【正文】 ............................. 159 附件 .......................................... 159 5 附圖 .......................................... 159 1 1 綜合說明 緒言 工程概況 **水庫(kù)位于黃河流域伊河支流 ***上，壩址在 ******趙堡鄉(xiāng)東部，距 ***縣城 30km， 現(xiàn)狀 總庫(kù)容 萬 m3， 水庫(kù)控制流域面積 ，壩址以上干流長(zhǎng)度 ，干流比降 1/53。 水庫(kù)下游有 8個(gè)行政村，一萬余人口，耕地 萬畝，以及省道洛欒快速通道，防洪位置十分重要。水庫(kù)始建于 1959年， 1960年主體工程竣工。 大壩為均質(zhì)土壩，設(shè)計(jì)最大壩 高 ，設(shè)計(jì)壩頂高程 ，壩頂長(zhǎng) 247m，本次設(shè)計(jì)實(shí)測(cè)壩頂高程 ～ ，最大壩高 ，壩頂長(zhǎng) 246 m，壩頂寬 ～ 。下游壩坡無排水溝，反濾體損壞。 輸水 洞 位于大壩 左 岸 安山巖上 ， 由斜臥管和輸水洞組成，斜臥管進(jìn)水口由鋼 筋砼蓋板控制。 進(jìn)口底高程 ，縱坡為 1/53，最大放水流量為 1m3/s，輸水洞出口未設(shè)消能設(shè)施。 水庫(kù)建成后運(yùn)行 50 年，目前工程存在的重要問題： 2 （ 1） 大壩上、下游抗滑穩(wěn)定安全滿足規(guī)范要求，但壩體填筑質(zhì)量差，上游干砌石護(hù)坡松動(dòng)、脫落嚴(yán)重，壩坡凹陷；下游壩坡排水 溝淤積、倒塌，壩腳排水體破損。 （ 3） 溢洪道為未護(hù)砌，岸坡較陡，風(fēng)化、滑塌嚴(yán)重，出口無消能設(shè)施；跨溢洪道交通橋損壞嚴(yán)重。 （ 5） 防汛路不滿足防汛要求，大壩無觀測(cè)、通訊設(shè)施，管理設(shè)施不完善。 2020 年 5 月 ***水利局組織有關(guān)專家召開了大壩安全鑒定報(bào)告會(huì) ，審定、通過了《 ********水庫(kù)安全鑒定評(píng)價(jià)報(bào)告》，結(jié)論為“ **水庫(kù)病險(xiǎn)嚴(yán)重，屬三類壩”。 受項(xiàng)目業(yè)主單位 ***水利局委托，根據(jù)《水利水電工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告編制規(guī)程》（ DL502193）和《 **水庫(kù)三類壩安全鑒定成果核查意見表》和《大壩安全鑒定報(bào)告書》，編制《 ********水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告》。 水文 3 **水庫(kù)位于黃河流域伊河支流 ***上，壩址在 ******趙堡鄉(xiāng)東部，水庫(kù)控制流域面積 ，壩址以上干流長(zhǎng)度 ，干流比降 1/53。 氣象 宜陽屬暖溫帶大陸性氣候，四季分明，春暖夏熱，秋涼冬寒。最低為零下 ℃。全年無霜期平均 228天，可滿 足農(nóng)作物一年兩熟或三熟對(duì)溫度條件的要求。 年徑流 **水庫(kù)區(qū)間流域面積 9km2，區(qū)域無水文站，根據(jù)《 ***水資源》（ 07 版）查得該地區(qū)多年平均徑流深 130mm，水庫(kù)控制流域面積 9km2，經(jīng)計(jì)算多年平均徑流量 m3。根據(jù)《防洪標(biāo)準(zhǔn)》 GB5020194 及《水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》 SL2502020 有關(guān)規(guī)定，本工程屬于?、耦愃畮?kù)，工程等別 為Ⅳ等，永久性主要建筑物為 4 級(jí)，確定水庫(kù)設(shè)計(jì)洪水按 30 年一遇，校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為 300 年一遇； 溢洪道消能防沖設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為 20 年一遇。 考慮《 05 圖集》較《 84 圖集》在資料系列、計(jì)算方法等方面，更系統(tǒng)和準(zhǔn)確的反應(yīng)了暴雨的特性。設(shè)計(jì)洪水成果見表 11。 **水庫(kù)控制流域面積 ，汛期為 6月～ 9月 ，非汛期自 10 月 1日開始至次年 5 月末。 由于水庫(kù)附近無實(shí)測(cè)流量資料，設(shè)計(jì)年徑流計(jì)算根據(jù)《 ***水資源》（ 2020）等直線圖間接計(jì)算水庫(kù)施工期洪水，參照典型年天然徑流量年內(nèi)分配比例，非汛期 5年一遇單 月最大來水量為 ： m3。 經(jīng)驗(yàn)公式估算 （ 1）懸 移質(zhì)多年平均輸沙量 該水庫(kù)流域?qū)贉\山丘陵，查《 ***水利工程水文算常用圖》，該地區(qū)侵蝕模數(shù) 800～ 2100t/( )年，則懸移質(zhì) 多年平均輸沙量 Ws=～ 5 t。β =～ t。 （ 4）水庫(kù)淤積量 根據(jù)上述推算， 懸移質(zhì)多年平均輸沙量 Ws=～ 萬 t，有一半瀉出水庫(kù)，一半淤積在水庫(kù)內(nèi)，年淤積量 ～ 萬 t。 按 30年計(jì)算，淤積量為 ～ 萬 m3。 **水庫(kù)壩前淤積高程 ， 50 年淤積量 ，按水庫(kù)除險(xiǎn)加固后再使用 30年，年淤積量按 萬 m3計(jì)算，估算淤積量為 萬 m3，則死庫(kù)容為 m3，則相應(yīng)的死水位為 。 地質(zhì) 地質(zhì)概 述 6 區(qū)域內(nèi)巖層大致呈北西 南東向展布，傾角 55～ 65186。受構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的影響，巖石裂隙較發(fā)育。 工程區(qū)出露的地層主要為長(zhǎng)城系安山玢巖、寒武系泥質(zhì)灰?guī)r、頁(yè)巖、第三系粘土巖、第四系松散沉積物。 根據(jù)初步設(shè)計(jì)階段的地質(zhì)勘探報(bào)告， 水庫(kù)區(qū)地處基巖低山區(qū)，附近丘陵大面積被強(qiáng)風(fēng)化的長(zhǎng)城系安山玢巖（ Ch）及全新統(tǒng)低液限粘土（ Q4）覆蓋，水土流失嚴(yán)重，目前水庫(kù)上游淤積高程 ，淤積厚度約 。 安全鑒定階段的勘察工作由 **水利勘測(cè)設(shè)計(jì)院于 2020年 4 月完成，并編制了安全鑒定勘察報(bào)告。輸水洞閘門年久失修無法正常啟閉。溢洪道從開挖至今兩岸邊坡一直沒有護(hù)砌，抗洪水沖刷能力差，兩岸邊坡多處出現(xiàn)坍塌，影響岸坡穩(wěn)定及下泄洪水通過。 7 筑壩時(shí)沒有截水槽，壩基結(jié)合部存在滲漏問 題。 輸水洞閘門損壞、漏水嚴(yán)重，不能正常運(yùn)作。 水庫(kù)無觀測(cè)設(shè)施，管理房破舊，無供電、通訊線路及設(shè)施 。根據(jù)《碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》（ SL2742020），該類壩體填筑要求壓實(shí)度達(dá)到 96%(相對(duì)應(yīng)的干容重為 g/cm3)以上。 （ 2）壩體滲透評(píng)價(jià) 根據(jù)勘察所取的原狀土樣試驗(yàn)資料，壩體土部分土樣的濕陷系數(shù)大于，顯示表層部分壩體土具有濕陷性，土體碾壓質(zhì)量較差。壩體土的滲透系數(shù)大于?104cm/s 的占 %。注水試驗(yàn)表明壩體局部滲漏量較大，說明筑壩時(shí)分層碾壓質(zhì)量較差，壩體仍存 8 在滲漏問題。砂礫巖壓水試驗(yàn)的透水率為 ，屬中等透水性；安山玢巖呈強(qiáng)風(fēng)化狀，巖體破碎，裂隙發(fā)育，壓水試驗(yàn)的透水率為～ ，屬中等透水性。大壩背水坡腳處大面積滲濕。 發(fā)生滲漏主要原因：砂礫巖透水性較強(qiáng)，強(qiáng)風(fēng)化安山玢巖裂隙發(fā)育，局部分布裂隙密集帶，筑壩時(shí)未做截水槽，使壩基還存在滲漏問題，鑒于大壩修建已達(dá) 50 余年，壩前已淤積 ，庫(kù)區(qū)淤積物主要成份為粉粒及粘粒成份，透水性較弱，已經(jīng)形成壩前天然鋪蓋，對(duì)防滲能起到一定作用。滲透系數(shù) K=?106～ ?104cm/s，屬弱 ～ 中等透水性。 （ 5）溢洪道工程地質(zhì)條件及評(píng)價(jià) 開敞式溢洪道設(shè)在大壩左岸，緊靠壩頭。溢洪道底板及左、右邊坡分布的地層巖性主要為長(zhǎng)城系安山玢巖（ Ch），左岸邊坡巖石呈強(qiáng) ~中等風(fēng)化，局部有坍塌。 9 溢洪道底部及兩岸無護(hù)砌，無消能設(shè)施，不能滿足水庫(kù)泄洪要求。 輸水洞滾筒閘門損壞、漏水嚴(yán)重，啟閉設(shè)施生銹、操作不靈；斜臥管砼管風(fēng)化嚴(yán)重，裂隙遍布；平臥管出口損壞。 工程任務(wù)和規(guī)模 除險(xiǎn)加固工程建設(shè)的必要性 防洪安全的重要性 **水庫(kù)位于黃河流域伊河支流 ***上，壩址在 ******趙堡鄉(xiāng)東部，距 ***縣城 30km， 水庫(kù)現(xiàn)狀 總庫(kù)容 萬 m3。 森林覆蓋率底， 耕地面積 萬畝 ，以及省道洛欒快速通道 ，防洪位置十分重要。 經(jīng)濟(jì)效益 **水庫(kù)自建成以來，在很大程度上改善了當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件，發(fā)揮了良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。 水產(chǎn)效益：利用水庫(kù)水面進(jìn)行養(yǎng)殖，年均捕魚量 萬 kg，水面凈效益 20 萬 元。 10 實(shí)施除險(xiǎn)加固工程建設(shè)的必要性 **水庫(kù)自建成運(yùn)行 50年來，與 2020 年 5 月 **水利勘測(cè)設(shè)計(jì)院對(duì) **水庫(kù)進(jìn)行了綜合分析評(píng)價(jià)， 2020 年 5 月 ***水利局組織有關(guān)專家召開了大壩安全鑒定報(bào)告會(huì)，結(jié)論為“ **水庫(kù)病險(xiǎn)嚴(yán)重，屬三類壩”。 為確保水庫(kù)工程安全，影響水庫(kù)下游有 8 個(gè)行政村，涉及一萬 多人，耕地 萬畝 ，另外有洛欒快速通道，水庫(kù)地理位置重要，對(duì)水庫(kù)進(jìn)行除險(xiǎn)加固是必要的。 （ 2）溢洪道整修加固工程：溢洪道疏浚、岸坡護(hù)砌、拆除重建交通橋； （ 3）輸水洞維修加固工程：拆除重建輸水洞放水設(shè)施（斜臥管）、進(jìn)口段清淤； （ 4）完善大壩 監(jiān)測(cè)及管理設(shè)施。 11 洪水條件計(jì)算 水庫(kù)特征數(shù)據(jù) （ 1）庫(kù)容 水庫(kù)水位～庫(kù)容曲線，采用 **水庫(kù)安全鑒定時(shí)的水庫(kù)水位～庫(kù)容 曲線成果。 （ 3）溢洪道水位泄流關(guān)系曲線 **水庫(kù)下泄洪水通過溢洪道自由敞泄，溢洪道為開敞式寬頂堰，堰頂高程 ，采用梯形斷面，底寬 14m，兩岸邊坡 1： ，按寬頂堰公式計(jì)算過流能力。 表 141 洪水調(diào)節(jié)計(jì)算 成果表 重現(xiàn)期(年 ) 洪峰流量(m3/s) 24 小時(shí)洪水總量 (萬 m3) 堰頂高程 ， B＝ 14m 最高 洪水位 (m) 相應(yīng)庫(kù)容 (萬 m3) 溢流水深 H(m) 最大下泄流量 q（ m3/s） 20 30 300 死水位確定 **水庫(kù)始建于 1959年， 1960 年大壩主體工程完工，大壩為均質(zhì)土壩，本次復(fù)核水庫(kù)總庫(kù)容 萬 m179。 根據(jù)我院測(cè)量隊(duì) 2020 年實(shí)測(cè)地形圖，水庫(kù)目前壩前淤積高程，水庫(kù)建成后 50 年淤積量為 m3，年均淤積 m3。 除險(xiǎn)加固后規(guī)模指標(biāo) **水庫(kù)總庫(kù)容 萬 m3，興利水位 ， 興利庫(kù)容 萬 m3，死水位 ， 死庫(kù)容 萬 m3， 設(shè)計(jì)洪水位 ，校核洪水位。臨時(shí)導(dǎo)流建筑物的防洪標(biāo)準(zhǔn)，土石圍堰按 5 年一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，溢洪道消能防沖建筑物的設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為 20年一遇。設(shè)計(jì)下泄流量為 ，校核下泄流量為。大壩斷面為：上游坡坡比 1:，下游坡坡比自上而下依次為： 1： 、 1： 。 溢洪道總長(zhǎng) 188m，分為進(jìn)口段、控制段、 明渠段、整修段 。 對(duì)原斜臥管進(jìn)行拆除， 對(duì)原輸水洞進(jìn)口段 10m 進(jìn)行清淤。斜臥管總長(zhǎng) 78 米，寬 。管身采用 C20現(xiàn)澆混凝土。大壩現(xiàn)狀斷面為：上游坡坡比為 1：，下游坡坡比自上而下依次為： 1： 、 1： 。 （ 2）壩基、大壩工程地質(zhì)條件及質(zhì)量評(píng)價(jià) 河槽段壩基地層上部為第三系粘土巖夾砂礫巖基底為長(zhǎng)城系安山玢巖（ Ch），砂礫巖，透 水性強(qiáng)。 壩肩上段由厚寬較大的第四系更新統(tǒng)低液限粘土、第三系粘土巖夾砂礫巖組成，低液限粘土一般呈可塑狀態(tài)，局部呈可塑 ～ 硬塑狀態(tài)，屬中壓縮性土。 壩體土填筑碾壓不均勻，平均壓實(shí)度為 %，壓實(shí)度大于 96%以上的試驗(yàn)數(shù)據(jù)僅占 %；壩體土的滲透性主要屬弱透水～中等透水，達(dá)不到《碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》（ SL2742020）中對(duì)填筑土的要求。 （ 2）經(jīng)復(fù)核，高水位時(shí)壩體浸潤(rùn)線從排水體上部逸出。 （ 4）輸水洞洞身裂縫，進(jìn)口閘門及啟閉設(shè)施缺損，不能正常使用。 壩頂高程復(fù)核 根據(jù)前述調(diào)洪計(jì)算成果，溢洪道進(jìn)口堰頂高程 ，設(shè)計(jì)洪水位，校核洪水位 。 經(jīng)計(jì)算 壩頂在水庫(kù)靜水位以上的超高為： 30 年一遇洪水設(shè)計(jì)時(shí)： y＝ ＋ ＋ ＝ ； 300 年一遇校核洪水位時(shí) :y＝ ＋ ＋ ＝ 。 大壩防滲加固設(shè)計(jì) 根據(jù)地質(zhì)報(bào)告，筑壩時(shí)壩基截水墻未將透水層全部切斷，使壩基存在滲漏問題，但大壩修建 50 年，壩前庫(kù)區(qū)淤積已經(jīng)形成天然鋪蓋，對(duì)防滲能起到一定作用。 壩體抗滑穩(wěn)定分析 安全鑒定核查意見提出，大壩上、下游壩坡抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)均滿足規(guī)范要求。 （ 1）計(jì)算斷面及參數(shù)選擇 大壩加固前壩坡穩(wěn)定性分析選用壩體較高的主河槽段。 大壩為均質(zhì)壩， 4 級(jí)建筑物，根據(jù)規(guī)范要求，壩坡抗滑穩(wěn)定分析采用計(jì)及條塊間作用力的簡(jiǎn)化畢肖甫法。 （ 2）壩坡穩(wěn)定分析計(jì)算條件 對(duì)大壩上、下游壩坡 30 年一遇洪水位 、 300 年一遇洪水位 壩坡穩(wěn)定進(jìn)行計(jì)算 。中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖 187。 （ 3）計(jì)算成果分析 各工況下穩(wěn)定計(jì)算成果如表 151。 壩頂改造 17 根據(jù)壩頂高程復(fù)核，現(xiàn)狀壩頂平均高程 ,計(jì)算要求壩頂高程為，滿足要求所以壩頂設(shè)計(jì)維持為 ，壩頂寬度 。道路兩側(cè)增設(shè) C20砼路緣石，路緣石寬 15cm，高 40cm，地面以上 15cm，地面以下 25cm。本次設(shè)計(jì)改造措施為：首先對(duì)上游坡進(jìn)行坡面處理，先將鋪設(shè)范圍內(nèi)的塊石拆除，再將壩坡表層土挖除，要求徹底清除樹根雜草，坡面修整平順并夯實(shí)，然后按 1: 進(jìn)行護(hù)砌。 經(jīng)過方案比選后，本次設(shè)計(jì)采用 2m179。 壩 坡按 1:。 下 游壩坡 改造 及排水棱體修復(fù) 安全鑒定核查意見提出： 下游壩坡排水溝淤積、倒塌，壩腳排水體破損。經(jīng)計(jì)算，培厚加固后下游坡抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)滿足規(guī)范要求。 下游壩坡高程 以下設(shè)貼坡排水，高程 ～ 1:，高程 設(shè) 2m寬度平臺(tái)，平臺(tái)以下坡比為 1:。 溢洪道目前存在的主要問題 溢洪道位于水庫(kù)左岸的風(fēng)化安山巖上，緊靠壩頭，梯形斷面，無閘寬頂堰式，堰頂高程 ，堰頂寬 11m 左右 ，長(zhǎng) 151m， 由于受當(dāng)時(shí)條件所限，右側(cè)墻只作了簡(jiǎn)單護(hù)砌，年久失修，損壞嚴(yán)重；因溢洪道右側(cè)塌方，堵塞斷面，影響泄洪； 安全鑒定核查意見提出： 溢洪道底部 及兩側(cè)未襯砌，出口未設(shè)消能防沖設(shè)施，存在泄洪安全隱患。經(jīng)分析比較最終選用錨桿掛網(wǎng)噴 C25混凝土 ?？刂贫蔚赘叱?，長(zhǎng)