【正文】 **水庫無實(shí)測洪水資料，采用 1984年《河南省中小流域設(shè)計(jì)暴雨洪水圖集》，用間接方法推求設(shè)計(jì)洪水，即用推理公式計(jì)算洪峰流量，用分析概化三角形法推算設(shè)計(jì)洪水過程線。 根據(jù)中國技術(shù)監(jiān)督局 2021 年發(fā)布的《中國地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》，該區(qū)動(dòng)峰值加速度為 ，地震基本烈度為 6 度。 壩址區(qū)工程地質(zhì)條件 壩址區(qū)所處位置為低山區(qū)，左壩肩山體為一緩坡，且緊鄰溢洪道，壩肩單薄，右壩肩山體呈陡壁狀，坡角 60～ 65176。 地層巖性單一，為寒武系的灰?guī)r，弱風(fēng)化，深灰色，非碎屑結(jié)構(gòu)，微層理構(gòu)造，巖石較破碎，巖溶較發(fā)育。 進(jìn)口段底寬 30m，底板高程，巖性為寒武系灰?guī)r，弱風(fēng)化，溶蝕裂隙發(fā)育 。巖石較破碎。屬弱 ～中等透水。巖性為灰?guī)r，弱風(fēng)化，裂隙發(fā)育，裂隙內(nèi)充填磚紅色粘土，邊坡不穩(wěn)定，易產(chǎn)生崩塌滑坡，在樁號0+030～ 0+050 段， 已發(fā)生崩塌。 **水庫是以防洪、灌溉和農(nóng)村飲水為主的小 (Ⅰ )型水庫，已運(yùn)行近 30年， 大壩填筑質(zhì)量差，干密度合格率為 0，壩體有滲漏，壩坡凹陷變形 ，護(hù)坡?lián)p毀嚴(yán)重 ，結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定；大壩壩基 位于灰?guī)r上，巖溶裂隙發(fā)育， 壩基 有接觸滲漏、兩 壩肩繞滲 ；溢洪道 斷面小，未護(hù)砌， 無消能設(shè)施，左岸 有 滑坡 ；輸水洞斷裂漏水嚴(yán)重，閘門、啟閉機(jī)不能使用 。 管理工程 ：防汛道路、管理房、防汛倉庫 等防汛設(shè)施及管理生活設(shè)施 等 。迎水坡高程 ，以下為干砌石護(hù)坡 。 進(jìn)口段 左岸邊坡 和泄槽左岸邊坡均 不穩(wěn)定， 局部 已發(fā)生崩塌 ，進(jìn)口段 右岸邊坡為左壩肩，為干砌石 結(jié)構(gòu) ，坡高 10m。出口設(shè) 3 2 消力池，放水設(shè)備為斜拉式圓筒活塞閘門 ，現(xiàn)已損毀 。經(jīng)多方案比較，采用帷幕灌漿 （較大溶洞采用級配料灌漿） 的處理方式。 防滲墻 厚度為 ， 布置在樁號 0+006～ 0+140 范圍內(nèi)。按壩頂高程 ，壩頂寬 ，對大壩 壩頂采用粘土、迎水坡 用 石渣 培厚，放坡，在 平臺以上坡比為 1:，平臺以下為 1:， 粘性土的壓實(shí)的相對密度不小于 ，對非粘性土 壓實(shí) 的相對密度 度不小于 。 ⑷ 壩頂修復(fù) 工程 防浪墻為 C15砼 結(jié)構(gòu)，每隔 10m設(shè)一伸縮縫，縫內(nèi)填 瀝青杉板 。 溢洪道工程設(shè)計(jì) ⑴溢洪道主體工程 溢洪道位于大壩左側(cè)，依據(jù)該位置現(xiàn)有地形 地貌， 溢洪道采用明渠底流消能方案和寬頂堰挑流消能兩種方案進(jìn)行比選，比選后采用 寬頂堰 挑流消能 方案 。泄槽頂部設(shè)深 的齒墻。需修建橋梁一座，位于進(jìn)水渠段，樁號 0+069m，橋長 30m，橋?qū)?，單跨河南省 **縣 **水庫除險(xiǎn)加固工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告 8 長 15m，荷載標(biāo)準(zhǔn)為汽車 15 級。由于輸水洞在壩體內(nèi)拐彎，加上洞內(nèi)鋼管接頭處未做止水處理，鋼管銹蝕變形，漏水嚴(yán)重。 （ 2） 新建 輸水洞 在 樁號 0+040址處垂直壩體新建 輸水洞 ，總長 ， 其中隧洞長 65m分為進(jìn)口段、閘室段、洞身段、出口段。洞內(nèi)襯砌 厚 C20 鋼筋混凝土 ， 底寬 ，直墻高 ，上為半徑 的半圓弧拱。 管理工程 (1)防汛管理道路 **水庫防汛道路為盛（灣）～倉（房）公路到大壩左端，同時(shí)還是有一村級公路，路基差，路面高成 低于溢洪道渠底高程，溢洪道溢水時(shí)，防汛道路全部被淹沒。臨坡側(cè)設(shè)底寬 ，深 。 其它 ： 主要有 水位觀測、 量水堰等 滲水量觀測 設(shè)施 等。 施工場地開闊 ， 大壩 防滲墻 、溢洪道除險(xiǎn)加固、輸水洞 重建 工程可同時(shí)施工。在項(xiàng)目管理上嚴(yán)格按照基本建設(shè)程序，實(shí)施“三項(xiàng)制度”改革，即實(shí)行項(xiàng)目法人制、施工招投標(biāo)制和工程監(jiān)理制。 結(jié)合 **水庫實(shí)際情況確定管理范圍為： 大 壩壩腳外 100m，溢洪道邊線外 50m，大壩兩頭至分水嶺之間 200m延長線之間，泄水建筑物邊線外 10～50m。 其它管理設(shè)施主要是新建 管理房 60 m2， 防汛倉庫用房 60m新修防汛道路 1000m、配備 防汛工具車 1 輛 ，管理生活設(shè)施等 。 工程總投資為 萬元。 財(cái)務(wù)評價(jià)指標(biāo)：財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率為 %，大于規(guī)定的行業(yè)基準(zhǔn)收益率 10%，財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值 萬元，財(cái)務(wù)投資回收期為 年，根據(jù)以上財(cái)務(wù)分析，本工程財(cái)務(wù)評價(jià)可行。 **水庫 流域?yàn)檫B綿起伏的淺山區(qū)，流域面積呈扇形，河道坡度較陡。 **水庫流域區(qū)地處北亞熱帶北部邊緣，位于 **盆地溫暖半濕潤地區(qū)的西南 部，屬于北亞熱帶季風(fēng)型大陸性氣候，氣候溫和，雨量適中，光照充足，季風(fēng)進(jìn)退與四季替換 較 為明顯，多年平均氣溫 ℃ ，極端最高氣溫℃ （發(fā)生在 1962 年），極端最低氣溫 － ℃ （發(fā)生在 1977 年），年平均活動(dòng)積溫（ ≥ 10℃ ） ℃ ，年平均日照時(shí)數(shù)為 小 時(shí)，多年平均無霜期為 228 天。 設(shè)計(jì)洪水 防洪標(biāo)準(zhǔn) **水 庫是丹江支流 **河 上的一座小型水庫，位于南水北調(diào)中線工程水源區(qū)，防洪、供水、灌溉、減淤效益顯著。 淺山 區(qū)土石壩永久性建筑物（ 四 級）設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為 50～ 30 年一遇，校 核洪水標(biāo)準(zhǔn)為 1000～ 300 年一遇。 **水庫洪水計(jì)算，采用 1984 年《河南省中小流域設(shè)計(jì)暴雨洪水圖集》，用間接方法推求設(shè)計(jì)洪水，即用推理公式計(jì)算洪峰流量，用分析概化三角形法推算設(shè)計(jì)洪水過程線。 表 21 **水庫設(shè)計(jì)暴雨成果表 項(xiàng) 目 均值 (mm) Cv Cs/Cv 點(diǎn)面折減系數(shù)α 不同頻率設(shè)計(jì)面雨量 (mm) 2% % 最大 10 分鐘 最大 1h 最大 6h 最大 24h 河南省 **縣 **水庫除險(xiǎn)加固工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告 18 表 22 **水庫設(shè)計(jì)洪水過程線 單位： m3/s 重現(xiàn)期 P P=2% P=% 時(shí)段 t 1 2 4 2 3 6 3 4 6 4 4 7 5 4 7 6 5 8 7 6 10 8 8 12 9 10 15 10 13 18 11 18 27 12 34 51 13 50 79 14 104 147 15 487 740 16 87 180 17 42 68 18 22 36 19 15 22 20 12 17 21 9 14 22 7 11 23 6 10 24 4 7 Qm（ m3/s） 487 740 W(萬 m3) 339 513 河南省 **縣 **水庫除險(xiǎn)加固工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告 19 施工期洪水 **水庫位于 丹江河 支流 **河上，為長江流域 漢江 水系。 該水庫無實(shí)測洪水資料，施工期洪水難以直接用實(shí)測資料計(jì)算。 設(shè)計(jì)洪水成果的合理性檢驗(yàn) （ 1） 84 圖集的檢驗(yàn) **水庫的設(shè)計(jì)洪水用 84 圖集進(jìn)行計(jì)算。 經(jīng)計(jì)算 50 年一遇洪峰為 408～ 374 m3/s， 500 年一遇洪峰為 596～ 547 河南省 **縣 **水庫除險(xiǎn)加固工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告 20 m3/s。 綜上 ， **水庫在缺少實(shí)測資料的情況下，可以直接采用 84年圖集推理公式法計(jì)算成果，如表 22。故 確定選用年侵蝕模數(shù)為 200 t/km2 庫區(qū)工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件 庫區(qū)工程地質(zhì)條件 地形地貌 **水庫位于秦嶺山脈的東南部邊緣，屬低山區(qū)，山坡自然坡度多在 50～60176。 地層巖性 分布于庫區(qū)的地層主要為寒武系灰?guī)r，其次為第四系殘坡積物。 ② 地震 ： 根據(jù)中國技術(shù)監(jiān)督局 2021 年發(fā)布的《中國地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》，該區(qū)動(dòng)峰值加速度為 ，地震基本烈度為 6 度。巖石整體性較好，未有大的滑坡、崩塌體等物理地質(zhì)現(xiàn)象，庫岸基本處于穩(wěn)定狀態(tài)。河谷為深切谷，河床寬約 40m，兩岸無階地發(fā)育。 河南省 **縣 **水庫除險(xiǎn)加固工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告 23 產(chǎn)狀：傾向 10176。 地質(zhì)構(gòu)造 壩址區(qū)地質(zhì)構(gòu)造簡單，除巖石節(jié)理裂隙比較發(fā)育外，未見有大的斷裂構(gòu)造，節(jié)理裂隙多數(shù)閉合，主要發(fā)育有三組 30176。 ,325176。 壩基工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件評價(jià) 該河谷為深切谷，兩岸無階地發(fā)育，河槽兩端直接與山坡接觸，壩基河槽段寬約 40m，巖性為寒武系灰?guī)r，弱風(fēng)化，裂隙及巖溶較發(fā)育，巖石破碎， RQD 值在 50%～ 60%，巖石透水率 8～ 12Lu，弱 ～ 中等透水，在壩基施工時(shí)，采取截水槽防滲處理方式，分別在壩軸線及其上下游共設(shè)置三條，深度 1m，由于壩體與壩基結(jié)合部施工質(zhì)量較差，主河槽段下游常年有水，且出現(xiàn)有明流，因此該段存在接觸滲透問題。傾向下游。巖石完整性較差， RQD 值在 60%，裂隙及巖溶發(fā)育 ,裂隙產(chǎn)狀主要為 10176。 據(jù)當(dāng)?shù)厝罕娊榻B，當(dāng)庫水 位 在 ，兩壩肩均有滲水現(xiàn)象，因此，兩壩肩 存在繞壩滲漏問題。巖石破碎，巖芯多呈碎塊狀及薄餅狀， RQD 值在50%左右。通過野外壓水試驗(yàn)，巖石透水 率在 ～ 42Lu，屬弱 ～ 中等透水，工程地質(zhì)條件較差。由于溶蝕裂隙發(fā)育，抗沖刷能力較差，出口段未做消能工，在水流作用下已出現(xiàn)泄洪沖刷深坑，長約 30m，深約13m，塌滑嚴(yán)重，工程地質(zhì)條件較差。 右岸邊坡為左壩肩，為干砌石，標(biāo)準(zhǔn)低，質(zhì)量差，坡高 10m，行洪時(shí)不利于大壩的穩(wěn)定。干密度合格率為零，壩體填筑質(zhì)量差。壩體干密度平均值 ，最大值 ，最小值 g/cm3，干密度合格率為零，壩體填筑質(zhì)量差。 (3)右壩肩 (0+130)： 壓縮系數(shù)范圍值在 0. 2～ ，大值平均值 ，壓縮模量范圍值在 ～ ，小 值平均值 ，屬高壓縮性土。 (2) 河槽段：抗剪強(qiáng)度算術(shù)平均值 C=，φ =176。 壩體滲透性評價(jià) 土壤顆粒粒徑與孔隙度及地下水的運(yùn)動(dòng)關(guān)系與壩體滲透性最為密切。 右壩肩：砂粒占 %，粉粒占 %，粘粒占 %，室內(nèi)滲透試驗(yàn)滲透系數(shù)平均值 106cm/s，最大值 105cm/s，野外試驗(yàn)滲透系數(shù) 104cm/s，最大值 104cm/s，屬中等透水。本次共選土料物、砂料場、石料場各 1 個(gè)，可采儲量分別為 萬 m3， m3， 5 萬 m3。砂料巖性為中砂，以石英為主，長石次之，控制粒徑 d60=，d30=，有效粒徑 d10=，不均勻系數(shù) Cu=，曲率系數(shù) Cc=，平均粒徑 d50=，為級配不良砂。 該水庫于 1976 年 10 月動(dòng)工興建， 1977 年 5 月 基本建成， 是一座以 灌溉 為主，兼顧 防洪、人畜吃水、 水產(chǎn)的小 (Ⅰ ) 類水庫。 致使水庫 目前無法蓄水。 該水庫位置重要，安全問題意義重大。其物理力學(xué)指標(biāo)為：濕抗壓強(qiáng)度 80kPa，軟化系數(shù) ，容重 ，質(zhì)量可以滿足要求，可采儲量 5 萬 m3。 土料巖性為粘土，棕紅色，土料比重 ，液限 %，塑限 %，塑性指數(shù) %，砂粒含量 %，粉粒含量 %，粘粒含量 60%，擊實(shí)后，最優(yōu)含水量 %，最大干密度 。 壩體土物理力學(xué)指標(biāo)詳見表 32。 直墻以下的壩體，據(jù)土樣顆粒分析，左壩肩：砂粒 (2～ )，占 %，粉粒 (～ )占 %，粘粒 (＜ )占 %，室內(nèi)滲透試驗(yàn)滲透系數(shù)平均值 106cm/s，最大值 105cm/s，野外注水試驗(yàn)滲透系數(shù)平 均值 104cm/s，最大值 104cm/s，屬中等透水。 (3)右壩肩：抗剪強(qiáng)度算術(shù)平均值 =32KPa，φ =176。 (1)左壩肩：抗剪強(qiáng)度算術(shù)平均值 C=30KPa，φ =176。 計(jì)算不均勻沉降的指標(biāo) — 壓縮系數(shù)的評價(jià) 河南省 **縣 **水庫除險(xiǎn)加固工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告 26 (1)左壩肩（ 0+055） ： 壓縮 系數(shù)范圍值在 ～ ，大值平均值 ，壓縮模量范圍值在 ～ ，小值平均值 ，屬高壓縮性土。壩體干密度平均值，最大值 ，最小值 g/cm3，干密度合格率為零，壩體填筑質(zhì)量差。 現(xiàn)狀條件下的壩體質(zhì)量 通過對壩體兩壩肩及河槽段 進(jìn)行質(zhì)量檢查，根據(jù)勘察試驗(yàn)成果，分述如下： (1)左壩肩（ 0+055） ： 壩體填料主要為粘土，局部夾有碎石，可塑狀態(tài)，結(jié)構(gòu)松散， 以上碎石含量高在 40～ 50%之間。 ～ 80176。巖石破碎，巖芯多呈碎塊狀， RQD 值在 55%左右。 (2)陡槽段（樁號 0+030～ 0+060） 該段底板平坦，巖性為灰?guī)r，弱風(fēng)化，溶蝕裂隙較發(fā)育，通過 ZK7 號揭露，發(fā)現(xiàn)有多處 10～ 20cm厚的磚紅色粘土夾層。輸水洞進(jìn)口至出口位于左岸山坡上，基礎(chǔ)巖性為寒武系灰?guī)r，弱風(fēng)化，巖石強(qiáng)度高，穩(wěn)定性較好，工程地質(zhì)條件較好。巖石透水率 12Lu，中等透水。 ～ 30176。裂隙及巖溶較發(fā)育，巖石完整性差， RQD值在 45%左右，巖石透水率25Lu，中等透水，工程地質(zhì)條件差，裂隙產(chǎn)狀多為 30176。以第一組為最發(fā)育。 ,10176。傾角 25176。在溢洪道左岸山體發(fā)育 — 滑坡體，滑坡體體積約 80～100m3，為牽引式滑坡。 壩址 區(qū)工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件 壩址區(qū)工程地質(zhì)條件 地形地貌 壩址區(qū)所處位置為低山區(qū)，左壩肩山體為一緩坡，且緊鄰溢洪道，壩肩單薄，右壩肩山體呈陡壁狀，坡角 60～ 65176。 庫區(qū)工程地質(zhì)條件及水文地質(zhì)條件評價(jià) (1)庫區(qū)滲漏 ： 庫區(qū)主要由灰?guī)r組成，山體普遍較雄厚，無較大斷裂發(fā)育