皮湖水库初步设计报告

1 综合说明

1.1 前言

皮湖水库地处丰城市曲江镇皮湖村委会，距丰城市城区18公里，属赣江水系罗湖水。水库流域中心位置为经度115°45′46〃，纬度28°13′50〃，坝址以上控制流域面积10.66km2，主河长为6.3公里，主河纵比降2.12‰，是一座以灌溉为主兼顾防洪、养殖等综合利用的重点小㈠型水库，该水库总库容为605万m3，其中滞洪库容为266万m3，兴利库容为319万m3，死库容为20万m3；原设计灌溉面积10000亩，现有实际灌溉面积为6000亩。

该工程始建于1958年11月，1959年4月基本建成并开始受益，投入运行后已为当地农业生产发挥了较大的经济效益和社会效益，但因历史原因和投资限制，工程质量较差，运行中暴露出不少影响水库安全的严重隐患。虽经多次加固处理，但至今仍控制在低水位运行，成为江西省的重点病险小（一）型水库之一，主要表现在：大坝坝顶高程不能满足规范要求，大坝上游块石护坡范围不够，块石粒径小，未设垫层，风化、风浪淘刷严重；下游坝坡凹凸不平，坝面无护坡和排水沟；坝脚无反滤排水设施。坝体新填筑坝段多处裂缝，局部塌坡。大坝坝体填筑质量差，压实度和渗透系数均不满足规范要求，存在坝体渗漏问题；实际运行中下游坝脚出现多处集中渗漏。下游皮湖长期浸泡坝脚，渗漏无法观测。渗流计算表明，在各种特征水位下，坝体浸润线位置偏高，出逸坡降大于允许值，渗流出口无保护，易产生渗透破坏，大坝渗流性态不安全。经复核大坝坝坡整体抗滑稳定满足规范要求。坝体白蚁危害严重。溢洪道未完建。堰体、桥墩和进出口边墙浆砌石破损、局部倒塌；出口桥涵进出口边墙高度不够，无消能设施，洪水下泄直冲皮湖村。洪水通过进村公路桥涵时，严重冲刷大坝坝脚，影响大坝安全运行。机耕桥涵底板较高，抬高皮湖水位，长期浸泡坝脚。经复核，进出口边墙、桥墩高度不够；出口桥涵过流能力不够，严重阻水。输水涵管砼质量差，老化、剥落，

接头漏水严重；进口边墙断裂、塌陷，启闭框架和工作桥破损，工作桥长度不够；出口边墙局部倒塌，消能工冲毁，出口无启闭房和工作桥。经复核，输水涵管配筋、抗裂不满足要求。两座已封堵的老涵管漏水严重。输水涵管进出口钢筋砼闸门老化、破损，止水橡皮脱落，闸门漏水严重，启闭设备严重锈蚀、老化，机座断裂，螺杆弯曲，运行困难。库水对混凝土具中等溶出型腐蚀，对砼具弱硫酸盐型腐蚀。水库无雨情、水情观测设施和大坝安全监测设施，进库公路及溢洪道公路标准低、路况差，水库无管理站房、通讯设施。上述险情的存在，使得水库运行存在极大隐患，工程效益不能充分发挥。

为确保工程安全，保证水库正常运行，丰城市水利局于2004年12月委托宜春市水电勘测设计院对皮湖水库进行了地形测量、地质勘察及水库大坝安全鉴定，编写了《丰城市皮湖水库大坝安全评价报告》，2005年5月，宜春市水利局组织有关专家在丰城市对皮湖水库进行安全鉴定，鉴定皮湖水库的三大主要建筑物均存在严重的质量问题，属于三类病险水库，需尽快对该水库大坝进行全面的除险加固。

为此，我院根据《丰城市皮湖水库大坝安全评价报告》、《丰城市皮湖水库大坝鉴定报告书》的结论和建议，组织设计人员对该水库进行加固

设计等工作，编制完成了《丰城市皮湖水库除险加固工程初步设计报告》，《丰城市皮湖水库地质勘察报告》及有关图纸，现一并上报，敬请审批。1.2 工程概况

该工程始建于1958年11月，1959年4月基本建成并开始受益。水库枢纽工程等别为Ⅳ等，主要永久性建筑物等级为4级,设计洪水标准为20年一遇，校校洪水标准为100年一遇。水库正常高水位为27.53m（黄海高程、下同），相应库容339万m3,死水位为23.00m，死库容为20万m3,设计洪水位(P=5%)为28.88m，相应库容475.4万 m3,校核洪水位(P=1%)为29.95m，相应库容605万 m3。

水库枢纽建筑物主要由大坝、溢洪道、输水涵管等组成。

1.2.1 大坝

水库大坝为均质土坝，总长687m，坝顶宽20m左右，最大坝高9.6 m，原有坝段（0+000～0+505）坝顶高程为30.2～30.7m，上游坡比1：1.5～1：4.0，下游坡比1：1.5～1：2.3；新建坝段（0+505～0+687）坝顶高程为30.7～35.4m，上下游坡比均为1：1.5～1：2.3；下游坝脚无排水设施。

1.2.2 溢洪道

溢洪道位于大坝左坝端，控制段为4孔泄流，每孔净宽3.0m，底板高程27.53m。出口桥涵为钢筋混凝土箱涵，净宽4m，长14.6m，底高程为26.55 m。下泄洪水通过进村公路桥涵(5孔×2.0 m，底板高程25.32m)流入皮湖，而后通过机耕桥涵(3孔、净宽8.5m、底板高程24.28m)汇入赣江。

1.2.3 大坝输水涵管

输水涵管位于大坝右端（桩号0+505），为钢筋砼箱涵，管长55.5m，过水断面(宽×高) 0.7 m×1.2 m，壁厚0.2m，涵管进口底板高程为23.0m，出口底板高程22.9 m。进口为框架式，采用钢筋砼平板闸门控制。涵管出口设竖井及节制闸。

该水库从1959年运行至今已四十六年，为曲江镇的农业生产发展和经济建设作出了较大贡献，但由于水库大坝等主要建筑物存在各种安全隐患，水库一直限制蓄水，使水库综合效益难以充分发挥。水库地理位置重要，下游为赣江航道、曲江镇及皮湖、红门等5个村1.5万人口及2万亩耕地。水库一旦失事，将对下游人民生命财产和国家重要公共设施造成重大损失。

1.3 水库存在的主要问题及除险加固的必要性

据参与该水库施工的有关人员回忆、工程管理单位多年运行观察、我院2004年12月所做工程地质勘察及室内土工试验结果、工程复核计算以及该水库枢纽建筑物的安全鉴定综合评价结论，皮湖水库目前存在以下一些主要问题：

⑴、当库水位到达26.0m时，大坝坝脚开始出现渗漏；2003年6月库水位为

28.1m时，在桩号0+490、高程为25.2m处有一集中渗漏水点，渗水量达0.8L/s；

当库水位达29.03m（历史最高水位）时，大坝下游坡脚沿线严重渗漏；现场安全检查水位为26.5 m时，桩号0+199、桩号0+493原已封堵的二座老涵管出口渗水严重。

⑵、原有坝段下游侧新培土方和新建坝段填土压实不够，边坡陡，坝体新填土区有较多裂缝，局部塌坡；坝后为水塘,下游坝脚渗漏无法观测，大坝下游坝脚无反滤排水体；大坝坝基清基不彻底,截水槽开挖不到位，坝体填土多为粘土，但土层松散，渗透系数及压实度均不能满足规范要求，坝体存在渗漏问题；高水位时坝体浸润线偏高，坝坡出逸坡降大于相应的允许渗透坡降；坝后无排水反滤体。

⑶、大坝上游护坡块石风化严重，块石粒径小，未设置垫层,护坡范围不够,下游坝面无护坡。

⑷、在桩号0+053～0+101坝段和左岸山体发现5处白蚁群，面积为560m2。

⑸、溢洪道未完建。溢洪道堰体、桥墩和进出口边墙浆砌石破损、局部倒塌；出口桥涵进出口边墙高度不够，出口桥涵过流能力不够，严重阻水，无消能设施，洪水下泄直冲皮湖村。洪水通过进村公路桥涵时，严重冲刷大坝坝脚，影响大坝安全运行。机耕桥涵底板较高，抬高皮湖水位，长期浸泡坝脚。洪水直接汇入赣江，受赣江洪水顶托。当赣江丰城水位站水位达八年一遇为28.13m（吴松高程为30.5m）时，因溢洪道无闸控制，赣江水经溢洪道倒灌流入皮湖水库，影响水库安全运行。

⑹、大坝原有两座涵管1982年用砼进行了封堵,但封堵质量差,在原出水口仍有较大的渗漏。

现有涵管进口闸门漏水严重，启闭机锈蚀、老化，机座断裂，螺杆弯曲，框架闸房和工作桥破损。工作桥长度不够，栏杆损毁，进水口边墙断裂、塌陷；涵管施工质量差，未修建截水环，涵管节头严重漏水，砼老化剥落严重；涵管出口无启闭房和工作桥，启闭机老化严重，闸门启闭和检修困难，漏水严重，出口消能工冲毁，边墙局部倒塌。经复核，涵管满足过流能力、结构满足强度要求，但配筋、抗裂不满足要求。