【正文】 壩基、左壩肩及右壩肩下部均與基巖相接 。水庫(kù)在蓄水運(yùn)行中，壩基及兩壩肩未發(fā)現(xiàn)有滲水現(xiàn)象。 溢洪道進(jìn)出口段坐在 二疊系下統(tǒng)下石盒子組（ P1x）黃綠色厚層中粗粒砂巖夾杏黃、黃綠色砂質(zhì)泥巖 上，中段左側(cè)基礎(chǔ)為 中更新統(tǒng) 洪積（ Q2pl）灰黃、棕紅色低液限粘土 。 輸水洞工程地質(zhì) 輸水洞位于右岸，為漿砌石結(jié)構(gòu)，進(jìn)口設(shè)臥管控制，出口底高程。 根據(jù)設(shè)計(jì)方案，本次水庫(kù)除險(xiǎn)加固需要的 主要天然建筑材料為：塊石、碎石、砂。 23 地質(zhì)表 24 5．工程任務(wù)和規(guī)模 建設(shè)的必要性 水庫(kù)存在的主要問題 水庫(kù)于 2021年 1月進(jìn)行了安全鑒定，從防洪、穩(wěn)定、變形、抗震等方面進(jìn)行了分析 。 大壩 上游壩坡干砌石護(hù)坡有多處塌陷，壩頂未硬化， 下游壩坡穩(wěn)定安全系數(shù)不滿足規(guī)范要求； 排水溝損壞， 壩腳無排水設(shè)施。 溢洪道局部襯砌，出口無消能設(shè)施。 水庫(kù)大壩無安全檢查和監(jiān)測(cè)設(shè)施。 水庫(kù)一旦失事，以上保護(hù)范圍的安全將會(huì)受到嚴(yán)重影響。利用井玉溝 水庫(kù)水源， 還 可促進(jìn)當(dāng)?shù)匦⌒推髽I(yè)（如加工、養(yǎng)殖業(yè)等）的發(fā)展。 根據(jù)近年來水庫(kù)灌區(qū)作物種植情況統(tǒng)計(jì)分析， 擬定灌區(qū)作物種 25 植比例如表 51。 表 52 p=50%保證率灌溉制度表 作物 種類 種植 比例 生育 階段 灌水 次級(jí) 灌水起止時(shí)間 灌水 定額 灌溉 天數(shù) 灌溉 實(shí)額 起 止 玉米 40 拔節(jié) 灌 漿 1 22/5 10/6 45 20 38 2 22/7 10/8 50 20 谷子 20 拔節(jié) 灌漿 1 5/5 15/5 40 10 16 2 21/8 30/8 40 10 其它 40 1 22/5 10/6 45 20 54 2 20/6 30/6 45 10 3 22/7 10/8 45 20 灌溉用水量 根據(jù)制定的灌溉制度，萬畝灌溉面積的用水量如表 53。徑流調(diào)節(jié)的原則與依據(jù)：一是充分利用現(xiàn)有的水利工程，盡可能不改變其規(guī)模；二是充分考慮受益區(qū)內(nèi)的發(fā)展，做到近期與遠(yuǎn)期相結(jié)合。 見表 54。 正常蓄水位 水庫(kù)溢洪道進(jìn)口底高程為 ，為開敞式，水庫(kù)正常蓄水位定為 。調(diào)節(jié)結(jié)果見表 556。確定防洪標(biāo)準(zhǔn)為 20 年一遇洪水設(shè)計(jì)， 200 年一遇洪水校核。 起調(diào)水位 水庫(kù)現(xiàn)狀淤積高程為 ，按 10年運(yùn)行期考慮，水庫(kù)死水位為 ，起調(diào)水位定為 。 表 57 水位～泄量關(guān)系 單位： m,m3/s 水頭 泄量 0 調(diào)洪結(jié)果 依據(jù)前面確定的起調(diào)水位、泄量 計(jì)算成果進(jìn)行調(diào)洪計(jì)算。 表 58 洪水調(diào)節(jié)計(jì)算成果表 單位： m,m3/s,萬 m3 頻率 堰寬 起調(diào)水位 最高洪水位 最大泄量 溢洪道進(jìn) 口底 高程 P=% 10 P=5% 水庫(kù)特征值 經(jīng)過興利調(diào)節(jié)和洪水調(diào)節(jié)計(jì)算，確定水庫(kù)各種特征值表 59。 設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)按 20 年一遇洪水設(shè)計(jì)，校核洪水標(biāo)準(zhǔn)按 200 年一遇洪水設(shè)計(jì) 。 工況一：設(shè)計(jì)洪水位加正常運(yùn)用情況的壩頂超高 工況二：正常蓄水位加正常運(yùn)用情況的壩頂超高 工況三：校核洪水位加非常運(yùn)用情況的壩頂超高 工況四：正常蓄水位加非常運(yùn)用情況的壩頂超高，再加地震安全加高 m。按規(guī)范附錄 A 計(jì)算 α — 安全超高 (m)，Ⅴ級(jí)建筑物正常運(yùn)用情況取α =，非常運(yùn)用情況取α =， （ 1）波浪的平均波高和平均波周期采用莆田試驗(yàn)站公式進(jìn)行計(jì) 30 算： ?????????????????????????????????????????????????222WgHthWgDthWgHthWghmmm hm 平均波高（ m） W 計(jì)算風(fēng)速 D 風(fēng)區(qū)長(zhǎng)度， 200m Hm 水域平均水深， m G 重力加速度，取 平均波周期： Tm= (2)平均波長(zhǎng)可按下式進(jìn)行計(jì)算： ????????? mmm LHthgTL ?? 22 2 (3）風(fēng)壅水面高度按下式計(jì)算： ?c os2 2 mgH DKWe ? 式中： e 計(jì)算點(diǎn)處的風(fēng)壅水面高度， m D 風(fēng)區(qū)長(zhǎng)度， 200m K 綜合摩阻系數(shù)，取 106 β 計(jì)算風(fēng)向與壩軸法線的夾角， (4)正向來波在帶有馬道的復(fù)坡上的平均波浪爬高，當(dāng) m=～ 時(shí)按下式計(jì)算： MmWm LhmKKR 21 ?? ? Rm 平均波浪爬高， m m 坡度系數(shù)， ）mmm 下上 11(211 ?? K△ 斜坡的糙率滲透系數(shù)，根據(jù)護(hù)面類型由表 查得。 經(jīng)計(jì)算，壩頂高程計(jì)算成果見表 61。根據(jù)調(diào)洪結(jié)果，改造溢洪道后現(xiàn)狀壩頂高程滿足靜 水位的要求， 根據(jù)表 61 的計(jì)算結(jié)果， 壩頂需增設(shè)防浪墻 。為滿足防汛搶險(xiǎn)需要以及對(duì)壩體的保護(hù)，現(xiàn)狀壩頂需硬化，采用 20cm 厚泥結(jié)石路面，路面 向下游側(cè)設(shè)置 2%單向坡。 壩頂下游側(cè)設(shè) C15 砼路肩石。 設(shè)計(jì)將 現(xiàn)狀上游壩坡 塌陷的干砌石等 清理并夯實(shí)后，鋪設(shè)復(fù)合土 32 工膜，復(fù)合土工膜鋪好后，上覆厚 40cm 的碎石墊層，墊層上面砌筑40cm 厚的干砌石護(hù)坡。鋪設(shè)土工膜時(shí) 在 高 程1280m 處 設(shè)一鍵槽。下游壩腳設(shè)排水溝。排水溝為 漿砌石結(jié)構(gòu)，斷面尺寸為 30cm 30cm， 和 下游壩腳 排水溝互相連通。計(jì)算采用北京理正軟件設(shè)計(jì)研究所編制的《滲流計(jì)算分析軟件》，計(jì)算方法為有限元法。 a 上 游 正 常 蓄 水 位 () 與 下 游 相 應(yīng) 的 最 低 水 位()； b 庫(kù) 水位 從 降至淤積 水位 。 計(jì)算采用的滲透系數(shù)根據(jù)土工試驗(yàn)資料取用。 經(jīng)計(jì)算：壩體滲透穩(wěn)定滿足要求，浸潤(rùn)線計(jì)算結(jié)果見圖 6— 1～ 6— 2。 計(jì)算分正常和非常運(yùn)用兩種工 況，正常工況為 ： 上、下游壩坡在正常蓄水位 （ ） 時(shí)的穩(wěn)定性， 上游壩坡在水庫(kù)水位從正常蓄水位（ ）降落至現(xiàn)狀淤積水位 ()時(shí)的穩(wěn)定性；非常工況為： 正常工況加地震情況。 表 62 計(jì)算用土料指標(biāo)表 項(xiàng)目 指標(biāo)值 濕容重 (g/cm3) 比重 (g/cm3) 干容重 (g/cm3) 含水量 (%) 凝聚力 (kPa) 內(nèi)摩擦角 （度） 壩體土 （ 3） 穩(wěn)定計(jì)算分析 計(jì)算采用簡(jiǎn)化 畢肖普法方法計(jì)算 ，計(jì)算斷面選取大壩最大斷面，采用理正巖土軟件進(jìn)行計(jì)算。 表 63 計(jì)算結(jié)果匯總表 部位 計(jì)算情況 計(jì)算 安全系數(shù) 最小 安全系數(shù) 上游壩坡 正常蓄水位 k= 從正常蓄水位降至淤積高程時(shí) k= 正常蓄水位加地震 K= 庫(kù)水位正常降落加地震 K= 下游壩坡 正常蓄水位 k= 正常蓄水位加地震 K= 34 從以上計(jì)算結(jié)果看，大壩上、下游壩坡抗滑穩(wěn)定 滿足《碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》（ SL2742021）中的規(guī)定 。溢洪道從樁號(hào) 0+000 至樁號(hào) 0+010 為控制段 , 且 為 彎道段，軸線彎道半徑 25m； 0+010 至 0+ 為陡坡段，其中 0+010～ 0+052 底縱坡為 i=1/50， 0+052～ 0+ 底縱坡為 i=1/5； 0+～0+ 段為挑流消能段。 首先，計(jì)算陡坡起點(diǎn)處臨界水深 hk，計(jì)算公式： α Q2/g=WK3/Bk 式中：α —— 動(dòng)能修正系數(shù)，取α =1； WK—— 斷面面積 Bk—— 水面寬度 Q—— 溢洪道最大泄量， Q= 然后以陡坡起點(diǎn)高程為基準(zhǔn)面，求其他斷面水深，基本能量方程為： Ek=Hi+hi+(α Vi2/2g)+hwi 式 中： Ek— 陡坡起點(diǎn)處斷面能量（ m）； Hi— 所求斷面底板至陡坡起點(diǎn)處的高差（ m）； 35 hi— 所求斷面水深（ m）； Vi— 所求斷面流速（ m/s） ； hwi— 所求斷面至陡坡起點(diǎn)處斷面之間的能量損失，所求斷面位于陡坡起點(diǎn)處斷面下游時(shí)，為正值；為其上游時(shí)，為負(fù)值。 表 64 水面線計(jì)算成果表 斷面 樁號(hào) 校核情況 Q=水深 h（ m） 過水面積（ m2) 流速 (m/s) 邊墻高 (m) 0+010 0+020 8 0+030 0+040 0+052 0+ 挑流消能計(jì)算 在 設(shè)計(jì) 水位情況下，溢洪道最大下泄量為 ，底寬 10m，則單寬流量為 。 挑流 末端下游地面高程為 ，取鼻坎高程為 。 （ 2）挑距及沖坑計(jì)算 挑距計(jì)算公式： ])c os(2s i nc osc oss i n[121221121 hhgvvvgL ???? ????? 式中： 36 L—— 自挑流鼻坎末端算起至下游河床床面的挑流水舌外緣挑距， m； ? —— 挑流水舌水面出射角，近似可取用鼻坎挑角，（ ? ）； 1h —— 挑流鼻坎末端法向水深， m； 2h —— 鼻坎坎頂至下游河床高程差， m，如計(jì)算沖刷坑最深點(diǎn)距鼻坎的距離，該值可采用坎頂至沖坑最深點(diǎn)高程差； 1v —— 鼻坎坎頂水面流速， m/s，可按鼻坎處平均流速 v的 倍計(jì)。 溢洪道 包括控制段、 陡坡段和 挑流消能段。 梯形斷面， 底寬 10m。 側(cè)墻頂高程從 降至 ， 左側(cè)墻為重力式 漿砌石擋墻，頂寬 ，迎水面為直墻，外襯 C30 砼， C30 砼 與漿砌石側(cè)墻之間設(shè)預(yù)埋筋，背水面邊坡為 1:，墻身內(nèi)設(shè)φ 110 排水管；右 側(cè)墻按設(shè)計(jì)斷面要求 ，對(duì)原漿砌石擋墻 進(jìn)行鑿 毛清洗后，迎水面采 37 用 C30 砼 襯砌 （邊坡為 1:） ， C30 砼與原漿砌石側(cè)墻之間 設(shè) 錨筋 。 底寬 由 10m 漸孌為 8m。 底板高程 0+052 處為 , 0+ 處為， 底板 采用 30cm 厚的 C30 砼襯砌，并設(shè)錨筋。 右 側(cè)墻按設(shè)計(jì)斷面要求， 0+010～ 0+035 對(duì)原漿砌石擋墻進(jìn)行鑿毛清洗后，迎水面采用 C30 砼襯砌 （邊坡為 1:） ， C30砼與原漿砌石側(cè)墻之間 設(shè)錨筋， 0+035～ 0+ 由于 底板下深， 原漿砌石擋墻需拆除，開挖后直接襯砌 C30 砼并打錨筋。 矩形斷面。 ，鼻坎頂高程為 ，頂部采用鋼板護(hù)角。 兩 側(cè)墻 開挖后直接襯砌 C30 砼并打錨筋。 溢洪道襯砌砼抗?jié)B標(biāo)號(hào)為 W6，抗凍標(biāo)號(hào)為 F200。錨筋及預(yù)埋筋均呈梅花型布置。 鑒于輸水洞進(jìn)口滲漏，此次設(shè)計(jì) 將輸水洞前 30m 及進(jìn)口臥管拆除重修。新舊洞相接處設(shè)沉陷縫，縫內(nèi) 設(shè) 652 型橡膠止水 。 進(jìn)口臥管頂高程 ，底高程 1276m，共 16 級(jí)， 漿砌石結(jié)構(gòu)，每級(jí)長(zhǎng) 2m，寬 m，高 。 水庫(kù)現(xiàn)狀無管理房，此次設(shè)計(jì)新建 50m2的管理房。路面寬 4m， 20cm 厚泥結(jié)碎石路面。 大壩改造：對(duì)壩頂進(jìn)行硬化，上游壩坡進(jìn)行干砌石護(hù)坡，并在護(hù)坡下鋪設(shè)墊層，墊層下鋪設(shè)防滲土工布；大壩下游壩坡進(jìn)行整修種植草皮護(hù)坡，并增設(shè)壩坡排水溝，壩腳做貼坡排水。 輸 水洞改造：對(duì) 前 30m 洞身和 進(jìn)口 臥管 進(jìn)行改造。 多年平均氣溫 ℃，極端最高氣溫為 ℃，最低氣溫為－℃，封凍日期平均為 147 天，無霜期一般為 119 天。全年主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)槲髂巷L(fēng)，冬季多西風(fēng)，年平均出現(xiàn) 8 級(jí)以上大風(fēng)的日數(shù)在 18 天以上，多出現(xiàn)在春季，極端最大風(fēng)速達(dá) 18m/s。 區(qū)內(nèi)地貌屬 低中山區(qū) ，庫(kù)壩 出露 的 地層 主要為中生界二疊系下統(tǒng)基巖及第四系中、上更新統(tǒng)、全新統(tǒng)松散堆積物。 施工交通 水庫(kù)壩址附近有縣 鄉(xiāng)公道路通過， 對(duì)外交通比較方便。 施工用房 施工需修建施工單位辦公室及工棚 200m2。 施工用電：需配備一臺(tái) 50KVA 變壓器，再架設(shè)臨時(shí)低壓線路即可滿足施工用電。塊 石 、碎石 從附近石料場(chǎng)采購(gòu)，水泥從 和順縣 水泥廠采購(gòu)，砂用 邢臺(tái)砂，油料從 和順縣 石油公司購(gòu)進(jìn)。 導(dǎo)流方式和建筑物 大壩上游 改造、溢洪道改造 及 輸 水洞進(jìn)口等施工要求在非汛期施工， 考慮 到有基流， 修建施工圍堰。 施工隊(duì)伍及施工方法 施工隊(duì)伍 井玉溝 水庫(kù)除 險(xiǎn)加固工程由 和順縣 水 利 局和水庫(kù)管理站成立的項(xiàng)目部