四川省某水库整治初步设计报告

四川省某水库整治初步设计报告
XX水库整治初步设计报告四川省XX县水利水电工程勘测设计队
1 基本情况
1.1水库枢纽工程概况
XX水库位于XX县XX镇境内，XX江水系XX河支流上，地理坐标为东经105°58′36.66″，北纬30°28′54.74″。

距XX县XX镇7.5km,XX县城70 km。

坝址以上控制集水面积1.97km2，主河道长1.52km，主河道平均坡降17‰。

水库设计总库容20.396万m3，兴利库10.12万m3，防洪库容 4.896 万m3，死库容 5.38 万m3。

设计灌面1300亩，有效灌面100亩。

是一座以灌溉为主，兼有水产养殖等综合利用的重点小（二）型水利工程。

由于该水库枢纽地理特别重要,根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252—2000），XX库枢纽工程主要建筑物工程等级为五等5级，建筑物洪水标准按20年一遇设计，200年一遇校核，溢洪道消能防冲建筑物设计洪水标准为10年一遇。

该水库枢纽工程由溢流拱坝与非溢流坝组成。

XX水库的地理位置特别重要，坝址距下游集中居住200人村庄仅仅离0.2km。

工程一旦失事，将对下游XX近千人及南充市XX区华兴镇、XX 镇、XX县八一乡镇所在地以及1座国家级公路桥梁（国道212）、30家单位学校均将受到惨重的灾害损失；下游3万多亩农田将被淹没或冲毁，10万多人的生命安全将受到严重威胁，直接经济损失约1亿元，同时还将造成当地社会的不稳定。

1.1.1大坝
大坝为砌石单拱坝，1972年1月开工，1980年4月竣工。

现最大坝高15.522m，坝顶宽2m，坝底宽6.4m，坝顶长85m，(其中副坝长35m)溢流段长50m，堰顶高程310m，左右坝肩顶高程310.522m。

按照《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252—2000）标准计算，水库校核洪水310.847m（鉴定报告复核），相应库容20.396 万m3；设计
洪水位310.599 m（鉴定报告复核），相应库容18.962 万m3；正常蓄水位310.00 m，相应库容15.50 万m3。

目前蓄水位为310 m。

1.1.2泄洪建筑物
本水库为坝顶溢洪，溢流段净宽50m，堰顶宽2m，堰顶高程310m。

洪水直接泄下游河床，下游无消力池。

1.1.3放水建筑物
现无。

1.2工程建设及维修过程
1.2.1大坝
XX水库大坝修建正处于十年动乱时期，工程质量无专人管，大坝坝体安砌条石未清洗，砂浆不饱满，造成了工程质量低劣。

1980年4月建成蓄水后，即出现拱圈严重漏水，由于资金问题致今尚未处理。

大坝建成后由于防洪标准不够，洪水曾多次翻越非溢流坝对下游冲刷淘空严重，限于资金问题致今未尚处理。

1.2.2泄洪建筑物
1980年4月建成蓄水时，除非溢流坝坝后洪水对下游冲刷淘空严重外其余未发现问题。

1.2.3放水设施
无。

1.2.4综合评价
XX水库大坝1972年1月开工时无正式设计，施工质量较差，修建过程中无施工记录，建成后无竣工资料和验收手续，造成一系列病害问题。

目前仍存在的问题有：拱坝浆砌条石大坝漏水；大坝防洪标准不够洪水翻越非溢流坝对下游冲刷淘空严重；水库大坝址为文家稚村近千人及高石乡
XX水库枢纽工程除险加固后工程特性表
序
指标名称单位数量备注
号
一水文
1 坝址以上集雨面积km
2 1.97
2 多年平均降雨量mm 936.60
3 代表性流量
设计洪峰流量m3/s 36.60 P=5%
校核洪峰流量m3/s 61.14 P=0.5% 消能防冲设计洪峰流量m3/s 29.26 P=10%
4 多年平均气温℃l7.40
5 多年平均蒸发量mm 638.5
6 多年平均最大风速m/s 17.0
二水库
1 水库水位
校核洪水位m 310.847 P=0.5% 设计洪水位m 310.599 P=5%
正常蓄水位m 310.00
死水位m 306.960
2 水库容积
总库容万m320.396
正常库容万m315.50
死库容万m3 5.38
防洪库容万m3 4.896
有效库容万m310.12
3 调节特性年
4 灌区特性
设计灌面万亩0.13
三下泄流量
1 设计洪水位时最大泄量m3/s 34.58
2 校核洪水位时最大泄量m3/s 59.60
序
号
指标名称单位数量备注
3 消能防冲设计最大泄量m3/s 28.32
四枢纽建筑物
1 大坝
坝型砌石单拱坝
坝顶高程m 312.316 最大坝高m 17.316
坝顶轴线长m 85 其中副坝长
35m
坝顶宽m 2.0
坝底宽m 6.4
2 溢洪道
型式坝顶溢流堰型宽顶堰堰长m 2.0
堰顶高程m 310.00 溢流宽度m 50.00 最大下泄流量m3/s 59.60 3 消力池无
池长m 无
池宽m 无
池深m 无
4 放水设施无
闸门型式无
取水高程m
放水管尺寸m
最大取水流量m3/s
XX水库枢纽工程除险加固前工程特性表
序
指标名称单位数量备注号
一水文
1 坝址以上集雨面积km
2 1.97
2 多年平均降雨量mm 936.60
3 代表性流量
设计洪峰流量m3/s 36.6 P=5% 校核洪峰流量m3/s 61.14 P=0.5% 消能防冲设计洪峰流量m3/s 29.26 P=10.0%
4 多年平均气温℃l7.4
5 多年平均蒸发量mm 638.5
6 多年平均最大风速m/s 17
二水库
1 水库水位
校核洪水位m 310.33
设计洪水位m 310.32
正常蓄水位m 310.00
死水位m 302.02
2 水库容积
总库容万m317.00
正常库容万m315.50
死库容万m3 2.00
防洪库容万m3 1.5
有效库容万m313.5
3 调节特性无
4 灌区特性
设计灌面万亩0.124
三下泄流量
序
指标名称单位数量备注号
1 设计洪水位时最大泄量m3/s
2 校核洪水位时最大泄量m3/s
3 消能防冲设计最大泄量m3/s
四枢纽建筑物
1 大坝
坝型砌石单拱坝
坝顶高程m 310.00
最大坝高m 15.55
坝顶轴线长m 85 其中副坝长35m
坝顶宽m 2
坝底宽m 6.4
2 溢洪道
型式坝顶溢流
堰型宽顶堰
堰长m 2
堰顶高程m 310.00
溢流宽度m 50
最大下泄流量m3/s 16
3 放水设施
闸门型式无
取水高程m
放水管尺寸m
最大取水流量m3/s
2 水文
2.1流域概况
2.1.1自然地理概况
XX水库位于XX县XX镇境内，XX江水系XX河支流上，地理坐标为东经105°58′36.66″，北纬30°28′54.74″。

坝址以上控制集水面积1.97km2，主河道长1.52km，主河道平均坡降17‰。

XX水库属XX江水系XX河支流，工程区属丘陵地带,相对高差30～50m，属低山～浅丘地貌。

流域内出露地层属侏罗系中统上沙溪庙组，为河湖相碎屑沉积的砂质粘土岩，泥质粉砂岩夹砂岩等。

流域内人类活动较为频繁，流域内除本水库外、上游尚有多处塘，域内主要为农业开垦。

垦植率较高，森林覆盖率较低，水土流失严重。

XX河河流域水系见附图。

2.1.2气象特征
XX河流域地处亚热带湿润季风气候区，具有气候温和，雨量充沛，日照适宜，四季分明，无霜期长，春季回暖早，夏季炎热，秋季阴雨连绵、冬季短而温和等特点。

XX河流域无气象观测记录，水库气象特征值参照XX气象站观测资料：多年平均气温l7.4℃，极端最高气温41.3℃，极端最低气温-2.7℃(1991年12月28日)，多年平均蒸发量638.5mm，多年平均日照时数l247小时，多年平均无霜期328天，多年平均相对湿度81％，多年平均最大风速17m/s，多年平均降水量936.6mm，降水量主要集中在汛期，5- 10月降雨量占年降雨量的79.1%。

2.2洪水
XX河的洪水由暴雨形成，洪水与暴雨基本同步。

洪水绝大部分发生在5至9月，尤以7至8月最多。

由于流域内无实测洪水资料，根据规程规范规定：对于缺乏流量资料的中、小型水库，可应用雨量资料推求设计洪水。

本次采用推理公式计算XX水库设计洪峰流量。

2.2.1设计标准
XX水库为小（2）型水库，坝型为砌石单拱坝，根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000），其设计洪水标准采用20年一遇，校核洪水标准采用200年一遇，消能防冲建筑物洪水标准采用10年一遇。

2.2.2设计暴雨
XX水库所在流域无实测暴雨资料，邻近有XX、石盘沱和二郎等雨量站。

其中，XX站为气象部门所属国家基本气象站、石盘沱和二郎站为委托雨量观测站。

XX站实测降雨资料按国家气象观测规范进行，其雨量资料经复核可作为本次设计暴雨计算的主要依据，石盘沱和二郎雨量站观测资料精度稍差，特别在出现大暴雨时有漏测现象，其降雨资料仅可作为分析计算时的参考。

各站雨量资料情况见表2-1。

长滩河邻近站雨量资料情况表
设计暴雨计算采用两套方案，即通过邻近实测暴雨资料和《四川省中小流域暴雨洪水计算手册》中“暴雨等值线图”分别计算设计暴雨。

1 邻近实测暴雨频率计算
根据水库邻近的XX站和二郎、石盘沱站实测暴雨系列，进行频率计算，用数学期望公式计算系列各项的经验频率，以矩法计算统计参数的初值，采用P-III型理论频率曲线适线，确定统计参数及设计值。

由于流域面积较小，且XX等站距XX水库较近，不进行点面折减。

二郎站考虑移用XX站特大值和不移用XX站特大值两种情况分别计算，移用XX站特大值以后的系列，按不连续系列处理，特大值的经验频率根据XX站系列确定。

统计参数和设计值见表2-2-2，频率曲线见附图2-2~2-6。

2 根据《手册》等值线图查算
根据《四川省中小流域暴雨洪水计算手册》暴雨等值线图，查得XX 水库流域重心1/6 h 、1 h、6h、24h年最大降水量均值、Cv值，计算出设计暴雨，成果见表2-2。

各方法设计暴雨计算成果表
3 XX水库设计暴雨
石盘沱站实测雨量系列有漏测大暴雨现象，其统计参数和设计值明显低于XX站和等值线查图值。

二郎站实测系列不仅缺乏特大暴雨，且出现了长时段设计暴雨小于短时段设计暴雨的不合理情况，移用XX站特大值以后，不同时段的统计参数出现倒置现象（6h设计暴雨大于24h；6h暴雨均值低于XX站和等值线，Cv值又大于XX站和等值线；24h暴雨均值低于XX站和等值线，Cv值和设计值小于XX站大于等值线）。

而XX 站实测雨量系列较长，系列中包含不同量级的暴雨，系列有较好的代表性，其与XX水库距离较近。

因此，采用XX站实测暴雨资料用于XX水库设计是合理的。

鉴于XX站缺乏年最大10分钟雨量资料，/6h暴雨采用等值线查图值，1h、6h和24h暴雨采用XX站实测资料计算值。

XX水库的设计暴雨见表2-3。

XX水库设计暴雨成果表
2.2.3设计洪水
2.2.
3.1设计洪峰流量
根据《四川省中小流域暴雨洪水计算手册》中的推理公式法计算设计断面的洪峰流量。

推理公式法的基本关系式:Qm,p=0.278ΨSpF/τn
推理公式中参数的确定：
①流域特征值F、L、J在1/5000实测地形图上量取，见表2-4。

河道特征值表
②暴雨衰减指数ｎ及雨力S：根据各时段暴雨量，采用《手册》中暴雨公式计算。

③产、汇流参数μ、ｍ：据本流域自然地理条件及下垫面情况，汇流
参数ｍ属盆地丘陵区，产流参数μ属盆缘山区，根据《手册》中所列的公式计算。

其中，汇流参数: 当θ=1-30 , m=0.4θ0.204；
当θ=30-00 , m=0.092θ0.636；
μ值：μ=4.8F-0.19、Cv=0.18 Cs=3 Cv；
④由推理公式计算的设计洪峰成果见表2-5。

XX水库洪峰流量计算成果表
2.2.
3.2设计洪水过程线
采用典型放大法推求设计洪水过程线。

典型洪水过程线采用四川东部地区平均情况的单峰(2)概化模型，设计洪水过程线见表2-6。

根据实地实地调查，XX水库坝区河段在洪水发生前底水微小，洪水过程线计算时忽略基流。

2.3河流泥沙
本流域无泥沙资料，XX水库入库泥沙量根据《四川省水文手册》悬移质输沙模数等值线图查算。

由《四川省水文手册》查得XX水库多年平均悬移质输沙模数为700t ／km2，由此推算出多年平均悬移质年输沙量为1379t，推移质沙量按悬移质沙量的15％估算，为207t。

2.4设计洪水计算成果合理性分析
XX水库在“三查三定”和全安鉴定中都作过洪水计算，成果见表2-7。

本次洪水复核的计算，由于无法采用入库流量还原洪峰流量，因此只能采用暴雨资料来推求设计洪水。

本次复核采用《手册》推荐的推理公式法计
算设计洪水。

由表2-7可知，本次洪水计算成果与前两次洪水计算成果非常接近，说明计算上是合理的。

XX水库的洪峰流量采用本次计算成果。

表2-7 历次洪峰流量计算成果比较表
2.4水库洪水调节计算
2.4.1基本资料
(1) XX水库设计洪水过程线见表2-6。

根据有关规范要求，本水库校核洪水标准为200年一遇，设计洪水标准为20年一遇。

(2) XX水库水位～库容曲线采用“三查三定”复核成果。

详见表2-8。

XX水库水位～库容表
水位
（m）
300 302 304 306 308 310 311
库容（万m3）0 0.18 1.02 3.26 7.6
6
15.
50
21.
28
水位312 313 314
（m）
库容（万m3）28.
74
38.2
8
50.30
(3) 泄洪设施
XX水库通过坝顶表孔泄流，堰顶高程310m，堰顶净宽50m。

溢流堰泄流能力曲线见表2-9。

XX水库溢流堰泄流曲线表
2.4.2洪水调节方式
调节计算中不考虑洪水预报，洪水来临时，水库水位为正常蓄水位，即溢流堰顶高程310.00 m，自由泄流。

2.4.3调洪计算
根据上述基本资料和调节方式，按水量平衡方程，采用试算法逐时段计算溢流堰下泄流量过程，并据此确定最大下泄流量和最高库水位。

经计算，水库校核洪水位310.847m，相应下泄流量59.60m3/s，最大库容20.396 万m3；水库设计洪水位310.599m，相应下泄流量34.58m3/s。

XX水库调洪计算复核结果见表2-3-3。

XX水库设计洪水过程线和下泄流量过程线(P=0.5%)见附图2-8；XX水库设计洪水过程线和下泄流量过程线(P=5%)见附图，XX水库设计洪水过程线和下泄流量过程线(P=10%)见附图。

XX水库调洪计算复核成果表
表2-10
2.5坝顶高程复核
2.5.1基本参数
（1）洪水位：根据调洪演算成果，当溢洪道通过设计和校核洪水时，相应的设计洪水位为310.599 m；校核洪水位为310.847 m。

（2）吹程：水面吹程在万分之一航测图上量测测得D=0.2km。

（3）最大风速：根据XX县气象观测资料，多年平均最大风速V max=17.0m/s。

（4）安全超高：本工程为IV等工程，大坝为4级建筑物。

根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252-2000，正常运用安全加高0.30m，非常运用安全加高0.20m。

2.5.2计算公式
坝顶超高按《砌石坝设计规范》SL25-2006规定的公式计算。

坝顶或防浪墙顶在水库相应水位以上的超高Δh为：
Δh= h b+h Z+hc
式中主要参数如下：
h b——波浪高（m）；
4级建筑物取累积频率为5%的波浪高；
h Z——波浪中心线至正常水位或校核洪水位的高差(m)；
Lm
H cth
Lm
h hz 1
%
522ππ=
hc ——安全超高(m)； H 1——坝前水深（m ）；
W ——计算风速（m/s ），正常运用取V=1.5倍多年平均年最大风速，非常运用取多年平均年最大风速；
D ——水库有效吹程(Km)； Lm ——平均波长,m ；
h 5%——累积频率为5%的波高，m 。

本水库位于丘陵、平原地区，故采用鹤地水库公式计算波浪高（h 2%）和平均波长，经查表得波浪高（h 5%）。

2.5.3 计算结果及结论
根据上述公式和有关参数，按以下3种运行条件对坝顶高程进行复核计算，计算成果见表2-11。

设计洪水位+正常运用条件的坝顶超高； 正常蓄水位+正常运用条件的坝顶超高； 校核洪水位+非常运用条件的坝顶超高。

坝顶高程复核计算成果表
表2-11
名称设计洪水+
正常运用
正常蓄
水+正常运用
校核洪
水+非常运行
备注
洪水位Z(m) 310.599 310.00 310.847 按本次复核有效吹程D（Km）0.20 0.20 0.20
计算风速ω(m/s)25.5 25.5 17.0
安全加高hc（m）0.30 0.30 0.20
波浪高h b= h5% (m) 1.084 1.084 0.653
波浪中心线高差h Z
(m)
0.333 0.333 0.181
坝顶超高Δh (m) 1.717 1.717 1.034 Δh=
h b+h Z+hc
复核要求坝顶高程
（m）
312.316 311.717 311.881
现坝顶高程（m）310.522 310.522 310.522
尚余（m）-1.794 -1.195 -1.356
据坝顶高程复核计算成果（表2-11），在正常运用（设计）情况下要求防洪顶高程312.316，非常运用（校核）情况下要求防洪顶高程311.881m，取其大值，坝顶高程应大于312.316m，现坝顶高程为310.522m，不满足要求。

可见坝顶超高不够，防洪不达标，有严重的安全隐患。

3 工程地质条件
3.1水库区地质概况
3.1.1地形地貌
工程区属丘陵地带，海拔高程在400m下，一般为310～360m，相对高差50～100m，属于低山～浅丘地貌。

工程区位于川中红层剥蚀丘陵区，构造剥蚀地貌主要受岩性控制，工区粉砂质泥岩、泥质粉砂岩等软质岩类在风化剥蚀的作用下，形成圆丘、山垭及台地，砂岩多形成陡坎。

山丘底部多为浸蚀洼地，冲沟较发育，冲洪积堆积物主要沿侵蚀洼地分布。

3.1.2地层岩性
工区地层简单，与工程有关的地层为侏罗系中统上沙溪庙组（J2s）砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩互层。

第四系地层主要有：第四系全新统残坡积堆积层（Q4el+dl）、冲洪积堆积层（Q4al+pl），崩坡积堆积层（Q4col+dl），现由老至新分述如下：
（1）基岩地层为侏罗系中统上沙溪庙组（J2s）石简河中段，为河湖相紫红色粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、砂岩。

岩性不稳定，相变较大。

砂岩：中细粒结构，成份以岩屑为主，次为石英、云母，泥钙质胶结，新鲜岩体为紫色及灰色，较坚硬，风化后多呈浅黄色，强度较低。

泥质粉砂岩：暗紫色，粉细砂状结构，成份以石英为主，次为岩屑、云母，单层厚度1～2m，常夹于粉砂质泥岩中。

粉砂质泥岩：紫红色，泥质结构和粉细砂状结构，成份以粘土矿物为主，泥质、泥钙质胶结，易风化，失水常崩解。

（2）第四系全新统冲洪积堆积层（Q4al+pl）：为粘土、粉质粘土组成，
局部夹磨园度极差的砂岩卵砾石，一般厚1.5～4.0m，局部可达5.0m，主要分布于侵蚀洼地。

（3）第四系全新统崩坡积堆积层（Q4col+dl）：主要由块碎石夹土组成。

块碎石岩性与垮塌部位基岩一致，粒径大小不一，估计块碎石含量占70%，局部含有大的孤石，堆积层厚度变化较大，厚者可达15m。

分布于工程区外围斜坡下部及坡脚。

（4）第四系全新统坡残积堆积层（Q4el+dl）：分布于平缓山坡、山顶及山脚。

泥质岩类出露处的缓坡地带，以紫色、浅红色粘土或粉质粘土为主，呈可塑～硬塑；局部砂岩出露处表面常为砂土覆盖。

大部分为耕作层，分布范围较广，一般厚0.5～1.5m。

3.1.3地质构造及地震
工程区位于川中台拗龙女寺台穹的中部，近场区属于龙凤场向斜东段曲转处北翼，岩层平缓，产状为：N60°～70°E/SE∠7°～9°，岩层缓倾库内；发育四组构造裂隙，产状为：
（1）N20°～30°W/NE∠55°～88°，间距1.5～2.0m，延伸长度1～2m；
（2）N55°～70°W/NE∠70°～80°，间距0.5～1.2m，延伸长度1～2m；
（3）N10°～30°E/NW或SE∠68°～75°，间距0.5～1.0m，延伸长度3～5m。

（4）N60°～75°E/ SE∠70°～87°，间距2.0～3.0m，延伸长度大于5m。

工区构造简单，无区域性断裂通过库、坝区，根据（GB18306-2001）《中国地震动参数区划图》，工程区地震动峰值加速度＜0.05g，对应的
地震基本烈度＜Ⅵ度，属区域构造稳定区。

3.1.4物理地质现象
工程区不良物理地质现象主要为边坡岩体风化和局部卸荷岩体崩塌，滑坡和泥石流不发育。

岩石风化受地形地貌及岩性控制，沟床段强、弱风化带厚度分别为2-4m、6-8m，岸坡段强、弱风化带垂直厚度分别为3-4m、7-10m。

工区在陡坎、陡崖段多见有卸荷裂隙，卸荷带水平宽度约20-25m。

在库内较陡的砂岩岸坡地段，由于构造裂隙的切割，岸坡岩体在重力作用下零星塌落于坡脚，形成崩塌堆积体，一般规模不大，厚度0-5m3。

3.1.5水文地质条件
工程区地下水主要受岩性和构造控制，地下水按埋藏条件和成因类型，可分为第四系松散堆积层孔隙潜水、基岩裂隙水两种类型。

孔隙潜水主要埋藏于坡残积、冲洪积层等覆盖层中。

接受大气降水及地表水的补给，向坡下、沟谷排泄，并部分补给下伏基岩。

由于坡残积层以粘性土为主，厚度不大，故其透水性较差，富水性弱，具埋藏浅，分布不广，水量小，无统一的潜水面，年动态受季节控制明显的特点。

孔隙水主要分布于侵蚀洼地冲洪积层中，沿沟谷向下游渗流。

基岩裂隙潜水受岩性、风化、卸荷等因素制约，主要分布于强、弱风化带及砂岩、泥质粉砂岩裂隙中，受大气降水补给，排泄于河流。

主要受大气降水的补给，向沟谷排泄，季节性变化较大。

试验成果表明，库水为重碳酸硫酸钙型水，对水泥及其拌制品均无腐蚀性。

3.1.6坝址区工程地质条件及评价
3.1.6.1坝基条件
坝体建基面高程为295.00 m,坝区地层岩性除左、右岸山坡地表局部
有较薄的残坡积的粘土夹碎石外，坝基出露的地层主要为下伏侏罗系中统上沙溪庙组J2s中厚层紫红色砂质泥岩，岩层产状平缓（1°～2°），节理裂隙不发育，赋水性差。

根调查，修建时清基较彻底，坝基稳定条件良好，坝基无渗漏现象。

3.1.6.2坝肩条件
坝体与左右坝肩的接触良好，大坝在左、右坝肩处出露的地层均为侏罗纪中统上沙溪庙组砂泥岩层，产状平缓（1°～2°），无断裂、滑坡等不良地质现象。

大坝左、右两坝肩岩体裂隙不发育，因此，当库水位较高时，未发现绕坝渗漏现象。

3.2岩土物理力学指标建议值
根据岩、土试验成果，结合坝体、坝基工程地质条件，类比四川盆地其它工程，提出岩体主要物理力学指标建议数据见表3-1。

岩体主要物理力学指标建议数据表
表3-1
3.21天然建筑材料
工程附近无天然砂砾石料料源，XX江距工程区运距约25km，所需
砼骨料建议外购。

水库库周为侏罗系中统上沙溪庙组（J2s）紫红色粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、砂岩。

其中大坝右岸的水库电灌站取水处侧，高于库水位约10m，分布有一层厚度15～20m的砂岩，总体裸露较好，范围较大，修建水库和当地建房曾有过开采。

新鲜砂岩为暗紫灰色，风化为紫色，矿物成份以长石、石英为主，有用层为弱风化和新鲜砂岩，厚10～15m，无用层为强风化砂岩。

估算有有层储量约1×104m3，储量满足设计渠道用料要求。

据试验成果，新鲜砂岩湿搞压强度30～37.7MPa ，质量满足渠道用料要求。

3.3 结论及建议
1、工程区位于川中台拗龙女寺台穹的中部，近场区属于龙凤场向斜东段曲转处北翼，岩层平缓，工区构造简单，无区域性断裂通过库、坝区，根据《中国地震动参数区划图》（1：400万GB18306-2001）工程区地震动峰值加速度＜0.05g，对应的地震基本烈度＜Ⅵ度，区域构造稳定。

2、坝址区主要由侏罗系中统上沙溪庙组（J2s）紫红色粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、砂岩组成，以泥质类岩层为主。

3．坝体建基面高程为295 m,坝区地层岩性除左、右岸山坡地表局部有较薄的残坡积的粘土夹碎石外，坝基出露的地层主要为下伏侏罗系中统上沙溪庙组J2s中厚层紫红色砂质泥岩，岩层产状平缓（1°～2°），节理裂隙不发育，赋水性差。

根调查，修建时清基较彻底，坝基稳定条件良好，坝基无渗漏现象。

4.坝肩条件坝体与左右坝肩的接触良好，大坝在左、右坝肩处出露的地层均为侏罗纪中统上沙溪庙组砂泥岩层，产状平缓（1°～2°），无不良地质现象。

因此，当库水位较高时，未发现绕坝渗漏。

5．工程附近无天然砂砾石料料源，XX江距工程区运距约25km，
所需砼骨料建议外购。

库周新鲜砂岩，其储量质量满足设计要求。

6．库水为重碳酸硫酸钙型水，对水泥及其拌制品均无腐蚀性。

4 病因分析、除险加固必要性及项目
4.1复核计算 4.1.1溢洪道复核计算
本水库为坝顶溢洪，溢流段净宽50m ，堰顶宽2m ，堰顶高程310m 。

洪水流入下游。

1、溢洪道泄流计算
溢流堰泄流能力按宽顶堰自由出流公式计算：
2
/30
2H g mnb Q c s σσ=
式中:Q —下泄流量，m 3/s ； σs －淹没系数； σc －侧收缩系数； m －流量系数；m=0.36 n －闸孔数； b －闸孔净宽（m ）； g －重力加速度；
H 0－包括行进流速水头的堰上水头。

溢流堰泄流能力曲线见表4-1。

XX 水库溢流堰泄流曲线表
2 调洪计算
调节计算中不考虑洪水预报，洪水来临时，水库水位为正常蓄水位，即溢流堰顶高程310m ，自由泄流。

根据上述基本资料和调节方式，按水量平衡方程，采用试算法逐时段计算溢流堰下泄流量过程，并据此确定最大下泄流量和最高库水位。

经计算，水库校核洪水位310.847m ，溢洪道相应下泄流量59.6m 3/s ；水库设计洪水位310.599m ，溢洪道相应下泄流量34.58m 3/s ；10年一遇洪水位时水库水位310.507m ，溢洪道相应下泄流量28.32m 3/s 。

本次调洪采用的溢洪道过流能力与1999年鉴定报告一致，复核出来的设计、校核洪水位与1999年鉴定复核的水位基本一致。

3 消能复核
根据《溢洪道设计规范》（SL252-2000）规定，消能防冲设计采用10年一遇洪水设计，相应下泄流量为28.32m 3/s ，相应下游水深2.0m 。

鉴于本工程泄洪建筑物布置的特殊性，其泄流消能计算仍采用常规底流式消能工计算的方式进行。

消能计算按能量方程 c h E =0+2
222c h g q Φ；
弗汝德数rc F =
c
c gh h q ；
共轭水深关系式)181(2
1
2'
'-+=c r c c F h h ；
池深S =z ht hc ∆--"σ； 池长j k L L )8.0~7.0(=；
-σ安全系数，1.1~05.1=σ， -∆Z 消力池出口水面落差(m)，
-ht 下游水深（m ）
，
-j L 水跃长度（m ）。

经计算，XX 水库溢洪道下游不需设消力池。

4.1.2坝顶高程复核 4.1.2.1基本参数
（1）洪水位：根据调洪演算成果，当溢洪道通过设计和校核洪水时，相应的设计洪水位为310.599 m ；校核洪水位为310.847 m 。

（2）吹程：水面吹程在万分之一航测图上量测测得D=0.2km 。

（3）最大风速：根据XX 县气象观测资料，多年平均最大风速V max =17.0m/s 。

（4）安全超高：本工程为IV 等工程，大坝为4级建筑物。

根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252-2000，正常运用安全加高0.30m ，非常运用安全加高0.20m 。

4.1.2.2计算公式
坝顶超高按《砌石坝设计规范》SL25-2006规定的公式计算。

坝顶或防浪墙顶在水库相应水位以上的超高Δh 为： Δh= h b +h Z +hc 式中主要参数如下： h b ——波浪高（m ）；
4级建筑物取累积频率为5%的波浪高；
h Z ——波浪中心线至正常水位或校核洪水位的高差(m)；
Lm
H cth
Lm
h hz 1
%
522ππ=
hc ——安全超高(m)； H 1——坝前水深（m ）；
W ——计算风速（m/s ），正常运用取V=1.5倍多年平均年最大风速，。