水库建设第1部分.pdf

1 - 1 综合说明1.1 绪言小姑庙水库位于宜春市袁州区芦村乡境内，地处赣江流域袁河支流洋江河上游的荆桥， 距宜春城区约 27km 坝址以上控制集雨面积 3.75km2，总库容 112 万 m3，设计灌溉 2800亩，是一座以灌溉为主，兼顾防洪、养殖等综合利用的小（一）型水库该工程1970年动工兴建，1976年建成受益，为发展当地工农业生产作出了应有的贡献但由于历史的原因和投资的限制工程建设没有正规的勘察设计和施工，致使工程质量差，诸多安全隐患在运行过程中相继暴露出来，虽经多次处理，仍不能正常运行，历年汛期安全均被定为三类险库，成为江西省重点病险小（一）型水库之一，水库一旦失事，后果不堪设想为了全面评价大坝的安全状况，及时掌握工程运行状态，加快病险水库加固进程，早日根治工程存在的安全隐患，发挥水库应有的效益，受袁州区芦村乡政府委托， 江西省宜春市水电勘察设计院根据《江西省水库大坝安全评价病险水库除险加固技术规定》，编写了《小姑庙水库工程地质勘察报告》和《小姑庙水库除险加固工程初步设计报告》，绘制了相关图纸，现一并上级，请上级主管部门审批，以便工程早日开工实施 2 - 1.2 工程概况1.2.1 水库地理位置，规模及功能小姑庙水库位于宜春市袁州区芦村乡，地处袁河支流洋江河上游的荆桥，坝址地理座标为东径114°27′，北纬 27°58′，集雨面积 3.75km2，总库容 112万 m3，设计灌溉面积 2800 亩，可养水面107亩，防洪保护对象有店仔里、上团、罗家里、荆桥、晏布、吼茶、江背等村庄，保护耕地1000 亩，人口 6500 人。

小姑庙水库是一座以灌溉为主，兼顾防洪、养殖等综合利用的小（一）型水库1.2.2 主要特性指标根据中华人民共和国国标《防洪标准》 （GB —50201—94）之规定，本工程等别为Ⅳ等，永久性主要水工建筑物4 级，次要建筑物为 5 级，临时建筑物为 5 级，洪水标准为 30 年一遇设计， 300年一遇校核设计洪水位133.92m，相应库容103 万 m3，校核洪水位134.75m，总库容 112万 m3水库枢纽由大坝、涵管、溢洪道三部分组成：大坝坝型为均质土坝，坝顶高程135.72m，最大坝高 21m ，坝顶宽 3.5 —4.5m，坝顶长 134m ，上游坝坡 1:3.11 ～1:2.45 ，下游坝坡于 128.5m高程设有马道，宽 2m ，马道以上坡率为 1:2.41 ，马道以下坡率为 1:2.6 ～1:2.79 坝脚为反滤棱体，顶部高程117.81m，长 79m 涵管位于大坝左端，结构型式为圆形砼无压管，进口高程116.72m，长 92m ，内径 0.3m，最大过水流量 0.225m3/s 启闭方式是斜拉式启闭机控制，进水口直径0.2m 3 - 老溢洪道位于大坝右侧，未衬砌，现已荒芜，拟作报废处理，但未进行妥善处理，由于老溢流堰顶高程低于设计坝顶高程3.39m，此处形成防洪缺口。

新溢洪道位于大坝左侧，结构型式为宽顶堰，堰顶高程 132.6m，堰顶宽 10m ，溢洪道全长 72m ，其中进口段 14m ，控制段 24m ，陡槽 25m ，下设消力池 消力池长 9m ，宽 6m ，深 0.9m，出口未设出水渠边墙为浆砌石重力式挡土墙，控制段边墙高2.20m，陡槽末端墙高 1.0m，底板为块石砼，厚0.3m1.2.3 工程建设情况小姑庙水库始建于1970 年 8 月，经长达 7 年之久的建设，于1976 年 12 月建成受益，由于历史的原因，本工程未经正式勘测设计，更无任何原始资料保留下来，根据当地群众和参建人员回忆，工程建设初期阴雨天气多，资金短缺，无机械设备，整个工程施工都是土法上马，打人海战术，工程质量难于控制，截水槽清基不彻底，尤其是老河床部位， 由于施工导流困难， 积水较深，无法深挖土方填筑问题更多，填土土层过厚，碾压时间短，碾压工具少，施工人员多，倒土混乱，碾压无绪大坝填土与岸坡结合不良，砼滚子碾压不到位，人工夯实不能满足要求涵管基础开挖不彻底，部分管段座落在软基上，导致涵管不均匀下沉，并发生断裂漏水放水涵管原为斜管分级放水，由于标准低，质量差，斜管漏水严重，1976 年冬，由于斜涵管消力井及分级放水口漏水，进行了加固防渗处理，措施是在表面粉刷一层砂浆。

经过多年运用，砂浆老化脱落，斜涵管继续漏水，1993 年冬将原斜涵管报废，在其旁边2m处又新建了一座斜涵管， 但由于砼质量低， 蜂窝麻面多， 加上分- 4 - 级放水止水困难， 管理不便、损坏严重等原因， 仍然存在漏水问题，于是，于 2001 年冬，将新的斜涵管报废，在原位置安装了斜拉启闭机，启闭设施漏水问题得到解决河南“75、8”型暴雨后，于 1982年在大坝左侧增建了一座溢洪道老溢洪道位于大坝右侧，全长140m ，底宽仅 5m ，未衬砌，现已淤堵荒芜，拟报废处理由于大坝左端山体严重漏水， 1978 年在 124.79 —130.1m高程处发现长 45m ,高约 6 米，面积 300m2散浸性漏水，当年进行了防渗处理方法是用砼防渗， 砼厚度 0.2m2001年，在库内 125-126m高程处发现集中漏水点3 个，扩挖直径 1m ，用浆砌石塞洞， 粘土封口当时，效果尚可，经多年运用，工程老化，漏水依旧1.3 工程存在的主要问题1.3.1 大坝（1）坝体单薄，坝坡偏陡上游坝坡1:3.11 ～1:2.45 ，下游坝坡 1:2.79 ～1:2.6 ， 坝顶宽窄不一，高低不平，坝顶宽 3.5 —4.5m，坝顶高程 135.58m～135.95m。

2）大坝坝基岸坡严重漏水据参建者回忆，水库建成后不久，大约 1978 年，当库水位涨至127 m 左右时，大坝左端山头下游侧 120.37m， 120.5m处集中出水点 2 个，直径 0.2m， 并有约 200m2大面积散浸性漏水灌溉结束后，库水位降至124m时，发现该山头上游侧库内 124.79～130.1m高程处， 发现面积 300m2散浸性漏水，当年冬作了砼防渗处理2001 年在 125m-126m高程处又发现集中- 5 - 漏水 3 处，为此，对漏水点进行了封堵经多年运用后，工程现已老化失效，防渗层变形脱落， 漏水依旧 2004年 7 月在老塌洞附近124m高程上又发现集中漏水点2 个，直径 0.3m大坝左岸 130m高程以下存在岸坡稳定问题坝下涵管出口左侧10m处坝脚有一集中漏水，当库水位124m时，漏水流量约 0.02m3/s 大坝右端下游坝脚下，有2 处集中漏水，流量随库水位高低而变化，最小 0.01m3/s 最大 0.04m3/s 3）大坝护坡标准低，质量差上游坝坡为干砌块石护坡，厚度不足 0.2m， 最薄处仅有 0.1m， 块石粒径小，一般为 0.1m～0.2m，个别 0.3m，未铺砂卵石垫层， 块石砌筑不密实， 可直接看到填土坝面，很容易搬动。

砌石与坝体直接接触，坝体土方被冲刷，局部有缺损现象下游坝坡杂草丛生，未修坝坡排水沟，坡面陡缓不一，成为扭曲面，坝容极差，排水棱体边坡过陡，未铺反滤层，局部倒塌变形坝基中部有三层溶洞，当溶洞出现塌陷时，会引起坝体的塌陷，从而危及大坝的安全，因此大坝存在变形问题坝基中部存在冲洪积壤土层， 抗剪指标小于坝体填土抗剪指标，存在坝基抗滑稳定问题1.3.2 涵管坝下涵管漏水严重 由于坝下涵管内径只有0.3m，检查人员无法进入涵管内检查，经分析认为：当涵管由于长时间运行老化后产生漏水，在长时间水的作用下可使得涵管基础产生淘空，从而引起涵管的断裂，加剧涵管的漏水通过对进口斜涵管三次处理，漏水- 6 - 现象仍然存在，可以判断漏水主要来自坝下涵管坝下涵管原本为无压管流，后来由于抬高渠道高程，涵管出口增设竖井， 使涵管由无压变为有压， 为涵管安全运行增加了不利因素启闭设备简陋，损坏严重，管理不便斜拉启闭机锈蚀严重，拉杆弯曲变形，启闭机镇墩基础不牢、活动离位，无机房，任凭风吹日晒雨淋启闭机安装高程过低，基座与溢洪道底板平齐，只要溢洪道一过水，启闭机被淹，管理非常不便1.3.3 溢洪道小姑庙水库老溢洪道位于大坝右侧，结构型式为开敞式，进口高程 132.33m，全长 140m ，底宽 5.0m，陡槽 30m ，底宽 3.5m，无消力池及泄洪渠，陡槽未端距老河槽100m ， 未挖通。

该溢洪道为土渠，未衬砌，两岸长满杂草，已荒芜，需作报废处理由于堰顶高程低于坝顶设计高程 3.39m，该处成为防洪缺口1982年，按河南“ 75.8”型暴雨标准，在大坝左侧新建了一座溢洪道，1995 年 6 月 25 日特大暴雨发生时， 两座溢洪道同时过水，水深 1.0m新溢洪道主要问题是： 一是溢洪道构造不健全， 消力池不完整，现陡槽末端消力池长9m ，宽 6m ，深 0.9m，但其右侧只有 3m边墙，泄洪时，洪水在此转弯 90°，流向坝脚二是消力池至老河道之间45m ，未修固定成型的泄洪渠，泄洪时，洪水顺地形地势任其下泄，冲刷坝脚及农田三是控制段及陡槽段，砼底板未分缝，并掺了块石，表层砼拱起脱落，浆砌块石边墙未设伸缩缝和排水孔四是进口段边墙未衬砌，底板未用砼护底，为土质底板 7 - 1.3.4 其它问题①水库进库交通不便，现状公路为一条宽2.5 ～3.0 米左右的简易公路，长２公里，路面凹凸不平，路况很差，雨天难以通行②无正式管理机构，现为官塘梅水库管理所代管，不能满足正常办公及生产要求③目前水库无必要的水情测报和大坝安全监测设施，管理设施非常简陋，管理手段落后1.4 工程规模及加固内容1.4.1 工程规模一、工程等级及建筑物级别小姑庙水库正常蓄水位132.60m（加固后值），总库容 112 万m3，按照中华人民共和国行业标准《水利水电工程等级划分及洪水标准》 （SL252—2000） ，小姑庙水库规模为小（一）型，属Ⅳ等工程，主要建筑物为 4 级，次要建筑物为 5 级，临时性建筑物为 5 级。

二、设计洪水标准各项目设计洪水标准建筑物及项目设计洪水标准校核洪水标准大坝、坝下涵管、溢洪道30 年一遇300 年一遇溢洪道消能防冲20 年一遇/ 临时性建筑物5年一遇/ 1.4.2 工程除险加固设计依据1、由宜春市水利局组织专家编写的《宜春市袁州区小姑庙水- 8 - 库大坝安全鉴定报告书》 （2004 年 9 月） 2、宜春市水电设计院编写的《宜春市袁州区小姑庙水库大坝安全评价报告》（2004 年 9 月）及《袁州区芦村乡小姑庙水库工程地质勘察报告》（2004 年 4 月） 3、水利厅印制的《江西省水利除险加固工程初步设计报告编制若干技术规定》（试行） 4、相关设计规范及规定5、库区地形图及枢纽地形图1.4.3 工程加固内容小姑庙水库本次加固主要内容：大坝加固防渗、溢洪道加固，涵管及启闭设施改建1.4.3.1大坝主要加固内容：大坝坝脚加宽培厚，坝体冲抓套井粘土心墙及帷幕灌浆防渗，干砌块石护坡及排水棱体翻修，下游坝坡植草皮，修建排水沟，安装大坝监测设备大坝向蚁防治1.4.3.2溢洪道主要加固内容： 进水渠衬砌， 边墙加固， 陡槽以下拆除， 建一、二级陡槽及消力池， 溢洪道全长 151.2m。

在消力池上方建东干渠跨溢洪道渡槽 1 座长 8m ，新建泄洪渠 200m 1.4.3.3输水涵管主要加固内容：破坝明挖拆除老涵管92m ， 原址新建涵管 107m ，管径 1.0m，壁厚 0.3m，结构型式为钢筋砼圆管改建消力池，更- 9 - 新启闭机，增建东西干分水库和启闭机房重建过坝渠道小姑庙水库加固主要工程量有土石方工程90109m3， 砌石 10045 m3， 砼 1894m3，钢筋制安 39.35t 冲抓回填粘土心墙 2959m ，帷幕灌浆 588m ，充填灌浆 213m 需钢材 41t ， 水泥 714t， 河沙 4807m3， 卵石 3374m3， 块石 10553m3工程总造价 663.5 万元1.5 工程。