【正文】 壩頂整治、 上游 壩坡護(hù)坡 和 下游壩坡整治。 從施工條件上看，方案一和方案二土方量均很大，擾動地表面積大，需挖壓大量的耕地，施工條件差；方案三勿需新征耕地，擾動地表面積小。 三 種方案的對比造價(jià)為加高大壩方案 萬元，擴(kuò)寬溢洪道方案 萬元，壩頂新建防浪墻和改建溢洪道相結(jié)合方 案 萬元。當(dāng)保持現(xiàn)有溢洪道寬度不變，將堰頂高程降低至 ，壩頂高程應(yīng)為 ，現(xiàn)有壩頂仍欠高 ，此時(shí)可通過在壩頂上游側(cè)修建防浪墻來滿足壩頂高程要求。 表 1— 3 XX 水庫壩頂高程計(jì)算成果表 工況 水位 (m) 設(shè)計(jì) 爬高 R(m) 風(fēng)壅 水面高 e(m) 安全 超高 A(m) 壩頂 高程 (m) 壩頂 欠 高 (m) 現(xiàn)有 B=60m,Z= 1% 5% 本次設(shè)計(jì) B=60m,Z= 1% 5% 比較 B=300m,Z= 1% 5% XX 水庫現(xiàn)狀壩頂高程為 ，從表 1— 3 可知，在現(xiàn)有溢洪道寬度和堰頂高程前提下，壩頂高程應(yīng)為 ，現(xiàn)有壩頂欠高 。 （ 2）校核洪水位加非常運(yùn)用情況下的壩頂超高。 復(fù)核 根據(jù)規(guī)范，壩頂高程等于水庫靜水位與超高之和，分別按以下運(yùn)用情況計(jì)算，取其最大值。本次設(shè)計(jì) 調(diào)洪演算按以下原則進(jìn)行： （ 1）起調(diào)水位為 ； （ 2）當(dāng)庫水位上升至堰 頂高程 ，溢洪道開始自由泄流。本階段除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)，仍采用寬頂堰，堰頂高程降低為 ，底寬保持 60m 不變。因此， XX 水庫除險(xiǎn)加固十分必要。 綜上所述， XX 水庫的防汛地位異常重要，灌溉效益突出，綜合效益可觀。對 XX 水庫樞紐工程進(jìn)行必要的整治與改造、以及工程管理設(shè)施的配套建設(shè)，將有利于合理開發(fā)利用水資源，防治水旱災(zāi)害，提高水資源的利用率，有利于促進(jìn)灌區(qū)農(nóng)業(yè)全面發(fā)展，提高人民生活水平，促進(jìn)社會和諧穩(wěn)定，從 10 而為當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)建設(shè)創(chuàng)造良好的社會環(huán)境。 然而，由于水庫的險(xiǎn)情和隱患，水庫長 期處于低水位運(yùn)行狀態(tài)，不僅水資源浪費(fèi)嚴(yán)重，而且水庫應(yīng)有的效益根本得不到充分發(fā)揮。在運(yùn)行中，水庫攔蓄洪水，充分發(fā)揮攔洪削峰蓄水作用，緩解了下游的防洪壓力。 工程在存在諸多問題的情況下運(yùn)行，仍發(fā)揮了較好的效益。同時(shí)，主壩又兼做交通，是連接 XX 和官營總支的必經(jīng)之路。 XX 水庫控制灌溉面積 5000 多畝，可解決杜灣、 XX、雙樓、付樓、高廟、官營六個(gè)村的農(nóng)業(yè)用水。 （ 6）大壩無安全監(jiān)測設(shè)施，管理設(shè)施不完善。 （ 4）輸水涵管漏水嚴(yán)重。 （ 2）在正常蓄水位時(shí)，大壩壩坡抗滑穩(wěn)定滿足規(guī)范要求，設(shè)計(jì)洪水位已超 過壩頂，大壩上游面未護(hù)砌，浪坎嚴(yán)重，上、下游壩坡不平整 ；壩體 滲透 系數(shù)滿足規(guī)范要求，但大壩下游無排水及反濾設(shè)施，壩體浸潤線在壩坡出逸，壩基滲漏。 20xx 年 7月，水利部大壩安全管理中心以壩函 [20xx]1508 號文核查 XX 水庫為Ⅲ類壩。 20xx 年 4月 9日， 襄樊 市水利局組織有關(guān)專家、工程技術(shù)人員組成了大壩安全鑒定專家組，對 XX水庫大壩進(jìn)行了現(xiàn)場安全檢查。 工程任務(wù)和規(guī)模 現(xiàn)狀及 存在的主要問題 8 XX 水庫 修建于大躍進(jìn)時(shí)期，沒有經(jīng)過正規(guī)設(shè)計(jì)，更無地質(zhì)勘測資料，建設(shè)程序極不規(guī)范，缺乏可靠的質(zhì)量保證體系和質(zhì)量監(jiān)督體系，工程竣工后也無施工質(zhì)量記錄及驗(yàn)收手續(xù)，使水庫樞紐存在不少缺陷和陷患。 該加固工程所 需石料需從附近的采石場運(yùn)進(jìn)。 溢洪道位于大壩右側(cè)，頂部為毛石簡單襯砌，設(shè)有消能防沖設(shè)施，消力池及尾水地段局部被沖毀。填筑土的滲透系數(shù)平均值為 105cm/s，屬微透水介質(zhì)。填筑土為壤土，色雜，灰褐色，黃褐色等，飽和，可塑，局部地段見淤泥 質(zhì)成份，偶見腐木，填筑土厚度 —。松散層底部的泥質(zhì)砂巖賦存極少的裂隙水，裂隙水主要賦存于巖體表面風(fēng)化裂隙中，極其微弱，并且具有自下而上透水性逐漸減弱的規(guī)律。壩區(qū) 出露 鉆孔揭露的地層主要有白堊 —第三系泥質(zhì)粉砂巖（ K）、第四系沖洪積（ alQ）砂礫石、第四系全新統(tǒng)沖洪積（ alQ）粘土 ?？傮w地勢為西北低、東南高。庫區(qū)坡度較緩，穩(wěn)定性好，局部存在的一些第四系堆積物滑塌現(xiàn)象，對水庫影響甚微。水庫庫壁全部由弱透水巖體、粘土組成。根據(jù) 《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》（ GB1830620xx） 確定工程區(qū)地震基本烈度為Ⅵ度 ， 工程區(qū)地震動峰值加速度為 。 本區(qū)構(gòu)造線的走向主要為西北向，與 XX 北部桐柏山脈走向一致。 本區(qū)屬低山丘陵區(qū)，地勢上東高西低，在大地構(gòu)造上處于秦嶺褶皺系東段南部和楊子準(zhǔn)地臺北緣中段的聯(lián)合或復(fù) 6 合部位。 工程地質(zhì) 由于本工程屬于小型水利工程，建壩以來一直未做地質(zhì)勘探工作。 表 1— 1 暴雨途徑推求設(shè)計(jì)洪水成果表 項(xiàng) 目 P=1% P=5% 洪峰流量（ m3/s） 24h 洪量（萬 m3） 施工洪水計(jì)算 根據(jù)工程等別，按規(guī)范取施工洪水標(biāo)準(zhǔn)為 5年一遇。 考慮上游資山水庫的攔蓄作用，采用 XX 水庫與區(qū)間洪水同頻率資山水庫相應(yīng)頻率的組合法，并考慮資山水庫滯洪錯(cuò)峰和區(qū)間洪水傳播時(shí)間的影響，來推求 XX 水庫壩址處的洪水過程。 因 XX 水庫無實(shí)測水文資料，本次設(shè)計(jì)洪水采用暴雨推求洪水。因大壩高度小于 15m，所以擬定 XX 水庫設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為 20 年一遇，即 P=5%；校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為 100 年一遇，即 P=1%。年平均氣溫 ℃，極端最高氣溫 ℃，最低氣溫℃，無霜期 229 天，日照時(shí)數(shù) 2100 小時(shí)左右，年平均太陽輻射為 108— 114 千卡 /平方厘米。因受季風(fēng)影響，年內(nèi)降雨量季、月分配不均，降雨主要集中在 5— 10 月，其平均降雨量為 ，占全年降雨量的 %。據(jù)氣象部門統(tǒng)計(jì)資料，多年平均降雨量 863m，多年平均蒸發(fā)量 1135mm。水庫壩址以上主河道總長度 ，河道比降為 ‰，其中區(qū)間河道長度 15km，比降為 ‰，流域?qū)偾鹆陞^(qū)長形流域，整個(gè)流域植被一般。另外，還有著水產(chǎn)養(yǎng)殖的效益。該庫周圍良田沃野，是 XX 鎮(zhèn)的糧倉；防洪則保護(hù)下游 3000 余畝的耕地和 20xx 多的人口。 XX 水庫有著較大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。 3 鑒于當(dāng)時(shí)的特殊背景，沒做洪水復(fù)核和調(diào)洪演算。為了搶工期趕進(jìn)度，邊設(shè)計(jì)邊施工，大壩實(shí)際斷面未能達(dá)到要求。 XX 水庫于 1959 年 10 月動工， 1960 年 5 月竣工并投入使用。啟閉房系一簡易的磚砌房屋，面 積約 6m2，涵管出口未做襯砌。 （ 3）輸水涵管 該水庫有兩個(gè)輸水涵管，西涵管在副壩上，用直徑 80cm活節(jié)鋼筋砼管安裝而成。三級寬 30m，不再收縮，一級堰頂兼做公路路面，用 毛石 襯砌。分三級跌水，總跌差 10m。副壩長 725m， 2 壩頂寬 — ，邊坡 1:— ，付壩高 3— 5m。坡比 為 內(nèi)坡 1:，外坡 1:。 現(xiàn)狀 XX 水庫樞紐工程包括主壩、副壩、輸水涵管和溢洪道等建筑物， 現(xiàn)將主要建筑物情況分述如下： （ 1）大壩 大壩為均質(zhì)土壩。在地貌成因上， 屬風(fēng)化剝蝕及水力侵蝕共同作用的結(jié)果。 本次設(shè)計(jì)復(fù)核的 總庫容 為 738 萬 m3， 興利 庫容 95萬 m3，死庫容 105萬 m3，調(diào)洪庫容 538 萬 m3。 1 1 綜合說明 工程概況 XX 水庫位于 XX市 XX 鎮(zhèn)境內(nèi)，距 XX 城區(qū) 30km，因攔截滾河支流 XX 而得名。壩址以上承雨面積 80km2，除上游資山水庫攔截承雨面積 16km2外，區(qū)間承雨面積計(jì) 64km2，是一座以灌溉為主，兼有防洪、養(yǎng)殖、交通等綜合效益的重要?。ㄒ唬┬退畮?。 XX 水庫樞紐及庫區(qū)地處桐柏山余脈，地貌單元主要為低山丘陵，壩區(qū)為丘崗，樞紐下游則為河槽沖谷。出露地層主要有白堊 — 第三系泥質(zhì)粉砂巖、第四系沖洪積砂礫石、第四系全新統(tǒng)沖洪積粘土。主壩長 220m，壩頂寬 6m（兼做交通），現(xiàn)有壩頂高程 ，最大壩高 。內(nèi)坡未護(hù)砌，外坡無反濾設(shè)施。 （ 2）溢洪道 溢洪道位于大壩右岸，系開敞式寬頂堰，堰頂寬 60m，長 6m，堰頂高程為 ，用漿砌塊石修筑。一級陡坡由堰頂寬 60m 收縮至 40m，二級陡坡由 40m 收縮至 30m。該溢洪道為 1976 年修建的，防洪準(zhǔn)不足 10 年一遇。進(jìn)口管底高程 ，安裝一部 米的砼平板閘門和一部手搖式螺桿啟閉機(jī)。東涵管位于溢洪道右端，東涵管直徑 40cm，沒有閘門和啟閉機(jī)，進(jìn)口底部高程 。 該工程修建于大躍進(jìn)時(shí)期，是由當(dāng)時(shí)的人民公社自行組織修建的 ,無設(shè)計(jì)圖紙 ,僅從灌溉需要、地形條件和工程量方面比較后選定了壩址和壩型，根據(jù)壩區(qū)附近土料和民工施工的特點(diǎn)，決定大壩斷面采用均質(zhì)土壩。該工程的施工期正處在大躍進(jìn)時(shí)期，建設(shè)程序極不規(guī)范，無施工 記錄可查。當(dāng)時(shí)施工時(shí)溢洪道只留了 1個(gè) 120m 寬口子，因水庫承雨面積大，年年泄洪將其沖毀，多次發(fā)生傷亡事故，一九七六年，鎮(zhèn)政府投資 15 萬元，修建了一個(gè) 60m寬的溢洪道。 XX 水庫控制灌溉面積 5000 多畝，可解決杜灣、 XX、雙樓、付樓、高廟、官營六個(gè)村的農(nóng)業(yè)用水。同時(shí)，主壩又兼做交通，是連接 XX 和官營總支的必經(jīng)之路。 水文 XX 水庫大壩攔截滾河支流 XX，水庫位于漢十高速公路南側(cè)，地處 XX 市 XX 鎮(zhèn) 境內(nèi) ， 壩址以上承雨面積 80km2，除上游資山水庫攔截承雨面積 16km2外，區(qū)間承雨面積 64km2。 水文氣象 水庫樞紐及其灌區(qū)屬亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，具有四季分 4 明、光照充足、氣候溫和、無霜期較長、嚴(yán)冬酷暑短、雨熱同季和氣候多宜等 特點(diǎn)。降水量年際變化大，最大年降水量 （ 20xx年），最小年降水量 （ 20xx年），變幅達(dá) 倍。各月降雨量以 12 月最少， 7月份最多。 設(shè)計(jì)洪水 根據(jù)《防洪標(biāo)準(zhǔn)》（ GB50201— 94）和《水利水電工程等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》（ SL252— 20xx）， 確定 XX 水庫工程等別為Ⅳ等，主要擋水、泄水建筑物為 4級。 消能防沖設(shè)施洪水標(biāo)準(zhǔn)為20 年一遇，即 P=5%；施工期洪水標(biāo)準(zhǔn)按 5年一遇，即 P=20%。暴雨參數(shù)采用《湖北省暴 雨徑流查算圖表》提供的流域暴雨資料推求設(shè)計(jì)暴雨（ XX 按水文分區(qū)第 6 區(qū)查對），并按其提出的瞬時(shí)單位線法推求壩址處的洪水過程線和洪 5 峰流量。 各種頻率洪水推求結(jié)果見表 1— 1。 通過對 XX 氣象站 1974— 20xx 年 11 月至次年 3 月的降雨量資料 進(jìn)行 分析計(jì)算 ， XX 水庫 圍堰擋水期 12 月 — 1 月 5 年一遇洪水總量為 m3。 20xx年 4月 — 5月，為配合 初步設(shè)計(jì) 工作， XX 市水利局委托中南勘察基礎(chǔ)工程 有限 公司對水庫大壩和溢洪道進(jìn)行了必要的勘探、野外地質(zhì)調(diào)查、現(xiàn)場及室內(nèi)試驗(yàn)工作，從而為工程設(shè)計(jì)提 供了可靠的基礎(chǔ)資料。區(qū)內(nèi)巖漿活動、變質(zhì)作用、沉積建造、斷裂、褶皺和新構(gòu)造運(yùn)動特征顯著。根據(jù)湖北省區(qū)域構(gòu)造地質(zhì)圖資料，區(qū)內(nèi)不存在大的活動性斷裂，至今也沒有發(fā)生過強(qiáng)震的歷史記錄。 庫區(qū)地層比較簡單，上游主要分布有元古界應(yīng)山群云 母石英片巖、第三系泥質(zhì)粉砂巖、第四系全新統(tǒng)沖洪積（ alQ）粘土，沿河床分布有砂礫石。庫區(qū)分水嶺巖體崗地非常寬厚，不會向鄰谷產(chǎn)生滲漏。 壩區(qū)處于滾河支流 XX 下游，河段相對開闊。壩區(qū)為丘崗地，上游為低山丘陵地貌，地形地勢起伏較大。 壩區(qū)水文地質(zhì)條件相對簡單，地下主要為孔隙承壓水和基巖裂隙水，孔隙潛水主要賦存于砂層中，此層在整個(gè)場區(qū)均有分布，厚度不一，其滲透系數(shù)為 — ，為強(qiáng)透水地質(zhì)體，主要接受大氣降水及庫水的補(bǔ)給，向下游河床 7 排泄。 壩體、壩基和溢洪道 主要工程地質(zhì)條件 大壩為均質(zhì)土壩，填筑土料主要來源于周圍沖洪積粘性土。 。 壩基底下依次為沖洪積壤土、礫砂、第三系泥質(zhì)粉砂巖，其中礫砂層在主壩中間古河床段上覆地層厚度小，滲透系數(shù) K=，透水性好，造成堤腳下常年積水，對庫容損失較大。溢洪道范圍地層結(jié)構(gòu)比較簡單，根據(jù)野外地質(zhì)調(diào)查及鉆探情況表明，溢洪道范圍地層結(jié)構(gòu)與壩基下地層結(jié)構(gòu)一致。土料可在近處崗地上取土，其土料粘粒含量 30%左右，塑性指數(shù)為 15— 17，最大干密度為 ，質(zhì)量滿足要求。水庫建成運(yùn)行 40 多年，存在較為嚴(yán)重的自然老化現(xiàn)象，加上年久失修，損壞比較嚴(yán)重，加劇了水庫樞紐病險(xiǎn)情的發(fā)展，根據(jù)防汛要求 ，被迫因汛期實(shí)行限制蓄水而造成棄水，造成水資源浪費(fèi)并且影響工程效益的發(fā)揮。 20xx 年 8 月 ,襄樊市水利規(guī)劃設(shè)計(jì)院對水庫大壩安全進(jìn)行分析論證，并按水利部頒發(fā)的《大壩安全鑒定辦法》將其定性為Ⅲ類壩。其存在的主要問題如下： （ 1）大壩壩頂欠高。 （ 3）溢洪道為粘土地基，未襯砌，存在沖刷破壞現(xiàn)象。 （ 5）閘門、啟閉機(jī)銹蝕嚴(yán)重，運(yùn)轉(zhuǎn)不靈。 9 除險(xiǎn)加固的必要性 XX 水庫是有著顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。該庫周圍良田沃野，是 XX 鎮(zhèn)的糧倉；防洪則保 護(hù)下游 3000 余畝的耕地和 20xx 多人的生命財(cái)產(chǎn)安全。另外，還有著水產(chǎn)養(yǎng)殖的效益。自 1960 年 5 月竣工以來，為該地區(qū)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)做出了巨大貢獻(xiàn)。在確保水庫及下游防洪安全的同時(shí)，充