1、第一章 工程概况1第二章 勘测设计工作概况3第三章 工程地质53.l区城地质概况53.2水库区工程地质53.3坝址区工程地质63.4溢洪道工程地质83.5输水洞工程地质83.6综合地质条件评价及建议9第四章 设计洪水标准复核计算114.1.径流复核计算114.2.洪水复核计算124.2.1洪水类型与特性124.2.2历史洪水124.2.3设计洪水124.2.4设计洪水成果合理性分析174.2.5泥沙184.2.6蒸发184.2.7河流水质194.2.8冰情194.2.9水温194.3水库调洪演算复核计算：204.3.1洪水标准204.3.2设计洪水过程线204.3.3水库调度运用原则244.32、.4调洪演算：24第五章 稳定性复核计算285.1坝体渗流计算285.2坝基渗流量计算：305.3绕坝渗流计算315.4渗流总量315.5坝体渗透稳定计算：325.6大坝边坡稳定计算325.6.1、原设计335.6.2、本次复核计算345.6.3计算结果分析：34第六章 除险加固设计366.1设计原则366.2主要设计依据366.3 灌浆试验386.4 帷幕灌浆的设计原则及灌浆压力、孔排距的确定386.5 灌浆孔布置406.5.1左坝肩406.5.2右坝肩416.5.3坝基436.6 帷幕灌浆应当注意的特别事项466.7 溢洪道进水平台混凝土盖板486.8 右坝头平硐486.9 设计变更4863、.9.1取消斜孔灌浆486.9.2暂缓右坝肩平硐开挖496.9.3暂缓坝基段帷幕灌浆施工496.9.4增加大坝心墙地质勘探506.9.5完善自动化观测51第七章 除险加固施工效果初步评价537.1灌浆结果537.2灌浆效果评价：547.3存在问题及处理措施：547.4参数修改情况557.5帷幕灌浆施工效果的初步评价567.6粘土心墙勘探实验孔结果与评价59第八章 工程投资62第九章 工程存在的问题及建议63新疆博州鄂托克赛尔水库工程除险加固设计报告第一章 工程概况鄂托克赛尔水库位于博尔塔拉蒙古自治州西北部温泉县境内坝址在博尔塔拉河支流乌尔达克赛河上，西距温泉县城约30Km，东距博乐市70Km地4、理位置东经8118，北纬4455，对外有国道相通，交通十分便利。鄂托克赛尔水库是一座以灌溉为主，兼顾发电、防洪和养殖等综合效益的山区拦河中型水利工程。水库总库容 2672.20万m3，相应设计水位 1258.00m，兴利库容 1972.2万m3，死库容 700万m3，相应死水位 1239.50m，防洪库容57.8m3万，相应设计洪水位1258.60m。工程等级为Ill等，地震设防烈度Vll度。工程枢纽主要由粘土心墙堆石坝、右岸引水输水洞、左岸开放式溢洪道坝后电站（拟建）四部份组成。粘土心墙堆石坝最大坝高52.5m，坝顶长320m；引水隧洞位于大坝右岸，为一洞三用，施工期为导流洞，正常投入使用后5、为引水和泄洪，圆形压力洞，洞径2.5m，全长303m，最大下泄流量69.24m3s；溢洪道布置在右岸，全长152m，溢流堰宽26m，最大泄量80.64 m3s，为无闸控制的开放式溢洪道。根据水利水电工程等级划分及洪水标准（SL252200）及其补充规定，水库终期库容为267220万m，确定工程等级为三等，工程规模为中（3）型。主要建筑物按三级设计，次要和临时建筑物按四级设计。洪水标准采用50年一遇，校核洪水采用1000年一遇加20。根据水工建筑物抗震设计规范（SL20397），本工程可用工程区的基本烈度作为设计烈度；由2001年中国地震动参数区划图（JB183062001）查得工程区位于基本烈6、度度区域，故本工程按度烈度设防。以上建筑物的等级、地震设防烈度、设计标准已于1985年11月15日由新疆维吾尔自治区水利厅以新水总字（85）0573号文及1986年5月23日新疆维吾尔自治区计划委员会以新农字（ 86）14号文批准。本枢纽主体工程，已于1997年10月由自治区计委，水利厅及自治州人民政府主持组织了竣工验收。评定质量为合格工程。本枢纽工程于1998年7月21日坝后坡发生异常渗水现象。于2000年6月29日由博州水利局主持组织有关部门专家进行了“大坝安全鉴定”，确认为险库。因此本次蓄水安全鉴定仅对主坝坝基及左右岸坝肩帷幕灌浆防渗除险加固项目进行评价。本工程除险定为三类病险库。加固处7、理完成的主要工程量为：造孔进尺：27129.92m，砼盖板进尺：458.22m，反滤层进尺：766.80m：粘土心墙进尺：9094.96m，灌浆进尺：17268.96m，压水试验：725段。第二章 勘测设计工作概况1998年9月8日至22日，受博河管理处委托，新疆兴水技术服务开发中心和地质矿产部（现国土资源部）地质灾害防治工程勘查设计院（中元基础工程有限公司）共同进行了左坝肩渗漏的勘察工作，提交了鄂托克赛尔水库左坝肩渗漏勘察报告。1999年元月5日，受博尔塔拉河流域管理处的委托，博州水利水电勘测设计院遵照博河管理处的意见，承担了重点对已出现问题的水库左坝肩记进行应急处理设计，同时鉴于坝体防渗体8、系较弱，对坝基与右坝肩一并作防渗设计，加强防渗效果，以期达到安全运行的目的。于1999年5月完成了鄂托克赛尔水库大坝除险加固设计。2000年6月29日由博州水利局主持组成“大坝安全鉴定专家组”并形成了“大坝安全鉴定报告书”。2000年6月29日由博尔塔拉蒙古自治州水利局以博州水利字（ 2000）17号“关于大坝安全鉴定结论的通知”下达博河流域管理处。2000年7月由博河流域管理处委托水利部新疆水利水电勘测设计院完成除险加固可行性研究报告及初步设计任务。2000年10月水利部新疆水利水电勘测设计研究院编制完成了“新疆鄂托克赛尔水库除险加固可行性研究报告”及初步设计并上报水利厅。2000年11月39、日新疆维吾尔自治区水利厅以新水管字（2000）113号对“可研报告及初步设计”进行了审查及批复，并上报自治区计委。2001年6月13日新疆维吾尔自治区发展计划委员会以新计农经2001810号对“可研报告”进行了批复。2001年6月19日博尔塔拉蒙古自治区计划委员会以博州计发 2001 102号对“工程初步设计报告”上报自治区计委。2001年7月3日新疆维吾尔自治区发展计划委员会以新计设标2001928号文对“初步设计报告”进行批复。第三章 工程地质3.l区城地质概况库坝区位于别珍套山东段向东凸出的低山区，但库尾部分进入博尔塔拉谷地南部山前冲洪积倾斜平原（额姆斯台洪积扇）。库坝区河谷发育有三级附10、地，I级阶地为堆积限地，、级阶地为基座阶地，阶地比高分别为3m5m、35m、50m。据新疆维吾尔自治区区域地质志，库区主要部分及坝区位于傅罗科努地槽招皱带内的赛里木隆起内，主要地质构造结构面为东西向。大坝以北23km及库尾部分进入傅乐山间域陷（博尔塔拉河东西向断陷）。据中国地震动峰值加速度区域图（GB183062001）库坝区地震动峰值加速度为0.1g，相应地震基本烈度为度。1985年河南省水利勘测总队在乌尔塔克赛水库初设阶段工程地质勘察报告”内建议设计烈度为度，与现行国家标准低度，此次水库除险加固蓄水安全鉴定时，应按地震动峰值加速度队吃对大坝及与大坝安全有关的泄水、输水等建筑物及地基进行抗震11、安全复核。3.2水库区工程地质水库库区位于一向斜构造的北翼，地层走向7080倾向南东，倾角3545。库区出露的地层为中、上泥益统的石英砂岩、砾岩、页岩及少量灰岩，库区南部分布有下石炭统的砾岩、砂岩、页岩、灰岩等。库区河谷较为宽阔在、级基座脸面上堆积有第四系的卵砾石层。库区断裂构造主要为一组近东西向展布的高倾角压性断层，基本是横切河谷。近南北向的张性断层不发育，在1985年河南省水利勘测总队的工程地质勘察工作中，仅在左岸见到一条。库岸主要由砾岩、砂岩等构成，虽有少量灰岩，但厚度小，含泥质，未见溶蚀形成的洞穴。横切库岸的断层，构造岩挤压紧密，多数有石英脉充填，除大坝两坝肩外，基本不存在水库渗漏问题12、。水库两岸山坡除局部较陡外，大部较平缓，并且是由走向与岸坡直交或近于直交的坚硬岩层（砾岩、砂岩）所组成，主要断裂结构面与库岸基本也是直交。建库以前库区两岸虽有崩塌现象，但规模很小。水库自1996年运行以来未发生过库岸稳定问题。水库岸坡稳定。水库不具备发生水库诱发地震的条件，自1996年运行以来已运行过的水位，距水库正常高水位3m左右，未见发生水库诱发地震。3.3坝址区工程地质坝址区河床高程1210m，两岸山体相对高差110m，冲沟不发育，两岸河谷岸坡较陡，河谷宽110m，河谷断面呈U形，左岸坝肩河岸为略向河谷方向凸出的山体，顶部高程为1260m为级地面阶地砾石层厚 23m，该凸出山体垂直河谷方13、向宽60m，顺河方向长100m。坝区出露的地层为中泥益统薄层状细粒石英砂岩及上泥盆统砾岩、石英砂岩，及第四系冲积卵、砾石层等。河床及级地全新统卵、砾石层一股厚2 10m，在坝轴线桩号0十2000十260之间基岩深槽处厚度可达20m，干容重 2.23gcm32.40 gcm3，不均匀系数54.4，较密实。坝址区与库区一致，同为一向斜的北翼。地层产状：走向8090，倾向南东，倾角3540。发育有F2、 F3、F6、 F7、f7、f22、f16等近东西向压性断裂。不同岩层节理裂隙发育规律不同。中厚层、巨厚石英砂岩中延伸远、裂而平直，间距较大，常将岩体切割成大块体；而薄层石英砂岩中，裂隙延伸不远，但较14、密集，间距几十厘米及几厘米。通过统计走向305345一组最为发育，走向1030及7590两组次之，都是7090的高倾角裂隙。坝址岩体的强度较高，巨厚、厚层状细粒石英砂岩的湿抗压强度为176MPa；片状细粒石英砂岩的湿抗压强度为54MPa。施工开挖表明：左坝岸坡岩体较完整，左坝岸坡范围内基本没有断层破碎带，节理不发育。右坝岸坡分布有断层破碎带，断层影响带宽 0.2m2.0m，节理裂隙发育。左坝岸坡基岩 0.05升分米米的深度为40m左右，右坝岸坡中、上部无钻孔资料控制，河南省水利勘测总队据岩性构造分析对比认为，右坝岸坡 0.05升分米米的深度亦为40m，竣工报告内（P5）是25m40m，但据2015、03年10月除险加固右坝岸坡帷幕灌浆EIl、EI5、EI9、EI一13、EI一25先导孔压水试验资料表明，右岸坡岩体基岩面以下60m40m范围内透水率，大部分试段在8Lu77 Lu之间基本相当于砂一砂砾的透水率，尤其是心墙底部混凝土板下部2m范围内的透水率 100 Lu，属强透水而且右坝端山体内的透水事尚无资料。河谷底部坝基（现河床，含级阶地）以 f29为界，f29上盘 0.05升分米米的深度为40m，f29下盘005升分米米的深度为20m。目前大坝右岸坡虽已补充了帷幕灌浆，但据以上所述，应进一步研究右岸坡山体透水率大的形成原因、范围及其影响。3.4溢洪道工程地质溢洪道位于左岸凸出山体上，宽槽16、式，宽26m。底高程1258.4m，中心线方向 34532。基岩为中、上泥盆统砂岩、砾岩。岩层产状：走向2030，倾向南东，倾角3234地层走向与溢洪道两岸边坡方向的夹角40左右，对溢洪道两岸边坡的稳定有利。有三条断层横切溢或道，进口段有F6，溢洪道下游有F2、F3。F6规模小，对工程影响不大，F2走向7080，F3走向6080，都是近乎直立的陡倾断层，断层破碎带为 3cm5cm的角砾，宽3m4m，抗冲蚀能力差。节理裂隙较发育，主要有走向345350、301310、7080三组，而以301310一组最为发育，三组裂隙倾角都在7080之间。溢洪道除进口外尚未衬砌，应依据泄洪流量、流速的大小，确定17、是否进行对陡坡段的抗冲能力、下游消能段及冲刷坑边坡的岩体结构及稳定条件，风化层的划分及工程地质分段评价。溢洪道及其出口与大坝后坡之间的距离150m左右，初期运用还不至于对大坝产生影响，但随着水库的正常运行，溢洪道工程应于完善。3.5输水洞工程地质输水洞位于右岸，为傍山隧洞，圆形，洞径2.5m，洞轴线方向34631。输水洞地段的岩性为上泥企统的巨厚层、厚层、厚层夹薄层及薄层石英砂岩，岩石强度较高。地层产状：走向80，倾向南东，倾角31。洞身穿过的断层主要有F16、F14、F23、F7、等F7位于出口处走向285、近直立，宽0.5m 1.0m，F16位于进口段，走向315、倾向南西，倾角80宽0.18、3m，它们的倾角较陡，横切洞身，对洞的稳定性影响不大。另在洞身30m长的洞段出现了与洞轴线重合或交角很小的规模较小的断裂，对围岩稳定影响不大。洞身所穿过的岩层为石英砂岩，主要洞段岩石强度高且完整，岩层走向与洞近于直交，洞径较小，垂向上覆围岩厚度18.9gm47.5m，水平向70.9m95m，洞身岩体基本稳定。岩体以厚层的中粗中细砂岩为主，岩层产状：倾向190、倾角3841。发育有顺层断层。施工过程中，进口段出现过三次塌方，采用了锚喷处理等工程加固措施至今运行正常。输水洞出日边坡倾向290，岩层以厚层中粗砂岩夹角砾岩为主，倾向186，倾角2834，倾坡内，岩体完整稳定，工程地质条件较好。3.6综19、合地质条件评价及建议原设计时的地震基本烈度为VI度，据GB18306一2001中国地震动参数区划图库坝区地震峰值加速度为0.1g，相当地震基本烈度度，应据地震峰值加速度01g对大坝等进行抗震方面的复核。库盘由渗透性小的硬岩或中硬岩组成，岩层产状与主要断裂均与河谷直交，无水库渗漏库岸稳定问题及水库诱发地震问题。据现有资料，大坝基础及两坝肩基本稳定，但需做好帷幕防渗。并注意心墙下游及坝下游河床卵、砾石层的渗透稳定，防止发生渗透破坏。坝基及左坝肩已进行防渗帷幕灌浆，右坝岸坡岩体透水性大，虽经6年的运行证明不存在稳定等问题，但还应注意观测绕坝渗流的变化及其心墙右坝岸坡与基岩接触部位、坝后卵砾石地层的渗20、流稳定。特别应查明右坝岸坡岩体透水性大的形成原因、范围及其影响。溢洪道不存在大的工程地质问题，但应注意高速水流的冲刷破坏，必要时按规范补充溢洪道的工程地质工作，并分段进行工程地质评价。输水洞工程地质条件较好，围岩基本稳定。第四章 设计洪水标准复核计算鄂托克赛尔水库位于乌尔达克赛河出山口，原水文测站建于水库坝址上游3km处的阿合奇。阿合奇水文站于1961年设立，1966年停测，1979年恢复观测，1993年交转鄂托克赛尔水库管理站负责管理和观测。具有21年水文监测资料和9年汛期水管资料。本次复核计算由博州水文水资源局受博河水管处委托，于2003年12月完成，并通过水利厅审查，作为本次复核计算的依21、据。4.1.径流复核计算经过径流插补延展得到阿合奇水文站径流系列如下表：阿合奇水文站年径流系列一览表 表4-6 单位：108 m3年份径流量年份径流量年份径流量年份径流量年份径流量19561.53519661.53019761.21319861.47019961.31119571.41919671.13519771.38319871.66019971.48919581.71319681.27119781.41019881.55019981.78619591.62919691.48619791.29819891.28219991.81319601.47619701.44919801.40019922、01.57720001.85619611.35519711.42619811.92019911.40520011.56419621.82419721.42619821.52019921.11320022.10719631.34619731.58519831.36019931.101均值1.45019641.28319741.29819841.54019941.33019651.26219751.19619851.24019951.251鄂托克赛尔水库入库设计年径流量计算成果表表4-7 参数计算方法均值CvCs/ Cv各频率设计值XpP=1.0%P=5.0%P=10.0%P=50.0%P=75.23、0%P=95.0%适线法1.4590.176.002.2121.9251.7921.4181.2771.134计算结果较原设计值有微小差别。原设计值均值为1.43108m3,Cv=0.15,Cs/Cv=2.0。设计年径流年内分配详见表4.2.洪水复核计算4.2.1洪水类型与特性冰雪消融型洪水：乌尔达克赛河冰雪消融型洪水发生时间比其他类型洪水为早，洪峰流量较小，持续时间较长。暴雨型洪水：具有陡涨陡落、峰值高，洪水历时短以及洪水过程单峰的特点。混合型洪水：以暴雨为主的混合型洪水持续时间长，洪峰流量不大，基地大，峰型胖，峰尖低，历时长等特点。4.2.2历史洪水据调查考证，1984年7月10日，发生特24、大洪水，实测洪峰流量为194m3/s，是历史洪水。4.2.3设计洪水阿合奇水文站洪水系列资料列见表5-1。其中1961-1966年和1979-1993年为水文站实测值；1994-2003为水管站的观测和推算值。水管站资料虽然精度差，但在资料不足情况下仍可采用，就这样也只有不连续的31年长度，不能满足规范要求。因此，对缺测年份欲进行插补，经与周边河流水文站精河山口、温泉、匹里青站相关普查，结果相关程度很低，相关系数不足0.5，无法延长，所以经慎重考虑，舍弃1961-1966年资料，仅用1979-2003年共25年的连序系列，并将1984年实测最大洪峰流量194 m3/s，定为N=43年。表4-125、 阿合奇水文站历年年最大洪峰、洪量一览表年份最 大 时 段 洪 量 104m3洪峰(m3/s)洪水发生日期1日3日1961167.6470.923.18月10日1962261.8686.043.36月13日1963252.3610.838.87月29日1964197.9536.547.57月5日1965235.9618.634.86月30日1966275.6653.241.58月20日1979215.1596.729.58月4日1980280.8645.440.07月19日1981377.6979.872.47月24日1982254.0697.235.27月31日1983267.0716.3326、7.98月7日1984227.2598.81947月10日1985184.0503.725.38月1日1986298.1864.943.27月24日1987266.1688.655.66月29日1988222.9634.278.17月8日1989233.2658.433.87月28日1990139.1403.529.05月11日1991199.6521.929.67月18日1992187.5497.725.07月17日1993149.5380.222.47月29日1994302.4782.843.97月4日1995355.5952.052.17月19日1996302.4794.935.07月227、8日1997302.4658.441.26月4日1998432.0848.462.86月20日1999561.6157271.87月18日2000349.9933.150.26月17日2001267.8648.038.98月7日2002499.8115375.38月16日2003259.2738.735.77月15日本报告算依据1979-2003年共25年连序洪水系列，对实测的1984年洪峰，作特大值处理N=43年，时段洪量不作特大值处理。设计洪水采用年最大值，时段洪量选用最大一、三日值 。本报告计算采用公式为：特大洪水经验频率(PM)计算公式PM= (5-1) 式中：M特大值顺序由大到小排位28、。 N调查洪水考证期。 剔除特大值后的洪水系列经验频率(Pm)计算公式：Pm=+ (5-2) 连序法洪水系列频率(Pm)计算公式 Pm= (5-3) 式中：M特大值顺序号 m洪峰、洪量按大小顺序排列号 N调查洪水考证期 n洪峰、洪量系列长度 a特大洪水个数 l连序系列中特大洪水个数 设计洪峰、时段洪量计算成果见表5-3。鄂托克赛尔水库入库设计洪水计算成果表表4-2重现期（年）1000500100502010保证率（%）0.10.21.02.05.010.0洪峰流量（m3/s）42737124619513390.4最大1日洪量（104m3）991909719636527444最大3日洪量（10429、m3）300027102050177014101150统计参数项 目均值CVCS年最大洪峰流量（m3/s）45.01.024.080最大1日洪量（104m3）2850.462.070最大3日洪量（104m3）7390.452.700由上表可知，本次洪水计算结果与原设计结果从洪峰流量和洪量量值分析，基本一致，略有变化，洪量均有小幅度增加。阿合奇水文站设计洪水过程线即为鄂托克赛尔水库入库设计洪水过程线，根据设计需要，设计洪水过程线历时为3日，采用同频率放大法计算，典型洪水各段的放大倍比按下列各式计算：Kf = K K= 以上各式中：Kf -洪峰放大倍比K1 - 1日洪量放大倍比K1-3 - 1日外30、3日以内洪量放大倍比QP Qd- 分别为设计、典型洪峰流量(m3/s)W1.P Q3.P -分别为一、三日设计洪量(104m3)W1.d Q3.d -分别为一、三日典型洪量(104m3)典型洪水过程选择，1981年7月24日9时29分-27日9时27分阿合奇水文站实测洪水过程，放大后的过程用设计洪水过程线同频率放大法修匀。阿合奇水文站典型洪水过程线见表5-3，鄂托克赛尔水库入库设计洪水过程见表5-4。 阿合奇水文站1981年典型年洪水过程线表4-3198119811981日 期流量(m3/s)日 期流量(m3/s)日 期流量(m3/s)月日时分月日时分月日时分72492936.2170265.31、225110642.6110642.51855.61241.51246.12046.11633.71352.0204543.81930.0131248.4210649.62032.8133052.0212447.326032.8134047.32256.8433.7135053.2223271.2832.8142747.32357.01229.1152765.2233652.01625.4153672.425054.12022.7154870.001254.82221.9155072.4252.027024.5160265.2452.8430.0161271.2650.0835.716525832、.0846.4936.3鄂托克赛尔水库入库设计洪水过程线表4-4日 期各频率设计洪水过程线Qp月日时分Q典Q0.10%Q0.2%Q1.0%Q2.0%Q5.0%Q10%72492936.210291.668.058.145.336.3105942.010696.875.666.454.345.2110642.510797.776.367.054.845.61246.111110180.971.158.148.31352.011610684.874.560.950.7131248.411210281.771.858.748.8133052.012111089.979.064.653.713404733、.311710785.675.261.551.2135053.211910988.177.463.352.7142747.313112096.784.969.457.7152765.216615212210787.572.8153672.442737124619513390.4154870.040336823818812288.0155072.442737124619513390.4160265.237534223817312288.0161271.237033823016911886.2165258.034230520413010979.7170265.215914711099.686.4734、2.91855.612011089.983.068.858.22046.197.088.674.267.255.947.5204543.894.085.871.064.453.645.6210649.695.086.873.866.856.648.1212447.396.087.775.569.358.649.72256.813112095.792.176.364.5223271.215914511610586.873.22357.012611593.887.472.461.2233652.011610684.878.565.255.225054.111410480.274.461.852.435、01254.810898.677.071.661.552.2252.010293.173.766.757.548.8452.897.088.671.264.554.746.5650.094.085.869.062.652.244.4846.490.082.266.260.149.142.8105942.788.080.465.859.846.940.0110642.691.081.764.760.347.039.71241.594.084.465.760.246.939.61633.711410275.865.851.341.11930.012411181.570.755.144.22032.36、812911684.272.056.145.026032.813612289.676.659.747.9433.713311988.475.658.947.2832.812611383.971.755.844.81229.111410275.864.850.540.51625.410392.568.758.745.736.72022.793.584.062.453.341.533.32221.992.783.261.852.841.133.027024.594.084.462.753.641.733.4430.099.088.966.056.443.935.2835.710190.767.4537、7.644.936.092936.310291.668.058.145.336.34.2.4设计洪水成果合理性分析阿合奇水文站是省级一般站，水文资料成果规范、可靠，不连序的洪水系列长达31年，并根据参证站精河山口站进行了相关延长，具有较好的一致性与代表性，阿合奇水文站距鄂托克赛尔水库只有2.8km，且区间无支流汇入及引水，洪水波无明显变形，因而，直接使用阿合奇水文站洪水系列作为鄂托克赛尔水库入库设计洪水计算的依据，符合设计洪水计算规范。阿合奇水文站1961年4月设立，1966年停测，1979年恢复观测至今，1967年至1978年间只有一次大洪水调查资料，发生时间1972年7月23洪峰流量为1338、1m3/s，但因调查考证期不确定，原始资料成果无法复核。根据水利水电工程设计洪水计算规范SL4493要求，此次调查洪水可以剔除。1984年7月10日发生的大洪水洪峰流量为194 m3/s，包括了43年以来的第一位大洪水， 重现期N=43年是比较合理的。阿合奇水文站洪水统计参数及设计值与历时的关系，各点的位置无突出偏离，随着历时的增加，时段平均流量逐渐减小。设计洪水过程线的推求，选取了阿合奇水文站1981年7月24日实测混合型洪水过程线，计算采用同频率放大，相应峰、量均符合设计标准。综合上述，鄂托克赛尔水库入洪水计算，依据资料可靠，使用方法符合规范要求，计算结果合理，可以满足鄂托克赛尔水库除险加39、固设计要求。4.2.5泥沙乌尔达克赛河泥沙资料，仅有阿合奇水文站19641966年，19791993年，其中19671978年间停测12年，阿合奇水文站悬移质泥沙实测资料连续时间最长的为1979年1993年的15年资料。河流泥沙是河流的水文要素之一，它反映了河流水质的物理特性。河流泥沙分为悬移质泥沙和推移质泥沙，阿合奇水文站只有悬移质泥沙资料，多年平均输沙量为5.997104t，实测最大年输沙量25.6104t，多年平均输沙模数62.0t/km2，多年平均含沙量0.39kg/m3,历年最大含沙量1.33 kg/m3。乌尔达克赛河多年平均输沙量月年统计表表4-5单位：104t月份一二三四五六七八40、九十十一十二全年输沙率(kg/s)000.100.0610.3270.7653.2140.6670.8630005.997占年%001.71.05.412.753.611.114.40001004.2.6蒸发 阿合奇水文站位于乌尔达克赛河鄂托克赛尔水库上游以2.8km，只有1979年至1993年15年的20cm蒸发资料，邻近有温泉水文站其海拔高程与阿合奇水文站接近。并且有1992年至2002年E601型蒸发器资料。本文依据两站实测水面蒸发资料，对库区蒸发作概略分析估算。E601=KE20 阿合奇水文站E601蒸发量多年统计表表4-6 单位：mm项目 月份一二三四五六七八九十十一十二全年20cm41、蒸发量11.318.943.0151.6192.8216.7231.1198.9137.960.121.69.11293.0折算系数K0.820.820.820.810.740.750.740.800.790.740.820.820.77E601蒸发量9.315.535.3122.8142.7162.5171.0159.1108.944.517.77.5996.8折算系数K00.90.90.90.90.90.90.90.90.90.90.90.90.9大水体8.414.031.8110.5128.4146.3153.9143.298.040.115.96.8897.34.2.7河流水质乌尔达克42、赛河在出山口处阿合奇水文站，设有水质监测断面，根据现有监测资料分析，乌尔达克赛河目前尚未受到人为污染。但河流水质随径流的季节性变化在年内有一定的差异。乌尔达克赛河2003年水质综合评价表表4-7项目PH总硬度氯化物矿化度氟化物溶解氧高锰酸盐指数五日生化需氧量氨氮硝酸盐氮平均值8.31485.752740.4610.61.00.80.130.61均值级别1211111121项目挥发酚氰化物砷化物六价铬总汞SO2-4N-NO2水质级别水质良好，可满足生活饮用，工、农、牧、渔等各种用水要求。平均值0.0020.0040.0070.0040.000441.50.002二级均值级别11114114.2.43、8冰情冬季降温发生冰情，春季升温冰情消除，冰情受到于气温的性变化。气温变化对乌尔达克赛河冰情动态起着决定性的作用。河道纵坡、枯季径流变化以及人类活动等也对冰情产生一定影响。根据阿合奇水文站实测冰情统计，初冰日期多发生在10月下旬，最早开始结冰日期为10月20日；最早封冻日期为12月18日，最晚封冻日期为2月27日，平均封冻天数21天；解冻日期最早日期1月9日，最晚日期3月17日。据实测资料得知，乌尔达克赛河阿合奇水文站没有发生过大冰洪。4.2.9水温乌尔达克赛河阿合奇水文站水温观测资料，因水温观测设备精度限制，水温在0.1时，观测中止。阿合奇水文站多年月平均水温见表9-1。阿合奇水文站多年月平44、均水温统计表表4-8单位：月份一月二月三月四月五月六月七月八月九月十月十一十二最高水温多年平均水温0.10.11.04.08.010.111.210.78.44.51.30.119.45.2由表9-1可见：水温的年内变化比较显著，按四季计，冬季水温变化例外，夏季水温最高。最高月平均水温均发生在7月、8月之间。4.3水库调洪演算复核计算：4.3.1洪水标准水库采用设计洪水标准为50年一遇洪水,校核洪水为1000年一遇加20洪水。4.3.2设计洪水过程线原设计采用洪水标准与洪水成果如下表所示：表49 鄂托克赛尔水库原设计洪水采用成果表项 目1000+20%1000年50年20年10年洪峰m3/s445、223521811339724小时洪量104m31046872585495425本次采用洪水资料根据博州水文水资源局2003年为鄂托克赛尔水库蓄水安全鉴定所做的专题分析报告鄂托克赛尔水库水文分析计算报告的成果进行洪水复核计算。表410 鄂托克赛尔水库现洪水采用成果表项目1000+20%1000年50年20年10年洪峰m3/s512.442719513390.424小时洪量104m31189.2991636527444由上表及下表显示：本次洪水资料相应洪峰和洪量都比原设计都有增加，洪水过程线也有相应的变化。因此，需要对水库重新进行调蓄复核计算。表411 鄂托克赛尔水库原设计洪水过程线月日时19846、4年典型年100001000+20%100050201018.680786546393628.781796646403738.882806747403748.882806747403758.983826847403769.083826848413879.184836948413889.285847049423899.3868571494239109.4878672504339119.5888672504340129.7908974514440139.4878672504339149.28584704942381510.29594785446421612.4115113946656511716.47、51531511268775671829.02692652211541329619194.0490422352181133972029.0269265221154132962113.21221201007060552211.6110107896153472311.5106106886152472411.210510386605148表412 鄂托克赛尔水库现设计洪水过程线日期各频率设计洪水过程线Qp月日时分Q典Q0.1%Q0.1%+20%Q0.2%Q1%Q2%Q5%Q10%72492936.2102122.491.66858.145.336.3105942106127.296.875.666.48、454.345.211642.5107128.497.776.36754.845.61246.1111133.210180.971.158.148.31352116139.210684.874.560.950.7131248.4112134.410281.771.858.748.8133052121145.211089.97964.653.7134047.3117140.410785.675.261.551.2135053.2119142.810988.177.463.352.7142747.3131157.212096.784.969.457.7152765.2166199.2152122149、0787.572.8153672.4427512.437124619513390.4154870403483.636823818812288155072.4427512.437124619513390.416265.237545034223817312288161271.237044433823016911886.2165258342410.430520413010979.717265.2159190.814711099.686.472.91855.612014411089.98368.858.22046.197116.488.674.267.255.947.5204543.894112.8850、5.87164.453.645.621649.69511486.873.866.856.648.1212447.396115.287.775.569.358.649.72256.8131157.212095.792.176.364.5223271.2159190.814511610586.873.22357126151.211593.887.472.461.2233652116139.210684.878.565.255.225054.1114136.810480.274.461.852.401254.8108129.698.67771.661.552.2252102122.493.173.751、66.757.578.8452.897116.488.671.264.554.746.565094112.885.86962.652.244.4846.49010882.266.260.149.142.8105942.788105.680.465.859.846.94011642.691109.281.764.760.34739.71241.594112.884.465.760.246.939.61633.7114136.810275.865.851.341.11930124148.811181.570.755.144.22032.8129154.811684.27256.14526032.852、136163.212289.676.659.747.9433.7133159.611988.475.658.947.2832.8126151.211383.971.755.844.81229.1114136.810275.864.850.540.51625.4103123.692.568.758.745.736.72022.793.5112.28462.453.341.533.32221.992.7111.2483.261.852.841.13327024.594112.884.462.753.641.733.443099118.888.96656.443.935.2835.7101121.253、90.767.457.644.93692936.3102122.491.66858.145.336.3把洪水过程化为等时段过程，调洪计算采用pc1500水工计算程序。表413 鄂托克赛尔水库等时段（3600s）的洪水过程线日期洪峰流量月日Q0.1%+20%Q2%724124.161.0127.466.5133.271.1139.274.5146.779.4327.1128.7460.4176.7234.7105.7144.083.0130.275.197.097.0113.766.1157.292.1151.287.425114114126.469.4122.466.7119.465.611654、.464.5114.663.6112.862.6110.461.4108.060.1107.260.0106.459.9106.159.9112.860.2118.861.6124.863.0130.864.4136.865.8140.867.4144.869.1148.870.7154.872.0156.973.2159.074.3161.175.526163.276.6163.176.6161.476.1160.575.9159.675.6159.275.4155.473.7153.372.7151.271.7150.371.3144.068.3140.466.5136.864.8135.55、764.3130.261.8126.960.2123.658.7122.258.0117.956.0115.154.7112.253.3112.053.2111.252.8112.053.227112.853.6114.354.3115.855.0117.355.7118.856.4119.456.7120.057.0120.657.3121.257.6122.057.9表414 鄂托克赛尔水库水位面积库容曲线水位面积面积库容（m）（km2）（万m2）（万m3）121000012150.0050.51.312200.12612.634.312250.24024125.812300.36336.56、3276.812350.47747.7486.812400.59359.3754.312450.800801102.812501.056105.61566.812551.406140.62182.312601.9201923013.812652.3002303945.012703.165316.55340.04.3.3水库调度运用原则起调水位平正常蓄水位，当来水量小于正常蓄水位下输水洞泄流时，由输水洞控制泄流，保持正常蓄水位不变；当来水量大于正常蓄水位下输水洞泄流时，输水洞闸门全开，溢洪道自由泄流。4.3.4调洪演算：1.设计洪水（1）涵洞与溢流堰共同泄水，防洪限制水位1258.0，起调水位157、258.0，溢洪道堰顶高程1258.4。计算结果：设计洪水位1258.71，涵洞泄流量68.0m3/s，溢洪道下泄流量6.71m3/s，总下泄流量74.71m3/s，发生在第15时段。（2）溢流堰泄水，涵洞不泄水，防洪限制水位1258.0，起调水位1258.0，溢洪道堰顶高程1258.4。计算结果：最高水位1259.91，涵洞泄流量0m3/s，溢洪道下泄流量72.9m3/s，总下泄流量72.9m3/s，发生在第45时段。（3）涵洞与溢流堰共同泄水，防洪限制水位1258.0，起调水位1258.0，溢洪道堰顶高程1258.13。计算结果：最高水位1258.6，涵洞泄流量68.00m3/s，溢洪道下58、泄流量12.53m3/s，总下泄流量80.53m3/s，发生在第15时段。（4）溢流堰泄水，涵洞不泄水，防洪限制水位1258.0，起调水位1258.0，溢洪道堰顶高程1258.0。计算结果：最高水位1259.53，涵洞泄流量0m3/s，溢洪道下泄流量74.91m3/s，总下泄流量74.91m3/s，发生在第15时段。（5）溢流堰泄水，涵洞不泄水，防洪限制水位1258.0，起调水位1258.4，溢洪道堰顶高程1258.4。计算结果：最高水位1259.92，涵洞泄流量0m3/s，溢洪道下泄流量74.08m3/s，总下泄流量74.08m3/s，发生在第15时段。（6）涵洞与溢流堰共同泄水，防洪限制水59、位1257.85，起调水位1258.4，溢洪道堰顶高程1258.4。计算结果：最高水位1258.6，涵洞泄流量68m3/s，溢洪道下泄流量3.46m3/s，总下泄流量71.46m3/s，发生在第15时段。2、校核洪水（1）涵洞与溢流堰共同泄水，防洪限制水位1258.0，起调水位1258.0，溢洪道堰顶高程1258.4。计算结果：最高洪水位1260.07，涵洞泄流量68.0 m3/s，溢洪道下泄流量84.78 m3/s，总下泄流量152.78 m3/s，发生在第45时段。（2）涵洞与溢流堰共同泄水，防洪限制水位1258.0，起调水位1258.0，溢洪道堰顶高程1258.0。计算结果：最高水位1260、59.79，涵洞泄流量68.00 m3/s，溢洪道下泄流量94.77 m3/s，总下泄流量162.77 m3/s，发生在第8时段。（3）涵洞与溢流堰共同泄水，防洪限制水位1258.0，起调水位1258.0，溢洪道堰顶高程1258.13。计算结果：最高水位1260.00，涵洞泄流量68.00 m3/s，溢洪道下泄流量85.01 m3/s，总下泄流量153.01 m3/s，发生在第45时段。（4）涵洞与溢流堰共同泄水，防洪限制水位1258.0，起调水位1258.0，溢洪道堰顶高程1258.33。计算结果：最高水位1260.00，涵洞泄流量68.00 m3/s，溢洪道下泄流量84.84 m3/s，总61、下泄流量152.84 m3/s，发生在第45时段。（5）涵洞与溢流堰共同泄水，防洪限制水位1257.85，起调水位1257.85，溢洪道堰顶高程1258.4。计算结果：最高水位1260.07，涵洞泄流量68.00 m3/s，溢洪道下泄流量84.72 m3/s，总下泄流量152.72 m3/s，发生在第45时段。（6）涵洞与溢流堰共同泄水，防洪限制水位1258.4，起调水位1258.4，溢洪道堰顶高程1258.4。计算结果：最高水位1260.07，涵洞泄流量68.00 m3/s，溢洪道下泄流量84.89 m3/s，总下泄流量152.89 m3/s，发生在第45时段。各种情况计算结果如下表表41562、 调洪计算结果表工况序号 起调水位溢洪道堰顶高程最高洪水位溢洪道泄流量涵洞泄流量总下泄流量设计洪水（2%)112581258.41258.716.716874.71212581258.41259.9172.9072.9312581258.131258.612.536880.534125812581259.5374.91074.9151258.41258.41259.9274.08074.0861257.851258.41258.63.466871.46校核洪水（0.1%+20%）112581258.41260.0784.7868152.782125812581259.7994.7768162.63、77312581258.131259.885.0168153.01412581258.33126084.8468152.8451257.851258.41260.0784.7268152.7261258.41258.41260.784.8968152.893、调洪计算结果分析（1）设计洪水情况：起调水位在1258.0m，溢洪道堰顶高程在1258.4m时，水库最高水位为1258.71m，超过了设计洪水位。在溢洪道堰顶高程降至1258.13m时或起调水位降至1257.85m时，水库最高水位为1258.6m，满足泄洪要求。根据以上分析，建议溢洪道堰顶高程设定为1258.0，即可满足设计洪水条件下，洪64、水调节水库个特征水位不变。（2）校核洪水情况：起调水位在1258.0m，溢洪道堰顶高程在1258.4m时，水库最高水位为1260.07m，超过了设计洪水位。当溢洪道堰顶高程在1258.4m，降低起调水位时，最高水位变化很小；而在起调水位在1258.0m，溢洪道堰顶高程降至1258.33m时就满足泄洪要求。由此可知，溢洪道堰顶高程定为1258.0，则在校核洪水条件下，经过洪水调节计算，水库各特征水位不变。第五章 稳定性复核计算5.1坝体渗流计算坝体渗流量计算按两种方法分别进行。计算方法一：计算情况：按心墙坝，有堆石滤水坝址的情况计算，公式采用土坝设计上册P192式（4-51）、（4-52）、（465、-53）。 Q=k1h12L+(L2+h12)0.5 H1= B（B24AC）0.5 A=ko(1c20) (0+c) (c+0) B= 2k0H(10) (0+c) (c+0) C= k0H2 (0+c)q 式中：q坝体单宽渗流量 m3/日/m；k1 下游坝体渗透系数 m/日；H坝前水位m。计算数据采用鄂托克赛尔水库地质报告数据，计算结果如下：表51 坝体渗流量计算结果表渗流量单宽渗流量溢出点高坝体系数水深心强系数桩号Q(m3/日)q(m3/日/m）h(m)ABCk1(m/日)L(m)k0(m/日）0101c1200.460.0230.327-0.0000097-0.000840.0002766、617.2840.250.0013.617.43.617.417.21400.7420.03710.408-0.0000067-0.0010.0004217.2838.850.0013.621.33.621.321.12002.850.04750.602-0.0000032-0.00110.0006417.2866.050.0013.630.93.630.930.52200.950.04750.562-0.0000033-0.00110.0005917.2857.550.0013.630.93.630.930.53406.0360.05030.561-0.0000051-0.00120.00067、6517.28540.0013.624.63.624.624.3合计11.038计算方法二：计算采用水利水电工程PC1500程序中k1土石坝渗流稳定分析程序，所需参数如下。K0心墙渗透系数； K1坝体渗流系数； 0心墙平均厚度； M1上游坝坡； M2下游坝坡； HN上游水深； H1下游水深； B坝顶宽度；DL计算曲线时用的整数步长。计算结果如下：表52 坝体渗流计算表桩号渗流总量单宽渗流量溢出点高坝体系数心墙系数m3/日q(m3/日/m）h(m)k1(cm/s)K0(cm/s)1200.520.0260.0020.0280.000001221401.040.0520.0040.0280.00068、001222006.240.1040.0070.0280.000001222202.420.1210.0080.0280.000001223406.240.0520.0040.0280.00000122合计16.465.2坝基渗流量计算：公式采用土坝设计上册P197式（4-65）由于坝体的防渗土体的渗透系数比坝基土的渗透系数小40到50倍，所以可以忽略坝体的渗流量。Q2=k2HT/nL式中：q 坝基的单宽渗流量，m3/日/m；K2坝基的渗透系数，m /日；H坝前水深，m；T透水地基厚度，m；N系数，根据土坝设计上册p197表110确定。L 坝前趾与坝后趾之间的距离，m。根据鄂托克赛尔水库地质报69、告，按基岩压水实验成果，基岩渗透性划分为中等较严重透水带和微透水带。隐伏断层f2,上盘中等较严重透水带厚约40m，下盘中等较严重透水带厚约40m左右。一般属中等较严重透水=0.050.1升/分米米。计算结果如下表：表53 坝基渗流量计算表桩号Q(m3/日）q2(m3/日）k2(m/日）HTnL12033.811.69050.14422601.293.714030.531.36220.14440401.17144.5620075.871.16690.14440.5401.165171.622025.141.34720.14440.5401.17148340169.841.48340.14448.70、5401.165161.65合计335.19由计算可得坝基总渗漏量为335.19m3/日。5.3绕坝渗流计算绕坝渗流公式采用土坝设计上册P233式（4-159a）和式（4-159）q=k(H2-h2)/2L式中：q 绕坝的单宽渗流量m3/日/m，计算得：q左34.56m3/日/m；q右51.84m3/日/m；K岸坡的渗透系数，m/日,k5LU，即k=7.2m/日；H坝前水深m,H=1258-1210=48m；h坝后水深m,h=0.20m；L透水地基厚度m，L左240m；L右80m；Q渗流总量m3/日，Q左100*q3455.94m3/日；Q右45*q2332.76m3/日；Q总Q左+ Q右5771、88.70m3/日。5.4渗流总量水库渗流总量为坝基渗流、坝体渗流和左右两坝肩绕坝渗流之和：Q总Q坝基+Q坝体+Q绕坝16.46+335.19+5788.706140.00m3/日Q坝基与坝体Q坝基+Q坝体16.46+335.19351.65 m3/日Q坝基与坝体4.07L/sQ总71.07L/s由以上计算可知，鄂托克赛尔水库渗流量主要为两坝肩绕渗形成。目前坝后渗流观测，主要为坝基和坝体渗流与左右两坝肩部分绕坝渗流量。两坝肩其余绕渗量，直接渗入坝后河道，坝后渗流观测未能测到。左右两坝肩绕渗量的计算，依照有帷幕灌浆情形，渗流系数为5LU计算。但是，考虑到，基岩的各向异性和非均衡性，灌浆孔间和两排72、灌浆孔间，灌浆效果也不可能均达到5LU，实际渗流量要比计算值为大。这点应提请管理单位注意。5.5坝体渗透稳定计算：由于坝体的防渗体主要是粘土心墙，所以心墙的渗透坡降较大。经计算结果如下表。公式： j=H/L表54 坝体心墙渗透坡降计算表桩号120140200220340 H2230.440.540.537.7L10.512.4517.2517.2514.1 坡降 2.0642.4092.3132.3152.634由表中计算结果可知计算结果小于坝体心墙允许渗透坡降，所以坝体是稳定的。5.6大坝边坡稳定计算结合坝体断面形式和工程地质条件，在主坝段选择典型横断面做抗震稳定计算。计算采用水利水电工程P73、C1500程序中k1土石坝边坡稳定分析程序，来寻找最小安全系数。程序按照水工建筑设计规范以及碾压土石坝设计规范编制。程序在计算方法上采用了瑞典圆弧法和考虑土条侧向应力的简化毕肖甫法。在计算中运用瑞典圆弧法。瑞典条分法计算公式Csec+(WkDv)cosDhsin(Usr0z)sectgA1= (WkDv) sinMc/R0式中： R0滑弧半径； Mc水平向地震惯性力（Dh）对圆心的力矩； Mc/R0=DhcosDhh/2R0； h某一土条的总高度； Dh（Dv）某一土条的水平（垂直）地震力总和； 土条底面中点处切线与水平线的夹角； Z 坝坡外水位高出土条底面中点的距离； r0 水容重； Us 74、在条块底面中点的孔隙水压力值； C、土的强度指标（根据所采用的计算方法确定）； W k 计算抗滑力时单位宽度土条的重量；计算所用参数：5.6.1、原设计根据水库设计报告，坝体各项参数如下表。表55 土料计算参数成果表内磨擦角（）比重凝聚力（kg/cm2）干容重(g/cm3)湿容重(g/cm3)饱和容重(g/cm3)浮容重(g/cm3)土料232.710.121.651.952.041.04砾料392.6402.12.162.341.34反滤料332.6401.962.12.31.3原设计稳定计算成果见下表：表56 坝坡稳定系数计算表计算工况坝前坡坝后坡正常蓄水位无地震1.8971.2557度地75、震1.5061.129校核水位1.661.373水位骤降期1.355由上表可知，坝坡稳定系数均满足碾压土石坝设计规范（SL27484）规范。5.6.2、本次复核计算根据水库粘土心墙地质勘探实验孔工程地质勘察报告，坝体各项参数如下表。表57 土料成果表内磨擦角（）比重凝聚力（kg/cm2）干容重(g/cm3)湿容重(g/cm3)饱和容重(g/cm3)浮容重(g/cm3)土料232.710.121.481.87砾料392.6402.12.162.341.34反滤料332.6401.962.12.31.3计算结果如下表：表58 坝坡稳定系数计算成果表计算工况瑞典圆弧法简化毕肖铺法总应力有效应力总应力76、有效应力正常蓄水位坝前坡无地震1.7041.8571.7761.9657度地震1.3841.5481.451.577坝后坡无地震1.3211.251.3551.2887度地震1.2131.1251.2351.162校核水位坝前坡1.5381.6441.6981.571坝后坡1.3481.3691.4571.415水位骤降期1.2821.1611.2921.2635.6.3计算结果分析：1、瑞典圆弧法：按碾压土石坝设计规范（SL2742001）P41页8.3.11规定：采用不计条块间作用力的瑞典圆弧法计算坝坡抗滑稳定安全系数时3级坝可比本规范表8.3.10规定的值减小8%。（1）.正常运用条件：77、正常蓄水位无地震情况最小安全系数为1.2501.3-1.3*8%=1.196，满足规范要求。（2）.非常运用条件：水位骤降与校核水位稳定渗流期最小安全系数为1.1611.2-1.2*8%=1.104，满足规范要求。（3）.非常运用条件：正常蓄水位7度地震情况最小安全系数为1.1251.15-1.15*8%=1.058，满足规范要求。2、简化毕肖甫法（1）.正常运用条件：正常蓄水位无地震情况最小安全系数为1.2881.3，不满足规范要求。（2）.非常运用条件：水位骤降与校核水位稳定渗流期最小安全系数为1.2631.2，满足规范要求。（3）.非常运用条件：正常蓄水位7度地震情况最小安全系数为1.178、621.15，满足规范要求。第六章 除险加固设计6.1设计原则鄂托克赛尔水库除险加固帷幕灌浆工程的主要目的是截断两坝肩与坝基基岩中的渗漏通道，这些渗漏通道主要是深度2030m之间的风化裂隙和F6断层影响带的构造裂隙连通形成的导水通道。考虑到大坝及附属设施已经建成，帷幕灌浆设计遵循的总体原则是：（1）尽量不影响大坝已有设施；（2）帷幕灌浆场地施工方便；（3）防渗帷幕灌浆的范围，左断应超出F6断层影响带西界3m以上，即0+000为起点至桩号0+411m桩号，总计全长411m。6.2主要设计依据 本设计依据的主要基础资料如下： （1）新疆维吾尔自治区温泉县乌尔塔克赛水库初设阶段工程地质勘查报告，河南79、省水利勘测总队，1985年11月。（2）博尔塔拉蒙古自治州鄂托克赛尔水库工程竣工报告，博州鄂托克赛尔水库工程指挥部，1997年7月。（3）鄂托克赛尔水库坝基处理帷幕灌浆成果综合剖面图和压水试验成果汇总表，新疆水利水电勘测设计院地勘队，1993年10月提供竣工资料。（4）鄂托克赛尔水库左坝肩渗漏勘察报告，新疆兴水技术开发服务地质矿产部地质灾害防治工程勘查设计院（中元基础工程有限公司），1998年9月。 （5）“关于博州鄂托克赛尔水库大坝渗流异常情况的处理意见”水利厅水管总站，1998年8月10日。 （6）博州鄂托克赛尔水库左坝肩渗漏应急处理设计咨询会议纪要，新疆水利厅水管总站，1998年12月280、0日。 （7）“关于对博州鄂托克赛尔水库左坝肩渗漏除险加固工程设计审查的批复”（新水管字l9994号文）。 （8）鄂托克赛尔水库大坝安全鉴定报告书人博州水利局，2000年6月29日。（9）“关于对鄂托克塞尔水库除险加固工程可行研究报告审查意见的函”（水利厅新水管字2000113号文）。（10）“关于博州鄂托克赛尔水库除险加固帷幕灌浆实施方案的咨询意见”（水利厅水管总站鄂托克赛尔水库专家组 2002年4月5日）。 本设计依据的主要技术规范如下： （l）SL6294水工建筑物水泥灌浆施工技术规范，水利部、电力工业部，1994年5月。 （2）SL2592水利水电工程钻孔压水试验规程，1992年。 （81、3）JGJT5596普通混凝土配合比设计规程，建设部，1997年4月。 （4）SDJZ188例碾压式土石坝设计规范，水利电力部，1998年11月。6.3 灌浆试验为论证坝基采用灌浆方法处理在技术上的可能性，效果上的可靠性和经济上的合理性，推荐合理的施工程序、良好的工艺、合宜的灌浆材料和最优的灌浆配合比，提供有关的技术数据如孔排距，灌浆压力等在施工前应做好灌浆试验工作。在灌浆试验施工时，还应注意岩石表面的变形观测。在灌浆试验段上要设置地表抬动变形观测的装置，在灌浆前，灌浆过程中和灌浆后做地表抬动变形观测，求出在不同深度下开始发生抬动变形的；临界压力值，将来正式灌浆施工时所采用的最大允许压力应小于82、临界压力，以保证岩石不因灌浆压力过大而产生变形。帷幕深度:该水库为中型水库，大坝属3级建筑物，坝型为粘土心墙土石坝，最大坝高为52.5m，按碾压式土石坝设计规范SDJ21384，相对不透水层标准按基岩单位吸水率值均小于或等于0.050.1L/min.m.m，本工程选定为=0.05L/min.m.m。根据，坝轴线地质剖面图所示钻孔末端岩石单位吸水率值判断，满足相对不透水层，深度大体在40m左右，依照规范要求，在达到相对不透水层时，还需增加一个灌浆段，本次确定灌浆深度为4550m。施工时应运用钻孔压水实验值，依据值均小于或等于0.05L/min.m.m（按SL2529压水实验规范应为透水率q5LU83、）的标准再做具体调整。6.4 帷幕灌浆的设计原则及灌浆压力、孔排距的确定 防渗帷幕的主要目的是截断两坝肩与坝基基岩中的渗漏通道，这些渗漏通道主要是深度2030m之间的风化裂隙和F6断层影响带的构造裂隙连通形成的导水通道。 灌浆压力孔距和排距的确定： 先根据勘查报告初步确定灌浆深度、压力、孔排距、最终由试验数据确定。 （1）灌浆压力由深度和岩性确定 灌浆压力 P Po mD 式中： P一灌浆压力（ MPa）； Po一表面地段的灌浆压力（MPa）； m一深度每增加 lm所增加的灌浆压力值； D一灌浆段顶板以上的岩石厚度。根据水库已灌浆的经验和岩性， Po 0.3 MPa； m 0.04，由此确定的84、灌浆段压力由上而下依次为0.3、0.5、0.7、0.9、l.1、1.3、1.5、l.7、l.9、2.1Mp。上述压力是在常规条件下适用的，在接触段或者首段还应注意灌浆压力不应大于灌浆段上层覆重，防止产生抬动破坏。（2）施工阶段在桩号01000+131m段已进行过的帷幕灌浆检查孔的资料表明，值均小于0.03L/min.m.m，满足防渗要求，说明孔距2m基本合理。但考虑到基岩区节理裂隙发育不均匀性，本设计布置两排孔，排距1.5m，孔距均为2.0m，前后排孔间距为1.95m。本设计所能达到的帷幕厚度，按SDJ21884碾压式土石坝设计规范推荐的方案“取两排距离加0.60.7倍孔距”（取平均值0.6585、）则估算的帷幕厚度T1.50.652.5即 3.13m。 按该规范中所列的帷幕厚度与幕体允许水力坡度的关系。 帷幕厚度与墓体允许水力坡度的关系表1 幕体厚度T(m)允许水力坡度Je225 本设计的幕体允许水力坡度为25，完全满足实际水力坡度的要求。6.5 灌浆孔布置 试验孔选择01070123段坝轴线上游4.5m作为试验段，试验孔9孔，孔深50m，孔距2m，确定各项灌浆参数。试验孔段施工采用三序孔灌浆。6.5.1左坝肩帷幕灌浆的轴线从大坝桩号0181m开始，至桩号0000处，全长181m。帷幕轴线的布设有两种方案。一是沿坝轴线直至切断渗流通过溢洪道交通桥段应将轴线上移至桥面以上的外缘；二是从桩86、号0+1310+076再以45角折向西南布置帷幕轴线。以上两种方案，方案一比较合理，在新鲜岩石灌浆，效果较好，而方案二轴线位于台地边缘岩石陡坎附近、岩石风化严重、风化层深、裂隙发育延伸远、岩石破碎、灌浆效果不好，故以方案一作为推荐方案。桩号0+130m0+100m之间，施工阶段已进行了坝基帷幕灌浆，灌浆孔深度入基岩15m，帷幕轴线在坝线上游（南侧）2.25m。因此本设计在桩号0131m0101m范围布置2排灌浆孔，其轴线位于轴线上游（南侧）0.75m，上游排孔与原坝基灌浆帷幕轴线距离为1.5m，孔距2.0m，共计16个灌浆孔；下游排孔、孔距2.0m，排距 1.5mn，16个灌浆孔。桩号0+1887、1 m0+131m之间，施工阶段已进行了坝基帷幕灌浆，灌浆孔深度15m，帷幕轴线在坝轴线上游（南侧）2.25m。因此本设计在桩号0+181 m0+101m范围布置2排灌浆孔，其轴线位于轴线上游（南侧）0.75m，上游排孔与原坝基灌浆帷幕轴线距离为1.5m，孔距2.0m，共计26个灌浆孔；下游排孔孔距2.0 m，排距1.5 m，26个灌浆孔，计52个灌浆孔。 桩号 0101m至0014m。沿帷幕轴线两侧布置两排灌浆孔，排距1.5m，上游排灌浆孔距为2.0m，下游排除折点处灌浆孔与相邻两灌浆孔的距离为1.87m外，其余灌浆孔距也均为2.0m，上游排43个孔，下游排42个孔，计85个灌浆孔。 桩号 88、010lm至进水平台西缘之间的灌浆段，选择下游排的 3个一序孔作为先导孔，逐段进行单点法压水试验。根据已有钻孔资料，透水层厚度约4050m，相对不透水层q5Lu。若最底部试段的q5Lu则需增加孔深，直至q5Lu为止。根据压水试验资料，验证设计灌浆深度，在必要的情况下，设计单位会同建设单位对设计灌浆深度进行调整。6.5.2右坝肩为了防止浇坝渗漏，向山体内将灌浆的深度40 m。由于右坝肩进行过勘探工作，目前参考地质描述资料及左坝肩的资料，暂定以上长度。为此还需开挖2 m 宽、3 m高、 25 m长的平 ，以方便灌浆，并作为探测坝肩风化深度及透水性的勘探洞。右坝肩帷幕灌浆范围自0+2650+411m89、，全长146m，该段在施工期0+2650+410 m段已进行了帷幕灌浆防渗处理，灌浆孔深入基岩15 m，帷幕轴线位于坝轴线上游2.25m，本次设计防渗帷幕结合前次灌浆在坝轴线上游0.75 m处设置两排帷幕，排距1.5 m。帷幕深度以q值不大于5LU，为控制标准，前排帷幕与原坝肩灌浆帷幕轴线距离为1.5m，两排帷幕孔距均为2.0m，共计122个灌浆孔。选择本次布置的帷幕灌浆孔的17个序孔为先导孔，逐段进行单点法压水实验。若最底部试段的q5LU，则需增加孔深，直至q5LU为止。根据压水实验资料验证设计灌浆深度，在必要的情况下，会同设计、建设与施工单位对设计灌浆深度进行调整。左坝肩防渗帷幕设计工作量90、统计表表61项目范围灌 浆 孔压水试验封 孔工 程 测 量(一级小三角)孔 数（个）灌浆进尺(m)非灌浆进尺(m)（段）台班0+0000+076511877.3513600+0760+100321527.3193.51570+1000+146853443.33485327合计168109503729.5844345121右坝肩防渗帷幕设计工作量统计表表62项目范围灌浆孔非灌浆进尺压水试验段封孔台班工程测量(一级小角)孔数（个）灌浆进尺(m)粘土砂层0+2650+4111222271.56661246780198148注：检查孔、先导孔、前期检查孔已包括在内。6.5.3坝基坝基砼防渗墙处理轴线上91、游2.25m处，自桩号0+1800+265全长85m，深入基岩大于1m，终浇高程1230m。在高程1216m以下为砼等级C10、S6，高程1216m以上为砼等级C5、S6的二级配砼墙，墙身厚0.60.8m。墙体两端与单排帷幕相接，墙身最大高度42m。墙体上游深入基岩1m，未能切断微风化层，甚至连强风化也未切断，对基岩而有防渗效果较差。坝基灌浆施工应放空水库或最低水位控制运行。因此本次加强坝体防渗体系需在0十13lm0十180m及180m0十265m段坝轴线上游0.75m处成置两排帷幕即灌浆孔深度按q值不大于 5Lu，控制初距2m，计138个灌浆孔。对在心墙硅垫板与基岩之间的砂砾石层的灌浆工艺应92、注意加大水泥浆的稠度，分段加大灌浆间歇并加适量速凝剂让浆液充分凝固后，再灌下段。尤其是砼板之下的第一段应特别注意，防止砼板下渗流集中于钻孔处对心墙产生破坏作用。坝基段有两部分组成，即01310180基岩段和01800265古河槽段。基岩段灌浆难度较小，与左右坝肩灌浆技术参数和工艺相同。古河槽段帷幂灌浆较为复杂，根据水文地质条件和施工情况，确定三个方案进行比选方案一该方案将帷幕轴线设在坝轴线上游 320cm处，即位于槽孔混凝土截水墙上游165cm处。设置两排孔，排距150cm，孔距200cm。该方案的难点是钻孔必须穿过粘土心墙（高度 50m）之下的 30cm厚度的混凝土心墙垫层时，可能会导致混凝93、土板下砂砾石层压力水破坏粘土心墙。砂砾石层厚平均约20m，其下为基岩，基岩上部为强透水层。根据坝工工程地质图，帷幕深度3040m才能达到弱透水层5Lu。钻孔总深度达100m以上，存在一定的施工难度。 首先选用直径146mm加大外出动的全破碎硬质含金钻头，采用空气钻进工艺钻穿心墙粘土层并进入混凝土板20cm左右，钻孔直径不小于170mm。成孔后，下人直径146mm套管，并用水泥球或者水泥砂浆进行封填，待凝固72h以上，这样即可将套管牢牢镶嵌在混凝土板中或以下，将粘土心墙保护起来，免受水压力的接触冲刷破坏，并保证在以下各段的钻孔和灌浆过程中不对其产生破坏。 混凝土板下砂砾石层的钻孔采用直径108m94、m钻头，泥浆循环钻进或者边钻边灌法进行钻孔或灌浆，进入基岩50100cm后，下入直径108mm套管用水泥砂浆封填，凝固72h以上。 基岩段灌浆采用自上而下分段钻孔和灌浆的方法进行处理。方案二该方案帷幕轴线设在坝轴线下游75cm处，即位于现浇混凝土截水墙下游100cm处。设置两排孔，排距150cm，孔距200cm。该方案与方案一相比，仅是帷幕轴线位于混凝土截水墙下游，由于混凝土截水墙的作用。已墙底部混凝土板下的水压力很小，钻孔对于；必墙的破坏作用也将很小；其他如：造孔。灌浆等环节均同方案一。方案三该方案浆帷幕轴线设置在凡墙底部两道混凝土截水墙中间，位于坝轴线上游185cm，设一排灌浆孔，孔距1595、0cm；再在其上游150cm设置一排灌浆孔,孔距为200cm 。该方案由于在两道混凝土截水墙之间钻孔，避开了心墙底部混凝土板下水压力破坏心墙的危害，同时，还可将两道混凝土截水墙之间的空隙进行回填灌浆。下游混凝土截水墙于1988年坝基采用大开挖方法，现浇回填，因在其两则回填砂砾石存在回填高度不均匀，混凝土截水墙近处心墙形成直径120cm的塌坑。1993年在原混凝土截水墙上游重新设置一道槽孔混凝土截水墙，两道混凝土截水墙轴线间距125cm。槽孔混凝土截水墙设计厚度60cm，现浇混凝土截水墙厚度150cm，间距20cm。两道混凝土截水墙底部深入基岩均为0.51.0m。基岩弱透水层3Lu，深4050m96、，范围之内需灌浆。钻孔要求孔斜50cm，较规范值150cm严格，需逐段用测斜仪监测，随时高速偏差，确保钻孔准确定位。两墙中间的间距20cm，若是砂砾石，由两墙中间上部由心墙砼底板下部伸入基岩形成相对封闭，水力压可能较小，对心墙的影响较小。方案比选方案一因为帷幕轴线位于心墙底部混凝土截水墙上游，混凝土板下的水压力较大，对于钻孔，特别是混凝土板的造孔，有可能对心墙形成破坏作用，具有一定的难度。对砂砾石层进行灌浆，也因水压力较大，具有施工难度。方案二帷幕轴线位于心墙混凝土截水墙下游，混凝土板下的水压力相对较小，对于心墙底部混凝土板的钻孔，水压力对心墙底部的接触冲刷破坏作用也就较小。在砂砾石层灌浆也较97、容易些。因上，方案二优于方案一。方案三将下游排帷幕放在两道混凝土截水墙之间，在混凝土截水墙中间钻孔灌浆，避开了水压力的作用，又可加强混凝土截水墙的防水作用，施工工艺相对简单。该方案可以避免在砂砾石层内灌浆，或者可以节省砂砾石层内钻孔厌管。其缺点是，钻孔施工较为复杂，控制钻孔斜度有一定困难。但是，综合考虑，方案三具有较大的优越性，推荐方案三作为施工方案。进行灌浆施工，为确保坝体的安全稳定和施工质量，基岩帷幕灌浆工作，必须在水库低水位运行状态下进行，即将库水位控制在1220m高程。在施工期，不允许水库蓄水，入库水量必须有相应出库水量平衡。粘土心墙内的钻孔逐一完成，完成钻孔后，应立刻下套管封填，然后98、再进行下一钻孔。心墙内套管务必要拔出来。坝基帷幕灌浆要求与检查内容方法同左右两坝肩。坝基帷幕幕体与左右两坝肩帷幕体连为一体，与坝基砼防渗墙共同组成新的坝体防渗体系。坝基防渗帷幕设计工作量统计表表63项目范围灌浆孔非灌浆进尺压水试验段封孔台班工程测量（一级小角）孔数（个）灌浆进尺(m)粘土砂层0+1800+2658542504420298929017387注:检查孔、先导孔、前期检查孔包括在内。6.6 帷幕灌浆应当注意的特别事项1 灌浆阶段应控制库水位在1220m高程，基础灌浆完毕后应注意粘土心墙在钻孔中分层回填粘土，并应分层压实，以利于恢复其整体性及心墙的防渗性。2 基岩灌浆应采用自上而下的分99、段灌浆方法，不得全孔一次灌浆。基岩孔灌浆在基岩顶面的封孔盖板下要单独做接触灌浆，待凝时间不少于24小时。3 帷幕灌浆压力和压力段长度的确定，应根据该段负荷，接触冲刷、可灌性及岩石劈裂强度来确定压力及分段灌浆和长度。4 在灌浆造孔两道混凝土截水墙之间应注意造孔的孔斜度保持在50cm范围内，同时还要防止钻孔一旦偏斜，打出混凝土墙体之外，应及时用混凝土球或水泥沙浆封填；在混凝土截水墙上游排的帷幕灌浆造孔，应注意心墙底部混凝土垫板被打穿时防止压力水冲刷心墙，亦用上述方法处理；在混凝土垫板之下的砂砾石层，可采用边钻边灌的方法进行钻孔或灌浆，浆液要用浓稠水泥浆，或者适量添加速凝剂。施工单位应特别注意，造孔100、过程中出现的问题，并应作好处理应对措施。5.帷幕灌浆施工应特别注意心墙底部30cm厚混凝土垫层板钻孔与其下的接触段灌浆。造孔进入混凝土板不得大于20cm，一定要防止把混凝土板钻透，引起板下压力水上溢，造成心墙粘土冲刷破坏。钻孔深入混凝土板15cm后，用砂浆封填待凝。砂浆凝固后，紧接着进入接触段灌浆，这是帷幕灌浆的最重要的施工环节，是减少接触冲刷的主要措施。接触灌浆5m段长分为上层2m和下层3m，之下再按照5m段长施工。接触灌浆上层段灌浆，一般吃浆量都很大，应分段按浓度逐级加大浆液，q3LU进行控制。接触段之下，依照q5LU进行控制。6.7 溢洪道进水平台混凝土盖板 在溢洪道的进水平台范围内，基101、岩裸露，为防止冒浆和基岩松动，须预先浇C13；。检盖板，盖板范围以灌浆帷幕轴线为中心，宽7m、长73m、厚0.3m，体积计155.4m3。为保证进水平台高程不变，需在浇注范围内开挖与盖板尺寸相同的基岩槽，浇注盖板时应充分考虑后期施工方便，如预留孔口管，预埋塔架地脚固定螺栓等。 F6断层斜穿整个进水平台，其影响视宽度达60m，是重要的导水通道。溢洪道溢洪时，水流有可能从灌浆帷幕下游断层影响带内渗漏，因此，帷幕灌浆完成后应对进水平台进行防渗处理，其面积约1540m2。防渗施工需开挖平台20cm后浇注混凝土，石方开挖方量与硅浇筑量各为308m3，并保持与原来的地面高程一致。6.8 右坝头平硐 为保证102、帷幕的有效深度，需在坝头延长约40m帷幕灌浆，开挖25m长 3.02.5m的平硐。6.9 设计变更鄂托克赛尔水库除险加固帷幕灌浆在施工过程中，根据设计所掌握的资料和施工单位的机械设备情况，以及施工单位在施工过程中随时提供的地质参数，对设计方案作了如下调整和变更。6.9.1取消斜孔灌浆原设计方案中提出对左坝肩0+107m0+191m段实施斜孔灌浆，孔的斜度为45，设想以最短的垂直距离穿透基岩，达到最好的灌浆效果。但是，由于基岩的各向异性和非均衡性，很难奏效。加之施工单位也不掌握斜孔钻探技术，综合考虑各种因素，并经过有关专家技术咨询，决定取消斜孔灌浆，改为直孔造孔。6.9.2暂缓右坝肩平硐开挖原设103、计考虑在右坝肩开挖平硐，旨在延长灌浆帷幕的轴线，以扩大渗径，减少渗流量，增加右坝肩的渗流稳定性。在施工中，考虑到，开挖平硐，需要爆破施工，这样会影响到已有的大坝心墙底部混凝土垫层，以及已经相对稳定的基岩。相反，由于爆破很可能会引起基岩进一步发展和扩大裂隙，增加渗透性，加大不稳定性。另外，开挖平硐还有可能引起较为陡峻的山坡岩石坍塌滑落破坏坝肩，因此，还需要进一步增加锚固陡坡危岩的费用。考虑到，右坝肩基岩虽然较为破碎，裂隙也较发育，但是，破碎的基岩裂隙多被泥土充填，透水性较差，这点从观测数据也可看到。心墙底部的混凝土垫层坐落在已开挖清除松散破碎岩块后的相对较为完好的岩石面上，右坝肩基岩的稳定性相对104、较好。今后应结合坝后渗流观测、心墙测压管水位和大坝坝体沉降位移观测数据决定是否进行右坝肩补充处理。综上所述，决定暂缓右坝肩平硐开挖。6.9.3暂缓坝基段帷幕灌浆施工坝基段位于0+180m0+265m的古河床上。在坝基处理施工时，采用混凝土截水墙作为坝基古河床防渗处理措施。由于心墙底部混凝土垫层下部的反滤料设计错误、施工缝处理不当和墙体暴露在空中经过季节变化产生漏水。经过水利厅有关专家咨询和水利厅决定，在坝体施工填筑至1231.5m高程时，在原混凝土截水墙轴线上游125cm处，重新设置一道槽孔混凝土墙，墙顶高程为1231.5m。对于坝基段帷幕灌浆施工方案，设计考虑了三个方案，均有一定的施工难度。105、水利厅审查意见也慎重地批示道，坝基段的帷幕灌浆施工应根据左右两坝肩帷幕灌浆施工情况为在作定夺是否实施坝基段施工。根据水利厅批示意见和左右坝肩工程施工情况，结合坝后渗流观测与心墙浸润线观测数据分析结论，心墙测压管水位低于设计浸润线值，尤其是低于左右两坝肩测压管水位，说明坝基混凝土防渗墙起到了很大的作用。再者结合心墙新增土料试验结果，判定心墙粘土不存在明显的软弱土层和横向渗透通道。综上所述，决定暂缓坝基段帷幕灌浆施工。现水库水位已连续两年维持在1255m高程，坝后渗流量经过灌浆已有明显的减少，水库也没有大得沉降位移变化。建议在水库水位达到设计水位1258m时，进一步观察坝后渗流量、心墙浸润线测压管106、和坝体沉降位移，若存在较为明显的突变，如坝后渗流量加大，测压管水位急剧上升，则表明需要对坝基段进行帷幕灌浆；相反，则可不进行处理。6.9.4增加大坝心墙地质勘探针对帷幕灌浆施工过程存在着下游排灌浆孔底部心墙粘土含水量增大，甚至存在清水的严重问题，对心墙粘土钻探取样，分别作掏水试验和土样土力学试验，检查分析心墙是否存在隐患，以期确定隐患类型和存在部位。在钻孔灌浆存在问题的孔位布置7个试验孔，并且在粘土心墙底部作掏水试验。试验结果为渗透系数在2.3210-69.6610-7cm/s，室内渗透试验渗透系数在6.8010-79.9810-7cm/s。击实试验结果最优含水量16.718.1，最大干容重为107、1.711.76g/cm3。压实度试验结果为：干容重在1.441.74 g/cm3,压实度为0.840.99。根据试验结果可以得出如下结论：（1）由钻孔干密度和含水率剖面分析，没有形成横向的软弱带，各孔在渗流方向密度小，含水量大处，深度不一。（2）现击实试验最大干密度1.711.76 g/cm3，与上坝时击实最大干密度相比偏大，原因是现击实的土样的经过上坝碾压后，又取样击实所至。绝大部分孔土样的压实度都小于设计要求0.95。（3）现场作掏水试验和室内试验的变水头渗透试验相吻合，属于弱透水层，说明心墙与底部混凝土板间的透水性满足设计要求。（4）颗粒分析试验成果，各孔粘粒含量在2845左右，土质属108、于粘性较好的土，作粘土心墙，土质是合格的。6.9.5完善自动化观测根据新疆水利水电勘测设计院新疆博州鄂托克赛尔水库除险加固帷幕灌浆实施方案可行性研究报告和新疆博州鄂托克赛尔水库除险加固帷幕灌浆实施方案初步设计报告，以及自治区水利厅的有关批文，建议增加和完善大坝观测系统的意见，结合鄂托克赛尔水库管理现代化的需要，增加大坝自动化监测并提高管理水平，增加水库水情预报系统，完善大坝测压管布局。（1）建设水库水文监测系统。实时监测入库水文站的水位、雨量、气温、计算出入库流量。实时监测库区水位变化情况，建立库区水位与水库容量的关系函数，并将各项数据送至水库中心管理站并传送到博河流域管理处。（2）建设水库闸109、门视频监视系统。安装视屏监视器并将视频信号实时传送至水库中心管理站的电视监视系统中。（3）大坝渗流与变形监测系统实施大坝表面变形监测（30个表面变形测点）即水平、垂直位移监测；实施渗流监测（7个监测断面，37只渗压计，大坝下游左岸及中部设2个量水堰，左中右岸沿渗流方向各设3个测沙孔。）即对坝体渗流压力、绕坝渗流、渗流量及水质监测。并将各项监测数据实时传送至水库中心管理站的电视监视系统中。（4）水库实时监控中心站实现实时接收水文监测数据、视频数据。建立计算机数据处理工作站并安装专用软件进行各类数据的显示、储存、计算、分析。第七章 除险加固施工效果初步评价7.1灌浆结果表71 左右坝肩帷幕灌浆各分110、序孔综合统计成果表部位孔序孔数（个）基岩进尺（m）注入总量（Kg）单位注入量（Kg/ m）备 注左坝肩411707.3155080.490.80421697.369570.440.99853443.3104846.530.45右坝肩321235.6144138.7116.65301121.175216.867.10602271.5110604.248.69(1)、由上表可以看出灌浆总的平均单位注入量57.46Kg/m，679个灌浆段中单位注入量小于100kg/m的416段，占总数的61.3%，孔段单位注入量最大约6760kg/m(灌注时多次采用灌停灌反复办法，仅一个孔如此)。(2)、单位注入量111、左坝肩下游排为74.99kg/m，上游排为18.3kg/m，递减了75.6%。右坝肩下游排单位注入量107.14kg/m，上游排单位注入量为60.5kg/m，递减了43%，说明灌浆设计排距合理。其中个别孔不是上述规律是因坝基岩石虽然破碎，但不相互贯通。(3)、灌浆检查孔左坝肩13孔，123段压水，最大透水率3.98LU，最小透水率为0LU，其统计分析结果q1LU的有61段，占总数的49.6%，1LUq2LU的有45段，占总数的36.6%，2LUq3LU的有1段，占总数的0.8%。右坝肩检查孔12个，95段压水，最大透水率2.75LU，最小为0LU，透水率小于1LU的占84%。从左、右坝肩检查孔112、压水试验结果看，灌浆质量满足设计要求。从坝肩帷幕灌浆综合来看，右坝肩下游排孔段压水试验结果，桩号0+322至0+386.5间33个孔中，有13个孔的终孔段透水率在10LU以上（最大37LU），终孔深度入基岩内35m至40m，说明深层渗透未完全封闭。7.2灌浆效果评价：（1）这次灌浆达到一定目的，终孔段做压水实验，目的达到透水率要求。右坝肩33孔终孔段做压水实验，仅有13孔达到设计要求，EI-1孔透水性较大。（2）从设计、施工来看，都有所改进（深度、方法、布孔、灌浆程序、工艺、检测），这次灌浆效果达到效果，是符合规范、满足设计要求的。（3）钻孔情况从检查孔压水实验结果看，达到要求，仅有一孔透水率113、大于3LU，多数检查孔取出水泥结石，效果不错。总的来说，此次灌浆程序符合规范，从检查孔看，施工质量较好，满足坝前设计水头。7.3存在问题及处理措施：（1）桩号0+62.6 m 处，施工B1-41孔时，3035 m段（高程1226.51231.5 m）灌浆时，注入水泥干灰量约33.2T，在4550段注入干灰量4T多。采用多次“灌停灌”的办法进行处理，并在其左侧0+6061 m处加密一灌浆孔。（2）2002年7月17日，施工D1-07（桩号0+178.5m）钻进离心墙下盖板2m时，吹出稀泥浆和清水，但9月份施工DIII-08 、DII-09孔时（孔距1.5m），粘土心墙至盖板都是符合筑坝时的土质情114、况，稀泥现象可能是造槽孔砼防渗墙时，将距槽孔端点的砼盖板拉裂而造成的现象。（3）桩号0+329.50+387.5m，两孔基岩面相差7 m，即高程12171224m在灌浆0+345.5m（E1II-22）孔02m接触段时，注入干灰量达11.5T ，当时采用灌停灌的办法多次，并加有一定的速凝剂；灌该孔25m接触段时，注入干灰量达4.4T。（4）2002年7月14日，在施工桩号0+142.5m，DI29孔心墙钻孔深度2324m时，有气体及混浊水从距右侧0+150m断面测压管吹出。为证实此现象的真实性，在0+150m附近布置两勘探实验孔，结果该位置粘土心墙土质参数情况符合筑坝情况。7.4参数修改情况根115、据2002年5月27日“新疆博州鄂托克赛尔水库除险加固帷幕灌浆工程实施方案咨询会议”精神及博河流域管理处建议，对鄂托克赛尔水库除险加固帷幕灌浆工程做以下更改设计：（1）接触段灌浆，即砼垫层面以下2m段及其下3 m段，灌浆标准一定达到设计标准3LU，其余段灌浆标准达到5LU。（2）取消左坝肩0+1000+180m段斜孔灌浆，改为直孔灌浆，排距不变。除0+1000+180m下游排和0+32.50+113m上游排孔距为1.5m外，其它孔距均为2.0m。（3）取消溢洪道左岸0+32.50+000m帷幕灌浆。（4）暂缓右坝肩平垌开挖及相应段长的帷幕灌浆。（5）暂缓古河槽段0+1800+265m段帷幕灌浆116、。（6）增加左、右坝肩及古河槽段粘土心墙勘探实验孔7个。7.5帷幕灌浆施工效果的初步评价（1） 水库监测资料分析表7_2 鄂库帷幕灌浆前后测压管观测资料对比值日期98年灌浆前2000灌后2000年2001年2002年2003年2004年9月 25月36月1月3029日库水位12471247125012531253125512550+150130.230.60432.2439.94443.28443.819229.824.7525.9926.627.21527.43527.225316.616.1716.4426.315.81825.254415.415.0315.0815.2315.0914.117、7914.9780+220129.230.9532.7238.62137.36137.284213.116.9617.519.3521.56424.20423.727315.915.4815.5615.415.61915.17914.324411.610.4410.81110.9059.5159.4240+305130.1530.9832.6740.23242.09241.026212.512.9913.3314.4415.67414.31416.57231111.3711.6111.3910.61210.83211.142410.210.8110.7110.8210.7810.6410.78118、20+381E128.220.08733.9834.8436.00737.23737.6870+347E220.820.1120.15822.5723.2124.21424.5210+97W340.638.940.8842.2242.82137.4430+102W43331.9235.1936.6636.42830.80832.401鄂托克赛尔水库灌浆前后渗流观测值对比表表7_3库水位坝后三角量水堰渗流量1998年2000年2001年2002年2003年125537.080125451.09036.295125350.66135.133125246.87734.371125145.97033.119、619125048.25743.75040.63032.509124943.31439.09539.91832.145124842.44037.87939.09531.065124750.40039.50534.75138.28230.357124645.50037.08233.61937.87928.631124541.20031.78035.50828.292124434.70029.66033.61427.624124332.40028.02033.24725.286124231.30025.15032.87624.423124130.20024.22022.321124028.3002120、1.21820.889123926.50018.84615.2123824.90018.70014.9123723.20017.94014.3123621.60017.17013.75123520.00016.92813.04备注：本资料渗流数据基本上均在其相应水位稳定条件下观测值。2003年观测值为灌浆后初期观测值。从大坝测压管及坝后渗漏量对比表表中可看出，截止2003年7月（古河槽段及右坝肩0+3260+265m段及0+3260+356m上游排段未灌浆）为止，在库水位1254m时，灌浆前坝后渗漏量58.08L/s，灌浆后 坝后渗流量36.295L/s，减少渗漏量21.785L/s，减少37121、.5%。2004年1月6日，即完成左右坝肩帷幕灌浆后，在库水位1252.8m时，灌浆前坝后渗漏量55.52L/s，灌浆后 坝后渗流量31.655L/s，减少渗漏量23.865L/s，减少43%。（2）帷幕灌浆检查孔质量分析表74 鄂托克赛尔水库帷幕灌浆检查孔成果表部位分部工程孔数总段数透水率区间、段数和频率透水率大于防渗标准的值备注1Lu13 Lu35 Lu5 Lu段数%段数%段数%段数%左坝肩单位工程一17457.1342.9二18450.0450.0三2181055.6844.4四3311754.81445.2五3321134.42062.513.1六3271659.31140.7右坝肩单122、位工程一3272385.2414.8二3272592.627.4三3242187.5312.5四324729.21770.8合计2522513861.48638.210.4表75 鄂托克赛尔水库帷幕灌浆注灰量统计表部孔孔数基岩总注灰量单位注入量平均单位注入量（Kg/m）位序（个）进尺（Kg/m）（Kg/m）左702642.3226288.185.64059坝712569.3126332.749.170152.98肩1314847.3180310.137.19804右321235.6144138.7116.65坝301121.175216.867.149.9肩602271.511604.248.123、7压水实验采用单点法，压力为灌浆压水的80%。超过1.0Mpa的采用1.0Mpa，按规范对其控制。检查孔应对灌浆段采取岩芯计算并取得率并加以描述。检封孔岩芯取得率都在95%左右，岩芯取得率85%。左坝肩13个检查孔通过施工，每孔均取出水泥结石，压水实验透水率W值只有一段大于Lu(为3.98Lu)，其岩石透水率值均小于3Lu，接触段压水实验透水率值100%合格，右坝肩检查孔也取出明显水泥结石，透水率W值合格，符合规范规定值，详见压水试验成果表附表。7.6粘土心墙勘探实验孔结果与评价（1）现场掏水实验掏水实验目的是了解粘土心墙和砼底板间的渗透情况，根据规范要求，钻孔孔径大于91 m m，实验段长可124、为5 m、8 m、10 m，由以上条件，此次掏水实验孔径108 m m，试段长10 m，实验段用花管直接座在砼底板，花管用土工无纺布和铅丝包裹，各孔下花管后，观测水位均在48小时以上。由于库水位每天都在变，做实验时孔内水位变化很小，一般每小时变化在58cm开始做。实验时提水桶用岩芯管制成，因粘土渗透性很小，用人工提水，同时提水前和提水后都观测水位，保持降升水位稳定，稳定时间610小时。表76 掏 水 实 验 成 果 表孔号稳定水位降深时间提水量渗透系数Mm秒cm3cm/sec0+1251247.093.3839001990.382.3210-60+1501239.853.042001990.3125、82.4310-60+1801229.553.15108001990.389.010-70+2281238.113.133001061.611.6010-60+266.51219.432.134260530.808.9910-70+3051217.431.76180001990.989.6610-7（2）钻孔原状样物理、力学性实验成果密度、含水率、颗粒分析实验取样要求两坝肩0+125m和0+343 m两个孔，3 m一段取一样，其余孔，20 m以上，每5 m一段取一个土样，20 m以下，3 m一段取一个土样，局部根据勘探情况适当加密。取岩芯采用专业取土器取原状样，取完后用塑料袋包装现场做密度和含126、水率实验。其成果见粘土心墙勘探实验孔专题报告。击实实验每一个孔取两段具有代表性岩芯，重量不小于12公斤左右，将土样按规程要求制备，用轻型击实，分三层击实，击实功能592.2KJ/ cm3，击实桶体积947.4cm3，其成果见下表。表77 击 实 实 验 成 果 表孔号取样深度最优含水率最大干密度备 注（m）（%）（g/ cm3）ZK0+1256916.81.75131716.71.74ZK0+150253116.91.74384517.41.71ZK0+180101316.81.73243518.11.72ZK0+228152117.21.74424917.71.73ZK0+266.51215127、17.51.72404516.51.75ZK0+30520.525.317.31.7440.545.817.31.74ZK0+343132017.01.76303517.41.72渗透实验室内渗透实验：用变水头实验（70型渗透仪），结果见下表。表78 钻孔原状样渗透实验成果表孔号孔深（m）渗透系数（cm/sec）备 注0+12514.515.09.4710-720.521.07.2810-70+266.521.522.07.3110-734.535.07.1110-736.537.09.0310-747.548.08.7310-70+30533.533.87.5410-742.543.09.9128、810-745.245.86.8010-7（4）结果分析现击实的最大干密度1.711.75 g/ cm3，与筑坝时的最大干密度变化范围1.671.76 g/ cm3稍偏大，原因是现击实的土样是经过上坝碾压后，又取样击实。压实度大于0.96占16%，小于0.9占11%，0+125和0+343两孔各取样段压实度符合设计要求0.95，其它各孔绝大部分取样段压实度都小于设计要求。现场做掏水实验和室内做的水头渗透实验相吻合，都在10-610-7，属于弱透水层，说明心墙与砼底板之间的透水性满足设计要求。颗粒分析实验成果看，各孔原状样的颗粒含量占2845%之间，土质属于粘性较好的土，做为粘土心墙，土质是合格129、的。第八章 工程投资依据自治区计委新计农经2001810号文“自治区计委关于博州鄂托克赛尔水库除险加固工程可行性研究报告的批复”，博州鄂托克赛尔水库除险加固工程总投资为2100万元，其中，申请灌浆补助1400万元，项目业主自筹700万元。表81 鄂托克赛尔水库除险加固工程已完工程结算汇总表 单位：万元编号工程及费用名称建安工程费设备 购置费其他费用合价备注第一部分 建筑工程1039.511039.51一左右坝肩帷幕灌浆工程744.78744.78二右坝肩帷幕灌浆工程252.74252.74三自动化系统土建工程41.9941.99第二部分 机电设备及安装工程166.08166.08一大坝安全监测130、系统146.08146.08二水情自动测报系统2020第三部分金属设备及安装工程第四部分 临时工程82.6782.87一房屋建筑工程82.6782.87二其他临时工程第五部分 其他费用94.0594.05一地质勘察费7.707.70二土工物探2.02.0三设计费50.050.0四监理费24.2524.25五定额编制管理费2.12.1六招标代理费1.51.5七大坝安全蓄水鉴定费5.05.0八质量监督费1.01.0九质检费0.50.5总合计1382.30自治区计委新计设标2001928号文“自治区计委关于博州鄂托克赛尔水库除险加固工程初步设计的批复”，博州鄂托克赛尔水库除险加固工程概算为2005万131、元。经过1999年、2002年和2003年三年的施工，共计完成投资1382.30万元。完成投资情况详见表81。第九章 工程存在的问题及建议1、此次仅对左右坝肩进行帷幕灌浆，通过蓄水初步运行，灌浆效果明显，检查孔压水实验及水泥结石情况较好，坝后渗漏量明显减少，左坝肩测压管水位明显降低。这是好的一面。但是，应该看到，水库左右两坝肩渗流量还很大，坝基防渗帷幕还没有施工，水库水位也没有达到设计水位1258.0m，所以，决不可以掉以轻心。应进一步做好大坝安全监测工作，并且密切注意监测数据的分析和预报，及时反馈到水库的调度运行，确实保障水库安全运行。定期上报水库监测数据以及分析评价报告。2、由于坝基处理方132、案的复杂性，此次施工暂缓坝基帷幕灌浆施工，应密切注意大坝安全监测数据，分析渗流变化，测压管水位变化和坝体位移变化，如遇大坝渗流量加大，测压管水位升高或者坝体位移加大，则应立即实施坝基古河槽段帷幕灌浆施工。如若没有变化，则应等待水库水位升高至1258.0m时，继续观察，如发生上述情况，实施帷幕灌浆施工，如若正常，则可以不实施古河槽段帷幕灌浆施工。3、进一步查明右坝肩地质条件，查明是否存在薄弱环节甚或集中渗流通道，提出处理解决的方案措施。右坝肩平硐施工亦应依照坝基处理原则解决。4、此次补作的试验观测孔土样试验结果表明，粘土心墙土质压实度绝大部分不满足规范规定的0.95的压实度，而且土的干密度也大都133、小于设计值1.65g/cm3，最小值仅为1.44g/cm3。这与施工期间大量检测结果出入很大。施工期间施工单位和工程建设指挥部在每层土料碾压之后都作了检测试验，其结果均为合格（因为不合格则要立即返工，直至合格）。现在分析之所以出现这种情况，其原因可能有二：一是取土样的方法不同；二是试验方法不同。从此次试验孔钻探情况分析，因钻孔柱状图和掏水试验没有表明心墙存在横向软弱带或者心墙粘土被掏空而形成松散降低干密度。因此，可以推论出形成这种结果的原因，主要是取土样的方法不同所至，其次是试验方法不同。钻探取土样，极有可能扰动土样。对这种试验结果应慎重对待。建议今后进一步进行勘探，查明原因，及时采取必要措施134、，确保大坝安全。5、为降低左坝肩渗透水压力，建议将施工过程中大坝左侧临时上坝公路拆除，以减少筑路填土料因粘粒含量高而引起渗透水头增高的危险因素。在拆除此部分回填土料后，再在内侧岩体中，开凿一个平硐，硐长35m，硐径为2.52.0m2，在硐的前方和顶部钻间隔1.51.5m2的深为2.0m的透水孔。6、大坝边坡稳定系数原设计阶段均能满足碾压土石坝设计规范（SL27484）规范。本次复核计算其他条件均能满足碾压土石坝设计规范（SL2742001），仅在正常运用条件下：正常蓄水位无地震情况最小安全系数为1.2881.3，不满足规范要求。因此建议，将坝后坡度由现在的m11.5，改为m11.90，大坝最大135、底宽将加大21m,结合坝顶宽度由现在的5m，依照碾压土石坝设计规范（SL2742001）增至8m。这样大坝将增加宽度最大值为29m。为此坝后干砌石贴坡排水、排水暗渠与量水堰，均将后移29m。7、根据博州水文水资源局2003年12月为配合鄂托克赛尔水库蓄水安全鉴定工作，而完成的专题报告鄂托克赛尔水库水文分析计算报告，以及洪水调节复核计算结果，将溢洪道堰顶高程由原设计与施工高程1258.4m，降至1258.0m，以利于安全泄洪。8、水库通过六年多的运行，加上此次施工及坝体位移沉降等，坝顶及下游坝坡砼、砼预制块已大部分裂缝、沉降、脱落。建议下一步对坝顶及下游坡面进行更新加固。9、由于大坝顶部因沉降而低于坝顶1261.5m的设计高程，最大沉降量为39cm，说明粘土心墙顶部高程低于1260m，对此应进行防渗处理。具体方法为分两层粘土碾压，压实标准同原设计，施工方法同原施工方法，使得心墙顶部高程恢复到1260m。