【正文】 f/ c/( Mpa) Ⅰ 心墻填土 按鉆孔注水 試驗確定 / / / / Ⅱ 壩體粉質(zhì)粘土、粉土 KV= 106 Kh= 106 / / / / Ⅲ 壩基砂卵 礫石 / / / / 102 / / / / / / / / 323 本次勘察依據(jù)除險加固對天然建筑材料的需求，對各類材料進行了調(diào)查，各類天然建筑材料概況分述如下： 砂礫卵 石 工程區(qū)不產(chǎn)砂礫石料，需到常德市砂石場或安化縣武潭鄉(xiāng)砂石場采運，距離約2530 公里，品種，規(guī)格齊全貨源充足交通方便。 ②干密度、內(nèi)摩擦角，內(nèi)聚力，推薦值取統(tǒng)一平均值的 ； ③濕密度，塑性指數(shù)，液性指數(shù)，取算術(shù)平均值。 Ⅳ區(qū)：壩基底層：第三系紅層，紫紅色泥質(zhì)粉砂巖，泥巖，夾灰綠色高嶺土，具強風(fēng)化、脫落。 Ⅱ區(qū)：內(nèi) 外壩坡：灰褐色、灰黃色礫質(zhì)粘土，夾礫卵石，砂質(zhì)粘土，壤土。 大壩結(jié)構(gòu)分區(qū) 根據(jù)大壩巖土工程地質(zhì)特征的差異，結(jié)合壩體填筑土料物理特性，滲透性，力學(xué)參數(shù)等，對壩體土石料進行工程性質(zhì)分區(qū)，了解大壩不同土料的填筑部位。 輸水 涵管 工程質(zhì)量評價 輸水涵管 拱頂為預(yù)制構(gòu)件出現(xiàn)砌縫接觸滲漏和進出口消力池滲漏。導(dǎo)流段邊坡風(fēng)化崩坍。厚度 20cm，消能防沖性能較差。根據(jù)室內(nèi)試驗成果和現(xiàn)場注水試驗，認為壩體填筑土料，孔隙較大，干密度較小，粉粘粒含量偏高，大顆粒偏少，大壩存在較強滲透性 。填土質(zhì)量控制不嚴，層位厚度不均一，土粒密實度差異性較大，運行期間外坡出 317 現(xiàn)散浸滲漏，沉降不均。兩岸壩肩未設(shè)截水齒槽，也未作其它防滲處理，大壩建成后出現(xiàn)接觸滲漏，泉水逸出點，大壩基礎(chǔ)施工質(zhì)量欠佳。由于拱頂為預(yù)制構(gòu)件出現(xiàn)砌縫接觸滲漏和進出口消力池滲漏。巖土沉積緊密，屬隔水組。 （ 2）溢洪道 基礎(chǔ)底面第三系紅層泥巖，節(jié)理裂隙發(fā)育強風(fēng)化，與砼銜接脫層、分離，地下水沿側(cè)墻、底板砼滲流，巖體強度降低，不耐沖刷 ， 存在抗沖穩(wěn)定問題。根據(jù)鉆孔壓水注水試驗，壩肩下游屬水逸出點特征，說明大壩主要存在壩基巖體滲漏及松散巖土滲漏和堤體含水 。鉆孔壓水試驗，淺部風(fēng)化帶透水率 q=11～ ，屬中等透水。進出口消 316 力池基礎(chǔ)可能變形，有滲漏損壞現(xiàn)象，涵管結(jié)構(gòu)砼砌縫，隔水環(huán)滲漏等產(chǎn)生潛蝕作用，可能影響基礎(chǔ)穩(wěn)定。涵管基礎(chǔ)，第四系沖積洪積層 Qal+Pl蠕蟲狀網(wǎng)紋狀粘土，強風(fēng)化。 輸水涵洞工程地質(zhì) 輸水涵管布置大壩左段，長寬高 = 。進口導(dǎo)流段高度 3～ 5m，邊坡風(fēng)化脫落堆積淤塞，滲漏，強度降低。不耐沖刷。溢洪道基礎(chǔ)為第三系紅層紫紅色泥質(zhì)粉砂巖，泥巖產(chǎn)狀 N30～ 40E/SE＜ 25～ 300；傾向左岸偏下游，部分基巖為開挖出露。 ②組 N40～ 60W/SW＜ 60～ 700，具張性，充填泥質(zhì)，基巖節(jié)理裂隙均為第四系沖積，洪積層掩蓋，巖體滲漏，一 般較小。節(jié)理裂隙較發(fā)育。溢洪道一側(cè)經(jīng)開挖出露。壩址區(qū)地層單一。為殘積坡積層掩蓋。 谷底高程 60m 兩岸丘坡 20～ 25 度為緩坡。丘頂高程約 80～ 90m，溝谷切深 20～ 30m。兩岸侵蝕丘崗低矮，雄厚。庫堤區(qū)周圍無較大斷裂構(gòu)造，據(jù) GB183062021 版 1400 萬《中國地震動峰值加速度區(qū)劃圖》和《中國地震動反儀應(yīng)譜特征周期區(qū)劃圖》，本區(qū)地震動峰值加速度為 ；地震動反應(yīng)譜特征周期為 ；對應(yīng)地震基本烈度為Ⅵ度區(qū)。壩址區(qū)地層單一。為殘積坡積層掩蓋。左右，并與之共同形成此起彼伏的褶皺帶。壩址區(qū)位于向斜東段 — 末端，軸部傾伏為第四系沖積層、洪積層掩蓋，基巖露頭不明顯，無較大斷裂通過，溝谷呈“ U”形。黃土店向斜盆地構(gòu)造，黃土店向斜軸向北 70176。 依據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料，并通過現(xiàn)場地質(zhì)勘察。丘脊走向與斷裂構(gòu)造線基本一致。丘頂多呈錐圓形，定向排列，呈脊狀。溪流自北向南流，后折轉(zhuǎn)北東流向。地形坡度 20～ 25176。 314 3． 工程地 質(zhì) 地質(zhì)概況 地形 地貌 XX 水庫位于 XX 溪溝上游，唐家鋪鄉(xiāng)邊界處，為較典型丘陵山地。 大壩粘土心墻頂部高程實際高程為 ，比 復(fù)核所需高程 低 ，不滿足規(guī)范要求。溢洪道控制段導(dǎo)墻頂部現(xiàn)實際高程 m，高 于復(fù)核所需高程，控制段導(dǎo)墻頂高程能滿足泄洪要求。 表 大壩粘土心墻頂部高程 計算結(jié)果 運用 靜水位 (m) 超高 (m) 所需高程 (m) 心墻頂高程 (m) 備注 正常 不滿足要求 非常 0 不滿足要求 213 溢洪道控制段導(dǎo)墻頂部高程復(fù)核 依據(jù)《溢洪道設(shè)計規(guī)范》 (SL2532021)第 條，控制段邊墻頂部高程在渲泄校核洪水時不應(yīng)低于校核洪水位加安全超高值。 （ 4）壩頂超高 壩頂超高按下式確定： Y=R+e+A 式中： Y— 壩頂超高（ m） R— 最大波浪在壩坡上爬高（ m） e— 風(fēng)壅水面高度（ m） A— 安全加高（ m） 表 大 壩壩頂超高計算結(jié)果 運用 R e A Y 備注 正常 非常 大壩壩頂高程計算 根據(jù)《規(guī) 范》第 條和第 條 ,求得 XX水庫所需壩頂高程 ,見表 。 （ 1）最大波浪爬高 按蒲田實驗站公式計算 ?hmKKR w21 ?? ? R — 波浪平均爬高 K△ — 糙率滲透性系數(shù)，上游邊坡采用卵石護坡，取 KW— 經(jīng)驗系數(shù)，依據(jù)gHW由《規(guī)范》查附表確定 211 m— 壩坡系數(shù)， m= h — 平均波高，利用蒲田實驗站公式計算，詳見下表 ? — 平均波長（ m） 表 風(fēng) 浪要素計算表 運用 gH/W2 gD/W2 h (m) T(s) ? (s) 正常 非常 表 波 浪爬高計算表 (設(shè)計波浪爬高 RP 取 R2%) 運用 h (m) ? (s) gHW KW R (m) RP(m) 正常 非常 （ 2）風(fēng)壅水面高度 ?cos2 2 mgH DKWe ? 式中： K— 綜合摩阻系數(shù)，取 *106 W— 計算風(fēng)速，非常運用條件下取多年平均最大風(fēng)速 ，正常運用條件下取多年平均最大風(fēng)速的 倍 H— 水域平均水深，此處取壩前水深 D— 吹程， 1430m β — 風(fēng)向與壩軸線法線所成的交角，此處取 0176。水庫靜水位與壩頂超高分別按不同運用情況進行計算，壩頂高程取相應(yīng)組合的最大值。 此次調(diào)洪演算采用試算法編制調(diào)洪演算程序，計算結(jié)果見下表。 表 水庫泄流曲線與庫容曲線表 水位 (m) 庫容 (萬 m3) 流量系數(shù) 側(cè)收系數(shù) 下泄流量 (m3/s) 428 440 458 470 488 505 527 542 563 580 600 630 658 調(diào)洪演算成果 起調(diào)水位取防洪限制水位，即堰頂最低高程 。 側(cè)收縮系數(shù)按下式計算： ? ?? ? nbHnk ??? ???? ζ k：邊墩系數(shù)，本溢洪道ζ k= ζ 0：閘墩系數(shù)，取 0 ?s：淹沒系數(shù)，根據(jù)淹沒度查《水力計算手冊》 b：單孔堰頂寬， 15m。 施工洪水計算成果 (P=20%) 頻 率 20% 洪峰流量 (m3/s) 洪水總量 (104m3) 調(diào)洪演算 調(diào)洪演算的基本方程 根據(jù)時段內(nèi)水量平衡原理進行調(diào)洪演算計算，基本方程為： Vtqqt ??????? 22 2121 )(vfq? 式中： Q—— 入庫流量（ m3/s） q— 出庫流量（ m3/s） V— 蓄水變量（萬 m3） — 計算時段長（ s） 下泄流量計算 庫容曲線由水庫管理所提供，見表 。選用枯水期 (11 月 次年 2 月 )最大24h 的設(shè)計暴雨推求設(shè)計洪水。依據(jù) SL2522021《水利水電工程等級劃分及洪水標準》和 SL3032021《水利水電工程 施工組織設(shè)計規(guī)范》，本工程施工期使用的臨時性擋水建筑物級別為 5級，其洪水標準按施工圍堰期 5年一遇的重現(xiàn)期確定。 表 XX 水庫洪水參數(shù)查算成果表 項 目 P=% P=2% P=5% 集雨面積 H24點平均 (㎜ ) Kp H24點 (mm) H24面 (mm) a n2 n3 H1(㎜ ) H3(㎜ ) H6(mm) H12(mm) ψ R 總 (mm) R 上 (mm) θ m Qm 面 (m3/s) Qm 地 (m3/s) τ (h) Σ Qi(m3/s) Wmp(104m3) 233 161 131 26 計算出 XX 水庫的 入庫洪水過程線如表 所示。 25 %2 ???? tFRQ m 下地 地下徑流過程 Qm地 2%～ t 用三角形分配法推求。 表 時段凈凈雨強度計算表 (2%) 時段 t 1 2 3 4 5 6 7 R 上 (大→小 ) Σ R 上 R 上 /t 時段 t 8 9 10 11 12 13 14 R 上 (大→小 ) Σ R 上 R 上 /t 二、 設(shè)計洪水過程線 （ 1）用徑流系數(shù)法求地面徑流過程 地面徑流總量Σ Qi2%=R 上 F/(*△ t)=峰量比 Qm2%/Σ Qi2%= 因此選用徑流系數(shù)分配表中峰量比為 ,調(diào)整后為 ，求得地面徑流過程Qi2%～ t。 設(shè)計洪水查算 一、 計算方法 凈峰流量及匯流時間 根據(jù)下列公式計算： 3141 JFL?? 24 m= （θ≤ 22） m= （ 22≤θ≤ 100） 求得θ =， m= 各時段凈雨強度詳見計算表。 （ 3） 五十年一遇設(shè)計暴雨 24h 的時程分配 124h 各種歷時的暴雨按下面公式計算： 16h Ht=H24*24n31*6n2n3*t1n2 624h Ht=H24*24n31*t1n3 查圖得 n2=， n3=，求得 H1=， H3=， H6=， H12= 以上查算結(jié)果 詳見下表。 一、 設(shè)計暴 雨 查算 （ 1）五十年一遇 24h 點雨量 根據(jù) XX 水庫的地理位置及控制流域面積 F=，由《湖南省暴雨洪水查算手冊》查得 H24點平均 =105mm， CV=，取 Cs =，查得五十年一遇 Kp=，則五十年一遇 24h點雨量 H24點 =。根據(jù)國家《防洪標準》和《水利水電工程等級劃分及洪水標準》（ SL2522021），確定該工程等別為Ⅳ等，主要建筑物級別為四級，次要建筑物級別為五級，設(shè)計洪水標準為50年一遇，校核洪水標準為 500 年一遇。多年平均風(fēng)速 ，多年平均最大風(fēng)速為 m3/s，多年平均氣溫為℃，歷史最高氣溫 ℃。 XX 水庫位于 XX 區(qū) XX鄉(xiāng)下 XX 村 ，屬亞熱帶季風(fēng)性濕潤氣候區(qū)。設(shè)計洪水位 ，校核洪水位 ，總庫容 500 萬 m3。 水庫自身控制集雨面 積 ，壩址以上干流長度 ，干流平均坡降 ?；水庫外引集雨面積 2km2。 本加固工程總投資為 萬元，經(jīng)國民經(jīng)濟評價， 試 算求得經(jīng)濟內(nèi)部收益率為 %，按社會折現(xiàn)率 12%計算時， ENPV= 萬元 ， EBCR=1，從兼顧社會公益性質(zhì)和經(jīng)濟效益兩方面考慮，項目是可行的。 經(jīng)濟評價 XX 水庫擔(dān)負著下游 萬畝農(nóng)田的灌溉重任，是當?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)的命脈。 加固項目靜態(tài)總投資 萬元，分二年實施完成。 112 （ 2）定額：建筑工程執(zhí)行湘水電農(nóng)字（ 1992）第 10號文頒發(fā)的《湖南省水利水電建筑工程概算定額》； 其中施工機械臺班費的第一類費用調(diào)整系數(shù)為 ；安裝工程執(zhí)行水利部水建（ 1993） 63號文頒發(fā)的《水利水電設(shè)備安裝工程概算定額》。 環(huán)境保護措施包括：水質(zhì)保護設(shè)計、空氣質(zhì)量保護設(shè)計、噪聲防護設(shè)計、交通保護設(shè)計、人群健康保護設(shè)計、水土保持設(shè)計等方面的措施。 1）《中華人民共和國環(huán)境保護法》 2）《建設(shè)項目環(huán)境保護管理條例》 3）《建設(shè)項目環(huán)境保護設(shè)計規(guī)定》 4）《地表水環(huán)境質(zhì)量標準》（ GHZB11999） 5）《環(huán)境空氣質(zhì)量標準》（ GB309596） 6）《建筑施工場界噪聲限制》（ GB1252390） 環(huán)境保護的的主要措施 XX 水庫除險加固工程任務(wù)較重，須設(shè)立專門的環(huán)境保護管理機構(gòu)，機構(gòu)的職責(zé)是：貫徹執(zhí)行環(huán)境保護法規(guī)和標準，組織制定工程環(huán)境保護管理規(guī)章制度，組織進行環(huán)保設(shè)施的建設(shè)與運行操作學(xué)習(xí)，制定并組織實施施工期的環(huán)境 保護規(guī)劃，檢查環(huán)保設(shè)施的運行情況，檢查工程水土保持措施的執(zhí)行情況，定期向工程主管部門和環(huán)保部門提出書面報告。 11