【正文】 成水庫(kù)蓄水運(yùn)行后存在較大隱患。 大壩無(wú)觀測(cè)設(shè)施，汛期只能憑借堰頂高程加滾流厚度推算水庫(kù)水位。 工程存在的主要問(wèn)題 東方紅水庫(kù)始建于 1976 年 10 月， 1977 年 4 月完工，是一座以灌溉為主的?。?2）型水庫(kù)。水庫(kù)集雨面積 km2。 2021 年進(jìn)行了安全復(fù)核，確定水庫(kù)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。根據(jù) 2021 年安全復(fù)核計(jì)算，現(xiàn)狀 20 年一遇設(shè)計(jì)洪水位 ，200 年一遇校核洪水位 ，壩體、泄洪設(shè)施及管理設(shè)施等存在一定的安全隱患。 （ 1）大壩始建于上世紀(jì) 70 年代，為均質(zhì)土壩，主要由人工挑筑而成。由于當(dāng)時(shí)施工條件、技術(shù)落后，大壩只進(jìn)行了部分清基。大壩施工質(zhì)量均達(dá)不到現(xiàn)行規(guī)范及設(shè)計(jì)要求，輸、泄建筑物現(xiàn)狀存在一定的安全隱患，放水涵洞及溢洪道等工程質(zhì)量差；放水涵洞漏水；溢洪道下游消能防沖設(shè)施有部分損壞。放水涵為 Φ 200 鑄鐵管，啟閉機(jī)已損壞，并未建啟閉機(jī)房。 （ 2）壩基出現(xiàn)滲漏、兩壩肩出現(xiàn)繞滲現(xiàn)象，影響大壩安全運(yùn)行，需進(jìn)行截滲處理。 （ 3）大壩迎水面護(hù)坡為砼預(yù)制塊護(hù)砌，目前護(hù)砌至 高程，由于湖面廣，風(fēng)浪較大，需將護(hù)坡砌至壩頂。 （ 4）大壩 背水坡無(wú)排水系統(tǒng)，大壩無(wú)反濾排水設(shè)施，并且缺少必要的大壩安全監(jiān)測(cè)設(shè)施，防汛防汛交通、通訊及管理設(shè)施不完善。 25 綜上所述，東方紅水庫(kù)大壩存在比較嚴(yán)重病險(xiǎn)，主要包括工程質(zhì)量差、滲流不滿足要求；溢洪道、放水涵洞存在安全隱患；缺少必要的大壩安全監(jiān)測(cè)設(shè)施等，應(yīng)屬“三類壩”，建議盡快除險(xiǎn)加固。 水庫(kù)加固原則 本次水庫(kù)除險(xiǎn)加固，以不改變水庫(kù)設(shè)計(jì)正常蓄水位和汛限水位，不改變水庫(kù)以灌溉為主兼有防洪等綜合功能，不降低水庫(kù)工程效益，不增加庫(kù)區(qū)淹沒范圍為原則。 除險(xiǎn)加固工程措施與建設(shè)內(nèi)容 本次水庫(kù)除險(xiǎn)加固，以不改變 水庫(kù)設(shè)計(jì)正常蓄水位和汛限水位，不改變水庫(kù)以灌溉為主兼有防洪與養(yǎng)殖等綜合功能，不降低水庫(kù)工程效益，不增加庫(kù)區(qū)淹沒范圍為原則。加固任務(wù)主要有： （ 1）大壩壩體防滲采用截滲墻； （ 2）更換放水涵啟閉機(jī)和閘門，并新建啟閉機(jī)房； （ 3）大壩背水坡做排水系統(tǒng)和排水棱體； （ 4）將迎水面砼預(yù)制塊護(hù)坡接長(zhǎng)至壩頂； （ 5）在東側(cè)修建約 50m 長(zhǎng)的擋土墻； （ 6）修建壩頂?shù)缆贰? 水庫(kù)加固洪水標(biāo)準(zhǔn) 根據(jù) 2021 年安全復(fù)核，東方紅水庫(kù)總庫(kù)容 萬(wàn) m3，屬?。?2）型水庫(kù)，工程等別為五等，大壩及主要水工建筑物為 5級(jí)。大壩為均 質(zhì)土壩，原設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為 20 年一遇設(shè)計(jì)， 200 年一遇校核。本次根據(jù)《水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》（ SL2522021）的有關(guān)規(guī)定，結(jié)合《安徽省小水庫(kù)除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)指導(dǎo)意見》的精神，復(fù)核洪水標(biāo)準(zhǔn)仍采用 20 年一遇設(shè)計(jì)， 200年一遇校核。 根據(jù) 《水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》（ SL2522021）， 溢洪道消能防沖建筑物的洪水標(biāo)準(zhǔn)按 20年一遇洪水設(shè)計(jì)。 水庫(kù)洪水調(diào)洪計(jì)算條件 庫(kù)容曲線 東方紅水庫(kù)無(wú)法找到庫(kù)容曲線資料，本次根據(jù)萬(wàn)分之一的實(shí)測(cè)地形圖進(jìn)行量算求得。水 26 庫(kù)水位～面積～庫(kù)容曲線見表 41 表 41 東方紅水庫(kù)水位～面積～庫(kù)容曲線 水位（ m） 36 37 38 面積（萬(wàn) m2） 庫(kù)容（萬(wàn) m3） 水位（ m） 39 40 面積（萬(wàn) m2） 庫(kù)容（萬(wàn) m3） 汛限水位 水庫(kù)正常溢洪道無(wú)閘門控制，為開敞式寬頂堰，進(jìn)口底板高程為 ，底寬 。超出汛限水位水庫(kù)自由泄洪，汛限水位為 ，本次除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)起調(diào)水位為 。 水庫(kù)泄洪設(shè)施及泄洪運(yùn)用方式 東方紅水庫(kù)本次洪水復(fù)核僅考慮溢洪道泄洪，現(xiàn)狀溢洪道為開敞式寬頂堰，進(jìn)口底板高程為 ，底寬 。 泄洪設(shè)施的泄洪能力 加固改造后的東方紅水庫(kù)正常溢洪道水位、泄量關(guān)系分別列于表 42。 本工程泄洪建筑物為壩頂開敞式溢流堰，堰形為寬頂堰，堰頂高程為 ，溢流凈寬 7米，按照《混凝土重力壩設(shè)計(jì)規(guī)范》有關(guān)計(jì)算方法，泄洪能力按下式計(jì)算： 322Q m B g H??? 式中： Q溢洪道溢流能力（ m3/s） H計(jì)入行進(jìn)流速水頭的堰上水頭（ m） ε 側(cè)收縮系數(shù) δ 堰流淹沒系數(shù) m堰上流量系數(shù)，取 m= B堰流淹寬度（ m） 根據(jù)上述流量公式，按照本次工程措施及工程尺寸特性，計(jì)算不同水位情況下的流量系數(shù) m、側(cè)收縮系數(shù)ε和相應(yīng)的水庫(kù)水位流量成果表。 加固改造后的東方紅水庫(kù)正常溢洪道水位、泄量關(guān)系分別列于表 42。 27 表 42 溢洪道水位～泄量關(guān)系表 庫(kù)水位 （ m） 泄量 (m3/s) 0 調(diào)洪計(jì)算成果 根據(jù)以上確定的水庫(kù)泄洪運(yùn)用方式、水庫(kù)容積關(guān)系曲線及設(shè)計(jì)洪水成果分別對(duì)現(xiàn)狀和原設(shè)計(jì)泄洪建筑物泄量關(guān)系進(jìn)行調(diào)洪演算，調(diào)洪成果見表 43。 表 43 東方紅水庫(kù)洪水調(diào)節(jié)計(jì)算成果表 頻率 P（ %） 5 洪峰流量（ m3/s） 最高洪水位（ m） 相應(yīng)總庫(kù)容（萬(wàn) m3） 相 應(yīng)滯洪庫(kù)容（萬(wàn) m3） 最大下泄流量（ m3/s） 28 5 加固工程設(shè)計(jì) 根據(jù)《現(xiàn)場(chǎng)檢查報(bào)告》、《安全評(píng)估報(bào)告》的結(jié)論，東方紅水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程主要建設(shè)內(nèi)容：迎水坡砼預(yù)制塊護(hù)坡， 背水坡排水系統(tǒng)和排水棱體，壩頂防汛道路，溢洪道修復(fù)，修建擋土墻，更換放水涵啟閉機(jī)和閘門，并新建啟閉機(jī)房等。 工程等別、建筑物等級(jí)和洪水標(biāo)準(zhǔn) 東方紅水庫(kù)總庫(kù)容 16 萬(wàn) m3，最大壩高 ，根據(jù)《防洪標(biāo)準(zhǔn)》 （ GB 5020194） 和《水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》 （ SL 2522021） ，屬?。?2）型水庫(kù)，工程等別為Ⅴ等，大壩及主要水工建筑物為 5 級(jí)。大壩為均質(zhì)土壩，根據(jù)水總 [2021]428 號(hào)《重點(diǎn)小型病險(xiǎn)水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程初步設(shè)計(jì)指導(dǎo)意見》和《安徽省小水庫(kù)除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)指導(dǎo)意見》的精神，設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)采用 20 年一遇設(shè)計(jì)、 200 年一遇校核。 溢洪道消能防沖設(shè)施的設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為 10年一遇 。 采用的技術(shù)規(guī)程和規(guī)范 《防洪標(biāo)準(zhǔn)》（ GB 5020194）； 《水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》（ SL 252— 2021）； 《水利水電工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告編制規(guī)程》（ DL 502193）； 《小型水利水電工程碾壓式土石壩設(shè)計(jì)導(dǎo)則》（ SL18996） 《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》（ GB183062021）； 《溢洪道設(shè)計(jì)規(guī)范》（ SL 2532021）； 《水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（ SL1912021）； 《水工建筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（ SL20397）； 《水工建筑物荷載設(shè)計(jì)規(guī)范》（ DL50771997）； 《水利水電工程施工組織設(shè)計(jì)規(guī)范》（ SDJ 33889）； 《水利水電工程環(huán)境影響評(píng)價(jià)規(guī)范》〔 SDJ30288（試行）〕 《水利水電工程啟閉機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范》（ SL4193）； 《 水庫(kù)工程管理設(shè)計(jì)規(guī)范》（ SL10696）； 《土石壩安全監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》（ SL 6094）。 29 采用的主要文件 東方紅水庫(kù)地質(zhì)鉆探報(bào)告； 東方紅水庫(kù)安全評(píng)估報(bào)告； 設(shè)計(jì)基本資料 （ 1）多年平均最大風(fēng)速為 15m/s。 （ 2）特征水位與流量 除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)采用的特征水位與流量見表 。 表 特征水位與流量 東方紅水庫(kù) 洪峰流量 （ m3/s） 下泄流量 （ m3/s） 庫(kù)水位 （ m） 下游水位 （ m） 10年一遇 20年一遇 （設(shè)計(jì)） 200年一遇 （校核） 死水位 蓄水位 （ 3）地形地質(zhì)資料 （ 4）地震 根據(jù)《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》及《中國(guó)地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期區(qū)劃圖》（ GB183062021），工程區(qū)地震動(dòng)峰值加速度 ，對(duì)應(yīng)地震基本烈度為 6 度。 大壩加固設(shè)計(jì) 大壩為均質(zhì)土壩，現(xiàn)狀壩頂高程 ，最大壩高 ，壩長(zhǎng) 251m，壩頂寬 ，壩上游坡約 1∶ ，壩下游坡比 1∶ 。 大壩存在的主要問(wèn)題 （ 1）大壩始建于 上世紀(jì) 70 年代，為均質(zhì)土壩，主要由人工挑筑而成。由于當(dāng)時(shí)施工條件、技術(shù)落后，大壩只進(jìn)行了部分清基。大壩施工質(zhì)量均達(dá)不到現(xiàn)行規(guī)范及設(shè)計(jì)要求，輸、泄建筑物現(xiàn)狀存在一定的安全隱患，放水涵洞及溢洪道等工程質(zhì)量差；放水涵洞漏水；下游消能防沖設(shè)施有部分損壞。放水涵為 Φ 200 鑄鐵管，啟閉機(jī)已損壞，并未建啟閉機(jī)房。 （ 2）壩基出現(xiàn)滲漏、兩壩肩出現(xiàn)繞滲現(xiàn)象，影響大壩安全運(yùn)行，需進(jìn)行截滲處理。 30 （ 3）大壩迎水面護(hù)坡為砼預(yù)制塊護(hù)砌，目前護(hù)砌至 高程，由于湖面廣，風(fēng)浪較大，需將護(hù)坡砌至壩頂。 （ 4）大壩背水坡無(wú)排水系統(tǒng)，大 壩無(wú)反濾排水設(shè)施，并且缺少必要的大壩安全監(jiān)測(cè)設(shè)施，防汛防汛交通、通訊及管理設(shè)施不完善。 壩頂高程復(fù)核及壩頂改造 （ 1） 壩頂高程復(fù)核 根據(jù)《水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》（ SL2522021）中有關(guān)規(guī)定，確定東方紅水庫(kù)大壩為 5級(jí)建筑物。壩頂在靜水位以上超高根據(jù)《小型水利水電工程碾壓式土石壩設(shè)計(jì)導(dǎo)則》（ SL18996）（以下簡(jiǎn)稱“導(dǎo)則”），按下式計(jì)算： Y=R+A 式中： Y─壩頂在靜水位以上超高， m； R─風(fēng)浪沿著壩坡的最大爬高， m； A─安全加高， m。 風(fēng)浪沿著壩坡的最大爬高按式mm LhmKKRm ??? ? 21 ?計(jì)算，式中： K△ ─斜坡糙率滲透性系數(shù)； Rw─經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，由風(fēng)速、壩前水深 h、重力加速度 g所組成的無(wú)維量 ghW/求得，設(shè)計(jì)情況下 Kw取 ，校核情況下 Kw取 。多年平均最大風(fēng)速為 15m/s，設(shè)計(jì)情況下 W 取多年平均最大風(fēng)速的 倍，校核情況下 W 取多年平均最大風(fēng)速；設(shè)計(jì)情況下壩前水深 （水域平均水深 ），校核情況下壩前水深 （水域平均水深 ）；設(shè)計(jì)情況風(fēng)區(qū)長(zhǎng) ，校核情況下風(fēng)區(qū)長(zhǎng)度 。 波 浪的平均波高和平均波周期宜采用莆田試驗(yàn)站公式，按下列二式計(jì)算： ?????????????????????????????????????????????????222WgHthWgDthWgHthWghmmm Tm= 式中： hm─平均波高， m； Tm─平均波周期， s； W─計(jì)算風(fēng)速， m/s； D─風(fēng)區(qū)長(zhǎng)度， m； 31 Hm─水域平均水深， m； g─重力加速度，取 平均波長(zhǎng)可按下式計(jì)算： ?22mm gTL ? 經(jīng)計(jì)算，設(shè)計(jì)情況下最大波浪爬高為 ，校核情況下最大波浪爬高為 。 根據(jù) “導(dǎo)則”，安全加高正常運(yùn)用情況取 ，非常情況取 。 大壩壩頂超高及壩頂高程計(jì)算結(jié)果見表 。東方紅水庫(kù)大壩為均質(zhì)土壩，現(xiàn)有壩頂高程 。由表 可知，東方紅水庫(kù)大壩壩頂高程由校核洪水位控制，現(xiàn)狀條件下計(jì)算壩頂高程為 ，現(xiàn)有壩頂高程部分不滿足防洪要求 。 表 大壩壩頂超高及高程計(jì)算成果表 設(shè)計(jì)條件 設(shè)計(jì)水位（ m） 壩頂超高（ m） 計(jì)算壩頂高程（ m） 設(shè)計(jì)（ 5%） 校核（ %） （ 2） 壩頂加高設(shè)計(jì) 根據(jù)壩頂高程復(fù)核結(jié)果，頂設(shè) 計(jì)高程為 ， 大壩局部高程不滿足設(shè)計(jì)要求，但欠高不多。大壩壩頂坑洼不平，壩頂高程與設(shè)計(jì)頂高程相差不大，在主壩壩頂增加混凝土防汛路面后，壩頂高程可以達(dá)到設(shè)計(jì)要求。因此，主壩壩頂加固措施為：采用在壩頂修建防汛道路，墊高路基的方式使主壩壩頂高程達(dá)標(biāo)。 （ 3）壩頂路面 壩頂防汛道路是大壩防汛的主要通道，現(xiàn)狀壩頂未設(shè)防汛道路，致使壩頂雜草叢生，平整度極差，不能滿足防汛搶險(xiǎn)期的交通要求，也不滿足規(guī)范要求。 為完善壩頂交通，設(shè)計(jì)于大壩壩頂鋪設(shè)路面。采用混凝土路面，路長(zhǎng) 251m，寬 。路面結(jié)構(gòu)為：上層為厚 混凝土路面，下層為厚 。路面設(shè)置向下游側(cè) 3%的橫坡，以利排水。 壩頂下游側(cè)設(shè) C25 混凝土路緣石，厚 10cm，頂部與路面齊平。 大壩防滲加固設(shè)計(jì) 鑒于土壩填筑質(zhì)量差，高水位時(shí)壩腳滲漏嚴(yán)重，防滲不滿足要求，需進(jìn)行防滲處理，以防止大壩產(chǎn)生滲透破壞，并降低壩體浸潤(rùn)線，減小滲流量，提高大壩穩(wěn)定性。大壩采用防滲墻截滲。 根據(jù)目前的施工技術(shù)水平，垂直截滲可選擇塑性混凝土防滲墻、沖抓套井粘土井柱防滲墻以及多頭小直徑深層攪拌噴灌漿防滲墻、劈裂灌漿等四種方案。防滲墻布置：自壩頂軸線 32 方向布置 防滲墻，根據(jù)規(guī)范，墻頂高程不低于于非常運(yùn)用得靜水位，因此墻頂高程取校核洪水位為 ，截滲墻深入壩基強(qiáng)風(fēng)化巖中 ，最大深度約 ，防滲墻面積 2259m2。 （ 1）方案一： 塑性混凝土防滲墻 混凝土防滲墻是利用專用的造孔設(shè)備營(yíng)造孔槽，采用泥漿護(hù)壁，用導(dǎo)管在注滿泥漿的槽孔中澆注混凝土并置換出泥漿，形成墻體?；炷练罎B墻具有適用范圍廣、適用性強(qiáng)、施工條件要求低且安全、可靠的特點(diǎn)，但施工速度較慢。 本方防滲墻施工需要 5m 寬的施工平臺(tái)，可將