【正文】 m/h） 計洪水過程線推求 因 XX 水庫無實測暴雨洪水資料，故采用瞬時單位線法進行流域匯流計算。 m1非線性改正 按下式計算 : m1i=m1（ ） λ 1（ 50/ip） λ ip為造峰雨強度，即 ip=HtR/tR XX 水庫 區(qū)間 主河道長度 15km，河道比降為 ‰，承雨面積 64km2，流域形狀系數(shù) f=F/L2=64/152=，屬丘區(qū) 一般 30 流域，造峰雨歷時計算公式為： tR= HtR=H1 面 tR1n1 當 ip＜ 50mm/h時 λ =λ 1，當 ip＞ 50mm/h時 λ =λ 2，當 ip＞ 100mm/h時仍取 ip=100mm/h代入計算。θ =J1/3/F1/4，其中河道比降以千分率計，流域面積以平方公里計。 表 2— 6 瞬時單位線參數(shù)計算表 頻率 P=1% P=5% tR HtR ip θ λ 1 λ 2 λ m1 n m1i k （ 2）時段單位線計算 單位線時段取為Δ t=1h，根據(jù)流域瞬時單位線參數(shù) n和k，從《時段單位線用表》查出無因次時段單位線，再以流域的Σ q=10F/（ t） (單位線縱標之和 )乘以無因次單位線，即得 XX水庫 1h10mm 時段單位線，見表 2— 7。 （ 4）地下徑流過程計算 地下徑流過程采用下列公式計算： 起漲流量 Q0= 32 地下洪峰流量 ? ?/12/ )/12/(? ????? T QTFtfQ ccg 當 t≤ T時： Q(t)=Q0+（ QgQ0） t/T 當 t＞ T時： Q(t)=Qg eβ (tT) 計算到 Q(t)=Qg即可。 （ 5）設(shè)計洪水過程線 將地面徑流過程和地下徑流過程相加，即得 24h 雨量瞬時單位線設(shè)計洪水過程，成果見表 2— 9。水庫攔截滾河支流艾家河，水庫承雨面積F=16km2，河道長度 L=，河道比降 J=‰ 。 按照 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，先推求出 XX水庫壩址以上 80km2承雨面積 的設(shè)計洪水，其推求方法和過程與已推求出的 64km2 區(qū)間 設(shè)計洪水一致，兩者之差即為資山水庫 16km2 承雨面積的設(shè)計洪水。 從表 2— 10 可以看出， P=1%時資山水庫下泄洪峰時間滯后區(qū)間洪峰 4個小時，設(shè)計 P=5%時資山水庫下泄洪峰時間滯后區(qū)間洪峰 7個小時。 經(jīng)計算，當 P=1%時， t= 小時；當 P=5%時， t= 36 小時 。 P=1%時，滯洪錯峰時間為 4h，匯流傳播時間約為 1h， 則洪峰總時差為 5h； P=1%時，滯洪錯峰時間為 7h，匯流傳播時間約為 1h，則洪峰總時差為 8h。 設(shè)計洪水成果合理性分析 本次洪水 復(fù)核 與安全鑒定 時所采用的 洪水 標準不 一致，因此洪水成果不具有可比性。經(jīng)分析認為本次以《 水利水電工程等級劃分及洪水標準》（ SL25220xx）確定設(shè)計洪水標準是正確合理的，故以本次設(shè)計洪水成果為該水庫初步設(shè)計采用的成果。依據(jù)《水利水電工程施工組織設(shè)計規(guī)范》（ SL30320xx），導(dǎo)流標準按枯水期 5年一遇洪水標準設(shè)計。 通過對 XX 氣象站 1974— 20xx 年 11月至次年 3月的降雨量資料分析后， 圍堰擋水期 12 月 — 1月5 年一遇 24 小時 的降雨量為 ，再按如下公式計算入庫洪水總量： W= Ah 式中： W— 洪水總量，萬 m3； α — 徑流系數(shù)，根據(jù)本地區(qū)實際情況取 ； A— 承雨面積，為 64km2； h— 降雨量， mm。 5 年一遇洪水 總 量計算 通過對 XX 氣象站 1974— 20xx 年 12 月至次年 1 月的降雨量資料分析后，圍堰擋水期 12 月 — 1月 5年一遇降雨量為，再按如下公式計算入庫洪水總量： W= Ah 式中： W— 洪水 總量，萬 m3； α — 徑流系數(shù)，根據(jù)本地區(qū)實際情況取 ； 39 A— 承雨面積，為 64km2； h— 降雨量， mm。 3 工程地質(zhì) 工程概況和勘察工作介紹 40 XX 水庫位于 XX 市東南 XX 鎮(zhèn)境內(nèi)，距 XX 城區(qū) 30km，壩址攔截滾河支流 XX，區(qū)間承雨面積 64km2，總庫容 738 萬 m3，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?。由于當時特殊的歷史條件和生產(chǎn)力發(fā)展水平的制約，興建時未進行地質(zhì)勘察工作。 （ 2）大壩壩基地質(zhì)條件。 （ 4）溢洪道地質(zhì)條件。 此次勘察分別對 大壩、溢洪道及天然料場進行了必要的鉆探、野外地質(zhì)調(diào)查 ， 現(xiàn)場及室內(nèi)試驗工作。完成工作量見表 3— 1。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)造運動特征顯著，體現(xiàn)了該區(qū)復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造作用和演化歷史。這兩個構(gòu)造體系于中生代末期又卷入了新的構(gòu)造作用中，結(jié)果在本區(qū)形成了襄樊凹陷、雙溝凹陷和 XX 凹陷三個次級構(gòu)造單元。 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。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， 確定工程區(qū)地震動峰值加速度為 。除大氣降水外，上游水源補給主要為滾河支流 — XX。 庫區(qū)巖性決定了其水文地質(zhì)條件比較簡單，庫壁巖體、沖洪積粘性土透水性相對較弱。 庫 岸穩(wěn)定及滲漏 條件評價 水庫庫壁全部由弱透水巖體、粘土組成。 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?？傮w地勢為西北低、東南高。 43 壩區(qū)鉆孔揭露的地層，依其時代及成因分述如下： （ 1）白堊 — 第三系泥質(zhì)粉砂巖（ K）：深磚紅色，厚層狀，粉砂質(zhì)結(jié)構(gòu)，泥質(zhì)膠結(jié)，該層風化強烈，裂隙不發(fā)育，巖芯完整，多呈長柱狀，基巖分化度一般為 3— 5m。 （ 3）第四系全新統(tǒng)沖洪積（ alQ）粘土：黃色，褐黃色，以粘粒為主。產(chǎn)狀為 310186。 。 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，此層在整個場區(qū)均有分布，厚度不一，其滲透系數(shù)為 — ，為強透水地質(zhì)體，主要接受大氣降水及庫水的補給，向下游河床排泄。 44 表 3— 2 壩基下砂礫層注水試驗成果表 鉆孔編號 試段高程 (m) 試段深度 (m) 滲透系數(shù) K(cm/s) K2 — K3 — K11 — 表 3— 3 壩基下巖體壓水試驗成果表 鉆孔編號 試段高程 (m) 試段深度 (m) 滲透系數(shù) (Lu) K1 — — K2 — — K3 — — K4 — — K5 — — K6 — — K7 — — 壩體、壩基主要巖（土）體物理力學指標和質(zhì)量評價 壩體填筑土物理力學指標及質(zhì)量評價 均質(zhì)土壩的填 筑土料主要來源于周圍沖洪積粘性土 ， 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 — 。填筑土的滲透系數(shù)平均值為 105cm/s，屬微透水介質(zhì)。 承載力特征值 fak=130kPa 壓縮模量 Es=8MPa 滲透系數(shù) K= 105cm/s 壩基質(zhì)量評價及巖土的物理力學指標 從斟察資料來看，大壩軸線只做了簡單的清淤工作，壩基底下依次為沖洪積壤土、礫砂、第三系泥質(zhì)粉砂巖，現(xiàn)分述如下： （ 1）壤土 (alQ)：灰褐色，可塑，飽和，見鐵錳浸染，層頂埋深 0— ，標高 — ，厚度 2— ，在壩下均有分布，在 K K11 鉆孔壤土底部有薄層淤泥質(zhì)土。 承載力特征值 fak=170kPa 壓縮模量 Es= 滲透系數(shù) K= 106cm/s （ 2） 砂礫層 ： 灰白 — 黃灰色 ， 稍密 ， 飽和 ， 成份以長石 、 石英為主 ， 含卵石 ， 分選差 ， 磨圓度一般 ， 在壩基下大部分地段分布 。 該土層在主壩中間古河床段上覆地層厚度小 ， 滲透嚴重 ， 造成堤腳下常年積水 ， 對庫容損失較大 ， 同時由于部分地段清淤不徹底 ， 軟臥層變形和滲流作用 ， 使堤壩產(chǎn)生滑坡 。 根據(jù)本次斟察野外鉆探、室內(nèi)試驗及現(xiàn)場壓水試驗資料 ,提出壩基下伏的白堊 — 第三系泥質(zhì)粉砂巖有關(guān)物理力學性及滲透性指標建議值如下 ： 單軸抗壓強度 R= 承載力特征值 fa=300kPa 變形模量 EO=42MPa 滲透系數(shù) K= 107cm/s 溢洪道 主要 工程地質(zhì)條件 與評述 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 。 （ 1） 壤土 (alQ)： 該土層的物理力學性和滲透性指數(shù)的建議值 ： 天然密度 γ =天然干密度 γ d=飽和密度 γ f= 48 抗剪強度 c=80Kpa Ф =176。 天然建筑材料 該加固工程所需石料需從附近的采石場運進 。 結(jié)論與建議 （ 1） XX 水庫地處中低山與丘崗地貌交接地帶，分布地層比較單一，庫區(qū)上游有石英片巖，壩基下為泥質(zhì)粉砂巖及第四系松散堆積物。 （ 3）庫區(qū)不存在向鄰谷滲漏問題，庫岸穩(wěn)定性好。壩體滲透性較小，填筑土的密實度較好。沖洪積粘性土部分厚度較?。簧暗[層在壩區(qū)大部分地段，透水性好，造成壩體多處滲水 ；泥質(zhì)粉砂巖為弱透水層，在壩基下分布穩(wěn)定。 （ 7）除險加固工程用料可就近使用，交通方便。水庫大壩樞紐工程始建于 1959 年 10 月， 1960年5月建成。 XX 水庫樞紐工程經(jīng)過 47 年的運行，由于其歷史原因加上長期未進行整修，現(xiàn)已暴露出一些突出的險情與隱患，有些甚至日趨嚴重，已達到非整冶不可的地步。 20xx年 8 月 ,襄樊市水利規(guī)劃設(shè)計院對水庫大壩安全進行分析論證，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。 其存在的主要問題歸納起來有如下幾點： （ 1）樞紐工程防洪標準低，防洪問題突出。因此，現(xiàn)有壩頂高程不滿足防洪要求。 依據(jù) 《 中華人民共和國防洪法 》和水利部頒發(fā)的 《 綜合利用水庫調(diào)度通則 》 要求， XX 市水利局、 XX 市防汛抗旱指揮部每年對全市的小型水庫進行分類排隊，根據(jù)不同類型分別制定汛期控制運用指標。 （ 2）大壩安全隱患多 通過現(xiàn)場安全檢查、地質(zhì)勘察和穩(wěn)定分析，除大壩上下游壩坡抗滑穩(wěn)定滿足規(guī)范要求外，大壩壩體和壩基目前存在以下突出問題： 一是壩頂高低不平，高差達 ，兩頭高、中間低； 二是壩頂寬窄不一，主壩最寬處 ，最窄處 ，副壩頂寬最寬處 4m，最窄處 ； 三是壩坡過陡且不均勻，主壩內(nèi)坡 1:，外坡 1:，副壩內(nèi)、外邊坡在 1:— 1:2之間； 四是大壩上游壩坡無護坡，被風浪沖刷形成浪坎，最大浪坎高達 — 。 （ 3） 溢洪道 不能正常安全 地運用 52 一是現(xiàn)有溢洪道寬度不夠，只有 60m，在大壩及堰頂高程均不變的情況下，溢洪道寬度還應(yīng)擴寬 240m，所以，現(xiàn)有溢洪道不能滿足正常泄洪要求； 二是現(xiàn)有溢洪道設(shè)計不合理，收縮過急，分三級跌水，總跌差 10m，堰頂寬度由一級 60m 收縮至 30m 寬，會產(chǎn)生很大的沖擊波。目前，一級進口兩邊翼墻已被沖跨，大塊整體的漿砌 體被沖出 10 多米遠，二級和三級陡坡塊石被沖走，出現(xiàn)了大面積的空洞。 （ 4） 輸水涵管老化失修 兩座輸水涵管均采用活節(jié)砼管安裝而成，由于年代久遠，有部分斷裂現(xiàn)象。 另外，輸水涵管配套很不完善。西涵管閘門銹蝕嚴重，且門體變形扭曲，啟閉機陳舊老化，現(xiàn)已屬淘汰產(chǎn)品 ，已超過使用年限，維修十分困難。工作房極其簡陋破舊 ， 且已遭受損壞。 大壩無 安全監(jiān)測 設(shè)施 ， 只能依靠日常的安全巡視來發(fā)現(xiàn)問題 ， 無法為定量分析大壩是否正常運行提供準確的數(shù)據(jù)資料。 水庫樞紐存在的上述 問題， 一直 未能得到 有效地 處理和維修，使得水庫多年帶病運行，嚴重 影響工程的正常運用。 XX 水庫控制灌溉面積 5000 多畝，可解決杜灣、 XX、雙樓、付樓、高廟、官營六個村的農(nóng)業(yè)用水。同時，主壩又兼做交通，是連接 XX 和官營總支的必經(jīng)之路。 工程在存在諸多問題的情況下運行，仍發(fā)揮了較好的效益。在運行中，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。 然而，由于水庫的險情和隱患，水庫長期處于低水位運行狀態(tài)，不僅水資源浪費嚴重，而且水庫應(yīng)有的效益根本得不到充分發(fā)揮。對 XX 水庫樞紐工程進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，有利于促進灌區(qū)農(nóng)業(yè)全面發(fā)展，提高人民生活水平，促進社