黑竹林水库除险加固工程初步设计报告(编辑修改稿)

黑竹林水库除险加固工程初步设计报告(编辑修改稿)内容摘要：

大沉降变形相对高差在 ～ 之间。 根据《水库大坝安全评价导则》（ SL25820xx），大坝变形等级为 C 级。 排水棱体 局部 破损， 黑竹林水库大坝渗流安全等级综合评价为 C 级。 大坝工程质量和运行管理质量为差。 金属结构安全评价等级为 C 级。 根据水利部《水库大坝安全鉴定办法》和《水库大坝安全评价导则》，黑竹林水库大坝安全性评定为三类坝，即属于病害水库。 除险加固的必要性 黑竹林水库是一座以农业生产灌溉用水为主的水库。 其下游原设计年供水能力为 26 万立方米，主要是解决龙潭乡老 鲁寨村的灌溉用水，增灌稻田 300 亩，改灌稻田 300 亩。 黑竹林水库灌溉效益特别显著， 水库的安全普洱市思茅区黑竹林水库除险加固工程 初步设计 5 性具有十分重要的意义，由于病险，水库不但无法发挥效益而且对下游人民生命财产安全构成巨大威胁。 经此次安全鉴定，根据《水库大坝安全评价导则》，该大坝为Ⅲ类坝。 因此，黑竹林水库除险加固工程建设势在必行，这也是积极建设新农村的重大举措。 只有将隐患消除，水库的综合效益才能正常发挥，才能长期有效地促进该地区农村经济的发展。 除险加固的任务 本次除险加固工程的任务是保证现有工程规模不变的条件下，根据现行规范，针对水库 病害情况提出相应的除险加固任务。 （ 1）对工程规模及防洪安全进行复核； （ 2）对大坝进行坝坡整形、坝顶加固处理。 （ 3）局部修复排水棱体。 （ 4）扩建溢洪道。 （ 5）更换闸阀，重建闸阀室。 （ 6）增设管理所及原型观测设施。 黑竹林地理位置为东经 100176。 36† ‡，北纬 22176。 42† ‡ , 属澜沧江水系。 黑竹林水库流域属南亚热带湿润气候区，暴雨主要受西南和东南暖湿气流影响，多集中于 6 月～ 9 月，具有明显季节性。 产生暴雨的天气系统主要有切变、低涡等， 大寨 水库雨量观测站 28 年实测最大一日降 雨量为 （ 20xx 年 8 月 4 日），最大 24h 降雨量为 （ 1984 年 6月 6 日），而邻近 普洱 雨量站 （原思茅雨量站） 实测最大 24h 降雨量为 189mm（ 1982 年 8 月 15 日）。 每年 6 月～ 8 月间西南和东南暖湿气流加强，流域上空水汽含量大且不稳定层结深厚，受太平洋副高影响，常形成阻塞性暴雨天气过程，强度大、历时短，受局部地形影响，暴雨笼罩面积小，以单普洱市思茅区黑竹林水库除险加固工程 初步设计 6 点暴雨为主，暴雨时空分布不均；受气候条件影响，本地区洪水源于暴雨，地区分布及发生时间与暴雨一致，但受流域山区河道特性影响，洪水坦化作用小，据邻域光明站 等实测资料分析，大洪水过程呈陡涨陡落单峰尖瘦型，一次洪水历时一般在 20h～ 30h 之间。 普洱气象站具有 1980 年～ 20xx 年共 30 年的最大 1h、 6h、 24h 暴雨量系列。 经分析，该站在实测系列中已包含有大暴雨（ 1981 年、 1982 年、 1984年、 1990 年、 1998 年、 20xx 年 、 ）、中等量级暴雨和一般暴雨量，且系列长度已 达 30 年，认为该系列已基本具有一定的代表性，可直接作频率计算用于初估暴雨统计参数。 根据设计流域暴雨、洪水特性分析，大洪水多发生在主汛期 6 月～ 9 月，洪水过程陡涨陡落，以单峰尖瘦型居多，历时多为 一日左右。 因此 设计洪水过程选择历时 取为 24h。 本次除险加固设计按实测地形图复核了 水库水位～面积～容积关系，经库容曲线复核和水文分析计算： 水库 20 年一遇洪水洪峰流量为 59. m3/s；200 年一遇洪水洪峰流量为 m3/s。 本次除险加固 后水库 正常蓄水位 为，对应库容 万 m3，设计洪水位 ，对应库容 万m3，校核洪水位 ，总库容 万 m3。 坝址区河流由南西北东向曲型展布，河床宽 3～ 8m，纵比降 ％，河床高程 1120～ 1150m，两岸高程 1150～ 1350m，相对高差 50～ 200m，两岸地形坡度 30176。 ～ 45176。 ，左岸山坡较陡但垂直高差较小，右岸坡度较缓但高差较大。 库尾山坡地形与水库右岸类似，水库呈三面环山之势。 河谷为“ U”型宽谷，属剥蚀－冲洪积河谷地貌。 坝址位于紫红色粉砂质泥岩夹砂岩之上，岩层产状 260176。 ∠ 50176。 其特征是岩石风化强烈，强度低。 层间挤压带较发育，岩体风化破碎，裂隙发育，主要有下列四组①走向 S12176。 E，倾向 NE，倾角 56176。 ，②走向 S1176。 E，普洱市思茅区黑竹林水库除险加固工程 初步设计 7 倾向 SW，倾角 83176。 ，③走向 S65176。 W，倾向 SE，倾角 14176。 ，④走向 S60176。 W，倾向 NW，倾角 57176。 坝址分布曼岗组地层和第四系松散堆积地层，基岩地层均为裂隙型微透水地层，第四系地层中以坡残积地层为主，广泛分布于原河滩两岸，冲洪积地层主要分布于原河床中央，地下水类型均为孔隙水，其中冲洪积地层具较强透水性，坡积地层透水性中等，残积地层透水性相对较弱。 裂隙型含透水层的含透水层深度取决于岩层的全强风化带深度，岩体弱微风化带为相对隔水地层，地下水受降水补给，排于河床，地下水补给河水。 由于水库流域植被覆盖较好，附近无工矿企业等可能的污染源，水库水质较好，为 2－ 3 类水质。 黑竹林水库大坝坝体坐 落于侏罗系中统和平乡组（ J2h）的紫红色粉砂质泥岩夹砂岩之上，工程区以泥岩、粉砂岩为主。 左坝肩岩层倾向上游，倾角大于 30176。 ，岩体强风化，岸坡基本稳定；右坝肩为山地，普遍植被较好，基岩极少出露，从大坝下游较远处的基岩出露点推测岩性为侏罗系中统和平乡组（ J2h）泥岩夹粉砂岩，倾向上游，倾角为 30－ 50176。 ，山体坡度较缓，山地以梯田为主，岸坡稳定；河床坝基表层为 ～ 冲洪积砂卵砾石层，下伏岩层倾角为 50176。 ，倾向上游。 库区出露地层较为单一，均为侏罗系中统和平乡组（ J2h）等地层：上部为紫红色粉砂质泥岩夹砂岩 ，下部为紫灰、紫红色粉至细砂岩、含砾砂岩。 岩层产状基本稳定，为陡倾向上游，倾向倾角分别为 260176。 ∠ 50176。 （坝基及左右肩）。 测区位于青藏滇缅印尼残歹字型构造体系中段的东支哀牢山西侧，属兰坪 — 思茅坳陷的一部分。 本区主要分布有北北西向构造及南北向构造，以北北西向构造形迹为主。 工程区处于普洱 ～ 宁洱地震区，地震活动频繁，新构造运动比较活跃，南北向构造范围内自全新世以来新构造运动活动频繁，不但使岩层产生倾斜，而且还屡次发生中等强度地震。 众多的温泉大多与北北西向构造及次级断裂有关，某些断裂仍在继续活动。 以上情况足以说 明区域构造不稳定。 普洱市思茅区黑竹林水库除险加固工程 初步设计 8 测区地处云贵高原的南缘，纵观本区地势北高南低，为浅切割条带状低中山河流地貌，其山脉及主干河流的走向与主构造线方向基本一致。 呈北北东向伸展。 海拔高度一般在 1000～ 1700m 之间。 工程区位于青、藏、滇、缅、印尼“歹”字形构造西支的兰坪 — 普洱构造带，构造线方向以 NNE 向为主，区内地质构造比较复杂，褶皱及压扭性断裂发育。 大地构造单元属唐古拉 — 昌都 — 兰坪 — 普洱褶皱系，区内主要构造线呈 NNE－ SSE 方向或近南北向展布。 区内断裂、褶皱发育，断裂构造主要为营盘山 — 普文断裂，是一条活动性断裂；区内新构造 运动活动频繁，普洱盆地第四系地层有错动痕迹。 详见《普洱市思茅区黑竹林水库区域地质图》。 工程区附近土料、能满足水库除险加固的要求，但缺乏石料和砂砾料，石料可到南本石料场购买，运距 35 公里，砂料到澜沧江砂场购买，运距 75公里。 大坝安全鉴定意见 20xx 年 12 月，普洱市水库大坝安全鉴定专家组对《思茅区黑竹林水库大坝安全鉴定报告》进行了审查，主要提出如下结论及建议： （ 1）对工程规模及防洪安全进行复核； （ 2）对大坝进行坝坡整形、坝顶加固处理。 （ 3）局部修复排水棱体。 （ 4）扩建溢洪道。 （ 5）更换闸阀 ，重建闸阀室。 （ 6）增设管理所及原型观测设施。 工程任务和规模 黑竹林水库是一座以农业生产灌溉用水为主的水库。 其下游原设计年供水能力为 26万立方米，主要是解决龙潭乡老鲁寨村黑竹林社的农田灌溉，普洱市思茅区黑竹林水库除险加固工程 初步设计 9 下游灌溉面积 1000 亩，灌溉效益特别显著，是一座综合利用的小（二）型水利工程。 黑竹林水库原设计洪水标准 20 年一遇（ P=5%），校核洪水标准200 年一遇（ P=%）。 本次设计根据《防洪标准》 GB50201— 94 及《水利水电工程等级划分及洪水标准》 SL252— 20xx，黑竹林水库属小（二）型工程，工程等别Ⅴ等， 其主要建筑物级别为 5 级。 根据 “ 水文 ” 分析计算结果， 水库多年平均入库总输沙量为 万 T，总体积为 万 m3。 水库使用年限以 20 年计，总泥沙淤积量为 万 m3，对应高程比目前涵管进口高程低 ， 涵管进口高程满足要求， 死水位为，死库容为 万 m3。 本次除险加固设计本着原有的功能和规模基本不变的原则，正常蓄水位保持不变，即 ，对应库容 万 m3，兴利库容为 万 m3。 （ 1）对大坝上下游坝坡进行削坡，实施坝坡整治：上游坝坡铺设混凝土预制块护坡，下游坝坡整治为 草皮护坡； （ 2）扩建溢洪道，提高水库防洪安全，完善溢洪道消力池； （ 3）更换闸阀，修建闸阀室； （ 4）增设大坝观测设施，新建管理房 水工建筑物加固设计 根据黑竹林水库存在的主要问题，为确保水库运行安全以及正常发挥水库的各项功能，必须对该水库进行除险加固处理。 坝顶加固设计 黑竹林水库原坝顶路面为土路，本次设计拟采用泥结石路面 ,路面宽度为 3m。 大坝坝坡加固处理 上游坝坡进行适当清理，平整坝坡处理，对大坝上下游坝坡进行削坡，实施坝坡整治：上游坝坡铺 C20砼设混凝土预制块护坡，下游坝 坡整治为草普洱市思茅区黑竹林水库除险加固工程 初步设计 10 皮护坡；竣工后上游坝坡坡比为 1： ，下游坝坡为 1：。 排水体加固处理 大坝下游坝脚原排水棱基本完好，本次除险加固设计对排水棱体仅进行局部修复。 输水涵管加固处理 经安全鉴定结论显示，结合本次设计前现场勘查资料分析，检修和工作闸 设备陈旧且锈蚀严重，水封已损坏，漏 水严重；目前闸室破损严重，已成危房。 建议更换闸阀，闸室拆除重建。 溢洪道加固处理 扩建溢洪道，提高水库防洪安全，完善溢洪道消力池；原溢洪道无消能设施，过流能力不满足泄洪要求，雨季受雨水冲刷形成冲刷坑， 影响水库正常泄洪，对大坝存在严重的安全隐患。 本次除险加固设计扩建溢洪道。 大坝监测设计 本次加固设计监测设施布设位移标点 2 个、水位尺 1 套。 金属结构与机电设备 现状 输水涵管出口设 2 道φ 200mm 凡尔闸，经过多年运行后，闸阀锈蚀严重，启闭困难，闸阀室也破损不堪。 金属结构 本次加固设计拟对闸阀更换、闸阀室重建。 施工组织设计 施工条件 黑竹林水库流域属亚热带季风气候，湿季（ 5 月～ 10 月）受孟加拉湾西南暖湿气流和北部湾东南暖湿气流的影响，降水多，湿度大，其 降水量占全年降水量的 87％；干季（ 11 月～次年 4 月）受印度大陆干暖气流和我普洱市思茅区黑竹林水库除险加固工程 初步设计 11 国北部干冷气流控制，干旱少雨，日照充足，空气干燥，其降水量占全年降水量的 13％，具有干湿界线明显的特点。 水库 集水区域地势西北高南东低，相对高差多在 200m 内，库区属三面环山中等切割沟谷地貌，河流流向近北西方南东向，库底标高在 1128— 1143米间，地势北西方高南东低，库岸山体是由白垩系地层构成，库盆周边大部地形完整，坡缓稳定，蓄水地形条件较好。 枢纽区地形左岸较平缓满足施工组织要求。 交通条件及施工总布置 黑竹林水库位于思茅 城东南，距思茅城区 90km，地理位置为东经 100176。 36† ‡，北纬 22176。 42† ‡。 该水库交通条件一般。 生活区、综合仓库、拌和站、预制板场、机械修理厂和机械停放场等临时建筑设施分别安排在大坝右侧附近。 施工用水： 为满足施工要求，在左岸新建蓄水池。 施工用电：自备电源 施工道路：扩建施工道路 公里。 施工总进度 工程施工总工期 5 个月， 第一年 11 月正式开工，至第二年 4 月全部工程竣工。 工程占地 工程占地包括大坝、输水涵管、溢洪道、进库公路等永久占地和料场、弃渣场、临时施工 道路、临时用地和施工场地等临时占地。 黑竹林水库。