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文檔簡介

PAGE工程特性表序號名稱單位設計指標備注原設計本次設計一水文1壩址控制流域面面積km23.23.22干流長度km3.03.03干流坡降‰88884多年平均降雨量量mm16901645二水庫1水位校核洪水位((P=0..2%)m662.00662.14設計洪水位((P=2%%)m661.74661.85正常蓄水位m661.00661.0死水位m646.00646.02庫容總庫容(校校核水位))萬m3133.0136.8正常庫容(正常常水位)萬m3133.0112.5死庫容萬m30.60.1三洪水1設計洪峰流量((P=2%%)m3/s29.930.5設計下泄流量m3/s11.611.42校核洪峰流量((P=0..2%)m3/s43.545.1校核下泄流量m3/s18.217.7四主要建筑物1大壩型式均質土壩壩頂高程m662.50662.50壩高m18.5018.50壩頂寬m5.05.0壩頂軸線長m140.0140.02溢洪道型式側槽開敞式溢流堰頂高程m661.00661.00工程特性表序號名稱單位設計指標備注原設計本次設計溢流堰寬度m18.018.0泄槽長度m250250消能方式底流底流3輸水涵洞型式鋼筋砼箱涵鋼筋砼涵洞進口底板高程m646.0646.0涵洞長度m88.5193.6隧涵洞斷面尺寸寸m×m0.6×0.881.2×1.88設計流量m31.11.1閘門型式斜拉鑄鐵閘門斜拉鑄鐵閘門啟閉機T/臺3/13/1五工程效益1灌溉面積洪保護耕地面面積畝102010203影響下游主要城城鎮及交通通干線情況況汝城縣城km4.04.0省道183244線km6.06.0六勞動工日(除險險加固設計計)工日11100七施工工期(除險險加固設計計)月7個月八靜態總投資(除除險加固設設計)萬元583.70PAGE·PAGE172·目錄TOC\o"1-2"\u1綜合說明11.1工程概況11.2水文氣象41.3工程地質51.4除險加固設計81.5施工組織設計111.6環境保護設計121.7工程管理設計121.8工程概算132水文氣象142.1流域概況142.2氣象142.3徑流152.4洪水計算152.5分期洪水192.6調洪演算192.7壩頂高程復核計算212.8溢洪道控制段頂部高程復核223工程地質233.1工程地質條件233.2壩區工程地質263.3壩體質量293.4輸水工程323.5溢洪道工程353.6巖(土)物理力學指標363.7天然建筑材料393.8結論與建議434除險加固設計504.1設計依據504.2工程存在的問題514.3大壩除險加固設計544.4溢洪道除險加固設計624.5輸水涵洞除險加固684.6防汛公路除險加固設計714.7觀測設計714.8金屬結構744.9工程量匯總745施工組織設計765.1施工條件765.2施工導流與渡汛775.3料場的選擇與開采785.4主體工程施工795.5施工交通及施工總布置835.6施工總進度856環境保護及水土保持設計876.1環境保護設計依據876.2環境保護設計886.3水土保持設計906.4投資預算937工程管理設計947.1工程建設期管理947.2工程運行期管理968工程預算988.1編制依據988.2基礎價格988.3其他費用998.4預備費998.5工程投資991綜合說明1.1工程概況1.1.1基本情況水庫位于東江流域浙水河支流——道南溪的上游,樞紐工程坐落在汝城附城鄉道南村境內,東經11342′35″,北緯2532′13″。水庫壩址距汝城縣城4km,距省道18324線6km,地理位置非常重要。水庫控制集雨面積3.2km2,壩址以上干流長度3.0km,干流平均坡降88.0‰。水庫設計灌溉面積1.5萬畝,是一座以灌溉為主,兼有防洪、養殖等綜合利用的小(1)型水利工程。水庫總庫容136.8萬m3,正常蓄水位661.0m。水庫樞紐工程由大壩、溢洪道、輸水涵洞等建筑物組成。大壩為均質土壩,壩頂高程662.5m,最大壩高18.5m,壩頂寬5.0m,壩軸線長140.0m,上游面邊坡1:2.0~1:3.0,下游面邊坡1:3.0~1:4.0,上游為塊石護坡,下游未進行護坡,壩體下游設有排水棱體。溢洪道位于右岸壩肩,為側槽式溢洪道,溢流堰頂高程661.0m,采用漿砌石結構,全長250m,由進口側槽段、泄洪隧洞段和泄槽段組成,底寬均為2.0m,其中,進口側槽段長24.0m,泄洪隧洞段長50.0m,兩段底坡均為i=0.02,一級泄槽段長60.0m,底坡i=1:4.5,二級泄槽段長116.0m,底坡i=0.01。輸水涵洞位于大壩右端壩體內,采用鋼筋砼箱型結構,斷面尺寸為0.6×0.8m(寬×高),襯砌厚度為0.3m,全長88.5m。進口底板高程646.0m,底坡i=1/500,設計流量1.1m3,斜拉式鑄鐵閘門,閘門尺寸0.4×0.4m(寬×高),采用3t手動式啟閉機啟閉。水庫及樞紐建筑物的主要特征見水庫工程特性表。1.1.2樞紐工程歷年險情及除險加固情況水庫樞紐工程于1955年由縣水利局提出技術設計書,經報省水利廳1995年水農字第277號批準興建。由于當時技術條件有限,整個工程地質勘探工作沒有按要求去做,于1957年動工興建,1958年2月竣工投入運行。1959年6月2日上午,當庫水位為660.78m,大壩左端649.0m高程處出現一塌洞,洞徑2m,深2m,洞內冒黃泥漿水。當時采取降低庫水位,挖開洞穴回填粘土,并在壩腳加做斜臥式排水體。1960年4月在相同位置651.0m高程又出現塌陷,1960年冬在左岸內坡接頭一級平臺處,出現深5~6m,長10m的裂縫,最大滲漏量達20L/s,當時采用土工膜處理后,效果不是十分理想。1973年至1990年大壩左岸壩腳數次出現渾水,且滲漏量逐年增大,管理單位只能將水庫蓄水量控制在70萬m3以下。1991年冬至1992年春對大壩進行了灌漿處理后,水庫水位恢復到正常蓄水位,滲漏量仍達13L/s,1999年5月當庫水位達到660m時,滲漏水量達到11.8L/s,且夾帶泥沙,水質渾濁。1999年冬在大壩內坡左端鋪設土工膜防滲,滲水量有所減少,但近兩年滲漏水量又有所增大,滲漏量達7.2L/s,大壩外坡管理所住房處也有5處漏水點。1972年以來發現大壩浸潤線抬高,當時采用開挖馬蹄形導濾溝及導濾槽處理,但效果不太明顯,在距壩肩65~71m,高程654.5~658.5m處仍有43m2散浸面,散浸滲漏量達5.4L/s。1.1.3當前樞紐工程存在的問題與除險加固的必要性1.1.3.1樞紐工程存在的問題水庫樞紐工程自投入運行以來,至今已近50年,工程嚴重老化,長期以來處于帶病運行的狀態,出現過不少險情,管理部門陸續進行了局部的除險加固處理,但由于資金短缺,工程隱患未能徹底根除,存在的主要工程隱患歸納起來,主要存在以下幾個問題。1)大壩(1)大壩基礎滲漏和左、右壩肩繞壩滲漏:大壩壩基灰巖中溶蝕裂隙和構造裂隙較發育,未進行防滲處理;壩基清基不徹底,河床沖洪積含礫粉質粘土和岸坡殘破積含碎石粘土未清除,接觸面存在較嚴重的滲漏。(2)壩體滲漏嚴重:由于大壩填筑料質量不均勻,填土夯壓不密實,壩體多次出現塌洞變形,壩體滲漏嚴重。(3)大壩內坡塊石護坡破損較嚴重。2)溢洪道溢洪堰基礎未進行防滲處理,襯砌質量較差,底板未做排水設施,由于年久失修,局部開裂,底板滲水嚴重,影響右壩安全,下游河道也未進行護砌。3)輸水涵洞4)其它問題(1)工程觀測設備缺乏本工程無安全監測設施,不能進行壩體沉陷、位移及滲透壓力等觀測項目,無法了解和掌握壩體運行狀態,影響了大壩的正常安全運行。(2)防汛公路需改造水庫防汛公路3.0km,為山區簡易公路,路基條件差,路面坑坑洼洼,盤山而行,路兩旁無排水溝,雨季常有滑坡現象,汽車難行,影響防汛物質進庫。(3)房屋管理設施陳舊破損,需重建。1.1.3.2除險加固的必要性水庫存在以上一些工程隱患,嚴重影響大壩的安全穩定和效益的正常發揮,另外水庫壩址距汝城縣城4km,距省道18324線6km,因此水庫的安全至關重要,一旦水庫失事,最大潰壩流量達100多m3/s,將淹沒耕地1000多畝,毀壞房屋近900間,受災人口達700多人,直接經濟損失900余萬元。因此,水庫除險加固工程的建設是一項十分必要和緊迫的任務。1.1.4大壩安全論證及鑒定意見本工程大壩安全鑒定報告提出了如下幾點結論性意見。1)防洪能力大壩壩頂高程不能滿足國家防洪標準規定的擋洪、防浪要求。溢洪道堰體規模能滿足國家防洪標準規定的泄洪要求。2)抗震能力大壩位于地震基本烈度小于6度地區,可不考慮地震設防。3)大壩滲流壩基滲漏:壩基灰巖中溶蝕裂隙和構造裂隙較發育,未進行防滲處理;壩基清基不徹底,河床沖洪積含礫粉質粘土和岸坡殘破積含碎石粘土未清除,接觸面存在較嚴重的滲漏。壩身滲漏:大壩填筑質量差,流場高位勢偏下游。4)大壩穩定在各種計算工況下,大壩上下游壩坡最小抗滑穩定安全系數均滿足規范要求;5)大壩安全類別評定為Ⅲ類壩。6)建議對大壩進行維修加固處理:(1)對大壩壩體、壩基、壩肩及接觸面進行防滲處理;(2)對大壩上、下游壩坡進行護坡處理;(3)對溢洪道進行加固處理;(4)對輸水涵洞進行防滲加固處理;(5)設立大壩工程安全監測設施及水位、雨量觀測設施,加強安全監測,增設通訊設施;(6)改造防汛公路和管理所危房。請郴州市水電局局、汝城縣縣水電局、水庫管理所根據專家組提出的大壩維修加固意見和建議盡快組織技術力量進行大壩加固處理設計報批。在水庫除險加固未完成前,水庫大壩管理單位應嚴格控制運行,以確保大壩安全。1.2水文文氣象1.2.1流域概況況流河的工在附南1.2.2氣象本地區屬中亞熱熱帶季風濕濕潤氣候區區,具有氣氣候溫和,雨雨量充沛,日日照充足,四四季分明,春春夏多雨,秋秋冬多旱,夏夏無酷熱,冬冬無嚴寒的的氣候特征征。根據汝城縣氣象象站氣象資資料統計,多多年平均氣氣溫16..6℃,歷年極極端最高氣氣溫36..4℃,歷年極極端最低氣氣溫9.8℃,多年平平均風速為為2.3m/s,歷年年最大風速速為20..3m/s,風向向為WNW,汛期多多年平均最最大風速為為13.2m/s,多年年平均降雨雨量為16645.0mm,多年年平均蒸發發量為13396.9mm,多年年平均相對對濕度82%,多年平平均無霜期期為275天。1.2.3洪水計算算橫洞水庫所在的的河流無水水文實測資資料,建庫庫后水庫管管理所也沒沒有開展水水文觀測,且且缺乏降雨雨資料。因因此設計暴暴雨直接引引用《湖南南省暴雨查查算手冊》進進行計算。求得該水庫設計計洪水計算算及調洪演演算成果如如表1.22-1。表1.2-1水庫調洪洪演算成果果表頻率P(%)最高庫水位Z((m)相應泄量q(mm3/s)相應庫容V(萬萬m3)0.2662.1417.7136.81661.9212.8131.52661.8511.4129.85661.729.0126.71.3工程程地質1.3.1工程地質質和水文地地質水庫壩址位于附附城鄉道南南村境內的的道南溪中中上游—楊柳坪沖沖溝出口處處,兩岸均均為條形山山脈,山勢勢較為雄厚厚,山頂高高程6844m~728mm,為中低低山地貌,山山坡不陡,坡坡角30°°~35°,局局部達455°,大面面積被殘坡坡積覆蓋,山山坡覆蓋層層較薄,一一般2m~4m,植被被覆蓋較好好,自然邊邊坡較為穩穩定。左岸山脊左側為為溪蒲山前前平原,地地形較開闊闊平緩,地地面高程6620m~~640mm,第四系系覆蓋層較較厚,大面面積為農田田,村莊密密集;右岸岸山脊右側側為山前新新屋場階地地,階面高高程為6550m~680mm,為大片片農田和旱旱土,村莊莊集中。壩址區河段流向向S20°°W,河谷谷寬80mm~100mm,河床標標高6444m~648mm,沖洪積積層厚2mm~3m。壩區出露的地層層主要為上上古生界泥泥盆系上統統佘田橋組組(D3S)碳酸酸巖巖系、錫錫礦山組上上段(D3X2)砂頁巖巖巖系及第第四系松散散堆積體,其其中(D3S)地層層與(D3X2)地層為為斷層接觸觸。壩區附近共有三三條較大的的斷層通過過。④濠頭~官官路壓扭性性斷裂,斷斷層產狀NN30~35°EE·SE∠∠35~40°,破破碎帶寬11~3m,膠結結較好,在在壩區以東東500mm之遠,于于庫尾通過過溪溝,對對本工程的的影響較小小;⑦土橋~上上聯斷裂,斷斷層產狀NN5~8°E··NW∠45~50°,破破碎帶寬00.5~1m,膠結結較差,在在左壩肩通通過,造成成D3x1地層缺失失,D3x2地層與D3S地層以以斷層分界界,直接控控制左壩基基的滲透穩穩定問題;;⑧青龍寨~~大坪斷裂裂,大部分分掩埋于第第四系覆蓋蓋層之下,在在壩區以西西800mm之遠,對對本工程的的影響較小小。壩區巖層呈單斜斜構造,傾傾向河谷,巖巖層產狀為為:走向NN40°EE,傾向NWW,傾角122o~15°,巖層傾左左岸偏下游游。壩區內節理裂隙隙較發育,主主要節理發發育有兩組組:①N10°°~30°WW·SW(NE)∠20°~80°,延延伸較長,切切割較深,節節理面起伏伏波狀,泥泥質充填,節節理間距為為0.1~0.3m;②N10°°~40°EE·NW(SE)∠60°~80°,延延伸較短,受①組限制,節理間距為0.1~0.2m近于順河向延伸,對滲透及邊坡的穩定不利。壩區水文地質條條件簡單,地地下水類型型主要為孔孔隙水及裂裂隙水,前前者儲存于于第四系松松散堆積體體之孔隙中中,水量較較豐富;后后者賦存于于基巖之構構造裂隙及及巖溶裂隙隙中,受大大氣降水補補給,沿孔孔隙或裂隙隙向水庫或或下游河床床排泄。根據鉆孔壓水試試驗及注水水試驗資料料:在第四四系松散體體中,滲透透系數為K=1..12×110-4cm/s~2.355×10--3cm/s,為中等等透水帶;;在下伏基基巖D3x2砂頁巖強強風化帶中中,巖體破破碎,透水水性較強,單單位透水率率q=100Lu~20Lu,為巖體體破碎中等等透水帶;;在D3S灰巖弱弱風化帶中中,巖體較較完整,單單位透水率率q=6..0Lu~9.1LLu,為巖體體較完整弱弱透水帶。根據勘探調查資資料,壩基基淺層基巖巖風化層節節理裂隙較較發育,巖巖體破碎,庫庫水沿壩基基淺層之裂裂隙向壩后后滲漏,此此外,壩基基及兩岸巖巖體中的斷斷層構造及及巖溶裂隙隙也是庫水水外滲的通通道。1.3.2結論與建建議(1)區域場地相相對穩定,地地震動峰值值加速度小小于0.005g,地地震動反應應譜特征周周期為0..35S,相相應的地震震基本裂度度小于Ⅵ度。(2)對工程存在在一定影響響的斷層為為⑦斷層,在在左壩肩通通過,造成成D3x1地層缺失失,D3x2地層與D3S地層以以斷層分界界,直接控控制左壩基基的滲透穩穩定問題;;但斷層帶帶不存在深深層集中滲滲漏問題,不不存在斷層層重新活動動,斷層規規模較小,處處理范圍及及難度相對對不大。壩壩區巖層呈呈單斜構造造,傾向河河床,巖層層產狀:NN40°EE·NW∠∠12o~15°,巖層傾左左岸偏下游游。(3)壩址區右岸岸及河床為為(D3S)地層層,巖性為為中厚層狀狀灰巖、粉粉砂質灰巖巖、泥質灰灰巖及泥質質頁巖,巖巖溶較為發發育,沿層層面及裂隙隙帶均具有有溶蝕現象象。左岸(D3X2)為中~薄層狀鈣質頁巖、粉砂巖、砂質頁巖、泥質頁巖。砂巖較破碎,頁巖較軟弱,巖體風化破碎較為強烈。(4)左岸(D33X2)砂頁巖巖風化較強強烈,強風風化帶下限限深度155~20m;右右岸灰巖強強風化帶下下限深度55~8m,弱風風化帶下限限深度122~20m。(5)左岸壩肩下下游滑坡體體距壩體有有一定距離離,且滑坡坡體屬地表表淺層滑坡坡,目前已已趨于基本本穩定,對對壩址的穩穩定影響不不大,但對對下游的排排水設施及及池塘的淤淤塞存在一一定影響。(6)壩基存在滲滲漏問題和和溶蝕塌陷陷問題,壩壩基淺層巖巖體節理裂裂隙發育,巖巖石風化破破碎,透水水性強;⑦斷層破碎碎帶膠結差差,沿斷層層破碎帶巖巖溶發育,是是庫水集中中外滲的通通道,左壩壩端下游沿沿斷層巖溶溶帶出現集集中滲漏(滲滲漏量達112L//S)和溶溶蝕塌洞(直直徑2m,塌深深2m),右右岸外坡壩壩腳管理所所附近多處處滲水。(7)壩體存在滲滲漏問題和和不均勻沉沉陷問題,壩壩基未作基基礎處理,填填筑土直接接壘堆于地地表原松散散土之上,原原堆積土層層及填筑土土層碾壓欠欠密實,結結構松散,工工程質量差差,防滲性性能低,存存在壩體嚴嚴重滲漏;;滲水不斷斷淘空壩體體,導致壩壩體產生不不均勻沉陷陷,出現壩壩體塌洞和和產生裂縫縫;(8)排水棱體受受滲透顆粒粒的淤塞,失失去排水功功能,使壩壩體內的浸浸潤線抬高高,導致壩壩體外坡散散浸嚴重,危危及壩體穩穩定。(9)輸水涵洞受受壩體不均均勻沉陷的的影響及在在內外滲透透壓力的雙雙重作用下下,產生嚴嚴重的沉陷陷錯位、裂裂縫變形等等破壞,滲滲水逐年加加大。(10)擬建右岸輸水隧隧洞存在進進出口邊坡坡穩定問題題和洞身圍圍巖穩定問問題,應加加強施工處處理。(11)溢洪道地質條件件較差,存存在抗沖刷刷穩定、邊邊坡穩定、滲滲透穩定等等工程地質質問題;底底板及側墻墻基礎為殘殘坡積層,結結構較松散散,易壓縮縮變形,加加之底板砼砼薄,且未未布設受力力鋼筋,導導致沉陷裂裂縫和涌水水,存在抗抗沖刷穩定定問題;側側墻為漿砌砌石,質量量較差,抗抗傾倒能力力極弱,內內墻鼓凸,存存在邊坡穩穩定問題;;基礎下松松散土層在在飽水狀態態下,承載載力和抗滑滑摩擦系數數較低,易易產生沿基基巖面的失失穩滑動;;下伏基巖巖中軟弱層層在水流軟軟化作用下下,降低其其摩擦系數數,加快基基巖內切割割面的失穩穩下滑,存存在基礎滲滲透穩定問問題。(12)天然建筑材料::本工程的的天然建材材當地均有有開采,儲儲量和質量量均能滿足足工程需要要。1.4除險險加固設計計1.4.1工程等級級和設計標標準水庫總庫容為1140萬m3,根據國國家《防洪洪標準》(GB500201--94)和《水水利水電工工程等級劃劃分及洪水水標準》SL2552-20000的規定,該該水庫為小小⑴型水庫,樞樞紐屬Ⅳ等工程,主主要建筑物物級別為4級,次要要建筑物級級別為5級。其設設計洪水標標準采用50年一遇,校校核洪水標標準為500年一遇,溢溢洪道消能能防沖標準準為20年一遇。1.4.2設計基本本資料正常蓄水位:661.00m死水位:6446.0mm設計洪水位(pp=2%):6661.855m校核洪水位(pp=0.22%):6622.14mm設計洪峰流量((p=2%):30.55m3/s設計下泄流量((p=2%):11.44m3/s校核洪峰流量((p=0..2%):45.11m3/s校核下泄流量((p=0..2%):17.77m3/s設計工況風速::19.8m3/s校核工況風速::13.2m3/s風區長度:0..8km1.4.3除險加固固設計根據安全論證階階段分析報報告和對本本工程鑒定定意見,結結合工程實實際情況,對對本工程存存在的問題題和安全隱隱患進行除除險加固設設計。1.4.3.11大壩壩除險加固固方案根據大壩存在的的問題及安安全鑒定專專家意見,設設計采用如如下兩種方方案作經濟濟、技術比比較后,擇擇優選取較較佳方案作作為本次大大壩加固設設計方案。方案一:在大壩壩壩頂軸線線處對壩身身沖抓套井井回填兩排排,沖抓套套井回填孔孔距0.886m,排排距0.99m,在大大壩壩頂軸軸線處對大大壩壩基進進行帷幕灌灌漿(單排排),孔距距2.0mm,帷幕灌灌漿向左岸岸延伸至0-0114樁號,向向右岸穿過過溢洪道延延伸至0+1667樁號;沖沖抓套井回回填、帷幕幕灌漿連接接成封閉、連連續的防滲滲體系。壩壩頂增設11m高砼防防浪墻,對對上游壩坡坡采用預制制砼塊護坡坡,在下游游壩腳構筑筑導滲槽和和導滲溝,對對下游壩坡坡進行草皮皮護坡并翻翻修砼踏步步及排水溝溝。該方案估算投資資為2000萬元。該該方案的優優點是防滲滲效果較好好,造價低低,省內施施工隊伍經經驗豐富。方案二:在大壩壩壩頂軸線線處對壩身身高壓擺噴噴灌漿,孔孔距1.00m;在大大壩壩頂軸軸線處對大大壩壩基進進行帷幕灌灌漿(單排排),孔距距2.0mm,帷幕灌灌漿向左岸岸延伸至0-0114樁號,向向右岸穿過過溢洪道延延伸至0+1667樁號;高高壓擺噴灌灌漿、帷幕幕灌漿連接接成封閉、連連續的防滲滲體系。該該方案壩坡坡加固方案案與方案一一相同。該方案估算投資資為255萬元。該該方案的優優點是防滲滲效果好;;缺點是造造價高。b)方案選定綜合從投資經濟濟、防滲效效果、以往往的施工經經驗等方面面考慮,本本次設計推推薦方案一一作為大壩壩加固設計計方案。1.4.3.22溢洪道除除險加固水庫溢洪道位于于右岸壩肩肩,為側槽槽式溢洪道道,溢流堰堰頂高程6661.00m,采用用漿砌石結結構,全長長250mm,由進口口側槽段、泄泄洪隧洞段段和泄槽段段組成,底底寬均為22.0m,其其中,進口口側槽段長長24.00m,泄洪洪隧洞段長長50.00m,兩段段底坡均為為i=0..02,一級泄泄槽段長660.0mm,底坡i=1::4.5,二級泄泄槽段長1116.00m,底坡i=0..01。翻修溢流堰堰體體同時結合合基礎帷幕幕灌漿,溢溢流堰仍按按L型布置,端端堰長1..7m,側堰長長14m,溢流堰堰采用寬頂頂堰,堰頂頂寬0.8835m;對原側側槽進行加加固,拆除原底底板,新澆澆40cmm厚的砼底底板,側槽槽長度為114m,底坡i=0.02,槽寬1..7m;泄洪隧隧洞底坡i=0.02不變,重重作砼底板板,兩側直直墻新澆115cm厚厚的砼;原原一級泄槽槽重作底板板,厚300cm,兩兩岸側墻新新澆15ccm厚的砼砼護砌,槽槽寬1.7~2.0m,底坡i維持不變變;泄槽后后新增一級級消力池,消消力池長115m,寬寬2.0mm,坎高1..0m;原原二級泄槽槽改造為泄泄洪渠,按按20年一遇洪洪水設計,采采用C15砼護砌底底板厚155cm。溢溢洪道側墻墻HYPERLINK"mailto:新老側墻采用φ12@500(L=0.8m"新老側墻墻采用φ12@5500(LL=0.88m"新老側側墻采用φ12@5500(LL=0.88m)的錨筋加加強連接;;溢洪道底底板和側墻墻均鋪設φ12@2200的溫度鋼鋼筋,需要要施錨的部部分,錨筋筋與溫度鋼鋼筋焊接需需要焊接在在一起;溢溢洪道底板板下設置縱縱、橫排水水系統。1.4.3.33輸水涵洞洞除險加固固水庫輸水涵洞位位于大壩左左端壩體內內,為鋼筋筋砼箱型結結構,斷面面尺寸為0.6××0.8m(寬×高),襯砌厚厚度為0..3m,全全長88..5m。進口底底板高程6646.00m,底坡i=1//500,設計流流量1.11m3,斜拉式式鑄鐵閘門門,閘門尺尺寸0.4××0.4mm(寬×高),采用3t手動式啟啟閉機啟閉閉。由于施施工質量太太差,輸水水涵洞底板板和側墻多多處出現裂裂縫,滲漏漏水嚴重。同同時,由于于輸水涵洞洞進口啟閉閉塔地基沉沉降,導致致塔架傾斜斜,閘門不不能正常啟啟閉。輸水涵洞除險加加固設計共共進行兩個個方案比較較,方案一一對原輸水水涵洞進行行加固,方方案二為封封堵輸水涵涵洞并新建建輸水隧洞洞方案。方案一:新建輸輸水涵洞進進水口,進進水口型式式為塔式,設設置進口閘閘門及啟閉閉機房,對對原涵洞進進行內襯鋼鋼筋砼處理理,襯砌厚厚度1000mm,內徑徑0.5m。方案二:封堵輸輸水涵洞并并新建輸水水隧洞、進口口啟閉機房房及進水塔塔。經比較,設計推推薦方案二二作為本次次輸水涵洞洞除險加固固方案。新建輸水隧洞位位于右岸,斷斷面為城門門形,結構構尺寸為1.2×1.8m,采用全全斷面砼襯襯砌,襯砌砌厚度為3350mmm,進口底底板高程6646.00m,出口底底板高程6645.88m,全長1993.6mm,水流坡坡降為1/10000。根據己建工程經經驗結合本本工程實際際情況,洞洞身段采用用全斷面鋼鋼筋砼襯砌砌,襯砌厚度度按有壓洞洞計算確定定,計算方法法采用《水水工隧洞設設計規范》中中的邊值法法用“水工隧洞洞鋼筋砼襯襯砌計算輔輔助設計系系統”(SDD)完成,經經計算取襯襯砌厚為00.35mm,隧洞沿洞洞線每100m設一環向向變形縫,縫間設置置明暗兩道道止水,采采用回填灌灌漿處理圍圍巖。回填填灌漿的范范圍為頂拱拱中心角120°以內,孔孔距和排距距均為2..0m,灌灌漿壓力為為0.2~0.3MMPa,灌漿孔應應深入圍巖巖50mmm以上。1.4.3.44上壩公路路改造改造水庫上壩公公路長3.0km,按四四級公路設設計,將路路基加固,路路面寬4.5m,路路面采用泥泥結石,路路線按山丘丘區四級公公路標準進進行修正,對對易崩塌滑滑坡地段進進行削坡處處理,開挖挖邊坡為11:0.55,在坡腳腳修筑漿砌砌石擋墻,在在周邊設置置環形截水水溝,將地地表水攔截截旁引,排排水溝為梯梯形斷面,排排水溝底寬寬0.4mm,深0.55m。1.4.3.55觀測設計計本工程的安全監監測主要針針對大壩及及溢洪道等等建筑物進進行水平位位移和垂直直位移、滲滲流量等觀觀測項目,并并進行水位位、降雨、氣氣溫等觀測測,對工程程的運行狀狀況進行全全面監測和和分析,確確保安全運運行,并為為工程鑒定定提供可靠靠數據和資資料。監測系統主要包包括以下幾幾個部分::1)大壩水平平位移觀測測;2)大壩垂直直位移觀測測;3)降雨量和和氣溫觀測測;4)土壩滲壓壓觀測。安全監測系統應應當由專門門技術人員員進行維護護和管理,管管理人員應應進行專業業知識培訓訓,掌握儀儀器的使用用和維護,熟熟悉軟件的的功能和操操作。安全監測工作由由專人分管管,發現異異常現象和和不安全因因素時,應應及時報告告主管部門門,采取處處理措施。觀測資料應歸檔檔保存。1.5施工工組織設計計水庫位于東江流流域漚江河河支流——道南溪的的上游,樞樞紐坐落在在汝城縣附附城鄉道南南村,是一一座以灌溉溉為主,兼兼有防洪、養養殖等綜合合效益的小小(1)型水利利樞紐工程程,壩址距距汝城縣城城4km,距距省道183224線6km,交交通運輸十十分方便,能能滿足工程程的需要。壩壩址下游地地勢較為平平坦、開闊闊,適宜施施工臨建設設施布置。本工程除險加固固施工項目目主要有::1)大壩沖沖抓套井回回填及帷幕幕灌漿處理理,上游壩壩坡預制砼砼塊護坡、壩頂增設防浪墻、下游導滲井及導滲溝、下游草皮護坡;2)整修溢洪道泄槽底板及側墻并重修消力池;3)封堵原輸水涵洞,新建鋼筋砼輸水隧洞;4)整修上壩防汛公路3.0km;5)大壩安全監測設備的埋設。為方便施工滿足足工程需要要,需修建建砼拌和站站、鋼筋加加工廠等臨臨時建筑設設施面積11670mm2,修建臨臨時施工道道路2000mm。本工程所需土料料、砂料、石石料用量均均不大,在在壩址下游游15~45km有料場場分布,亦亦可采用外外購方式解解決,其它它建材可在在汝城縣或或郴州市采采購。生活及施工用水水可利用工工程現有的的供水設施施,施工用用電由電站站附近的變變電站供電電。工程總施工期為為12個月,主主體工程施施工7個月,總勞勞動工日1111000個。1.6環境境保護設計計a)水庫的的除險加固固工程可以以提高水庫庫運行的安安全性,對對環境的有有利影響是是主要的,無無突出的不不利影響,其其不利影響響可以通過過采取一定定的防治措措施減免。b)從生態方方面看,水庫的加加固除險工工程規模適適當,符合合環境保護護要求,工工程建設后后可消除目目前水庫的的安全隱患患,降低河河流下游機機關學校、醫醫院、千畝畝良田、省省道183224線以及對對距水庫55km的汝城城縣的環境境風險。c)工程布置置和施工場場地布置基基本符合環環境保護要要求,工程程施工中不不利影響的的對策措施施已進行了了規劃安排排,對其他他可能產生生的不利影影響也預先先考慮對策策措施,如如在工程建建設過程中中認真執行行則不利影影響可避免免或減輕。1.7工程程管理設計計1.7.1工程建設設期管理1)組織機構構水庫加固工程屬屬Ⅳ等4級工程,在在汝城縣水水庫工程除除險加固項項目中屬于于較大型單單項工程,必必須組織一一個強有力力的領導班班子,成立立專門的管管理機構,相相對獨立地地行使工程程建設期內內各項管理理職能,以以確保工程程各項建設設有序、有有效,順利利地進行。參照同類工程的的經驗和模模式,初步步確定管理理機構框架架,成立水庫除險險加固工程程建設管理理所。建管管所下屬::綜合辦公公室、工程程技術科、財財務供應科科、融資審審計科四科科,行使不不同的管理理職能。2)人員編制制及管理設設施①人員編制初步確定水庫庫樞紐除險險加固工程程建設管理理所人員編編制為9人。其中:所長:1人。副所長:1人。辦公室:2人。財務供應部:22人。工程技術部:22人。融資審計部:11人。②管理設施建管所管理設施施主要包括括:辦公用用房、辦公公設備、通通信及交通通工具。為節約資金,建建管所管理理設施首先先考慮充分分利用水庫管理理所現有設設施,新建建管理所設設計應結合合永久工程程管理機構構管理設施施統籌安排排,工程完完建后移交交永久工程程管理機構構。1.7.2工程運行行期管理1)管理體制制水庫樞紐除險加加固工程完完建后,產產權及管理理權歸水庫管理理所所有,由由水庫大壩壩現有的工工程管理機機構,獨立立行使本工工程管理職職能。2)管理設施施根據現代化工程程管理要求求,依據《規規范》,應應配置必要要的工程管管理設施。包包括水文觀觀測設施、工工程監測設設施、管理理標志牌、交交通、通訊訊設施、防防洪搶險設設施、生產產辦公及生生活設施等等。1.8工程程概算本次工程設計預預算編制依依據如下::a)本次預算編制依依據1998年6月湖南省省水利水電電廳湘水電電水建字(1998)第5號文頒發發的《湖南南省水利水水電工程設設計概算編編制辦法及及費用標準準》。b)工程定額:執執行湖南省省水利水電電廳湘水電電農水字(1992)第10號文頒發發的《湖南南省水利水水電建筑工工程預算定定額》。c)費用標準執行行湖南省水水利水電廳廳湘水電水水建字(1998)第5號文的規規定計算。工程總投資為5583.770萬元,其其中基本預預備費為227.800萬元。2水文氣象象2.1流域域概況水庫位于東江流流域浙水河河支流——道南溪的的上游,工工程坐落在在汝城縣附附城鄉道南南村境內,東經11342′35″,北緯2532′13″。水庫壩址距汝城縣城4km,距省道S324線6km,地理位置極為重要。水庫控制集雨面面積3.22km2,壩址以以上干流長長度3.00km,干干流平均坡坡降88.0‰。水庫設設計灌溉面面積1.5萬畝,是是一座以灌灌溉為主,兼兼有防洪、養養殖等綜合合利用的小小(1)型水利利工程。水水庫總庫容容136..8萬m3,正常蓄蓄水位6661.0mm。2.2氣象象本地區屬中亞熱熱帶季風濕濕潤氣候區區,具有氣氣候溫和,雨雨量充沛,日日照充足,四四季分明,春春夏多雨,秋秋冬多旱,夏夏無酷熱,冬冬無嚴寒的的氣候特征征。根據汝城縣氣象象站氣象資資料統計,多多年平均氣氣溫16..6℃,歷年極極端最高氣氣溫36..4℃,歷年極極端最低氣氣溫9.8℃,多年平平均風速為為2.3m/s,歷年年最大風速速為20..3m/s,風向向為WNW,汛期多多年平均最最大風速為為13.2m/s,多年年平均降雨雨量為16645.0mm,多年年平均蒸發發量為13396.9mm,多年年平均相對對濕度82%,多年平平均無霜期期為275天。多年平平均氣象資資料詳見表表2.2--1。表2.2-1水庫庫區區多年平均均氣象資料料項目降雨量(mm))蒸發量(mm))氣溫(℃)日照時數(h))相對濕度(%))風速(m/s))175.345.85.586.6812.4287.350.4771.0832.83146.981.711.777.88434221.8113.217.2101.1833.45231.2139.022.1133.6812.96237.5161.525.4156.8792.77120.7244.428.3253.5713.38174.2198.327.3220.3752.4996.8141.223.8163.7782.410110.3101.418.5135.7792.51181.268.712.6113.6792.31262.051.37.7101.2802.4全年1645.01396.917.61615.079.42.72.3徑流流水庫的徑流主要要由降雨產產生。因此此,降雨多多的月份徑徑流也多。多多年平均雨雨季(3~8月)徑流量占占全年徑流流總量的881.944%,特別是4~6月,3個月的徑徑流總量占占全年徑流流總量的552.266%,詳見表表2.3-1。表2.3-1水庫多年年平均月徑徑流量月份降雨量(mm))徑流系數徑流深(mm))徑流量(萬m33)比例(%)175.30.2317.35.51.98287.30.2925.38.12.893146.90.5885.227.39.724221.80.67148.647.617.05231.20.67154.949.617.76237.50.65154.449.417.67120.70.5465.220.97.448174.20.63109.835.112.5996.80.3937.812.14.3110110.30.4145.214.55.161181.20.2419.56.22.221262.00.2113.04.21.49全年1645.00.53871.9279.01002.4洪水水計算2.4.1設計暴雨雨水庫所在的河流流無水文實實測資料,建建庫后水庫庫管理所也也沒有開展展水文觀測測,且缺乏乏降雨資料料。因此設設計暴雨直直接引用《湖湖南省暴雨雨查算手冊冊》進行計計算。根據水庫所在在的地理位位置和集雨雨面積,利利用《查算算手冊》查查得多年平平均最大24小時點暴暴雨量為1100mmm,統計參參數Cv為0.45,Cs為3.5Cvv,點面系系數為0.9998,求得50年一遇的24小時面暴暴雨量為2224.66mm,500年一遇的24小時面暴暴雨量為3313.44mm。詳見表表2.4.1-1。表2.4.1-11水庫庫區區最大24小時暴雨雨量P=(%)0.10.20.330.5123.335Kp3.403.142.942.792.522.252.051.88H點(mm)340314294279252225205188H面(mm)339.3313.4293.4278.4251.5224.6204.6187.6設計暴雨二十四四小時的時時段分配計計算按以下下公式:最大1-6小時暴雨的時程程分配公式式為:最大6-24小時暴雨的時程程分配公式式為:式中n2及n33是依地理理位置、集集水面積及及降雨量而而變的參數數,由《湖湖南省暴雨雨洪水查算算手冊》查查得水庫不同同頻率的nn2、n3,見表2..4.1-2。表2.4.1-22水庫不同同頻率下的的n2、n3值表P=(%)0.10.20.33123.335n20.5830.5880.5940.6090.6190.6280.639n30.7360.7410.7460.7540.7610.7650.770利用上述各種歷歷時的暴雨雨公式,求求得不同頻頻率的最大大1小時、3小時、6小時、12小時、24小時的面面暴雨量。成成果見表22.4.11-3。表2.4.1-33各種歷時時面暴雨量量表單位:mmmP=(%)0.10.20.33123.335最大1小時111.5104.699.488.881.575.871.4最大3小時176.2164.5155.7136.4123.8114.1106.2最大6小時235.2218.9206.3178.8161.3147.7136.4最大12小時282.6261.9246.0212.1190.3173.8160.0最大24小時339.3313.4293.4251.5224.6204.6187.62.4.2設計洪水水由《暴雨洪水查查算手冊》用用推理公式式計算設計計洪水,根根據表2..4.1-3中水庫最大1~6小時降水水量,由《湖湖南省暴雨雨洪水查算算手冊》推推理公式法法計算凈峰峰流量Qm及匯流時時間即:式中:Qm—地地面最大凈凈峰流量(m3/s);F—流域面積(kmm2);Rt/t—時段凈雨強度;;t—匯流時間(h);;L—流域干流長度(km);J—干流平均坡降;;—值是受河長流域域面積、坡坡降影響的的流域地理理參數。查湖南省小流域域面積m~θ相關圖,依依據水庫地形形及植被情情況選計算公式式(θ≤22)得上述述有關數據據代入匯流流公式,即即求得水庫的地地面洪峰流流量,匯流流時間及其其它的有關關參數如表表2.4.22-1。表2.4.2-11各頻率設設計地面洪洪峰參數表表P(%)0.10.20.33123.335Qm(m3/s))49.544.640.234.730.226.224.1t(h)2.212.272.332.412.502.592.64(m3/s)220196176148126109980.2250.2270.2290.2340.2390.2410.2462.4.2.11地下徑流流計算水庫四周沒有暗暗河流入庫庫區。因此此地下徑流流只考慮本本流域降雨雨的影響,參參照《湖南南省暴雨洪洪水查手冊冊》利用三三角法求地地下徑流峰峰值,500年一遇的的地下徑流流洪峰流量量為2.55m3/s,50年一遇的的地下徑流流洪峰流量量為2.33m2/s,20年一遇的的地下徑流流洪峰流量量為2.00m2/s,500年一遇、50年一遇、20年一遇的的地下徑流流增量分別別為0.115m3/s、0.122m3/s和0.099m3/s。2.4.2.22入庫洪水水過程線設計洪水過程線線由本流域域集雨面積積的地面徑徑流過程線線和地下徑徑流過程線線疊加而成成。其中地地面徑流過過程采用徑徑流系數法法推求,地地下徑流過過程利用三三角法推求求,由此而而得的入庫庫洪水過程程線成果見見表2.44.2-2。表2.4.2-22水庫入庫庫洪水過程程線單位::m3/sP(%)t(h)0.10.20.33123.33500.170.150.140.130.120.100.0914.74.23.83.63.33.23.1229.326.323.519.818.015.614.3351.045.140.635.130.526.524.4427.824.922.318.818.315.814.9520.418.316.513.812.110.510.0615.914.312.910.89.58.37.9713.412.010.99.28.17.16.4811.510.49.47.97.16.35.4910.19.18.37.06.35.64.6108.88.07.46.25.75.13.9118.17.36.85.75.24.73.2127.36.76.25.24.74.22.8136.56.05.64.74.23.82.7146.05.55.24.33.63.42.6155.04.64.43.73.33.12.5164.64.34.23.52.92.72.4173.93.73.63.02.62.52.3183.53.43.32.82.52.42.2193.23.13.12.62.42.32.1202.82.72.62.42.32.22.02.4.2.33入庫洪水水總量根據水庫的集集雨面積和和各頻率的的降雨量,參參照《查算算手冊》求求得各頻率率的入庫洪洪水總量如如表2.44.2-33。表2.4.2-33水庫入庫庫洪水總量量頻率(%)0.10.20.33123.335洪水總量W(萬萬m3)797163534539352.4.2.44成果合理理性分析此次洪水復核的的結果與原原設計成果果基本一致致(見表22.4.22-4),由由于此次洪洪水復核是是依據湖南南省水利水水電廳1984年編制的的《湖南省省暴雨查算算手冊》進進行計算的的,而湖南南省水利水水電廳1984年編制的的《湖南省省暴雨查算算手冊》是是湖南省無無資料地區區目前設計計洪水公認認的唯一依依據。因此此,建議按按此次復核核的結果對對水庫進行行運行管理理。表2.4.2-44設計洪水水成果比較較設計頻率(%))0.212設計階段原設計本階段原設計本階段原設計本階段洪峰流量(m33/s)43.745.1/35.129.930.5洪峰模數(m33/km2·s)13.714.1/11.09.39.52.5分期洪洪水水庫水庫一般99月至次年3月為枯水水期,水庫庫除險加固固施工最好好在這段時時期進行。根根據汝城縣縣氣象站的的降雨資料料分析,庫庫區9月至次年3月、11月至次年2月、12月至次年1月多年平平均最大降降雨量的統統計參數如如表2.5-1,根據據降雨量估估算的分期期洪水見表表2.5-2。表2.5-1枯水期降降雨參數分期9月至次年3月11月至次年22月12月至次年11月H24均(mm)49.839.423.6Cv3.02.52.0Cs0.540.600.62表2.5-2分期洪水水估算結果果項目重現期(a)9月至次年3月11月至次年22月12月至次年11月一日雨量(mm)1074.064.153.9558.750.342.7347.039.633.7一日洪量(1004m3)1012.510.99.1510.08.57.238.06.75.7庫水位(m)10651.32650.98650.575650.78650.43650.093650.29649.95649.64說明1起調水位為為死水位6646.000m,相相應庫容為為0.1萬m3;2徑流系數采采用0.553;3為安全起見見,水位按按洪水全部部留在水庫庫內考慮。2.6調洪洪演算水庫溢洪道采用用開敞式側側堰溢流泄泄洪,堰頂頂高程6661.0mm,為無閘閘門控制的的開敞式溢溢洪道。為為了安全起起見,根據據水庫的情情況,調洪洪演算遵循循以下兩條條原則:第第一,除溢溢洪道以外外,其它輸輸水設施(如如輸水涵洞洞)均不參參與泄洪;;第二,起起調水位(正正常蓄水位位661.0m)以上,以以溢洪道的的最大泄流流能力泄洪洪。根據水量平衡原原理,調洪洪演算的基基本方程為為:q=f(h)V=f(z)其中:Q為入庫庫洪水流量量,q為出庫流流量,V為庫容,hh為溢洪道道過水深度度,Δt為計算時時段長,ii為時段編編號,z為水庫水水位。2.6.1水庫庫容容曲線、泄泄流曲線復復核水庫庫容曲線由由水庫管理理所提供的的實測資料料整理而得得,詳見圖圖2.6-11。水庫溢洪道為開開敞式側槽槽溢流堰,堰堰頂高程6661.000m,底寬2..0m,泄泄流能力根根據《溢洪洪道設計規規范》(SSL2533-20000)第A.22.2條中中公式進行行計算,計計算成果見見表2.66-1。表2.6-1水庫泄流流曲線庫水位Z(m))661.0661.5662.0662.5663.0泄流量Q(m33/s)05.014.326.842.42.6.2入庫洪水水過程線水庫大壩設計標標準為:50年一遇洪洪水設計,500年一遇洪洪水校核。此此次除險加加固仍采用用原標準。入入庫洪水過過程線采用用表2.44.2-2數據。2.6.3水庫調洪洪復核本水庫調洪計算算采用靜庫庫容法,從從正常蓄水水位6611.0m起調,計計算結果如如表2.66-2。表2.6-2水庫調洪洪演算成果果表頻率

P(%)最高庫水位

Z((m)相應泄量

q(mm3/s)相應庫容V(萬m3)0.2662.1417.7136.81661.9212.8131.52661.8511.4129.85661.729.0126.7本次調洪計算按按照規范要要求,以6661.00m作為起調調水位,調調洪計算結結果:50年一遇洪洪水位6661.855m,相應泄泄量11..4m3/s,500年一遇校校核洪水位位為6622.14mm,相應泄泄量為177.7m3/s。2.7壩頂頂高程復核核計算根據《碾壓式土土石壩設計計規范》SSL2744-20001(以下下簡稱《規規范》),水水庫大壩的的頂部高程程等于水庫庫不同運用用情況下的的靜水位與與相應的超超高之和,靜靜水位以上上的超高參參照《水利利水電工程程等級劃分分及洪水標標準》SLL252--20000執行,具具體計算式式如下:Z=Z0+Rpp+e+AA式中:Z——水水庫大壩頂頂部高程(m);ZZ0——水庫靜靜水位(mm); Rp———波浪爬高高,; KP———系數,按按《規范》附附表A.11.13確確定; Rm———波浪平均均爬高,;;——糙率率滲透系數數,按《規規范》附表表A.1..12-11確定為0..90;KKW——經驗系系數,按《規規范》附表表A.1..12-22確定為1..02;hhm——平均浪浪高(m),按莆莆田公式計計算;WW——計算風風速,設計計取1.55×13..2m/ss,校核取取13.22m/s;DD——風區長長度,取8800m;LLm——平均波波長(m),按莆莆田公式計計算;mm——壩坡系系數,為22.0;ee——風壅水水面高(mm);AA——安全超超高,正常常運用取00.50mm,非常運運用取0..30m。經計算,水庫庫大壩頂部部的最小高高程按《規規范》的要要求不得小小于6633.50m(詳見表表2.7--1)。水庫大壩壩現有高程程662..50m,較較《規范》要要求的最小小高程低11.0m。表2.7-1壩頂頂超高計算算成果表運用情況Z0(m)Rp(m)e(m)A(m)Z(m)正常運用661.851.1450.0050.5663.50非常運用662.140.7220.0020.3663.162.8溢洪洪道控制段段頂部高程程復核水庫溢洪道無閘閘門控制,根根據《溢洪洪道設計規規范》(SSL2533-20000)第5.33.6條規規定,控制制段的頂部部高程不得得低于校核核洪水位加加安全超高高(水庫可參參照3級建筑物物取0.33m)。因因此,水庫溢洪洪道控制段段的頂部高高程不得低低于6622.44mm(6622.14++0.3)),水庫溢洪洪道控制段段的頂部現現有高程為為662..50m,滿足足規范要求求。3工程地質質3.1工程程地質條件件3.1.1工程概況況水庫位于東江流流域浙水河河支流——道南溪的的上游,壩壩址地處汝汝城縣城東東4km處的的附近城鄉鄉道南村,是是龍虎洞水水庫灌區統統管的一級級水庫,地地理坐標為為東經11342′35″,北緯2532′13″。有簡易易公路通壩壩址,交通通較方便。該該工程對龍龍虎洞水庫庫灌區起著著上接下送送的中心紐紐帶作用,工工程效益十十分突出。樞紐工程主要由由大壩、溢溢洪道、輸輸水涵洞等永久久性建筑物物組成。3.1.2工程勘測測工作2004年9月月,湖南南南方水電勘勘測設計院院對水庫大壩壩進行了安安全檢查,根根據省水利利廳對水庫的安安全鑒定,對對大壩存在在的險情隱隱患提出了了處理意見見,其主要要結論為::‘水庫鑒定定為病險庫庫工程,大大壩存在壩壩基、壩身身、接觸帶帶的嚴重滲滲漏;大壩壩滲透破壞壞產生的不不均勻沉陷陷,危及大大壩的運行行安全,輸輸水管道嚴嚴重破壞不不能運行,必必須盡快對對大壩、輸輸水管道、及及溢洪道進進行除險加加固處理。’受汝城縣水電局局委托,我我院承擔了了汝城縣水庫除險險加固工程程初步設計計階段的補補充地質勘勘測工作。根根據勘測任任務要求,本本次勘測工工作主要整整編大壩安安全鑒定所所做的地質質勘測資料料及試驗成成果;同時時,針對壩壩址工程區區水文、工工程地質條條件及存在在的主要工工程地質問問題,進一一步查明巖巖溶發育特特征及對工工程的影響響;查明溢溢洪道、輸輸水涵洞地質條條件及工程程質量與地地質相關關關系;查明明左岸壩體體與山坡接接觸帶的滲滲漏問題;;補充新開開隧洞的地地勘資料及及天然建筑筑材料的產產地、儲量量和質量。外外業自2006年6月上旬開開始,至2006年7月中旬結結束,完成成主要工程程量見表3.1-11。表3.1-1完成主要要工程量統統計表序號項目單位工作量前期本期合計11:10000工程程地質平面面測繪Km22.22.231:1000天然建建材平面測測繪Km21.21.241:500壩區工程程地質平面面測繪Km20.250.250.2551:500壩區工程程地質剖面面測繪m101025012607勘探鉆孔m/個154.5//738.63//2193.13/98取原狀土樣件30309取擾動土樣件10地下水位觀測次72911槽坑探m3/個12.5/512.5/512室內土樣試驗組303013標貫試驗次14壓水試驗段4415注水試驗段131316天然建筑材料地地質調查組日553.1.3區域地質質概況3.1.3.11區域地地形地貌水庫工程區位于于南嶺隆起起帶北緣、八八面山東南南面,汝城城縣城區系系狹于八面面山與諸廣廣山之山間間盆地,地地勢總趨勢勢是周高中中低、東南南面相對西西北面較高高,浙水河河水系總體體由東南流流向西北。由由于內外地地質營力不不斷作用,使使得地貌景景觀復雜多多變,根據據其地貌形形態的不同同,可將本本區分為侵侵蝕構造中中山地貌區區(簡稱Ⅰ區)和堆堆積覆蓋低低山丘陵地地貌區(簡簡稱Ⅱ區)兩大大類,這些些地貌景觀觀多跟構造造有關。其其中:Ⅰ類地貌區區地面標高高為6500~14799m,相對對高差多在在800mm左右,溝溝谷相間,該該類地貌主主要分布于于工程區域域東南面;;Ⅱ類地貌區區地面標高高500~650mm,相對高高差為500~150mm之間,多多為覆蓋型型山間盆地地區,該類類地貌主要要分布于工工程區域以以西的城區區一帶。3.1.3.22區域地地層巖性汝城縣城區為向向斜盆地,工工程區位于于向斜盆地地的東翼,區區內主要分分布有震旦旦系~寒武武系和泥盆盆系中統~~侏羅系中中統五大類類地層,缺缺失奧陶系系、志留系系、泥盆系系上統及三三迭系。地地層由老到到新主要有有:①震旦系(Z)~~寒武系(€)淺海相變質巖,主要由石英砂巖、長石石英砂巖、板巖組成,分布于向斜盆地的周邊;②泥盆系中統跳馬澗組(D2t)陸相~濱海相碎屑沉積巖,以石英砂巖、含礫石英砂巖及礫巖為主;③泥盆系中統棋子橋組(D2q)~石炭系下統巖關組(C1y)淺海相碳酸鹽巖,主要由白云質灰巖、灰巖、泥灰巖、白云巖組成;④二迭系下統(P1)~侏羅系中統(J2)淺海至陸相碎屑巖,巖性主要為石英砂巖、粉砂巖、頁巖;出露于向斜盆地的核部城區一帶;⑤燕山期(γ52)花崗巖,分布于區域的東緣與南緣。3.1.3.33區域地地質構造區域構造上位于于南嶺東西西向構造體體系的中段段,構造形形跡比較復復雜,以北北北東向、南南北向及北北北西向的的褶皺和斷斷裂為主,其其構造形跡跡分布情況況如下圖。主要斷裂構造有有:①曾家~山山田坳斷裂裂;②大峰仙~~延壽壓扭扭性斷裂;;③龍潭~王王金山斷裂裂;④濠頭~官官路壓扭性性斷裂,⑤羅家~上上聯斷裂;;⑥益將~大大坪壓扭性性斷裂;⑦土橋~上上聯斷裂;;⑧青龍寨~~大坪斷裂裂;⑨汝城~大大坪斷裂;;⑩汝城~井井坡斷裂等等。這些斷斷裂一般傾傾角小于550°、破破碎帶寬度度小于5mm。規模較較大的斷層層為②大峰仙~~延壽壓性性斷裂,該該壓性斷裂裂的規模相相對較大,延延伸長度大大于50kkm,分布布于區域的的西北部,是是主要控制制性構造,其其他各構造造的規模一一般較小。位位于工程區區附近的斷斷層有④、⑦、⑧三條斷層層,對工程程存在一定定影響的斷斷層為⑦斷層。主要褶皺有:⑴⑴田莊~延延壽向斜褶褶皺,位于于本區的西西北部,向向斜軸線呈呈北東或北北北東向;;⑵汝城~大大坪向斜褶褶皺,位于于本區的南南西部,向向斜軸線呈呈近南北向向;3.1.3.44區域水水文地質本區地下水類型型主要為孔孔隙水及基基巖裂隙水水,前者賦賦存于第四四系松散堆堆積土層中中,后者賦賦存于基巖巖構造裂隙隙和溶蝕裂裂隙之中,接接受大氣降降雨的補給給,排泄于于河床。庫內兩岸無低矮矮山埡地形形,庫區內內無區域性性大斷裂通通過,兩岸岸地下水位位均高于庫庫水位,庫庫區兩岸不不存在滲漏漏問題;但但壩址區左左岸有⑦斷層通過過,且兩岸岸巖石風化化強烈,存存在壩區滲滲漏問題。3.1.3.55地震區內新構造運動動以地殼緩緩慢上升為為主,且趨趨平穩,歷歷史上無破破壞性地震震的記載,屬屬相對穩定定地塊。據據《中國地地震動參數數區劃圖》(GB18306—2001)確定:工程區地震反應譜特征周期為0.35s、地震動峰值加速度<0.05g,相對應的地震基本烈度<Ⅵ度。3.2壩區區工程地質質3.2.1工程地質質條件3.2.1.11地形地貌貌水庫壩址位于附附城鄉道南南村境內的的道南溪中中上游—楊柳坪沖沖溝出口處處,兩岸均均為條形山山脈,山勢勢較為雄厚厚,山頂高高程6844m~728mm,為中低低山地貌,山山坡不陡,坡坡角30°°~35°,局局部達455°,大面面積被殘坡坡積覆蓋,山山坡覆蓋層層較薄,一一般2m~4m,植被被覆蓋較好好,自然邊邊坡較為穩穩定。左岸山脊左側為為溪蒲山前前平原,地地形較開闊闊平緩,地地面高程6620m~~640mm,第四系系覆蓋層較較厚,大面面積為農田田,村莊密密集;右岸岸山脊右側側為山前新新屋場階地地,階面高高程為6550m~680mm,為大片片農田和旱旱土,村莊莊集中。壩址區河段流向向S20°°W,河谷谷寬80mm~100mm,河床標標高6444m~648mm,沖洪積積層厚2mm~3m。大壩于19577年~19558年修建建,壩高118.5mm,壩頂高高程6622.5m,壩壩頂寬5mm,壩基最最大寬度約約110mm,為均質質土壩。內內坡坡比為為1:2~1:3,塊石護護坡;外坡坡坡比為11:3~1:4,草皮護護坡。3.2.1.22地層巖性性壩區出露的地層層主要為上上古生界泥泥盆系上統統佘田橋組組(D3S)碳酸酸巖巖系、錫錫礦山組上上段(D3X2)砂頁巖巖巖系及第第四系松散散堆積體,其其中(D3S)地層層與(D3X2)地層為為斷層接觸觸。地層巖巖性由老到到新為:①泥盆系上統佘田田橋組(DD3S):為壩基及右岸的的主要巖組組,巖性為為灰白色中中厚層狀灰灰巖、粉砂砂質灰巖、泥泥質灰巖及及泥質頁巖巖,灰巖普普遍夾微層層狀泥質條條帶。灰巖巖巖性較堅堅硬致密,抗抗風化能力力強,但巖巖溶較為發發育,沿層層面及裂隙隙帶均具有有溶蝕現象象,左岸鉆鉆孔ZK2孔深6.7~9.7m位置置發現溶洞洞,洞內充充填碎石淤淤泥;泥質質頁巖較軟軟弱,易風風化,巖石石較為破碎碎。②泥盆系上統錫礦礦山組上段段(D3X2):為壩址左岸的主主要巖組,巖巖性為灰黃黃色中~薄薄層狀鈣質質頁巖、粉粉砂巖、砂砂質頁巖、泥泥質頁巖及及含鐵石英英砂巖。砂砂巖性脆,巖巖層中節理理裂隙較發發育,巖石石較破碎。頁頁巖較軟弱弱,易風化化,巖體風風化破碎較較為強烈,鉛鉛直風化深深度較大。D3S地層與D33X2地層為斷斷層接觸,D3X2地層位于于斷層上盤盤的西側,D3S地層位位于斷層下下盤的東側側。③第四系(Q)殘坡積堆積(QQedl)::巖性為灰灰黃色粘土土夾風化碎碎石,碎石石含量約220%,稍稍濕,較松松散,可塑塑~硬塑狀狀,為砂頁頁巖風化產產物,一般般厚5~8m,大面面積分布于于兩岸山坡坡。沖洪積堆積(QQapl):主要為淺淺黃色含礫礫粘土和粉粉質粘土,濕濕~稍濕,可可塑~硬塑塑狀,一般般厚3~5m,分布布于庫內及及下游河床床部位。人工堆積(QSS):成分為粉粉質粘土、碎碎石夾粘土土,碎石為為強風化砂砂頁巖,強強~全風化化,主要為為大壩填筑筑土。3.2.1.3地質構造造壩區附近共有三三條較大的的斷層通過過(見區域域構造地質質圖)。④濠頭~官官路壓扭性性斷裂,斷斷層產狀NN30~35°EE·SE∠∠35~40°,破破碎帶寬11~3m,膠結結較好,在在壩區以東東500mm之遠,于于庫尾通過過溪溝,對對本工程的的影響較小小;⑦土橋~上上聯斷裂,斷斷層產狀NN5~8°E··NW∠45~50°,破破碎帶寬00.5~1m,膠結結較差,在在左壩肩通通過,造成成D3x1地層缺失失,D3x2地層與D3S地層以以斷層分界界,直接控控制左壩基基的滲透穩穩定問題;;⑧青龍寨~~大坪斷裂裂,大部分分掩埋于第第四系覆蓋蓋層之下,在在壩區以西西800mm之遠,對對本工程的的影響較小小。壩區巖層呈單斜斜構造,傾傾向河谷,巖巖層產狀為為:走向NN40°EE,傾向NWW,傾角122o~15°,巖層傾左左岸偏下游游。壩區內節理裂隙隙較發育,主主要節理發發育有兩組組:①N10°°~30°WW·SW(NE)∠20°~80°,延延伸較長,切切割較深,節節理面起伏伏波狀,泥泥質充填,節節理間距為為0.1~0.3m;②N10°°~40°EE·NW(SE)∠60°~80°,延延伸較短,受①組限制,節理間距為0.1~0.2m近于順河向延伸,對滲透及邊坡的穩定不利。3.2.1.4水文地質質條件壩區水文地質條條件簡單,地地下水類型型主要為孔孔隙水及裂裂隙水,前前者儲存于于第四系松松散堆積體體之孔隙中中,水量較較豐富;后后者賦存于于基巖之構構造裂隙及及巖溶裂隙隙中,受大大氣降水補補給,沿孔孔隙或裂隙隙向水庫或或下游河床床排泄。根據鉆孔壓水試試驗及注水水試驗資料料:在第四四系松散體體中,滲透透系數為KK=1.112×100-4cm/s~2.355×10--3cm/s,為中等等透水帶;;在下伏基基巖D3x2砂頁巖強強風化帶中中,巖體破破碎,透水水性較強,單單位透水率率q=100Lu~20Lu,為巖體體破碎中等等透水帶;;在D3S灰巖弱弱風化帶中中,巖體較較完整,單單位透水率率q=6..0Lu~9.1LLu,為巖體體較完整弱弱透水帶。根據勘探調查資資料,壩基基淺層基巖巖風化層節節理裂隙較較發育,巖巖體破碎,庫庫水沿壩基基淺層之裂裂隙向壩后后滲漏,此此外,壩基基及兩岸巖巖體中的斷斷層構造及及巖溶裂隙隙也是庫水水外滲的通通道。3.2.1.5物理地質質現象壩區兩岸山坡不不陡,自然然邊坡較為為穩定。但但在左岸壩壩肩下游距距壩體500m以遠,高高程6566m~670mm之間,存存在一個已已產生滑動動的滑坡體體,滑坡體體分布長度度約1200m,下滑滑位移量約約1~1.5m,滑滑坡體厚度度1~4m,體積積約50000m3。滑動面面為一山坡坡巖石面,傾傾角35°°左右,根根據勘測,該該滑坡體為為地表淺層層滑坡。由由于滑坡體體位于壩體體下游,距距壩體有一一定距離,且且滑坡體屬屬地表淺層層滑坡,目目前已趨于于基本穩定定,因此,該該滑坡體對對壩址的穩穩定影響不不大,但對對下游的排排水設施及及池塘的淤淤塞存在一一定影響。壩基持力層為泥泥盆系灰巖巖及砂頁巖巖,巖石風風化較強烈烈,根據地地質勘測及及鉆孔資料料,左岸DD3x2地層比右右岸D3S地層巖巖石風化強強烈,左岸岸砂頁巖全全風化帶厚厚5~8m,風化化呈碎石土土狀,強風風化下限深深度為155~20m;右右岸灰巖強強風化下限限深度為55~8m,弱風風化下限深深度12~20m。3.2.2工工程地質問問題的分析析及處理3.2.2.1壩基主要要工程地質質問題⑴壩基滲漏問題::壩基淺層層巖體為全全~強風化化,節理裂裂隙發育,巖巖石風化破破碎,透水水性較強;;特別在DD3x2地層中,巖巖石極為風風化破碎,透透水性強;;尤其是左左岸⑦斷層破碎碎帶膠結差差,沿斷層層破碎帶巖巖溶發育,是是庫水集中中外滲的通通道。根據據左岸勘探探鉆孔ZKK2資料::孔深6..7m~9.7mm為溶洞,且且孔深9..7m以上上鉆進無回回水,證實實透水性強強。根據多多年水庫蓄蓄水運行情情況,一旦旦庫水雍高高,右岸外外坡壩腳管管理所附近近多處滲水水;左壩端端下游沿斷斷層巖溶帶帶出現集中中滲漏,涌涌水量為112L//s(照片片二左壩端下下游集中滲滲水實照)。由由此可見,壩壩基淺層及及⑦斷層帶存存在滲透穩穩定問題。⑵溶蝕塌陷問題::壩基D3S灰巖地地層中,巖巖溶較發育育,溶蝕裂裂隙及溶洞洞多見,在在左壩端⑦斷層接觸觸帶部位,巖巖溶發育更更為強烈,左左壩坡山體體內共發現現獸類洞穴穴三處,有有兩處洞穴穴相互貫通通;左壩端端勘探鉆孔孔ZK2查明在孔孔深6.77~9.7m(高高程6566.6~653.66m)處有有高達3mm的溶洞,洞洞內充填碎碎石淤泥;;在壩區發發現的四處處涌泉中,涌涌水均在巖巖溶洞穴或或裂隙中流流出,并帶帶有大量泥泥砂。隨著著水流的沖沖刷淘空,洞洞穴逐漸擴擴大,加之之巖石的風風化破碎,穩穩定性逐漸漸減弱,導導致洞穴塌塌陷。在水水庫運行過過程中,左左壩端6449~652mm高程處,

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