天台水庫設計工作報告

2021-07-29 17:03:34 字數 5165 閱讀 6956

重慶市江津區天台水庫

除險加固工程竣工驗收

設計工作報告

編制單位:上海勘測設計研究院

2023年01月31日

批准: 秦宗華

審定: 趙武生

審核: 彭國平

主要編寫人員: 徐曉儒 (規劃專業)

郭秋平 (地質專業)

齊瑞 (水工專業)

鄭衛華 (施工專業)

趙曉蕾 (造價專業)

1 工程概況

1.1 設計經過

天台水庫位於江津區西湖鎮境內,天台水庫於2023年12月動工修建,2023年4月竣工並投入執行。該水庫以灌溉為主、兼有人畜飲水、工業生產用水和水產養殖等綜合效益,灌溉面積4401畝,其中自流灌溉水田3372畝,旱地441畝,提灌水田511畝,旱地77畝。防汛公路路面為泥結石,路面坑窪不平,車輛難以到達水庫,不滿足防汛搶險交通要求。

水庫所在河流屬長江一級支流綦江支流上游,水庫壩址以上集雨面積1.9km2,主河道長2.45km,河道平均比降8.91‰,水庫屬丘陵地區,庫區人類活動頻繁。

根據大壩安全複核結果:正常蓄水位為702.00m,相應正常庫容64.

00萬m3;校核洪水位703.13m,總庫容83.77萬m3;死水位697.

82m,死庫容15.1萬m3。

水庫大壩除險加固後複核結果:水庫正常蓄水位702.00m,正常庫容64.

00萬m3;設計洪水位(p=5%)702.77m,相應庫容78.34萬m3;校核洪水位(p=0.

5%)703.13m,總庫容83.77萬m3;死水位383.

56m,死庫容0.4萬m3。

天台水庫於2023年12月動工修建,2023年4月竣工並投入執行。由於排水體沉陷,涵管拉裂,大壩內滑坡,2023年底,封閉涵管,重新開挖隧洞,加固大壩6公尺,2023年竣工。2023年12月對壩基灌漿處理,2023年整治大壩,上游護坡為砼六稜塊護坡。

工程執行中,閘閥失靈,放水管破裂,防浪牆出現裂縫,溢洪道無消能設施,下洩洪水直接沖刷壩體及壩基。由於資金短缺原因,溢洪道、放水設施、管理房和防汛公路等沒有整修加固。水庫病險並未完全**,一直帶病執行至今。

水庫樞紐工程由大壩、溢洪道、放水設施三部分組成。

水庫大壩壩型為均質土壩,該壩設計壩高21.4m,壩頂高程402.7m,壩頂寬2.

85m,壩頂軸線長85m。大壩上游邊坡1:2.

266,砼六稜塊護坡,高程398.320m處設有齒牆;下游壩坡為:1:

2.0。高程392.

6m以下為排水稜體,外坡無護坡。

水庫大壩溢洪道設定在大壩左岸壩肩,其型式為開敞式。渠底高程400.0m,渠底比降i=0.01,溢洪道長60m。

天台水庫放水設施位於壩後,其型式是隧洞閘閥,放水設施由放水隧洞和放水管組成。進口底板高程383.56m,城門式,寬1.

8m,高1.8m,上半弧形半徑0.6m,長度77m,最大放水流量0.

5m3/s,放水管為dn700鋼管,設兩道控制閘閥,主要用於農田灌溉。

依據《重慶市江津區天台水庫安全評價報告》和《重慶市江津區天台水庫安全鑑定報告書》,各專項複核評價結果是:

1)工程質量評價:單項綜合評價為不合格。

2)執行管理評價:單項綜合評價為差。

3)防洪標準複核:經複核,天台水庫大壩現有防洪能力不滿足《水利水電工程等級劃分及洪水標準》(sl252-2000)及《水利樞紐工程除險加固近期非常運用洪水標準的意見》(水規[1989]21號)要求。單項綜合評定為c級。

4)結構安全評價:根據《水庫大壩安全評價導則》(sl258-2000),綜合評定天台水庫大壩結構安全定為b級。

5)滲流安全評價:根據《水庫大壩安全評價導則》(sl258-2000),大壩的滲流性態安全,單項綜合評定為b級。

6)根據《水庫大壩安全評價導則》(sl258-2000),該水庫大壩的抗震安全性評定為a級

7)該水庫無金屬結構。

按照《水庫大壩安全評價導則》(sl258-2000)規定的安全性分級標準及安全分類原則,綜合評定天台水庫大壩為三類壩,屬病險水庫。

按照《水庫大壩安全評價導則》(sl258-2000)規定的安全性分級標準及安全分類原則,綜合評定天台水庫大壩為三類壩,屬病險水庫。其主要結論如下:

大壩內外坡無防護設施,內坡浪蝕明顯,外坡無護坡,坡腳為貼坡排水。壩頂較寬,壩厚較大,壩坡不規則,外觀形象差;

溢洪道與放水設施布置一起,距大壩約2km,已於2023年改建完成。溢洪道尾段涵洞出口接1.0m×1.0m明渠,明渠斷面太小,不能滿足下洩18.8m/s要求。

水庫管理房在溢洪道附近為磚石結構房,已成危房,不能使用;

④上壩公路為毛坯路,車輛通行困難;

⑤大壩無監測設施。

為了保證水庫和下游人民生命財產安全,確保本水庫除險加固工作盡快實施,2023年3月,江津區水務局委託我院編制了《重慶市江津區天台水庫除險加固工程初步設計報告》,根據水務局安排,我們迅速成立了設計小組,並於2023年4月完成了外業勘測任務,於2023年6月完成了初步設計,2023年7月,重慶市水利局組織專家針對初步設計方案進行了初步審查,提出了部分修改意見。上海勘測設計研究院根據審查意見對除險加固初步設計修改、補充和完善後,重慶市水利局於2023年4月26日下發渝水管復[2012]125號文《關於江津區天台水庫除險加固工程初步設計的批覆》,同意設計方案,批覆總投資為211.35萬元。

1.2 水文

天台水庫位於江津區西湖鎮境內,水庫所在河流屬長江一級支流綦江支流上游,水庫壩址以上集雨面積1.9km2,主河道長2.45km,河道平均比降8.

91‰,河流屬丘陵地區,庫區人類活動頻繁。

江津屬**帶濕潤季風氣候區,四季分明,氣候溫和,具有冬暖、春旱、夏熱、濕度大、雲霧多、日照少、無霜期長、秋多綿雨、冬短夏長、盛夏連晴、高溫、多伏旱等氣候特點。據江津氣象局1955~2023年觀測資料統計,多年平均氣溫為18.3℃,極端最高氣溫41.

3℃,最低為-2.3℃。江津南北高差大,立體氣候明顯,氣溫隨海拔高程公升高而遞減,南部山區較北部丘陵區年均氣溫偏低3~5℃;多年平均降水量為1013.

4mm,年際年內分配不均,最大年降水量為1267.2mm,最少年降水量為663.8mm,年內各季降水量分配為:

春季佔26%,夏季佔43%,秋季佔25%,冬季佔6%,全年降水主要集中於5至9月,佔69%;多年平均蒸發量為1094.1mm;多年平均風速2.9m/s,多年平均最大風速12.

0m/s。

天台水庫位於江津區西湖鎮境內,水庫所在河流屬長江一級支流綦江支流上游,水庫壩址以上集雨面積1.9km2,主河道長2.45km,河道平均比降8.

91‰,水庫屬丘陵地區,庫區人類活動頻繁。

天台水庫工程區內無實測水文資料。本次設計採用《四川省中小流域暴雨洪水計算手冊》作為計算依據。計算成果為:

設計情況(p=5%):洪峰流量為19.20m3/s;洪水總量為27.

42萬m3; 校核情況(p=0.5%):洪峰流量為32.

10m3/s;洪水總量為44.53萬m3。

1.3 工程地質

天台水庫在地質構造上處於川東褶皺帶,華鎣山帚狀構造的南端,新華夏系構造的金銀向斜。區內出露的地層為侏羅系蓬萊鎮組(j3p)和第四系全新統坡殘積(q4edl)。裂隙發育一般,經地表踏勘,沒有發現大的斷裂構造,區域工程地質條件一般。

本區屬弱震區,據**資料,歷史上周邊曾發生並對江津有影響的**有三次記錄,但其震感均低。根據2023年版《中國**烈度區劃圖》(1:400萬)將工程區**烈度劃定為ⅵ度;2023年版《中國**動峰值加速度區劃圖》(1:

400萬)劃定的工程區超越概率10%的**動峰值加速度為0.05g。

本工程地貌屬構造剝蝕地形,為由侏羅系砂岩岩層組成的向斜低山地形,海拔680~750m,庫岸穩定,無崩塌,滑坡等不良物理地質現象。

天台水庫工程區出露的地層為侏羅系上統蓬萊鎮組(j3p)和第四系全新統坡殘積(q4edl)。蓬萊鎮組巖是一套炎熱乾燥環境下的淺水湖河相泥砂岩沉積,為紫紅色泥岩、砂質泥岩與灰白色長石石英砂巖互層,第四系全新統坡殘積為侏羅系蓬萊鎮組砂泥岩風化的殘積體或坡積體發育而成。本工程壩址區主要為砂岩及其坡殘積體,庫區為砂岩、砂質泥岩、泥岩及其坡殘積體。

本工程位於金銀峽向斜,壩址岩層,傾向下游偏右岸,100°~110°,傾角11°~18°,裂隙發育一般,區域內沒有發現大的斷裂構造。

本工程區地下水主要為基岩裂隙水和鬆散岩類孔隙水,地下水較貧乏。鬆散岩類孔隙水主要分布在第四系坡殘積層中,沖溝內第四系鬆散沉積物中有少量上層滯水和孔隙潛水。基岩裂隙水主要富存在砂岩孔隙及基岩裂隙中,基岩裂隙發育一般,延伸短,含水條件較差,因此庫區兩岸山體中有少量基岩裂隙水,受降雨補給,排洩入水庫中,水量變化較大。

壩址區勘察範圍內未見滑坡、崩塌、泥石流等不良物理地質現象。

2 工程規劃設計要點

2.1 設計主要整治方案:

1)壩體上下游護坡;

2)壩頂硬化增設防浪牆;

3)新建管理房;

4)改建防汛公路3.0km;

5)增設位移、滲漏觀測、水位標尺等設施;

6)溢洪道尾段設計和增設消力池。

2.2 大壩工程

大壩工程包括壩頂、上下游壩坡、排水溝和人行梯的設計。

1)壩頂

維持原壩頂高程703.70,在硬化路面中心線和壩軸線重合。硬化路面寬3.

6m,採用10cm厚的碎石墊層,20cm厚c25混凝土。增設防浪牆高1.2m,防浪牆頂部高程為704.

90m,另一側設防護欄杆,採用m7.5漿砌條石。

2)下游壩坡

下游壩坡首先清除壩坡雜草,加固培厚,進行整形,外坡區域性削坡,區域性填築,壩體填築應做到密實均勻,具有足夠的抗剪強度,較小的壓縮性,並滿足滲流控制要求。壓實幹密度要求達到1.7g/cm3。

下游護坡採用混凝土框格草皮進行護坡,框格尺寸3m×3m,採用c15鋼筋混凝土材料。

3)下游壩坡採用c20(二級配)鋼筋混凝土植草框格。混凝土植草格採用3m×3m正方形布置,植草格尺寸為350mm×200mm。回填5cm種植土,具體布置詳見大壩背水面細部圖。

為下游坡排水通常,增設排水溝,排水溝採用m7.5水泥砂漿漿砌條石,排水溝斷面寬×高為0.5×0.5m。

4)下游側設定人行梯。

2.3 溢洪道工程

根據重慶市江津區水利電力勘察設計隊《重慶市江津區西湖鎮天台水庫除險加固工程初步設計報告》2023年7月,溢洪道結構滿足要求,不需除險加固。溢洪道尾段涵洞出口接1.0m×1.

0m明渠,明渠斷面太小,不能滿足下洩18.8m/s。

溢洪道全段置於基岩基礎之上,採用c20砼底板,全段底板厚0.3m。全段邊牆均為c20混凝土結構,邊牆頂寬0.

3m,牆背坡比1:0.4,牆揹回填土石料。

每隔3.0m設一根pvcφ50mm排水管。邊牆每10m設一條沉降變形縫,縫內嵌入厚20mm的瀝青杉木板。

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