云南省楚雄州楚雄市小瓦桥水库除险加固工程初步设计报告

1、云南省楚雄州楚雄市小瓦桥水库除险加固工程初 步 设 计 报 告河南华北水利水电勘察设计有限公司二一年十二月责 任 表 核 定：张新中 校 核：宋存经 编 写：张春明 黄 健 马 蕊 项目成员：史留建 李华建 郭东明 高凤桐 施家勇 马 蕊 孙 斌 沈春阳 张永祥楚雄州楚雄市小瓦桥水库除险加固工程初步设计报告 目 录1综合说明11.1工程概况11.2 除险加固的必要性21.2.1水库现状主要病害21.2.2安全鉴定结论51.2.3除险加固的必要性81.3 除险加固设计91.3.1 水文91.3.2 地质101.3.8天然建筑材料151.3.3工程任务与规模161.3.4 除险加固工程设计171.

2、3.5施工组织311.3.6水土保持及环境保护331.9.2水土保持设计331.3.7工程管理341.3.8工程投资概算351.3.9经济评价351.4结论及建议351.4.1结论351.4.2今后工作意见371.5工程特性表372水文412.1概况412.1.1自然地理概况412.1.2水文气象概况412.2 水文气象资料情况422.2.1 基本资料422.2.2基本资料综合评价442.3暴雨途径推求设计洪水452.3.1洪水标准462.3.2点暴雨成果选用及设计洪水推求462.3.3流域面暴雨时程分配482.3.4设计洪水推求502.3.5设计洪水成果选用522.3.6设计洪水成果合理性检

3、查552.3.7分期设计洪水582.4泥沙592.5 水文观测设施603 工程地质623.1 区域地质概况623.1.1地层岩性623.1.2地质构造623.1.3区域稳定性及地震动参数633.1.4地形地貌及物理地质现象633.1.5水文地质条件643.2 库区工程地质条件643.2.1库区渗漏643.2.2库岸稳定643.2.3库区淤积643.2.4库区淹没与浸没653.3 枢纽区工程地质条件653.3.1工程及病害概述653.3.2基本地质条件673.3.3坝体质量分析与评价703.3.5处理意见773.4输水涵洞工程地质条件783.5溢洪道工程地质条件783.6天然建筑材料793.6.

4、1粘土料793.6.2风化料793.6.3砂、砾碎石793.7结论804工程任务及规模824.1工程任务824.2工程除险加固的必要性824.2水库防洪标准854.3死水位、死库容的确定854.4调洪演算864.4.1基本情况864.4.2正常蓄水位的复核864.4.3 防洪调度原则864.4.3 调洪演算及结果874.4.4 水库特征水位1004.5坝顶高程的确定1004.5.1基本资料1004.5.2波浪爬高计算1004.5.3风壅水面高1014.5.4大坝安全超高1014.5.5坝顶高程计算1025工程总体布置及主要建筑物1045.1设计依据1045.1.1工程等别及建筑物级别1045.

5、1.2洪水标准1045.1.3地震设防烈度1045.1.4水库安全鉴定主要结论1055.1.5除险加固初步设计任务1075.2工程现状1085.2.1工程建设过程简介1085.2.2主要建筑物1085.2.3大坝渗流稳定复核1095.2.4大坝稳定复核计算1145.2.5工程存在的主要问题总结1205.2.6除险加固设计总体方案1225.3大坝除险加固设计1235.3.1坝顶高程的确定1235.3.2大坝除险加固设计1245.4溢洪道加固设计1345.4.1溢洪道加固方案1345.4.2结构布置1355.4.3设计计算1355.5输水涵洞设计1365.5.1输水建筑物方案选择1365.5.2水

6、力计算1375.6金属结构1385.7工程观测1385.7.1大坝观测1385.7.2其它观测1395.8其它建筑物1395.9除险加固主要工程量1396 施工组织设计1416.1施工条件1416.1.1工程条件1416.1.2自然条件1426.2施工导流1436.2.1导流标准1436.2.2导流方式1436.2.3导流建筑物1446.3 料场选择与开采1446.3.1料场选择1446.3.2料场规划与开采1456.4 主体工程施工1466.4.1大坝工程施工1466.4.2 溢洪道工程施工1476.4.3 输水涵洞施工1476.4.5围堰施工1486.4.6金属结构安装1486.5施工交通

7、及施工总布置1496.5.1对外交通运输1496.5.2场内施工交通1496.5.3施工工厂设施1496.6风、水、电、通讯及照明1496.6.1供风1506.6.2供水1506.6.3供电1506.6.4通讯及照明1506.7施工总布置1506.8施工总进度计划1526.9主要技术供应1536.9.1主要建筑材料1536.9.2主要施工机械设备1547环境保护设计1567.1环境保护设计原则1567.2施工期对不利影响采取的对策及改善措施1567.2.1施工期环境不利影响1577.2.2施工期对不利影响采取的对策1587.3环境保护措施设计1607.3.1施工区环境保护设计1607.3.2水

8、库水质保护措施1617.3.3水库径流区水土保持措施1627.3.4环境监测环境管理1637.3.5运行期环境监测规划1637.4 工程除险加固后应注意的环境保护事项1647.5 环保投资1648水土保持设计1658.1项目概况1658.2水土流失预测1658.2.1扰动原地貌、损坏土地和植被面积1658.2.2土石方平衡及弃渣堆放1668.2.3可能造成的水土流失量预测1678.2.4可能造成的水土流失危害1698.3水土流失防治方案1708.3.1水土保持措施总体布局1708.3.2分区防治措施布局1708.4水土保持投资概算及效益分析1728.4.1水土保持投资概算1728.4.2效益分

9、析1739工程管理1759.1管理机构1759.2主要管理设施1759.2.1工程管理范围和保护范围1759.2.2工程管理区的规划布局1759.2.3交通、通信1769.2.4工程和水文观测、检测设施1769.3工程管理运用1769.3.1水库调度运行1769.3.2工程管理17710.设计概算18310.1 编制依据18310.2 基础单价18310.2.1人工费单价18310.2.2材料预算价格18410.2.3砂、石料预算价格18410.3费率标准18510.3.1其它直接费18510.3.2现场经费18510.3.3间接费18510.3.4企业利润18610.3.5税金18610.3

10、.6独立费用18610.3.7预备费18710.4工程总投资18711经济评价19211.1编制依据19211.2国民经济评价19211.2.1费用计算19211.2.2工程效益计算分析19311.2.3国民经济评价指标计算19411.2.4敏感性分析19411.2.5国民经济评价19511.3财务评价19511.3.1财务核算单位19511.3.2供水成本19511.3.3财务收入19611.4综合评价196621综合说明1.1工程概况小瓦桥水库位于云南省楚雄市东南部，属于新村镇洒树咪村委会，距楚雄市123.5km，距洒树咪村委会7km。水库流域中心为东经10110121011348，北纬2

11、44321244409。水库坝址处于马龙河二级支流上大旧村河上的小瓦桥河，属于红河水系绿汁江支流。控制径流面积8.3k（注册登记表为92.0k）。主河长6.68km，河床平均坡降45.26，坝顶高程1720.38m，水库总库容46.76万m（注册表：54.90万m），正常库容32.75万m，植被尚密。小瓦桥水库始建于1968年12月，1971年6月竣工，建成最大坝高27.88m、总库容46.76万m的小（二）型水库。小瓦桥水库坝址以上控制径流面积8.3k，现状枢纽建筑物主要由大坝、溢洪道和输水涵洞组成。大坝坝型为均质土坝，原坝顶高程1720.38m，现状坝顶高程坝左为1720.06m，坝右为1

12、721.58m，最大坝顶高程为1721.58m，最小为1719.83m，平均坝顶高程为1719.90m。最大坝高27.88m，坝顶长度90m，坝顶最宽5.92m，最窄4.10m，平均宽度4.84m。大坝竣工后大坝坝坡坡比分别为：大坝上游坝坡：从1720.381692.50m为1:2.69。大坝下游坝坡：从1720.381692.50m为1:1.62（绘图时应与实测资料比较修正）。输水涵洞：输水涵洞位于坝中，长118.0m，进口底板高程为1692.35m，出口高程为1691.56m，底坡1/150。涵洞洞身为直洞，洞身为城门洞型，净宽1.0m，净高1.5m，在1.1m处起拱，拱顶采用浆砌条石砌筑

13、，厚0.4m，边墙采用浆砌石砌筑，高1.5m，顶宽0.4m，底宽0.4m。输水涵洞设有专门的启闭机房和专用的启闭设备，启闭机房内设手电两用螺杆式启闭机一套，型号为lg-10t。启闭机设备较为陈旧，布满油垢，外壳有局部锈蚀。溢洪道：溢洪道位于左坝肩，控制段为无闸控制的宽顶堰，堰顶高程1717.09m，最大下泄流量31.25m/s。沿线出露基岩为侏罗系下统（j1）为浅紫红色、黄灰、灰绿等色页岩夹薄层砂岩，主要为全强风化，局部为弱风化，强度一般可满足荷载要求。控制段：控制段为城门洞型，长4.0m，底板为砼衬砌，净宽3.5m，净高3.29m，在2.0m处起拱，拱顶采用浆砌条石砌筑，厚0.4m，边墙采用

14、浆砌石砌筑，高2.5m，顶宽0.5m，底宽0.5m。泄槽段：泄槽段长92.00m，底板为砼衬砌，净宽3.50m，边墙采用浆砌石砌筑，高2.00.8m，顶宽0.5m，底宽0.5m；出口段：出口无消能设施，尾水直接归入山箐。1.2 除险加固的必要性1.2.1水库现状主要病害 楚雄市水务局委托我院对小瓦桥水库进行安全鉴定工作，依据水利部水库大坝安全鉴定办法（水建管2002271号）及水库大坝安全评价导则（sl258-2000）的要求，结合小瓦桥水库大坝的实际情况，水库始建至今已运行42年，因受当时技术条件和资金条件限制，上坝土料及碾压均未能达到有关施工规范及设计的要求。2012年01月我院对该水库进

15、行了勘测工作，基本查清了现状水库病险及原因，水库现状主要病害有：(1)坝顶：有交通要求，由于牛马牲口践踏、雨水冲刷，坝顶已经宽窄不一，最宽5.92m，最窄4.10m，平均宽度4.84m。最大坝高27.88m，坝顶沉降量为1.75m，大坝沉降率为4.03%。上游坝坡：无块石护坡，由于牛马牲口践踏、雨水冲刷，上游坝坡已经凹凸不平，不平整度达0.20.6m；上游坝坡在1720.381713.43m之间，局部长有紫茎泽兰和其他杂草，高0.10.9m。下游坝坡：为不完整的草皮护坡，凹凸不平、坑坑洼洼，不平整度0.20.5m。坝坡上长有紫茎泽兰和其他杂草。紫茎泽兰高0.,20.8m，占草皮护坡的65%，杂

16、草高0.060.9m，占草皮35%。据水库管理人员介绍：在现状水位1713.43m时，在高程1705.671697.42m范围内，右坝间（坝体与山体结合部）成股状漏水3股，漏水量分别0.05l/s，0.07l/s，0.04l/s，汇入坝脚漏水量为0.6l/s。在高程1706.601694.51m范围内，坝体散浸漏水，散浸面积26，汇入坝脚漏水量0.3l/s。在正常蓄水位1717.09m时，在高程1709.861697.23m范围内，整个坝体大面积散浸漏水，散浸面积150，沼泽化面积85，汇入坝脚漏水量1.2l/s。在高程1708.121697.42m范围内，右坝间大面积散浸漏水，成股状漏水有6

17、股，漏水量分别0.1l/s，0.04l/s，0.1l/s、0.03l/s；0.1l/s，0.1l/s，沼泽化面积56，汇入坝脚排水沟漏水量达0.8l/s。（2）坝基出露基岩侏罗系下统（j1）为浅紫红色、黄灰、灰绿等色页岩夹薄层砂岩。坝址区地质构造大致呈向右岸陡倾的单斜。即岩层走向大致为sn向，西倾，倾角65。岩层走向与河谷平行，倾向右岸，岩层陡立，为走向谷。坝轴线方向为n65w，与岩层走向交角约30。从野外观察，未见滑坡，坍塌等不稳定现象，山坡基本稳定。坝基未进行清基，只清除草根、树皮，没有设截水槽，未进行防渗处理，施工时没有采取防渗工程措施，因此坝基及左右坝肩存在渗漏并。坝土多为褐黄等色砂质

18、粘土，碾压质量差且不均匀，密实度低达不到防渗要求，因此坝体渗漏。在现状水位1713.43m时，在高程1705.671697.42m范围内，右坝间（坝体与山体结合部）成股状漏水3股，漏水量分别0.05l/s，0.07l/s，0.04l/s，汇入坝脚漏水量为0.6l/s。在高程1706.601694.51m范围内，坝体散浸漏水，散浸面积26，汇入坝脚漏水量0.3l/s。在正常蓄水位1717.09m时，在高程1709.861697.23m范围内，整个坝体大面积散浸漏水，散浸面积150，沼泽化面积85，汇入坝脚漏水量1.2l/s。在高程1708.121697.42m范围内，右坝间大面积散浸漏水，成股状

19、漏水有6股，漏水量分别0.1l/s，0.04l/s，0.1l/s、0.03l/s；0.1l/s，0.1l/s，沼泽化面积56，汇入坝脚排水沟漏水量达0.8l/s。 （3）根据大坝抗滑稳定复核计算结果，大坝上游坡在各种运用条件下的抗滑稳定安全系数满足规范要求，上游坡发生整体滑动的可能性较小。按评价导则土石坝结构安全性分级，为a级。对于大坝的下游坡，在校核洪水位工况下的抗滑稳定系数为1.1198（简化毕肖普法），小于规范值1.15，结构安全性分级为c级。在设计洪水位工况下的抗滑稳定系数为1.1471（简化毕肖普法），小于规范值，结构安全性分级为c级。按评价导则土石坝结构安全性分级，为c级。对照水库

20、大坝安全评价导则（sl2582000）有关规定，土石坝结构安全性分级为c级。大坝遇度地震情况时，大坝下游坝坡在设计洪水位工况下抗震稳定安全系数k为1.0769（简化毕肖普法），小于规范规定的安全系数值k=1.10，结构安全性分级为c级。在正常蓄水位工况下抗震稳定安全系数k为1.1464（简化毕肖普法），略大于规范规定的安全系数值k=1.10，结构安全性分级为b级。在现状运行水位工况下抗震稳定安全系数k为1.2306（简化毕肖普法），大于规范规定的安全系数值k=1.10，结构安全性分级为a级，按评价导则土石坝结构安全性分级，为c级。大坝上游坝坡在现状运行水位、正常蓄水位、设计洪水位、正常蓄水位缓

21、降至死水位工况下的抗震稳定安全系数k分别为1.9976、2.0994、2.1280、1.5830 (简化毕肖普法），大于规范规定的安全系数值k=1.10，结构安全性分级为a级，按评价导则土石坝结构安全性分级，为a级。根据渗透稳定计算结果，坝体在各种工况下出逸比降计算值i为0.010.59，大于坝土允许出逸坡降i=0.45，坝土可能发生渗透破坏。坝基出逸比降计算值i为0.040.73，大于允许出逸坡降i=0.45，坝基可能发生渗透破坏。 （4）输水涵洞布置为坝下涵洞，输水涵洞进口淤积，洞身顶拱和边墙漏水。在正常蓄水位1717.09m下，关闭闸门，涵洞出口漏水量为3.5l/s。在现状水位1713.

22、43m下，关闭闸门，涵洞出口漏水量为2.0l/s。输水涵洞的金属结构主要是启闭机和一道平板铸铁闸门，启闭机设备较为陈旧，布满油垢，外壳有局部锈蚀，平板铸铁闸门锈蚀80%，锈蚀深度0.81.7mm。（5）溢洪道位于左岸山坡与坝体结合部，为无闸控制的宽顶堰，沿线出露基岩为侏罗系下统（j1）为浅紫红色、黄灰、灰绿等色页岩夹薄层砂岩，主要为全强风化，局部为弱风化，强度一般可满足荷载要求。（6）坝体沉陷变形、水平位移观测桩、渗透压力观测管等观测设施不完善、不配套，并且没有建盖管理所。（7）水库未设专业技术人员，加之资金、设备缺乏，监测资料缺乏。1.2.2安全鉴定结论2012年04月楚雄州水务局组织专家组

23、对小瓦桥水库大坝安全评价报告进行评审，并形成专家组意见，小瓦桥水库大坝类别为三类坝，水库的病害已严重制约了其社会、经济效益的发挥。安全鉴定主要结论如下：1、工程质量评价：大坝干密度1.381.71g/cm，平均1.49g/cm，扰动样的干密度为1.68 g/cm，相应坝体压实度为0.820.97，平均压实度为0.88，压实度达不到规范规定要求，综合评定工程质量等级为不合格。2、运行管理评价：综合评定运行管理等级为差。3、大坝防洪标准复核：小瓦桥水库现状抗洪能力不满足200年的校核洪水标准，参照水库大坝安全评价导则（sd2582000）之规定，小瓦桥水库大坝防洪安全性分级为c级。4、大坝及输泄水

24、建筑物结构稳定性复核：根据大坝抗滑稳定复核计算结果，大坝上游坡在各种运用条件下的抗滑稳定安全系数满足规范要求，上游坡发生整体滑动的可能性较小。按评价导则土石坝结构安全性分级，为a级。对于大坝的下游坡，在校核洪水位工况下的抗滑稳定系数为1.1198（简化毕肖普法），小于规范值1.15，结构安全性分级为c级。在设计洪水位工况下的抗滑稳定系数为1.1471（简化毕肖普法），小于规范值，结构安全性分级为c级。按评价导则土石坝结构安全性分级，为c级。对照水库大坝安全评价导则（sl2582000）有关规定，土石坝结构安全性分级为c级。溢洪道和输水涵洞结构稳定性均满足规范要求。综合评定水库大坝结构安全等级为

25、c级。5、抗震稳定性复核：大坝坝基、溢洪道地基和输水涵洞地基均不属液化地基。水库在度设防烈度情况下，大坝下游坝坡在设计洪水位工况下抗震稳定安全系数k为1.0769（简化毕肖普法），小于规范规定的安全系数值k=1.10，结构安全性分级为c级。在正常蓄水位工况下抗震稳定安全系数k为1.1464（简化毕肖普法），略大于规范规定的安全系数值k=1.10，结构安全性分级为b级。在现状运行水位工况下抗震稳定安全系数k为1.2306（简化毕肖普法），大于规范规定的安全系数值k=1.10，结构安全性分级为a级，按评价导则土石坝结构安全性分级，为c级。大坝上游坝坡在现状运行水位、正常蓄水位、设计洪水位、正常蓄水

26、位缓降至死水位工况下的抗震稳定安全系数k分别为1.9976、2.0994、2.1280、1.5830 (简化毕肖普法），大于规范规定的安全系数值k=1.10，结构安全性分级为a级，按评价导则土石坝结构安全性分级，为a级。溢洪道控制段边墙的抗震稳定安全系数和抗倾安全系数均大于规范值，抗震安全性满足规范要求。输水涵洞抗震稳定性满足规范要求。综合评定水库大坝抗震安全等级为c级。6、大坝及输泄水建筑物渗流稳定性评价：大坝存在坝基和坝肩渗漏问题，且渗漏量随库水位的升降变化明显，坝土渗透系数满足规范要求，坝体出逸比降大于允许出逸坡降，坝基出逸比降大于允许出逸坡降，坝基可能发生渗透破坏。溢洪道位于左岸山坡与

27、坝体结合部，为无闸控制的宽顶堰，沿线出露基岩为侏罗系下统（j1）为浅紫红色、黄灰、灰绿等色页岩夹薄层砂岩，主要为全强风化，局部为弱风化，强度一般可满足荷载要求。溢洪道边墙底板砂浆脱落、掉块，裂缝等现象严重，抗风化和冲刷能力弱。溢洪道不存在渗漏现象。输水涵洞进口淤积，洞身顶拱和边墙漏水。在正常蓄水位1717.09m下，关闭闸门，涵洞出口漏水量为3.5l/s。在现状水位1713.43m下，关闭闸门，涵洞出口漏水量为2.0l/s。这些病险危威胁着输水涵洞的结构安全和正常运行。综合评定水库大坝渗流安全等级为c级。7、金属结构复核：输水涵洞的金属结构主要是启闭机和一道平板铸铁闸门，启闭机设备较为陈旧，布

28、满油垢，外壳有局部锈蚀，启闭较为灵活。平板铸铁闸门锈蚀80%，锈蚀深度0.81.7mm，不存在渗漏现象。综合评定水库金属结构安全等级为a级。根据水利部水库大坝安全鉴定办法和水库大坝安全评价导则，小瓦桥水库大坝安全性评价为三类坝。1.2.3除险加固的必要性小瓦桥水库位于楚雄市新村镇洒树咪村委会，灌溉着洒树咪和大坎子两个村委会。洒树咪村委会涉及菜家、海子山、明家村、大青树、陈家村、苍房、多依树、高家、红土坡、鲁克堵、对过山、大瓦房、易家、花红树、平掌、大户、新村上排、新村下排、渣苴山、下洒打等村，大坎子村委会涉及小麻树、大菜园、祭龙山、坝尾巴、上村等村，受益26个村民小组，农户526户， 2091

29、人口，耕地2194亩（水田424.5亩、旱地1769.2亩）。同时担负着水库下游0.5km处市乡公路，3km乡村公路、三个水电站，2091多名村民，2194亩耕地的防洪任务，水库若出现溃坝，将造成巨大的财产损失，其各种损失是无法估量的。故水库安全与否，其地位是极其重要的，所以对小瓦桥水库进行除险加固无论对受益区经济发展及下游的社会安定都是十分必要的。小瓦桥水库是一座灌溉、防洪为主，兼顾水产养殖的综合性小(二)型水利工程。它的兴建，洒树咪、大坎子两个村委会共2194亩农田灌溉得到保障，改变了当地大灾大减产、小灾小减产、风调雨顺靠天增产的局面，成为新村镇洒树咪村委会的骨干水利工程之一。1.3 除险

30、加固设计1.3.1 水文1.3.1.1自然地理概况小瓦桥水库位于楚雄市东南部，属新村镇窝碑村委会，距楚雄市123.5km，距洒树咪村委会7km，属珠江流域红河水系绿汁江支流马龙河二级支流上大旧村河上的小瓦桥河，大旧村河发源于楚雄市新村镇洒树咪村委会麻栗树附近，经小瓦桥河汇入小旧村河，经小旧村河汇入马龙河，马龙河一路向南汇入绿汁江。控制径流面积8.3km2（注册表：92.0k），主河长6.68km，河道平均比降45.26，水库地理坐标为东经10110121011348，北纬244321244409。坝顶高程1720.38m,坝址河床高程1688.89m,水库总库容46.76万m（注册表：54.9

31、0万m），森林植被覆盖好。1.3.1.2设计洪水小瓦桥水库邻近地区具有较长实测暴雨资料的站点是双柏气象站，根据资料情况和水库流域特性，以双柏气象站为参证站，将双柏县气象站长系列（19592009年）短历时实测点暴雨资料统计参数移置于设计流域中心，并由设计暴雨推求设计洪水（该方法简称“参数移用法”）。 小瓦桥水库流域中心处点暴雨统计参数也可由云南省暴雨统计参数图集查算而得（该方法简称“图集法”）。最终小瓦桥水库流域中心处点暴雨统计参数采用暴雨参数移植法的成果，设计洪水是采用云南省暴雨洪水计算手册程序计算。表1.2-2 小瓦桥水库设计洪水成果比较表 频 率方 法0.50%1%2%3.33%5%10

32、%20%暴雨途径洪峰（m/s）31.1927.7224.4421.3919.4515.7010.50洪量（万m）80.6262.7955.4948.3744.0735.9327.79枯期设计洪水，由于本流域无枯期洪水实测资料，选择相邻流域董户村水文站为参证站，根据董户村水文站洪峰、一日洪量的枯、汛期同频率洪水比值进行移置计算。1.3.1.3泥沙依据云南省水电科学研究所2006年2月出版的云南省2004年土壤侵蚀现状遥感调查报告查查楚雄州土壤侵蚀模数图，进行计算，小瓦桥多年平均入库沙量为0.1925万m/年。1.3.2 地质1.3.2.1区域地质小瓦桥水库位于红河上游支流马龙河右岸。由于地壳强烈

33、上升，山高谷深，呈现典型的构造高中低山地形，相对高差5001500m，由于受强烈切割，河流纵坡，山坡都十分陡峻。以小瓦桥水库坝址周边地区为例：山坡坡度一般均在3040左右，局部更陡呈陡壁；坝址下游河床纵坡约为10。 库区上游径流区植被一般，主要为灌木林，少部分为松林。灌木林地区山坡较陡，松林地坡度相对稍缓，当地居民有割松脂的习惯，由于人类活动较频繁，松林中地面草皮相对较差，甚至为裸地，但无活动性冲沟。除此之外，局部陡坡地段以及公路人工开挖的边坡，偶见小型塌方体，坍塌土方数20余立方米不等。1.3.2.2地层岩性库区及外围出露地层主要为中生界三叠系上统和侏罗系下统、中统以及第四系松散层。有老至新

34、简要说明如下： （1）三叠系上统（t3）：下部为页岩、砂岩不等厚互层，中部为厚层状灰岩夹泥灰岩及白云质灰岩，局部夹页岩；上部为板状页岩、细砂岩，主要分布在水库西侧外围新村、纳厂一带，总厚度大于1820m。 （2）侏罗系下统（j1）：紫红色页岩夹细中粒砂岩，页岩受轻微变质显板岩，分布在库区及其两侧呈北西南东向带状分布，厚度变化大，自8204652m不等。 （3）侏罗系中统（j2）：中厚层状细至中粒砂岩与泥岩不等厚互层，局部夹泥灰岩。主要分布在水库东侧外围，厚度11031323m。 （4）第四系残坡积（qedl）砂质粘土、角砾、碎块石，库区两岸大面积分布，含量变化大，厚度25m不等。冲洪积（qpa

35、l）为砂、砾石、块石，坝址下游谷底少量分布，厚度12m。1.3.2.3地质构造与地震库区地质构造复杂，以断裂为主，构造线方向为nwse向。 （1）中田新村断裂：位于水库西侧，直线距离约为10km左右，南段为nnw向，表现为张性，三街以北变为nw向，延伸至祥云县为第四系掩盖，性质不明，全长大于100km。 （2）中邑舍断裂：位于水库东侧510km。分东、西两条，均呈nw向波状弯曲延伸，全长大于25km。东支显张性，西支性质不明。工程区岩层走向大致为sn向或n略偏w方向，与区域构造线方向基本吻合，岩层西倾，倾角大于65至直立。但工程区由于残坡积覆盖（局部混杂重力堆积物）层较厚，基岩出露偶见。工程位

36、于云南山字形构造西翼弧与滇藏歹字型构造的交接部位，受其影响，北西向断裂发育，岩层陡立，主压应力方向为北东南西向。据1:400万中国地震动参数区划图（gb18306221），本区地震动峰值加速度为0.15 g，地震动反映谱特征周期0.45s，相应地震基本烈度7度。1.3.2.4水文地质主要富水层（1）富水性中等溶隙、溶孔含水层：主要指三叠系上统上部灰色厚层石灰岩，质纯，夹少量泥灰岩或白云质灰岩，泉水流量一般大于10l/s。（2）富水性弱裂隙含水岩层包括三叠系上统顶、底部的砂、页岩侏罗系下统、侏罗系中统砂、泥岩、板状页岩，砂岩的裂隙、页岩的片理均较发育，含微弱裂隙水。地下水径流模数0.12l/s*

37、 km2,泉水流量0.11.5l/s。（3）第四系残坡积广泛分布于山坡表层，为透水层；第四系冲洪积层一般很薄，不含水。地下水补排关系 地下水主要由降雨补给，向沟谷运移，在谷底或山坡低洼处以小泉或散侵形式补给地表水或库水。1.3.2.5枢纽区工程地质坝址区出露地层较单一，为侏罗系下统（j1）和第四系，简要说明如下：（1）侏罗系下统（j1）为浅紫红色、黄灰、灰绿等色页岩夹薄层砂岩，页岩受轻微变质显板状结构，地表页岩风化较强烈，呈碎片状剥落。在坝址区，基岩出露不多，例如左坝肩上游小冲沟底部露头较好，岩层排列整齐、完整;右坝肩全为第四系残坡积覆盖，基岩产状不清。（2）第四系残坡积层（qedl）为砂质粘

38、土、角砾、碎块石，含量不定，互为混杂，厚度25m不等。冲洪积（qpal）为砂、卵砾石、块石，厚度12m。人工堆积（qs）仅指坝土，组成物质大致同残坡积层，厚22.8m。（2）地貌及物理地质现象坝址区河谷狭窄，山坡陡峻，河谷大致呈南北向，与岩层走向基本一致，为走向谷。河谷底宽约10m左右，两岸山坡基本对称，山坡坡度3540局部地段更陡，几乎呈陡崖。两坝肩由人工开挖形成两片小平台：左坝肩平台面积宽不足20m，长约30m，布置了溢洪道；右坝肩平台面积更小，长、宽不足20m，建盖了水库管理所。两坝肩山坡基本稳定，仅溢洪道左侧山坡特别陡，局部有小塌方体。一、大坝坝段岩(土)体工程水文地质特征1、坝体土坝

39、土为含砾或含砂低液限粘土，粘粒含量19.038.0%,均值23.57%，比较均匀，主要为低压缩性土。干密度1.381.71g/cm，均值1.49g/cm，干密度偏低。 内摩擦角=12.221.1， 均值15.61；凝聚力c=26.739.5kpa，平均32.03kpa。坝坡稳定分析建议用均值。 坝土粘粒含量19.038.0，均值23.57%，高于地震设防烈度七度，粘粒含量不小于16的界限值，初判为不液化。坝土主要为砂质粘土或低液限粘土，粘粒含量19.038.0，均值23.57%，尚较均匀。少数土样的孔隙率大于45，压缩系数也较高，（个别土样属高压缩性土）干密度1.381.71g/cm，均值1.

40、49g/cm。相应坝体压实度为0.820.97，平均压实度为0.88，小于碾压土石坝规范值0.960.98，干密度偏小，碾压功能偏低。坝体碾压达不到规范要求。 坝土抗剪强度：内摩擦角=12.221.1，均值15.61；凝聚力26.739.5kpa，均值32.03kpa。坝坡稳定分析用均值。2、坝基岩(土)体坝址区出露地层较单一，为侏罗系下统（j1）和第四系，简要说明如下：（1）侏罗系下统（j1）为浅紫红色、黄灰、灰绿等色页岩夹薄层砂岩，页岩受轻微变质显板状结构，地表页岩风化较强烈，呈碎片状剥落。在坝址区，基岩出露不多，例如左坝肩上游小冲沟底部露头较好，岩层排列整齐、完整;右坝肩全为第四系残坡积

41、覆盖，基岩产状不清。1.3.2.6大坝处理建议（1）大坝病害多发且较严重，诸如坝顶沉陷较大。坝体渗漏量等等，严重影响水库正常运行，加固处理，迫在眉睫。（2）建议坝体主要采用帷幕灌浆防渗和培厚加固下游坝坡处理1.3.2.7附属建筑物工程地质评价及处理建议一、溢洪道工程地质条件溢洪道位于左坝肩，控制段为无闸控制的宽顶堰，堰顶高程1717.09m，最大下泄流量31.25m/s。控制段：控制段为城门洞型，长4.0m，底板为砼衬砌，底板高程为1717.09m（距坝顶3.29m），净宽3.5m，净高3.29m，在2.0m处起拱，拱顶采用浆砌条石砌筑，厚0.4m，边墙采用浆砌石砌筑，高2.5m，顶宽0.5m

42、，底宽0.5m。泄槽段：泄槽段长92.00m，底板为砼衬砌，净宽3.50m，边墙采用浆砌石砌筑，高2.00.8m，顶宽0.5m，底宽0.5m；出口段：出口无消能设施，尾水直接归入山箐。沿线出露基岩为侏罗系下统（j1）为浅紫红色、黄灰、灰绿等色页岩夹薄层砂岩，主要为全强风化，局部为弱风化，强度一般可满足荷载要求，。建议：对溢洪道已破损的边墙、底板进行修补。二、已建输水涵洞工程地质条件输水涵洞位于坝体中部的坝体内，长118.0m，进口底板高程为1692.35m，出口高程为1691.56m，底坡1/150。涵洞洞身为直洞，洞身为城门洞型，净宽1.0m，净高1.5m，在1.1m处起拱，拱顶采用浆砌条石

43、砌筑，厚0.4m，边墙采用浆砌石砌筑，高1.5m，顶宽0.4m，底宽0.4m。病害：水库管理员曾进洞检查发现：输水涵洞进口淤积，洞身顶拱和边墙漏水。在正常蓄水位1717.09m下，关闭闸门，涵洞出口下方68m结合部有四处呈股状漏水，漏水量分别为1.2l/s、1.0l/s、0.8l/s、0.5l/s，涵洞出口漏水量为3.5l/s。在现状水位1713.43m下，关闭闸门，涵洞出口下方68m结合部有四处呈股状漏水，漏水量分别为0.8l/s、0.5l/s、0.4l/s、0.3l/s，涵洞出口漏水量为2.0l/s。涵洞基础主要为页岩夹薄层砂岩，承载力能满足荷载要求。建议：对洞身进行回填灌浆处理。1.3.

44、8天然建筑材料小瓦桥水库除险加固工程所需天然建筑材料有：石料、砂料及粘土料三种。粘土料场位于水库右岸下游距大坝约0.4km的山坡料场开采供应，可通过施工道路运往大坝，料场高程在17301760m之间，斜坡坡度15250，面积约2500，可采厚度0.51.5m，土料储量0.85万m。土料为紫红色粘土。其质量和储量满足设计要求。此次选定的风化料场位于小瓦桥水库右岸下游距大坝约1.2km的山坡上，为三叠系上统（t3）：下部为页岩、砂岩不等厚互层，中部为厚层状灰岩夹泥灰岩及白云质灰岩，局部夹页岩。为水库附近较好的风化料，量大，开采运输方便。砂料：浇筑砂需到礼舍江河砂场购买，砂料为中粗粒石英砂，质好量大

45、，可用作本工程的用砂料场，砂场至水库运距26km。石料（碎石、块石、山砂）：距离水库约10km的离倬赫石料场是该工程较想的石料供应地。有现成简易土路相通。石料厂地层岩性为中生界白垩系赵家店组（k2z2）：中厚层状中粗粒石英砂岩，可采厚度大于5.0m，可满足工程对石料的要求。1.3.3工程任务与规模1.3.3.1工程任务根据云南省水利厅关于我省小型病险水库除险加固初步设计的指导精神，除险加固工程维持正常水位不变，且不加高大坝，工程规模不作调整，因此，小瓦桥水库坝顶平均高程1720.38m，正常蓄水位为1717.09m，相应库容32.75万m，除险加固后总库容为46.76万m（注册表：54.90万

46、m），为小（二）型水库规模。1.3.3.2水利计算小瓦桥水库总库容为46.76万m（注册表：54.90万m）。根据国家防洪标准（gb50201-94）、水利水电枢纽工程等级划分设计标准sl252-2000规定，本工程规模为小（二）型，主要建筑物为5级，设计洪水重现期为20年（p5），校核洪水重现期为200年（p0.5）。另外永久性泄水建筑物消能防冲洪水标准为十年一遇，即p=10%。1、死水位选择根据小瓦桥水库泥沙计算，水库多年平均入库沙量为0.1925万m/年，除险加固20年淤积3.85万m，死水位定位根据2010年10月实测1/2000水库库区地形图，由水库20年淤积后的坝前淤积高度确定水库

47、死水位为1705.64m，死库容3.85万m。2、调洪演算根据运行情况，小瓦桥水库正常蓄水位1717.09m，小瓦桥水库现状溢洪道位于左岸与坝体结合处，无闸控制，底板高程为1717.09m（距坝顶3.29m），净宽3.5m，净高3.0m。交通桥顶高程1721.39m，坝顶高程1720.38m。库容曲线采用2010年10月实测库容曲线，调洪演算用采用pc1500程序进行计算，调洪成果详见表1.23。表1.2-3 小瓦桥水库调洪成果表分期洪水頻 率（p）水 位（m）下泄流量（m3/s）对应库容 （万m3）主 汛 期设计洪水p=0.5%1720.3731.2546.76p=2%1719.9024.8

48、244.59p=5%1719.4418.9742.59p=10%1719.1115.0941.16p=20%1718.629.9439.04枯 期设计洪水p=10%1717.380.8233.89p=20%1717.280.4233.50小瓦桥水库计算坝顶高程应为1720.901m，高于现状坝顶高程0.521m（现状坝顶高程为1720.38），大坝设0.6m高防浪墙，水库满足防洪要求。1.3.4 除险加固工程设计1.3.4.1设计依据1、工程等别和建筑物级别小瓦桥水库总库容为46.76万m，正常库容为32.75万m，根据中华人民共和国颁发的防洪标准（gb50201-94）以及水利部颁发的水利水

49、电工程等级划分及洪水标准（sl252-2000）的规定，小瓦桥水库工程等别为等，工程规模为小（二）型，其主要建筑物大坝、溢洪道、输水涵洞按照五级建筑物设计，次要建筑物及临时建筑按五级建筑物设计。2、洪水标准水库总库容46.76万m。经复核水库最大坝高为27.88m。根据防标准gb5020194及水利水电工程等及划分及洪水标准sl2522000，小瓦桥水库总库容在10100万m之间，本工程规模为小（二）型，主要建筑物为v级、次要建筑物为v级。水库防洪标准为：校核洪水标准：p=0.5%（200年一遇）；设计洪水标准：p=5%（20年一遇）；枯期(施工)洪水标准10年、5年。下游河道无特殊防洪要求。

50、3、地震设防烈度根据国家质量技术监督局2001年颁布出版的1：400万中国地震动参数区划图（gb183062001），工程区的地震动峰值加速度为0.15g，地震反应谱特征周期为0.45s，对应地震基本烈度为度。4、水库安全鉴定主要结论经楚雄州水库大坝安全评价专家组审定，出具了楚雄州楚雄市小瓦桥水库大坝安全鉴定报告书，鉴定结论基本同意小瓦桥水库大坝安全性评定为三类坝，报告书中的主要鉴定结论如下：综合评定工程质量等级为不合格；综合评定运行管理等级为差；大坝防洪安全等级属于c级；综合评定大坝结构安全等级为c级；综合评定大坝抗震安全等级为c级；综合评定水库大坝渗流安全等级为c级；综合评定水库金属结构安

51、全等级为a级。1.3.4.2工程现状1、工程建设过程简介小瓦桥水库始建于1968年12月，1971年6月水库竣工为小（二）水库，大坝坝顶高程1720.38m，最大坝高27.88m，坝轴线长90.0m ，总库容46.76万m，正常库容32.75万m。根据水利水电工程等级划分及洪水标准(sl252-2000)规定，水库属小（二）型工程，其水库枢纽工程等级为等5级。至此，水库规模维持至今。水库竣工之后，由于受资金限制，大坝病害未做处理，水库处于带病限蓄运行状态。2、主要建筑物大坝：大坝坝型为均质土坝，原坝顶高程1720.38m，现状坝顶高程坝左为1720.06m，坝右为1721.58m，最大坝顶高程

52、为1721.58m，最小为1719.83m，平均坝顶高程为1719.90m。最大坝高27.88m，坝顶长度90m，坝顶最宽5.92m，最窄4.10m，平均宽度4.84m。大坝竣工后大坝坝坡坡比分别为：大坝上游坝坡：从1720.381692.50m为1:2.69。大坝下游坝坡：从1720.381692.50m为1:1.62（绘图时应与实测资料比较修正）。输水涵洞：输水涵洞位于坝中，长118.0m，进口底板高程为1692.35m，出口高程为1691.56m，底坡1/150。涵洞洞身为直洞，洞身为城门洞型，净宽1.0m，净高1.5m，在1.1m处起拱，拱顶采用浆砌条石砌筑，厚0.4m，边墙采用浆砌石

53、砌筑，高1.5m，顶宽0.4m，底宽0.4m。输水涵洞设有专门的启闭机房和专用的启闭设备，启闭机房内设手电两用螺杆式启闭机一套，型号为lg-10t。启闭机设备较为陈旧，布满油垢，外壳有局部锈蚀。溢洪道：溢洪道位于左坝肩，控制段为无闸控制的宽顶堰，堰顶高程1717.09m，最大下泄流量31.25m/s。沿线出露基岩为侏罗系下统（j1）为浅紫红色、黄灰、灰绿等色页岩夹薄层砂岩，主要为全强风化，局部为弱风化，强度一般可满足荷载要求。控制段：控制段为城门洞型，长4.0m，底板为砼衬砌，净宽3.5m，净高3.29m，在2.0m处起拱，拱顶采用浆砌条石砌筑，厚0.4m，边墙采用浆砌石砌筑，高2.5m，顶宽0.5m，底宽0.5m。泄槽段：泄槽段长92.00m，底板为砼衬砌，净宽3.50m，边墙采用浆砌石砌筑，高2.00.8m，顶宽0.5m，底宽0.5m；出口段：出口无消能设施，尾水直接归入山箐。3、大坝渗流稳定复核（1）渗透系数的采用见表11。 大坝渗流分析渗透系数采用值 表11部位渗透系数(cm/s)备注地勘试验值(初始采用值)反演值(最终采用值)区原坝体9.610-49.610-4区坝基冲洪积层3.6310-33.6310-3工程类比区坝基岩2.3110-