某水庫(kù)大壩安全綜合評(píng)價(jià)報(bào)告_第1頁(yè)
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文檔簡(jiǎn)介

1、工程設(shè)計(jì)證書(shū)編號(hào):A143004514工程勘察證書(shū)編號(hào):181147-ky湖南省赫山區(qū)牛角坡水庫(kù)?。?)型水庫(kù)大壩安全綜合評(píng)價(jià)報(bào)告(審定稿)益陽(yáng)市水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院二。一一年九月設(shè)計(jì)單位 :益陽(yáng)市水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院設(shè)計(jì)證號(hào):A143004514水利行業(yè)乙級(jí))勘察證號(hào):181147-ky巖土工程乙級(jí))院長(zhǎng):賈鵬輝總工程師 :向新顏審查: 莊 稼項(xiàng)目負(fù)責(zé): 周益安參加人員: 張群武 周益安 劉巧南陳躍清 陳 恒 黎 敏牛角坡水庫(kù)大壩安全綜合評(píng)價(jià)報(bào)告益陽(yáng)市水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院目 錄牛角坡水庫(kù)工程位置圖牛角坡水庫(kù)樞紐平面布置圖牛角坡水庫(kù)主要工程特性表1、概述1.1鑒定工作概況1.2工程概況2

2、、現(xiàn)場(chǎng)安全檢查及存在的主要問(wèn)題2.1大壩2.2泄水建筑物2.3輸水建筑物2.4其他附屬建筑物2.5近壩庫(kù)岸2.6結(jié)論3、工程質(zhì)量評(píng)價(jià)3.1工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件評(píng)價(jià)3.2工程施工質(zhì)量復(fù)核與評(píng)價(jià)3.3工程現(xiàn)狀質(zhì)量檢測(cè)與評(píng)價(jià)3.4結(jié)論4、大壩運(yùn)行管理評(píng)價(jià)4.1水庫(kù)大壩的管理機(jī)構(gòu)、體制及規(guī)章制度4.2大壩運(yùn)行4.3大壩維修4.4大壩安全監(jiān)測(cè)4.5結(jié)論5、防洪標(biāo)準(zhǔn)復(fù)核5.1設(shè)計(jì)洪水復(fù)核5.2調(diào)洪演算5.3水庫(kù)抗洪能力復(fù)核5.4結(jié)論6、滲流安全評(píng)價(jià)6.1壩體滲流安全評(píng)價(jià)6.2其他建筑物滲流安全評(píng)價(jià)6.3結(jié)論7、結(jié)構(gòu)安全評(píng)價(jià)7.1大壩結(jié)構(gòu)安全評(píng)價(jià)7.2其他建筑物結(jié)構(gòu)安全評(píng)價(jià)7.3結(jié)論8抗震安全復(fù)核9、結(jié)論

3、與建議9.1結(jié)論9.2建議附圖1、牛角坡水庫(kù)樞紐工程平面布置圖2、牛角坡水庫(kù)大壩縱剖面圖3、牛角坡水庫(kù)大壩橫斷面圖4、牛角坡水庫(kù)溢洪道平面圖、縱剖面圖5、牛角坡水庫(kù)涵管縱、橫剖面圖牛角坡水庫(kù)大壩安全評(píng)價(jià)報(bào)告益陽(yáng)市水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院牛角坡水庫(kù)主要工程特性表序號(hào)指標(biāo)名稱單位原設(shè)計(jì)本次復(fù)核備注水文1集雨面積kmi0.560.562干流長(zhǎng)度km0.820.823干流平均坡降%o33334多年平均降雨量mm1482.71482.75p=5.0%寸設(shè)計(jì)暴雨HL面mm220.6220.6p=0.5%寸設(shè)計(jì)暴雨旳面mm336.0336.06設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)及流量ns/6.78P=5.0%設(shè)計(jì)洪水總量萬(wàn)m/10

4、.8校核洪水標(biāo)準(zhǔn)及流量ns/10.84P=0.5%校核洪水總量萬(wàn)m/17.3水庫(kù)1水庫(kù)水位校核洪水位m149.17149.10P=0.5%設(shè)計(jì)洪水位m148.93148.88P=5%正常畜水位m148.35148.35相對(duì)高程死水位m137.20137.202正常蓄水位時(shí)水庫(kù)面積畝60603庫(kù)容總庫(kù)容(校核洪水位)萬(wàn)m12.1211.98序號(hào)指標(biāo)名稱單位原設(shè)計(jì)本次復(fù)核備注正常畜水位庫(kù)谷萬(wàn)m11.6411.54死庫(kù)容萬(wàn)m0.750.75洪水最大下泄流量1設(shè)計(jì)洪水位時(shí)最大泄量6.016.23P=5.0%2校核洪水位時(shí)最大泄量10.2410.53P=0.5%四主要建筑物1壩型式均質(zhì)土壩均質(zhì)土壩壩頂高

5、程m149.80149.80最大壩咼m15.5015.50壩頂寬m5.05.0壩頂軸線長(zhǎng)m80.080.02泄水建筑物溢洪道型式岸邊正槽式岸邊正槽式堰頂型式矩形明渠矩形明渠進(jìn)口地板高程m148.35148.35進(jìn)口段凈寬m6.06.0溢洪道全長(zhǎng)m80.080.0消能形式無(wú)消能設(shè)施無(wú)消能設(shè)施3輸水建筑物(1)輸水涵序號(hào)指標(biāo)名稱單位原設(shè)計(jì)本次復(fù)核備注輸水涵管碑石箱涵全線封堵涵管全長(zhǎng)m85.0/進(jìn)口底咼程m137.20/底板縱坡1/210/內(nèi)孔尺寸m0.45 X 0.8/五工程效益1灌溉面積畝6006002可養(yǎng)魚(yú)水面畝553防洪保護(hù)耕地面積畝/42004影響人口數(shù)量人/45005下游主要城鎮(zhèn)及交通干

6、線情況距重要城鎮(zhèn)距離km3535益陽(yáng)市km7.57.5泥江口鎮(zhèn)距公路干線距離km2020S208-3 -牛角坡水庫(kù)大壩安全評(píng)價(jià)報(bào)告益陽(yáng)市水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院1概述1.1鑒定工作概況1.1.1工作安排和進(jìn)度受項(xiàng)目法人委托,我院承接了牛角坡水庫(kù)大壩安全綜合評(píng)價(jià)工作,具 體工作安排與進(jìn)度見(jiàn)表1.1。工作安排與進(jìn)度表表1.1序號(hào)時(shí)間工作內(nèi)容備注12011.7.11成立牛角坡水庫(kù)大壩安全論證工作小組包括水文、地質(zhì)、水 工等技術(shù)人員22011.7.13地形圖測(cè)量實(shí)地踏勘查閱有關(guān)歷史檔案資料復(fù)核確認(rèn)有關(guān)基本資料(如:F、L、J 等)32011.7.15防洪安全復(fù)核42011.8.10地質(zhì)勘察(外業(yè))520

7、11.8.15現(xiàn)場(chǎng)安全檢查62011.8.20提交地勘報(bào)告72011.8.25復(fù)核滲流安全在水文、地質(zhì)成果基 礎(chǔ)上復(fù)核82011.8.30復(fù)核結(jié)構(gòu)安全92011.9.5復(fù)核抗震安全、金屬結(jié)構(gòu)安全102011.9.10編制完成赫山區(qū)牛角坡水庫(kù)大壩安全 綜合評(píng)價(jià)報(bào)告1.1.2提供的成果報(bào)告赫山區(qū)牛角坡水庫(kù)大壩安全綜合評(píng)價(jià)報(bào)告包括:現(xiàn)場(chǎng)安全檢查評(píng)價(jià)、工程質(zhì)量評(píng)價(jià)、大壩運(yùn)行管理評(píng)價(jià)、防洪標(biāo)準(zhǔn)復(fù)核、滲流安全評(píng)價(jià)、 結(jié)構(gòu)安全評(píng)價(jià)、抗震安全復(fù)核等。主要結(jié)論如下:工程質(zhì)量評(píng)價(jià)為不合格, 大壩運(yùn)行管理評(píng)價(jià)為差,防洪安全性評(píng)價(jià)為B級(jí),滲流安全性評(píng)價(jià)為C級(jí),結(jié)構(gòu)安全性評(píng)價(jià)為 B級(jí),根據(jù)水庫(kù)大壩安全評(píng)價(jià)導(dǎo)則SL258

8、-2000之大壩綜合評(píng)價(jià)方法,牛角坡水庫(kù)大壩評(píng)定為三類壩。益陽(yáng)市水利 局組織專家對(duì)安全鑒定成果進(jìn)行了核查,確定牛角坡水庫(kù)大壩為三類 壩。1.2工程概況1.2.1水庫(kù)工程位置牛角坡水庫(kù)位于益陽(yáng)市赫山區(qū)泥江口鎮(zhèn)高洞村,東徑 112° 16'、北 緯28° 25',位于資水一級(jí)支流志溪河流域,大壩下游距泥江口 20km,距 省道S308線4km。該水庫(kù)壩址以上控制集雨面積 0.56km2,干流長(zhǎng)度0.82km,干流平均 坡降33%。,庫(kù)區(qū)風(fēng)區(qū)長(zhǎng)度為140m水域平均水深為13m多年汛期最大平 均風(fēng)速為12.0m/s。l. 2.2主要效益牛角坡水庫(kù)是一座以灌溉為主,兼

9、有防洪、養(yǎng)殖等綜合效益的?。?)型水利工程。水庫(kù)設(shè)計(jì)總庫(kù)容12.12萬(wàn)m,正常庫(kù)容11.64萬(wàn)m,死庫(kù)容0.75萬(wàn)m, 本次復(fù)核總庫(kù)容11.98萬(wàn)m;水庫(kù)設(shè)計(jì)灌溉面積600畝,受益人口 1200 人;水庫(kù)有可養(yǎng)魚(yú)水面5畝;水庫(kù)下游防洪保護(hù)面積 4200畝,保護(hù)人口 4500 人。1.2.3樞紐的主要建筑物及其特性參數(shù)水庫(kù)樞紐工程由大壩、溢洪道、輸水涵管等建筑物組成。大壩為均質(zhì)土壩,壩頂高程149.80m(相對(duì)高程,以溢洪道控制段進(jìn)口 處底板控制點(diǎn)高程為148.35m,下同),最大壩高15.50m,壩頂寬5.0m, 壩頂軸線長(zhǎng)80m大壩上游從上往下坡比為 1 : 2.6、1:2.0,上游高程 1

10、42.30m設(shè)有一級(jí)平臺(tái);大壩下游從上往下坡比為1: 2.0、1:3.1、1:2.2, 下游高程143.45m、138.20m處設(shè)平臺(tái),平臺(tái)寬分別為 3.0m、4.5m。溢洪道位于大壩右岸山體,為岸邊正槽式,控制段為矩形明渠,控制 段長(zhǎng)12m底板寬6m進(jìn)口底板高程148.35m;泄槽段長(zhǎng)68m底板寬6 4m現(xiàn)狀溢洪道未襯砌,經(jīng)多年運(yùn)行,毀壞嚴(yán)重,陡坡段兩側(cè)無(wú)導(dǎo)墻,另 外,溢洪道控制段兼做建筑物連接通道,影響泄洪。輸水涵管距左壩端約27m處,凈尺寸為0.45 x 0.8m碑石箱涵,設(shè)計(jì) 最大放水流量0.2m3/s,全長(zhǎng)85m,進(jìn)口底板高程為137.20m,底板縱坡 1/210,現(xiàn)狀涵管四周滲漏嚴(yán)

11、重。1.2.4工程的簡(jiǎn)要建設(shè)過(guò)程牛角坡水庫(kù)始建于1954年6月,1958年12月竣工,壩頂高程149.80m, 可蓄水量11.64萬(wàn)m,原設(shè)計(jì)灌溉面積600畝,現(xiàn)實(shí)際灌溉面積500畝。牛角坡水庫(kù)由原益陽(yáng)縣水電局設(shè)計(jì)并提供技術(shù)指導(dǎo),由原巖子潭(公 社)組織有關(guān)技術(shù)人員及當(dāng)?shù)厝罕娺M(jìn)行施工。水庫(kù)樞紐工程施工時(shí)就地取 土、人工夯實(shí),填筑土料多為兩岸山坡殘坡積物,大壩清基不徹底。1.2.5工程存在的主要問(wèn)題(1) 大壩壩基滲漏嚴(yán)重壩體滲漏:大壩為均質(zhì)土壩,整體填筑質(zhì)量一般,其土體土主要為殘 坡積土、粉質(zhì)粘土和礫質(zhì)重壤土組成,土體在長(zhǎng)期的滲透水流作用下,結(jié) 構(gòu)遭到一定程度的破壞,透水性也較強(qiáng);為中等透水層

12、,滲透系數(shù)不滿足 Kv 1 x 10-4cm/s規(guī)范要求。大壩壩基泥質(zhì)頁(yè)巖夾變質(zhì)板巖為中等風(fēng)化程度, 由于壩體填筑時(shí)對(duì)基礎(chǔ)清除不徹底,從而導(dǎo)致其巖體與填筑土體接觸不緊密,壩體與基巖接觸面形成接觸沖刷或接觸流失出現(xiàn)滲漏?,F(xiàn)場(chǎng)壓水試驗(yàn) 表明,大壩下伏強(qiáng)風(fēng)化巖石的透水率較大,表層巖石透水率為11.3 -16.2Lu ,滲漏現(xiàn)象明顯。大壩兩岸山體出露基巖為石英砂巖, 風(fēng)化程度高, 節(jié)理、裂隙發(fā)育好,巖石較破碎,通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)壓水試驗(yàn)查明,兩岸山體上部 巖體透水率為13.3 18.2Lu,透水率較大,為中等透水帶,滲漏現(xiàn)象較為 嚴(yán)重。(2) 泄洪設(shè)施配套不完善溢洪道位于右壩端,為岸邊正槽式,控制段為矩形明渠,

13、現(xiàn)狀溢洪道 控制段未襯砌,經(jīng)多年運(yùn)行,毀壞嚴(yán)重,影響泄洪;陡坡段兩側(cè)無(wú)導(dǎo)墻; 出口無(wú)消能設(shè)施,另外,溢洪道控制段兼做建筑物連接通道,影響泄洪, 危及大壩安全。(3) 輸水設(shè)施不滿足要求輸水涵管為碑石箱涵結(jié)構(gòu),經(jīng)過(guò)多年運(yùn)行已部分損壞脫落,部分條石 錯(cuò)位,造成涵管滲漏及堵塞嚴(yán)重,涵管周圍土體已經(jīng)空虛,四周滲漏嚴(yán)重, 給大壩安全造成隱患。(4) 大壩壩腳無(wú)排水設(shè)施,滲透水流沖刷壩體帶走泥沙。(5) 防汛通道不滿足防汛管理要求水庫(kù)現(xiàn)有建筑物連接通道長(zhǎng) 0.3km,其路面均為土質(zhì)路面,未做加固 處理,經(jīng)多年運(yùn)行,路面破壞嚴(yán)重,坑坑洼洼,無(wú)法滿足防汛物質(zhì)的及時(shí) 調(diào)運(yùn),急需進(jìn)行路面整修硬化,以利于水庫(kù)防汛及

14、管理。(6) 大壩目前無(wú)任何觀測(cè)設(shè)施和設(shè)備,不滿足土石壩安全監(jiān)測(cè)技 術(shù)規(guī)范SL60-94的要求。(7) 水庫(kù)管理所無(wú)值班室。-7 -牛角坡水庫(kù)大壩安全評(píng)價(jià)報(bào)告益陽(yáng)市水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院2、現(xiàn)場(chǎng)安全檢查及存在的主要問(wèn)題根據(jù)國(guó)務(wù)院頒發(fā)的水庫(kù)大壩安全管理?xiàng)l例和水利部頒發(fā)的水庫(kù) 大壩安全鑒定辦法,益陽(yáng)市水利局大壩安全鑒定領(lǐng)導(dǎo)小組組織益陽(yáng)市水 利局、益陽(yáng)市水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院、赫山區(qū)水利局、泥江口鎮(zhèn)水利管 理站等有關(guān)單位的專家和工程技術(shù)人員于2011年8月15日對(duì)牛角坡水庫(kù)大壩進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)安全檢查,主要采用目測(cè)、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量、檢查運(yùn)行管理單位 記錄資料等方法進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)安全檢查。2.1大壩大壩為均質(zhì)土壩,壩頂

15、高程149.80m,最大壩高15.50m,壩頂寬5.0m, 壩頂軸線長(zhǎng)80m大壩上游從上往下坡比為 1 : 2.6、1:2.0,上游高程 142.30m設(shè)有一級(jí)平臺(tái);大壩下游從上往下坡比為1: 2.0、1:3.1、1:2.2, 下游高程143.45m、138.20m處設(shè)平臺(tái),平臺(tái)寬分別為 3.0m、4.5m。該水庫(kù)大壩滲漏嚴(yán)重,下游壩坡腳多出逸出點(diǎn)逸出,滲漏量約每S18L, 且滲漏水沖刷壩體,影響壩體穩(wěn)定。大壩上游坡面原為草皮護(hù)坡,經(jīng)多 年來(lái)的風(fēng)吹浪打,導(dǎo)致壩坡土體被沖刷掏空,上游坡坑洼不平。大壩下游 坡原有草皮護(hù)坡,部分已毀壞,導(dǎo)致壩體水土流失嚴(yán)重,部分甚至塌陷。2.2泄水建筑物溢洪道位于大

16、壩右岸山體,為岸邊正槽式,控制段為矩形明渠,控制 段長(zhǎng)12m底板寬6m,底板縱坡1/100,進(jìn)口底板高程148.35m;泄槽段長(zhǎng) 68m底板寬64m,底板縱坡1/4.4?,F(xiàn)狀溢洪道未襯砌,經(jīng)多年運(yùn)行, 毀壞嚴(yán)重,陡坡段兩側(cè)無(wú)導(dǎo)墻,另外,溢洪道控制段兼做建筑物連接通道, 影響泄洪。2.3輸水建筑物現(xiàn)有輸水涵管結(jié)構(gòu)為三合土墓碑襯砌,距左壩端約 27m處,凈尺寸為 0.45 X 0.8 m碑石箱涵,設(shè)計(jì)最大放水流量 0.2m3/s,全長(zhǎng)85m進(jìn)口底板 高程為137.20m,底板縱坡1/210。當(dāng)庫(kù)水位較高時(shí),沿涵滲漏較嚴(yán)重。2.4其他附屬建筑物大壩壩腳無(wú)排水設(shè)施,滲透水流沖刷壩體帶走泥沙。水庫(kù)現(xiàn)有防

17、汛通道路面為土質(zhì)路面,未做加固處理,經(jīng)多年運(yùn)行,路 面破壞嚴(yán)重,坑坑洼洼,防汛物質(zhì)難以調(diào)運(yùn)。大壩目前無(wú)任何安全監(jiān)測(cè)設(shè)施和設(shè)備,不滿足土石安全監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī) 范SL60-94的要求。水庫(kù)無(wú)防汛值班室。2.5近壩庫(kù)岸水庫(kù)周圍植被覆蓋較好,庫(kù)盆兩岸無(wú)大的溪流,主要受上游匯水區(qū)降 雨地表徑流的季節(jié)性補(bǔ)給,固體徑流來(lái)源較小,無(wú)大的淤積問(wèn)題及滑坡、 崩塌等庫(kù)岸穩(wěn)定問(wèn)題。庫(kù)區(qū)地表分水嶺寬厚,無(wú)低矮鄰谷和埡口存在,封 閉條件良好,因此,不存在庫(kù)區(qū)滲漏問(wèn)題。2.6結(jié)論現(xiàn)場(chǎng)安全檢查表明,大壩存在壩體、壩基滲漏。其次,現(xiàn)狀溢洪道未 襯砌,經(jīng)多年運(yùn)行,毀壞嚴(yán)重,陡坡段兩側(cè)無(wú)導(dǎo)墻,不能安全泄洪。另外 輸水涵管為三合泥砌條石

18、箱涵結(jié)構(gòu),經(jīng)過(guò)年運(yùn)行,老化逐年加劇,導(dǎo)致管 周滲漏嚴(yán)重。根據(jù)檢查所發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題,嚴(yán)重影響牛角坡水庫(kù)大壩的安全運(yùn)行,根據(jù) 大壩安全鑒定辦法的有關(guān)規(guī)定,專家組確定牛角坡水庫(kù)大壩為三類壩。3、工程質(zhì)量評(píng)價(jià)3.1工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件評(píng)價(jià)3.1.1前言為配合牛角坡水庫(kù)安全鑒定工作,受益陽(yáng)市赫山區(qū)水利局委托,我院于2011年8月10日至2011年8月20日對(duì)水庫(kù)大壩及建筑物進(jìn)行了安全 鑒定階段地質(zhì)勘察,并編寫(xiě)了本階段工程地質(zhì)勘察報(bào)告。主要目的是查明 壩址、壩體及兩岸山體的工程地質(zhì)情況,找出滲漏原因及影響壩體安全的 不利因素,獲取壩基及兩岸巖層的各項(xiàng)物理指標(biāo),提出設(shè)計(jì)所需的有關(guān)地 質(zhì)參數(shù),為大壩的安全鑒定提

19、供必需的地質(zhì)依據(jù)。本次勘察共鉆孔4個(gè),最大孔深30.0m最小孔深6.0m,總進(jìn)尺83m。 所完成的勘探試驗(yàn)工作量見(jiàn)表 3-1 °完成工作量一覽表表3-1序號(hào)項(xiàng)目名稱單位數(shù)量11: 1000地質(zhì)平面測(cè)繪12庫(kù)區(qū)地質(zhì)構(gòu)造調(diào)查工日23鉆孔m/孔83/44取原狀土(巖)樣組125壓水試驗(yàn)段/孔8/46注水試驗(yàn)段/孔12/43.1.2壩區(qū)地形地貌水庫(kù)壩區(qū)屬構(gòu)造剝蝕丘陵地貌,壩端兩岸山頂高程一般為120 160m 庫(kù)底寬緩,兩岸地形較為對(duì)稱,左岸山坡角 4565°,右岸山坡角40 60°。壩址區(qū)巖層產(chǎn)狀1525°/ 2050°。壩址區(qū)未見(jiàn)有滑坡、崩塌等 不

20、良物理地質(zhì)現(xiàn)象,自然山坡較穩(wěn)定。3.1. 3地層巖性庫(kù)區(qū)出露地層主要為第四系覆蓋層和元古界板溪群(Pt)巖層。由新 到老分述如下:(1)第四系覆蓋層 人工填土(Q):紅褐色,以殘坡積土為主,主要由粉質(zhì)粘土、粘土、 粘土夾沙、砂卵石組成,沙為粗砂,卵石直徑約 3mm-8mjm極為疏松。為 壩體人工填筑土,分部不均勻,物理力學(xué)性質(zhì)差異較大。 沖積堆積(Qal):主要為粉質(zhì)粘土層夾少量砂卵礫石,黃褐色,含 黑色鐵錳質(zhì)結(jié)核。結(jié)構(gòu)較密實(shí),含水量較低,可 -硬塑狀。分布較均勻, 物理力學(xué)性質(zhì)差別不大。 殘坡積土( Qdl ):黃褐色、紅褐色,為砂質(zhì)板巖的風(fēng)化產(chǎn)物,主要 以礫質(zhì)粘土為主,局部呈粘土狀,結(jié)構(gòu)較

21、緊密,分布較廣。(2)元古界板溪群(R)巖層元古界板溪群巖層在該區(qū)域分布較廣泛, 壩區(qū)出露地層為主要為泥質(zhì) 頁(yè)巖夾變質(zhì)板巖,黃色、黃褐色,呈厚層塊狀,兩岸山體風(fēng)化程度較高, 巖石節(jié)理、裂隙較發(fā)育。3.1. 4地質(zhì)構(gòu)造壩區(qū)位于雪峰山弧形構(gòu)造東北轉(zhuǎn)折端,受其影響,區(qū)域內(nèi)褶皺構(gòu)造發(fā) 育,但運(yùn)動(dòng)年代久遠(yuǎn),早已穩(wěn)定,區(qū)內(nèi)無(wú)新的構(gòu)造活動(dòng),相對(duì)穩(wěn)定。根據(jù)中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖(1:400萬(wàn))(GB18306-2001,工 程區(qū)地震動(dòng)峰值加速度為 0.05g,地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期為 0.35s,場(chǎng)地 地震基本烈度為切度,屬相對(duì)穩(wěn)定地區(qū)。區(qū)內(nèi)未見(jiàn)大的斷裂或活動(dòng)斷裂通過(guò),區(qū)域穩(wěn)定性較好。3.1. 5水文地質(zhì)條件壩區(qū)

22、地下水主要為第四系松散堆積層孔隙水和基巖裂隙水,為簡(jiǎn)單型水文地質(zhì)條件?;鶐r裂隙水儲(chǔ)存運(yùn)移于基巖裂隙中,接受大氣降水、地表水、上部松 散堆積層孔隙水補(bǔ)給,向相對(duì)低洼處排匯,水量較貧乏。松散堆積層孔隙 水儲(chǔ)存運(yùn)移于第四系松散堆積層孔隙中,接受大氣降水及地表水補(bǔ)給,并 與地表水呈季節(jié)性互補(bǔ)關(guān)系,富水性、水位變化、排泄條件受堆積物孔隙 度、周邊地表水體等多種因素制約。地下水對(duì)構(gòu)筑物鋼筋砼無(wú)腐蝕作用。 本次勘探對(duì)壩基及兩岸山體基巖進(jìn)行了壓水試驗(yàn)共計(jì)10段/5孑L、壩體注水試驗(yàn)12段/4孑L,試驗(yàn)成果見(jiàn)表3-2、表3-3。根據(jù)水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范GB50287-99附錄J巖土滲漏分級(jí) 標(biāo)準(zhǔn),按滲透試驗(yàn)

23、K值和透水率q值進(jìn)行分級(jí),將該壩區(qū)分為兩個(gè)透水帶: 中等透水帶:主要為部分壩體填筑土、兩岸山體殘坡積層,該區(qū)風(fēng) 化剝蝕現(xiàn)象較嚴(yán)重,巖土體密實(shí)度低,呈中等透水性。 相對(duì)不透水帶:主要為弱微風(fēng)化巖體中。注水試驗(yàn)成果表3-2鉆孔編號(hào)試驗(yàn)深度(m)試驗(yàn)段長(zhǎng)(m)試段高程(m)P Q曲線透水率(Lu)巖芯采取率ZK115.5 20.55.0134.3 -129.3B18.280%20.5 24.54.0129.3 -125.3B8.685%ZK211.5 16.55.0138.3 -135.3B13.679%16.5 20.54.0135.3 -131.3B8.286%ZK310.5 15.55.013

24、9.3 -134.3B13.480%15.5 19.54.0134.3 -130.3B5.786%9.5 14.55.0140.3 -135.3B13.384%ZK414.5 18.54.0135.3 -131.3B6.985%壓水試驗(yàn)成果表3-3鉆孔編號(hào)試驗(yàn)深度(m試驗(yàn)段長(zhǎng)(m試段高程(m試驗(yàn)方法滲透系數(shù)(cm/s)ZK11.5 3.92.4148.3 145.9鉆孔常水頭注水試驗(yàn)3.4 X 10-44.8 7.02.2145 142.86.5 X 10-47.5 10.63.1142.3 139.23.8 X 10-411 14.03.0138.8 135.86.8 X 10-4ZK21.

25、5 3.82.3148.3 1469.2 X 10-44.6 6.92.3145.2 142.95.5 X 10-47.5 10.63.1142.3 139.26.2 X 10-4ZK32.0 4.52.5147.9 145.42.9 X 10-45.0 7.02.0144.9 142.96.5 X 10-47.5 10.53.0142.4 139.46.8 X 10-4ZK41.5 3.52.0142 1403.6 X 10-44.5 7.82.3139 135.76.8 X 10-43.1.6工程地質(zhì)條件評(píng)價(jià)根據(jù)鉆孔資料,大壩為均質(zhì)土壩,整體填筑質(zhì)量一般,透水性較強(qiáng); 為中等透水層;大壩壩

26、基泥質(zhì)頁(yè)巖夾變質(zhì)板巖風(fēng)化程度較強(qiáng),巖石節(jié)理裂 隙較發(fā)育,由于壩體填筑時(shí)對(duì)基礎(chǔ)清除不徹底。大壩存在壩體和壩基滲漏 問(wèn)題。3.2工程施工質(zhì)量復(fù)核與評(píng)價(jià)(1) 大壩大壩為均質(zhì)土壩,壩頂高程149.80m,最大壩高15.50m,壩頂寬5.0m, 壩頂軸線長(zhǎng)80.0m。大壩整體填筑質(zhì)量一般,其施工方法是采用木夯和石夯實(shí),壩體填筑 土料主要來(lái)源于附近山坡,為碎屑巖風(fēng)化后的殘坡積物,成分以含少量礫 的粉質(zhì)粘土和礫質(zhì)重壤土為主,土體中雜質(zhì)含量高,土料均一性差,填土 性質(zhì)不均一,孔隙率較大,透水性較強(qiáng),導(dǎo)致大壩滲漏;大壩清基時(shí)未徹 底,未進(jìn)行深層開(kāi)挖,且未對(duì)接觸帶部位進(jìn)行防滲處理,導(dǎo)致上部壩體與 壩基接觸不甚緊

27、密,容易形成滲漏通道,整體工程質(zhì)量較差。(2) 其他建筑物溢洪道位于大壩左壩端山體,型式為岸邊正槽式,溢洪道底板及兩側(cè) 基底均為基巖。進(jìn)口段為為上壩公路,控制段坡角較陡,邊坡穩(wěn)定性及抗 沖刷能力差,且長(zhǎng)年失修,嚴(yán)重沖毀變形,且淤積嚴(yán)重,雜草叢生。影響 大壩安全泄洪。涵管為三合泥砌條石箱涵結(jié)構(gòu),涵管基礎(chǔ)為基巖,受當(dāng)時(shí)物質(zhì)條件限 制,塊石易風(fēng)化,砂漿的拌制質(zhì)量較差,經(jīng)過(guò)幾十年的運(yùn)行,構(gòu)成涵管的 條石中之間砂漿經(jīng)過(guò)多年運(yùn)行已部分損壞脫落,部分條石錯(cuò)位,造成涵管滲漏及堵塞嚴(yán)重,涵管周圍土體已經(jīng)空虛,存在滲漏通道,當(dāng)庫(kù)水位較高 時(shí),沿涵滲漏較嚴(yán)重。3.3工程現(xiàn)狀質(zhì)量檢測(cè)與評(píng)價(jià)(1) 大壩滲漏嚴(yán)重水庫(kù)大壩

28、為均質(zhì)土壩,壩體填筑土料主要來(lái)源于附近山坡,為碎屑巖 風(fēng)化后的殘坡積物,成分以含少量礫的粉質(zhì)粘土和礫質(zhì)重壤土為主,土體 中雜質(zhì)含量高,土料均一性差,填土性質(zhì)不均一,孔隙率較大,透水性較 強(qiáng),導(dǎo)致大壩滲漏。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)注水試驗(yàn),填土滲透系數(shù)值為7.2 X 10-47.4 x 10-4cm/s,滲透系數(shù)不滿足 Kv 1 X 10-5cm/s規(guī)范要求。大壩壩基泥質(zhì)頁(yè)巖夾變質(zhì)板巖為中等風(fēng)化程度,巖石節(jié)理裂隙較發(fā) 育,由于壩體填筑時(shí)對(duì)基礎(chǔ)清除不徹底,從而導(dǎo)致其巖體與填筑土體接觸 不緊密,當(dāng)庫(kù)水位較高時(shí),壩體與基巖接觸面形成接觸沖刷或接觸流失出 現(xiàn)滲漏?,F(xiàn)場(chǎng)壓水試驗(yàn)表明,大壩下伏強(qiáng)風(fēng)化巖石的透水率較大,表層巖

29、 石透水率為11.316.2Lu,滲漏現(xiàn)象明顯。大壩兩岸山體出露基巖為石英砂巖,山體外觀為山舌狀,向河床延伸 較遠(yuǎn),長(zhǎng)期在水的作用下,風(fēng)化程度高,節(jié)理、裂隙發(fā)育好,巖石較破碎, 通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)壓水試驗(yàn)查明,兩岸山體上部巖體透水率為13.318.2Lu ,透水 率較大,為中等透水帶,滲漏現(xiàn)象較為嚴(yán)重。大壩各區(qū)物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)推薦值見(jiàn)表 3-4。(2) 其他建筑物溢洪道位于大壩左壩端山體,型式為岸邊正槽式,溢洪道底板及兩側(cè) 基底均為基巖。進(jìn)口段為為上壩公路,控制段坡角較陡,邊坡穩(wěn)定性及抗 沖刷能力差,且長(zhǎng)年失修,嚴(yán)重沖毀變形,且淤積嚴(yán)重,雜草叢生。影響大壩安全泄洪。涵管為三合泥砌條石箱涵結(jié)構(gòu),涵管基礎(chǔ)為

30、基巖,受當(dāng)時(shí)物質(zhì)條件限制,塊石易風(fēng)化,砂漿的拌制質(zhì)量較差,經(jīng)過(guò)幾十年的運(yùn)行,構(gòu)成涵管的 條石中之間砂漿經(jīng)過(guò)多年運(yùn)行已部分損壞脫落,部分條石錯(cuò)位,造成涵管 滲漏及堵塞嚴(yán)重,涵管周圍土體已經(jīng)空虛,存在滲漏通道,當(dāng)庫(kù)水位較高 時(shí),沿涵滲漏較嚴(yán)重。3.4結(jié)論(1) 牛角坡水庫(kù)位于雪峰山脈東北轉(zhuǎn)折端,屬構(gòu)造剝蝕丘陵地貌。從區(qū)域地質(zhì)上看,庫(kù)區(qū)大體位于新華夏系雪峰弧形構(gòu)造北段向東偏轉(zhuǎn)部位 末端附近,兩岸植被覆蓋良好。壩址區(qū)未見(jiàn)有滑坡、崩塌等不良物理地質(zhì) 現(xiàn)象,自然山坡較穩(wěn)定。(2) 工程區(qū)范圍內(nèi)地震動(dòng)峰值加速度為 0.05g,地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周 期為0.35s,場(chǎng)地地震基本烈度為W度。(3) 水庫(kù)存在壩體和

31、壩基滲漏等工程地質(zhì)問(wèn)題,建議對(duì)大壩進(jìn)行防滲處理;對(duì)溢洪道進(jìn)行整修加固;封堵輸水涵,新開(kāi)輸水隧洞。(4) 在下階段除險(xiǎn)加固初步設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)補(bǔ)充適當(dāng)?shù)牡乜迸c試驗(yàn)工作, 詳細(xì)查明大壩及附屬建筑物的地質(zhì)情況,復(fù)核本階段相關(guān)地質(zhì)參數(shù),對(duì)天 然建筑材料等進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查。綜上,牛角坡水庫(kù)大壩工程質(zhì)量評(píng)價(jià)為:不合格。-16 -牛角坡水庫(kù)大壩安全評(píng)價(jià)報(bào)告益陽(yáng)市水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院工程區(qū)巖土物理力學(xué)指標(biāo)建議值表表3-4土類含水率W(%)濕密度P(g/cm3)干密度p s(g/cm3)孔隙 比e比重G液 限WL(%)塑 限W(%)液性指 數(shù)Il塑性指 數(shù)Ip壓縮系數(shù)1-2 a v-1(Mpa )壓縮模量(MPa)內(nèi)摩

32、擦角0 ( ° )凝聚力CKPa垂直滲透系數(shù)kv(cm/s)水平滲透系數(shù)kH(cm/s)允許滲透 坡降 (流土)允許承載力CqsCqs壩體填土32.51.781.341.02 2.73 42!.1 23.00.4819.10.6253.8616.617.2 18.5 17.5 7.2-4X 10-47.4 X 100.5/泥質(zhì)頁(yè)巖強(qiáng)風(fēng)化中厚層狀泥質(zhì)頁(yè)巖夾變質(zhì)板巖3密度r=2.60g/cm飽和抗壓強(qiáng)度 R=1822MPa 抗剪:f=0.50抗剪斷:f' =0.60 c ' =0.01MPa fk=800kpa夾變板巖弱風(fēng)化中厚層狀泥質(zhì)頁(yè)巖夾變質(zhì)板巖3密度r=2.70g/

33、cm飽和抗壓強(qiáng)度 R=2634MPa 抗剪:f=0.58抗剪斷:f ' =0.75 c ' =0.2 0.3MPa fk=1500kpa說(shuō)明:此表中各力學(xué)指標(biāo)平均值均為土的室內(nèi)試驗(yàn)成果的算術(shù)平均值17牛角坡水庫(kù)大壩安全綜合評(píng)價(jià)報(bào)告益陽(yáng)市水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院4、大壩運(yùn)行管理評(píng)價(jià)4.1水庫(kù)大壩的管理機(jī)構(gòu)、體制及規(guī)章制度牛角坡水庫(kù)自建成后即由赫山區(qū)泥江口鎮(zhèn)水利管理站管理,無(wú)專職管理人員,而是聘請(qǐng)附近居民代為管理。水庫(kù)無(wú)防汛值班室和防汛物質(zhì)倉(cāng)庫(kù)等,無(wú)法滿足水庫(kù)正常管理及防汛 工作的需要,影響水庫(kù)防汛工作。另外,牛角坡水庫(kù)現(xiàn)有防汛調(diào)度及搶險(xiǎn)條件差,無(wú)水文測(cè)報(bào)及安全監(jiān)測(cè)設(shè)施。4.2大壩運(yùn)

34、行牛角坡水庫(kù)樞紐工程由大壩、溢洪道、輸水涵管等建筑物組成。該水庫(kù)始建于1954年6月,1958年12月竣工蓄水,水庫(kù)由原益陽(yáng)縣水電局設(shè) 計(jì)并提供技術(shù)指導(dǎo),由原巖子潭(公社)組織有關(guān)技術(shù)人員及當(dāng)?shù)厝罕娺M(jìn) 行施工。水庫(kù)樞紐工程施工時(shí)就地取土、人工夯實(shí),填筑土料多為兩岸山 坡殘坡積物,大壩清基不徹底。2003汛期水庫(kù)高水位時(shí)壩腳發(fā)現(xiàn)細(xì)泥沙隨水流出,并逐年加劇。2008年汛期低位輸水涵出現(xiàn)管涌現(xiàn)象。溢洪道未配套加固,1989年垮塌,至今一直未進(jìn)行加固維修,水庫(kù)一當(dāng)水庫(kù)水位達(dá)148.00m時(shí),發(fā)現(xiàn)下游壩坡腳多出逸出點(diǎn)逸出,且滲漏 量較大。4.3大壩維修水庫(kù)運(yùn)行以來(lái),沒(méi)有對(duì)水庫(kù)過(guò)行過(guò)大的維修,只是做了一些

35、小范圍的 應(yīng)急處除處理。因資金困難,水庫(kù)出現(xiàn)的其他險(xiǎn)情均未得到有效根治,近年來(lái)一直控蓄運(yùn)行。4.4大壩安全監(jiān)測(cè)由于該水庫(kù)屬?。?)型水庫(kù),沒(méi)有設(shè)立資料庫(kù),加上管理人員經(jīng)常 變動(dòng),經(jīng)費(fèi)緊張,到目前為止,大壩安全監(jiān)測(cè)方面無(wú)任何觀測(cè)設(shè)施和設(shè)備, 不滿足土石壩安全監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范 SL60-94的要求。4.5結(jié)論(1)牛角坡水庫(kù)制定了水庫(kù)管理規(guī)章制度及年度工作計(jì)劃,基本按 審定的年度防洪及調(diào)度計(jì)劃合理運(yùn)用,但缺乏水文測(cè)報(bào)。(2)大壩曾針對(duì)嚴(yán)重險(xiǎn)情進(jìn)行過(guò)針對(duì)性加固處理,但受資金限制, 部分問(wèn)題未得到根治,目前水庫(kù)仍存在著壩基滲漏、輸水設(shè)施滲漏、溢洪 道破壞等問(wèn)題。(3)大壩安全監(jiān)測(cè)方面無(wú)任何觀測(cè)設(shè)備設(shè)施,都

36、是憑外表觀察,不 利于問(wèn)題的及時(shí)發(fā)現(xiàn)。綜上,牛角坡水庫(kù)大壩運(yùn)行管理評(píng)價(jià)為:差。-31 -5、防洪標(biāo)準(zhǔn)復(fù)核5.1設(shè)計(jì)洪水復(fù)核5.1.1工程等級(jí)及洪水標(biāo)準(zhǔn)牛角坡水庫(kù)設(shè)計(jì)總庫(kù)容12.12萬(wàn)m (本次復(fù)核值),正常庫(kù)容10.50 萬(wàn)ml,水庫(kù)原設(shè)計(jì)灌溉面積600畝,現(xiàn)實(shí)際灌溉面積500畝。根據(jù)水利 水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn) SL252-2000和防洪標(biāo)準(zhǔn)GB50201-94 的有關(guān)規(guī)定,確定牛角坡水庫(kù)為?。?)型水庫(kù),屬V等工程,主要建筑 物級(jí)別為5級(jí)。牛角坡水庫(kù)位于低山丘陵區(qū),水庫(kù)大壩為均質(zhì)土壩,遵照水利水電 工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn) SL252-2000和防洪標(biāo)準(zhǔn)GB50201-94的有 關(guān)規(guī)定,

37、此次復(fù)核確定其防洪標(biāo)準(zhǔn)為:20年一遇設(shè)計(jì),200年一遇校核。5.1.2基本資料牛角坡水庫(kù)位于湖南省益陽(yáng)市赫山區(qū)泥江口鎮(zhèn)高洞村,居?xùn)|徑112°16'、北緯28° 25',屬資江一級(jí)支流志溪河流域。水庫(kù)壩址控制集雨面 積0.56km2,壩址以上干流長(zhǎng)度0.82km,干流平均坡降為33%。庫(kù)區(qū)內(nèi)多 為低山丘陵地帶,地表植被覆蓋一般。流域內(nèi)無(wú)大的水利工程,該水庫(kù)無(wú) 外引面積。牛角坡水庫(kù)缺乏完整的、長(zhǎng)系列的水文實(shí)測(cè)資料,故本次洪水復(fù)核參 照湖南省暴雨洪水查算手冊(cè)(1984年9月出版,以下簡(jiǎn)稱查算手冊(cè)) 的方法推算。5.1.3設(shè)計(jì)暴雨牛角坡水庫(kù)壩址控制集雨面積為 0.5

38、6km2,小于500km,符合查算 手冊(cè)的適應(yīng)范圍根據(jù)牛角坡水庫(kù)所處地理位置和控制集雨面積,查查算手冊(cè)圖三 得流域中心H24點(diǎn)均=112mm由圖四查得變差系數(shù)Cv=0.49,由設(shè)計(jì)頻率p及 Cv=0.49 查表(二)得 Kp=5.o%=1.97、KP=o.5%=3.OO。貝卩 20 年一遇點(diǎn)雨量為 112 x 1.97=220.6mm 200 年一遇點(diǎn)雨量為 112X 3.00=336.0mm。由查算手冊(cè)圖一知該流域?qū)俦┯暌恢聟^(qū)第7區(qū)。根據(jù)本水庫(kù)集雨面積為0.56km2,在10詬以內(nèi),可視為設(shè)計(jì)點(diǎn)雨量已籠罩水庫(kù)集雨面積, 不必進(jìn)行點(diǎn)、面的轉(zhuǎn)換,點(diǎn)、面雨量折算系數(shù)a取1,則20年一遇面雨量 為2

39、20.6mm 200年一遇面雨量為336.0mm其它有關(guān)參數(shù)的查算結(jié)果見(jiàn)表 5.1.3。牛角坡水庫(kù)設(shè)計(jì)暴雨參數(shù)表 5.1.3項(xiàng)目單位P=5%P=0.5%備注1.973.001、集雨面積F=0.56km2、統(tǒng)計(jì)參數(shù)Hm 點(diǎn)均=112mmCv=0.49Cs=1.7153、點(diǎn)面關(guān)系系數(shù)a =14、降雨初損10=27mmH24點(diǎn)mm220.6336.0H24面mm220.6336.0n20.6650.610n30.7230.696Hmm82.5109.6mm119.1168.2Ftmm150.3220.5Hl2mm182.1272.2H- H 1mm36.758.6H3-H3mm31.152.2H12

40、-H6mm31.851.7H24-H12mm38.563.8R總mm193.6309.0書(shū)0.750.80R上mm145.2247.25.1.4設(shè)計(jì)洪峰流量牛角坡水庫(kù)壩址控制集雨面積 0.56km2,壩址以上干流長(zhǎng)度0.82km, 干流平均坡降33%。根據(jù)牛角坡水庫(kù)庫(kù)區(qū)的地理位置查查算手冊(cè),屬 產(chǎn)流分區(qū)第H區(qū),降雨初損為27mm利用推理公式求得牛角坡水庫(kù)二十年 一遇的地面洪峰流量為6.7m3/s ,二百年一遇的地面洪峰流量為10.7m3/s , 其它有關(guān)參數(shù)見(jiàn)表5.1.4。牛角坡水庫(kù)設(shè)計(jì)洪水參數(shù)表 5.1.4項(xiàng) 目單 位P=5%P=0.5%92.962.96m0.2460.246Th1.801

41、.60Q上mm/s6.710.7刀Q上im/s22.638.5Q上m /刀Q上i0.2950.278Q下mm/s0.540.69 Q下m/s0.040.05W1o4m10.817.35.1.5入庫(kù)洪水過(guò)程線參照查算手冊(cè),牛角坡水庫(kù)的地面徑流過(guò)程采用徑流分配系數(shù)法進(jìn)行分配,地下徑流過(guò)程采用三角形分配法進(jìn)行分配,由此求得的入庫(kù)洪水過(guò)程見(jiàn)表5.1.5及圖5.1.5。牛角坡水庫(kù)入庫(kù)流量過(guò)程表 5.1.5 t (h)q( m/s) t (h)3Q (m/s )P=5%P=0.5%P=5%P=0.5%00.040.05130.540.6914.507.48140.500.6426.7810.84150.4

42、60.5933.566.04160.420.5442.273.94170.380.4951.833.18180.350.4461.532.61190.310.3971.352.24200.270.3481.141.86210.230.2990.951.53220.190.25100.831.27230.150.20110.731.09240.120.15120.570.795.2調(diào)洪演算5.2.1調(diào)洪計(jì)算的基本原則根據(jù)牛角坡水庫(kù)的具體實(shí)際情況,溢洪道進(jìn)口控制段為矩形明渠,進(jìn) 口控制寬度為6.0m,進(jìn)口底板高程148.35m,底板縱坡1.0%,根據(jù)該實(shí)際 情況對(duì)水庫(kù)進(jìn)行調(diào)洪演算,此時(shí)仍以正常蓄水

43、位148.35m起調(diào)。此次調(diào)洪計(jì)算的基本原則:在不改變?cè)撍畮?kù)原設(shè)計(jì)規(guī)模的基礎(chǔ)上進(jìn)行調(diào)洪,故本次 調(diào)洪計(jì)算以正常蓄水位148.35m起調(diào),當(dāng)溢洪道的泄流量小于入庫(kù)洪水流 量時(shí),庫(kù)水位上漲滯洪,溢洪道的泄流量等于入庫(kù)流量時(shí),庫(kù)水位達(dá)到該 次洪水過(guò)程之最高位,隨后庫(kù)水位逐漸回落至起調(diào)水位。同時(shí),為水庫(kù)的 安全起見(jiàn),其它輸水設(shè)施不參與泄洪。522調(diào)洪計(jì)算的基本方程根據(jù)水量平衡原理,調(diào)洪計(jì)算的基本方程為:(Qi + Q) t /2 ( q i + q2) t 12= V 2 Vi= V式中:Q、Q時(shí)段 t始末入庫(kù)流量,單位:mVsqi、q2時(shí)段 t始末出庫(kù)流量,單位:ni/sVi、V2時(shí)段 t始末水庫(kù)蓄

44、水量,單位:n/s t計(jì)算時(shí)段,單位:s5.2.3調(diào)洪計(jì)算的基本資料(1) 入庫(kù)流量的基本資料牛角坡水庫(kù)沒(méi)有進(jìn)行入庫(kù)流量觀測(cè),因此其入庫(kù)流量過(guò)程只能參照查算手冊(cè)推算,詳見(jiàn)“ 5.1.5入庫(kù)洪水過(guò)程線”。(2) 庫(kù)容曲線此次調(diào)洪計(jì)算采用水庫(kù)管理所提供的庫(kù)容曲線,水庫(kù)水位庫(kù)容關(guān)系見(jiàn)圖 5.2.3-1。(3) 泄流曲線牛角坡水庫(kù)溢洪道進(jìn)口控制段為矩形明渠, 進(jìn)口控制寬度為6.0m,進(jìn) 口底板高程148.35m,底板縱坡1.0%。參照溢洪道設(shè)計(jì)規(guī)范SL253-2000 的有關(guān)規(guī)定,泄流量按近似明渠均勻流進(jìn)行計(jì)算: 1 1 /6q 二 AC RiC RR = A/xn式中:a過(guò)水?dāng)嗝娣e,mC謝才系數(shù)R水

45、力半徑,mx濕周,mi 渠底縱坡,取i=0.010n 按SL253-2000表A.7確定,本次取 n=0.025。利用上式求得庫(kù)水位與溢洪道泄流量的關(guān)系如表5.2.3及圖5.2.3-2。庫(kù)水位下泄流量曲線表 5.2.3庫(kù)水位(m)148.35148.45148.55148.65148.75148.85148.95149.05下泄流量(m/s)00.391.152.183.444.796.297.92庫(kù)水位(m)149.15149.25149.35149.45149.55149.65149.75149.80下泄流量(m/s)9.7911.6413.6015.7818.0520.4122.6923

46、.935.2.4調(diào)洪計(jì)算的方法和結(jié)果根據(jù)調(diào)洪計(jì)算的基本原則和基本資料,利用調(diào)洪計(jì)算的基本方程,采 用試算法進(jìn)行調(diào)洪計(jì)算,詳見(jiàn)表 5.2.4。防洪水位復(fù)核表表 5.2.4頻率P (%50.5最咼水位Z(m)148.93149.17相應(yīng)庫(kù)容v(。斶11.6412.12相應(yīng)泄量q(m/s)6.0110.245.3水庫(kù)抗洪能力復(fù)核5.3.1壩頂高程復(fù)核根據(jù)碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范SL274-2001,水庫(kù)大壩的頂部高程,等于水庫(kù)在不同運(yùn)行情況下的靜水位與相應(yīng)的超高之和,取相應(yīng)組合的最大值為水庫(kù)大壩的頂部高程。壩頂超高y參照SL274-2001計(jì)算:Y 二R+e+A式中:R最大波浪在壩坡上的爬高,m可按SL

47、274-2001附錄A計(jì) 算(詳情附后)e最大風(fēng)壅水面高度,m可按SL274-2001附錄A計(jì)算。A安全加高,m根據(jù)SL274-2001中表531確定為:設(shè)計(jì)情況取A=0.5m,校核情況取A=0.3m。 波浪要素的計(jì)算:0.45嘰訶叫W2丿gHmw2i gH mnL°7亦1)J0.13th00018 WDTm =4.438hm.5IgTm thmth2兀式中:hm平均波高,mV設(shè)計(jì)風(fēng)速,多年汛期最大風(fēng)速平均值為12.0m/s,設(shè)計(jì)情況取 V=1.5 x 12.0=18.0m/s,校核情況取 V=12.0m/s ;D風(fēng)區(qū)長(zhǎng)度,根據(jù)庫(kù)區(qū)地形圖可知 D=140mH水域平均水深,取 H=13

48、mT平均波周期,sLm平均波長(zhǎng),mg重力加速度,取g=9.81m/s2 設(shè)計(jì)波浪爬高R的計(jì)算:因?yàn)閙=2.6(1.55.0),所以設(shè)計(jì)波浪爬高按下式計(jì)算:R= KpK K仁 hmLm1m式中:K)累積頻率換算系數(shù),按 SL274-2001表A.1.13確定,本次 取 Kp=1.84。匕一斜坡的糙率滲透性系數(shù),按SL274-2001表A.1.12-1確定,取 K =0.85。K經(jīng)驗(yàn)系數(shù),按SL274-2001表A.1.12-2確定。 風(fēng)壅水面高度e的計(jì)算:kw2d-ecos:2gHm式中:K綜合摩阻系數(shù),取3.6 X10"6。B 計(jì)算風(fēng)向與壩軸線法線的夾角,本次取 B =0°

49、。壩頂超高計(jì)算成果見(jiàn)表531 。依據(jù)規(guī)范計(jì)算得其大壩頂部要求最低高程為149.80,與該水庫(kù)現(xiàn)有壩頂高程149.80m基本持平,故該水庫(kù)大壩現(xiàn)狀的抗洪能力滿足規(guī)范要求。牛角坡水庫(kù)大壩頂部要求最低高程表 5.3.1項(xiàng)目名稱單位P=5%P=0.5%最大波浪爬高Rm0.3650.227最大風(fēng)壅水面咼度em0.0010.0003安全加高Am0.50.3壩頂超高丫m0.8660.527相應(yīng)頻率下最高水位Zm148.93149.17大壩頂部要求最低高程m149.80149.70532泄洪安全性復(fù)核溢洪道為岸邊正槽式,位于大壩右岸山體上,控制段底板高程148.35m,寬6.0m,縱坡1.0 %,溢洪道兩側(cè)導(dǎo)

50、墻及底板均未襯砌;溢洪 道控制段導(dǎo)墻兩側(cè)均為自然山體,頂部高程滿足溢洪道設(shè)計(jì)規(guī)范要求 的最低高程149.47m (校核洪水位149.17m+安全超高0.3m)。因此,牛角 坡水庫(kù)溢洪道控制段現(xiàn)狀導(dǎo)墻頂部高程滿足防洪要求;另外,該溢洪道無(wú) 泄槽段,無(wú)消能設(shè)施。牛角坡水庫(kù)防洪保護(hù)耕地面積0.42萬(wàn)畝,下游影響人口數(shù)量0.45萬(wàn) 人,距泥江口鎮(zhèn)6km距益陽(yáng)市區(qū)35km距S308公路20km,距縣道(X127) 5公里。水庫(kù)一旦潰壩,勢(shì)必沖毀下游保護(hù)區(qū)內(nèi)耕地,威脅下游居民的生 命財(cái)產(chǎn)安全,給當(dāng)?shù)厣鐣?huì)及經(jīng)濟(jì)造成不可估量的損失。5.4結(jié)論(1) 根據(jù)國(guó)家現(xiàn)行規(guī)范的有關(guān)規(guī)定,本次復(fù)核確定牛角坡水庫(kù)大壩 防洪標(biāo)準(zhǔn)為:20年一遇設(shè)計(jì),200年一遇校核。(2) 根據(jù)壩頂高程計(jì)算成果,水庫(kù)大壩的實(shí)際抗洪能力滿足國(guó)家現(xiàn) 行規(guī)范要求。

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