【正文】 、水庫(kù)法人單位代表、和從事水利水電工程專業(yè)的技術(shù)專家組成。設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為 20 年一遇，設(shè)計(jì)洪水位為 23 ，相應(yīng)庫(kù)容為 10 4m3，校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為 200 年一遇，校核洪水位為 ，相應(yīng)庫(kù)容為 10 4m3。 工程規(guī)模 水庫(kù)除險(xiǎn)加固后， 樞紐工程等級(jí)為 Ⅴ 等，主要為永久性建筑物為 5級(jí)建筑 物，次要建筑物屬 5級(jí)。僅由進(jìn)口段組成，無(wú)陡槽段、消力池段兩部分，本次設(shè)計(jì)重建右側(cè)溢洪道，重建后堰頂溢流寬度確定為 ，堰頂高程 。 設(shè)計(jì)洪 水 設(shè)計(jì)洪水采用本階段壩址設(shè)計(jì)洪水，見(jiàn)表 ～ 。 洪水調(diào)節(jié) 按上述方程組逐時(shí)段進(jìn)行水庫(kù)調(diào)洪計(jì)算，求得水庫(kù)最高調(diào)洪水位。 （ 3）壩下涵管：對(duì)壩下涵管拆除并在原處新建，重建進(jìn)口控制設(shè)施，更換金屬結(jié)構(gòu)及啟閉設(shè)施。 22 4 加固設(shè)計(jì) 工程任務(wù)和規(guī)模 工程任務(wù) 本次除險(xiǎn)加固的主要任務(wù)是保持工程現(xiàn)有規(guī)模，加固大壩、溢洪道、拆除重建壩下涵管，完善工程運(yùn)行、管理及防汛設(shè)施，提高水庫(kù)蓄水和防洪能力，確保水庫(kù)大壩安全，充分發(fā)揮本工程的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。 溢洪道堰、槽基為板溪群強(qiáng)風(fēng)化板巖，工程地質(zhì)條件較好，現(xiàn)狀底板及兩側(cè)邊坡均未襯砌，且邊坡較陡，抗沖及邊坡穩(wěn)定性較差，下游出口無(wú)消能防沖設(shè)施，尾水渠未按 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)完建，建議對(duì)溢洪道采取工程處理措施。現(xiàn)狀涵管斷裂漏水嚴(yán)重，存在管與圍巖的接觸沖刷破壞問(wèn)題。建議對(duì)壩基采取相應(yīng)的防滲措施。 大壩壩基溪溝段清基不 徹底，表部多殘留植物根系、松散土層，易形成淺層接觸滲漏通道，左、右壩肩巖性為全 ~強(qiáng)風(fēng)化的板巖，具中等 ~弱透水性，基本不存在繞壩滲漏問(wèn)題。運(yùn)行中下游壩腳及壩坡見(jiàn)有滲水點(diǎn)，大壩存在壩體滲漏問(wèn)題。粘土心墻 (rQ2)主要由低液限粘土 (含少量礫的重粉質(zhì)壤土 )組成 , 干密度偏小，孔隙比偏大，碾壓不密實(shí)，滲透系數(shù) K=4 104cm/s，防滲性能不滿足規(guī)范強(qiáng)制性條文要求。 工程區(qū)地下水類型主要為孔隙潛水和基巖裂隙水。 21 料場(chǎng)距壩址約 50~55km。 塊石料 工程區(qū)塊石料較缺乏，需從浪溪鎮(zhèn)購(gòu)買(mǎi)，巖性為燕山晚期黑云母花崗巖，青灰色，出露巖石呈微新?tīng)?。彭澤縣龍城鎮(zhèn)砂礫石銷售點(diǎn)，運(yùn)距 25~30km。質(zhì)量及儲(chǔ)量均可滿足 要求。根據(jù)《水利水電工程天然建筑材料勘察規(guī)程》 (SL 2512021)天然建筑材料質(zhì)量技術(shù)要求中“防滲體土料質(zhì)量指標(biāo)”進(jìn)行評(píng)定，各項(xiàng)指標(biāo)均滿足規(guī)范要求。土料為第四系全新統(tǒng)殘積層低液限粘土，紅褐色，稍濕，硬塑狀。 土料 壩址區(qū)附近防滲土料缺乏，本次勘察在壩區(qū)下游選擇了一土料場(chǎng)，土料場(chǎng)位于楊梓鎮(zhèn)紅旗村東側(cè)公路旁，為低丘崗地地貌，地面高程 52~54m(黃海高程），為旱地。建議強(qiáng)風(fēng)化巖體永久邊坡值為 1:~1:1。=， C 39。具中等 ~弱透水性，工程地質(zhì)條件較好。E/SE∠ 75176。 溢洪道工程地質(zhì)條件及評(píng)價(jià) 20 溢洪道 于 1965年建 成， 在大壩右 側(cè)上由山體 中開(kāi)挖而成，主要 由進(jìn)口段、泄 槽 段組成，進(jìn)口過(guò)水?dāng)嗝鎸挾瘸叽鐬? 米，進(jìn)口底板高程 ，下游無(wú)消能防沖設(shè)施。水流沖刷較嚴(yán)重且直沖下游壩腳。 涵管基礎(chǔ)持力層為元古界板溪群的強(qiáng)風(fēng)化板巖，物理力學(xué)性質(zhì)及承載條件較好。建議對(duì)壩基采取必要的防滲加固處理 壩下輸水涵管工程地質(zhì)條件及評(píng)價(jià) 壩下輸水涵管位于大壩右端，該管于 1964年建成，主要用于灌溉、泄洪，管身為瓦圓管，管徑為 米，總長(zhǎng) 36 米，進(jìn)口底板高程為 米，最大過(guò)水流量為 。水庫(kù)運(yùn)行期間 壩體與壩基接觸滲漏嚴(yán)重，存在集中滲漏點(diǎn)，漏水量隨庫(kù)水位升高而增大 ；左、右壩肩壩基為全 ~強(qiáng)風(fēng)化板巖，巖體節(jié)理裂隙連通性較差，一般具中等 ~弱透水性，防滲性能一般，基本不存在繞壩滲漏問(wèn)題。故壩基不存在壓縮變形問(wèn)題。溪溝段壩基清基不徹底，壩基為第四系全新 統(tǒng)洪沖積層，巖性為低液限粘土 (含少量礫的重粉質(zhì)壤土 ), 且?jiàn)A較多植物根系，壩基清基效果較差。 19 土體透水性：粘土心墻底部座落在第四系全新統(tǒng)洪沖積的低液限粘土層 (含少量礫的重粉質(zhì)壤土 )之上， 滲透系數(shù) K= 104cm/s， 具中等透水性。 基巖裂隙水：儲(chǔ)存和運(yùn)移于基巖裂隙（帶）中， 接受大氣降水補(bǔ)給，排泄于溝谷低地。 （ 4）水文地質(zhì)條件 1)地下水 壩址區(qū)地下水根據(jù)賦存及埋藏特性，可分為二種類型。 （ 3）地質(zhì)構(gòu)造 1)褶皺、斷層 工程區(qū)為揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)基 底的板溪群，褶皺強(qiáng)烈，地層產(chǎn)狀變化較大 , 經(jīng)野外地質(zhì)測(cè)繪，壩址區(qū)未見(jiàn)大的斷層分布。 ②全新統(tǒng)殘坡積層（ el~dlQ4） ： 分布于左、右壩肩坡麓一帶，厚度較薄，巖性主要為含礫低液限粘土夾風(fēng)化巖碎塊，局部為粘土質(zhì)礫，以硬可塑狀為主，物理力學(xué)性質(zhì)較好，一般具中等壓縮性，弱透水性。 2)第四系松散堆積物 (Ｑ ) ①全新統(tǒng)洪沖積層（ pl~alQ 4）：低液限粘土 (含少量礫的重粉質(zhì)壤土 )分布于壩基，層厚約 ~，呈灰黃、黃褐等色，濕，以可塑狀為主，局部軟可塑狀，含砂 %，含礫 %，底部含較多粉細(xì)粒及少量石英細(xì)礫，粘塑性稍差。~85176。 （ 2）地層巖性 壩基覆蓋層為第四系全新統(tǒng)洪沖積層（ pl~alQ4），壩肩覆蓋層為第四系全新統(tǒng)殘坡積層（ el~dlQ4），下伏基巖為元古 界板溪群利安組（ Ptbnl），現(xiàn)據(jù)地層由老至新分述如下： 1)元古界板溪群利安組（ Ptbnl）：巖性為灰色條帶狀板巖、粉砂凝灰質(zhì)板巖、凝灰質(zhì)砂巖夾鈣質(zhì)砂巖、板巖團(tuán)塊和黃鐵礦晶體，變余砂狀、泥狀結(jié)構(gòu)，板狀構(gòu)造， 18 板理較發(fā)育，面光滑，與層理一致。 壩址區(qū)工程地質(zhì)條件及評(píng)價(jià) 壩址工程地質(zhì)條件 （ 1）地形地貌及物理地質(zhì)現(xiàn)象 壩址位于山間盆地的峽谷出口，屬剝蝕堆積丘陵地貌，小溪自南東向北西流經(jīng)壩址。 據(jù)壩體土的顆粒組成， 按規(guī)范要求判別，壩體土屬 流土型滲透變形 ，其允許水力比降建議值為 。下游壩腳未設(shè)排水反濾設(shè)施，滲流出口無(wú)保護(hù)，對(duì)大壩滲透穩(wěn)定不利。 上游壩坡坡面無(wú)護(hù)坡，坡面沖刷嚴(yán)重，凹凸不平。孔隙比偏大，表明碾壓不均勻，欠密實(shí)，心墻填筑質(zhì)量較差。 滲透系數(shù)建議值 k=4 104cm/s， 不滿足現(xiàn)行規(guī)范強(qiáng)制性條文要求。具中等透水性。心墻土體的滲透系數(shù)建議值 k=4104cm/s。稍濕 , 呈可塑 ~硬可塑狀。 (rQ2)：分布于壩軸線附近，據(jù)《沈家山水庫(kù)現(xiàn)場(chǎng)檢查報(bào)告》及本次坑探揭露心墻頂高程約為 。根據(jù)壩體結(jié)構(gòu)，將壩體分為壩殼 (rQ1)、粘土心墻 (rQ2)兩部分，現(xiàn)分別敘述如下： (rQ1)：主要分布于壩體心墻兩側(cè) , 填筑料主要取自 壩區(qū)分布的元古界板溪群利安組板巖風(fēng)化狀碎塊石及壩基清基土等，土質(zhì)主要為粘土質(zhì)礫、碎塊石，以灰色為主，局部夾灰黃、黃褐色，稍濕 ~濕，塊徑大者達(dá) 20~ 30cm， 含量一般為 20 %~30 %，具中等透水性， 建議滲透系數(shù) K=2 103cm/s。 壩址區(qū)工程地質(zhì)條件 壩體狀況及質(zhì)量評(píng)價(jià) 壩體狀況 大壩壩型為粘土心墻壩，風(fēng)化石填筑壩體，壩頂高程為 ，最大壩高 13m，壩頂寬 － ，壩頂長(zhǎng)度 ，上游壩坡坡比為 1： ，下游壩坡坡比為 1： 3，坡面雜草叢生，且均未護(hù)坡，下游沒(méi)有排水棱體，壩上無(wú)防浪墻。 基巖裂隙水：主要賦存于斷層破碎帶及節(jié)理裂隙中，接受大氣降水或地下水補(bǔ)給，排泄于盆地及溝谷內(nèi)。 據(jù)《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》（ GB183062021）界定，工程區(qū)地震動(dòng)峰值加速度為， 相應(yīng)地震基本烈度為Ⅵ度。 b、第四系全新統(tǒng)洪沖積層（ plalQ4）：分布于溝谷中，巖性主要為灰黃、黃褐色 (含砂 )低液限粘土夾風(fēng)化巖碎塊，局部為粘土質(zhì)礫 (砂 )?，F(xiàn)將區(qū)內(nèi)地層巖性由老至新分述如下： 元古界板溪群利安組 （ Ptbnl）：廣泛分布于壩址及庫(kù)區(qū)，巖性為灰色條帶狀板巖、粉砂凝灰質(zhì)板巖、凝灰質(zhì)砂巖夾鈣質(zhì)砂巖、板巖團(tuán)塊和黃鐵礦晶體。 區(qū)內(nèi)沖溝雖較發(fā)育，但切割不甚強(qiáng)烈，山坡一般較緩且較穩(wěn)定，植被較發(fā)育，未見(jiàn)塌岸等不良地質(zhì)現(xiàn)象。 本次勘察采用任意直角坐標(biāo)系，黃海高程。報(bào)告編制中引用了相應(yīng)地區(qū)的 1/20 萬(wàn)區(qū)域地質(zhì)成果，分析利用了業(yè)主提供的有關(guān)水庫(kù)建 設(shè)、運(yùn)行等資料。 15 地質(zhì)勘察概況 本次勘察遵照《水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》（ GB504872021）、《中小型水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》（ SL552021）、《水利水電工程地質(zhì)測(cè)繪規(guī)程》（ SL2992021）、《水利水電工程天然建筑材料勘察規(guī)程》（ SL2512021）、《江西省小型水庫(kù)大壩安全評(píng)價(jià)導(dǎo)則》（試行）及其他有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及結(jié)合水庫(kù)實(shí)際險(xiǎn)情。 （ 3）灌溉涵管 涵管于 1964 年建成，為瓦圓管，管徑為￠ 米，總長(zhǎng) 米，進(jìn)口底板高程為 米，最大過(guò)水流量為 。僅由進(jìn)口段組成，無(wú)陡槽段、消力池段兩部分。 （ 1）大壩 大壩壩型為粘土心墻壩，風(fēng)化石填筑壩體，壩頂高程為 ，最大壩高 13m，壩頂寬 － ，壩頂長(zhǎng)度 ，上游壩坡坡比為 1： ，下游 壩坡坡比為 1： 3，坡面雜草叢生，且均未護(hù)坡，下游沒(méi)有排水棱體，壩上無(wú)防浪墻。設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為二十年一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)洪水位 ，校核標(biāo)準(zhǔn)為二百年一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)，校核洪水位。永久性次要建筑物為 5 級(jí)。 沈家山水庫(kù)是一座以灌溉為主，兼顧防洪、養(yǎng)殖的綜合利用性?。ǘ┬退こ?。 表 沈家山水庫(kù)施工期（ 10～ 2 月） P=20%設(shè) 計(jì)洪水過(guò)程線 序號(hào)（ △t= 1h） 0 1 2 3 4 5 6 流量（ m3/s） 鋪頭站 0 沈家山 序號(hào)（ △t= 1h） 7 8 9 10 11 12 13 流量（ m3/s） 鋪頭站 沈家山 14 3 工程地質(zhì) 沈家山水庫(kù)于 1964 年由楊梓鎮(zhèn)紅旗村村民自行設(shè)計(jì)、施工，工程規(guī)模定為?。ǘ┬退畮?kù)，同年 10 月動(dòng)工建設(shè)， 1965 年建成， 1970 年對(duì)大壩進(jìn)行續(xù)建加高，工程達(dá)到現(xiàn)在壩高 13m 的規(guī)模。經(jīng)計(jì)算施工期 P=20%最大洪峰流量為 。鋪頭水文站距 沈家山 直線距離 90km, 控制集雨面積 185km2，其流域氣侯及下墊面條件與 沈家山 流域相同。 施工洪水采用水文比擬法計(jì)算，長(zhǎng)河流域內(nèi)有一座落在長(zhǎng)河北支烏石河中游的鋪頭水文站。 施工設(shè)計(jì)洪水 本工程部分水下工程有施工導(dǎo)流要求，因此需推算相應(yīng)施工期洪水。從雙對(duì)數(shù)紙上點(diǎn)繪的設(shè)計(jì)洪峰 流量與集水面積關(guān)系圖上看，該水庫(kù)壩址和各已建水利工程設(shè)計(jì)洪峰流量與其集水面積的關(guān)系呈線性關(guān)系，其點(diǎn)據(jù)基本分布在關(guān)系線附近。 表 沈家山 水庫(kù)與附近水庫(kù)設(shè)計(jì)洪水成果比較表 水庫(kù) 名稱 鄉(xiāng)鎮(zhèn) 集雨面積 F （ km2） 洪峰流量 Q（ m3/s） 洪峰模綜合系數(shù)（ Q/F2/3） P=% P=5% P=% P=5% 竹子塢 東升鎮(zhèn) 28 正 沖 馬當(dāng)鎮(zhèn) 沈家山 楊梓鎮(zhèn) 從表 236 可以看出，沈家山水庫(kù)的洪峰模綜合系數(shù)與附近水庫(kù)的洪峰模綜合系數(shù)相近。 F/ 算得 Qm地下，根據(jù) Qm 地下 =（Δ t/T） Qm 地下可得不同頻率地下流量過(guò)程，地面流量過(guò)程和地下流量過(guò)程按時(shí)序疊加即得不同頻率的設(shè)計(jì)洪水過(guò)程，成果見(jiàn)表 、。 根據(jù)地面匯流時(shí)間 T 和概化五點(diǎn)折腰多邊形計(jì)算系數(shù)可得不同頻率的洪水過(guò)程。t ） h24 11 5%頻率Qtt、Q τ τ 相關(guān)圖01020304050607080901000 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10t ( 小時(shí)）Q （m 3 / s )QttQ τ τ 0 . 5 % 頻率Q t t 、Q τ τ 相關(guān)圖01020304050607080901000 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10t ( 小時(shí)）Q （m 3 / s )QttQ τ τ W= 式中： h24為 24 小時(shí)地面凈雨量（ mm）； F為本流域流域面積（ ） 。 地面匯流時(shí)間及洪水總量計(jì)算采用以下公式 T= 10 表 沈家山 水庫(kù) 5%頻率凈雨過(guò)程計(jì)算表 時(shí)段 項(xiàng)目 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 合計(jì) H ΣH ΣH+P a ΣR 總 R 總