【正文】 0+）樁號(hào) 0+～0+ 為直線(xiàn)泄槽，泄槽寬度 ，底坡 1：40，起端底板高程 。溢洪道閘室總寬度較老溢洪道有所縮窄，縮窄部分以粘土心墻堵壩和右岸山包相連。操縱室后墩頂設(shè) 米寬平臺(tái)，通過(guò)鋼爬梯與操縱室側(cè)門(mén)相連，平臺(tái)以后墩頂以 1：1坡度由 高程漸變至 高程，上設(shè)防護(hù)欄桿。交通橋后墩頂抬高，上部設(shè)啟閉機(jī)操縱室，寬 米，底板高程 。閘室每孔堰體中間設(shè)沉降縫，分縫處以止水帶和混凝土塞與防滲帷幕封閉連接，邊墩后側(cè)設(shè)刺墻一道，深入東副壩及右側(cè)堵壩心墻內(nèi)部組成側(cè)向防滲體。牛腿總長(zhǎng) ，寬 ，牛腿外懸厚度 ，閘門(mén)軸高程為 ，門(mén)軸距閘室后趾水平距為 。邊墩為衡重式側(cè)墻，和邊孔堰體整體連接，墩頂寬度 ，底寬 ，墻背坡度 1：，衡重臺(tái)高程 ，邊墩底部型式同中墩。閘室為開(kāi)敞式實(shí)用堰結(jié)構(gòu)，設(shè)五扇弧型鋼閘門(mén)，閘門(mén)高 ，門(mén)頂高程 ，采用卷?yè)P(yáng)啟閉機(jī)控制。閘室共五孔，單孔凈寬 12m，總寬度 ，閘室長(zhǎng) 米，閘底板前沿樁號(hào) 0+000，末端樁號(hào) 0+。堰體上游高 ，下游堰高，堰體總長(zhǎng) 。堰面下游采用 WES 冪曲線(xiàn)型式，曲線(xiàn)方程 y=，后接半徑為 、圓心角 176。堰面曲線(xiàn)擬定參照《溢洪道設(shè)計(jì)規(guī)范》附錄 A之規(guī)定，上游由三圓弧組成，圓弧半徑從前至后分別為R3=、R 2=、R 1=。0030 至閘室前沿引渠底板采用 20cm 厚混凝土護(hù)底，混凝土標(biāo)號(hào) C15， 兩側(cè)邊坡 1：，與圓弧翼墻呈弧線(xiàn)連接。0020～0+000 兩側(cè)采用衡重墻，墻底高程 ，潁河白沙水庫(kù)溢洪道泄洪閘設(shè)計(jì)15基礎(chǔ)寬度 ，墻背坡度 1：，衡重臺(tái)高程 ，墻頂高程 。的圓弧翼墻，左右岸對(duì)稱(chēng)布置，圓弧翼墻末端與閘室邊墻平順連接。 進(jìn)口圓弧墻段（0030～0+000）樁號(hào) 0030～0+000，中心線(xiàn)長(zhǎng)度 30 米。引渠呈梯形斷面，渠底寬度 ，渠底高程 ，兩岸邊坡 1： 與原地面相連，進(jìn)口表層覆蓋層部分可放緩至 1：。 溢洪道工程布置溢洪道建筑物總長(zhǎng) m，分上游引渠段、進(jìn)口圓弧墻段、閘室控制段、閘后陡坡及消力池段和出口尾水渠段共五部分。閘軸線(xiàn)垂直于溢洪道中心線(xiàn)，同東副壩中心線(xiàn)平行。溢洪道尾水渠依據(jù)地形布置，軸線(xiàn)向左偏轉(zhuǎn)，同 OO2 兩點(diǎn)連線(xiàn)夾角為 176。本次除險(xiǎn)加固考慮地形、地質(zhì)及水流條件，將中心線(xiàn)沿溢洪道地質(zhì)勘探中心線(xiàn)向左岸偏移 米。原閘自建成后由于種種原因 40 多年來(lái)并未過(guò)水，但根據(jù)原水工模型試驗(yàn)，由于受進(jìn)口右岸山包影響，且左岸導(dǎo)水墻長(zhǎng)度及高度不足，閘室進(jìn)流條件較差，導(dǎo)致閘前產(chǎn)生很大橫比降，影響到閘室邊孔的過(guò)流能力。表 4 水庫(kù)規(guī)劃指標(biāo)表20 年泄水流量（m 3/s） 20020 年設(shè)計(jì)庫(kù)水位（m） 50 年泄水流量（m 3/s） 50050 年設(shè)計(jì)庫(kù)水位（m） 100 年泄水流量（m 3/s） 1000100 年設(shè)計(jì)庫(kù)水位（m） 續(xù)表 42022 年泄水流量（m 3/s） 66302022 年設(shè)計(jì)庫(kù)水位（m） 閘室堰頂高程（m） 孔數(shù)（孔） 5閘孔口尺寸（ m）（寬高） 12 設(shè)計(jì)參數(shù)（1）水庫(kù)規(guī)劃指標(biāo)（2）地質(zhì)參數(shù)潁河白沙水庫(kù)溢洪道泄洪閘設(shè)計(jì)14泄洪閘建基面位于 P2sh5弱風(fēng)化石英砂巖上，根據(jù)白沙水庫(kù)溢洪道 2022 年 3月地質(zhì)資料，閘室穩(wěn)定計(jì)算采用力學(xué)參數(shù)如下：摩擦系數(shù) f= 粘結(jié)力 c=承載力標(biāo)準(zhǔn)值 fk= 溢洪道軸線(xiàn)選擇原泄洪閘為開(kāi)敞式平底板閘，閘軸線(xiàn)與東副壩交角 176。 洪水標(biāo)準(zhǔn)白沙水庫(kù)總庫(kù)容 億 m3，屬大Ⅱ型水庫(kù)，泄洪閘設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為 100 年一遇，校核標(biāo)準(zhǔn)為 2022 年一遇。綜上所述，從工程布置、調(diào)洪演算、投資比較、施工方便和工程的安全可靠度諸方面進(jìn)行綜合分析，方案 II 的優(yōu)勢(shì)是顯而易見(jiàn)的，因此推薦方案為方案II。潁河白沙水庫(kù)溢洪道泄洪閘設(shè)計(jì)13大壩結(jié)合上游壩坡翻修，壩頂防浪墻加固和壩頂路面翻修加高 ，使大壩面貌煥然一新，結(jié)合觀測(cè)設(shè)施布設(shè)，使壩體狀況更為完善。由于閘址區(qū)左岸約 85m 范圍地質(zhì)條件較好，右邊位于斷層影響帶，巖石破碎，巖質(zhì)軟弱，五孔閘閘基總寬度 75m，可充分利用左岸良好的地質(zhì)條件，閘底板適當(dāng)降低后，使其位于較好的弱風(fēng)化地基上，閘室受力均勻，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好，工程安全可靠。因此，方案 II 亦不是最優(yōu)方案。此方案閘室寬度大，尾水渠寬度大，增加了征地的難度。由于閘址區(qū)地質(zhì)條件復(fù)雜，右邊巖石破碎，位于斷層影響帶，巖質(zhì)軟弱，易產(chǎn)生不均勻沉陷，需進(jìn)行地基處理，但處理難度較大，為使進(jìn)流順暢，右岸山包需進(jìn)行削坡處理。溢洪道做工程段全長(zhǎng) 。0+113~0+183 為海漫段。0+026~0+113 為閘后消能段。閘室采用上游堰高 ，下游堰高 的實(shí)用堰。前 175m 底部不做護(hù)砌，兩岸邊坡為1：，底寬為 70m，渠底高程為 ；閘前 30m 為鋪蓋段，護(hù)底為 厚的砼，兩岸為圓弧型翼墻，圓弧半徑為 45m，墻頂高程為 ，采用半重力式擋土墻。新泄洪閘工程布置根據(jù)最新地質(zhì)勘探資料建議，溢洪道泄洪閘中心線(xiàn)較原中心線(xiàn)向左平移，以閘室底板前沿做為 0+000 樁號(hào)。泄洪閘按 100 年一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，2022 年一遇潁河白沙水庫(kù)溢洪道泄洪閘設(shè)計(jì)12洪水標(biāo)準(zhǔn)校核，下游消能按 50 年一遇洪水設(shè)計(jì)，100 年一遇洪水校核。 方案 2：，老閘拆除，新建五孔新閘 新閘堰頂高程 ，五孔，每孔凈寬 12m，總凈寬 60m。海漫底部高程 ，護(hù)底厚度為，0+~0+ 為 30m 長(zhǎng)的扭曲漸變段，之后與下游地面自然連接。0+~0+ 為閘后斜坡段，底部坡降為 1:40，墻頂高程由 230m 漸變至 ；之后接消力池，池深 ，池底高程 ，池長(zhǎng) 22m，兩岸為衡重式擋土墻。閘室堰上設(shè) 128m 弧型鋼閘門(mén) 7 扇。前 底部不做護(hù)砌，兩岸邊坡為 1:0. 5，底寬為 99m，渠底高程為 ；閘前 30m 為鋪蓋段，護(hù)底為0 .2m 厚的砼，兩岸為圓弧型翼墻，圓弧半徑為 45m，墻頂高程為 ，采用半重力式擋土墻。 以閘室底板前沿做為溢洪道的 0+000 樁號(hào)，溢洪道中心線(xiàn)位于勘探中心線(xiàn)左邊 4m 處。見(jiàn)附圖 及方案比較圖集。泄洪閘按 100 年一遇洪水設(shè)計(jì)，2022 年一遇洪水校核。新閘堰頂高程 ，七孔，每孔凈寬12m，總凈寬 84m。 方案的說(shuō)明方案 1：老閘拆除，新建七孔新閘從上述兩種老閘加固的方案可明顯看出，老閘加固存在不少問(wèn)題。II 等工程的永久性主要水工建筑物級(jí)別為 2 級(jí)，其防洪標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì) 500～100 年一遇，校核5000～2022 年一遇。此外，水庫(kù)已運(yùn)行 40 余年，也存在一些急需解決的問(wèn)題，因此，本次除險(xiǎn)加固的任務(wù)是：在維持原規(guī)劃的建庫(kù)任務(wù)及效益的前提下，提高水庫(kù)安全標(biāo)準(zhǔn)，解決水庫(kù)存在的遺留問(wèn)題。根據(jù) 2022 年 3 月河南省水利勘測(cè)設(shè)計(jì)院編制的《河南省白沙水庫(kù)大壩安全論證報(bào)告》，其鑒定結(jié)論為白沙水庫(kù)的抗洪安全性為 C 級(jí)，屬險(xiǎn)庫(kù)。白沙水庫(kù)目前的現(xiàn)狀為壩頂高程 ，防浪墻頂高程 ，壩頂超高，水庫(kù)現(xiàn)狀允許最高水位為 。如建新閘，溢洪道中心線(xiàn)須左移 25m 以上，基礎(chǔ)降低置于弱風(fēng)化巖石上，但存在閘基滲漏問(wèn)題，應(yīng)采用帷幕灌漿處理，閘室左岸與東付壩連接處邊坡高 20m 左右，應(yīng)采取必要的處理措施。水庫(kù)周?chē)吧嫌斡写竺娣e的頁(yè)巖、黃土狀土分布，植被不好，水土流失嚴(yán)重，水庫(kù)存在著較為嚴(yán)重的淤積問(wèn)題；庫(kù)區(qū)地震烈度Ⅵ度，區(qū)域穩(wěn)定性較好，庫(kù)區(qū)雖有大的斷裂存在，但在水體以下多為第四系土層覆蓋，阻斷了庫(kù)水沿?cái)鄬酉聺B的途徑，不存在水庫(kù)誘發(fā)地震的條件，建庫(kù) 50 年來(lái)未出現(xiàn)水庫(kù)誘發(fā)地震。1987 年對(duì)左岸廢棄的煤井進(jìn)行調(diào)查，井內(nèi)及附近地下水位高程為 236～，均在最高庫(kù)水位以上，且高出當(dāng)時(shí)庫(kù)水位～,礦井涌水與水庫(kù)蓄水關(guān)系不大。發(fā)育的斷層主要有東西～北西和北北東～北東向兩組，前者多為壓性、壓扭性，后者多為張扭性。～330176。寒武系中統(tǒng)下部以紫紅色砂頁(yè)巖為主要特征，上部以厚層鮞狀灰?guī)r、豹皮灰?guī)r為主，上統(tǒng)主要為厚層狀白云巖；奧陶系出露中統(tǒng)馬家溝組地層，巖性為薄層狀泥質(zhì)灰?guī)r和厚層角礫狀灰?guī)r；石炭系出露中上統(tǒng)地層，中統(tǒng)本溪組為雜色鋁土礦和鋁土頁(yè)巖，上統(tǒng)太原組為灰色厚層含燧石團(tuán)塊灰?guī)r夾煤層；二迭系上下統(tǒng)地層在庫(kù)區(qū)均有出露，下統(tǒng)主要為灰黃色泥質(zhì)頁(yè)巖及石英砂巖夾煤層，上統(tǒng)以紫紅色厚層石英砂巖為特征；第四系上更新統(tǒng)地層分布在河流二級(jí)階地，巖性為褐黃色黃土狀中粉質(zhì)壤土和褐紅色重粉質(zhì)壤土，全新統(tǒng)下段分布在河流一級(jí)階地，主要為卵石。3 工程地質(zhì)白沙水庫(kù)位于禹州與登封交界處，地貌單元屬低山丘陵區(qū)，山頂多呈平頂和渾園狀，屬構(gòu)造剝蝕地貌，庫(kù)區(qū)河道彎曲，河谷開(kāi)闊，兩側(cè)發(fā)育有一、二級(jí)階地和河漫灘。因白沙水庫(kù)觀測(cè)時(shí)段較長(zhǎng)（10 天只有 8 個(gè)點(diǎn)據(jù)），只能借用鄰近水文站的過(guò)程線(xiàn)，北汝河紫羅山水文站與白沙水庫(kù)同屬沙潁河流域，借用其流量過(guò)程作為典型過(guò)程線(xiàn)。白沙水庫(kù)非汛期洪水過(guò)程線(xiàn)采用典型過(guò)程線(xiàn)放大法計(jì)算。表 2 白沙水庫(kù)設(shè)計(jì)洪水采用成果重現(xiàn)期（年）洪 峰 流 量（m3/s）1 天 洪 量（萬(wàn) m3）3 天 洪 量（萬(wàn) m3）7 天 洪 量（萬(wàn) m3）520501005001000202221404348582170319592104031117650049480122951439119246211962793161551148615021176712376026264346046405124911676019959270542999639670注：2022 年一遇洪量已加 20%安全修正值。綜合考慮，白沙水庫(kù)校核標(biāo)準(zhǔn)(2022 年一遇)洪水其洪量加20%安全修正值。《水利水電工程設(shè)計(jì)洪水計(jì)算規(guī)范》(SL4493)在條文說(shuō)明中指出：“用暴雨資料推算設(shè)計(jì)洪水，中間環(huán)節(jié)比較多，資料條件和計(jì)算方法都會(huì)給計(jì)算成果帶來(lái)影響，因此在綜合考慮各方面因素后，認(rèn)為校核標(biāo)準(zhǔn)的成果有偏小的可能時(shí)應(yīng)加安全修正值。白沙水庫(kù)天然年徑流量統(tǒng)計(jì)參數(shù)成果如表 1。經(jīng)還原計(jì)算，白沙水庫(kù)1953～1997 水文年天然年徑流量均值為 106m3。本次年徑流復(fù)核，在 1986 年復(fù)核的基礎(chǔ)上，將 1953 年～１984 年的實(shí)測(cè)年徑流和天然年徑流系列進(jìn)行了復(fù)核并把系列延長(zhǎng)到 1997 年。白沙水庫(kù)下游河道標(biāo)準(zhǔn)較低，繁城～吳公渠口段，于 1957 年治理過(guò)，除澇標(biāo)準(zhǔn)仍為老二年一遇，設(shè)計(jì)流量 184 m3/s,防洪標(biāo)準(zhǔn)約 10 年一遇，平槽泄量 500 m3/s；吳公渠口至柳塔河口段于 1970 年治理過(guò)，除澇標(biāo)準(zhǔn)為 3 年一遇，設(shè)計(jì)流量430 m3/s，防洪標(biāo)準(zhǔn)為 20 年一遇，平槽泄量 900 m3/s，潁河公路橋過(guò)水流量為1500 m3/s，化行閘至繁城段平槽泄量約 700～800 m 3/s。氣旋雨在本流域也經(jīng)常出現(xiàn)，主要是北來(lái)的寒流和南來(lái)的暖流，即高壓與副高壓在本地區(qū)形成相持的局面，停滯不前形成大暴雨，如 1951956 年就是此種成因產(chǎn)生的大暴雨。夏末秋初空氣濕潤(rùn)，雨水較多，多年平均降水量為 650mm，年內(nèi)分配很不均勻，汛期 6～9 月降水量約占全年的 65% ，年際分配也不均勻，實(shí)測(cè)年最大降水量為多年平均的 倍。山區(qū)除少林寺、中岳廟有少量松樹(shù)復(fù)蓋較好外，一般為灌木叢林，高程在 800～1000m 以上，植被較差；丘陵區(qū)為黃土地帶，多為梯田，沖溝發(fā)育，復(fù)蓋較厚，流域內(nèi)土壤類(lèi)別，京廣鐵路以西為重、中粉質(zhì)壤土，以東為中、輕粉質(zhì)壤土，適宜于種植旱作物，如：小麥、玉米等，兼作雜糧及經(jīng)濟(jì)作物。潁橋以上為山丘區(qū)，面積約占全流域的 %，平原區(qū)約為 %。潁河白沙以上至禹縣屬山區(qū)，坡陡流急，禹縣至潁橋進(jìn)入丘陵區(qū)，潁橋以下進(jìn)入平原，始有堤防。潁河源于登封嵩山山脈，自西向東流經(jīng)禹縣、臨潁、西華等縣市，于周口以上 3km 附近的孫咀注入沙河。 流域概況白沙水庫(kù)位于淮河支流沙潁河流域潁河上游，壩址地理位置為東經(jīng)113?15?，北緯 34?20?。2 水文白沙水庫(kù)建設(shè)初期，因水文資料短缺，故只能采用有限的降雨資料推求設(shè)計(jì)洪水，并依此進(jìn)行工程規(guī)劃，此后，多次進(jìn)行過(guò)水文復(fù)核。所有一、二類(lèi)焊縫嚴(yán)重未焊透屬于不合格焊縫。（5）溢洪道閘門(mén)啟閉機(jī)已經(jīng)運(yùn)行四十年，有的已超過(guò)四十年，閘門(mén)埋件銹蝕嚴(yán)重。（3） 閘墩單薄，砼質(zhì)量不好，碳化嚴(yán)重，普遍存在裂縫，右邊墩及5 中墩存在上下貫通裂縫，左、右岸下游翼墻明顯向內(nèi)傾斜，其中右岸翼墻傾斜達(dá) 13cm。 其中溢洪道存在問(wèn)題（1）溢洪道 1956 年曾做過(guò)水工模型試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表明：泄洪閘上下游流態(tài)不好，影響東付壩安全，降低了水庫(kù)的安全標(biāo)準(zhǔn)。在出口新建了弧形工作門(mén)及引水岔管，輸水洞由無(wú)壓隧洞改為壓力洞，洞身由馬蹄形斷面改為直徑 的圓形斷面。1975 年汛后，為增強(qiáng)水庫(kù)抗洪能力，在東付壩壩頂建爆破藥室 17 個(gè)，以應(yīng)急需。但 1958 年 元 月 溢 洪 道 泄 洪 閘 8 扇 弧 形 門(mén) 安 裝 完 畢 后 ， 4 月 為 支 援 三義 寨 引 黃 工 程 ， 拆 走 邊 孔 6 扇 建 塊 石 滾 水 壩 ， 壩 頂 高 程 ， 直 到 1964 年 10 月才 恢 復(fù) 拆 除 的 6 孔 閘 門(mén) 。擴(kuò)建后的大壩壩頂長(zhǎng) 1316m，頂寬 ，最大壩高 ，壩型由均質(zhì)土壩變?yōu)閺?fù)式斷面，壩頂高程 ，防浪墻頂高程 。由于 1950 年設(shè)計(jì)時(shí)沒(méi)有進(jìn)行流域規(guī)劃，設(shè)計(jì)洪水計(jì)算偏小，經(jīng) 1954 年洪水考驗(yàn)后，發(fā)現(xiàn)水庫(kù)規(guī)劃庫(kù)容偏小，溢洪道設(shè)計(jì)的溢洪斷面不夠大，水庫(kù)的安全標(biāo)準(zhǔn)偏低，水庫(kù)的效益未能充分發(fā)揮。水庫(kù)設(shè)計(jì)最高洪水位 ，總庫(kù)容 億 m3。工程包括：