【正文】 ；死庫(kù)容 m3；正常蓄水位 ；有效 庫(kù)容 40 萬(wàn) m3； 校核洪 水 位 ； 防洪庫(kù)容 10 萬(wàn) m3?？刂乒喔让娣e 萬(wàn)畝。 大草灘 水庫(kù)主要受益單位為 鐵廠溝鎮(zhèn)大草灘村 。 水庫(kù)工程 未 建前，春洪及冬閑水利用率不到 10%，水庫(kù)蓄水受益后，生產(chǎn)面貌 大 變 。涵洞以東（ 0+0000450）壩段除樁號(hào)（ 00500150）段 m 以下壩體填筑土質(zhì)量滿足要求外，其余壩體填筑質(zhì)量均不符合要求。 壩體斷面不規(guī)則，壩頂寬窄不一，壩頂面凸凹不平整，應(yīng)采取消坡、護(hù)坡加厚壩體 等措施。 管理混亂，無(wú)相應(yīng)的管理制度，由村民自行管理。 根據(jù)壩軸線探井，取樣測(cè)試的土體干密度，液塑限、孔隙比、滲透系數(shù)等物理性質(zhì)指標(biāo)，繪制了干密度、滲透系數(shù)分區(qū)圖，從上述圖件可以直觀地看出壩體質(zhì)量在剖面上的分布狀況，現(xiàn)將壩體按涵洞以西壩段（ 0+000— 0+676）、涵洞以東壩段（ 0+000— 0450）分別論述： 涵洞以西壩段 （ 0+6760+000）除 （ 0+500 — 0+450）段 m 以下，（ 0+450— 0+250）段 （ 0+2500+100）段 m以下壩體，填筑質(zhì)量滿足要求外，其余壩體均不符合填筑要求。 建筑物地基處理質(zhì)量評(píng)價(jià) 壩基均座在原始地層 上，未進(jìn)行清基處理，基底高程 ，地層巖性為第四系上更新統(tǒng)（ Q3）粉土及卵石層，粉土位于壩基表層，土黃色，呈可塑狀，最大厚度 ，由東、西兩側(cè)向中間逐漸變薄，直至尖滅。 卵石位于粉土層之下，（其中樁號(hào) 0+2500+100 卵石出露于壩基表層）呈青灰色，可見(jiàn)最大粒徑 300mm，粒徑多在 4060mm 之間，磨圓度較差，骨架交錯(cuò)排列，部分接觸，孔隙由中粗砂充填，較密 中密狀。 （ 2）根據(jù)土的滲透系數(shù)確定： 卵石滲透系數(shù)在 102 cm/s 之間，根據(jù)臨界水力坡度與滲透系數(shù)關(guān)系曲線分析確定：臨界 水力坡度 Jcr 在 之間。 壩基巖性為粉土、卵石，卵石層部分壩段出露壩基表層，且滲透性較強(qiáng)，水庫(kù)建成初期，庫(kù)水延卵石層向外滲漏，但經(jīng)過(guò)多年運(yùn)行后，水庫(kù)淤積嚴(yán)重，淤積層厚 ，為天然隔水層，壩基滲漏減少，經(jīng)本次勘察在壩后未發(fā)現(xiàn)滲漏出露點(diǎn)。 7 結(jié)論 通過(guò)本次地質(zhì)勘探工作所取得的資料分析認(rèn)為，涵洞以西（ 0+6760+000）壩段除 （ 0+500 — 0+450）段 m 以下，（ 0+450— 0+250）段 以上壩體及（ 0+2500+100）段 m 以下壩體，填筑質(zhì)量滿足要求外，其余壩體均不符合填筑要求。 壩基巖性為粉土、卵石，卵石層具有較強(qiáng)滲透性，但水庫(kù)淤積層較厚，形成天然隔水層，阻斷壩基滲漏通 道 .，壩基滲漏量較少。 放水涵洞地基土為卵石，工程地質(zhì)條件較好，但經(jīng)多年運(yùn)行，工程以老化，鋼管腐蝕嚴(yán)重，以不能正常使用，建議重建放水涵洞。但水文測(cè)報(bào)及壩體監(jiān)測(cè)設(shè)施不完備。嚴(yán)重影響了水庫(kù)效益的發(fā)揮。 根據(jù)新疆昌吉州水利科學(xué)技術(shù)研究所 1991 年 11 月完成的檢測(cè)結(jié)果，對(duì) 50組堆石干容重結(jié)果分析顯示，達(dá)到設(shè)計(jì)要求的占 %，未達(dá)到設(shè)計(jì)要求的占 %。 上壩料的含泥量為 %%，嚴(yán)重超標(biāo)。 上壩料的相對(duì)密度 Dr= 壩體碾壓質(zhì)量未達(dá)到設(shè)計(jì)要求，不滿足現(xiàn)行規(guī)范要求。碾壓填筑時(shí)，僅對(duì)基巖強(qiáng)風(fēng)化表面進(jìn)行清理。 （ 2） 0+100— 0+330 河床段 壩體坐落在河床卵礫層上，厚度 815m 不等。 樁號(hào) 0+120 處， F1 斷層在 3號(hào)鉆孔 60m 處揭露，破碎帶近 2m 寬，為張性斷裂，是壩下的主要滲水通道；樁號(hào) 0+300 處， F3斷層在 1 號(hào)鉆孔 30m 處揭露，斷層破碎帶垂直厚度達(dá) ，巖心采樣觀察為斷層泥，為壓性斷裂，不透水。 砼面板趾板地基處理質(zhì)量評(píng)價(jià) 1990 年在 對(duì)趾板基礎(chǔ)進(jìn)行帷幕灌漿處理時(shí)，基坑開(kāi)挖后，由于基巖風(fēng)化破碎比較嚴(yán)重，在基巖面以下 15m 內(nèi)，又重新做了壓水試驗(yàn)，結(jié)果如下； 壓水試驗(yàn)結(jié)果表 表 321 9 透水率 深度 WⅢ 試驗(yàn)孔 WⅣ 試驗(yàn)孔 WⅤ 試驗(yàn)孔 透水率 q(Lu) 試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明， 15m以上，透水率 q 為 — 33Lu， 以下局部透水率 q可達(dá) 3Lu，可見(jiàn)在 范圍內(nèi)，基巖 q值超出規(guī)范要求 35Lu。 右壩段 0+000+100 段，左壩段 0+3300+430 段，雖然趾墻與基巖相連，但該段基巖沒(méi)有進(jìn)行帷幕灌漿處理。 而且左壩段 0+3500+440 段，壩體為冰磧堆積物，滲透系數(shù)為10 3cm/s，為中等透水性巖層。根據(jù)水庫(kù)管理人員測(cè)定，流量約 56l/s，且具有隨著水頭的增高，溢出量顯著加增的趨勢(shì)。左壩段 0+3300+430 段繞壩滲漏，是小羊圈溝滲漏溢出點(diǎn)的原因之一。但在壩后約 、 處，各有出水點(diǎn)一處， 見(jiàn)插圖 5，當(dāng)水位升至 1700m時(shí)，根據(jù)水庫(kù)管理人員測(cè)定，兩處總出水量約為 20l/s。該斷裂在壩下形成一條寬約 20m 的深溝。 F1 斷層趾板基礎(chǔ)開(kāi)挖時(shí)，破碎比較嚴(yán)重。斷層深部未作處理。 （ 3） 0+4300+460 段 趾板基礎(chǔ)由于基巖埋深較大，再未施工。其下為冰磧堆積物，滲透系數(shù)為 10 3cm/s，圖 05 顯示， 0+4300+460 段冰磧堆積物埋深約為 左右。這是小羊圈溝滲漏溢出點(diǎn)形成的另一個(gè)原因。溢洪道基礎(chǔ)全部坐落在基巖上。開(kāi)挖后，發(fā)現(xiàn)，基巖節(jié)理、裂隙發(fā)育，但該段未做灌漿處理；對(duì)斷層，延走向進(jìn)行開(kāi)挖，開(kāi)挖深度 3～ 4m，用 C15 混凝土填充。滲流在溢洪道出口下游 處的右岸坡角處溢出。根據(jù)巖層傾向與溢洪道駝峰堰斷層推斷，該出水區(qū)為斷層所造成的。 放水涵洞基礎(chǔ)工程地質(zhì)條件 放水涵洞基礎(chǔ)地質(zhì)情況與溢洪道基本相同，全部為基巖， 051041 段為泥巖； 041— 064 段基本由中 粗 細(xì)砂巖組成，局部加有少量泥巖。不在累述。干容重最大值為 g/cm3 ，干容重最小值為 g/cm3，平均值為 g/cm3，相對(duì)密度 ，壩體填筑質(zhì)量總體未達(dá)到設(shè)計(jì)要求。面板開(kāi)裂、止水縫未按設(shè)計(jì)處理，起不到止水作用，成滲漏通道，需進(jìn)行修復(fù)處理。該段應(yīng)進(jìn)行防滲加固處理。建議；對(duì)溢洪道基礎(chǔ)基巖進(jìn)行全面灌漿處理，處理深度應(yīng)以透水率小于 10Lu為界限。建議，沿面板趾板墻，全線進(jìn)行灌漿處理。 大壩運(yùn)行管理評(píng)價(jià) 工程運(yùn)行情況 水庫(kù)運(yùn)行 水庫(kù)大壩管理是按照調(diào)度規(guī)程合理調(diào)度運(yùn) 行 ， 各項(xiàng)規(guī)章、制度和計(jì)劃齊全且落實(shí)，但 水文測(cè)報(bào)及通訊設(shè)施不完備 。 壩體護(hù)坡 水庫(kù) 經(jīng)過(guò)重建后 壩體上游 采用防滲混凝土 面 板 ，混凝土 面 板澆筑后 強(qiáng)度及抗?jié)B不能達(dá)到設(shè)計(jì)要求， 表層用 焦油塑料 涂刷用于防滲； 由于面板采用分離式結(jié)構(gòu)，面板縫數(shù)量較多， 當(dāng)時(shí) 面板縫施工 只 采用一道止水，較為簡(jiǎn)單 ，經(jīng)過(guò)多年的運(yùn)行，面板表面的焦油塑料已經(jīng)有部分脫落， 嵌縫止水個(gè)別也有分離現(xiàn)象， 壩肩和壩體接觸的周邊縫鉚固螺栓已有部分脫落 。 壩體運(yùn)行出現(xiàn)的問(wèn)題 （ 1）由于建設(shè)時(shí)壩基處理不徹底，建成蓄水后便發(fā)現(xiàn)壩后 腳 300m、 400～ 500m之間、羊圈溝 處發(fā)現(xiàn)出漏點(diǎn) ， 這些出漏點(diǎn)的滲流量較大， 而且 隨庫(kù)水位的 升 高而增大 ；據(jù)觀測(cè)，壩后腳北 200～ 300m 范圍河槽內(nèi)兩個(gè)滲出點(diǎn)的最大滲漏量在水庫(kù)水位接近 時(shí)可達(dá) 100mL/s， 存在較為嚴(yán)重的滲流安全隱患，不滿足安全運(yùn)行要求。 （ 2） 溢洪道和 放水涵 洞 均存在安全隱患， 在溢洪道基礎(chǔ)開(kāi)挖時(shí)，發(fā)現(xiàn)一個(gè)斷層，位置 在駝峰堰下，當(dāng)時(shí)由于資金問(wèn)題，未做灌漿處理，只是簡(jiǎn)單的用 C15 混 12 凝土填充，填充深度只有 3～ 4m，這樣溢洪道基礎(chǔ)存在滲漏問(wèn)題 ； 同時(shí)，溢洪道后部的 55m 泄 槽未做，這樣導(dǎo)致溢洪道后部排水不暢；涵洞出口未做控制閘門，閘門槽只做了一期混凝土，二期混凝土未做，閘門啟閉機(jī)未放在啟閉機(jī)平臺(tái)上，閘門無(wú)法檢修 ， 影響建筑物的正常運(yùn)行。 壩體缺乏監(jiān)測(cè)設(shè)備，目前只能依靠巡視監(jiān)測(cè)對(duì)發(fā)現(xiàn)的險(xiǎn)情段作局部處理，修修補(bǔ)補(bǔ)，不能根本解決壩體的隱患，水庫(kù)始終是帶病運(yùn)行。 壩體整體較好，防滲面板的表層焦油塑料部分脫落， 同時(shí)也有 個(gè)別 面板斷裂， 影響面板防滲 ；嵌縫止水個(gè)別有分離現(xiàn)象 。 閘門及啟閉機(jī)等金屬 建筑物 涵洞閘門自投入運(yùn)行以來(lái)， 由于啟閉機(jī)安裝在數(shù)經(jīng)檢修平臺(tái)上， 閘門運(yùn)行困難，多年來(lái)未進(jìn)行維修，閘門止水老化厲害，閘門漏水嚴(yán)重，放水涵洞 又 沒(méi)有設(shè)檢修閘門， 洪水期間，閘門不能正常開(kāi)啟， 這樣就可能對(duì)大壩的運(yùn)行造成巨大的威脅。 但水庫(kù)淤積較少，仍有充分發(fā)揮效益的潛力。 從唯一的一個(gè)斷面的浸潤(rùn)線觀測(cè)數(shù)據(jù)分析和對(duì)壩后段現(xiàn)場(chǎng)查看，壩體滲漏在允許范圍之內(nèi)。 （ 4） 大壩 溢洪道和 放水 涵洞 未施工完， 均存在不同程度的安全隱患， 不能正常運(yùn)行。 經(jīng)過(guò) 再次復(fù)核 ， 大草灘 水庫(kù) 有防洪任務(wù)，大壩的防洪復(fù)核 不僅要 復(fù)核 壩頂高程是否滿足要求 ，同時(shí)溢洪道、涵洞是否滿足要求 。并從下列 四 種情況中選擇最大壩頂高程。 三、壩頂高程的復(fù)核 基本資料 多年平均最大風(fēng)速 ，吹程 1000m，水庫(kù)平均水深 ，水庫(kù)正常蓄水位 ，風(fēng)向與壩軸線的法線方向的夾角為 30 度。公式如下： Y=R+E+A+地震涌浪高 +地震附加沉陷值 式中： Y—— 水庫(kù)靜水位以上的超高（ m）； R—— 波浪爬高（ m）； 14 E—— 庫(kù)水位因風(fēng)浪引起的壅高（ m）； A—— 安全加高（ m）；根據(jù)規(guī)范取值。 按《碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》中 條的規(guī)定：非常運(yùn)用條件下，采用多年平均最大風(fēng)速。 壩頂超高 Y 計(jì)算表 表 231 防洪 標(biāo)準(zhǔn) 頻率 （ %） Y（ m） Rp（ m） E（ m） A（ m） 地 震涌浪 高度 （ m） 地震附加 沉陷值 （ m） 設(shè)計(jì) 5 0 校核 5 0 壩頂高程復(fù)核 按照《碾壓土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》推薦的 四 種情況復(fù)核壩頂高程 S。 4） 校核洪水位 S=+=（ m）。 主要附屬建筑物安全評(píng)價(jià) 放水涵洞安全評(píng)價(jià) 放水涵洞泄流量復(fù)核計(jì)算 閘前 采用有壓洞計(jì)算公式： （ 情況說(shuō)明） 放水涵洞進(jìn)口高程 ，放水涵洞斷面型式 城門洞型 ，斷面尺寸 ，最大泄水流能力 20m3/s； Q= μ W gH2 式中：μ —流量系數(shù)； W—過(guò)水面積； H 為上游水頭； 經(jīng)過(guò)復(fù)核，放水涵管水位泄量關(guān)系曲線見(jiàn)圖 ，數(shù)據(jù)詳見(jiàn)表 512。這樣放水涵洞不能 完全 正常運(yùn)行，影響整個(gè)水庫(kù)大壩效益的發(fā)揮。 溢洪道流量 復(fù)核 計(jì)算表 表 513 m ξ H B Q 最大泄量 ，經(jīng)復(fù)核溢洪道基本能滿足泄洪要求，但溢洪道后部的 16 55m 泄槽未做， 這樣導(dǎo)致溢洪道后部排水不暢，目前的出口離壩體太近，如果溢洪道工作，泄槽洪水直接威脅后壩腳和放水涵洞的安全；溢洪道進(jìn)口控制閘門沒(méi)有施工，水庫(kù)蓄水水位最高只能達(dá)到溢洪道堰頂高程 ，使水庫(kù)不能正常發(fā)揮效益 。經(jīng)過(guò)本次鑒定，水庫(kù)大壩的壩頂高程滿足 規(guī)范 要求， 但是大壩主要建 筑物溢洪道、涵洞均不滿足防洪要求 。 如果發(fā)生潰壩洪水， 其淹沒(méi)范圍和損失，不僅是 大草灘 鄉(xiāng) 、 大石頭鄉(xiāng) 、 照壁山鄉(xiāng) ， 而且 影響下游 雀仁鄉(xiāng) 牧民定居的安全 ， 其危害程度將大大增加。 大草灘 水庫(kù) 運(yùn)用期可能遇到的工作條件分為以下三種情況。 水庫(kù)水位為正常蓄水位（或設(shè)計(jì)洪水位）的穩(wěn)定滲流期的下游壩坡 —正常工作條件。 水庫(kù)水位的非常降落時(shí)的上游壩坡 —非常工作條件。詳見(jiàn)附圖 。 17 計(jì)算軟件的選擇 ； 此次計(jì)算采用北京理正公司編制的邊坡穩(wěn)定軟件計(jì)算 ； 計(jì)算參數(shù)的選擇 ； 土層定義 ,以地質(zhì)勘查資料為依據(jù) ,選擇典型斷面 ,以典型斷面 0+ 與0+ 斷面 地質(zhì)資料計(jì)算。 35 1 106 砂石料墊層 33176。 103 壩基砂礫石 35176。 50 1 107 大草灘 水庫(kù) 大壩穩(wěn)定計(jì)算成果表 表 242 項(xiàng)目 狀況 上游壩坡 安全系數(shù) 下游壩坡 安全系數(shù) 規(guī)范最小 安全系數(shù) 樁號(hào) 0+ 0+ 0+ 0+ 正常蓄水位 穩(wěn)定滲流期 正常蓄水位至死水位 非常工作條件 通過(guò)大壩穩(wěn)定計(jì)算得出的數(shù)據(jù)來(lái)看，原壩體正常水位上游 、下游均 滿足規(guī)范規(guī)定的安全系數(shù)，水位降落期上游滿足規(guī)范規(guī)定的安全系數(shù)。 滲流安全評(píng)價(jià) 滲流場(chǎng)分析 計(jì)算方法與參數(shù)：大壩滲流分析采用北京理正軟件設(shè)計(jì)研究所的滲流分析軟件，采用有限元法計(jì)算；計(jì)算斷面選取壩體典型斷面 0+ 與 0+ 斷面資料 ， 土層滲透性按各項(xiàng)滲透性考慮。 大草灘 水庫(kù) 的計(jì)算水位條件： 18 （ 1）上游水位為 正常 運(yùn)行水位 ； 壩體主要分層與滲透系數(shù)的選取 大壩面板堆石壩，壩體填筑以砂石料為主，壩前為砼面板；壩基表層為礫石土，深度為 1～ ，下部為 細(xì)粒長(zhǎng)石砂巖 。 滲流計(jì)算所采用的主要參數(shù)見(jiàn)表 252。 35 1 106 砂石料墊層 33176。 103 壩基砂礫石