小(二)型水库除险加固工程初步设计报告

小(二)型水库除险加固工程初步设计报告 31 32 33 47 49 51 54 69 85 90 98 以解决人畜饮水、灌溉、养殖为主，兼顾防洪的小（2）型水库。自1974年建成以来，已运行近37年，为当地经济发展起到了较大的作2.坝体沉陷，迎水坡未砌护，坡面冲刷破坏严重，背水坡无排水4.无管理用房和大坝观测、防汛通讯设施。防汛道路为土路，坡安全鉴定对XX水库提出的运行管理或除1.水库防洪能力不满足200年一遇洪水要求，现状坝高不够，加2.对迎水坡培厚并采用砌石护坡，修整背水坡，增加坝后排水系工作。根据大坝安鉴等前期工作成果及本阶段有关成果，确XX村等有关领导和专家给予了很多帮助和指导，在此我们表示衷心群众运动的产物，施工质量较差。运行30多年来，对缓解灌区用水增产和保障社会稳定发挥了较大作用。水库一旦失事，将致使0.5万耕地无法灌溉，还将对下游的胡家水库、原底煤矿、306省道成严重本工程由大坝和溢洪道组成。大坝为均质土坝，坝顶宽3m，坝达到规定的设计标准，并能按设计要求正常运行。下面从设计标准、(1)XX水库为小(2)型水库，属Ⅴ等工程，原设计防洪标准偏低，其防洪标准定为20年一遇洪水设计，200年一(2)XX水库上游坝坡较陡，不满足稳定要求，坝面没有砌护；下(3)溢洪道从左岸坡脚下穿过，由于岸坡过陡，遇多雨时段，经XX沟水库位于XX县XX沟，属Ⅴ等小（2）型水库。坝址以上控P=5%Qp=33.5m3/sW=31.56万m3P=0.5%Qp=78m3/sW=66.98万m3分，工程区地震动峰值加速度a=0.05g，地震动反应谱特征周期工程区位于渭北黄土高塬南部，泾河一级支流百子河上游XX沟，东北高，西南低，河谷呈“U”型发育，深切黄土塬面20～30m，库区地形封闭，两岸地下水位低于水库正常蓄水位，库盆由Q2岸坡稳定。水库建成蓄水初期在两岸岸坡边已形成一些小范围塌落，约3.32m厚的淤泥质粉质粘土，渗透系数K＜1×10-6cm/s，属弱透水两坝肩边坡高20～30m，坡度40～50°。左右坝肩地层均为黄土状壤土夹古土壤，层厚大于20m，不具湿陷性，δs=0.001～0.009,渗水库淤积主要由洪水携带上游的粉土及两岸坡积土组成，据XX年7月测量，坝前淤积厚度约3.32m。根据安鉴资料及工程类比，γd=14.5KN/m3，平均压实系数λC=0.82，最大、最小干密度差值0.34KN/m3，表明大坝填筑中各层土的压实程度差异性大，碾压质量质量标准，建议坝体应进行防渗加固处理。坝体土的渗透系数5.61×10-4cm/s，水平渗透系数Kh=1.10×10-5～9.73×10-4cm/s溢洪道底板为Q2黄土状壤土夹古土壤，溢洪道底板淤积层厚度为0.5～0.7m，由于开挖已将表部湿陷性地层作了清理，现状地基不具湿陷性。允许不冲刷流速V=0.5～0.6m/s；建议对溢洪道全段进行b砼骨料初选石料场位于距离坝区20km的彬县早饭头，为泾河左岸侏罗1、根据来水量及用水过程，对水库的泄洪规模进行复核，确定2、对大坝安全进行复核，并对大坝进行加高培厚处理，坝顶整分，工程区地震动峰值加速度a=0.05g，地震动反应谱特征周期XX水库是已成工程，其主要建筑物已形成固定模式，且多年来1213.94m，培厚后下游坡自上而下坡比为1:2.0与1:2.5，在高程上游淤积面以上采用干砌石护坡，护坡采用块径不小于30cm的干砌片石，下铺20cm混合砂砾料作为反滤。淤泥面坡护基础采用格遇校核洪水时，水库校核洪水位为1213.14m，最大下泻流量为(2)溢流堰段（桩号：0+000.(3)收缩渐变段（桩号：0+010.以坡比i=1/50的底坡与泄槽段连接；溢洪道底宽由桩号0+010.00的纵向排水管。管材采用φ200软式透水管，外包土工织物，管沟由粒径5～20mm碎石回填，管沟顶部采用土工膜（二膜三毡）覆盖。该气象监测等。根据小（2）病险水库除险加固工程特点，本次监测设XX水库位于XX县XX镇XX村北，在泾河一级支流百子河上线路引来，在右坝肩设一台30KVA变压器，供施工用电和新修管理b）施工导流c）溢洪道出口冲刷坑采用人工砌护，溢洪道交通桥采用现浇TXX水库位于XX县XX镇XX村北，在泾河一级支流百子河上人员1人；运行管理人员2人；灌区管常运行管理配备必要的工具、器具。新增通讯线路3.0km，新建办公经济评价规范》(SL72-94)中有关规定，主要国民经济评价指标的计可见，该项目的经济内部收益率>8%,经济效益费用比>1,经济在施工开挖过程中，应专门配备施工地质人员，注意地质条件的XX水库除险加固工程特性表123设计洪水（P=5%）洪峰流量m3/s4量m3/s1mmmm376下泄流量及相应下游水m3/sm3/s1灌溉面积232亩0计1度6mm566m2mm池m3m经济指标120临时工程3%XX水库位于XX县XX沟，属Ⅴ等小（2）型水库。坝址以上控流域属黄土丘陵沟壑区，表上多为黄土状粘土，近年来由于实因此，该水库控制流域的水文分析只能采用无资料条件下的水文分析计算方法，即依据现有区域性的各种分析成果推求水文要素XX水库工程属Ⅴ等小(2)型工程，主要建筑物为5级。设计标Kp———经验参数和指数，随分区的不同而不同。重现KpnQmp（m3/s）变差系数Cv分别为0.65、0.70，由Cs=3重重暴雨量H1P(mm)暴雨量H3P(mm)暴雨量H6P(mm)根据《陕西省暴雨洪水图集》提供的该区暴雨概化雨型，按照雨H1/30H3-H10H6-H302338（1）前期影响雨量Pa8S-1.08（2）[Ri=(Ii-fi)ΔtIi>fi{l[Ri=(Ii-fi)ΔtIi>fi潜流量占净雨量的15%，各时段采用平均扣除，当时段净雨量小于（2）汇流参数mm=2.1θ0.435hR-0.476hR≤70mm（3）α、β——经验性指数，本分区均取1/3。该公式的适用条件是流域面积小于50km2，时段净雨量小于采用推理公式法进行汇流计算。计算公式如下:用上式计算t～Qm曲线、Qm~τ曲线，用图解法，两曲线相交时，两曲线交点，即为所求的Qm及τ。P=0.5%时，Qm=78.0m3/s,τ=1.73h。（6）（7）（8）（9）Wτ——涨水段洪量，m3；W——洪水总量，m3；由《设计暴雨洪水图集》中查得渭河以北地区Ka=0.110,Kb=0.185,KW=0.245,Kτ=0.210五点折腰三角形概化过程线特征点ta=T0+(1-2KW+Ka)τtb=T0+(2-Kb)τtτ=T0+τ式中T0表示起始时间。不同频率洪水的主雨段地面径流计算结将主雨段地面径流过程和次雨段地面径流过程按时间叠加即得t(h)Q(m3/s)%t(h)Q(m3/s)0仅4.12km2,对渭河以北地区，基流量可不考虑。故本次仅考虑潜流R潜——潜流净雨量，mm；潜流过程起点置于径流过程的起点；潜流峰值置于地面径流过将不同频率洪水的地面径流和地下径流相叠加即得洪水过程t(h)Q(m3/st(h)Q(m3/s从表2-7可以看出，暴雨推求设计洪水法结果与经验公结果接近，暴雨资料推求设计洪水法考虑了流域的形状系数、河道比降、流域面积，并考虑到此法在理论上的严密性和其在小流域上汇流模型及参数，是通过该地区大量的实测暴雨、洪水、地形、地貌数据进行分析而得到的，考虑了流域的形状系数、河道比降、流工程区位于渭北黄土高塬南部，泾河一级支流百子河上游XX沟，东北高，西南低，河谷呈“U”型发育，深切黄土塬面202）上更新统风冲积黄土(Q3eol)，覆盖于黄土原顶部，层厚5~频率低、震级小，据史料记载工程区东北20km左右，1957年10区的影响烈度不超过Ⅵ度，工程区处于相对稳定的地块上，属抗震2008版划分，工程区地震动峰值加速度a=0.05g，地震动反应谱特工程区地下水主要含水层为黄土状壤土、壤土，属孔隙潜水，第四系孔隙潜水埋藏于第四系黄土地层中，地下水的主要补给来源库区两岸为黄土台塬岸坡，主要由Q2黄土状壤土夹古土壤组成，岸坡稳定。水库建成蓄水初期在两岸岸坡边已形成一些小范围水库地处黄土沟谷区，两岸均为第四系松散堆积物。水库淤积水库加固培厚后的回水长度及蓄水范围与原库水范围变化不坝址区沟谷呈“U”型，深20.0～30.0m；沟底宽20.0～30.0m；坝顶高程1213.21m，沟谷宽50m左右，沟谷两岸边坡较陡，倾角②人工堆积（Q4S粉质粘土，浅黄～浅褐色，以黄土为主，黄灰～灰褐色，软塑～疏松，分布于大坝下游沟道、漫滩及一级阶垂直节理发育，底部有一层厚1.5左右的棕红色古土壤，覆盖于两黄土状壤土，灰黄色，土质均匀，具大孔隙。古土壤，棕红色，具坝址区为黄土高原区，基底岩层水平，构造不发育，第四系以坝区两岸及冲沟未见地下水，据调查，地下水位埋深较大，低HCO3—SO42--Ca2+-Mg2+型水，环境水对砼及钢筋砼结构中的钢筋均土样编号取样深度含水率湿重度干重度孔隙比饱和度液限塑限塑性指数液性指数ωγγdem%__%%%%-1928345182233451623453428658231545取样深度<m%%%%取样深度剪粘聚力内摩擦角粘聚力内摩擦角垂直水平cφcφ23Es0.2-000m度a度12345123456102011283450122734855887cΦC’Φ’m度度240各土层物理力学指标建议值的取值原则依据《GB50487-2008》平均值，压缩系数、渗透系数取大值平均值，压缩模量、抗剪强度蓄水量很有限；同时溢泄道坍塌淤堵损毁给水库的防洪安全带来威坝体填筑土料取自沟谷两岸风洪积黄土、黄土状土夹古土壤及冲洪积壤土，室内颗粒分析定名为粉质粘土，试验结果表明，土料根据本次室内击实试验成果，坝体填筑土的最大干重度为(SL274-2001)的规定，坝体的压实系数以0.96作为控制标准，则坝γd=14.5KN/m3，平均压实系数λC=0.82，最大、最小干密度差值不均匀；不合格样的最小值为13.0KN/m3，仅达到施工控制干重度的填筑质量标准，建议坝体应进行防渗加固处理。系数Kv=0.4×10-5～5.61×10-4cm/s，水平渗透系数Kh=1.10×10-5~9.73×10-4cm/s，属中等～弱透水性，不完全满足均质土坝防渗标准w天然重度干燥重度φγγd%根据现场勘察资料分析，坝基为黄土状壤土，根据土工试验资料和工程类比，黄土状壤土压缩系数a1～2=0.20MPa-1，，渗透系数Kv=5.0×10-5cm/s，Kh=9.9×10-5cm/s，属弱透水，饱和快剪抗剪强度粘土，渗透系数K＜1×10-6cm/s，属弱透水性两坝肩边坡高20～30m，坡度40～50°。据现场勘察及洛阳铲具湿陷性，δs=0.001～0.009,渗透系数K=5.0×10-5～9.9×10-5cm/s，据现有资料分析，大坝经多年运行观测，蓄水一般在低水位运行，结合目前观测，坝后无明显渗漏点，仅在坝面与右坝肩结合部有冲沟，认为原施工时对岸坡清除不彻底，大坝填筑土与岸坡结合年7月测量，坝前淤积厚度约3.32m。根据安鉴资料及工程类比，压缩系数av=1.0MPa-1,属高压缩性土。渗透系数K<1×10-6cm/s,属微现溢洪道位于大坝左岸，进口高程1209.30m，为开敞式,底宽陡坡内侧墙衬砌风化脱落严重，两岸滑塌淤积严重，右岸岸坡不稳值应为45～50°,由此可知左侧边坡属不稳定边坡。建议对溢洪道黄土建议削坡坡比1:0.75，下部Q2黄土状壤土夹古土壤建议削坡为0.5～0.7m，由于开挖已将表部湿陷性地层作了清理，现状地基据调查，工程区附近没有符合《SL251-2000》规范要求的砼粗细骨料。砼粗骨料（砾石）场建议选在距坝区10km的XX县城北初选石料场位于距离坝区20km的彬县早饭头，为泾河左岸侏罗系长石砂岩，与薄层砂岩、页岩成互层，岩层近水平，节理极少1水库位于渭北黄土高原南部百子河支流的XX沟道上游，库区两岸地表比较平坦，XX沟深切黄土塬20.0～30.0m，沟谷呈“U”2工程区地质构造单元位于鄂尔多斯台拗南部，祁吕贺山字型构造盾地，工程区周围20km范围内没有区域活动性断裂，处于一个相对稳定的地块上，属工程抗震有利地段，工程区地震动峰值加4两坝肩主要为Q2黄土状壤土夹古土壤，不具湿陷性，7建议溢洪道全段清淤，底板和内侧边坡衬砌加固；对溢洪道储量和质量满足设计要求。粗骨细料建议选县城北三水河砂石场；砼细骨料建议选择用渭河砂或灞河砂，运距远，需外购。石料建议在施工开挖过程中，应专门配备施工地质人员，注意地质条件游XX沟道内，属Ⅴ等小（2）型水库。坝址以上控制流域面积为属典型的“三边”工程，施工质量留下先天隐患存在诸多病险问题，致使水库多年来一直处低水位运行，效益得不市水务局组织专家对该水库进行了全面系统的安全鉴定工作，评定该水库大坝为三类坝；按《水库大坝安全鉴定办法》应立即进行除险加固，根除工程的安全隐患，使水库尽快达到国家现行标准的相关规定，保证水库按功能要求安全正常运行，发挥应有的效益。按大坝安全鉴定报告书中提出的现状及存在的问题并结合本阶段水变。坝顶铺设泥结石路面；设坝顶和下游坝面排水沟；新增下游排水棱体；上游放缓边坡和增设上游坝面干砌石护坡；下游坝坡为草洪标准》(GB—50201—94)规定，属Ⅴ等小(2)型水利工程，水库洪除险加固的主要目的是通过加固除险，消除隐患，不改变水库的原有功能，基本不改变水库工程的原有规模，正常蓄水位维持现原设计本工程无引水设施，采用水泵抽水灌溉。水库无排沙设施，水库上游来沙全部淤积在库中。由于建库初期缺乏设计资料及计算误差较大，水库自建成运行到现在以来，根据本次设计实地测按照溢洪道现状堰进口型式和尺寸，根据设计、校核洪水过程线、泄流曲线及库容曲线进行调洪演算，调洪结果：设计洪水位由于XX水库是已建成水库，水库运行多年，依据本次设计实地测量并结合原设计时实测地形图，绘出库容～水位曲线见表XX水库泄水建筑物为河岸开敞式溢洪道，由于灌溉用水采用水泵抽水，引水流量相对泄洪流量比较小，因此本次调洪计算中引起调水位为设计正常蓄水位1209.30m，即溢洪道溢流堰顶高Q=mbH3/29000300003580600007泄流量为27.45m3/s，校核洪水位1213.14m，相应下泄流量为)平均入库平3/s)量3/s)3/s)水库存水变化量ΔV水量V①②③④⑤⑥⑦⑧0123456时量间3/s)3/s))3/s)m3）①②③④⑤⑥⑦⑧012341213.15表4.3-5Y=R+e+A洪水位时库内平均水深H=10.60m，校核洪水位时库内平均水深大坝坝顶高程复核成果见表4.3-6，本次设计采用官厅水库公式计算表4.3-6XX水库坝顶高程计算成果表单况①②③从表4.3-6结果可以看出，调洪演算推求的设计坝顶高程为程程序单11位m位422m033m044m0根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252—2000本工程为Ⅴ等小（2）型；主要建筑物为5级，次要建筑物为XX水库为已成工程，其主要建筑物已成固定模式，除险加固工程布置以不改变原设计建筑物的布局及施工期尽量不影响水库正常规范，在充分利用现状溢洪道已成的泄槽条件下进行溢洪道轴线布1213.94m，培厚后下游坡自上而下坡比为1:2.0与1:2.5，在高程干砌片石，下铺20cm混合砂砾料作为反滤。淤泥面坡护加培采用抛参G天然重度KN/m3KN/m3况为稳定渗流期：上游库水位为正常蓄水位1209.30m，下游最低水从表5.3-3可以看出，原坝体填土渗透坡降最大值大b）稳定计算加固后大坝渗流计算成果见图5.3-3；坝坡稳定分析计算结果见XX水库溢洪道位于大坝左岸，为岸边开敞式XX水库属Ⅴ等小(2)型水利工程，洪水标准为20年一遇洪水设遇校核洪水时，水库校核洪水位为1213.14m，最大下泻流量为(1)导墙段（桩号：0-030.0(2)溢流堰段（桩号：0+000.00(3)收缩渐变段（桩号：0+010.径5～20mm碎石回填，管沟顶部采用土工膜（二膜三毡）覆盖。该溢洪道垂直轴线每隔10m设一道横向伸缩缝，缝宽2+α202iJ2g2gv1、v2—上下游断面流速，m/s； V—不掺气情况下泄槽计算断面的流速，ζ—修正系数，根据流速取1.0～1.3。d=1.1h2-hL2=(3～5)h2重＋校核洪水位时的水压力＋校核洪水位时的扬压力＋土压力对溢mm2msmmmmm1566291306513175133该交通桥为XX村与邻村的乡间道路桥，故本桥采用T型梁板结构，两边桥墩为浆砌石挡墙，桥面高程桥墩用M7.5砂浆砌石，T梁采用C40混凝土现浇。XX水库防汛道路为XX村与邻村的乡间道路，全长约3km，路在大坝运行过程中有关渗流量的数据大多是根据巡视估测得到考虑到小（2）病险水库除险加固工程的特点，本次大坝监测设计设根据中华人民共和国行业标准《土石坝安全监测技术规范》（SL60-94）的规定，大坝安全监测的项目主要有：变形、渗流、压XX水库位于XX县XX镇XX村北，在泾河一级支流百子河上抽取库水。库区无电源，此次设计可从3Km外6Kv线路引来，在新置，因地制宜，就地取材，因材施工，交通便1辆62台23台14台25台56台6台15台2台1施工进度计划的编制原则是：统筹兼顾、全面安排根据本工程特征和各阶段施工特点，施工总进度按三个阶段控备注1234月交通桥改建、补修溢洪道和溢洪道出67工程区位于渭北黄土高塬南部，泾河一级支流百子河上游XX沟，东北高，西南低，河谷呈“U”型发育，深切黄土塬面20～30m，（1）有利影响：库区水面面积扩大，区城小气候改善，库周降（2）不利影响：除险加固工程实施时，由于施工干扰，对农田防洪旅游交通5（2）在水库保护区内不得放牧、狩猎以及有损环境保护的一切根据预测，本工程施工期产生一定的废水，对XX沟河水水质影⑴施工生产过程中推行清洁生产工艺，降低生产废水污染物总⑴优化施工设计，最大限度减少施工对植被的破坏，精心核算⑵施工过程中，一切空置的开挖面、裸露面及道路、围堤的护由于小（2）型水库除险加固资金紧张，施工期间尽量减少环境XX水库建成后便设置了专门的管理机构。共有管理人员两名，⑴贯彻执行有关方针、政策和上级部门的指示，制定、完善工⑵分析掌握本工程加固设计、施工和管理运行资料，不断总结⑶进行检查观测、养护修理，随时