水利樞紐建筑物工程施工方案

1綜合說(shuō)明

1.1水庫(kù)基本概況

1.1.1工程地理位置、水系及水文氣象

大麥沖水庫(kù)位于都昌縣土塘鎮(zhèn)輝煌村，水庫(kù)所在流域?qū)氽蛾?yáng)湖土塘河支流；

距都昌縣城52km。本次復(fù)核水庫(kù)壩址控制流域面積0.91km2,水庫(kù)正常高水位

為90.40m（黃海高程、下同），設(shè)計(jì)洪水位91.82m,校核洪水位92.30m,總庫(kù)

容H.3萬(wàn)n?。設(shè)計(jì)灌溉面積300畝，保護(hù)下游農(nóng)田1500畝、人口1800人以及

公路、電訊等基礎(chǔ)設(shè)施等，是一座以灌溉為主，兼有防洪等綜合效益的?。ǘ?/p>

型水庫(kù)。

1.1.2工程建設(shè)過(guò)程及險(xiǎn)情情況

該壩為粘土心墻壩，實(shí)施時(shí)邊設(shè)計(jì)邊施工，壩基清理較好，但心墻夯壓不密

實(shí)，壩體有滲漏隱患，溢洪道在壩體右岸與山體相連；壩下涵管位于壩體左側(cè)，

為斜拉閘。

樞紐工程主要建筑物有：大壩、溢洪道、涵管等。

1.1.3工程任務(wù)及規(guī)模

大麥沖水庫(kù)的興建是按水利開(kāi)發(fā)規(guī)劃的要求，以服務(wù)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)任務(wù)為中心，

設(shè)計(jì)灌溉面積300畝，保護(hù)下游農(nóng)田1500畝、人口1800人以及公路、電訊等基

礎(chǔ)設(shè)施等免受沖毀，本工程的任務(wù)是以灌溉為主，兼有防洪等綜合效益。

本工程從《江西省?。ǘ┬退畮?kù)基本情況匯編》中得知水庫(kù)總庫(kù)容11.3

萬(wàn)n?。根據(jù)《水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》（SL252-2000）的規(guī)定，本工

程為重點(diǎn)小（二）型水庫(kù)。

LL4現(xiàn)狀主要建筑物

大壩：大壩為均質(zhì)壩，壩殼為碎石土填筑，最大壩高13m,壩頂高程91.26?

93.09m,壩頂軸線(xiàn)長(zhǎng)63.6m,壩頂寬0.8~1.97m。上游壩坡坡比1:2,36—1:2.91,

下游壩坡坡比1:2.55?1:5.76,上游無(wú)護(hù)坡，壩頂無(wú)護(hù)面，下游無(wú)排水溝；壩

腳無(wú)反濾排水設(shè)施。

溢洪道位于右壩肩的山體上，控制段為開(kāi)敞式寬頂堰，凈寬約4m,堰頂高

程90.40m,底板為碎襯護(hù)，兩側(cè)混凝土邊墻。

灌溉涵管位于大壩左壩段，涵管進(jìn)口底高程81.23m,出口底高程80.74m。

內(nèi)徑為30cm碎預(yù)制管，進(jìn)口為斜拉閘，拉桿銹蝕，支墩碎老化剝落，局部破損,

平管存在滲漏。

1.2工程除險(xiǎn)加固的必要性

大麥沖水庫(kù)是一座以灌溉為主，兼顧防洪、養(yǎng)殖等綜合效益的小(2)型水

利工程。水庫(kù)下游有土塘鎮(zhèn)輝煌村，人口1800余人、耕地1500畝。

工程存在的主要問(wèn)題有：

(1)、大壩：壩頂寬0.8?1.97m,壩頂寬度不規(guī)則，高低不平，內(nèi)、外坡

比分別為1:2.36?1:2.91、1:2.55?1:5.76；上游坡未護(hù)砌，；下游壩坡坡面為

雜草坡面；大壩由人工填筑，，碾壓不密實(shí)，填筑質(zhì)量差；當(dāng)水庫(kù)蓄水時(shí)，左、

右壩肩與山體結(jié)合處存在漏水；壩腳存在散滲，無(wú)排水體。

(2)溢洪道在壩體右側(cè)山體開(kāi)挖，存在安全隱患，

(3)、涵管：壩下灌溉輸水涵管位于大壩左側(cè)，與大壩同期興建，為內(nèi)徑

30cm素碎管，進(jìn)口為斜拉閘，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度低，拉桿銹蝕嚴(yán)重，支墩碎老化，鑄鐵

閘門(mén)銹蝕；平管碎老化，有裂縫，漏水嚴(yán)重，不能滿(mǎn)足灌溉要求，水庫(kù)效益得不

得發(fā)揮。

(4)、管理設(shè)施：水庫(kù)無(wú)水雨情觀測(cè)設(shè)施、無(wú)管理房，無(wú)上壩公路，不能滿(mǎn)

足通行要求。

大麥沖水庫(kù)已經(jīng)運(yùn)行50多年，為國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展發(fā)揮了重要作用。由于種種

原因，水庫(kù)隱患較多，效益不能得到充分發(fā)揮。根據(jù)《水庫(kù)大壩安全鑒定辦法》

第六條大壩安全分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)，都昌縣大麥沖水庫(kù)大壩屬三類(lèi)壩。

水庫(kù)地理位置重要，設(shè)計(jì)灌溉面積300畝，保護(hù)下游1800名人民生命財(cái)產(chǎn)

安全，保護(hù)下游1500畝農(nóng)田、道路、電訊等基礎(chǔ)設(shè)施。水庫(kù)存在諸多安全隱患，

不但嚴(yán)重影響工程效益的發(fā)揮，而且威脅著下游人民群眾生命財(cái)產(chǎn)及國(guó)家重要基

礎(chǔ)設(shè)施的安全。為了充分利用水資源，發(fā)揮工程的經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)當(dāng)?shù)厣鐣?huì)經(jīng)濟(jì)

快速發(fā)展，保障下游人民群眾生命財(cái)產(chǎn)及國(guó)家重要基礎(chǔ)設(shè)施的安全。對(duì)水庫(kù)工程

進(jìn)行除險(xiǎn)加固是十分必要的。

1.3工程除險(xiǎn)加固的主要內(nèi)容

1.3.1工程等別和洪水標(biāo)準(zhǔn)

大麥沖水庫(kù)總庫(kù)容11.3xlO4m3,根據(jù)《水利水電工程等別劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》

(SL252-2000),工程等別為V等，永久性主要建筑物為5級(jí)，次要建筑物屬5

級(jí)。設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為10年一遇，校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為50年一遇。

1.3.2工程存在的主要問(wèn)題

根據(jù)大壩安全鑒定結(jié)論及本階段現(xiàn)場(chǎng)踏勘結(jié)果，并對(duì)歷年加固處理資料及運(yùn)

行情況進(jìn)行分析，工程存在主要問(wèn)題：大壩上、下游坡不規(guī)則，壩坡陡，壩坡雜

草叢生，壩肩左右與山體結(jié)合處存在滲漏通道；上游壩坡未護(hù)坡，下游無(wú)坡面排

水溝系，下游壩腳無(wú)反濾排水設(shè)施；溢洪道未襯護(hù)，已剝落破壞；壩下涵管為素

碎圓涵管，進(jìn)口為斜拉閘控制，拉桿銹蝕，支墩碎老化剝落，已破損，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度

低，涵管存在滲漏；水庫(kù)無(wú)水、雨情觀測(cè)設(shè)施，無(wú)管理房和上壩道路。

1.3.3大壩除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)

(1)大壩防滲設(shè)計(jì)：大壩采用粘土斜墻防滲，墻頂高程91.82m,頂寬3m,

底厚2.04m。滲透系數(shù)小于lxl()6cm/s。

(2)壩頂加固：整修壩頂，壩頂高程加高至93.10m,寬4.0m,長(zhǎng)65m。設(shè)

3nl寬15cm厚C20碎路面，下設(shè)10cm厚碎石墊層。

(3)上游護(hù)坡設(shè)計(jì)：上游坡1:2.75,采用C15碎預(yù)制塊護(hù)坡，護(hù)坡高程從

固腳頂82.80m至設(shè)計(jì)洪水位90.70m。碎預(yù)制塊為厚度10cm,邊長(zhǎng)30cm正六邊

形，下設(shè)10cm厚砂卵石混合料墊層。護(hù)坡頂為C15碎壓頂，尺寸0.3mx0.2m

(bxh),壓頂至壩頂采用草皮護(hù)坡。

(4)下游護(hù)坡設(shè)計(jì)：下游整坡后坡比為1:2.50,貼坡反濾頂以上采用草皮

護(hù)坡。大壩下游坡面與兩岸交線(xiàn)處及貼坡反濾頂部各設(shè)一條排水溝，斷面尺寸為

0.3mx0.3m,采用水泥磚砌，底板設(shè)15cm厚C15碎墊層，縱、橫排水溝相互連

通成為整體。

（5）大壩下游壩腳新建貼坡反濾設(shè)計(jì)：鑒于原下游壩腳無(wú)反濾層，本次加

固在壩下游設(shè)貼坡反濾排水體，其頂高程84.60m,底高程81.80m,外坡1:2.5,

排水體塊石層厚40cm,以下分別設(shè)20cm厚碎石和20cm厚中粗砂反濾層，在反

濾體腳設(shè)縱向排水溝，尺寸0.5mx0.5m,采用C15現(xiàn)澆碎。

134溢洪道加固設(shè)計(jì)

本次對(duì)溢洪道底板及邊墻進(jìn)行碎襯護(hù)，襯護(hù)長(zhǎng)度10m,進(jìn)口控制段底高程為

90.40m,進(jìn)口段底寬5m控制段底寬4m。

1.3.5灌溉涵管加固設(shè)計(jì)

灌溉涵管位于大壩左側(cè)，本次設(shè)計(jì)進(jìn)行原址拆除重建斜拉閘和平管，斜管進(jìn)

口為60cmX50cm鑄鐵閘門(mén)，平管為力50cm現(xiàn)澆鋼筋碎圓管。

1.3.6大壩安全監(jiān)測(cè)

水庫(kù)新建管理房和上壩公路，設(shè)水、雨情測(cè)報(bào)系統(tǒng)，以觀測(cè)水位運(yùn)行狀況。

1.4工程特性表

序號(hào)及名稱(chēng)單位加固前加固后備注

一、水文

集雨面積km20.400.91

P(%)5

設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)及流量

m3/s12.1

P(%)0.5

校核洪水標(biāo)準(zhǔn)及流量

m3/s18.10

二、水庫(kù)

校核洪水位m92.30

設(shè)計(jì)洪水位m91.82

正常高水位m90.4090.40

死水位m81.2381.23

總庫(kù)容萬(wàn)m311.30

正常庫(kù)容萬(wàn)m310.110.1

死庫(kù)容萬(wàn)m30.060.06

興利庫(kù)容萬(wàn)m37.487.48

三、工程效益

保護(hù)人口人18001800

保護(hù)耕地畝15001500

灌溉面積畝300300

四、主要建筑物及設(shè)備

1、大壩

壩型均質(zhì)壩粘土斜墻壩

壩項(xiàng)高程m91.26?93.0993.10

最大壩高m1313

壩頂長(zhǎng)度m6365

壩頂寬度m0.8?1.974.0

上游坡比1:2.36-1:2.961:2.75

下游坡比1:2.55?1:5.761:2.50

排水型式無(wú)貼坡反濾式

2、泄水建筑物

溢洪道

型式開(kāi)敞式/寬頂堰

堰頂高程m90.4090.40

溢流凈寬m44

溢洪道長(zhǎng)度m4040

設(shè)計(jì)泄洪流量m3/s10.5

校核泄洪流量m3/s16.3

消能型式無(wú)無(wú)

主要加固方式碎貼坡襯護(hù)

3、輸水建筑物

建筑物類(lèi)型鋼筋硅灌溉涵管

進(jìn)口型式無(wú)

進(jìn)口底高程m81.2381.23

出口底高程m80.7480.74

管長(zhǎng)m4960

內(nèi)徑m0.30.5

主要加固方式新建斜拉閘及平管

五、總工期月6

六、總投資萬(wàn)元84.73

2水文

2.1基本資料

2.1.1流域及水文資料

大麥沖水庫(kù)位于都昌縣土塘鎮(zhèn)輝煌村，座落于鄱陽(yáng)湖水系土塘水支流。水庫(kù)

流域內(nèi)無(wú)實(shí)測(cè)降雨資料，鄰近有都昌縣氣象站。該站具有1952年至2012年共

61年實(shí)測(cè)短歷時(shí)最大降雨資料。

2.1.2水庫(kù)流域特征參數(shù)

本次大麥沖水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程搜集到《大麥沖水庫(kù)大壩注冊(cè)登記表》(2006

年5月)，“三查三定”流域參數(shù)值見(jiàn)表2.2.1。本次復(fù)核采用萬(wàn)分之一的航測(cè)圖

對(duì)流域面積、主河道長(zhǎng)度、主河道比降進(jìn)行了復(fù)核，見(jiàn)表2.2.1所示。水庫(kù)流域

面積較原設(shè)計(jì)值小，考慮“三查三定”資料來(lái)源不明，因此本次除險(xiǎn)加固采用復(fù)

核參數(shù)值。

表2.1.1大麥沖水庫(kù)流域特征參數(shù)

項(xiàng)目三查三定本次復(fù)核采用值

流域面積(km?)0.400.910.91

主河道長(zhǎng)度(km)1.331.33

主河道比降0.05380.0538

2.1.3庫(kù)容曲線(xiàn)

本次大麥沖水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程未搜集到庫(kù)容曲線(xiàn)相關(guān)資料。本次除險(xiǎn)加固設(shè)

計(jì)采用1：10000地形圖進(jìn)行部分高程面積圈梁，后根據(jù)公式推算其它高程庫(kù)容。

后采用A=(A1+A2+JA1-A2)/3計(jì)算兩高程線(xiàn)間的平均面積，由此求得水

庫(kù)Z~V關(guān)系，大麥沖水庫(kù)高程~面積~容積(Z~A~V)關(guān)系見(jiàn)表2.1.2。庫(kù)區(qū)庫(kù)底

高程約為80m,以其為0庫(kù)容點(diǎn)。

表2.1.2大麥沖水庫(kù)水位?面積'庫(kù)容關(guān)系表

水位(m)面積(10貨)庫(kù)容(IOS)水位(m)面積(10m2)庫(kù)容(10需)

800.0087.59.133.15

81.50.420.068912.55.03

830.170.3190.516.37.48

84.53.640.869220.410.5

866.151.789538.319.7

2.2設(shè)計(jì)暴雨

2.2.1實(shí)測(cè)資料法計(jì)算設(shè)計(jì)暴雨

大麥沖水庫(kù)流域內(nèi)無(wú)實(shí)測(cè)降雨資料，鄰近有都昌縣氣象站。該站具有1952

年至2012年共61年實(shí)測(cè)短歷時(shí)最大降雨資料，氣候條件相近，故采用都昌縣氣

象站實(shí)測(cè)降雨資料推求大麥沖水庫(kù)設(shè)計(jì)暴雨。

都昌縣氣象站歷年最大1小時(shí)、3小時(shí)、6小時(shí)、24小時(shí)降雨量及統(tǒng)計(jì)，分

別對(duì)歷年數(shù)據(jù)進(jìn)行頻率分析，采用P-HI型曲線(xiàn)適線(xiàn)法可確定不同時(shí)段歷年最大

降雨的頻率曲線(xiàn)統(tǒng)計(jì)參數(shù)如下，頻率曲線(xiàn)見(jiàn)圖2-廣2-4：

24小時(shí)：H24=116.1mm,Cv=0.46,Cs/Cv=3.5

6小時(shí)：H6=84.9mm,Cv=0.46,Cs/Cv=3.5

3小時(shí)：H3=45.2mm,Cv=0.50,Cs/Cv=3.5

1小時(shí)：Hi=18.0mm,Cv=0.68,Cs/Cv=3.5

頻率曲線(xiàn)圖iPC%)

490

430

370

310

250

190

130

70

10

330

290

250

210

170

130

90

50

10

圖2-2都昌氣象站歷年最大6小時(shí)降雨頻率曲線(xiàn)

160

140

120

100

80

60

40

20

0

圖2-3都昌氣象站歷年最大3小時(shí)降雨頻率曲線(xiàn)

\頻率曲線(xiàn)圖iP(%)

.1A.51235102030405060708090959799

56

49

42

35

28

21

14

7

0

圖2-4都昌氣象站歷年最大1小時(shí)降雨頻率曲線(xiàn)

各時(shí)段設(shè)計(jì)暴雨量見(jiàn)下表221,考慮流域面積小，折減系數(shù)取1。

表2.2.1大麥沖水庫(kù)實(shí)測(cè)短歷時(shí)暴雨設(shè)計(jì)雨量表

-'''(%)

5.00.5

項(xiàng)目一...___

24小時(shí)暴雨均值(mm)116.1(點(diǎn)面折減系數(shù)a=l)

24小時(shí)點(diǎn)暴雨量(mm)264.7371.9

24小時(shí)面暴雨量(mm)264.7371.9

6小時(shí)暴雨均值(mm)84.9

6小時(shí)點(diǎn)暴雨量(mm)193.7272.1

6小時(shí)面暴雨量(mm)193.7272.1

3小時(shí)暴雨45.2

3小時(shí)點(diǎn)暴雨量(mm)109.3157.1

3小時(shí)面暴雨量(mm)109.3157.1

1小時(shí)暴雨均值(mm)18.0

1小時(shí)點(diǎn)暴雨量(mm)55.086.7

1小時(shí)面暴雨量(mm)55.086.7

2.2.2地區(qū)綜合法計(jì)算設(shè)計(jì)暴雨

大麥沖水庫(kù)位于東經(jīng)116°2F43〃，北緯29°26,6〃，查《2010版江西

省暴雨洪水查算手冊(cè)》，可得水庫(kù)各個(gè)時(shí)段的最大暴雨量均值及Cv、Cs值為：

24小時(shí)：H24=121.5mmCv=0.53Cs=3.5Cv

6小時(shí)：H6=81.OmmCv=0.54Cs=3.5Cv

1小時(shí)：Hi=45.5mmCv=0.40Cs=3.5Cv

3小時(shí)點(diǎn)暴雨設(shè)計(jì)值按H3p=Hip.3Ln2計(jì)算，式中l(wèi)-n2=1.2851g(H6p/HiP)o

由《手冊(cè)》可查得各時(shí)段的模比系數(shù)Kp見(jiàn)表2.2.2,從而求得各時(shí)段點(diǎn)暴

雨量，再由點(diǎn)面折算系數(shù)，將點(diǎn)暴雨量轉(zhuǎn)化成整個(gè)流域的面暴雨量，結(jié)果見(jiàn)表

2.2.3o

表2.2.2Kp值查算結(jié)果表

(%)

5.00.5

Kp'

K24h

p2.053.22

Kp6h2.073.28

Kpih1.782.53

表2.2.3大麥沖水庫(kù)地區(qū)綜合法暴雨設(shè)計(jì)雨量表

'J(%)

5.00.5

項(xiàng)目

24小時(shí)暴雨均值(mm)121.5(點(diǎn)面折減系數(shù)a=l)

24小時(shí)點(diǎn)暴雨量(mm)249.1391.2

24小時(shí)面暴雨量(mm)249.1391.2

6小時(shí)暴雨均值(mm)81.0

6小時(shí)點(diǎn)暴雨量(mm)167.7265.7

6小時(shí)面暴雨量(mm)167.7265.7

3小時(shí)暴雨

3小時(shí)點(diǎn)暴雨量(mm)126.0191.4

3小時(shí)面暴雨量(mm)126.0191.4

1小時(shí)暴雨均值(mm)45.0

1小時(shí)點(diǎn)暴雨量(mm)80.0113.9

1小時(shí)面暴雨量(mm)80.0113.9

2.2.3暴雨計(jì)算結(jié)果比較

根據(jù)地區(qū)綜合法和實(shí)測(cè)資料法計(jì)算得出各種頻率下各種時(shí)段的設(shè)計(jì)降雨量

詳見(jiàn)表2.3.4o

通過(guò)地區(qū)綜合法及實(shí)測(cè)資料統(tǒng)計(jì)法計(jì)算結(jié)果比較可知，兩種方法計(jì)算各時(shí)段

設(shè)計(jì)雨量相差不大，綜合考慮，本次設(shè)計(jì)地區(qū)綜合法計(jì)算的設(shè)計(jì)暴雨結(jié)果進(jìn)行洪

水推求。其主要原因?yàn)橛校?/p>

(1)實(shí)測(cè)資料統(tǒng)計(jì)法計(jì)算成果為在單站實(shí)測(cè)暴雨資料的基礎(chǔ)上進(jìn)行統(tǒng)計(jì)的

結(jié)果；而地區(qū)綜合法則考慮到暴雨的地區(qū)平衡。所以從計(jì)算結(jié)果可以看出，地區(qū)

綜合法的a值均大于實(shí)測(cè)資料統(tǒng)計(jì)法的Cv值，從這一點(diǎn)分析，地區(qū)綜合法的計(jì)

算成果應(yīng)該更具合理性。

(2)實(shí)測(cè)資料年限具有局限性，且短歷時(shí)暴雨對(duì)設(shè)計(jì)洪水的峰值影響非常

明顯。所以短歷時(shí)設(shè)計(jì)暴雨的統(tǒng)計(jì)成果偏小導(dǎo)致了設(shè)計(jì)洪峰流量的減少，使運(yùn)行

時(shí)工程安全偏不安全；地區(qū)綜合法的各種歷時(shí)設(shè)計(jì)暴雨在實(shí)測(cè)的基礎(chǔ)上均作了修

正，計(jì)算成果也更具合理性。

表2.2.4計(jì)算暴雨計(jì)算結(jié)果比較

計(jì)算方法項(xiàng)目P=5.0%P=0.5%

24小時(shí)面暴雨量(mm)264.7371.9

6小時(shí)面暴雨量(mm)193.7272.1

實(shí)測(cè)資料法

3小時(shí)面暴雨量(mm)109.3157.1

1小時(shí)面暴雨量(mm)55.086.7

24小時(shí)面暴雨量(mm)249.1391.2

6小時(shí)面暴雨量(mm)167.7265.7

地區(qū)綜合法

3小時(shí)面暴雨量(mm)126.0191.4

1小時(shí)面暴雨量(mm)80.0113.9

2.3設(shè)計(jì)洪水

2.3.1洪水計(jì)算成果

設(shè)計(jì)暴雨按手冊(cè)中的暴雨時(shí)程分配雨型表進(jìn)行分配，時(shí)段取1小時(shí)，各時(shí)段

的分配系數(shù)見(jiàn)手冊(cè)附表4—6,得24小時(shí)暴雨時(shí)程分配表。設(shè)計(jì)凈雨計(jì)算(產(chǎn)流計(jì)

算)查《手冊(cè)》附圖3-1產(chǎn)流分區(qū)圖知，該工程地點(diǎn)在產(chǎn)流第IX區(qū)。根據(jù)不同頻

率的24小時(shí)暴雨時(shí)程分配，查《手冊(cè)》附表3-2(IX),可得到相應(yīng)各時(shí)段的累

積徑流總量，再根據(jù)24小時(shí)平均雨強(qiáng)查《手冊(cè)》附表3-3可得穩(wěn)滲強(qiáng)度f(wàn)c,將

各時(shí)段徑流深R總減去地下徑流深R卜。由《手冊(cè)》附圖4-2推理公式計(jì)算分區(qū)

圖可知，該水庫(kù)地點(diǎn)在第IX區(qū)，根據(jù)夕=乙/尸/3=3.53〈60,用第IX區(qū)的經(jīng)驗(yàn)公式,

計(jì)算m值，根據(jù)(0.2786/根「)4得不同的T值對(duì)應(yīng)的流量已。點(diǎn)繪。?t,

?T相關(guān)線(xiàn)，得交點(diǎn)對(duì)應(yīng)的流量即地面設(shè)計(jì)洪峰流量和匯流時(shí)間。

由W=0.1?%4?尸，得各個(gè)頻率下的洪水總量：W(5.0%)=20.1萬(wàn)m3；

W(0.5%)=33.075m3o

由概化五點(diǎn)折腰多邊形過(guò)程線(xiàn)推求地面流量過(guò)程線(xiàn)。再有地下徑流深R下，

徑流過(guò)程底寬，以此時(shí)間為地下流量峰頂位置，計(jì)算地下流量峰值，

QM地下=氏下?尸/3?6/7。自拆地卜開(kāi)始，向后每增加一個(gè)時(shí)段，其流量隨之減少一

個(gè)AQM地下，向前每減少一個(gè)時(shí)段，其流量減少一個(gè)△QM地下，既得地下流量過(guò)程線(xiàn)。

地面與地下流量過(guò)程線(xiàn)相加得設(shè)計(jì)洪水流量過(guò)程線(xiàn)，并得設(shè)計(jì)洪峰流量。計(jì)算結(jié)

果見(jiàn)表2.3.1和2.3.2o

表2.3.1洪水過(guò)程線(xiàn)

5.0%0.5%

時(shí)間Qt時(shí)間Qt

0000

1.41.31.51.9

3.512.13.818.1

6.92.77.74.0

13.80.615.40.8

16.80.418.40.6

19.80.321.40.5

22.80.224.40.3

27.6030.80

表2.3.2洪峰流量計(jì)算結(jié)果

設(shè)計(jì)頻率(P%)5.0%0.5%

洪峰流量(m'/s)12.118.1

洪水總量(1013)20.133.0

2.3.2洪水成果合理性分析

為進(jìn)一步從地區(qū)上檢驗(yàn)成果的合理性，將上述計(jì)算結(jié)果與本工程鄰近且流域

概況相似的其它水庫(kù)設(shè)計(jì)洪水成果進(jìn)行比較，基本情況如下：

大麥沖水庫(kù)位于都昌縣土塘鎮(zhèn)輝煌村，座落于鄱陽(yáng)湖土塘河支流，壩址以上集雨

面積0.91km2。表2.3.3設(shè)計(jì)洪水成果比較表

集雨2/3

水庫(kù)洪峰流量(m7s)洪峰模數(shù)(Q/F)

面積河長(zhǎng)/比降

名稱(chēng)P=5.0%

F(km2)P=0.5%P=5.0%P=0.5%

大麥沖水庫(kù)0.911.33/0.053812.118.112.919.3

東山澗水庫(kù)0.440.88/0.177.511.513.019.9

表2.3.3的計(jì)算結(jié)果看出與鄰近流域水庫(kù)的洪峰模數(shù)較接近，可以認(rèn)為本次

洪水復(fù)核計(jì)算成果是合理的。

3工程地質(zhì)

3.1概述

3大麥沖水庫(kù)于1956年冬開(kāi)工，1957年春竣工并開(kāi)始蓄水運(yùn)行，當(dāng)時(shí)由化

民鄉(xiāng)水利員設(shè)計(jì)并負(fù)責(zé)技術(shù)指導(dǎo)，大隊(duì)組織村民挑土筑壩。

3.1.2壩址區(qū)域地質(zhì)情況

3.1.2.1地形地貌物理地質(zhì)現(xiàn)象

庫(kù)區(qū)位于鄱陽(yáng)湖北側(cè)濱湖丘陵地區(qū)，庫(kù)區(qū)內(nèi)高程40-200m,為低矮丘陵崗丘

地貌。工程區(qū)內(nèi)山體巖石主要表現(xiàn)為強(qiáng)烈的風(fēng)化剝蝕，山體大多呈圓丘緩坡?tīng)睿?/p>

坡度一般小于30。，區(qū)內(nèi)植被較發(fā)育，岸坡多為殘坡積地層覆蓋，庫(kù)岸偶有基巖

裸露。壩肩厚實(shí)，穩(wěn)定性好；近壩庫(kù)岸低矮坡緩，整體較穩(wěn)定。

3.1.2.2地層巖性

本區(qū)出露的地層主要為第四系全新統(tǒng)沖洪積層；第四系全新統(tǒng)殘坡積層；中

元古界雙橋群上亞群強(qiáng)風(fēng)化板巖。

第四系全新統(tǒng)沖洪積層（al+plQ4）：主要分布于庫(kù)區(qū)河溝內(nèi)，主要由庫(kù)區(qū)泥

質(zhì)板巖的風(fēng)化產(chǎn)物沖積而成，巖性為礫質(zhì)壤土，黃褐色，可塑狀，層厚約1?2.5m。

第四系全新統(tǒng)殘坡積層（el+dlQ4）：遍布工程區(qū)，覆蓋于基巖面之上，巖性

為礫質(zhì)壤土，暗紅色，見(jiàn)灰白色團(tuán)塊，含礫，較松散，層厚一般0.5?2m。

中元古界雙橋群上亞群（Pt22）：強(qiáng)風(fēng)化板巖，抗風(fēng)化能力較差，裸露基巖大

多呈全強(qiáng)風(fēng)化狀。全強(qiáng)風(fēng)化帶厚5?8m,構(gòu)成庫(kù)盆。

3.1.2.3地質(zhì)構(gòu)造及地震

工程區(qū)地質(zhì)構(gòu)造單元位于揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)、江南臺(tái)隆、九嶺?高臺(tái)山（八字腦）

臺(tái)拱、鄱陽(yáng)凹陷區(qū)內(nèi)。

鄱陽(yáng)北區(qū)在古隆起基底的背景上斷陷而形成。燕山構(gòu)造旋退期間，強(qiáng)烈斷塊

運(yùn)動(dòng)才開(kāi)始逐步斷陷下沉，形成晚白堊世及其以后的陸相碎屑建造。

據(jù)《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》（GB18306-2001）之界定，工程區(qū)地震動(dòng)峰值

加速度為0.05g,相應(yīng)地震烈度為VI度，地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期為0.35s。區(qū)域穩(wěn)

定性較好。

3.1.2.4水文地質(zhì)條件

庫(kù)區(qū)屬濱湖丘陵地貌，區(qū)內(nèi)地表水系發(fā)育，徑流強(qiáng)烈。本區(qū)水文地質(zhì)條件較

簡(jiǎn)單，地下水類(lèi)型根據(jù)賦存介質(zhì)及埋藏特性，分為孔隙潛水和基巖裂隙潛水等。

(1)孔隙潛水：賦存于第四系沖洪積地層及殘坡積粗顆粒地層中，主要接

受大氣降水及地表水補(bǔ)給，向下游河谷低洼地帶徑流排泄。

(2)基巖裂隙潛水：賦存于基巖淺部節(jié)理、裂隙密集帶中，其徑流取決于

淺層節(jié)理、裂隙發(fā)育連通程度、裂隙充填狀況和巖體的風(fēng)化程度，主要沿節(jié)理、

裂隙密集帶形成富水帶，接受大氣降水及地表水的補(bǔ)給，向下游徑流排泄。

地下水埋藏淺，與地表水水力聯(lián)系密切，其徑流與地表水基本一致。地下水

動(dòng)態(tài)類(lèi)型為徑流型，水量隨季節(jié)性變化明顯。

3.2工程地質(zhì)條件及評(píng)價(jià)

3.2.1壩體質(zhì)量評(píng)價(jià)

大壩為心墻壩，壩殼由碎石土料填筑，壩頂高程91.26~93.09m,壩頂軸線(xiàn)長(zhǎng)

63m,最大壩高13m,壩頂寬0.8~1.97m；上游坡坡比1:2.36-1:2.96,下游壩坡

坡比1:2.55~1576；上游無(wú)護(hù)坡，壩頂無(wú)護(hù)面，下游無(wú)排水溝；壩腳無(wú)反濾排水

設(shè)施。

壩體主要由壩殼填土組成，壩殼取一組碎石、礫土擾動(dòng)樣，其物理、力學(xué)性

質(zhì)參數(shù)如下：碎石(>60mm)7.4%,角礫(60?2nlm)77.3%,砂粒(2?0.075mm)

12.4%,粉粒(0.075?0.005)2.9%,注水試驗(yàn)滲透系數(shù)建議值為2.65E-3cm/s；

33

含水量(w)21.0.5%,濕密度(pl.85g/cm,干密度(pd)1.53cm,飽和密度(pSat)

33

1.97g/cm,孔隙比(e)0.787,土粒比重(Gs)2.73g/cm0粘聚力建議值c=0kpa,

摩擦角建議值①=23.0。重型圓錐動(dòng)力觸探試驗(yàn)錘擊數(shù)為6~8擊，平均值7擊；

承載力特征值fk=260Kpa；根據(jù)《水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》(GB50287-99)

附錄M《土的滲透變形判別》中的判別方法，壩殼填土滿(mǎn)足條件：Cu(不均勻系

數(shù)4697)>5,pc25%<pc(土的細(xì)粒含量)<35%。滲透變形破壞類(lèi)型為管涌型，

由于試驗(yàn)資料不全，無(wú)法按公式計(jì)算臨界水力坡降值，允許滲透坡降建議取經(jīng)驗(yàn)

值0.25。

壩殼由人工堆填，未壓實(shí)，填筑質(zhì)量差，具強(qiáng)透水性。壩腳無(wú)排水反濾設(shè)施。

3.2.2壩基工程地質(zhì)條件及評(píng)價(jià)

壩基落在第四系全新統(tǒng)沖洪積礫質(zhì)壤土上，部分落在強(qiáng)風(fēng)化板巖之上。據(jù)手

搖鉆探及探坑揭露壩基地層分述如下：

(1)第四系全新統(tǒng)沖洪積礫質(zhì)粉質(zhì)壤土層(al+plQ4)：僅分布于河谷及山前

沖積平原，為山間溝谷地段的河床相沖洪積物，黃褐色，可塑狀，厚度約為L(zhǎng)0?

2.0m。取原狀樣進(jìn)行室內(nèi)試驗(yàn)，其物理、力學(xué)性質(zhì)參數(shù)如下：

表3.3.3壩基礫質(zhì)粉質(zhì)壤土顆粒分析成果

顆粒組成(粒徑mm)允

卵礫砂限有不許

粉粒粘粒

石粗中細(xì)粗中細(xì)制效均滲

粒粒勻透

2006020520.50.250.0750.05

<徑徑系坡

0.005成0dio數(shù)降

6020520.50.250.0750.050.005

Cu/允

7.09.83.65.67.33.444.818.50.0420.00310.50.41

含水量W=29.4%,濕密度p=1.93g/cm3,干密度pd=1.49g/cm3,

飽和容重Psat=L94g/cm3,孑L隙比e=0.828,比重Gs=2.72,

液限WLI7=45.6%,塑限Wp=2L50,塑性指數(shù)Ip=24.1,液性指數(shù)IL=0.33,

壓縮系數(shù)ai-2=0.314a",壓縮模量Es=5.82Mpa,

粘聚力C=32.8kpa,摩擦角①=19.7。

室內(nèi)垂直滲透系數(shù)：K=2.95E-04cm/s,

允許滲透坡降，采用《水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》(GB50287—99)附錄

M中的判別方法，根據(jù)顆粒分析統(tǒng)計(jì)可知：d7o=O.O7mm,dio=O.OO2mm,粗細(xì)粒

1/2

區(qū)分粒徑df=(d7o*dio)=O.O12mm,土的細(xì)粒含量pc==38%>35%,故壩身填土的

滲透變形破壞為流土型。

由流土型的臨界水力坡降Jcr=(Gs-l)(l-n)計(jì)算得下部填土的臨界水力坡降

為0.94。由于流土破壞為整體性破壞，對(duì)大壩的危害較大，滲流安全系數(shù)(取值

范圍2.025)取2.3,即允許滲透坡降為：I允=1臨/1=0.94/2.3=0.41。

(2)中元古界雙橋群上亞群(Pt22)：壩址區(qū)出露巖性為板巖為主，土黃色,

巖石抗風(fēng)化能力差，板狀構(gòu)造，全強(qiáng)風(fēng)化帶厚3?5m?；鶐r裂隙發(fā)育，表層約

4m屬?gòu)?qiáng)風(fēng)化，滲透性較強(qiáng)，存在滲漏問(wèn)題。

壩基覆蓋層為礫質(zhì)壤土，下伏強(qiáng)風(fēng)化板巖，均具中等透水性。

3.2.3壩肩及近壩庫(kù)岸工程地質(zhì)條件及評(píng)價(jià)

兩壩肩為強(qiáng)風(fēng)化板巖，具中等透水性；近壩庫(kù)岸未見(jiàn)不良地質(zhì)現(xiàn)象。

3.2.4溢洪道場(chǎng)址工程地質(zhì)條件及評(píng)價(jià)

本次對(duì)溢洪道底板及邊墻進(jìn)行碎襯護(hù)，襯護(hù)長(zhǎng)度10m,進(jìn)口控制段底高程為

90.40m,進(jìn)口段底寬5m控制段底寬4m。

溢洪道地基為強(qiáng)風(fēng)化板巖，承載力滿(mǎn)足要求。

3.2.5輸水建筑物工程地質(zhì)條件及評(píng)價(jià)

灌溉涵管位于大壩左壩段，為現(xiàn)澆碎管，內(nèi)徑為0.30m,長(zhǎng)65m,進(jìn)口底高

程81.23m,出口底高程80.74m,進(jìn)口為斜拉閘控制。

涵管管基持力層為強(qiáng)風(fēng)化板巖，承載能力滿(mǎn)足要求。

3.3天然建筑材料

3.3.1土料

本次勘查所選粘性土料場(chǎng)位于水庫(kù)庫(kù)區(qū)內(nèi)，植被一般；平均運(yùn)距2km,可開(kāi)

采量約5萬(wàn)n?,土質(zhì)為黃褐色含礫粉質(zhì)壤土，含水量低，硬可塑，所調(diào)查的土

料場(chǎng)貯量完全滿(mǎn)足要求。

料場(chǎng)土顆粒分析成果：礫石（＞2mm）2.0.5%、砂粒（＞0.075mm）16.4%、

粉粒（0.075?0.005mm）55.6%、粘粒（W0.005mm）25.8%；擊實(shí)試驗(yàn)成果：最

優(yōu)含水量為20.3%、最大干密度為1.61g/cm；擊實(shí)后土樣力學(xué)指標(biāo)：壓縮系數(shù)

0.19Mpa-K壓縮模量8.3Mpa、凝聚力29.3kpa、內(nèi)摩擦角18.6。；室內(nèi)滲透系數(shù)

K=4.75E-6cm/So

土料顆粒組成（粒徑mm）

礫砂

卵石粉粒粘粒

粗中細(xì)粗中細(xì)

200?60?0.5~<

20?55?22-0.50.25?0.0750.075?0.005

60200.250.005

2.63.42.34.84.75.360.816.1

3.3.2塊碎石料

庫(kù)區(qū)無(wú)塊石料，塊石到縣城購(gòu)買(mǎi)，巖性為花崗巖，質(zhì)地堅(jiān)硬，質(zhì)量滿(mǎn)足要

求，貯量豐富，運(yùn)距約52km。

3.3.3砂料

工程區(qū)內(nèi)無(wú)砂、卵石料，可到縣城購(gòu)買(mǎi)，質(zhì)量滿(mǎn)足要求，運(yùn)距52km。

3.4結(jié)論與建議

⑴工程區(qū)地質(zhì)構(gòu)造單元位于揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)、江南臺(tái)隆、九嶺?高臺(tái)山（八字

腦）臺(tái)拱、鄱陽(yáng)凹陷區(qū)內(nèi)。工程區(qū)地震動(dòng)峰值加速度為0.05g,相應(yīng)地震烈度為

VI度，地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期為0.35s。區(qū)域穩(wěn)定性較好。

⑵庫(kù)區(qū)位于鄱陽(yáng)湖土塘河支流，為低矮丘陵地貌，物理地質(zhì)作用表現(xiàn)為強(qiáng)烈

的風(fēng)化剝蝕，岸坡多為裸露基巖，第四系覆蓋層較發(fā)育，在山腳沖溝、河谷內(nèi)見(jiàn)

有厚度不等的松散堆積物。

⑶壩殼由人工堆填，未壓密，填筑質(zhì)量差，具強(qiáng)透水性。上下游坡未護(hù)坡，

坡面高低不平。

⑷壩基沖洪積礫質(zhì)壤土，具有中等滲透性。

⑸溢洪道及壩下涵管地基土均為強(qiáng)風(fēng)化板巖，承載能力較好。

⑹工程所需天然建筑材料主要是粘性土料，粘性土料在庫(kù)區(qū)附近有產(chǎn)地，

運(yùn)距2km,質(zhì)量滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，開(kāi)采運(yùn)輸方便；塊石、砂、卵石到縣城購(gòu)買(mǎi)，運(yùn)

距約52kmo

4工程除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)

4.1工程任務(wù)和規(guī)模

4.1.1水庫(kù)綜合利用要求

本工程綜合利用要求主要有：

(1)灌溉：設(shè)計(jì)灌溉面積為300畝。目前實(shí)際僅灌溉200畝，需利用水庫(kù)

設(shè)計(jì)興利庫(kù)容蓄水達(dá)到設(shè)計(jì)灌溉面積。

(2)防洪：水庫(kù)下游村莊有1800人、1500畝耕地，及3個(gè)自然村，水庫(kù)

一旦失事，將給下游人民生命財(cái)產(chǎn)造成巨大的損失，因此要求對(duì)水庫(kù)進(jìn)行除險(xiǎn)加

固工程建設(shè)，確保防洪安全。

(3)養(yǎng)魚(yú)：大麥沖水庫(kù)養(yǎng)魚(yú)條件好，正常蓄水位有40畝水面，但由于水庫(kù)

建成后大部分時(shí)間內(nèi)均限制水位運(yùn)行，養(yǎng)魚(yú)產(chǎn)量低。水庫(kù)加固后可使養(yǎng)魚(yú)業(yè)恢復(fù)

正常。

4.1.2洪水標(biāo)準(zhǔn)

大麥沖水庫(kù)于1956年冬開(kāi)工，1957年春竣工并開(kāi)始蓄水運(yùn)行。是一座以

灌溉為主，兼顧防洪、養(yǎng)殖等綜合效益的小(2)型水庫(kù)。

根據(jù)《水利水電工程等別劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》(SL252-2000),工程等別為V等,

永久性主要建筑物為5級(jí)，次要建筑物屬5級(jí)。根據(jù)《防洪標(biāo)準(zhǔn)》(GB50201-94)

規(guī)范，本工程設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為10年一遇，校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為50年一遇。

4.1.3洪水調(diào)度方式

水庫(kù)起調(diào)水位為溢洪道寬頂堰頂高程90.40m,泄洪調(diào)度方式是：汛前水位

控制在90.40m,低于90.40m水庫(kù)不泄洪；庫(kù)水位高于90.4m時(shí)，溢洪道為開(kāi)敞

式，無(wú)閘門(mén)控制，按泄洪能力自由泄洪；最高庫(kù)水位出現(xiàn)后，來(lái)水流量小于泄流

能力，庫(kù)水位下降，當(dāng)庫(kù)水位降到正常蓄水位90.40m,溢洪道停止泄洪，水庫(kù)

維持正常蓄水位運(yùn)行。

4.1.4洪水調(diào)節(jié)成果

根據(jù)大麥沖水庫(kù)設(shè)計(jì)洪水過(guò)程、水庫(kù)庫(kù)容曲線(xiàn)、加固后溢洪道的泄流曲線(xiàn)等

基本資料，依照洪水調(diào)度方式，利用水量平衡原理，采用試算法進(jìn)行洪水調(diào)節(jié)計(jì)

算。經(jīng)計(jì)算,大麥沖水庫(kù)設(shè)計(jì)(P=5.0%)洪水位為91.82m,相應(yīng)庫(kù)容為10.1X10m3,

最大下泄流量為10.5m：7s；校核(P=0.5%)洪水位為92.30m,相應(yīng)庫(kù)容為

11.3X104m3,最大下泄流量為16.3m7s；調(diào)洪庫(kù)容為4.0X10中,最大下泄流量

為7.46m3/so

表4.1.1大麥沖水庫(kù)洪水調(diào)節(jié)計(jì)算成果表

項(xiàng)目單位P=5.0%P=0.5%

洪峰流量m3/s12.118.1

最大下泄流量m3/s10.516.3

設(shè)計(jì)水位m91.8292.30

相應(yīng)庫(kù)容IOW10.111.3

4.5.2.4泄流能力計(jì)算

溢洪道堰頂高程為90.40m,底寬為4.0m,溢流堰為自由出流寬頂堰，溢洪

道無(wú)引水渠段，只設(shè)引水口，列水庫(kù)進(jìn)水口1-1與堰頂2-2斷面能量方程，推求

其泄流能力計(jì)算公式：

q=anB-j2gH^'2

式中：B一溢洪道底板寬度，m；

Ho—溢洪道進(jìn)水口水頭，Ho=H+V2/2g,由于1-1斷面在庫(kù)內(nèi)，水域

寬闊，流速水頭近似為零；

m—流量系數(shù)，無(wú)坎寬頂堰，查表；

￡一側(cè)收縮系數(shù)，流量系數(shù)中一并考慮；

b一過(guò)水?dāng)嗝鎯魧?，?.0m；

計(jì)算得溢洪道庫(kù)水位~泄流量關(guān)系，見(jiàn)表4.5.6。

表4.5.6庫(kù)水位?溢洪道泄流量關(guān)系表

庫(kù)水位z

90.490.690.891.291.69292.292.693.0

(m)

流量

00.551.574.438.1512.5414.9720.2225.98

Q(m7s)

根據(jù)上述溢洪道庫(kù)水位~泄流關(guān)系曲線(xiàn)，經(jīng)水文調(diào)洪演算，確定水庫(kù)校核洪

水位(P=0.5%)為90.30m,相應(yīng)溢洪道下泄流量16.lm3/s；設(shè)計(jì)洪水位(P=5.0%)

為91.82m,相應(yīng)溢洪道下泄流量10.5m3/s。

4.2主要加固項(xiàng)目

4.2.1工程存在的主要問(wèn)題

大麥沖水庫(kù)是一座以灌溉為主，兼顧防洪、養(yǎng)殖等綜合效益的小(2)型水

庫(kù)；大麥沖水庫(kù)于1956年冬開(kāi)工，1957年春竣工并開(kāi)始蓄水運(yùn)行。樞紐工程

主要建筑物有：大壩、溢洪道、灌溉涵管等。

(1)大壩

大壩上、下游坡不規(guī)則，壩坡陡，壩坡雜草叢生，左、右壩肩與山體結(jié)合處

存在滲漏通道，上游壩坡未護(hù)坡，下游無(wú)坡面排水溝系，下游壩腳無(wú)反濾排水設(shè)

施，壩頂無(wú)護(hù)面。

(2)溢洪道

溢洪道為位于壩體右側(cè)，混凝土襯護(hù)，已剝落破損，長(zhǎng)10m進(jìn)口控制段底

高程為90.40m。

(3)灌溉涵管

灌溉涵管位于大壩左壩肩，為內(nèi)徑,30cm素碎管，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度低，斜拉閘控制，

進(jìn)口碎老化，拉桿支墩破損嚴(yán)重，平管存在滲漏，水庫(kù)效益得不到發(fā)揮。

(4)工程管理設(shè)施