水庫除險加固初設報告(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 心墻壩，由于壩殼料與心墻土料相似，所以近似認為均質土壩，最大壩高 24m，總庫容 43 萬 m3。壩頂高程 ,壩頂寬 ,壩頂長 , 大壩上游壩坡高程 ～ ，坡比為 1： , 高程 ～，坡 比為 1： ，高程 ～ ，坡比為 1： ；上游壩坡分別在高程 和 處設有 寬馬道。大壩下游壩坡高程 ～，坡比為 1： ；程 ～ ，坡比為 1： ；高程 以下為排水棱體，坡比為 1： ，頂寬 ，高 ，排水棱體已大面積垮塌，致使棱體失效。 輸水涵洞：輸水涵洞進口底板高程為 ，輸水涵洞進口設 1 道φ 400斜拉轉蓋閘門，進口為長 的混凝土輸水涵洞，后接長 的漿砌石箱汗，涵洞總長 83m.斷面 179。 , 混凝土段襯砌厚度 ，坡降 。 云樂水庫除險加固工程 初步設計 2 溢洪道：溢洪道在水庫右岸，溢洪道未進行襯砌，為臨時土渠，開挖長度為 40m，寬 ，深 ，溢洪底高程 。 XX水庫本次除險加固設計復核后的死水位為 ，死庫容為 萬 m3；正常蓄水位為 m，對應庫容 萬 m3，興利庫容為 萬 m3；泄洪型式為開敞式溢洪道泄洪，溢洪道底板高程 ，溢洪道凈寬為 5m；設計 洪水位為 ，對應庫容 萬 m3，下泄流量 m3/s；校核洪水位為 ，對應庫容 萬 m3，下泄流量 ；消能防沖洪水最高洪水位為 ，對應庫容 萬m3，最大下泄流量 ； 水庫 總庫容為 萬 m3；壩頂高程 ； 增設 米防浪墻，防浪墻頂高程 m。 根據《水利水電工程等級劃分及洪水標準》（ SL2522020）， XX 水庫工程規模為小（二）型，工程等級為Ⅴ等，其主要建筑物級別為 5級，次 要建筑物為 5 級。按《水利水電樞紐工程等級劃分標準》，結合水庫的具體特點，確定該水庫的永久建筑物正常運用洪水標準為 20 年一遇，非常運用洪水標準為 200 年一遇。 執行規范 (1)《工程建設標準強制性條文》（水利工程部份）（ 2020 版）； (2)《防洪標準》（ GB50201— 94）； (3)《水利水電樞紐工程等級劃分及洪水標準》（ SL252— 2020）； (4)《碾壓式土石壩設計規范》（ SL274— 2020）； (5)《建筑物抗震設計規范》（ GB50011— 2020）； (6)《水工建筑物抗震設計規范 》（ SL203— 97）； (7)《水工混凝土結構設計規范》（ SL/T191— 96）； (8)《水工建筑物水泥灌漿施工技術規范》（ SL62— 94）； (10)《溢洪道設計規范》（ SL2532020）； (11)《水利水電工程初步設計報告編制規程》（ DL5021— 93）； (12)國家其它相關的法令法規。 (13)XX水庫大壩安全鑒定報告 。 安全鑒定結論 根據 《 XX 縣 XX 水庫大壩安全鑒定報告》 中對 XX水庫現狀情況進行評價分析的結果： 水庫工程質量評價等級為不合格； 云樂水庫除險加固工程 初步設計 3 水庫運行管理評價等級為差； 防洪標 準復核安全評價等級為 C級； 結構安全評價等級為 C 級； 滲流安全評價等級為 C 級； 金屬結構安全評價等級為 C級。 根據水利部《水庫大壩安全鑒定辦法》和《水庫大壩安全評價導則》， XX 水庫大壩安全性評定為三類壩。 除險加固的必要性 XX水庫施工時，正值文革期間，只注重施工進度，不注重質量，沒有設計資料，也沒有專職的技術人員進行指導，行政領導指揮，受益區民工上壩，石碾碾壓，施工質量差?？⒐ば钏?，就出現了后壩坡大面積潮濕，涵洞滲漏等病害，成了病害工程。雖在1991 年進行過防滲處理，但未根本解決大壩和涵洞的滲 漏問題。工程存在的主要問題有： （ 1）壩基及壩肩結合部清基不徹底，壩基覆蓋層為第四系坡洪積層，屬中等透水，存在較嚴重的壩基及兩壩肩結合部滲漏。 （ 2）上壩土料種類混雜，顆粒級配不連續，碾壓質量差，層間滲漏嚴重，后壩坡大面積潮濕，水庫蓄水位 1802m 時，后壩坡高程 1794m 以下潮濕面積達 150m2。 （ 3）大壩排水體垮塌，已失去排水作用，浸潤線逸出點高。 （ 4）粘土心墻與壩殼料土質基本相同，并且未施工完畢，所以未起到防滲作用。 （ 5）輸水涵洞砌體老化，砂漿脫落，涵洞洞身有裂縫，滲漏嚴重，壩土被滲流水帶出，危 及大壩安全。涵洞閘門及啟閉設施落后，均屬人力啟閉，應急能力差。 （ 6）溢洪道為土渠，凹凸不平，淤積嚴重，端面尺寸小，過流能力無法滿足泄洪要求，嚴重威脅大壩安全。 （ 7）壩頂出現塌陷現象，后壩坡未設縱橫排水溝，雨水直接沖刷坡面，水土流失嚴重。 （ 8）大壩無任何監測設施。 XX水庫受益 XX 村、田壩、官寨、堡堡、大坪、漁灣、云坪、元堡、田灣、良子、蘿卜、干田、田坎、趕場、三加、 XX、杉樹、龔坪、街上 18個社 706戶， 3180 人，畜生 2230 頭， 設計灌溉面積 1500 畝 ， 實際灌溉面積 3370 畝，其中水田 880 畝，水澆 地2490畝。 同時 XX水庫承擔著下游 XX村 500人的防洪安全任務和水庫下游耕地面積 1000云樂水庫除險加固工程 初步設計 4 畝的保護任務。 水庫一旦失事，將直接威脅到下游人民的生命財產安全。只有將隱患消除，水庫的綜合效益才能正常發揮，才能長期有效地促進該地區農村經濟的發展。因此， XX水庫除險加固工程建設勢在必行，迫在眉睫。 除險加固的任務 本次除險加固工程的任務是保證現有工程規模不變的條件下，根據現行規范，針對壩體功能的改變和水庫病險情況，提出相應的除險加固任務。 （ 1）對工程規模及防洪安全進行復核， 確定 壩頂高程 為 ，壩頂增設防浪墻高 。 （ 2）對下游壩坡進行清坡處理， 采 用 壩殼 料培厚找平后種草護坡，在 高程處設寬為 2m 的馬道 ， 竣工后的坡比為 1:、 1:，在原壩土與培厚壩殼料間設置混合反濾層厚 30cm。新建排水棱體高 ，頂部高程為 ，并在此設 寬的馬道平臺。 （ 3）對大壩進行整體防滲處理，包括壩體、壩基和左、右壩肩作防滲處理，建立完整有效的防滲體系。 （ 4）輸水涵洞存在嚴重的 安全 隱患，直接威脅大壩安全， 先拆除原涵洞進口閘門及進水口，然后，新建進口喇叭口，在涵洞設 D300mm 供水管供水，出口設閘閥控制供水；從上游壩坡鉆孔對原洞身進行灌漿防滲處理，灌漿孔孔距 。 （ 5） 改建溢洪道 ， 基本沿原溢洪道路線，根據調洪計算成果改建溢洪道 。 水文 基本情況 XX 水庫位于長江流域橫江支流洛澤河右岸支流角奎小河左岸支流海子河的左岸支流 XX 河上。 XX 水庫壩址坐落于 XXXX 縣角奎鎮 XX 村之樂寨，距 XX 縣城 31Km，地理位置東經 104176。 04? 36?，北經 27176。 31? 48?。具體見附圖 : XX 水庫地理位置及水系圖。 經本次初步設計復核， XX 水庫壩底高程 1780m，壩頂高程 1804m，壩高 24m。徑流面積 km2，其中本區面積 ，引洪區面積 。本區主河長 L=，主河道平均坡度 J=75?，平均高程 1850m，流域形狀系數 。引水區主河長 L=，主河道平均坡度 J=20?，平均高程 1900m，流域形狀系數 。 云樂水庫除險加固工程 初步設計 5 水文基本資料 由于 XX 水庫缺乏較系統的水庫水文觀測資料，無法進行入庫洪水的還原計算，即不能由水庫流量資料推求設計洪水。 水庫鄰近各水文站集水面積與水庫相差太大，產、匯流條件差異懸殊，兩者洪水特性截然 不同，若用其雨洪資料分析實際的參、系數并經修正移置設計流域，因面積懸殊，計算結果不切合實際，因此，不宜采用其產、匯流參數，亦即不能利用水文站資料推求設計洪水。故： XX 水庫設計洪水采用暴雨資料推求。 設計年徑流 限資料條件，本區和引區徑流分析采用水文比擬法和等值線圖法兩種方法計算，經選擇比較后選用水文比擬法計算成果為本工程設計年徑流成果，本水庫多年平均年徑流量為 萬 m3， P=75%年徑流量為 萬 m3， P=50%年徑流量為 萬 m3， P=25%年徑流量為 萬 m3。 設計洪水 XX 水庫設計洪水計算應為入庫洪水的計算，但考慮到該水庫正常蓄水位 時對應水面面積為 萬 m2，僅占水庫本區徑流面積 的 %，所占比例較小，根據《水利水電工程設計洪水計算規范》 SL442020，可不計算庫面洪水，采用壩址設計洪水代替。 XX水庫設計洪水采用以下兩種方法計算： （ 1）采用查《 XX省暴雨統計參數圖集》（ 2020 年版）和《 XX 省暴雨洪水查算圖表實用手冊》（ 1992 年版）計算設計洪水（以下簡稱“雨洪法”）； （ 2） 用 XX氣象站實測暴雨推求設計暴雨 統計參數，經訂正移置到水庫 ， 采用 《 XX省暴雨洪水查算圖表實用手冊》中的產、匯流參數推求 設計洪水（以下簡稱“移置法”） 。 壩址設計洪水成果： P=%洪峰流量為 m3/s， P=5%洪峰流量為 m3/s，P=10%洪峰流量為 ， P=20%洪峰流量為 。 泥沙 XX水庫 無實測泥沙資料，其所處的角奎小河流域亦無泥沙觀測資料。 鑒于此，水庫泥沙特征值根據由 XX省水利廳完成并出版的《 XX省土壤侵蝕遙感調查報告》（ 2020 版）云樂水庫除險加固工程 初步設計 6 估算。 水庫 多年平均入庫 總 輸沙 量為 萬 T，總體積為 萬 m3。水庫庫底泥沙淤積量按 總 輸沙量的 80%計，計算得年均庫底淤積量為 萬 m3。 蒸發 據 XX 氣象站觀測資料統計，多年平均水面蒸發量 。但是， XX氣象站蒸發量為小口徑蒸發器的量測值，還須訂正成近似大水體（一般以 E601 型代替）的蒸發量，限資料條件，蒸發量折減系數采用 《 XX 省水資源調查評價報告》（ 2020 年版） 一書中的分析值，本流域取 ，故求得水庫庫區多年平均水面蒸發量為 。 根據年徑流量分析成果，水庫壩址斷面多年平均徑流 深為 。按水量平衡方程求得水庫流域多年平均陸面蒸發量為 。 水庫由陸面變為水面后增加的蒸發量為多年平均水面蒸發量與多年平均陸面蒸發量之差，即 。 觀測設施 水庫大壩、溢洪道、輸水涵洞 、輸水隧洞 為 5級建筑物，根據有關規范要求并結合本工程特點，擬配置經緯儀一臺，水準儀一臺，大壩布置沉陷位移測點 4 個，起測基點、工作基點及校合基點 各 5個，測壓管 5支，水位標尺 1套，量水堰 1個， 雨量站 1個 。 工程地質 庫區地質及地震烈度 工程區 地 處云貴高原北部，屬我國大地構 造的揚子準地臺滇東北臺褶束 ，主要構造帶呈北東 — 南西向延伸， 自喜馬拉亞構造運動來，一直處于極緩慢的上升侵蝕。在西部有馬邊～ XX、 XX～蓮峰等斷裂構造，區內震級較大的 地震有 1974年 5月 11 日永善、大關鐘家營 級地震等背景，地震對工程會有一定的影響，但 距工程區距離在 30km 以上，工程 區內未見明顯的新構造活動跡象，工程處于相對穩定地區。 根據 1/4000000《中國地震動峰值加速度區劃圖》（ GB18306— 2020）和《中國地震動反應譜特征周期區劃圖》（ GB18306— 2020），工程區地震動峰值加速度為 ，對應地震基本烈度為Ⅵ度，反應譜特征周期按中硬場地類型取 ，按《水工建筑物抗震設計規范》（ SL203— 97）規定，抗震設防采用Ⅵ度設防。 云樂水庫除險加固工程 初步設計 7 庫岸穩定及水庫浸沒 現場調查 XX水庫庫區出露地層為 二迭系上統峨眉山玄武巖 。 巖層走向與庫岸斜交，區域 巖層傾向 300176。 ～ 320176。 ，傾角 16176。 ～ 20176。 ，兩岸地形坡度 20176。 ～ 30176。 。庫岸部分基巖裸露，殘坡積層較薄， 庫岸再造現象不明顯，不良 物理地質現象不發育，庫岸基本穩定。 XX 水庫 壩頂高程以上岸坡大于 22176。，且岸坡基巖裸露， 10m 范圍內無居民點等人工建筑物 ，也無可供開采的礦產資源及國家重點保護樹木，且無耕地分布，該水庫不存在浸沒危害。由于本次除險加固工程的規模保持與原水庫規模不變，因此，不會產生浸沒和新的淹沒。 水庫滲漏 XX水庫屬于典型的山區河溝地形， 自然條件下 地下水分水嶺與地表水分水嶺近于一致 ，不存在向低鄰谷滲漏問題。 據鉆孔揭露 ，庫盆 基巖為上二疊統玄武巖， 庫盆 基巖之上為灰黃色含碎石土、粘土夾 1～ 4m 含殘坡積土。 水庫存在向大壩下游產生壩基滲漏及繞壩滲漏問題。 結合沿岸坡洪積、殘坡積層孔隙