【正文】 設(shè)計采用壩體物理力學(xué)參數(shù)表 含 水 量 (%) 孔 隙 比 容 重 g/cm3 飽和 容重 g/cm3 抗剪強(qiáng)度 壓縮 系數(shù) (Mpa1) 壓縮 模量 (MPa) 滲透 系數(shù) 飽和慢剪 Φ （度） C (KPa) 巖性 參數(shù) 粘土夾碎石 25 105 （ 4）技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 《防洪標(biāo)準(zhǔn)》（ GB 50201— 94） 《水利水電工程等級 劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》（ SL 252— 20xx） 《碾壓式土石壩設(shè)計規(guī)范》（ SDJ 218— 84）及其補(bǔ)充規(guī)定 《小型水利水電工程碾壓式土石壩設(shè)計導(dǎo)則》（ SL 189— 96） 《溢洪道設(shè)計規(guī)范》（ SL 253— 20xx）及其補(bǔ)充規(guī)定 《水工鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（ SL/T 191— 96） 《溢洪道設(shè)計規(guī)范》（ SL 253— 20xx）及其補(bǔ)充規(guī)定 水庫樞紐除險加固工程總體布置 兩岔河水庫原溢洪道堰頂高程 959m，溢流前緣凈寬 B=9m。 大壩加高由下游 高程加至 高程，壩坡 1:，壩頂設(shè) 1m 高防浪墻，壩頂寬度 4m。 放水涵洞位于左岸，原進(jìn)口取水高程 950m，由一扇雙向轉(zhuǎn)動閘門控制。 ① 設(shè)計洪水位 +正常運(yùn)用情況的墻頂超高； ② 校核洪水位 +非常運(yùn)用情況的墻頂超高。 墻頂高程計算成果如表 ： 表 壩頂高程計算成果表 單位： m 計算情況 項 目 水庫靜水位 墻頂超高 Y 墻頂高程 設(shè)計洪水位（ P=%） 校核洪水位（ P=%） 由校核洪水位控制墻頂高程，取 962m，采用 高的防浪墻，確定壩頂高程為 ，高于水庫最高靜水位（校核洪水位） ，滿足規(guī)范要求。 滲流計算 （ 1）計算方法及計算工況 兩岔河水庫大壩加高 后滲流計算考慮下列兩種水位組合情況： 工況 1：上游正常蓄水位（ 959m）與下游相應(yīng)的最低水位（ ）； 工況 2：水庫水位從校核洪水位（ ）降至放水涵洞取水高程（ 951m）情況。m.，浸潤線位臵見下圖： （ 3）工況 2 計算結(jié)果 放水涵洞進(jìn)口雙向轉(zhuǎn)動閘門的尺寸為 Φ300mm，洞身斷面尺寸（城門型），校核洪水位 至放水涵 洞取水高程 951m 之間的庫容差為 萬 m3，考慮 ，經(jīng)計算，水庫水位由 降至 951m 所需的時間為 天。兩岔河水庫大壩加高 后的壩坡穩(wěn)定計算考慮了下列兩種情況： 工況 1（正常運(yùn)用）：穩(wěn)定滲流期的下游壩坡（上游正常蓄水位 959m與下游相應(yīng)的最低水位 ）； 工況 2（非常運(yùn)用）：水庫水位降落期的上游壩坡（水庫水位從校核洪水位 降至放水涵洞取水高程 951m）。抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)見表 ： 表 下游壩坡抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)表 計算方法 計算安全系數(shù)Ｋ 最小安全系數(shù)允許值Ｋ 瑞典條分法 Bishop 法 Janbu 法 由表 可知，穩(wěn)定滲流期的下游壩坡抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)滿足規(guī)范要求。故本次除險加固設(shè)計對上、下游壩面增設(shè)護(hù)坡設(shè)施。為使接縫部位結(jié)合緊密，草皮的邊緣做成斜切 的。棱體前設(shè)碎石及細(xì)砂反濾層，細(xì)砂層厚 ，碎石層厚 。本次除險加固設(shè)計將溢洪道進(jìn)行拓寬改造，并將其出口改道，使水流平順流入下游河道。 泄槽段總長 ，底坡為 1:，槽身采用 C25 砼襯砌，厚 30cm。池身采用 C25 砼襯砌，池底厚 50cm，邊墻厚 50cm。灌漿材料為粘土加 15%水泥的粘土漿，設(shè)計灌漿壓力≤ ，總進(jìn)尺 600m。帷幕灌漿總進(jìn)尺 900m，其中有效進(jìn)尺 700m，無效進(jìn)尺 200m。 通過本次復(fù)核，現(xiàn)水庫庫底高程 949m， 30 年淤沙高程 。結(jié)合本工程具體情況，選定大壩表面沉降及位移、滲流量、上下游水位監(jiān)測等項目。 表 26 大 壩 監(jiān) 測 工 程 量 表 序號 項目名稱 單位 數(shù)量 備注 一 監(jiān)測設(shè)施 量水堰 套 1 水位標(biāo)尺 把 1 二 土建工程 建監(jiān)測網(wǎng) 含造埋觀測墩、建基點(diǎn)等 截水墻開挖 m3 100 截水墻 m3 150 大壩原型觀測費(fèi)用 10 萬元（不含儀器購臵費(fèi)）。 3 施工組織設(shè)計 施工總布置 對外交通 兩岔河水庫位于貴陽市開陽縣馮三鎮(zhèn)水口村境內(nèi)，距開陽縣城約30km，有鄉(xiāng)村公路從右岸直達(dá)水庫壩頂，對外交通方便。 2 供水 本工程施工用水采用庫水，利用型號為 25ND 的水泵從水庫內(nèi)直接提取至 975m 高程水池，水池容積為 20m3。 導(dǎo)流設(shè)計 現(xiàn)在水庫儲水量為 20 余萬 m3，為保證上游壩面的施工，要求將庫 水放空。由于局部采用虹吸排水不便，考慮利用生產(chǎn)用水泵間歇作為局部排水泵，排水臺班數(shù)為 3 個臺班。該方案導(dǎo)流費(fèi)用為 萬元。 上游面板護(hù)坡采用人工砌筑。鉆孔偏差一般不得超出 10cm。 準(zhǔn)備工作為 15 天，從第一年 11 月初到中旬 。 壩頂處理為 1 個月，從第二年 4 初到 4 月底。 兩岔河水庫為五等工程（?。ǘ┬退畮欤?，是以灌溉為主，兼有防洪、養(yǎng)殖等綜合效益的水利樞紐工程，除險加固實(shí)施后可保證灌溉及防洪效益。 開陽縣水 電局可下設(shè)專門的兩岔河水庫管理所具體執(zhí)行管理任務(wù)。 灌區(qū)管理人員： 1，負(fù)責(zé)灌區(qū)用水制度調(diào)度、灌區(qū)建筑物管理。 生活區(qū)管理范圍包括辦公室、調(diào)度室、值班室、倉庫、住宅及其它文化、福利設(shè)施等。生活用水可直接從水庫內(nèi)抽水到高位水池后再向辦公區(qū)供水。另外在大壩及其附近設(shè)臵有關(guān)的安全監(jiān)測設(shè)施，改造通訊設(shè)施等。 2. 應(yīng)對庫水位定期觀測，并進(jìn)行統(tǒng)計整理分析。工程擬采用對大壩、溢洪道進(jìn)行加固改造的辦法，消除危險因素。建設(shè)過程中產(chǎn)生棄渣的部位主要是料場、溢洪道開挖等，共計產(chǎn)生棄渣 6500m3，植被破壞面積 3000 余 m2。 表 51 水土流失預(yù)測表 項目 開挖量（ m3） 利用量（ m3） 棄 渣量（ m3） 流失率（％） 流失量（ m3） 壩區(qū) 4500 0 4500 90 4050 料場區(qū) 9100 7100 20xx 85 1700 合計 13600 7100 6500 5750 水土保持方案 （ 1）方案編制的依據(jù)與制定目標(biāo) 根據(jù)《中華人民共和國水土保持法》第二章第十八條之規(guī)定，對工程造成的棄渣必須專門存放，不得向河中傾倒。 方案的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)“渣不入溝 ,植被 恢。防止水土流失。由于該地區(qū)水土保持能力較為脆弱，若在工程興建過程中忽視水土保持，將使該地區(qū)水土保持總體功能受到削弱，工程棄渣對下游水庫防洪能力造成影響。由于水庫集水區(qū)以地表水為主，水庫淤積現(xiàn)象明顯。 本工程是一項以農(nóng)田灌溉為主，兼有防洪、水產(chǎn)養(yǎng)殖等綜合利用效益的水利樞紐工程。 制定水庫樞紐各建筑和設(shè)施操作運(yùn)行規(guī)程，各建筑物的維護(hù)、檢修條例及要求，使工程安全運(yùn)用，并充分發(fā)揮效益。 主要管理設(shè)施 兩岔河水庫無電話與外界聯(lián)系，無其它任何管理設(shè)施。工程和水庫保護(hù)范圍內(nèi)的土地不得征用，按工程管理要求及有關(guān)法規(guī)制定保護(hù)范圍的管理辦法。工程區(qū)管理范圍包括：大壩、溢洪道、放水涵洞及灌溉引水渠道、觀測設(shè)施、通訊及交通設(shè)施等各類建筑物周圍和水庫正常蓄水位以上 10m 以內(nèi)庫區(qū)。 根據(jù)本工程規(guī)模，按照管理人員精減高效的原則，總需要管理人員4 人。結(jié)合地方情況，按照“誰投資、誰管理、誰受益”的原則，管理單位可定為開陽縣水電局。 本工程的管理任務(wù)一是運(yùn)行調(diào)度；二是安全檢查 、巡視、維護(hù)和檢查，以及安全監(jiān)測。 上游壩坡整治為 1 個半月，從第一年 12 初到第二年 1 月中旬。一般規(guī)定，采用自上而下分段灌漿時，在設(shè)計規(guī)定的壓力下，如吸漿率小于 。 溢洪道混凝土拌和采用拌和機(jī)拌和，澆筑振搗采用振搗棒振搗。 施工工藝和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 由于本工程開挖工程量較小，因此土石方開挖及上下游壩坡清除考慮采用人工開挖。 2）水泵抽排方案： 該方案即利用水泵直接將庫水抽排至下游，經(jīng)計算需選用兩臺型號為 700S90A（ Q=3600m3/h， H=52m， P=625KW）的水泵兩臺 ，加上上游面板護(hù)坡底部齒墻和涵洞進(jìn)口的改造施工期間的排水約為 20 臺班，同虹吸放空方案，在上游面板護(hù)坡底部齒墻和涵洞進(jìn)口的改造施工完成后，利用放水涵洞進(jìn)行過流，進(jìn)行其他部位的施工。擬用的放空方案有虹吸放空方案和水泵抽排方案，現(xiàn)分別敘述如下： 1）虹吸放空方案： 由于該方案要求虹吸管頂部至上游水面高差△ H 要求滿足有真空度要求，即△ H 小于 ，一般△ H 取值為 7～ 8m，本工程暫取為 8m，因此先將壩頂開槽將虹吸管頂部高程從壩頂降低至 959m，即將現(xiàn)在的壩頂降低 1m，開槽邊坡為 1： ，槽底部寬為 1m，開挖量 10 m3。 3 供電 本工程設(shè)計變壓器容量為 110kVA，以滿足溢洪道石方開挖、灌漿混凝土拌和、施工排水以及照明用電需要。 （二）施工風(fēng)、水、電布置 1 供風(fēng) 由于本工程石方開挖僅為溢洪道開挖，且開挖量較小，考慮采用 1臺 6m3/min 的移動式空壓機(jī)作為供風(fēng)設(shè)備。為了保證該水庫除險加固后能正常運(yùn)行 ，充分發(fā)揮效益，參照《水庫工程管理設(shè)計規(guī)范》（ SL 10696）的規(guī)定，設(shè)兩岔河水庫管理所具體執(zhí)行管理任務(wù)，管理運(yùn)行人員 4 人。 滲流量 在大壩下游的坡腳建截水墻，將滲漏水全部集中至量水堰中進(jìn)行觀測。另外，由于原雙向轉(zhuǎn)動閘門 已經(jīng)損壞，需更換。 放水涵洞改造 原放水涵洞位于左岸，為壩內(nèi)無壓涵洞，總長 ，斷面型式為城門洞型，過水?dāng)嗝?，進(jìn)口洞底高程 948m，出口高程 。 壩基滲漏采用帷幕灌漿處理，灌漿孔沿壩頂中線布臵，孔距采用3m。 壩體、壩基、壩肩及庫區(qū)滲漏處理 壩體滲漏處理 兩岔河水庫大壩分兩期筑成（ 1963 年、 1979 年），壩體滲漏主要是沿兩期壩體結(jié)合部位（ 高程）及二期部分壩體較為嚴(yán)重，在大壩左岸段 950m 高程存在較大滲漏點(diǎn) S2。為使溢洪道軸線更短，泄槽在溢 0+ 至溢 0+ 設(shè)轉(zhuǎn)彎段，轉(zhuǎn)彎半徑 50m，轉(zhuǎn)彎角 27176。進(jìn)水渠段長，為使水流順暢進(jìn)入溢洪道，其右側(cè)邊墻設(shè)長 3m 的扭面與進(jìn)口開 挖面相接，左側(cè)設(shè)半徑 10m 的圓弧導(dǎo)墻。截水溝用 漿砌石砌筑，過水?dāng)嗝?。 排水棱體 及截水溝 為降低壩體浸潤線及孔隙壓力，增加壩體穩(wěn)定，下游壩腳河床部位增設(shè)堆石排水棱體。其背水側(cè)設(shè)反濾層，其中碎石層厚 、細(xì)砂層厚 ?？够€(wěn)定安全系數(shù)見表 ： 表 上游壩坡抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)表 計算方法 計算安全系數(shù)Ｋ 最小安全系數(shù)允許值Ｋ 瑞典條分法 Bishop 法 Janbu 法 由表 可知，水庫水位降落期的上游壩坡抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)滿足規(guī)范要求。 壩體強(qiáng)度計算方法為有效應(yīng)力法，設(shè)計抗剪強(qiáng)度指標(biāo)按飽和慢剪試 驗指標(biāo)的 倍取用。兩岔河水庫大壩下游壩腳增設(shè)了排水棱體，排水棱體前設(shè)臵了反濾層，故未進(jìn)行滲透穩(wěn)定計算。計算時分三個區(qū)域：粘土部分主壩體為 1區(qū)、下游排水棱體為 2 區(qū)、壩基為 3 區(qū)。結(jié)合壩體現(xiàn)狀，加高部分壩體從下游壩面 高程按 1: 的坡度加至 高程，加高后原上游壩坡 1:2 不變。 壩前風(fēng)雍水面高度 e 一般很小，故計算時忽略不計。 大壩除險加固設(shè)計 大壩加固設(shè)計方案 根據(jù)本次勘測和設(shè)計復(fù)核結(jié)果，針對大壩存在壩頂超高不夠，浸潤線高，上、下游壩面無護(hù)坡設(shè)施，壩坡淘刷、沖刷嚴(yán)重等主要問題，確定本次大壩除險加固設(shè)計的 工程措施為： ① 壩體加高 、 ② 壩面增設(shè)護(hù)坡設(shè)施、 ③ 下游壩腳增設(shè)截水溝和排水棱體。 溢洪道位于右岸，拓寬時左側(cè)墻（靠壩側(cè)）位臵不動，右側(cè)邊墻 往右岸延伸。根據(jù)洪水調(diào)節(jié)計算成果復(fù)核壩頂超高，不拓寬方案大壩需加高 ，拓寬方案需加高 。 （ 2）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)》（ SL 25220xx）的規(guī)定，本工程永久性擋水和泄水建筑物所采用的設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn)為 30 年一遇，校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為 300 年一遇，消能防沖標(biāo)準(zhǔn)按 10 年一遇。另進(jìn)口消力池需改建； ⑺ 、加強(qiáng)水庫運(yùn)行管理，建立管理機(jī)制，完善和配套管理設(shè)施； 綜上所述，兩岔河水庫險情多，滲漏嚴(yán)重，急需進(jìn)行除險加固。 ⑼ 、兩岔河 未按有關(guān)規(guī)范設(shè)立專門的管理機(jī)構(gòu)，沒有必要的管理生產(chǎn)辦公和生活設(shè)施。 ⑹ 、大壩上、下游壩面均無護(hù)坡，下游壩坡與兩岸岸坡連接處未設(shè)排水 溝，壩坡受雨水沖刷嚴(yán)重。 ⑶ 、現(xiàn)有溢洪道出口正處右壩腳，未與河道連接，洪水迂回沖擊、淘刷壩體，影響壩體穩(wěn)定。 存在的主要問題及復(fù)核結(jié)論 主要存在問題 ⑴ 、大壩壩頂高程達(dá)不到規(guī)范要求，溢洪道過水?dāng)嗝娌粔颉? 表 穩(wěn)定計算采用參數(shù)表