【文章內容簡介】 建的泄洪輸水隧洞布置于主壩左壩肩，出口與下游左干渠相交，泄洪和下游左干渠供水由該隧洞承擔，溢洪道因下游無排泄通道，且 考慮到水庫正常蓄水位至壩頂尚有 超高，調洪庫容大，不需設置溢洪道。 （一）攔河壩 黃泥水庫主壩現狀壩體上游坡滿足抗滑穩(wěn)定要求，但上游坡局部出現坍塌，需要進行削坡處理；下游坡抗滑穩(wěn)定能力低，需進行培厚處理。大壩原壩體上壩土料不均勻，碾壓質量差，加上大壩基礎從未進行過防滲處理，大壩未建立完整、連續(xù)的防滲體系，導致大壩存在較嚴重的壩體滲漏、壩基滲漏和兩岸壩肩滲漏，浸潤線偏高，壩土飽和，強度逐年降低。為了滿足壩體及壩基滲透穩(wěn)定要求、減小滲漏量，必須對壩體、壩基及壩肩進行防滲處理。 副壩雖然上下游坡均滿足 抗滑穩(wěn)定要求，但下游無排水棱 24 體，浸潤線偏高，壩腳常年浸泡于水中，對壩坡穩(wěn)定不利，因此，必須增設排水棱體。 （ 1）主副壩加固處理 結合壩址地形條件，主壩壩坡的加固考慮兩種處理方案。 方案一：上游坡作削坡處理，下游壩坡培厚加固至，即滿足下游坡穩(wěn)定要求。 方案二：上游坡作削坡處理，下游壩坡培厚加固至。 兩種方案施工方便，施工期間輸水涵洞可正常工作，對下游供水影響不大。從下游坡直接加固，使得防滲軸線相對新壩軸線前移，有利于防滲及降低后壩坡浸潤線，使后壩坡抗滑穩(wěn)定能力得 到顯著提高。方案二相對方案一而言工程量大，投資比方案一多 萬元。故本階段推薦方案一為壩體加固方案，即上游坡僅作削坡處理，下游壩坡培厚加固至。 副壩在原下游壩坡的基礎上直接加排水棱體，加固平臺寬為 3m，高程為 。 主副壩工程布置： 主壩壩頂高程統(tǒng)一定為 ，壩頂長 334m，壩頂寬，壩頂上、下游側設路緣石，路面為泥結石路面。上游壩坡由原一級坡變?yōu)槎壠?，一級從壩?～，坡比為 1:； 1:，此高程設置 1m 寬戧臺。上游壩坡 高程以上坡面 25 采用混凝土預制塊護坡，為防止白蟻危害，下設厚 30cm砂墊層。在原壩體下游坡 ，采用堆石料填筑。下游壩坡坡比分為兩級，一級從壩頂 ～，坡比為 1:，為原壩體，坡面采用框格草皮護坡。 以下坡比為 1:，在原壩坡的基礎上直接培厚，為加固壩體（排水體），并在原壩體與加固壩體之間設兩層厚 40cm的反濾過渡層，以保證兩種不同筑壩材料的過渡。加固平臺寬為 ，高程為 ，坡面采用干砌塊石護坡。 副壩壩頂高程削至 ，壩頂長 116m，壩頂寬 ，壩頂上、下游側設路緣石，路面為泥結石路面。上游壩坡維持原壩坡不變，坡比為 1:，坡面為干砌塊石護坡，但需加設 30cm的砂石墊層；下游壩坡由原一級坡變?yōu)閮杉壠拢阂患墢膲雾?～ ，坡比為 1:，為原壩體，坡面采用框格草皮護坡，框格草皮 44m，混凝土框格梁斷面50cm15cm，為防止白蟻危害，草皮護坡下設厚 30cm的砂墊層，再鋪 50cm的腐植土；二級從 ～ ，坡比為 1:，在原壩坡的基礎上直接加排水棱體，并在原壩體與加固壩體之間設兩層厚 50cm的反濾過渡層，以保證兩種不同筑壩材料的過渡。加固平臺寬為 3m，高程為 ，坡面采用干砌塊石護坡。 （ 2）主副壩防滲處理 26 根據黃泥水庫的具體條件，大壩壩體采用充填式灌漿方案與高壓旋噴灌漿方案進行比較。 充填式灌漿方案：采用雙排孔，排距 1m，孔距 2m，壩體采用粘土水泥灌漿，基巖采用水泥灌漿。兩壩肩及壩體以下基巖部分采用常規(guī)帷幕灌漿，考慮到壩基巖石溶蝕裂隙及小型溶洞較為發(fā)育，采用雙排孔，排距 1m，孔距 2m，兩岸壩肩采用單排孔，孔距 2m，右岸基巖灌漿水平延長 45m，左岸基巖灌漿水平延長 50m。 高壓旋噴灌漿方案：壩體采用高壓旋噴灌漿，最大深度，旋噴樁深入全風化基巖 ～ ，高壓旋噴灌漿采用三管法（ φ160mm）施工，旋噴灌漿 Ⅰ 、 Ⅱ 序孔間距 ，搭接長度 50cm。兩壩肩處理方式及范圍同充填式灌漿方案。 充填式灌漿施工簡單，速度快，對變形的適應性強，施工干擾小，而高壓旋噴灌漿方案施工機械要求相對較高，施工相對較復雜，并且投資比充填式灌漿多 。故本階段推薦采用充填式灌 漿對壩體進行防滲處理，對兩岸坡及壩基進行常規(guī)帷幕灌漿防滲處理。 （ 3）壩坡穩(wěn)定計算 大壩壩坡加固后穩(wěn)定計算采用《土質邊坡穩(wěn)定分析程序》（ STAB95）。根據壩體鉆孔、注水、壓水試驗及室內原狀樣試驗的成果，經分析整理，工程類比，確定壩體、壩基各區(qū)的物理力學指標。選擇大壩標準剖面為壩坡穩(wěn)定最不利斷面。從計算成果看，大壩加固設計斷面對可能出現的各種工 27 況都是安全的，抗滑安全系數滿足規(guī)范要求。 （二）泄洪輸水隧洞 原左右輸水涵洞均承擔著泄洪任務，泄洪能力小，使水庫防洪調度十分困難，常年采取空庫度汛方式，使后期 蓄水嚴重不足，且兩條涵洞聯合調度十分困難，給運行管理帶來了很多不便。根據兩條涵洞存在的問題，左涵洞斷面尺寸太小，滲漏較嚴重，應封堵廢棄，右涵洞斷面尺寸比左涵洞大，滲漏不嚴重，總體質量比左涵洞好，因此，更換閘門后可繼續(xù)使用。為徹底根除水庫的險情，改善管理條件，另建一條泄洪輸水隧洞，承擔泄洪和左干渠供水任務，右干渠供水由處理后的右涵洞承擔。 根據壩址地形地質條件，新建的泄洪輸水隧洞布置于主壩左壩肩，出口與下游左干渠相交。 根據調洪計算結果，泄洪輸水隧洞設計泄洪流量為；向下游正常供水流量為 1 .5 m3/s。 泄洪輸水隧洞由 10m 進口明渠段、 有壓方洞段、 50m無壓隧洞段及 ，全長 。 有壓方洞斷面為 ，底坡 i=1/100，采用 C50 鋼筋砼襯砌，襯砌厚 。閘門井段長 ，寬 ，井深 ，采用 C50 鋼筋砼襯砌，襯砌厚 。井內安裝工作閘門和事故檢修閘門各一道，閘孔尺寸 。 無壓洞斷面型 28 式為 ，底坡 i=1/100。采用 C50鋼筋混凝土襯砌，襯砌厚度為 。隧洞出口消力池段底寬～ ，消力池長 ，坎高 ，池深 ，采用C50鋼筋混凝土襯砌。消力池后通過分水閘門接左右干渠。干渠進口設 ，通過渡槽與原右干渠相接。 （三）右涵洞改造 右涵洞改造內容為：拆出原閘門，在原閘門井內另安裝，采用一臺容量 10t的手電螺桿式啟閉機啟閉；新建啟閉機室建筑面積 30m2；清除洞內的淤積物。 （四）左涵洞封堵 低水位時，在左涵洞進口位置設 5m 長的混凝土堵頭，涵洞出口位 置設 3m長的漿砌石堵頭。對涵洞出口、消力池邊墻等設施進行適當拆除，并用漿砌石回填至原壩坡坡面。在涵洞出口回填漿砌塊石時留設排水孔。 （五）金屬結構 黃泥水庫除險加固工程初步設計新建隧洞一條，設事故檢修閘門及工作閘門各一套，均為上游止水。閘門的孔口尺寸為 ，設計水頭 ，閘門型式為平面定輪鋼閘門。閘門采用滾動軸承輪子支承，動水啟閉，為保證閘門動水下門，使用了加重塊。閘門采用 QP—80KN—12m卷揚機 29 啟閉。隧洞進口處設一道攔污柵，孔口尺寸 。 右涵洞另設一道 平面鑄鐵閘門，采用一臺容量10t的手電螺桿式啟閉機啟閉。 隧洞閘門門葉及門槽總重 14t，加重塊總重 4t，攔污柵重。右涵洞閘門總重 2t。 （三）上游水利工程情況 黃泥水庫上游建成小㈠、小㈡型水庫共 5 座，興利庫容為194萬 m3，控制徑流面積 。上游眾多小型水 庫在常遇洪水時對下游黃泥水庫的峰、量有一定削減作用，但稀遇洪水時，由于其防洪標準大多低于黃泥水庫，反而對下游造成更大的威脅（如潰壩情況），故本次初設不考慮上游水庫的削減作用。 （四）暴雨洪水特性 據魯甸站 24h時段暴雨資料統(tǒng)計（見表 ），暴雨多發(fā)生在 6～ 8 月，具有明顯的季節(jié)性，以 24h 暴雨出現頻次統(tǒng)計為例， 6～ 8月占總次數的 %， 5月和 9月分別為%和 %， 4月、 10月和 11 月占 %。 24h暴雨多年平均值為 ，最大 24h點暴雨量達 （ 1983年10月 24日）。 從統(tǒng)計頻次可以看出，每年 4 月后，太平洋副熱帶天氣系統(tǒng)逐步北移，開始出現大雨和洪水， 6～ 9月東南、西南暖濕氣流強盛，加之高空西風槽，低渦活躍，地面低壓鋒系出現 30 頻繁暴雨強度大，歷時短，一般 10h左右， 10月有少數年份也出現阻塞性暴雨，如 1983年 10月 24日， 10月份以后，西風帶南支急流開始建立，副熱帶天氣系統(tǒng)減弱南撤，降雨強度明顯減弱。 受氣候條件影響，本地區(qū)洪水來源暴雨，洪水發(fā)生時間和頻次與暴雨一致，洪水過程因流域小等因素，沿程坦化不顯著，大洪水過程陡漲緩落，多呈單峰偏態(tài)型，洪水歷時一般在 30h以內。 綜上所述，本流域暴雨洪水在 4～ 11 月均有發(fā)生，但出現機率以 6～ 8月居多，較滇中等地出現在 7～ 9月，時間上有所提前，而汛期末的 10 月下旬仍有較大暴雨發(fā)生，因此，應解決好汛期末蓄水與防洪的矛盾。根據本流域暴雨洪水特性，結合設計流域為小匯水面積，河流短等特點綜合分析，確定黃泥水庫設計洪水歷時為 24h。 魯甸站各月暴雨出現頻次統(tǒng)計表 黃泥水庫除險加固主要工程量表表 55 工 程 特 性 表 77 工 程 特 性 表 31 續(xù)上表 (1)主壩 工 程 特 性 表 續(xù)上 表 一、 工程地質 （二）工程概況 本次地質勘察在安全鑒定工作的基礎上，布置鉆孔 4 個，總進尺 121m，探坑 14個，進尺 44m，并結合水文地質試驗及巖土試驗等，進一步查明水庫大壩及其他主要水工建筑物的工程地質條件及工程病害，提出對大壩除險加固處理的建議性方案、有關地質參數等。 本階段工程地質勘察的任務： （ 1）查明壩體、壩基、壩肩的工程地質條件，并對其安全穩(wěn)定性進行復核評價。 （ 2）對左右涵洞、溢洪道運行現狀及其安全性進行評價。 （ 3）對擬建輸水隧洞及溢洪道的地質條件進行勘察評價。 （ 4）分 析評價壩體質量及其穩(wěn)定性，并提出大壩除險加固的處理方案，為設計提供有關地質資料。 （ 5）對除險加固工程所需的天然建筑材料進行調查，評價其質量、儲量及開采條件。 32 本次勘察完成的主要實物工作量詳見表 88。 黃泥水庫初設階段地勘工作量 表 88 二、 區(qū)域地質概況 （一）地層巖性 黃泥水庫徑流區(qū)和灌區(qū)范圍主要出露地層為中三疊統(tǒng)個舊組一段（ T2ga）及二段（ T2gb）、下三疊統(tǒng)永寧鎮(zhèn)組（ T1y）、洗馬塘組（ T1x）、上二疊統(tǒng)吳家坪組（ P2ω）、中石炭統(tǒng)威寧組（ C2ω）、上石炭統(tǒng)馬平組（ C3m）、下石炭 統(tǒng)董有組（ C1dn）、大塘組（ C1d）、上泥盆統(tǒng)（ D3）、中泥盆統(tǒng)古木組（ D2g）、下泥盆統(tǒng)芭蕉箐組（ D1b）、坡腳組（ D1p）、翠峰山組（ D1c）。 （ 1）中三疊統(tǒng)個舊組一段（ T2ga）和二段（ T2gb）地層 個舊組一段及二段主要分布在水庫庫區(qū)及南西一帶，巖性為深灰色、灰白色白云巖夾白云質灰?guī)r，局部夾灰黃色泥質灰?guī)r及泥灰?guī)r，底部夾泥巖、泥質及硅質團塊。 （ 2）下三疊統(tǒng)永寧鎮(zhèn)組（ T1y）和洗馬塘組（ T1x） 永寧鎮(zhèn)組主要分布在黃泥水庫上游及下游局部地帶，分布范圍不大，巖性為泥灰?guī)r。洗馬塘組零星分布于 水庫上下游及水庫南部地帶，巖性為灰色泥灰?guī)r。 （ 3）上二疊統(tǒng)吳家坪組（ P2ω） 吳家坪組主要分布于庫區(qū)南部，巖性為灰色、灰白色灰?guī)r。 （ 4）上石炭統(tǒng)馬平組（ C3m） 33 馬平組主要分布在水庫西南部及東南部局部地段，巖性為灰白色灰?guī)r。 （ 5）中石炭統(tǒng)威寧組（ C2ω） 威寧組主要零星分布于水庫上游及下游附近的局部地段，巖性為灰?guī)r、生物碎屑灰?guī)r，局部夾白云巖及硅質灰?guī)r。 （ 6）下石炭統(tǒng)董有組（ C1dn）和大塘組（ C1d） 董有組主要分布在水庫西南部，巖性為結晶灰?guī)r。大塘組零星分布于水庫的南部地帶，分布范圍 不大，巖性為灰色、灰白色灰?guī)r、生物碎屑灰?guī)r夾白云、硅土質頁巖、硅質巖。 （ 7）上泥盆統(tǒng)（ D3） 上泥盆統(tǒng)為鮞狀灰?guī)r、白云巖，主要分布在庫區(qū)南西一帶，分布范圍不是很大。 （ 8）中泥盆統(tǒng)古木組（ D2g） 中泥盆統(tǒng)古木組巖性為灰?guī)r，主要分布于庫區(qū)東南，大面積分布。 （ 9）下泥盆統(tǒng)芭蕉箐組（ D1b）、坡腳組（ D1p）、翠峰山組（ D1c） 下泥盆統(tǒng)芭蕉箐組、坡腳組和翠峰山組零星分布于庫區(qū)東南部，巖性分別為泥灰?guī)r和白云巖、粉砂質泥巖、泥巖和粉砂巖、頁巖和泥巖。 （二）地質構造及地震 測區(qū)處于文山巨型環(huán)狀 旋扭構造帶東翼。該區(qū)主要有呈帚形分布的五條斷層通過，均為壓扭性斷層，其中 F1 經過水 34 庫壩址區(qū)， F F3 分布在庫區(qū)西南，離庫區(qū)較近， FF5離庫區(qū)較遠。 根據 1:400萬《中國地震動參數區(qū)劃圖》（ GB183065001），動峰值加速度為 ，該區(qū)地震基本烈度為 Ⅵ 度。 （三） 地貌及物理地質現象 測區(qū)為低中山構造剝蝕、侵蝕地貌，最高海拔高程為1737m，最低海拔為 1494m，相對高差 243m。區(qū)域地勢西南高北東低，由于地層巖性、地質構造等關系，其地貌形態(tài)各有差異，碳酸