【正文】 常沿裂縫進(jìn)入放水涵洞內(nèi)，經(jīng)觀測，上游水位在 415m 高程時，涵洞口漏水可達(dá) ，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。 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(yán)重危害和重大損失。 28 水庫大壩一旦潰壩，將造成下游 2鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）受淹，嚴(yán)重威脅著下游人民生命財產(chǎn)的安全，直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá) 5000余萬元，后果不勘設(shè)想。 （ 4）完善觀測設(shè)施。 根據(jù)調(diào)洪計算結(jié)果， 30 年一遇設(shè)計和 300 年一遇校核的洪水位分別為 米和 米。主要分布在高程 410 米至 420 米之間，散浸面積約 260 平方米 , 當(dāng)水位達(dá)到正常水位以上時 ,局部漏水呈點滴狀。 ⑤ 大壩外坡未作護(hù)砌。 方案一： ①在死水位高程設(shè)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(diào)整為 1:，馬道以上至壩頂保持砼預(yù)制塊。為了充分利用當(dāng)?shù)氐慕ㄖ牧希捎蒙皫r石渣碾壓加壩。 ②壩頂：根據(jù)規(guī)范要求，壩頂寬度由原來的 米調(diào)整為 米，壩頂長 米，為了減少工程投資盡可能下游不加壩。 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(shè)計規(guī)范》（ SL2742021）規(guī)定要求進(jìn)行計算。 ②物理力學(xué)指標(biāo) 根據(jù)地質(zhì)建議，各種壩料物理力學(xué)指標(biāo)采用如下： 35 表 壩體土有關(guān)物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)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(shè)計洪水，下游設(shè)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。 ②滲流計算結(jié)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(shè)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(xué)試驗報告； c、滲流計算成果； d、壩體土力學(xué)指標(biāo)。 ④梯步 為便于管理，在大壩下游壩坡，設(shè)置 1個梯步，梯步坡度與相應(yīng)壩坡坡度一致。 ⑵ 推薦方案的整治設(shè)計 ①上游壩坡：在死水位高程設(shè)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(yù)制塊。 方案二： ①上游壩坡同方案一。 整治設(shè)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。溢洪道底板和左側(cè)邊墻也見有少數(shù)出水點呈水滴和細(xì)小水流逸出。 ③大壩壩身壩基、壩肩滲漏嚴(yán)重。 根據(jù)水利部《水利水電工程等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》 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。 （ 2）溢洪道 溢洪道已襯砌風(fēng)化嚴(yán)重段垮塌段需整治加固，消力池后應(yīng)接入河道。 學(xué)校、廠礦、企業(yè)：有中、小學(xué) 2 所，在校學(xué)生 萬人。經(jīng)專家安全鑒定，大壩為 三類壩，必須盡快進(jìn)行全面整治，以確保大壩安全。 2021年重慶白蟻研究所專家現(xiàn)場檢查，發(fā)現(xiàn)壩內(nèi)坡壩長 8m 寬 5m 范圍內(nèi)發(fā)現(xiàn)泥被 ,泥線及白蟻活動；壩外坡左中右長 60m 寬 5m 發(fā)現(xiàn)白蟻取食跡象，左端 50m 內(nèi)無白蟻危害跡象，右端50m 內(nèi)有白蟻活動跡象，周山 100m 范圍內(nèi)有白蟻群體分布，此壩屬建巢危害土壩，壩上建有兩個龐 大蟻巢，嚴(yán)重的是右端壩內(nèi)建一巢穴低于壩頂 ，巢位于壩頂與山頭交接處，主蟻路穿透壩體，實屬白蟻嚴(yán)重危害類土壩，未作過整治。 左壩端有 2處集中出水點，主要沿山體與壩體交接處漏出 ,出漏高程在 413415m之間 ,經(jīng)引流集中后測定可達(dá) 。 ⑵大壩為均質(zhì)土壩，上游邊坡坡度從上至下分別為 1： 、 1： 、 1： ，下游邊坡坡度從上至下分別為 1:、 1:，經(jīng)穩(wěn)定計算上游壩坡不滿足抗滑穩(wěn)定安全要求，需放緩上游壩坡處理。 灌溉放水設(shè)施復(fù)核 放水設(shè)施為涵臥管，位于大壩左側(cè)，全長 ，斷面為矩形，凈空尺寸為 ，條石襯砌厚 ，最大流量 。程序自動計算壩體單寬流量，繪制流網(wǎng)和浸潤線。 （ 1）大壩滲流量計算 ①大壩的基本情況 萬家溝水庫大壩為均質(zhì)土壩。 萬家溝水庫水域形狀極不規(guī)則，故吹程采用 De=Σ Dicos2α i/Σ cosα i 計算。 ⑷溢洪道行洪能力復(fù)核 溢洪道堰頂高程 ，溢流堰凈寬按 計算，水力計算成果見下表。 ④溢洪道參數(shù) 溢洪道為無閘 控制開敞式正堰溢洪道，溢流堰堰型為寬頂堰，堰寬 ，堰頂高程。 18 表 萬家溝水庫壩頂超高計算表 項 目 設(shè)計（正常） 校核（非常） 頻率 P(%) 計算風(fēng)速 W(ｍ /s) 15 吹程 D(km) 壩迎水面前水深 H (m) 最大風(fēng)壅水面高度 e(m) 0 0 壩坡坡比ｍ 經(jīng)驗系數(shù) KW 平均波高 hm(m) 平均波長 Lm(m) 平均 爬高 Rm(m) 設(shè)計波浪爬高 R5%(m) 壩頂安全加高 A(m) 壩頂超高 Y(m) 壩頂高程確定 根據(jù)《碾壓式土石壩設(shè)計規(guī)范》（ SL2742021）要求，壩頂高程應(yīng)按以運(yùn)用情況分別計算，并取其最大值： 工況 a：設(shè)計洪水位加正常運(yùn)用情況的壩頂超高 。 萬家溝水庫水域形狀極不規(guī)則，故吹程采用 De=Σ Dicos2α i/Σ cosα i 計算。 調(diào)洪計算 洪水調(diào)節(jié)計算采用水量平衡法計算 : (Q1+Q2)△ t/2(q1+q2)△ t/2=V2V1 按試算法列表進(jìn)行 ,計算時 Q1在洪水過程線上讀取，根據(jù)（ Q1+Q2） /2的數(shù)值，假設(shè)一個下泄流量 q，通過庫容增減量計算出時段末庫容 V1，在 q～ f(h)曲線表上查得相應(yīng)庫容V2，若 V1= V2或很接近 V2，說明假設(shè)正確，否則重新假定 V1，直至 V1≈ V2，才進(jìn)行下一步的計算。面積比指數(shù) n值確定：枯水期（ 12～次年 3 月）取 1，過渡期（ 11月）取 。 表 萬家 溝水庫設(shè)計洪水成果表 項目 P=% P=% P=% 設(shè)計洪峰流量 (m3/s) 設(shè)計洪水總量 (萬 m3) 12 表 萬家溝水庫設(shè)計洪水過程線表 p=%，Ｑ Ｐ ＝ ，Ｑ Ｐ ＝ ，Ｑ Ｐ ＝ t Q t Q t Q 13 設(shè)計洪水成果合理性分析 為分析本次設(shè)計洪水計算成果的合理性，將萬家溝水庫設(shè)計洪水計算成果同本區(qū)域其它水庫設(shè)計洪水成果列表進(jìn)行比較，詳見表 。 ③ 產(chǎn)流參數(shù)μ值 本流域相對高差較小，地勢較平緩，屬于盆地丘陵區(qū)，依據(jù)《手冊》：ｕ =，CV=， Cs=。 設(shè)計洪水推求 由于該水庫鄰近地區(qū)無小河水文站實測水文資料，水庫為小 (1)型水庫，故采用暴雨推求設(shè)計洪水，但因為水庫及附近均無可用的長期暴雨觀測資料，無法由實測暴 暴雨推求設(shè)計洪水，故直接采用《四川省中小流域暴雨洪水計算手冊》（以下簡稱《手冊》）推求設(shè)計洪水。據(jù)鄰近的閬中市氣象站統(tǒng)計，閬中多年平均降雨量 ，降雨年際變差系數(shù)界于 ～ ，據(jù)水文資料記載，最大年降水量為 ，年降水量最小的為 ，降雨年內(nèi)分配不均，總特點是：春旱少雨，占年降水量 %；夏熱多雨旱澇交遞，降水占年的 %；秋短天涼降溫迅速，常有秋淋發(fā)生，降水占年的 32%；冬暖干燥，降水占年的 %。地處石龍鎮(zhèn)萬家溝村六社。 基礎(chǔ)設(shè)施 6 萬家溝水庫大壩觀測設(shè)施和防洪通訊等設(shè)施不齊，致使工程觀測和防洪工程不能正常開展，目前水庫無水位觀測項目，無變形觀測儀器，無雨量觀測設(shè)施，無滲漏觀測設(shè)備，無水面安全監(jiān)測船只，無防汛搶險車輛，無通訊設(shè)備；車輛無法進(jìn)入大壩及溢洪道防洪搶險，建庫時修建的幾間土木結(jié)構(gòu)簡易管理房，現(xiàn)木質(zhì)腐朽，經(jīng)有關(guān)部門鑒定為危房；管理人員長 期從水庫里挑水飲用，生活艱辛。 ⑷大壩左端臥管與涵管交接處條石斷裂，涵洞內(nèi)有部分條石變形開裂，左壩端滲漏水常沿裂縫進(jìn)入放水涵洞內(nèi)，經(jīng)觀測，上游水位在 415 米高程時，涵洞口漏水可達(dá) ，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。大壩為粘土均質(zhì)壩，最大壩高 米，壩頂高程 米，壩頂寬度為 米，壩頂長度 米，上游邊坡坡度從上至下分別為 1： ， 1： , 1： ，下游邊坡坡度從上至下分別為 1:， 1:。 樞紐在運(yùn)行過程中，大壩存在壩坡安全系數(shù)不滿足規(guī)范要求、大壩滲漏， 溢洪道排洪渠未襯砌，涵臥管襯砌條石斷裂漏水等主要病害。因此，進(jìn)一步做好中小型水利工程管理工作十分重要，水利在建設(shè)新農(nóng)村工程中大有用武之地，同時也是新農(nóng)村建設(shè)的基礎(chǔ)與先導(dǎo)。雖然水庫的除險加固任務(wù)取得了一定的成果，但后期任務(wù)仍然十分嚴(yán)峻。樞紐在運(yùn)行過程中 存在較嚴(yán)重的安全隱患問題 ， 主要表現(xiàn)為 大壩存在壩坡安全系數(shù)不滿足規(guī)范要求、大壩滲漏，溢洪道排洪渠未襯砌，涵臥管襯砌條石斷裂漏水等主要病害。 因此 ,病險水庫的加固工作是十分必要的。集雨面積 平方公里，總庫容 萬方，控灌石龍鎮(zhèn) 7 個村的 4860 畝農(nóng)田。該庫位于閬中市石龍鎮(zhèn)萬家溝村 6 社，距閬中城區(qū) 38 公里，屬嘉陵江水系史家河支流。 放水設(shè)施現(xiàn)狀 放水設(shè)施：右放水設(shè)施采用絲桿式閘閥涵管取水，取水高程 ，豎井圓筒為條 5 石砌體，內(nèi)徑為 ，外徑為 ，豎井后接臥管順壩與基巖交界處穿出壩外與灌溉明渠相接，采用條石砌體，整個涵洞長為 ，呈矩形斷面，凈 空斷面為 60*90cm2，放水流量為 m3/s，比降為 i=1： 100，涵管出口消力池采用挖深式，漿砌條石砌筑，消力池長為 10m，寬 1m，深 。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。經(jīng)專家安全鑒定，大壩為三類壩，必須盡快進(jìn)行全面整治，以確保大壩安全。一 般砂巖形成陡巖，粘土巖形成緩坡。 基本資料的收集和復(fù)核 本次收集到的基本資料包括水庫 “三查三定”資料、庫區(qū)萬分之一航測圖及水庫工程特性資料等。推理公式中有關(guān)參數(shù)確定如下。根據(jù)本流域面積較小、洪水陡漲陡落等特點，洪水過程按單峰 考慮。 分期洪水 萬家溝水庫流域內(nèi)無實測流量資料，無法直接進(jìn)行分期洪水計算。 基本資料 (1）水庫水位～庫容曲線 本次調(diào)洪計算萬家溝水庫水位～庫容曲線采用原“三查三定”實測成果。 16 表 萬家溝水庫調(diào)洪計算成果表 頻率 P（ %） 最大下泄流量（ m3/s） 最高庫水位（ m） 庫 容（ 萬 m3） 根據(jù)調(diào)洪成果，萬家溝水庫設(shè)計洪水位（ p=%） ，校核洪水位（ p=%）。 式中： Rm—— 平均波浪爬高， m； m—— 單坡的坡度系數(shù)； 大壩坡比 m= 故本次設(shè)計選用公式（ 4）。 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。經(jīng)計算萬家溝水庫水位～泄流流量曲線見表 。由此可知，溢洪道現(xiàn)有狀況是不滿足規(guī)范要求的。 表 萬家溝水庫壩頂超高計算表 項 目 設(shè)計（正常） 校核（非常） 頻率 P(%) 計算風(fēng)速 W(ｍ /s) 15 吹程 D(km) 壩迎水面前水深 H (m) 最大風(fēng)壅水面高度 e(m) 0 0 壩坡坡比ｍ 經(jīng)驗系數(shù) KW 平均波高 hm(m) 平均波長 Lm(m) 平均爬高 Rm(m) 設(shè)計波浪爬高 R5%(m) 壩頂安全加高 A(m)