大蓬水库初步设计报告.doc

1 综合说明
1.1 水库基本概况
1.1.1 地理位置、流域水系以及建设过程
大蓬水库位于江西省玉山县下塘乡下塘村，所在水系为玉山水黄家溪支流；距玉山县城28km，地理座标为东经118° 3′12″，北纬28°38′1 ″。水库坝址控制流域面积 .3Km2，主河道长1Km，河道加权平均坡降16.5‰。水库正常蓄水位为113.6，设计灌溉面积4 亩，实际灌溉农田约3 亩，是一座以灌溉为主，兼有防洪、养殖等综合效益的小（2）型水库。
大蓬水库于1958年9月动工兴建，1959年12月主体工程完工并开始初步受益，水库建成后就一直带病运行。
1.1.2 工程枢纽现状
现状枢纽建筑物主要由大坝、溢洪道、灌溉涵洞等组成，枢纽工程各主要建筑物特性如下：
大坝为粘土心墙坝，现状坝顶高程113.55～115.55m，最大坝高1 m，坝顶宽度14～16m，坝顶长度1 6m。上游坝坡为杂草，正常水位到坝顶坡比约为1:3，正常水位以下坡比为1:2；下游坝坡为杂草坡面，坡比约为1:2.75，1:2。
溢洪道在大坝左岸山体中开挖而成。由进口段、控制段，泄槽段等部分组成。进口段，控制段长约6m，和4m底宽2.7m，未衬护，两岸为岩石边坡；泄槽段长53. m，未衬护，底坡 . 65；出口无消能设施。
灌溉涵管位于大坝右岸，斜涵控制放水，平涵为孔径为 .25× .25m，长59m，出口段均为强～弱风化岩石，未衬护。平涵出口高程1 6.5m。。
1.1.3 工程任务和规模
大蓬水库的兴建是按水利开发规划的要求，以服务农业生产任务为中心，满足4 亩农田用水的要求，后期在满足实际灌溉3 亩农田的基础上，利用水库库面发展水产养殖。本工程的任务是以灌溉为主，结合防洪、养殖等综合效益。
本次设计根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252—2 和《防洪标准》GB5 2 1—94的规定，本工程等别为Ⅴ等，主要建筑物按山区、丘陵区标准，设计洪水标准为1 年一遇，校核洪水标准为5 年一遇。针对现状泄洪设施，经调洪演算，水库设计洪水位114. m(P=1 %)，相应库容为15.5万m3，相应最大下泄流量1m3/s；校核洪水位为114.2m(P=2%)，总库容为16.8万m3,相应最大下泄流量1.6m3/s。
1.2 除险加固的必要性
2 15年3月，江西省玉山县水利局组织召开了大蓬水库大坝安全评估会议，并提出了大蓬水库大坝安全评估报告。安全评估主要结论如下：
1、经复核，水库按1 年一遇洪水设计，5 年一遇洪水校核，大坝坝顶高程不满足规范要求。溢洪道出口无消能防冲设施，不能满足洪水下泄要求。
2、根椐《中国地震动参数区划图》（GB183 6—2 1）的界定，工程区地震动峰值加速度小于 . 5g，地震烈度小于Ⅵ度，建筑物可不进行抗震安全复核。
3、坝址处低山丘陵区，近坝库岸稳定。
4、坝顶高低不平；上游坝坡冲刷严重。下游坝坡为杂草坡面，无坡面排水系统。存在涵管与坝身接触渗漏隐患，危及大坝安全。
5、溢洪道：沿线为残坡积土，未衬护，存在岸坡失稳，堵塞洪道，影响安全泄洪；出口无消能设施，冲刷严重；出口无出水渠。
6、灌溉斜涵及平涵：涵管漏水；灌溉斜涵进水口砼质量差，断裂漏水。
7、水库无水、雨情观测设施，也无大坝安全监测设施；无上坝公路；无管理房。
综上所述，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，大蓬水库大坝属三类坝。
大坝安全类别评定：三类坝
水库地理位置非常重要，下游有下塘乡下塘村等村人口 . 8万人。由于大蓬水库存在诸多危及大坝安全的因素，影响了工程的应有效益正常发挥，给国家造成经济损失。对大蓬水库工程进行除险加固，不仅是对水库本身产生经济效益，而且也有社会效益，同时解除了洪水对下游的威胁，人民群众更能安居乐业，对社会稳定大有好处。为此，应尽快进行工程的除险加固实施，以保证工程安全运行，充分利用水资源，发挥工程的经济效益和社会效益。
1.3 除险加固的主要内容
根据《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》，本次设计的方针针对重点病险问题进行除险加固设计。确定大坝除险加固设计的主要内容如下：
（一）大坝
1、坝顶加固处理：现状坝顶高程不满足设计要求，宽度偏寬，在运行过程中，大坝多年的固结沉降，致使坝顶不平整。本次设计中先对坝顶进行整平至115.4m高程,坝顶宽4. m。坝顶高程加固后经计算设计为115.4m。
2、上游护坡设计：上游坝坡坡比设计为1：2。结构设计将现状上游坡清理表层，待清理完成并修整后先铺筑8cm厚度的粗砂垫层，再在其上采用1 cm厚的C15砼预制块护坡至114.12m高程，以上采用草皮护坡至坝顶。为了节省外运的费用并平衡清理出来的不可利用的风化料，上游坝坡利用上部整修的清除料清理出来的块石堆于护坡底部。上游坝坡于 + 5 桩号设置宽2m的台阶。
4、下游护坡设计：下游面整修后采用草皮护坡，坡比1：4到达113.4后为4.9m平台，平台以下为1；2.75草皮护坡至高程1 9.4m，高程1 9.4m以下为贴坡排水体。下游坝坡于 + 5 桩号设置宽2m的台阶。
为防止下游坝坡雨水集中冲刷而形成雨淋沟，在下游坝面设置纵向排水沟和岸坡排水沟。纵向排水沟布置在排水体平台内侧和4.9m平台内侧。排水沟采用C15砼现浇而成。纵向排水沟断面尺寸为 .3m× .3m；岸坡排水沟断面尺寸为 .4m× .45m。
5、大坝下游坝脚新建贴坡排水体设计：现状大坝下游无反滤排水设施，本次新建贴坡排水体，排水体顶长92m，顶宽为2. m，根据校核水位下坝体浸润线出逸点高程，确定排水体顶高程为1 9.4m，坡比1：2.75，反滤层由砂砾料综合组成，反滤层由一2 cm厚的砂垫层，一层2 cm厚卵砾石垫层，最后为4 cm厚干砌石体。在大坝贴坡排水体顶设纵向排水沟，排水沟底宽 .3m，排水沟底板用C15砼现浇，边墙采用M7.5浆砌C15砼预制块衬砌；另在排水体脚设纵向排水沟，沟底宽 .4m。
（二）溢洪道
溢洪道除险加固内容包括进口段、控制段、泄槽段、消力池段等部分，现将溢洪道各部分建筑物结构布置及设计计算分述如下：
1、进口段
进口段（ + ～ - 6.5桩号）长6.5m，为直线段，进口底宽3. m，末端底宽3. m，矩形断面，底高程113.6m。底面为 .3 m厚C2 砼底板，边墙为C2 砼重力式结构边墙，内边坡为1： .4，墙高为1.1m~1.2m后接控制段。底板与边墙间设置纵向缝，缝中用沥青杉板填缝并用橡胶止水。
2、控制段
控制段（ + ～ + 4桩号）长4. m，采用无闸控制折线型实用堰，断面为矩形，堰面长4. m，堰顶高程113.6m，溢流净宽3. m，与水库正常蓄水位齐平，上游底高程113.6m。堰体采用C25钢筋砼结构，上下游分别设抗滑齿槽，堰体两侧边墙为C2 砼结构边墙，内边坡为1： .4，砼堰体与上、下游段及边墙均设置伸缩缝，沥青杉板分缝，缝宽2 m并采用橡胶止水，止水带宽28cm。
3、泄槽段
泄槽段（ + 4～ + 57. 8桩号）长53. 8m，其中一级泄槽段（桩号 + 4～ + 37.9）:底板均采用3 cm厚的C25砼衬护，边墙采用C2 砼重力式结构，顶宽3 mm，底坡为 . 65，边墙墙高为1.2m，内边坡为1： .4。二级泄槽段（桩号 + 37.9～ + 57. 8）：底坡为 .167，级泄槽段（桩号 + 4～ + 37.9）:底板均采用3 cm厚的C25砼衬护，边墙采用底宽为3m，边墙采用C2 素砼重力式结构，顶宽3 mm，墙高1.2m，内边坡为1： .4。砼堰体与上、下游段及边墙均设置伸缩缝，沥青杉板分缝，缝宽2 m并采用橡胶止水，止水带宽28cm。
4、消力池段
消能段（桩号 + 57. 8～ + 62. 8）：底宽为3m，底板采用 .5 m厚C25钢筋砼衬护，边墙采用C2 素砼重力式结构,顶宽3 mm，边墙墙高为1.2m，内边坡为1： .4。底板设排水孔，间距1.2m，梅花形布置。
（三）输水建筑物加固
大蓬水库输水建筑物为灌溉涵管。针对输水建筑物存在的主要问题，本次设计对输水建筑物加固内容如下：
（1）输水涵管加固设计
斜涵基础座落在右岸山坡上，底板下设C1 砼垫层。 斜涵级高 .4m，宽1. m，长1.2m，采用直径4 mmPVC做内模，放水孔为直径 .2m的圆孔，斜涵底坡1:3；斜涵消力井内宽1. m，长2. m，高1.9m，井深 .5m，底孔高程1 1.15m。斜涵放水孔直径 .2m，孔内设置Φ1 钢筋网拦污栅，设置一混凝土塞子；斜涵消力池放空孔前预留混凝土闸槽，设置1 mm厚钢板闸门，闸门顶部设置Φ14钢筋拉环。
平涵，本次设计将原涵管拆除，管身采用现浇C25钢筋砼，衬后断面为矩形1. ×1.4m（宽×高）；涵管长54m，9m分缝，分缝采用铜片止水。出口底板高程为1 6.56，与出水渠相接。
灌溉出水渠，出水渠上9.25m外接2.3m长消力池。出水渠低宽1m，为3 cm厚c25钢筋砼衬砌，挡墙为3 厚c2 砼衬砌，高度为1.4m渐变到1m。消力池长2.3m高1m池深 .5m，底板为3 cm厚c25钢筋砼衬砌挡墙为3 厚1m高c2 砼衬砌。
（二）防汛公路工程
大蓬水库现有下塘村的乡村砼公路位于大坝下游，为大蓬水库对外交通的唯一通道，本水库无上坝公路，本次设计新建225m上坝公路。
（三）管理设施工程
大蓬水库除险加固后，现状管理设施已不能满足工程运行管理的要求，根据《导则》，该工程的管理设施应在工程险险加固的同时进行配套完善。
1、安全监测
由于水库目前无任何监测设施，水库水位都只能靠目测，本次设计在水库溢洪道侧设置水位标尺。

1.4 工程特性表
序号及名称
单位
安检阶段
加固后
备注
一、水文
1．集雨面积
km2
.3
.25

2．多年平均年降雨量
mm
1841
1761.2

3．设计洪水标准及流量
P（%）
1
1

m3/s
1.6
1.6

4．校核洪水标准及流量
P（%）
2
2

m3/s
2.5
2.5

二、水库
校核洪水位
m
114.2
114.12

设计洪水位
m
14. 2
113.98

正常蓄水位
m
113.6
113.6

死水位
m
1 7.1
1 7.1
总库容（校核洪水位以下库容）
万m3
18
18

正常库容
万m3
12.6
12.6

死库容（死水位以下）
万m3
.5
.5

三、工程效益
保护人口
万人
. 8
. 8

保护耕地
万亩
. 6
. 6

灌溉面积
万亩
. 4
. 4

四、主要建筑物及设备
1．主坝及副坝
坝型

粘土心墙坝
粘土斜墙坝

坝顶高程
m
113.55～115.55
115.4

最大坝高
m
1
1

坝顶长度
m
1 6
1 6

坝顶宽度
m
12～16
4.

2．泄水建筑物（溢洪道）
型式

宽顶堰
宽顶堰

堰顶高程
m
113.6
113.6

控制段长度
m
4
4

设计泄洪流量
m3/s
1
1.1

校核泄洪流量
m3/s
1.61
1.75

闸门型式

3．输水建筑物
设计流量
m3/s
. 8
. 8

长度
m
6
59

断面尺寸
m
.25× .25
1. ×1.4
宽×高

2 水文
2.1 基本资料
2.1.1 流域概况
大蓬水库位于江西省玉山县下塘乡下塘村，坝址位于玉山水黄家溪支流上，距玉山县城18Km，是一座以小（2）型规模运行的水库。
黄家溪为信江上游的一条小支流，发源于怀玉山东西向支脉的南麓李家源处。流域大部分在玉山县境内，其地理坐标为东经117°57ˊ～118° 9ˊ，北纬28°36ˊ～28°46ˊ。该流域的东、北面与玉琊溪以分水岭相隔，西邻饶北河，南抵信江干流。河流自源头起由西北向东南流经叶桥、占家、必姆镇淤里、下圹乡龙头、曾家、王家、莲墩，至溪口桥汇入玉山水。黄家溪流域面积195.7Km2，河道长36.7Km，平均坡降3.24‰。
大蓬水库安评阶段对坝址控制的流域面积在万分之一航测图进行了复核，复核的结果为 .3Km2；在万分之一航测图上对坝址处的主河道长度、河道加权平均坡降进行了复核，复核的结果为：坝址位置主河道长度1Km、河道加权平均坡降16.1‰，安全评估阶段采用的流域特征参数为：
水库坝址控制流域面积：F= .3Km2；
主河道长度：L=1Km；
河道加权平均坡降：J=16.1‰。
本次除险加固初步设计对坝址断面的流域特征参数再次进行了复核，复核结果与安全评估的复核结果相同，故本次除险加固初步设计采用的坝址断面流域特征参数与安全评估相同，为：坝址控制流域面积 .3Km2，主河道长1Km，河道加权平均坡降16.1‰。
大蓬水库建于五十年代末期，目前实测的库区地形图已遗失，本次对其正常水位以上进行复核。大蓬水库高程～库容曲线见表2—1。

表2-1 大蓬水库高程～库容曲线表
高程(m)
1 5
1 6
1 7
1 8
1 9
11
111
112
库容(万m3)

.113
.5365454 2
1.15439 932
1.984737985
3.5 2653 72
5.818927342
8.5 1891467
高程(m)
113
114
115
116

库容(万m3)
11.693 8184
15.42482456
19.7278 222
24.93

2.1.2 气象
一、气象台站情况
本工程所在的黄家溪流域内距离水库坝址18Km的玉山县城设有玉山气象站。玉山县气象台站1955年设立并开始观测各项气象要素，至今已有连续的52年观测资料，资料较长且完整，精度可靠，可作为工程设计各项气象要素引用的设计参证站。
二、主要气象要素
本工程所在区域属中亚热带湿润季风气候区，其主要特点是：四季分明，气候温和，雨量充沛，日照充足，无霜期长。根据玉山县气象站实测资料统计分析计算，其主要气象要素特征值为：
气温：多年平均气温18℃，月平均气温以7月份为最高，达29.7℃，历年极端最低气温为－8.9℃（1967年1月16日），历年极端最高气温为43.3℃（1953年8月1 日）。
湿度：多年平均相对湿度为78%。
蒸发：多年平均蒸发量1 53.1mm（E6 1蒸发皿），蒸发量以7月份169.2mm为最大，1月份36.5mm为最小，7～9月份多年平均月蒸发量为453.7mm。
日照时数：多年平均日照小时数为1948小时。
雨日：多年平均雨日149天（日降雨大于1mm）。
无霜期：无霜期约27 天。每年的1～2月多出现冰冻现象，但每次冰冻时间短，一般仅有十多小时，冰冻时间在2天以上机会很小；每年的1～2月会出现降雪，但降雪量不大，形成积雪时间很短。
风向与风速：多年平均风速为2.6m/s，多年平均最大风速12.2m/s，春夏盛行东南风，秋季多西北风，冬季多东北风。
降水：黄家溪流域内距离水库较近的雨量站有沙溪雨量站。根据沙溪雨量站1964～2 6年共43年的实测降雨系列资料统计分析，坝址以上多年平均降水量为1761.2mm，实测最大年降雨2599.1mm（1998年），实测最小年降水量为1121.7mm（1996年），降雨量年际间变化较大，同样降水量在年内分配也很不均匀，雨季主要集中在上半年，并以4～6月最为集中，占多年平均降水量的48.7%；实测最大24h暴雨量2 9.8mm，5～6月份是大雨或暴雨多发季节，降水强度大，时间集中。
2.1.3水文基本资料
一、流域内及邻近流域水文测站的分布
大蓬水库所在的流域内无水文测站，相邻流域有信江水系玉山水玉琊溪上的峡口水文站、上流水文站，铅山河杨村水项源水文站。这三个水文站均进行流量观测，都属国家基本水文站。
二、水文站基本资料
1、峡口水文站
峡口水文站位于玉山水玉琊溪中游，地理位置为东经118° 8′，北纬28°43′，控制集雨面积352Km2，观测项目有水位、流量和降雨量。该站设立于1958年12月，59年开始观测，1961年底中断所有的观测，于1979年初恢复所有的观测，1991年底因建峡口水库而撤消，积有不连续的16年资料。
峡口水文站水位观测采用直立式搪瓷水尺及岸式自记水位计，高程系统为假定，流量测验采用缆道流速仪，降水量采用2 cm雨量计。该测站河道顺直，控制条件尚好，其观测资料已按规范要求整编刊印，精度满足设计要求。
2、上流水文站
上流水文站于1992年底设立在玉山县南山乡上流村，地理位置为东经118° 8′，北纬28°43′，控制流域面积171Km2，从1993年开始观测水位、流量和降雨量，至今有11年连续的实测资料。
上流水文站水位观测采用直立式搪瓷水尺及岸式自记水位计，高程系统为假定，流量测验采用缆道流速仪，降水量采用2 cm雨量计。该测站河道顺直，控制条件尚好，其观测资料已按规范要求整编刊印，精度满足设计要求。
3、项源水文站
项源水文站建立为1969年1月，属小河流水文测站点，当时只观测降雨量，同年5月加测水位、流量。198 年4月加测蒸发量。该站位于铅山河杨村水的一条小支流上，地理位置为东经117°41.5′，北纬28° 6.4′，控制集雨面积41.9Km2，流量测验采用缆道流速仪，水位观测采用自记式水位计，高程系统为假设，其与黄海高程系统的换算关系为：黄海高程＝假设高程＋52.14 。
该站测验河道顺直，河床由砂卵石组成，两岸均为稻田，一般洪水河宽为2 ～3 m，当水位在81.5m以上时，左岸漫滩，河宽增加到6 m。测流断面上游2 m有一条小溪汇入，下游1 m处有一座石拱桥，断面下游1 m左右有群众来往的过河石，对枯水测流有影响。1982年已将过河石全部搬到断面上游51m处。该站自建立以来，其观测资料均已按规范要求整编刊印，资料精度较好，可满足设计要求，该站已于1994年撤销。
2.2 设计暴雨
本工程所在区域内的洪水均由暴雨产生，因此洪水多发生在产生暴雨天气的4～6月份，尤以6月份发生最为频繁，又黄家溪属山溪性河流，河道纵坡较陡，因此洪水发生时具有历时短、汇流快、洪峰高的特点，从暴雨发生到洪水产生只有短短的几个小时，一次洪水过程一般在一天左右，洪峰大小与暴雨强度密切相关。
根据查阅历史文献，该流域内没有历史洪水和历史暴雨的记载内容，因此该流域内缺少历史调查的水文资料。本次设计采用《江西省暴雨洪水查算手册》中的暴雨参数和计算方法（推理公式法）对洪水进行推求。
《江西省暴雨洪水查算手册》是经水电部1983年（83）水电水建字第28号和（83）水电水规字第7号文件批准使用的，是为我省水文资料短缺的地区，作为中、小型水利水电工程进行洪水设计的依据。根据《手册》提供的暴雨等值线图，可查得各时段的设计暴雨，其成果见表2-2。
表2-2 暴雨量、变差系数比较表
历时
平均暴雨（mm）
Cv
Cs/Cv
设计暴雨（mm）
.33%
.5%
2%
5%
1 %
24小时
12
.5
3.5
394.8
367.2
29 .4
238.8
199.2
6小时
75
.45
3.5
223.5
2 9.3
168.8
141.
12 .
1小时
4
. 45
3.5
119.2
111.6
9 .
75.2
64.
2.3 设计洪水
水库1959年动工兴建并于196 年基本建成蓄水运行以来，缺乏入库洪水观测资料，无法进行入库洪水还原计算，故本次防洪标准复核无法采用此途径推求设计洪水。本流域内无水文测站，邻近流域有峡口水文站、上流水文站，项源水文站，但各水文站所在的流域与大蓬水库均不同源，各水文站流域面积与大蓬水库相差较大，且没有历史洪水调查资料，仅能由暴雨资料推求设计洪水。
2.3.1 由暴雨资料推求设计洪水
根据《江西省暴雨洪水查算手册》使用说明，大蓬水库流域集水面积 .25km2，属小（2）型水库，本次采用推理公式法推求设计洪水。
根据大蓬水库流域位置，查《手册》附图得水库流域中心年最大24小时暴雨均值H24=12 mm，CV= .5 ，CS=3.5CV；年最大6小时暴雨均值H6=75mm，CV= .45，CS=3.5CV；年最大1小时暴雨均值H1=4 mm，CV= .45，CS=3.5 CV；3小时点暴雨设计值按H3P=H1P·3计算，式中。各时段设计点暴雨乘以点面折算系数得各时段设计面暴雨值，结果见表2-3。
表2-3 各时段暴雨特征值
时 段 项 目
H1
H3
H6
H24
暴雨均值（mm）
4 .

75.
12 .
CV
.45

.45
.5
CS/ CV
3.5

3.5
3.5
面暴雨设计值(mm)
.33%
118.9
174.9
223.1
394.5
2%
89.8
132.
168.4
29 .2
5%
75.
11 .3
14 .7
238.6
1 %
63.8
93.9
119.8
199.
24小时的暴雨时程分配，推理公式法采用控制时段△t=1小时，按《江西省暴雨洪水查算手册》中提供的暴雨时段分配比例，求得各频率下的时段暴雨分配量。
（1） 产流计算
由产流分区图可知，该工程在第Ⅱ区。查《江西省暴雨洪水查算手册》附表3-2可知，流域最大蓄水量IM=12 mm,前期土壤含水量Pa=75. mm。
24小时平均暴雨强度，再查《手册》附表3-3可得各频率下的下渗值，计算及查表结果见表2-4。
表2-4 24小时平均暴雨强度及下渗值
频 率
项 目
.33%
.5%
2%
5%
1 %
I
16.4
15.3
12.1
9.9
8.3
fc
2.16
2.14
2. 6
1.99
1.88
扣除初损和稳渗，再计算出各频率下的24小时净雨过程。
（2） 汇流计算
大蓬水库在推理公式分区图中属于Ⅴ区，根据下列公式计算断面洪峰流量：Qt= .278h/τ·F，
，
设，即，
式中h—各时段对应的总净雨量，
τ、t—时间，
F—流域面积，
Q—流量，
L—主河道长，
J—河道平均坡降，
m—汇流参数。
点绘Qτ～τ与Qt～t曲线，两曲线的交点即为所求的地面设计洪峰流量QM地面与汇流时间τ。地面流量过程线由概化五点折腰多边形过程线推求，各转折点的值由相应的百分数确定。
地下径流峰值按计算，Qm地下为地面径流终点。地下径流过程采用以 Qm地下为顶点的等腰三角形，底宽为2倍的地面径流过程时间。其中R下为地下径流深，T为地面径流过程底宽，F为流域面积。T=9.67W/Qm地面，W= .1·h24·F（1 4m3）。自Qm地下 开始向前减少一个时段、向后增加一个时段流量均随之减少一个△Qm地下（），即得地下径流过程。地面流量过程和地下径流过程相加得设计洪水过程，其结果见表2-5。

表2-5 推理公式法推求设计洪水过程
频率

序号
P=1 %
P=2%
时间(t)
流量(m3/s)
时间(t)
流量(m3/s)
1

2
1.26
.41
1.27
.63
3
3.14
3.22
3.19
4.91
4
6.28
.77
6.37
1.18
5
12.56
.21
12.75
.31
6
13.56
.19
13.75
.29
7
14.56
.17
14.75
.26
8
15.56
.16
15.75
.24
9
16.56
.14
16.75
.21
1
17.56
.12
17.75
.19
11
18.56
.11
18.75
.17
12
19.56
. 9
19.75
.14
13
2 .56
. 7
2 .75
.12
14
21.56
. 6
21.75
. 9
2.3.2 设计洪水合理性分析
为进一步检验成果的合理性，将本次计算成果与附近地区其它水库的设计洪水成果比较，见表2-6。
表2-6 大蓬水库与邻近水库洪水成果比较表
水库
名称
集雨面积F
(km2)
主河道加权
平均坡降
洪峰流量Q(m3/s)
系数Q/F2/3
P= .5%
P=2%
P=5%
P=1 %
P= .5%
P=2%
P=5%
P=1 %
扶竺坞
.25
. 53
7.5
5.9
4.8
3.9
18.9
14.9
12.1
9.8
大蓬
.3
. 165

4.7

3.1

1 .54

6.91
从表2-6比较成果可见，大蓬水库比附近的扶竺坞水库的系数Q/F2/3小，分析认为是住河道坡降积比扶竺坞小很多的原因。从双对数纸上点绘的洪峰流量与其集雨面积关系图上，本工程与其他同流域已建水利工程设计洪峰流量与其集雨面积的关系呈线性关系，本水库的点据基本分布在关系线附近，通过对比分析可见，本次大蓬水库设计洪峰模系数在面上是平衡的，故认为本次复核采用推理公式线法推求的设计洪水成果是合理的。

3 工程地质
3.1 概述
3.1.1 原施工质量及施工情况
水库于1959年动工兴建，由大规模群众运动上马，无重型机械碾压，一般采用人工石夯进行夯实，对坝体填筑质。1959年大坝建成并开始蓄水。这次建设当中，溢洪道建在左岸与大坝相邻，溢洪道溢流底宽2m,进口高程113.6m；同时完成坝下灌溉涵管的兴建。
该工程兴建时未做过任何的地质勘察工作，也未做过地质安全鉴定：受玉山县水利局的委托，我单位承担了大蓬水库枢纽工程安全鉴定的地质勘察工作。本次地质勘察工作现对工程各个项目逐一进行勘察。根据一般小<二>型水库地质勘察不进行工程地质钻探的意见，所以本次勘察工作，地质人员、测量、设计人员到现场实地进行地表勘察和资料的收集工作，并对天然建筑材料进行了初步调查，收集了大坝纵横剖各1张，坝址区工程地质平面图1张，溢洪道地质纵剖面图1张，天然建筑材料产地分布图1张，地质勘察工作小结1份，对枢纽工程地层岩性及建筑物较全面了解。
3.1.2 区域地质概况
1、区域地貌
本区属丘陵地貌，地势南高北低，山势低矮，山坡平缓，坡角15°～2 °。气候湿润，雨量充沛，植被较发育。未发现古滑坡等较大的物理地质现象。
2、地层岩性
区内出露的地层岩性为奥陶系上统长坞组（Q3）黄绿色细砂岩、粉砂岩；文昌组（O3W）灰绿色～青灰色粉砂质泥岩；第四系（Q4edl）残坡积层和冲洪积层（Q4al+pl）。
3、地质构造及区域稳定
本区属东乡～龙游混杂岩亚带，是华南中部中元古代造山带的一部分。自元古代中期、晋宁运动以后，赣北即进入地台的发展阶段，成为江南古陆的一部分，长期处于剥蚀状态。直至中生代中期，本区才又接受陆相沉积。
根据《中国地震参数区划图》（GB183 6-2 1），本区域地震动峰值加速度小于 . 5g，区域稳定。
4、水文地质
本区域水文地质条件简单，地下水类型主要表现为第四系孔隙潜水和基岩裂隙水。孔隙潜水赋存于河床冲洪积层中和低洼处的坡积物中，本含水量小；区内岩体裂隙发育，裂隙水丰富。地下水主要受大气降水补给，排泄于河谷等低洼处。地下水动态类型为降水—径流型。
3.2 工程地质条件及评价
3.2.1 大坝工程地质条件及质量评价
一、工程地质条件
1、地形地貌及物理地质现象
坝区为低山丘陵地貌，两岸山体低矮，相对高差小于15 m，坡角25～4 °。坝区基岩多裸露，呈弱风化至全风化状态。坝区第四系覆盖层较薄，植被不发育。除右岸溢洪道的右侧山体边坡出现山体滑坡外，近坝区未见其它不良的物理地质现象，也不存在岸边再造问题，近坝库岸稳定。
2、地层岩性
坝区出露的地层为奥陶系上统长坞组（Q3）粉砂岩、泥岩和第四系（Q4edl）残、坡积层。
上奥陶系长坞组（Q3）：为青灰～灰绿色粉砂质泥岩，偶夹泥质粉砂岩，层理明显，薄层状（偶见千枚状）构造，局部含有泥砾，砾径大于5cm。
第四系堆积层：主要为残、坡积物，多呈土状，含砂岩碎块少，层厚 .1～1.5m。河谷中冲积层以含砾低液限粘土为主，含有少量砾石，层厚 .1～1. m。
3、地质构造
坝区褶皱形态微弱，未发现断层造构。构造形迹为小折曲和裂隙。其中，主要裂隙二组：
第一组：产状 N5 E／NW∠6 ，裂隙面较平直，延伸较长，不发育，张开 .2～1 mm，沿裂隙有风化加深现象，并有泥沙充填。
第二组：产状N5 ／SE∠45 ，裂隙短小，断续延伸，微张。
4、岩体风化
坝址区岩体风化情况，主要受地形和构造等因素影响，总体表现为表层的均匀风化，但各部位岩体风化厚度有一定的差异。钻孔揭露表明，坝基的强风化层深度为 .8～1.6 m。
5、水文地质
坝址区地下水类型主要为基岩裂隙水，赋存于基岩裂隙中，主要受大气降水补给，同时，又与库水互补，排泄于低洼处。地下水位随地形、季节和库水位的变化而变化，其动态类型为降雨—径流型。
二、主要工程地质问题及评价
1、坝基清基质量评价
大坝设计为粘土心墙坝。根据工程参建人员回忆整理，水库于1959年2月动工兴建, 由当地群众投工投劳，至1959年12月完工蓄水。大坝为粘土心墙坝，当时坝基清基时清除到岩石1.5m，彻底清除强风化岩基，大坝虽然均采用人工挑运,大会战的形式兴建，但砌施工质量符合要求。
2、坝基及坝肩渗漏稳定分析
大坝基地层岩性为上奥陶系长坞组（O3）粉砂质泥岩夹泥质粉砂岩，表部强风化层厚度，深度变化不大，且初建时坝基清理达到要求。在现场勘察时发现，坝基岩体上部具有透水性较小。因此认为，本坝不存在坝基渗漏问题和绕坝渗漏问题。
三、坝体填筑质量评价
1、粘土心墙
心墙体土料为浅黄色等的含砾低液限粘土，含砾量小，含水率较低，干密度偏高。心墙位于坝体中部，底部以“U”形截入坝基残坡积层中。
心墙土体中砾含量偏小，粘粒含量多，孔隙比下小，高压缩性土；渗透系数偏小，渗透系数小于规范中对防渗土渗透系数的要求（1. ×1 -5cm/s）。
心墙体土料整体较好，砾含量分布均匀。土体孔隙比和压缩系数较小，表明当年建坝施工时采用人工及机器夯击，达到规范要求。心墙土的渗透系数能满足规范要求。
2、坝体土料
坝壳区填筑土料较杂，呈灰色～黄褐色，土质为粘土质砾～含砾低液限粘土，局部夹低液限粘土。土料不密实，可压缩性较大。坝壳土料中砾含量较大；粘粒含量均值较小；土体为高压塑性；渗透系数偏大。
四、坝体填筑土主要地质参数建议值
根据类似工程，坝体填筑土主要地质参数见下表：
土 层
工程地质参数建议值
ρ
ρd
e
av1-2
C
Φ
K
I允
g/cm3
g/cm3
-
MPa-1
KPa
o
cm/s
/
坝体填筑土
1.88
1.52
.86
.35
9.
23.
4×1 -4
.45
坝基残坡积土

.4
3.2.2 溢洪道工程地质条件及质量评价
溢洪道地段出露的地层岩性为粉砂质泥岩夹泥质粉砂岩，多呈全强风化状态，表层呈土状，基岩较软。沿线未发现明显的断层构造，构造形迹为发育的裂隙。溢洪道通过地段水文地质条件和地下水类型同坝址区。
溢洪道位于左坝头，为开敞式，为人工开挖而成。本溢洪道由进口段、陡槽段、出水渠段等3部分组成。进口段断面为矩形，两侧边坡～底板为全强风化边坡，8 ～85°；均无衬护，抗冲刷能力差。陡槽段横断面为矩形，底板和两侧为弱风化岩体，人工开挖边坡边坡与地板凹凸不平，不利于行洪。本溢洪道无消力池，无出水渠。
根据溢洪道所处地段的工程地质特性，提出有关地质参数建议值如下：
（1）、岩土体允许抗冲流速
残积土V允＝1. m/s（水深1～2m）
全风化岩体允许抗冲流速：V允＝1. ～1.5 m/s（水深1～2m）
（2）、开挖边坡建议值
残积土层边坡： 1：1.25
全风化岩质边坡：1：1
3.2.3 灌溉涵管工程地质条件及质量评价
灌溉涵管位于当时大坝右坝段，涵管出口处的管壁～坝体接触部位漏水严重。
新建涵管位于大坝右坝段，涵管区出露的地层与大坝区相同，为奥陶系上统长坞组（Q3）粉砂岩第四系（Q4edl）残坡积层。其中，粉砂质为灰绿色，层理明显，薄层状（偶见千枚状）构造，局部含有泥砾，砾径大于5cm。第四系残坡积物，含砂岩碎块少，层厚 .1～1.5m。
隧硐沿线未发现断层破碎带，构造形迹为两组裂隙，产状与坝区一致，分别是：
第一组：产状 N5 E／NW∠6 ，裂隙面较平直，延伸较长，不发育，张开 .2～1 mm，沿裂隙有风化加深现象，并有泥沙充填。
第二组：产状N5 ／SE∠45 ，裂隙短小，断续延伸，微张。
地质勘察表明，进出口段岩体为强风化带，裂隙发育，围岩稳定性很差。硐身中段，山体相对较厚，围岩较完性和稳定性相对较好。
隧硐工程地质参数建议值：
强风化岩体：f=2，k =5 ～1 kg／cm2；
弱风化岩体：f=3～5，k =15 ～25 kg／cm2；
微风化岩体：f=5～7，k =25 ～4 kg／cm2。
3.3 天然建筑材料
3.3.1 土料
本工程土料料场距大坝运距约2. Km。料场为丘陵地貌，山坡平缓，地形开阔，上部有约 .3~ .5m厚的土层含植物根须和腐植质，为无用层，下部有厚约2. ~2.5m的棕红色低液限粘土，为有用层。该土层层位较稳定，土体呈硬塑状，结构较密实，开采条件较好，无公路与大坝相通，运输条件较差，建议新建上坝公路。