某水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程初步設(shè)計(jì)152p

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1.1.1地理位置及自然地理環(huán)境
某水庫(kù)位于某市太平鎮(zhèn)北張莊村，東經(jīng)112°59 ′，北緯32°3′，距某市城區(qū)25km，攔截泥河支流，承雨面積4.2km2，是一個(gè)以灌溉為主兼有防洪、水產(chǎn)養(yǎng)殖等綜合效益的小(一)型水庫(kù)。本次設(shè)計(jì)復(fù)核總庫(kù)容188.1萬m3，興利庫(kù)容116萬m3，死庫(kù)容4.5萬m3，調(diào)洪庫(kù)容67.6萬m3。
水庫(kù)庫(kù)區(qū)周圍為低山丘陵地形,大壩兩肩為云母巖、大理巖。庫(kù)區(qū)上游系桐柏山系西南麓之余脈，庫(kù)區(qū)下游為崗坡狀平原，地面坡度10°以下，在地貌成因上，屬風(fēng)化剝蝕及水力侵蝕堆積共同作用的結(jié)果。庫(kù)區(qū)地層主要分布有第四系中更新統(tǒng)沖洪積沖積粘土、壤土和太古應(yīng)山群云母片巖和大理巖。
水庫(kù)樞紐及其灌區(qū)屬亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，具有四季分明、光照充足、氣候溫和、無霜期較長(zhǎng)、嚴(yán)冬酷暑短、雨熱同季和氣候多宜等特點(diǎn)。據(jù)氣象部門統(tǒng)計(jì)資料，年平均氣溫14.9℃，極端最高氣溫40.8℃，最低氣溫-15.1℃，無霜期229天，日照時(shí)數(shù)2100小時(shí)左右，年平均太陽輻射為108—114千卡/平方厘米。
1.1.2樞紐工程現(xiàn)狀
某水庫(kù)樞紐工程包括大壩、溢洪道和輸水涵管等建筑物，現(xiàn)將主要基本建筑物情況分述如下：
（1）大壩
大壩為均質(zhì)土壩，壩頂高程191.4m，壩頂長(zhǎng)425m，壩頂寬3.0m～3.8m。大壩內(nèi)坡1:2.7，外邊坡較陡，外坡1:2.0。大壩內(nèi)坡189.7 m高程以下采用干砌塊石護(hù)砌，外坡為草皮護(hù)坡。壩頂兼有交通功能，是北張莊村通往西袁莊的鄉(xiāng)村公路。
（2）輸水涵管
輸水涵管位于大壩0+410處，為城門洞形現(xiàn)澆鋼筋砼管，內(nèi)徑寬0.8m，高1.2m，管底進(jìn)口高程181.90m，輸水流量3.0 m3/s。進(jìn)口安裝有直徑0.8m的圓筒活塞閘門，啟閉機(jī)為3T手搖螺桿啟閉機(jī)。涵管出口緊接灌溉渠道，可灌溉下游2900畝的農(nóng)田。
（3）溢洪道
溢洪道位于大壩右岸，系利用一處較低的山凹開鑿而成，其泄流型式為開敞寬淺式明渠，進(jìn)水渠渠首底部高程189.7m，底寬7m。溢洪道范圍為強(qiáng)風(fēng)化云母片巖及中-微風(fēng)化大理巖，強(qiáng)風(fēng)化云母片巖成狀，抗沖刷能力極低，未襯砌，且洪水季節(jié)易沖毀。
1.1.3工程設(shè)計(jì)與建設(shè)過程
某水庫(kù)于1971年12月由太平人民公社自行組織修建。當(dāng)時(shí)正值文革時(shí)期，建設(shè)程序極為混亂，規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工極不規(guī)范，由農(nóng)民技術(shù)人員負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)和施工，在未做地質(zhì)工作的情況下，僅從地形條件和工程量方面進(jìn)行比較后選定了壩址，根據(jù)壩區(qū)附近土料和民工施工的特點(diǎn)決定大壩采用均質(zhì)土壩的型式，縣水利局派技術(shù)員現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)。太平人民公社組織民工施工，采用機(jī)械碾壓。該工程1974年5月建成并投入使用，由于該工程施工期間正處于動(dòng)亂時(shí)期的原因，沒有留下任何設(shè)計(jì)和施工等方面的資料。
1.1.4水庫(kù)的地位和作用
某水庫(kù)有著較大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，一是控制灌溉面積2900余畝；二是防洪則保護(hù)下游2000多畝耕地和2個(gè)村1500多人的生命財(cái)產(chǎn)安全；三是有著一定的養(yǎng)殖效益。

1.2工程地質(zhì)

由于本工程屬于小型水利工程，建壩以來一直未做地質(zhì)勘探工作。2007年4月—5月，為配合安全論證工作，某市水利局委托中南勘察基礎(chǔ)工程總公司對(duì)水庫(kù)大壩和溢洪道進(jìn)行了必要的勘探、野外地質(zhì)調(diào)查、現(xiàn)場(chǎng)及室內(nèi)試驗(yàn)工作，從而為工程設(shè)計(jì)提供了可靠的基礎(chǔ)資料。
水庫(kù)地處秦嶺褶皺東段南部和揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)北緣中段構(gòu)造體系的聯(lián)合或復(fù)合地部位。區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)、變質(zhì)作用、沉積建造及新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)特征顯著。
樞紐及其庫(kù)區(qū)為低山丘陵地形，侵蝕剝蝕地貌，總的地勢(shì)呈現(xiàn)出自北東向西、西南逐漸降低的趨勢(shì)。
大壩兩肩為云母巖、大理巖，壩基底下為云母片巖及大理巖，壩基下強(qiáng)風(fēng)化云母片巖成砂狀，透水性相對(duì)較好。溢洪道范圍前部為云母片巖，后部為大理巖；與壩基底下揭露的地層基本一致。
區(qū)域資料表明，壩址周圍不存在大的活動(dòng)性斷裂，至今也無發(fā)生過強(qiáng)震的歷史記錄。根據(jù)《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖（GB18306-2001）》確定工程區(qū)地震動(dòng)峰值加速度為0.05g, 對(duì)應(yīng)地震基本烈度為Ⅵ度。