【正文】 ............................... 159 附件 .......................................... 159 5 附圖 .......................................... 159 1 1 綜合說明 緒言 工程概況 **水庫位于黃河流域伊河支流 ***上，壩址在 ******趙堡鄉(xiāng)東部，距 ***縣城 30km， 現(xiàn)狀 總庫容 萬 m3， 水庫控制流域面積 ，壩址以上干流長度 ，干流比降 1/53。 水庫下游有 8個行政村，一萬余人口，耕地 萬畝，以及省道洛欒快速通道，防洪位置十分重要。 該水庫是一座以防洪為主、兼顧農(nóng)業(yè)灌溉、水產(chǎn)養(yǎng)殖為一體的綜合利用的?。?1）型水利樞紐工程。水庫始建于 1959年， 1960年主體工程竣工。 樞紐工程由大壩、溢洪道、輸水洞等建筑物組成。 大壩為均質(zhì)土壩，設計最大壩 高 ，設計壩頂高程 ，壩頂長 247m，本次設計實測壩頂高程 ～ ，最大壩高 ，壩頂長 246 m，壩頂寬 ～ 。大壩現(xiàn)狀斷面為：上游坡坡比為 1： ，下游坡坡比自上而下依次為： 1： 、 1： 。下游壩坡無排水溝，反濾體損壞。 溢洪道位于水庫左岸的風化安山巖上，緊靠壩頭，梯形斷面，無閘寬頂堰式，堰頂高程 ，堰頂寬 11m左右 ，長 151m， 兩岸邊坡及 底 板未護砌 。 輸水 洞 位于大壩 左 岸 安山巖上 ， 由斜臥管和輸水洞組成，斜臥管進水口由鋼 筋砼蓋板控制。輸水洞采用城門洞形斷面 ， 底寬 為 ， 高 ，側(cè)墻及地板為漿砌石，總長度 126m。 進口底高程 ，縱坡為 1/53，最大放水流量為 1m3/s，輸水洞出口未設消能設施。 緣由 **水庫始建于 1959年， 1960 年主體工程竣工。 水庫建成后運行 50 年，目前工程存在的重要問題： 2 （ 1） 大壩上、下游抗滑穩(wěn)定安全滿足規(guī)范要求，但壩體填筑質(zhì)量差，上游干砌石護坡松動、脫落嚴重，壩坡凹陷；下游壩坡排水 溝淤積、倒塌，壩腳排水體破損。 （ 2） 經(jīng)復核，高水位時壩體浸潤線從排水體上部逸出。 （ 3） 溢洪道為未護砌，岸坡較陡，風化、滑塌嚴重，出口無消能設施；跨溢洪道交通橋損壞嚴重。 （ 4）輸水洞 洞身裂縫，進口閘門及啟閉設施缺損，不能正常使用。 （ 5） 防汛路不滿足防汛要求，大壩無觀測、通訊設施，管理設施不完善。 根據(jù)水利部水建管【 2020】 271 號文《水庫大壩安全簽定辦法》和SL2582020《水庫大壩安全評價導則》有關規(guī)定 ： 2020年 5 月 **水利勘測設計院對 **水庫進行了綜合分析評價，編制了《 ********水庫安全鑒定評價報告》。 2020 年 5 月 ***水利局組織有關專家召開了大壩安全鑒定報告會 ，審定、通過了《 ********水庫安全鑒定評價報告》，結論為“ **水庫病險嚴重，屬三類壩”。 2020 年 3 月， ***水利廳組織有關專家對 **水庫三類壩安全鑒定成果進行了核查，核定為三類壩。 受項目業(yè)主單位 ***水利局委托，根據(jù)《水利水電工程初步設計報告編制規(guī)程》（ DL502193）和《 **水庫三類壩安全鑒定成果核查意見表》和《大壩安全鑒定報告書》，編制《 ********水庫除險加固工程初步設計報告》。 本次除險加固工程設計主要任務是針對水庫目前存在的問題，根據(jù)有關地質(zhì)、測量資料及有關規(guī)范、規(guī)程，進行除險 加固工程設計。 水文 3 **水庫位于黃河流域伊河支流 ***上，壩址在 ******趙堡鄉(xiāng)東部，水庫控制流域面積 ，壩址以上干流長度 ，干流比降 1/53。該水庫是一座以防洪為主、兼顧農(nóng)業(yè)灌溉、水產(chǎn)養(yǎng)殖為一體的綜合利用的?。?1）型水利樞紐工程。 氣象 宜陽屬暖溫帶大陸性氣候，四季分明，春暖夏熱，秋涼冬寒。年均氣溫 ℃，地溫 ℃，極端氣溫最高為 176。，最低為零下 ℃。全年日照時間 ～ 小時。全年無霜期平均 228天，可滿 足農(nóng)作物一年兩熟或三熟對溫度條件的要求。年均降水量為 660mm，最高為1044mm，最低為 。 年徑流 **水庫區(qū)間流域面積 9km2，區(qū)域無水文站，根據(jù)《 ***水資源》（ 07 版）查得該地區(qū)多年平均徑流深 130mm，水庫控制流域面積 9km2，經(jīng)計算多年平均徑流量 m3。 防洪標準 **水庫總庫容 萬 m179。，根據(jù)《防洪標準》 GB5020194 及《水利水電工程等級劃分及洪水標準》 SL2502020 有關規(guī)定，本工程屬于小Ⅰ類水庫，工程等別 為Ⅳ等，永久性主要建筑物為 4 級，確定水庫設計洪水按 30 年一遇，校核洪水標準為 300 年一遇； 溢洪道消能防沖設計洪水標準為 20 年一遇。 設計洪水復核 水文復核 采用 ***水利勘測設計院 1984 年 10 月編《 ***中小流域設計暴雨洪水圖集》（以下簡稱《 84 圖集》）， 和 ***水文水資源局 2020年 12 月編制的《 ***暴雨參數(shù)圖集》（以下簡稱《 05 圖集》） ， 分別進 4 行洪水計算。 考慮《 05 圖集》較《 84 圖集》在資料系列、計算方法等方面，更系統(tǒng)和準確的反應了暴雨的特性。故設計暴雨計算采用《 05 圖集》作為最終復核成 果。設計洪水成果見表 11。 表 11 設計洪水總量成果表 設計頻率 P(%) 24h 設計雨量 HP（ mm） 最大初損值 Imax （ mm） 設計前期影響雨量 Pa（ mm） 凈雨深 R24（ mm） 設計洪水總量W24 （萬 m3） 5 55 37 112 55 138 55 60 264 本工程施工期為 10個月，導流需 考慮非汛期洪水。 **水庫控制流域面積 ，汛期為 6月～ 9月 ，非汛期自 10 月 1日開始至次年 5 月末。根據(jù) **水庫除險加固工程施工安排，計算 10 月 1 日開始至次年 5 月末時段洪水。 由于水庫附近無實測流量資料，設計年徑流計算根據(jù)《 ***水資源》（ 2020）等直線圖間接計算水庫施工期洪水，參照典型年天然徑流量年內(nèi)分配比例，非汛期 5年一遇單 月最大來水量為 ： m3。 **水庫壩址處無實測泥沙資料，因此參考有關資料及水庫實際淤積情況進行估算。 經(jīng)驗公式估算 （ 1）懸 移質(zhì)多年平均輸沙量 該水庫流域?qū)贉\山丘陵，查《 ***水利工程水文算常用圖》，該地區(qū)侵蝕模數(shù) 800～ 2100t/( )年，則懸移質(zhì) 多年平均輸沙量 Ws=～ 5 t。 （ 2）推移質(zhì)多年平均輸沙量 推移質(zhì)多年平均輸沙量 Wb與懸移質(zhì)多年平均輸沙量 Ws比值β取 ，則推移質(zhì)多年平均輸沙量 Wb=Ws179。β =～ t。 （ 3）多年平均輸沙量 水庫壩址處多年平均輸沙量 Wsb=Ws+Ws=～ t。 （ 4）水庫淤積量 根據(jù)上述推算， 懸移質(zhì)多年平均輸沙量 Ws=～ 萬 t，有一半瀉出水庫，一半淤積在水庫內(nèi)，年淤積量 ～ 萬 t。推移質(zhì)全部淤積在水庫內(nèi)，年淤積量 ～ 萬 t。 按 30年計算，淤積量為 ～ 萬 m3。 實測法 式估算 根據(jù)我院測量隊 2020 年實測地形圖，水庫目前壩前淤積高程 ，50 年淤積量為 m3，年均淤積 m3。 **水庫壩前淤積高程 ， 50 年淤積量 ，按水庫除險加固后再使用 30年，年淤積量按 萬 m3計算，估算淤積量為 萬 m3，則死庫容為 m3，則相應的死水位為 。 水庫死水位 根據(jù)上述不同方法估算方法，結果比較相近，考慮到灌溉，水產(chǎn)養(yǎng)殖等因素，因此按實測法確 定 水庫死水位為 ，相應死庫容 為 萬 m3。 地質(zhì) 地質(zhì)概 述 6 區(qū)域內(nèi)巖層大致呈北西 南東向展布，傾角 55～ 65186。庫區(qū)內(nèi)沒有發(fā)現(xiàn)較大的構造線通過，地質(zhì)體穩(wěn)定。受構造運動的影響，巖石裂隙較發(fā)育。 壩址區(qū)左、右岸上段主要有第四系中更新統(tǒng)低液限粘土及第三系粘土巖組成；河谷段被第四系全新統(tǒng)低液限粘土層覆蓋，下伏長城系安山玢巖（ Ch）；左、右岸臺地上段及溢洪道處主要為長城系安山玢巖（ Ch）分布，寒武系泥質(zhì)灰?guī)r、頁巖呈帶狀貼于左壩肩。 工程區(qū)出露的地層主要為長城系安山玢巖、寒武系泥質(zhì)灰?guī)r、頁巖、第三系粘土巖、第四系松散沉積物。 工程區(qū)屬大地構造單元中朝準地臺，地處嵩箕中臺隆西側(cè)，新澠拱斷束南部 **新臺凹南側(cè)邊緣。 根據(jù)初步設計階段的地質(zhì)勘探報告， 水庫區(qū)地處基巖低山區(qū)，附近丘陵大面積被強風化的長城系安山玢巖（ Ch）及全新統(tǒng)低液限粘土（ Q4）覆蓋，水土流失嚴重，目前水庫上游淤積高程 ，淤積厚度約 。淤積物主要來源于上游第 四系上中更新統(tǒng)低液限粘土，成份主要為粉粒及粘粒。 安全鑒定階段的勘察工作由 **水利勘測設計院于 2020年 4 月完成，并編制了安全鑒定勘察報告。 大壩存在的主要問題為：壩基有明顯滲漏。輸水洞閘門年久失修無法正常啟閉。斜臥管砼管風化嚴重，裂隙普遍存在；平臥管出口損壞。溢洪道從開挖至今兩岸邊坡一直沒有護砌，抗洪水沖刷能力差，兩岸邊坡多處出現(xiàn)坍塌，影響岸坡穩(wěn)定及下泄洪水通過。 安全鑒定報告主要結論如下： 壩體土填筑碾壓不均勻，筑壩質(zhì)量差。 7 筑壩時沒有截水槽，壩基結合部存在滲漏問 題。 溢洪道兩岸邊坡巖石風化嚴重，多處出現(xiàn)坍塌，底板及兩岸均未護砌，無消能設施。 輸水洞閘門損壞、漏水嚴重，不能正常運作。 大壩壩坡存在凹陷現(xiàn)象，上游坡面砌石變形，不完整，下游壩坡排水溝損壞嚴重。 水庫無觀測設施，管理房破舊，無供電、通訊線路及設施 。 本次勘察概況 （ 1）壩身質(zhì)量評價 壩體土天然含水量范圍值 ～ %，平均值 %；干容重范圍值～ ，平均值 ；按本次勘察取壩體土做 1 組擊實試驗結果，其最大干密度 g/cm3。根據(jù)《碾壓式土石壩設計規(guī)范》（ SL2742020），該類壩體填筑要求壓實度達到 96%(相對應的干容重為 g/cm3)以上。本次勘察在壩體中共取樣 76 組，其中壓實度大于 96%的僅占 7組，占總數(shù)的 %，小于 %的占 69 組，占總數(shù)的 %；即壓實度滿足規(guī)范要求的試驗數(shù)據(jù)僅占 %，遠達不到規(guī)范的填筑質(zhì)量要求。 （ 2）壩體滲透評價 根據(jù)勘察所取的原狀土樣試驗資料，壩體土部分土樣的濕陷系數(shù)大于，顯示表層部分壩體土具有濕陷性，土體碾壓質(zhì)量較差。 由室內(nèi)滲透試驗知，壩體土的滲透系數(shù) ?106cm/s～ ?104cm/s，平均值 ?104cm/s，呈弱 ～ 中等透水性。壩體土的滲透系數(shù)大于?104cm/s 的占 %。故部分壩體土的滲透系數(shù)不滿足規(guī)范要求。注水試驗表明壩體局部滲漏量較大，說明筑壩時分層碾壓質(zhì)量較差，壩體仍存 8 在滲漏問題。 （ 3）壩基滲漏評價 河槽段壩基地層河床上部主要為第三系粘土巖夾砂礫巖（ N），下部為長城系安山玢巖（ Ch）。砂礫巖壓水試驗的透水率為 ，屬中等透水性；安山玢巖呈強風化狀，巖體破碎，裂隙發(fā)育，壓水試驗的透水率為～ ，屬中等透水性。 筑壩時未做截水槽，使壩基結合部還存在滲漏問題。大壩背水坡腳處大面積滲濕。右岸下游壩腳結合部存在滲漏痕跡，訪問所知，當水庫高水位運行時有明顯出水點。 發(fā)生滲漏主要原因：砂礫巖透水性較強，強風化安山玢巖裂隙發(fā)育，局部分布裂隙密集帶，筑壩時未做截水槽，使壩基還存在滲漏問題，鑒于大壩修建已達 50 余年，壩前已淤積 ，庫區(qū)淤積物主要成份為粉粒及粘粒成份，透水性較弱，已經(jīng)形成壩前天然鋪蓋，對防滲能起到一定作用。 （ 4）壩肩滲透評價 壩肩上段由厚寬較大的第四系更新統(tǒng)低液限粘土、第三 系粘土巖夾砂礫巖組成，低液限粘土一般呈可塑狀態(tài)，局部呈可塑 ～ 硬塑狀態(tài)，屬中壓縮性土。滲透系數(shù) K=?106～ ?104cm/s，屬弱 ～ 中等透水性。 壩肩下段主要為長城系安山玢巖（ Ch）組成，山體寬厚，巖石透水性小。 （ 5）溢洪道工程地質(zhì)條件及評價 開敞式溢洪道設在大壩左岸，緊靠壩頭。橫斷面為梯形，進口高程，長 。溢洪道底板及左、右邊坡分布的地層巖性主要為長城系安山玢巖（ Ch），左岸邊坡巖石呈強 ~中等風化，局部有坍塌。右岸邊坡巖石呈強 ~全風化狀，局部表層已風化成土狀且坍 塌嚴重，影響壩頭安全。 9 溢洪道底部及兩岸無護砌，無消能設施，不能滿足水庫泄洪要求。 （ 6）輸水洞工程地質(zhì)條件及評價 輸水洞地基主要為寒武系泥質(zhì)灰?guī)r、頁巖（∈），巖體致密堅硬，工程地質(zhì)性質(zhì)好。 輸水洞滾筒閘門損壞、漏水嚴重，啟閉設施生銹、操作不靈；斜臥管砼管風化嚴重，裂隙遍布；平臥管出口損壞。嚴重影響水庫安全放水。 工程任務和規(guī)模 除險加固工程建設的必要性 防洪安全的重要性 **水庫位于黃河流域伊河支流 ***上，壩址在 ******趙堡鄉(xiāng)東部，距 ***縣城 30km， 水庫現(xiàn)狀 總庫容 萬 m3。 水庫控制流域面積 ，壩址以上干流長度 ，干流比降 1/53。 森林覆蓋率底， 耕地面積 萬畝 ，以及省道洛欒快速通道 ，防洪位置十分重要。 該水庫是一座以防洪為主、兼顧農(nóng)業(yè)灌