江头水库除险加固工程初步设计报告(报批稿)_图文

江头水库除险加固工程初步设计报告(报批稿)_图文内容摘要：

坝址设计洪水过程线 流量单位 m3/s △ t=1h P(%) 1 2 5 0 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 18 表 邻近工程设计暴雨与设计洪水计算成果对照表 工程名称 及所在地 石城 杉子坑 石城 磜 下 石城 九 磜 石城 嶂背 石城 江头 备注 集水面积 (km2) 设计暴雨 (mm) 均值 110 110 110 137 110 Cv Cs/Cv 洪峰流量(m3/s) 及模 系 数 200 年一遇 116 M Q=Q/F2/3 洪峰模数 38 20 年一遇 洪峰模数 一次洪量(万 m3) 及模数 200 年一遇 127 Mw=W/F 洪量模数 20 20 年一遇 洪量模数 河道 加权平均坡降 坝址施工设计洪水 (1)施工导流标准 根据当地气候条件，每年 4～ 9月为汛期， 10～ 2月为枯水季节，因此施工期选择 10月至次年 2月。 施工导流标准选择相应时段 5年一遇洪水。 分析了枯水期（ 10月～次年 2月）相应时段 3年一遇洪水与 5年一遇洪水成果各一个， 本工程 选用 枯水期（ 10 月～次年 2 月） 5年一遇洪水成果。 （ 2)计算方法与成果 因水库流域内无实测流量资料， 根据工程 邻近的、位于宁都县会同乡的桥下垄站（ F=，有 1982～ 2020 年的实测流量资料）， 采用其实测洪水系列，按不跨期的原则独立选样，统计相应枯水期（ 10月～次年 2 月）最大流量，按流域面积比的 2/3 次方转换到坝址，用频率法计算分期设计洪峰流量 ，经计算， 江头 水库坝址分期设计洪水成果见表 ，采用相应时段（ 10～ 2月）分期设计洪水成果。 19 表 江头 水库坝址分期设计洪水成果表 P（ %） Q(m3/s) 时 段 10 20 50 11 月 ～次年 2月 分期设计洪水过程线据坝址相应频率设计洪水过程线 采用同倍比缩放，见表 表 坝址分期（ 10～ 2月）设计洪水过程线 T △ t=(h) P(%) 20 0 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 20 坝址下游水位流量关系曲线 由于工程坝址下游无实测水位流量资料，本阶段根据坝址下游溢洪道出口段实测纵、横断面及河床比降等资料，采用水力学计算方法求得坝址水位流量关系。 水面比降，根据本次实测确定，河床糙率则根据 河床组成，岸壁特性、水流流态等因素综合选定在 ～。 水位流量关系见表。 表 坝址下游水位～流量关系表 Z(m) Q(m3/s) 0 水 雨情动态监测系统 江头 水库位于 琴江 支流 罗陂 河 上 ，控制集水面积 ，水库总库容 万 m3。 为实现小（ 2）型水库的雨情、水情、 水位和视频采集规范化，自动化，为决策和灾害评价等提供准确的、科学的依据，根据有关规定，建立 江头 水雨情动态监测 21 3 工程地质与工程质量 绪言 江头水库位于石城县南部屏山镇境内，距县城约 26km，坝址以上控制流域面积 ，总库容 万 m3，正常蓄水位 ，设计灌溉面积 1200 亩。 枢纽建筑物主要由大坝、溢洪道、坝下涵管组成。 是一座以灌溉为主，兼有防洪、养鱼等综合效益的小（ 2）型水库。 水库原施工质量及历次加固情况 工程于 1974 年 10 月动工兴建， 1975 年 5月基本建成投入使 用。 由于工程修建时采用人工填土夯实，坝体土料及施工质量较差。 工程运行 30 余年来，据水库管理人员反映及现场查勘，工程存在较严重的安全问题，如斜卧管及坝下涵管浆砌石砂浆老化、破损、漏水严重；坝脚长年有水渗出；溢洪道右边墙浆砌石裂缝严重， 出口无消能防冲设施，下泄水流迂回直冲坝脚。 地质勘察工作已有成果、工作内容、工作方法及工作量 为查明工程存在的问题，并满足本工程初步设计的要求，受石城县水利局的委托，我们于 2020 年 5 月对枢纽建筑物进行地质勘测工作，对水库地质资料进行了复核，分析了枢纽建筑物存在的问题 与隐患，并对天然建筑材料进行了调查、取样等试验工作，完成勘测项目及工作量见下表。 表 完 成 项 目 及 工 作 量 统 计 表 工 作 项 目 单 位 工 作 量 备 注（比例） 枢纽区地形图测量 km2 1 : 500 地质平面测绘 km2 1 : 500 地质剖面测绘 m／条 285/3 1 :250 坑探 m／个 6/4 坝体原状土取样及试验 组 4 坝体扰动土取样及击实试验 组 1 天然建筑材料调查 处 2 22 本次勘察工作的主要依据、技术标准及参考资料如下： 《水利水电工程地质测绘规程》（ SL2992020）； 《水利水电工程地质勘察规范》（ GB5028799）； 《中小型水利水电工程地质勘察规范》（ SL552020）； 《水利水电工程坑探规程》（ DL/T 50502020）； 《水利水电工程天然建筑材料勘察规程》（ SL31— 2020） 《水利水电工程测量规程》（ GB50026— 93） 《工程岩体分级标准》（ GB 50218— 94）； 《中华人民共和国区域地质调查报告》（ 赣州幅）； 《江西省重点小（ 2）型病险水库除险加固初步设计及审批导则》。 库坝区区域地质概况 库坝区地质概况 地形地貌及物理地质现象 库区属丘陵侵蚀剥蚀地貌，周边山体山顶海拔高度一般为 500～600m，库区较开阔，两岸地形基本对称，山坡自然坡度 20～ 40176。 ，地形起伏变化较大。 库区主河床延伸较平直，总体流向由南西往北东，河谷多呈 “ v”型。 库区内植被发育较好，崩塌、滑坡等不良物理地质现象不发育。 坝址区两岸地形较对称，山顶海拔高度一般为 300～ 320m，山坡自然坡度 30～ 35176。 ，河流总体由南西往北东流经坝址，至下游约 100m处河流近似拐向北方向，河道较弯曲，原始河床宽约 5m左右。 地层岩性 库坝区出露地层岩性主要有震旦系变质岩和第四系松散堆积层。 震旦系（ Z）：岩性为变质砂岩夹砂质板岩，薄层状，岩层产状变化较大，岩体节理裂隙较发育，分布于整个库坝区。 第四系松散堆积层（ Q）：主要有冲积层和坡残积层，冲积层主要由砂壤土夹砾石组成，结构较松散，厚度较薄，不连续分布于库坝区河床两岸阶地及河床内；坡残积层主要由含砂粘土、碎石土组成，可塑或稍密状，厚度变化较大，不连续分布于库坝区的两 岸山体缓坡及 23 沟谷处。 其中坝区出露地层岩性有震旦系（ Z）变质岩、第四系冲积层（ Q4al）、坡残积层（ Qeldl）。 震旦系变质岩：岩性为变质砂岩夹砂质板岩，黄褐色，变余结构，薄层状，岩层产状 NE5176。 /SE∠ 20176。 ，单斜构造，为硬质岩，分布于整个枢纽区；第四系冲积层主要为含泥砂砾石层，厚度 1～ 2m 左右，主要分布于原始河床内；坡残积层主要由含砂粘土、碎石土组成，厚度 1～ ，主要分布于两岸山坡沟谷及缓坡处。 地质构造与地震 据区域地质资料，库坝区内大的地质构造不发育，无活动性及区域裂通过，区域构造 较稳定。 坝区地质构造不很发育，主要表现为节理裂隙，据地表测绘主要发育以下两组节理裂隙：①剪性裂隙，产状为 NE25176。 ～ 30176。 /NW∠ 70176。 ～ 75176。 ，面较平直，延伸较长，多呈闭合状， 3～ 5条 /m，左、右两岸均有发育；②剪性裂隙，产状为 NW288176。 /SW∠ 75176。 ～ 80176。 ，裂面较平直，微张，无充填， 3～ 4条 /m，局部较密集，在左右岸均有发育。 据《中国地震动参数区划图》（ GB183062020）查得，库坝区地震动峰值加速度等于 ，相应地震烈度等于 6度，工程可不进行抗震设防。 水文地质条件 库坝区基底 岩性为震旦系变质岩，节理裂隙较发育，地下水类型有裂隙潜水和孔隙潜水。 孔隙水主要赋存于松散堆积层中，含水量随季节和库水位等外界因素变化而变化，主要受大气降水补给，向地势低洼的沟谷及库内排泄。 裂隙水主要赋存于岩石裂隙中，含水量较贫乏，主要接受大气降水或孔隙水补给，沿裂隙面或断层破碎带向沟谷及河床排泄。 据同地区类似工程水质简项分析成果表明：库水一般对砼具有一般酸性型弱腐蚀性和重碳酸型中等腐蚀性；库水对钢筋砼结构中钢筋无腐蚀性；库水对钢结构具有弱腐蚀性。 岩体风化情况 24 风化带的划分是根据岩石的颜色、结构变化情 况、构造发育程度和锤击声音等来判别。 据地表测绘，库坝区岩体普遍存在风化现象，其风化程度主要受地形地貌、地质构造和岩性控制，以面状风化为主。 据坝区平面地质测绘，坝区岩体存在风化现象，大部分山坡上覆盖有薄层残坡积层，局部全～强风化基岩裸露。 左、右两岸山坡上部岩体呈强风化状，下部呈弱风化状；河床段岩体上部以强风化状为主，风化厚度变化不大。 岩体全风化层已完全风化成砂土状，浅黄色，原岩难辨，呈稍密状，性状差；强风化层岩石呈黄褐色，裂隙较发育，岩体破碎，性状较差，强度较低。 弱风化层岩石呈黄褐色或青灰色，裂隙较发育，多 呈闭合状，性状较好，强度较高。 坝区岩（石）体的物理力学性质指标 坝区岩性主要为变质砂岩夹砂质板岩，属硬质岩类，现据坝基岩体特征，综合评定坝区坝区强风化岩体为 V～ IV 类，弱风化岩体为IV～Ⅲ类。 该工程兴建时未经正规设计，无勘测资料和坝基岩体（石）的物理力学指标参数建议值。 本次勘测坝区岩石未取岩样作室内物理力学试验，现据坝区岩体的实际情况，参照本地区同类岩体工程经验类比分析，综合提出本工程坝区岩石物理力学指标建议值如下表 ，供设计选用。 表 坝基岩（石）体物理力学性质指标建议值表 岩石名称 项 目 名 称 变质砂岩夹板岩 全 风化 强风化 弱风化 容重（ KN/m3） 湿抗压强度 (MPa) 20 40 弹性模量 (Gpa) 3 9 岩体抗剪 （断）强度 ƒ ƒ′ 0..50 C ′(MPa) 砼 /岩抗剪 （断）强度 ƒ ƒ′ C ′(MPa) 承载力标准值 fk(KPa) 350 1600 5000 25 水库 主要工程地质问题评价 水库渗漏 库区内地质构造较发育，岩性为 震旦系变质岩 ，库区周边山体较雄厚，现状无低矮垭口和深切邻谷，地下分水岭与地形分水岭相近，最低分水岭高程远高于水库正常蓄水位，且库内无区域性或活动性断裂通过，因此水库无大的渗漏之忧。 库岸稳定 库区两岸山坡坡度 30176。 ～ 35176。 ，植被发育较好，未发现有大的不利结构面组成不稳定岸坡，不良物理地质现象不发育，建库运行已多年，库岸总体较稳定。 近坝库岸两岸自然坡度 30～ 35176。 ，库岸植被发育较好， 岸坡岩体中未发现有大的不利构造面及其组合，未发现有明显的崩塌及滑坡现象，近坝库岸总体稳定。 水库浸（淹）没 库区内无重要工矿企业、城镇、居民点、公路、输变电线路及通讯线路受到浸没影响，仅有少量农田耕地受淹，建库时已作处理，水库正常蓄水后无新增浸淹没损失。 水库淤积 库区内为山体植被发育较好，但库内离大坝 150m 处有大型采石场，固体迳流来源增加，库区淤积加重。 枢纽建筑物工程质量与地质条件评价 大坝工程质量评价 据本次勘测现场检查及实测：大坝 为粘土心墙土坝，坝顶高程为～ ，坝顶长约 左右，坝顶宽约 ～ ，上游坝坡不平整，坝坡坡比为 1： ，块石护坡，护坡块石成分主要为石英砂岩，厚约 20～ 30cm 左右，块径 20～ 30cm，冲刷较严重，局部无护坡块石，块石堆砌不紧密，护坡块石与坝。