某水庫除險加固初步設計報告-免費閱讀

　　

【正文】 設計洪水標準：主要建筑物 20年一遇，臨時性建筑物 10 年一遇；校核洪水標準： 200 年一遇；水庫設計水平年 (淤積年限 )為 20 年。 10— 6； ? — 計算風向與壩軸線法線的夾角（176。 平均波高 mh 和平均波周期按莆田 試驗公式計算。 水庫泥沙淤積計算 輸水建筑物改建為水塔 后 ，利用原涵洞 泄洪，由于流量較小，不考慮其排沙4 工程任務及規模 31 作用，因此泥沙全部攔蓄計算。 為了 遏制當地村民村民亂開荒山的問題，改善當地生態環境，對該工程進行除險加固改造迫在眉睫。 ② 前坡無砌護，壩頂無防護、平整度差 ，壩后無排水體 。該地區 最大凍土深度 115cm。 塊石料 塊石料場 與礫 石料場 為同一料場，各項指標 符合建筑材料標準，屬外購料，距壩址區 65km，交通方便。 106 179。對鋼筋混凝土結構中的鋼筋，具有弱腐蝕性（ CL=CL+ SO42179。允許承載力：強風化 [R]=200KPa，邊坡比 1 ： ，中等風化 [R]=250KPa，邊坡比 1 ： 。 106/ cm/s。 地層巖性 場地地層巖性為第三系中新統紅柳溝組（ N1h）泥巖，第四系全新統沖積層（ Q41apL）粘土 ,淤積質 粉質粘土 （ Q42apL） 。水庫在安全鑒定勘察階段，在壩體取擊實土三組，試驗證明，其最優含水量平均為 %，最大干容重平均為 。 = mg/ L，對鋼結構具中等腐蝕性。106(cm/s) 22 液限 WL（ %） 22 45 塑限 WP（ %） 22 22 塑性指數 IP 22 液性指數 IL 22 C 壩體后壩坡（人工填土）物理力學性質指標為： 3 工程地質 22 人工填土（后壩坡）物理力學性質指標統 計表 項 目 統計 個數 最小值 最大值 平均值 標準差 變異 系數 統計 修正 系數 地質建 議值 含水量 w (%) 6 濕容重 r (g/cm3) 6 干容重 rd (g/cm3) 6 孔隙比 e 6 壓縮系數 ɑ12 (Mpa1) 6 壓縮模量 Es(Mpa) 6 凝聚力 C(Kpa) 6 18 內摩擦角 φ （ 度 ） 6 液限 WL（ %） 6 塑限 WP（ %） 6 塑性指數 IP 6 滲透系數 K(cm/s) 179。 砂質泥巖物理力學性質指標統 計表 項 目 樣本數 最小值 最大值 平均值 標準差 變異 系數 統計 修正 系數 標準差 地質 建議值 含水量 w (%) 8 濕容重 r (g/cm3) 8 干容重 rd (g/cm3) 8 孔隙比 e 8 孔隙率 n 8 土粒比重 GS 8 0 0 1 滲透系數 K179。溝谷兩岸有基巖出露。為此不存在兩岸滲漏問題。對鋼筋混凝土結構中的鋼筋，具有弱腐蝕性。廣泛分布于庫區兩岸，厚度大于 20m。 庫區工程地質條件 地形地貌及物理地質現象 庫區屬中低山地貌單元 ,河谷受水流的沖刷切割 ,使河谷形成“ U”字型。 3 工程地質 17 西華山 ––南華山 ––六盤山隆起斷褶帶是隴西系較明顯、突出的旋回褶帶之一。 地層巖性 工作區主要分布的地層有第三系紅柳溝組泥巖、第四系全新統壤土、角礫、碎石等，現由老至新分述如下： 第三系紅柳溝組（ N1h） 泥巖：淺磚紅色、灰褐色、灰綠色，中 –– 厚層狀構造，泥質結構，強風化層厚度 – 左右，裂隙發育，多呈灰綠、灰褐 色，巖體破碎，中等風化層厚 – ，裂隙較發育。由匯流原理計算不同設計頻率洪水過程線見表 28。 Δ t—— 計算時段長（ h）； tF?? —— 換算系數； dteKtnK Ktnt /10 )()(1 ??? ? —— 納希瞬時單位的累積曲線，又稱 S(t)曲線； dteK ttnK Kttnt )/(10 )()(1 ????? ??? —— 形同 S(t)曲線，唯在時間坐標上錯后Δ t時，用 S(tΔ t)表示。 產流計算 XX 水庫所在流域洪水多為超滲產流型，歷時短，洪峰高。具有干旱半干旱地區暴雨的特征，即強度大、歷時短，持續大暴雨少。封凍期水溫 0℃。 災害性天氣主要有大風、干旱、冰雹、霜凍等。地勢自東向西傾斜，溝道流向與地勢相同展布。 XX 水庫 工程的實施，為當地提供更為安全的生產和生活環境，解決 水庫 上游水資源利用問題 ，促進當地的經濟發展和生態環境建設，工程建設的環境保護意義較大。 ～ ，主要完成圍堰、水塔、涵洞的施工， ，主要完成清基、壩前培厚、 砼預制板護坡 的1 綜合說明 8 施工。 工程施工 施工區位于 XX 縣、 溫堡鄉 、新莊 村 ，施工道路、用電、通訊等均可利用現有設施， 施工用水 從附近機井抽取 ， 施工條件便利。 的漿砌石防滑槽。 壩體加固、防滲 在 本次勘察中，所有 鉆孔鉆至孔深 6m 處，孔口均不返水，且漏水漏漿。 環境保護： 本工程攔截地表徑流，減少下游河道泥沙及水土流失，充分利用當地水資源，要求對水土保 持及涵養水源發揮作用。 庫區上游植被覆蓋較差，水土流失嚴重，庫區淤積很嚴重，應進行必要的措施。 塊石料場地位于三關口，開采多年，已形成規模，巖 性為奧陶系灰巖，致密、堅硬，天然容重在 ，符合建筑材料標準，屬外購料，距壩址區 65km，交通方便。 庫區地處中低山區，兩岸為低山均高于設計最高水位線，也沒有低于該庫設計正常蓄水位的鄰谷及洼地。勘察期間溝內有地表水和地下水，其地表水化學類 HCO3–– SO42–– CL— Mg— Na–– Ca 型，對混凝土一般酸性、重碳酸鹽型、鎂離子型不具有腐蝕性，僅硫酸鹽型具有中等腐蝕性， [SO42]含量 。第四系上更新統馬蘭組 (Q3m)黃土：灰白、土黃 色，堅硬狀態，具大孔隙，垂直節理發育，具濕陷性。 由于壩址處無實測流量資料，因此采用暴雨資料推求設計洪水，依據《寧夏暴雨洪水圖集》及重新修訂的寧夏不同歷時暴雨參數等值線圖。凍土深度最大為 1m， 流域內溝道一般 11 月中、下旬開始有岸冰，次年 2月開始融冰， 2 月底至 3 月初終冰。 地貌類型以 陰 濕土石山區為主， 流域上游 植被良好，林草茂密 。 高 )， 最大輸水量 m3/s。由于 水 庫建設標準低， 壩體碾壓質量較差， 泄洪建筑物淤積嚴重 ， 水庫已成為一座險庫， 急 需進行除險加固。1 綜合說明 1 1 綜合說明 緒言 XX水庫 位于 甘渭河支流 XX溝上 ， 地處 XX 縣溫堡鄉 XX溝村 ，距縣城約 25km。 受 XX 縣水務局委托 ， 我院于 2021年 4月對 XX 水庫 除險加固工程進行初步設計。 2021 年 4 月經我院實測，壩頂高程 m， 現狀 淤泥面高程 ， 有效庫容 萬 m3， 經 調洪 計算 防洪能力 滿足 200年一遇校核洪水標準。 土壤為山地草甸土 。封凍期水溫 0℃。采用暴雨資料推求設計洪水，經計算 P=5%的 設計洪峰流量及洪水總量分別為 、 萬 m3； P=%的 校核洪峰流量及洪水總量分別為 、 萬 m3。廣泛分布于庫區兩岸，厚度大于 20m。對鋼筋混凝土結構中的鋼筋，具有弱腐蝕性。為此不存在兩岸滲漏問題。 礫料場與塊石料為同一料場，巖性及指標相同，同屬外購料 。 工作區地表水對普通水泥具硫酸鹽型中等腐蝕性，對鋼筋混凝土結構中鋼筋具弱腐蝕性，對鋼結構具弱腐蝕性。 工程規模 XX 水庫 屬小（ 二）型水庫，主要建筑物（土壩、 輸水建筑物 ）屬Ⅴ 等 5 級。由此可判定原壩體施工質量差，碾壓不均勻，壓實 度 未達到設計要求 ， 現在壩后可見庫水滲漏匯成地表水沿溝道排泄 。 輸（泄）水建筑物改造 原 輸（ 泄 ） 水建筑物為臥管， 側進水 ， 經多年運行， 淤積嚴重， 由于 建筑物尺寸 較 小清淤困難， 且泄洪流量不好控制， 為方便運行管理， 本次設計 擬改建 為水塔，并 利用原有 輸水 涵洞 ，新建水塔與原臥管通過 方涵 連接。 壩體培厚 土料由 右岸 取 土場提供， 平局運距 150m。 具體施工安排見施工組織設計。 工程管理 工程建成后， 新建 XX水庫 管理 所 ，增設大壩監測設施，方便水庫運行管理；加強管理人員崗位培訓，提高管理水平；建立健全管理制度 ， 科學管理工程，確保公益性水利工程長久發揮其工程效益。 地貌類型以陰濕土石山區為主， 流域上游 植被良好，林草茂密 。 年均氣溫 ℃ ,1月份最低，極值為－ ℃ ； 7月份最高，極值為 ℃ 。 降水 XX水庫所在流域內多年平均降水量 540mm，降水量年內分配不均，主要集中在 6~9 月，占全年總降水量的 72%，保證率 50%、 75%的年降水量為 532mm、 460mm，月分配情況見表 21。 洪水同暴雨一樣發生在汛期 6～ 9 月，以 8月最多， 10月偶爾有之。該區流域面積為，經 1/50000 地形圖量算，概化長度為 。 [S(t) S(tΔ t)]簡寫為Δ S(t)，為Δ t小時無因次時段 t時的縱高。 2 水 文 14 XX 水庫設計洪水成果表 表 27 單位： m3/s、萬 m3 項 目 P(%) 10% 5% % % % % % % 洪峰流量 洪水總量 XX 水庫設計洪水過程 表 28 單位： m3/s P(%) 時段序號（△ t=） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 10 0 5 0 0 2 0 1 0 3 工程地質 15 3 工程地質 緒言 受寧夏 XX縣 水 務 局委托，寧夏地質工程勘察院于 2021年 11月 20日至 11月 25日對 XX縣 XX水庫 大壩進行了除險加固工程地質勘察工作。 第四系全新統 上更新統馬蘭組 (Q3m) 黃土：灰白、土黃色，堅硬狀態，具大孔隙，垂直節理發育，具濕陷性。該帶北起自甘肅省的黃家洼以西，向南東進入寧夏，經西華山、月亮山、六盤山后復入甘肅境內。兩岸沖溝發育 .第三系基巖零星出露 .風化強烈 ,裂隙發育 ,使表部巖體呈碎塊狀。 ⑶ 第四系全新統沖積層 (Q41aL) 3 工程地質 18 壤 土：灰白、灰褐色，堅硬狀態，具水平層理，局部含礫，有機質含量較高 ，植物根系發育，主要分布于河谷的Ⅰ、Ⅱ級階地上。（ CL=CL+ SO42179。 庫區浸沒、庫岸再造淤積 XX 水庫地處中低山地貌單元，兩岸低山或丘陵均高于正常蓄水位。壩址區未見滑坡、崩塌等不良的地質現象。106(cm/s) 8 液限 WL（ %） 8 45 塑限 WP（ %） 8 塑性指數 IP 8 液性指數 IL 8 自由膨脹率 δ ef 8 自由膨脹率 δ ef 8 4 根據《水利上水電工程地質勘察規范》（ GB50487— 2021）附錄 S 膨脹土的判3 工程地質 20 別標準： XX水庫的砂質泥巖存在有弱膨脹潛勢。 105— 179。 PH值 311. CL+ SO42= mg/ L。本次勘察中，所有鉆孔鉆至孔深 6m 處，孔口均不返水，且漏水漏漿。 地層 構造 水庫左岸第四系地層覆蓋較厚，沒有發現斷層及大的裂隙和新構造活動跡象。允許承載力 [R]=160Kpa，邊坡比 1:。新鮮完整 [R]=350KPa，邊坡比 1 ： 。 = mg/ L），對鋼結構具中等腐蝕性（ PH 值 311. CL+ SO42= mg/ L）。 106 179。 3 工程地質 28 結論與建 設 ⑴ 該水庫處第三系地層廣泛分布，第四系覆蓋較薄，無不良工程地質構造，適宜興建該工程。 4 工程任務及規模 29 4 工程任務及規模 工程除險加固的必要性 工程概況 XX水庫 興建 于 1976 年， 由土壩、 輸 （泄） 建筑物組成， 為碾壓式均質土壩 ， 2021年壩體加高 ， 總庫容 萬 m3， 現 有效庫容 萬 m3， 最大 壩高 ，壩頂高程為 ， 壩頂寬 ， 頂長 156m，迎水坡比為 1:，背水坡比 1:,背水坡采用生物防護措施