某水库初步设计说明文本书

1、1 综合说明1.1 绪 言XX水库位于XX县南部，地处南桥镇与文峰乡的交界处，距XX县城27.5km，坝址以上控制集雨面积873km2，主河槽长约71.3km。该水库原设计由三台630千瓦的发电机组，由于当时受机组设备条件的限制，当时1#、2#机组均安装320kW机组，1998年对机组进行扩容改造，现装机已达到2500kW。水库总库容663万m3，设计灌溉面积3000亩，是一座具有灌溉、发电等综合利用效益的小（一）型水库。枢纽建筑物主要有大坝溢流坝段、进水闸段、冲砂闸段、筏道段、引水渠及电站厂房等组成。该水库于1958年开始选点，1965年3月正式开始勘测设计，同年6月份得到县计委批准立项。并由当时的省水利厅勘测设计院提出审批意见，水库于1969年正式破土动工兴建，1972年元旦第一台机组投产发电。后经1988年、2001年先后两次次加固达成现有规模。水库自建成迄今投入运行38年，工程尚未经受设计洪水考验。根据防洪标准（GB5020194）及水利电力工程等级划分及洪水标准（SL2522000）中有关规定，XX水库枢纽工程等别为等，永久性主要建筑物为4级，永久性次要建筑物为5级。大坝设计

2、洪水标准30年一遇，校核洪水标准300年一遇。水库正常蓄水位245.90m（近似黄海高程，以下同），相应库容18.1万m3；水库设计洪水位250.10m，相应库容355万m3；校核洪水位252.05m，相应库容663万m3；泥沙淤积高程244.44m，相应淤积库容约94 万m3。由于水库系文革期间上马的工程，受政治气候的影响，不按科学办事，不尊重科学。为组织全县劳力上阵施工，没有按原设计图纸进行建筑物施工，施工质量差。在坝的鼻坎以上由原设计的50#砂浆砌筑改为外壳包50#砂浆砌筑，内填碎石料的包饺子式的堆石坝体，经多年的运行，虽没有发生倒坝，但坝体已出现明显的变形及裂缝破坏，特别是1987年的地震，对建筑物的破坏更加严重。为了解决当时的险情，于1988年冬对大坝及渠道进行加固处理，即对大坝进行了灌浆，外包10cm厚150#砼但（坝前坡未伸入基岩。由于水位降不下去）的加固处理措施，由于资金原因，当时的加固并不砌底。2001年在增设排砂闸施工拆除坝体时发现灌浆效果较差，坝体内空洞仍然较大，顶部还有塌空现象，加上近年来该流域水土流失的加剧，坝前泥沙淤积非常严重。虽然2001年增设一排砂闸一座

3、，对泥沙淤有所缓解，但排砂影响范围不是很大。大部分坝段坝前泥沙淤积还很高，距离坝顶只有1m多。受长期水流冲刷现坝壳也出现大面积的脱落，还有多处露筋现象，坝体渗漏量明显增加了，现最大过水深度为3.7m。坝体在设计洪水位和校核洪水位工况下抗滑稳定安全系数均不满足规范要求。大坝左岸进水闸边墙、冲砂闸启闭房、筏道等主体建筑物高程不满足抗洪高度要求。目前，水库大坝一直为带病运行，为了使该水库摘脱险库的帽子，保障下游群众生命财产安全。当地政府非常重视，于2009年2月组织相关单位专家和工程技术人员对XX水库大坝进行了现场安全检查。委托宁都县水利水电勘测设计院进行安全鉴定，并经市水利局组织专家进行了审查，鉴定认为XX水库大坝为：三类坝。由于XX水库位于南桥镇长江村，工程一旦失事，将威胁下游南桥、留车两镇共3万多人口的生命财产安全，下游5800亩农田将遭受严重毁坏，经济损失巨大，后果不堪设想。受XX县水利局委托，我院承担了XX水库除险加固工程初步设计报告的编制工作，根据“XX水库大坝安全鉴定报告书”的意见，针对工程存在的问题，对该水库提出加固处理方案，供上级部门审查。本次加固设计高程系统为近似黄海高程

4、系统。（实测与近似黄海高程的换算关系为：近似黄海高程=假设高程+137.90m）1.2 水文气象1.2.1 流域自然地理概况XX水库位于XX县南桥镇长江村，其地理位置为东经11543，北纬2447，距XX县城约27.5km，坝址控制流域面积873km2，主河长71.3km，河道加权平均坡降3.21。XX水位于江西省南部，是珠江水系东江干流的上游段，发源于XX县桠基钵山，经XX向南过留车、渡田、在车角处与定南水会合。自此以后经龙川县至广东东莞石龙为东江干流，全长520km。库区内属低山丘陵区，农田多集中于干、支流两岸，农业经济也较发达。1.2.2 气 象XX水库流域地处亚热带季风气候区，四季分明，气候温和，日照充足，雨量充沛，无霜期长。根据XX气象站历年资料统计，多年平均气温18.9，极端最高气温38.2，极端最低气温-5.5，多年平均降雨量1639.1mm，多年平均蒸发量1101.2mm，多年平均最大风速16m/s。1.2.3 水文测站及资料情况在坝址上游约4km处的XX水上设有岗子上水文站；在坝址下游约6.5km处的南桥镇境内设有水背水文站；在坝址下游24.5km处的广东省境内设有黎

5、嶂峰水文站；历年资料均经相关部门审查整编，资料可靠。1.2.4 设计洪水XX水属东江河源区，具有山区河流特征，洪水由暴雨形成，暴雨强度大，汇流历时短，持续时间亦短、陡涨陡落、暴雨发生8月，集中于4、5、6三个月，一次暴雨过程约1d，暴雨季节与洪水季节相一致，年最大洪水多出现在5、6月份。设计洪水计算分别采用流量和雨量途径推求，现分述如下： 流量途径根据水背水文站与黎嶂峰水文站同期实测19801990年17场洪峰流量分析平均面积比指数为0.701，本次设计取0.7。坝址设计洪水成果见表2.5.1。 雨量途径根据本次设计复核的水库流域特征参数F、L、J，采用1986年12月省水局刊印的江西省暴雨洪水查算手册查算设计暴雨，设计暴雨成果见表2.5.2。用瞬时单位法推求坝址设计洪水成果见表2.5.1。1.2.5 坝址分期设计洪水 施工导流标准根据当地气候条件，49月为讯期，10月份开始进入枯水季节，因此，施工期选择10月至次年的2月。施工导流标准选择相应时段5年一遇洪水。 设计洪水成果的选定从表2.5.1可见，采用流量和雨量途径推求的洪水成果相比较，就300年一遇洪水而言，洪峰流量仅相差4.25

6、%，洪水成果相接近，经分析与比较,本次设计采用流量途径推求的设计洪水成果。1.2.6 坝址下游控制断面水位流量关系坝址水位流量关系根据2010年11月实测河道横断面和比降资料，实地调查河床质组成（河床为卵石组成，断面不平整）及长江水利委员会编制的我国天然河道糙率参考选取河道综合糙率为0.050，用水力学公式计算而绘制，坝址水位流量成果见表2.6.1。表2.6.1坝址下游控制断面水位流量关系表Z(m)234235236237238239240241242243Q(m3/s)9.986.1244525905139520132768361545601.2.7 水文测报站网规划 水文站网现状XX水库流域内现无水文站，有XX气象站1个，剑溪雨量站1个。 站网布设XX水库为水(一)型水库，总库容663万m3,为充分发挥水库的设计效益，确保工程安全和提供可靠的水库运行水情资料，初拟设立大坝水位、雨量站1处，并由水库管理单位长兴公司统一管理，确保水库安全运行。1.3 工程地质和工程质量1.3.1 库区地质概况库区属低山丘陵构造侵蚀地貌，海拔高程280400m，地形起伏变化较大，总体地势东南高西北低，库

7、内支流较多，主河槽总体流向为由NE向SW。两岸大部分地段山体较雄厚，植被较好，两岸岩体风化厚度变化较大，表层覆盖坡残积土和冲积层，大的不良物理地质现象不发育。1.3.2 坝址区工程地质条件坝区为低山丘陵侵蚀剥蚀地貌，两岸地形不对称，左岸为一山脊，山体较单薄，山脊线高程332340m，山坡较陡，上部坡度3050，下部坡度7090。右岸山体较低，顶高程300m左右，冲沟较发育，山坡平缓，坡度2530，植被较好。河流由NE向SW方向流经坝址，河床宽约100m。坝区左岸山坡较陡，由于渠道开挖在坝轴线下游段边坡稳定性差，常有掉块及大块岩石沿裂面滑落，右岸山坡较缓，在大坝上游右岸见一小型滑坡体，长1015m，高34m，未见其它滑坡及崩塌现象。溢流坝坝基：据本次野外钻探资料结合原有资料，坝基岩体为弱风化花岗斑岩，强度较高，可以满足大坝的承载力要求。据平面地质测绘及原有资料，河床段地质构造以节理裂隙为主，小断层仅见一条，对坝基稳定影响较小。坝基岩体节理裂隙主要发育3组：组走向与坝轴线近平行，倾向上游，倾角450，对坝基稳定无影响；组与坝轴线近垂直，倾角均较陡，裂面均闭合微张开状，对坝基稳定影响小；组节

8、理走向与大坝坝轴线交角较小，倾角较小，对坝基稳定有一定的影响，由于此组节理延伸短，并且局部发育，并且坝下游未发现大范围的深坑，坝基岩体较稳定，不存在深层滑动问题。据现场溢流堰段钻孔压注水试验，坝基岩体透水率3.6710.87Lu，为弱透水中等透水层。据钻孔压水试验以及现场渗漏分析，右岸渗漏主要为坝基渗漏所致，坝基存在坝基渗漏和绕坝渗漏问题。坝下游坝体与基岩接触面有渗漏水，并且在钻进过程中钻探无回水（所有钻孔），钻探（右岸鼻坎ZK4）回转循环水在大坝与坝基接触处渗出，同时大坝坝基左侧据钻孔岩芯揭露以及压水试验，坝基不存在渗漏，但有一股渗水，说明坝体与坝基存在接触渗漏问题。左岸筏道坝基：基础岩性为花岗斑岩，据现场钻探资料及地质测绘，岩体呈强弱风化，承载力较高，可满足其承载力要求。地质构造以节理裂隙为主，其性状同溢流坝段，对筏基稳定性无影响，基础岩体较稳定。3-3剖面K0+048m处右侧由于断层F1经过下部基础已经掏空。进水闸段坝基：基础岩体为弱风化花岗斑岩，强度较高可满足其承载要求。据平面地质测绘，未发现断裂构造，节理裂隙较发育，对边坡稳定不利。据现场观察，闸首左侧边坡岩体存在崩塌现象，对

9、进水闸及大坝安全不利。闸基岩体为花岗斑岩，节理裂隙发育，互相切割，岩体完整性较差，裂隙面走向顺河流方向较发育，上部微张状，是闸基渗流的主要通道。据此分析存在接触渗漏和基础渗漏问题。冲砂闸段坝基：冲砂闸为后期破坝（溢流坝）建筑，坝基情况同溢流坝段。1.3.3 引水渠渠首段工程地质条件据现场观察，渠道左侧开挖边坡陡峻，局部倒坡状，节理裂隙发育，见上述3组，其中组为顺坡向，倾角小于坡角，对边坡岩体稳定不利，现边坡常有掉块及岩体滑塌现象，均为沿此面滑落，边坡稳定性较差，并对进水闸及大坝安全不利。渠道右侧边坡亦较陡，存在以上三组节理裂隙，边坡稳定性较差，易滑塌向坝下游河床。渠道底板未衬护，地基为弱风化花岗斑岩，抗冲能力较强。渠道边坡及底板均未衬护，由于岩体节理裂隙发育，存在渗漏问题。渠道右侧已衬护挡墙为浆砌石挡墙，未见裂缝等，砌筑质量较好。1.3.4 天然建筑材料 石料场珠坑石料场：料场位于XX县南桥镇珠坑附近的山体中，有用总储量为10万m3。现为商品采石场，购买运输方便，运距3km。 砂砾石料场南桥镇砂砾石料场：料场位于水库下游南桥镇附近支流河床和漫滩上，计算有用总储量2万m3。料场有公路通至库坝区，购买运输较方便，运距较远，运距810km，可据工程需要自行购买。 珠村土料场珠村土料场：该料场位于南桥镇珠村圩附近山岗地，总储量3万m3。开采运输方便，运距约56km。根据设计要求，本工程所需块石102m3，砂2035m3，砾石2200m3，防渗土料1356m3。各料场质量及数量均可满足本工程需要。1.4 工程任务和规模1.4.1 XX县社会经济概况截止2009年底，XX县全县总人口30.07万人，其中农业人口21.71万人。全县耕地面积21.35万亩。改革开放以来，XX

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