【正文】 1 1 綜合說明 緒言 工程概況 周家水庫位于瀘水支流武華山老江溪上。屬 **縣 **鄉(xiāng)管轄。地理坐標(biāo)為東經(jīng) 114043＇，北緯 2708＇附近，距敦厚鎮(zhèn) 30km。壩址以上控制集雨面積 ?？値烊?240 萬 m3。 水庫設(shè)計(jì)正常高水位 （黃海高程，下同），相應(yīng)庫容 195 104m3；三十年一遇設(shè)計(jì)洪水位 ，相應(yīng)庫容 219 104m3；三百年一遇校核洪水位 ，相應(yīng)庫容 104m3。死水位 ，相應(yīng)庫容 104m3。 水庫設(shè)計(jì)灌溉 面積為4000 畝， 實(shí)際灌溉面積 1800 畝，是一座以灌溉為主，兼有防洪、養(yǎng)殖等綜合效益的 小 (一 )型水庫。該水庫于 1965 年 8 月 動(dòng)工興建， 1966 年 2月 竣工 蓄水 。樞紐工程主要建筑物有 主 壩、 副壩、 溢洪道、灌溉 輸水 涵管等。 主壩 為 均 質(zhì) 土 壩 , 壩頂長(zhǎng) 174m ，寬 ~ ， 壩 頂 高 程~， 上游 壩坡坡比為 1:~1： ， 高程 以上設(shè)有塊石護(hù)坡 。 背水坡高程 以上坡比為 1:~1： ，草皮護(hù)坡 。其下為貼坡 排水 體 ，頂寬 ，坡比為 1： 。 最大 壩高 . 副壩 位于 溢洪 道左 側(cè)山 脊上 ，長(zhǎng) 70m 。 現(xiàn)有 壩頂 高程 為~，最大壩高約 。 溢洪道 位于主、副壩之間，控制段為開敞式寬頂堰，堰頂高程， 溢流凈寬 ,堰后接陡槽， i=1/，長(zhǎng) 45m；消力池池長(zhǎng) ，池深 ；全段底板均采用砼襯護(hù) ,邊墻為漿砌塊石頭。無出水渠。 2 輸水建筑物位于主壩左壩段，由斜管和壩下涵管組成。斜管系分級(jí)斜臥式，放水孔徑為 2*20cm，級(jí)差 ；壩下涵管為鋼筋砼管，內(nèi)徑，壁厚 ，縱坡 1/200， 全長(zhǎng) ，進(jìn)口底高程為 ， 出口底高程 。 水庫地理位置十分重要，下游有 **鄉(xiāng)及 5 個(gè)村小組 ,保護(hù)人口 1500人，農(nóng)田 5000 畝 及 **敦厚 公路等重要交通干線 。水庫一旦失事，將造成重大災(zāi)害損失。 由于工程是在特殊的歷史背景下興建，勘測(cè)、設(shè)計(jì)及施工方面均存在較多缺陷，給工程留下許多隱患，雖經(jīng)多次加固處理，但由于工程初期施工質(zhì)量太差，加固時(shí)處理不徹底，加固質(zhì)量也未嚴(yán)格控制，工程隱患一直未得到根治，水庫一直處于帶病運(yùn)行狀態(tài)。目前工程仍存在以下問題： （ 1）主壩壩頂坑洼不平、寬窄不一；上下 游壩坡坡比不規(guī)整；上游壩坡塊石護(hù)坡無墊層，塊石塊徑小，風(fēng)化嚴(yán)重，局部存有松動(dòng)缺失現(xiàn)象；下游壩坡無護(hù)坡，灌木雜草叢生；壩面基本無排水設(shè)施；貼坡排水體反濾層無級(jí)配，部分壩段反濾層缺失，泥土淤堵失效。主壩下游壩坡見有多處洇濕散浸面與集中滲漏點(diǎn)，先后開挖 9 條導(dǎo)滲溝進(jìn)行應(yīng)急處理。 （ 2）副壩壩頂寬窄不一，斷面不規(guī)整，灌木雜草叢生，上下游壩坡均未護(hù)坡。無壩面排水設(shè)施。 （ 3）主副壩蟻害嚴(yán)重。 （ 4）溢洪道砼底板縱橫裂縫較多，沖刷嚴(yán)重，露石普遍，無出水渠。 （ 5）壩下涵管混凝土老化剝蝕、蜂窩麻面普遍，見有多處漏水點(diǎn)和環(huán)形 裂縫漏水；斜管砼剝蝕、露石普遍，見有多條橫向裂縫，漏水嚴(yán)重。 （ 6）水庫無水、雨情觀測(cè)設(shè)施和大壩安全監(jiān)測(cè)設(shè)施，無管理設(shè)施，進(jìn)庫上壩道路標(biāo)準(zhǔn)低，路況差。溢洪道泄洪時(shí)，上壩道路中斷， 3 安全鑒定過程及結(jié)論 為全面評(píng)價(jià)大壩的安全狀況， **縣 周家 水庫管理所于 2021 年委托我院對(duì)水庫大壩進(jìn)行安全論證。安全論證工作按照水建管 [2021]271 號(hào)文《水庫大壩安全鑒定辦法》及相關(guān)規(guī)范的規(guī)定和要求開展： 周家 水庫工程管理所編制了《大壩安全運(yùn)行管理報(bào)告》，為安全鑒定工作的順利進(jìn)行奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)；有關(guān)單位的領(lǐng)導(dǎo)和專家 對(duì)水庫大壩、輸泄水建筑物、防汛交通、通訊系統(tǒng)等進(jìn)行了較全面的系統(tǒng)檢查，檢查組編制了《大壩現(xiàn)場(chǎng)安全檢查報(bào)告》，指出了工程運(yùn)行近 40 余年來存在和發(fā)現(xiàn)的主要問題；在盡可能全面收集水庫設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行及加固等資料的基礎(chǔ)上，結(jié)合地質(zhì)勘察和室內(nèi)土工實(shí)驗(yàn)成果，對(duì)大壩質(zhì)量、大壩結(jié)構(gòu)、滲流穩(wěn)定、輸泄水建筑物安全等進(jìn)行了單項(xiàng)分析和評(píng)價(jià)，提出了《大壩安全綜合評(píng)價(jià)報(bào)告》、《水庫現(xiàn)場(chǎng)安全檢查報(bào)告》、《大壩安全運(yùn)行管理報(bào)告》、《水庫工程質(zhì)量評(píng)價(jià)報(bào)告》、《水庫防洪標(biāo)準(zhǔn)安全復(fù)核》、《大壩結(jié)構(gòu)與滲流安全評(píng)價(jià)報(bào)告》等專題報(bào)告。 2021 年 1 月 18 日 ， **縣水利局組織召開了 周家 水庫大壩安全鑒定會(huì)， **市水務(wù)局會(huì)同有關(guān)部門專家組成的專家組提出了《大壩安全鑒定報(bào)告書》。鑒定書認(rèn)為“ 周家 水庫存在嚴(yán)重的質(zhì)量問題，水庫不能正常安全運(yùn)行。按《水庫大壩安全鑒定辦法》第十六條大壩安全分類標(biāo)準(zhǔn)， 周家 水庫屬三類壩”。鑒定結(jié)論摘要如下： 水庫按 30 年一遇洪水設(shè)計(jì)， 300 年一遇洪水校核，現(xiàn)狀壩頂高程不滿足《防洪標(biāo)準(zhǔn)》（ GB5020294）以及《小型水利水電工程碾壓式土石壩設(shè)計(jì)導(dǎo)則》（ SL18996）的要求。 根據(jù)《中國地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》（ GB183062021），工程區(qū)地震動(dòng)峰值加速度小于 ，區(qū)域穩(wěn)定性較好，可不進(jìn)行抗震安全復(fù)核。 大壩清基不徹底，河床段壩基殘留含泥砂礫石層與兩岸坡殘坡積 4 粘土質(zhì)砂，均具中等透水性。壩基下伏強(qiáng)風(fēng)化基巖具中等透水性，存在壩基滲漏及饒壩滲漏問題。 主、副壩為均質(zhì)土壩，壩體土主要為粉土質(zhì)砂、粘土質(zhì)砂、含礫低液限粘土，夾含有較多的風(fēng)化巖碎塊，土質(zhì)均一性較差，孔隙比偏大，填筑質(zhì)量較差，壩體土滲透系數(shù)為 104cm/s，具中等透水性，不滿足規(guī)范對(duì)均質(zhì)土壩防滲性能的要求。 主壩上游塊石護(hù)坡無墊層，塊石塊徑小，風(fēng)化嚴(yán) 重，局部存有松動(dòng)缺失現(xiàn)象；下游壩坡未護(hù)坡；貼坡排水體反濾層無級(jí)配，部分壩段反濾層缺失，泥土淤堵失效。 副壩斷面不規(guī)整，上下游壩坡均未護(hù)坡，灌木雜草叢生。無壩面排水設(shè)施。 溢洪道坐落于強(qiáng)風(fēng)化基巖上，地基承載力滿足上部荷載要求。溢洪道砼底板縱橫裂縫較多，沖刷嚴(yán)重，露石普遍。 壩下涵管坐落于強(qiáng)風(fēng)化基巖上，地基承載力滿足上部荷載要求；壩下涵管混凝土老化剝蝕、蜂窩麻面普遍，見有多處漏水點(diǎn)和環(huán)形裂縫漏水。 斜管基礎(chǔ)坐落于殘坡積土層上，地基承載力滿足上部荷載要求；斜管砼剝蝕、露石普遍，見有多條橫向裂縫，漏水嚴(yán) 重。 水庫無水、雨情觀測(cè)設(shè)施和大壩安全監(jiān)測(cè)設(shè)施，無管理設(shè)施，進(jìn)庫上壩道路標(biāo)準(zhǔn)低，路況差。溢洪道泄洪時(shí)，上壩道路中斷， 本階段工作任務(wù) 為使水庫盡快脫險(xiǎn)，盡早發(fā)揮其正常效益， 2021 年， **縣水利局委托我院對(duì)大壩、溢洪道、輸水系統(tǒng)等進(jìn)行除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)。接受除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)任務(wù)后，我院立刻派工程設(shè)計(jì)人員再次進(jìn)工地作進(jìn)一步現(xiàn)場(chǎng)查勘， 5 以全面了解和掌握工程實(shí)際情況，使加固處理設(shè)計(jì)更切合實(shí)際。隨后，我院又派出地勘人員進(jìn)行了補(bǔ)充地質(zhì)勘探工作，以進(jìn)一步查明工程地質(zhì)條件和巖土物理力學(xué)特性，為設(shè)計(jì)提供可靠的數(shù)據(jù)。 周家 水庫除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)以大壩安全論證報(bào)告及《大壩安全鑒定報(bào)告書》為基礎(chǔ)，利用原設(shè)計(jì)資料和現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)勘探成果，選擇加固方案，并據(jù)此對(duì)大壩、溢洪道、 壩下 輸水涵管 等項(xiàng)目進(jìn)行加固、改建設(shè)計(jì)。 水文氣象 周家水庫位于瀘水支流武華山老江溪上。屬 **縣 **鄉(xiāng)管轄。地理坐標(biāo)為東經(jīng) 114043＇，北緯 2708＇附近，距敦厚鎮(zhèn) 。壩址以上控制集雨面積 。主河長(zhǎng) ，河道平均坡降 ?。 流域?qū)賮啛釒駶櫦撅L(fēng)氣候區(qū)，氣候溫和。流域內(nèi)多年平均降水量為 1500mm。降雨年內(nèi)分配不均， 4～ 6 月降雨量 占年降雨的 49%， 10～次年 2 月降水量約占全年的 17%左右，多年平均氣溫 ℃，極端最高氣溫 ℃，多年平均相對(duì)濕度 82%，多年平均最大風(fēng)速 14m/s。 水文資料情況 本流域內(nèi)無水文測(cè)站，沒有實(shí)測(cè)的流量資料，壩址鄰近 30 km 處有**市水文站，具有 1953~2021 年共 51 年實(shí)測(cè)雨量資料， **水文站為國家基本站，資料精度較高，可滿足本次計(jì)算要求。本次采用 **市水文站降雨資料和查《江西省暴雨洪水查算手冊(cè)》來分析計(jì)算壩址設(shè)計(jì)暴雨。 根據(jù)水文資料及集雨面積情況，施工洪水、壩址年徑流推求采用瀘水支流陳山水上彭坊水文站作為設(shè)計(jì)參證站，該站控制集雨面積 122 km2，有 1980 年至 2021 年 共 24 年實(shí)測(cè)流量資料 。 設(shè)計(jì)洪水采用成果 6 本次推求設(shè)計(jì)洪水成果和安鑒相近，稍大一些。主要是壩址各歷時(shí)暴雨均值、 cv 值取值稍大些。原設(shè)計(jì)洪水成果比本次大，主要是計(jì)算方法不同，原設(shè)計(jì)洪水是采用 1976 年《江西省水文手冊(cè)》推理公式法推求。本次設(shè)計(jì)洪水采用了 1984 年省編《手冊(cè)》推理公式法推求。各次設(shè)計(jì)洪水成果比較見表 1— 2。 表 12 本次設(shè)計(jì)與歷次設(shè)計(jì)洪水成果比較表 P（ %） 項(xiàng)目 2 5 原設(shè)計(jì) Q（ m3/s） 124 W（萬 m3） 117 安鑒 Q（ m3/s） 108 97 68 60 53 W（萬 m3） 本次初設(shè) Q（ m3/s） W（萬 m3） 周家 水庫站網(wǎng)規(guī)劃 周家水庫大壩為均質(zhì)土壩，控制流域面積 ，水庫總庫容 萬 m3， 水庫現(xiàn)無水雨情觀測(cè)設(shè) 施 ,為此應(yīng)設(shè)立水位、雨量觀測(cè)設(shè)施，以滿足防汛調(diào)度需要。 一、水位觀測(cè) 本次設(shè)計(jì)在大壩中段（或附近）設(shè)立一個(gè)水位標(biāo)尺。 二、雨量觀測(cè) 現(xiàn)水庫無雨量觀測(cè)設(shè)施，本次設(shè)計(jì)在大壩壩頂設(shè)立一雨量筒，用于觀測(cè)雨量 。 工程地質(zhì) 區(qū)域工程地質(zhì)概況 7 水庫區(qū)屬構(gòu)造剝蝕低山地貌，地勢(shì)低矮，地形高差 40 米左右，水庫庫區(qū)為近東西走向的溪溝。水庫兩岸山體寬厚，庫內(nèi)小溪流蜿蜓，河道坡降較?。ň植亢拥腊l(fā)育跌坎）。河谷大都呈較寬闊的“ U”型。山坡坡角一般 12176?！?31176。，植被發(fā)育一般，無不良物理地質(zhì)現(xiàn)象發(fā)育。 本區(qū)分布地 層為侏羅系下統(tǒng)林山組（ J1l）地層及第四系松散堆積層（ Q4）。 壩址區(qū)工程地質(zhì)條件 地形地貌及地層巖性 水庫區(qū)屬構(gòu)造剝蝕低山地貌，地勢(shì)低矮，地形高差 40 米左右，水庫庫區(qū)為近東西走向的溪溝。水庫兩岸山體寬厚，庫內(nèi)小溪流蜿蜓，河道坡降較小（局部河道發(fā)育跌坎）。河谷大都呈較寬闊的“ U”型。山坡坡角一般 12176?！?31176。，植被發(fā)育一般，無不良物理地質(zhì)現(xiàn)象發(fā)育。 地質(zhì)構(gòu)造 本區(qū)處于華南褶皺系，贛中南褶隆贛，贛西南拗陷之 **凹陷（俗稱吉泰盆地）構(gòu)造單元中。水庫區(qū)范圍內(nèi)巖層表 現(xiàn)為單斜構(gòu)造。工程區(qū)未見較大的斷裂構(gòu)造。 水文 地質(zhì) 本區(qū)屬亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，溫暖潮濕，雨量充沛，地表水資源豐富，區(qū)內(nèi)地下水類型主要為孔隙水及裂隙水兩種。 8 裂隙水主要賦存于基巖的節(jié)理裂隙及構(gòu)造帶中，其富水性受巖體風(fēng)化程度及節(jié)理裂隙等構(gòu)造的發(fā)育程度所控制，接受大氣降水及孔隙水的補(bǔ)給，向河床及溝谷排泄。 孔隙水主要賦存于第四系沖洪積層中，接受大氣降水、裂隙水及庫水的補(bǔ)給，向河床及下游排泄。 主要建筑物工程地質(zhì)條件 大壩 勘察成果及土工試驗(yàn)分析，壩體填土壓縮系數(shù) ，具中等偏高壓縮性。土體塑性指數(shù) ，變化大，表明土體土質(zhì)均一性差。土體干密度為 ～ g/cm3，普遍偏小?？紫侗葹?～ ，孔隙比偏大。壩體平均滲透系數(shù)為 104cm/s。中等透水性。不滿足《規(guī)范》對(duì)均質(zhì)土壩防滲性要求。壩體存在較嚴(yán)重的滲漏問題。 據(jù)調(diào)查，工程興建時(shí)排水實(shí)施，未設(shè)置反濾料，砌筑也零亂?，F(xiàn)狀排水體雜草茂盛，根系、泥土充塞，基本無反濾效果。 泄水建筑物工程地質(zhì)條件及評(píng)價(jià) 經(jīng)勘察，溢洪道進(jìn)口段見人工開挖揭露 較多基巖露頭。巖性為侏羅系下統(tǒng)林山組（ J1l）地層：灰白色（風(fēng)化后呈淡黃色）長(zhǎng)石石英粗砂巖、灰黑色劣煤。巖石風(fēng)化強(qiáng)、表層破碎。組成溢洪道進(jìn)口段的底面與兩側(cè)邊坡基本為巖質(zhì)，現(xiàn)狀已襯護(hù)，未見較大不良工程地質(zhì)條件。 9 陡槽段、消力池段底面大部為巖質(zhì)，兩側(cè)為土石邊坡，現(xiàn)狀已全斷面襯護(hù)，底板局部已被水流沖掏破壞；兩側(cè)漿砌石擋墻局部砼老化、破損?，F(xiàn)場(chǎng)檢查，漿砌石擋墻整體穩(wěn)定，無位移跡象。 消力池以下未有工程實(shí)施，現(xiàn)狀灌木雜草叢生。 建議溢洪道巖體的力學(xué)參數(shù)如下： 允許流速： 3m/s（石）； （土）； 承載力： （石）； （土）； 巖 /砼抗剪斷參數(shù)： f?： ， C?： ； 輸水建筑物 輸水涵管有斜、平管，斜管位于大壩左岸坡，平管設(shè)于大壩左側(cè)。 勘察分析，斜管所處岸坡較緩，坡面第四系殘坡積層覆蓋嚴(yán)，建筑物地基均為土質(zhì)，且部分位于水下，地基不均沉降，現(xiàn)狀斜管產(chǎn)生數(shù)條裂縫。建筑物老化破損嚴(yán)重。 據(jù)據(jù)調(diào)查并結(jié)合鉆孔資料分析，平管基本座落于巖石地基之上，巖石表層強(qiáng)風(fēng)化，其中所夾劣煤層，性狀軟，作為建筑物地基持力層，極易產(chǎn)生沉降。 根據(jù)上述調(diào)查與分析，地基沉降而使建筑物產(chǎn)生 病險(xiǎn)在所難免 天然 建筑材料 經(jīng)勘察，水庫位于低丘區(qū)，低丘表面廣泛分布有粘土層。本次選定了水庫下游一小山包為粘土料場(chǎng)。料場(chǎng)面積約 200*200 m2 ，可開采厚 10 度 m，儲(chǔ)量 萬 m3。數(shù)量滿足工程所需。開采、運(yùn)輸方便，運(yùn)距 。 土料取樣試驗(yàn)指標(biāo)反映，質(zhì)量基本滿足要求。（見土料試驗(yàn)成果表） 水庫區(qū)砂礫料、塊石料無分布。據(jù)調(diào)查，當(dāng)?shù)毓こ探ㄔO(shè)均需到永陽商品砂礫料、塊石料場(chǎng)購買。數(shù)量、質(zhì)量可滿足工程所需，運(yùn)距 45km。 工程任務(wù)和規(guī)模