水库除险加固工程初步设计书

水库除险加固工程初步设计书

1 综合说明

1.1、概况：

㈠基本情况

xx水库位于xx，离xx镇6.1Km，水库于1961年5月建成并开始蓄水运行，水库控制集雨面积0.5Km2，库区原地貌为低山丘陵地貌，场地周边地势起伏较大，地表植被茂盛，场区地势相对较为平整。

xx水库是xx镇的主要小型水利工程设施之一，水库自1961年5月建成以来，对当地经济发展发挥了重要作用，解决了该镇多浪坡村委300亩农田的灌溉和420人的生活用水问题，同时亦担负着防洪面积550亩，捍卫人口650人的重要任务。

本水库原设计总库容16.1万m3，属小（二）型水库。水库现有枢纽工程包括：（1）主坝一座，坝顶长116.6m，坝顶宽 1.9~2.8m，坝顶高程20.82~21.60m（黄海高程，以下同），最大坝高 5.45m，坝迎水边坡1：1.49~2.14左右，背水边坡1:1.41~1.76左右；(2)输水涵一座，为直径0.20m 的低标号砼砂浆包瓦涵结构；（3）开敞式土溢洪道一座，底宽3.0m。（4）无固定管理房屋和专职管理人员。

该水库是一宗以灌溉为主，结合防洪、养殖的综合利用的小（二）型水库。

㈡水文气象

该水库位于雷州半岛北部，属九州江水系，该区域最高气温39.5℃，最低气温2℃，多年平均气温22.8℃。该水库所在地多年平均降雨量为1460mm，多年平均径流深639.1mm，多年平均最大风速为5.46m/s，多年平均气温22.8℃左右，每年10月至翌年3月，降雨量占全年的15％，4月-9月降雨量占全年85％。

有关水文特征值见下表。

水文特征表

㈢工程地质

该工程有地质钻探资料，根据地质钻探资料作如下概述：

本次钻探最大揭露深度为12.00m，揭露土层从上至下主要有现代人工堆积层(Q4ml)，下部属第四系全新统冲洪积相沉积层(Q4al+pl)及第四系残积层(Q el)。以下按成因类型及岩土工程特性将上述岩土层划分为3个主层，各岩土层岩性特征及分布特点分述如下:

1、现代人工堆积层(Q4ml)

第①层素填土：水库坝体填筑土。浅黄褐色、灰褐色，以粉质黏土为主，上部含中粗砂颗粒及少量碎石块等，黏性较差，湿，松散～稍压实，为近期人工堆填。场地内均有分布，层顶标高为16.67～21.50m，层底标高为13.97～20.33m；厚度0.80～7.50m，平均厚度3.75m，标贯击数N=4～8，平均标贯击数为5.3。根据室内土工试验成果，该层土的物理力学指标平均

值如下：含水量w=17.2%，孔隙比e=0.764，比重Gs=2.69，质量密度ρ=1.79gcm-3，液性指数I L=-0.12，塑性指数I P=15.9，压缩系数a v0.1~0.2=0.442Mpa-1，压缩模量E s0.1~0.2=4.44MPa，水平渗透系数（室内）Kh=0.120×10-4cm/s，竖向渗透系数（室内）Kv=0.103×10-4cm/s，直接快剪黏聚力Cq=24.3kPa，内摩擦角φq=21.4度，属中等压缩性土。

2、第四系全新统冲洪积相沉积层(Q4al+pl)

第②层中砂：灰褐色、黄褐色，饱和，松散，含粉黏粒，级配一般。主要分布于ZK1、ZK2、ZK4等孔所在地段，层顶标高为13.97～17.50m，层底标高为12.67～16.30m；厚度0.90～1.30m，平均厚度1.13m，标贯击数N=7～8，平均标贯击数为7.5。根据《工程地质手册》（第四版）193页Peck 公式，快剪黏聚力Cq=0，内摩擦角φq=29.0度。

3、第四系残积层(Q el)

第③层砂质黏性土：由花岗岩风化残积形成，灰褐色、浅黄褐色，湿，可塑，含中粗砂颗粒较多，黏性较差。场地内均有分布，均未钻穿，层顶标高为12.67～20.33m，揭示厚度3.60～4.70m，标贯击数N=7～17，平均标贯击数为11.0。根据室内土工试验成果，该层土的物理力学指标平均值如下：含水量w=19.0%，孔隙比e=0.645，比重Gs=2.70，质量密度ρ=1.95gcm-3，液性指数I L=0.01，塑性指数I P=18.5，压缩系数a v0.1~0.2=0.350Mpa-1，压缩模量E s0.1~0.2=5.10MPa，水平渗透系数（室内）Kh=0.042×10-4cm/s，竖向渗透系数（室内）Kv=0.062×10-4cm/s，直接快剪黏聚力Cq=25.1kPa，内摩擦角φq=23.2度。

㈣水库特性表

水库特性表表1—2

1.2、工程存在的主要问题

根据省有关精神，组织技术人员对该水库进行了安全检查，通过现场检查和观察，发现该水库存在的主要问题有以下几点：

1、水库大坝：①主坝上游坝坡受风浪淘刷，原砼防渗护坡老化、崩塌严重，护坡表面长满杂草、杂木；下游坡坡面杂草丛生，并不同程度地滋生蚁患，下游坡脚反滤体老化崩塌，下游坡面出现渗漏现象。②副坝上游坡无设护坡防渗，受风浪淘刷，水土流失较严重。下游坡坡面杂草丛生，并不同程度地滋生蚁患，下游坡脚无设反滤体，下游坡面出现渗漏现象。

③大坝无观测设施，影响安全监测。分析其原因，主要是当时设计时标准低，为“三边”工程，土法上马，施工质量难以保证，且经过三十多年的运用，长期遭受洪水及台风的袭击，使土坝坝体冲刷严重。

2、溢洪道：溢洪道为开敞式浆砌石溢洪道，两侧侧墙浆砌石老化，局部有脱落，堰顶段砼护底老化，溢洪道出水口杂草、杂木丛生，阻水严重，且没有设置防冲消能措施，严重影响水库正常排洪。

3、放水涵：放水设施均为启闭平板闸门放水，主坝输水涵截面尺寸为0.7×0.75m，副坝输水涵直径为0.3m的低标号砼砂浆包瓦涵结构，断面尺

寸为φ0.3m。经现场检查，涵身已老化漏水，主坝输水涵工作桥下沉约10cm，原因主要是长期的运用，结构老化和人为损坏等。

4、其它：水库进库公路坎坷不平、窄小，没有管养房、通讯设施、观测设备，也没有备用的防汛砂石料。

1.3、工程等级和洪水标准

根据国家《防护标准》（GB50201-94）及《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000）规定，该水库属Ⅴ等小（二）型水库，主要建筑物为5级，洪水标准为：按10年一遇洪水设计，50年一遇洪水校核；施工洪水按5年一遇计算。

1.4、工程除险加固项目及措施

针对安全检查发现的该水库存在的安全隐患，水库除险加固项目及措施主要为：

1、针对大坝存在的安全隐患，提出大坝除险加固的措施是：

（1）坝体：①主坝按坝顶高程21.60m，防浪墙顶高程22.30m，坝顶宽度按稳定计算要求为5.0m，迎水坡、背水坡按前削后补原则，迎水面坡比为1：2.5、背水面坡比为1：2.5进行坝坡修整，上游坡采用砼护坡，底铺级配碎石垫层；下游坡种草皮护坡，设坡面排水沟；坝脚0+12.1~0+106设排水棱体和纵向排水沟，坝体全坝段进行劈裂灌浆防渗，坝顶泥结石路面。

2、溢洪道：加固溢洪道。堰段侧墙、溢流堰及消力池均为混凝土，陡坡段侧墙为浆砌石结构，池后铺浆砌石护底和干砌石海漫。

3、放水涵：主坝原输水涵破坝重建，新建预应力钢筋砼压力管，管内径0.8m。

4、其它：整修防汛公路1.987km，配套管养房80m2，电话一台（套），