【正文】 蓄水和防洪能力，確保水庫大壩安全，充分發(fā)揮本工程的經(jīng)濟和社會效益。根據(jù)《石塘水庫大壩安全評估報告》的結(jié)論和建議，組織設(shè)計人員于 20xx 年 3 月對該工程重新進行了現(xiàn)場勘查、工程復(fù)核計算和工程加固設(shè)計等工作，編制完成了《星子縣石塘水庫除險加固工程初步設(shè)計報告》及有關(guān)圖紙，現(xiàn)一并上報，敬請審批。（5）大壩無變形和滲流觀測設(shè)施。 除險加固的必要性工程投入運行后已為當(dāng)?shù)毓まr(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)揮了巨大的經(jīng)濟效益和社會效益，但因歷史原因和資金不足，大壩填筑采取了分段到隊，包干完成的辦法，片面圖快，工程質(zhì)量較差，運行中暴露出不少影響水庫安全的嚴(yán)重隱患，主要表現(xiàn)在：（1） 、大壩填筑質(zhì)量差，下游壩坡有明顯滲漏點，壩體存在滲漏問題及滲透破壞隱患；上游壩坡護坡質(zhì)量差，下游壩坡未護坡，坡面雜草叢生，壩腳無反濾排水設(shè)施。本次設(shè)計采用了查《江西省暴雨洪水查算手冊》推理公式法法、實測降雨資料推理公式法計算，經(jīng)比較選用查手冊推理公式法計算成果，其洪峰流量成果為：設(shè)計水洪峰流量（P=5%）Q m=；校核洪水洪峰流量 （P=%）Q m=；消能防沖設(shè)計洪水（P=10%）Q m= 工程建設(shè)過程石塘水庫大壩始建于 1975 年冬，由原橫塘公社調(diào)集全公社勞動力興建，至次年春基本建成并開始蓄水運行，經(jīng)對大壩進行多次續(xù)建加高，工程達到現(xiàn)在壩高。洪水季節(jié)有明顯的規(guī)律性，一般 6 月份中旬進入汛期，到 8 月下旬結(jié)束。年平均降水量為 1493mm，降雨年內(nèi)分配不均，降雨年際變化也較大。本次設(shè)計對水位庫容、面積關(guān)系進行了復(fù)核，設(shè)計采用復(fù)核后的水位～庫容～面積關(guān)系。,　北緯 29176。（3）壩下涵管水庫現(xiàn)有壩下涵管一座，位于大壩右段，為素砼圓管，總長 40m，內(nèi)徑 30cm，進口底板高程 ，出口底板高程 。(1)工程等級與 洪水標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)《水利水電工程等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》(SL25220xx)，水庫樞紐工程等級為Ⅴ等，主要建筑物為 5 級，次要建筑物屬 5 級，設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn)為 20 年一遇；校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為 200 年一遇，相應(yīng)總庫容為 萬 m3（均為本次設(shè)計） 。2039。11 綜合說明 水庫基本概況 工程概況石塘水庫位于江西省星子縣橫塘鎮(zhèn)故里垅村，地理位置為東經(jīng) 115176。距離星子縣城 33km。（1）大壩大壩為均質(zhì)土壩，最大壩高 ，壩頂高程 ～ （黃海高程，下同），壩頂軸線長 165m，壩頂寬 ～。涵管主要用于灌溉，出口閘閥控制。2039。 水文氣象本工程區(qū)屬亞熱帶東南季風(fēng)氣候區(qū)，夏季濕熱多雨，冬季風(fēng)寒天冷。暴雨主要發(fā)生在 4~6 月。此后汛期基本結(jié)束進入枯水期。石塘水庫是一座邊施工邊設(shè)計的工程，同時施工中沒有明確的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求，未3進行清基及碾壓，大壩填筑質(zhì)量差，建成后大壩就有滲漏現(xiàn)象。（2） 、壩基、壩肩存在滲漏問題。進庫公路路況差，無管理設(shè)施。4 除險加固的主要內(nèi)容 工程除險加固的必要性及任務(wù)石塘水庫是一座以灌溉為主，兼有養(yǎng)殖、防洪等綜合效益的?。?）型水庫，1975 年建成以來為地方國民經(jīng)濟發(fā)展發(fā)揮了重要作用。 洪水標(biāo)準(zhǔn)石塘水庫為重點?。?）型水庫，大壩為均質(zhì)土壩，根據(jù)《防洪標(biāo)準(zhǔn)》（GB150201－94）和《水利水電工程等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》 （SL252－20xx）的規(guī)定，石塘水庫工程等別為Ⅴ等，永久性主要建筑物為 5 級。 工程布置及建筑物加固設(shè)計 工程等別及建筑物級別石塘水庫總庫容 104 m3，根據(jù)《水利水電工程等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn) 》（SL252－20xx ）的規(guī)定，確定本工程為Ⅴ等小（2）型工程，永久建筑物級別為 5級，設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn)為 20 年一遇，校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為 200 年一遇，消能防沖建筑物洪水標(biāo)準(zhǔn)為 10 年一遇。本次加固設(shè)計考慮采用粘土斜墻+下游貼坡排水導(dǎo)滲的方案進行處理。本次設(shè)計上游壩坡采用粘土斜墻填筑至 1:，下游壩坡基本保持現(xiàn)狀，馬道以上坡比為 1：,馬道以下坡比 1:,馬道寬為 2m。下游排水設(shè)計：下游采用草皮護坡，為避免雨水漫流沖刷壩坡，在下游壩坡面上設(shè)置縱、橫排水溝，縱向排水溝設(shè)置于馬道及下游坡腳處，橫向排水溝設(shè)置于下游壩坡面與兩岸交線處，排水溝斷面尺寸為 。本次設(shè)計增加水位標(biāo)尺及新建一座 30m2 值班房。 工程管理石塘水庫現(xiàn)由星子縣橫塘鎮(zhèn)水管站負(fù)責(zé)，參照 SLJ70581《水利工程管理單位定崗標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定，確定人員為 2 人。3 管理辦法7水庫調(diào)度原則：為簡化泄洪調(diào)度，當(dāng)庫水位低于正常蓄水位時不泄洪，當(dāng)水位超過 時由溢洪道泄洪，直至水位降至正常水位，壩下涵管不參與泄洪。環(huán)境空氣保護主要是對混凝土拌合系統(tǒng)采取降塵措施，注意燃油機械尾氣排放等。土料場取料完成后修建排水設(shè)施，用推土機回填表土，平整壓實并種草防止水土流失。由于原設(shè)計資料無法找到，因而無法與原設(shè)計參數(shù)值進行比較，經(jīng)過復(fù)核，水庫、流域特征參數(shù)如下，比較后采用復(fù)核值。據(jù)此推求的水庫水位～面積、庫容關(guān)系見表 。根據(jù)計算，水庫庫容曲線見下圖表。當(dāng)時由于正是“文化大革命”時期，邊設(shè)計邊施工，原設(shè)計情況沒有留下任何設(shè)計資料，采用的洪水標(biāo)準(zhǔn)不詳，大壩及其建筑物設(shè)計情況不清楚。工程的設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn)為 20～30 年一遇，校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為 200～300 年一遇，根據(jù)本工程的庫容及實際情況，取設(shè)計洪標(biāo)準(zhǔn)為 20 年一遇，校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為 200 年一遇。 設(shè)計暴雨計算本次設(shè)計采用查《手冊》法計算設(shè)計暴雨石塘水庫位于東經(jīng) 115176。查《江西省暴雨洪水查算手冊》, 可得石塘水庫各個時段的最大暴雨均值以及變差系數(shù) Cv 值為：24 小時：H 24=130mm Cv= Cs=6 小時： H6=82mm Cv= Cs=1 小時： H1=45mm Cv= 　Cs=3 小時點暴雨設(shè)計值按 H3p= 計算，式中 1n2=(H6p/H1p)由《手冊》附表 52 可查得各時段的模比系數(shù) Kp 見表 . 1, 從而求得各時段點暴雨量，由集雨面積 查《手冊》附圖 51 得點面折算系數(shù)近似 a=1，將點暴雨量轉(zhuǎn)化成整個流域的面暴雨量，結(jié)果見表 . 2。該區(qū)的設(shè)計前期雨量 Pa=70mm, IM=100mm.。t） 0 0 0 h24(5%) 17表 石塘水庫 %頻率凈雨過程表時段項目1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 合計H 0ΣH ΣH+Pa ΣR 總 R 總 R 下（fc根據(jù)上式和各時段凈雨可求不同頻率的 Qt～t 關(guān)系曲線。Qm 地面 為地面設(shè)計洪峰流量(m 3/s)。表 石塘水庫 10%頻率洪水過程線計算表 時間序號t(小時) Δt(小時)Q 地面(m3/s)Q 地下(m3/s) Qt(m3/s) 1 1 1 221 表 石塘水庫 5%頻率洪水過程線計算表 時間序號t(小時) Δt(小時) Q 地面 (m3/s) Q 地下 (m3/s) Qt(m3/s) 1 1 1 1 1 表 石塘水庫 %頻率洪水過程線計算表 時間序號t(小時) Δt(小時) Q 地面 (m3/s) Q 地下 (m3/s) Qt(m3/s) 23 1 圖 石塘水庫洪水過程線 (h)Q(m3/s)p=%p=5%p=10%表 石塘水庫洪峰流量計算結(jié)果表設(shè)計頻率 10% 5% %洪峰流量 (m3/s) 洪水計算成果分析為進一步從地區(qū)上檢驗成果的合理性，將上述計算結(jié)果與本地區(qū)的其它水庫設(shè)計洪水成果進行比較，結(jié)果詳見表 。5039。水庫屬鄱陽湖水系橫塘港支流，壩址以上控制流域面積 ，主河道長度 ，河道平均坡降 。石塘水庫是一座邊施工邊設(shè)計的工程，同時施工中沒有明確的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求，未進行清基，大壩填筑質(zhì)量差，建成后大壩就有滲漏現(xiàn)象。主要建筑物現(xiàn)狀分述如下。（3）壩下涵管水庫現(xiàn)有壩下涵管一座，位于大壩右段，為素砼圓管，總長 40m，內(nèi)徑30cm，進口底板高程 ，出口底板高程 。a、大壩填筑質(zhì)量差，下游壩坡有明顯滲漏點，壩體存在滲漏問題及滲透破壞隱患；上游壩坡護坡質(zhì)量差，下游壩坡未護坡，坡面雜草叢生，壩后無反濾排水設(shè)施。石塘水庫此前從未進行過地質(zhì)勘察工作，本次除險加固階段受業(yè)主委托，26我公司承擔(dān)了水庫工程地質(zhì)勘察工作。完成壩址區(qū)測繪約 ，地質(zhì)剖面測繪 3 條，坑槽探 5 點、進尺 ，小型鉆探 2 點，進尺 。自然植被一般，主要為野生混合灌木叢林。穩(wěn)定性較好；局部人工取土形成陡坎。上層為含礫砂壤土，厚度 1～2m。河27床內(nèi)分布有厚約 ～ 淤泥質(zhì)砂土，松散狀，夾含腐植質(zhì)。巖石抗風(fēng)化能力差，全～強風(fēng)化帶厚一般在 10m 以上，強度極低，手捏即散，透水率一般大于 10Lu，屬中等透水。壩址地層古老（中元古界雙橋山群上亞群） ，為一套泥砂質(zhì)碎屑巖建造，因受較強烈的混合巖化作用，大都變質(zhì)為混合巖、千枚巖、板巖類等區(qū)域變質(zhì)巖。經(jīng)查，壩址區(qū)無較大斷層通過，區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造較穩(wěn)定。第四系松散堆積層厚薄不均，呈零星狀，條帶狀分布。地下水與地表水水力聯(lián)系密切，動態(tài)類型為徑流型，28隨季節(jié)性變化明顯。上游壩坡 62～68m 高程為干砌石護坡；下游坡未護砌，壩腳無反濾排水設(shè)施。顆粒組成：礫石（60～2mm）%，砂粒（2～）%，粉粒（～）%，粘粒（＜）%。根據(jù)《水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》 （GB5048720xx）附錄《土的滲透變形判別》中的判別方法，土層滿足條件：C u (不均勻系數(shù)) ＞5，p c (土的細(xì)粒含量) ＞35%。綜上所述，大壩填筑質(zhì)量差，不密實，干密度及壓實度偏低，滲透系數(shù)大于 1E4cm/s，不滿足現(xiàn)行規(guī)范要求；土體具中等壓縮性，中等透水性，防滲性差，大壩存在滲漏問題及滲透破壞隱患；下游壩腳無反濾排水設(shè)施。第四系全新統(tǒng)沖洪積層（al+plQ 4）：分布于河谷低地，上部含礫砂壤土，層厚1～2m，下部砂礫石，層厚2～3m左右。根據(jù)《水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》 （GB5048720xx）附錄《土的滲透變形判別》中的判別方法，土層滿足條件：C u (不均勻系數(shù)) ＞5，p c (土的細(xì)粒含量) ＞35%。砂礫石，灰色、灰黃色，稍密狀，礫、卵石含量60％左右，其母巖主要為石英、石英砂巖，粒徑3～60mm，少量達100mm，次圓、圓狀；泥砂含量40％左右。允許滲透比降（I 允 ）。物理力學(xué)性質(zhì)和滲透性參數(shù)：含水量（w）%，濕密度（ρ），干密度（ρ d），飽和密度（ρ sat），孔隙比（e），土粒比重（Gs），液限（W L17）%，塑限（Wp）%，塑性指數(shù)（Ip），液性指數(shù)（I L），壓縮系數(shù)（a 12） 1，壓縮模量（Es），凝聚力（C），內(nèi)摩擦角（φ） o，滲透系數(shù)（K）10 4cm/s，承載力標(biāo)準(zhǔn)值(f k)230kpa，特征值(f ak)185kPa。土層具中等縮性，中等透水性。壩基存在滲漏問題。溢洪道無消能設(shè)施，下接尾水渠道。溢洪道無消能設(shè)施，不能正常泄洪。管基主要為第四系上更新統(tǒng)殘坡積含礫粉質(zhì)壤土，強度滿足荷載要求，具中等透水性，防滲性差。料場植被整體較差，為稀疏灌木、雜草，可開采面積 3001002m2，平均剝離層厚 ，按平均可開采厚度 計算，儲量為 12104m3。擊實試驗成果：最優(yōu)含水量為 %、最大干密度為 ；擊實后土樣力學(xué)指標(biāo)：壓縮系數(shù)、壓縮模量 、凝聚力為 、內(nèi)摩擦角 176。參照鄰近水庫試驗資料，弱風(fēng)化石料天然密度均值為 ，單軸極限飽和抗壓強度均值為 85MPa，烘干抗壓強度均值為 120MPa，軟化系數(shù)為。砂料成份為石英、長石及巖屑，參照其它工程試驗成果，其各項指標(biāo)均能滿足規(guī)范要求，砂料質(zhì)量較好。據(jù)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》(GB1830620xx)的界定，工程區(qū)地震動峰值加速度為 ，相應(yīng)地震烈度為Ⅵ度，區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造較穩(wěn)定。庫區(qū)地表水、地下水水質(zhì)無污染，為中性淡水，一般對砼無腐蝕性，對鋼結(jié)構(gòu)具弱腐蝕性。壩基存在滲漏問題，建議進行防滲加固處理。溢洪道位于大壩左端岸坡，實用堰型，無閘門控制。涵管位于右段壩下，為素砼圓管。表 31 壩址區(qū)各土層及壩體填土顆粒組成表顆粒組成（粒徑 mm）礫粒 砂粒卵石（碎石） 粗 中 細(xì) 粗 中 細(xì) 粉粒 粘粒200~6060~2020~5 5