【正文】 少和灌溉水量的增加，將使當(dāng)?shù)厝罕姷纳?、生產(chǎn)條件得到改善，對(duì)穩(wěn)定居民生活、促進(jìn)下游地區(qū)經(jīng)濟(jì)繁榮發(fā)展具有重要意義。另外，在工程施工過(guò)程中，由于施工人員的集中住進(jìn)，將增加施工區(qū)的暫住人口，并由此增加的一些產(chǎn)生環(huán)境影響的臨時(shí)建筑物，對(duì)人群健康也將產(chǎn)生一定影響，施工中應(yīng)做好預(yù)防工作。施工中需清除的植被、樹(shù)木，均徹底清除，但凡不涉及本次工程的植被、樹(shù)木，必須保護(hù)其原有的完整性，不得任意砍伐。 工程占地由于本工程為除險(xiǎn)加固工程，興利水位仍恢復(fù)為原設(shè)計(jì)的興利水位，不會(huì)增大淹沒(méi)范圍，因此本次除險(xiǎn)加固不存在增大淹沒(méi)占地問(wèn)題。，主要為臨時(shí)施工道路、料場(chǎng)臨時(shí)占地和溢洪道施工臨時(shí)占地。根據(jù)當(dāng)?shù)貎r(jià)格水平。662 水文 流域概況 氣象氣候本區(qū)處于暖溫帶亞濕潤(rùn)氣候大區(qū)魯淮氣候區(qū)內(nèi)，為東亞季風(fēng)區(qū)大陸性氣候型。春季天氣溫暖干燥，降雨較少，常有春旱發(fā)生。夏季天氣炎熱濕潤(rùn)，雨量集中，常有暴雨天氣出現(xiàn)。秋季寒露以后冬季風(fēng)漸強(qiáng)，北方冷空氣頻頻南下，造成秋季后期降溫迅速。176。12月至次年2月雨量，只占全年雨量的4%。強(qiáng)冷空氣過(guò)境，常伴有大風(fēng)，使氣溫大幅度下降。1月份氣壓最高，；7月份氣壓最低。風(fēng)／秒，風(fēng)速上半年大于下半年，4月份最大，9月份最小，／秒（ 1983年4月26日）。夏季以東南風(fēng)向?yàn)樽疃啵几黠L(fēng)向出現(xiàn)頻率的52％，冬季以西北風(fēng)為最多，頻率為38％。C。C；最熱月8月，176。C。C（1965年6月6日），176。 降水，年際變幅較大。 水利工程概況黃家河水庫(kù)始建于1957年10月。 設(shè)計(jì)洪水計(jì)算 水文站點(diǎn)和水文資料該水庫(kù)為?。?）型水庫(kù)，未設(shè)水文站，壩址處無(wú)實(shí)測(cè)流量資料，流域內(nèi)也無(wú)雨量觀(guān)測(cè)資料。暴雨資料采用《山東省小型水庫(kù)洪水核算辦法》中提供的“山東省多年平均24小時(shí)暴雨等值線(xiàn)圖”和“山東省最大24小時(shí)暴雨變差系數(shù)等值線(xiàn)圖”。 洪水計(jì)算 流域特征參數(shù)的計(jì)算黃家河水庫(kù)控制流域面積為F=，其干流長(zhǎng)L=，干流比降按公式 21計(jì)算： 公式 21式中：、：自出口斷面起沿流程各特征地面點(diǎn)的高程；、：各特征點(diǎn)間的距離；：干流長(zhǎng)度將各特征點(diǎn)高程及相互間的距離代入公式計(jì)算得：流域特征綜合參數(shù)按公式 22計(jì)算： 公式 22式中：：干流長(zhǎng)度，：控制流域面積，：干流比降，代入公式中計(jì)算得： 各頻率下24小時(shí)暴雨量的推求采用等值線(xiàn)圖查算雨量分析計(jì)算面雨量。 各頻率下單位面積最大洪峰流量模數(shù)的推求黃家河水庫(kù)流域特征綜合參數(shù)，=，=，根據(jù)水庫(kù)所在地位置查太沂山北山區(qū)～～關(guān)系曲線(xiàn)，得出30年一遇單位面積洪峰流量模數(shù)＝，300年一遇單位面積洪峰流量模數(shù)＝。：控制流域面積，代入公式中計(jì)算得：＝；＝。代入公式中計(jì)算得：＝漲洪歷時(shí)為三分之一T，即最大洪峰流量出現(xiàn)在三分之一T處。3 工程地質(zhì) 大壩巖土層的分布、結(jié)構(gòu)構(gòu)造及其物理性質(zhì)根據(jù)鉆探資料，在勘察深度范圍內(nèi)，大壩土層自上而下可分為四個(gè)巖土層：第①層，碎石（Q4ml）：顏色為褐色，濕，松散—稍密，分選差，棱角，粘粒含量大，不均，直徑2～10cm。粘聚力標(biāo)準(zhǔn)值（c），內(nèi)摩擦角平均值（φ）。第②層，粉質(zhì)粘土（Q4ml）：顏色為黃褐色～黃色，呈可塑狀態(tài)，含水率(w)%，液性指數(shù)（IL），為中等壓縮性土。滲透系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值（K）104cm/s，為中等透水層。標(biāo)準(zhǔn)貫入測(cè)試值N=4～6擊。第③層，強(qiáng)風(fēng)化粗面安山巖（KqF）：顏色以褐黃色為主，風(fēng)化強(qiáng)烈，呈堅(jiān)硬粘性土狀，由上到下逐漸變硬。滲透系數(shù)（K）=105cm/s，為弱透水層。，～，分布普遍。巖石堅(jiān)硬程度等級(jí)為軟巖，完整程度等級(jí)為較完整，巖體基本質(zhì)量等級(jí)為Ⅳ級(jí)。標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)（N）為45擊以上。各巖土層承載力標(biāo)準(zhǔn)值等參數(shù)值依據(jù)鉆探資料、原位測(cè)試資料及地區(qū)經(jīng)驗(yàn)綜合確定。各巖土層物理力學(xué)參數(shù)值一覽表 表31土層編號(hào)第①層碎石第②層粉質(zhì)粘土第③層強(qiáng)風(fēng)化粗面安山巖第④層中風(fēng)化粗面安山巖允許承載力標(biāo)準(zhǔn)值fak(kPa)140140300400滲透系數(shù)標(biāo)準(zhǔn)值K（cm/s）103104105105粘聚力標(biāo)準(zhǔn)值c（kPa）4060內(nèi)摩擦角標(biāo)準(zhǔn)值φ（度）3545允許水力比降含水率（w）%孔隙率（n）%比重（G）密度(ρ)g/cm3干密度(ρd)g/cm3孔隙比（e）壓縮模量(Es)MPa壓縮系數(shù)(α)MPa1變形模量(E)GPa/ 地震烈度根據(jù)《中國(guó)地震動(dòng)峰值加速度區(qū)劃圖》和《中國(guó)地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期區(qū)劃圖》，地震設(shè)防烈度為6度。各巖土層物理力學(xué)參數(shù)詳見(jiàn)（表31）壩體穩(wěn)定性評(píng)價(jià) 經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)勘察壩體未發(fā)現(xiàn)沉陷及裂縫現(xiàn)象，未發(fā)現(xiàn)有松馳張裂，蠕動(dòng)變形、崩塌、滑坡等破壞現(xiàn)象。樞紐建筑物主要包括大壩、溢洪道和放水洞，現(xiàn)狀情況如下：大壩水庫(kù)大壩為均質(zhì)土壩，～，除樁號(hào)0+360～0+420壩段壩頂高程較低外，壩頂長(zhǎng)727m，～，除個(gè)別樁號(hào)變化較大外。下游坡坡比除個(gè)別樁號(hào)為1：，其余壩段坡比均在1：，護(hù)坡型式為草皮護(hù)坡，無(wú)排水溝。放水洞水庫(kù)放水洞為漿砌塊石豎井方涵式，距大壩右岸端110m。 建筑物存在的問(wèn)題及安全鑒定結(jié)論 大壩大壩存在的主要問(wèn)題包括以下幾個(gè)方面：大壩上游坡為干砌亂石護(hù)坡，護(hù)坡風(fēng)化破碎，部分地段沖刷較為嚴(yán)重，有露底現(xiàn)象，無(wú)反濾層不符合規(guī)范要求。壩體為由粉質(zhì)粘土構(gòu)成的均質(zhì)壩，104cm/s，不滿(mǎn)足均質(zhì)壩防滲土料不大于滲透系數(shù)1104 cm/s的規(guī)范要求。綜合評(píng)估成果見(jiàn)表 41，評(píng)定大壩為三類(lèi)壩。 放水洞水庫(kù)放水洞為漿砌塊石豎井方涵式，現(xiàn)狀放水洞閘門(mén)關(guān)閉不嚴(yán)，有輕微漏水；啟閉機(jī)年久失修，銹蝕嚴(yán)重；啟閉機(jī)房破損。 溢洪道水庫(kù)溢洪道位于大壩左岸壩頭，溢洪道右岸現(xiàn)為土坡，汛期產(chǎn)生沖刷，溢洪道末端對(duì)壩后坡存在沖刷問(wèn)題。 工程任務(wù)本次除險(xiǎn)加固的主要任務(wù)是：針對(duì)水庫(kù)存在的問(wèn)題，通過(guò)方案比較，選取合理的方案，對(duì)水庫(kù)進(jìn)行除險(xiǎn)加固，以確保水庫(kù)及下游廣大人民的生命財(cái)產(chǎn)安全。 工程規(guī)模根據(jù)《水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》（SL252—2000），黃家河水庫(kù)屬?。?）型水利樞紐工程，其永久性主要建筑物大壩、溢洪道、放水洞等均為4級(jí)建筑物，主要建筑物洪水標(biāo)準(zhǔn)采用30年一遇洪水設(shè)計(jì)，300年一遇洪水校核。水庫(kù)的安全運(yùn)行，保護(hù)著下游6個(gè)自然村和里岔鎮(zhèn)政府駐地，共6000余人，影響耕地7000余畝，水庫(kù)3公里處是橫貫全鎮(zhèn)的黃張公路。灌溉根據(jù)《青島市小型水庫(kù)大壩基本資料匯編》，灌溉設(shè)計(jì)面積7000畝。因此根據(jù)水庫(kù)存在的問(wèn)題，及時(shí)對(duì)水庫(kù)進(jìn)行除險(xiǎn)加固是十分必要的。 水庫(kù)水位～庫(kù)容～泄量曲線(xiàn)溢洪道采用明渠均勻流公式41計(jì)算其泄量： 公式 41式中：式中： A：過(guò)水?dāng)嗝婷娣e，；C：謝才系數(shù)，；R：水力半徑，；：濕周，；b：溢洪道底寬，；m：溢洪道邊坡系數(shù)。圖解法計(jì)算步驟如下：（1）根據(jù)水庫(kù)的水位～泄量關(guān)系曲線(xiàn)和水位～庫(kù)容曲線(xiàn)以及堰頂以上的調(diào)洪庫(kù)容與下泄流量的關(guān)系曲線(xiàn)，將與曲線(xiàn)繪在圖的左方，其右方繪制入庫(kù)洪水過(guò)程線(xiàn)q～T。（3）連接AB，交～曲線(xiàn)于D。（5）由水位～。圖 41 黃家河水庫(kù)30年一遇（P=%）調(diào)洪計(jì)算圖 300年一遇調(diào)洪演算，調(diào)洪計(jì)算采用圖解法，見(jiàn)圖 42。圖 42 黃家河水庫(kù)300年一遇（P=%）調(diào)洪計(jì)算圖 調(diào)洪計(jì)算成果各設(shè)計(jì)頻率設(shè)計(jì)洪水調(diào)算成果見(jiàn)表43。 壩頂超高 波浪爬高波浪爬高（1） 平均波高和平均波周期的計(jì)算波浪的平均波高和平均波周期采用莆田公式443進(jìn)行計(jì)算： 公式 42 公式 43式中：：平均波高，m；：平均波周期，s；：計(jì)算風(fēng)速，取值如下： P=%時(shí)，W=；P=%時(shí)，W=；：風(fēng)區(qū)長(zhǎng)度，取值如下： P=%時(shí)，D=698m；P=%時(shí)，D=717m；：水域平均水深，取值如下： P=%時(shí)，；P=%時(shí)，；：重力加速度，取將數(shù)值代入公式中計(jì)算得：當(dāng)P=%時(shí)，＝，=；當(dāng)P=%時(shí)，＝，=。累積頻率為5%的爬高值與平均爬高的比值可根據(jù)平均波高與壩上游面前水深的比值和累積頻率5%查表求得，此處：：平均波高，取值如下： P=%時(shí)，＝；P=%時(shí)，＝；：壩上游面前水深，取值如下： P=%時(shí)，H=；P=%時(shí)，H=將數(shù)值代入中求得結(jié)果并查表可得：故可求得：當(dāng)P=%時(shí)，當(dāng)P=%時(shí)，安全加高的選值根據(jù)《小型水利水電工程碾壓式土石壩設(shè)計(jì)導(dǎo)則》（SL18996），壩頂在水庫(kù)靜水位以上的超高應(yīng)按公式46計(jì)算： 公式 46式中：：壩頂超高，m；：最大波浪在壩坡上的爬高，取值如下： P=%時(shí)，； P=%時(shí)，：安全加高，取值如下： P=%時(shí)，A=； P=%時(shí)，A=將數(shù)值代入公式中計(jì)算可得：當(dāng)P=%時(shí)，當(dāng)P=%時(shí)， 壩頂高程的確定本工程P=%時(shí)，P=%時(shí)，再分別加壩頂超高，P=%時(shí)，；P=%時(shí)，取兩者之中的大值，～。水庫(kù)的洪水標(biāo)準(zhǔn)為30年一遇設(shè)計(jì)，300年一遇校核。 設(shè)計(jì)基本資料 設(shè)計(jì)依據(jù)及規(guī)范 《黃家河水庫(kù)大壩安全鑒定報(bào)告》 《黃家河水庫(kù)大壩地質(zhì)勘察報(bào)告》 《小型水利水電工程碾壓式土石壩設(shè)計(jì)導(dǎo)則》（SL18996） 《碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL2742001）《水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》（SL2522000） 設(shè)計(jì)基本參數(shù)風(fēng)速多年平均最大風(fēng)速：特征水位及洪水流量興利水位：；設(shè)計(jì)水位：，相應(yīng)的溢洪道下泄流量：；校核水位：，相應(yīng)的溢洪道下泄流量： m3/s； 大壩加固 上游坡上游坡現(xiàn)狀為干砌亂石護(hù)坡，亂石平均直徑大小不一，約80％亂石護(hù)坡厚度、塊徑不滿(mǎn)足要求，失去護(hù)坡作用。表51 護(hù)坡厚度計(jì)算成果表項(xiàng)目工況平均波長(zhǎng)Lm（m）累積頻率為5%的波高h(yuǎn)5%（m）護(hù)坡厚度t（m）石塊的平均質(zhì)量Q50（t）石塊的平均粒徑D50（m）石塊的質(zhì)量Q（t）石塊的換算球形直徑D（m）設(shè)計(jì)工況 根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘查，約80%亂石護(hù)坡厚度、塊徑不滿(mǎn)足規(guī)范要求，本次除險(xiǎn)加固對(duì)大壩護(hù)坡進(jìn)行加固。上游坡加固（1）壩頂（）至死水位（）之間大壩樁號(hào)0+000～0+370壩段設(shè)計(jì)上游坡坡比1：，樁號(hào)0+415～0+727壩段上游坡比1：，樁號(hào)0+370～0+415壩段上游坡比由1：：。先將表層原有的干砌亂石護(hù)坡及雜草根系清除，然后以新設(shè)計(jì)的大壩上游壩肩線(xiàn)為基準(zhǔn)進(jìn)行人工找坡，高挖低填，坡比1：，需補(bǔ)坡培土壩段先將坡面挖成小臺(tái)階狀，而后再培上新土，土料需分層碾壓，然后進(jìn)行坡面平整，使其達(dá)到設(shè)計(jì)坡比，再進(jìn)行護(hù)坡。甲級(jí)亂石要求平均厚度15～20cm，一面大致平整。上游坡設(shè)置臺(tái)階2道，布置在樁號(hào)0+200及0+550處，臺(tái)階采用M10漿砌細(xì)料石，臺(tái)階下依次鋪設(shè)C10素砼墊層和碎石墊層，C10素砼墊層厚200mm，碎石墊層厚150mm。（3）庫(kù)間路庫(kù)區(qū)內(nèi)現(xiàn)有土路連接大壩及庫(kù)區(qū)西北側(cè)山地，庫(kù)間路與壩后上壩路相接，該道路根據(jù)區(qū)域交通要求應(yīng)以保留。庫(kù)間路長(zhǎng)211m，樁號(hào)L0+000～L0+054路段保持原有路面邊線(xiàn)，只對(duì)路面進(jìn)行平整，路面整平時(shí)，路基翻起30cm，摻入10％水泥（水泥與干土重量的百分比）攪拌均勻后分兩層用壓路機(jī)壓實(shí)，壓實(shí)度達(dá)到96％，其上做20mm厚中粗砂。路面整平方式與L0+000～L0+054做法相同。樁號(hào)L0+120及L0+185處新埋DN1000混凝土管道，便于兩庫(kù)區(qū)內(nèi)的水流通暢。，擬排向下游側(cè)。壩頂路兩邊設(shè)C20素混凝土路沿石，（厚高長(zhǎng)），在橫向排水溝處留排水口。下游漿砌甲級(jí)亂石護(hù)坡因溢洪道末端對(duì)左端壩后坡腳存在沖刷問(wèn)題，為保護(hù)壩體，下游坡0+707～0+727樁號(hào)壩段下游坡采用漿砌甲級(jí)亂石護(hù)坡，設(shè)計(jì)坡比1：，首先將表層雜草根系清除，然后以新設(shè)計(jì)的大壩上游壩肩線(xiàn)為基準(zhǔn)進(jìn)行人工找坡，高挖低填，在平整后的壩坡上鋪設(shè)土工布一層（200g/m2），其上鋪設(shè)厚度為200mm的碎石墊層（粒徑5～20mm），碎石墊層上做漿砌甲級(jí)亂石護(hù)坡，護(hù)坡厚度為300mm。護(hù)坡做C25無(wú)砂混凝土預(yù)制塊排水，預(yù)制塊尺寸為404030cm，縱、（斜長(zhǎng)）。壩后堤防溢洪道尾水渠在靠近壩腳處右岸堤防部分缺失，為防止溢流時(shí)對(duì)壩腳