水库除险加固工程初步设计报告

附表1：塔寺沟水库工程除险加固效益表防洪效益灌溉效益发电效益供水人口养殖效益其他效益保护耕地保护人口县城场镇学校重要交通道路重要厂、矿恢复防洪库容恢复和新增防洪效益恢复和新增灌溉面积恢复兴利库容恢复和新增灌溉效益恢复和新增发电量恢复和新增发电效益亩人个个个条个万m3万元亩万m3万元万度万元人万元万元40005000-1153500-40--00-3工程地质详见地质勘察报告。4安全鉴定4.1安全鉴定情况4.1.1工程现状2020年04月，成都市水利勘测设计院对天府新区太平镇塔寺沟水库进行了安全鉴定。工程存在的主要问题如下：1、大坝经过现场踏勘，发现存在的问题如下：①坝顶路面垭口临库区处有一条纵向细小裂缝，最大缝宽约4mm。防浪墙脚处有一条长为47m裂缝，裂缝一般宽1cm~2cm，最大缝宽约5cm，无充填；坝顶路面向坝后倾斜，倾斜度较大，临防浪墙侧局部可能存在积水，无防护栏杆，坝顶未发现有关坝体变形及渗流的监测设施。②迎水坝坡无坡面防护措施，坡面植物滋生，长有杂草，平整度较差，局部存在淘刷现象；坝坡未发现有关坝体变形及渗流的监测设施；③背水坝坡无防护措施，均为植草护坡，右坝肩处设横向排水沟，平台以上为混凝土“U”型排水沟，平台以下为土沟。2、溢洪道经过现场踏勘，发现存在的问题如下：①溢洪道内杂草丛生，两岸树木倒挂渠内，影响泄洪能力，进水渠段左侧及消力池尾坎前淤积较严重。；②溢洪道渠底、两岸挡墙和闸墩均采用浆砌条石砌筑，局部砌筑缝勾缝砂浆缺失，存在漏缝、渗水失稳等不稳定因素；③溢洪道两侧挡墙（左坝段坝脚）局部变形、倾斜，泄槽部分底板已经损毁。④3孔平板钢闸门：门叶可见明显锈蚀现象，侧、底止水橡胶老化、开裂、变形，吊耳可见明显锈蚀现象，并有局部变形；行支承行走装置可见明显锈蚀现象，并有局部扭曲变形；埋件可见明显锈蚀现象，进口闸墩门槽有变形，会影响闸门正常开启；泄洪闸启闭设备采用单吊点手动葫芦启闭，启闭能力不足，无法完成闸门的正常启闭，启闭时间较长；闸房内无照明设施。3、放水设施经过现场踏勘，发现存在的问题如下：①放水卧涵管运行需人工封堵及放水，需下水操作，设施老旧，运行管理极不方便，且存在运行管理人员人身安全隐患；②涵卧管放水量不易控制，现最大放水流量，放空时间较长；③放水涵洞出口杂草乱枝密布；④供水管已弃用。4、附属设施①；根据“水库大坝安全鉴定办法”及《水库大坝安全评价导则》规定的大坝安全分类标准，塔寺沟水库属三类坝，建议尽快进行除险加固处理，使大坝安全运行，充分发挥水库社会效益及经济效益。4.1.2工程质量评价通过对塔寺沟水库的施工、运行及现状的质量检查分析，现对工程质量综合评价结论如下：塔寺沟水库大坝填筑料质量、坝基处理、坝肩连接处理质量均满足规范要求，溢洪道和放水涵卧管整体外观质量基本合格。但在本次评价复核中，仍发现水库暴露了不少局部质量缺陷，如：坝体迎水坡未做任何防护导致迎水坡面蠕变而引发防浪墙内侧裂缝，左坝段背水坡坡面不整、局部有塌坑和堆积体，左坝段纵向排水沟变形和倒流，右坝肩一级马道平台下土沟未衬砌、局部垮塌，钻孔揭示左坝坝体内夹杂块石说明施工质量有缺陷，溢洪道两岸挡土墙墙体（左坝段坝脚），局部底板破损、墙体变形、勾缝砂浆缺失，放水涵卧管因设施陈旧存在运行管理及放水量不易控制问题。上述局部质量缺陷，采取一定措施整治即可修复，暂时尚未严重影响到大坝和溢洪道安全。因此，根据《水库大坝安全评价导则》（SL258-2017），质量可评定为基本合格。4.1.3运行管理评价水库管理机构和管理制度相对健全，管理人员职责相对明晰；大坝水雨情监测监控等管理设施基本完善；水库缺乏大坝变形、位移及渗流等安全监测设施及监测资料的整编分析；大坝养护修理虽然定期进行，但是现场调查仍发现溢洪道、排水棱体及放水洞出口杂草丛生，应加强管理大坝保护范围内的非管理行为。综上所述，根据《水库大坝安全评价导则》（SL258-2017），大坝运行管理评为较规范。4.1.4防洪标准复核塔寺沟水库防洪标准满足规范要求，大坝抗洪能力除地震运行条件外，其余3种运行条件下均满足规范要求，在地震运行条件下，坝顶高程不足高度约0.4m。溢洪道抗洪能力除出水渠高度不满足泄洪安全要求外，进水渠、宽顶堰控制段、泄槽、消力池等建筑物渠顶高程均满足规范要求。根据《水库大坝安全评价导则》（SL258-2017），大坝防洪安全性评为B级。4.1.5渗流安全评价在各种计算工况下，水库大坝全年渗透量仅0.514万m3，大坝各坝段浸润线出逸点渗透比降均小于允许渗透比降值，但左坝段浸润线出逸点高，与现场踏勘时发现水库在高水位运行时左坝段下游坝坡渗水位置一致，溢洪道泄槽局部存在渗水现象，且渗水坝坡面以下无任何补救措施，存在较大安全隐患，根据《水库大坝安全评价导则》（SL258-2017）之规定，大坝渗流性态基本安全，评为B级。4.1.6结构安全评价在非地震工况下，右坝排水棱体段上、下游坝坡及左坝非排水棱体段上游坝坡抗滑稳定安全系数均符合规范要求，但是左坝段下游坝坡抗滑稳定安全系数1.033~1.123，小于规范最小值1.15，不满足规范要求。再结合现场踏勘时发现左坝段下游坝坡不平整，存在局部塌坑、堆积体等现象，溢洪道局部结构已破损，放水涵洞设施老旧，按照《水库大坝安全评价导则》（SL258-2017）之规定，大坝右坝段结构安全，左坝段结构不安全，溢洪道结构不安全，综合为不安全，评为C级。4.1.7抗震安全复核在地震工况下，右坝段排水棱体段上、下游坝坡及左坝段非排水棱体段上游坝坡抗滑稳定安全系数均符合规范要求，但是左坝段下游坝坡抗滑稳定安全系数为0.859~0.962，均小于规范要求最小值1.1，不符合规范要求。再考虑到溢洪道局部结构已破损，放水涵洞设施老旧，按照《水库大坝安全评价导则》（SL258-2017）之规定，大坝抗震不安全，评为C级。4.1.8金属结构评价塔寺沟水库金属结构及相关设备于1975年建成运行至今，由于建成时间较长，放水设施采用人工操作，有较大的安全隐患；洪闸门槽变形，且可见明显锈蚀现象；吊耳可见明显锈蚀现象，并有局部变形。启闭设备采用单吊点手动葫芦启闭，启闭力不足，影响闸门正常启闭。启闭闸房无任何供电线路及照明。根据《水库大坝安全评价导则》，塔寺沟水库金属结构及相关设备评为C级。4.2安全鉴定综合评价4.2.1安全鉴定结论经安全鉴定，塔寺沟水库大坝为三类坝，属病险水库大坝。按照水利部颁布的《水库大坝安全鉴定办法》（水建管[2003]271号）文及《水库大坝安全评价导则》（SL258-2017）等文件的要求和现行规范，得出表1-2所示的大坝具体评价。表4.2.1-1大坝安全综合评价表序号内容安全分级备注1抗洪性能B1、水库原设计防洪标准满足《防洪标准》（GB50201-2014）和《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2017）的防洪要求；2、经计算水库溢洪道出水渠边墙高度不满足，顶堰控制段、泄槽、消力池等建筑物渠顶高程均满足规范要求；3、经复核水库大坝坝顶高程不足，约0.4m。2结构性态C1、在正常运用条件和非常运用条件Ⅰ下左坝段大坝上游坝坡均满1.151.25；2、通过现场检查未发现大坝存在危及安全的异常变形；3、溢洪道溢洪道局部结构已破损，放水涵洞设施老旧，溢洪道结构安全不满足要求；4、放水设施结构完整满足要求。3渗流性态B1、大坝上游未采取防渗措施，下游铺设干砌石排水棱体；2、通过渗流分析计算，大坝各坝段浸润线出逸点渗透比降均小于允许渗透比降值，但左坝段浸润线出逸点高，与现场踏勘时发现水库在高水位运行时左坝段下游坝坡渗水位置一致，溢洪道泄槽局部存在渗水现象，且渗水坝坡面以下无任何补救措施，存在较大安全隐患；其他建筑物运行过程中未发现异常渗流现象。4抗震性能C1、水库抗震设防烈度满足规范要求；2、经过计算0.859~0.9621.1；3、溢洪道底板和边墙局部破损、漏缝，存在严重的安全隐患；放水涵洞被堵塞，已不能正常运作，两建筑物均存在较大的安全问题，据此推断在地震工况下，泄水和输水建筑物结构亦不安全；5金属结构性能C1、放水设施采用人工操作，有较大的安全隐患；2、洪闸门槽变形，且可见明显锈蚀现；3、，不满足规范要求.根据《水库坝体安全评价导则》（SL285—2017）第12.0.2条规定，塔寺沟水库应为三类坝。4.2.2结论及建议1、结论：塔寺沟水库大坝工程质量基本合格，运行管理较规范，防洪安全性为B级，渗流安全为B级，结构安全为C级，抗震安全为C级，金属结构安全为C级。据《水库大坝安全评价导则》（SL258-2017），本水库大坝安全评定为三类坝。①塔寺沟水库左坝段大坝下游坝坡：左坝段大坝下游坝坡抗滑稳定系数在正常运行、非常运行Ⅰ和地震工况下，均不满足规范要求的最小系数要求，抗滑安全储备明显不足；②左坝段大坝浸润线在下游坝坡排水沟附近出逸，出逸点位置较高，且渗水坝坡面以下无任何补救措施，存在较大安全隐患。大坝左坝段下游坝坡在未来运行中，特别是高水位运行时，确实存在失稳的可能，建议增加左坝段坝体整治内容针对塔寺沟水库大坝为三类坝，主要的安全隐患主要来源于无变形及渗流监测设施，坝顶防洪高程不足，坝体渗水、下游边坡欠稳定，溢洪道漏缝、局部破损，渠内杂草丛生影响泄洪，放水涵卧管设施陈旧，放水流量及安全性无法控制，金属结构及电气设备老化、缺失等。建议采用以下工程处理措施：1、运行管理①安装大坝及溢洪道变形、渗流监测设施，定期开展必要的变形、渗流监测和数据整编；②加强大坝管理范围及保护范围内的非管理行为管理工作，完善管理及保护范围的界桩等标识。③考虑到溢洪道基础位于粘土、粉质粘土层，且溢洪道泄槽、消力池段布置于左坝坝趾处，右侧挡墙作为坝尾土体挡土墙，一旦溢洪道冲刷破坏，失事后果严重，因此，应加强溢洪道基础变形、渗流监测和日常巡视，确保溢洪道安全。2、大坝①针对大坝目前存在的问题，进行除险加固；②建议大坝在未整治前，汛期水库低水位运行。3、溢洪道①溢洪道内失稳破损边墙和底板进行整治，泄洪通道内淤积物、杂草汛前进行定期清理；②溢洪道浆砌条石砌缝进行全面勾缝；③出水渠进行整治，满足下泄设计洪水要求；④建议更换溢洪道泄洪控制段闸门及埋件；⑤建议溢洪道调整启闭方式，更换启闭设备，并完善启闭相应的电力线路及闸房用电设施及保护装置。4、放水设施①建议放水方式整改为易于控制流量和便于操作的闸阀式型式；②废弃生活供水设施拆除，美化库区环境。5除险加固工程设计5.1工程现状及存在问题5.1.1枢纽总布置情况及存在的问题水库枢纽工程由均质土坝、溢洪道和放水涵管组成。大坝为均质土坝，坝高31.65m，坝顶高程537.00m，坝顶宽4.0~6.0mm，坝顶长210m。溢洪道位于大坝左岸，浆砌块石结构，为闸式宽顶堰，堰上设3孔钢闸，每孔净宽3m，总净宽9m，闸下堰顶高程534.40m。放水涵管位于大坝右岸，为无压砌石卧管。卧管进口分高程设若干直径20cm的放水孔，未封堵。为全面评价塔寺沟水库的安全状况，了解水库的运行情况，太平镇委托成都市水利水电勘测设计院对塔寺沟水库进行安全鉴定，经核查认定，塔寺沟水库工程为三类坝。根据水库安全鉴定情况，我公司通过对该工程相关资料的查阅、现场检查、渗流分析、稳定计算分析发现该工程存在不同程度的问题，现将枢纽工程基本情况及相关问题分述如下：5.1.1大坝及坝基塔寺沟水库大坝为均质土坝，坝轴线长度210m，坝顶宽度4.0~6.0m，最大坝高31.65m，坝顶平均高程536.70m，上侧设0.4m高浆砌石防浪墙，坝顶C20砼路面。上游坝坡坡比1：2.3~1：2.8，坝坡为天然边坡未衬砌；下游坝坡设两级坡，在高程523.10m处设马道平台1处，平台以上坝坡为1:1.9~1:2.2，平台以下坝坡为1:2.0~1:2.4，马道平台宽度为1.0~3.0m，平台内侧设纵向“U”型排水沟。大坝下游均为植草护坡，坝后设纵、横向排水沟，坝后坝趾设有堆石排水棱体。经过现场踏勘，发现存在的问题如下：①坝顶路面垭口临库区处有一条纵向细小裂缝，最大缝宽约4mm。防浪墙脚处有一条长为47m裂缝，裂缝一般宽1cm~2cm，最大缝宽约5cm，无充填；坝顶路面向坝后倾斜，倾斜度较大，临防浪墙侧局部可能存在积水，无防护栏杆，坝顶未发现有关坝体变形及渗流的监测设施。②迎水坝坡无坡面防护措施，坡面植物滋生，长有杂草，平整度较差，局部存在淘刷现象；坝坡未发现有关坝体变形的监测设施；③背水坝坡无防护措施，均为植草护坡，坝坡局部有较明显的塌坑与堆积体，背水坡未发现坝体明显渗水现象，右坝肩处设横向排水沟，平台以上为混凝土“U”型排水沟，平台以下为土沟。5.1.2溢洪道溢洪道位于大坝左岸，为闸式宽顶堰。堰上设3孔钢闸，每孔净宽3m，总净宽9m，闸下堰顶高程534.4m，进水前池底板高程为534.4~534.60m，中墩宽1.2m，长8.0m。3道泄洪闸闸门尺寸均为3.0×2.1m，配套启闭机为手动葫芦式。溢洪道左、右侧边墙和底板均采用M5浆砌条石衬砌，M10砂浆勾缝。经过现场踏勘，发现存在的问题如下：①溢洪道内杂草丛生，两岸树木倒挂渠内，影响泄洪能力，进水渠段左侧及消力池尾坎前淤积较严重；②溢洪道渠底、两岸挡墙和闸墩均采用浆砌条石砌筑，局部砌筑缝勾缝砂浆缺失，存在漏缝、渗水失稳等不稳定因素；③溢洪道两侧挡墙（左坝段坝脚）局部变形、倾斜，泄槽部分底板已经损毁。④3孔平板钢闸门：门叶可见明显锈蚀现象，侧、底止水橡胶老化、开裂、变形，吊耳可见明显锈蚀现象，并有局部变形；行支承行走装置可见明显锈蚀现象，并有局部扭曲变形；埋件可见明显锈蚀现象，进口闸墩门槽有变形，会影响闸门正常开启；泄洪闸启闭设备采用单吊点手。泄洪闸启闭设备采用单吊点手动葫芦启闭，启闭能力不足，无法完成闸门的正常启闭，启闭时间较长；闸房内无照明设施。⑤溢洪道一级消力池底板冲毁，冲毁长度26m，溢洪道一级消力池至二级消力池之间左岸边墙受山溪水影响变形较为严重。5.1.3放（供）水设施放水设施位于大坝右岸，为涵卧管，总长61.5m，涵管断面尺寸为0.8×1.0m。卧管放水孔每排2孔，共30排60孔，直径20cm，最大放水流量0.6m³/s，最低一级放水高程是521.94m。放水卧管均需要人工下水操作。供水设施位于大坝右坝肩，包括泵站房和供水管道，目前已停止生活供水。经过现场踏勘，发现存在的问题如下：①放水卧涵管运行需人工封堵及放水，需下水操作，设施老旧，运行管理极不方便，且存在运行管理人员人身安全隐患；②涵卧管放水量不易控制，现最大放水流量；放水涵洞出口杂草乱枝密布；③供水管已弃用。5.1.4其他①水库无水平、沉陷位移监测设施；②根据水库调查及管理人员介绍，水库现有供水房，管理房；③有防汛抢险道路，现状已采用C20砼硬化。5.2设计依据5.2.1工程等别及建筑物级别根据《防洪标准》（GB50201-2014）和《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2017）规定：塔寺沟水库现状总库容120.5万m3，属于小（1）型水库，其工程等别为IV等，枢纽工程主要永久性建筑物级别为4级，次要永久性建筑物为5级，临时建筑物级别为5级。5.2.2洪水标准根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2017）的相关规定，塔寺沟水库洪水标准按丘陵平原地区标准确定，本次洪水标准采用30年一遇（P＝3.33％）洪水设计，300年一遇（P＝0.33％）洪水校核。1、水库特征水位根据水库设计资料、本次洪水计算及调洪成果，水库特征水位见表5.2.2-1。表5.2.2-1特征水位表名称单位上游水位（整治前）上游水位（整治后）校核洪水位（P=0.33%）m536.68536.55设计洪水位（P=3.3%）m536.11536.19消能设计水位（P=5%）m535.99536.11正常蓄水位m534.40535.20死水位m521.94521.942、下泄流量各频率洪水调节后下泄流量见表5.2.2-2（整治前后）。表5.2.2-2下泄流量表频率P3.3%0.33%5%整治前36.556.332.8整治后46.570.743.33、各建筑物防洪标准表5.2.2-3各建筑物防洪标准表序号建筑物洪水重现期（年）备注类别名称级别设计校核1主要建筑物大坝（均质土坝）4303002溢洪道4303003放水设施4303004次要建筑物溢洪道消力池5205管理房等55.2.3设计基础资料1、本次除险加固主要是按照国家有关的技术标准及规程、规范和大坝安全鉴定的结论，解决本工程存在的安全隐患，并根据工程管理的有关要求，完善大坝安全监测、防汛、通讯、水情观测等工程管理设施。2、设计基础资料（1）天府新区太平镇塔寺沟水库大坝安全评价报告；（2）水库实测地形资料及收集的其他相关资料。5.2.4采用的规范本工程除险加固设计主要参照以下规范进行：（1）《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2017）；（2）《防洪标准》（GB50201-2014）；（3）《加快水利薄弱环节建设小型病险水库除险加固项目初步设计报告编制大纲》（川农水[2017]25号）；（4）《水利水电工程初步设计报告编制规程》（SL619-2013）；（5）《碾压土石坝设计规范》（SL274-2001）；（6）《溢洪道设计规范》（SL253－2018）；（7）《水闸设计规范》（SL265-2016）；（8）《土石坝安全监测技术规范》（SL551-2012）；（9）《水库调度规程编制导则》（SL706-2015）；（10）《中小型水利水电工程地质勘察规范》（SL55-2005）；（11）《水力计算手册》（2006年第二版）；（12）《四川省暴雨统计参数等值线图集》（2011年版）其它有关现行规范、标准规程及相关参考书。5.3总体设计方案除险加固设计的原则是遵照现行规程、规范的要求，进行综合整治设计，确保水库安全、正常运行。本工程主要对挡水建筑物、泄水建筑物、放水设施、工程安全监测设施、附属工程等方面进行总体方案设计。5.3.1、大坝整治方案1、上游坝坡整治：上游坝坡规整坝坡，坡比1:2.6，高程521.94m新建顶宽50cm，高150cm的C20砼重力式抗滑墩，抗滑墩以上坝坡调整坡比夯实找平后铺设防渗复合土工膜（500g/㎡），土工膜下侧压入压重块下，上侧压入防浪墙下，两侧分别伸入坝肩山体相对不透水层，并采用50cm×50cmC20砼压重块固定，土工膜上铺设12cm厚粗砂垫层，上游坝坡采用8cm厚预制六菱块护坡，采用五干砌一浆砌砌筑。高差每5m设一道横向40cm×60cmC20砼阻滑板。2、坝顶整治：坝轴线不变，坝顶为宽度4.0~6.0m，坝顶长205.5m，坝顶路面进行拆除重建，整治后坝顶高程537.00m，大坝上游侧设80cm青石栏杆+40cmC25钢筋砼防浪墙，防浪墙顶部高程537.40、墙宽40cmm、下游侧新建0.3m×0.4mC20砼路沿石，坝顶路面采用20cm厚C25砼浇筑，下设10cm碎石垫层。3、下游坝坡整治：下游坝坡培厚规整坝坡，坝顶至一级马道之间坡比规整为1:2.1、一级马道至二级马道之间坡比规整为1:2.5。高程523.20m为一级马道，马道宽2.0m，内侧设C20砼排水沟，排水沟净空尺寸40cm×40cm；高程509.6m为二级马道，马道宽1.5m，高程509.60m以下为排水棱体，排水棱体保持现状，在排水棱体下游坡脚处设C20砼排水沟，排水沟净空尺寸60cm×80cm，壁厚30cm。二级马道以上坝坡均采用C25钢筋砼框格梁植草护坡，框格梁尺寸25cm×25cm，框格大小3.5m×3.5m矩形布置。设C20混凝土下坡梯步4处，梯步总宽度3.0m，梯带尺寸25cm×30cm（宽×高），梯步尺寸42cm×20cm（宽×高）和50cm×20cm。右坝肩设C20混凝土排水沟至坝脚，排水沟净空尺寸50cm×50cm，壁厚20cm。左坝肩溢洪道与马道排水沟连接处预留排水口。4、对大坝进行白蚁整治。结合大坝整治进行坡面清挖时采取如下白蚁防治措施：1）分析判断选出主蚁道，追挖白蚁主巢，取出巢体，填实巢穴。2）选用灭蚁药物乐斯苯药剂，对大坝表层消毒，同时需打孔，对每孔作灌液处理。3）4）对浸润线以上坝坡进行灭蚁药物灌浆，孔距2m，孔深4m。5.3.2、溢洪道整治方案本次溢洪道拟拆除闸门、排架及启闭机房，同时对溢洪道进口段进行改造，对冲毁的溢洪道底板和变形的溢洪道边墙进行修复。整治后溢洪道为无闸驼峰堰式溢洪道，堰顶高程由534.40m调整为535.20m，溢洪道控制段进行拓宽，宽度为14.5m。溢洪道渐变段、消力池及尾水段轴线保持不变，对溢洪道表层浆砌石，凿毛冲洗干净后，采用钢筋砼浇筑20cm。此外，对一级消力池底板进行修复，一级消力池至二级消力池之间的溢洪道左边墙变形段（20m）进行拆除重建。进口段（溢0-014.35~溢0+000）：起点高程533.40m，终点高程534.00m。进口段由两段组成，分别为水平段和倒坡段。水平段长2.35m，倒坡段长12.00m，比降为1:20底板均采用20cm厚C25钢筋浇筑，下设10cm厚C15细石砼垫层。进口段扩宽至14.5m，溢洪道右岸边墙拆除后浇筑40cm厚C25钢筋砼，溢洪道左岸边墙保持不变，表面凿毛冲洗干净后浇筑20cm厚C25钢筋砼。控制段（溢0+000~溢0+009.6）：新建120cm高、9.6m长的C25钢筋砼驼峰堰，溢洪道右岸边墙拆除后浇筑40cm厚C25钢筋砼，溢洪道左岸边墙保持不变，表面凿毛冲洗干净后浇筑20cm厚C25钢筋砼。5.3.3、放（供）水设施整治方案1）生活供水设施由于本水库已无生活供水作用，因此本次拆除原供水管道及供水管理用房，原址处新建一座管理房。（2）灌溉放水设施拆除水库原放水卧管，新建同轴斜拉式闸门卧管位于右坝肩，原涵卧管右侧，新建启闭房及启闭机控制斜拉闸，水流通过斜拉闸闸孔经涵管后进入原涵卧管进水室，进水室接坝下涵管，涵管尺寸为0.8×0.8m。原放水涵卧管取水流量最大为0.6m3/s。新建的放水设施采用分层取水方式，主要由一杆多控斜拉闸和连接卧管两部分组成。新建的同轴斜拉式闸门卧管，坡比1:2。斜拉闸进水口共设5孔，每孔直径30cm，底部进水口高程为521.94m，与死水位高程齐平；顶部进水口高程为534.00m，低于正常蓄水位1.2m，其余进水口从顶部往下依次高差3.0m布置。连接卧管净空尺寸60cm×100cm（宽×高），采用30cm厚C25钢筋砼浇筑，底部设10cm厚C15砼垫层。连接卧管顶高程为535.20m，底部接原涵卧管进水室。启闭房采用砖混结构，建筑面积9m2，建筑高度3.0m。5.3.4、管理设施整治（1）管理用房为方便管理和存放管理物资，将原供水用房拆除并新建为管理房。（2）库区巡视（码头）为方便库区巡查，配置库区巡逻艇，并在大坝右岸上游布置小型码头。码头位于大坝右坝肩处，码头主要由停船平台和坡道两部分组成，坡道顶部平台高程与大坝顶高程一致537.00m，坡道底部高程524.00m。坡道底板采用C20混凝土结构，每10m设置一伸缩缝，缝宽2cm。5.3.5、安全监测设施整治参考《土石坝安全监测技术规范》（SL551-2012）规范要求，以及考虑尽量避免对已有建筑物的破坏，进行安全监测设计。1）坝面水平位移监测为兼顾坝内土体位移及沉降监测，考虑经济适用原则，在塔寺沟水库大坝选择3个监测断面，埋设位移观测点进行坝内和坝面水平位移及沉降监测。为了不影响坝顶交通，位移观测点布置在坝顶靠下游侧处。2）坝面沉降监测3）渗流量监测结合塔寺沟水库布置，在土坝背水坡下游排水沟内或土坝下游有水处，设置量水堰进行渗流量监测，预留2个量水堰。4）坝体浸润线监测监测断面：布置3个监测断面，与坝面水平位移监测同断面布设。5）上下游水位监测在坝上游和下游分别选择合适位置布置1付水尺，进行水位监测。5.4挡水建筑物5.4.1基本资料根据天府新区太平镇塔寺沟水库水文地质提供的资料，并参考《小型水利水电工程碾压式土石坝设计规范》（SL189-2013）及有关手册文献，选用塔寺沟水库土石坝的主要计算参数如下：（1）水位校核洪水位：536.55m设计洪水位：536.19m正常蓄水位：535.20m死水位：521.94m坝体、坝基物理力学指标见表5.4.1-1。（3）地震基本烈度：Ⅶ度。表5.4.1-1大坝岩土体物理力学指标建议值岩土名称天然湿密度ρ天然干密度ρd孔隙率n压缩模量承载力特征值fk天然固结快剪饱和固结快剪渗透系数k(cm/s)允许渗透坡降Jg/cm3g/cm3%MPaMPaC(kPa)Φ(°)C(kPa)Φ(°)大值平均值小值平均值粉质粘土2.011.6639.65.00.15～0.16271724153.2×10-71.5×10-72.0～3.0黏土夹块石2.071.7736.35.50.16～00×10-75.0×10-71.0～2.0干砌块石2.352.0220～255～60.30～0.350320/4.0×10-30.15～0.2强风化泥岩夹泥质粉砂岩2.722.4410.54/0.50～0.600340329.0×10-5/中风化泥岩夹泥质粉砂岩2.732.4011.75/0.60～0.800360346.0×10-5/5.4.2防洪标准复核根据报告2.3节相关描述，塔寺沟水库防洪能力满足30年一遇设计洪水和300年一遇校核洪水标准的防洪要求。但是，计算所需坝顶（含防浪墙）高程由地震工况决定，计算值为537.53m，实测防浪墙顶高程为537.40m，低于计算值0.13m，不满足规范要求。水库整治后坝顶（含防浪墙）高程为538.20m，高于计算所需坝顶高程537.39m。因此，整治后大坝能够满足30年一遇洪水设计以及300年一遇洪水校核标准，满足国家《防洪标准》（GB50201-2014）防洪要求。5.4.3坝顶整治坝轴线不变，坝顶宽度为4.0~6.0m，坝顶长205.5m，坝顶路面进行拆除重建，整治后坝顶高程537.00m，大坝上游侧设80cm青石栏杆+40cmC25钢筋砼防浪墙，防浪墙顶高程为537.40、总高度0.82m、宽度0.4m，防浪墙上部设青石栏杆，高0.8m；下侧新建0.3m×0.4mC20砼路沿石，坝顶路面采用20cm厚的C25砼浇筑，下设10cm厚碎石垫层。5.4.4坝坡整治1、上游坝坡整治设计①结构设计上游坝坡整治：上游坝坡规整坝坡，坡比1:2.6，高程521.94m新建顶宽50cm，高150cm的C20砼重力式抗滑墩，抗滑墩以上坝坡调整坡比夯实找平后铺设防渗复合土工膜（500g/㎡），土工膜下侧压入压重块下，上侧压入防浪墙下，两侧分别伸入坝肩山体相对不透水层，并采用50cm×50cmC20砼压重块固定，土工膜上铺设12cm厚粗砂垫层，采用8cm厚预制六菱块护坡。高差每5m设一道横向40cm×60cmC20砼阻滑板。②防渗设计上游坝体防渗采用防渗复合土工膜（500g/㎡），土工膜下侧压入压重块下，上侧压入路沿石下，两侧分别伸入坝肩山体相对不透水层，并采用50cm×50cmC20砼压重块固定。2、下游坝坡整治设计下游坝坡培厚规整坝坡，坝顶至一级马道之间坡比规整为1:2.1、一级马道至二级马道之间坡比规整为1:2.5。高程523.20m为一级马道，马道宽2.0m，内侧设C20砼排水沟，排水沟净空尺寸40cm×40cm；高程509.6m为二级马道，马道宽1.5m，高程509.60m以下为排水棱体，排水棱体保持现状，在排水棱体下游坡脚处设C20砼排水沟，排水沟净空尺寸60cm×80cm，壁厚30cm。二级马道以上坝坡均采用C25钢筋砼框格梁植草护坡，框格梁尺寸25cm×25cm，框格大小3.5m×3.5m矩形布置。设C20混凝土下坡梯步4处，梯步总宽度3.0m，梯带尺寸25cm×30cm（宽×高），梯步尺寸42cm×20cm（宽×高）和50cm×20cm。右坝肩设C20混凝土排水沟至坝脚，排水沟净空尺寸50cm×50cm，壁厚20cm。左坝肩溢洪道与马道排水沟连接处预留排水口。5.4.5整治前大坝渗流稳定复核大坝整治前对大坝进行渗流稳定复核，其相应计算如下：5.4.5.1整治前渗流计算复核本次大坝渗流采用河海大学水工结构有限元分析软件Autobank7.7进行计算，考虑到左坝段无排水棱体，坝体接溢洪道，该坝型坝长约90m；而右坝段设有排水棱体，该坝型坝长约110m。因此，本次计算断面拟采用2个断面，即左坝段不含排水棱体的最大典型断面（计算断面1）和右坝段含排水棱体的最大典型断面（计算断面2），计算分区根据本次地勘钻孔揭示的岩土层进行分区，坝体计算分区如图5-1~5-2。5-11（1-1）横剖图1、计算参数根据本次地质勘察与实验成果，并参考类似工程经验，综合分析选取大坝渗流计算参数，见下表。表5.4.5-1塔寺沟水库大坝各分区土体渗流计算参数表序号土 类渗透系数值K(cm/s)允许渗透坡降备注大值平均值小值平均值1左坝段粘土夹块石7.0×10-75.0×10-71.0~2.0计算断面1坝体土2右坝段粉质粘土（粘土）3.2×10-71.5×10-72.0~3.0计算断面2坝体土3排水棱体干砌块石4.0×10-30.15～0.24强风化泥岩夹泥质粉砂岩9.0×10-5/坝基5弱风化泥岩夹泥质粉砂岩6.0×10-5/2、计算工况计算断面（左坝段）1下游水位采用溢洪道内相应水位；计算断面（右坝段）2下游设置排水棱体，下游水位采用相应的地下水位，本次计算均按地面下1.0m考虑。因此，选取以下4种工况进行渗流计算：工况1：正常蓄水位与下游相应最低水位；工况2：上游设计洪水位与下游相应水位；工况3：上游校核洪水位与下游相应水位；工况4：上游校核洪水位骤降至死水位。各工况相应的计算水位关系见下表。表5.4.5-2各工况计算水位表项目工况上游水位（m）计算断面1下游水位（m）计算断面2下游水位（m）工况1534.40510.6506.50工况2536.11512.1506.50工况3536.68512.1506.50工况4536.68～521.94512.1506.503、计算结果1、左坝非棱体段（计算断面1）本水库大坝左坝段坝后接溢洪道，无排水棱体，本次计算采用左坝最大典型断面（计算断面1）大坝各工况下的渗透压力及渗透比降如下图5.3~5.6。各种工况下大坝坝坡渗透计算图见下图，出逸坡降值及渗漏量值见表5.4.5-3。渗流计算简图如下：1）左坝段（断面1）正常水位534.40m时形成的稳定渗流情况计算简图左坝段（断面1）设计洪水位536.11m时形成的稳定渗流情况计算简图左坝段（断面1）校核洪水位536.68m时形成的稳定渗流情况计算简图左坝段（断面1）校核洪水位骤降至死水位非稳定渗流计算简图表5.4.6-1左坝段渗流复核计算成果表计算工况渗透坡降J允许渗透坡降[J]单宽渗漏量（L/s.m）工况一（正常蓄水534.40m）0.2131.50.000340工况二（设计洪水位536.11m）0.2751.50.000365工况三（校核洪水位536.68m）0.3451.50.000373工况四（校核水位536.68m至正常水位521.94m）0.298-0.3521.5/各种计算工况下的稳定渗流期，大坝坝体计算的最大水平坡降值和渗漏量见表5.4.6-1，由表中可见，整治后计算断面最大出逸坡降值为0.352，小于渗透坡降允许值，大坝渗透稳定性满足要求。2、右坝排水棱体段（计算断面2）本水库大坝右坝段坝后设置排水棱体，本次计算采用右坝最大典型断面（计算断面2）。大坝各工况下的渗透压力及渗透比降如下图5-7~5-10。（1）渗透稳定分析根据地勘成果及大坝渗流计算，计算断面坝体下游浸润线排水棱体内出逸，出逸坡降0.011，远小于排水棱体允许渗透比降最小值0.2，现场踏勘时也未发现右坝段有渗水、散浸现象。因此，右坝排水棱体段大坝渗透稳定。表5.4.5-1断面（2）渗流复核计算成果表计算工况渗透坡降J允许渗透坡降[J]单宽渗漏量（L/s.m）工况一（正常蓄水位,534.40m）0.421.50.00017工况二（设计洪水位536.11m）0.341.50.00019工况三（校核洪水位536.68m）0.381.50.00021工况四（校核水位536.68m至正常水位521.94m）0.451.5/2、渗漏量分析右坝排水棱体段坝长约120m，经计算，最大断面单米每天渗流量约0.082m3，右坝段全年漏水量0.36万m3。塔寺沟水库大坝左右坝段全年漏水总量0.514万m3，全年大坝的渗漏量极少。1）右坝段（断面2）正常水位534.40m时形成的稳定渗流情况计算简图2）右坝段（断面2）设计洪水位536.11m时形成的稳定渗流情况计算简图3）右坝段（断面2）校核洪水位536.68m时形成的稳定渗流情况计算简图4）右坝段（断面2）校核洪水位骤降至堰顶高程再降至死水位非稳定渗流计算简图表5.4.5-2右坝段断面（2）渗流复核计算成果表计算工况渗透坡降J允许渗透坡降[J]单宽渗漏量（L/s.m）工况一（正常蓄水位534.40m）0.1381.50.000342工况二（设计洪水位536.11m）0.1511.50.000364工况三（校核洪水位536.68m）0.1641.50.000371工况四（校核水位536.68m至正常水位521.94m）0.16-0.081.5/各种计算工况下的稳定渗流期，大坝坝体计算的最大水平坡降值和渗漏量见表5.4.5-2，由表中可见，整治后计算断面最大出逸坡降值为0.16，小于渗透坡降允许值，大坝渗透稳定性满足要求。5.4.5.2整治前边坡稳定计算复核本次大坝结构安全计算主要是大坝各运行工况下的上下游坝坡稳定计算，计算采用河海大学水工结构有限元分析软件Autobank7.7进行计算，计算方法为简化毕肖普法，计算断面采用2个断面，即左坝段不含排水棱体的最大典型断面（计算断面1）和右坝段含排水棱体的最大典型断面（计算断面2）。坝为均质土坝，坝基结合本次钻探的钻孔揭示进行了强风化层和弱风化层分区。1、计算目的坝坡稳定复核计算的目的在于判别坝体在自重、各种情况的孔隙压力和外荷载在规范规定的工作条件（或荷载组合）下是否具有足够的稳定性，其最危险滑弧的最小安全系数是否满足规范要求，从而正确分析评价现状坝坡的稳定性，为大坝的安全运行和科学管理提供理论依据。2、计算条件根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252—2017），塔寺沟水库枢纽主体工程等别为IV等。永久性主要建筑物为4级，次要建筑物为5级。设计洪水标准为30年一遇，校核洪水标准为300年一遇。3、稳定安全系数大坝为4级建筑物，根据《小型水利水电工程碾压式土石坝设计规范》（SL189-2013）的要求，采用计及条块间作用力的简化毕肖甫法时，相应的坝坡抗滑稳定最小允许安全系数如下表：表5.4.5-3坝坡抗滑稳定最小安全系数表项目建筑物级别正常运行情况非常运行情况Ⅰ大坝41.251.154、计算方法和计算指标（1）计算方法：计算时选取大坝最大断面，其计算的程序是AutoBank7.07，采用计及条块间作用力的简化毕肖甫法。（2）基本参数：根据地质提供基本参数见下表5.4.5-4（3）地震基本烈度：Ⅶ度。序号土类湿密度ρ（g/cm3）ρ（g3水上水下孔隙率n（％）粘聚c(kPa)内摩擦角(度)粘聚c(kPa)内摩擦角(度)1左坝段粘土夹块石2.071.072618201836.32右坝段粉质粘土（粘土）2.011.012717241639.63排水棱体干砌块石2.351.3503203220~254强风化泥岩夹泥质粉砂岩2.721.7203403210.545弱风化泥岩夹泥质粉砂岩2.731.7303603411.755、计算工况根据《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2001），本水库的计算工况如下：（1）设计洪水位稳定渗流期上下游坝坡；（2）正常蓄水位稳定渗流期上下游坝坡；（3）校核洪水位稳定渗流期上下游坝坡；（4）设计洪水位骤降至死水位上游坝坡；（5）正常蓄水位降至死水位上游坝坡。（6）校核洪水位骤降死水位上游坝坡。6、坝坡现状稳定分析计算成果1、左坝段非排水棱体段（计算断面1）本水库大坝左坝段坝后接溢洪道，无排水棱体，坝长约90m，本次计算采用左坝最大典型断面（计算断面1），坝坡稳定计算简图及计算成果如下。正常运用：设计洪水位稳定渗流期上、下游坝坡稳定计算简图；正常运用：正常蓄水位稳定渗流期上、下游坝坡坝坡稳定计算简图；（3）正常运用：设计洪水位骤降至死水位上游坝坡稳定计算简图；（4）正常运用：正常蓄水位降至死水位上游坝坡稳定计算简图。（5）非常运用：校核洪水位稳定渗流期上、下游坝坡稳定计算简图；（6）非常运用：校核洪水位骤降至死水位上游坝坡稳定计算简图。表5.4.5-5左坝段（计算断面1）大坝抗滑稳定计算成果表计算工况计算抗滑稳定安全系数（简化毕肖普法）规范要求最小安全系数正常运用条件1）正常蓄水位稳定渗流上游2.2151.25下游1.3382）设计洪水位稳定渗流上游2.272下游1.2533）设计洪水位降至死水位上游1.5134）正常水位降至死水位上游1.513非常运用条件Ⅰ1）校核洪水位稳定渗流上游2.2901.15下游1.2132）校核洪水位降至死水位上游1.513据计算成果，在正常运用条件和非常运用条件Ⅰ下左坝段大坝上、下游坝坡均满足规范稳定要求。2、右坝段排水棱体段（计算断面2）本水库大坝右坝段坝后设置有排水棱体，坝长约120m，本次计算采用右坝最大典型断面（计算断面2），坝坡稳定计算简图及计算成果如下。（1）正常运用：设计洪水位稳定渗流期上、下游坝坡稳定计算简图；（2）正常运用：正常蓄水位稳定渗流期上、下游坝坡坝坡稳定计算简图；（3）正常运用：设计洪水位骤降至死水位上游坝坡稳定计算简图；正常运用：正常蓄水位降至死水位上游坝坡稳定计算简图。非常运用：校核洪水位稳定渗流期上、下游坝坡稳定计算简图；（6）非常运用：校核洪水位骤降至死水位上游坝坡稳定计算简图。根据计算，大坝坝坡在正常运用条件及非常运用条件Ⅰ下的抗滑稳定安全系数满足规范要求，见下表。表5.4.5-6右坝段（计算断面2）大坝抗滑稳定计算成果表计算工况计算抗滑稳定安全系数（简化毕肖普法）规范要求最小安全系数正常运用条件1）正常蓄水位稳定渗流上游2.0941.25下游1.3582）设计洪水位稳定渗流上游2.169下游1.2633）设计洪水位降至死水位上游1.4354）正常蓄水位降至死水位上游1.435非常运用条件Ⅰ1）校核洪水位稳定渗流上游2.1831.15下游1.2302）校核洪水位骤降至死水位上游1.435据计算成果，在正常运用条件和非常运用条件Ⅰ下右坝排水棱体段大坝上、下游坝坡抗滑稳定安全系数均满足规范要求的最小安全系数要求，因此，右坝段大坝结构稳定。5.4.5.3地震工况边坡稳定计算成果分析根据《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2007），本水库的地震计算工况如下：1、正常蓄水位+Ⅶ度地震上下游坝坡；2、死水位+Ⅶ度地震上下游坝坡；1）、左坝非排水棱体段（计算断面1）本水库大坝左坝段坝后接溢洪道，无排水棱体，坝长约90m，本次计算采用左坝最大典型断面（计算断面1），坝坡稳定计算简图及计算成果如下。（1）非常运用条件：正常蓄水位+Ⅶ度地震上、下游坝坡稳定计算简图（2）非常运用条件：死水位+Ⅶ度地震上、下游坝坡稳定计算简图表5.4.5-1左坝段大坝抗滑稳定计算成果表计算工况计算抗滑稳定安全系数（简化毕肖普法）备注非常运用条件Ⅱ1）正常蓄水位+Ⅶ度地震上游1.7201.1满足下游1.175满足2）死水位+Ⅶ度地震上游1.424满足下游1.359满足根据计算，在地震工况下，左坝段大坝上、下游坝坡抗滑稳定安全系数均大于规范要求的最小安全系数1.1。2）、右坝排水棱体段（计算断面2）（1）非常运用条件：正常蓄水位+Ⅶ度地震上、下游坝坡稳定计算简图非常运用条件：死水位+Ⅶ度地震上、下游坝坡稳定计算简图表5.4.5-1右坝段大坝地震工况抗滑稳定计算成果表计算工况计算抗滑稳定安全系数（简化毕肖普法）备注非常运用条件Ⅱ1）正常蓄水位+Ⅶ度地震上游1.6311.1满足下游1.200满足2）死水位+Ⅶ度地震上游1.333满足下游1.320满足根据计算，在地震工况下，右坝段大坝上下游坝坡抗滑稳定安全系数。5.4.6整治后大坝渗流稳定复核大坝整治后对大坝进行渗流稳定复核其相应计算如下：5.4.6.1整治后渗流计算复核本次大坝渗流采用河海大学水工结构有限元分析软件Autobank7.7进行计算，考虑到左坝段无排水棱体，坝体接溢洪道，该坝型坝长约90m；而右坝段设有排水棱体，该坝型坝长约110m。因此，本次计算断面拟采用2个断面，即左坝段不含排水棱体的最大典型断面（计算断面1）和右坝段含排水棱体的最大典型断面（计算断面2），计算分区根据本次地勘钻孔揭示的岩土层进行分区，坝体计算分区如图5.4.6-1~5.4.6-2。5.4.6-11（1-1）横剖图1、计算参数根据本次地质勘察与实验成果，并参考类似工程经验，综合分析选取大坝渗流计算参数，见下表。

表5.4.5-1塔寺沟水库大坝各分区土体渗流计算参数表序号土 类渗透系数值K(cm/s)允许渗透坡降备注大值平均值小值平均值1左坝段粘土夹块石7.0×10-75.0×10-71.0~2.0计算断面1坝体土2右坝段粉质粘土（粘土）3.2×10-71.5×10-72.0~3.0计算断面2坝体土3排水棱体干砌块石(失效工况计算)4×10-30.2~0.34强风化泥岩夹泥质粉砂岩9.0×10-5/坝基5弱风化泥岩夹泥质粉砂岩6.0×10-5/2、计算工况计算断面1下游水位采用溢洪道内相应水位，计算断面2由于坝后既非河道又非溢洪道，下游水位采用相应的水位。因此，选取以下4种工况进行渗流计算：工况1：上游正常蓄水位与下游相应地下水位低于地面0.5m；工况2：上游设计洪水位与下游相应水位，按高出地面0.5m；工况3：上游校核洪水位与下游相应水位，按高出地面1.0m；工况4：上游校核洪水位骤降至死水位。各工况相应的计算水位关系见下表。表5.4.6-2各工况计算水位表项项目工况上游水位（m）计算断面1下游水位（m）计算断面2下游水位（m）工况1535.20510.60507.00工况2536.19512.10508.00工况3536.55512.30508.50工况4536.55～521.94512.1、510.10508.50、507.003、计算结果各种工况下大坝坝坡渗透计算图见下图，出逸坡降值及渗漏量值见表5.4.6-3。整治后渗流计算简图如下：1）左坝段（断面1）正常水位535.20m时形成的稳定渗流情况计算简图左坝段（断面1）设计洪水位536.19m时形成的稳定渗流情况计算简图左坝段（断面1）校核洪水位536.55m时形成的稳定渗流情况计算简图4）左坝段（断面1）校核洪水位骤降至死水位非稳定渗流计算简图表5.4.6-1左坝段渗流复核计算成果表计算工况渗透坡降J允许渗透坡降[J]单宽渗漏量（L/s.m）工况一（正常蓄水535.20m）0.2271.50.000361工况二（设计洪水位536.19m）0.2371.50.000378工况三（校核洪水位536.55m）0.2411.50.000384工况四（校核水位536.68m至正常水位521.94m）0.265-0.2681.5/各种计算工况下的稳定渗流期，大坝坝体计算的最大水平坡降值和渗漏量见表5.4.6-1，由表中可见，整治后计算断面最大出逸坡降值为0.265，小于渗透坡降允许值，整治后大坝渗透稳定性满足要求。1）右坝段（断面2）正常水位535.20m时形成的稳定渗流情况计算简图2）右坝段（断面2）设计洪水位536.19m时形成的稳定渗流情况计算简图3）右坝段（断面2）校核洪水位536.55m时形成的稳定渗流情况计算简图4）右坝段（断面2）校核洪水位（536.55）骤降至死水位（521.94）非稳定渗流计算简图表5.4.6-3塔寺沟水库大坝典型断面渗流复核计算成果表计算工况渗透坡降J允许渗透坡降[J]单宽渗漏量（L/s.m）工况一（正常蓄水位535.20m）0.1741.50.000342工况二（设计洪水位536.19m）0.1811.50.000357工况三（校核洪水位536.55m）0.1841.50.000362工况四（校核水位536.55m至水位521.94m）0.188-0.1061.5/各种计算工况下的稳定渗流期，大坝坝体计算的最大水平坡降值和渗漏量见表5.4.6-3，由表中可见，整治后计算断面最大出逸坡降值为0.188，小于渗透坡降允许值，整治后大坝渗透稳定性满足要求。5.4.6.2整治后稳定计算1、计算目的坝坡稳定计算的目的在于判别坝体在自重、各种情况的孔隙压力和外荷载在规范规定的工作条件（或荷载组合）下是否具有足够的稳定性，其最危险滑弧的最小安全系数是否满足规范要求，从而正确分析评价现状坝坡的稳定性，为大坝的安全运行和科学管理提供理论依据。2、计算条件根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252—2017），塔寺沟水库枢纽主体工程等别为IV等。永久性主要建筑物为4级，次要建筑物为5级。设计洪水标准为30年一遇，校核洪水标准为300年一遇。依据国家相关规范本次坝坡整体抗滑稳定分析中的特征水位按上述防洪复核结果进行计算。3、稳定安全系数大坝为4级建筑物，根据《小型水利水电工程碾压式土石坝设计规范》（SL189-2013）的要求，采用计及条块间作用力的简化毕肖普法时，相应的坝坡抗滑稳定最小允许安全系数如下表：表5.4.6-4坝坡抗滑稳定最小安全系数表项目建筑物级别正常运行情况非常运行情况Ⅰ大坝41.251.154、计算方法和计算指标（1）计算方法：计算时选取大坝最大断面，其计算的程序是AutoBank7.07，采用计及条块间作用力的简化毕肖甫法。（2）基本参数：根据地质提供基本参数见表5.4.5-1（3）地震基本烈度：Ⅶ度。5、计算工况（1）正常运用条件设计洪水位稳定渗流期上下游坝坡；正常蓄水位稳定渗流期上下游坝坡；设计洪水位骤降至死水位上游坝坡；正常蓄水位降至死水位上游坝坡。（2）非常运用条件Ⅰ校核洪水位稳定渗流期上下游坝坡；校核洪水位骤降至死水位上游坝坡。6、整治后坝坡稳定分析计算成果1）本水库大坝左坝段坝后接溢洪道浆砌条石右边墙，无排水棱体，坝长约90m，本次计算采用左坝最大典型断面（计算断面1），坝坡稳定计算简图及计算成果如下（1）正常运用：设计洪水位稳定渗流期上、下游坝坡稳定计算简图；（2）正常运用：正常蓄水位稳定渗流期上、下游坝坡坝坡稳定计算简图；（3）正常运用：设计洪水位骤降至死水位上游坝坡稳定计算简图；（4）正常运用：正常蓄水位降至死水位上游坝坡稳定计算简图。（5）非常运用：校核洪水位稳定渗流期上、下游坝坡稳定计算简图；（6）非常运用：校核洪水位骤降至死水位上游坝坡稳定计算简图。表5.4.6-5左坝段（计算断面1）大坝抗滑稳定计算成果表计算工况计算抗滑稳定安全系数（简化毕肖普法）规范要求最小安全系数正常运用条件1）设计洪水位稳定渗流上游2.2761.25下游1.3022）正常蓄水位稳定渗流上游2.237下游1.3753）设计洪水位降至堰顶水位再降至死水位上游1.5144）正常水位降至死水位上游1.516非常运用条件Ⅰ1）校核洪水位稳定渗流上游2.2871.15下游1.2772）校核洪水位骤降至堰顶水位再降至死水位上游1.473由上表可知，整治后大坝上、下游坝坡正常运用工况下抗滑稳定系数最小为1.302，非常运用工况下抗滑稳定系数最小为1.277，坝坡抗滑稳定安全性均大于规范要求，整治后坝体抗滑稳定满足规范要求。2）本水库大坝右坝段坝后设置有排水棱体，坝长约120m，本次计算采用右坝最大典型断面（计算断面2），坝坡稳定计算简图及计算成果如下。（1）正常运用：设计洪水位稳定渗流期上、下游坝坡稳定计算简图；

（2）正常运用：正常蓄水位稳定渗流期上、下游坝坡坝坡稳定计算简图；（3）正常运用：设计洪水位骤降至死水位上游坝坡稳定计算简图；（4）正常运用：正常蓄水位降至死水位上游坝坡稳定计算简图。

（5）非常运用：校核洪水位稳定渗流期上、下游坝坡稳定计算简图；（6）非常运用：校核洪水位骤降至死水位上游坝坡稳定计算简图。表5.4.6-6右坝段（计算断面2）大坝抗滑稳定计算成果表计算工况计算抗滑稳定安全系数（简化毕肖普法）规范要求最小安全系数正常运用条件1）设计洪水位稳定渗流上游2.1751.25下游1.2532）正常蓄水位稳定渗流上游2.125下游1.3183）设计洪水位降至堰顶水位再降至死水位上游1.4534）正常水位降至死水位上游1.453非常运用条件Ⅰ1）校核洪水位稳定渗流上游2.1891.15下游1.2332）校核洪水位骤降至堰顶水位再降至死水位上游1.453由上表可知，整治后大坝上、下游坝坡正常运用工况下抗滑稳定系数最小为1.253，非常运用工况下抗滑稳定系数最小为1.233，坝坡抗滑稳定安全性均大于规范要求，整治后坝体抗滑稳定满足规范要求。5.4.6.3地震工况边坡稳定性分析根据《中国地震动参数区划图》（GB18306－2015），工程区50年超越概率10%的地震动峰值加速度为0.1g，对应的地震基本烈度为Ⅷ度。按区域稳定性评价标准，工程区区域构造稳定性较好。根据《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2001），本水库的地震计算工况如下：1、正常蓄水位+Ⅶ度地震上下游坝坡；2、死水位+Ⅶ度地震上下游坝坡；1）左坝段（断面1）地震工况计算结果见表5.4.7-1，各工况的位势分布见附图。（1）非常运用条件：正常蓄水位+Ⅶ度地震上、下游坝坡稳定计算简图（2）非常运用条件：死水位+Ⅶ度地震上、下游坝坡稳定计算简图表5.4.7-1左坝段大坝抗滑稳定计算成果表计算工况计算抗滑稳定安全系数（简化毕肖普法）备注非常运用条件Ⅱ1）正常蓄水位+Ⅶ度地震上游1.7371.1满足下游1.203满足2）死水位+Ⅶ度地震上游1.426满足下游1.381满足根据计算，在地震工况下，左坝段大坝上下游坝坡抗滑稳定安全系数均大于规范要求的最小安全系数1.1，上游坝坡满足规范要求。1）右坝段（断面2）地震工况计算结果见表5.4.7-1，各工况的位势分布见附图。（1）非常运用条件：正常蓄水位+Ⅶ度地震上、下游坝坡稳定计算简图（2）非常运用条件：死水位+Ⅶ度地震上、下游坝坡稳定计算简图表5.4.7-2右坝段坝段大坝抗滑稳定计算成果表计算工况计算抗滑稳定安全系数（简化毕肖普法）规范要求最小安全系数备注非常运用条件Ⅱ1）正常蓄水位+Ⅶ度地震上游1.6481.1满足下游1.166满足2）死水位+Ⅶ度地震上游1.342满足下游1.312满足根据计算，在地震工况下，右坝段大坝上下游坝坡抗滑稳定安全系数均大于规范要求的最小安全系数1.1，上游坝坡满足规范要求。5.4.7白蚁危害防治5.4.7.1白蚁整治措施结合大坝整治进行坡面清挖时采取如下白蚁防治措施：（1）开沟截路取巢根据白蚁活动的迹象，从水库土坝迎水坡正常蓄水位到背水坡浸润线之前的坝坡斜面，选准部位，分别在迎水坡和背水坡，各开一条1.5×1.5m（宽×深）的顺沟，在大坝两端与山丘连接处，自迎水坡的正常水位至背水坡的浸润线各开一条1.5×1.5m的横沟。通过开沟来截断坝体上的蚁道，并分析判断选出主蚁道，追挖白蚁主巢，取出巢体，填实巢穴。（2）土坝表层药剂处理为了灭杀坝上白蚁幼龄巢和预防白蚁有翅成虫分飞的落坝的危害，需要白蚁预防药剂，进行土坝表层处理，处理范围在背水坡所开顺沟至迎水坡所开顺沟之间的土坝表面，同时需打孔，孔距1m，呈梅花型。深0.3～0.5m，对每孔作灌液处理，直至饱和。（3）设置毒土隔墙对所开的顺坝沟和坝两端接山丘处开的横沟，在回填时应进行分层毒土。每回填20cm喷一次预防药剂，直到回填完毕。形成6~7条毒土隔墙，以堵断穿坝蚁道的形成。（4）投放毒饵诱杀包对该大坝两端林地、山丘投放白蚁诱杀包以达到灭杀山丘白蚁，以避免山丘白蚁对土坝所产生蔓延危害。5.4.7.2白蚁整治费用经综合预算分析，大坝白蚁整治费用2万。5.5泄水建筑物5.5.1溢洪道现状溢洪道位于大坝左岸，为闸式宽顶堰。堰上设3孔钢闸，每孔净宽3m，总净宽9m，闸下堰顶高程534.40m，进水前池底板统一规整高程为534.40m，中墩宽1.2m，长8.0m。泄洪3道闸门尺寸均为3.0×2.1m，配套启闭机为手动葫芦式。溢洪道左、右侧边墙和底板均采用M5浆砌条石衬砌，M10砂浆勾缝。5.5.2溢洪道整治设计原则根据塔寺沟水库工程的地形、地质、水文和枢纽布置的特点，确定溢洪道整治的设计原则如下：1）满足枢纽的正常泄洪需要；2）溢洪道正常运行时，必须确保大坝及其他主要建筑物的运行安全，不对其他主要建筑物构成危害性影响；3）确保消能建筑物的运用安全可靠及管理方便。4）结合地形地质条件，按照尽可能充分利用现有溢洪道，以便减少工程投资的原则进行整治设计。5.5.3溢洪道除险加固设计5.5.3.1溢洪道整治设计本次溢洪道拟拆除闸门、排架及启闭机房，同时对冲毁的溢洪道一级消力底板和一级消力池~二级消力池之间变形的溢洪道左岸边墙进行修复。整治后溢洪道为无闸驼峰堰式溢洪道，堰顶高程由534.40m调整为535.20m，溢洪道控制段进行拓宽，宽度为14.5m。溢洪道渐变段、消力池及尾水段轴线保持不变，对溢洪道表层浆砌石，凿毛冲洗干净后，采用钢筋砼浇筑20cm。溢洪道各分段整治措施如下：进口段（溢0-014.35~溢0+000）：起点高程533.40m，终点高程534.00m。进口段由两段组成，分别为水平段和倒坡段。水平段长2.35m，倒坡段长12.00m，比降为1:20底板均采用20cm厚C25钢筋浇筑，下设10cm厚C15细石砼垫层。进口段扩宽至14.5m，溢洪道右岸边墙拆除后浇筑40cm厚C25钢筋砼，溢洪道左岸边墙保持不变，表面凿毛冲洗干净后浇筑20cm厚C25钢筋砼。控制段（溢0+000~溢0+009.6）：新建120cm高、9.6m长的C25钢筋砼驼峰堰，溢洪道右岸边墙拆除后浇筑40cm厚C25钢筋砼，溢洪道左岸边墙保持不变，表面凿毛冲洗干净后浇筑20cm厚C25钢筋砼。渐变段：溢0+009.60-溢0+018.35，渐变段长8.75m，底板比降1:25，整治措施：溢洪道底板及边墙表面凿毛冲洗干净后，采用20cm厚C25钢筋砼浇筑。泄槽段~二级消力池段：总长162m。一级泄槽：溢0+018.35-溢0+082.96，一级泄槽段长64.61m，底板比降i=0.385；一级消力池：溢0+082.96-溢0+108.96，一级消力池段长26.0m；平直段：溢0+108.96-溢0+160.35，平直段长51.39m；二级泄槽段：溢0+160.35-溢0+168.35，二级泄槽段长8.0m，底板比降i=1.0；二级消力池：溢0+168.35-溢0+180.35，二级消力池段长12.0m；尾水段：溢0+180.35-溢0+230.35，平直段长50.00m；整治措施：对溢洪道底板及边墙表面凿毛并冲洗干净。一级消力池对冲毁底板进行重建，下层设30cm厚C15细石砼，上层设20cm厚，溢洪道边墙表面凿毛冲洗干净后，采用20cm厚。一级消力池~二级消力池之间，溢洪道左岸20m变形边墙进行拆除重建，采用80cm厚M10浆砌块石+20cm厚，挡墙高度原挡墙高度相同。一级消力池以下部分溢洪道左岸边墙外侧设排水沟，排坡面雨水，排水沟尺寸为40cm*40cm。5.5.3.2衬砌体的分缝设计根据《溢洪道设计规范》SL253－2018及《水工混凝土结构设计规范》（SL191-2008）规定，混凝土应分缝并设止水。根据规范并结合已建工程运行状况，溢洪道泄槽段纵向每隔10.0m设置伸缩缝，进口段、控制段、泄槽段、均设置横向伸缩缝，底板和两侧边墙间均设一道纵向伸缩缝，伸缩缝宽均为2cm，缝间设一道橡胶止水，并采用沥青木板填缝。5.5.3.3排水设计为排出溢洪道降低溢洪道底靠近山体和坝体一侧的水压力，在溢洪道左右岸边墙上设置1排Φ50mmPVC管排水孔，孔距为2.0m，孔高设置于边墙高度的1/3高程处。5.5.4溢洪道水力计算1、设计标准按照国家《防洪标准》（GB50201-2014）和《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2017）塔寺沟水库属于小（1）型水库，设计洪水标准采用30年一遇（P=3.33%），校核洪水标准采用300年一遇（P=0.33%），消能防冲建筑物洪水标准采用20年一遇（P=5%）。2、水力计算（1）调洪计算根据调洪计算，30年一遇设计洪水位536.19m，下泄流量46.5m3/s；300年一遇校核洪水位536.55m，下泄流量70.7m3/s。本次设计取70.7m³/s作为整治后溢洪道应能达到的泄流能力，以此作为设计依据，推求溢洪道体型尺寸。（2）水面线计算及边墙高度计算根据《溢洪道设计规范》（SL253-2018），泄槽水面线以堰顶末端临界水深，采用棱柱体明渠恒定非均匀流能量方程分段求和法试算，并计算相应掺气水深，水面线计算公式：式中：ΔL1-2—分段长度，m；h1、h2—分段始、末断面水深，m；v1、v2—分段始、末断面平均流速，m/s；α1、α2—流速分布不均匀系数，取1.05；θ—陡槽底坡角度，（°）；i—陡槽底坡，i=tgθ；；n—陡槽糙率系数；；m；取动能修正系数a=1.1，糙率n=0.015。掺气水深计算公式：式中：h、hb—泄槽计算断面的水深及掺气后的水深，m；V—不掺气情况下泄槽计算断面的流速，m/s；ξ—修正系数，可取1.4s/m。泄槽段最大泄量水面线推求计算成果表（整治前）表5.5.4-1断面最大泄量p=0.33%m³/s桩号底宽糙率水深掺气水深安全加高所需边墙高度mmmmm156.30Y0+018.357.00.0251.441.520.52.02256.30Y0+028.007.00.0251.291.370.51.87356.30Y0+038.007.00.0251.161.250.51.75456.30Y0+048.007.00.0251.041.170.51.67556.30Y0+058.007.00.0250.921.060.51.56656.30Y0+068.007.00.0250.810.970.51.47756.30Y0+078.007.00.0250.720.840.51.34856.30Y0+082.967.00.0250.700.810.51.31泄槽段最大泄量水面线推求计算成果表（整治后）表5.5.4-2断面最大泄量p=0.33%m³/s桩号底宽糙率水深掺气水深安全加高所需边墙高度mmmmm170.70Y0+018.356.60.0151.811.950.52.45270.70Y0+028.006.60.0151.621.760.52.26370.70Y0+038.006.60.0151.441.580.52.08470.70Y0+048.006.60.0151.271.410.51.91570.70Y0+058.006.60.0151.091.230.51.73670.70Y0+068.006.60.0150.911.050.51.55770.70Y0+078.006.60.0150.830.970.51.47870.70Y0+082.966.60.0150.810.940.51.44经计算，溢洪道所需边墙高度为1.44~2.45m。现状溢洪道泄槽边墙为2.5m，经复核边墙高度满足设计要求。（3）消能计算溢洪道出口采用底流消能，根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2017）、《溢洪道设计规范》（SL253-2018），本工程消能防冲按20年一遇洪水设计，控制流量为43.3m³/s。底流消能计算公式：池深:池长:水跃长度:式中：d——池深，m；σ——水跃淹没度，取1.05；h2——池中发生临界水跃的跃后水深，m；ht——消力池出口下游水深，m；△Z——消力池尾部出口水面跌落，m；Q——流量，m3/s；b——消力池宽度，m；——消力池出口段流速系数，取0.95；L——自由水跃的长度，m；h1——收缩断面水深；Fr1——收缩断面弗劳德数。其计算成果见下表。消力池消能计算成果表（整治前）表5.5.4-3项目单位P=5.0%最大下泄流量m³/s32.8出口单宽流量m³/s.m4.69收缩断面水深h1m0.48跃后水深h2m2.94消力池深dm0.61消力池长Lkm19.25消力池消能计算成果表（整治后）表5.5.4-4项目单位P=5.0%最大下泄流量m³/s43.3出口单宽流量m³/s.m6.56收缩断面水深h1m0.67跃后水深h2m3.48消力池深dm0.8消力池长Lkm23.57现状一级消力池池长26.0m，池深1.0m。经计算，整治前后，消力池均满足溢洪道消能要求。5.5.5溢洪道边墙稳定计算本次主要计算新建挑流坎段边墙稳定。泄槽段边墙采用混凝土挡墙，顶宽0.8m，高4.5~6.0m。溢洪道侧墙稳定性计算按照《溢洪道设计规范》（SL253－2018）5.3.9条，抗滑稳定安全系数允许值取[Kc]=1.05，抗倾覆稳定安全系数允许值取[K0]=1.50。计算公式如下：抗滑稳定验算：式中：Kc——抗滑稳定安全系数f——地基摩擦系数，参照《水工挡土墙设计规范》表7.3.10取f=0.45；——作用于渠道断面上的全部荷载对计算滑动面的切向分量；——滑动力总和。抗倾覆稳定验算：式中：K0——抗倾覆稳定安全系数——对挡土墙基底前趾的抗倾覆力矩；——对挡土墙基底前趾的倾覆力矩。基底应力验算：式中：——基底最大应力，——基底最小应力，B——墙底宽度，——偏心距。计算结果见下表5.5-2表5.5-2溢洪道侧墙稳定计算表（整治前）荷载组合计算断面抗滑稳定安全系数抗倾覆稳定安全系数基底应力(kN/m2)KC[KC]K0[K0]正常水位情况溢0+1201.121.051.871.507156表5.5-3溢洪道侧墙稳定计算表（整治后）荷载组合计算断面抗滑稳定安全系数抗倾覆稳定安全系数基底应力(kN/m2)KC[KC]K0[K0]正常水位情况溢0+1201.171.052.051.508267经计算，溢洪道边墙稳定满足规范要求。5.6放水建筑物5.6.1放水设施现状放水设施位于大坝右岸，为涵卧管，其长61.5m，涵管断面尺寸为0.8×1.0m。卧管放水孔每排2孔，共30排60孔，直径20cm，最大放水流量0.6m³/s，最低一级放水高程是521.94m。放水卧管均需要人工下水操作。供水设施位于大坝右坝肩，包括泵站房和供水管道，目前已停止生活供水。5.6.2放水设施整治设计（1）生活供水设施由于本水库已无生活供水作用，因此本次拆除原供水管道及管理用房，原址处新建一座管理房。（2）灌溉放水设施拆除水库原放水卧管，新建同轴斜拉式闸门卧管位于右坝肩，原涵卧管右侧，新建启闭房及启闭机控制斜拉闸，水流通过斜拉闸闸孔经涵管后进入原涵卧管进水室，进水室接坝下涵管，涵管尺寸为0.8×0.8m。原放水涵卧管取水流量最大为0.6m3/s。新建的放水设施采用分层取水方式，主要由一杆多控斜拉闸和连接卧管两部分组成。新建的同轴斜拉式闸门卧管，坡比1:2。斜拉闸进水口共设5孔，每孔直径30cm，底部进水口高程为521.94m，与死水位高程齐平；顶部进水口高程为534.00m，低于正常蓄水位1.2m，其余进水口从顶部往下依次高差3.0m布置。连接卧管净空尺寸60cm×100cm（宽×高），采用30cm厚C25钢筋砼浇筑，底部设10cm厚C15砼垫层。连接卧管顶高程为535.20m，底部接原涵卧管进水室。启闭房采用砖混结构，建筑面积9m2，建筑高度3.0m。（3）过流能力计算原放水涵卧管取水流量最大为0.6m3/s，底部进口高程521.94m，顶部进水口高程为534.20m，水库校核洪水位536.55m，水库正常蓄水位为535.20m，涵口最大孔口压力14.61m。放水涵设计最大过流量Q=0.6m3/s，结合水库的运行特性和农田