【正文】 ................................................................................................. 103 財務(wù)評價 ......................................................................................................................... 106 綜合評價 ......................................................................................................................... 108 附錄 一：大壩安全鑒定報告 附錄二：水利部大壩安全管理中心壩涵【 2021】 920 號文 河南省 **縣 **水庫除險加固工程初步設(shè)計報告 1 1 綜合說明 緒言 **水庫位于 南水北調(diào)中線工程水源地， **縣城南 37km的盛灣鎮(zhèn)境內(nèi)丹江河支流 **河上，屬長江流域漢水水系（見圖 1） 。水庫上游無工礦企業(yè)，水質(zhì)無污染 。 主要建筑物有大壩、溢洪道、輸水洞等。 2021年 3 月對 大壩進行了工程地質(zhì)勘察，并對該 水庫進行大壩安全評價，經(jīng) **市水利局組織專家對其進行安全鑒定， 其安全鑒定結(jié)論為 ： (1) **水庫位于南水 北 調(diào)中線工程水源地，防洪、供水、灌溉、減淤效益顯著，水庫位置重要。 輸水洞 斷裂漏水嚴重， 閘門 、啟閉機 不能 使 用。 (5) 根據(jù)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》，本區(qū)地震動峰值加速度為 g，相應(yīng)地震基本烈度為Ⅵ度，不需進行抗震安全復核。核查意見為：水庫防洪能力不滿足規(guī)范要求，且溢洪道不能安全泄洪；大壩上 、下 游壩坡穩(wěn)定不滿足規(guī)范要求，且壩坡有凹陷變形，護坡?lián)p毀嚴重；壩體及壩基存在滲漏，壩基有承壓水從上游壩坡冒出；溢洪道斷面小，部分未護砌，邊坡不穩(wěn)，無消能工；輸水洞斷裂漏水嚴重；無安全監(jiān)測設(shè)施，管理設(shè)施不完善。計算結(jié)果為： 設(shè)計洪峰流量 Q2%=487m3/s，相應(yīng) 24小時洪量為 339萬 m3；校核洪峰流量 %=740m3/s，相應(yīng) 24小時洪量為 513 萬 m3。 庫區(qū)工程地質(zhì) 庫區(qū)山體自然邊坡多為 50～ 60176。壩軸線方向 145176。 輸水洞工程地質(zhì) 輸水洞頂部壩體干密度平均值 ，干密度合格率為 0，滲透系數(shù) 104cm/s，屬中等透水。巖石破碎，巖芯多呈碎塊狀及薄餅狀。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，塌滑嚴重，工程地質(zhì)條件較差。右岸邊坡為左壩肩，為干砌石，標準低，質(zhì)量差，坡高 10m，行洪時不利于大壩的穩(wěn)定。 水庫除險加固設(shè)計以徹底消除工程安全隱患為目標，提高興利效益，進行興利調(diào)節(jié)計算和洪水調(diào)節(jié)演算，結(jié)合工程現(xiàn)狀，確定 **水庫除險加固工程的主要任務(wù)為： 河南省 **縣 **水庫除險加固工程初步設(shè)計報告 5 大壩維修加固工程 ： 包括壩體 混凝土防滲墻 ，壩基帷幕灌漿 、大壩迎水坡壩體培厚、壩體觀測設(shè)施、排水體排水溝工程、壩頂路面 及防浪墻工程等 。 除險加固建筑物設(shè)計 工程概況 ⑴ 大壩 **水庫大壩為均質(zhì)土壩，施工中背水坡用風化料代替，使水庫成為壤粘土、風化料組合壩。 背水坡高程 以上為干砌石擋土墻，以下全部用塊石護砌成臺階型式，臺階寬高 ～ ，坡腳至原主河槽段為寬約 20m的干砌石護基。 河南省 **縣 **水庫除險加固工程初步設(shè)計報告 6 ⑶ 輸水洞 **水庫輸水洞位于樁號 0+076斷面處，進口高程 ，洞身寬 ，高 ，輸水洞壩體內(nèi)有一拐彎，輸水洞全長長 100m。 啟閉機房位于上游壩坡，底部高程為 ，為 3 3m 簡易平房，現(xiàn)損 毀 。 在 035～ 0+000和 0+114～ 0+150 設(shè)一排 帷幕灌漿 ，位于壩軸線上。 防滲墻 分別位于 壩軸線 上 。 原 壩基有承壓水從上游壩坡冒 ， 1984 年在壩前設(shè)兩個減壓井后， 承壓河南省 **縣 **水庫除險加固工程初步設(shè)計報告 7 水從上游壩坡冒 消失。壩頂路面為泥結(jié)碎石結(jié)構(gòu)。 進水 渠 ： 進水渠渠底襯護采用 厚 C20砼作為渠底襯護，兩側(cè)采用 C15砼擋土墻，進口處采用規(guī)則的圓弧面與一字墻進行聯(lián)接。 挑流鼻坎 ： 挑流鼻坎長 ，挑角為 25176。 上部結(jié)構(gòu) 為預(yù)制 C40預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土空心橋板，下部結(jié)構(gòu)為薄壁實體墩 ， 橋臺為重力式橋臺。啟閉機臺低于校核洪水位，機房老化嚴重失修，不能使用，斜拉式啟閉機桿彎曲。 進口重建： 進口段喇叭進水口，擴散角 15176。洞身段比降 1/200，每隔 設(shè)伸縮縫，縫內(nèi)設(shè)橡膠止水。 結(jié)合本次溢洪道初險加固，對防汛道路進行改建。 (2)觀測設(shè)計 大壩滲流監(jiān)測 ： 滲流測壓管布置在大壩樁號 0＋ 0 0+080和 0＋ 120兩 個斷面上共計 6 孔 。 施工組織設(shè)計 **水庫距 盛灣鎮(zhèn) 20 公里，距 **縣 城 60 公里 ， 交通條件 較為 便利，氣候溫和，利于施工。上述各項工程完成后，完成上游壩坡 培厚 、 壩頂防浪墻、壩頂?shù)缆贰⑾掠纹旅媾潘疁霞?大壩觀測等。 水庫淹沒及 工程永久占地 壩址附近土地緊缺， **水庫除險加固工程應(yīng)以少占用耕地為根本原則，確定設(shè)計的維修加固方案。 **水庫管理處全面負責水庫安全調(diào)度、工程維修、水工觀測和資料整編等工作。 環(huán)境 保護設(shè)計 **水庫除險加固工程施工會引起局部地段植被破壞，但工程建成后，隨著大壩、溢洪道兩側(cè)及庫區(qū)上游水土保持，不但可以恢復植被，并可增加綠化面積，改善生態(tài)環(huán)境。其中，建筑工程 萬元，機電設(shè)備及安裝工程 ，金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備及安裝工程 萬元，施工臨時工程 萬元，獨立費用 ，預(yù)備費 。 河南省 **縣 **水庫除險加固工程初步設(shè)計報告 12 表 11 **縣 **水庫工程特性表 序號 名 稱 單位 數(shù)量 備注 一 水文 1 壩址以上流域面積 km2 2 利用水文系列年限 年 3 多年平均年徑流深 mm 270 以下結(jié)果均指壩址處 多年平均年徑流量 萬 m3 476 4 洪峰流量 設(shè)計洪峰流量（ P=2%） m3/s 487 校核洪峰流量（ P=%） m3/s 740 5 洪 量 設(shè)計洪量（ P=2%） 萬 m3 339 校核洪量（ P=%） 萬 m3 513 6 侵蝕模數(shù) 噸 /年流域內(nèi)巖石外露， 植被覆蓋較差，水土流失比較嚴重。流域內(nèi)多年平均降雨量為 ，其分布由東至西、由北到南呈遞減趨勢 ， 降雨年內(nèi)年際分布不均，汛期降水量（ 6~9 月）占全年降雨的 60%以上。水庫保護下游 的 盛倉 公河南省 **縣 **水庫除險加固工程初步設(shè)計報告 16 路 和沿河 1km 的 4 個自然村 1000 人 1500 畝耕地，解決山區(qū)農(nóng)村 2500 余人的飲水問題和 6000 畝耕地的灌溉用水，同時攔阻大量泥沙，減少丹江口水庫淤積 。 按照該水庫的實際規(guī)模和防洪任務(wù)，防洪標準為 50 年一遇設(shè)計， 500 年一遇校核。 計 算依據(jù)的基本公式： ??27 80? nS??? ??1 4/13/ QmJ L?? 式中： Q—— 設(shè)計頻率的洪峰流量， m3/s； ψ —— 洪峰徑流系數(shù)； τ —— 洪峰匯流時間， h； F—— 流域面積， km2； L—— 設(shè)計斷面至主河分水嶺的河長， km； 河南省 **縣 **水庫除險加固工程初步設(shè)計報告 17 J—— 河道的平均坡降； S—— 設(shè)計頻率最大 1 小時降雨量， mm/h； n—— 設(shè)計暴雨遞減指數(shù)，按照相應(yīng)的匯流歷時取值：當τ＜ 1h，代入n1；τ＝ 1～ 6h，代入 n2；τ＝ 6～ 24h，代入 n3。控制流域面積?？刹捎?丹江 河水系降水及地形地貌產(chǎn)流條件相類似的有實測資料的地區(qū)綜合成果查算。關(guān)于 84 圖集計算設(shè)計洪水成果的合理性，我院在承擔南水北調(diào)中線總干渠右岸排水水文工作時已專門進行分析，利用冢崗廟、龍王溝兩座水庫四次大洪水觀測分析值與用 84 圖集推理公式計算結(jié) 果相比較，誤差在 2～ 9％，平均誤差為 ％；結(jié)論是用 84 圖集進行設(shè)計洪水計算是合理、可行的，并通過了長江水利委員會的審查認可。 水利水電科學研究院經(jīng)驗公式 適用于流域面積小于 100km2的情況，由于粗略，只能 估算洪峰值的合理性。 泥沙 **水庫及附近無實測輸沙資料，庫區(qū)以上植被良好。年，淤積物干容重為 ，則 **水庫每年淤積量為 萬 t，淤積物為 m3。之間，山頂多呈渾圓狀，植被較差。 ① 灰?guī)r (∈ )： 分布 于整個庫區(qū)，非碎屑結(jié)構(gòu)，微層理構(gòu)造，礦物成份為方解石、石英、長石等，巖石多呈弱風化，深灰色。 庫區(qū)水文地質(zhì)條件 河南省 **縣 **水庫除險加固工程初步設(shè)計報告 22 庫區(qū)水文地質(zhì)條 件較為簡單，地下水類型為巖溶裂隙水，受裂隙及巖溶發(fā)育程度的控制，主要接受降水入滲補給，消耗于庫面蒸發(fā)及排向水庫下游。 (3)水庫淤積問題 ： 由于庫區(qū)巖石風化較輕，所以固體逕流物來源較少，庫區(qū)淤積量不大。 物理地質(zhì)現(xiàn)象 壩址區(qū)巖溶較發(fā)育，主要以溶溝、溶槽及溶蝕裂隙為主，多充填有粘土，溶蝕裂隙的產(chǎn)狀多與巖層產(chǎn)狀相一致，溶洞以小溶洞居多，洞徑一般 3～5cm，大者 5～ 7cm。 ～ 30176?！?25176。∠ 70176。 壩肩工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條 件評價 右壩肩 (樁號 0+130)：巖性為寒武系灰?guī)r ， 弱風化，自然坡度在 60～65176。 左壩肩 (0+055)：巖性為寒武系灰?guī)r，弱風化，自然坡度 20176?！?45176。 輸水洞工程地質(zhì)條件及評價 輸水洞頂部壩體干密度 ～ ，平均值 ，干密河南省 **縣 **水庫除險加固工程初步設(shè)計報告 24 度合格率為 0，滲透系數(shù) 104cm/s，屬中等透水。通過野外壓水試驗，巖石透水率 12～ 52Lu，屬中等透水，工程地質(zhì)條件較差。 (3)出口消能段 (樁號 0+060～ 0+100) 該段底板平坦，巖性為灰?guī)r，弱風化，溶蝕裂隙發(fā)育，通過 ZK8揭露，發(fā)現(xiàn)有多處 30～ 50cm厚的磚紅色粘土夾層，并且部分土體中含有碎石。 (4)兩岸邊坡 左岸邊坡，坡 度 70176。 壩體質(zhì)量檢查 壩體質(zhì)量檢查 壩體質(zhì)量控制設(shè)計指標 該水庫大壩為均質(zhì)土壩，根據(jù)“河南省水利廳中小型水庫續(xù)建基本技術(shù)要求”，壩體壓實干密度要求不應(yīng)低于 。 (2)河槽段 (0+103)： 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， 以上碎石含量在 50～ 60%之間。 壩體質(zhì)量評價 通過上述不同地段的質(zhì)量情況分析，大壩的填筑質(zhì)量差，整個壩體的填筑合格率為零，且干密度的平均值小于 。 壩體穩(wěn)定性 指標 — 抗剪強度 的評價 為了求得壩體在垂直荷載作用下，經(jīng)固結(jié)被滲水所飽和的土體，應(yīng)力突然改變時，采用飽和固結(jié)快剪的方法，求得抗剪強度指標 C、φ值。小值平均值 C=，φ =176。壩頂?shù)钠鍪眽?，由于填筑料中碎石含?40～ 60%，局部富集成層，滲透性強，野外注水試驗，滲透系數(shù) ～ ，屬強透水層。 表 31 壩體滲透試驗及其指標統(tǒng)計表 位置 室內(nèi)試驗 k(cm/s) 野外注水試驗 k(cm/s) 滲透性等級 左壩肩 106 104 中等透水 河槽段 105 104 中等透水 右壩肩 106 104 中等透水 從上表可以看出，鉆孔注水試驗高于室內(nèi)滲透，試驗求得的滲透系數(shù)，進一步說明壩體施工質(zhì)量差，原狀土塊有架空現(xiàn)象，鉆孔注水代表土體的滲透性，而室內(nèi)滲透為土塊的滲透 性，鉆孔注水試驗代表性強，且較真實。 土料 水庫位于秦嶺山脈的東南部邊緣，屬低山區(qū)，土料缺乏，土料零星分布于沖溝，坡腳及溶蝕裂隙內(nèi)，本次所選料場在大壩下游約 1 公里的沖溝，坡腳處，土層厚度 ，開采剝離表層 耕植層，有用層厚度約 ，可采儲量約 萬 m3，用人工或機械化開采作業(yè)即可，運距 。 石料 石料，工程區(qū)儲量豐富，可選用公路兩側(cè)山坡，作為開采區(qū)，巖性為灰?guī)r，深灰色，非碎屑結(jié)構(gòu)，微層理構(gòu)造，巖石呈弱 —— 微風化，石質(zhì)堅硬。 水庫控制流域面積 ，下游有 盛灣至倉房唯一的一條鄉(xiāng)級公路以及沿河 1km 的 4 個村莊，保護人口 1000 余人，耕地 1500 畝，解決山區(qū)農(nóng)村 2500 余人飲水困難問題，保障水庫灌區(qū) 6000 畝耕地的灌溉，同時，水庫攔截上游泥沙，減少丹江口水庫的入庫泥沙量，防洪、供水、灌溉、減淤效益顯著 。 除險加固任務(wù) 2021年 2月由河南省 **市水利建筑勘測設(shè)計院對該水庫進行大壩安全評價， 經(jīng) **市水利局組織專家 對其進行安全鑒定， 以及水利部大壩安全管理中心壩函 [2021]920 號《關(guān)于郭莊等十三座水庫三類壩安全鑒定成果的核定意見》中均認定 **水庫為三類壩，屬病險水庫，工程存在