湾头水利枢纽防护工程设计探讨

由于 堤 身 长 期 挡 水 ，故 压 实 度 按 土 坝要 求 确 定 ，
要求 压实 度不得 小 于 ０ ９ ，临水 坡 土料 渗 透 系 数 Ｋ≤ ．６
１ ０ ×１ ． ０～ ｃ ／ 。 ｍ ｓ
３ ３ ２ 堤坡 稳定 计算 ．． 防护堤 工程 地 质评 价 ：防 护堤 表 层 主 要 为粉 质粘 土 ，可塑 为主 ，局 部 硬 塑 状 ，弱 ～微 透水 ， 由于局 部 缺失 ，不 能 作 为 相 对 隔水 层 ；局 部 堤 段 表 层 为 粉 土 、 粉细 砂层 ，松 散 一稍 密 状 ，泥 质 含 量 不均 匀 ，具 中等
表 １ 防 护 堤 岩 土 地 质 参 数 建 议 值
土箱 涵 ，箱涵段 长 为 １５ ８ ８．ｍ，在 穿 土坝 的下游 侧设 闸
门井 ，井 后接 消力 池和 出 口明渠 。
根据 《堤 防 工 程 设 计 规 范 》确 定 堤 顶 高 程 为
６ ． ｍ。堤顶 宽度采 用 ３ ５ ７１ ． ｍ，并设 ２ ０ ２ ｍｍ厚 Ｃ ５砼 路 ２ 面 。两侧 堤坡采 用 １ ２ ５可 满 足设 计 标 准 条 件下 的抗 ：． 滑稳 定要 求 。 由于 堤 防处 在 库 区 ，水 库 校 核洪 水 位 （ Ｐ
华 屋 、刘 屋 、大 刹 、河 甫 头 、下村 和 湾 头 ８组等 村 小
组 淹没 的耕 地 比较 多 。 因此 ，为 减 少淹 没 耕 地 和人 口
搬 迁 ，缓 解 安置 的 困难 ，根 据 库 区地形 对 有 条 件 的集 中居 民点和 连 片耕地 采 取 防 护措 施 ，以减 少 水 库 的耕 地 淹没 ，达 到保 护人 口、耕地 和 减 少 因 淹没 耕 地 而需
充水 堰 段 ，充 水 堰 堰 顶 高 程 为 ６ ． ｍ，长 为 ２ ８ ｒ。 ５７ ２ ｎ 在桩 号 堤 ０＋２ ９ ５开 始 至 与枢 纽 土 坝 防渗 墙 连接 止 ， ８．
堤基 沿堤 轴线 处布 置 有 １排 高喷 板 墙 。在 防护 堤 下 游
坡 脚 处 布 置 排 水 渠 ，排 水 渠 为 梯 形 断 面 ，底 宽 为 １７ ． ｍ，两 侧边 坡均 为 １ ２ ： ，纵坡 为 １ ２０ ０ ／ ０ 。穿越 枢 纽 土 坝时 ，采用 单 孔净 尺 寸 为 ３ ８ ×２ ５ 的现 浇 混 凝 ．ｍ ．ｍ
作者简 介 ：赵汝 昌（ ９９一） １７ ，男 ，本科 ，工程师 ，主要从事水利水电工程征地移民规划设 计工作。
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２１ ０ ２年 ７月 第 ７期
赵 汝 昌 ：湾 头 水 利 枢 纽 防护 工 程 设计 探讨
ＮＪ Ｊ１ ０ ２ 【７ ｕ．２ １ ．
建 议 地质参 数 如表 １ 、表 ２ 。
要 生产 安 置 的农 民人 口的 目的。
① 坝 前左 岸 连 片 耕 地 及 长 坝 村 设 防 护 堤 进 行 防 护 ，长坝 村范 围耕地 多 、人 口较 为 密 集 ，且 集 雨 面 积 不大 ，具 备 防护条件 ； ② 库 区两岸共 约 ７ ．６ｈ 土地 具 备填 高恢 复为 ７ ６７ ｍ 耕 地条 件 。 ３ 长 坝村 防护堤
防护 堤 全 长 为 ３９ ９ ３ ｍ，堤 顶 高 程 为 ６ ． ７ ． ７ １ｍ，
堤顶 宽 为 ３５ｍ，堤 顶设 Ｃ ５砼 路 面 。上 下游 边 坡 均 ． ２ 为 １２ ５，上 游 为 １０ ｍ 厚 Ｃ ０混 凝 土 预 制 块 护 坡 ， ：． ２ｍ ２
下游 为草 皮护 坡 。在桩 号 堤 ３＋０ ５～堤 ３＋２ ３处 为 ２ ５
Ｘ１ ～ 一５９ ０ ．９×１ ０～ｅ ／ ，属 中等 ～弱 透水 ；下部 为 ｍｓ
（ ２—３ 砂 卵石 层 ，中密 ～密实 状 ，渗 透 系 数 为 ２ ３× ） ．
１ ～ ｃ ／ ，属 强透水 。 ０ ｒｓ ｎ
在 ２ｍ ｈ 以上 、有 良好 的灌溉 条件 、集 中居 民点 在 １０ ０
３ ３ １ 防护 堤 布置 ．．
渗控 措施 大致 可 分 为 ３类 ，即 ：截 渗 、压 渗 和 排 渗 。截渗 包括各 类 防 渗墙 和铺 盖 ；压 渗 有 堤 后压 渗 平
台 和盖重 ；排渗 有 沟 、井 等 。本 防护 工程 为 带 状 ，堤
线长 但 围内窄 ，如 果 采 取压 渗 或 排 渗 ，将 较 大地 减 少 围 内可耕 地 面积 ，因此选 择 采用截 渗措 施 。 防护 堤地 质纵 剖面 图揭 示 ，在 桩 号 堤为 ０＋ ８ ． ２９ ５ 开始 ，防护堤 堤基 中分 布着 １层 ２～６ 厚 的粗 砂 、卵 ｍ 石 、砾 石 强 透 水 层 ，沿 线 钻 孔 Ｚ Ｃ 、Ｚ Ｃ 、Ｚ Ｃ ６ Ｋ ４ Ｋ ５ Ｋ １ 等柱 状 图揭 示 ，卵 石 、砾 石 的粒 径 在 ２～１ ｃ 之 间 。 ０ｍ
３ １ 防护堤地 质条 件 ．
地 层 岩 性 ：地 层 主 要 为 白 垩 系 上 统 南 雄 群
笔者结 合工 作 实 践 ，对 湾头 水 利 枢 纽 防护 工 程设
计 ，以及 对 防护堤 及 填 高 区进 行 设 计 分析 ，并进 行 了
粗 浅 的探 讨 。 １ 工程 及项 目区概 况
＝
表 ２ 防 护 堤 开 挖 坡 比建 议 值
０ ２ ） ７ ．５ ． ％ 为 ０ ８ ｍ，正 常水 位为 ６ ｍ，当水库 水位 高 ５
于堤 顶 ６ ． ｍ 高程 时 ，将 从 堤 顶 发生 漫 流 。为 尽量 降 ７１ 低超 越堤 防 防洪标 准 的 洪水 所 产 生 的破 坏 ，上游 坡 全 部采 用 １０ ２ ｍｍ厚 Ｃ ０混 凝土 预制 块护 坡 ，下 游坡 采用 ２ 草皮 护坡 。
增加 ，且颗 粒粒 径增 大 ，透 水性 能增 强 。 根据 土工试 验及 现场 注水试 验 ，冲积 层 （ ） 部 Ｑ 上 为（ ２—１ 粉 质 粘 土 层 ，可 塑 状 ，渗 透 系数 为 ４ ７ ） ． ３×
１ ～１２ ０～ ． １×１ ～ ｅ ／ ，属 弱 ～微 透 水 ； 中部 为 （ ０ ｍｓ ２— ２ 粉土 、粉细 砂层 ，松散 ～稍密 状 ，渗 透 系数 为 ２ ３ ） ．３
第 ７期
２１ ０ ２年 ７月
广 东水 利 水 电
ＧＵＡ ＮＧＤ０Ｎ Ｗ ＡＴ Ｒ ＲＥ ０ＵＲＣ Ｇ Ｅ Ｓ ＥＳ ＡＮＤ ＨＹＤ ＲＯＰ Ｗ ＥＲ Ｏ
Ｎｏ ７ ．
Ｊ１ ０ ２ ｕ ．２ １
湾 头 水 利 枢纽 防护 工 程 设 计 探讨
赵汝 昌
（ 东省 水利 电力勘 测设计研 究院 ，广 东 广 州 ５ ０ ３ ） 广 １ ６ ５
强透 水 ；全 风 化 ～弱 风化 基 岩 透 水性 较 弱 ，可作 为相 对 隔水层 。防护堤沿 线 清 除 表层 松 软 浮 土 后 可作 为堤 基 ，进行 防护 堤填筑 时 ，应 对 粉 土 、粉 细砂 层 及 砂 卵 砾石 层作 防渗 处理 ，建 议 采 用地 下 连 续 墙 或 高 喷墙 进 行 防渗处 理 。 ３ ２ 防护 工程设 计标 准及 有关 参数 ．
湾 头水利 枢纽 位 于 广 东省 仁 化 县 境 内 浈江 上 ，是 以防洪 为 主 ，兼顾 发 电 、航 运 、灌 溉 等 综 合 利用 的水
利工程 。湾头水 利 枢纽 水 库 淹 没 范 围较 广 ，受 影 响农 田较 多 ，特别是 地 处韶 关 市 区与 仁化 县 交 界 、交 通 条 件优越 、农 作物 产量 较高 的长 坝村 ，因其 人 口、房屋 、 耕地 多处 于浈 江左 岸 一 级 阶 地 ，受 淹没 影 响 较 大 。长 坝村 淹 没 人 口 较 多 ， 约 为 ５ ０ 人 ，淹 没 耕 地 为 １ ４ ．３ ｈ ２ ６ ８ ｍ ，张滩 、狗狮 滩 、河 口、寮 子坑 、 白芒 坝 、
湾 头水 利枢纽 坝 址 位于 浈 水 下游 大 桥 镇 长 坝村 附 近 ，距 韶 关 市 约 １ ｋ ， 坝 址 以 上 集 雨 面 积 为 ３ｉ ｎ
６ ７ ９ｋ ９ ｍ 。
（ ｘ 、第四系冲积层（ ； 、第四系坡积层（ ： ， Ｋｎ） Ｑ ） Ｑ ）
总体上 看 ，沿 防护堤 堤线 自上 而 下 砂 卵石 层 厚 度 逐 渐
人 以上 、耕地 的地 面高 程与相 应 的淹没 水位 差在 ３ ０ ．ｍ 以内 ，可 作 为基本 保 护 单 元设 立 防护 区。防 护 形式 有
收 稿 日期 ：２ １ ０ ０ ２— ３—１ ６；修 回 日期 ：２ １ ０ ０ ２— ５—１ ４
地 质参 数建议 值 ：根据 岩土性 状及 试验 成果 分析 ，
摘 要 ：主 要 介 绍 湾 头 水 利 枢 纽 防 护 工 程设 计 ，对 防 护堤 及 填 高 区进 行 设 计 分 析 ，并 进 行 了粗 浅 的探 讨 。 文 献标 识 码 ：Ｂ 文 章 编 号 ：１０ ０ ８—０ １ （０ ２ ０ ０ ４ ０ １２ ２ １ ）７— ０ ６— ２
关 键 词 ：防 护 工 程 ；设 计 ；探 讨 中 图 分 类 号 ：Ｔ ８ １ Ｖ ７
水库正常蓄水位为 ６．ｍ，防洪库容 为 ７６８万 ｍ ， ５０ ８ 发 电 调 节 库 容 为 １９ ３万 ｍ 。 电 站 总 装 机 容 量 为 ３ ３ ０万 ｋ ，多年平 均 发 电量 为 ９０ ９万 ｋ ・ 。它 的 ． Ｗ ７ Ｗ ｈ 建设将 使 韶关 市 区防洪 能力 防御洪水 从 ２ Ｏ年一 遇提 高 到５ Ｏ年一 遇 。 根据 淹没 区地形 、地 质 条件 ，淹 没 连 片耕 地 面积
～
计算 断面 选取 ：根 据堤 基 地 质 情 况 ，结合 地 形 条
件 、堤身 结构 和填 筑 材料 等 ，选 取 典 型 断 面进 行 堤 坡 稳定计 算 ，具体 计算 断 面桩号 为 ：１ ０ 、２＋１０ ＋７０ ５ 、２
＋ ７ ０。 ０
弱 透水 性 ；下 部 为较 厚 的砂 砾 卵 石 中密 ～密 实 状 ，
遇 ２ ｈ暴 雨所 产生 的径 流量 ，确定 本 防护 区按 １ ４ ｄ排 干
计算 结果 表 明 ：从 计 算 剖 面 的设 计 洪 水 堤身 浸 润
线来 看 ，背水坡 堤 后 浸 润线 低 于 坡 脚 ，因此 判 断堤 身
渗透 稳定 是安 全 的。
３ ３ ３ 透水 地基 处理 ．．
设 计 。径 流系 数取 ０ ７ ． ０～０ ８ 。 ． ０ ３ ３ 防护 堤工 程措施 ．
土体 物理力 学 指 标 ：堤坡 稳定 计 算 采 用 的 土体 物 理力 学指 标见 表 ３ 。
表３
根据 《 利水 电工程 等级 划分 及洪水 标准 》 Ｓ 水 （Ｌ ２２— ００ 的规定 … ，防 护工 程 等级 定 为 Ⅳ级 ；根据 ５ ２０ ） 《 堤防工程设计规范》 Ｇ ５２６— ８ 的规定 ，防护 （ Ｂ ０８ ９ ） 堤为 ４级 堤防 ；根 据 《 东 省 防洪 （ ） 准 和治 涝 标 广 潮 标 准》 粤水 电总 字 ｛９５｝ 文 ） （ １９ ４号 的规 定Байду номын сангаас，采 用 １ ０年一
设 防护 堤和 耕地填 高 。 ２ 防护范 围选择
本工程 正 常蓄 水 位 为 ６ ． ｍ，工程 建 成 后 ，库 区 ５０ 回水 影 响范 围较 广 ，受 水 库 回水 影 响 的人 口 、房 屋 及 农 田较多 。 由于库 区范 围地 处 山 区 ，耕地 均 沿 两 岸 分 布 ，而且 大部 分为基 本 农 田 ，移 民安 置 难 度 较 大 。规 划设 计 原则上 在受 淹没 成 片农 田和人 口集 中居住 的地 方 ，尽 可能采 取 防护 措 施 ，最 大 限度 地 减 少 淹 没耕 地 和移 民 的搬 迁 。经 过 多次 现 场 查 勘 ，并 征 求 当地 镇 、 村政府 以及 农 民的 意 见 ，进 行 了淹 没 和 防 护 的 比较 ， 初步选 定 ：