【文章內(nèi)容簡介】 時段 （ mm） Cv Cs/Cv 年最大 24h設計暴雨（ mm） P=% P=% 10分鐘 20 1小時 50 128 93 6小時 80 236 164 24小時 125 383 262 洪水計算 本 次設計采用廣西水文水資源局編寫的《廣西暴雨徑流查算圖表》中的瞬時單位線法與推理公式法。計算過程如下： 古佐水庫計算洪水采用的流域參數(shù)為集雨面積 F=，主河流長度 L=，河流平均坡降為 J=‰。在《廣西暴雨徑流查算圖表》中查古佐水庫流域中心所在各分區(qū)圖：產(chǎn)流分區(qū)為第 2區(qū)；匯流分區(qū)為三區(qū)；雨型分區(qū)為第 2 區(qū)； 由此計算得 古佐水庫 流域平均最大蓄水量為 Wm＝ 120mm，初損 I0＝ 36mm。根據(jù)古佐水庫流域特征及下墊面情況，查編制說明表八，產(chǎn)流期平均下滲率 f 取 8mm/h，穩(wěn)定入滲率μ取 3mm/h。 古佐水庫控制流域集雨面積為 ，小于 100km2，且沒有暴雨中心出現(xiàn)，故不進行點面雨量折減。 由瞬時單位線法及推理公式法推求的設計、校核洪水成果見下表 2－ 5－ 4。 古佐水庫洪水計算成果比較表 表 2－ 5－ 4 頻率 瞬時單位線法 (推薦采用 ) 推理公式 洪峰流量 （ m3/s） 洪水總量 （萬 m3） 洪峰流量 （ m3/s） 洪水總量 （萬 m3） 校核 P=% 設計 P=% 46 從表 2－ 5－ 4 中的兩種方法計算結(jié) 果來看，瞬時單位線法比推理公式法推求的成果稍大，從偏于安全角度考慮， 本次設計 推薦采用瞬時單位線法的成果。古佐水庫設計校核洪水過程線見 表 2－ 5－ 5。 16 古佐水庫設計、校核洪水過程線 表 2－ 5－ 5 時段 (小時 ) 洪峰流量（ m3/s) 時段 (小時 ) 洪峰流量（ m3/s) 校核 設計 校核 設計 （ p=%） （ p=%） （ p=%） （ p=%） 0 0 0 13 1 14 2 15 3 16 4 17 5 18 6 19 7 20 8 21 9 22 10 23 11 24 12 17 古佐水庫洪水過程線0102030405060700 5 10 15 20 25 T（ 小時）Q(m3/s)校核洪水 （ P=%） 設計洪水 （ P=%） 圖 21 18 施工洪水 根據(jù)施工要求和水庫降雨徑流特性，施工期劃分為 11月～次年 1月，施工洪水采用三年一遇或五年一遇設計標準。由于 古佐水庫 流域內(nèi)沒有實測流量資料，故仍采用設計暴雨間接推求施工洪水。根據(jù)《廣西暴雨徑 流查算圖表》中的 推理公式 法推求得洪水成果見表— 6。 古佐水庫 施工洪水成果 表 — 6 頻率 Q（ 11月～次年 1月 ） P=% P=20% 泥沙 古佐水庫 無泥沙實測資料，只能采用間接方法推求。經(jīng)查《廣西水文圖集》中的多年平均輸沙量模數(shù)等值線圖，得流域重心處的年輸沙模數(shù)為 150t/km2，則 古佐水庫 壩址處年輸沙量為 323t。 19 3 工程地質(zhì)與土工試驗 前言 工程概況 古佐水庫位于來賓市武宣縣通挽鎮(zhèn)古佐村古佐屯，于 1965 年 8 月動 工修建， 1966 年3 月竣工，是一座以灌溉為主，兼顧防洪、養(yǎng)殖為一體的小 (2)型水庫，水庫集雨面積為，正常畜水位 。原設計總庫容為 萬 m3，最大灌溉面積 800 畝，實際灌溉面積為 650 畝。樞紐工程由大壩、溢洪道和輸水設施等組成。大壩壩頂長 ，最大壩高為 ，壩頂寬 。水庫工程等級為Ⅴ等，主要建筑物級別為 5級。 水庫主要存在問題 水庫存在的主要病險及工程地質(zhì)問題有： 大壩： ①內(nèi)外坡無護坡，外坡無護坡，雜草叢生，壩面凹凸不平； ②內(nèi)坡無排水系統(tǒng)，外 坡無排水棱體； ③近壩有 200m 長路段不能通車，其余泥路面，通車困難。 放水設施： ①穿壩涵管砌體老化嚴重，局部出現(xiàn)裂縫，漏水嚴重； ②放水平管滲漏嚴重，影響大壩結(jié)構安全。 溢洪道： 溢洪道位于大壩右側(cè)山坳，堰型為寬頂堰。兩側(cè)和底板無襯砌，出口無消能設施。 本次勘察依據(jù)和主要規(guī)范規(guī)程 （ 1）《賓陽縣古佐水庫除險加固工程地質(zhì)勘察委托書》； （ 2）《中小型水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》（ SL552021） （ 3）《碾壓式土石壩設計規(guī)范》（ SL2742021）。 地質(zhì)勘察工作簡述 勘察目的及任務 為了根除水庫及大壩存在的安全隱患，受來賓市武宣縣水利局委托，我公司承擔該水庫除險加固初步設計階段的工程地質(zhì)勘察任務。本次除險加固初步設計勘察是在安全鑒定勘察的基礎上，對大壩壩體及其他有關地質(zhì)問題進行詳細勘察。本次勘察工作的目的及主 20 要任務是： (1)調(diào)查區(qū)域地質(zhì)條件，分析區(qū)域主要構造對工程區(qū)影響，進行區(qū)域地質(zhì)構造穩(wěn)定性評價。 (2) 查明庫區(qū)的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件，對水庫滲漏問題作出評價。 (3) 分析壩體病害的分布情況、類型及成因，評價其危害程度。 (4)查明壩址區(qū)及其附近地形地 貌特征、地質(zhì)構造、地層巖性、巖土工程特性、地下水埋藏條件以及不良地質(zhì)現(xiàn)象的分布范圍、形成原因、危害程度等。 (5)提供巖土體物理力學性質(zhì)參數(shù)的建議值，為除險加固設計提供地質(zhì)資料與處理建議。 (6)進行天然建筑材料詳查。 工作任務完成情況及工作量 本次水庫除險加固初步設計階段工程地質(zhì)勘察外業(yè)工作于 2021 年 9 月 2 日開始，至 9月 8日結(jié)束，歷時 7日。完成主要工作量列于下表 。 表 工程地質(zhì)勘察工作量一覽表 序號 勘察工作項目 單位 數(shù)量 備注 1 外 業(yè) 工 作 地質(zhì) 測繪 區(qū)域平面地質(zhì)校測 Km2 45 1： 50000 2 壩區(qū)平面地質(zhì)測繪 Km2 1： 500 3 勘探 鉆探 m/孔 4 現(xiàn)場 試驗 鉆孔壓水試驗 段次 5 鉆孔注水試驗 段次 10 6 取樣 原狀土樣 組 11 7 擾動土樣 件 1 8 內(nèi) 業(yè) 工 作 繪制 成果 圖表 大壩工程地質(zhì)平面圖 幅 1 9 工程地質(zhì)剖面圖 幅 4 10 鉆孔柱狀圖 幅 4 11 工程地質(zhì)勘察報告 份 1 區(qū)域地質(zhì)概況 所處構造位置 測區(qū)位于廣西山字型構造脊柱東側(cè)轉(zhuǎn)折部位，構造線呈南～北方向，主要構造形跡有蓮花山背斜。測區(qū)位于該背斜西翼。 地形地貌 測區(qū)地形總體趨勢為西高北東低，山頂絕對標高為 180~220m，相對高差為 40m，地貌成因類型為構造～剝蝕和溶蝕兩大類型，地貌上為丘陵地貌和峰林谷地地貌。丘陵地貌，由碎屑巖類構成；峰林谷地地貌由碳酸鹽巖構成。 21 地層巖性 據(jù) 1： 20 萬來賓幅區(qū)域地質(zhì)圖，測區(qū)出露的巖層為下石炭統(tǒng)大塘組 (C1d)，巖性為灰?guī)r；石炭系中統(tǒng) (C2)，巖性為灰?guī)r夾白云巖；石炭系上統(tǒng)（ C3），巖性為灰?guī)r；二迭系下統(tǒng)棲霞組（ P1q），巖性為硅質(zhì)灰?guī)r；茅口組（ P1m），巖性為灰?guī)r夾硅質(zhì)條帶；二迭系上統(tǒng)大隆組（ P2d），巖性為硅質(zhì)巖、頁巖夾砂巖；第四系殘坡積層（ Qel+dl），含礫粘土。 構造與地貌 測區(qū)構造上位于華南淮地臺廣西一級構造單元的桂中凹陷 (二級 )中的蓮花山至大瑤山隆起 (三級 )構造單元內(nèi)，歷經(jīng)加里東、印支、燕山構造旋回，是一個多旋回構造區(qū)。區(qū)域內(nèi)斷層發(fā)育，主要為北西和北東走向兩組，由于處于各種構造的交接部位，使本區(qū)構造較為復雜。 根據(jù)《 中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》（ GB183062021），測區(qū)地震動峰值加速度為 ，地震動反應特征周期為 。本區(qū)地震基本烈度為Ⅵ度。 水文地質(zhì) 根據(jù)地層巖性，地下水存儲空間及動力特征，地下水類型可分為孔隙水、裂隙水、巖溶水三大類型，孔隙水賦存于第四系殘坡積層（ Qel+dl）含礫粘土孔隙中，透水性弱，富水性差，含水量貧乏；裂隙水主要賦存于碎屑巖風化、構造裂隙中，透水性中等，有一定儲水空間，富水性中等，由于大部分泉水流量小于 1L/s，故含水貧乏；巖溶水賦存于碳酸鹽巖裂隙溶洞中，透水性強， 富水性強，含水豐富。據(jù)現(xiàn)場調(diào)查，工程區(qū)地下水環(huán)境未受工業(yè)廢水化學污染，水質(zhì)良好。根據(jù)場地地質(zhì)條件和勘察單位在該地區(qū)取水樣分析結(jié)果表明，場地地下水和地表水對鋼結(jié)構有弱腐蝕性，對混凝土結(jié)構、混凝土結(jié)構中鋼筋均無腐蝕性。 庫區(qū)地質(zhì)概況 地形地貌 庫區(qū)由壩址至庫尾，地形總體上北高南低，溪溝發(fā)育，溝谷切割較淺，呈“ U”字型，地貌上為丘陵地貌。 地層巖性 庫區(qū)出露的地層主要有二迭系上統(tǒng)大隆組（ P2d），巖性為砂巖、頁巖；第四系殘坡積層（ Qel+dl），巖性為含礫粘土。 3. 地質(zhì)構造 庫區(qū)位于蓮花山背斜的西翼，構造走向為南 — 北向，地質(zhì)構造較為簡單，為一單斜構造，巖層走向為南～北向，傾向于西，傾角 30～ 45176。巖層結(jié)構比較單一。據(jù)區(qū)域地質(zhì)資 22 料本次調(diào)查，未見有大斷裂切過庫內(nèi)。 水文地質(zhì)條件 根據(jù)庫區(qū)地層巖性，地下水賦存空間及水動力特征，壩區(qū)地下水類型主要為孔隙水、裂隙水兩大類型；孔隙水賦存于含礫粉質(zhì)粘土孔隙中，透水性弱，富水性弱，含水量貧乏；裂隙水賦存于二迭系上統(tǒng)大隆組（ P2d）砂巖、頁巖風化裂隙中，透水性中等，富水性弱，含水量貧乏。 工程區(qū)地質(zhì)概況 地形地貌 工程區(qū)地形總體上北高南低，溪溝發(fā)育，溝谷切割較淺，呈“ U”字型，地貌上為丘陵地貌，地形坡度為 20～ 35176。，為斜坡地形。 地層巖性 根據(jù)本次野外鉆探揭露和區(qū)域地質(zhì)資料，壩區(qū)出露的地層為二迭系上統(tǒng)大隆組（ P2d），巖性為頁巖；第四系殘坡積層（ Qel+dl）的粘土。第四系填筑土（ Qs）的含礫粘土?，F(xiàn)按地層由新到老闡述如下： (1)第四系 (Q) 1)壩體填筑土（ Qs）①層：來源于工程區(qū)附近的殘坡積土，主要由粘土含少量礫石組成，黃色，干燥～稍濕，堅硬～硬塑狀態(tài)，底部為可塑狀態(tài)，最大 厚度為 。 2)殘坡積層（ Qel+dl）②層：由粘土組成，黃色，硬塑～可塑狀態(tài)，手捻有砂感，刀切面光滑，粘性大，干強度高，韌性高，搖振五反應，透水性弱。據(jù)本次鉆探揭露，厚度為大于 。 (2) 二迭系上統(tǒng)大隆組（ P2d） 強風化頁巖③層：呈紫紅色，灰色，黃色，粘粒結(jié)構，片狀構造，據(jù)本次調(diào)查，地表出露情況，巖體完整性較差，厚度 ～ 。 地質(zhì)構造與地震 根據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料及壩區(qū)地質(zhì)測繪，工程區(qū)位于蓮花山背斜的西翼，沒有大斷裂從壩區(qū)通過，地質(zhì)構造簡單，為單斜構造，巖層傾向于西，巖 層結(jié)構單一。 根據(jù)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》（ GB183062021），地震動峰值加速度為 ，反應譜特征周期為 。本區(qū)地震基本烈度為Ⅵ度。 水文地質(zhì)條件 壩區(qū)的地下水類型主要為孔隙水、裂隙水兩大類；孔隙水賦存于第四系殘坡積層（ Qel+dl） 23 含礫粘土與大壩填筑土（ Qs）孔隙中，受季節(jié)性變化影響較大，含水量貧乏；裂隙水賦存于頁巖裂隙中，富水性差，含水量貧乏。 巖體風化特征 據(jù)本次調(diào)查，工程區(qū)的巖體為二迭系上統(tǒng)大隆組（ P2d）的頁巖，為軟質(zhì)巖，據(jù)地表出露情況，只見有強風 化層出露。強風化層，裂隙比較發(fā)育，巖石完整性較差。 近壩庫岸穩(wěn)定性 大壩近壩庫岸，邊坡比較緩，為含礫粉質(zhì)粘土所覆蓋，涵養(yǎng)水分，有利于植物生長，植被發(fā)育，未發(fā)現(xiàn)有嚴重崩塌、滑坡不良地質(zhì)現(xiàn)象，近壩庫岸穩(wěn)定性較好。 5 大壩壩體填筑質(zhì)量與評價 基本情況 大壩原設計為均質(zhì)土壩，壩頂長度為 ，壩頂高程為 ，最大壩高為 ，壩頂寬 ，內(nèi)、外坡均無護坡，目前雜草叢生，壩腳沒設有反濾排水設施。 壩體填土分布特征與物質(zhì)組成 本次勘察采取擾動樣作顆分試驗 ，試驗成果見表 。 表 大壩填土顆粒分析成果統(tǒng)計表 土樣編號 取土位置 粗粒土 (＞ ) 細粒土 (＜ ) 定名 礫粒 (%) 砂粒 (%) 粉粒 (%) 粘粒 (%) ＞ 2mm ～ 2mm ～ ＜ 1 大壩 含礫粘土 備注 填土顆粒分析統(tǒng)計是根據(jù)室內(nèi)填土篩分結(jié)果統(tǒng)計后的平均值 從以上各項試驗結(jié)果看出，壩體填筑土 為含礫粘土， 各單元顆粒組含量差值較大，分布和級配不夠均勻，粗、中、細搭配欠佳。 壩體填土物理力學性質(zhì) 本次勘察于大壩和壩基各取 11 組原狀填土樣進行室內(nèi)試驗。其土工試驗統(tǒng)計結(jié)果見下表 531。 壩體質(zhì)量評價 大壩填筑土的壓縮性 從室內(nèi)土工試驗成果統(tǒng)計結(jié)果看，壩體填筑土的壓縮系數(shù)范圍值 ～ ，平均值 ，壓縮模量 Es平均值 ，屬中等壓縮性土。 24 填土壓