【正文】 施工期間的通訊可利用水庫(kù)管理局現(xiàn)有的通訊設(shè)施，基本上能滿足通訊需要，施工期間不再另設(shè)通訊系統(tǒng)。工程開始，混凝土拌和系統(tǒng)應(yīng)建設(shè)以備工程需要。其中泄洪閘施工路寬 7m 泥結(jié)碎石。 施工交通運(yùn)輸 對(duì) 外 交 通 運(yùn) 輸白沙水庫(kù)距禹州市區(qū)約 30Km，現(xiàn)有禹（州）～白（沙）公路可直接到達(dá)水庫(kù)，主壩及東西副壩后均有公路相通，對(duì)外交通運(yùn)輸條件相當(dāng)方便，外來材料和設(shè)備可通過公路運(yùn)輸?shù)竭_(dá)工地。 石渣回填，采用 1m3挖掘機(jī)裝 10t 自卸汽車運(yùn)輸 ，大面積的用59kw 推土機(jī)平料，拖拉機(jī)壓實(shí)，小面積的用人工鋪料，人工夯實(shí)。土方開挖采用 1m3挖掘機(jī)配 75kw 推土機(jī)裝 10t 自卸汽車運(yùn)土至堆料區(qū)堆存。 施工導(dǎo)流 導(dǎo) 流 標(biāo) 準(zhǔn)導(dǎo)流建筑物根據(jù)其保護(hù)對(duì)象、失事后果、使用年限和圍堰工程規(guī)模，按照《水利水電工程施工組織設(shè)計(jì)規(guī)范》(SDJ33889)導(dǎo)流建筑物級(jí)別按四級(jí)建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。擋土墻穩(wěn)定計(jì)算成果見表 12，各項(xiàng)指標(biāo)均滿足規(guī)范要求。 計(jì)算工況各斷面均按基本荷載組合和特殊荷載組合進(jìn)行計(jì)算。（ 2） 閘 室 基 底 壓 力 計(jì) 算 公 式 :??????????GAeBxy16 (8)式 中 ： Σ G——作 用 在 基 底 上 的 全 部 豎 向 荷 載 ；σ ——基 底 壓 力 (kN/m2)；　 　 A——基 底 面 積 (m2)；　 　 e——偏 心 距 (m)(x 向 ， y 向 )　 　 B——基 底 寬 度 (m)(x 向 ， y 向 )潁河白沙水庫(kù)溢洪道泄洪閘設(shè)計(jì)22（ 3） 基 底 壓 力 不 均 勻 系 數(shù)η=σ max／σ min （9） 式 中 ： η ——不 均 勻 系 數(shù) σ max， σ min——最 大 及 最 小 壓 力 值 (kPa)閘室穩(wěn)定計(jì)算荷載組合見表 10。 計(jì)算參數(shù)砼與巖石綜合摩擦系數(shù) f=，地基允許承載力 ，回填石渣干容重取,濕容重 t/m3，飽和容重 t/m3，回填料可用強(qiáng)、弱風(fēng)化石渣，采用綜合摩擦角：水上?=35?，水下?=33? 。消力池墻高暫按躍后最大水深加安全超高確定，待水工模型試驗(yàn)后予以修正。消力池及尾水渠墻高按 50 年控泄 500m3/s 流量設(shè)計(jì)，100 年控泄 1000m3/s 流量標(biāo)準(zhǔn)校核。表 6 閘后收縮水深計(jì)算成果表標(biāo)準(zhǔn) 2022 年一遇敞泄100 年一遇控泄50 年一遇控泄流量（m 3/s） 5805 1500 500反弧水深（m） B 陡坡段水面線推算水面線按《溢洪道設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL253—2022）用分段求和法計(jì)算各段水面線，其計(jì)算公式為：?L=?Es/(i J) (5)式中:△L—分段長(zhǎng)度。溢洪道設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為 100 年一遇洪水，相應(yīng)水位為 ，控泄泄量 1000m3/s。接矩形槽末端設(shè) 30m 長(zhǎng)扭曲漸變段，底部以 40 厘米厚 C20 混凝土護(hù)砌，兩岸為漿砌石直線扭曲面，末端樁號(hào) 0+，底高程 。消力池底寬 70m，采用深挖式結(jié)構(gòu)，經(jīng)計(jì)算消力池深 ，池長(zhǎng) ，消力池墻高 。堵壩有關(guān)設(shè)計(jì)詳見 節(jié)。閘墩混凝土標(biāo)號(hào)為 C25，牛腿及周圍應(yīng)力集中部位采用 C30 砼。堰體表面 厚采用 C20 鋼筋砼，堰體內(nèi)部采用 C15 素砼填筑。圓弧墻混凝土標(biāo)號(hào) C15 。 上游引渠段（～0030）進(jìn)口引渠段樁號(hào) ～0030，中心長(zhǎng)度 米。另外，從地質(zhì)勘探情況看，老閘閘基中左邊地質(zhì)條件較好，基巖為硅質(zhì)膠結(jié)或鐵泥質(zhì)膠結(jié)石英砂巖，巖芯采取率高，完整性好；閘室右邊孔附近有 f81斷層穿過，基巖為 P2sh3泥質(zhì)粉砂巖，巖芯采取率低，強(qiáng)風(fēng)化深度大，透水性強(qiáng)。從工程投資比較分析，方案 II 投資最省。由于尾水渠偏向右側(cè)，閘室不宜向左偏移太多，且向左偏移需挖東副壩，建堵壩，投資增加，閘壩接頭處理費(fèi)用較高。中墩厚 ，墩頂高程 ，閘室總寬 70m，堰上設(shè)12 的弧形鋼閘門 5 扇。調(diào)洪演算成果：100 年一遇洪水位 ，下泄流量 1000m3/s，2022 年一遇洪水位，下泄流量 5922m3/s。0+000~0+ 為閘室控制段，泄洪閘采用 7 孔閘，每孔凈寬 12m，采用流量系數(shù)較大的實(shí)用堰型閘底板，堰頂高程 223m，上游堰高 ，下游堰高 ，閘孔總凈寬 712=84m，閘室長(zhǎng)度 ，墩頂高程為 ，邊墩為衡重式。調(diào)洪演算成果 100 年洪水位 ，泄量 1000m3/s，2022 年洪水位 ，下泄量 7048m3/s。因此，除險(xiǎn)加固的首要任務(wù)是提高水庫(kù)的安全標(biāo)準(zhǔn)。水庫(kù)周圍岸坡低緩，除局部有小潁河白沙水庫(kù)溢洪道泄洪閘設(shè)計(jì)10規(guī)模坍塌外，庫(kù)岸基本穩(wěn)定。庫(kù)區(qū)出露古生界寒武系、奧陶系、石炭系、二迭系及新生界第四系地層。白沙水庫(kù)設(shè)計(jì)洪水采用成果如表 1。實(shí)測(cè)年徑流按水文年 6～5 月統(tǒng)計(jì)，經(jīng)計(jì)算，實(shí)測(cè)年徑流均值為 106m3。潁河白沙水庫(kù)溢洪道泄洪閘設(shè)計(jì)7潁河流域?qū)儆跍貛У貐^(qū)，氣象特征為半干旱氣候，春冬季節(jié)空氣干燥少雨。壩址以上控制流域面積 985km2。（4）溢洪道沒有尾水渠，不能做正常溢洪道使用。建時(shí)除主壩及東付壩相應(yīng)加高外，又增建一座西付壩及在主溢洪道東第一缺口處修建了付溢洪道，底寬 180m，底部高程 ，最大泄量 427m3/s。溢洪道為無控制開敞式溢洪道，寬 100m，底高,最大泄量 572m3/s；輸水洞為無壓洞，橫斷面為 R= 的標(biāo)準(zhǔn)馬蹄形洞，進(jìn)水口為上下雙層四孔 的油壓直升平板鋼閘門，進(jìn)口底高，出口底高 ，洞長(zhǎng) ，最大泄量 230 m3/s。2022 年 12 月~2022 年 3 月，河南省水利勘測(cè)總隊(duì)受河南省水利廳委托，對(duì)溢洪道進(jìn)行了地質(zhì)勘探，揭露地層表明，老溢洪道閘室建基面在強(qiáng)風(fēng)化帶上，風(fēng)化層厚度為 ~，其中有薄層泥巖，巖體破碎，含泥量高，承載力低，抗剪強(qiáng)度低，高水位時(shí)，閘室存在穩(wěn)定問題。進(jìn)一步補(bǔ)充完善觀測(cè)設(shè)施，加強(qiáng)觀測(cè)工作。由 于 當(dāng) 時(shí) 形 勢(shì) 的 需 要 和 各 方 面 條 件 的 限制 ， 存 在 諸 多 問 題 。水庫(kù)控制流域面積為 985km2，占穎河流域面積 7230km2的 %，占穎河山丘區(qū)流域面積 1900km2的 %，是以防洪灌溉為主，兼顧工業(yè)供水、水產(chǎn)養(yǎng)殖、旅游等綜合利用的大型樞紐工程。水庫(kù)位置見圖 。 1956 年進(jìn)行了擴(kuò)建加固。在未進(jìn)行除險(xiǎn)加固前，水庫(kù)管理單位應(yīng)加強(qiáng)工程管理和工程監(jiān)測(cè)，并做好超標(biāo)準(zhǔn)洪水的安全保壩措施。右岸翼墻地基斷層發(fā)育，強(qiáng)風(fēng)化厚度在18m 以上，右岸翼墻存在穩(wěn)定問題。水庫(kù)設(shè)計(jì)最高洪水位 ，總庫(kù)容 億 m3。1975 年汛后，為增強(qiáng)水庫(kù)抗洪能力，在東付壩壩頂建爆破藥室 17 個(gè)，以應(yīng)急需。（5）溢洪道閘門啟閉機(jī)已經(jīng)運(yùn)行四十年，有的已超過四十年，閘門埋件銹蝕嚴(yán)重。潁河源于登封嵩山山脈，自西向東流經(jīng)禹縣、臨潁、西華等縣市，于周口以上 3km 附近的孫咀注入沙河。夏末秋初空氣濕潤(rùn)，雨水較多，多年平均降水量為 650mm，年內(nèi)分配很不均勻，汛期 6～9 月降水量約占全年的 65% ，年際分配也不均勻，實(shí)測(cè)年最大降水量為多年平均的 倍。經(jīng)還原計(jì)算，白沙水庫(kù)1953～1997 水文年天然年徑流量均值為 106m3。表 2 白沙水庫(kù)設(shè)計(jì)洪水采用成果重現(xiàn)期（年）洪 峰 流 量（m3/s）1 天 洪 量（萬 m3）3 天 洪 量（萬 m3）7 天 洪 量（萬 m3）520501005001000202221404348582170319592104031117650049480122951439119246211962793161551148615021176712376026264346046405124911676019959270542999639670注：2022 年一遇洪量已加 20%安全修正值。寒武系中統(tǒng)下部以紫紅色砂頁巖為主要特征，上部以厚層鮞狀灰?guī)r、豹皮灰?guī)r為主，上統(tǒng)主要為厚層狀白云巖；奧陶系出露中統(tǒng)馬家溝組地層，巖性為薄層狀泥質(zhì)灰?guī)r和厚層角礫狀灰?guī)r；石炭系出露中上統(tǒng)地層，中統(tǒng)本溪組為雜色鋁土礦和鋁土頁巖，上統(tǒng)太原組為灰色厚層含燧石團(tuán)塊灰?guī)r夾煤層；二迭系上下統(tǒng)地層在庫(kù)區(qū)均有出露，下統(tǒng)主要為灰黃色泥質(zhì)頁巖及石英砂巖夾煤層，上統(tǒng)以紫紅色厚層石英砂巖為特征；第四系上更新統(tǒng)地層分布在河流二級(jí)階地，巖性為褐黃色黃土狀中粉質(zhì)壤土和褐紅色重粉質(zhì)壤土，全新統(tǒng)下段分布在河流一級(jí)階地，主要為卵石。水庫(kù)周圍及上游有大面積的頁巖、黃土狀土分布，植被不好，水土流失嚴(yán)重，水庫(kù)存在著較為嚴(yán)重的淤積問題；庫(kù)區(qū)地震烈度Ⅵ度，區(qū)域穩(wěn)定性較好，庫(kù)區(qū)雖有大的斷裂存在，但在水體以下多為第四系土層覆蓋，阻斷了庫(kù)水沿?cái)鄬酉聺B的途徑，不存在水庫(kù)誘發(fā)地震的條件，建庫(kù) 50 年來未出現(xiàn)水庫(kù)誘發(fā)地震。此外，水庫(kù)已運(yùn)行 40 余年，也存在一些急需解決的問題，因此，本次除險(xiǎn)加固的任務(wù)是：在維持原規(guī)劃的建庫(kù)任務(wù)及效益的前提下，提高水庫(kù)安全標(biāo)準(zhǔn)，解決水庫(kù)存在的遺留問題。泄洪閘按 100 年一遇洪水設(shè)計(jì)，2022 年一遇洪水校核。閘室堰上設(shè) 128m 弧型鋼閘門 7 扇。泄洪閘按 100 年一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，2022 年一遇潁河白沙水庫(kù)溢洪道泄洪閘設(shè)計(jì)12洪水標(biāo)準(zhǔn)校核，下游消能按 50 年一遇洪水設(shè)計(jì)，100 年一遇洪水校核。0+026~0+113 為閘后消能段。此方案閘室寬度大，尾水渠寬度大，增加了征地的難度。綜上所述，從工程布置、調(diào)洪演算、投資比較、施工方便和工程的安全可靠度諸方面進(jìn)行綜合分析，方案 II 的優(yōu)勢(shì)是顯而易見的，因此推薦方案為方案II。本次除險(xiǎn)加固考慮地形、地質(zhì)及水流條件，將中心線沿溢洪道地質(zhì)勘探中心線向左岸偏移 米。引渠呈梯形斷面，渠底寬度 ，渠底高程 ，兩岸邊坡 1： 與原地面相連，進(jìn)口表層覆蓋層部分可放緩至 1：。0030 至閘室前沿引渠底板采用 20cm 厚混凝土護(hù)底，混凝土標(biāo)號(hào) C15， 兩側(cè)邊坡 1：，與圓弧翼墻呈弧線連接。閘室共五孔，單孔凈寬 12m，總寬度 ，閘室長(zhǎng) 米，閘底板前沿樁號(hào) 0+000，末端樁號(hào) 0+。閘室每孔堰體中間設(shè)沉降縫，分縫處以止水帶和混凝土塞與防滲帷幕封閉連接，邊墩后側(cè)設(shè)刺墻一道，深入東副壩及右側(cè)堵壩心墻內(nèi)部組成側(cè)向防滲體。 陡坡及消力池段（0+～0+）樁號(hào) 0+～0+ 為直線泄槽，泄槽寬度 ，底坡 1：40，起端底板高程 。消力池段前部為 1：4 斜坡段，水平投影長(zhǎng)度 ，底部以 80 厘米厚 C20 混凝土護(hù)底。扭曲面末端底部設(shè) 深齒槽，以 C10 素混凝土回填。校核標(biāo)準(zhǔn)為 2022 年一遇洪水，校核洪水位 ，根據(jù)調(diào)洪演算計(jì)算結(jié)果，溢洪道敞泄泄量 7258m3/s。△Es—斷面單位能量差。墻高=摻氣水深+安全超高（其中安全超高取 ）陡坡段摻氣水深及墻高計(jì)算成果見表 8。表 9 消力池消能計(jì)算成果表 項(xiàng) 目標(biāo)準(zhǔn)收縮水深（m）躍后水深（m）消力池長(zhǎng)（m）消力池深（m）50 年一遇泄量 500m3/s 100 年一遇泄量 1000m3/s 溢洪道防滲與排水設(shè)計(jì)閘基防滲處理： 溢洪道地質(zhì)勘探在閘室段 11 個(gè)鉆孔做壓水試驗(yàn) 64 段。根據(jù)《水工建筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL203—97），白沙庫(kù)區(qū)地震基本烈度為6 度，泄洪閘為 2 級(jí)非壅水建筑物，不再進(jìn)行抗震計(jì)算。閘室穩(wěn)定計(jì)算成果見表 表 10，各項(xiàng)指標(biāo)均滿足規(guī)范要求?；窘M合 1：完建期：自重+土壓力+土重；基本組合 2：泄設(shè)計(jì)洪水工況：自重+水重+水壓力+土重+土壓力+揚(yáng)壓力；基本組合 3：水位突降：自重+水重+水壓力+土重+土壓力+揚(yáng)壓力；特殊組合：校核洪水工況：自重+水重+水壓力+土重+土壓力+揚(yáng)壓力；潁河白沙水庫(kù)溢洪道泄洪閘設(shè)計(jì)24由于各斷面所處的部位不同，工作條件亦有所不同。潁河白沙水庫(kù)溢洪道泄洪閘設(shè)計(jì)25表 12 擋土墻穩(wěn)定計(jì)算成果地基反力 安全系數(shù)部 位 工 況 計(jì)算條件 ?前趾(kPa)?后趾kPa)抗傾 抗滑完 建 期 墻 前 后 無 水 設(shè) 計(jì) 洪 水 情 況 墻 前 后 均 按 百 年 設(shè) 計(jì) 水 位 水 位 突 降 墻 后 水 深 ,墻 前 水 位 低 于 墻 后 溢 洪 道 進(jìn) 口0+000校 核 洪 水 工 況 墻 前 后 均 按 2022 年 校 核 水 位 完 建 期 墻 前 后 無 水 設(shè) 計(jì) 洪 水 情 況 墻 前 后 均 按 百 年 控 泄 水 深 校 核 洪 水 情 況 墻 前 后 水 深 （2022 年 泄 洪 水 面 高 程 ） 閘 后 0+水 位 突 降 墻 后 水 深 ,墻 前 低 于 墻 后 完 建 期 墻 前 后 無 水 設(shè) 計(jì) 洪 水 情 況 墻 前 后 均 按 百 年 設(shè) 計(jì) 水 深 校 核 洪 水 情 況 墻 前 、后 水 位 平 墻 頂 消 力 池水 位 突 降 墻 前 水 位 平 尾 水 渠 底 ,墻 前 高 于 墻 后 潁河白沙水庫(kù)溢洪道泄洪閘設(shè)計(jì)266 施工組織設(shè)計(jì) 施工條件 工 程 條 件白沙水庫(kù)位于淮河支流沙潁河流域潁河上游，距禹州市區(qū)約 30km。根據(jù)調(diào)洪演算成果