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小型水库除险加固的设计
小型水库除险加固的设计 广丰县黄尖山水库位于丰溪河支流红洋水的上游,坝址距县城约8km,水库 坝址地理位置为东经118°08′51″,北纬28°29′05″。坝址以上控制集雨面积1.92km2。是一座以灌溉为主,兼有防洪、旅游、养殖等综合效益的小(一)型水库。设计灌溉 面积0.192万亩。主河道长度2.98km,河道加权平均比降112.7%。黄尖山水库1953 年10月5日动工兴建,永丰人民公社副书记刘海亲自坐阵指挥,县水库局祝哲诚驻 地施工,经过4次的续年加高加固,于1978年大坝建成,达到最终规模。开始发挥效 益,此时坝高为31.3m,设计总库容为177.52×104m3,坝顶高程为223.9m(黄海高程, 下同),满足了下游农田的灌溉要求。库区内无蓄水工程,也不受人类活动的影响。
关键字:水库设计 广丰县黄尖山水库位于丰溪河支流红洋水的上游,坝址距县城约8km,水库 坝址地理位置为东经118°08′51″,北纬28°29′05″。坝址以上控制集雨面积1.92km2。
是一座以灌溉为主,兼有防洪、旅游、养殖等综合效益的小(一)型水库。设计灌溉 面积0.192万亩。主河道长度2.98km,河道加权平均比降112.7%。
黄尖山水库1953年10月5日动工兴建,永丰人民公社副书记刘海亲自坐阵 指挥,县水库局祝哲诚驻地施工,经过4次的续年加高加固,于1978年大坝建成,达到 最终规模。开始发挥效益,此时坝高为31.3m,设计总库容为177.52×104m3,坝顶高 程为223.9m(黄海高程,下同),满足了下游农田的灌溉要求。库区内无蓄水工程,也 不受人类活动的影响。
1·2 水文 黄尖山水库位于赣东北暴雨地带,南方暖气流与北方冷气团相遇时切变线 的南北徘徊,是本流域出现暴雨的主要成因,有时西南或西北低涡切变线东移,加 大了暴雨的强度,暴雨活动以5~7月最为频繁,历年最大暴雨以6月份出现次数最多, 暴雨移动的方向大多都由西到东或西北向东南移动,有时出现静止锋,形成暴雨中 心稳定少动的现象。根据广丰水位站实测资料统计,多年平均降雨量为1661.6mm, 最大年降雨量为2435.1mm(1975),最小年降雨量为923.7 mm(1971年),实测最大24 小时降雨量达194.7mm(1995年6月25日)。该区域的降雨在年际间变化较大,实测 年最大降雨量是实测最小年份的2.64 倍,另外降雨量在年内分配也很不均匀,雨 季集中在上半年,并以每年4—6月份最为集中,占多年平均降雨量的48.2%,降雨强 度大,时间集中。据广丰县气象站实测资料统计分析,流域内多年平均最大风速16m/s,最高气温40.5℃,最低气温零下-9.1℃。历年平均气温17.5℃。
黄尖山水库座落在丰溪河红洋水的上游,该水流发源于红洋水支流上的黄 尖山顶,整个流域地形变化较大,属中低山区。洪水常因暴雨直接产生,因此,洪峰的 大小具有随着暴雨大小变化的特性,最大洪水常发生在每年的4~6月,6月份发生洪 水最多,因该流域河床坡降陡,坝址的洪水且有汇流时间短、洪峰尖高、易涨易落, 冲刷破坏力大的特点,洪峰的大小与暴雨强度密切相关,常呈单峰状,一次洪水过 程多为1天左右。
本次除险加固设计洪水复核,暴雨和洪水计算采用《江西省暴雨洪水查算 手册》中介绍的推理公式法进行,计算得P=0.2%校核洪水洪峰为49.2m3/s,洪水总 量55.3×104m3;P=3.33%设计洪水洪峰为29.6m3/s,洪水总量31.7×104m3。水库正常 蓄水位220.0 m,相应库容152.5×104m3;死水位为202.4m,相应库容16.8×104m3。根 据黄尖山水库现有泄洪设施,溢洪道为开敞式无闸控制的溢洪道,经调洪演 算,P=3.33%设计洪水位221.30m,相应最大下泄流量12.3m3/s,P=0.2%校核洪水位 221.95m,相应最大下泄流量25.6m3/s,总库容177.52×104m3。
1·3 工程地质 黄尖山水库工程自兴建以来未做任何地质勘察工作。2004年5月 一、区内挽近时期以来构造运动趋于稳定,区域稳定性较好。本区地震动 峰值加速度小于0.05g,建筑物结构计算可不进行抗震复核。
二、库区属构造剥蚀丘陵地貌,在正常蓄水位范围内地形封闭。组成库盘 及库岸的地层岩性主要为新生界下第三系凝灰岩和砂砾岩,微新岩石透水性较弱, 库区分水岭厚,地下水位高于水库正常高水位。库区未见有大的导水断层带连通 库外,水库不存在永久性渗漏问题,库区山坡多为岩质边坡,边坡稳定,不存在岸坡 再造、淹没和浸没等问题。库区植被较好,固体迳流甚微。
三、坝址区出露的地层岩性主要为新生界下第三系(E)凝灰岩、砂砾岩和 第四系松散堆积物等,表部岩石呈强风化,裂隙较发育,上部岩体透水性较强,相对 不透水层(q≤10Lu)埋藏较浅,坝基及两坝肩均存在渗漏问题。
四、大坝为心墙加斜墙坝型,其中斜墙土主要为含砂低液限粘土组成,土料 质量良好;结构较疏松,密实性较差,属高压缩性土;为中等~弱透水层,渗透系数不 满足K1×10-5cm/s规范要求。心墙填筑低矮,低于正常高水位约10.5m,主要为粘土质砂和粉土质砂组成, 属中等压缩~高压缩性土,中等透水~弱透水土体。坝壳土与心墙土料基本相同,物 理力学性质及渗透系数也基本一致。
五、溢洪道是由人工沿山坡爆破开挖而成,为开敞式溢洪道,无消能设施。
溢洪道底板及两侧边坡岩石一般为强风化,坡角较陡,岩体裂隙发育,性状较差,岩 体较破碎,溢洪道边坡局部见有坍塌及掉块现象,边坡稳定性较差,建议进行削坡 处理。
由于溢洪道是沿自然山坡自流消能,泄洪时直冲山坡脚,危及溢洪道出口山 坡的稳定,建议溢洪道出口做挑流设施。
六、灌溉隧洞为无压隧洞,进出口洞脸边坡较稳定。隧洞围岩为新生界下 第三系(E)凝灰岩、砂砾岩,一般呈强至弱风化,为Ⅴ~Ⅲ类围岩,稳定性较差。洞室 埋藏较浅,隧洞距左坝头较近,侧向围岩较单薄,围岩裂隙发育,岩体较破碎,透水性 较强,在水库高水头的长期作用下,隧洞围岩漏水严重将危及大坝安全。因此,有必 要对隧洞进行工程处理。
七、老涵管结构为石灰三合土浆砌石,砌体质量差,涵管结构已遭破坏,上游 坝坡出现“跌窝”。虽已废堵,但封堵质量差,漏水严重,并见有泥土带出,危及大坝安 全;此外也不排除涵管外壁与坝体接触部位存在渗漏通道。因此建议必须进行工 程加固处理,确保大坝安全运行。
八、本工程土料、砂砾石料、块石料储量较丰富,可以满足工程用量,料场 均有公路相通,但无上坝公路。土料、砂砾石料及块石料质量均较好,各项指标均 满足或基本满足规范要求。
