湖南省某水库除险加固工程初步设计方案说明报告Word文件下载.docx
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坝址以上干流坡降
‰
5.5
2、
多年平均降雨量
mm
1350
设计洪峰流量
m3/s
41.25
42.80
P=2%
设计下泄流量
8.46
8.60
校核洪峰流量
67.33
69.74
P=0.2%
校核下泄流量
14.25
14.87
3、
洪水总量
设计洪水总量
万m3
141.20
143.20
校核洪水总量
206.10
207.30
二、
水库
水库水位
设计洪水位
52.33
52.35
校核洪水位
m
52.56
52.59
正常蓄水位
51.74
死水位
45.25
水库库容
总库容
564
568
正常库容
474
兴利库容
443
死库容
31
调节特性
多年调节
工程特性表(续)
加固前
加固后
三、
工程效益指标
防洪效益
保护耕地面积
万亩
2
保护城镇
冲柳垸、八官垸、镇德桥、石公桥、韩公渡、断杆头等
保护省道
km
5
保护输电线路
25
保护通讯线路
16
保护人口
人
4
灌溉效益
uu
灌溉面积
1.1
其中:
水田
亩
旱地
3
养殖效益
养鱼水面
600
产鱼收
万元
0.5
四、
主要建筑物
挡水建筑物
大坝
型式
均质土坝
坝顶高程
54.50
坝底高程
43.65
最大坝高
10.85
坝顶轴长
593
坝顶宽度
6.0
溢洪道
溢流堰型式
渠道
堰顶高程
堰顶宽度
24
消能方式
底流消能
无
输水建筑物
设计流量
0.7
启闭型式
斜拉式
闸门型式
铸铁双转
闸门尺寸
Φ0.5
启闭机容量
t/台
5/1
涵洞断面尺寸
1.2×
1.5
涵洞长度
88
进口底板高程
1、综合说明
1.1概述
1.1.1工程概况
XX水库属冲柳高水撇洪河水系,属沅水一级支流,是一座以灌溉为主,兼顾防洪、养殖、供水、灌溉等综合利用的小
(一)型水库,枢纽座落在XX区园艺场小西堰村境内,距离XX市区约20km,省道S306线400m。
有乡村公路直达坝址区,交通较为方便。
水库流域控制面积6.9km2,坝址上游干流长度5.75km,干流平均坡降5.5‰;
水库正常蓄水位51.74m,相应库容474万m3;
设计洪水位52.35m,相应库容532万m3;
校核洪水位52.59m,相应总库容568万m3,死水位为45.25m,死库容31万m3。
水库建于1975年,1976年3月竣工。
枢纽工程由大堤、输水涵管、溢洪道等建筑物组成。
大堤:
均质土坝,最大堤高10.85m,堤顶高程54.50m,堤顶宽度6.0m,堤顶轴长593m,内坡1:
3,未设置平台,外坡1:
2,未设平台。
左右岸坝肩自然山坡平缓,20~25°
。
涵管:
长×
宽×
高=88m×
1.2m×
1.5m,为条石拱涵,进口底板高程45.25m。
最大放水流量0.7m3/s。
溢洪道:
位于水库左侧山坳,距大坝端约150m,总长418m,宽24米。
开挖后一直未护砌,控制段为渠道,渠底高程51.74m,渠道宽24m。
水库自建成蓄水以来,大坝曾不断出现险情,长期带病运行。
1.1.2工程存在的主要问题
水库自修建以来长期带病运行,加上建设时遗留的问题多,工程老化,年久失修,各种险情明显暴露并逐年加剧,导致防洪、灌溉效益锐减。
2009年底,XX集中供水工程的兴建,供水人口36000万人,水库控制运行,水量得不到保证,已到了非保安改造不可的地步,以发挥应有的效益。
1.2.1.1水库存在的主要问题有:
1、大坝
(1)大坝存在散浸和渗漏,据水库管理人员反映,水库放空后检查发现,上游坝坡坡面上在51m高程以下有水库水入渗点17个,当水库水位在52m以上时,下游坝脚步有多处漏水点,坝坡散浸面积太20m2,总渗漏量估测约0.07m3/s。
(2)大坝下游坝脚无反滤排水设施
(3)大坝上游坝坡混凝土护坡体多处裂缝,裂缝中长满杂草,加剧了对混凝土块体的破坏,部分坝坡出现崩垮脱坡现象;
同时,砼块大面积剥落。
(4)坝顶路面一直未进行硬化,交通车辆在坝顶来往频繁,已使坝顶路面变得坑坑洼洼,雨天积水严重。
(5)下游坝坡无坝面保护层,部分地段坝体填土裸露,坝面未设置排水沟,暴雨时形成坡面流,坡面多处遭受冲刷,水土流失严重,雨淋沟遍布,继续发展下去不利于大坝安全运行。
2、泄水建筑物
溢洪道属自然开挖沟渠,未护砌,泄洪时冲刷溢洪道,导致两岸塌方严重,在溢洪道内淤积,影响泄洪。
严重影响住户及生产安全,离进口150m处有防汛公路通过,无公路桥,每逢水库溢洪行人和车辆都无法通行。
3、输水建筑物
(1)输水涵洞为浆砌石拱涵,洞壁多处裂缝并渗水;
(2)涵洞内淤积严重,水库管理所每年都要对涵洞进行清淤处理;
(3)止水橡皮与门槽不合,不止水,铸铁闸门锈蚀严重,启闭不灵活,闸室墙体的砌筑三合泥已脱落,存在渗水现象。
4、管理设施
大坝未安装安全监测设施,不能对大坝进行变形和渗流观测,而大坝发生过滑坡、沉陷等异常情况,因些亟待建立大坝安全监测设施。
水库水位观测尺大部分损坏,直接影响水位观测精度。
目前防汛公路是简易公路,全长1.5km,路面宽窄不等,最窄处仅2.5m,部分路段公路脚因塌方而悬空,存在安全隐患。
由于大坝存在的各种明险及隐患已影响到水库正常运行,为保证水库下游人民生命财产的安全,一直对水库进行控制运行,汛期库水位控制在50m以下。
1.1.3大坝安全意见
针对XX水库存在以上问题,张家界市澧水水利水电勘测设计院对XX水库进行了全面的勘测和论证,对大坝进行地质勘探,并取样进行了室内土工试验,复核了水库的洪水,进行了调洪演算,采用二维有限元渗流计算方法对主坝体的渗流状况进行分析,对坝坡的抗滑稳定性进行计算分析,提出《XX水库大坝安全评价报告》。
1.3.1.1大坝安全论证分析结论
一、工程质量评价
(1)大坝
XX水库大坝是边设计边施工,当时施工条件落后,全部采用人工作业,工程质量较差,施工只讲进度,忽视工程质量,没有施工记录。
大坝清基开挖时对基础普遍分布的、透水性中等的砂质壤土层没有清除,也没有采取开挖截水槽等防渗措施,工程自建成以来一直渗漏严重,水库蓄水困难,不能充分发挥效益。
大坝填筑从附近岗丘的覆盖土层就近开挖取土,主要土料为粘土和粉质粘土,少数为壤土。
钻探表明,坝基存在的湿软的粉质粘土屋,软塑状,现场试验其韧性和强度很低,该土层具有软强吸水性,饱水后呈流塑状态,极易产生滑动。
因此,大坝存在坝坡滑动的物质条件。
对大坝进行注水试验表明,坝体填土层渗透系数大于1×
10-4cm/s,不满足《碾压式土石坝设计规范》要求,因些大财主存在坝体渗漏的内在因素。
大坝无反滤排水设施,对降低坝体浸润线不利。
(2)溢洪道
溢洪道只开挖,未护砌,两侧出现大面积崩塌,淤塞溢洪道,影响泄洪,不利于溢洪道的安全运行。
同时,溢洪道有交通要求,但没有交通桥。
(3)输水涵洞
输水涵管建成后未进行回填灌浆和防(截)渗处理,由于工程质量原因洞壁多处裂缝,故运行以来一直存在着漏水现象。
涵洞内淤积严重,水库管理所每年都要对涵洞进行清淤处理。
止水橡皮与门槽不合,不止水,闸门启闭不灵活,闸室墙体砌筑的三合泥脱落,存在渗水现象。
启闭机房已损坏,属危房。
工程质量评定为C级。
二、大坝运行管理评价
防汛管理设施不完善等病险和问题,水库长期带病运行,限制蓄水至今,水库无水情自动测报系统和大坝安全监测设施。
大坝运行管理评价为差。
三、防洪标准复核
XX水库大坝坝顶高程54.50m,比复核所需高程54.94m低0.44m,不能满足国家《防洪标准》(GB50201-94)及《碾压式土石坝设计规范》(SL274-2001)的要求。
溢洪道控制段导墙顶部现实际高程高于复核所需高程52.79m,控制段导墙顶高程不能满足泄洪要求。
防洪安全性为C级。
四、抗震复核
XX水库大坝位于地震基本烈度为Ⅶ度地区,按《水库大坝安全评价导则》,需作抗震安全复核。
(1)抗震液化分折
大坝坝基存在含沙量较高的砂性土,基中粒径小于0.005mm的粘粒含量大于16%,项目区场地地震基本烈度为7度,液性指数LL小于0.75,根据《水工建筑物抗震设计规范》SL203-97规定,判断为不液化土。
(2)抗滑稳定复核结论
经对大坝进行抗震条件下的抗滑稳定安全复核,水库遭遇7度地震烈度时,大坝下游坝坡抗滑稳定最小安全系数K均小于规范SL274-2001规定的最小安全系数[K]=1.10,按照导则SL258-2000第7.6.4条规定,大坝抗震安全性级别为C级,需采取抗震安全结构措施。
五、渗流稳定分析评价
XX水库大坝为均质土坝,下游无反滤排水设施,坝基、坝肩强风化带渗漏。
外坝坡、坝肩,库水位在正常蓄水位以上进,浸润线在下游坝皮,出逸高出坝脚1.1m以上,坝坡散浸严重。
XX水库存在着严重的大坝渗漏现象,大坝渗流性态是不安全的,其渗流性态安全性分级我们评定为C级。
六、结构稳定分析评价
(1)从计算结果可知,在规范要求的工况下,大坝计算断面下游坝坡的抗滑稳定最小安全系数Ks均不满足《碾压式土石坝设计规范》SL274-2001要求,存在安全隐患,而大坝上游坝坡抗滑稳定安全系数均满足《碾压式土石坝设计规范》SL274-2001要求。
大坝结构安全,评定为C级。
(2)溢洪
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