水庫樞紐整治工程初步設(shè)計報告-資料下載頁

【導(dǎo)讀】00″，北緯30°25′00″。壩址以上集雨面積為，總庫容。水庫洪水標(biāo)準(zhǔn)采用30年一遇（P=%）設(shè)計，300年一遇（P=%）。校核，消能防沖采用20年一遇。水庫樞紐建筑物由均質(zhì)土壩、開敞式岸邊溢洪道和放水設(shè)施組成。多家均將受到威脅，下游萬畝良田將被淹沒，直接經(jīng)濟損失很嚴(yán)重，同時還將造成當(dāng)?shù)厣鐣牟环€(wěn)定。1980年12月終于竣工。2021年至2021年下游壩坡出現(xiàn)7次局部滑坡，后。經(jīng)整治后達(dá)到現(xiàn)有規(guī)模。應(yīng)庫容萬m3；死水位，死庫容20萬m3。一遇洪水位時水庫水位，相應(yīng)下泄流量m3/s。該水庫在溢洪道右側(cè)設(shè)有一放水底孔隧洞，進口裝有絲桿閘門一臺，目前洞身滲漏嚴(yán)重，閘門無檢修閘。由于長期浸泡下水下銹蝕十分嚴(yán)重。壩頂超高不夠，防洪不達(dá)標(biāo)，有嚴(yán)重的安全隱患。論為蔓延性危害，經(jīng)設(shè)置毒土擋墻、施放毒誘餌殺包處理。溢洪道堰頂寬8m，堰頂高程，無消能設(shè)施。進口緩坡段陡槽段均滿足設(shè)計要求,但無消能設(shè)施安全性差。桿閘門失靈，87年進行整治，未更新改造，目前仍失修停用。

　　

【正文】 水庫位于丘陵、平原地區(qū)，故采用鶴地水庫公式計算波浪爬高（ h1%）和平均波長。 計算結(jié)果 根據(jù)上述公式和有關(guān)參數(shù)，按以下 3 種運行條件對壩頂高程進行復(fù)核計算，計算成果見表 212。 （ 1）設(shè)計洪水位 +正常運用條件的壩頂超高； （ 2）正常蓄水位 +正常運用條件的壩頂 超高； （ 3）校核洪水位 +非常運用條件的壩頂超高。 45 XX 壩頂高程復(fù)核計算成果表 表 213 名 稱 設(shè)計洪水 + 正常運用 正常蓄水 + 正常 運用 校核洪水 + 非常運行 備 注 洪水位 Z（ m） 按現(xiàn)有溢洪道復(fù)核 有效吹程 D（ Km） 計算風(fēng)速 ω（ m/s） 27 24 18 安全加高 A（ m） 風(fēng)壅高 e（ m） 最大風(fēng)浪爬高 R（ m） 壩頂超高 y（ m） y=e+R+A 復(fù)核要求壩頂高程（ m） 現(xiàn) 壩 頂高程（ m） 尚余（ m） + 防洪標(biāo)準(zhǔn)復(fù)核結(jié)論 據(jù) XX 水庫洪水調(diào)節(jié)計算成果（表 433），水庫 30 年一遇設(shè)計洪水位為 ，溢洪道最大下泄流量 ； 300 年一遇校核洪水位為，溢洪道最大下泄流量 。據(jù)壩頂高程復(fù)核計算成果（表212），在設(shè)計洪水正常運用（設(shè)計）情況下要求防洪頂高程 ，非常運用（校核）情況下要求防洪頂高程 ，現(xiàn)壩頂高程 ，均不滿足要求。可見，壩頂超高不夠，防洪不達(dá)標(biāo)，有嚴(yán)重的安全隱患。 46 3 工程地質(zhì) 工程地質(zhì)條件 緒言 XX水庫大壩為均質(zhì)土壩，壩頂高程 ，壩頂寬 9，壩頂長度 150m正常蓄水位 , 上游邊坡平均坡率 1: 下游平均壩坡為 1:。 經(jīng)調(diào)查，當(dāng)時施工采用人工石磙碾壓，邊角采 用人工夯實，無現(xiàn)場檢測資料，也未進行室內(nèi)土料物理力學(xué)性試驗，壩體填筑存在不均勻性，填筑質(zhì)量較差。 1982 年 2021 年之間，下游壩體曾出現(xiàn)過 4 次局部滑坡，后陸續(xù)對局部滑坡進行了開挖回填夯實處理，維持現(xiàn)狀至今。 水庫區(qū)地質(zhì)概況 地形地貌 XX 水庫屬嘉陵江水系 XX 河支流，工程區(qū)屬中高丘陵地帶，海拔高程在 500m 下，一般 為 250～ 350m，相對高差 50～ 100m，屬 中高 丘 陵 地 貌 。 工程區(qū)位于川中紅層剝蝕丘陵區(qū)，剝蝕地貌形態(tài)主要受巖性控制，工區(qū)粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖等軟質(zhì)巖類在風(fēng)化剝蝕的作用下形 成斜坡，砂巖多形成陡坎陡崖。地貌形態(tài)多為渾圓的山頭和指狀山脈沖溝較發(fā)育，山坡多為斜坡梯地抬地，山丘底部多為浸蝕洼地，沖溝較發(fā)育，沖洪積堆積物主要沿侵蝕洼地分布。 地層巖性 工區(qū)地層簡單，與工程有關(guān)的地層為 侏羅系中統(tǒng)上沙溪廟組（ J2s）砂巖 、 泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì) 泥巖互層。 第四系地層主要有：第四系全新統(tǒng)殘坡積堆積層（ Q4el+dl）、沖洪積堆積層（ Q4al+pl），崩坡積堆積層（ Q4col+dl），現(xiàn)由老至新分述如下： 47 （ 1）基巖地層為 侏羅系中統(tǒng)上沙溪廟組（ J2s） 石簡河中段，為河湖相紫紅色粉砂質(zhì)泥巖 、泥質(zhì)粉砂巖、砂巖。巖性不穩(wěn)定，相變較大。 砂巖：中細(xì)粒結(jié)構(gòu)，成份以巖屑為主，次為石英、云母，泥鈣質(zhì)膠結(jié)，新鮮巖體較堅硬，風(fēng)化后多呈淺黃色，強度較低。 泥質(zhì)粉砂巖：暗紫色，粉細(xì)砂狀結(jié)構(gòu)，成份以石英為主，次為巖屑、云母，單層厚度 1～ 2m，常夾于粉砂質(zhì)泥巖中。 粉砂質(zhì)泥巖：泥質(zhì)結(jié)構(gòu)和粉細(xì)砂狀結(jié)構(gòu)，成份以粘土礦物為主，泥質(zhì)、泥鈣質(zhì)膠結(jié)，易風(fēng)化，失水常崩解。 （ 2）第四系全新統(tǒng)沖洪積堆積層（ Q4al+pl）：為粘土、粉質(zhì)粘土組成（局部含砂、泥巖塊塊石），一般厚 ～ ，局部可達(dá) ，主要分布于侵蝕洼地。 （ 3）第四系全新統(tǒng)崩坡積堆積層（ Q4col+dl）：主要由塊碎石夾土組成。塊碎石巖性與垮塌部位基巖一致，粒徑大小不一，估計塊碎石含量占70%，局部含有大的孤石，堆積層厚度變化大，厚者可達(dá) 15m。分布于工程區(qū)外圍斜坡下部及坡腳。 （ 4）第四系全新統(tǒng)殘坡積堆積層（ Q4el+dl）：分布于平緩山坡、山頂及山腳。泥質(zhì)巖類出露處的緩坡地帶，以紫色、淺紅色粘土或粉質(zhì)粘土為主，呈可塑 ～ 硬塑狀；局部砂巖出露處表面常為砂土覆蓋。大部分為耕作層，分布范圍較廣，一般厚 ～ 。 地質(zhì)構(gòu)造及地震 工程區(qū)位于川 中臺拗龍女寺北西翼，巖層平緩，產(chǎn)狀為： N50176。～63176。E/NW∠ 2176。～ 3176。；發(fā)育兩組構(gòu)造裂隙，產(chǎn)狀為： （ 1） N45176。～ 70176。E/SW∠ 75176。～ 85176。，間距 ～ ，延伸長度 3～ 5m； （ 2） S5176。～ 10176。W/SW∠ 74176。～ 83176。，間距 ～ ，延伸長度 ～ 。 48 工區(qū)構(gòu)造簡單，無區(qū)域性斷裂通過庫、壩區(qū)，根據(jù)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》（ 1： 400 萬 GB183062021） 工程區(qū)地震動峰值加速度＜ ，對應(yīng)的地震基本烈度 ＜ Ⅵ度 ，屬區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定區(qū)。 物理地質(zhì)現(xiàn)象 工區(qū)物 理地質(zhì)現(xiàn)象以風(fēng)化、卸荷為主，局部可見崩塌堆積體，滑坡和泥石流不發(fā)育。 巖石風(fēng)化受地形地貌及巖性控制，溝床段強、弱風(fēng)化帶厚度分別為2~4m、 6~8m，岸坡段強、弱風(fēng)化帶垂直厚度分別為 3~4m、 7~10m。 工區(qū)在陡坎、陡崖段多見有卸荷裂隙，卸荷帶水平寬度約 20~25m。在庫內(nèi)較陡的砂巖岸坡地段，由于構(gòu)造裂隙的切割，岸坡巖體在重力作用下零星塌落于坡腳，形成崩塌堆積體，一般規(guī)模不大，厚度 0~5m。 水文地質(zhì)條件 工程區(qū)地下水主要受巖性和構(gòu)造控制，地下水按埋藏條件和成因類型，可分為第四系松散堆積層孔隙潛水 和基巖裂隙水兩種類型。 孔隙潛水主要埋藏于坡殘積、沖洪積層等覆蓋層中。接受大氣降水及地表水的補給，向坡下、溪溝排泄，并部分補給下伏基巖。由于坡殘積層以粘性土為主，厚度不大，故其透水性較差，富水性弱，具埋藏淺，分布不廣，水量小，無統(tǒng)一的潛水面，年動態(tài)受季節(jié)控制明顯的特點。孔隙水主要分布于侵蝕洼地沖洪積層中，沿溝谷向下游滲流。 基巖裂隙潛水受巖性、風(fēng)化、卸荷等因素制約，主要分布于強、弱風(fēng)化帶及砂巖、泥質(zhì)粉砂巖裂隙中，受大氣降水補給，排泄于河流及溝谷，水量受季節(jié)性變化較大。 試驗成果表明，庫水為重碳酸鈣型水，對水 泥及其拌制品均無腐蝕性。 壩址區(qū)工程地質(zhì)條件及評價 49 大壩工程地質(zhì)條件及評價 (1)地質(zhì)簡況 壩址處形成深切的河谷，河道平直高差達(dá) 30～ 50m，河谷呈 V 型，谷底較狹窄。壩址兩岸為較厚的山體，穩(wěn)定性好。壩址區(qū)巖石除風(fēng)化作用外無其它不良的物理地質(zhì)現(xiàn)象。巖石強風(fēng)化層厚度 1～ 3米，弱風(fēng)化層厚度 5～8 米。 壩址區(qū)出露基巖為侏羅系中統(tǒng)上沙溪廟組石荀河段的（ J2S2）的紫紅色砂質(zhì)粘土巖、泥質(zhì)粉砂巖與砂巖不等厚互層。由老到新敘述如下： J2S2－① 層：為紫紅、紫褐色砂質(zhì)粘土巖與灰色、褐灰色砂巖不等厚互層， 分布于高程 280m 以下，為壩基持力層。該層頂部為 58m 厚褐灰色的長石石英砂巖，細(xì)粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，致密堅硬。下部高程 272m 以下亦為灰色細(xì)粒砂巖。 J2S2－② 層：紫紅色砂質(zhì)粘土巖，粉砂泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造，較致密，巖性軟弱，其中含灰綠色鈣質(zhì)團塊、條帶較多，均勻性差。該層分布在兩壩肩高程 292m 以下，層厚 12m，右壩肩夾 1 層厚 2m 的透鏡狀泥質(zhì)粉砂巖，形成兩壩肩主要巖性層。 J2S2－③ 層：灰色長石石英砂巖，中細(xì)粒結(jié)構(gòu)，厚層塊狀構(gòu)造，巖性致密、堅硬。由左岸往右岸增厚，左岸分布于高程 301m 以下，層厚 9m；右岸分 布于高程 300m 以下，層厚 8m，夾有兩層厚 1～ 2m 的不穩(wěn)定的泥質(zhì)粉砂巖透鏡體。該層為壩肩上部巖性層。 J2S2－④ 層：為紫紅色砂質(zhì)粘土巖夾薄層泥質(zhì)粉砂巖，粉砂泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造，均勻性較差、較致密，巖性軟弱。左壩肩分布于高程 301m 以上，形成左壩肩及其上部巖性層，層厚約 20m。右壩肩分布于高程 301m以上，形成右壩肩上部巖性層，層厚約 12m。 壩址地段基巖巖層走向 N28oE，傾向 SE，傾角 1o～ 2o；巖層走向與壩 50 軸線方向基本一致，巖層傾向上游。該處巖體受構(gòu)造變動影響，構(gòu)造裂隙發(fā)育。砂巖層中有走向 NE－ SW 及 NW－ SE 兩組“ X”型裂隙交切，裂隙寬 ～ ，充填泥砂，連通性好，延伸較遠(yuǎn)，其中走向 NW－ SE組裂隙垂直于壩軸線，為壩基（肩）基巖滲漏的主要裂隙通道。據(jù)觀察正常水位時，壩基巖石裂隙滲漏水量達(dá) 25 升 /秒。 (2)壩基工程地質(zhì)條件 壩基高程 ，寬度約 40m，平坦較狹窄。壩基巖石為 J2S2－① 層，紫褐色砂質(zhì)粘土巖與褐灰色砂巖不等厚互層，未見底界，鉆控揭露厚度12～ 22m。砂質(zhì)粘土巖巖性不均勻，軟弱，抗風(fēng)化、沖刷能力差。夾層砂巖巖石致密，堅硬，裂隙發(fā)育，巖體穩(wěn)定。從鉆探資料得知：壩基項部 砂巖強風(fēng)化破碎層已清除，弱風(fēng)化巖層厚度 2～ 3m。 壩基夾層砂巖裂隙發(fā)育，其中走向 NW－ SE 組裂隙順河流方向延伸，發(fā)育密集，是庫水沿壩基滲漏的主要通道。從試鉆灌的壓水試驗資料分析：巖石單位吸水率ω值為 ～ 升 /分、米、米；屬中等和強透水層。壩外坡腳 1 號滲漏點據(jù)觀測滲漏量達(dá) 8～ 15 升 /秒。 (3)壩肩工程地質(zhì)條件 兩壩肩斜坡不對稱；左壩肩呈約 30o 的斜坡，右壩肩呈約 40o～ 50o 陡坡。兩壩肩巖層為 J2S2－② 、 J2S2－③ 層。 J2S2－② 形成兩壩肩下半部巖性層，為紫紅色砂質(zhì)粘土巖夾透鏡狀泥質(zhì)粉砂巖，巖 性不均勻，變化較大； J2S2－③形成兩壩上半部巖性層，為厚層的褐灰色長石石英砂巖，在兩肩厚度變化大，左肩厚 7～ 8m，右肩厚 11～ 13m。壩肩巖石弱風(fēng)化帶寬 3～ 5m，巖石較完整、巖體穩(wěn)定。 兩壩肩巖體受風(fēng)化及卸荷作用影響，裂隙發(fā)育，形成垂直于壩軸線的風(fēng)化及卸荷裂隙，再加之構(gòu)造裂隙中的走向 NW－ SE 組裂隙，構(gòu)成壩肩近岸風(fēng)化帶基巖滲漏的主要通道，滲漏嚴(yán)重。從鉆灌壓水試驗可知：在壩肩 51 上部砂巖ω值 1～ 升 /分、米、米；下部砂質(zhì)粘土巖中ω值一般為 ～ 升 /分、米、米，相對透水性較弱。據(jù)觀測左、右壩肩外 坡腳 2 號灌漏點灌漏量 4～ 7 升 /秒， 3 號點為 5～ 8 升 /秒。 (4)溢洪道工程地質(zhì)條件 溢洪道在壩體右側(cè)壩肩。溢洪道進口及斜坡段底板及內(nèi)側(cè)邊坡基巖出露，巖性為 J2S2－③ 層砂巖，巖石堅硬，巖體穩(wěn)定性好 。 壩址區(qū)滲漏及原因的初步分析 壩址區(qū)的滲漏狀況 XX 水庫大壩為均質(zhì)土壩，最大壩高 27m，長期以來壩體滲漏嚴(yán)重，除左壩肩局部地段外，其余壩外坡大面積散漏滲水濕潤。 壩基、壩肩基巖裂隙發(fā)育，有三處漏水點，長期漏水不停。 滲漏原因的初步分析 ： 壩體填筑的土料為粉質(zhì)粘 土，土料性質(zhì)較雜，其中含有砂巖、粘土巖石塊。從取樣試驗資料來看，其滲透系數(shù)（ K）值一般為 10－ 6cm/秒；說明：該筑壩土料具有滲透性。施工碾壓不密實。因此造成壩體外坡 浸水濕潤。 壩外坡腳修建魚池，致使外坡腳數(shù)排水棱體排水受阻，而壩體又較單薄，在正常蓄水情況下，造成壩體浸潤線抬高。所以壩坡濕潤面積較大。 壩體外坡曾多次發(fā)生滑坡，經(jīng)幾次翻挖整治，但是滑坡周邊的滑動裂隙處理不徹底，滑坡造成局部土體結(jié)構(gòu)松散，滑坡的影響造成庫水外滲的加劇。 壩體土與基巖接觸帶；施工碾壓不密實或因構(gòu)筑物的變形，使接觸帶形成庫水 滲漏的通道。因此接觸帶的滲漏對壩體的穩(wěn)定危害最大。 52 、壩肩的基巖由于受卸荷和構(gòu)造作用的影響，裂隙較發(fā)育，貫通性較好，特別是受走向 NW－ SE組（順河流方向）裂隙的影響，使壩基、壩肩基巖滲漏嚴(yán)重。 根據(jù)工程現(xiàn)場踏勘：該壩體和壩基（肩）基巖，具有滲漏條件；目前壩外坡有明顯漏水點，說明：壩址樞紐具有滲漏病害，并具有可灌防滲性。因此建議采取帷幕灌漿方案對壩體、基巖進行整治，灌漿帷幕應(yīng)進入基巖不小于 15m 或相對不透水巖層。 天然建筑材料 土料場 土料場兩個，位于壩左、右岸，距壩區(qū)運距 ～ 公里，土料為紫褐色砂質(zhì)粘土，厚度 ～ 2 米，總儲量 2～ 4 萬 m3。能滿足筑壩對土料的數(shù)量質(zhì)量要求。 條石、石碴料場 壩址區(qū)附近條、塊石儲量豐富，現(xiàn)勘察選取了高石寺、黑灣 兩個料場，距壩內(nèi)運距 ～ 公里。有用層為侏羅系中統(tǒng)上沙溪廟組 J2S2－③ 中～巨厚層砂巖，淺灰色，礦物成份以石英、長石為主。有用厚 5～ 10m，無用層厚 1～ 3m，總儲量 ～ 1 萬 m3，數(shù)量、質(zhì)量能滿足設(shè)需要。 砂卵石料 砂、礫卵石料場經(jīng)勘察選在 XX 禮安鎮(zhèn)嘉陵江觀音 壩。砂為特細(xì)砂，其儲量豐富。砂 6～ 10 萬 m3，卵礫石 10～ 15 萬 m3，運距 20 公里。 其儲量和質(zhì)量均能滿足設(shè)計要求。 工程地質(zhì)結(jié)論 該區(qū)區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造穩(wěn)定，壩址區(qū)工程地質(zhì)條件好，巖體穩(wěn)定。基 53 本地震烈度小于Ⅳ度。 壩基（肩）基巖均有滲 漏病害，其滲漏嚴(yán)重。 因此建議采取帷幕灌漿整治方案。 溢洪道底板和側(cè)墻出露基巖，巖性軟弱、抗風(fēng)化、沖刷能力低；應(yīng)采取襯砌和護坡整治措施。 本區(qū)天然建材材料不論是類型、儲量和質(zhì)量都能滿足該水庫病害整治的需要。 根據(jù)已有的巖、土物理力學(xué)性質(zhì)試驗資料，結(jié)合病害整治 工程的實際 ，提出下列巖、土物理