【文章內(nèi)容簡介】 .............................................................. 34 其它 .......................................................................................................................................................... 34 參考文獻 .................................................................................................................................................................... 35 附錄 ............................................................................................................................................................................ 36 除險 加固工程設計 ................................................................................................................................................... 36 1 樞紐概況 ............................................................................................................................................................. 36 2 設計標準 ....................................................................................................................................................... 36 3 大壩壩坡穩(wěn)定復核 ........................................................................................................................................ 36 壩體各種材料的容重 ................................................................................................................................ 37 計算過程及結果： ..................................................................................................................................... 37 2 關刀嶺水庫滲流分析 ........................................................................................................................................ 52 原大壩滲流分析 ......................................................................................................................................... 52 計算結果 ..................................................................................................................................................... 53 華 北 水 利 水 電 大 學 繼 續(xù) 教 育 學 院 畢 業(yè) 設 計 共 55 頁 第 1頁 1綜合說明 水文 流域概況 關刀嶺水庫位于江油市云集鄉(xiāng)，樞紐地理坐標為東經(jīng) 105186。07′，北緯 32186。36′，屬涪江水系潼江支流。所在地屬亞熱帶季風氣候區(qū)，氣候溫和，四季分明，雨量充沛，日照充足。具有冬季微寒，春來較早，夏長秋短，無霜期長以及冬干 、春旱、夏洪、秋綿等氣候特點。 工程概況 自然集雨面積 ，蓄水主要以自然集雨區(qū)徑流囤蓄。壩址以上主河道長 ，河槽比降 ‰ 。水庫于 1961年動工修建， 1965年完工投入使用。水庫原設計總庫容25萬 m3，死庫容 4萬 m3。大壩下游控制洗腳、牛郎、關爐等村 3500人， 1000多畝耕地，還有劍閣縣、東寶鎮(zhèn)、學校、機關等，是一座以灌溉為主，兼有防洪、養(yǎng)殖等綜合效益的小（ 2）型水庫。 關刀嶺水庫大壩為均質(zhì)土壩，最大壩高 18m，壩頂高程 ，現(xiàn)場實測壩頂寬 2m，大壩全長 87m。大壩上游實測壩坡坡度 1： 1. 5，下游實測壩坡坡度為 1： 2，上下游壩坡均為草皮護坡，下游壩腳有一砌石貼破排水體，寬 ，坡度為 1： 2；水庫溢洪道位于大壩右側山體中，為正堰進口溢洪道。現(xiàn)場查勘表明現(xiàn)狀堰頂高程 ，堰寬 6m ，總長 41m，側墻及底板均采用漿砌石襯砌，但損毀嚴重，溢洪水流經(jīng)消能后泄入下游河道；水庫放水管位于大壩左岸，屬砌石無壓平涵，梯級臥管取水。涵洞尺寸 。放水洞底坎高程 ，設計最大放水流量 。 設計洪水復核 本次設計根據(jù) 1/1萬地形圖勾繪了水庫自然集雨范圍及河流走勢，量算復核了流域面積、集雨范圍干流河道長度、綜合比降等參數(shù)，在此基礎上采用四川省水電廳 1984年 6月編制的《四川省水文手冊》及推理公式法進行入庫洪水流量復核計算。計算結果為：Qm5%=， %=；設由設計暴雨推求洪水總量的方法復核 24小時入庫水量，計算結果為： 20年一遇 WP= m3， 200年一遇 WP= m3。 洪水調(diào)節(jié)計算 本次根據(jù)實測的尺寸計算確定水位 泄量曲線，量算復核水位 庫 容曲線，并由高切林華 北 水 利 水 電 大 學 繼 續(xù) 教 育 學 院 畢 業(yè) 設 計 共 55 頁 第 2頁 公式進行調(diào)洪演算。調(diào)算結果為： qm5%=，相應水深 ； %=，相應水深 。 溢洪道最大泄洪能力復核 經(jīng)壩頂超高計算， △ h設 = ， △ h校 =。則計算得在不影響大壩安全情況下，允許最大溢洪水深 H設 =， H校 =，按寬頂堰公式計算得最大允許泄流量q=，而據(jù)溢洪道現(xiàn)狀計算當水庫遇 200年一遇校核洪水時最大過水深 H=，%=，因此現(xiàn)溢洪道過洪能力不滿足 規(guī)范要求，處理措施為：擴寬溢洪道至 10m，并在壩頂加設 。然后根據(jù)擴寬后的 10m 溢洪道進行調(diào)洪計算，得到結果為：qm5%=，相應水深 ； %=，相應水深 ， V總 = m3。 施工期洪水 關刀嶺水庫不能放空，工程可以安排在枯水期施工，因工期較短，且工程量小，不再進行施工期洪水計算。 工程地質(zhì) 區(qū)域地質(zhì)概況 江油市地處龍門山北段中山山地與四川盆地低山丘陵的交接地帶，地勢由西北向東南逐漸變低，高程一般在 800~1500m之間，最高點位于楓順鄉(xiāng)的轎子頂山，海拔高程 2356m；東南部庫區(qū)屬侵蝕河谷階地貌區(qū)，淺山丘陵地形，高程一般在 550~650m之間，最低點位于九嶺鄉(xiāng)的魚種站谷地，海拔高程 。關刀嶺水庫位于江油市的中部，按照地質(zhì)成因劃分，地貌類型屬構造侵蝕山地丘陵區(qū)。 江油市處于新華夏系四川沉降盆地與龍門山隆起帶的復合部位，按照構造型式分為北東向擠壓帶和綿陽帚狀構造，兩者呈不整合復合關系。在境內(nèi)西北部為北東向擠壓帶發(fā)育區(qū)，由脆性的碳酸鹽和碎屑巖組成，在同一應力場作用下，形成軸向北東向的 “多 ”字型排列的褶皺和走 向東北 45~50186。、傾向北西、傾角 60~70186。的沖斷裂以及走向北西 50186。左右的橫張斷裂及近南北或東西向的壓性斷裂。在市區(qū)東南部的侏羅紀、白堊紀地層中，為綿陽帚狀構造的一部分，發(fā)育成群的新同型平緩褶皺，呈半環(huán)狀排列，向西收斂，向東擴散，褶皺嶄線多為北東 45~70186。，地層傾角平緩 10~15186。關刀嶺庫區(qū)位于江油市中部，地質(zhì)構造屬北東向擠壓帶與綿陽帚狀構造帶的復合部位，位于苦竹溝斷裂北西端和馬家壩向斜南西翼交界帶。 華 北 水 利 水 電 大 學 繼 續(xù) 教 育 學 院 畢 業(yè) 設 計 共 55 頁 第 3頁 地層巖性 江油市境內(nèi)地層出露除元古界和第三系缺失外，古生界到第四系大部分地層均有出露，沉 積厚度在 18000m以上。關刀嶺水庫區(qū)地層為中生界侏羅系中統(tǒng)沙溪廟組（ J2）。巖性為棕紅色粉砂質(zhì)泥巖與灰紅色泥質(zhì)粉砂巖互層。泥巖和砂巖的厚度不穩(wěn)定，橫向變化大。平行層理較發(fā)育。 地下水特征及評價 庫區(qū)地下水為中生界風華帶裂隙，主要存賦于中生界侏羅紀、白堊紀下統(tǒng)、三疊系上統(tǒng)紅色地層中，含水層以紫紅色紅色泥巖為主，間夾砂礫巖，呈互層。地下水補給模數(shù)偏小，以弱酸性和中性水為主，礦化度均小于 1g/l，屬淡水，以硬水為主；水化學類型根據(jù)舒卡列夫分類，以 HCO3Ca 和 HCO3Mg為主，地下水對混凝土無腐蝕 性。 地震 根據(jù) 《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》 GB183062021和 2021年 6月中國地震局發(fā)布的 《四川、甘肅、陜西部分地區(qū)地震動峰值加速度區(qū)劃圖、地震動反應譜特征周期區(qū)劃圖》，本區(qū)地震動峰值加速度為 ，相應地震基本烈度為 VII度 。 天然建筑材料 關刀嶺水庫工程所需天然建材主要為石料和粗砂，距周邊地質(zhì)勘察報告及現(xiàn)場查勘訪問，選定庫區(qū)周邊石料場，該處石料屬淺紅色層狀石英砂巖，易于開采，儲量豐富，抗壓強度較高，可滿足本工程施工所需石料。壩體填筑土可取本 地出露的新生界第四系中更新統(tǒng)的亞粘土、亞砂土。 結論和建議 ，巖層傾角較緩，總體而言地質(zhì)條件較好。 《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》 GB183062021和 2021年 6月中國地震局發(fā)布的 《四川、甘肅、陜西部分地區(qū)地震動峰值加速度區(qū)劃圖、地震動反應譜特征周期區(qū)劃圖》，本區(qū)地震基本烈度為 VII度 。 ，蓄水位較高時下游壩基有局部少量滲漏現(xiàn)象，建議盡快采取工程處理措施。華 北 水 利 水 電 大 學 繼 續(xù) 教 育 學 院 畢 業(yè) 設 計 共 55 頁 第 4頁 水庫安全評價 防洪安全評價 經(jīng)溢洪 道最大泄洪能力復核，是在現(xiàn)溢洪道進口寬和斷面型式按現(xiàn)有壩高情況下不影響大壩安全在正常情況下的復核，即在不影響大壩安全情況下，溢洪道允許最大過水深H=，按寬頂堰公式計算得最大允許泄流量 q=，而根據(jù)調(diào)洪演算成果，當大壩遭遇 200年一遇標準洪水時溢洪水深為 h=,校核水位已高于壩頂，故現(xiàn)溢洪道過洪能力不能滿足規(guī)范要求。 校核洪水位已超過壩頂高程，防洪安全不滿足規(guī)范要求 。 滲流穩(wěn)定評價 經(jīng)滲流計算得知壩體內(nèi)下游處最大比降大于壩體材料允許比降值，可能發(fā)生滲透破壞，破壞形式為流 土。因大壩下游有排水棱體可保護使不發(fā)生滲透破壞。另水庫滲流損失較為嚴重。 壩體結構穩(wěn)定評價 經(jīng)壩坡穩(wěn)定計算，大壩現(xiàn)狀上下游壩坡均不滿足穩(wěn)定要求。上下游壩坡都可能發(fā)生滑坡失穩(wěn)。 抗震穩(wěn)定評價 正常蓄水位下考慮地震荷載壩體穩(wěn)定復合結果顯示下游壩坡穩(wěn)定系數(shù)小于安全允許值，大壩抗震穩(wěn)定不滿足規(guī)范要求需要加固。 水庫安全評價結論 目前水庫存在問題： ，護坡?lián)p壞嚴重，壩頂未硬化，不利于工程管理和大壩安全。 ，不能滿足泄洪要求。 ，運行 管理不便。 ，防汛道路仍為泥土路面，不利于水庫的管理和維護。 根據(jù)關刀嶺水庫的病險、安全鑒定及震損情況綜合評定， 水庫大壩屬 C級壩，即為不安全大壩，亟待進行除險加固。 華 北 水 利 水 電 大 學 繼 續(xù) 教 育 學 院 畢 業(yè) 設 計