于允允许坡降,存存在渗透破破坏隐患。大大坝渗流安安全性评价价为C级。5.溢溢洪道宽顶顶堰未完建建,中部消消力池已被被填平。溢溢洪道边墙墙、消力池池池长、挑挑流鼻坎末末端至冲刷刷坑上游侧侧距离与冲冲刷坑深度度不满足水水力学要求求。陡槽底底板满足抗抗浮稳定要要求,多处处裂缝,结结构不安全全。消力池池护坦及陡陡槽边墙高高度不满足足规范要求求,挑流鼻鼻坎后的泄泄水渠未建建。溢洪道道结构安全全性评价为为C级。6.灌灌溉输水涵涵管蜂窝、麻麻面严重,管管内壁存多多处裂缝,有有锈水渗出出及析钙现现象,存在在接触渗漏漏问题。计计算表明输输水涵管配配筋不满足足强度及抗抗裂要求。斜斜管开启方方式落后,消消力池外部部挡墙块石石有脱落现现象,强度度较低。灌灌溉输水涵涵管结构安安全性评价价为C级。综合上述,xxx水库存在在严重工程程安全问题题,水库不不能正常运运行。根据据《水库大大坝安全鉴鉴定办法》第第十六条大大坝安全分分类标准,xx水库属三类坝。4.2洪水调节4.2.1防洪标准xx水库总库容容477万m3,属小(一一)型水库库。根据《水水利水电工工程等级划划分及洪水水标准》(SL2552-20000)及《水水利枢纽工工程除险加加固近期非非常运用洪洪水标准的的意见》的的规定,近近洲桥水库库枢纽主体体工程属于于Ⅳ等,永久久性主要建建筑物为4级,永久性次次要建筑物物为5级,设计洪水水标准为30年一遇。校校核洪水标标准为500年一遇。(考考虑到下游游有xx镇区及及京九铁路路、105国道而提提高一个量量级。)4.2.2水库库容曲线本次依据1/1100000库区地形形图复核了了部分水位位库容关系系,详见表表4-1及图4-1。表4-1xx桥水库库水位~库容关系系摘录表水位(m)98100102104106107108109110111库容(万m3)5287125181254296345398454518面积(万m2)

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