商洛市商州區(qū)南秦水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告(可編輯)

1、商洛市商州區(qū)南秦水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告 商洛市商州區(qū)南秦水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告陜西省水利電力勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院陜西省水利電力工程咨詢有限責(zé)任公司二二年十一月?西安 批 準(zhǔn):呂穎峰 核 定:黃士典 審 查:張民仙 樊春賢 董旭榮 劉寧哲 校 核:韓建博 趙 瑋 金勇睿 張鵬飛 史 剛 編 寫:趙 瑋 毛擁政 黨曉軍 劉宇哲 何 瑾 參加工作人員: 水 工:黃士典 張民仙 趙 瑋 毛擁政 韓建博 王君芳 劉桂榮 水 文:樊春賢 金勇睿 黨曉軍 喬 飛 金 結(jié):董旭榮 張鵬飛 劉宇哲 施 工:趙 瑋 韓建博 造 價(jià):劉寧哲 何 瑾 史 剛前言 商洛市商州區(qū)南秦水庫(kù)位于丹江一級(jí)支流南秦河上,樞

2、紐位于商州城南約9km處的楊峪河鎮(zhèn)張灣村,是一座以防洪為主,兼顧灌溉、發(fā)電、養(yǎng)殖等綜合利用的小(1)型水利樞紐工程。 水庫(kù)樞紐工程由大壩、溢洪道、沖砂隧洞、泄洪洞、灌溉涵洞和發(fā)電引水隧洞等組成,屬等小(1)型工程,主要建筑物為4級(jí)。工程于1970年11月動(dòng)工興建,1974年5月主體工程竣工。 南秦水庫(kù)經(jīng)過(guò)近三十年運(yùn)行,存在著一些影響水庫(kù)安全運(yùn)行的工程隱患和問(wèn)題,2002年4月,陜西省商洛市水利水土保持局依據(jù)水利部水管(1995)86號(hào)文水庫(kù)大壩安全鑒定辦法和水利部大壩安全管理中心2001年頒布的水庫(kù)大壩安全評(píng)價(jià)導(dǎo)則相關(guān)規(guī)定,組織專家對(duì)南秦水庫(kù)進(jìn)行了全面系統(tǒng)的安全鑒定工作,編寫了南秦水庫(kù)大壩安全

3、鑒定報(bào)告書,評(píng)定南秦水庫(kù)為類病險(xiǎn)水庫(kù)大壩,指示南秦水庫(kù)管理站“采取措施,盡快完成除險(xiǎn)加固,確保大壩安全、正常運(yùn)行?！?受商洛市商州區(qū)南秦水庫(kù)管理站的委托,我院即開始南秦水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告的編制工作。設(shè)計(jì)過(guò)程中,陜西省水利廳、商洛市水利水土保持局和南秦水庫(kù)管理站有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和同志給予了熱情指導(dǎo)和幫助,在此表示衷心感謝! 1綜合說(shuō)明1.1工程概況 商洛市商州區(qū)南秦水庫(kù)位于丹江一級(jí)支流南秦河上,樞紐位于商州城南約9km處的楊峪河鎮(zhèn)張灣村,是一座以防洪為主,兼顧灌溉、發(fā)電、養(yǎng)殖等綜合利用的小(1)型水利樞紐工程,主要建筑物為4級(jí)。工程于1970年11月動(dòng)工興建,1974年5月主體工程竣工。 南秦

4、水庫(kù)防洪標(biāo)準(zhǔn)為100年一遇洪水設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)洪水位121.98m,設(shè)計(jì)洪峰流量1458m3/s;1000年一遇洪水校核,校核洪水位123.72m,校核洪峰流量2418m3/s。水庫(kù)正常蓄水位118.00m,汛限水位為117.00m,死水位98.267m。 水庫(kù)樞紐工程由大壩、溢洪道、沖砂隧洞、泄洪洞、灌溉涵洞和發(fā)電引水隧洞等組成。 大壩為粘土心墻砂殼壩,壩頂高程124.00m,壩底高程95.00m,最大壩高29m,壩頂寬度5.00m,壩頂設(shè)1.0m高的防浪墻,防浪墻頂高程125.00m,壩頂長(zhǎng)度132.00m,大壩上游壩坡坡比自上而下分別為1:2.0、1:2.25和1:2.5,下游壩坡自上而下坡比

5、分別為1:1.75、1:2.0和1:2.0,在下游壩坡的114.00m和105.00m高程處各設(shè)戧臺(tái)一道,戧臺(tái)寬2.0m。 溢洪道位于大壩左岸的山梁上,進(jìn)口設(shè)有WES型曲線堰,堰面曲線y=0.1273X1.85,堰長(zhǎng)46m,堰頂高程118.00m,側(cè)堰首端的底板高程為112.00m,底寬8.0m,末端高程為107.00m,底寬20.50m,底坡I10.8%;泄槽段長(zhǎng)44.50m,底寬20.50m,底坡I1%;泄槽末端接21.00m長(zhǎng)的陡坡段,陡坡坡降1:2.67,其寬度由20.50m變?yōu)?5.50m。溢洪道采用挑流消能,挑流鼻坎段長(zhǎng)11.00m,寬25.50m,挑坎高程98.60m。溢洪道設(shè)計(jì)

6、最大泄流量1441m3/s。 泄洪洞為圓形,內(nèi)徑3.4m,洞長(zhǎng)273m,進(jìn)口底坎高程110.00m,出口高程98.86m,最大泄洪流量為84.4 m3/s。泄洪洞的控制設(shè)施為平板鋼閘門,其中工作閘門寬2.92m,高2.82m,自重6.13t,最大啟閉力為50t;檢修閘門寬2.98m,高2.84m,自重2.87t,最大啟閉力15t。 沖砂洞為圓形,鋼筋混凝土襯砌,內(nèi)徑3.0m,洞長(zhǎng)102m,進(jìn)口底坎高程98.267m,出口高程96m,最大泄洪流量為110.0 m3/s。沖砂洞的控制設(shè)施為平板鋼閘門,其中工作閘門寬3.65m,高3.10m,自重9.54t,最大啟閉力為125t;檢修閘門寬3.34m

7、,高3.17m,自重2.79t,最大啟閉力15t。 水庫(kù)的灌溉涵洞位于大壩的右側(cè),為圓形壓力管道,內(nèi)徑為0.6m,管道長(zhǎng)114.0m,涵洞的進(jìn)口高程為118.00m,出口高程為104.00m,最大引水流量1.28 m3/s,啟閉機(jī)形式為螺桿式啟閉機(jī)。1.2水庫(kù)大壩存在的主要問(wèn)題 2002年4月陜西省商洛市水利水土保持局組織有關(guān)專家依據(jù)水利部水管(1995)86號(hào)文水庫(kù)大壩安全鑒定辦法和水利部大壩安全管理中心2001年頒布的水庫(kù)大壩安全評(píng)價(jià)導(dǎo)則的有關(guān)規(guī)定,對(duì)南秦水庫(kù)大壩進(jìn)行了全面、系統(tǒng)的安全鑒定工作,編寫了南秦水庫(kù)大壩安全鑒定報(bào)告書,明確指出南秦水庫(kù)存在以下影響安全運(yùn)行的問(wèn)題:1.2.1大壩防洪

8、標(biāo)準(zhǔn)不足,壩體存在安全隱患 根據(jù)南秦水庫(kù)大壩安全鑒定報(bào)告,南秦水庫(kù)在設(shè)計(jì)和校核洪水情況下洪水位均超過(guò)壩頂及防浪墻頂高程,不能滿足防洪要求。1.2.2溢洪道側(cè)堰漏水,側(cè)槽和泄槽裂縫開展,年舊失修 目前側(cè)堰存在滲漏現(xiàn)象,當(dāng)庫(kù)水位升高時(shí),在側(cè)堰底板和堰體的多處滲水。在堰頂?shù)捻派峡梢妰蓷l橫縫,寬約35mm,長(zhǎng)約23m。泄槽底板多處巖石出露,右邊墻外側(cè)頂面以下0.20.5m出現(xiàn)大范圍裂縫,寬度約23cm,部分襯砌被錯(cuò)斷。 1.2.3沖砂洞磨損嚴(yán)重,需要加固處理 南秦水庫(kù)沖砂洞磨損嚴(yán)重,內(nèi)壁保護(hù)層已被磨損,鋼筋外露,甚至有的鋼筋已經(jīng)松動(dòng),閘門后存在氣蝕現(xiàn)象,洞壁出現(xiàn)蜂窩狀孔穴,嚴(yán)重影響洞身泄洪安全,需要進(jìn)

9、行加固處理。1.2.4泄洪洞、沖砂洞金屬結(jié)構(gòu)不能正常運(yùn)用,無(wú)備用電源 南秦水庫(kù)經(jīng)過(guò)28年的運(yùn)行后,發(fā)現(xiàn)閘門、啟閉機(jī)在運(yùn)行中存在許多問(wèn)題,表現(xiàn)在: (1)泄洪洞、沖砂洞閘門由于當(dāng)時(shí)加工條件的局限性,閘門加工質(zhì)量差,閘門扭曲度達(dá)到25cm,閘門不能靈活啟閉、不能嚴(yán)密封水,上下啟閉困難。 (2)啟閉設(shè)備老化,導(dǎo)致啟閉機(jī)不能保證正常運(yùn)行,操作時(shí)險(xiǎn)象環(huán)生,安全隱患極大,曾多次出現(xiàn)飛車險(xiǎn)情。更為嚴(yán)重的是泄洪洞工作閘門啟閉機(jī)在啟閉過(guò)程中鋼絲繩突然斷裂、閘門從空中墜落的惡性事故,致使閘門嚴(yán)重變形; (3)排砂洞在運(yùn)行之初就發(fā)生隧洞和閘室被水沖毀、隧洞磨損嚴(yán)重等問(wèn)題,在以后的運(yùn)行中閘門底檻磨損量也達(dá)到了4cm。

10、由于兩條隧洞的泄洪流速較大、水流攜帶泥砂量大、門槽附近流態(tài)不佳、局部漏水嚴(yán)重引起閘門振動(dòng)和氣蝕等方面的影響,長(zhǎng)期運(yùn)行后閘門埋件表面局部產(chǎn)生空蝕麻面和溝槽,損壞嚴(yán)重。 本次沖砂洞、泄洪洞的金屬結(jié)構(gòu)改造保持原閘室布置型式不變,各閘門原來(lái)的安裝位置不變,啟閉機(jī)安裝高程不變,更換原檢修閘門及其啟閉機(jī)、工作閘門及其埋件和啟閉機(jī)。 本次沖砂洞、泄洪洞的金屬結(jié)構(gòu)改造閘門及埋件制作總量53.5t,固定卷?yè)P(yáng)啟閉機(jī)3臺(tái)、電動(dòng)葫蘆1臺(tái)。 南秦水庫(kù)無(wú)備用電源,壩區(qū)無(wú)照明設(shè)施,一旦水庫(kù)出現(xiàn)險(xiǎn)情,沖砂洞、泄洪洞的金屬結(jié)構(gòu)不能正常開啟,將導(dǎo)致無(wú)法估量的后果。本次設(shè)計(jì)配置一臺(tái)30kw柴油發(fā)電機(jī),并在壩頂安裝3套1kw照明路燈

11、。1.2.5大壩無(wú)安全監(jiān)測(cè)設(shè)施 水庫(kù)大壩建成運(yùn)用了進(jìn)近三十年,除了粗略的庫(kù)水位觀測(cè)外,壩體浸潤(rùn)線、沉降、位移、壩后滲漏量等正常觀測(cè)項(xiàng)目無(wú)法實(shí)施,壩體安全運(yùn)行狀態(tài)無(wú)法獲取一手資料,對(duì)水庫(kù)的安全運(yùn)行無(wú)法作出正確合理的判斷。水庫(kù)監(jiān)測(cè)設(shè)施的現(xiàn)狀既無(wú)法滿足大壩自身安全監(jiān)測(cè)的實(shí)際需要,也不滿足土石壩安全監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范(SL60-94)要求。1.2.6管理設(shè)施急需改善 目前,南秦水庫(kù)管理處房建破塤嚴(yán)重,急需整修重建。水庫(kù)通訊和交通工具缺乏,遇到特殊情況,報(bào)汛工作非常困難,因此,需添置交通工具和通訊設(shè)施。1.3除險(xiǎn)加固工程的必要性1.3.1除險(xiǎn)加固是滿足水庫(kù)大壩正常安全運(yùn)行的需要 大壩防洪標(biāo)準(zhǔn)不足、壩體存在安全

12、隱患、溢洪道側(cè)堰漏水、側(cè)槽和泄槽裂縫開展、年舊失修、沖砂洞磨損嚴(yán)重、泄洪洞、沖砂洞金屬結(jié)構(gòu)不能正常運(yùn)用等問(wèn)題直接影響水庫(kù)運(yùn)行安全。只有按照規(guī)范規(guī)程的要求,對(duì)水庫(kù)進(jìn)行除險(xiǎn)加固,才能保證水庫(kù)的正常安全運(yùn)行。1.3.2除險(xiǎn)加固是滿足下游防洪的要求 南秦水庫(kù)所處的地理位置非常重要,下游是商洛市新區(qū)“南秦化工區(qū)”,水庫(kù)一旦失事,將威脅區(qū)內(nèi)現(xiàn)有22家企事業(yè)單位、12所學(xué)校、1.8萬(wàn)群眾、1.3萬(wàn)畝耕地及“318”省道商州柞水公路的安全。1.3.3除險(xiǎn)加固是水庫(kù)發(fā)揮原有效益的要求 南秦水庫(kù)運(yùn)行近三十年來(lái),為下游防洪、灌溉、發(fā)電和人民生活水平的提高以及區(qū)域經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展起到了積極的推動(dòng)作用,使當(dāng)?shù)厝嗣袢罕娚?/p>

13、水平發(fā)生了顯著變化。但由于上述隱患和病險(xiǎn)問(wèn)題的存在,嚴(yán)重影響水庫(kù)安全運(yùn)行及效益的正常發(fā)揮。1.3.4除險(xiǎn)加固是滿足水庫(kù)科學(xué)管理的要求 大壩無(wú)安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、泄洪洞和沖砂洞閘門及啟閉機(jī)不能正常運(yùn)行將給水庫(kù)的安全運(yùn)行造成潛在的威脅,無(wú)法對(duì)水庫(kù)進(jìn)行科學(xué)的管理,預(yù)防安全事故的發(fā)生,也無(wú)法進(jìn)行水庫(kù)洪水的科學(xué)調(diào)度。只有通過(guò)除險(xiǎn)加固建立健全大壩安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng),才能為水庫(kù)管理提供科學(xué)的依據(jù),從而使水庫(kù)的運(yùn)行管理走向制度化、科學(xué)化。1.4設(shè)計(jì)依據(jù)和內(nèi)容1.4.1設(shè)計(jì)依據(jù) 碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范(SL274-2001); 南秦水庫(kù)大壩安全鑒定報(bào)告書; 水利水電工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告編制規(guī)程(DL5021-93); 商洛市商州

14、區(qū)南秦水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程地質(zhì)勘察報(bào)告(初步設(shè)計(jì)階段); 其它相關(guān)規(guī)范和南秦水庫(kù)有關(guān)文件資料。1.4.2設(shè)計(jì)內(nèi)容 根據(jù)陜西省商洛市商州區(qū)南秦水庫(kù)管理站的設(shè)計(jì)委托,本次南秦水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程初步設(shè)計(jì)包括以下幾部分內(nèi)容:(1)大壩加高培厚設(shè)計(jì);2溢洪道加固計(jì);(3)沖砂洞加固設(shè)計(jì);(4)泄洪洞、沖砂洞金屬結(jié)構(gòu)更新改造;(5)大壩安全監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì);(6)管理設(shè)施改善。1.5除險(xiǎn)加固工程設(shè)計(jì)概況1.5.1水文 南秦河是丹江上游的一級(jí)支流,該河發(fā)源于秦嶺南麓商縣東岳廟鄉(xiāng)杜家溝,于商縣劉家灣鄉(xiāng)匯入丹江。河流全長(zhǎng)48km,流域面積576km2,河道平均比降16.6。流域內(nèi)多為石山區(qū)和黃土川塬,樹木、雜草稀少。壩址位于

15、南秦河下游楊峪河鎮(zhèn)的張家村,控制流域面積453km2,占南秦河全流域的78.6%,壩址以上河長(zhǎng)38km,河道平均比降11.6。 南秦河流域?qū)倥瘻貛Ш捅眮啛釒н^(guò)渡性季風(fēng)氣候,四季分明,冬季寒冷少雨雪,空氣干燥;春季氣溫上升較快,氣候溫和,降水量開始增加;夏季氣溫較高,是一年的主要降水期;秋季氣溫迅速下降,陰雨較多。據(jù)商縣氣象站30多年觀測(cè)資料統(tǒng)計(jì),多年平均氣溫12.8,極端最高氣溫39.8,最低氣溫-14.8;多年平均降水量為709 mm,多年平均相對(duì)濕度65%,多年平均日照時(shí)數(shù)1976h,多年平均風(fēng)速2.4m/s,最大風(fēng)速19m/s,風(fēng)向?yàn)閃NW;多年平均蒸發(fā)量1700mm。 南秦河的徑流主要

16、由降水形成,降水特性決定著該河的徑流特性。南秦河的徑流在汛期主要靠降水補(bǔ)給,枯水季節(jié)靠地下水補(bǔ)給,徑流具有年際變化較大,年內(nèi)分配不均的特點(diǎn)。據(jù)謝塬水文站及鄰近流域40多 年實(shí)測(cè)資料統(tǒng)計(jì),汛期710月徑流量占全年徑流量的60%以上,年徑流的最大值和最小值分別為平均值的2.76倍和0.28倍。根據(jù)南秦河流域的降雨資料插補(bǔ)延長(zhǎng)和鄰近流域麻街水文站資料插補(bǔ)延長(zhǎng)兩種方法計(jì)算分析確定多年平均徑流量為:1.01億m3。據(jù)南秦水庫(kù)1983年庫(kù)區(qū)實(shí)測(cè)資料計(jì)算,19741983年10年淤積總量為298.5萬(wàn)m3,10年的年平均淤積量為29.9萬(wàn)m3。泥沙的容重按1.4t/ m3計(jì),天然年平均輸沙量為41.9萬(wàn)t。

17、 南秦水庫(kù)設(shè)計(jì)洪水成果采用流量資料推求的計(jì)算成果,通過(guò)設(shè)計(jì)洪水復(fù)核,壩址設(shè)計(jì)(50年一遇)洪水洪峰流量950m3/s,洪水總量2630萬(wàn)m3;校核(1000年一遇)洪水洪峰流量2100m3/s,洪水總量4830萬(wàn)m3。 根據(jù)南秦河流域洪水的特性和施工要求,可將全年分為汛期和非汛期,汛期的洪水采用全年最大洪水計(jì)算成果,枯水季節(jié)本次只計(jì)算115月設(shè)計(jì)洪峰流量,計(jì)算得到P20%(5年一遇洪水)的洪峰流量為65.4m3/s。1.5.2工程地質(zhì)條件1.5.2.1區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造及地震烈度 南秦水庫(kù)位于秦嶺南麓,屬中低山區(qū)。在構(gòu)造上位于商縣-板廟子大斷裂南側(cè),十五里鋪龍?zhí)洞髷嗔驯眰?cè)的中間地塊,區(qū)內(nèi)主要斷裂呈近

18、東西向展布。出露的地層巖性有:1太古界上秦嶺群Arql3 細(xì)粒黑云母斜長(zhǎng)片麻巖、黑云母片麻巖,分布于在庫(kù)壩區(qū)西南部。2下第三系(E)棕紅色砂礫巖夾泥巖、砂巖,分布于在庫(kù)壩區(qū)以東。太古界上秦嶺群地層與下第三系地層呈斷層接觸。3第四系(Q)松散堆積物,主要分布在山坡和河谷底部。工程區(qū)地震基本裂度為6度,地震動(dòng)反映譜特征周期為0.45s,地震動(dòng)峰值加速度為0.1g。1.5.2.2水庫(kù)區(qū)工程地質(zhì)條件 水庫(kù)區(qū)由上秦川和金陵川兩個(gè)溝道組成,金陵川溝水由西南流向東北,上秦川溝水由西北流向東南,在常溝處匯合后,由西流向東。水庫(kù)回水長(zhǎng)度約2.5km,庫(kù)區(qū)兩岸山體雄厚,右岸海拔高程為10001150m,左岸海拔高

19、約為770900m。出露的地層巖性有:(1)太古界上秦嶺群Arql3細(xì)粒黑云母斜長(zhǎng)片麻巖、黑云母片麻巖,受商縣板廟子大斷裂和十五里鋪龍?zhí)洞髷嗔训挠绊?巖層片理多呈近東西向展布,巖體較破碎,表面多呈碎裂狀。(2)第四系松散堆積,以坡積、沖洪積的碎石土、砂卵石、及壤土為主,流域內(nèi)植被發(fā)育較差,水土流失較為嚴(yán)重。15.2.3壩址區(qū)工程地質(zhì)條件 南秦水庫(kù)壩址區(qū)位于商丹盆地西南邊緣,屬中低山區(qū)。右岸山體雄厚,高程為198m(假設(shè)高程下同),左岸山體較單薄,高程159m,大壩東北約500m為五峪溝,溝底高程為8696m。壩址區(qū)出露的地層巖性有: (1)太古界上秦嶺群Arql3角閃石石英片巖、石榴子石云母石

20、英片巖、長(zhǎng)英巖脈,受區(qū)域大斷裂的影響,巖層片理多呈近東西向展布,巖體較破碎,表面多呈碎裂狀。其在壩址區(qū)廣泛分區(qū),右岸風(fēng)化程度較低,左岸風(fēng)化程度較高,強(qiáng)風(fēng)化深度達(dá)25m;(2)第四系上更新統(tǒng)沖積堆積(Q3al)砂卵石層,厚度約510m,中密,為河流二級(jí)階地堆積物,砂卵石成份主要為各類片巖及花崗巖等,磨圓度較好,粒徑一般為45cm,透水性強(qiáng),分布在左壩肩壩軸線下游;(3)第四系全新統(tǒng)沖積堆積(Q41al)砂卵石層,厚度約一般8-10m,最厚達(dá)19.5m,中密,為河流一級(jí)階地堆積物,砂卵石成份主要為各類片巖及花崗巖等,磨圓度好,粒徑一般為45cm,最大可達(dá)20cm,透水性強(qiáng)。該層在壩基上游及下游均有

21、分布,結(jié)合槽處已全部清除;(4)人工堆積(Qr)為壩體填筑土,主要可分為三部分:上游砂礫石和風(fēng)化料混合堆石體、中間粘土心墻、下游巖石風(fēng)化料堆石體。另在壩體右岸下游分布有人工棄碴。 壩址區(qū)構(gòu)造方向以東西向?yàn)橹?壩基肩區(qū)無(wú)斷層分布,主要發(fā)育片理、裂隙等。地下水主要以基巖裂隙為主,主要受大氣降水補(bǔ)給,沿裂隙向河谷排泄。 1.5.2.4大壩質(zhì)量檢測(cè) 本次地質(zhì)勘察表明:大壩粘土心墻的各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)均滿足規(guī)范要求;迎水坡和背水坡堆石體除緊密密度和相對(duì)密度不滿足規(guī)范要求外,其余各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)均滿足規(guī)范要求,背水坡堆石體的孔隙率略微偏大。1.5.2.5溢洪道工程地質(zhì)條件a)地質(zhì)概況 溢洪道位于大壩左肩,沿山坡開鑿

22、而成,目前側(cè)堰存在滲漏現(xiàn)象,當(dāng)庫(kù)水位升高時(shí),在側(cè)堰底板和堰體的110115m高程間的多處滲水。在堰頂?shù)捻派峡梢妰蓷l橫縫,寬約35mm,長(zhǎng)約23m。泄槽底板多處巖石出露,右邊墻外側(cè)頂面以下0.20.5m出現(xiàn)大范圍裂縫,長(zhǎng)約6m,寬度約23cm,部分襯砌被錯(cuò)斷。 溢流堰體、泄槽的底板座落在微風(fēng)化的基巖上,巖體完整性較好。左側(cè)邊坡為強(qiáng)弱風(fēng)化,巖體較破碎,表面多呈碎裂狀。壩軸線以下游右側(cè)漿砌石襯砌基礎(chǔ)部分座落在基巖上,側(cè)墻有裂縫部位大部分座落在松散堆積體上,邊坡為第四系的松散堆積。沖刷坑上部為溢洪道沖刷形成的砂卵石層,松散,厚約2.54m,中部為河流一級(jí)階地砂卵石層夾薄層壤土,中密,厚約510m,下部

23、為角閃石石英片巖,強(qiáng)風(fēng)化層厚約2.53.0m。b)工程地質(zhì)問(wèn)題分析 (1)溢流堰體迎水坡為漿砌石體,背水坡為砼,漿砌石體施工質(zhì)量較差是引起堰體漏水和產(chǎn)生裂縫的主要原因,堰體基礎(chǔ)巖體完整性差,透水性強(qiáng),當(dāng)庫(kù)水位上升后,庫(kù)水通過(guò)下部巖體的裂隙向溢洪道底板產(chǎn)生滲漏。泄槽底板由于開挖后的卸荷回彈及風(fēng)化作用,在表層2.02.5m的范圍內(nèi)巖體完整性較差。 (2)泄槽右側(cè)地基一部分為松散的第四系砂卵石層和壤土,一部分為基巖,在側(cè)墻荷載作用下壓縮變形差異而破壞,致使側(cè)墻向外位移拉裂,形成泄槽右側(cè)的漿砌石體產(chǎn)生裂縫。 1.5.2.6沖砂洞現(xiàn)狀 沖砂洞位于大壩左側(cè)山體微風(fēng)化的角閃石石英片巖、石榴子石云母石英片巖、

24、長(zhǎng)英巖脈中,巖石強(qiáng)度較高,巖體完整性好,隧洞建成后進(jìn)行了回填灌漿。1976年發(fā)現(xiàn)沖砂洞洞室磨損嚴(yán)重,平均刷深0.1m,鋼筋外露,個(gè)別鋼筋已被磨斷。隨后于1976年、1984年、1986年三次對(duì)洞室采用環(huán)氧樹脂材料進(jìn)行抹面處理。 本次由于沖砂洞閘門滲漏,洞內(nèi)積水過(guò)高,無(wú)法進(jìn)行地質(zhì)編錄,根據(jù)運(yùn)行管理人員反映,沖砂洞磨損已相當(dāng)嚴(yán)重,內(nèi)壁保護(hù)層已磨損,鋼筋外露,有的已松動(dòng)。通過(guò)庫(kù)內(nèi)取樣分析,通過(guò)沖砂洞的顆粒成份以中細(xì)砂為主,砂粒含量達(dá)84%,據(jù)調(diào)查:沖砂洞排砂時(shí),亦有粒徑達(dá)510cm的塊石被沖入洞內(nèi),所以沖砂物質(zhì)粒徑大,強(qiáng)度高,是引起沖砂洞嚴(yán)重磨損的主要原因。1.5.2.7天然建筑材料 a)土料 擬選

25、土料場(chǎng)位于壩址東北香爐廟村以北的山坡上,海拔高程約800850m,距壩址區(qū)約1km,有公路與壩址相通,開采運(yùn)輸條件好,質(zhì)量指標(biāo)滿足規(guī)范要求,有用儲(chǔ)量約為9.6萬(wàn)m3,滿足工程需要。 b)石料 擬選石料場(chǎng)位于右岸庫(kù)區(qū)內(nèi)的長(zhǎng)溝內(nèi),有公路通向壩區(qū),距壩區(qū)約1.5km,開采運(yùn)輸條件好。料場(chǎng)巖性為灰白色灰色角閃石石英片巖、長(zhǎng)英巖脈等,巖石堅(jiān)硬,為堅(jiān)硬巖,其質(zhì)量、儲(chǔ)量均可滿足要求。1.5.3除險(xiǎn)加固工程的任務(wù)和規(guī)模 本次除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)對(duì)南秦水庫(kù)工程等級(jí)與防洪標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了復(fù)核,依據(jù)防洪標(biāo)準(zhǔn)(GB50201-94)、水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)(SL252-2000),結(jié)合水庫(kù)總庫(kù)容以及其失事后對(duì)下游商州市防洪

26、影響,南秦水庫(kù)工程應(yīng)為等小(1)型工程,主要建筑物為4級(jí),次要建筑物為5級(jí),防洪標(biāo)準(zhǔn)為50年一遇洪水設(shè)計(jì),1000年一遇洪水校核。 除險(xiǎn)加固后水庫(kù)特征水位為:正常蓄水位118.00m,死水位105.00m,汛限水位117.00m; 50年一遇設(shè)計(jì)洪水時(shí)水庫(kù)最大下泄流量為847.20m3/s,洪水位為121.74m;1000年一遇校核洪水時(shí)水庫(kù)最大下泄流量為1800.50m3/s,洪水位為124.80m。1.5.4除險(xiǎn)加固工程設(shè)計(jì)1.5.4.1大壩加高培厚設(shè)計(jì) 本次除險(xiǎn)加固大壩加高培厚設(shè)計(jì)從大壩下游培厚加高,其優(yōu)點(diǎn)在于施工簡(jiǎn)單方便,工程質(zhì)量易保證,且對(duì)水庫(kù)的正常運(yùn)用影響較小。加高培厚后大壩壩頂高

27、程為125.50m,壩底高程94.00m,最大壩高31.50m。下游壩坡按3級(jí)設(shè)計(jì),從上到下坡比依次分別為1:1.75、1:2.0和1:2.0,并在116.50m和117.50m設(shè)兩級(jí)馬道,馬道寬度為2.0m。改造原下游排水棱體,將其從原排水棱體接出,擴(kuò)大成新的排水棱體,新排水棱體頂高程101.50m,其頂部馬道寬度2.0m,其內(nèi)部坡比1:1.0,外部坡比1:1.50,最大高度8.0m。本次加高培厚大壩時(shí)將碎石土剔除至粘土層121.00m,并用粘土填筑至設(shè)計(jì)壩頂高程125.50m,壩頂上游面設(shè)1.0m高直立防浪墻,防浪墻頂高程為126.50m。另外,對(duì)上壩道路進(jìn)行整修,修整后路面寬3.5m,路

28、面為18cm混凝土路面,與大壩和商州柞水公路暢通相連。1.5.4.2溢洪道加固設(shè)計(jì) (1)溢洪道體型修改。將側(cè)槽后0+0460+090.5的泄槽段拆除,樁號(hào)0+0460+066設(shè)20m長(zhǎng)的水平調(diào)整段,樁號(hào)0+0660+090.5底坡由i0.01變陡為i0.02。 (2)灌漿和裂縫處理。對(duì)溢洪道側(cè)堰進(jìn)行灌漿處理,灌漿范圍從側(cè)堰前端沿側(cè)堰中心線延伸到壩軸線,灌漿段總長(zhǎng)90m,共46孔,灌漿孔單排布置,孔距2m。裂縫采用鑿除表面裂縫,用NE型環(huán)氧沙漿填平。 (3)邊坡噴錨和右邊墻重修。對(duì)溢洪道左岸開挖的巖石邊坡進(jìn)行掛網(wǎng)噴混凝土防護(hù),清除岸坡松動(dòng)巖石掛620×20cm鋼筋網(wǎng),噴5cm厚C15

29、混凝土。溢洪道右側(cè)邊墻出現(xiàn)裂縫和穩(wěn)定問(wèn)題原因是右邊墻基礎(chǔ)處于軟土地基上,解決右側(cè)邊墻穩(wěn)定擬將原砌石邊墻拆除重修,將新修邊墻基礎(chǔ)放置于巖石基礎(chǔ)。 (4)為滿足溢洪道安全超高要求,在溢洪道樁號(hào)0+113.01 0+125.25m段邊墻加高0.9m。1.5.4.3沖砂洞加固設(shè)計(jì) 沖砂洞洞壁磨損破壞主要表現(xiàn)為保護(hù)層磨蝕破壞,鋼筋外露,有的鋼筋松動(dòng);閘門后存在氣蝕現(xiàn)象,導(dǎo)致洞壁出現(xiàn)蜂窩狀孔穴。針對(duì)以上現(xiàn)狀,提出修補(bǔ)處理措施如下: (a)磨蝕破壞修補(bǔ) (1)對(duì)于磨蝕深度小于5cm,面積小于1m2的部位,采用NE型環(huán)氧砂漿修補(bǔ)。 (2)對(duì)于磨蝕深度510cm,面積大于等于1m2的部位,可將洞壁原混凝土鑿除1

30、012cm,重新放置鋼筋網(wǎng),打錨筋,再用高強(qiáng)細(xì)石混凝土回填。 (3)對(duì)于磨蝕深度大于10cm的部位,清理表層后,采用高強(qiáng)細(xì)石混凝土修補(bǔ)并放置鋼筋網(wǎng)和打錨筋。 (b)蜂窩麻面修補(bǔ) 首先將蜂窩麻面部位鑿除35cm,將填補(bǔ)面清洗干凈,采用NE型環(huán)氧砂漿修補(bǔ)后,壓實(shí)抹平。 (c)修整后的平整度要求 修整后不平整度的控制標(biāo)準(zhǔn)為:垂直流向不大于2mm,坡度為1/50;平行流向不大于4mm,坡度為1/801/100。大面積平整度用3m直尺量測(cè),最大深度為1cm,坡度磨成1/501/100。1.5.4.4大壩安全監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì) 為確保水庫(kù)大壩的安全運(yùn)行,建立一套比較完善的大壩安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是十分必要的。本次除險(xiǎn)加固設(shè)

31、計(jì)結(jié)合大壩加高培厚與水庫(kù)樞紐管理現(xiàn)狀,增設(shè)大壩原型安全監(jiān)測(cè)設(shè)施,安全監(jiān)測(cè)的內(nèi)容主要包含壩體垂直與水平位移觀測(cè)、滲流監(jiān)測(cè)及水文、氣象監(jiān)測(cè)等。1.5.5金屬結(jié)構(gòu)及電氣工程 南秦水庫(kù)金屬結(jié)構(gòu)于1974年投入運(yùn)行,沖砂洞和泄洪洞的啟閉機(jī)、閘門及埋件由于隱患很多,均已不能安全工作,根據(jù)水利水電工程金屬結(jié)構(gòu)報(bào)廢標(biāo)準(zhǔn)(SL226-98)的規(guī)定,應(yīng)予以報(bào)廢。本次改建設(shè)計(jì)改建后的南秦水庫(kù)正常蓄水位維持118.00m不變,校核洪水位抬高到124.80m。金屬結(jié)構(gòu)部分改建擬更換沖砂洞和泄洪洞的4扇閘門、兩扇工作閘門的埋件和固定卷?yè)P(yáng)啟閉機(jī)3臺(tái)、電動(dòng)葫蘆1臺(tái),金屬結(jié)構(gòu)改建總量為53.5t,本次除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)對(duì)其余金屬結(jié)構(gòu)

32、不再做改建。 本次沖砂洞、泄洪洞的金屬結(jié)構(gòu)改造保持原閘室布置型式不變,各閘門原來(lái)的安裝位置不變,啟閉機(jī)安裝高程不變,更換原檢修閘門及其啟閉機(jī)、工作閘門及其埋件和啟閉機(jī)。 南秦水庫(kù)原有供電及配電設(shè)施基本正常,可正常使用。水庫(kù)供電電源仍利用已有的壩區(qū)變電所的10KV農(nóng)網(wǎng)線路供電。為保證金屬結(jié)構(gòu)正常運(yùn)用,本次配電室另行設(shè)置一臺(tái)30KW柴油發(fā)電機(jī),作為低壓備用電源。壩區(qū)照明本次設(shè)計(jì)考慮在壩頂安裝3套1kw路燈,在配電室安裝一臺(tái)照明配電箱來(lái)控制壩區(qū)照明。1.5.6工程管理 本除險(xiǎn)加固工程完建后,應(yīng)根據(jù)水庫(kù)的實(shí)際管理運(yùn)行要求,調(diào)整充實(shí)該站的管理機(jī)構(gòu),對(duì)防洪、灌溉、水庫(kù)調(diào)度進(jìn)行統(tǒng)一管理。根據(jù)水利工程管理單位

33、編制定員試行標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,南秦水庫(kù)管理機(jī)構(gòu)應(yīng)為20人(包括管理站現(xiàn)有人員),需新增管理站房640m2,增加交通工具和必要的通訊設(shè)備。1.5.7施工組織設(shè)計(jì)1.5.7.1施工條件 施工條件商洛市商州區(qū)南秦水庫(kù)位于丹江一級(jí)支流南秦河上,樞紐位于商州城南約9km處的楊峪河鎮(zhèn)張灣村,商州柞水公路由壩右加壩肩通,對(duì)外交通十分方便。擬選土料場(chǎng)位于壩址東北香爐廟村以北的山坡上,海拔高程約800850m,距壩址區(qū)約1km,有公路與壩址相通,開采運(yùn)輸條件好。 擬選堆石料場(chǎng)位于右岸庫(kù)區(qū)內(nèi)的長(zhǎng)溝內(nèi),有公路通向壩區(qū),距壩址約1.5km,開采運(yùn)輸條件好,水泥、 砂子、鋼筋和鋼材等可從商州等地購(gòu)回。 壩址現(xiàn)有原水庫(kù)10kv供

34、電線路,增設(shè)容量為100KVA變壓器1臺(tái),可滿足工程施工用電;施工用水可臨時(shí)采用移動(dòng)式潛水電泵由水庫(kù)取水。1.5.7.2施工導(dǎo)流 按水利水電工程施工組織設(shè)計(jì)規(guī)范(SDJ338-89),導(dǎo)流建筑物洪水標(biāo)準(zhǔn)為洪水重現(xiàn)期5年一遇。溢洪道加固工程施工期為11月次年5月,依據(jù)分期洪水計(jì)算成果,相應(yīng)導(dǎo)流設(shè)計(jì)流量為Q65.4m3/s,此時(shí)段河道來(lái)水可從泄洪洞或沖砂洞下泄。沖砂洞施工安排在3月5月,河道來(lái)水可從泄洪洞下泄。大壩加高培厚工程施工期為6月11月,由于是在壩后背坡加高培厚,施工不受河道來(lái)水影響,不存在導(dǎo)流問(wèn)題。1.5.7.3除險(xiǎn)加固工程施工方法 (1)大壩加高培厚工程 大壩加高培厚工程施工時(shí)由下到上

35、進(jìn)行,下游壩坡碎石、塊石料的運(yùn)輸由10t的自卸汽車完成,平碾配合斜坡震動(dòng)碾碾壓密實(shí),壩坡表面砌石施工按照砌石體的施工技術(shù)要求進(jìn)行,保持一定的平整度。 下游壩坡施工完成后可進(jìn)行壩頂碎石土挖除,挖除土用10t的自卸汽車運(yùn)至河道上游堆放。壩頂碎石土挖除完成后,即可填筑大壩加高的粘土料。 (2)溢洪道加固工程 (a)帷幕灌漿 溢洪道基礎(chǔ)灌漿帷幕采用單排布孔,孔距2.0m。采用自上而下分段灌漿法,灌漿孔采用56mm金剛石鉆頭清水鉆進(jìn)技術(shù)。鉆孔測(cè)斜儀采用JJX-3型小口徑井下測(cè)斜儀。灌漿使用BW200/40泥漿泵,配備JJS-2B2×200雙缸立式攪拌機(jī)進(jìn)行。 (b)溢洪道加固 對(duì)溢洪道已損壞的

36、部位進(jìn)行人工拆除,拆除后應(yīng)對(duì)其表面進(jìn)行沖洗和鑿毛,經(jīng)驗(yàn)收后即可進(jìn)行漿砌石砌筑和混凝土澆筑。 (3)砂洞加固工程 對(duì)于磨蝕深度小于5cm,面積小于1m2的部位,采用NE型環(huán)氧砂漿修補(bǔ)。 對(duì)于磨蝕深度510cm,面積大于等于1m2的部位,可將洞壁原混凝土鑿除1012cm,重新放置鋼筋網(wǎng),打小錨筋,再用高標(biāo)號(hào)細(xì)骨料混凝土回填。 對(duì)于磨蝕深度大于10cm的部位,同前可用高標(biāo)號(hào)混凝土修補(bǔ)并放置鋼筋網(wǎng)和打錨筋。 對(duì)蜂窩麻面修補(bǔ),首先將蜂窩麻面部位鑿除35cm,將填補(bǔ)面清洗干凈,采用NE型環(huán)氧砂漿修補(bǔ)后,壓實(shí)抹平。1.5.7.4施工總布置 本著盡量少占農(nóng)田,臨時(shí)建筑物盡量集中布置,因地制宜,就地取材,因材施

37、工,交通便利等原則進(jìn)行布置。 大壩加高培厚所用的粘土料和石料均可在各自料場(chǎng)準(zhǔn)備就緒,直接運(yùn)至施工地點(diǎn)進(jìn)行填筑施工。 水泥、砂子、鋼筋和鋼材等建材可堆放在左壩肩溢洪道右岸的平臺(tái)上?；炷玲∧还酀{制漿點(diǎn)亦可設(shè)在左壩肩溢洪道右岸的平臺(tái)上,以便自壓供漿。移動(dòng)式混凝土拌合站布設(shè)在溢洪道右側(cè)臨時(shí)施工道路旁的平臺(tái)上。 大壩和溢洪道開挖棄渣場(chǎng)布置在壩上游河道1.5km處的長(zhǎng)溝內(nèi)。1.5.7.5施工總進(jìn)度 施工進(jìn)度計(jì)劃的編制原則是:統(tǒng)籌兼顧、全面安排;主次分清、主輔結(jié)合;合理安排施工分期,前后兼顧;注意工程施工的技術(shù)程序、相互協(xié)調(diào);施工強(qiáng)度力求均衡,施工進(jìn)度科學(xué)合理。整個(gè)工程施工總工期為1年。1.5.8環(huán)境保護(hù)

38、設(shè)計(jì) 除險(xiǎn)加固工程的實(shí)施,消除了影響水庫(kù)安全運(yùn)行的隱患和問(wèn)題,將更好地發(fā)揮水庫(kù)對(duì)生態(tài)環(huán)境的改善作用,有利于發(fā)揮水庫(kù)的綜合效益,對(duì)于施工期產(chǎn)生的一些對(duì)環(huán)境不利的因素,可采取相應(yīng)的保護(hù)措施。總之,除險(xiǎn)加固工程的的實(shí)施,從環(huán)境影響方面來(lái)看,利大于弊,不會(huì)產(chǎn)生較大影響環(huán)境問(wèn)題,興建該工程在環(huán)境上是可行的。 環(huán)境保護(hù)投資包括施工期消除污染費(fèi)、水質(zhì)監(jiān)測(cè)設(shè)備費(fèi)、綠化費(fèi)等,估列總計(jì)10.0萬(wàn)元。1.5.9水土保持設(shè)計(jì) 針對(duì)南秦水庫(kù)庫(kù)區(qū)水土流失情況,結(jié)合庫(kù)區(qū)旅游規(guī)劃,沿庫(kù)周向上游植樹種草。址處實(shí)施壩體加高培厚、溢洪道加固施工將移動(dòng)土石方,對(duì)現(xiàn)有植被造成破壞。壩址處采取必要的水土保持措施。 料場(chǎng)取料后應(yīng)修整,恢復(fù)

39、植被,渣場(chǎng)應(yīng)按環(huán)境保護(hù)要求合理堆棄填埋。料場(chǎng)和渣場(chǎng)邊坡應(yīng)做好護(hù)坡和排水,進(jìn)行必要的綠化和園林化建設(shè)。 南秦水庫(kù)除險(xiǎn)加固完成后,為攔截山坡徑流泥沙、保持邊坡穩(wěn)定和庫(kù)區(qū)美化,結(jié)合庫(kù)區(qū)旅游規(guī)劃,在岸坡和壩區(qū)種草,進(jìn)行綠化。在下游沿河道兩岸按防洪要求清理疏通后,開展種樹種草等水土保持工作。 為水土保持的方案編制和措施的實(shí)施,暫估列專項(xiàng)費(fèi)用15.0萬(wàn)元。1.5.10投資概算 根據(jù)陜計(jì)項(xiàng)目20001045號(hào)文“關(guān)于頒發(fā)陜西省水利水電工程概(預(yù))算編制辦法及費(fèi)用標(biāo)準(zhǔn)、陜西省水利水電建筑工程預(yù)算定額和陜西省水利水電設(shè)備安裝工程預(yù)算定額的通知”有關(guān)要求進(jìn)行編制。 本工程主要工程量:漿砌石1017m3、砼澆筑60

40、3m3、鋼筋制作37t、板枋材4.0 m3、土方開挖8360m3、土方回填2275m3、干砌石312m3。 工程主要材料及勞力量為:水泥290t,鋼筋38t,砂子816m3,碎石1539m3,塊石8661m3,勞力2.53萬(wàn)工日。 經(jīng)計(jì)算工程靜態(tài)總投資863.64萬(wàn)元,總投資863.64萬(wàn)元。1.5.11經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià) 項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)主要依據(jù)國(guó)家水利部水利建設(shè)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)規(guī)范(SL72-94)(以下簡(jiǎn)稱評(píng)價(jià)規(guī)范)及其相應(yīng)附件和本工程的設(shè)計(jì)報(bào)告、投資概算書等。因本工程屬除險(xiǎn)加固工程,社會(huì)效益相對(duì)顯著,所以經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)僅作國(guó)民經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià),不作財(cái)務(wù)評(píng)價(jià)。 該工程經(jīng)濟(jì)內(nèi)部收益率為13.01%14.12%仍大于12%

41、。經(jīng)濟(jì)費(fèi)用比為1.051.17仍大于1,說(shuō)明該工程具有一定的抗風(fēng)險(xiǎn)能力,從國(guó)民經(jīng)濟(jì)方面考慮是合理的,建議抓緊建設(shè)。 從項(xiàng)目的敏感性分析成果看,三項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)也都符合評(píng)價(jià)規(guī)范的要求,說(shuō)明本項(xiàng)目在國(guó)民經(jīng)濟(jì)上不但是可行的,而且還具有較強(qiáng)的抗風(fēng)險(xiǎn)能力。1.6今后工作的建議 1對(duì)沖砂洞洞身進(jìn)一步進(jìn)行勘察,對(duì)洞壁保護(hù)層磨蝕破壞、鋼筋外露松動(dòng)的部位及磨損程度詳細(xì)勘測(cè),以便取得詳實(shí)的設(shè)計(jì)資料,使得修補(bǔ)設(shè)計(jì)方案能有的放矢,準(zhǔn)確有效。 2應(yīng)盡快進(jìn)行帷幕灌漿試驗(yàn),驗(yàn)證初設(shè)選定的灌漿壓力、孔距、排距等參數(shù),以便施工圖設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)灌漿試驗(yàn)結(jié)果適當(dāng)調(diào)整,并確定合理可行處理方案。1.7工程特性表 南秦水庫(kù)樞紐除險(xiǎn)加固工程特性表

42、序 號(hào) 及 名 稱單位數(shù) 量備 注一 水 文1流域面積全流域km2576壩址以上流域km24532多年平均年徑流量?jī)|m31.013設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)(P2%)流量m3/s2100校核洪水標(biāo)準(zhǔn)P0.1%流量m3/s9504泥沙多年平均年輸砂量萬(wàn)t41.9二水庫(kù)1水庫(kù)水位校核洪水位m124.80設(shè)計(jì)洪水位m121.74正常蓄水位m118.002水庫(kù)庫(kù)容總庫(kù)容萬(wàn)m3715正常蓄水位以下庫(kù)容萬(wàn)m3527死庫(kù)容萬(wàn)m32.7三主要建筑物及設(shè)備1擋水建筑物粘土心墻砂殼壩A大壩地震基本烈度/設(shè)防烈度度6設(shè)計(jì)壩頂高程m125.50最大壩高m31.5壩頂長(zhǎng)度m1382泄水建筑物型式A側(cè)堰溢洪道地基特性角閃石英片巖堰頂高

43、程m118.00溢流段長(zhǎng)度m46.00設(shè)計(jì)泄洪流量m3/s847.20校核泄洪流量m3/s1800. 50最大單寬流量m3/s.m87.83消能方式挑流消能B泄洪洞進(jìn)口高程m110.00出口高程m98.86斷面形式圓形無(wú)壓洞最大流量m3/s84.40工作門型式、尺寸、數(shù)量扇1平門、2.6×2.7m工作門啟閉機(jī)型式、容量、數(shù)量臺(tái)1QPQ320KN-14m檢修門型式、尺寸、數(shù)量扇1平門、2.6×2.7m檢修門啟閉機(jī)型式、容量、數(shù)量臺(tái)1電動(dòng)葫蘆200KN-14mC沖砂洞進(jìn)口高程m98.267出口高程m96.00斷面形式圓形有壓洞最大流量m3/s110.0工作門型式、尺寸、數(shù)量扇1

44、平門、3.0×3.0m工作門啟閉機(jī)型式、容量、數(shù)量臺(tái)1QPQ1250KN-25m檢修門型式、尺寸、數(shù)量扇1平門、3.0×3.0m檢修門啟閉機(jī)型式、容量、數(shù)量臺(tái)1QPG320KN-25m 四施 工1主要工程量挖土石方萬(wàn)m30.836大壩土石方填筑萬(wàn)m34.215混凝土及鋼筋混凝土m3603M7.5漿砌石m31017帷幕灌漿m8522主要建筑材料水泥t290砂子m3816碎石m31539塊石m38661鋼筋t383所需勞動(dòng)總工日萬(wàn)工日2.534施工工期年1五經(jīng)濟(jì)指標(biāo)1靜態(tài)投資、萬(wàn)元863.642總 投 資萬(wàn)元863.642水 文2.1流域概況 南秦河是丹江上游的一級(jí)支流,位于北

45、緯33°4533°55,東徑109°30109°55之間,該河發(fā)源于秦嶺南麓商縣東岳廟鄉(xiāng)杜家溝,于商縣劉家灣鄉(xiāng)匯入丹江。河流全長(zhǎng)48km,流域面積576km2,河道平均比降16.6。流域內(nèi)多為石山區(qū)和黃土川塬,樹木、雜草稀少。 南秦水庫(kù)于1974年5月建成并投入運(yùn)行,是一座防洪、發(fā)電、灌溉、養(yǎng)殖等綜合利用的小(1)型水利工程。壩址位于南秦河下游楊峪河鎮(zhèn)的張家村,距下游的謝塬水文站2.5 km,控制流域面積453km2,占南秦河全流域的78.6%,壩址以上河長(zhǎng)38km,河道平均比降11.6,南秦河流域示意圖見圖2-1。2.2氣象 南秦河流域?qū)倥瘻貛Ш捅眮啛?/p>

46、帶過(guò)渡性季風(fēng)氣候,四季分明,冬季寒冷少雨雪,空氣干燥;春季氣溫上升較快,氣候溫和,降水量開始增加;夏季氣溫較高,是一年的主要降水期;秋季氣溫迅速下降,陰雨較多。壩址處的氣象情況可借用商縣氣象站多年觀測(cè)資料來(lái)說(shuō)明,據(jù)商縣氣象站30多年觀測(cè)資料統(tǒng)計(jì),多年平均氣溫12.8,極端最高氣溫39.8,最低氣溫-14.8;多年平均降水量為709 mm,多年平均相對(duì)濕度65%,多年平均日照時(shí)數(shù)1976h,多年平均風(fēng)速2.4m/s,最大風(fēng)速19m/s,風(fēng)向?yàn)閃NW;多年平均蒸發(fā)量1700mm。2.3水文基本資料 南秦河流域1958年12月設(shè)立了魚河水文站,1960年改名為謝塬水文站,該站有19591973年10

47、年水文觀測(cè)資料(其中1962年、1963年、1964年、1968年、1969年缺測(cè)),控制流域面積487km2,觀測(cè)項(xiàng)目有水位、流量、泥沙、降水、蒸發(fā)等。 南秦河鄰近丹江上游1959年5月設(shè)有程家坡水文站,控制流域面積965km2,1971年1月該站撤消,有1960年至1970年的水文觀測(cè)資料。1973年7月在丹江程家坡站以上又設(shè)立了麻街水文站,麻街站控制流域面積326km2,有1974年至今的水文觀測(cè)資料。 另外,南秦河流域60年代中期設(shè)有楊斜、金陵寺雨量站,1995年起上述兩站改為汛期觀測(cè)站;丹江上游麻街水文站以上流域1953年設(shè)立了黑龍口雨量站,70年代到80年代初相繼設(shè)立了東峽、龍廟和

48、韓峪川雨量站,南秦河及丹江上游麻街水文站以上流域各雨量站的觀測(cè)和資料情況見表2-1。 南秦河及丹江上游麻街水文站以上流域雨量站一覽表表2-1河流站名站別位置坐 標(biāo)設(shè)站時(shí)間資料年限東徑北緯南秦河楊斜雨量站商縣楊斜鄉(xiāng)楊斜街109°4033°521964.519652001年37年南秦河金陵寺雨量站商縣金陵寺鄉(xiāng)楊家口村109°4833°541966.419672001年35年丹江上游黑龍口雨量站商縣黑龍口村黑龍口街109°4434°011953.119532001年49年丹江上游東峽雨量站商縣鐵爐子子鄉(xiāng)東峽村109°4034

49、76;051973.519742001年28年泥峪河龍廟丹江上游商縣龍廟鄉(xiāng)引寺溝口109°3833°591973.619742001年28年丹江上游韓峪川雨量站商縣韓峪川鄉(xiāng)韓峪川109°4434°031980.719812001年21年2.4徑流2.4.1年徑流特性 南秦河的徑流主要由降水形成,降水特性決定著該河的徑流特性。南秦河的徑流在汛期主要靠降水補(bǔ)給,枯水季節(jié)靠地下水補(bǔ)給,徑流具有年際變化較大,年內(nèi)分配不均的特點(diǎn)。據(jù)謝塬水文站及鄰近流域40多 年實(shí)測(cè)資料統(tǒng)計(jì),汛期710月徑流量占全年徑流量的60%以上,年徑流的最大值和最小值分別為平均值的2.76倍

50、和0.28倍。2.4.2年徑流計(jì)算 系列年限:19592001年2.4.2.1徑流資料的插補(bǔ)延長(zhǎng) 謝塬水文站有19591973年10年水文觀測(cè)資料,按規(guī)范計(jì)算南秦水庫(kù)壩址的年徑流時(shí)需對(duì)謝塬站徑流資料進(jìn)行插補(bǔ)延長(zhǎng)。 謝塬站徑流資料的插補(bǔ)延長(zhǎng)采用以下兩種方法: (1)根據(jù)南秦河流域的降雨資料插補(bǔ)延長(zhǎng) 由于南秦河流域的徑流系降水形成的,因此可根據(jù)謝塬水文站實(shí)測(cè)10年徑流深和流域面雨量建立關(guān)系插補(bǔ)延長(zhǎng)謝塬站年徑流量。 謝塬站以上流域的面雨量采用楊斜、金陵寺、謝塬站雨量的算術(shù)平均值計(jì)算,計(jì)算得到謝塬站以上流域的多年平均降水量為723.3mm。 用謝塬站19591973年徑流深和流域面雨量進(jìn)行相關(guān)計(jì)算,相關(guān)方程為: H0.00001P2.5189 式中:H?徑流深(mm) P?降雨量(mm) 相關(guān)系數(shù):R0.87,相關(guān)圖見圖2-2。 計(jì)算可得謝塬站19592001年缺測(cè)年份及19742001年歷年的徑流量,根據(jù)插補(bǔ)后謝塬水文站19592001年徑流系列,計(jì)算謝塬站的多年平均徑流量為1.07億m3。 (2)根據(jù)鄰近流域麻街水文站資料插補(bǔ)延長(zhǎng) 丹江上游麻街水文站以上流域與南秦河流域相鄰,氣象及下墊面條件相近,麻街水文站又具有較長(zhǎng)系列的水文觀測(cè)資料,因此