【正文】 ....................................................... 55 10 工程概算 ....................................................................................................................... 56 編制說明 .................................................................................................................... 56 獨立費用 .................................................................................................................... 59 預(yù)備費 ........................................................................................................................ 59 概算表及附件 ............................................................................................................ 59 附圖： 1）豐收水庫大壩除險加固設(shè)計圖（大壩 01~02） 2）豐收水庫溢洪道除險加固設(shè)計圖（溢洪道 01） 3）豐收水庫放水設(shè)施重建設(shè)計圖（放水設(shè)備 01~08） 1 前言 江油市位于四川盆地西北部 ―川西一條線 ‖經(jīng)濟開發(fā)區(qū)的北段，總面積2720km2，下轄 21 個鄉(xiāng)， 19 個鎮(zhèn)，是四川北部重要的新興工業(yè)基地，區(qū)內(nèi)資源豐富，交通發(fā)達，氣候宜人， 工農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值在全省名列前茅；同時，江油市也是一座歷史文化名城的， 自然景觀秀美， 名勝古跡薈萃， 歷史名人數(shù)不勝數(shù)， 舉世聞名的 唐代大詩人李白 就出生在這里 。 江油市 大部分為山區(qū)，耕地面積 萬畝，人均耕地面積 不足 畝，耕地資源非常寶貴 。 為保障農(nóng)業(yè) 生產(chǎn) 穩(wěn)定 發(fā)展 ，必須依靠全市豐富的水資源和發(fā)達的水利工程。據(jù)統(tǒng)計， 全市有大小河流 150 多條（其中河道長度大于 20km 的有 13 條）， 已建 中小型水庫 187 座，攔水堰 749 處，塘 24598口，引水埝 24 條，提灌站 499 處，有效灌溉面積 萬畝，占耕地面積的 %，為本地的經(jīng)濟發(fā)展創(chuàng)造了有利的條件 。 但是，由于 這些水利工程建設(shè)年代跨度較大，施工質(zhì)量參差不齊，運行管理手段落后，維護經(jīng)費嚴重匱乏，大部分存在不同程度的病險，尤其是小型水庫病險更加嚴重，不但影響其 工程 效益的發(fā)揮，而且對其下游保護區(qū)產(chǎn)生嚴重的威脅 ，亟待進行除險加固 。 2020 年 5 月 12 日 汶 川特大地震及 5 月 18 日江油地震，給江油市水利工程造成了極其嚴重的影響，震后基本處于癱瘓狀態(tài)，存在極大的安全隱患。據(jù)調(diào)查，市 內(nèi) 187 座 水庫 均 受到 不同程度的 損毀 ，主要 現(xiàn)象 為壩體裂縫、滑坡、坍塌、 滲漏 、放水設(shè)施斷裂、溢洪道損毀、 管 理 房屋倒塌等，進一步加重了水庫的險情， 嚴重威脅著 水庫影響保護 20 多萬群眾的生命財產(chǎn)安全 。 地震發(fā)生后，水利部立即組織水利工程搶險專家組，對江油市的所有水庫進行了震損安全評估 ， 15 座水庫被鑒定為潰壩險情水庫，必須保持空庫度汛； 47 座被鑒定為高危險情水庫，采用限制蓄水方案度汛，其余117 座為次高危水庫。 這些 水庫必須盡快采取除險加固措施，確保工程安全。 根據(jù)四川省和江油市的安排，江油市震損水庫在完成 應(yīng)急搶險確保安 2 全度汛后，將立即進行除險加固，確保來年汛期前各水庫除險加固實施完成，因此要求 2020 年 8 月底前必須完成 60 座 高危以上 病險 等級 水庫 的除險加固初步設(shè)計工作， 9 月底前完成其余 127 座水庫的除險加固初步設(shè)計。設(shè)計標準要在原基礎(chǔ)上提高一個等級，加強水庫抗震復(fù)核，確保水庫安全運行。 2020 年 7 月 ， 受江油市 水務(wù)局的委托， 我 所 承擔(dān)了 164 座?。?2）型水庫的除險加固初步設(shè)計任務(wù)。接到任務(wù)后，我所立即組織精干的專業(yè)勘察設(shè)計隊伍，對每座水庫進行了勘察、現(xiàn)場查勘、分析、計算， 并按 要求按時完成 了任務(wù) 。 164 座水庫初步設(shè)計成果分別出版，本報告為 豐收 水庫的除險加固初步設(shè)計單項報告。 由于時間特緊、任務(wù)繁重、 原始 資料 較少 ，影響了部分設(shè)計成果 的精度 。在設(shè)計工作中得到了江油市 抗震搶險指揮部、江油市 水 務(wù)局 和水庫管理 單位 的大力支持和幫助，在此 謹表 誠摯的謝意。 3 1 綜合說明 水文 流域概況 豐收 水庫位于四川省江油市 東興鄉(xiāng)西北 5Km 的朝天村，涪江水系芙蓉溪支流 ，屬亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，氣候溫和，四季分明，雨量充沛，日照充足。具有冬季微寒，春來較早，夏長秋短，無霜期長以及冬干、春旱、夏洪、秋綿等氣候特點。 工程概況 豐收水庫位于四川省江油市東興鄉(xiāng)西北 5Km 的朝天村，涪江水系芙蓉溪支流，地理位置處于東經(jīng) 104003′，北緯 31019′。水庫自然集雨面積，蓄水主要以自然集雨區(qū)徑流囤蓄。壩址以上主河道長 ，河槽比降 ‰ 。水庫原設(shè)計總庫容 萬 m3，有效庫容 16 萬 m3，死庫容 萬 m3。大壩下游有村莊、 108 國道及眾多的機耕道，人口 萬余人， 萬畝農(nóng)田。水庫于 1978 年工程竣工并投入運行使用，是一座以灌溉為主，兼有防洪、養(yǎng)殖等綜合效益的?。?2）型水庫。 根據(jù)《江油市豐收水庫震損應(yīng)急除險方案》（ 水利部珠江水利委員會設(shè)計組， 2020 年 6 月 3 日 ）， 水庫原正常蓄水位 ，設(shè)計洪水位 ，校核洪水位 ； 本 次復(fù)核經(jīng)現(xiàn)場查勘并按現(xiàn)狀溢洪道泄洪能力計算得到的結(jié)果為：水庫正常蓄水位 （相應(yīng)庫容 萬 m3）、設(shè)計洪水位 （庫容相應(yīng) 萬 m3）、校核洪水位 （相應(yīng)庫容 萬 m3），據(jù)此結(jié)果進行壩頂高程復(fù)核知現(xiàn)狀溢洪道不能滿足防洪要求，因此擬將溢洪道由現(xiàn)狀 擴寬至 ， 并 在壩頂加 m 防浪墻 ， 然后再進行調(diào)洪計算得到：水庫正常蓄水位 （相應(yīng)庫容 萬 m3）、設(shè)計洪水位 （庫容相應(yīng) 萬 m3）、校核洪水位 （相應(yīng)庫容 m3）；水庫設(shè)計洪峰流量 m3/s(P=5%),水庫校核洪峰流量 4 m3/s(P=%)。 設(shè)計洪水復(fù)核 本次設(shè)計 根據(jù) 1/1 萬地形圖勾繪 了 水庫自然集雨范圍及河流走勢，量算復(fù)核了 流域面積、集雨范圍干流河道長度、綜合比降等參數(shù)， 在此基礎(chǔ)上采用四川省水電廳 1984 年 6 月編制的《四川省水文手冊》 及 推理公式 法進行入庫洪水流量復(fù)核計算。 計算結(jié)果為： Qm5%= m3/s ，%=；設(shè)由設(shè)計暴雨推求洪水總量的方法復(fù)核 24 小時入庫水量，計算結(jié) 果為： 20 年一遇 WP= 萬 m3， 200 年一遇 WP= 萬 m3。 洪水調(diào)節(jié)計算 豐收水庫現(xiàn)溢洪道為開敞正槽式平底矩形，寬 ，底高程為 ，水庫壩頂高程 。 據(jù)前面計算知， 20 年一遇設(shè)計洪峰流量 Q 設(shè) =，相應(yīng)洪水總量 W 設(shè) = 萬 m3， 200 年一遇校核洪峰流量 Q 校 =，相應(yīng)的洪水總量 W 校 = 萬 m3。 經(jīng)試算， 20 年一遇 qm= m3/s， Va= 萬 m3，溢洪水深 h=，相應(yīng)高程為 H 設(shè) =； 200 年一遇 qm= m3/s， Va= 萬 m3，溢洪水深 h=，相應(yīng)高程為 H 校 = 。 溢洪道最大泄洪能力復(fù)核 經(jīng) 壩頂超高計算 ， △ h 設(shè) = ， △ h 校 =。 則計算得 溢洪道允許最大溢洪水深 H 設(shè) =， H 校 =， 在 不影響大壩安全情況下，溢洪道允許 最大過水深 H= ，按寬頂堰公式計算得最大允許泄流量q=， 而從前面 調(diào)洪計算結(jié)果知當(dāng)大壩于 200 年一遇標準洪水時溢洪水深為 h=，因此 現(xiàn)溢洪道過洪能力 不 滿足規(guī)范要求 ，所以 擬將溢洪道由現(xiàn)狀 擴寬至 ， 并 在壩頂加 防浪墻。 然后再進行調(diào)洪計算得到：水庫正常蓄水位 （相應(yīng)庫容 萬 m3）、設(shè)計洪水位（庫容相應(yīng) 萬 m3）、校核洪水位 （相應(yīng)庫容 萬 5 m3） ，最大溢洪水深為 。 施工期洪水 豐收 水庫 不能 放空，工程安排在枯水期施工，且工期較短，因此基本不需要設(shè)圍堰，本次不再進行施工期洪水計算。 工程地質(zhì) 區(qū)域地質(zhì)概況 江油市地處龍門山北段中山山地與四川盆地低山丘陵的交接地帶，地勢由西北向東南逐漸變低，高程一般在 800~1500m 之間，最高點位于楓順鄉(xiāng)的轎子頂山，海拔高程 2356m；東南部庫區(qū)屬侵蝕河谷階地貌區(qū)，淺山丘陵地形，高程一般在 550~650m 之間，最低點位于九嶺鄉(xiāng)的魚種站谷地，海拔高程 。 豐收 水庫位于江油市的中部，按照地質(zhì)成因劃分，地貌類型屬構(gòu)造侵蝕山地丘陵區(qū)。 江油市處于新華夏系四川沉降盆地與龍門山隆起帶的復(fù)合部位，按照構(gòu)造型式分為北東向擠壓帶和綿陽帚狀構(gòu)造，兩者呈不整合復(fù)合關(guān)系。在境內(nèi)西北部為北東向擠壓帶發(fā)育區(qū)，由脆性的碳酸鹽和碎屑巖組成，在同一應(yīng)力場作用下，形成軸向北東向的 ―多 ‖字型排列的 褶皺和走向東北45~50186。、傾向北西、傾角 60~70186。的沖斷裂以及走向北西 50186。左右的橫張斷裂及近南北或東西向的壓性斷裂。在市區(qū)東南部的侏羅紀、白堊紀地層中，為綿陽帚狀構(gòu)造的一部分，發(fā)育成群的新同型平緩褶皺，呈半環(huán)狀排列，向西收斂，向東擴散，褶皺嶄線多為北東 45~70186。，地層傾角平緩 10~15186。豐收 庫區(qū)位于江油市中部，地質(zhì)構(gòu)造屬北東向擠壓帶與綿陽帚狀構(gòu)造帶的復(fù)合部位，位于苦竹溝斷裂北西端和馬家壩向斜南西翼交界帶。 地層巖性 江油市境內(nèi)地層出露除元古界和第三系缺失外，古生界到第四系大部分地層均有出露，沉積厚 度在 18000m 以上。 豐收 庫區(qū)上覆第中生界侏羅紀 6 中統(tǒng)沙溪廟組（ J2），以紫紅色豬肝色粉砂泥巖為主，間夾黃色厚層細粒長石石英砂巖，泥巖中含有鈣質(zhì)結(jié)核，巖性變化大。 地下水特征及評價 庫區(qū)地下水為中生界風(fēng)華帶裂隙，主要存賦于中生界侏羅紀、白堊紀下統(tǒng)、三疊系上統(tǒng)紅色地層中，含水層以紫紅色紅色泥巖為主，間夾砂礫巖，呈互層。地下水補給模數(shù)偏小 ， 以弱酸性和中性水為主，礦化度均小于 1g/l，屬淡水 ， 以硬水為主；水化學(xué)類型根據(jù)舒卡列夫分類，以 HCO3Ca和 HCO3Mg 為主，地下水對混凝土無腐蝕性。 地震 根據(jù) 《中國地震 動參數(shù)區(qū)劃圖》 GB183062020 和 2020 年 6 月中國地震局發(fā)布的 《四川、甘肅、陜西部分地區(qū)地震動峰值加速度區(qū)劃圖、地震動反應(yīng)譜特征周期區(qū)劃圖》，本區(qū)地震動峰值加速度為 ，相應(yīng)地震基本烈度為 VII 度 。 天然建筑材料 豐收 水庫工程所需天然建材主要為石料和粗砂， 據(jù) 周邊地質(zhì)勘察報告及現(xiàn)場查勘訪問，選定庫區(qū)周邊石料場，該處石料屬淺紅色層狀石英砂巖，易于開采，儲量豐富，抗壓強度較高，可滿足本工程施工所需石料。 砂、礫石、碎石到亂石山料場購買。 結(jié)論和建議 1）該水庫地質(zhì)構(gòu)造 和地層結(jié)構(gòu)相對單一，巖層傾角較小，總體而言地質(zhì)條件較好。 2）根據(jù) 《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》 GB183062020 和 2020 年 6 月中國地震局發(fā)布的 《四川、甘肅、陜西部分地區(qū)地震動峰值加速度區(qū)劃圖、地震動反應(yīng)譜特征周期區(qū)劃圖》，本區(qū)地震基本烈度為 VII 度 。 3）由于大壩碾壓不密實，蓄水位較高時下游壩基有局部少量滲漏現(xiàn)象，地震期間大壩出現(xiàn)多處裂縫，壩基有渾水滲出，雖經(jīng)過應(yīng)急處理，但壩體 7 內(nèi)部仍可能有隱蔽裂縫，建議盡快采取工程處理措施。 震損情況及水庫安全評價 震前運行情況簡述 豐 收 水庫 1973 年動工興建， 1978 年建成投入運行，水庫按照批準的控制運用計劃合理調(diào)度運用。《水庫工程管理辦法》等各項制度基本齊全并得到落實。但 因 缺乏管理 設(shè)施和 維護資金，水庫 一直 存在一定的 病險 。根據(jù)本所對本工程所做安全鑒定報告，本工程存在 壩體出現(xiàn)數(shù)條縱向和橫向裂縫，壩體上游壩坡出現(xiàn)滑坡跡象 。 壩 基 及坡角 滲漏、 輸水洞斷裂，無消能設(shè)施 等問題，大壩為三類壩。 主要震損出險情況 ―‖地震后， 珠江水利委員會設(shè)計專家組 赴四川抗震救災(zāi)水利工作組與江油市水利局、水庫管理所有關(guān)工作人員一起，對工程各主要建筑物進行震損情況 現(xiàn)場巡視檢查 發(fā)現(xiàn) ： 震后壩頂出現(xiàn)一條縱向裂縫，裂縫延伸長度超過 150m，貫通整個壩體，裂縫最大寬度 120mm，最大可探深度 1m，壩頂中部裂縫兩側(cè)已形成約 60mm 錯臺，靠上游部分壩體已明顯下沉。右段壩頂發(fā)現(xiàn)橫向裂縫，裂縫橫切整個壩頂，最大寬度 20mm，最大深度超過。壩體上游壩坡出現(xiàn)滑坡跡象， 嚴重影響大壩安全 。 經(jīng)抗震救災(zāi)水利工作組評估，該水庫被確定為高危震損等級。 應(yīng)急除險方案 1)查明性狀后對壩頂裂縫重新進行粘土回填覆蓋處理，摻水壓實，并覆蓋塑料薄膜防雨； 2)控制水位，組織當(dāng)?shù)鼐用駥ζ旅媪芽p進行拉網(wǎng) 式排查 。 實施工程措施的同時，采取非工程措