某水库初设报告

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1、目 录1综合说明11.1工程概述11.2工程存在的主要问题及大坝安全鉴定结论11.3 除险加固的必要性41.4 主要建设内容和规模51.5 除险加固工程投资61.6 施工工期71.7 结论与建议72 水 文92.1 流域概况92.2 水文基本资料92.3 设计洪水102.4 坝顶高程计算153 工程地质273.1工程概述273.2工程地质概述283.3主要建筑物工程地质评价293.4.大坝结构及建坝材料物理力学性质303.5天然建筑材料333.6结论及建议334 主要建筑物整治设计344.1 枢纽工程除险加固设计344.2 大坝除险加固设计354.3 大坝整治加固后的渗流及坝坡稳定计算394.

2、5 放水设施整治设计504.6 其它附属设施设计514.7 整治工程主要工程量表525 工程管理535.1 工程管理机构535.2 工程管理设施535.3工程管理范围及保护范围545.4管理办法546 施工组织设计556.1施工条件556.2 施工导流576.3 主体工程施工586.4 施工交通运输616.5 施工辅助企业616.6 施工总布置626.7 施工总进度637 工程占地667.1工程占地范围667.2 占地实物指标667.3 安置规划667.4 工程占地补偿投资概算668 环境保护及水土保持设计718.1 环境保护设计718.2水土保持739投资概算749.1 工程概况749.2

3、编制原则和依据749.3 设计概算中其他应说明问题769.4工程投资概算779.5 工程投资概算表格7710经济评价20410.1 工程概况20410.2 国民经济评价20410.3 财务分析20811.4 综合评价209附图：序号图 名图 号1枢纽平面布置图和平-初设-012大坝横剖面图和平-初设-023灌浆平面布置图和平-初设-034大坝灌浆孔位孔深图和平-初设-045监测设施平面布置图和平-初设-056监测设施大样图和平-初设-067溢洪道纵、横剖面图和平-初设-078放水设施纵、横剖面图和平-初设-08* 1综合说明1综合说明1.1工程概述*位于重庆市*，是一座以农田灌溉为主的小（2）

4、型水库。水库设计灌溉面积1921亩，有效灌溉面积为1760亩；担负着周边3个村10个生产队的人畜饮水任务。坝址距羊石镇约9公里，无公路与坝址相通，交通条件差。水库坝址控制流域面积2.05km2，主河道长2.6km，河道平均比降13。水库大坝为均质土坝，坝址处河床海拔高程为309.64m，现状大坝坝顶高程322.20m，最大坝高12.58m，坝顶宽2.0m，坝顶长141m。水库正常蓄水位为319.61m，相应库容为55万m3；设计洪水位为320.69m，相应库容为71.0万m3；校核洪水位为321.29m，相应库容为81.0万m3。根据水利水电工程等级划分及洪水标准（SL252-2000）、碾压

5、式土石坝设计规范（SL274-2001）的规定，本工程属等工程，主要建筑物为5级，次要建筑物为5级。水库设计洪水重现期为20年，相应洪水总量为28.1万m3，洪峰流量22.7m3/s，溢洪道下泄流量为4.66 m3/s；校核洪水重现期为200年，相应洪水总量为43.9万m3，洪峰流量36.1m3/s，溢洪道下泄流量为7.36 m3/s。工程地处亚热带湿润季风气候区，四季分明，气候温和，据据江津气象局1955年2008年观测资料统计，多年平均气温为18.3，极端最高气温41.3，最低为-2.3。江津南北温差大，南部山区较北部丘陵区年均气温偏低35；多年平均降水量为1013.4mm，年际年内分配不

6、均，最大年降水量为1267.2mm，最少年降水量为663.8mm；多年平均蒸发量为1094.1mm；多年平均风速2.9m/s，多年平均最大风速18m/s。1.2工程存在的主要问题及大坝安全鉴定结论1.2.1 已成工程现状*主要由大坝、溢洪道及放水设施组成。*为均质土坝，坝顶高程322.20m，最大坝高12.58m，坝顶宽2.0m，底宽46.06m，坝轴线长141m。水库动工前无详细的地质勘探工作，亦无正规设计图纸及竣工验收资料，根据*“三查三定”资料和2011年现场踏勘实测：坝顶未设防护路面；上下游坝坡均为1:1.75，坡面未衬护，杂草丛生，上游坝坡正常蓄水位线高程319.61m附近有明显浪蚀

7、现象（高度0.3m），局部有垮塌现象；下游无排水棱体，坝坡有变形迹象；坡面杂草丛生，水库在正常蓄水位运行时，坝体无明显渗漏现象。溢洪道位于左坝肩，为表孔开敞式溢洪道，溢流堰型为无坎宽顶堰，无闸门控制。溢洪道由进水渠段、收缩段及泄槽段组成。进水渠底高程319.61m,与坝轴线夹角为54.7，长45m，宽6.0m，进水渠上部设一人行桥，桥面宽1.6m。进水渠后为陡坡收缩段，收缩段长10.0m，宽6.0m5.0m，坡度为1：11.14；收缩段后接泄槽段，泄槽段长118.0m，宽5.0m，泄槽段坡度为1：11.14，泄槽段后接下游河床。溢洪道边墙仅进水渠右岸及左岸进口部分为浆砌石挡墙，其余均为开挖边坡

8、未作衬砌处理，坡比1:0.5，已多处垮塌。溢洪道底板未衬砌，经多年运行后，淤积严重，底板凹凸不平，杂草丛生。溢洪道下游无消能防冲设施。*放水设施为涵卧管，位于大坝右岸。涵管进口底板高程315.36m，最大放水流量0.338m3/s。放水卧管长61.0m，净空尺寸为0.35m0.30m（宽高），采用M7.5浆砌条石砌筑，卧管壁厚0.25m，底厚0.6m，卧管设13个取水孔，取水孔孔径D=0.5m，取水卧管后接涵管，涵管穿过右坝端，长73.0m，涵管净空尺寸为0.6m0.9m，采用M7.5浆砌条石砌筑，涵管壁厚0.30m，底厚0.6m。1.2.2 工程存在的问题根据大坝安全评价报告及现场检查，*存

9、在以下问题： （1）上游坡面未衬护，坝坡正常蓄水位线高程319.61m附近有明显浪蚀现象（高度0.3m），局部有垮塌现象；（2）下游坝坡有隆起变形迹象，坡面杂草丛生，水库在正常蓄水位运行时，坝体无明显渗漏现象；（3）下游坝脚无排水棱体；（4）大坝顶宽2.0m，不满足现行规范法要求；（5）溢洪道边墙仅进水渠右岸及左岸进口部分为浆砌石挡墙，其余均为开挖边坡未作衬砌处理，坡比1:0.5，已多处垮塌；（6）溢洪道底板未衬砌，经多年运行后，淤积严重，底板凹凸不平，杂草丛生；（7）溢洪道下游无消能防冲设施；（8）现场检查发现下游坝坡涵管出口处有集中渗漏点；（9）大坝为均质土坝，无排水棱体；大坝上游坝坡坡度

10、较陡；大坝清基不彻底，坝基存在裂隙型渗漏1.2.3 大坝安全评价结论通过对*大坝枢纽工程的现场检查和对大坝防洪标准、结构安全、渗流安全、抗震安全以及工程质量和运行管理等复核和分析，*大坝安全综合评价如下：（1）*施工质量欠佳，工程运行中30年后暴露出一些质量缺陷，本次评价认为工程质量基本合格。根据水库大坝运行、维护和监测水平的现状，*大坝运行管理评价为差。（2）本工程防洪标准复核，大坝采用20年一遇洪水标准设计，采用200年一遇洪水标准校核，符合国家现行规范要求，但现状溢洪道不能下泄设计洪水，*大坝实际抗洪能力不能满足国家现行规范要求。故大坝抗洪安全性级别为C。（3）本工程近库坝岸稳定。在各种

11、运行工况下，大坝下游坝坡抗滑稳定安全系数值均小于规范要求最小安全值，大坝处于非稳定状态。故大坝结构安全性级别为。（4）*大坝坝体浸润线较高，渗透坡降大于临界渗透坡降下限，存在渗透破坏的可能。两坝肩接触带渗漏，故渗流安全等级为级。（5）*区域构造稳定，坝址区地震基本烈度为，根据规范规定水库枢纽工程可不进行抗震复核计算，视为满足抗震规范要求，故抗震安全性级别为A。综合各项安全性级别，*安全分级中有1项A、3项C，根据水库大坝安全评价导则第9.3.2条大坝安全分类标准的相关规定，*为三类坝，属病险水库。1.2.4 除险加固的意见和建议（1）加高培厚坝体，放缓大坝上、下游边坡，加强大坝上、下游护坡，增

12、设游排水棱体，保证排水通畅，增设下游排水沟；（2）加强坝基防渗处理；（3）加强溢洪道整治，消除泄洪不利因素，以利于洪水安全下泄。清除溢洪道底板淤泥及垃圾，增加溢洪道底板及边墙衬护，增设下游消力池；（4）整治放水涵卧管，确保放水设施正常运行：（5）新修管理用房；（6加强工程管理，建立必要的工程管理及观测设施；（7）增设必要的坝体渗漏、稳定监测设施和管理用房、设施；（8）大坝未整治前需限制水库水位运行，确保大坝安全。1.3 除险加固的必要性（1）农业综合开发的需要*灌区是重庆市江津区重要的农业生产区，灌区内农业生产条件较好，区位优势突出，市场前景广阔。由于受传统式农业生产的束缚，粮食生产占主导地位

13、，农业综合产值不高，农村经济仍然贫困落后，要改变贫穷落后状况，发展农村经济，就应调整农村结构和种植业结构及进行农业综合开发，依靠西部大开发的国家退耕还林优惠政策和先进的农业科学技术，充分挖掘水土、人力和农业生产潜力，不断提高农业综合生产能力和综合效益，加快传统农业向现代农业转换步伐，促进农业商品经济发展，尽早脱贫致富，实现小康。农业综合开发要有良好的水利基础条件，渝南丘陵区旱象频繁，旱灾对综合农业生产的影响格外突出。据气象资料和灾情统计，基本是年年遇不同程度的干旱，旱象的发生往往具有夏伏连旱和连续二至三年及冬干接春旱的特点。干旱造成溪沟断流、山塘干枯，人、畜饮水相当困难，粮食减产约54.8%。

14、农谚说：“春旱续夏旱，秋旱接冬干，十年就有九年旱，最怕伏旱连秋旱”。旱灾已成为综合农业生产可持续发展的严重制约因素。由于江津区*大坝坝高不够，水库抗洪能力不足；坝基渗漏；坝体存在安全隐患，为了保证大坝的整体稳定和水库防洪安全，汛期需限制水位运行，减少了水库蓄水量，使水库难以起到抵御旱灾、确保综合农业稳产丰收的作用。因此，必须对*病险进行工程整治，充分发挥其灌溉、抗旱功能。（2）治病除险、保护人民生命财产安全的需要*由于工程建设过程处在特定的历史时期，以当地群众性施工为主，土料填筑部分为人力带石滚平碾碾压，整个施工过程中缺乏必要的不同高程不同部位碾压取样的检测、试验资料，因此，施工中难于控制、改

15、进土坝施工质量。水库大坝坝体存在安全隐患，安全评价为不安全的三类坝，属病险水库大坝。（3）缓解供需矛盾、充分发挥工程效益的需要*由于大坝安全性低，每年汛期需限制水位运行，减少了水库蓄水量，使水库难于充分发挥蓄水功能，工程供水能力低下，一有干旱，特别是伏旱，往往产生农业灌溉、农村人畜饮水等供需水间难以协调平衡的矛盾，争水、抢水等水事纠纷不断，影响生产、工作、学习和社会稳定。综上所述，为了给江津区*灌区创造良好的水利基础条件，抵御旱灾，调整农村产业结构和种植业结构，发展“三高”农业和第三产业，增强农业综合生产能力和综合效益。保证大坝的整体稳定和水库防洪安全，从而确保下游国家和人民生命财产安全，更好

16、地发挥水库蓄水兴利功能，充分利用水资源，增加灌溉、供水效益，对*进行彻底整治加固建设是非常必要和迫切的。1.4 主要建设内容和规模（1）工程整治任务由于*大坝不稳，溢洪道不满足规范要求，放水设施渗漏，为了保证大坝的整体稳定和水库防洪安全，必须对*工程病险进行彻底的整治，以满足设计和现行规程规范的要求，从而确保下游国家和人民生命财产安全，更好地发挥水库蓄水兴利功能，充分利用水资源，增加灌溉和供水效益。（2）水库规模根据水利水电工程等级划分及洪水标准SL252-2000的规定，规模以总库容确定，*整治后总库容为81万m3，水库规模仍属小（2）型。1.5 除险加固工程投资1.5.1 项目划分和编制方

17、法（1）编制设计概算采用的定额及有关规定编制设计概算采用有关规定及依据a、重庆市水利局、重庆市发展和改革委员会，关于发布重庆市水利建筑工程预算定额重庆市水利工程施工机械台时费定额及重庆市水利工程设计概（估）算编制规定的通知（渝水基200556号）。b、重庆市水利局关于执行重庆市水利工程设计概（估）算编制规定有关问题的补充通知（渝水基200631号）。编制设计概算采用的定额建筑工程：重庆市水利局、重庆市发展和改革委员会，渝水基200556号发布的重庆市水利建筑工程预算定额重庆市水利工程施工机械台时费定额。（2）基础资料人工预算单价根据重庆市水利工程设计概（估）算编制规定（渝水基200556号）的

18、规定计算，该工程人工预算单价为：工长5.82元/工时、高级工5.38元/工时、中级工4.64元/工时、初级工2.54元/工时。材料预算价格本工程的材料预算价格按二0一一年二月份江津区市场信息价格计算，其主要材料预算价格详见表9.2-1。1.5.2 其他编制依据和原则（1）设计提供的工程量及施工方法。1.5.3 设计概算结果本工程概算总投资364.98万元。其中：建筑工程228.6万元；机电设备及安装工程18.5万元；施工临时工程23.7万元；独立费用63.02万元；基本预备费16.69万元；建设及施工场地征用费5.47万元；水土保持工程5万元；环境保护工程4万元。1.6 施工工期根据工程布置特

19、点及业主资金筹措计划，以及施工方法研究，确定本工程总工期6个月，主体工程从第一年10月动工至第二年3月完工，工期6个月。第一年11月初至12月底完成水库上游坝坡削坡、下游坝坡培厚、下游干砌块石棱体砌筑、浆砌块石镇脚砌筑、放水设施整治；第二年1月初至3月底完成上游面预制六棱块安装、坝基帷幕灌浆、下游C20砼格构护坡、坝顶硬化、溢洪道整治；第二年3月底关闭放水涵管，水库开始蓄水；4月底水库蓄水至正常蓄水位319.61m，按正常状态进行水库调度投入使用。1.7 结论与建议*病险工程整治加固后，水库可达到正常调节蓄水能力，减少弃水损失，可较好地利用水资源，充分发挥灌溉、供水效益，增加水库经济收入，为水

20、库管理和维护提供一定的财源。工程具有较好的自然和整治建设条件，枢纽建筑物病险整治可就地取材，单一易建，施工期短，见效较快，对促进羊石镇周边区域社会经济的发展将发挥重要的作用。由于工程承担灌溉、农村人畜饮水任务，建议管理单位应严格执行水环境保护法和水污染防治法的有关规定，保护好工程区水环境，保持供水水质良好。主 要 工 程 特 性 表序号项目单位数量备注1坝址以上集雨面积Km2.052多年平均降雨量mm1013.43校核洪峰流量m3/s36.14设计洪峰流量m3/s22.75正常蓄水位m319.616设计洪水位m320.69(P=5.0%)7校核洪水位m321.31(P=0.5%)8总库容万m3

21、81.09正常蓄水位库容万m355.010调洪库容万m326.011坝顶高程m322.22均质土坝12最大坝高m12.513坝顶长度m156.35坝顶宽3.0m14上游边坡坡比1:2.515下游边坡坡比1：2.0、1:1.50、从上至下16溢洪道进口高程m319.61开敞岸坡式17溢洪道长度m163.4518消能方式底流消能19设计泄洪流量m3/s4.6620校核泄洪流量m3/s7.3621卧管孔口孔径m0.322涵管尺寸m0.5m0.8m宽高23卧管尺寸m0.5m0.8m宽高24设计灌溉面积亩192125工程静态总投资万元364.98 166* 2水文2 水 文2.1 流域概况*位于*，水库

22、所在流域为长江一级小支流油坊沟。水库坝址以上流域面积2.05km2，主河道长2.6km，河道平均比降13。设计流域属亚热带湿润季风气候区，受东南和西南季风的交替影响，具有四季分明、雨量较丰、冬暖春早、夏热多雨、伏旱频繁、秋季多绵雨的气候特征。江津属亚热带湿润季风气候区，四季分明，气候温和，具有冬暖、春旱、夏热、湿度大、云雾多、日照少、无霜期长、秋多绵雨、冬短夏长、盛夏连晴、高温、多伏旱等气候特点。据江津气象局1955年2008年观测资料统计，多年平均气温为18.3，极端最高气温41.3，最低为-2.3。江津南北高差大，立体气候明显，气温随海拔高程升高而递减，南部山区较北部丘陵区年均气温偏低35

23、；多年平均降水量为1013.4mm，年际年内分配不均，最大年降水量为1267.2mm，最少年降水量为663.8mm，年内各季降水量分配为：春季占26%，夏季占43%，秋季占25%，冬季占6%，全年降水主要集中于59月，占69%；多年平均蒸发量为1094.1mm；多年平均风速2.9m/s，多年平均最大风速18m/s。*地理位置及流域水系图见附图2-1。2.2 水文基本资料工程流域内无实测水文资料。邻近流域狮头河上有天堂岩水文站，控制集雨面积350km2，设立于1959年，驴子溪中游设有永兴雨量哨复兴河上有沙滩水文站。考虑到天堂岩水文站实测资料较长，在自然地理、气象、水文特性等方面与工程流域具有一

24、定的相似性。因此，选择天堂岩水文站作为本工程分期洪水计算的依据站。现将该站情况简述如下：天堂岩水文站位于四川省合江县石龙公社松柏村，1958年4月由四川省水利厅设立，1964年1月改由四川省水文总站领导。天堂岩水文站测验河段顺直部分长160m，上下形成S形弯道，有深潭，两岸有杂草竹林，河道不整齐，左岸为陡岩，右岸是沙壤土，坡度较缓，有滑坡现象。河床为岩石，但右岸上层为砂壤土，左岸多为乱石，冲淤变化较小。基本断面上有约1km为一较长的岩石滩，滩下有沱，沱左有山溪入汇，下游自200m有一卡口，1km处有一较大溪沟来汇，汇口多乱石。2.3 设计洪水2.3.1暴雨洪水特性设计流域地处亚热带湿润季风气候

25、区，洪水由暴雨形成，洪水发生时间与暴雨一致。每年4月开始进入汛期,5月9月是本流域暴雨多发季节，特大暴雨、洪水常发生在此时期。而8月本流域常发生伏旱，若遇暴雨也有较大洪水发生。10月以后，副高南移,流域内降水较多，但雨强较小，一般不会形成大洪水。*控制流域为山区性小溪沟，溪沟狭窄,谷坡较陡，洪水具有汇集快,过程陡涨陡落,峰型尖瘦,峰顶持续时间短的特点。据调查*最大流量多出现在69月,洪水过程多为单峰,历时4h左右,洪量主要集中在1h以内。2.3.2设计暴雨设计点暴雨本次1/6h、1h、6h、24h暴雨成果分别采用以下两种方法推求：根据邻近的江津气象站1980年2007年实测的1/6h、1h、6

26、h、24h暴雨资料，采用P-型频率曲线适线后，求得江津气象站设计暴雨成果，见附图2-2附图2-5；采用手册中最大1/6h、1h、6h、24h暴雨均值及变差系数等值线图的查值成果。将以上两种方法中的暴雨资料统计参数一并列于表2.3-1。江津站、手册暴雨参数比较表表2.3-1 单位：mm利用资料时段（h）均值（mm）CVCS江津气象站1/616.10.343.5CV143.40.353.5CV666.30.353.5CV2482.50.423.5CV查手册1/617.20.353.5CV1460.413.5CV6770.363.5CV24960.53.5CV设计面暴雨*坝址控制流域面积较小，仅2.

27、05km2，直接用设计点暴雨作面暴雨使用。设计雨型采用手册中地区综合成果，其设计雨型分配比值见表2.3-2。24h设计雨型逐时（t=1h）分配比值表表2.3-2时 段1234567896h雨量分配比24h中其余18h雨量分配比0.0440.0290.0510.0360.0580.0730.1090.1900.175时 段10111213141516176h雨量分配比0.1500.1920.2030.2150.1920.04824h中其余18h雨量分配比0.1390.0962.3.3设计洪水洪水计算方案及标准洪水计算方案设计流域无实测洪水资料，且流域面积较小，本次设计采用手册中推理公式法和瞬时单

28、位线法推求设计洪水，并经综合比较后选择适合本流域计算方法的洪水成果。洪水计算标准根据水利水电工程等级划分及设计标准（SL252-2000）的有关规定，*为小（2）型水库，工程等别为等，本次复核洪水标准与“三查三定”一致，即20年一遇设计，200年一遇校核。水库坝址设计洪峰流量计算计算参数a、流域特征参数:F=2.05km2，L=2.6km，J13.00。b、暴雨参数：设计雨力Sp及暴雨公式指数n，由设计暴雨成果按手册中相应公式计算。推理公式法产、汇流参数a、产流参数采用手册中的分区公式计算，即4.8F-0.19，Cv0.18，Cs3.5Cv；汇流参数m由设计流域特征参数查手册中分区综合公式计算

29、得m0.473。瞬时单位线法产、汇流参数a、产流参数：流域平均暴雨损失量If,查手册中综合分区图，设计流域区，If=1535mm,取25mm，流域平均稳定入渗率fc,查手册综合分区图fc=0.9mm/h,取fc=0.9mm/h。b、 汇流参数：根据工程坝址所处地理位置，查手册综合瞬时单位线汇流参数分区图，属区，即：1,1010.1686F0.0556J-0.4366（F/L2）-0.1217 1.43200.4280LogF 1.8978（F/L2）-0.2743J-0.0005最大洪峰流量计算根据设计暴雨及以上参数，用手册中有关计算公式，推得两种方法坝址处设计洪峰流量成果见表2.3-3。水库

30、坝址处设计洪峰流量成果表表2.3-3采用资料计算方法设计洪峰流量（m3/s）P=0.20%P=0.50%P=1.0%P=2.0%P=3.33%P=5.0%P=10.0%P=20.0%江津站实测资料推理公式32.128.225.222.220.118.315.312.2瞬时单位线18.716.615.213.211.610.88.957.64手册查值成果推理公式41.636.132.028.025.122.718.714.7瞬时单位线22.620.418.516.715.114118.86洪峰流量采用及合理性分析由表2.3-3可以看出：就整体而言，采用推理公式推求的水库坝址设计洪水成果较瞬时单位

31、线偏大。由于瞬时单位线推求设计洪水综合的因素较多，参数确定较困难，其概化后的参数与设计流域存在一定差异，其计算成果误差较大；而小流域洪水计算中推理公式计算的边界条件易于满足，计算参数物理概念较清楚，计算成果较符合实际，其推求的设计洪水成果比较适合中小流域暴雨洪水计算，在本地区许多中小型水利水电工程中已得到广泛应用，因此，本次设计从工程设计偏于安全的角度考虑，推荐采用推理公式法计算成果。另外，采用两种不同的暴雨参数，江津气象站实测资料与手册中查值成果用推理公式法推算的水库坝址洪水成果相比，江津站计算的洪水成果偏小，其原因主要由于江津站位于长江右岸，高程较低，各时段最大暴雨偏小，因此，*坝址设计洪

32、水成果采用手册暴雨参数查值计算成果。设计洪水总量及设计洪水过程线设计洪水总量计算采用手册中的Wp=0.1HTpF=0.1hF公式推求普安水库洪水总量。洪水径流系数，据设计暴雨成果，从手册中的综合分区暴雨径流关系查值，其成果见表2.3-4。水库坝址设计洪水过程线，采用两种方法推求，其一为手册提供的概化过程线法，其二为三角五点概化法。据调查，本流域的大洪水过程线一般为单峰型，因此采用东部地区单峰概化模型，以峰量控制放大加以推求，五点概化洪水过程线采用前述分析的设计暴雨过程，经概化后推求。前者底宽较窄，一日洪量较集中；后者底宽较长，洪量相对分散，从调洪结果看前者不利，因此从工程安全角度考虑，推荐采用

33、手册概化单峰模型推求的设计洪水过程线，见表2.3-4。水库坝址设计洪水过程线成果表表2.3-4p=0.5%p=5%T(hr)Q(m3/s)T(hr)Q(m3/s)0.0000.06180.0000.06180.3321.870.3381.190.4323.670.4392.330.5987.280.6084.590.76514.50.7779.120.93121.70.94613.71.09729.01.11518.21.19734.41.21621.61.33036.21.35222.71.62934.41.65621.61.99529.02.02718.22.59321.72.63613.

34、73.55714.53.6169.125.9847.286.0824.598.6443.678.7862.3310.6391.8710.8131.1912.9660.061813.1790.061836.2(m3/s)22.7(m3/s)43.903(万m3)28.100(万m3)2.3.4分期设计洪水洪水分期工程流域无实测洪水资料，本次收集到天堂岩水文站1961年1月2008年12月实测逐月洪水流量系列。绘制天堂岩站各月最大流量散布图（详见附图2-8）。经过分析，根据本流域降雨、洪水特性及施工设计安排，将全年划分为主汛期59月,非汛期2月、3月、4月、10月、11月、12月次年1月,11月次

35、年3月等8个分期，以供施工设计选用。分期设计洪水主汛期洪水由设计暴雨直接推求，其余时段洪水，根据天堂岩洪水资料，各分期以年最大值取样，经频率分析计算，用P型曲线适线确定统计参数，求得天堂岩站各分期设计洪水。胜天灌水库分期洪水采用水文比拟法计算而得，面积比指数n=0.67，*分期洪水成果见表2.3-5。 *分期设计洪水成果表表2.3-5项 目分 期各频率设计值 Xp（m3/s）P=5%P=10%P=20%P=50%2月0.8460.6610.4820.2643月2.501.781.110.3864月6.845.083.421.425月9月22.718.714.79.2610月5.534.313.

36、101.4411月3.062.231.440.55312月次年1月0.8370.7000.5590.36411月次年3月3.262.451.700.8622.4 坝顶高程计算2.4.1调洪演算水库水位库容曲线采用“三查三定”中*水位库容曲线成果，由于本次高程系统采用1/10000航测图高程系统，“三查三定”采用假设高程系统，本次高程系统与“三查三定”高程系统相差13.931m（以下所列高程均为1/10000航测图高程系统）。*水位面积库容曲线表见表2.4-1，水位-面积-库容曲线图见附图2-6。水库水位库容曲线成果表表2.4-1三查三定水位（m）万分之一图水位（m）面积（万m2）库容（万m3）

37、296.00309.9300297.00310.930.150.25298.00311.931.101.00299.00312.932.952.8300.00313.934.906.00301.00314.936.2510.9302.00315.937.3018.8303.00316.938.2527.0304.00317.939.2035.5305.00318.9310.645.5306.00319.9312.360.0307.00320.9314.375.0308.00321.9316.489.8309.00322.9320.2101310.00323.9322.7114水库泄流能力曲线泄

38、流能力曲线采用本阶段水工专业人员复核成果，见表2.4-2。*泄流能力曲线成果表表2.4-2水位（m）流量（m3/s）水位（m）流量（m3/s）319.610.00321.618.65320.614.32321.719.08320.714.76321.819.51320.815.19321.919.95320.915.62322.0110.4321.016.05322.1110.8321.116.49322.2111.2321.216.92322.3111.7321.317.35322.4112.1321.417.78322.5112.5321.518.22322.6113.0调洪成果*正常蓄水

39、位为319.61m。水库调洪设计、校核洪水采用坝址设计洪水过程线，设计洪水标准为P=5.0%，校核洪水标准为P=0.5%，水库无防洪限制水位，下游无限制泄量要求，调洪按静库容水量平衡法，溢洪道自由下泄进行计算，其调洪成果见表2.4-3。*调洪演算结果表2.4-3洪水频率（%）0.5%5.0%起调水位（m）319.61319.61洪峰流量（m3/s）36.122.7最高洪水位（m）321.31320.69最大库容（万m3）8171下泄流量（m3/s）7.364.66削峰流量（m3/s）28.818.0由表2.4-3可知：调算结果水库校核、设计洪水位分别为295.77m和295.23m，下泄流量分

40、别为17.0m3/s和6.63m3/s，相应库容分别为29.70万m3和27.72万m3，削峰效果分别为47.04%和67.00%，水库滞洪削峰效果好。2.4.2坝顶高程计算根据中华人民共和国水利部碾压式土石坝设计规范（SL274-2001）之规定，坝顶高程等于水库静水位加相应的超高h。应分别按以下运行情况计算，取其最大值：（1）设计洪水位加正常运用情况的坝顶超高；（2）校核洪水位加非常运用情况的坝顶超高。计算结果见表2.4-1。水库坝顶高程计算成果表表2.4-1项 目正常运用（P=5.0%）非常运用（P=0.5%）计算风速V(m/s)2718吹 程D(km)300300波浪爬高(m)1.24

41、80.702风壅水面高e(m)0.00370.0016安全超高A(m)0.500.30坝顶超高Y(m)1.751.004水库静水位 (m)320.69321.31计算坝顶高程 (m)322.44322.31*整治后坝顶高程为322.20m，上游侧防浪墙顶高程为322.50，大于计算坝顶高程的最大值322.44m，安全超高符合碾压式土石坝设计规范（SL274-2001）要求。重庆市江津区和平水库除险加固工程初步设计报告 2水文附图2-2 江津气象站19802007年历年最大1/6小时暴雨频率曲线附图2-3 江津气象站19802007年历年最大1小时暴雨频率曲线附图2-4 江津气象站1980200

42、7年历年最大6小时暴雨频率曲线附图2-5 江津气象站19802007年历年最大24小时暴雨频率曲线* 3工程地质3 工程地质3.1工程概述*位于长江水系右岸无名冲沟上，行政区划属*，坝址距羊石镇约9.0Km，无公路与坝址相通，交通条件差。该水库是以农田灌溉为主的小（二）型水库，水库总库容81万m3 ，正常蓄水位319.61m。水库始建于1958年3月， 1960年12月竣工。水库大坝为均质土坝，现状最大坝高12.58m，坝顶长141.00m，坝顶宽2.0m，坝顶高程322.20m。水库在动工兴建时仅在施工过程中作了简单的清基处理，无施工地质资料。受业主江津区水务局委托，我院承担了水库大坝除险加

43、固工程勘察任务。工程勘察主要目的是：（1）查明坝基工程地质条件，对坝基、坝肩岩体透水性作出评价，并提出处理建议；（2）查明大坝坝体结构及建坝材料的物理力学性质，对坝体各部分功能是否有效作出评价；（3）进行除险加固设计所需天然建筑材料详查。通过2011年2月上旬的前期准备，2011年3月13日勘察队伍进入现场，全面开展野外测绘、钻探、试验等工作，2011年3月18日完成野外作业，随即开展内业资料整理，2011年3月28日提交勘察报告。本次勘察完成工作量见表3.1-1。完成勘察工作量统计表表3.1-1勘 察 项 目单位工作量比例尺备注坝枢工程地质平面测绘Km20.111:500剖面工程地质测绘Km

44、0.31:500机械钻探钻孔孔1总进尺m2798坑 探 m个 73.01标准贯入试验钻孔孔1次4压水试验压水孔孔1试验段段3渗水试验坑1取样试验岩芯样组2土样组103.2工程地质概述 3.2.1 区域地质工程区位于四川盆地东南部与黔北山地的过渡地带。区内中部、北部地貌属渝中部“平行岭谷”区，区域地形为北、北北东向长垣状、坪状低山与中、深丘，山顶高程一般400600m，谷地高程一般190300m；区内南部属黔北中低山区，山顶高程一般12001400m。本区出露地层均为沉积岩，主要为中生界第四系地层，总厚约5400m，三迭系中、下统为海相沉积，上统以上地层为陆相沉积，分布最广，占研究区面积90%以

45、上，其中以侏罗系分布最多。第四系覆盖层分布零星。基岩岩性为碎屑岩（砂岩、粘土岩）与碳酸盐岩（灰岩、白云岩）相间分布。工程区位于华蓥山基底断裂与七曜山基底断裂之间，大地构造属扬子准地台（级）之重庆台坳（级）之重庆陷褶束（级）之华蓥山穹褶束（级）。地质力学观点属新华夏系第三沉降带之川东褶带东缘，为一系列呈北北东向展布的不对称的紧密褶皱，向斜宽缓，背斜陡窄。断裂构造多发育于背斜的核部，一般规模较小，且新近无活动痕迹。工程区主要涉及沥鼻峡背斜、石庙场向斜。根据地下水在介质中的赋存条件和特征，本区地下水类型主要有碎屑岩孔隙裂隙水及松散层孔隙水。本区零星有滑坡、崩塌及泥石流发生，规模小中等。本区岩体风化形

46、式以碎屑状风化、碎块状风化为主，球状风化、夹层风化、裂隙状风化也较常见，风化强度与深度受地形、岩性及构造控制。风化岩体多呈带状分布，风化带形态大致与地形线一致。一般强风化带厚度210m，水平强卸荷带厚度720m。本区岩体中蓬莱镇组砂岩属中硬岩，其它岩体多属较软极软岩。工程区外围虽有弱中强地震发生，但对工程区的影响烈度均小于度。2001年版中国地震动峰值加速度区划图（1:400万）划定的工程区超越概率10%的地震动峰值加速度小于0.05g，因此，工程区构造稳定性良好。3.2.2库区地质概况水库区属侵蚀剥蚀浅丘地貌，地形为起伏和缓的串珠状园顶浅丘。水库所在河流属长江水系右岸冲沟，坝址河床标高308

47、.00310.00m，两岸山顶标高在360m左右，岸坡坡度一般在1530之间，河谷为斜向谷，剖面形态呈宽缓的 “U”型。水库区出露上沙溪庙组中部与第四系松散堆积层：上沙溪庙组（J2S）为粉砂岩夹泥岩；第四系松散堆积层包括湖积（Q4l）淤泥质粘土（厚0.53.0m，分布于库底）与残坡积（Q4edl）粉质粘土（厚0.53.0m，分布于斜坡下部）。构造部位属石庙场向斜东翼，岩层为单斜层，产状N20E/SE25；节理裂隙较发育。岩体透水性能差；主要地下水为基岩裂隙水，受大气降水与库水补给，向深部排泄。仅见小体积崩塌。岩体强风化带厚度1.03.0m。水库不存在向邻谷渗漏问题，其他环境地质问题亦不突出，建

48、库条件良好。3.2.3 坝址区地质概况坝址区属侵蚀、剥蚀地貌单元浅丘区，地形为起伏和缓的串珠状园顶浅丘，丘间沟谷呈不规则树枝状分布。坝址所在河流属长江右岸冲沟，河谷为斜向谷，谷底高程308310m，两岸丘顶标高360.00m左右；河谷剖面形态为“U”形。除坝体填土外，坝区出露地层为侏罗系中统上沙溪庙组及第四系残坡积、湖积层。上沙溪庙组（J2S）：坝址区出露该组中部地层。粉砂岩呈紫灰色，中厚层状构造，夹紫红色泥岩，泥质胶结。出露于两岸。第四系残坡积层（Q4edl）：为黄灰色含碎石砂土，松散，厚约0.53.0m。分布于两岸坡斜坡下部。第四系湖积层（Q4l）：为紫红色淤泥质黏土，饱和、软流塑状，推测

49、厚约0.53.0m，分布于水库库底。3.3主要建筑物工程地质评价3.3.1大坝大坝所处构造位置为石庙场向斜东翼，岩层产状N20E/SE25。坝区无断层；除层面裂隙外，在粉砂岩中见一组节理较发育，产状为：N40E/NW80。裂线较平直，浅部多宽张，泥质充填，一般延伸长度25m,最大长度10m。裂隙平均间距一般0.85m，岩体属较完整。基岩裂隙水是坝址区主要地下水。地下水主要受大气降水及库水的补给，沿层面裂隙及节理向深部运移。岩体透水性总体较弱，一般属中弱透水岩体。本次钻探ZK1钻孔三段压水试验透水率分别为15.50Lu、9.20 Lu、5.8Lu，以q10Lu为标准，相对隔水层埋深11.5m(基

50、岩面以下)， 相对透水岩体渗透系数410-4Cm/s，属于中等透水体坝址区无滑坡、崩塌等不良地质现象。岩体风化主要为物理风化，形式以碎块状风化为主，多呈带状分布，一般强风化层厚度1.03.0m。据室内试验成果，粉砂岩饱和抗压强度10.115.8MPa，平均值13.2MPa，软化系数0.75，属软岩；泥岩饱和抗压强度3.88.0MPa，平均值5.9MPa，软化系数0.60，属软岩。自1960年大坝建成后，经50年运行，坝基总体稳定性良好，两岸坡岩体无变形痕迹，边坡处于稳定状态。坝基工程地质条件较好。3.3.2溢洪道溢洪道位于左岸，为明渠式。由渠首水平段和泄槽段组成，溢洪道基础为强风化中下部粉砂岩

51、，抗冲性能较差。渠首水平段有淤积及生活垃圾层，厚约30cm，其下为粉砂岩直接出露，边墙段为浆砌条石，边墙高度不足。泄槽段边墙破损，无消能防冲设施，影响大坝的安全运行。3.3.3放水设施放水卧管位于右坝肩，目前有明显渗漏现象。3.4.大坝结构及建坝材料物理力学性质3.4.1大坝结构经现场测绘、钻探及坑探查明，大坝为无正规施工的均质土坝，无排水棱体，最大坝高12.58m，坝顶长141.0m，坝顶宽2.0m，坝顶高程322.20m，内坝坡坡比1:1.75，外坝坡坡比1：1.75。1958年3月动工，1960年12月竣工。筑坝时坝体未置于基岩上，碾压效果较差，层间接合差。筑坝材料开采自大坝附近，为残坡

52、积紫红色粘土，人工碾压筑就。勘探表明，坝体土为由泥岩、少量砂岩风化而成的粘土夹粉质粘土，呈紫红色，局部含少量碎石，稍湿湿，硬塑可塑，可搓成2mm左右的细条。颗分试验查明其颗粒组成（平均值）为：砂粒23.6%，粉粒45.4%，粘粒31.0%，为粉质粘土（表3.4-1）。渗水试验测得的坝体土渗透系数为4.16.610-5m/s ,平均5.710-5m/s ,属于弱透水体。大坝无排水棱体。3.4.2建坝材料物理力学性质 本次勘察对坝体土进行了标准贯入试验，人工、钻孔取样室内土工试验、探坑渗水试验、标贯试验成果分别见表3.4-2、表3.43、表3.44。天然重度试验值1.872.02g/cm3，平均值

53、1.94g/cm3。坝体土标准贯入（表52）击数510击，平均值7.0击，大值与小值差达50%。从天然密度试验值看，坝体土压实度尚可，均一性较好。从标贯击数看，坝体土中上部局部压实较差。因此，坝体填筑质量基本满足要求，仅中上部局部碾压不够密实。 坝体土渗透系数4.101066.6105cm/s,平均值5.7106cm/s满足要求。在目前库水位319.00m时浸润线比降0.26，满足要求。根据上述试验成果及工程经验类比，建坝材料的物理力学性质参数见表3.4-5。坝体土颗粒分析试验成果统计表表3.4-1 土样编号取样深度（m）颗粒组成（）砾粒砂粒粉粒粘粒ZK114.85.625.543.4031.

54、10ZK127.58.522.6046.5030.90TK12.52.822.7046.3031.00平均值23.6045.4031.00坝体土标准贯入实验成果表3.4-2 地层孔号深度（m）标贯击数平均值粉质粘土ZK12.302.7957.04.504.8957.067.3789.8510.1610土工试验成果表表3.4-3取样部位土样编号天然含水量天然密度土粒比重天然孔隙比液限塑限塑性指数液性指数固结快剪强度饱和固结快剪强度17mm2mm17mm17mm凝聚力内摩擦角凝聚力内摩擦角W00Gse0WLWPIPILCC%g/cm3-%-KPaKPa坝体土ZK1-328.11.932.690.8

55、0440.221.318.90.3648.122.937.816.8Zk1-631.51.872.710.90642.12319.10.4532.218.2TK1222.022.720.64337.221.116.10.0641.922.1平均值27.201.942.710.78439.8321.8018.030.294522.53517.5室内试验与探坑渗水试验成果统计表表3.4-4 探坑编号渗透系数 （cm/s）备注ZK144.110-5坝体土平均值5.7010-5cm/sZK156.410-5TK16.610-5坝体土主要物理力学性质参数值表表3.4-5 土类重度（KN/m3）渗透系数（cm/s）固结快剪强度饱和固结快剪强度天然饱和CC（KPa）（）（KPa）（）坝体土19.419.95.710-525161912坝基土19.520.01.010-428.818.42214砂岩排水棱体22.023.03.010-20340323.5天然建筑材料本工程需混凝土骨料1100m3，条块石料4000m3。混凝土骨料：可购