【正文】 表 4511 大壩安全超高計(jì)算結(jié)果 (單位： m) 項(xiàng)目 運(yùn)行情況 R e A Y 正常運(yùn)用 非常運(yùn)用 表 4512 大壩抗洪能力計(jì)算結(jié)果表 (單位： m) 項(xiàng)目 運(yùn)行情況 安全超高 (m) 頻率 P(%) 庫水位 (m) 壩頂應(yīng)有 高程 (m) 現(xiàn)有壩頂高程 (m) 正常運(yùn)用 10 ~ 非常運(yùn)用 2 從表 4512 可知，大壩壩頂高程滿足規(guī)范要求。 根據(jù)《碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》 SL274— 2021 中的規(guī)定計(jì)算大壩需要的壩頂超高。加固后的溢洪道由引水段、控制段、 出水渠段組成，全長 。大壩上游坡比 1:， 高程以下為砼預(yù)制塊護(hù)坡，以上為草皮護(hù)坡，下游坡坡比 1:，為草皮護(hù)坡，并設(shè)置岸 坡和坡面排水系統(tǒng)；下游壩腳新設(shè)貼坡反濾排水，頂高程 。 工程區(qū)塊石缺乏，需到 奉新縣虬嶺 石料場購買，巖性為花崗巖，屬堅(jiān)硬巖，巖質(zhì)較 24 好，儲量及質(zhì)量可滿足規(guī)范要求，至大壩運(yùn)距為 35km，運(yùn)輸方便。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)類比，土料各項(xiàng)指標(biāo)可滿足防滲體土料質(zhì)量要求。 (2) 基巖裂隙水：主要分布基巖節(jié)理裂隙中，其徑流及巖體的透水性受巖體風(fēng)化程度和地下水補(bǔ)給條件所控制，主要富集于節(jié)理裂隙密集帶中，接受大氣降水補(bǔ)給，排泄于河谷及低洼地。庫區(qū)未見其他的不良物理地質(zhì)現(xiàn)象存在。 表 431 建筑物級別及洪水標(biāo)準(zhǔn)表 建筑物 級別 洪水重現(xiàn)期 (年 ) 備 注 正常運(yùn)用 (設(shè)計(jì) ) 非常運(yùn)用 (校核 ) 大壩 5 10 50 溢洪道 5 10 50 消能防沖采用 10 年一遇洪水設(shè)計(jì) 灌溉涵管 5 10 50 設(shè)計(jì)基本資料 特征水位及泄量 經(jīng)復(fù)核，特征水位及流量如下： 設(shè)計(jì)洪水位 (P=10%)： ，相應(yīng)泄量 ； 23 校核洪水位 (P=2%)： ，相應(yīng)泄量 ； 正常蓄水位： ； 死水位： 。 溢洪道加固：溢洪道全程整治襯砌。為確保大壩安全運(yùn)行，充分發(fā)揮水庫社會效益和經(jīng)濟(jì)效益，建議對大壩盡快進(jìn)行除險(xiǎn)加固。 灌溉涵管已運(yùn)行數(shù)十年，管身砼老化剝蝕嚴(yán)重，局部存在裂縫，漏水嚴(yán)重。 壩頂為土質(zhì)路面，凹凸不平；上、下游壩坡未護(hù)坡，雜草叢生，坡面無排水系統(tǒng)、沖刷較嚴(yán)重。 水庫洪水調(diào)度原則為：在確保工程安全的前提下，充分發(fā)揮工 程效益，合理安排，協(xié)調(diào)除害興利關(guān)系，盡量考慮多蓄水，滿足灌溉用水需求。 kPa 176。運(yùn)輸需拓寬進(jìn)庫便道。建議對涵管進(jìn)行加固處理。溢洪道底板及邊坡均未襯護(hù)，巖體抗沖性較差，出口無消能設(shè)施及出水渠，泄洪直沖下游農(nóng)田。壩基不存在壓縮變形問題。建議對壩體采取必要的防滲處理，對壩坡采取相應(yīng)的工程措施，完善壩面排水及反濾排水設(shè)施。 工程區(qū)塊石 缺乏，需到 奉新縣 任 虬嶺 石料場購買，巖性為花崗巖，屬堅(jiān)硬巖，巖質(zhì)較好，儲量及質(zhì)量可滿足規(guī)范要求，至大壩運(yùn)距為 35km，運(yùn)輸方便。各項(xiàng)指標(biāo)可滿足防滲體土料質(zhì)量要求。建議含砂低液限粘土永久邊坡值為 1:。 溢洪道位于第四系殘坡積層上，進(jìn)口段、泄槽段基礎(chǔ)持力層均為含砂低液限粘土，下伏全強(qiáng)風(fēng)化砂礫巖，持力層承載力可滿足上部荷載要求。 涵管基礎(chǔ) 持力層為全新統(tǒng)殘坡積層含砂低液限粘土，物理力學(xué)性質(zhì)及承載條件較好，為較好的涵管基礎(chǔ)天然地基。兩壩肩壩基上部為全新統(tǒng)殘積層含砂低液限粘土，具弱透水性，起到一定防滲鋪蓋作用，繞壩滲漏問題不大，但壩體與壩基接觸部位未進(jìn)行接頭防滲處理，存在淺層接觸滲漏問題。 (2)壩基壓縮變形問題 大壩兩壩肩壩基上部為全新統(tǒng)殘積層含砂低液限粘土；河谷部位壩基上部為第四系全新統(tǒng)洪沖積層的含砂低液限粘土、含細(xì)粒土砂，下伏全強(qiáng)風(fēng)化砂礫巖，持力層經(jīng)多年上部壩體荷載自然壓密固結(jié)，各土層承載力可滿足土壩壩體荷載要求。 透水性 基巖透水性：大壩壩基巖體為武寧組砂礫巖，表層全強(qiáng)風(fēng)化巖體具中等透水性，下部弱風(fēng)化巖體具弱透水性。經(jīng)野外地質(zhì)測繪，壩址區(qū)未見大的斷層分布，節(jié)理裂隙不發(fā)育。呈淺灰色，飽和，稍密狀，成份主要以石英為主，含少量礫石，充填泥。 (plalQ4)：分布于溝谷中，具二元結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)據(jù)地層由老至新分述如下： ① 下第三系武寧組 (Exn)：巖性為紅色砂礫巖，粗粒結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造，基底式膠結(jié)。~20176。 綜上所述，該大壩壩體填筑及碾壓質(zhì)量均較差，防滲性能不滿足現(xiàn)行規(guī)范強(qiáng)制性條文要求，存在壩體滲漏問題。經(jīng)綜合分析，壩體填土滲透系數(shù)建議值 K=104cm/s，具中等透水性，防滲性能不滿足現(xiàn)行規(guī)范強(qiáng)制性條文要求。礫石含量一般 約 15%~30%，含量變化較大，礫徑 1~5cm，個(gè)別大至 10cm，礫石多為風(fēng)化砂礫巖殘留下來的圓礫，少量為砂礫巖碎塊石，多呈次圓狀，部分棱角狀，成份主要為石英及砂礫巖碎塊，粘粒含量一般為 15％ ~30％之間。 大壩工程地質(zhì)條件及評價(jià) 壩體填筑狀況及質(zhì)量評價(jià) 壩體填筑狀況 大壩始建于 1975 年 9 月， 1976 年 3 月建成受益。受宜春市水利局委托，江西省水利規(guī)劃設(shè)計(jì)院地勘分院承擔(dān)了該水庫除險(xiǎn)加固階段工程地質(zhì)勘察工作。 水文地質(zhì)條件 區(qū)內(nèi)地下水類型主要為第四系松散巖層孔隙潛水及基巖裂隙水。巖漿活動強(qiáng)烈。 (2)第四系 全新統(tǒng) (Q4)：按其成因類型可分為： (eldlQ4)：主要分布坡麓一帶，零星分布于低丘上，巖性主要為棕紅、褐黃色含 (砂 )礫低液限粘土、低液限粘土，可塑狀，低丘一帶土體夾風(fēng)化巖碎塊。庫區(qū)未見其他的不良物理地質(zhì)現(xiàn)象存在。 區(qū)域地質(zhì)概況 地形地貌 工程區(qū)屬構(gòu)造剝蝕丘陵地貌。該壩由干洲鎮(zhèn)組織民工土辦法上馬動工，土料來源于近壩部位，多為山坡上殘坡積層及其風(fēng)化層，部分采用壩前沖積層，填土土質(zhì)差，壩體填筑采用分期、分區(qū)施工，分塊溝界較多，施工用砼滾子碾壓及人工打夯，土層較松散，施工質(zhì)量較差，水庫建成以來，在灌溉方面發(fā)揮了巨大的效益，但由于大壩施工質(zhì)量差，工程不完善，致使工程長 期帶病運(yùn)行，嚴(yán)重影響大壩安全和效益的發(fā)揮，水庫運(yùn)行多年來，存在一系列的問題，主要有： 壩頂不平整，上、下游坡未進(jìn)行護(hù)坡，未設(shè)置排水系統(tǒng)；壩腳未設(shè)反濾排水體，滲流出口無保護(hù)；壩腳存在散浸、滲漏。施工洪峰根據(jù)遼下水文站 1980~2021 年同期典型實(shí)測最大流量資料，經(jīng) PIII型曲線適線計(jì)算后，得遼下水文站 10 月～次年 2 月 5 年一遇洪峰為 ，再按面積比 2/3 次方換算至大垅水庫壩址，經(jīng)計(jì)算，大垅水庫施工期 5 年一遇洪峰為 ，相應(yīng)水位為 。各頻率洪水調(diào)節(jié)計(jì)算成果見表 241，調(diào)洪成果見圖 241 和圖 242。 11 洪水調(diào)節(jié)成果 根據(jù)大垅水庫的壩址洪水過程、水位～庫容關(guān)系線、溢洪道泄流曲線等基本資料，利 用水量平衡公式，采用試算法對各頻率設(shè)計(jì)洪水進(jìn)行洪水調(diào)節(jié)計(jì)算，其公式如下： tVt VVqqqQ ??????????? 122121 )(21)(21 (2421) 式中： Q1， Q2—— 計(jì)算時(shí)段初、末入庫流量； q1， q2—— 計(jì)算時(shí)段初、末溢洪道下泄流量； V1， V2—— 計(jì)算時(shí)段初、末的庫容； Δt—— 計(jì)算時(shí)段。 洪水調(diào)節(jié) 基本資料 (1)設(shè)計(jì)洪水 設(shè)計(jì)洪水采用本設(shè)計(jì)階段分析計(jì)算的壩址設(shè)計(jì)洪水成果，見表 232。 10 表 233 《手冊》法各頻率下設(shè)計(jì)洪峰及洪水總量表 頻率 洪峰 (m3/s) 24h 洪量 (104m3) % 2% 10% 設(shè)計(jì)洪水成果的采用及合理性分析 為進(jìn)一步檢驗(yàn)成果的合理性，將洪水計(jì)算成果與奉新縣其它水庫的設(shè)計(jì)洪水成果進(jìn)行比較，分別見表 234。自 QM 地下 開始向前減少一個(gè)時(shí)段、向后增加一個(gè)時(shí)段，流量均隨之減少一個(gè) △QM 地下 ， (△QM 地下 =△t/TF/ 計(jì)算，其中 QM 地下 為地面徑流終止點(diǎn)。 8 表 231 各頻率下各時(shí)段的暴雨及凈雨過程表 項(xiàng)目 /時(shí)段 P=% P=2% P=10% H h H h H h 1 2 3 4 5 5 6 7 0 0 0 0 0 0 8 0 0 0 0 0 0 9 0 0 0 0 0 0 10 11 12 15 13 14 21 15 16 17 18 19 20 21 16 22 23 24 合計(jì) (2)匯流計(jì)算 該水庫在推理公式法分區(qū)圖中屬于 Ⅷ 區(qū)，根據(jù)下列公式計(jì)算地面洪峰流量： 根據(jù)下列公式計(jì)算地面洪峰流量： FthQt ?? / (2311) 4131/ ?? QmJL? (2312) 設(shè) 31JL?? ，即 4)/( ?? ? mQ ? ， 式中： h —— 各時(shí)段對應(yīng)的總凈雨量； 9 ? 、 t —— 時(shí)間； F —— 流域面積； Q —— 流量； L —— 主河道長； J —— 河道平均坡降； m —— 匯流參數(shù)。查《手冊》附表 32 可知，流域最大蓄水量 Im=，前期土壤含水量 Pa=。 7 表 221 大垅水庫壩址控制流域設(shè)計(jì)暴雨成果表 項(xiàng)目 時(shí)段 H1 H3 H6 H24 暴雨均值 (mm) 48 80 138 Cv Cs/Cv Kp P=% P=2% P=% P=5% P=10% 暴雨設(shè)計(jì)值 (mm) P=% 244 P=2% P=% P=5% P=10% 點(diǎn)面折算系數(shù) α 1 面暴雨設(shè)計(jì)值 (mm) P=% P=2% P=% P=5% P=10% 設(shè)計(jì)洪水 《手冊》法推求設(shè)計(jì)洪水過程 采用表 221 中的設(shè)計(jì)暴雨、點(diǎn)面折算系數(shù) (采用與《手冊》配套的點(diǎn)面關(guān)系線查得 )以及本次水庫除險(xiǎn)加固采用的水庫壩址流域特征參數(shù)，按《手冊》中提供的推理公 式法計(jì)算了大垅水庫壩址設(shè)計(jì)洪水。經(jīng)查閱奉新大垅水庫水位庫容曲線圖，并結(jié)合現(xiàn)有1:10000 對地形圖進(jìn)行了復(fù)核，結(jié)果基本吻合。 據(jù)江西省小 (2)型水庫注冊登記資料記載，該水庫的集雨面積為 。流域地形以低山丘陵為主，西高東低。50′。47′，北緯 28176。 出水渠 后接出渠 道。消力池后接灌溉渠首。壩頂寬 4m，設(shè)置泥結(jié)石路面，路面寬，兩側(cè)設(shè) 寬路肩梁，路面向下游側(cè)設(shè) 2%的橫坡。水庫自建成以來為地方國民經(jīng)濟(jì)發(fā)揮了重要作用，但工程運(yùn)行過程中一直存在較多安全隱患，使工程不僅不能發(fā)揮效益，而且對其下游人民的生命和財(cái)產(chǎn)安全形成很大威脅。 上述問題的存在，使得工程運(yùn)行存在安全隱患，工程效益不能正常發(fā)揮。 3 除險(xiǎn)加固的必要性 根據(jù)安全評估、地勘報(bào)告及本次設(shè)計(jì)安全復(fù)核，大垅水庫目前存在的主要問題有：① 大壩填筑質(zhì)量差，壩體防滲性能不滿足要求。 (1) 大壩 大壩為均質(zhì)土壩，壩頂高程 ~(本次實(shí)測 )，最大壩高 11m(本次勘測 )，壩頂長約 208m，頂寬 ~。 工程任務(wù)及規(guī)模 大垅水庫是一座以灌溉為主，兼顧防洪、 養(yǎng)殖等綜合效益的小 (2)型水庫，總庫容45104m3。施工時(shí)，主要由人工挑土 ，采用分期、分區(qū)筑壩，用砼滾子碾壓及人工打夯，壩體分塊溝界較多，土層較松散，施工質(zhì)量差。 (2) 設(shè)計(jì)洪水 本次通過江西省水文局 2021 年編制的《江西省暴雨洪水查算手冊》 (以下簡稱《手冊》 )的方法來分析計(jì)算水庫的降雨情況。壩址以上控制流域面積 (本次復(fù)核 )，正常蓄水位(黃海高程，下同 )，總庫容 104m3，設(shè)計(jì)灌溉面積 1000 畝，是一座以灌溉為主，兼顧防洪及養(yǎng)殖等綜合效益的小 (2)型水庫。 水庫除險(xiǎn)加固工程初步設(shè)計(jì) I 目錄 1 綜合說明 ...........................................................................................................................1 水庫基本概況 ............................................................................................................ 1 工程地理位置 及水文氣象要素 ...................................................................... 1 水庫建設(shè)過程及近期加固情況 ...................................................................... 1 工程任務(wù)及規(guī)模 ....