某水库除险加固初步设计报告

1综合说明11绪言XX水库位于甘渭河支流XX沟上，地处XX县温堡乡XX沟村，距县城约25KM。坝址以上控制流域面积34KM2，属小（二）型水库。水库流域气候属中温带季风区半湿润向半干旱过渡性气候，流域年平均气温51，多年平均降水量540MM，保证率为50、75的降水量分别为532MM、460MM，多年平均水面蒸发量（E601型）810MM。流域多年平均径流深65MM，多年平均径流量221万M3，保证率P50、P75的径流量分别为202万M3、138万M3。水库以上流域输沙模数1700T/KM2，多年平均输沙总量0578万T。P5的设计洪水总量和洪峰流量分别为85万M3、143M3/S；P05的校核洪水总量和洪峰流量分别为175万M3、226M3/S。水库于1976年建成，2007年加高10M，坝高25M，总库容570万M3，是一座以防洪为主的小（二）型水库。由于水库建设标准低，坝体碾压质量较差，泄洪建筑物淤积严重，水库已成为一座险库，急需进行除险加固。受XX县水务局委托，我院于2012年4月对XX水库除险加固工程进行初步设计。我院组织设计人员对水库进行现场踏勘，初步拟定以下方案坝前培厚30M；卧管改建水塔、封堵原卧管；2012年5月15日完成宁夏固原市XX县XX水库出险加固初步设计报告（送审稿）。12工程概况121工程建设及现状水库于1976年建成，库容510万M3，由土坝、输（泄）水建筑物组成，为碾压式均质土坝，2007年坝体加高10M，总库容570万M3，最大坝高250M，坝顶高程21180M，坝顶宽30M，顶长156M，迎水坡比为1275，背水坡比120,背水坡采用生物防护措施，前坝坡无任何砌护。输水建筑物位于土坝左岸，由叠梁卧管、涵洞、明渠、陡坡及消能设施组成。卧管为侧进水,孔口尺寸为085M10M，廊道为箱型钢筋混凝土结构，输水涵洞为拱涵，尺寸为08M15M宽高，最大输水量26M3/S。2012年4月经我院实测，坝顶高程21180M，现状淤泥面高程21120M，有效库容261万M3，经调洪计算防洪能力满足200年一遇校核洪水标准。122水库存在的问题水库自建成以来，经过多年运行，目前已存在诸多问题坝体碾压不均匀，质量较差，内部有裂隙，水库难以在高水位蓄水。前坡无砌护，坝顶无防护、平整度较差，坝后无排水体，。坝顶有交通要求，但坝顶宽度仅30M。卧管经多年运行，淤积严重，由于建筑物尺寸较小清淤困难，且卧管泄洪流量不好控制。水库基本没有管理设施，无法对水库进行正常的管护；无交通、通讯设施，与外界联系不通畅；主坝没有渗流和沉陷、位移观测设施，无法对主坝进行监测；缺乏必要的工情观测设施及水、雨情监测设施。13水文XX水库位于甘渭河支流XX沟上，流域面积34KM2，地势自东向西倾斜，沟道流向与地势相同展布。地貌类型以阴湿土石山区为主，流域上游植被良好，林草茂密。土壤为山地草甸土。山顶浑圆，土坡陡陖多阶状。水库区域气候属中温带季风区半湿润向半干旱过渡性气候，春低温少雨，夏短暂多雹，秋阴涝霜旱，冬严寒绵长。降雨集中，历时短、强度大，蒸发强烈，气温变化大，无霜期较短，日照充足。灾害性天气主要有大风、干旱、冰雹、霜冻等，年均气温51,1月份最低，极值为257；7月份最高，极值为314。热量丰富，春温上升快，秋温下降迅速，无霜期124天，最少94天。年平均太阳总辐射量5007兆焦耳/平方米，年日照时数2228小时，夏季多偏南风，冬季多偏北风，平均风速22M/S。冻土深度最大为1M，流域内沟道一般11月中、下旬开始有岸冰，次年2月开始融冰，2月底至3月初终冰。封冻期水温0。XX水库流域多年平均降水量为540MM，降水年内分配不均，主要集中在69月，占全年总降水量的72。保证率为50、75的年降水量分别为532MM、460MM、多年平均水面蒸发量（E601型）810MM。流域多年平均径流深65MM，多年平均径流量221万M3，保证率为50、75的径流量分别为202万M3、138万M3。水库以上流域输沙模数1700T/KM2，多年平均输沙总量0578万T。因水库流域为干旱黄土丘陵区，洪水的产流方式为超渗产流。洪水的形状受暴雨的影响多为尖瘦形，陡涨陡落，一般不超过一天。由于坝址处无实测流量资料，因此采用暴雨资料推求设计洪水，依据宁夏暴雨洪水图集及重新修订的宁夏不同历时暴雨参数等值线图。采用暴雨资料推求设计洪水，经计算P5的设计洪峰流量及洪水总量分别为143M3/S、85万M3；P05的校核洪峰流量及洪水总量分别为226M3/S、175万M3。14工程地质141库区工程地质条件库区属中低山地貌单元,河谷受水流的冲刷切割,使河谷形成“U”字型。两岸冲沟发育第三系基岩零星出露风化强烈,裂隙发育,使表部岩体呈碎块状。库区出露的地层岩性有第三系红柳沟组N1H泥岩；第四系上更新统马兰组Q3M黄土；第四系全新统冲积层Q41AL壤土；第四系全新统冲洪积层Q42APL角砾。由老至新分述如下第三系红柳沟组N1H泥岩浅红，砖红色，厚层状，泥质结构，风化强烈，裂隙发育，表部岩体呈碎块状。该层分布于库区下部。出露于坝体上下游的冲沟中。第四系上更新统马兰组Q3M黄土灰白、土黄色，坚硬状态，具大孔隙，垂直节理发育，具湿陷性。广泛分布于库区两岸，厚度大于20M。第四系全新统冲积层Q41AL壤土灰白、灰褐色，坚硬状态，具水平层理，局部含砾，有机质含量较高，植物根系发育，主要分布于河谷的、级阶地上。厚度15M。第四系全新统冲洪积层Q42APL角砾杂色，松散稍密状，呈棱角及片状，主要由砂岩、泥灰岩、泥岩等组成。常见粒径13CM,充填物为砂及粘性土，主要分布于河谷的底部。厚度125M左右。库区地表水主要由上游各沟谷流水汇集，受季节性影响较强。勘察期间沟内有地表水和地下水，其地表水化学类HCO3SO42CLMGNACA型，对混凝土一般酸性、重碳酸盐型、镁离子型不具有腐蚀性，仅硫酸盐型具有中等腐蚀性，SO42含量43467MG/L。对钢筋混凝土结构中的钢筋，具有弱腐蚀性。（CLCLSO4202538696MG/L），对钢结构具中等腐蚀性。（PH值311CLSO4271295MG/L）。该库地下水水化学类型为HCO3SO42CAMG型水，根据水利水电工程地质勘察规范（GB504872008）附录L环境水腐蚀性评价，对混凝土一般酸性型、碳酸盐型、重碳酸盐型、镁离子型、硫酸盐型不具有腐蚀性。对钢筋混凝土结构中的钢筋，不具腐蚀性。对钢结构具有弱腐蚀性。库区地处中低山区，两岸为低山均高于设计最高水位线，也没有低于该库设计正常蓄水位的邻谷及洼地。为此不存在两岸渗漏问题。水库地处中低山地貌单元，两岸低山或丘陵均高于正常蓄水位。经调查水库在正常蓄水位高度范围无村庄、公路、农田及低于库水位的洼地，故培厚后不存在浸没问题。经调查库区上部覆盖层较厚，没有发现有断裂，特别是没发现活动性断裂存在，也未发现有滑坡现象。该水库规模较小，蓄水量不大，因此水库加高、培厚后诱发地震的可能性不大。142坝体（址）工程地质条件坝址区经现场地质调查及区域地质资料分析，库区未发现有大的断裂和断层等对坝体有不利影响的构造形迹。通过地质勘察，坝址区的地层岩性有第三系中新统红柳沟组（N1H）砂质泥岩、第四系上更新统马兰组（Q3M）黄土、第四系全新统冲洪积（Q41APL）壤土、（Q42APL）角砾碎石，人工填土（Q4ML）等土料场布置在大坝右岸，料场平均运距为150M左右。块石料场地位于三关口，开采多年，已形成规模，岩性为奥陶系灰岩，致密、坚硬，天然容重在26G/CM3以上，符合建筑材料标准，属外购料，距坝址区65KM，交通方便。砾料场与块石料为同一料场，岩性及指标相同，同属外购料。砂料位于静宁威戎砂料场，主要分布于甘肃省静宁县城的河谷中，为第四系冲积作用形成，属砂砾混合料，总储量大于500万立方米，砂含量占70，属中粗砂。砂料的总储量约350万立方米，可做为建筑材料使用，现料场开采已形成一定规模，属外购料，距XX水库坝址区约35KM，交通方便。结论与建议该水库处第三系地层广泛分布，第四系覆盖较薄，无不良工程地质构造，适宜兴建该工程。水库所处的第三系地层是良好的天然隔水层，不存在渗漏问题。原坝体碾压不均，施工质量差，坝后坡最为明显，培厚后高水位运行时可能会产生渗漏及渗透变形破坏，危及大坝安全，应进行处理。水库两岸均有大面积第三系岩层，培厚时应对两岸淤积面以上强化岩层进行处理，以防止由于风化裂隙，岩体破碎而引起绕坝渗漏。库区上游植被覆盖较差，水土流失严重，库区淤积很严重，应进行必要的措施。工作区地表水对普通水泥具硫酸盐型中等腐蚀性，对钢筋混凝土结构中钢筋具弱腐蚀性，对钢结构具弱腐蚀性。建议采用抗硫酸盐水泥。坝址区及库区地震动峰值加速度为020G，地震动反应谱特征周期045S，地震基本烈度度，属抗震不利地段。该地区最大冻土深度115CM。15工程任务及规模151工程任务该水库是一座以防洪为主的小（二）型水利枢纽工程。防洪任务利用水库滞洪、削峰作用保护水库下游村庄、农田，及隆秦公路的防洪安全。水库水资源利用任务该水库是一座防洪兼水资源利用的多功能水库，由于淤积严重，蓄水量逐年下降，水库灌溉功能基本丧失。环境保护本工程拦截地表径流，减少下游河道泥沙及水土流失，充分利用当地水资源，要求对水土保持及涵养水源发挥作用。152工程规模XX水库属小（二）型水库，主要建筑物（土坝、输水建筑物）属等5级。次要建筑物及临时建筑物（库内施工围堰等）属等5级。设计洪水标准主要建筑物20年一遇，临时性建筑物10年一遇；校核洪水标准200年一遇；水库设计水平年淤积年限为20年。本次除险加固的主要内容有1坝前培厚30M,前坡面用8CM厚的C15、W4、F150的砼预制板护坡；2卧管改建水塔，新建50M方涵连接段，设计泄流量26M3/S。16工程布置及主要建筑物161工程等别、洪水标准及抗震标准根据水利水电工程等级划分及洪水标准SL2522000规定，该水库属小（二）型水库,工程等别等,主要建筑物等5级,次要建筑物及临时工程等5级,设计洪水标准20年，校核洪水标准200年,抗震标准按8设防,设计淤积年限20年。162除险加固方案XX水库是一座以防洪及拦泥为主的水利枢纽工程，总库容570万M3，已淤积库容309万M3,有效库容261万M3,设计水平年取20年，校核洪水标准取200年，根据水文资料，经调洪计算库容能够满足防洪要求，因此坝体不用加高。1621坝体加固、防渗在本次勘察中，所有钻孔钻至孔深6M处，孔口均不返水，且漏水漏浆。由此可判定原坝体施工质量差，碾压不均匀，压实度未达到设计要求，现在坝后可见库水渗漏汇成地表水沿沟道排泄。设计拟采用坝前培厚方案进行坝体防渗处理。坝前培厚的目的是形成一道防渗斜墙，增长渗径，降低坝后渗流溢出点高程及水力坡降值，防止发生流土破坏，培厚土料的渗透系数应小于10105CM/S,压实度不小于096，筑坝土料含水率控制在171（最优含水率）3之间。为使新老坝体良好结合，在坝脚新旧坝体结合处设置结合槽，底宽30M，高20M，边坡11。为防止风浪侵蚀，前坡面铺设8CM厚的C15砼预制板,下垫02M砂砾石，板缝宽5CM，每10M设置一道伸缩缝，并在坝脚处设置05M05M的浆砌石防滑槽。1622输（泄）水建筑物改造原输（泄）水建筑物为卧管，侧进水，经多年运行，淤积严重，由于建筑物尺寸较小清淤困难，且泄洪流量不好控制，为方便运行管理，本次设计拟改建为水塔，并利用原有输水涵洞，新建水塔与原卧管通过50M方涵连接。新建水塔位置拟定为原卧管上游侧50M处，岸坡与泥面衔接处。水塔为钢筋砼框架结构，水塔进口底板高程21110M，塔高70M，塔顶高程21180M，与坝顶齐平，平行于原卧管方向架设1跨长115M的钢桁架桥工作桥，桥面宽12M，桥两边设30MM钢管栏杆，工作桥一端搭在牛腿上，另一端搭在岸坡的支墩上，工作桥与土坝左岸道路通过踏步连通，踏步水平长75M、宽15M，坡比115，两侧安装30MM钢管栏杆，栏杆高12M，间距15M。水塔与原卧管连接段，采用一孔钢筋砼方涵，埋置于淤泥面下，洞前与水塔相接，洞后接原卧管侧面，接口以上卧管廊道进行封堵。方涵断面尺寸初步拟定为1012M（宽高），其底板、侧墙及顶板厚度均为03M，洞长50M，比降1/50。17工程施工施工区位于XX县、温堡乡、新庄村，施工道路、用电、通讯等均可利用现有设施，施工用水从附近机井抽取，施工条件便利。坝体培厚土料由右岸取土场提供，平局运距150M。砂料位于静宁威戎砂料场，主要分布于甘肃省静宁县城的河谷中，为第四系冲积作用形成，属砂砾混合料，总储量大于500万立方米，砂含量占70，属中粗砂。砂料的总储量约350万立方米，可做为建筑材料使用，现料场开采已形成一定规模，属外购料，距XX水库坝址区约35KM，交通方便。块石料场地位于三关口，开采多年，已形成规模，岩性为奥陶系灰岩，致密、坚硬，天然容重在26G/CM3以上，符合建筑材料标准，属外购料，距坝址区65KM，交通方便。砾料场与块石料为同一料场，岩性及指标相同，同属外购料，距坝址区65KM，交通方便。在施工安排上先进行泄洪建筑物（水塔）施工，后进行坝体培厚，但应安排在非汛期施工，水塔施工需要修建围堰，根据水利水电枢纽工程等级划分及设计标准小（二）型水库施工围堰洪水标准为510年，本工程拟采用10年，对应洪水总量61万M3，对应静水位高程21135M，安全超高取05M，围堰顶高程为21140M，顶宽30M，长76M，内、外边坡均为120，压实度同主坝，不小于096。工程计划总工期为17个月。2013212013630，主要完成围堰、水塔、涵洞的施工，2014212014630，主要完成清基、坝前培厚、砼预制板护坡的施工。具体施工安排见施工组织设计。18工程占地及淹没经调查经，XX水库除险加固的兴建无搬迁农户。工程占地16亩，其中永久性占地2亩（旱耕地），临时性占地14亩（旱耕地）。19水土保持和环境保护根据水土保持法有关规定，水土保持方案应坚持水土保持措施与主体工程“同时设计，同时施工，同时验收”的制度，防止新的水土流失发生，保证生态环境的良性循环。征用土地的复垦方案，根据实际地形，因地制宜新修成水平梯田，土坝施工完成后，坝后坡面裸露，遇雨水易冲刷，形成细沟，影响坝体安全和美观。规划采用草灌结合，选择树种为柠条，草种为芨芨草。工程的环境保护效益较大。XX水库工程的实施，为当地提供更为安全的生产和生活环境，解决水库上游水资源利用问题，促进当地的经济发展和生态环境建设，工程建设的环境保护意义较大。110工程管理工程建成后，新建XX水库管理所，增设大坝监测设施，方便水库运行管理；加强管理人员岗位培训，提高管理水平；建立健全管理制度，科学管理工程，确保公益性水利工程长久发挥其工程效益。111工程概算工程总土方142万立方米，其中土方开挖06万立方米，土方回填082万立方米；砌石40立方米，其中浆砌石40立方米；浇筑混凝土413立方米。劳力44万工时。工程共需钢材9吨，水泥166吨，砂子603立方米，石子773立方米，块石5立方米。工程概算总投资为15094万元。工程部分投资14481万元，其中建安工程882万元，设备费1749万元，临时工程974万元，独立费用2515万元；预备费422万元；水保及环保费072万元；淹没及征地补偿费541万元。2水文21流域概况XX水库位于XX县温堡乡XX沟村，属于甘渭河支流XX沟上，所在位置处于黄土丘陵半干旱区，集水面积34KM2。地势自东向西倾斜，沟道流向与地势相同展布。地貌类型以阴湿土石山区为主，流域上游植被良好，林草茂密。土壤为山地草甸土。山顶浑圆，土坡陡陖多阶状。22水文站点及基本资料XX水库所处甘渭河流域雨量站点很少。借用渝河流域的雨量站和水文站进行水文要素分析。23气象要素231气候区域深居内陆，气候属中温带季风区半湿润向半干旱过渡性气候，春低温少雨，夏短暂多雹，秋阴涝霜旱，冬严寒绵长。降雨集中，历时短、强度大，蒸发强烈，气温变化大，无霜期较短，日照充足。灾害性天气主要有大风、干旱、冰雹、霜冻等。年均气温51,1月份最低，极值为257；7月份最高，极值为314。热量丰富，春温上升快，秋温下降迅速。无霜期124天，最少94天。年平均太阳总辐射量5007兆焦耳/平方米，年日照时数2228小时。夏季多偏南风，冬季多偏北风，平均风速22M/S。冻土深度最大为1M。流域内沟道一般11月中、下旬开始有岸冰，次年2月开始融冰，2月底至3月初终冰。封冻期水温0。232降水XX水库所在流域内多年平均降水量540MM，降水量年内分配不均，主要集中在69月，占全年总降水量的72，保证率50、75的年降水量为532MM、460MM，月分配情况见表21。XX水库流域多年平均及各保证率年降水量月分配表表21单位MM月份1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月全年多年平均51791302974267121203110385038113138540P5051771282924197011185108683837512938532P75054523533756096310855075742364905460233蒸发该流域多年平均水面蒸发（E601型）810MM，干旱指数150。水面蒸发量月分配见表22。XX水库水面蒸发量逐月分配表表22单位MM月份1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月全年多年平均2673246169481191111810219646164863082438103347611714713812611976638310024径流量该流域多年平均径流深65MM，多年平均径流量221万M3，P50、75保证率的径流量及月分配情况见表23。XX水库多年平均及各保证率年径流量月分配表表23单位万M3月份1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月全年多年平均054057107108126178351394359222154099221P50050052098099115163321360328203141091202P7505705806912114336223015406205804202313825泥沙本区植被较好，流水侵蚀比较轻，多年平均悬移质输沙模数1700T/KM2，年输沙总量0578万T，输沙量主要集中在68月，占全年输沙总量的79以上，各月输沙量见表241,泥沙容重按135T/M3，折算为体积后见表242。XX水库多年平均输沙量月分配表表241单位万T月份1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月全年输沙量000008001700580201013501220019001800057800142910348233211333200100表242单位万M3月份1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月全年输沙量00000600130043014901000090001400130004280014291034823321133320010026设计暴雨洪水261暴雨洪水特性区域暴雨一般集中在每年的69月，主要集中在7、8月，占暴雨发生次数的60以上。暴雨强度较大，本区域能形成大洪水的暴雨一类是笼罩面积小、历时短、主雨T13H，雨强大于1MM/MIN。具有干旱半干旱地区暴雨的特征，即强度大、历时短，持续大暴雨少。洪水同暴雨一样发生在汛期69月，以7、8月最多，4、5、10月偶尔有之。因该流域为半干旱黄土丘陵沟壑区，洪水的产流方式为超渗产流。因植被差调蓄能力小，产流后即泄，汇流快，造峰历时短，洪水多为尖瘦形，陡涨陡落，一般不超过一天，大多几个小时。262设计暴雨本区的暴雨历时一般不超过24H，主雨历时在6H左右，多为短历时暴雨，暴雨笼罩面积不大，点面折减较快。本区1小时、6小时点雨量均值为230MM、410MM。设计最大点雨量参数，1小时CV059，CS35CV，6小时CV055，CS35CV，XX水库设计频率10、5、333、033、02的1H、6H暴雨设计点雨量和设计面雨量见表25、表26。XX水库设计点雨量表表25单位MM设计暴雨（P）暴雨历时（H）均值CVCS/CV105333033021H230059354065015598769456H4100553570586195114561566XX水库设计面雨量表26单位MM设计频率P历时（H）项目10533303302点面折减系数0990990990990981设计面暴雨402596553868926点面折减系数0990990990990986设计面暴雨69885294214411535263设计洪水2631计算方法由于XX水库坝址处无实测流量资料，因此采用暴雨资料推求设计洪水，依据宁夏暴雨洪水图集及重新修订的宁夏不同历时暴雨参数等值线图。2632产流计算XX水库所在流域洪水多为超渗产流型，历时短，洪峰高。该区流域面积为34KM2，经1/50000地形图量算，概化长度为26KM。根据该区暴雨特性及下垫面条件采用扣损法计算产流过程。产流公式如下IIIFHR为产流期某时段净雨MM；为产流期某时段面雨量MM；I为产流期某时段损失水量（MM）；FXX水库以上流域属于黄土丘陵干旱地区，平均损失率FI公式如下半干旱区147902320CHTCIETF2633汇流计算汇流计算是根据推求的设计净雨过程RI推求流域出口断面的洪水流量过程，采用纳希瞬时单位线法推求。按瞬时单位线原理，就是净雨历时趋于零的极小时段内产生的一个单位净雨（1MM净雨深）在出口处所形成的流量过程线，其公式为UTKTNET/1式中T时段变量；UT为T时的瞬时单位线的纵坐标；N,K为瞬时单位线形状参数；N伽玛函数据上式可导出时段单位线方程式为QTTDTEKTNDTEKTNTFKTNT/10/101631式中QTT面积为F的流域上，T时段内净雨量为1MM的单位线在T时段的纵坐标，以M3/S计T计算时段长（H）；换算系数；TF631纳希瞬时单位的累积曲线，又称ST曲线；DTEKNT/10形同ST曲线，唯在时间坐标上错后TTTKTNT/0时，用STT表示。STSTT简写为ST，为T小时无因次时段T时的纵高。以TT表示。2634计算参数在计算瞬时单位线，进行洪水演进时，须求得参数N，K，滞时M，计算公式如下黄土丘陵区N122L0231，KM1I/N，M1I0148L09I0093I产流区平均净雨强度（MM/H）；L概化长度（KM），该流域概化长度为66KM。采用地区均衡法进行分析比较得到该水库不同设计保证率的洪水过程线。2635计算成果该流域面积34KM2，清浑比089。根据以上暴雨参数可以求得相应频率的洪峰流量、洪水总量见表27。由汇流原理计算不同设计频率洪水过程线见表28。XX水库设计洪水成果表表27单位M3/S、万M3P项目10533320100503302洪峰流量102143167181208226252276洪水总量6185101123152175195214XX水库设计洪水过程表28单位M3/S时段序号（T05H）P1234567891011121314100058102814726120703020105008114311266351810040201033009716713379422111060301020012818114493573519120804010010620819613583512917110600500112226216156103654025150806020003001262522401741157245271608060200020013827626519112679493118090602003工程地质31绪言受宁夏XX县水务局委托，宁夏地质工程勘察院于2011年11月20日至11月25日对XX县XX水库大坝进行了除险加固工程地质勘察工作。XX水库位于XX县、温堡乡、新庄村，属小（二）型水库，建设日期为1976年3月。本次勘察的主要目的有查明水库及坝址区的工程地质条件；查明水库渗漏的原因；对坝体土原施工质量进行检验评价；提出防渗处理意见；查明水库配套建筑物的工程地质条件。此次勘察工作执行的规范中小型水利水电工程地质勘察规范（SL552005）；水利水电工程地质勘察规范（GB542872008）；水利水电工程天然建筑材料勘察规程（SL2512000）；岩土工程勘察规范（2009年版）（GB500212001）；建筑抗震设计规范（GB500112010）；土工试验规程（SL2371999）；建筑地基基础设计规范（GB500072002）；中国地震动参数区划图（GB183062001）；湿陷性黄土地区建筑规范（GB500252004）。提交技术成果如下一、文件宁夏XX县XX水库除险加固工程地质勘察报告1份；二、图件宁夏XX县XX水库除险加固工程坝体址工程地质剖面图1张；宁夏XX县XX水库除险加固工程坝体址工程地质渗透剖面图1张；宁夏XX县XX水库除险加固工程水塔地址剖面图1张；三、附件钻孔柱状图1张；土工试验成果表1张；水质分析成果表1份；坝体土压缩曲线1张。32区域地质概况321地形地貌XX水库位于六盘山西麓，属中低山地貌区。水库处于两山间沟谷地带，冲沟较发育，两岸岩体裸露，海拨高程21002150M之间，总体为东高西低，沟谷大体为“U字型，两岸、级阶地不连续分布。322地层岩性工作区主要分布的地层有第三系红柳沟组泥岩、第四系全新统壤土、角砾、碎石等，现由老至新分述如下第三系红柳沟组（N1H）泥岩浅砖红色、灰褐色、灰绿色，中厚层状构造，泥质结构，强风化层厚度0520M左右，裂隙发育，多呈灰绿、灰褐色，岩体破碎，中等风化层厚0510M，裂隙较发育。第四系全新统上更新统马兰组Q3M黄土灰白、土黄色，坚硬状态，具大孔隙，垂直节理发育，具湿陷性。广泛分布于该区域。第四系全新统（Q4APL）壤土土黄色、灰褐色，可塑坚硬状态，具水平层理。局部含砾，主要分布于河谷的、级阶地上。角砾杂色，稍密中密状态，次棱角状，一般粒径515MM，含量约50，主要成份为砂岩、粗细砂及少量粘性土充填。角砾层主要分布于沟谷。323地质构造及地震工作区属陇西系旋卷构造体系，受其影响西华山南华山六盘山隆起断褶带对该地区影响最为显著。西华山南华山六盘山隆起断褶带是陇西系较明显、突出的旋回褶带之一。该带北起自甘肃省的黄家洼以西，向南东进入宁夏，经西华山、月亮山、六盘山后复入甘肃境内。北部以西华山南华山北麓山前断裂为界，与兴仁海原新生带坳陷带相邻，南部紧靠西吉新生带坳陷带。该断褶带呈向北突出之弧形展布，弧顶在固原寺口子一带，为褶带出露最宽部位。往西北、南东方向，其宽度逐渐变窄。自挽近时期以来，西华山南华山六盘山隆起断褶带活动强烈。在1219年1962年的743年间，沿西华山南华山六盘山隆起断褶带共发生过9次破坏性大地震，发生4级以上地震24次，平均每两年半有一次4级以上地震发生。根据中国地震动参数区划图（1400万），工作区的地震动峰值加速度为020G，地震动反应谱特征周期045，地震基本烈度为度。33库区工程地质条件331地形地貌及物理地质现象库区属中低山地貌单元,河谷受水流的冲刷切割,使河谷形成“U”字型。两岸冲沟发育第三系基岩零星出露风化强烈,裂隙发育,使表部岩体呈碎块状。332地质构造根据调查，库区未发现有断裂存在。333地层岩性库区出露的地层岩性有第三系红柳沟组N1H泥岩；第四系上更新统马兰组Q3M黄土；第四系全新统冲积层Q41AL壤土；第四系全新统冲洪积层Q42APL角砾。由老至新分述如下第三系红柳沟组N1H泥岩浅红，砖红色，厚层状，泥质结构，风化强烈，裂隙发育，表部岩体呈碎块状。该层分布于库区下部。出露于坝体上下游的冲沟中。第四系上更新统马兰组Q3M黄土灰白、土黄色，坚硬状态，具大孔隙，垂直节理发育，具湿陷性。广泛分布于库区两岸，厚度大于20M。第四系全新统冲积层Q41AL壤土灰白、灰褐色，坚硬状态，具水平层理，局部含砾，有机质含量较高，植物根系发育，主要分布于河谷的、级阶地上。厚度15M。第四系全新统冲洪积层Q42APL角砾杂色，松散稍密状，呈棱角及片状，主要由砂岩、泥灰岩、泥岩等组成。常见粒径13CM,充填物为砂及粘性土，主要分布于河谷的底部。厚度125M左右。334水文地质库区地表水主要由上游各沟谷流水汇集，受季节性影响较强。勘察期间沟内有地表水和地下水，其地表水化学类HCO3SO42CLMGNACA型，对混凝土一般酸性、重碳酸盐型、镁离子型不具有腐蚀性，仅硫酸盐型具有中等腐蚀性，SO42含量43467MG/L。对钢筋混凝土结构中的钢筋，具有弱腐蚀性。（CLCLSO4202538696MG/L），对钢结构具中等腐蚀性。（PH值311CLSO4271295MG/L）。该库地下水水化学类型为HCO3SO42CAMG型水，根据水利水电工程地质勘察规范（GB504872008）附录L环境水腐蚀性评价，对混凝土一般酸性型、碳酸盐型、重碳酸盐型、镁离子型、硫酸盐型不具有腐蚀性。对钢筋混凝土结构中的钢筋，不具腐蚀性。对钢结构具有弱腐蚀性。335库区渗漏库区地处中低山区，两岸为低山均高于设计最高水位线，也没有低于该库设计正常蓄水位的邻谷及洼地。为此不存在两岸渗漏问题。336库区浸没、库岸再造淤积XX水库地处中低山地貌单元，两岸低山或丘陵均高于正常蓄水位。经调查水库在正常蓄水位高度范围无村庄、公路、农田及低于库水位的洼地，故加坝后不存在浸没问题。337水库诱发地震库区经调查上部覆盖层较厚，没有发现有断裂，特别是活动性断裂存在，也未发现有滑坡现象。该水库规模较小，蓄水量不大，因此水库加坝后诱发地震的可能性不大。34坝址工程地质条件341地貌及物理地质现象库区属中低山地貌单元。总体地形为东高西低，两岸基岩出露，局部呈黄土梁峁地貌，冲沟发育，库区沟谷大体呈SENW向展布。由于流水切割侵蚀，河谷呈“U”型。沟谷两岸有基岩出露。坝址区未见滑坡、崩塌等不良的地质现象。342地质构造坝址区沟谷两岸两岸基岩出露，没有发现有断裂构造和对坝体有不利影响迹象。343地层岩性通过地质勘察，坝址区的地层岩性有第三系中新统红柳沟组（N1H）砂质泥岩、第四系上更新统马兰组（Q3M）黄土、第四系全新统冲洪积（Q41APL）壤土、（Q42APL）角砾碎石，人工填土（Q4ML）等，现由老至新分述如下第三系中新统红柳沟组（N1H）砂质泥岩红色、砖红色砂质泥岩、中厚层状，泥质结构，层状构造。该岩性属河湖相沉积物。强风化厚度20M，中等风化厚度30M，中等风化以下基岩透水率大于1，小于5吕荣，属弱透水层。允许承载力强风化R200KPA，边坡比115，中等风化R250KPA，边坡比1075。新鲜完整R350KPA，边坡比105。砂质泥岩物理力学性质指标统计表项目样本数最小值最大值平均值标准差变异系数统计修正系数标准差地质建议值含水量W8168212180615008106191181湿容重RG/CM38207217214004002101217214干容重RDG/CM3817186181005003102185181孔隙比E8047061051005009107054051孔隙率N83191378233691980061043516337土粒比重GS8273274273001273273渗透系数K106CM/S8095571187024061331983586187液限WL（）84385074501252006104468845塑限WP（）824227024791080041032558248塑性指数IP81942352023145007105213202液性指数IL8088017042022052062026042自由膨胀率EF8400530443自由膨胀率EF84根据水利上水电工程地质勘察规范（GB504872008）附录S膨胀土的判别标准XX水库的砂质泥岩存在有弱膨胀潜势。第四系全新统冲洪积粘土（Q41APL）A、粘土土黄色、褐黄色，稍湿，坚硬状态，有层理。主要分布水库两岸一级阶地上，其厚度50M60M，其物理力学性质指标为粘土物理力学性质指标统计表项目样本数最小值最大值平均值变异系数统计修正系数地质建议值含水量W319268235017235湿容重RG/CM33198214204004204干容重RDG/CM3315618165008165孔隙比E3052075065018065压缩系数12MPA102027024016024压缩模量ESMPA100300365117687687凝聚力CKPA312135125007125内摩擦角（度）3165205191012191渗透系数K106CM/S352746610261液限WL（）3438449444001444塑限WP（）3243247245001245塑性指数IP3195202199002199液性指数IL30270100502005R160KPA，边坡比1125。人工填土（Q4ML）为现坝体，最大坝高230M，岩性为黄土（Q3M）经人工碾压而成，其物理力学性质指标按迎水面、坝体、背水面分述如下A坝体前坝坡（人工填土）物理力学性质指标为人工填土（前坝坡）物理力学性质指标统计表项目统计个数最小值最大值平均值标准差变异系数统计修正系数地质建议值含水量W610319113683550260751368湿容重RG/CM361992252090108005209512087干容重RDG/CM3616711981840120064094184孔隙比E603706204900940190820487压缩系数12MPA160010240140090640394014压缩模量ESMPA6631359983503610587998凝聚力CKPA6150500282165058604416内摩擦角（度）62853653343030091091426液限WL（）625328627412600460956274塑限WP（）6167180173063003609651732塑性指数IP6841061004094009409111004渗透系数KCM/S5010784106湿陷系数S00000023自重湿陷数ZS00000016允许承载力R（KPA）120边坡比1125B坝体（人工填土）物理力学性质指标为坝体（人工填土）物理力学性质指标统计表项目样本数最小值最大值平均值标准差变异系数统计修正系数标准差地质建议值含水量W2214527320636901810722206湿容重RG/CM32217822199011006102203199干容重RDG/CM32215189165011007102169165孔隙比E2204408206601101610607066压缩系数12MPA1012062026011042116031026压缩模量ESMPA1003002911771225503611380771凝聚力CKPA2210513512609007097123126内摩擦角（度）22155235186264014095176186渗透系数K106CM/S22059864124703911473364液限WL（）224085084492800610246045塑限WP（）2222272245128005102249245塑性指数IP22188488218622029111241218液性指数IL22054017019019099063012019C坝体后坝坡（人工填土）物理力学性质指标为人工填土（后坝坡）物理力学性质指标统计表项目统计个数最小值最大值平均值标准差变异系数统计修正系数地质建议值含水量W6651571075349032507321075湿容重RG/CM361567205718420186010109161842干容重RDG/CM361471181416610126007609371661孔隙比E6050084206410126019708370641压缩系数12MPA16015042026011042065026压缩模量ESMPA64411473329003960673733凝聚力CKPA61850030011903970624160内摩擦角（度）6310340322510800340972260液限WL（）624326625308500340972253塑限WP（）61621791705060003509711705塑性指数IP6809182504200510958825渗透系数KCM/S217105684105湿陷系数S00020043自重湿陷数ZS00070040允许承载力R（KPA）120边坡比1125D库区淤积土物理力学性质指标为淤积土物理力学性质指标统计表项目样本数最小值最大值平均值标准差变异系数统计修正系数标准差地质建议值含水量W62432642550760031022609255湿容重RG/CM361781961900800410319619干容重RDG/CM36141156151006004103156151孔隙比E6074093081007009108087081压缩系数12MPA1035052042007017114048042压缩模量ESMPA1003003454330601411148343凝聚力CKPA61213123305200409711911233内摩擦角（度）6172252032250110911839203渗透系数K106CM/S64486615450920171146254液限WL（）643489460724005104480546塑限WP（）62342652505117005104260225塑性指数IP61962242102129006105220821液性指数IL611801105206312200011允许承载力R（KPA）80边坡比1125坝体土液化判别表钻孔编号标贯深度米地下水水位埋深地（米）地层岩性粘粒含量实测击数N635临界击数N1液化指数ILE液化判别ZK1370粉质粘土317150不液化330重粉质壤土234110不液化570粉质粘土416130不液化820粉质粘土366130不液化1070粉质粘土341130不液化1320重粉质壤土341140不液化1570粉质粘土333110不液化1820粉质粘土416180不液化ZK2207粉质粘土449220不液化370粉质粘土374140不液化620粉质粘土350160不液化870粉质粘土407130不液化11209013701201620粉质粘土317120不液化1870粉质粘土333160不液化2130粉质粘土317140不液化ZK32370粉质粘土317150不液化330粉质粘土383150不液化570粉质粘土333150不液化820重粉质壤土300120不液化1070粉质粘土333130不液化1320粉质粘土33390不液化1570重粉质壤土300140不液化ZK41820重粉质壤土300150不液化ZK5370重粉质壤土284100不液化备注地震动峰值加速度020G的地区，土中粘粒含量大于180，可判定为非液化土层，工程正常运用后，水位以上的非饱和土，可判定为非液化土层。344水文地质库区地表水主要由上游各沟谷流水汇集，受季节性影响较强。勘察期间沟内有地表水和地下水，其地表水化学类HCO3SO42CLMGNACA型，对混凝土一般酸性、重碳酸盐型、镁离子型不具有腐蚀性，仅硫酸盐型具有中等腐蚀性，SO42含量43467MG/L，建议使用抗硫酸盐水泥。对钢筋混凝土结构中的钢筋，具有弱腐蚀性。CLCLSO4202538696MG/L，对钢结构具中等腐蚀性。PH值311CLSO4271295MG/L。该库地下水水化学类型为HCO3SO42CAMG型水，根据水利水电工程地质勘察规范（GB504872008）附录L环境水腐蚀性评价，对混凝土一般酸性型、碳酸盐型、重碳酸盐型、镁离子型、硫酸盐型不具有腐蚀性。对钢筋混凝土结构中的钢筋，不具腐蚀性。对钢结构具有弱腐蚀性。345现坝体质量评价XX水库大坝坝体为当地材料土坝，坝体材料采用右岸Q3M黄土由人工碾压而成，最大坝高250M。根据地质勘察及室内试验结果表明，原坝体碾压程度不均匀，干容重及孔隙比指标相差较大，其变化范围干容重15001890G/CM3之间，孔隙比在04400820之间。在坝体迎水面及背水面34M处取样试验，局部点存在自重湿陷性。水库在安全鉴定勘察阶段，在坝体取击实土三组，试验证明，其最优含水量平均为180，最大干容重平均为1740CM3。本次勘察中，所有钻孔钻至孔深6M处，孔口均不返水，且漏水漏浆。由此可判定原坝体施工质量差，碾压不均匀，压实密度未达到设计要求。没有进行彻底清基和采取防渗处理措施，导致该水库渗漏严重，现在坝后可见库水渗漏汇成地表水沿沟道排泄。346土的渗透变形评价依据水利水电工程地质勘察规范（GB504872008）对人工填土的渗透变形类型判断为流土型，允许水力比降为045。35输（泄）水建筑物工程地质条件及评价351输水塔地形地貌及物理力学地质现象输水塔位于卧管东侧，地形为东高西低。地面海拔高程为211220M，场地为级阶地前缘部位。无坍塌、滑坡体等不良地质现象。352地层岩性场地地层岩性为第三系中新统红柳沟组（N1H）泥岩，第四系全新统冲积层（Q41APL）粘土,淤积质粉质粘土（Q42APL）。353地层构造水库左岸第四系地层覆盖较厚，没有发现断层及大的裂隙和新构造活动迹象。354输水塔岩（土）物理力学特征根据本次勘察的目的，为了找到持力层，布置了一个钻孔，一个探井，现钻孔描述如下粉质粘土（Q2APL/4）分布在库区，属淤积物，厚度52M。土黄色、灰褐色、青灰色，湿饱和，软塑流塑状态，具有明显的水平层理，局部夹灰黑色条带。物理力学指标含水量W255，天然密度190G/CM3/，干密度/D151G/CM3/，孔隙比E081，压缩系数/12042MPA1/，压缩模量ES43MPA，凝聚力C90KPA，内摩擦角120，液限W/L460,塑限W/P250，渗透系数K54106/CM/S，允许承载力R80KPA，边坡比1125。粘土（Q41APL）土黄色、褐黄色，稍湿，坚硬状态，有层理。主要分布水库两岸一级阶地上，其厚度50M60M，其物理力学性质指标为含水量W235，天然密度204G/CM3/，干密度/D1654G/CM3/，孔隙比E0655，压缩系数/12024MPA1/，压缩模量ES687MPA，凝聚力C14KPA，内摩擦角191，液限W/L445,塑限W/P245，渗透系数K61106/CM/S。允许承载力R160KPA，边坡比1125。粘土物理力学性质指标统计表项目样本数最小值最大值平均值变异系数统计修正系数地质建议值含水量W619268235017235湿容重RG/CM361982142040