【正文】 方米。 根據(jù)水利部《水利水電工程等級劃分及洪水標準》 SL252— 2021，確定本工程為四等工程，主要建筑物級別為 4 級，次要建筑物為 5級，臨時建筑物為 5 級。挽近期構造運動微弱，據(jù)2021 年 6 月中國地震局部發(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、地震動反應譜特征周期區(qū)劃圖 ]查得閬中市地震動峰值加速度為 ，動反應譜特征周期為 ，對應地震基本烈度為 VI 度 ,故不考慮設防。 ③大壩壩身壩基、壩肩滲漏嚴重。 壩基（肩）巖石雖為強風化砂巖，裂隙較發(fā)育，巖性較軟，但強度能滿足大壩的承載要求。溢洪道底板和左側邊墻也見有少數(shù)出水點呈水滴和細小水流逸出。大壩存在壩坡水土流失，使壩體逐年減小 ,從而威脅大壩安全。 整治設計 ⑴方案比較 根據(jù)穩(wěn)定計算，原壩體上游壩坡穩(wěn)定系數(shù)不滿足規(guī)范要求，主要原因是上游壩坡較陡。 ②下游壩坡：下游壩體為了防止壩面沖刷和白蟻侵蝕，設 C15 砼網(wǎng)格梁（網(wǎng)格尺寸 6 6m，梁尺寸 ），空洞部份采用草皮護坡。 方案二： ①上游壩坡同方案一。上下級壩坡為 1:、1:，坡面用預制六角空心塊護坡 , 空心塊的空心部份種草 .左右壩肩增設排水溝，將坡面水引至下游河道。 ⑵ 推薦方案的整治設計 ①上游壩坡：在死水位高程設一級 3m 寬的馬道，馬道以下采取拋塊石壓腳，死水位高程以下壩坡由 1: 改為 1:，馬道以上至壩頂保留原砼預制塊。為滿足防浪要求在壩頂上游側增設 33 高的 C20 砼防浪墻，墻厚 20厘米，嵌入壩頂路面砼內。 ④梯步 為便于管理，在大壩下游壩坡，設置 1個梯步，梯步坡度與相應壩坡坡度一致。 經(jīng)計算 k/(μ V)=，大于庫水位緩降判別值 ，因此庫水位在降落時為緩降。 ②滲流計算結果 滲流量與整治前接近： 正常蓄水位情況下，單寬滲流量 q= 105m3/s/m 設計洪水位情況下，單寬滲流量 q= 105m3/s/m 校核洪水位情況下，單寬滲流量 q= 105m3/s/m 死水位情況下，單寬滲流量 q= 106m3/s/m 正常蓄水位降至死水位，單寬滲流量 q= 107m3/s/m 校核洪水位降至正常蓄水位再降至死水位， q= 107m3/s/m Ⅱ 大壩穩(wěn)定計算 a、大壩最大斷面圖； b、地勘及物理力學試驗報告； c、滲流計算成果； d、壩體土力學指標。 ④穩(wěn)定計算結果 上游壩坡穩(wěn)定分析計 算成果 工況Ⅰ：壩坡最小抗滑穩(wěn)定安全系數(shù) K=＞ [K]= 工況Ⅱ：壩坡最小抗滑穩(wěn)定安全系數(shù) K=＞ [K]= 工況Ⅲ：壩坡最小抗滑穩(wěn)定安全系數(shù) K=＞ [K]= 工況Ⅳ：壩坡最小抗滑穩(wěn)定安全系數(shù) K=＞ [K]= 下游壩坡穩(wěn)定分析成果 項 目 單 位 壩體土 泥巖 石 渣 砂巖 石渣 塊石 棱體 拋石 天然密度ρ g/cm3 飽和密度ρ f g/cm3 浮密度ρ’ g/cm3 非飽 固快 φ 度 25 32 C kPa 25 13 0 0 0 飽固快 φ 度 30 C kPa 21 10 0 0 0 滲透系數(shù) K cm/s 104 臨界水力比降 Jcr 36 工況Ⅰ：壩坡最小抗滑穩(wěn)定安全系數(shù) K=＞ [K]= 工況Ⅱ：壩坡最小抗滑穩(wěn)定安全系數(shù) K=＞ [K]= 工況Ⅲ：壩坡最小抗滑穩(wěn)定安全系數(shù) K=＞ [K]= 計算結果表明，整治后上下游壩坡在各種工況下穩(wěn)定安全系數(shù)滿足規(guī)范要求。 ②物理力學指標 根據(jù)地質建議，各種壩料物理力學指標采用如下： 35 表 壩體土有關物理力學性質指標建議值表 ③計算工況 （ a）上游壩坡 工況Ⅰ：上游正常蓄水位時形成的穩(wěn)定滲流期 工況Ⅱ：上游死水位時形成的穩(wěn)定滲流期 工況Ⅲ：上游正常續(xù)水位降至死水位 工況Ⅳ：上游校核洪水驟降到正常水位再降至死水位 （ b）下游壩坡 工況Ⅰ：上游正常蓄水位，下游無水 工況Ⅱ：上游設計洪水，下游設計洪水 工況Ⅲ：上游校核洪水位，下游校核洪水位 （ 5）計算方法 采用簡化畢肖普法計算。 校核洪水水頭∶ 34 設計洪水水頭∶ 正常蓄水位水水頭∶ 死水位水頭： 壩下游校核洪水水頭∶ 壩下游設計洪水水頭∶ 壩下游正常水水頭∶ 0m 計算方法：大壩滲流計算采用河海大學研究所編制的水工結構有限元 分析軟件中《大壩滲流計算》軟件，按有限元法進行計算。 ⑶整治后滲流及穩(wěn)定計算 Ⅰ整治后滲流計算 ①計算參數(shù)及方法 計算參數(shù) :根據(jù)《土工試驗報告》，按照《碾壓式土石設計規(guī)范》（ SL2742021）規(guī)定要求進行計算。下游壩體為了防止壩面沖刷和白蟻侵蝕，設 C15 砼網(wǎng)格梁（網(wǎng)格尺寸 6 6m，梁尺寸 ），空洞部份采用草皮護 坡。 ②壩頂：根據(jù)規(guī)范要求，壩頂寬度由原來的 米調整為 米，壩頂長 米，為了減少工程投資盡可能下游不加壩。 以上兩個方案僅下游壩體主要工程量及投資作比較。為了充分利用當?shù)氐慕ㄖ牧?，采用砂巖石渣碾壓加壩。 ③壩頂：壩頂寬度調整為 4m，壩頂高程降低 50cm，降低至 。 方案一： ①在死水位高程設一級 3m 寬的馬道，馬道以下采取拋塊石壓腳，死水位高程以下壩坡由 1: 調整為 1:，馬道以上至壩頂保持砼預制塊。 2021 年發(fā)現(xiàn)壩體兩端白蟻危害嚴重，大面積壩面土體變質。 ⑤ 大壩外坡未作護砌。 據(jù)運行觀察，右岸坡山體見有 3 股滲漏水，沿山體與壩體交接處或巖石裂隙中滲出，當上游水位在 415418m 高程之間，經(jīng)測定，漏水量可達 。主要分布在高程 410 米至 420 米之間，散浸面積約 260 平方米 , 當水位達到正常水位以上時 ,局部漏水呈點滴狀。壩頂寬度僅 , 不滿足規(guī)范要求 。 根據(jù)調洪計算結果， 30 年一遇設計和 300 年一遇校核的洪水位分別為 米和 米。 校核洪水位 米，相應庫容 萬立方米。 （ 4）完善觀測設施。大壩壩基、壩身、壩肩采取防滲措施進行整治，徹底解決滲漏問題。 28 水庫大壩一旦潰壩，將造成下游 2鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）受淹，嚴重威脅著下游人民生命財產(chǎn)的安全，直接經(jīng)濟損失達 5000余萬元，后果不勘設想。 天然氣管道：雙龍鎮(zhèn)至石龍供氣主管道 1條，長 ，鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）支管 3條，長 ，其中配氣中繼站 1 座。 ⑵水庫下游地勢平坦、開闊，場鎮(zhèn)、人口、耕地等集中，大壩一旦發(fā)生潰壩，將對下游造成嚴重危害和重大損失。臥管與涵管交接處條石斷裂，涵洞內有部分條石變形開裂，左壩端滲漏水常沿裂縫進入放水涵洞內，經(jīng)觀測，上游水位在 415m 高程時，涵洞口漏水可達 ，同時涵洞放水時，庫水沿涵洞裂縫滲入壩體，可能對大壩形成沖刷，對大壩安全不利。臨岸地帶由于卸荷，裂隙張開 15 毫米。 ⑹白螞蟻危害嚴重。 ⑷大壩左端臥管與涵管交接處條石斷裂，涵洞內有部分條石變形開裂，左壩端滲漏水常沿裂縫進入放水涵洞內，經(jīng)觀測，上游水位在 415m 高程時，涵洞口漏水可達 ，同時涵洞放水時，庫水沿涵洞 裂縫滲入壩體，可能對大壩形成沖刷，對大壩安全不利。主要工程地質問題是壩基（肩）巖石滲漏。 大壩運行中 ,外壩坡一直存在散浸。 水庫樞紐險情分析 大壩工程 ⑴大壩壩頂高程不夠，外坡沉陷變形大，實測壩頂高程為 ，經(jīng) 30 年一遇設計和 300 年一遇校核洪水復核，壩頂應加高 ，加高后壩頂高程應達到 。涵洞底板及左側為左岸山體的強風化砂巖，左側為壩體。計算機用網(wǎng)絡自動尋求最危險滑弧，給出其最小安全系數(shù)，并繪制該滑弧線。 正常蓄水位情況下，單寬滲流量 q= 105m3/s/m 設計洪水位情況下，單寬滲流量 q= 105m3/s/m 校核洪水位情況下，單寬滲流量 q= 105m3/s/m 死水位情況下，單寬滲流量 q= 106m3/s/m 正常蓄水位降至死水位，單寬滲流量 q= 107m3/s/m 校核洪水位降至正常蓄水位再降至死水位， q= 107m3/s/m ⑤壩體總滲流量 根據(jù)大壩縱剖面圖計 算大壩的平均長度為 130m，由于校核洪水和設計洪水水位相應天數(shù)不多， 故本次滲漏總量按正常蓄水位計算，計算結果年總滲漏量為 萬 m3，只占總庫容的 %，壩體滲漏滿足要求。故本次復核計算工況如下： 工況 I： 上游正常蓄水位與下游相應的水位； 23 工況Ⅱ：上游設計洪水位與下游相應的水位； 工況Ⅲ：上游校核洪水位與下游相應的最高水位； 工況Ⅳ：死水位與下游無水（三分之一壩高低于死水位） 工況Ⅴ：上游正常蓄水 位降至死水位； 工況Ⅵ：上游校核洪水位降至上游正常蓄水位再降至死水位。壩頂寬 3m，壩底最大寬度 99m（見大壩實測斷面圖）。 22 表 萬家溝水庫壩頂高程計算表 名稱 工況 a 工況 b 洪水為 Z 洪 (m) 壩頂超高 Y (m) 計算壩頂高程 Z 壩 (m) 現(xiàn)土壩壩頂高程 Z (m) 差值 (Z Z 壩 )(m) 通過壩頂高程計算，萬家溝水庫需要壩頂高程 ，而現(xiàn)在壩頂高程為 ，現(xiàn)壩頂高程低于需要的壩頂高程，水庫抗洪能力不滿足規(guī)范要求 。 萬家溝水庫壩頂超高計算表見表 。萬家溝水庫為小（ 1）型水庫，樞紐工程等級為Ⅳ等，主要建筑物級別為 4級，次要建筑物級別為 5級，按照規(guī)范，正常運 用情況下安全加高 A=，非常運用情況下安全加高 A=。 表 溢洪道水力計算表 部 位 堰頂段 漸變段 陡槽段 消力池 尾水渠 斷面型式 矩形 矩形 矩形 矩形 水深（ m） ～ ～ 現(xiàn)邊墻高（ m） ～ ～ ～ 底寬（ m） ～ ～ 復核結果 滿足要求 滿足要求 滿足要求 不滿足要求 不滿足要求 溢洪道陡槽段以上基本滿足泄流要求，但局部邊墻襯 砌條石垮塌；消力池邊墻高度不夠且未完建；尾水渠末接入原河道，泄洪時遍地漫堤而進入主河溝。計算過程略，計算結果見表 。故本次按寬頂堰流公式 q=mb g2 H3/2計算下泄流量 q，流量系數(shù) m為 。 ②設計洪水 洪峰流量、洪水總量和洪水過程線的分析計算及成果、水位庫容曲線詳見本報告水文部分。 各種運用情況下的壩頂超高計算見表 。 （ 4）風浪爬高 R=；其中 為平均波高與壩前水深比值相應的累計頻率 p(%)可根據(jù)《碾壓式土石壩設計規(guī)范》 查得。 波浪的平均波 高和平均波周期采用莆田試驗站公式計算： 200 .4 520 .7 020 .70200 .0 0 1 8( )0 .1 3 0 .7 ( )0 .1 3 0 .7 ( )mmvmgDgh gH vth thv gHthv??????? ???? ???? ???????? （ 1） 2 2()2 mm mgT HL th L??? （ 2） ? （ 3） 17 式中： hm—— 平均波高， m； Tm—— 平均波周期， s； V0—— 計算風速， m/s； D—— 風趣長度， m； Hm—— 水域平均深度， m； g—— 重力加速度，取 ； Lm—— 平均波長 ， m； H—— 壩迎水面前水深， m； （ 3）平均波浪爬高 Rm 計算 21 mm m mKKR h Lm?? ? ≤ m≤ 5； （ 4） m 0 mR KKRh?? m≤ ； （ 5） 當 ＜ m＜ 時，可由 m= 和 m= 的計算值按內插法確定。萬家溝水庫為?。?1）型水庫，樞紐工程等級為Ⅳ等，主要建筑物級別為 4級，次要建筑物級別為 5級，按照規(guī)范，正常運用情況下安全加高 A=，非常運用情況下安全加高 A=。計算過程略，計算結果見表 。計算下泄流量 q，流量系數(shù) m 為 。 14 表 萬家溝水庫分期洪水成果表 時段 設計值 Qp(m3/s) p=5% p=10% p=20% 1 月 2 月 3 月 4 月 11 月 12 月 水庫洪水調節(jié)計算 防洪標準 如前述，按《水利水電工程等級劃分及洪水標準》（ SL2522021），本水庫設計洪水標準采用 30 年 一遇（ p=﹪），校核洪水標準采用 300 年一遇（ p=﹪） ,消能防沖標準采用 20 年一遇（ p=﹪）。 分期洪水計算依據(jù)水匣子實測流量資料，各分期