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1、湖南省永州市冷水灘區(qū)荷葉塘水庫除險(xiǎn)加固工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告湖南省永州市水利水電勘測設(shè)計(jì)院1綜合說明1.1概述1.1.1工程概況荷葉塘水庫位于湖南省永州市冷水灘區(qū)普利橋鎮(zhèn)小江橋村境內(nèi),壩址地理位置處于東經(jīng)111°38′30″~111°38′39″、北緯26°41′09″~26°41′21″之間,距普利橋鎮(zhèn)20km,湘江水系石巖江支流上游,有村級公路與普利橋鎮(zhèn)及冷水灘城區(qū)相連,距冷水灘城區(qū)45km,交通較方便,是一座以灌溉為主,兼有防洪、養(yǎng)殖等綜合利用的?。ǘ┬退こ獭K畮旃こ逃?958年10月動(dòng)工興建
2、,1959年10月竣工建成,主要由大壩、溢洪道、輸水涵洞和進(jìn)水臥管等組成。水庫壩址以上控制流域集雨面積0.46km2,總庫容12.3萬m3,大壩為均質(zhì)土壩,壩頂高程172.90m,最大壩高12.90m,壩頂軸線長182.0m,壩頂寬4.36m;溢洪道堰頂高程172.07m,堰頂寬4.0m。1.1.2工程存在的病險(xiǎn)問題荷葉塘水庫建于上世紀(jì)五十年代末,水庫壩型為均質(zhì)土石壩,大壩填土采用砼圓滾進(jìn)行夯壓,由于受當(dāng)時(shí)的建筑材料、施工設(shè)備及施工技術(shù)落實(shí),造成水庫質(zhì)量“先天不足”。自修建完成運(yùn)行近50多年以來,發(fā)
3、現(xiàn)大壩存在諸多問題,水庫運(yùn)行過程中多次出現(xiàn)險(xiǎn)情。荷葉塘水庫管理單位歷年來多次進(jìn)行除險(xiǎn)加固,但由于資金缺乏,未能進(jìn)行全面系統(tǒng)的處理,多年來大壩一直帶病工作,影響工程效益的正常發(fā)揮,目前工程存在如下主要病險(xiǎn):(1)壩體滲漏嚴(yán)重受當(dāng)時(shí)的施工條件限制,土料、施工質(zhì)量均未達(dá)到設(shè)計(jì)要求,大壩滲漏嚴(yán)重,下游坡面出現(xiàn)局部散浸現(xiàn)象,特別是大壩中間部分局部因滲漏出現(xiàn)滑坡、垮方。土壩與山坡結(jié)合部位清基不徹底,碾壓不密實(shí),左右壩肩形成集中滲漏點(diǎn)。(2)壩體與壩基接觸界面滲漏壩體與壩基接觸面,部分土體含礫量大,屬于中等透水性
4、。強(qiáng)風(fēng)化帶巖體透水性中等,施工時(shí)對壩基未進(jìn)行防滲處理,導(dǎo)致庫水沿壩體與壩基接觸界面、強(qiáng)風(fēng)化帶產(chǎn)生滲漏。(3)溢洪道兩側(cè)及底部襯砌破損,形狀不規(guī)則,且無消能設(shè)施,影響水庫正常泄洪。(4)輸水建筑物結(jié)構(gòu)簡單,且由于施工質(zhì)量差,輸水涵洞管身多處裂縫,滲漏嚴(yán)重71湖南省永州市冷水灘區(qū)荷葉塘水庫除險(xiǎn)加固工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告湖南省永州市水利水電勘測設(shè)計(jì)院;放水臥管側(cè)面與基礎(chǔ)接觸面多處開裂,滲漏嚴(yán)重。(5)上游砼護(hù)坡浪蝕嚴(yán)重,大部分已經(jīng)失效;上游防浪墻及漿砌石護(hù)坡80%垮塌,失去應(yīng)有功效;下游壩坡靠大壩中間部位出現(xiàn)局
5、部滑坡,且壩坡不規(guī)整,長有雜草,并出現(xiàn)大面積濕潤面。(6)大壩下游無排水棱體且無其他排水設(shè)施。1.2水文及調(diào)洪演算1.2.1流域概況荷葉塘水庫位于湖南省永州市冷水灘區(qū)普利橋鎮(zhèn)小江橋村境內(nèi),壩址地理位置處于東經(jīng)111°38′30″~111°38′39″、北緯26°41′09″~26°41′21″之間,水庫壩址以上控制流域集雨面積0.46km2,總庫容12.3萬m3,干流長度1.1km,干流平均坡降為18.19‰。庫區(qū)內(nèi)山丘眾多,地勢比較陡峭,植被一般,水土流失較輕。1.2.2設(shè)計(jì)暴雨荷葉塘水庫所在的水
6、系上沒有設(shè)水文站,建庫后,水庫沒有設(shè)立任何水文氣象觀測設(shè)施,水庫管理單位也沒有開展入庫流量觀測等項(xiàng)目,無實(shí)測暴雨及洪水資料,屬無資料地區(qū)。根據(jù)荷葉塘水庫的地理位置(東經(jīng)111°38′,北緯26°41′)和集雨面積(0.46km2),在《查算手冊》上查得該水庫數(shù)湖南省暴雨一致區(qū)第八區(qū),庫區(qū)多年平均最大降雨量H24點(diǎn)為90mm。1.2.3設(shè)計(jì)洪水荷葉塘水庫沒有水文氣象觀測資料,本次洪水復(fù)核的洪水計(jì)算根據(jù)湖南省水利水電廳1984年編制的《湖南省暴雨查算手冊》進(jìn)行計(jì)算,以下簡稱《查算手冊》,采用推理公式推求
7、設(shè)計(jì)洪水。入庫洪水過程線由地面徑流過程線與地下徑流過程線疊加而成。其中地面徑流過程采用徑流系數(shù)法推求,地下徑流過程利用三角形法推求。1.2.4調(diào)洪演算荷葉塘水庫溢洪道為開敞式,堰型為寬頂堰,從正常蓄水位172.07m(即溢洪道堰頂高程)起調(diào),相應(yīng)庫容為9.93萬m3。根據(jù)調(diào)洪演算的基本原則和基本資料,利用調(diào)洪演算的基本方程,求得荷葉塘水庫20年一遇的洪水位為172.40m,200年一遇的洪水位為172.52m。1.3地質(zhì)71湖南省永州市冷水灘區(qū)荷葉塘水庫除險(xiǎn)加固工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告湖南省永州市水利水電勘
8、測設(shè)計(jì)院1.3.1地形地貌荷葉塘水庫大壩位于冷水灘區(qū)普利橋鎮(zhèn)小江橋村境內(nèi),屬低山丘陵地貌,侵蝕剝蝕作用為中等,地勢南高北低。庫區(qū)周邊山體高差起伏不大,周圍山體地貌呈不規(guī)則狀分布。壩址處地形切割中等,沖蝕谷地貌呈不規(guī)則“ㄩ”字型,大壩左右側(cè)為低山,坡度較緩,坡角40~50,覆蓋層厚0.5~3.0m。1.3.2地層巖性壩址區(qū)出露地層簡單,分布有泥盆系上統(tǒng)錫礦山組下段(D3X1)和第四系全新統(tǒng)(Qh),現(xiàn)按自老至新的順序簡述如下:(1)泥盆系上統(tǒng)錫礦山組下段(D3X1):巖