设计工作报告
- 格式:doc
- 大小:985.50 KB
- 文档页数:50
1 工程概况1.1 水库工程现状及加固理由XXX水库枢纽位于XX省XX市XX镇XX村境内,距XX市城区24公里,由XXX水库、XX水库和XXX水库通过输水隧洞连接而成。
水库大坝拦截长江XXX水系漳河二级支流XXX,水库总承雨面积43.1km2(其中XXX水库承雨面积29.1km2,XX水库承雨面积8km2,XXX水库承雨面积6km2),流域多年平均降雨量994.4mm,原设计总库容3108万m3(XXX水库库容2048万m3,XX水库库容732万m3,XXX水库库容328万m3),是一座以灌溉为主,兼有防洪、发电、城镇供水、养殖等综合利用的中型水库。
XXX水库枢纽为三等工程,主要建筑物为3级建筑物。
XXX水库原洪水标准按50年一遇设计,200年一遇校核,原设计洪水位114.80m(吴淞高程,下同),校核洪水位115.20m,坝顶高程116.30m;XX水库原洪水标准按30年一遇设计,200年一遇校核,原设计洪水位114.80m,校核洪水位115.20m,坝顶高程116.00m;XXX水库原洪水标准按30年一遇设计,200年一遇校核,原设计洪水位114.80m,校核洪水位115.20m,坝顶高程115.80m。
XXX水库枢纽自1973年水库蓄水投入运行以来,充分发挥了拦洪削峰蓄水作用,大大缓解了下游防洪压力,具有不可替代的作用,保护XX镇及下游25万人口,13.5万亩耕地及XX铁路、XX铁路、XX公路等免遭洪水危害,较好地解决了灌区农田灌溉及城镇用水用电问题,每年灌溉农田近9万亩,社会效益及经济效益显著。
但是,水库一直带病运行。
XXX水库枢纽除险加固之前存在的主要问题有:(1)大坝防洪标准达不到设计标准XXX水库是一座中型水库,三座水库的拦河大坝均为粘土心墙土石组合坝。
根据《防洪标准》(GB50201—94),防洪标准均应按50年一遇洪水设计,1000年一遇洪水校核。
经水文复核,XXX、XX、XXX三座大坝设计洪水位依次应为114.95m、114.43m、114.99m,校核洪水位依次为115.86m、115.09m、115.91m,计算坝顶高程依次为117.47m、116.54m、117.17m,三座大坝坝顶均欠高,不满足规范要求。
且三座水库溢洪道泄洪水流回扫大坝坝脚,不满足洪水安全下泄要求;三座大坝现状实际综合防洪能力均不满足部颁水利枢纽工程除险加固近期非常运用洪水标准要求。
(2) XX大坝与XXX大坝下游坝坡存在散浸和漏水通过渗流分析和计算,XX大坝在正常蓄水位和设计洪水位条件下的渗流量较小,属于正常渗流的范畴,但在校核洪水位条件下的渗流量偏大。
根据多年观测和现场巡察,下游坝坡和沿山体接触部位处均有漏水、散浸。
为彻底查清渗水原因,水库管理处于2001年12月10日~15日,在XX坝坝脚挖了一条宽1.5m,深2m左右的深槽,观察到渗水是沿坝基面流出,有9股水流,其最大一股水流直径约1.5cm,两岸山坡接触部位也有渗水出现,且水流也较大。
XXX大坝下游坝脚处有散浸和渗水,根据现场巡查情况分析比较,散浸点比XX大坝少些,漏水量也比XX大坝小些。
(3)水库溢洪道不满足泄洪要求三座水库溢洪道消能设施、行洪渠道未完建,XX溢洪道陡槽段和消力池段未开挖,控制段底板和侧墙未衬砌,XXX和XXX溢洪道底板大坑小洼、岸坡滑塌,三座水库溢洪道均不能正常泄流。
(4)输水管存在严重的工程质量问题XXX灌溉兼发电输水管为坝下埋管,截面尺寸为φ1.1m,全长128m。
根据2001年11月XX省电力试验研究院提供的《XX省XX 市XXX水库检测报告》(检2001—008)和XXX水利水电工程实验中心提供的《XX省XX市XXX水库输水管(混凝土强度)检测报告》(2002-7-11),“XXX水库输水管内壁发现有两条环向贯穿性剪切破坏缝,最大缝宽3.83mm,有黄色物质析出和渗水;有五处局部渗漏孔,有白色碳酸钙析出和结晶,另有三条伸缩缝也有黄色物质析出和渗水,浸出物浸蚀坝体,危及大坝安全……”。
检测组人员进入输水管中也观察到,输水管砼表面剥蚀、破损严重,内壁砼碳化深度11.2mm,钢筋裸露处锈蚀1.31mm。
(5)建筑物及设备老化、损坏严重XXX输水管闸室启闭设备于1966年生产、1967年安装,目前启闭不灵,闸门漏水严重,漏量达0.08m3/s左右,是影响水库安全的一个隐患。
XXX大坝、XX大坝及XXX大坝坝坡均存在不同程度的迭窝,深者达0.39m,浪毁坝面,上游护坡块石风化严重,下游坝坡因块石风化水土流失,坡面高低不平。
XX水库与XXX水库连通隧洞坍塌堵塞严重,影响过水。
(6)无上坝防汛公路XXX、XX及XXX水库枢纽均无上坝防汛公路,防汛抢险物资难以运抵大坝。
(7)大坝监测设施严重缺乏XXX水库建设时未配套完善相应的监测设施,水库大坝的变形、渗漏、坝体浸润线高度及坝基水压力等均无法进行监测,不能监测水库大坝的运行情况,从而对水库的安全运行不能作出较准确的评价。
鉴于XXX水库大坝存在问题的严重性,XX省水利厅组织有关方面的领导、专家在对大坝安全分析评价的基础上,依据水利部《水库大坝安全鉴定办法》中的有关规定,于2001年11月13日对XXX 水库大坝进行了安全鉴定,XXX水库大坝鉴定结论为三类坝。
水利部大坝安全管理中心于2002年2月22日对XXX水库大坝安全鉴定成果进行了核查,同意三类坝鉴定结论意见。
1.2 水库枢纽建筑物的布置XXX水库枢纽由XXX水库和XX水库及XXX水库经连通隧洞连接而成。
1.2.1 XXX水库XXX水库工程主要由大坝、溢洪道、灌溉输水涵管兼发电引水管、灌区工程等组成。
XXX水库大坝为粘土心墙代料组合坝,坝顶全长184m,原设计坝顶高程116.30m,心墙顶高程115.80m,防浪墙顶部高程117.40m,坝顶宽度6.0m,最大坝高34.3m。
大坝上游坡比从上至下分别为1∶2.75、1∶3、1∶3.5,下游坡比从上至下分别为1∶2.5、1∶2.5、1∶2.75。
大坝上、下游坡均设臵二级平台,平台高程上、下游一致,分别为94m和105m,平台宽度均为2m。
XXX水库溢洪道位于大坝左岸,为宽顶堰开敞式溢洪道,堰顶高程113.00m,堰顶宽35m。
由控制段和陡槽段组成,陡槽直接与下游河道相连,未建消力池和海漫,泄洪时冲刷大坝坝脚,危及大坝安全。
XXX水库灌溉兼发电输水涵管位于大坝右岸,为圆形钢筋砼有压涵管,管长128m,进口底部高程97.0m,管径为φ1.1m。
进口安装有斜拉式铸铁闸门一扇,配套5t斜拉式手动启闭机一台。
输水流量为5m3/s,主要负担四个乡镇8.7万亩农田灌溉。
渠首建有一座小型电站,装机容量为125kW/台,平均年发电量为15万kW·h。
XXX水库施工导流管位于大坝中部,导流管进口高程83m,管长215m,管内径为φ0.3m的砼管,管壁厚0.2m,(已封堵)。
1.2.2 XX水库XX水库工程主要由大坝和溢洪道组成(施工导流涵管已封堵)。
XX水库大坝为粘土心墙代料组合坝,坝顶全长188m,原设计坝顶高程116.0m,心墙顶高程115.50m,坝顶宽度5.0m,最大坝高32.50m。
大坝上游坡比从上至下分别为1∶2.75、1∶3、1∶3.25,下游坡比从上至下分别为1∶2.25、1∶2.5、1∶2.75。
大坝上、下游坡均设臵二级平台,平台高程上、下游一致,分别为96.0m和106.0m,平台宽度均为2.0m。
XX水库溢洪道位于大坝左岸,为宽顶堰开敞式溢洪道,堰顶高程113.0m,堰顶宽12.0m,由堰顶控制段和陡槽段组成,且陡槽下游段未开挖,未做底板和侧墙。
陡槽与下游河道直接相连,未建消力池和海漫,泄洪时冲刷大坝坝脚,危及大坝安全。
XX水库施工导流管位于大坝左侧山岩上,导流管进口高程86.0m,管长148m,管内径为φ0.3m的砼管,管壁厚0.2m,已封堵,但渗水严重。
XX水库至XXX水库连通隧洞长377m,隧洞断面为矩形和半园拱组成,矩形尺寸为1.5×0.95m(宽×高),拱矢高0.75m。
底部高程均为97.0m,XX与XXX连通隧洞洞壁砼衬砌厚度0.2m。
现已堵塞,影响通水。
1.2.3 XXX水库XXX水库工程主要由大坝、溢洪道和城镇供水管等组成。
XXX水库大坝为粘土心墙代料组合坝,坝顶全长209m,原设计坝顶高程115.8m,心墙顶高程115.30m,坝顶宽度5.0m,最大坝高28.8m。
大坝上游坡比从上至下分别为1∶2.75、1∶3、1∶3.25,下游坡比从上至下分别为1∶2.5、1∶2.5、1∶2.75。
大坝上、下游坡均设臵二级平台,平台高程上、下游一致,分别为96.0m和106.0m,平台宽度均为2.0m。
XXX水库溢洪道位于大坝右岸,为宽顶堰开敞式溢洪道,堰顶高程113.0m,堰顶宽10.0m,由堰顶控制段和陡槽段组成。
陡槽直接与下游河道相连,未建消力池和海漫。
泄洪时回水冲刷大坝坝脚,危及大坝安全。
XXX水库输水管位于大坝左岸山岩上,输水管进口高程97.0m,管内径为φ1.0m的砼圆管,管长108m。
输水管进口设臵直升式的启闭台和工作桥。
闸门采用1.06×0.8m平板铸铁闸门,进口设有拦污栅设备。
由于开通了与XX水库连通隧洞,且坝下游无灌溉渠道,因此在1992年修建XX集镇供水站时,输水管内插入φ300毫米砼管后进行了砼封堵,距坝脚30m处设闸阀控制引水,现成为XX 集镇供水站的进水管。
1.3 主要建筑物加固内容1.3.1 XXX水库大坝:防浪墙加高、坝顶整治,上游坡现浇混凝土护坡、下游坡植草护坡、修建排水棱体;灌溉兼发电输水涵管:重建;溢洪道:完建;防汛道路及防汛交通桥:完建;机电设备及金属结构:更换;观测设施:完善雨量站、变形观测设施及渗流观测设施1.3.2 XX水库大坝:坝顶整治,上游坡现浇混凝土护坡、下游坡植草护坡、修建排水棱体、大坝帷幕灌浆;溢洪道:完建;XX水库至XXX水库连通隧洞加固;防汛道路:完建;观测设施:完善变形观测设施、渗流观测设施1.3.3 XXX水库大坝:大坝坝顶戴帽加高、心墙加高、修筑防浪墙、上游坡现浇混凝土护坡、下游坡植草护坡、修建排水棱体;溢洪道:完建;防汛道路及防汛交通桥:完建;观测设施:完善变形观测设施、渗流观测设施。
1.4 工程所处位置的地形地貌水库流域区大地构造单元属于杨子准地台的中部,位于江汉坳陷~洞庭坳陷与大巴山台缘褶带的隆起带上。
主要经历了震旦纪前的晋宁运动、侏罗纪末的燕山运动和老第三纪末的喜山运动。
工程区构造上位于XXX断裂(包括XXX东断裂、XXX西断裂)与南漳~荆门断裂之间的地垒上,西距XXX东断裂12km、距XXX 西断裂20km,东距南漳~荆门断裂约20km。