某水庫除險加固初步設計報告(更新版)

　　

【正文】 水庫除險加固 工程 壩體 (址 )工程地質(zhì)滲透剖面圖 1 張； 3 工程地質(zhì) 16 ⑶ 寧夏 XX 縣 XX 水庫除險加固工程 水塔地址剖面 圖 1 張 ； 三 、附件 ⑴ 鉆孔柱狀圖 1 張 ； ⑵ 土工試驗成果表 1 張； ⑶ 水質(zhì)分析成果表 1 份； ⑷ 壩體土壓縮曲線 1 張。 采用地區(qū)均衡法進行分析比 較得到該水庫不同設計保證率的洪水過程線。 據(jù)上式可導出時段單位線方程式為： q(Δ t178。本區(qū) 1小時、 6 小時點雨量均值為 、 。 XX 水庫 多年平均及各保證率年徑流量月分配 表 表 23 單位：萬 m3 月份 1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月 全年 多年平均 P=50% P=75% 泥沙 本區(qū)植被較好，流水侵蝕比較輕，多年平均懸移質(zhì)輸沙模數(shù) 1700t/km2，年輸沙總量 萬 t，輸沙量主要集中在 6~8 月，占全年輸沙總量的 79%以上，各月輸沙量見表 241,泥沙容重按 ，折算 為體積 后見表 242。 夏季多偏南風，冬季多偏北風，平均風速 。借用渝河流域的雨量站和水文站進 行水文要素分析。 工程概算 總投資為 萬 元 。征用土地的復墾方案，根據(jù)實際地形，因地制宜新修成水平梯田，土壩施工完成后，壩后坡面裸露，遇雨水易沖刷，形成細溝，影響壩體安全和美觀。 礫料場與塊石料為同一料場，巖性及指標相同，同屬外購料，距壩址區(qū) 65km，交通方便 。 方涵 斷面尺寸 初步擬定為 179。 3%之間。 1 綜合說明 6 工程 布置及主要建筑物 工程等別、洪水標準及抗震標準 根據(jù)《水利水電工程等級劃分及洪水標準》 SL252— 2021 規(guī)定， 該水庫屬小（ 二 ）型水庫 ,工程等別Ⅴ 等 ,主要建筑物Ⅴ 等 5 級 ,次要建筑物及臨時工程Ⅴ 等 5 級 ,設計洪水標準 20年，校核洪水標準 200年 ,抗震標準按 8176。 工程任務及規(guī)模 工程任務 該 水庫是一座 以 防洪 為主 的 小（二 ）型 水利樞紐工程 。 水庫所處的第三系地層是良好的天然隔水層，不存在滲漏問題。該水庫規(guī)模較小，蓄水量不大，因此水庫 加高、 培厚 后誘發(fā)地震的可能性不大。 該庫地下水水化學類型為 HCO3–– SO42— Ca— Mg 型水，根據(jù)《水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》（ GB50487— 2021） 附錄 L環(huán)境水腐蝕性評價，對混凝土一般酸性型、碳酸鹽型、重碳酸鹽型、鎂離子型、硫酸鹽型不具有腐蝕性。常見粒徑 1— 3cm ,充填物為砂及粘性土，主要分布于河谷的底部。由老至新分述如下：第三系紅柳溝組 (N1h)泥巖：淺紅，磚紅色，厚層狀，泥質(zhì)結構，風化強烈，裂隙發(fā)育，表部巖體呈碎塊狀。 水庫以上流域 輸沙模數(shù) 1700t/km2，多年平均輸沙總量 萬 t。 災害性天氣主要有大風、干旱、冰雹、霜凍等 ， 年均氣溫 ℃ ,1 月份最低，極值為－ ℃ ； 7 月份最高，極值為 ℃ 。 ④ 臥管經(jīng)多年運行， 淤積嚴重 ， 由于 建筑物尺寸較小清淤 困難 ， 且臥管 泄 洪流 量不好控制 。臥管 為 側(cè)進水 ,孔 口 尺寸為 179。水庫以上流域輸沙模數(shù) 1700t/km2，多年平均輸沙總量 萬 t。流域多年平均徑流深 65mm，多年平均徑流量 萬 m3，保證率 P=50%、 P=75%的徑流量分別為 萬 m 萬 m3。 輸水建筑物 位于土壩左岸 ， 由疊梁臥管、涵洞、明渠、陡坡及消能設施組成 。 ③ 壩頂有交通要求， 但壩頂 寬度 僅 。降雨集中，歷時短、強度大，蒸發(fā)強烈，氣溫變化大，無霜期較短，日照充足。 流域多年平均徑流深 65mm，多年平均徑1 綜合說明 3 流量 萬 m3，保證率 為 50％、 75%的徑流量分別為 萬 m 萬 m3。 庫區(qū)出露的地層巖性有第三系紅柳溝組 (N1h)泥巖；第四系上更新統(tǒng)馬蘭組(Q3m)黃土；第四系全新統(tǒng)沖積層 (Q41aL)壤土；第四系全新統(tǒng)沖洪積層 (Q42apL)角礫。第四系全新統(tǒng)沖洪積層 (Q42apL)角礫：雜色，松散 — 稍密狀，呈棱角及片狀，主要由砂巖、泥灰?guī)r、泥巖等組成。（ PH值 311. CL+ 1 綜合說明 4 SO42= mg/ L）。 經(jīng)調(diào)查庫區(qū)上部覆蓋層較厚，沒有發(fā)現(xiàn)有斷裂，特別是 沒發(fā)現(xiàn) 活動性斷裂存在 ，也未發(fā)現(xiàn)有滑坡現(xiàn)象。 結論與建議 : 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(zhì)構造，適1 綜合說明 5 宜興建該工程。該地區(qū) 最大凍土深度 115cm。 本次除險加固的主要內(nèi)容有： (1)壩前 培厚 ,前坡 面 用 8cm 厚的 C1 WF150 的 砼預制板護坡； (2)臥管改建水塔， 新建 方涵連接段， 設計泄流量 。 105cm/s,壓實度不小于 ，筑壩土料含水率控制在 %（最優(yōu)含水率）177。 水塔與原臥管連接段， 采用一孔鋼筋砼 方涵 ，埋置于淤泥面下，洞前與水塔相接，洞后接原臥管 側(cè) 面 ，接口以上臥管廊道 進行封堵 。 塊石料場地位于三關口 ，開采多年，已形成規(guī)模，巖性為奧陶系灰?guī)r，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(qū) 65km，交通方便。 水土保持 和環(huán)境保護 根據(jù)《水土保持法》有關規(guī)定，水土保 持方案應堅持水土保持措施與主體工程“同時設計，同時施工，同時驗收”的制度，防止新的水土流失發(fā)生，保證生態(tài)環(huán)境的良性循環(huán)。 工程共需鋼材 9噸，水泥 166 噸，砂子 603 立方米，石子 773 立方米，塊石 5立方米。 水文站點及基本資料 XX 水庫所處甘渭河流域雨量站點很少。年平均太陽總輻射量 5007 兆焦耳 /平方米，年日照時數(shù) 2228 小時。 XX 水庫 水面蒸發(fā)量逐月分配表 表 22 單位 mm 月 份 1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10 月 11 月 12 月 全年 多年平均 810 % 4 6 3 100 徑流量 該流域多年平均徑流深 65mm，多年平均徑流量 萬 m3， p=50%、 75%保證率的徑流量及月分配情況見表 23。 設計暴雨 本區(qū)的暴雨歷時一般不超過 24h，主雨歷時在 6h 左右，多為短歷時暴雨，暴雨籠罩面積不大，點面折減較快。按瞬時單位線原理，就是凈雨歷時趨于零的極小時段內(nèi)產(chǎn)生的一個單位凈雨（ 1mm 凈雨深）在出口處所形成的流量過程線，其公式為： u(t)= Ktn eKtnK /1)()(1 ??? 式中： t— — 時段變量； u(t) —— 為 t時的瞬時單位線的縱坐標； 2 水 文 13 n,k—— 為瞬時單位線形狀參數(shù)； Γ (n) —— 伽瑪函數(shù) 。 計算參數(shù) 在計算瞬時單位線，進行洪水演進時，須求得參數(shù) n， k，滯時 M，計算公式如下： 黃土丘陵區(qū)： n=， K=M1i/n， M1i= i—— 產(chǎn)流區(qū)平均凈雨強度（ mm/h）； L—— 概化長度（ km） ， 該流域概化長度為 。 此次勘察工作執(zhí)行的規(guī)范： ⑴《中小型水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》 （ SL552021）； ⑵《水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》 （ GB542872021）； ⑶《水利水電工程天然建筑材料勘察規(guī)程》（ SL251– 2021）； ⑷《巖土工程勘察規(guī)范》（ 2021 年版） （ GB50021– 2021）； ⑸《建筑抗震設計規(guī)范》 （ GB50011– 2021）； ⑹《土工試驗規(guī)程》 （ SL 237– 1999）； ⑺《建筑地基基礎設計規(guī)范》 （ GB500072021）； ⑻《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》 （ GB18306– 2021）； ⑼《濕陷性黃土地區(qū)建筑規(guī)范》 （ GB500252021）。局部含礫，主要分布于河谷的Ⅰ、Ⅱ級階地上。往西北、南東方向，其寬度逐漸變窄。由老至新分述如下： ⑴ 第三系紅柳溝組 (N1h) 泥巖：淺紅，磚紅色，厚層狀，泥質(zhì)結構，風化強烈，裂隙發(fā)育，表部巖體呈碎塊狀。常見粒徑 1— 3cm ,充填物為砂及粘性土，主要分布于河谷的底部。 該庫地下水水化學類型為 HCO3–– SO42— Ca— Mg 型水，根據(jù)《水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》（ GB50487— 2021） 附錄 L環(huán)境水腐蝕性評價，對混凝土一般酸性型、碳酸鹽型、重碳酸鹽型、鎂離子型、硫酸鹽型不 具有腐蝕性。該水庫規(guī)模較小，蓄水量不大，因此水 庫加壩后誘發(fā)地震的可能性不大。該巖性屬河湖相沉積物。106(cm/s) 3 液限 WL（ %） 3 塑限 WP（ %） 3 塑性指數(shù) IP 3 液性指數(shù) IL 3 [R]=160KPa，邊坡比 1 ： 。 水文地質(zhì) 庫區(qū)地表水主要由上游各溝谷流水匯集，受季節(jié)性影響較強 。對鋼結構具有弱腐蝕性。 土的滲透變形評價 依據(jù)《水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》（ GB 504872021）對人工填土的滲透變形類型判斷為：流土型，允許水力比降為 。物理力學指標：含水量 W=%，天然密度ρ =，干密度ρ /d=，孔隙比 e=，壓縮系數(shù)α /12=，壓縮模量 Es=，凝聚力 C=，內(nèi)摩擦角Φ =，液限 W/L=%,塑限 W/P=%，滲透系數(shù) K=179。 表層強風化后呈碎塊狀，該巖性屬河湖相沉積物，廣泛分布于水庫溝谷兩岸。地下水主要為第四系孔隙潛水，地下水補給地表水，受季節(jié)性影響較大。中等風化砂質(zhì)泥巖樁的極限端阻力標準值 1500KPa。 ) 天然 快剪 3 0 13 慢剪 3 飽和 快剪 3 0 12 慢剪 3 液 限 WL （ %） 3 塑 限 WP （ %） 3 塑性指數(shù) IP 3 粘 粒含量 P（ %） 3 以上 除粘粒含量略超標外，其它指標均滿足規(guī)范的要求，可以作為筑壩的材料使用。 ⑷ 水庫兩岸均有大面積第三系巖層，加壩時應對兩 岸淤積面以上強化巖層進行處理，以防止由于風化裂隙，巖體破碎而引起繞壩滲漏。 ， 廊道為箱型鋼筋混凝土結構， 輸水涵洞為拱涵，尺寸為 179。 工程除險加固的必要性 （ 1） 是 防洪需要 在 本次 地址 勘察中，所有鉆孔鉆至孔深 6m 處，孔口均不返水，且漏水漏漿，由此可判定原壩體施工質(zhì)量差，碾壓不均勻，壓實度未達到設計、規(guī)范要求 。 設計標準 洪水標準 根據(jù)《水利水電樞紐工程等級劃分及洪水標準》 SL252— 2021 規(guī)定，參照水利部下發(fā)的《 關于印發(fā)重點小型病險水庫除險加固工程初步設計指導意見的通知 》（ 水總 [2021]428 號 ）文件的附件《 重點小型病險水庫除險加固工程初步設計指導意見 》中“ 等級劃分及洪水標準 ”， XX水庫 總庫容 萬 m3， 確定 XX 水庫 為小（二 )型水庫，工程等別為Ⅴ等，主要建筑物（土壩、 輸水建筑物 ）為Ⅴ等 5 級，次要建筑物 及臨時建筑物為Ⅴ等 5 級。 水庫調(diào)洪計算 泄洪涵洞 設計 泄量 ,對調(diào)洪計算影響較小，不考慮調(diào)洪作用。 正向波在單坡上的平均波浪爬高可按下式計算： mR ＝ mmW LhmKK 21?? 式中： mR — 平均波浪爬高（ m）； m— 單坡的坡度系數(shù)，前坡坡比為 ； ?K — 斜坡的糙率滲透性系數(shù)，前坡為砼預制板 ，取值 。 壩頂高程 壩頂高 程為水庫靜水位與壩頂超高之和，按下列運用條件計算，取最大值： （ 1）設計洪水位 +正常運用條件下壩頂超高； （ 2）正常蓄水位 +正常運用條件下壩頂超高； 4 工程任務及規(guī)模 34 （ 3）校核洪水位 +非常運用條件下壩頂超高； （ 4）正常蓄水位 +非常運用條件下壩頂超高 +地震涌浪高度 水庫無正常蓄水位，工況（ 2）、（ 4）不用計算， 只計算 （ 1）、 （ 3）即可。 采用的主要技術規(guī)范 (1)《水利水電工程等級劃分及洪水標準》（ SL252— 2021） (2)《防洪標準》（ GB 50201— 94） (3)《水利水電工程初步設計報告編制規(guī)