水庫除險加固蓄水安全鑒定設(shè)計自檢報告8-99可編輯版本

1、水庫除險加固蓄水安全鑒定設(shè)計自檢報告8-99可編輯版本*市*湖*除險加固工程 蓄水安全鑒定 設(shè)計自檢報告 *年*月27 審 定： 審 核： 校 核： 編 寫： 打 印： 目 錄1 工程及設(shè)計工作簡況11、1工程簡況11、2 設(shè)計工作簡況32 設(shè)計洪水復(fù)核及防洪標(biāo)準(zhǔn)評價52、1洪水52、2壩頂超高的計算53 度汛方案、水庫初期運用方案103、1度汛方案103、2水庫初期運用方案114 水工建筑物設(shè)計采用的地震動峰值參數(shù)及抗震復(fù)核和評價125 各主要水工建筑物技施設(shè)計階的設(shè)計原則、采用的設(shè)計參數(shù)和主要設(shè)計成果，施工中揭露的地質(zhì)條件及其地質(zhì)參數(shù)的修改情況155、1工程規(guī)模155、2工程布置155、3

2、大壩設(shè)計165、4放水涵洞設(shè)計175、5施工中揭露的地質(zhì)條件206 對工程安全監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計進行分析評價256、1觀測設(shè)施設(shè)計257 初步設(shè)計審定后的重要設(shè)計變更的內(nèi)容及其審批文件248 工程質(zhì)量缺陷處理情況及效果評價259 對各主體建筑物施工質(zhì)量是否滿足設(shè)計要求進行評價2610 對工程設(shè)計和施工存在的問題 提出建議2710、1建議271 工程及設(shè)計工作簡況1、1工程簡況 *湖*位于*地區(qū)*市*鎮(zhèn)境內(nèi)，距*市*km，地理位置東經(jīng)*，北緯*。*湖*設(shè)計總庫容*m*，興利庫容*m*，死庫容*m*，下游控制灌溉面積*、*畝，根據(jù)水利水電工程等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)SL*規(guī)定，工程等別為IV等，主要建筑物為*

3、級，次要建筑物為*級。*湖*主要建筑物包括大壩、放水涵洞。*湖*竣工于*年，大壩壩型為均質(zhì)土壩，全長*m，整個大壩包括主壩、左右副壩，主壩長*m，副壩長*m，壩頂寬*、*m，最大壩高*、*m，壩頂高程*、*m，防浪墻頂高程為*、*m。主壩段呈向河谷下游凸出的圓弧型式，半徑為*、*m，圓心角為*，弧長*m，從主壩段右弧端起，圓心角*處為樁號*+*，右副壩長*m，與主壩相切于*+*樁號，左副壩長* m，與主壩相切于*-*樁號，大壩上游坡*：*,采用*cm厚的C*砼護坡，但砼護坡局部存在沖蝕、剝落和沉陷滑塌，凍脹破壞嚴(yán)重，由于施工質(zhì)量問題現(xiàn)有*%已嚴(yán)重破損。下游坡*：*、*，植被稀少，坡面土體被雨水

4、沖刷，形成數(shù)條沖溝，下游設(shè)褥墊式排水，排水體高度為*、*m，壩后無排水溝，排水不暢。放水涵洞位于大壩樁號*+*處，洞軸線與大壩軸線正交，由進口段、上游洞身段、閘井段、下游洞身段和出口消力池段組成，總長*、*m。洞身為整體式鋼筋砼箱型涵洞，斷面尺寸為*、*m（高）*、*m（寬）；閘井段布置在壩軸線上游，長*m，為豎井式結(jié)構(gòu)，閘井底板為C*砼，閘孔尺寸*、*m*、*m，壁厚*、*m。放水涵洞設(shè)計流量*、*m*/s?，F(xiàn)放水涵洞洞壁存在多處裂縫，閘槽破損，閘門扭曲變形，啟閉機老化嚴(yán)重，進出口破損嚴(yán)重，已無法正常運行。*湖*主要病險問題有： （1）壩頂高程不能滿足風(fēng)浪爬高要求，壩體施工質(zhì)量差，壓實質(zhì)量較

5、差，壓實極不均勻，出現(xiàn)多處裂縫，壩頂凸凹不平，高差達*cm，嚴(yán)重影響壩體運行。（2）大壩土體滲透性大不滿足規(guī)范要求 大壩土體的滲透系數(shù)在*、*-*、*-*cm/s之間，大值平均值為*、*-*cm/s，不符合碾壓式土石壩設(shè)計規(guī)范SL*-*規(guī)定的均質(zhì)壩不大于*-*cm/s的標(biāo)準(zhǔn)；同時，從滲透系數(shù)的變化范圍來看，滲透系數(shù)的變化區(qū)間較大，也說明壩體碾壓不均勻。（3）大壩上下游壩坡襯護措施不力，上下游壩坡均有不同程度破壞 大壩上游坡采用砼護坡處理，由于風(fēng)浪淘蝕現(xiàn)象及凍融破壞嚴(yán)重，前壩坡砼板防浪護坡部分沉陷滑塌，局部存在沖蝕、剝落和開裂現(xiàn)象。主要原因是由當(dāng)時施工質(zhì)量不高，混凝土標(biāo)號低所造成的破壞。下游坡植

6、被稀少，坡面土體在雨季被沖刷，致使背水坡產(chǎn)生許多沖溝。（4）壩后缺少排水溝，致使大壩下游排水不暢。每年春季或高水位運行期大壩下游坡腳都有積水，由于壩后缺少排水溝，致使大壩下游排水不暢，大壩下游坡腳土體處于飽和狀態(tài)，長期下去將影響大壩安全。（5）放水涵洞閘室段與洞身段的接縫開裂，致使閘門啟閉不靈，涵洞進水口、出水口八字墻在運行過程中已有不同程度的變形損壞，嚴(yán)重影響著水庫工程的正常運行。（6）無水情測報、壩體觀測、壩頂照明等設(shè)施。1、2設(shè)計工作簡況 *年*月受*市水利局的委托，我院承擔(dān)了*湖*大壩安全評價工作，根據(jù)水庫大壩安全評價導(dǎo)則SL*-*等規(guī)定、規(guī)程的要求，完成了*湖*工程安全論證工作，并于

7、*年*月通過了*地區(qū)水利局組織的專家鑒定，*年底南京大壩安全鑒定中心進行復(fù)核，*年*月水利廳組織專家進行核查，并進行了現(xiàn)場勘察，同意鑒定為三類壩。我院于*年*月受*市水利局委托，承擔(dān)了*湖*除險加固初步階段設(shè)計工作。我院組織技術(shù)人員，對該水庫的水文、地質(zhì)等進行分析計算，根據(jù)地區(qū)、水利廳對安全評價進行鑒定、復(fù)查的意見及建議，并依據(jù)現(xiàn)行的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)、相關(guān)規(guī)范、規(guī)程，于*年*月完成了*湖*除險加固初步設(shè)計。*年*月*日自治區(qū)水利廳水利管理總站組織有關(guān)專家對*湖*除險加固工程初步設(shè)計進行了評審，我院依據(jù)評審意見對初步設(shè)計進行了修改、補充和完善。*年*月完成了*湖*除險加固工程技施設(shè)計。根據(jù)*市*湖*大壩

8、安全評價報告及專家組提出的除險加固的意見和建議，本水庫除險加固內(nèi)容有： （1）改建防浪墻，加高壩體提高大壩抗風(fēng)浪能力。（2）大壩下游設(shè)排水設(shè)施，使大壩下游排水通暢。（3）放水涵洞損壞嚴(yán)重，放水涵洞全部拆除重新修建。（4）增設(shè)大壩觀測系統(tǒng)，利于大壩安全檢測。（5）完善管理設(shè)施，提高管理水平。（6）重建放水涵洞，滿足水庫運行管理要求； （7）增設(shè)大壩觀測設(shè)施，利于大壩安全監(jiān)測； （8）完善管理制度，提高管理水平。2 設(shè)計洪水復(fù)核及防洪標(biāo)準(zhǔn)評價2、1洪水 *湖*地處海拔*m以下*河沖積扇扇緣泉水溢出帶，地下水位高，土壤鹽堿化嚴(yán)重，是*市*鎮(zhèn)農(nóng)作物種植區(qū)，庫區(qū)四周均為耕地，主要農(nóng)作為玉米、棉花、油菜等

9、，耕地土壤多由近代新沖積母質(zhì)和灌淤母質(zhì)發(fā)育而成，土質(zhì)松散，地勢平坦。影響洪水的主要因素是氣候因素與下墊面因素，氣候因素中主要影響因素為降水量、蒸發(fā)量。下墊面因素中主要影響因素為地形，地形通過對氣候因素，降雨、蒸發(fā)、氣溫的影響而間接影響洪水的發(fā)生。地形對降雨影響主要表現(xiàn)在山地對水汽的抬升和阻滯作用，地形對蒸發(fā)和氣溫的影響，表現(xiàn)在蒸發(fā)量隨著高程的減小而增大。因此，在平原地區(qū)，地勢平坦，氣溫高、降水量小、蒸發(fā)量大，無形成洪水的有利條件。綜上所述，*湖*水量補給主要為地下水，無山區(qū)沖溝補給，夏季氣溫高，蒸發(fā)大年蒸發(fā)量*、*mm，降水小，年降水量為*、*mm，土層深厚，集水區(qū)小，集水面積為*、*km*，

10、地面坡降小，偶有暴雨發(fā)生，但耗于蒸發(fā)、下滲。冬季積雪較淺，據(jù)調(diào)查只有*cm左右，春季融雪也形成不了較大的徑流，多年來水庫水量較穩(wěn)定，形成不了對水庫安全構(gòu)成威脅的洪水。因此本次*湖*除險加固不進行洪水計算。2、2壩頂超高的計算 在計算壩頂超高時應(yīng)分段進行計算，壩段劃分為左副壩*-*-*段，主壩*-*+*段，右副壩*+*+*段。2、2、1波浪要素 擬定計算風(fēng)速值 a、庫滿期多年平均最大風(fēng)速 根據(jù)*市氣象站提供的連續(xù)*、*年的氣象資料，可查得吹向大壩的最大風(fēng)速，左副壩的主風(fēng)向為東風(fēng)（E）；主壩的主風(fēng)向為南風(fēng)（S），右副壩的主風(fēng)向西南西風(fēng)（WSW），可求得多年平均最大風(fēng)速，根據(jù)相關(guān)規(guī)范取*年最大風(fēng)速列

11、于表*-*： 表*-* 歷年吹向左副壩的主風(fēng)向風(fēng)速值 年 份 * * * * * * * * * * 最大風(fēng)速（m/s） * * * * * * * * * * 風(fēng) 向 E E E E E E E E E E 通過上表可求得吹向左副壩的多年平均最大風(fēng)速值為*、*m/s。表*-* 歷年吹向主壩的主風(fēng)向風(fēng)速值 年 份 * * * * * * * * * * 最大風(fēng)速（m/s） *、* * * * * * * * * * 風(fēng) 向 S S S S S S S S S S 通過上表可求得吹向主壩的多年平均最大風(fēng)速值為*、*m/s。表*-* 歷年吹向右副壩的主風(fēng)向風(fēng)速值 年 份 * * * * * * *

12、 * * * 最大風(fēng)速（m/s） * * * * * * * * * * 風(fēng) 向 WSW WSW WSW WSW WSW WSW WSW WSW WSW WSW 通過上表可求得吹向右副壩的多年平均最大風(fēng)速值為*、*m/s。b 、擬定庫面風(fēng)速 由水工設(shè)計手冊第四卷*-*頁，查得氣象臺站隱蔽系數(shù)K*=*、*，地形高低系數(shù)K*=*、*，K* K*=*、*，由該手冊圖*-*查得各壩段庫滿期多年平均庫面最大風(fēng)速見表*-*： 表*-* 各壩段風(fēng)速統(tǒng)計表 單位：m/s 項目 左副壩 主壩 右副壩 滿庫期多年平均最大風(fēng)速 *、* *、* *、* 滿庫期多年平均庫面最大風(fēng)速 *、* *、* *、* 設(shè)計風(fēng)速 *

13、、* *、* *、* 校核風(fēng)速 *、* *、* *、* （*）風(fēng)區(qū)長度 由于該水庫回水線兩側(cè)水域不規(guī)則，故根據(jù)碾壓式土石壩設(shè)計規(guī)范SL*-*附錄A第A、*、*規(guī)定采用等效風(fēng)區(qū)長度，按式（A、*、*）計算： De= 式中：De等效風(fēng)區(qū)長度； Di計算點至水域邊界的距離，i取*、*、*、*、*、*、*； i第i條射線與主射線的夾角，等于i*、*。（*）波浪要素 波浪要素的計算根據(jù)該工程的特點和實際情況采用碾壓式土石壩設(shè)計規(guī)范SL*規(guī)定，按附錄A的“莆田實驗站公式”計算： Tm=*、*hm*、* 式中：hm平均波高，m； Tm平均波周期，s； W計算風(fēng)速，m/s； D風(fēng)區(qū)長度，m； Hm水域平均水深

14、，m； g 重力加速度，取*、*m/s*； Lm平均波長，m； H壩迎水面前水深，m。(*)風(fēng)壅高度值 根據(jù)碾壓式土石壩設(shè)計規(guī)范SL*-*： 式中：e計算點處風(fēng)壅水面高度，m； K綜合摩阻系數(shù)，k=*、*-*； D風(fēng)區(qū)長度，m； 計算風(fēng)速與水域中線的夾角，左副壩的法線方向應(yīng)為東偏南*，*；主壩的法線方向應(yīng)為南偏東*，*；右副壩的法線方向應(yīng)為西偏南*，*。（*）波浪爬高 式中：Rm平均波浪爬高，m； K斜坡的糙率滲透性系數(shù)，K*、*； Kw經(jīng)驗系數(shù)。對于*級壩采用累積頻率為*%的爬高值R*%，當(dāng)來波波向線與壩軸線的法線成角時，波浪爬高等于按正向來波計算爬高值乘以折減系數(shù)K，左副壩的折減系數(shù)為*、

15、*，主壩的折減系數(shù)為*、*，右副壩的折減系數(shù)為*、*。*、*、*、*壩頂超高的確定 y=R+e+A 式中：y壩頂超高，m； R波浪爬高，m； e風(fēng)壅高度值，m； A安全加高，根據(jù)碾壓式土石壩設(shè)計規(guī)范SL*-*，設(shè)計情況下取*、*m，非常情況下取*、*m。*-* 各壩段壩頂超高計算結(jié)果表 單位：m 項 目 左副壩 主壩 右副壩 設(shè)計情況 校核情況 設(shè)計情況 校核情況 設(shè)計情況 校核情況 吹程(m)*、* *、* *、* *、* *、* *、* 平均波高(hm)*、* *、* *、* *、* *、* *、* 平均波周期(Tm)*、* *、* *、* *、* *、* *、* 平均波長(Lm)*、*

16、*、* *、* *、* *、* *、* 風(fēng)壅高度值（e） *、* *、* *、* *、* *、* *、* (o)*、* *、* *、* *、* *、* *、* 平均波浪爬高Rm *、* *、* *、* *、* *、* *、* 折減系數(shù)K *、* *、* *、* *、* *、* *、* 波浪爬高（R*%） *、* *、* *、* *、* *、* *、* *、* *、* *、* *、* *、* *、* *、*、*、*壩頂高程計算 由于*湖*是一座平原型注入式水庫，主要補給為地下水，不存在洪水故不考慮校核洪水位加非常運用情況的壩頂超高。根據(jù)碾壓式土石壩設(shè)計規(guī)范SL*-*第*、*、*條規(guī)定，*湖*的壩

17、頂高程只按以下兩種情況確定： a、正常蓄水位加正常運用情況的壩頂超高； b、正常蓄水位加非常運用的壩頂超高再加地震安全超高*、*m。表*-* 各壩段壩頂高程計算結(jié)果表 單位：m 左副壩（*-*-*） 主壩（*-*+*） 右副壩（*+*+*） 情況a 非常情況b 情況a 非常情況b 情況a 非常情況b *、* *、* *、* *、* *、* *、* 經(jīng)以上計算確定*湖*的壩頂高程為*、*m（防浪墻頂高程）。而現(xiàn)狀大壩頂高程*、* m，防浪墻高程*、* m，達不到設(shè)計要求，因此需要加高大壩。故在原壩頂上設(shè)*、*m厚砂礫石路面和*、*m高的防浪墻。3 度汛方案、水庫初期運用方案3、1度汛方案 *、*

18、、*度汛方案 *湖*除險加固工程于*年*月開始施工，于*年*月主體工程基本完工，引水建筑物放水涵洞已基本施工完畢，擋水建筑物大壩大部分已施工完畢（僅剩余壩頂防浪墻），在現(xiàn)階段水庫的引水建筑物放水洞已基本具備使用條件，擋水建筑物大壩已基本具備一定的蓄水能力，基本上具備了下閘蓄水及度汛條件。*湖*地處海拔*m以下*河沖積扇扇緣泉水溢出帶，地下水位高，土壤鹽堿化嚴(yán)重，是*市*鎮(zhèn)農(nóng)作物種植區(qū)，庫區(qū)四周均為耕地，主要農(nóng)作為玉米、棉花、油菜等，耕地土壤多由近代新沖積母質(zhì)和灌淤母質(zhì)發(fā)育而成，土質(zhì)松散，地勢平坦。*湖*水量補給主要為地下水，無山區(qū)沖溝補給，夏季氣溫高，蒸發(fā)大年蒸發(fā)量*、*mm，降水小，年降水量

19、為*、*mm，土層深厚，集水區(qū)小，集水面積為*、*km*，地面坡降小，偶有暴雨發(fā)生，但耗于蒸發(fā)、下滲。冬季積雪較淺，據(jù)調(diào)查只有*cm左右，春季融雪也形成不了較大的徑流，多年來水庫水量較穩(wěn)定，形成不了對水庫安全構(gòu)成威脅的洪水。在正常蓄水位閘門全開，涵洞的過水能力為*、*m*/s。即使來些暴雨，放水涵洞也可將其排泄掉。*、*、*安全度汛工作安排 水庫的安全度汛是水利工作的首要任務(wù)，是重中之重，必須保持高度警戒，防洪渡汛實行統(tǒng)一管理、統(tǒng)一調(diào)度、安全為主的原則。在水庫汛期前，儲備足量的砂石料、防洪袋等防洪物資；渡汛期間，加強水庫上游進庫流量的觀測，隨時掌握天氣變化情況，并派專人負(fù)責(zé)，晝夜值班，認(rèn)真細(xì)致

20、地觀測庫水位上漲情況，發(fā)現(xiàn)突發(fā)情況，及時上報、及時處理。做好渡汛各方面的準(zhǔn)備工作，真正做到有備無患，使水庫除險加固工程能夠安全順利地渡過汛期，保障人民生命財產(chǎn)不受損失。3、2水庫初期運用方案 *、*、*蓄水方案 水庫蓄水開始時間初步定為*年*月*日（該水庫蓄水安全鑒定通過后），接著開始邊蓄水邊對下游灌區(qū)進行灌溉。然后每年的*月*日開始蓄水，根據(jù)灌區(qū)作物的灌溉制度和灌溉面積等，翌年的*月*日開始對下游灌區(qū)進行灌溉。水庫蓄水采取逐年逐增的進行蓄水，不允許第一年蓄到正常蓄水位。該水庫蓄水計劃分三個階段進行蓄水：第一階段即第一年蓄*%的興利庫容，即蓄水位為*、*m，蓄水庫容為*、*m*；第二階段即第二

21、年蓄*%的興利庫容，即蓄水位為*、*m，蓄水庫容為*、*m*；第三階段即第三年蓄*%的興利庫容，即蓄水位為*、*m，蓄水庫容為*m*。*、*、*蓄水工作安排 根據(jù)水庫的規(guī)模配齊水庫管理技術(shù)人員和交通、通訊設(shè)備； 對大壩蓄水位、大壩沉降、位移及壩后滲漏量等進行觀測； 水庫在關(guān)閘蓄水期間，加強保養(yǎng)閘門、啟閉設(shè)備，使之運行良好； 建立健全各項規(guī)章制度，定時巡壩、觀測，觀測資料要及時分析整編歸檔。4 水工建筑物設(shè)計采用的地震動峰值參數(shù)及抗震復(fù)核和評價 本區(qū)距北*山前大斷裂和*大斷裂兩個繼承性活動斷裂約*km和*km，相對較遠(yuǎn)。根據(jù)中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖（GB*-*），本區(qū)地震動峰值加速度為*、*g，處于

22、地震基本烈度*度區(qū)。區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造基本穩(wěn)定?？拐鸢踩珡?fù)核和評價： （*）除險加固前水庫壩體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定計算 由*湖*安全評價報告中壩體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定計算的結(jié)果可知，現(xiàn)狀水庫大壩樁號*+*最大斷面，在穩(wěn)定滲流期遇地震情況及*/*壩高水位遇地震情況下游壩坡穩(wěn)定系數(shù)分別為*、*、*、*，小于規(guī)范允許值*、*，壩體抗滑及抗震結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定。（*）除險加固后水庫壩體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定計算 計算方法及原理 土體抗剪強度計算方法 大壩正常運用工況下，土體的抗剪強度均采用有效應(yīng)力法 大壩在水庫水位降落期采用總應(yīng)力法 式中：土體的抗剪強度； 有效應(yīng)力抗剪強度； 法向總應(yīng)力； 法向有效應(yīng)力； 孔隙壓力； 不排水剪總強度指標(biāo)； 固結(jié)不排水剪

23、總強度指標(biāo)； 庫水位降落前的法向有效應(yīng)力?；》€(wěn)定計算方法 大壩在各種工況下的滑弧穩(wěn)定分析方法采用了簡化畢肖普法，計算公式如下： 式中 w 土條重量； Q、V 分別為水平和垂直地震慣性力（向上為負(fù)，向下為正）； u 作用在土條底部的孔隙壓力； 條塊重力線與通過此條塊底面中點的半徑之間的夾角； b 土條寬度； c、 土條地面的有效應(yīng)力抗剪強度指標(biāo)； Mc 水平地震慣性力對圓心的力矩； R 圓弧半徑。計算方法： a、穩(wěn)定計算采用北京理正軟件設(shè)計研究所的邊坡穩(wěn)定設(shè)計軟件進行計算，孔隙水壓力采用近似方法計算，圓弧穩(wěn)定分析方法為簡化畢肖普法（Bisshop）； b、土條重切向分力與滑動方向反向時：當(dāng)下滑

24、力對待； c、穩(wěn)定計算目標(biāo)：自動搜索最危險滑裂面；* d、條分法的土條寬度：*、*m； e、搜索時的圓心步長：*、*m； f、搜索時的半徑步長：*、*m。計算結(jié)果： a、正常運用條件：正常蓄水位*、*m情況下，穩(wěn)定滲流期上、下游壩坡穩(wěn)定計算，最小安全系數(shù)K上=*、*，K下=*、*K允許=*、*。b 、 非常運用條件：施工期的上、下游壩坡穩(wěn)定計算，最小安全系數(shù)K上=*、*，K下=*、*K允許=*、*；水庫水位降落期的上游壩坡穩(wěn)定計算，水位由正常蓄水位*、*m驟降至死水位*、*m，最小安全系數(shù)K上=*、*K允許=*、*。c 、 非常運用條件：正常運用遇地震的上、下游壩坡穩(wěn)定計算，最小安全系數(shù)K上=

25、*、*，K下=*、*K允許=*、*；水庫水位位于三分之一壩高處*、*m，且遇地震的上、下游壩坡穩(wěn)定計算，最小安全系數(shù)K上=*、*，K下=*、*K允許=*、*。大壩在正常運用及非常運用條件下，上、下游壩坡穩(wěn)定計算的最小安全系數(shù)均滿足現(xiàn)行規(guī)范要求，大壩抗滑穩(wěn)定。5 各主要水工建筑物技施設(shè)計階的設(shè)計原則、采用的設(shè)計參數(shù)和主要設(shè)計成果，施工中揭露的地質(zhì)條件及其地質(zhì)參數(shù)的修改情況5、1工程規(guī)模 *湖*設(shè)計總庫容*m*，興利庫容*m*，死庫容*m*，下游控制灌溉面積*、*畝，根據(jù)水利水電工程等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)SL*規(guī)定，工程等別為IV等，主要建筑物為*級，次要建筑物為*級。*湖*主要建筑物包括大壩、放水涵

26、洞。*湖*各種庫容及水位確定如下： 死庫容：V死=*m*； 興利庫容：V興利=*m*； 總庫容：V總= V死+ V興利=*+*=*m*； 相應(yīng)水位如下： 死水位： H死=*、*m； 正常蓄水位：H正=*、*m。5、2工程布置 *、*、*工程總體布置 本次除險加固設(shè)計對建筑物布置位置基本未作調(diào)整，壩軸線為原壩軸線，除險加固工程包括大壩、放水涵洞兩部分。除險加固后大壩壩型為均質(zhì)土壩，全長*m，整個大壩包括左副壩、主壩、右副壩，主壩長*m，左副壩長*m，右副壩長*m，最大壩高*、*m，壩頂寬度*、*m，壩頂高程*、*m。放水涵洞位于大壩樁號*+*處，洞軸線與壩軸線夾角為*。涵洞由進口段、閘井段、洞身

27、段、陡坡段、消力池和扭面段組成，進口底板高程*、*m，出口底板高程為*、*m，洞身段縱坡i=*、*，設(shè)計流量為*、*m*/s。5、3大壩設(shè)計 *、*、*大壩設(shè)計 大壩全長*m，壩頂高程為*、*m，頂寬*、*m，最大壩高*、*m，最大壩底寬*、*m。在壩頂上游側(cè)設(shè)置防浪墻，頂高程*、*m，防浪墻高出壩頂*、*m，結(jié)構(gòu)型式為“L”型，采用C*F*鋼筋砼現(xiàn)澆，每隔*m設(shè)置一道伸縮縫。壩頂下游側(cè)設(shè)置C*F*砼路沿石，橫斷面尺寸為*cm*cm，路沿石高出壩頂*cm，壩頂鋪設(shè)*cm厚砂礫石路面，以*%的坡度傾向下游。上游壩坡為*：*，采用*cm厚C* F*現(xiàn)澆砼板護坡，結(jié)構(gòu)尺寸為*、*、*m，砼板下鋪設(shè)*

28、cm厚砂礫料墊層，本次設(shè)計大壩上游護坡只對破損嚴(yán)重的壩坡進行更換，在死水位*、*m以上的全部砼護坡上設(shè)排水孔，每塊板上設(shè)*根*塑料管，間距*、*m。壩腳設(shè)一道阻滑墻，橫斷面尺寸為*、*m*、*m，采用C*F*砼現(xiàn)澆，由于地基土及地下水對砼均有強腐蝕性，砼中水泥采用高抗硫水泥，同時在阻滑墻與基礎(chǔ)接觸處涂一層*mm厚PVC油膏防腐蝕。下游壩坡為*：*、*，采用草皮護坡。*、*、*排水設(shè)計 大壩下游坡腳處設(shè)有縱向排水溝及橫向排水溝，在大壩樁號*-*+*m段沿壩腳開挖排水溝，底寬*、*m，上游邊坡*：*、*，下游邊坡*：*、*，排水溝上鋪設(shè)砂礫料蓋重，厚度*、*m。排水體與壩體及壩基接觸面鋪設(shè)*mm厚

29、的*g/m*無紡布，要求*、*mmO*、*mm、kg*、*cm/s。排水溝蓋重砂礫料粒徑*mmd*mm，排水溝內(nèi)填筑大粒徑砂礫石料，要求d*mm，含泥量*%。同時在大壩樁號*-*+*m段下游壩坡腳處設(shè)寬*、*m的貼坡砂礫料，貼坡頂高程根據(jù)滲流計算結(jié)果高出逸出點*、*m，可起到保溫作用，為級配良好的砂礫料，粒徑為* mm ，含泥量*%。在大壩樁號*+*處設(shè)縱向排水溝，縱向排水溝邊坡*:*、*，底寬*、*m，深*、*m，排水溝內(nèi)回填砂礫料，砂礫料級配良好，粒徑為* mm ，含泥量*%。*、*、*填筑材料設(shè)計 本次大壩除險加固設(shè)計壩殼料填筑采用土料場土料，運距*m，根據(jù)地質(zhì)資料，土料最大干密度*、*

30、g/cm*，壓實度取*%，設(shè)計干密度為*、*%=*、* g/cm*，最優(yōu)含水率為*、*%。砂礫料墊層、壩后排水及砼施工所需砂礫料料場位于*市九間樓鄉(xiāng)境內(nèi)的*河河床上，運距*km，作為砼用砂礫石料可直接購買，質(zhì)量及儲量可滿足本工程要求。本設(shè)計砂礫料墊層碾壓相對密度取*、*。作為砂礫料墊層及排水體砂礫石料除滿足粒徑要求外，要求含泥量小于*%。5、4放水涵洞設(shè)計 *、*、*放水涵洞的總體布置 放水涵洞位于大壩樁號*+*處，洞軸線與壩軸線夾角為*。涵洞由進口段、閘井段、洞身段、陡坡段、消力池和扭面段組成，全長*、*m，進口底板高程*、*m，出口底板高程為*、*m，洞身段縱坡i=*、*，設(shè)計流量為*、*

31、m*/s。*、*、*放水涵洞的水力計算 （*）基本資料 水庫死水位為*、*m，正常蓄水位*、*m，放水涵洞設(shè)計過水能力為*、*m*/s，洞身段斷面型式為城門往年洞型 *、*m（寬）*、*m（高），斷面面積*、*m*，縱坡為i=*、*。（*）放水涵洞進口底板高程的確定 為充分利用水庫的蓄水量，發(fā)揮水庫的灌溉效益，根據(jù)洞內(nèi)無壓流狀態(tài)過設(shè)計流量時所需最低庫水位為死水位的原則，通過計算確定涵洞的進口底高程。按明渠進洞計算，該洞進口為矩形，其公式為：Q=mb H*/*，式中：m=*、*，b=*、*m，Q=*、*m*/s。經(jīng)計算，當(dāng)H*=*、*m時Q=*、* m*/s，滿足設(shè)計過水流量的要求，且滿足洞內(nèi)為

32、無壓流條件，則涵洞進口底板高程為*、*-*、*=*、*m。（*）在正常蓄水位下通過設(shè)計流量時，閘門開啟度計算： 當(dāng)閘門局部開放，洞內(nèi)為有壓流，按公式： Q=ucbe計算 式中：Q=*、* m*/s，uc=*、*，b=*、*m，h*=*、*m 經(jīng)計算：e=*、*m （*）正常蓄水位下，閘門全開，涵洞的過水能力計算 因為正常蓄水位高于洞頂，故按有壓流計算： Q =ue 式中：ue=*、*，=*、*m*，iL=*、*m，=*、*，a=*、*m 經(jīng)計算，涵洞的過水能力為*、* m*/s，相應(yīng)流速為*、*m/s。（*）涵洞陡坡段消力池段水力計算 陡坡段水力計算 陡坡段起端臨界水深計算： ， 其中，q單寬

33、流量，q=*、* m*/s 經(jīng)計算：hk=*、*m。陡坡段按能量守恒公式： E*iL=E*+hf E*=h*+v*/*g E*=h*+v*/*g hf=Lv*/C*R 經(jīng)計算：陡坡段末端水深h*=*、*m。消力池段計算 消力池水躍計算，計算公式為： h*躍前水深h*=*、*m ； q單寬流量q=*、* m*/s； 經(jīng)計算：躍后水深h*、*m。， 經(jīng)計算消力池長度為*、*米，取*、*m。*、*、*放水涵洞的基礎(chǔ)換填深度 由于閘井段、洞身段的地基為低液限粘土，工程性質(zhì)差，承載力低，其承載力特征值為fk=*kpa。為提高閘井段、洞身段的地基承載力，對地基土進行了處理，采用了三合土換填法，閘底板下部設(shè)

34、*、*m厚墊層可使地基承載力滿足設(shè)計要求，洞身段下部設(shè)*、*m厚墊層可使地基承載力滿足設(shè)計要求。*、*、*放水涵洞各部分結(jié)構(gòu)尺寸 放水涵洞位于壩樁號*+*處，由進口段、閘井段、洞身段及出口段組成，全長*、* m。進口段 放水涵洞進口段，長*、*m，為矩形斷面，進口底板高程為*、*m。洞樁號*+*+*、*段以八字墻形式向上游擴散，此段為開敞式明渠，邊墻型式為重力式擋土墻。進口處設(shè)攔污柵。底板、邊墻采用C*F*W*砼襯砌。閘井段 樁號*+*、*+*、*段為閘井段，長*m，縱坡i=*，從下往上依次由閘室、豎井和啟閉機室三部分組成。閘井頂部平臺高程*、*m與防浪墻等高，閘門為平板鋼閘門，分工作閘門及檢

35、修閘門，啟閉機為兩臺*t手電兩用式啟閉機。閘井段采用C*,F*,W*鋼筋砼襯砌，襯砌厚度為*、*m。洞身段 樁號*+*、*+*、*和*+*、*+*段為洞身段，長*、*m，縱坡i=*、*，斷面型式為矩形，斷面尺寸為*、*m（寬）*、*m（高），采用C*,F*,W*鋼筋砼襯砌，襯砌厚度為*、*m。出口段 出口段由陡坡段、消力池和扭面段組成。陡坡段為八字墻型式，全長*、*m，進口高程*、*m，出口高程*、*m，底坡i=*、*。底板前端寬*、*m，末端寬*、*m，厚度*、*m，底板下設(shè)*、*m厚的砂礫石墊層，砂礫石設(shè)計指標(biāo)相對密度大于*、*，含泥量小于*。邊墻為重力式擋土墻，邊墻高由*、* m至*、*

36、m。在陡坡段前端設(shè)一齒墻，齒墻深*、*m，厚度為*、*m。底板、邊墻、齒墻材料均采用C*、F*砼。消力池段全長*、*m，高*、*m，底板高程*、*m，寬*、*m，底板厚*、*m，底板中內(nèi)設(shè)=*mm的排水管，下設(shè)*、*m厚的砂礫石墊層，砂礫石設(shè)計指標(biāo)相對密度大于*、*，含泥量小于*。消力池邊墻為重力式擋土墻，邊墻高*、*m。消力池末端設(shè)一道齒墻，齒墻深*、*m、。底板、邊墻、齒墻材料均采用C*、F*砼。在消力池末端設(shè)交通橋一座，以便交通車輛通行。消力池后接扭面。扭面段長*、*m，底板前端寬*、*m，末端接原放水渠道，扭面底板厚*、* m，底板下設(shè)*、*m厚的砂礫石墊層，砂礫石設(shè)計指標(biāo)相對密度大于

37、*、*，含泥量小于*。扭面末端設(shè)一道齒墻。底板、齒墻材料均采用C*、F*砼。*、*、*砼及鋼筋砼防腐蝕設(shè)計 勘察庫壩區(qū)地下水埋深較淺，根據(jù)巖土工程勘察規(guī)范（GB*-*）有關(guān)規(guī)定將場地所屬環(huán)境類別劃分為I類。據(jù)水質(zhì)分析結(jié)果，依據(jù)水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范（GB*），可判定地下水對混凝土的腐蝕類型為結(jié)晶類硫酸鹽型，腐蝕等級為強腐蝕，水對鋼筋混凝土中鋼筋的腐蝕性具中等腐蝕，水對鋼結(jié)構(gòu)具中等腐蝕性。根據(jù)地質(zhì)報告壩址處地下水對混凝土結(jié)構(gòu)具有強腐蝕性，本次設(shè)計對壩前護坡底部的阻滑墻及放水涵洞的混凝土均采用抗硫酸鹽水泥，同時采用隔離式防腐蝕處理，在砼表層涂抹一層*mm厚PVC油膏。5、5施工中揭露的地質(zhì)條件 *、*、*壩體土物理力學(xué)性質(zhì) 根據(jù)*市*湖*壩體質(zhì)量鑒定報告在壩軸線上探坑中取樣的室內(nèi)試驗成果和本次勘察二個鉆孔取土樣進行室內(nèi)物理力學(xué)性質(zhì)分析，壩體土為低液限粉土，不均勻分布有低液限粘土透鏡體，壩體土厚度*、*、*m，低液限粉土為中等壓縮性，滲透系數(shù)為*、*-*cm/s，為中等透水性，標(biāo)準(zhǔn)貫入擊數(shù)*擊，承載力