茶园水库除险加固工程初步设计报告.docx

江西省重点小（2）型病险水库规划项目
兴国县茶园水库除险加固工程

初
步
设
计
报
告

赣州市天鹰勘测设计有限公司
测绘证号：36107027 设计证号：A236003073
二○一一年三月

江西省重点小（2）型病险水库规划项目
兴国县茶园水库除险加固工程
初步设计报告

批 准： 陈 小 山
核 定： 刘 建 峡
项目负责人： 许 长 云
编 写 人 员： 胡 泽 明 张 於 林
肖 鑫 华 范 立 康
邱 于 明

赣州市天鹰勘测设计有限公司
测绘证号：36107027 设计证号：A236003073
二○一一年三月目 录
1 综合说明 1
1.1 水库基本概况 1
1.2 除险加固的必要性 3
1.3 除险加固的主要内容 3
1.4 工程特性表 4
2 水文 6
2.1 基本资料 6
2.2 设计暴雨 7
2.3 设计洪水 8
2.4 坝址施工设计洪水 11
2.5 水雨情动态监测系统 12
3 工程地质 14
3.1 概述 14
3.2 工程地质条件及评价 15
3.3天然建筑材料 20
3.4 结论与建议 21
4 加固设计 24
4.1 工程任务和规模 24
4.2 主要加固项目 28
4.3 设计依据 30
4.4 总体布置 33
4.5 加固设计 33
4.6 对外交通 54
5 施 工 组 织 设 计 55
5.1 施工条件 55
5.2 施工导流 56
5.3 主体工程施工 57
5.4 施工交通 59
5.5 施工工厂设施 60
5.6 施工总布置 61
5.7 施工总进度 61
6 工程管理设计 63
6.1 工程现状管理机构、管理设施及工程运用制度 63
6.2 工程管理设计 64
6.3 工程管理和保护范围 66
7 水土保持与环境保护设计 68
7.1 设计依据 68
7.2 水土保持设计 70
7.3 环境保护设计 70
8 设计概算 75
8.1 编制说明 75
8.2 概算表 76
8.3 附表 83
附件

1 综合说明

1.1 水库基本概况
1 .1.1 工程地理位置、水系、水文气象
茶园水库位于兴国县茶园乡河背村，距兴国县城38公里，地处115º10′23″,北纬26º28′32″；属岁水茶园河水系凹背支流，经本次复核该库控制流域面积5.54km2,河道长度6.2km，总库容49.5万立方米,河道的平均比降为68.3‰，流域形状为狭长形，河床弯曲，流域内植被一般,有轻度水土流失，灌溉面积设计为600亩。是一座以灌溉为主，兼有防洪、养殖等综合利用效益的小⑵型水库。水库枢纽建筑物主要由大坝、溢洪道、引水隧洞、灌溉渠系等组成。
邻近流域设有兴国气象站，于1958年建站至今，观测的项目有降水量、蒸发量、气温、湿度、气压及风向风速等。本流域属副热带东南亚季风气候区，气候温和，降水充沛，无霜期长。但在年际及年内分配极不均衡。据兴国气象站的多年资料统计，多年平均降水量1516mm，年最大降水量2221.4mm，年最小降水量1037.6mm，年变率2.14倍，多年平均气温18.9oC，极端最高气温39.9 oC，极端最低气温-6.3 oC，多年平均蒸发量1347.5mm。
1.2.1 水库建设过程、近期加固的单个项目及质量情况。
茶园水库由茶园公社自筹自建，属“三边”工程，始建于1969年12月，大坝于1970年11月开工，于1971年三月完工蓄水，1971年4月开始开挖溢洪道和压力隧洞，并于1972年4月完工行洪。大坝人工填筑，土料控制不严，碾压不实，质量差。
水库运行期间坝脚出现较大渗水，引水隧洞漏水严重，溢洪道不满足泄洪标准，于1986年12月兴国县水利电力勘察设计室编制了茶园水库加固设计书，于1987年进11月至1988年2月进行加固，但由于当时投资不足，大部分加固项目均未开工，仅对引水渠水流冲刷上游坝坡浆引水渠延伸项目和土坝加高项目进行了加固处理，其他项目：如溢洪道修整扩宽和溢流堰、引水渠建节制闸、及隧洞回填灌浆因投资不足，仅灌浆了几米，坝下游建导水沟等项目均未开工。
大坝原设计为粘土心墙坝，坝顶高程323.50m，最大坝高14.44m，坝顶长度81.70m，坝顶宽2m，上游坝坡分别为1：2.86、1：2；下游坝坡为1:2.2、1：1.14。
1.1.3 加固前工程任务、规模及各项特征值。
根据1986年12月兴国县水利电力勘测设计室编制的《兴国县茶园水库除险加固设计》，水库正常蓄水位320.11m，设计洪水位322.16m,校核洪水位322.80 m，死水位314.13m，水库总库容53.522万m3，水库设计灌溉面积600亩，是一座以灌溉为主，兼有防洪、养殖利用效益的小(2)型水库。
1.1.4 加固前主要建筑物布置及结构型式。
茶园水库主要由大坝、溢洪道、引水隧洞、建筑物组成。大坝为坝顶高323.50m,坝顶宽2m,坝长81.7m,上游坝坡分别为1:2.86和1:1.5，高程315.36m处马道宽2m，采用干砌石护坡。下游坝坡为1:2.2和1:1.14，高程316.36m处马道宽1m,无护坡。左岸坝体上游段向启闭机房延伸18.74m,上游坡坡比为1:1.87,采用干砌石护坡，下游坡坡比为1:1.76，无护坡。
溢洪道位于大坝左岸山体，为渠槽式无闸控制溢洪道，全长61.6m，进口底板高程320.11m，出口底板高程318.49m，下接陡槽长16.2m,进口泄流宽度14.6m。
引水压力隧洞位于大坝左岸坝基下，进口高程314.13m，出口高程311.84m，开挖断面为城门洞形1.6m×1.4m (b×h)，拱高0.6m，经砼衬砌后为内径86cm的圆形断面，进水口采用滚球闸门，启闭房一座。
1.2 除险加固的必要性
根据《兴国县茶园水库大坝安全鉴定报告》，茶园水库存在以下主要问题：⑴坝顶高程不满足抗洪要求，坝顶宽2m不满足规范要求；⑵大坝上、下游坝坡凌乱，护坡块石风化破碎严重；下游坝坡未护坡；⑶坝后排水体设置不规范，反滤效果较差，边坡陡；⑷坝面无排水系统；⑸坝基存在渗漏及绕坝渗漏问题，坝体采取的粘土心墙高程不足，坝体填筑质量差，坝脚存在较大渗水；⑹引水压力隧洞洞身段围岩节理裂隙发育，砼衬砌质量较差，且未进行全面回填灌浆，漏水非常严重；⑺溢洪道底板、边墙无衬砌，冲刷严重，两岸山体边坡陡、稳定差，出口未做消能设施；⑻大坝无安全监测设施，水库无水、雨情观测设施，无通讯及上坝公路，管理设施简陋。因此，根据《水库大坝安全鉴定办法》第六条大坝安全状况分类标准，茶园水库鉴定为病险水库，属“三类坝”。为确保600亩灌溉效益和下游2000多亩农田、6000多人口的安全及龙山至茶园的乡村公路交通等，对其进行险险加固十分必要。
1.3 除险加固的主要内容
1.3.1 大坝加固
⑴为解决大坝上下游坝面凌乱的问题，对坝坡进行回填土并整坡。上游坝坡1:2.75，同时增设砼预制块护坡；下游坝坡1:2.2，下游坡在高程316.36m处设1.5米宽的马道，在马道高程以上草皮护坡，马道高程以下为贴坡排水体；
⑵坝顶增设4m宽砼硬化路面，坝顶下游侧及两侧与山体连接处增设排水沟；
⑶为增加坝体防渗能力，拟于坝顶增设套井回填粘土心墙，新增心墙轴线距现状大坝上游边线1.2m；
⑷增设坝脚贴坡排水体；增设上下游坝坡踏步；
⑸右岸引水渠在右坝头处增设节制闸；
⑹增设坝脚量水堰。
1.3.2 溢洪道加固
⑴降低溢洪道底板高程，设水力自控翻板闸；
⑵溢洪道底板以0.3m厚C20砼进行衬砌，两岸边墙处增设浆砌石边墙；
⑶出口增设消力池；
⑷溢洪道两岸山体进行削坡，并以浆砌石进行衬护。
1.3.3 引水隧洞加固
⑴拆除原涵管进口水箱及斜管、滚球闸阀；
⑵新建塔式进水口。
⑶对引水隧洞进行回填灌浆。
1.3.4 其他加固
（1）增设量水尺；
（2）新建上坝公路0.5km。
（3）增设水雨情动态监测系统。

1.4 工程特性表

工程特性表
序号及名称
单位
加固前
加固后
备注
一、水文
1．集雨面积
km2
5.54
5.54

2．多年平均年降雨量
mm
1516
1516

3．设计洪水标准及流量
P（%）
3.33
5

m3/s
87
62.5

4．校核洪水标准及流量
P（%）
0.33
0.5

m3/s
145
98.9

二、水库
校核洪水位
m
322.80
322.28
在原档案高程+261.46为黄海高程
设计洪水位
m
322.16
321.4
正常蓄水位
m
320.11
320.50
死水位
m
314.13
313.14

总库容（校核洪水位以下库容）
万m3
53.52
49.5

正常库容
万m3
34.2
36.91

死库容（死水位以下）
万m3
4.2
1.95

三、工程效益
保护人口
万人
0.4
0.6

保护耕地
亩
2000
2000

灌溉面积
亩
600
600

四、主要建筑物及设备
1．大坝
坝型

粘土心墙坝
粘土心墙坝

坝顶高程
m
323.50
323.50

最大坝高
m
14.44
14.44

坝顶长度
m
81.70
81.70

坝顶宽度
m
2
4

2．溢洪道
型式

渠槽开敞式

堰顶高程
m
320.11
319.00

溢流段长度（或泄洪洞尺寸及条数、闸孔尺寸及孔数）
m

设计泄洪流量
m3/s
77.94
51.23

校核泄洪流量
m3/s
134.50
79.01

闸门型式

3．引水隧洞
设计流量
m3/s

长度
m
51
51

断面尺寸
m
直径86cm
直径86cm
圆形断面

2 水文

2.1 基本资料
2.1.1 水文测站及资料情况
茶园水库位于兴国县茶园乡河背村，距县城38km。水库坝址坐落在贡江水系平江支流茶园河下游。地处东经115010/23//,北纬26028/32//,区内多为中低山，山峦重叠，植被较好。
本水库流域内无水文测站，坝址也无水位和雨量观测资料，流域内无水文测站。水库坝址也无水位、雨量观测资料。水库邻近流域设有兴国县气象站， 1958年设立，有1976至今的年最大1h、6h、24h等时段降雨资料，经气象部门整编审查，资料可靠，可作为本次雨量资料分析的主要站；此外，邻近流域还设有鼎龙、长龙、龙坪、崇胜等水文、雨量测站，均有至今的年最大1h、6h、24h等时段的降雨资料。
邻近流域设有小河站隆坪站水文站，位于兴国县隆坪乡隆坪村的隆坪河上，距兴国县城16km，距茶园水库约30km。1985年设立，有1985年～2000年的实测流量资料，经水文部门整编审查，资料可靠，可作为本工程小流域施工期洪水分析的设计参证站。
2.1.2 流域特征参数
本水库1986年12月加固设计时流域特征参数系1/5万比例地形图量算。考虑到工程坝址以上流域面积较小，为提高精度，本次加固设计根据1/1万比例地形图对水库流域面积、河长、河道加权平均坡降等特征参数进行量算复核，量算成果见表2.1.1。与原加固设计相比，本次量算的流域特征参数计算的洪水成果300年一遇洪峰流量小14.4%， 30年一遇洪峰流量小14.8%。为确保工程安全，流域特征参数采用原加固设计成果。

表2.1.1 茶园水库流域特征参数复核成果表
项 目
阶 段
流域面积
F(km2)
河 长
L(km)
比降
J(‰)
流域平均宽B（km）
流域形状系数K
备 注
原加固设计
5.54
6.2
39.7

0.144
采用
本次设计
5.72
7.1
23.2

相差（%）
3.2
14.5
41.6

2.1.3 库容曲线
因无任何原设计资料，仅有1986年12月兴国县水利电力勘测设计室编制的《茶园水库加固设计》。同时考虑流域面积甚小，特别是近几十年来，库区流域内植被覆盖率逐年提高，水土流失有较大改善，因此，水库库容曲线仍采用1986年12月加固设计的库容曲线。水库水位～库容关系 见表2.1.2。
表2.1.2 茶园水库水位～库容关系
水位Z（m）
309.76
311.18
311.46
311.96
312.46
313.96
314.96
315.96
库容V(万m3)
0
0.3
0.4
0.6
0.9
3.6
7.4
11.6
水位Z（m）
316.96
317.96
318.96
320.11
320.46
320.96
321.46
321.96
库容V(万m3)
16
21
26.8
34.2
36.7
40.1
43.5
47
水位Z（m）
322.56
322.96
323.47
323.96

库容V(万m3)
51.6
54.8
58.8
63

2.2 设计暴雨
设计暴雨采用1986年12月江西省水文总站刊印的《江西省暴雨洪水查算手册》（以下简称《手册》）查算成果与当地暴雨两种方法计算，当地暴雨采用兴国、鼎龙、长龙、隆坪、崇胜等五站综合法推求1h、6h、24h各频率设计暴雨，茶园水库长、短历时设计暴雨成果见表2.2.1。
从表2.2.1可见，当地暴雨法求算的各时段设计暴雨均值与Cv值要较《手册》查算的成果偏小，经分析其原因是实测资料系列中缺少实测大暴雨值，代表性不足，故为工程安全起见，本次设计长、短历时1h、6h、24h设计暴雨均采用省编《手册》查算成果。故为工程安全起见，本次设计长短历时24h、6h、1h设计暴雨均采用省编《手册》查算成果。
表2.2.1　　 　茶园水库设计暴雨成果表 单位mm
方法
时段
统计参数
P（%）
备注
均值
Cv
Cs/Cv
0.33
0.5
1
2
3.33
5
《手册》 查算
1h
45
0.4
3.5
120
114
104
93.6
86
76
采 用
6h
75
0.45
3.5
221
209
189
168
153
141
24h
110
0.45
3.5
323
307
277
248
224
207
区域综合法
1h
41
0.34
3.5
96.8
91.8
84.9
77.5
73
67.7
兴国、鼎龙、长龙、隆坪、崇胜等五站
6h
73
0.39
3.5
193
181
166
150
140
128
24h
97.1
0.36
3.5
241
227
209
189
178
164

2.3 设计洪水
2.3.1 原设计洪水成果
原加固设计水库采用30年设计、300年校核。原设计坝址洪水成果 见表2.3.1。
表2.3.1 茶园水库原设计坝址洪水成果表
标 准
项 目
P（%）
备 注
3.33
0.33
Qm(m3/s)
87
145
1986年12月
加固设计
W一日(104m3)
143.49
219.94

2.3.2 设计洪水推求
流域内无实测流量资料，不能满足推流要求。故本次加固设计采用设计暴雨间接推求设计洪水。
根据《江西省暴雨洪水查算手册》，并结合本工程具体情况，本次洪水计算采用推理公式法推求设计洪水过程线。采用主河道的长度和坡降数据，因此，仍采用1986年12月加固设计的库容曲线、流域特征参数采用值：
F=5.54km2 L=6.2km J=39.7‰
设计流域产流参数分区属Ⅰ区，设计流域汇流参数分区属Ⅰ区；
推理公式计算式：
Q=0.278·h·F/τ
τ=0.278L/mJ1/3Q1/4
推理公式汇流参数：
m=0.323(L/J1/3)0.265
过程线时间： T=9.67W/Q
洪水总量： W=0.1·h·F
经计算，求得茶园水库坝址设计洪水成果见表2.3.2，设计洪水过程线采用五点概化法推求，设计洪水过程线见表2.3.3。

表2.3.2 茶园水库坝址设计洪水成果表
P(%)
项目
0.33
0.5
1
2
3.33
5
10
Qm(m3/s)
106
98.9
87.8
76.9
68.8
62.5
51.6
W一次(104 m3)
157.4
147.6
131.3
114.7
102.4
92.5
75.2

表2.3.3 茶园水库坝址设计洪水过程线 单位：m3/s
频率
序号
P(%)
0.33
0.5
3.33
5

t(h)
Q
t(h)
Q
t(h)
Q
t(h)
Q
1
1.25
10.9
1.24
10.3
1.19
7.22
1.17
6.57
2
3.12
106
3.10
98.9
2.98
68.8
2.93
62.5
3
6.25
23.4
6.21
22
5.95
15.8
5.85
14.4
4
12.49
5.03
12.42
4.95
11.9
4.43
11.7
4.31
5
24.98
0
24.85
0
23.8
0
23.4
0

2.3.3 设计洪水成果的合理性分析
本工程与邻近工程设计暴雨统计参数及设计洪水成果见表2.3.4。
从表2.3.4可见，本次设计推求的设计暴雨统计参数洪峰、洪量模数适中，故可认为本次推求的坝址设计洪水成果基本上是合理的。

表2.3.4 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
兴国
西 江
兴 国
桐 林
章贡区红 旗
章贡区吉 坑
兴 国
茶 园
备 注
流域面积(km2)
5.5
14.6
14.65
4
5.52

设计
暴雨
（mm）
均 值
112
108
93.8
93.8
110

Cv
0.43
0.45
0.5
0.5
0.45

Cs/Cv
3.5
3.5
3.5
3.5
3.5

洪峰流量（m3/s）及模数
200年 一遇
流量
162
247
277
76.5
98.9
M0=Q/F2/3
模数
52.0
41.35
46.3
30.36
31.66
20年一遇
流量
105
154
176
48.6
62.5
模数
33.7
25.78
29.4
19.29
20.01
一次洪量（万m3）及模数
200年 一遇
洪量
143
383
360
98.1
147.6
Mw=W/F
模数
26
26.2
24.6
24.6
26.74
20年一遇
洪量
91.3
239
200
58.3
92.5
模数
16.6
16.4
13.6
14.5
16.7
流域形状系数
0.572
0.267
0.343
0.23
0.144
K=F/L2

2.4 坝址施工设计洪水
2.4.1 施工导流标准
根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252—2000）和《水利水电工程施工组织设计规范》（SL303—2004），并结合当地气候条件，每年3月份开始涨水到9月汛期结束，10月份开始进入枯水季节，因此主体施工期选择10月至次年的2月底。施工导流标准选择相应时段5年一遇洪水。
2.4.2 施工分期设计洪水
因水库流域内无实测流量资料，故根据工程邻近的隆坪站实测洪水流量资料进行分析计算。隆坪站控制流域面积12.8km2，有1985年～2000年的实测洪水流量资料，由于实测资料系列较短，经分析，与之较为邻近的坳下水文站（F＝6.41km2，有1982年～1993年的实测洪水流量资料）水文气象条件相似，相关性好，故通过建立隆坪站与坳下站相关插补隆坪站1982年～1984年洪水系列，后根据隆坪站1982年～2000年洪水系列，按不跨期的原则独立选样，统计相应枯水期（10～2月）、（11～2月）、（11～3月）时段的最大流量，按流域面积比的0.67次方转换到坝址，用频率法计算分期设计洪峰流量，经计算，茶园水库坝址分期设计洪水成果见表2.4.1。

表2.4.1　　　茶园水库坝址施工分期设计洪水成果表
P(%)
Q(m3/s)
时
段

20
33.3
50
备注
（10～2月）
11.34
6.53
3.20
采用
（11～2月）
10.40
6.01
2.94

（11～3月）
21.84
15.51
10.34

分期设计洪水过程线据坝址相应频率（P=20%）设计洪水过程线采用同倍比缩放，见表2.4.2。

表2.4.2　 枯水期（10～2月）P=20%坝址施工设计洪水过程线 （△t=1h）
时间（h）
0
1
2
3
4
5
6
7
8
Q(m3/s)
0
0.07
1.02
5.80
11.34
8.46
5.59
2.74
2.34
时间（h）
9
10
11
12
13
14
15
16
17
Q(m3/s)
2.03
1.73
1.43
1.13
0.83
0.73
0.66
0.60
0.54
时间（h）
18
19
20
21
22
23
24

Q(m3/s)
0.47
0.41
0.34
0.28
0.21
0.15
0.08

2.5 水雨情动态监测系统
本工程坝址控制流域面积5.54km2，水库总库容49.5万m3，是一座以灌溉为主的小（2）型水库，水库关系下游6000人、2000亩农田和交通等安全。
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，根据有关规定和要求，建立小（2）型水库水雨情动态监控系统，为保证水库及其下游人民生命财产的防洪安全，发挥工程应有效益，提供准确、及时、充分的决策依据，为水灾害评估等提供详实、重要基础资料。
本水库水雨情动态监控系统投资5万元。

3 工程地质
3.1 概述
3.1.1水库原施工质量及施工情况
茶园水库始建于一九六九年十二月，一九七一年三月完成大坝施工并蓄水，一九七一年四月开挖溢洪道和压力隧洞，一九七二年四月完工。全部工程有粘土心墙土石坝一座，溢洪道一处、引水渠2公里，引水坡一座。
据施工回忆录，施工时没有正式的施工图，大坝按粘土心墙土石坝施工，坝高14米。心墙清基已清至基岩。原河床清2.4米深全部至基岩，右岸山坡岩石破碎，已挖结合槽，槽深2米，左岸岩石坚硬破碎，未挖结合槽。心墙底宽4米，顶宽3米，高10米左右，大坝和心墙基本同是上升，心墙先填1米左右高。大坝每次填土厚10-20厘米，用100cm×100cm滚筒压一遍，滚筒重2吨。
压力隧洞开面为1.6×2米的城门形洞，后用砼浇筑成内径0.86米的园形洞，壁厚最小处0.2米，洞壁蜂窝很多。没有进行外围充填灌浆。
一九九九年对大坝左肩进行过防渗灌浆。但因资金缺口，未完成设计灌浆孔。二、三次序孔未灌，未达到设计效果。
总的看来，因当时技术力量薄弱，民工队伍施工，质量难控制，造成施工质量差，坝体填筑不密实.
3.1.2坝址区域地质概况
大坝位于兴国旋卷构造的北部，该构造大致以赣县清溪加里东期花岗岩体为砥柱，由一系列派形展布的褶皱，断裂及燕山期黄网岩体和白垩系红盆地组成，各旋回面均有规律地向左弯曲，向中心部位收敛。
坝址区主要地层为塞武系变余长石石英砂岩、千板状极岩、炭质板岩组成。区褶皱、断裂构造发育。主要以北东走向为主。
3.1.3 地制勘察工作概况
水库建坝时没有进行地质勘察工作。在一九八六年加固设计进行过地质调查，并做了一些文字描述。一九九九年对大坝加固灌浆时，给大坝打了四个勘探（兼做灌浆孔）。见坝轴工程地质剖面图。本次在整理以前资料的基础上，再进行地质调查工作，并在内坝坡挖探坑5个，进行观测，并在每个探坑分别取原状土样1个，送实验室做土工试验。对水库及坝下游渗水分别取水样1个进行水质分析。调查土料场一个，并取土样进行分析。

3.2 工程地质条件及评价
3.2.1 坝区地质概况
坝址处于构造侵蚀低山区，山势雄伟，谷坡较陡，沟谷割切较深。河谷狭长弯曲，河水自东北流向西南，河谷呈“V”字型。河床宽5至15米。两岸山坡不对称，左岸较平缓，坡度约350，右岸山坡较陡，坡度约500，表层大部分为风化残积层覆盖，植被较好。
3.2.1.1 地层岩性
（1）塞武系下组（Ea）
变余长石石英砂岩夹深灰绿色粉砂质板岩，长石石英砂岩中局部风化后呈浅红色，含铁成分较高。砂质板岩中劈理发育。岩层产状走向2200-2350，倾东南，倾角450-550。厚度较大。
（2）第四系松散堆积物（Q4）
①砂质粘土夹碎石，主要分布在坝区各冲沟口附近，由黄色砂质粘土夹碎石组成，分选性差，厚度变化大。
②风化残坡积层：主要分布在山脚及山顶厚度0.3-2米不等。
3.2.1.2 地质构造及地震
（1）断层：坝区有一条断层，走向1400，倾向北东、倾角500-600，宽0.3-0.5米，由片理化砂岩及不规则石英团块透镜体充填。
（2）裂隙：主要有三组,①产状与上述断层相同，②走向900，倾南，倾角700-800，③走向3100-3200，倾南西，倾角700-750宽3-5厘米，大部分充石英脉或铁质物。
（3）地震：据《中国地震参数区划图》查得本工程建筑物区地震动峰值加速度为小于0.05g，区域稳定条件较好。
3.2.1.3 水文地质条件
（1）地下水类型：坝区地下水类型为基岩裂隙潜水，主要赋存在基岩裂隙中，以大气降水补给为主，局部为库水补给，排泄入河床及沟谷中，其含水量受大气降水及裂隙发育程度控制，在右岸坡脚有少量裂隙水露水。
（2）岩石透水性能
基岩透水性主要受构造裂隙发育程度及风化因素控制，根据钻孔的压水试验资料，坝基岩体的透水性较弱，但两岸岩体的透水率较大，q值在15.5-67.3Lu之间，属中等透水岩体。
（3）地表水质：本次对库水、坝下游地下水等取样，根据《水利水电工程地质勘察规范》（BG50287-99），现将试验成果与规范规定的判断标准列表对比如下：（表3.2.1）。从表中可以看出，库水及地下水对砼具有中等溶出型腐蚀，无其它腐蚀性。
3.2.1.4 岩体风化情况
坝区岩体普遍风化现象，全风化层厚1-5米，强化风层0.5-5米。弱风化一般8-15米。其主要受地形地貌、地质构造和岩性控制。以面状风化为主。局部加深。
3.2.1.5岩体的物理力学性质
本区出露的地层为寒武系长石石英砂岩夹粉砂质板岩。受风化构造的影响，其物理力学性质差别较大，现就本区类似工程的资料，提出岩石（体）物理力学指标为下表（表3.2.2）

表3.2.1 环境水腐蚀判定标准
腐蚀性
类 型
腐蚀性特征判定依据
腐蚀程度
界 限 指 标
水质分析指标
库水
坝基地下水
右岸地下水
分

解

类
溶出型
HCO3－含量
(mmol／L)
无腐蚀
弱腐蚀
中等腐蚀
强腐蚀
HCO3－＞1.07
1.07≥HCO3－＞0.70
HCO3－≤0.70
－
0.67
0.67

一般酸性型
PH值
无腐蚀
弱腐蚀
中等腐蚀
强腐蚀
PH＞6.5
6.5≥PH＞6.0
6.0≥PH＞5.5
PH≤5.5
5.8
5.9

碳酸型
侵 蚀 性
CO2含量
（mg／L）
无腐蚀
弱腐蚀
中等腐蚀
强腐蚀
CO2＜15
15≤CO2＜30
30≤CO2＜60
CO2≥60
9.5
8.3

分解
结晶
复合
类
硫酸镁型
Mg2+含量

（mg／L）
无腐蚀
弱腐蚀
中等腐蚀
强腐蚀
Mg2+＜1000
1000≤Mg2+＜1500
1500≤Mg2+＜2000
2000≤Mg2+＜3000
3.0
4.0

结

晶

类
硫酸盐型
SO42－含量

（mg／L）

无腐蚀
弱腐蚀
中等腐蚀
强腐蚀
普通水泥
SO42－＜250
250≤SO42－＜400
400≤SO42－＜500
500≤SO42－＜1000
抗硫酸盐水泥
SO42－＜3000
3000≤SO42－＜4000
4000≤SO42－＜5000
5000≤SO42－＜10000
2.0
2.0

表3.2.2 坝基岩石（体）物理力学指标建议值表
力学指标

风化程度
容重
(KN/m3)
湿抗压强度(MPa)
变形
模量
(Npa)
承载
力标
准值
(Kpa)
砼/基岩抗剪(断)强度
抗剪断强度 (岩体)
泊松比
f
f’
C’(MPa)
f’
C’(MPa)
全风化

250

0.4
0.01

强风化
24-25
8-10
800
500

0.5
0.1
0.5
0.1-0.12

弱风化
25.5
30-50
3000

0.58
0.25
0.6
0.2-0.4
0.35-0.3
微新岩石
26.5
60-70
6500

0.7
0.3
0.7
0.45-0.6
0.3-0.25

3.2.2 主要建筑物工程地质
3.2.2.1大坝工程地质条件
河床坝基为变余长石石英砂岩，岩层构造裂隙发育，据施工回忆录当时将河床沙卵石层清除干净，出露岩石为强风化层。岩石破碎，其下部为弱风化层，据ZK2钻孔资料。岩层的透水率在32.2-37.2Lu之间，属中等透水岩体。下部微风化层透水率5.5Lu，当相对不透水层。坝基存在渗漏问题。下游坝脚渗漏量且测为2L/S。
左右坝基岩性与河床坝基相相，但风化程度较深。据ZK1、ZK3、ZK4资料，左右坝肩强风化厚度3-7米。弱风化厚度7-12米。强风化层透水率65.3-74.1Lu，弱风层透水率21.4-31.1Lu,微风化层透水率6.7-9.4Lu，弱风化、强风化岩体是中等透水岩体。虽然一九九九年进行左坝肩钻孔灌浆防渗处理，但因资金缺口，第二序孔部分第三序孔全部未灌，而未达到防渗目的。
3.2.2.2溢洪道工程地质
溢洪道位于大坝左岸，为岸边开敞式。进口宽14.8米，出口宽8米，岩性为变余长石石英砂岩夹粉砂质板岩。底板为弱风化岩，岸坡上部为强风化，底部为弱风化。构造裂隙发育。裂隙主要有①走向1400倾北东，倾角500-600，②在砂质板岩发育一组，走向900，倾南，倾角800岩石破碎，抗风化能力差。
岩土设计参数建议值：
溢洪道基础抗冲刷允许流速：覆盖层0.7m/s,全风化层1.5m/s, 强风化层3.5m/s, 弱风化层5.0m/s。
溢洪道边坡开挖允许坡比：覆盖层1:1.5,全风化层1:1.25，强风化层1:1, 弱风化层1：0.75，微分化岩石1:0.3。
3.2.2.3引水压力隧洞工程地质，
引水压力隧洞位于左坝山体，洞线长50米，开挖断面为城门洞型，宽1.6米，高2米。整过洞线岩性为变余长厂厂英砂岩夹粉砂质板岩。岩层走向与洞线夹角为650-750。有利围岩稳定。
（1）进口段：桩号0-002～0+006，地形坡角600，呈弱风化，节理裂隙发育，岩石破碎为Ⅳ类岩体。
（2）洞身段：桩号0+006～0+040，洞线通过地段上覆山体5-10米，岩体呈弱风化，节理裂隙发育，岩石破碎，岩体单薄，为Ⅲ类岩体
（3）出口段：桩号0+040～0+048地形坡角500，岩石呈弱风化，表层强风化。原2-3米节理裂隙发育，岩石破碎为Ⅳ类岩体。
（4）隧洞围岩为学指示建议值；
隧洞围岩物理力学指标建议值如下：Ⅲ类岩体（弱风化花岗岩）：γ=24Kn/m3,φ=390,c=0.8Mpa,μ=0.25,E=7Gpa,K0=6～10Mpa/cm,f=4～6; Ⅳ类岩体（强风化花岗岩）：γ=22Kn/m3,φ=330,c=0.20Mpa,μ=0.3,E=0.6Gpa,K0=2～3Mpa/cm,f=2～4。
3.2.3 主要建筑物工程质量评价
3.2.3.1 大坝工程质量
据施工回忆录，因当时技术力量薄弱，民工队伍施工，清基不彻底，坝体填筑不够密实。土料混杂。为了查明坝体质量，本资勘察在搜集原有资料的基础上，对坝体进行了探坑，在坝内坡共挖了5个探坑，并取了五组原状土样进行土工试验。
（1）上游坝体土：据5个探坑观察结合土工试验资料分析：土质为粉土质砂，灰红——灰黄色，稍湿——湿，结构稍密或可塑状。据土工试验资料：（表3.2.3），碎砾含 量7.6-26.1%，算术增均值：20.66%，粘粒含量4.2-8.4%，算术平均值26.72%，孔隙比算术平均值0.835，干密度算术平均值14.79kn/m3。凝聚力算术平均值为12.5kpa，内摩擦算术平均值23度。渗透系数算术平均值：2.8×10-4cm/s，大值平均值4.2×10-4cm/s。
据以上资料分析：上游坝体土土质一般，压实度偏小。
（2）心墙土：据原钻孔所取4组土样试验资料（表3.2.4）；碎石含量9.6-23.2%，算术平均值15.9%，粘粒含量8.5-12%，算术平均值10.48%，含水量23.58-26.32%，算术平均值为25.12%，干密度算术平均值14.91kn/m3,孔隙比算术平均值0.796，凝聚力算术平均值11kpa，小值9kpa，内摩擦角小值23度，算术平均值27.75度，渗透系数算术平均值4.28×10-4cm/s，大值7.9×10-4cm/s。
据以上资料分析：坝体防渗心墙粘粒含量小于15%，土质较差。碾压质量较差。渗透系数徧大（k>1×10-5cm/s）。不符合防渗心墙的防渗要求。
（3）下游坝体土：据观察与上游坝体土相近，没有进行土工试验。
（4）排水棱体：据现场检查，排水棱体表面不平整，局部坍塌。岩石成份主要为变质砂岩块。大部分风化剥蚀严重。
3.2.3.2 溢洪道工程质量
溢洪道岩石为长石石英砂岩，节理裂隙发育。岩石破碎，底板未衬护，冲刷破坏严重。边墙部分衬砌，质量差。没有消力池。岩体冲刷破坏。