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1、第一章 综合说明第一节 工程概况 一、概述 凉水井水库位于南充市*区小井乡内，距*城区40km。所在河流属渠江水系龙滩河。水库坝址以上集水面积1.56km2，设计总库容331.0万m3，兴利库容260万m3，滞洪库容33.0万m3，死库容38万m3。设计灌溉水井、观园、团堡、广兴四个乡32166亩农田（有效灌溉面积7115亩，现实际灌溉面积4100亩），是一座以灌溉为主，兼有防洪、水产养殖等综合利用的小(一)型水利工程。根据SL252-2000水利水电工程等级划分及洪水标准*水库枢纽工程主要建筑物工程等级为等4级，建筑物洪水标准按30年一遇设计，300年一遇校核，溢洪道消能防冲建筑物设计洪水标
2、准为20年一遇。二、枢纽主要建筑物现状1.大坝大坝为均质土坝，1958年10月动工兴建，1979年10月建成，1980年投入运行。坝顶最大长度135.8m，最大坝高23.81m，坝顶宽2.7m，最大坝底宽118.4m，坝顶高程334.30m。2.溢洪道溢洪道位于大坝右坝肩20m处，结构型式为正埝开敞式，埝型为宽顶埝，埝顶净宽7.5m，埝顶高程331.80m，埝后由陡槽及消力池组成，陡槽段水平投影长度68.8m，陡槽宽5.5m，纵坡1:3.2。陡槽后消力池长10m，宽5.5m，深2.2m。消力池后无尾水渠，洪水泄出出消力池后直接漫淹冲刷下游坝脚。3.放水设施*水大坝左岸有一涵卧管式放水洞，由于漏
3、水严重于1981年封堵，在距大坝左端72m垭口处另建竖井式放水隧洞。隧洞长75.2m，竖井前17.4m为园形砼洞，洞径1.0m，竖井后54.9m为城门洞形隧洞，断面尺寸为1.01.7m，设有消力池一处，池长12m，池深0.8m。放水竖井深10.0m，园形井径3.0m，内设工作闸及简修闸各道，手动启闭机2台。三、枢纽工程存在的主要问题*水库在24年的运行中发挥了巨大的灌溉功能和效益，但由于多种原因，枢纽工程也出现了如下不安全隐患和病险。(一)大坝1大坝上、下游坝坡抗滑稳定安全系数不满足规范要求：根据*水库大坝安全鉴定论证报告中对坝坡的稳定分析：大坝在以下三种工况下的最小安全系数均不满足规范要求：
4、大坝上游坝坡在正常水位331.89m，下游无水工况下：Kmin=0.87k=1.15；大坝上游坝坡在正常高水位331.89骤降至死水位，且下游无水工况下：Kmin=0.84k=1.05；大坝下游歧在正常高水位，下游无水工况下：Kmin=0.86k=1.15；2大坝左、右坝肩有漏水现象。3.由于大坝坝面未进行封闭，大坝有白蚁蔓延危害趋势。4.下游坝面无排水系统及上坝梯道，坝面水土流失严重。5.大坝无观测设施。6.防洪抢险道路不完善，影响水库安全及正常运行。(二)溢洪道1.消力池出口边墙高度不满足规范要求。2.消力池长度不够。3.尾水渠未与下游河道连接，洪水直接漫浸冲刷大坝下游坝脚。(三)放水设施
5、1. 原施工涵卧管堵塞后有严重漏水现象。*水库特性水位与相应库容校核水位：332.78m 相应库容：331.0万m3设计洪水位：332.53m 相应库容：321.0万m3正常水位：331.89m 相应库容：298.0万m3死水位：321.1m 相应库容：38.0万m3第二节 水 文 一、概况 1.流域概况 *水库位于*市*区小井乡境内的渠江水系龙滩河支流范家桥河上。坝址以上控制集水面积1.56km2，主河道长2.22km，河道平均坡降15.18%。 2.气象特征范家河流域属亚热带湿润气候区，多年平均气温17.4，多年平均降水量1100mm，多年两分钟平均最大风速5.7m/s，最大风速22.0m
6、/s。二、基本资料范家河流域内无水文站和雨量站，邻近有长滩桥水文站和天池雨量站，长滩桥水文站设立于1958年，本次洪水计算采用长滩桥水文站及天池雨量站的资料作为参证资料。三、径流根据四川省水文手册，利用等值线查出*水库设计径流如下表：时 段均值(mm)CVCS/CV设计值(mm)P=20%P=50%P=80%年径流深5000.472.0680464299四、洪水1. 防洪标准*水库为小(一)型水库，大坝为均质土坝，防洪标准为：30年一遇洪水设计，300年一遇洪水校核，消能防冲建筑物洪水标准为20年。2.设计暴雨根据查四川省中小流域暴雨洪水计算手册等值线的设计暴雨与长滩桥实测雨量资料计算成果比较
7、，设计暴雨采用成果如下：计算方法或站名时段均值(mm)CVCS/CV各频率设计值(mm)备P=0.33%P=3.3%P=5%注由等值线查算1/6小时16.00.373.540.029.427.4采用1小时40.00.433.511379.873.6采用6小时74.00.483.5231158144采用24小时1000.503.5324218199采用3.洪峰流量洪峰流量采用两种计算方法，一是推理公式法，二是瞬时单位线法。经比较，*水库的设计洪峰流量成果采用推理公式法，计算成果如下表：频率P=0.33%P=3.3%P=5%推理公式法32.520.518.4瞬时单位线法25.815.213.14.
8、洪量根据设计暴雨量推求设计洪水总量如下：频 率P=0.33%P=3.3%P=5%洪量(万m3)40.126.123.6五、调洪计算调洪计算中只考虑溢洪道泄洪，计算成果如下表：洪水频率（%）最高库水位（m）相应库容(万m3)滞洪库容(万m3)溢流水深(m)最大下泄流量(m3/s)P=0.33%332.78331330.899.6P=3.3%332.53321230.645.86P=5%332.48319210.595.15六、坝顶高程确定1. 坝顶超高h： 安全加高：设计情况下0.5m，校核情况下0.3m。 风壅高度：设计情况下e=0.004m，校核情况下e=0.002m。波浪爬高：设计情况下R
9、m=0.83m，校核情况下Rm=0.52m。设计情况下：h=0.5+0.004+0.83=1.33m；校核情况下：h=0.3+0.002+0.52=0.82m。2.坝顶高程设计情况下：Z坝顶=Z设h设=332.53+1.33=333.86米校核情况下：Z坝顶=Z校h校=332.78+0.82=333.60米采用*水库的坝顶高程为333.86米，取坝顶高程为333.90m。七、泥沙根据四川省水文手册悬移质等值线图查算，*水库的多年平均悬移质输沙量为655吨，推移质为98.3吨。第三节 工程地质一、 枢纽区工程地质条件1.地形地貌：枢纽区河谷高程280300m，两岸高程320-350m，最大地形高
10、差70m,属丘陵地貌单元。2.地层岩性：枢纽区基岩为侏罗系中统上沙溪庙组砂泥岩互层，覆盖层为第四系全新统松散堆积层。3.地质构造及地震：枢纽区位于四川沉降带川中褶皱带旋扭构造体系龙女寺半环状构造东北部，断裂不发育，挽近斯地壳运动微弱，据GB18306-2001中国地震动参数区划图规定，工程区地震动峰值加速度为0.05g，地震反应谱特征周期为0.35。4.水文地质条件：枢纽区地下水不发育，地下水主要为堆积层孔隙潜水和基岩裂隙水。5.不良地质作用：枢纽区不良地质作用主要表现为岩石的风化和岩体的卸荷崩塌。二、枢纽工程建筑物地质病害及处理措施1. 大坝：(1)大坝坝坡失稳，抗滑稳定安全系数小于规范要求
11、。(2)大坝排水棱体部分失效。(3)大坝左、右肩散漏水严重。处理措施：大坝上游抛石压脚，下游培厚加固，补做排水棱体反滤层，对左、右坝段及坝肩进行帷幕灌浆。2. 溢洪道：溢洪道地质条件较好，无不良工程地质问题。3. 取水建筑物取水隧洞洞身围岩为砂质泥岩，地质条件较好，无不良工程地质问题。三、土工试验资料分析大坝共取样6组，由于组数偏少，土体物理力学性及设计建议指标采用较小值，石碴料、抛石体，干砌石的建议指标参照类似工程选取，如下表： 坝体材料计算参数建议值参数材料自然容重(kn/m3)饱和容重(kn/m3) 浮容重(kn/m3)饱固快渗透系数cm/sC(KPa)坝体土19.820.310.320
12、15301.2910-5石碴料20.020.510.420242.4310-4抛石体8.70285.010-1干砌石0301.010-2四、天然建筑材料1. 石料：桂兴块石料场：运距20km，储量20万m3；观阁条石料场：运距15km，储量30万m32. 卵砾石及砂卵砾石：建议在桂兴镇灰岩区加工，运距24km；砂：在*梭罗河砂料场购买，运距15km。3. 石碴料及粘土料石碴料开采在大坝左端500m处，运输方便。粘土料在大坝下游1.5km处的徐家桥开采，质量满足要求。第四节 枢纽工程除险加固的必要性*水库自1980年投入运行至今已有24年，现已出现较多病害，严重影响工程的安全运行。1999年11
13、月*市*区水电局组织有关专家对*水库的现状进行了安全鉴定，经专家认真分析后得出如下结论：*水库存在大坝上下游坝坡不稳定，大坝左、右坝肩漏水严重等安全隐患，终评为类坝，必须尽快对病险进行全面整治，除险加固，确保大坝安全。*水库除险加固后，将发挥如下效益：灌溉效益*水库建成投入运行后，由于各种病害原因，造成水库不能按设计标准正常运行。目前水库的现有灌面4100亩，仅为设计有效灌面7115亩的57.6%，水库除险加固后，可增加有效灌溉面积3015亩。多种经营效益水库除险加固后，可投入正常运行，增大库水面积极大地提高水产养殖效益。防洪效益水库下游地势平坦开阔，有场镇集市3个，有耕地2.2万余亩，人口5
14、万9千多人，并有襄渝铁路龙滩河段从灌区通过，一旦溃坝，将对下游人民的生命财产造成极其重大损失。水库除险加固后，工程能安全运行，为大坝下游的人民群众的生命财产及其他设施提供防洪保证及安全保障。综上所述：*水库由于运行年代较久，工程病害太多，致使水库不能正常运行，灌区42.4%的农田不能得到灌溉，水库不能发挥应有的灌溉功能。且大坝的稳定安全系数不能满足规范要求，一旦溃坝，将对下游造成严重的危害及重大经济损失。所以对*水库枢纽工程进行除险加固，使其能安全运行是完全必要，也是十分迫切。第五节 枢纽工程整治设计一、枢纽工程存在的主要问题1.大坝上下游坝坡的稳定安全系数不满足规范要求本阶段设计中，我院对*水库大坝的现状再次进行了稳定复核验算，其结果如下：上游坝坡在正常水位331.89m、设计洪水位332.53m、校核洪水位332.78m，降至死水位321.1
