某水庫除險加固設計初步設計報告-wenkub

　

【正文】 塑狀，根據附近資料顯示，厚度右達 1030m。 (3)寒武系下統牛蹄塘組 本層巖石只在壩體兩側很小范圍內出露，系由人工將覆蓋 層剝去或庫水沖刷而出露地面，為灰黃色、灰黑色、紫紅色薄 中層狀板巖，較致密，中等風化到較強風化，風化后呈灰白色，較軟，呈片狀，巖層呈單一傾向巖層，傾向 ES80100176。左右，壩體兩側山坡較陡，約 45176。 起調水位 為水庫的正常蓄水位 ，起調庫容為正常庫容 萬 m3，采用水量平衡法求得 XX 水庫在設計和校核洪水時的庫水位及下泄流量 。 此標準符合規范要求，本次仍采用上述標準進行復核。 該水庫修建以來主要存在大壩單薄，外坡腳滲漏嚴重 (在北端大壩與山體結合部位更為嚴重 )。內坡坡比為 1： ,外坡有兩級平臺，自上而下坡比分別為 1： 、 1： 、 1： 。 總庫容 萬 m3，正常庫容 萬 m3，死庫容 萬 m3；校核洪水位（ P=%） ,設計洪水位（ P=%） ，正常蓄水位 ,死水位 。大壩防洪標準為：設計洪水 30 年一遇，校核洪水 300 年一遇。 1 XX 水庫 工程特性表 序號 指標名稱 單位 原設計 加固前 加固后 備注 一 水文 1 控制集雨面積 km2 2 干流長度 km 3 干流平均坡降 ‰ 二 水庫 1 水庫水位 1） 校核洪水位 m P=3% 2） 設計洪水位 m P=3% 3） 正常蓄水位 m 4） 死水位 m 2 庫容 1） 總庫容 104m3 2） 興利庫容 104m3 3） 正常庫容 104m3 4） 死庫容 104m3 三 洪水 1） 設計洪峰流量 m3 /s 2） 設計下泄流量 m3 /s 3） 校核洪峰流量 m3 /s 4） 校核下泄流量 m3 /s 四 壩 1） 型式 均質土壩 均質土壩 均質土壩壩 2） 壩頂高程 m 3） 最大壩高 m 12 12 4） 壩頂寬 m 5 5 5 5） 壩頂軸線長 m 87 87 87 五 泄水建筑物 1 溢洪道 1） 堰頂高程 m 2） 型式 寬頂堰 寬頂堰 寬頂堰 3） 溢流堰寬度 m 2 序號 指標名稱 單位 原設計 加固前 加固后 備注 4） 消能方式 消力池 5） 設計溢流流量 m3 /s 6） 校核溢流流量 m3 /s 六 輸水建筑物 涵管 拆除重建 1） 型式 砼圓管 砼圓管 箱涵 臥管放水 2） 進口底板高程 m 3） 出口底板高程 m 4） 斷面尺寸 m 直徑 直徑 * 5） 涵洞長度 m 37 37 40 6） 設計流量 m3 /s 七 工程效益 1 灌溉面積 畝 1500 1500 1500 2 保護人口 人 800 800 800 80 800 3 距主要鄉鎮 km 距 XX25km 4 距 交通干線 km 距棠棠公路 3 1 綜合說明 工程概況 XX 水庫是一座以灌溉為主，兼顧防洪、養殖等綜合利用的小（ 2）型水庫，庫址座落在 XX市 XX鄉 XX村境內，地理位置 東經 111176。庫區位于山區，植被覆蓋良好。 該水庫是以農田灌溉為主，兼有防洪、養殖任務等綜合性小（ II）型水庫。 溢洪道位于大壩右岸，為開敞式寬頂堰，堰頂高程為 , 堰頂寬 ,未護砌 ,最大下泄流量 m3/s。 2021 年冬對以上滲漏部位采用 1： 2： 4 三合泥進行處理，但沒有達到理想效果。 洪水 計算 XX 水庫無實測降雨和流量資料，本設計利用《湖南省暴雨洪水查算手冊》計算設計洪水。 XX 水庫調洪演算成果表 洪水頻率 P（ %） 洪峰流量 （ m3/s） 洪水位 （ m） 相應庫容 V （萬 m3） 下 泄流量 q （ m3/s） 水庫抗洪能力的復核 根據壩址處的水文氣象條件和水庫特征值，采用官廳水庫公式計算波浪爬高和風浪雍高并及入安全超高后 ， XX 水庫大壩的最低高程 應 不低于 ， 大壩 整治后 高程 滿足要求。左右，呈” U”字型南北向展布，溝谷寬 100～ 200m，地形較平坦，溝谷為水田，山坡部分為旱地，水系不發育，自然狀態下岸坡穩定狀態較好。傾角 60176。 地質構造和地震 區內屬于華夏系武陵山余脈向洞庭湖沉降帶過度地帶，第四系以來地層活動較頻繁，洞庭湖沉降帶第三紀 第四紀沉降區近代仍在下降。另外南部有毛里湖斷層分布，被第四系覆蓋層覆蓋。勘探期間壩體地下水埋深 左右，低于庫水位 3m 左右，此類水隨季節變化而變化。工程所需塊石料、砂礫石料均要外地購置，塊石可到 XX 新洲鎮 塊石料場購買，運距約 35km，砂、礫 石主要從岳陽、汩羅船運至料場，運輸方便，運距 25km。壩肩兩側為較強風化的 板巖，較破碎，層理，節理發育，壓水試驗透水率 (Lu)大于 10，屬較強透水層，厚度大于 5m，但基巖上面覆蓋有一層 1～ 厚的弱透水層，只要不破壞該層，通過基巖滲漏的可能性較小，但在壩體兩側的壩肩部位覆蓋層相對薄一點，易形成繞壩滲漏和接觸面滲漏。 結論 及建議 結論 ： (1)場地地震基本烈度值為Ⅶ度，設計施工中必須按Ⅶ度對大壩和建筑物進行抗震復核。 (4)壩體與壩基在施工中清淤不徹底，沒有進行完全清除與防滲處理，存在滲透問題。 工程處理措施建議： (1)對大壩壩體和壩基進行防滲處理，基巖部分的防滲處 理應深入至弱透水帶。 (4)整修加固壩體，使其外觀成型。 除險加固設計 設計依據、原則和任務 除險加固設計的主要依據是 XX 水庫大壩安全 評價報告、安全 認定報告、安全核查 報告等前期工作結論和國家現行的規程規范。所有建筑物盡量滿足運行可靠、經久耐用、管理簡單、維修方便的要求。正常蓄水位以上至壩頂高程采用草皮護坡。控制段進口底板高程 ，寬 ，長 。 12 涵臥管 設計 涵 管 位于大壩右端， 斷面尺寸 ф 500mm，進口底板高程 ，用臥 式 啟閉機 閘門 控制。 本次除險加固擬對原臥管及涵管拆除重建，重建臥管每 1m 高差設一放水孔，放水孔內徑為 ，用鑄鐵翻蓋閘門控制。 施工組織設計 XX 屬中亞熱帶北緣內陸季風氣候區。多年平均無霜期 264天。土場厚度平均 ，面積 1 萬 m2左右，土料 萬 m3。 施工組織管理 工程施工實行項目法人制、招標投標制、建設監理制。 鋼材加工：主要制作鋼筋等，占地為 80 m2，配有切斷機，彎曲機和對焊機等。 主體工程以大壩防滲處理施工為關鍵項目。 水庫一直帶病運行，工程效益未能很好發揮，生產、生活投入甚少，大壩等主體工程缺乏必要的觀測設施，生活辦公設施及交通通信設施不能滿足工作需要，工程管理條件十分落后，急待改善。庫周 邊 以正常高水位邊線至第一道分水嶺脊線之間的陸地為水庫保護范圍。 建設期的管理體制及實施辦法 由縣人民政府或委托水行政主管部門組建項目法人，實行項目法人負責制 ， 工程施工采用公開招標的方式選擇施工隊伍， 委托有資質的單位對 工程建設進行全過程的監理 ， 質量監督部門跟蹤進行質量監督 。 工程對環境的不利影響主要由工程施工造成。 水土流失影響分析 本工程 施工項目主要有 沖抓回 填、 帷幕灌漿、 大壩護坡、混凝土澆筑、 砌石、 臨時建筑物的修建等。 工 程概算 工程總投資為 萬元，其中：建筑工程投資 萬元， 18 機電設備及安裝工程投資 萬元 ， 臨時工程投資 萬元 ， 獨立費用 萬元 ， 基本預備費 萬元 ， 水（環）保工程投資 萬元 。 XX 屬中亞熱帶北緣內陸季風氣候區。多年平均無霜期 264天。此標準符合規范要 20 求，本次仍采用上述標準進行復核。 因該水庫集雨面積僅 ，故可視為設計點雨量已籠罩水庫集雨面積，不必進行點面雨量的換算，將查算設計點雨量成果直接作為水庫流域設計面暴雨量計算。水庫設計洪水計算成果匯總表見表 : 23 表 XX 水庫設計洪水成果匯總表 設計頻率 洪峰mQ （ m3/s） 洪量 W（萬 m3） P=% P=% P=5% 合理性分析 本次水庫壩址以上流域特征值在萬分之一地形圖上進行了復核量算，精度滿足設計要求。 施工期洪水 XX 水庫流域 9 月份至第二年的 3 月份為枯水期，根據該工程工期安排，施工圍堰期擬定為 11 月至次年的 3 月。 表 分期洪水估算結果 項目 重現期 11月至次年 3月 一日洪量 5年一遇 m3 庫水位 (m) 5年一遇 說明 ，死庫容 m3。⊿t/2=V2V1； 式中， Q Q2――時段⊿ t 始、末的入庫流量， m3/s； q q2――時段⊿ t 始、末的出庫流量， m3/s； V V2――時段⊿ t 始、末的水庫蓄水量， m3； ⊿ t――計算時段， s； 根據上述計算原則和水庫起調水位，當庫水位上升至超出堰頂高程 時，水庫開始自由泄流，水庫水位逐步上漲，最終高度取決于入庫洪水大小。 表 XX 水庫水位庫容曲線表 水位（ m) 82 85 庫容 (萬m3） ⑶ .泄 流曲線 XX 水庫溢流堰的型式為寬頂堰，泄流量依照 《 溢洪道設計規范 》 推薦的公 式（ 2/32 oHgmBq = ）計算，其中 B 為堰寬 (B=)， m 是流量系數， H0 是水頭，結果見表 。 式中： Z1—— 水庫大壩頂 部高程（ m）； 29 Z2—— 水庫大壩 防浪墻 頂部高程（ m）； Z0—— 水庫靜水位（ m）； Rp—— 波浪爬高， mPp RKR = ； KP—— 系數，按《規范》附表 確定； Rm—— 波浪平均爬高， 2Δ 1/ mLhKKR mmwm += ； ?K —— 糙率滲透系數，按《規范》附表 確定； KW—— 經驗系數，按《規范》附表 確定； hm—— 平均浪高（ m），按莆田公式計算； W—— 計算風 速，設計取 179。因此， XX 水庫溢洪道 控制段的頂部高程 不得低于 (+)m。21′58″ ，該庫于 1960 年 9 月動工， 1960 年 12 月竣工。2021 年 2 月，我院受 XX 水務局、 XX 鄉政府及鄉水利水電管理站的委托，對大壩進行了初步設計階段地質勘探工作。其完成的勘察工作量見表 。植被發育，以喬木為主，庫區內為灌木林，植被覆蓋率在 90%以上，水系不發育，自然狀態下岸坡穩定狀態較好。 34 (3)寒武系下統牛蹄塘組 本層巖石只在壩體兩側很小范圍內出露，系由人工將覆蓋層剝去或庫水沖刷而出露地面，為灰黃色、灰黑色、紫紅色薄 中層狀板巖，較致密，中等風化到較強風化，風化后呈灰白色，較軟，呈片狀，巖層呈單一傾向巖層，傾向 ES80100176。該區有一系列隱伏的區域斷裂，有的近期仍在活動，烽火山斷層，大致走向為 N65176。 根據 1:400 萬《中國地震動峰值加速度區劃圖》（ GB183062021）和《中國地震反應譜特征周期區劃圖》，本工程區地震 動峰值加速度為，地震動反應譜特征周期為 ，對應地震基本烈度為Ⅶ級。 35 地表水全部為大氣降水，庫壩區排水條件較好，降雨停而地表水由地面或土體中的孔隙排泄至小溪溝內。多年平均氣溫為 ℃，一月最低為 ℃，七月最高為℃。降水比較豐沛，但時空分布不均勻和水利工程布局的差異，水、旱災時有發生。 36 (2)壩體填筑土主要由沖積和殘積層人工填筑，土體中含風化礫石，且含量在 20～ 30%，造成壩體土質較疏松，易形成滲漏和被雨水沖刷，使壩體變形。 溢洪道工程地質條件及工程質量 溢洪道位于壩體右側，由山體 開鑿而成，巖土層為殘積層，沒有進行任何防滲加固處理，就是一條土渠，因而形狀極不規則，沖坑，沖槽到處可見，加上過水斷面不夠，汛期還經常出現垮塌而堵塞溢洪道，對大壩造成嚴重威脅，工程地質條件較差，一是土體不密實，二是土質差， 37