洋县杨溪河水库大坝安全评价报告(小2型水库)

详细介绍:

洋县杨溪河水库大坝安全评价报告
 

水库设计及建设情况

(1)水库原设计情况
杨溪河水库由汉中地区原洋县草庙乡(现磨子桥镇)组织群众于1959年开始施工,其建设是配合群众运动的产物,是一个典型的“三边工程”,杨溪河水库1959年10月开工兴建,1960年12月基本完工并投入运行。
杨溪河水库工程由陕西省洋县革委会水电局设计,杨溪河水库主要建筑物由挡水建筑物、泄水建筑物及放水建筑物三部分组成。其中挡水建筑物为均质土坝,坝顶高程534.80m,最大坝高23.5m,坝顶宽3.5m,坝顶总长80m;上游坡比为1:2.1,背水坡坡比为1:(1.8~3.2)。
泄水建筑物为开敞式正槽溢洪道,位于大坝右岸。进口为开敞式浆砌石实用堰,堰宽6.0m,堰顶高程530.80m,溢洪道总长86m,最大泄量15m3/s。
放水建筑物位于右坝肩上游,由分级卧管和输水涵洞组成,涵洞断面形式为城门洞形,高0.9m,宽度0.8m,进口高程524.30m,最大放水流量0.72m3/s。
(2)水库除险加固情况
2011年完成了水库除险加固工程初步设计,2012年完成了除险加固。除险加固项目包含:
①挡水建筑物加固处理;
a、大坝坝顶道路设计
根据大坝坝顶高程计算结果,坝顶不加高。坝顶宽度3.5m,路面采用20cm泥结石路面,下部铺设20cm厚的碎石垫层路基,上游侧设M7.5浆砌石路沿,下游侧设M7.5浆砌石坝顶排水沟。
b、迎水坡改造处理
原大坝上游坡面有一定的砌石砌护,但砌护高度较低且分化破损严重,除险加固设计对迎水坡进行整修改造处理。清除表层0.5m左右的松动浮土,然后采用0.3m干砌石护坡,砌石底部设置结合齿墙,齿墙高程至现淤积面以下1m;干砌块石下部铺设0.2m厚的砂砾料垫层和0.1m厚的粗砂,护面干砌石采用浆砌石肋带定位,肋带减排距均为10m;同时设宽1.3m踏步用于检修。
上游坝坡干砌石护坡变更为浆砌混凝土预制块,应做好坝体排水措施,排水孔为50mm(排水孔处于预制块中心,孔内填充碎石),梅花型布置,间距为1500mm*1500mm。
c、背水坡加固处理及增设坡面排水系统
原大坝下游坡坡面破损不整、未砌护,且无排水系统。依据规范,对背坡两侧岸坡设置纵向排水沟,背坡1:2.25坡面设置两个条横向排水沟,与马道平台横向排水沟向连通,坝坡与岸坡排水沟相接将水直接导入下游。岸坡、马道排水沟均采用浆砌石结构。马道设置0.3×0.3m浆砌石梯形排水沟,左右两岸坡设置0.5×1.0m浆砌石梯形排水沟。下游坝坡脚设置排水棱体,排水棱体顶高程796.0m,外坡比均为1:2。同时设宽1.3m踏步用于交通和检修。
d、坝肩绕渗处理措施
考虑坝肩中上部强分化的花岗岩易产生绕坝渗漏,故本次除险加固设计拟在左岸背坡坝肩部位设导渗盲沟引排措施。导渗盲沟为0.3×0.3m浆砌石矩形排水沟,排水沟内回填砂砾石,导渗盲沟出口与岸坡排水沟衔接。
②泄水建筑物进行加固处理
泄水建筑物加固改造主要内容为:整修加固引渠段,及一级陡坡段;新建控制段、陡坡段及消能设施。
a、引渠段
现状引渠段衬砌不完整,本次加固设计引渠为矩形断面,长度13.45m,底宽由10m渐变为6m,底坡设计比降为 i=0;进水渠底板高程为528.775m,墙顶高程为534.8m;底板及侧墙顶C20钢筋砼厚度为0.3m,侧墙背坡坡比为1:0.3。
b、控制段
新建C20混凝土结构实用堰,堰顶高程为530.8m,边墙顶高程为534.8m,堰宽6m,顺水流向长13.367m,堰下游坡与一级陡坡段通过圆弧段过度衔接,圆弧段控制半径为10m,角度为24.27°。实用堰上下游侧设置齿墙,侧墙顶宽0.3m,背坡坡比为1:0.3。
c、泄槽段
溢洪道泄槽陡坡段分两级。第一级坡坡比i=0.04,长12.96m;一二级陡坡之间设渐变段,渐变段转角为24.96°,控制半径为10m,长度为4.19m;第二级坡坡比i=0.56,总长31.56m;二级陡坡末端接挑挖深式消力池段,消力池长15m,池深1m;泄槽段采用C20混凝土结构,侧墙顶宽0.3m,背坡坡比为1:0.3;泄槽底板布设纵横排水管,横向排水管管径为80mm,间距10m,通过2根管径为100mm的纵向排水管排向下游。
d、尾渠段
为了消除余能及保护下游渠道,对消力池下游段采用铅丝石笼护底,铅丝笼厚度为,0.5m,宽度为6m,长15m。
e、止水
变形缝内止水型式采用低发泡沫板和聚氯乙烯胶泥联合止水型式。
③改造加固原放水建筑物;
将原卧管续延至校核洪水位可控高程;在原卧管两侧采取砼挡墙保护, 加固或置换松动、脱浆、严重分化的砌石;加固涵洞出口松动、严重分化的砌石;加固涵洞出口松动、严重分化的砌石,对涵洞洞身用高强砂浆塞缝、抹面。其中加固原卧管16级,高程为525.9~531.9m,在原浆砌石卧管两侧采用砼挡墙保护,挡墙顶宽20cm,底宽30cm;顺延新建1级砼结构卧管,高程为531.9~532.30m,卧管顶部通气孔顶高程为532.80m。
④改造加固防汛道路;

现状枢纽工程建筑物概况

2012年杨溪河水库除险加固工程完工后,杨溪河水库枢纽工程由挡水建筑物、泄水建筑物和放水建筑物等三部分构成。工程总平面布置参见图1.2-1。
水库枢纽工程按照Ⅴ等工程设计,主要建筑物级别为5级,次要建筑物级别为5级。枢纽工程防洪标准按照20年一遇洪水标准设计,相应洪峰流量22.4m³/s,200年一遇洪水标准校核,相应洪峰流量42.8m³/s。水库校核洪水位为532.75m,正常蓄水位530.80m,死水位524.30,水库总库容66.5万m3,兴利调节库容38.41万m3,调洪库容11.5万m3,死库容16.59万m3
挡水建筑物为均质土坝,坝顶高程534.80m,最大坝高23.5m,坝顶宽3.5m,坝顶总长78.21m,大坝迎水坡为二级坡,自上而下在534.8m~532.00m高程坡比为1:1.7,532.00m高程以下坡比为1:2.8;下游背水坡为二级坡,分别是1:1.8和1:2.25,坝趾设梯形棱体排水,排水棱体顶部有砌石明渠从右岸向左岸通过。
参见图1.2-2大坝断面图。
泄水建筑物位于大坝右岸,为开敞式溢洪道总长90.8m。其进口引渠段长13.45m,为矩形断面,两侧为直立的混凝土八字形翼墙;控制段长1.5m,堰型为实用堰,堰顶高程530.80m,堰宽6m;泄槽段长12.96m,矩形断面,坡比i=0.04;陡坡段长31.56m,矩形断面,坡比i=0.56;陡坡底部接底流消能消力池,池长15m,池深1m,消力池下游段采用铅丝石笼护底接入下游河道。溢洪道20年一遇设计洪水下泄流量13.9m³/s,200年一遇校核洪水下泄流量27m³/s。
放水建筑物由分级卧管和输水涵洞组成,卧管布置在坝前右岸岸坡,其通气管高程为531.90m,从530.80m正常蓄水位至卧管底部共布置17级卧管进水口,每级进水口高差40cm。输水涵洞为城门洞形式,净高0.8m,净宽0.6m。