某水庫樞紐工程除險加固初步設(shè)計說明書-在線瀏覽

　　

【正文】 算 .................................................................................................................................................... 42 附： 四川省 XX 縣 XX 水庫除險加固整治設(shè)計圖 四川省 XX 縣 XX水庫大壩安全鑒定書 四川省 XX 縣 XX水庫大壩整治工程土工試驗報告 水庫除險加固工程初步設(shè)計說明書 水利電力勘察設(shè)計隊 3 主要工程特性表 (一 ) 序號 名稱 特性 備注 一 樞紐主要水文特征 1 壩址以上集雨面積 2 多年平均氣溫 ℃ 3 多年平均降雨量 900mm 4 最大一日暴雨量 120mm 5 年最大風(fēng)速多年平均值 6 多年平均徑流深 162mm 7 主河道長 15km 8 主河道平均比降 ‰ 二 灌區(qū)特征 1 設(shè)計總灌面積 (畝 ) 4100 2 有效灌面積 (畝 ) 1500 3 灌溉時期 3～ 6 個月 4 灌溉保證率 75% 三 特征水位及庫容 1 設(shè)計洪水位 2 校核洪水位 3 正常蓄水位 4 死水位 5 總庫容 萬立米 6 正常水位庫容 127 萬立米 7 有效庫容 萬立米 8 死庫容 萬立米 水庫除險加固工程初步設(shè)計說明書 水利電力勘察設(shè)計隊 4 主要工程特性表 (二 ) 序號 名稱 特性 備注 四 大壩工程 1 壩型 土壩 2 壩頂長 116m 3 最大壩高 4 壩頂寬度 5 壩頂高程 五 溢洪道 1 形式 正 槽式 2 堰頂形式 寬頂堰 3 寬度 4 長度 170m 六 放水設(shè)施 1 臥管 寬高 2 涵管 寬高 七 勞力 (工日 ) 萬 八 工期 1 總工期 5 個月 九 工程靜態(tài)總投資 萬 元 1 需國家補(bǔ)助 50 萬元 2 縣財政補(bǔ)助 5 萬元 3 自籌 萬元 水庫除險加固工程初步設(shè)計說明書 水利電力勘察設(shè)計隊 5 1 綜合說明 工程概況 樞紐工程 XX水庫系涪江水系梓江支流上的一座以灌溉為主，兼有防洪、人飲、養(yǎng)殖等綜合效益的小 一 型水庫。 該庫 位于 XX 縣劍河鄉(xiāng)一村，樞紐地理坐標(biāo)東經(jīng) 105176。 27＇，距劍河鄉(xiāng) 3公里，距 XX 縣城 38Km，水庫管理站公 路、電源、通訊均通。洪水標(biāo)準(zhǔn)為 50 年一遇洪水設(shè)計， 500年一遇洪水校核。 大壩 XX水庫大壩為粘土心墻壩，壩頂高程為 ，最大壩高 ，壩頂寬 m，壩頂軸線長 116m。 大壩基巖為棕褐色長石石英巖、粉砂質(zhì)泥巖。砂巖裂隙較為發(fā)育，溶蝕較嚴(yán)重。 放水設(shè)施 水庫放水設(shè)備位于大壩右岸，由臥管、消力池、壩下涵管等組成 ，放水由臥管放水孔控制，放水孔為單排，孔徑 ，最大放水流量 m3/s 。 大壩安全鑒定結(jié)論 鑒定結(jié)論 2021 年 11 月，由 綿陽市水務(wù)局 組織有關(guān)工程技術(shù) 專家 對 XX 水庫 進(jìn)行了大壩安全鑒定，經(jīng)大壩安全鑒定專家現(xiàn)場檢查和對大壩原來有關(guān)資料進(jìn)行審閱和論證，將該水庫大壩定為“三 類壩”。 2. 溢洪道 : 洪水復(fù)核結(jié)果表明， 三道嘴水庫防洪能力滿足《中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)》 GB50201— 94 及《水利水電工程等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》SL252— 2021規(guī)定的 50年一遇洪水設(shè)計和 500年一遇洪水校核的標(biāo)準(zhǔn)，但一是大部分溢洪道邊墻及底板尚未襯砌；二是其邊墻及底板多為泥粉質(zhì)砂巖構(gòu)成，強(qiáng)度較低，極易垮塌，嚴(yán)重危及壩腳安全，不利于安全泄洪和溢洪道的穩(wěn)定，嚴(yán)重影響下游兩岸的穩(wěn)定 ， 需要對其進(jìn)行整治。由于該水庫一直采用臥管放水孔取水，一來取水極不方便，二來對放水人員極不安全 ，需要進(jìn)行改造。 水庫除險加固工程初步設(shè)計說明書 水利電力勘察設(shè)計隊 8 工程水文特性 概述 XX水庫位于 涪江水系梓江二級支流 上，控制 流域面積 。流域區(qū)屬淺丘陵區(qū)，植被較好，多年平均 氣溫 ，最大風(fēng)速 ，屬亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候，夏長秋短，四季分明。多年平均徑流深 162mm。 泥沙 該水庫建成初期，由于庫內(nèi)植被較差，致使庫尾有部分淤積。 水庫洪水復(fù)核 XX水庫設(shè)計洪水防洪標(biāo)準(zhǔn)為 50年，校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為 500 年。當(dāng) P=%時，洪峰流量為 ，校核洪水位 。地層似斜南北，傾角 3∽ 50，近似水平。 穩(wěn)定問題 該水庫樞紐部份屬蓬萊鎮(zhèn)組中生界地層，傾向下游，傾角 3∽ 50，為近似水 平巖層，從地質(zhì)條件分析，大壩不會因為地質(zhì)原因發(fā)生失穩(wěn)現(xiàn)象。根據(jù)四川省地震烈度分布圖，該區(qū)域的地震烈度Ⅵ度。水庫總庫容 m3，設(shè)計灌面 4100 畝。該水庫為Ⅳ等工程，相應(yīng)主要建筑物按四級建筑物設(shè)計，次要建筑 物和臨時建筑物按五級設(shè)計。 工程設(shè)計項目及方案 經(jīng)現(xiàn)場勘察并結(jié)合《大壩安全鑒定論證報告》。 下游： 將壩坡先填 筑至坡比（ 1： ），將堆石排水體后移（坡比不變），設(shè)置兩個馬道，其寬度均為 2 米；壩坡兩側(cè)及馬道內(nèi)側(cè)均采用 水庫除險加固工程初步設(shè)計說明書 水利電力勘察設(shè)計隊 11 漿砌條石設(shè)置排水溝，排水溝尺寸為 30cm 40cm。 溢洪道處理 首先將未襯砌的邊墻及底板用條石重新砌筑，然后對易風(fēng)化的溢洪道底板澆筑砼作封閉處理， 泄槽段 底板澆筑砼厚度為 30cm，陡坡段底板砼厚度為 40cm，消力池底板澆筑砼厚度為 60cm， 確保溢洪安全。 新建機(jī)耕橋 為了保證汛期防洪搶險物資運輸及行人安全，本次設(shè)計在溢洪道上方增設(shè)一機(jī)耕橋。 施工組織設(shè)計 XX水庫 位于 劍河鄉(xiāng)一村 ，距 劍河鄉(xiāng) 3 公里， 距 XX縣城 38Km， 水 庫至劍河鄉(xiāng) 和 XX 縣 城 有 瀝青油路 相通，外購材料及設(shè)備從鹽～綿二級公路直接運至工地，對外交通比較方便。施工用電可連接附近變壓器，能滿足施工用電及生活用電，施工用水采用以庫內(nèi)抽水。 施工總體布置 施工布置主要遵循因地制宜，易于管理施工，經(jīng)濟(jì)合理的原則。 水土保持與環(huán)境影響評價 該工程為除險加固整治工程，需移動的土石方量不大，對水庫功能的正常發(fā)揮和環(huán)境改善十分有利，不利的因素是帷幕灌漿可能會對下游魚池產(chǎn)生 一定污染，但都是局部和暫時的，抓緊施工可以避免不利的情況出現(xiàn)。 除險加固工程建設(shè)的必要性 XX水庫 總庫容 m3，設(shè)計灌面 4100畝，該水庫是一座以農(nóng)業(yè)灌溉為主，兼 有 防洪、 人飲、 養(yǎng)殖 等 綜合效益顯著的小 一 型水庫。 所以，整治水庫大壩、溢洪 道、壩肩滲漏，保證其安全運行是十分必要的。該水庫流域面積內(nèi)地形屬深丘及山區(qū)，植被較好，中上部為森林，下部為旱地，兼有少量水田。流域區(qū)屬淺丘陵區(qū)，植被較好， 多年平均氣溫 ，最大風(fēng)速 ，屬亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候，夏長秋短，四季分明。 洪水設(shè)計計算標(biāo)準(zhǔn) 根據(jù)水利部 SL252－ 2021防洪標(biāo)準(zhǔn)，工程防洪標(biāo)準(zhǔn)為 50 年一遇設(shè)計，500 年一遇洪水校核，即設(shè)計 P=2%，校核 P=%。 2） 設(shè)計洪峰流量計算 本庫流域無實測洪水資料，但有長系列暴雨資料，故采用推理公式法由暴雨推求設(shè)計洪峰流量。 推求設(shè)計洪峰流量，必須確定上式右端的如下三組參數(shù)： （ 1） 流域特征參數(shù) F、 L、 J； （ 2） 暴雨參數(shù) S、 n； （ 3） 產(chǎn)流參數(shù)μ和匯流參數(shù) m。暴雨參數(shù)由 《四川省中小流域暴雨洪水計算手冊》（ 1984年 6 月版）（以下簡稱《手冊》）上的等值線圖查算。各參數(shù)計算成果見表 2— 1 表 2— 1 F (km2) L (km) J (‰ ) J1/3 F1/4 Q= L/ J1/3 F1/4 m H24 mm Cv Cs 15 Cv P (%) H24 mm n S (mm/h) s1/4 Q /(m/s1/4) τ 0 τ 0n μ (mm/h) μ /sτ0n ψ ψ 1/(4n) τ τ n Q 驗算 Q1/4 m， 277 398 水庫除險加固工程初步設(shè)計說明書 水利電力勘察設(shè)計隊 16 3） 洪水總量計算 設(shè)計洪水總量 Wp，按下式計算： Wp= HTPF (萬 m3) 式中： F —— 流域面積 （ km2）； α —— 洪量徑流系數(shù)； HTP—— 歷時 T 的設(shè)計暴雨量； T= F1/4（單峰型時） HTP= SPt1n2p（ T/24） 1n3。設(shè)計洪水總量計算成果見表 2— 2。 58， 3） 計算成果 水庫除險加固工程初步設(shè)計說明書 水利電力勘察設(shè)計隊 18 表 24 計算成果 項 目 2hL(m) hB（ m） a(m) d（ m） 設(shè)計情況 校核情況 已成壩高情況下設(shè)計、校核洪水位確定： 設(shè)計洪水位＝ ＝ 校核洪水位＝ ＝ 根據(jù)堰頂高程和調(diào)洪演算的溢洪水深重新確定洪水位。 3 工程設(shè)計 工程等級和設(shè)計依據(jù) 根據(jù)水利部 SL－ 2021 防洪算準(zhǔn)中水利水電樞紐工程等級劃分規(guī)定，XX 水庫 屬小 一 型水庫，樞紐為Ⅳ等工程，主要永久建筑按四級建筑物設(shè)計，次要建筑物按五級建筑設(shè)計，本次工程除險加固設(shè)計依據(jù)，采用上述工程等級劃分和大壩安全鑒定結(jié)論。壩體上下游部分均為亞粘土，心墻部分為粘土，排水體為堆石排水體。 表 3— 2 壩體土料的容重 部 位 干容重（ g/cm3） 濕容重 （ g/cm3） 飽和容重 （ g/cm3） 浮容重 （ g/cm3） 壩體土 壩 基 堆石體 計算工況 1）上游壩坡： （ 1）工況一：由正常高水位 降至死水位 ； （ 2）工況二：由校核洪水位 驟降至溢洪道堰頂高程再降至死水位 。 壩體各部位容重的采用 壩體各部位容重的采用如表 3— 3。該程序可用以計算具有粘性土防滲墻的各種土石壩的上、下游壩坡及庫水位驟降時的壩坡穩(wěn)定情況。 2）下游壩坡： （ 1）工況一：其抗滑穩(wěn)定最小安全系數(shù) Kmin=， 大于 [K]=； （ 2）工況二：其抗滑穩(wěn)定最小安全系數(shù) Kmin=， 大于 [K]=。 （ 2）下游壩坡所有工況的抗滑穩(wěn)定最小安全系數(shù)均滿足規(guī)范要求。 水庫除險加固工程初步設(shè)計說明書 水利電力勘察設(shè)計隊 22 大壩整治設(shè)計 上游 壩坡整治設(shè)計 雖然 根據(jù)大壩安全穩(wěn)定復(fù)核， 上游壩坡 穩(wěn)定安全系數(shù) 均小于規(guī)范允許值 ， 且壩面由于長時間受風(fēng)浪沖刷，毀損嚴(yán)重， 還存在隆起現(xiàn)象， 需進(jìn)行加固處理。 詳見 《 XX水庫大壩整治設(shè)計橫剖面圖 》。 本次設(shè)計采用如下方案： 將壩坡先填筑至 坡比 （ 1： ） ， 將 堆石排水體 后移（坡比不變）， 設(shè)置兩個馬道， 其寬度均為 2 米 ；壩坡兩側(cè)及馬道內(nèi)側(cè)均采 用 砌條石設(shè)置排水溝，排水溝尺寸為 30cm 40cm， 詳見《 XX 水庫大壩整治設(shè)計橫剖面圖 》。 大壩壩坡加固后穩(wěn)定計算成果表 水庫除險加固工程初步設(shè)計說明書 水利電力勘察設(shè)計隊 23 計算工況 大壩 規(guī)范允許最小值 上游坡 下游坡 正常高水位降至死水位 校核洪水位 降至溢洪道堰頂高程，再由堰頂高程降至死水位 米 正常高水位形成的穩(wěn)定滲流 校核洪位穩(wěn)定滲流 壩肩帷幕灌漿設(shè)計 XX 水庫 壩基基本不存在滲漏問題，出現(xiàn)嚴(yán)重滲漏的部位主要是 右壩肩 與 山體 連接段 ，根據(jù)工程實際情況， 本次設(shè)計采取帷幕灌 漿處理，其長度為 80m。 為了有效截斷滲漏，帷幕灌漿沿壩軸線全部按單排孔按布置，孔距2m。 XX 水庫 右壩肩 帷幕灌漿，主要是防滲堵漏，根據(jù)工程具體情況。隨時進(jìn)行變形觀測，當(dāng)發(fā)現(xiàn)異常情況時，應(yīng)立即降壓，并做好詳細(xì)記錄，嚴(yán)防因灌漿而產(chǎn)生抬動變形破壞。 (2)鉆孔沖洗 鉆孔在灌漿前應(yīng)進(jìn)行孔壁或裂隙沖洗，以提高灌漿效果，可采用高壓脈沖沖洗，但沖洗壓力不宜大于本段灌漿的 80%。 (4)漿液濃度 灌漿材料以 425硅酸鹽水泥為主，在吸漿量大時，可在 3∶ 1～ 1∶ 1漿液中摻入通過篩選的河沙 5～ 10%，或 3～ 5%的水玻璃 (重量比 )，漿液的濃度應(yīng)遵循由稀到濃的原則，漿液的水灰比可采用 5∶ 3∶ 2∶ 1： 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