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云南省XXXX自治州XX县XX水库除险加固工程
初步设计报告
XXXX自治州水利水电勘测设计研究院
目录
1综合说明
1.1绪言
1.1.1基本情况
XX水库位于云南省XX州XX县XX乡境内,距剑兰公路6.5km,距县城28km,坝址地处东经99°46′06″、北纬26°32′23″。

库区位于老君山西南侧山脚高程约2500~2600m,属澜沧江流域水系,水库本区集水面积4.0km2,水库蓄水主要从大佛殿河引水来充蓄,引区集水面积为17.4km2。

XX县属北亚热带高原湿润季风气候,区内光照充足,冬春干旱,夏秋多雨,干湿季分明。

根据XX气象站观测资料统计:多年平均气温12.4℃,多年平均最高气温20.4℃,多年平均最低气温6.2℃;多年平均降水量743.4mm,历年最大1日降水量76.1mm。

XX县位于XX州北部,20XX年末,全县总人口17.1万人,绝大部分为XX,占总人口的91.7%,是主要的XX聚居地之一,全县土地面积2270. 44km2,实有耕地面积19.9万亩,人均占有耕地1.2亩/人。

XX水库原设计总库容333万m3,兴利库容288万m3,本次复核,总库容248.5万m3,兴利库容210.1万m3。

XX水库属小㈠型水利工程,水库位置较高,水质好,控制灌溉面积广,水库以灌溉为主,设计灌溉面积0.65万亩,同时兼顾防洪,是具有灌溉、防洪、水产养殖及电站调节等综合效益的水库。

水库主灌区为中羊、兴文、石登、金坪四个村委会,下游受影响村社14个自然村,人口16500人,耕地18000亩。

XX水库将逐步承担集镇供水任务,工程效益是非常明显的。

水库于1970年初动工兴建,1978年5月建成,工程建设期长,施工质量差,投入运行后大坝出现险情,现只能降低水位蓄水,水库长期处于带病运行状态,影响水库工程效益的正常发挥,还对下游构成威胁,因此需对工程进行除险加固处理,消除工程存在的安全隐患,使水库大坝正常安全运行,充分发挥水库应有的经济效益和社会效益。

根据全省病险水库、水闸除险加固专项规划工作要求,20XX年12~20XX年2月按《水库大坝安全鉴定办法》及《水库大坝安全评价导则》(SL258-2000)对XX水库进行了大坝安全评价,评价为Ⅲ类坝。

水库大坝安全评价报告通过水利主管部门的审查,并确定XX县XX 水库大坝为Ⅲ类坝。

受XX县水利局委托,XX州水利水电勘测设计研究院于20XX年10月编制完成了《XX县XX水库除险加固工程初步设计报告》及附图,除险加固工程设计概算总投资965.74万元,单位库容投资3.89元/ m3。

1.1.2工程病险现状
㈠工程现状及病险情况
XX水库现状枢纽工程主要建筑物由大坝、输水泄洪涵洞组成。

大坝坝型为均质土坝,坝高19m,坝顶高程2555.717m,坝顶长119m,坝顶宽4m,上游坝坡平均坡比为1:3.25,下游坝坡平均坡比为1:2.25。

输水泄洪涵洞位于大坝左端,属坝下无压涵洞,全长100.7m,结构为浆砌石城门洞形涵洞,断面尺寸为1.6m×2.0m,衬砌厚1.5~0.7m,进口底板高程为2540.317m,在进口安装1.2m×1.2m斜拉平板闸门一道,φ400转盖闸门一套,最大出流量2.0m3/s。

水库现状枢纽工程两大建筑物存在的病险情况分述如下。

⑴大坝
大坝为均质土坝,坝料主要取自于左坝肩岸坡残坡积棕红、褐红色含砾粘土、砂质粘土等;水库于1970年初动工兴建,1978年5月建成,施工历时八年多时间;该坝体填筑全部由人工背填,石碾夯压而成,由于在施工过程中受当时的技术、资金等条件限制,所以建设周期长,坝土压实质量较差,对坝坡及坝顶未进行修整及护坡处理,现基本保持其施工时原始面貌。

根据前期施工资料、现场走访调查及本次钻孔、探坑揭露及室内试验结果,大坝施工采用人工,坝料均匀性及含水量难于控制,碾压
压实功率不够,坝土压实质量较差,填筑压实度低(0.68~0.74),因此导致坝土具有中、高压缩性,以中等透水层为主,从而导致坝体渗漏严重,局部发生管涌。

大坝下游坡脚处虽设置有排水棱体,但排水棱体尺寸偏小,由于坝体的长期渗漏,坝体土料被带入而充填其孔隙内,使得排水体排水功能降低,坝体浸润线提高,孔隙水应力逐渐积累,对坝坡稳定性影响较差。

⑵输水泄洪涵洞
XX水库未设置溢洪道,采用输水泄洪涵洞放水和泄洪,坝下式无压拱涵;涵洞布置于大坝底部左岸边,结构为浆砌石城门洞形涵洞及出口为陡槽及消力池。

据管理人员介绍,受当时施工条件的限制,涵洞及周围坝土施工质量较差,特别是涵洞周围坝土压实度不够,输水泄洪涵洞自1978年投入运行后,长期渗漏不止,存在坝土被带出现象,并进行了两次回填灌浆处理仍然渗漏。

从运行现状看,输水泄洪涵洞坝下段底板、直墙及拱顶无开裂变形现象,洞体均呈湿润状态。

20XX年12月10日坝前蓄水位为2552m,进洞检查时发现:①、卧管段渗漏严重,渗漏量约5L/S,约占涵洞渗漏总量的70%以上;②、闸室段顶拱靠右边墙有股状射水1处,渗漏量约0.12L/S;③、渗水、滴水位置较多,流量多在0.01L/S以下;④、渗漏潮湿滴水及表面钙化沉积严重,涵洞前段(特别是0~45m段),左、右壁及顶拱均处于潮湿滴水状态,大部分表面均有钙化沉积覆盖,局部环型施工缝处理欠佳,边墙与顶拱结合处有多处渗水点。

据本次观测结果涵洞渗漏总量约6.9L/S。

⑶金属结构
现状输水泄洪涵洞进口采用钢索斜拉闸门启闭,无检修闸门,放水启闭方式落后,钢索、导向装置严重锈蚀,启闭困难,安全隐患大。

㈡大坝安全评价结论
⑴大坝防洪标准:水库不能满足300年一遇(P=0.33%)的校核洪
水及200年一遇(P=0.5%)的非常运用洪水要求,水库大坝防洪标准仅达10年一遇。

防洪安全复核等级为C级。

⑵大坝结构稳定性:大坝碾压不实,压实度低于现行规范值,垂直沉降率大。

大坝下游坝坡抗滑稳定安全系数正常运行情况下不满足现行规范值。

⑶抗震稳定性:大坝在VIII度地震情况下,下游坝坡的抗震稳定安全系数小于现行规范值,抗震稳定性差。

大坝安全复核等级为C级。

⑷大坝渗流稳定性:大坝存在严重的坝体渗漏、坝基渗漏、绕坝渗漏和坝岸坡结合部位渗漏。

渗漏量随库水位的升高而增大,浸润线出露位置偏高,坝土物理力学指标逐年衰减,大坝渗流性态出现异常。

渗流安全复核等级为C级。

⑸输水泄洪涵洞满足放水要求,为坝下无压拱涵;洞身段为浆砌石结构,由于洞身长期处于潮湿状态及钙化沉积严重,构件整体性差,其浆砌石结构应力不满足要求,抗震不满足要求;闸室段股状射水1处,左、右壁及顶拱均为表面钙化沉积覆盖及潮湿状态严重,存在多处集中漏水点,渗漏水量与库水位呈正相关关系,有沙子带出现象,已出现明显的渗漏带,渗流性态不安全;无事故检修闸门,启闭方式落后,转盖闸拉杆、导向装置严重锈蚀,启闭困难,安全隐患大,经复核金属结构安全等级为C级。

⑹无坝体沉陷、变形及测压管等观测设施、管理所管理住房墙体开裂、变形,属危房。

根据水库大坝安全鉴定办法,安全评价导则,XX水库大坝安全类别为三类坝。

1.1.3工程除险加固的必要性和任务
㈠工程除险加固的必要性
XX水库属小㈠型水利工程,水库位置较高,水质好,水库设计灌溉面积0.65万亩,同时兼顾防洪,是具有灌溉、防洪、水产养殖及电
站调节等综合效益的水库。

该水库主灌区为中羊、兴文、石登、金坪四个村委会,下游受影响村社14个自然村,人口16500人,耕地18000亩。

XX水库将逐步承担集镇供水任务,工程效益是非常明显的。

但是由于工程存在病险,现只能降低水位蓄水,水库长期处于带病运行状态,影响水库工程效益的正常发挥,还对下游构成威胁,因此需对工程进行除险加固处理,消除工程存在的安全隐患,使水库大坝安全运行,充分发挥水库应有的经济效益和社会效益,XX水库除险加固工程是十分必要的。

㈡工程除险加固的任务
XX水库除险加固工程初步设计在《XX水库大坝安全评价报告》基础上,进一步分析XX水库病险原因,针对存在的问题,提出处理方案进行技术经济比较,确定经济、合理、可行的水库除险加固方案,对大坝进行除险加固,完善工程设施,消除水库的安全隐患,使水库安全运行,充分发挥XX水库效益,有力保障下游人民财产的安全,提高人民群众的生活水平,使人民群众安居乐业。

1.2水文
1.2.1流域概况
XX水库位于XX县城以西的XX乡XX村,地处XX河支流大佛殿河的右岸凹箐内,属澜沧江水系。

大佛殿河发源于老君山东侧的无名山峰(海拔4052.6m),在金坪村附近汇入XX河(汇口高程2336m)。

大佛殿河流域面积57.8km2,主河道长15.9km。

XX水库径流区由水库本区及引水区组成。

本区集水面积4km2,主河道长3.76km,主河道平均坡降43.0‰。

引水坝址以上集水面积为17.4km2,主河道长7.49km,主河道平均坡降121.5‰。

1.2.2气候特征
XX县属北亚热带高原湿润季风气候,区内光照充足,冬春干旱,夏秋多雨,干湿季分明。

由于地形山峦起伏,海拔高差悬殊较大,地
形复杂,立体气候和区域性小气候非常明显
根据XX气象站观测资料统计:多年平均气温12.4℃,多年平均最高气温20.4℃,多年平均最低气温6.2℃;多年平均降水量743.4mm,历年最大1日降水量76.1mm,最大连续降水日数26天,相应降水量209.8mm;多年平均日照时数2350.7小时,多年平均蒸发量1995.4mm,多年平均相对湿度70%;多年平均风速 2.9m/s,多年平均最大风速14.0m/s,历年最大风速20.0m/s。

1.2.3洪水
1.2.3.1暴雨洪水特性
XX水库所在的黑惠江流域地处滇西横断山脉纵谷区中部,暴雨主要受西南季风控制,具有明显的季节性,形成暴雨的天气系统主要有冷锋低槽、低涡等。

每年5月份,流域进入雨季,雨势猛,强度大,历时短,并因局部地形影响,暴雨空间分布不均;10月下旬以后,南支西风干暖气流增强,副热带天气系统南撤,出现暴雨洪水次数和量级都明显减少。

根据XX水库专用站观测资料统计,较大暴雨出现时间为6~10月,最大1日暴雨量为73.5mm(1993年6月28日)。

水库流域洪水由暴雨形成,洪水发生季节与暴雨基本一致。

由于流域面积小,主河道较短,发生的洪水峰高、量小,洪水过程陡涨陡落,历时较短,以单峰尖瘦型为主,呈山区性雨洪型河流特性,单次洪水历时一般在一天左右。

1.2.3.2洪水标准
XX水库属小⑴型工程,等别为Ⅳ等,主要建筑物为4级,次要建筑物为5级。

XX水库大坝洪水标准取:设计洪水标准30年一遇,校核洪水标准300年一遇,农防、坝体施工期临时渡汛洪水标准10年一遇,施工洪水标准5年一遇,枯期(施工)洪水标准5年一遇。

1.2.3.3设计洪水计算
XX水库设计洪水主要采用三种计算方法来推求:⑴图表暴雨法,查《云南省暴雨洪水查算实用手册》图表计算;⑵实测暴雨法,用XX 县气象站实测暴雨计算设计洪水;⑶实测雨型法,用XX水库专用站的实测暴雨过程进行设计洪水计算。

综合分析,取用“实测暴雨法”计算成果作为XX水库设计洪水成果。

洪水成果见表1-1。

XX水库设计洪水成果表
343
1.2.3.4枯期施工洪水
根据XX水库洪枯水情特点及施工组织设计要求,施工期为当年11月1日至次年5月10日。

水库枯期施工洪水计算采用下游的羊庄坪水文站年度洪水与枯期(施工)洪水在同频率下的比例系数类比于XX水库,推算水库的枯期施工洪水,成果见表1-2。

XX水库枯期施工洪水估算成果表
33
1.2.3.5泥沙估算
XX水库泥沙计算,按“新老库容曲线比较法”计算,XX水库使用14年(1978~1992年)的泥沙总淤积量为5.00万m3,年平均淤积库容为0.36万m3。

1.3工程地质
1.3.1区域地质
工程区位于XX县城以西XX乡西北角旧栗坪村西侧,地处滇西横断山脉中段,老君山山脉近南段西南侧山脚,高程约2500~2600m 一带山间盆地之中。

区内山脉、河流以南北向为主,与区域构造线一致;地势总体北西高,南东低。

区域内主要出露新生界下第三系渐新统(E3?)地层,岩性为紫红色粉~细砂质泥岩、泥质粉砂岩夹细砂岩,厚度大于2670m,分布于整个工程区,缓倾角单斜地层,岩层总体倾向北西(300~350°),倾角约10~20°;地表山坡多为第四系全新统残坡积(el+dl Q)覆盖层,厚约0.5~5m,河谷及阶地堆积有第四系全新统冲洪积、洪积地层(al+pl Q),厚约1~10m。

区域水文地质条件较复杂,在受地层岩性控制的基础上,受地质构造、地貌、气象等多种因素的控制,其中地质构造起主导作用。

根据含水岩层的孔隙、裂隙类型及其发育程度和岩性组合特征,工程区主要赋存三种含水岩组。

地下水量、水位随降水量、地形变化而变化,地下水高于河水,为地下水补给河水,以泉水和散流状排于沟谷或地表。

工程区内不良物理地质现象主要为表层岩石风化强烈、破碎,第四系松散地层分布较广,局部有小崩塌及规模较小的滑坡。

工程区地处青藏滇缅印尼巨型“歹”字型构造体系与径向构造体系的复合部位;附近的弥沙河大断裂为发震断裂,具有长期活动性,河流堆积阶地发育;印支~燕山期和喜山期的火山活动频繁,说明挽近期地质构造活动明显。

根据《云南省区域地壳稳定性分区图》,工程区处于次不稳定区。

根据国家地震局、昆明地震大队资料、XX~洱源地区为强震发生带。

按《中国地震动参数区划图》(GB18306—20XX),本区地震动反应谱周期为0.45s,地震动峰值加速度为0.2g,对应的地震基本烈度为Ⅷ度。

1.3.2库区
库区位于老君山西南侧山脚高程约2500~2600m一带,属侵蚀、剥蚀、堆积山间河谷、盆地地形,地形相对高差约30~80m;库岸一般自然坡度10º~30º,库盆座落于大佛殿河中上游河段右(西)侧,主要系引蓄大佛殿河水,库区周围无大的不良物理地质现象。

库区出露地层单一,下伏基岩均为新生界下第三系渐新统(E3?)缓倾角单斜地层,岩层总体倾向北西(300~350°),倾角约10~20°;岩性为紫红色粉~细砂质泥岩、泥质粉砂岩夹细砂岩,局部陡坡处强风化基岩裸露。

地表山坡多为第四系全新统残坡积(el+dl Q)覆盖层,岩性为砂土、粘土夹块碎石,厚约0.5~5m。

地表分布的第四系松散地层及大部分强风化基岩透水性及富水性均较好,是库区主要的含水透水层,受大气降水及地表水补给,多以散流形式沿沟谷向库区临空面排泄。

下部弱~微风化基岩,富水性及透水性均弱,是库区主要的隔水岩层。

库区植被较好,水库淤积量不大,库岸总体较稳定,无邻谷渗漏,不存在淹没和浸没问题。

1.3.3枢纽区工程地质条件
1.3.3.1大坝工程地质条件及评价
㈠坝基工程地质条件
据前期施工、设计资料及勘察钻孔揭露分析,沿坝轴线方向坝基底部河床段设置有截水槽,深度约2.4m,齿槽基础落于强风化粉砂质泥岩、泥质粉砂岩夹细砂岩上,岩体强风化带厚度约5~15m;岸坡段坝基残留有第四系全新统残坡积(el+dl Q)层:黄、褐红色砂质粘土、粘土夹块碎石,厚约1~3m;上、下游坝基段残留有第四系洪积层(pl Q):主要为砂土、粘质砂土夹卵砾石,厚约1~2.5。

坝址附近无大的断层形迹,坝基岩层产状320°∠15°,缓倾角倾向上游略偏左岸,无大的不利结构面组合情况,坝基岩体稳定;坝基残
留有第四系残坡积、洪积松散地层,其力学强度指标略偏低,基本满足建坝要求;水库运行多年未发现大的坝基滑移失稳现象。

据勘察钻孔ZK2、ZK4孔内水文地质试验资料,坝基残留洪积层及强风化基岩带,注水渗透系数为K=2.88~9.76×10-4cm/s,压水透水率为11~40.5Lu,均属中等透水层,为坝基主要渗漏通道;下部弱风化基岩,压水透水率为7.2~7.9Lu,为弱透水层,可视为相对隔水层。

现状下存在坝基渗漏,经现场巡视检查,在坝脚棱体处有多个股状出水点,以管涌型渗漏为主,勘察期间库水位为2552m,用三角堰观测坝基渗漏量为3.5L/s。

㈡坝肩工程地质条件及稳定性评价
⑴左坝肩
左坝肩顶部地形平缓,表层为第四系全新统残坡积(el+dl Q)层:黄、褐红色砂质粘土、粘土夹块碎石,厚约1~5m;坝轴线下游侧岸坡稍陡处局部有下第三系渐新统(E3?)强风化紫红色粉~细砂质泥岩、泥质粉砂岩夹细砂岩出露,单斜岩层,产状320°∠15°,倾向上游偏山内,斜交坡,岸坡稳定性较好。

据ZK1资料,左坝肩残留残坡积层厚约3 m,强风化层厚度约8m,注水渗透系数为K=1.23~1.24×10-4cm/s,段压水透水率为28.6Lu,均属中等透水层;下部弱风化层,压水透水率为9.7 Lu。

左坝肩存在坝基结合部及强风化带基岩渗漏问题。

⑵右坝肩
右坝肩地形稍陡,地形坡度约35~40°,表层为第四系全新统残坡积(el+dl Q)层:黄、褐红色砂质粘土、粘土夹块碎石,厚约1~3m;下伏基岩为下第三系渐新统(E3?)紫红色粉~细砂质泥岩、泥质粉砂岩夹细砂岩,单斜岩层,产状310~330°∠10~18°,倾向上游略偏山外,斜交坡,岸坡稳定性较好。

据ZK3资料,右坝肩残坡积层厚约1.6m,强风化层厚度约13.7m,渗透系数为K=1.5×10-1~2.54×10-2cm/s,属强透水层;下部弱风化层,
压水透水率为8.9 Lu~4.9 Lu,属弱透水层。

15m以下可视为相对隔水层,15m以上强透水层及中等透水层为主要的渗漏透水通道,现状下存在坝基结合部及强风化基岩带绕坝渗漏问题。

据多年运行观测,当库水位升至2549.7m以上时,右坝坡绕坝渗漏开始出现,随库水位升高渗漏量增加;当库水位降至2549.7m以下时,右坝坡绕坝渗漏出水点消失。

勘察期间库水位为2552m,经现场巡视检查,右岸坡高程2540~2550m一带,坝体与岸坡结合带附近有6个股状出水点,以管涌型渗漏为主,用三角堰观测右坝坡绕坝渗漏总量为1.8L/s。

㈢坝体工程地质条件及病害原因分析评价
大坝为均质土坝,坝料主要取自于左坝肩以上残坡积棕红、褐红色含砾粘土、砂质粘土等;由于在施工过程中受当时的技术、资金等条件限制,所以建设周期长,大坝施工以人工为主,坝土压实质量较差,对坝坡及坝顶未进行修整及护坡处理,基本保持其施工时原始面貌。

现根据前期施工资料、现场走访调查及钻孔、探坑揭露及室内试验结果,对坝体土料综合描述如下:
坝体土料均为褐红色低液限粘土(CL),未发现明显的分层分区现象。

据12组坝土原状样试验资料,土料特征粒径中,有效粒径D10为0.0017~0.0172,限制粒径D60为0.04~0.07,不均匀系数Cu(D60/ D10)为12.86~33.53。

湿密度1.53~2.04g/cm3,干密度1.15~1.65g/cm3,比重2.66~2.69,压缩系数a1-2为0.214~1.107;抗剪强度指标:C=13.3~C=20.5KPa,φ=14.5°~20.3°,平均值为C=17.9KPa,φ=18.2°。

坝土原状样压缩系数a1-2为0.214~1.107,平均值为0.446,说明坝土具有中高压缩性,密压度较低。

据2组坝土重塑样(CK1、CK2)试验资料,土料特征粒径中,有效粒径D10为0.0017~0.0021,限制粒径D60为0.04~0.057,不均匀系数Cu(D60/ D10)为19.05~33.53;湿密度1.3~1.43g/cm3,干密度1.03~1.12g/cm3,比重2.66~2.68,压缩系数a1-2为0.68;抗剪强度指标:C=29.33~C=26.53KPa,φ=16.65°~17.38°,平均值为C=27.53KPa,φ=16.89°;击实最优含水率为25.81%~26.28%,最大干容重1.52g/cm3;
坝土压实度为(干密度/最大干容重):0.68~0.74(详见XX县XX水库除险加固工程坝土重塑样试验成果整理表)。

据ZK1、ZK2、ZK4共11次标准贯入试验资料,实测锤击数为6~10击/30cm,平均8击/30cm,其稠度为中等坚硬,无侧限抗压强度q u=100~120 KPa 。

坝体病害原因分析及评价:从水库大坝的施工情况看,大坝于1970年初动工兴建,1978年5月建成,历时较长;上坝土料采用人工挖运,碾压采用石碾碾压,施工中采用人工挑水撒泼,坝料均匀性及含水量难于控制,碾压压实功率不够,坝土压实度仅为0.68~0.74,坝土压实质量较差;坝土原状样压缩系数a1-2为0.214~1.107,平均值为0.446,说明坝土具有中高压缩性;坝土渗透系数K为2.47×10-4cm/s,以中等透水层为主,坝体渗漏严重。

据ZK1、ZK2、ZK4孔内注水试验,坝土渗透系数K为4.47×10-5~9.76×10-4cm/s,平均值2.47×10-4cm/s,属中等透水层为主局部夹弱透水层透镜体,坝体渗漏问题不可避免。

在现状库水位2552.0m时,经现场巡视,下游坝坡2544.017m高程以下局部有渗水现象,靠近右岸坡大面积湿润。

据CK1、CK2二组坝土重塑样试验颗分资料,1~0.5mm含量1.03~1.53%,0.5~0.25mm含量1.27~1.60%,均小于3%,不均匀系数Cu(D60/ D10)为19.05~33.53;因此,坝土为不均匀系数大于5的不连续级配土,粗细粒的区分粒径d f为:颗粒含量小于或等于3%的粒径级中最小粒径作为区分粒径,d f=0.25mm,对应土的细颗粒含量P c=96.87~97.735%≥35%,可能产生流土型渗透变形。

流土型临界水力比降计算公式J cr=(G s-1)(1-n),G s=2.66~2.68,n =0.579~0.6157,J cr=0.65~0.7;允许水力比降按2的安全系数考虑,J允许=0.325。

目前水库蓄水位为2552,水力比降为0.246,小于允许水力比降,坝土没有产生明显的流土型渗透变形破坏现象。

大坝下游坡脚处虽设置有排水体,原设计有反滤层,由于坝体的长期渗漏,坝体土料被带入而充填其孔隙内,使得排水体排水功能降
低,坝体浸润线提高,孔隙水应力逐渐积累,对坝坡稳定性影响极大。

筑坝土料均匀性较差,碾压方式落后和施工质量控制不规范,坝体填筑压实度低,透水性较强,坝后排水体排水功能降低,坝体浸润线出露偏高等原因,使大坝的抗渗、抗震稳定性差。

㈣大坝渗漏原因分析及评价
根据钻孔ZK1、ZK2、ZK3、ZK4注水、压水试验资料结合地层岩性分析,坝址区可分为三种透水层:
⑴强透水层(1×10-2≤K<1×100cm/s):见于右坝肩ZK3上部0~10m 段,渗透系数K为1.50×10-1~2.54×10-2cm/s,主要为强风化基岩带裂隙型渗漏。

⑵中等透水层(1×10-4≤K<1×10-2cm/s或10<q<100Lu):分布较广泛,主要为大部分坝土,坝基残坡积层、洪积层及强风化基岩带;渗透系数K=1.23~9.76×10-4cm/s,透水率q一般为11~40.5Lu;一般在28m以上。

⑶弱透水层(1×10-5≤K<1×10-4cm/s或1<q<10Lu):主要为部分坝土及下部弱风化基岩带,渗透系数K为4.47~9.41×10-5cm/s,透水率q为4.9~9.7Lu。

弱透水层可视为相对隔水层,强透水层及中等透水层为主要的渗漏透水层;坝体以中等透水层为主局部夹弱透水层,坝基残坡积层、洪积层结合带及强风化基岩带为中等透水层;左坝肩残留残坡积层和强风化层,均属中等透水层,存在坝基结合部及强风化带基岩渗漏问题;右坝肩强风化带为强透水层,现主要的渗漏类型为管涌型,表现为坝体、坝基及右坝肩强风化带基岩绕坝渗漏。

勘察期间库水位为2552m,经现场巡视,下游坝坡2544.017m高程以下局部有渗水现象,靠近右岸坡大面积湿润;在坝脚棱体处积水严重,并有多个股状出水点;右岸坡高程2540~2550m一带,坝体与岸坡结合带附近有6个股状出水点;涵洞及周围坝土潮湿、渗漏严重。

用三角堰观测渗漏量,结果为:坝基渗漏量约为3.5L /S,涵洞及周围
坝土渗漏量约6.9L/S,左坝肩及岸坡结合带渗流量较小未进行测量,右坝肩绕坝及岸坡结合带渗漏量约1.8L/S,日渗漏量约1054.08m3。

据1987年10月至1988年5月水库运行观测资料,当库水位达2553.7m 时,下游高程2546.5m平台以下坝坡,出现大面积渗水、潮湿现象,特别是靠近右岸坡结合带出现管涌型;经测定,右岸绕坝及坝坡结合带汇集渗漏量达3 L/S,坝基及涵洞汇集渗漏量约19.1L/S;日渗漏量约1909.44m3。

总之,水库自投入运行后,坝坡渗水潮湿、坝基渗漏、绕坝渗漏等病险现象一直存在,水库运行过程中虽针对局部病害进行过一定处理,但处理均不彻底,多年来一直带病运行,严重影响了大坝的安全运行,给水库下游居民的生产生活以及剑兰公路的安全带来了安全隐患,同时水库未能按正常蓄水,水库一直未发挥其应有的效益。

1.3.3.2输水涵洞工程地质条件及评价
输水泄洪涵洞布置于大坝底部左岸边,修建于1973~1974年,为浆砌石衬砌,坝下式无压拱涵。

涵洞处于坝土覆盖之下,据现场走访调查及部分涵洞施工记录资料,推测涵洞基础前段置于残坡积层上,后段置于下第三系渐新统(E3?)强风化层紫红色粉砂质泥岩夹泥质粉~细砂岩地层上;受当时施工条件的限制,涵洞及周围坝土施工质量较差,特别是涵洞周围坝土压实度不够,蓄水后渗漏极为严重,涵洞前段,左、右壁及顶拱均处于潮湿滴水状态,大部分表面均有钙化沉积覆盖,局部环型施工缝处理欠佳,边墙与顶拱结合处有多处渗水点,经过两次回填灌浆处理后现仍然渗漏严重。

据本次观测结果涵洞渗漏总量约 6.9L/S,涵洞处于病险之中,除险困难,建议将其封堵,新建输水泄洪隧洞。

1.3.3.3建议处理措施
综上所述,XX水库大坝存在坝坡渗水潮湿、坝基渗漏、绕坝渗漏。

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