【文章內(nèi)容簡介】 。鑒于水庫大壩為土壩組成，并考慮到水庫大壩目前可達到的洪水標準，認為大壩應(yīng)按50年一遇(P=2%)洪水設(shè)計，500年一遇(P=%)洪水校核，消能防沖洪水標準為20年一遇(P=5%)洪水設(shè)計。 洪水特性與成因造成本流域洪水的主要因素是暴雨，春末夏初，流域內(nèi)的暴雨主要是北方冷空氣南下影響所致，夏末秋初，流域內(nèi)的暴雨或特大暴雨主要是受太平洋臺風(fēng)登陸影響所致。洪水期與暴雨期相對應(yīng)，主要集中在每年的4～9月份，其中5～8月份發(fā)生的機會最多，9月份次之，造成一場洪水的暴雨主要是24h降雨量。 歷次洪水復(fù)核情況五村水庫目前無法找到原設(shè)計的報告書，其計算方法無法了解，只在2004年廣西區(qū)工程管理局匯編資料成果中提及其標準。2004年廣西區(qū)工程管理局匯編資料成果中，設(shè)計標準按50年一遇洪水，校核標準500年一遇洪水?，F(xiàn)將其水文復(fù)核情況簡述如下：⑴設(shè)計暴雨:采用年最大24h降雨量進行計算，設(shè)計暴雨的推求無從考證。⑵設(shè)計洪水：推理公式法推求設(shè)計洪水。本次采用廣西壯族自治區(qū)水電廳1984年版的《廣西壯族自治區(qū)水文手冊》提供的資料，按設(shè)計洪水50（P=2%）年一遇，校核洪水500（P=%）一遇的標準進行洪水計算。根據(jù)水科院推薦的推理公式：Q== （21）當全面匯流條件下，t ≤ tc ， ψ= （22）當部分匯流條件下，ttc， ψ=n （23） tc= （24） （25） （26）式中：Q——最大流量（m3/s）。ψ——洪峰徑流系數(shù)；i——最大平均暴雨強度：（mm/h）；S——暴雨雨力，即最大一小時暴雨量（mm/h）n——暴雨公式指數(shù)；F——集水面積（km2）；L——自壩址沿主河道至分水嶺的河流長度（km）；J——沿L的河道平均坡降（‰）；t——流域匯流時間（h）；τ0——當ψ=1的流域匯流時間（h）；tc——產(chǎn)流歷時（h）；181?！a(chǎn)流參數(shù)，即產(chǎn)流歷時內(nèi)流域平均入滲強度（mm/h）；m——匯流參數(shù)。流域特征系數(shù)θ由下式計算：=6/(27)m= 將θ=m==產(chǎn)流參數(shù)μ的確定：平均181。=，相應(yīng)的Cv=、 Cs=，查皮爾遜Ⅲ型曲線表得K2%=，%=，則：Μ2% =K2%μ===% =%μ===水文計算基本參數(shù)見表21。表21 五村水庫入庫洪峰流量計算表F(km2)L(km)J(‰)J1/3F1/4θ=mH1(mm)CvCsH6(mm)CvCs6175590頻率（%）H1(mm)H6(mm)n1SpτQm(m3/s)演算2194282根據(jù)《廣西暴雨徑流查算圖表》，可知五村水庫所在流域的各項分區(qū)情況如表254。表254 五村水庫流域各項暴雨分區(qū)情況表產(chǎn)流分區(qū)匯流分區(qū)雨型分區(qū)下墊面分區(qū) 4區(qū) 3區(qū)3區(qū)低山丘陵采用原廣西水文總站編制的《廣西暴雨徑流查算圖表》中介紹的產(chǎn)匯流計算方法，應(yīng)用推理公式法對五村水庫推求設(shè)計洪水，其設(shè)計暴雨的歷時取24h，時段長△t取1h，穩(wěn)定入滲率取2mm/h。24h 設(shè)計暴雨雨型采用《廣西暴雨徑流查算圖表》刊布的分區(qū)綜合24h雨型。⑴設(shè)計凈雨的推求各歷時設(shè)計暴雨量計算公式為當1＜t≤6小時： (29))當6＜t≤24小時： (210))式中，n2p=1+(H1p/H6p)；n3p=1+(H6p/H24p)設(shè)計雨型采用《廣西暴雨徑流查算圖表》刊布的分區(qū)綜合24h雨型。根據(jù)所計算的暴雨過程，扣初損和穩(wěn)滲后即得各時段凈雨過程。穩(wěn)定入滲率取2mm/h。 (2)推理公式法推求設(shè)計洪水推求設(shè)計洪峰流量的公式為： (211) (212))Qm——設(shè)計洪峰流量(m3/s)；h——最大τ時段內(nèi)的凈雨量(mm)τ——流域匯流歷時(h)； L——流域最大匯流長度(km)；J——流域平均坡度；m——為匯流參數(shù)，水庫所在流域為低山丘陵區(qū)，植被一般，匯流參數(shù)m取公式m=式中： 由三部分凈雨造成的三個三角形過程線疊加，求出地面徑流過程線，再疊加潛流及深層流，則得合成設(shè)計洪水過程線。洪量按設(shè)計洪水過程線逐時段進行統(tǒng)計。水庫各頻率設(shè)計洪峰流量及洪量成果見表255。表255 五村水庫設(shè)計洪水與洪水調(diào)節(jié)計算成果項目設(shè)計頻率洪峰流量洪量最大泄流量最高庫水位最大庫容備注P(%)(m3/s)(萬m3/s)(m3/s)(m)萬m32004年登記資料2194414推理公式282577本次復(fù)核5167推理公式21462065單位線22004年登記資料水位高程采用假定基面，本次復(fù)核采用黃?；?，采用實測值。將本次洪水復(fù)核的洪峰、洪量成果與2004年登記資料進行比較，見表255?？梢姳敬魏樗畯?fù)核兩種方法計算的成果相差不大，洪峰、洪量與2004年登記資料相比成果比較接近。采用本次洪水復(fù)核的推理公式計算成果。 施工洪水根據(jù)水庫流域暴雨洪水的特點，選擇12月～次年1月、11月～次年2月、11月～次年3月三個時段進行施工期洪水計算，利用大龍洞水庫雨量站的實測降雨資料系列，在所選擇的三個施工時段內(nèi)按最大24h降雨量選樣，用經(jīng)驗頻率進行計算，成果見表261。采用推理公式法計算水庫各頻率施工期設(shè)計洪水。，洪水來時將洪水量蓄于水庫中，各時段相應(yīng)頻率的洪水對應(yīng)的庫水位及庫容見表262。表261 水庫施工期最大24h設(shè)計暴雨成果表 　單位：mm施工期P(%)10205011月～次年1月 11月～次年2月 11月～次年3月 表262 水庫施工期各頻率設(shè)計洪水與壩前水位計算成果表頻率(%)施工期洪峰流量(m3/s)24h洪量(萬m3)壩前最高水位(m)水庫庫容(萬m3)5011月～次年3月 泥沙水庫壩址以上流域及鄰近流域均無實測泥沙觀測資料，需從有關(guān)圖集中查算和用經(jīng)驗公式估算。由《廣西地表水資源》中的廣西懸移質(zhì)多年平均年侵蝕模數(shù)分區(qū)圖可查得水庫壩址的年侵蝕模數(shù)為100~200t/km2，~，其中大部分從溢洪道隨洪水排出。故水庫庫區(qū)泥沙淤積對水庫的死庫容影響不大。第三章 工程地質(zhì) 前言(1) 工程概況五村水庫工程建于上世紀五、六十年代。樞紐建筑物由大壩、排洪道和放水涵洞等構(gòu)成。其中大壩為均質(zhì)土壩，壩頂長109m。據(jù)調(diào)查了解，當年工程動工前，未進行過專門的工程質(zhì)勘察工作，本次收集資料也未查到當年地質(zhì)資料存檔。本階段勘察工作充分利用的地質(zhì)我院2010年3月份出版的水庫大壩安全評價報告成果資料。該水庫于2010年8月通過了安全鑒定，經(jīng)鑒定，大壩主要存在的工程地質(zhì)問題有：①大壩壩體筑填土密實度差，壩基接觸帶存在滲漏。坡面無排水溝，護坡破損嚴重，沖涮溝槽發(fā)育，人為破壞較嚴重。下游壩腳排水棱體淤塞嚴重，部分缺失、崩亂。壩體存在蟻患。②溢洪道左岸坡未進行防護措施，為強風(fēng)化粉砂質(zhì)泥巖邊坡，裂隙發(fā)育強烈、高角度張裂隙縱深發(fā)育，巖體被切割成塊狀，自穩(wěn)能力差，部分地段出現(xiàn)崩坍現(xiàn)象。該邊坡存在滑埸隱患。③輸水設(shè)施破損嚴重，涵管管壁砂漿老化，開裂嚴重；涵洞管壁因開裂滲漏較嚴重，危及壩身安全。 (2) 本階段完成的主要工作項目及完成工作量在大壩安全評價階段鉆探勘察工作量及地質(zhì)成果資料基本達到初步設(shè)計階段的要求，本階段不再進行鉆探工作。 　 完成主要勘察工作量一覽表序號工作內(nèi)容單位工作量序號工作內(nèi)容單位工作量1水庫區(qū)地質(zhì)校測km2366壓、注水試驗段212壩區(qū)地質(zhì)測繪km27取水樣件13工程鉆探m/孔8現(xiàn)場標貫測試次174取原狀土樣件119土工試驗件115取擾動土樣件110水質(zhì)檢測件13．2 區(qū)域地質(zhì)概況 測區(qū)構(gòu)造位置測區(qū)處于桂西山地與桂中盆地的過渡帶之間，是廣西山字型構(gòu)造前弧西翼部位的大明山構(gòu)造區(qū)。 總體地勢測區(qū)總體地勢大致從西北向東南傾斜，西北部山峰一般海拔600750米，東南部一般海拔400550米。大明山背斜自南面延入，山脈隆起似長坦狀，分布于測區(qū)東南部。清水河于測區(qū)北側(cè)流過，是區(qū)內(nèi)地勢最低。屬于中低山地貌。 測區(qū)地層區(qū)域內(nèi)出露地層有寒武系上統(tǒng)（∈2）、泥盆系下統(tǒng)（D1）、泥盆系中統(tǒng)（D2）和第四系（Q）。其中寒武系上統(tǒng)（∈2）為長石石英砂巖，上部為頁巖，該層在測區(qū)西部大部分地區(qū)；泥盆系下統(tǒng)（D1）為粉砂質(zhì)泥巖及泥巖，該層在測區(qū)的中部，范圍較廣；泥盆系中統(tǒng)（D2）為粉砂巖、砂巖夾泥巖，下部為灰?guī)r，該層主要分布在測區(qū)的東側(cè)；第四系（Q）多為殘積層粘性土，主要分布于河流階地上和山腰的覆蓋層，層厚不穩(wěn)定。 測區(qū)構(gòu)造及地震區(qū)域內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造線主要呈北西向。中部褶皺除基底較緊密外，其余均較開闊；東西兩側(cè)褶皺緊密，走向斷裂發(fā)育。測區(qū)構(gòu)造形跡屬大明山構(gòu)造區(qū)，古蓬三里構(gòu)造亞區(qū)，澄泰向斜部分。 根據(jù)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖（GB18306—2001）》，，對應(yīng)地震基本烈度為Ⅵ度。根據(jù)1975年廣西地震工作會議文件，測區(qū)屬于重點監(jiān)視區(qū)之一，常有地震發(fā)生，一般小于五級。據(jù)有關(guān)資料記載，測區(qū)及附近在歷史上曾發(fā)生過13次地震，近代有9次。具破壞性的地震有兩次：一次發(fā)生在1852年，震中在貴縣附城，史料稱附城十里，地陷數(shù)十處；另一次發(fā)生在1936年5月1日，震中在靈山，房屋倒塌。上林縣范圍內(nèi)，尚無破壞性地震記錄。 水文地質(zhì)測區(qū)地處亞熱帶，年降雨量一般1400～1600毫米，十分充沛，地表涇流發(fā)育，地下水類型主要是裂隙水和孔隙水。裂隙水賦存于基巖的風(fēng)化裂隙和構(gòu)造裂隙中，水量較小?？紫端x存于第四第砂礫層及粘性土中，由地表水和大氣降水補給，水量受季節(jié)變化影響明顯。 庫區(qū)地質(zhì)概況庫區(qū)為低山丘陵地貌，南高北低，山頂海拔高程多在130～200m左右，地表多有坡殘積層分布，坡度較緩，呈饅頭形，多為林地。庫區(qū)基巖為泥盆系下統(tǒng)（T1）泥質(zhì)粉砂巖。水庫主壩壩肩、溢洪道附近地段基巖大部分裸露地表，庫區(qū)其他地段基巖多為坡殘積層覆蓋，植被發(fā)育良好。庫區(qū)內(nèi)沒有發(fā)現(xiàn)有大的或活動性斷裂通過，地質(zhì)構(gòu)造簡單。水庫庫岸水下段部分為巖質(zhì)邊坡，上覆的殘積土物理力學(xué)性較好，岸坡穩(wěn)定性好，無塌岸、滑坡等不良地質(zhì)現(xiàn)象存在。庫區(qū)內(nèi)地下水類型為基巖裂隙水和孔隙水，裂隙水賦存于基巖構(gòu)造裂隙和風(fēng)化裂隙之中，孔隙水賦存于覆蓋層孔隙中，水量均較小。 工程區(qū)地質(zhì)概況 地形地貌壩址原始地貌為一近“V”型河谷，河谷較狹窄，兩側(cè)山體雄厚，主壩左、右壩肩山頂高程分別為430m和450m，山坡坡角多在20176。以上，為陡坡地形。大壩位于河流上游，河道彎曲，河床寬窄不一，～，～。工程區(qū)山丘上局部地段強風(fēng)化砂巖層裸露地表，覆蓋層缺失或厚度不大，山丘之間的沖溝較窄，沖洪積層分布少。山丘以饅頭山形為主，形成了以剝蝕侵蝕類型為主的丘陵地貌。 地層巖性壩區(qū)內(nèi)出露的地層為第四系粘性土（Q）及泥盆系中統(tǒng)（D1）粉砂質(zhì)泥巖，自上而下分述如下：筑壩土層①（人工筑填土QS）：黃褐色，夾褐紅色，主要以粘土為主，含少量砂巖風(fēng)化角礫，粒徑以2～15mm為主，局部約占5～10%，土體均勻性好，呈可塑狀為主，密實度屬稍～中密，地下水位以上土質(zhì)呈稍濕濕狀為主，地下水位以下土質(zhì)呈很濕飽和狀。粘土層②（Qedl）：黃褐色，夾紅褐色，局部為灰褐色，稍濕～飽和，可塑～硬塑狀態(tài)，局部含較多砂巖風(fēng)化角礫，土質(zhì)較均勻，物理力學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，屬中等壓縮性土。該層于區(qū)內(nèi)分布較連續(xù)，范圍廣，層厚不穩(wěn)定，主要分布于谷底及山坡等地段。強風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖③（D1）：褐紅色，褐黃色，表層風(fēng)化較強烈，巖質(zhì)較軟，巖體層理裂隙、垂直張性裂隙發(fā)育，巖石基本風(fēng)化呈碎塊狀、粘土狀物質(zhì)。 地質(zhì)構(gòu)造與地震工程區(qū)內(nèi)未發(fā)現(xiàn)有斷裂通過，地質(zhì)構(gòu)造簡單。受大明山構(gòu)造帶活動的影響，工程區(qū)巖層產(chǎn)狀60～80176?！?0～50176。，壩區(qū)巖層為單斜地層單元。節(jié)理裂隙主要有兩組，具體詳見下表351所示： 表341 構(gòu)造裂隙發(fā)育情況表 走向傾向傾角（186。）發(fā)育密度（條