【正文】 弧拱。臨坡側(cè)設(shè)底寬 ，深 。 施工場(chǎng)地開闊 ， 大壩 防滲墻 、溢洪道除險(xiǎn)加固、輸水洞 重建 工程可同時(shí)施工。 結(jié)合 **水庫(kù)實(shí)際情況確定管理范圍為： 大 壩壩腳外 100m，溢洪道邊線外 50m，大壩兩頭至分水嶺之間 200m延長(zhǎng)線之間，泄水建筑物邊線外 10～50m。 工程總投資為 萬(wàn)元。 **水庫(kù) 流域?yàn)檫B綿起伏的淺山區(qū)，流域面積呈扇形，河道坡度較陡。 設(shè)計(jì)洪水 防洪標(biāo)準(zhǔn) **水 庫(kù)是丹江支流 **河 上的一座小型水庫(kù)，位于南水北調(diào)中線工程水源區(qū)，防洪、供水、灌溉、減淤效益顯著。 **水庫(kù)洪水計(jì)算，采用 1984 年《河南省中小流域設(shè)計(jì)暴雨洪水圖集》，用間接方法推求設(shè)計(jì)洪水，即用推理公式計(jì)算洪峰流量，用分析概化三角形法推算設(shè)計(jì)洪水過程線。 該水庫(kù)無(wú)實(shí)測(cè)洪水資料，施工期洪水難以直接用實(shí)測(cè)資料計(jì)算。 經(jīng)計(jì)算 50 年一遇洪峰為 408～ 374 m3/s， 500 年一遇洪峰為 596～ 547 河南省 **縣 **水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告 20 m3/s。故 確定選用年侵蝕模數(shù)為 200 t/km2 地層巖性 分布于庫(kù)區(qū)的地層主要為寒武系灰?guī)r，其次為第四系殘坡積物。巖石整體性較好，未有大的滑坡、崩塌體等物理地質(zhì)現(xiàn)象，庫(kù)岸基本處于穩(wěn)定狀態(tài)。 河南省 **縣 **水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告 23 產(chǎn)狀：傾向 10176。 ,325176。傾向下游。 據(jù)當(dāng)?shù)厝罕娊榻B，當(dāng)庫(kù)水 位 在 ，兩壩肩均有滲水現(xiàn)象，因此，兩壩肩 存在繞壩滲漏問題。通過野外壓水試驗(yàn)，巖石透水 率在 ～ 42Lu，屬弱 ～ 中等透水，工程地質(zhì)條件較差。 右岸邊坡為左壩肩，為干砌石，標(biāo)準(zhǔn)低，質(zhì)量差，坡高 10m，行洪時(shí)不利于大壩的穩(wěn)定。壩體干密度平均值 ，最大值 ，最小值 g/cm3，干密度合格率為零，壩體填筑質(zhì)量差。 (2) 河槽段：抗剪強(qiáng)度算術(shù)平均值 C=，φ =176。 右壩肩：砂粒占 %，粉粒占 %，粘粒占 %，室內(nèi)滲透試驗(yàn)滲透系數(shù)平均值 106cm/s，最大值 105cm/s，野外試驗(yàn)滲透系數(shù) 104cm/s，最大值 104cm/s，屬中等透水。砂料巖性為中砂，以石英為主，長(zhǎng)石次之，控制粒徑 d60=，d30=，有效粒徑 d10=，不均勻系數(shù) Cu=，曲率系數(shù) Cc=，平均粒徑 d50=，為級(jí)配不良砂。 致使水庫(kù) 目前無(wú)法蓄水。其物理力學(xué)指標(biāo)為：濕抗壓強(qiáng)度 80kPa，軟化系數(shù) ，容重 ，質(zhì)量可以滿足要求，可采儲(chǔ)量 5 萬(wàn) m3。 壩體土物理力學(xué)指標(biāo)詳見表 32。 (3)右壩肩：抗剪強(qiáng)度算術(shù)平均值 =32KPa，φ =176。 計(jì)算不均勻沉降的指標(biāo) — 壓縮系數(shù)的評(píng)價(jià) 河南省 **縣 **水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告 26 (1)左壩肩（ 0+055） ： 壓縮 系數(shù)范圍值在 ～ ，大值平均值 ，壓縮模量范圍值在 ～ ，小值平均值 ，屬高壓縮性土。 現(xiàn)狀條件下的壩體質(zhì)量 通過對(duì)壩體兩壩肩及河槽段 進(jìn)行質(zhì)量檢查，根據(jù)勘察試驗(yàn)成果，分述如下： (1)左壩肩（ 0+055） ： 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， 以上碎石含量高在 40～ 50%之間。巖石破碎，巖芯多呈碎塊狀， RQD 值在 55%左右。輸水洞進(jìn)口至出口位于左岸山坡上，基礎(chǔ)巖性為寒武系灰?guī)r，弱風(fēng)化，巖石強(qiáng)度高，穩(wěn)定性較好，工程地質(zhì)條件較好。 ～ 30176。以第一組為最發(fā)育。傾角 25176。 壩址 區(qū)工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件 壩址區(qū)工程地質(zhì)條件 地形地貌 壩址區(qū)所處位置為低山區(qū)，左壩肩山體為一緩坡，且緊鄰溢洪道，壩肩單薄，右壩肩山體呈陡壁狀，坡角 60～ 65176。 ② 第四系殘坡積粘土 (Qel+dl)：零星分布于沖溝，坡腳及溶蝕裂隙內(nèi)，棕紅色，濕，可塑，局部土體中夾有碎石，碎石粒徑大小不一，呈棱角狀。 河南省 **縣 **水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告 21 3 工程地質(zhì) 地質(zhì)勘察工作簡(jiǎn)介 **水庫(kù)興建于 1976 年，水庫(kù)主要包括大壩、溢洪道、輸水洞等。 從計(jì)算結(jié)果比較看 50年一遇洪峰用 84圖集大 ％， 500 年一遇大 ％。長(zhǎng)江水利委員會(huì)水文局在計(jì)算南水 北調(diào)中線工程交叉建筑物施工期洪水時(shí)，對(duì) 刁河、湍河、 淇 河 、嚴(yán)凌河 等與總干渠交叉處施工期洪水分別按照地區(qū)綜合法進(jìn)行了計(jì)算。； n n n3系分別按照設(shè)計(jì)頻率下最大 10min～ 1h、最大 1h～ 6h、最大 6h～ 24h 的設(shè)計(jì)面雨量推算； μ —— 平均入滲率，依照計(jì)算流域所在Ⅱ水文分區(qū)及下墊面特點(diǎn)據(jù)圖集選定， mm/h； m—— 匯流系數(shù)，據(jù)計(jì)算流域所在Ⅱ水文分區(qū)由圖集 26（θ～ m相關(guān)線）查定，其中3/14/1 JF L??。 因此，水庫(kù) 位置 十分 重要，一旦失事，將給下游 設(shè)施及村鎮(zhèn)安全帶來(lái)嚴(yán)重威脅 。地表巖性多為石灰?guī)r，震旦統(tǒng)及寒武系灰?guī)r夾頁(yè)巖地層，多年平均水蝕模數(shù)為 200t/km2。 經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià) 根據(jù)《水利建設(shè)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)規(guī)范》【 SL7294】及《建設(shè)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)方法與參數(shù)》（第二版）進(jìn)行國(guó)民經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)及財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)。本次觀測(cè)設(shè)施建設(shè)也作為除險(xiǎn)加固工程重點(diǎn)工作，主要是設(shè)置大壩滲流監(jiān)測(cè)、大壩變形監(jiān)測(cè)設(shè)施等。 由地方政府明確以 **縣水利水保局 為項(xiàng)目法人單位并組建“ **縣 **水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程項(xiàng)目建設(shè)管理局”。 大壩變形監(jiān)測(cè)工程 ： 位移測(cè)點(diǎn)布設(shè)在壩迎水坡 高程 、壩頂、壩背水坡 高程 ，樁號(hào)位 0+、 0＋ 斷面處，共 埋設(shè)位移測(cè)點(diǎn) 6 個(gè)。 新設(shè)閘 門及啟閉設(shè)施 ： 增設(shè)檢修閘門和 工作閘門， 閘門型號(hào)深水潛 沒式 PZGM平面鋼閘門 ,尺寸均為 ，啟閉設(shè)備為 LQD8t和 LQD5t 螺桿啟閉機(jī) 各一臺(tái) 。 根據(jù)擬新建輸水洞位置，對(duì)原來(lái)的輸水洞進(jìn)采取封堵，對(duì)出口采取拆除重建，對(duì)洞身鋼管采取拆除，蓋板涵拆除拆除或封堵 措施。反弧半徑為 ，坎頂高程為 ，采用 C30砼，面層配溫度筋，挑流鼻坎下設(shè)Φ 28 錨筋，梅花型布置，間距 200m，深入基巖 200cm。 防浪墻 與混凝土防滲墻連接采用 400g/m2的防滲土工膜，土工膜兩端均包裹 在混凝土中。 防滲墻 深入至壩基線以下 1m。 ⑷ 觀測(cè) 設(shè)施 現(xiàn)狀無(wú) 觀測(cè) 設(shè)施。大壩壩基防滲型式是：壩軸線及其前后平行于壩軸線方向共設(shè)三道截水槽，寬 ，深 2m，邊坡 1:1。 溢洪道工程 及交通橋：包括進(jìn)口 渠 、 寬頂堰 、 挑流消能設(shè)施、 兩岸擋土墻及護(hù)坡等 ；溢洪道交 通橋 。 兩岸邊坡 ： 左岸邊坡，坡度 70176。屬中等透水，工程地質(zhì)條件較差。河谷為深切谷，河床寬約 40m，兩岸無(wú)階地發(fā)育。 河南省 **縣 **水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告 3 工程地質(zhì) 區(qū)域地質(zhì) **水庫(kù)位于秦嶺山脈的東南部邊緣，屬低山區(qū)，山坡自然坡度多在 50～60176。 (6)無(wú) 監(jiān)測(cè) 設(shè)施、 管理設(shè)施不完善。 (2)經(jīng)洪水復(fù)核，水庫(kù) 防洪能力不足 500 年一遇， 達(dá)不到國(guó)家《防洪標(biāo)準(zhǔn)》 GB5020194規(guī)定要求 ， 防洪安全性為 C 級(jí)。 根據(jù)《水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》 SL2522021， **水庫(kù)為 ?。á瘢?型水庫(kù)，工程等級(jí)為 Ⅳ 等。水庫(kù)上游無(wú)工礦企業(yè)，水質(zhì)無(wú)污染 。 2021年 3 月對(duì) 大壩進(jìn)行了工程地質(zhì)勘察，并對(duì)該 水庫(kù)進(jìn)行大壩安全評(píng)價(jià)，經(jīng) **市水利局組織專家對(duì)其進(jìn)行安全鑒定， 其安全鑒定結(jié)論為 ： (1) **水庫(kù)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(kù)位置重要。 (5) 根據(jù)《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》，本區(qū)地震動(dòng)峰值加速度為 g，相應(yīng)地震基本烈度為Ⅵ度，不需進(jìn)行抗震安全復(fù)核。計(jì)算結(jié)果為： 設(shè)計(jì)洪峰流量 Q2%=487m3/s，相應(yīng) 24小時(shí)洪量為 339萬(wàn) m3；校核洪峰流量 %=740m3/s，相應(yīng) 24小時(shí)洪量為 513 萬(wàn) m3。壩軸線方向 145176。巖石破碎，巖芯多呈碎塊狀及薄餅狀。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(zhǎng)約 30m，深約 13m，塌滑嚴(yán)重，工程地質(zhì)條件較差。 水庫(kù)除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)以徹底消除工程安全隱患為目標(biāo)，提高興利效益，進(jìn)行興利調(diào)節(jié)計(jì)算和洪水調(diào)節(jié)演算，結(jié)合工程現(xiàn)狀，確定 **水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程的主要任務(wù)為： 河南省 **縣 **水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程初步設(shè)計(jì)報(bào)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(cè)設(shè)施、排水體排水溝工程、壩頂路面 及防浪墻工程等 。 背水坡高程 以上為干砌石擋土墻，以下全部用塊石護(hù)砌成臺(tái)階型式，臺(tái)階寬高 ～ ，坡腳至原主河槽段為寬約 20m的干砌石護(hù)基。 啟閉機(jī)房位于上游壩坡，底部高程為 ，為 3 3m 簡(jiǎn)易平房，現(xiàn)損 毀 。 防滲墻 分別位于 壩軸線 上 。壩頂路面為泥結(jié)碎石結(jié)構(gòu)。 挑流鼻坎 ： 挑流鼻坎長(zhǎng) ，挑角為 25176。啟閉機(jī)臺(tái)低于校核洪水位，機(jī)房老化嚴(yán)重失修，不能使用，斜拉式啟閉機(jī)桿彎曲。洞身段比降 1/200，每隔 設(shè)伸縮縫，縫內(nèi)設(shè)橡膠止水。 (2)觀測(cè)設(shè)計(jì) 大壩滲流監(jiān)測(cè) ： 滲流測(cè)壓管布置在大壩樁號(hào) 0＋ 0 0+080和 0＋ 120兩 個(gè)斷面上共計(jì) 6 孔 。上述各項(xiàng)工程完成后，完成上游壩坡 培厚 、 壩頂防浪墻、壩頂?shù)缆?、下游坡面排水溝?大壩觀測(cè)等。 **水庫(kù)管理處全面負(fù)責(zé)水庫(kù)安全調(diào)度、工程維修、水工觀測(cè)和資料整編等工作。其中，建筑工程 萬(wàn)元，機(jī)電設(shè)備及安裝工程 ，金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備及安裝工程 萬(wàn)元，施工臨時(shí)工程 萬(wàn)元，獨(dú)立費(fèi)用 ，預(yù)備費(fèi) 。流域內(nèi)巖石外露， 植被覆蓋較差，水土流失比較嚴(yán)重。水庫(kù)保護(hù)下游 的 盛倉(cāng) 公河南省 **縣 **水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告 16 路 和沿河 1km 的 4 個(gè)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(shí)攔阻大量泥沙，減少丹江口水庫(kù)淤積 。 計(jì) 算依據(jù)的基本公式： ??27 80? nS??? ??1 4/13/ QmJ L?? 式中： Q—— 設(shè)計(jì)頻率的洪峰流量， m3/s； ψ —— 洪峰徑流系數(shù)； τ —— 洪峰匯流時(shí)間， h； F—— 流域面積， km2； L—— 設(shè)計(jì)斷面至主河分水嶺的河長(zhǎng)， km； 河南省 **縣 **水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告 17 J—— 河道的平均坡降； S—— 設(shè)計(jì)頻率最大 1 小時(shí)降雨量， mm/h； n—— 設(shè)計(jì)暴雨遞減指數(shù)，按照相應(yīng)的匯流歷時(shí)取值：當(dāng)τ＜ 1h，代入n1；τ＝ 1～ 6h，代入 n2；τ＝ 6～ 24h，代入 n3?？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(shí)測(cè)資料的地區(qū)綜合成果查算。 水利水電科學(xué)研究院經(jīng)驗(yàn)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。年，淤積物干容重為 ，則 **水庫(kù)每年淤積量為 萬(wàn) t，淤積物為 m3。 ① 灰?guī)r (∈ )： 分布 于整個(gè)庫(kù)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(zhǎng)石等，巖石多呈弱風(fēng)化，深灰色。 (3)水庫(kù)淤積問題 ： 由于庫(kù)區(qū)巖石風(fēng)化較輕，所以固體逕流物來(lái)源較少，庫(kù)區(qū)淤積量不大。 ～ 30176?！?70176。 左壩肩 (0+055)：巖性為寒武系灰?guī)r，弱風(fēng)化，自然坡度 20176。 輸水洞工程地質(zhì)條件及評(píng)價(jià) 輸水洞頂部壩體干密度 ～ ，平均值 ，干密河南省 **縣 **水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告 24 度合格率為 0，滲透系數(shù) 104cm/s，屬中等透水。 (3)出口消能段 (樁號(hào) 0+060～ 0+100) 該段底板平坦，巖性為灰?guī)r，弱風(fēng)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。 壩體質(zhì)量檢查 壩體質(zhì)量檢查 壩體質(zhì)量控制設(shè)計(jì)指標(biāo) 該水庫(kù)大壩為均質(zhì)土壩，根據(jù)“河南省水利廳中小型水庫(kù)續(xù)建基本技術(shù)要求”，壩體壓實(shí)干密度要求不應(yīng)低于 。 壩體質(zhì)量評(píng)價(jià) 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(gè)壩體的填筑合格率為零，且干密度的平均值小于 。小值平均值 C=，φ =176。 表 31 壩體滲透試驗(yàn)及其指標(biāo)統(tǒng)計(jì)表 位置 室內(nèi)試驗(yàn) k(cm/s) 野外注水試驗(yàn) k(cm/s) 滲透性等級(jí) 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(yàn)高于室內(nèi)滲透，試驗(yàn)求得的滲透系數(shù)，進(jìn)一步說(shuō)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(yàn)代表性強(qiáng)，且較真實(shí)。 石料 石料，工程區(qū)儲(chǔ)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(fēng)化，石質(zhì)堅(jiān)硬。 除險(xiǎn)加固任務(wù) 2021年 2月由河南省 **市水利建筑勘測(cè)設(shè)計(jì)院對(duì)該水庫(kù)進(jìn)行大壩安全評(píng)價(jià)， 經(jīng) **市水利局組織專家 對(duì)其進(jìn)行安全鑒定， 以及水利部大壩安全管理中心壩函 [2021]920 號(hào)《關(guān)于郭莊等十三座水庫(kù)三類壩安全鑒定成果的核定意見》中均認(rèn)定 **水庫(kù)為三類壩，屬病險(xiǎn)水庫(kù)，工程存在