一中小型水库初步设计报告

1 综合说明1·1 绪言广丰县黄尖山水库位于丰溪河支流红洋水的上游，坝址距县城约8km，水库坝址地理位置为东经118°08′51″，北纬28°29′05″。

坝址以上控制集雨面积1.92km2。

是一座以灌溉为主，兼有防洪、旅游、养殖等综合效益的小（一）型水库。

设计灌溉面积0.192万亩。

主河道长度2.98km，河道加权平均比降112.7%。

黄尖山水库1953年10月5日动工兴建，永丰人民公社副书记刘海亲自坐阵指挥，县水库局祝哲诚驻地施工，经过4次的续年加高加固，于1978年大坝建成，达到最终规模。

开始发挥效益，此时坝高为31.3m，设计总库容为177.52×104m3，坝顶高程为223.9m（黄海高程，下同），满足了下游农田的灌溉要求。

库区内无蓄水工程，也不受人类活动的影响。

1·2 水文黄尖山水库位于赣东北暴雨地带，南方暖气流与北方冷气团相遇时切变线的南北徘徊，是本流域出现暴雨的主要成因，有时西南或西北低涡切变线东移，加大了暴雨的强度，暴雨活动以5~7月最为频繁，历年最大暴雨以6月份出现次数最多，暴雨移动的方向大多都由西到东或西北向东南移动，有时出现静止锋，形成暴雨中心稳定少动的现象。

根据广丰水位站实测资料统计，多年平均降雨量为1661.6mm，最大年降雨量为2435.1mm（1975），最小年降雨量为923.7 mm（1971年），实测最大24小时降雨量达194.7mm（1995年6月25日）。

该区域的降雨在年际间变化较大，实测年最大降雨量是实测最小年份的2.64 倍，另外降雨量在年内分配也很不均匀，雨季集中在上半年，并以每年4—6月份最为集中，占多年平均降雨量的48.2%，降雨强度大，时间集中。

据广丰县气象站实测资料统计分析，流域内多年平均最大风速16m/s，最高气温40.5℃，最低气温零下-9.1℃。

历年平均气温17.5℃。

黄尖山水库座落在丰溪河红洋水的上游，该水流发源于红洋水支流上的黄尖山顶，整个流域地形变化较大，属中低山区。

洪水常因暴雨直接产生，因此，洪峰的大小具有随着暴雨大小变化的特性，最大洪水常发生在每年的4~6月，6月份发生洪水最多，因该流域河床坡降陡，坝址的洪水且有汇流时间短、洪峰尖高、易涨易落，冲刷破坏力大的特点，洪峰的大小与暴雨强度密切相关，常呈单峰状，一次洪水过程多为1天左右。

本次除险加固设计洪水复核，暴雨和洪水计算采用《江西省暴雨洪水查算手册》中介绍的推理公式法进行，计算得P=0.2%校核洪水洪峰为49.2m3/s，洪水总量55.3×104m3；P=3.33%设计洪水洪峰为29.6m3/s，洪水总量31.7×104m3。

水库正常蓄水位220.0 m，相应库容152.5×104m3；死水位为202.4m，相应库容16.8×104m3。

根据黄尖山水库现有泄洪设施，溢洪道为开敞式无闸控制的溢洪道，经调洪演算，P=3.33%设计洪水位221.30m，相应最大下泄流量12.3m3/s，P=0.2%校核洪水位221.95m，相应最大下泄流量25.6m3/s，总库容177.52×104m3。

1·3 工程地质黄尖山水库工程自兴建以来未做任何地质勘察工作。

2004年5月初，我院受广丰县水电局的委托，承担本阶段的工程地质勘察工作，2004年5月末结束外业。

完成了大坝、溢洪道、灌溉输水涵管等工程地质勘察工作，共施工钻孔9个，总进192.45m(其中土层133.1m，岩石59.35m)，压(注)水试验10段，取原状土62组，室内土工试验62组。

一、区内挽近时期以来构造运动趋于稳定，区域稳定性较好。

本区地震动峰值加速度小于0.05g，建筑物结构计算可不进行抗震复核。

二、库区属构造剥蚀丘陵地貌，在正常蓄水位范围内地形封闭。

组成库盘及库岸的地层岩性主要为新生界下第三系凝灰岩和砂砾岩，微新岩石透水性较弱,库区分水岭厚，地下水位高于水库正常高水位。

库区未见有大的导水断层带连通库外，水库不存在永久性渗漏问题，库区山坡多为岩质边坡，边坡稳定，不存在岸坡再造、淹没和浸没等问题。

库区植被较好，固体迳流甚微。

三、坝址区出露的地层岩性主要为新生界下第三系(E)凝灰岩、砂砾岩和第四系松散堆积物等，表部岩石呈强风化，裂隙较发育，上部岩体透水性较强，相对不透水层（q≤10Lu）埋藏较浅，坝基及两坝肩均存在渗漏问题。

四、大坝为心墙加斜墙坝型，其中斜墙土主要为含砂低液限粘土组成，土料质量良好；结构较疏松，密实性较差，属高压缩性土；为中等～弱透水层，渗透系数不满足K＜1×10-5cm/s规范要求。

心墙填筑低矮，低于正常高水位约10.5m，主要为粘土质砂和粉土质砂组成，属中等压缩～高压缩性土，中等透水～弱透水土体。

坝壳土与心墙土料基本相同，物理力学性质及渗透系数也基本一致。

五、溢洪道是由人工沿山坡爆破开挖而成，为开敞式溢洪道,无消能设施。

溢洪道底板及两侧边坡岩石一般为强风化，坡角较陡，岩体裂隙发育，性状较差，岩体较破碎，溢洪道边坡局部见有坍塌及掉块现象，边坡稳定性较差，建议进行削坡处理。

由于溢洪道是沿自然山坡自流消能，泄洪时直冲山坡脚，危及溢洪道出口山坡的稳定，建议溢洪道出口做挑流设施。

六、灌溉隧洞为无压隧洞，进出口洞脸边坡较稳定。

隧洞围岩为新生界下第三系(E)凝灰岩、砂砾岩，一般呈强至弱风化，为Ⅴ～Ⅲ类围岩，稳定性较差。

洞室埋藏较浅，隧洞距左坝头较近，侧向围岩较单薄，围岩裂隙发育，岩体较破碎，透水性较强，在水库高水头的长期作用下，隧洞围岩漏水严重将危及大坝安全。

因此，有必要对隧洞进行工程处理。

七、老涵管结构为石灰三合土浆砌石，砌体质量差，涵管结构已遭破坏，上游坝坡出现“跌窝”。

虽已废堵，但封堵质量差，漏水严重，并见有泥土带出，危及大坝安全；此外也不排除涵管外壁与坝体接触部位存在渗漏通道。

因此建议必须进行工程加固处理，确保大坝安全运行。

八、本工程土料、砂砾石料、块石料储量较丰富，可以满足工程用量，料场均有公路相通，但无上坝公路。

土料、砂砾石料及块石料质量均较好，各项指标均满足或基本满足规范要求。

1·4 工程任务和规模黄尖山水库枢纽工程主要建筑物有大坝一座、灌溉输水涵管一条、开敞式溢洪道一座等。

水库大坝原为心、斜墙坝，坝顶高程223.9m，最大坝高31.3m，坝顶宽6.0m,坝顶长136.0m；上游坝坡为块石护坡，坡比1：2.35，1：2.41，1：2.7；下游坝坡为草皮护坡，坡比1：2.15，1：2.27，1：2.33；下游坝脚无排水棱体。

开敞式溢洪道位于大坝左端约 4.8m的山坡处，于1978年兴建，全长128.08m。

溢洪道出口设挑流坎，长8.1m,底坡I=0.02，溢洪道为在山体中开挖而成，泄槽边墙未完全衬砌，下游未设消能设施。

灌溉输水隧洞位于大坝的左坝肩的坝体内，灌溉输水隧洞由斜涵和隧洞组成,斜涵顶高程220.6m，斜管坡度1:2，分级高度（级差）为0.65m，外形尺寸1..2×1.0m，放水孔径0.425m，卧管为方形断面，尺寸为0.5×0.5m，消力池长4m，深度2.3m，宽度1m。

输水隧洞开挖断面为1.2m×1.8m，城门洞形；其中进口段30m，出口段20m采用厚0.3m的75#浆砌石卷砌，衬砌后断面为0.6m×1.2m；隧洞进口底板高程202.4m，出口底板高程201.0m，洞长175m。

根据1979年9月广丰县水电局以（79）广水字第54号文上报《广丰县黄尖山水库除险加固工程初步设计书》及《江西省上饶地区重点水利工程概况》，水库按河南型暴雨设计，设计洪水位为221.8m，相应库容为174.9×104m3，校核洪水位222.0m，相应库容为180.24×104m3，坝顶高程为223.9m；该水库为多年调节水库，原设计灌溉面积0.45万亩。

本次除险加固设计按《防洪标准》GB50201—94和《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252—2000的有关规定，经复核该工程仍为小（一）型水库，水库按三十年一遇洪水标准设计，五百年一遇洪水标准校核。

水库设计正常蓄水位220.0m，相应库容152.5×104m3；死水位202.4m，相应库容16.8×104m3；设计洪水位221.37 m，相应库容169.2×104m3，；校核洪水位222.15m，相应库容179.18×104m3。

设计灌溉面积0.192万亩。

该工程的建设，是典型边勘测、边设计、边施工的“三边”工程，工程施工依靠大规模的群众运动完成，由于施工盲目抢进度、抢速度，使得工程的施工质量难以控制，以致使枢纽工程主要建筑物挡水大坝、灌溉输水涵管，溢洪道等施工质量较差，虽先后进行了多处局部加固处理，但工程仍有不少质量隐患，有的甚至危及大坝安全，故工程一直带病运行，被限制蓄水，三次降低洪道底板，严重影响了工程应有效益的正常发挥。

为了摸清黄尖山水库的运行现状，上饶市水利电力勘测设计院于2005年对黄尖山水库大坝结构稳定、渗流稳定以及运行情况等方面进行了综合评价，并提出了黄尖山水库大坝安全鉴定论证报告。

2005年7月2日，由上饶市水利局组织上饶市水利电力勘测设计院、上饶市水利科学研究所等部门专家参加的大坝安全鉴定会议，提出了黄尖山水库大坝安全鉴定报告书。

根据“水库大坝安全鉴定办法”，将黄尖山水库大坝安全类别评定为三类，并对大坝的维修加固提出了意见和建议。

本次初步设计在上述资料及工作成果基础上，对黄尖山水库枢纽工程作进一步分析论证并进行除险加固设计。

根据实际运用中出现的情况，现场察看及试验检测暴露出黄尖山水库目前存在以下主要问题：1、大坝施工经过多次加高加宽而成，特别是坝体心墙几次施工错位，后又改斜墙。

2、大坝背水坡位于右坝肩高程194.72（死水位以下）处有集中漏水现象，坝脚无反滤设施；3、坝内坡护坡块石有风化石存在，块径小。

坝外坡零乱，坝顶凹凸不平，有积水坑；4、坝迎水坡在212.6m高程，老涵顶处有沉陷现象；5、有蚁窝迹象；6、溢洪道水平段较长，左边开挖边坡陡，岩石风化严重，未衬砌，陡坡为自然山坡，出口未设导水墙和消力池；7、灌溉输水隧洞进出口岩石破碎，且洞顶较薄，未衬护，洞壁渗水点较多，洞顶有塌落现象；8、斜涵、隧洞进口位于左坝肩山坡上，基础岩石破碎，涵管有裂缝，漏水严重；9、原灌溉涵管虽然已用砼封堵进口段（长7m），且做砼截水环，但未进行全管废堵，在出口处仍然存在小量漏水现象，不利于大坝安全运行；10、没有上坝公路，不能满足防汛抢险要求；11、大坝无变形观测设施，无水、雨情测报系统，通讯设备简单单一，影响大坝安全运行管理；12、无管理房，给水库日常管理带来不便。