黑竹林水庫除險加固工程初步設(shè)計報告(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡介】 大沉降變形相對高差在 ～ 之間。 根據(jù)《水庫大壩安全評價導(dǎo)則》（ SL25820xx），大壩變形等級為 C 級。 排水棱體 局部 破損， 黑竹林水庫大壩滲流安全等級綜合評價為 C 級。 大壩工程質(zhì)量和運行管理質(zhì)量為差。 金屬結(jié)構(gòu)安全評價等級為 C 級。 根據(jù)水利部《水庫大壩安全鑒定辦法》和《水庫大壩安全評價導(dǎo)則》，黑竹林水庫大壩安全性評定為三類壩，即屬于病害水庫。 除險加固的必要性 黑竹林水庫是一座以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)灌溉用水為主的水庫。其下游原設(shè)計年供水能力為 26 萬立方米，主要是解決龍?zhí)多l(xiāng)老 魯寨村的灌溉用水，增灌稻田 300 畝，改灌稻田 300 畝。黑竹林水庫灌溉效益特別顯著， 水庫的安全普洱市思茅區(qū)黑竹林水庫除險加固工程 初步設(shè)計 5 性具有十分重要的意義，由于病險，水庫不但無法發(fā)揮效益而且對下游人民生命財產(chǎn)安全構(gòu)成巨大威脅。 經(jīng)此次安全鑒定，根據(jù)《水庫大壩安全評價導(dǎo)則》，該大壩為Ⅲ類壩。因此，黑竹林水庫除險加固工程建設(shè)勢在必行，這也是積極建設(shè)新農(nóng)村的重大舉措。只有將隱患消除，水庫的綜合效益才能正常發(fā)揮，才能長期有效地促進該地區(qū)農(nóng)村經(jīng)濟的發(fā)展。 除險加固的任務(wù) 本次除險加固工程的任務(wù)是保證現(xiàn)有工程規(guī)模不變的條件下，根據(jù)現(xiàn)行規(guī)范，針對水庫 病害情況提出相應(yīng)的除險加固任務(wù)。 （ 1）對工程規(guī)模及防洪安全進行復(fù)核； （ 2）對大壩進行壩坡整形、壩頂加固處理。 （ 3）局部修復(fù)排水棱體。 （ 4）擴建溢洪道。 （ 5）更換閘閥，重建閘閥室。 （ 6）增設(shè)管理所及原型觀測設(shè)施。 黑竹林地理位置為東經(jīng) 100176。 36? ?，北緯 22176。 42? ? , 屬瀾滄江水系。 黑竹林水庫流域?qū)倌蟻啛釒駶櫄夂騾^(qū)，暴雨主要受西南和東南暖濕氣流影響，多集中于 6 月～ 9 月，具有明顯季節(jié)性。產(chǎn)生暴雨的天氣系統(tǒng)主要有切變、低渦等， 大寨 水庫雨量觀測站 28 年實測最大一日降 雨量為 （ 20xx 年 8 月 4 日），最大 24h 降雨量為 （ 1984 年 6月 6 日），而鄰近 普洱 雨量站 （原思茅雨量站） 實測最大 24h 降雨量為 189mm（ 1982 年 8 月 15 日）。每年 6 月～ 8 月間西南和東南暖濕氣流加強，流域上空水汽含量大且不穩(wěn)定層結(jié)深厚，受太平洋副高影響，常形成阻塞性暴雨天氣過程，強度大、歷時短，受局部地形影響，暴雨籠罩面積小，以單普洱市思茅區(qū)黑竹林水庫除險加固工程 初步設(shè)計 6 點暴雨為主，暴雨時空分布不均；受氣候條件影響，本地區(qū)洪水源于暴雨，地區(qū)分布及發(fā)生時間與暴雨一致，但受流域山區(qū)河道特性影響，洪水坦化作用小，據(jù)鄰域光明站 等實測資料分析，大洪水過程呈陡漲陡落單峰尖瘦型，一次洪水歷時一般在 20h～ 30h 之間。 普洱氣象站具有 1980 年～ 20xx 年共 30 年的最大 1h、 6h、 24h 暴雨量系列。經(jīng)分析，該站在實測系列中已包含有大暴雨（ 1981 年、 1982 年、 1984年、 1990 年、 1998 年、 20xx 年 、 ）、中等量級暴雨和一般暴雨量，且系列長度已 達 30 年，認(rèn)為該系列已基本具有一定的代表性，可直接作頻率計算用于初估暴雨統(tǒng)計參數(shù)。根據(jù)設(shè)計流域暴雨、洪水特性分析，大洪水多發(fā)生在主汛期 6 月～ 9 月，洪水過程陡漲陡落，以單峰尖瘦型居多，歷時多為 一日左右。 因此 設(shè)計洪水過程選擇歷時 取為 24h。 本次除險加固設(shè)計按實測地形圖復(fù)核了 水庫水位～面積～容積關(guān)系，經(jīng)庫容曲線復(fù)核和水文分析計算： 水庫 20 年一遇洪水洪峰流量為 59. m3/s；200 年一遇洪水洪峰流量為 m3/s。 本次除險加固 后水庫 正常蓄水位 為，對應(yīng)庫容 萬 m3，設(shè)計洪水位 ，對應(yīng)庫容 萬m3，校核洪水位 ，總庫容 萬 m3。 壩址區(qū)河流由南西北東向曲型展布，河床寬 3～ 8m，縱比降 ％，河床高程 1120～ 1150m，兩岸高程 1150～ 1350m，相對高差 50～ 200m，兩岸地形坡度 30176。 ～ 45176。，左岸山坡較陡但垂直高差較小，右岸坡度較緩但高差較大。庫尾山坡地形與水庫右岸類似，水庫呈三面環(huán)山之勢。河谷為“ U”型寬谷，屬剝蝕－沖洪積河谷地貌。 壩址位于紫紅色粉砂質(zhì)泥巖夾砂巖之上，巖層產(chǎn)狀 260176。∠ 50176。其特征是巖石風(fēng)化強烈，強度低。層間擠壓帶較發(fā)育，巖體風(fēng)化破碎，裂隙發(fā)育，主要有下列四組①走向 S12176。 E，傾向 NE，傾角 56176。，②走向 S1176。 E，普洱市思茅區(qū)黑竹林水庫除險加固工程 初步設(shè)計 7 傾向 SW，傾角 83176。，③走向 S65176。 W，傾向 SE，傾角 14176。，④走向 S60176。 W，傾向 NW，傾角 57176。壩址分布曼崗組地層和第四系松散堆積地層，基巖地層均為裂隙型微透水地層，第四系地層中以坡殘積地層為主，廣泛分布于原河灘兩岸，沖洪積地層主要分布于原河床中央，地下水類型均為孔隙水，其中沖洪積地層具較強透水性，坡積地層透水性中等，殘積地層透水性相對較弱。裂隙型含透水層的含透水層深度取決于巖層的全強風(fēng)化帶深度，巖體弱微風(fēng)化帶為相對隔水地層，地下水受降水補給，排于河床，地下水補給河水。由于水庫流域植被覆蓋較好，附近無工礦企業(yè)等可能的污染源，水庫水質(zhì)較好，為 2－ 3 類水質(zhì)。 黑竹林水庫大壩壩體坐 落于侏羅系中統(tǒng)和平鄉(xiāng)組（ J2h）的紫紅色粉砂質(zhì)泥巖夾砂巖之上，工程區(qū)以泥巖、粉砂巖為主。左壩肩巖層傾向上游，傾角大于 30176。，巖體強風(fēng)化，岸坡基本穩(wěn)定；右壩肩為山地，普遍植被較好，基巖極少出露，從大壩下游較遠處的基巖出露點推測巖性為侏羅系中統(tǒng)和平鄉(xiāng)組（ J2h）泥巖夾粉砂巖，傾向上游，傾角為 30－ 50176。，山體坡度較緩，山地以梯田為主，岸坡穩(wěn)定；河床壩基表層為 ～ 沖洪積砂卵礫石層，下伏巖層傾角為 50176。，傾向上游。庫區(qū)出露地層較為單一，均為侏羅系中統(tǒng)和平鄉(xiāng)組（ J2h）等地層：上部為紫紅色粉砂質(zhì)泥巖夾砂巖 ，下部為紫灰、紫紅色粉至細砂巖、含礫砂巖。巖層產(chǎn)狀基本穩(wěn)定，為陡傾向上游，傾向傾角分別為 260176?！?50176。（壩基及左右肩）。 測區(qū)位于青藏滇緬印尼殘歹字型構(gòu)造體系中段的東支哀牢山西側(cè)，屬蘭坪 — 思茅坳陷的一部分。本區(qū)主要分布有北北西向構(gòu)造及南北向構(gòu)造，以北北西向構(gòu)造形跡為主。 工程區(qū)處于普洱 ～ 寧洱地震區(qū)，地震活動頻繁，新構(gòu)造運動比較活躍，南北向構(gòu)造范圍內(nèi)自全新世以來新構(gòu)造運動活動頻繁，不但使巖層產(chǎn)生傾斜，而且還屢次發(fā)生中等強度地震。眾多的溫泉大多與北北西向構(gòu)造及次級斷裂有關(guān)，某些斷裂仍在繼續(xù)活動。以上情況足以說 明區(qū)域構(gòu)造不穩(wěn)定。普洱市思茅區(qū)黑竹林水庫除險加固工程 初步設(shè)計 8 測區(qū)地處云貴高原的南緣，縱觀本區(qū)地勢北高南低，為淺切割條帶狀低中山河流地貌，其山脈及主干河流的走向與主構(gòu)造線方向基本一致。呈北北東向伸展。海拔高度一般在 1000～ 1700m 之間。 工程區(qū)位于青、藏、滇、緬、印尼“歹”字形構(gòu)造西支的蘭坪 — 普洱構(gòu)造帶，構(gòu)造線方向以 NNE 向為主，區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造比較復(fù)雜，褶皺及壓扭性斷裂發(fā)育。大地構(gòu)造單元屬唐古拉 — 昌都 — 蘭坪 — 普洱褶皺系，區(qū)內(nèi)主要構(gòu)造線呈 NNE－ SSE 方向或近南北向展布。區(qū)內(nèi)斷裂、褶皺發(fā)育，斷裂構(gòu)造主要為營盤山 — 普文斷裂，是一條活動性斷裂；區(qū)內(nèi)新構(gòu)造 運動活動頻繁，普洱盆地第四系地層有錯動痕跡。詳見《普洱市思茅區(qū)黑竹林水庫區(qū)域地質(zhì)圖》。 工程區(qū)附近土料、能滿足水庫除險加固的要求，但缺乏石料和砂礫料，石料可到南本石料場購買，運距 35 公里，砂料到瀾滄江砂場購買，運距 75公里。 大壩安全鑒定意見 20xx 年 12 月，普洱市水庫大壩安全鑒定專家組對《思茅區(qū)黑竹林水庫大壩安全鑒定報告》進行了審查，主要提出如下結(jié)論及建議： （ 1）對工程規(guī)模及防洪安全進行復(fù)核； （ 2）對大壩進行壩坡整形、壩頂加固處理。 （ 3）局部修復(fù)排水棱體。 （ 4）擴建溢洪道。 （ 5）更換閘閥 ，重建閘閥室。 （ 6）增設(shè)管理所及原型觀測設(shè)施。 工程任務(wù)和規(guī)模 黑竹林水庫是一座以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)灌溉用水為主的水庫。其下游原設(shè)計年供水能力為 26萬立方米，主要是解決龍?zhí)多l(xiāng)老魯寨村黑竹林社的農(nóng)田灌溉，普洱市思茅區(qū)黑竹林水庫除險加固工程 初步設(shè)計 9 下游灌溉面積 1000 畝，灌溉效益特別顯著，是一座綜合利用的小（二）型水利工程。黑竹林水庫原設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn) 20 年一遇（ P=5%），校核洪水標(biāo)準(zhǔn)200 年一遇（ P=%）。本次設(shè)計根據(jù)《防洪標(biāo)準(zhǔn)》 GB50201— 94 及《水利水電工程等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》 SL252— 20xx，黑竹林水庫屬小（二）型工程，工程等別Ⅴ等， 其主要建筑物級別為 5 級。 根據(jù) “ 水文 ” 分析計算結(jié)果， 水庫多年平均入庫總輸沙量為 萬 T，總體積為 萬 m3。 水庫使用年限以 20 年計，總泥沙淤積量為 萬 m3，對應(yīng)高程比目前涵管進口高程低 ， 涵管進口高程滿足要求， 死水位為，死庫容為 萬 m3。 本次除險加固設(shè)計本著原有的功能和規(guī)模基本不變的原則，正常蓄水位保持不變，即 ，對應(yīng)庫容 萬 m3，興利庫容為 萬 m3。（ 1）對大壩上下游壩坡進行削坡，實施壩坡整治：上游壩坡鋪設(shè)混凝土預(yù)制塊護坡，下游壩坡整治為 草皮護坡； （ 2）擴建溢洪道，提高水庫防洪安全，完善溢洪道消力池； （ 3）更換閘閥，修建閘閥室； （ 4）增設(shè)大壩觀測設(shè)施，新建管理房 水工建筑物加固設(shè)計 根據(jù)黑竹林水庫存在的主要問題，為確保水庫運行安全以及正常發(fā)揮水庫的各項功能，必須對該水庫進行除險加固處理。 壩頂加固設(shè)計 黑竹林水庫原壩頂路面為土路，本次設(shè)計擬采用泥結(jié)石路面 ,路面寬度為 3m。 大壩壩坡加固處理 上游壩坡進行適當(dāng)清理，平整壩坡處理，對大壩上下游壩坡進行削坡，實施壩坡整治：上游壩坡鋪 C20砼設(shè)混凝土預(yù)制塊護坡，下游壩 坡整治為草普洱市思茅區(qū)黑竹林水庫除險加固工程 初步設(shè)計 10 皮護坡；竣工后上游壩坡坡比為 1： ，下游壩坡為 1： 。 排水體加固處理 大壩下游壩腳原排水棱基本完好，本次除險加固設(shè)計對排水棱體僅進行局部修復(fù)。 輸水涵管加固處理 經(jīng)安全鑒定結(jié)論顯示，結(jié)合本次設(shè)計前現(xiàn)場勘查資料分析，檢修和工作閘 設(shè)備陳舊且銹蝕嚴(yán)重，水封已損壞，漏 水嚴(yán)重；目前閘室破損嚴(yán)重，已成危房。建議更換閘閥，閘室拆除重建。 溢洪道加固處理 擴建溢洪道，提高水庫防洪安全，完善溢洪道消力池；原溢洪道無消能設(shè)施，過流能力不滿足泄洪要求，雨季受雨水沖刷形成沖刷坑， 影響水庫正常泄洪，對大壩存在嚴(yán)重的安全隱患。本次除險加固設(shè)計擴建溢洪道。 大壩監(jiān)測設(shè)計 本次加固設(shè)計監(jiān)測設(shè)施布設(shè)位移標(biāo)點 2 個、水位尺 1 套。 金屬結(jié)構(gòu)與機電設(shè)備 現(xiàn)狀 輸水涵管出口設(shè) 2 道φ 200mm 凡爾閘，經(jīng)過多年運行后，閘閥銹蝕嚴(yán)重，啟閉困難，閘閥室也破損不堪。 金屬結(jié)構(gòu) 本次加固設(shè)計擬對閘閥更換、閘閥室重建。 施工組織設(shè)計 施工條件 黑竹林水庫流域?qū)賮啛釒Ъ撅L(fēng)氣候，濕季（ 5 月～ 10 月）受孟加拉灣西南暖濕氣流和北部灣東南暖濕氣流的影響，降水多，濕度大，其 降水量占全年降水量的 87％；干季（ 11 月～次年 4 月）受印度大陸干暖氣流和我普洱市思茅區(qū)黑竹林水庫除險加固工程 初步設(shè)計 11 國北部干冷氣流控制，干旱少雨，日照充足，空氣干燥，其降水量占全年降水量的 13％，具有干濕界線明顯的特點。 水庫 集水區(qū)域地勢西北高南東低，相對高差多在 200m 內(nèi)，庫區(qū)屬三面環(huán)山中等切割溝谷地貌，河流流向近北西方南東向，庫底標(biāo)高在 1128— 1143米間，地勢北西方高南東低，庫岸山體是由白堊系地層構(gòu)成，庫盆周邊大部地形完整，坡緩穩(wěn)定，蓄水地形條件較好。樞紐區(qū)地形左岸較平緩滿足施工組織要求。 交通條件及施工總布置 黑竹林水庫位于思茅 城東南，距思茅城區(qū) 90km，地理位置為東經(jīng) 100176。36? ?，北緯 22176。 42? ? 。該水庫交通條件一般。 生活區(qū)、綜合倉庫、拌和站、預(yù)制板場、機械修理廠和機械停放場等臨時建筑設(shè)施分別安排在大壩右側(cè)附近。 施工用水： 為滿足施工要求，在左岸新建蓄水池。 施工用電：自備電源 施工道路：擴建施工道路 公里。 施工總進度 工程施工總工期 5 個月， 第一年 11 月正式開工，至第二年 4 月全部工程竣工。 工程占地 工程占地包括大壩、輸水涵管、溢洪道、進庫公路等永久占地和料場、棄渣場、臨時施工 道路、臨時用地和施工場地等臨時占地。 黑竹林水庫