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 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171.3.5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412.12、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3、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793.6.1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4、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1045.1.2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5、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1426.6、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15067、.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8、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9、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18610.3.6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10、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1961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244321244409。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：11、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1721.58m，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17212、0.381692.50m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13、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。1.2 除险加固的必要性1.214、.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4.015、3%。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0.16、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17、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18、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19、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。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20、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21、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1713.43m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22、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1.623、8 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24、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25、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26、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27、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28、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29、，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30、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：54.90万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31、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%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32、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33、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34、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（Qpal）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35、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36、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* 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37、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38、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39、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1.49g/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40、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41、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，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42、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1.243、L/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。1.3.8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0.544、1.5m，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，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，45、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46、，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47、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%1719.9024.8244.59P=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48、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49、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。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50、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51、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152、: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53、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54、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2.3110-42.3110-4区坝前淤积2.8510-42.8510-4工程类比 （2）临界坡降、允许坡降确定大坝坝体土料以紫红、褐黄色砂质粘土为主，经分析，其可能的渗透变形类型均为流土破坏。经计算，坝土临界比降Jcr=0.9，坝土允许水力坡降J=0.45。坝基主要为三叠系上统（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，临界水力坡降Jcr =0.9，允许55、水力坡降J=0.45。（3）渗流分析成果渗流分析应计算5工况：现行水位情况、正常蓄水位情况、设计洪水位、校核洪水位情况、正常水位缓降至死水位情况。渗流分析成果包括大坝各种计算工况的渗透量、流网图及比降图，见附图。根据计算结果，正常蓄水位下，大坝年渗透量为3.535万m，占原总库容46.76万m的7.56%。大坝渗透量及渗透稳定分析表计算工况水力坡降计算范围值i临界坡降允许水力坡降i渗透流量(m/d.m)渗透量(万m/y)现行水位情况0.110.53(坝坡)0.9(坝体)0.45(坝体)3.228(坝体及坝基)3.5350.040.55(坝基)0.9(坝基)0.45(坝基)正常蓄水位情况0.0456、0.59(坝坡)0.9 (坝体)0.45 (坝体)3.513(坝体及坝基)3.8470.030.73(坝基)0.9 (坝基)0.45(坝基)设计洪水位情况0.010.58(坝坡)0.9(坝体)0.45 (坝体)3.633(坝体及坝基)3.9780.040.62(坝基)0.9 (坝基)0.45(坝基)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。综合以上分析计算，小瓦桥水库坝体压实度低，渗透性强，坝体与基础、岸坡等结合部处57、理不当。4、大坝稳定复核计算（1）大坝土料物理力学性质指标计算取值见表12。物理力学指标坝体分区天然容重（t/m）饱和容重（t/m）凝聚力(Kpa)内摩擦角（o）原坝体1.761.9340.0421.75坝基冲洪积层1.881.97028坝基岩1.941.9920.825坝前淤积1.751.7868（2）稳定计算结果大坝稳定复核计算工况及成果工作条件序号计算工况简化毕肖普法计算坝坡抗滑稳定最小安全系数安全性分级计算值规范值下游坝坡(稳定渗流期)1校核洪水位1720.37m，无地震1.11981.15C2设计洪水位1719.44m，无地震1.14711.25C3设计洪水位1719.44m，7地震58、1.07691.10C4正常蓄水位1717.09m，无地震1.25461.25B5正常蓄水位1717.09m，7地震1.14641.10B6现状运行水位1713.43m，无地震1.31741.25A7现状运行水位1713.43m，7地震1.23061.10A上游坝坡稳定水位8校核洪水位1720.37m，无地震2.99701.15A9设计洪水位1719.44m，无地震2.96651.25A10设计洪水位1719.44m，7地震2.12801.10A11正常蓄水位1717.09m，无地震2.90671.25A12正常蓄水位1717.09m，7地震2.09941.10A13现状运行水位1713.4359、m，无地震2.67101.25A14现状运行水位1713.43m，7地震1.99761.10A水位缓降15正常蓄水位1717.09m缓降至死水位1705.64m，无地震1.97701.25A16正常蓄水位1717.09m缓降至死水位1705.64m，7地震1.58301.1A5、工程存在的主要问题总结经勘察和分析计算，小瓦桥水库存在的主要问题有：(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60、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%，杂草高0.060.9m，占草皮35%。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61、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62、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63、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64、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。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=65、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66、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。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67、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）溢洪道位于右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。6、除险加固设计总体方案通过本次除险加固，应达到根除病害、运行可靠、方便管理，可以发挥其较好经济效益的目标。本次除险加固设计总体方案如下：（1）对大坝上下游坝坡进行坝坡修整68、，培厚下游坝坡，增加坝面排水，新建排水棱体，大坝帷幕灌浆，使大坝结构稳定，抗震安全；（2）溢洪道为在原溢洪道的基础上进行维修加固，对溢洪道边墙底板进行维修加固，加高泄槽段边墙。（3）原输水涵洞加长，输水涵洞洞身进行回填灌浆，以满足灌溉要求；（4）根据水库管理要求，完善大坝安全监测、防汛等工程管理设施。1.3.4.3大坝除险加固设计1、坝顶高程的确定经计算，坝顶高程被正常运用情况下校核洪水位的坝顶超高所控制，现状坝顶高程1720.38m，计算所需最大坝顶高程为1720.901m，高于现状坝顶高程0.521m，大坝设0.6m高防浪墙，水库满足防洪要求。2、大坝除险加固设计（1）坝坡稳定加固方案选择69、根据大坝除险加固后防渗、抗滑、抗震稳定计算结果可知，修坡处理后，大坝上下游坝坡的抗滑、抗震稳定安全系数有较大的提高，各工况安全系数均能达到规范要求值。故大坝的加固主要上下游坝坡修整，上下游坝坡进行护坡处理，戗台内侧设置排水沟，断面0.3m0.3m，15cm厚砼现浇；下游坝坡与岸坡结合部设置排水沟断面0.3m0.3m，15cm厚砼现浇；坝脚新建排水棱体。（2）结构布置本次除险加固后，坝轴线不变，坝顶宽调整为5.0m。除险加固后确定大坝坝顶高程1720.38m，最大坝高为27.88m，坝顶长度90.0m。坝顶路面采用厚为20cm的泥结石路面。上游坝坡处理后坡比从高程1720.381692.50m为70、1:2.69在高程1713.43m处设护脚，该高程以上采用砼预制块护坡，其下设10cm厚的砂石混合垫层。处理后下游坝坡坡比从高程1720.381710.38m为1:2.0，从高程1710.381698.50m为1:2.25，在1710.38m处设戗台，戗台宽2.0m。下游坝坡在1698.50m处为排水棱体顶部，顶宽2.0m，从高程1698.501692.50m为排水棱体，外坡为1:1.50，内坡比为1:1. 0，戗台内侧设排水沟，采用15cm厚砼衬砌。下设0.3m厚反滤层。下游坝坡采用草皮护坡，下游坡面设1.2m宽的C15砼上坝踏步。坝坡与岸坡连接处及戗台内侧设置排水明沟，截断山体地表水对坝坡71、冲刷，将坝面集水和岸坡集水引向下游。排水明沟采用C15砼浇筑，断面尺寸断面0.3m0.3m，采用15cm厚砼衬砌。3、除险加固后大坝渗流计算下游培厚处理，下游坝脚新建了贴坡排水体，经过除险加固后。计算采用的渗透系数见表1-3。大坝渗流分析渗透系数采用值 表13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2.3110-42.3110-4区坝前淤积2.8510-42.8510-4工程类比区下游培厚5.010-25.010-2工程类比区排水棱体1.010-31.010-3工程72、类比区帷幕灌浆5.010-65.010-6工程类比由于除险加固对大坝进行了帷幕灌浆处理，根据渗透稳定计算结果，大坝渗流量较加固前明显减少，正常蓄水位下，大坝年渗透量为0.945万m/y，占总库容46.76万m的2.02%。计算工况水力坡降计算范围值i临界坡降允许水力坡降i渗透流量(m3/d.m)渗透量(万m3/y)校核洪水位情况0.020.15(坝坡)0.9坝体)0.45 (坝体)0.984(坝体及坝基)1.0780.040.60(坝基)0.9(坝基)0.45(坝基)设计洪水位情况0.020.39(坝坡)0.9(坝体)0.45 (坝体)0.911(坝体及坝基)0. 9970.040.56(坝基73、)0.9 (坝基)0.45(坝基)正常蓄水位情况0.050.16 (坝坡)0.9(坝体)0.45 (坝体)0.863(坝体及坝基)0.9450.030.55(坝基)0.9 (坝基)0.45(坝基)正常蓄水位缓降情况0.040.28 (坝坡)0.9(坝体)0.45(坝体)0.900(坝体及坝基)0.9860.060.53(坝基)0.9 (坝基)0.45(坝基)坝体在各种工况下出逸比降计算值i为0.020.39，低于坝土允许出逸坡降i=0.45，坝土发生渗透破坏可能性不大。坝基出逸比降计算值i为0.040.60，低于或接近允许出逸坡降i=0.45，发生渗透破坏的可能性不大。5、除险加固后大坝抗滑、74、抗震计算大坝土料物理力学性质指标计算取值见表14。表14 大坝物理力学性质指标计算采用值 物理力学指标坝体分区天然容重（t/m）饱和容重（t/m）凝聚力(Kpa)内摩擦角（o）原坝体1.761.9340.0421.75坝基冲洪积层1.881.97026坝基岩1.941.9920.828坝前淤积1.751.7868培厚1.962.010.025.8排水棱体1.962.010.025.8大坝坝坡稳定安全系数（除险加固后） 位置计算工况简化毕肖普法规范值计算值上游坝坡正常设计洪水位1719.44m1.252.9642正常蓄水位1717.09m1.252.8201正常蓄水位1717.09缓降1.25175、.7614非常设计洪水位1719.44m +7地震1.102.1266正常蓄水位1717.09m+7地震1.102.0432正常蓄水位1717.09m缓降+7地震1.101.4280非常校核洪水位1720.371.153.0056下游坝坡正常设计洪水位1719.44m1.251.4091正常蓄水位1717.09m1.251.4327非常设计洪水位1719.44m +7地震1.101.1969正常蓄水位1717.09m+7地震1.101.2265非常校核洪水位1720.37m1.151.3939经计算，大坝上、下游坝坡在各种运用工况下，计算最小安全系数均大于相应的规范要求值，大坝能稳定要求。1.76、3.4.4溢洪道加固设计1、溢洪道加固方案溢洪道位于左岸山坡与坝体结合部，全长96.0m，为无闸控制宽顶堰，净宽3.50m，设计最大泄量31.25m/s，堰顶高程1717.09m。控制段长4.0m，泄槽段长92.0m。溢洪道的加固方案是在原溢洪道的基础上进行维修加固，加高泄槽段边墙，对溢洪道边墙底板进行维修加固。具体的加固措施：（1）加高泄槽段边墙；（2）对溢洪道边墙底板进行维修加固。2、结构布置溢洪道布置于左岸山坡与坝体结合部，为无闸控制的宽顶堰，建筑物等别为五级，由控制段和泄槽段两部分组成，全长96.0m，各段分述如下:控制段（里程溢0+000.000+004.00m）控制段为城门洞型，长77、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1.3m，边墙采用浆砌石砌筑，高2.5m。控制段满足泄洪要求，保持不变，边墙底板进行维修加固。泄槽段（里程0+004.000+096.00m）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。原泄槽段边墙高度不能满足泄洪要求，需在原边墙基础上加高边墙0.20.7m，边墙底板进行维修加固处理。1.3.4.5输水建筑物设计1、输水建筑物加固方案输水涵洞位于坝体中部，全长118.0m，输水涵洞进口底板高程为1692.35m，出口高程为1678、91.56m，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，边墙采用浆砌石砌筑，高1.5m，顶宽0.4m，底宽0.4m。具体加固措施：（1）原输水涵洞进行加长处理，接入下游渠道；（2）输水涵洞进行回填灌浆。1.3.4.6工程观测根据碾压式土石坝设计规范（SL274-2001）对5级土石坝的观测要求，大坝设置观测项目为：变形观测、渗流观测、裂缝观测。用于观测坝面位移的位移标点，设置6组，每组一个点。分别布置在：坝顶2组，下游高程1710.38m处2组，1698.50m处2组。位移标点分别设置在大坝里程0+020.079、m和0+050.0m处。1.3.4.7管理所小瓦桥水库建库1968年建库时，建盖了管理所，管理所长17m，宽7.0m，共140，管理所现已局部坍塌，四周外墙贯穿裂缝，缝宽0.55cm，不能居住，拟新建50管理房，同时完善水文、气象观测设施，以利水库管理工作能够正常进行。1.3.4.8金属结构小瓦桥水库除险加固工程无金属结构。1.3.5施工组织本枢纽工程施工所需的风化石渣料由右岸下游距大坝约1.2km的山坡料场开采供应，所需的粘土料由水库右岸下游距大坝约0.4km的山坡料场开采供应，施工所需的石料、反滤料、砂垫层由距离水库约10km的离倬赫石场购买，浇筑砂所用砂由距离水库约25km的礼舍江砂场购80、买，水泥由彝州水泥厂采购供应，钢材由德顺钢铁公司采购供应，炸药、汽(柴)油、木材由新村镇或楚雄市采购供应。小瓦桥水库附近没有三相输电线路，施工用电采用柴油发电机供电。施工用水由供水池供给，供水池位于顺流左岸公路旁，各施工点用水直接由供水池供给。自来水供水管已接入原管理所，生活用水可直接使用。小瓦桥水库位于楚雄市新村镇洒树咪村委会，楚雄新村镇110km（四级公路），新村水库13.5km（为土路，路宽满足施工要求）。场内施工道路均为临时道路，按双车道五级公路修建，路面宽度4m，路基宽度为5m，其路面为泥石结构，至涵洞进口和弃渣场等的施工道路共需修建1km。从工程的安全角度出发小瓦桥水库工程在整个施81、工期间应控制库水位1717.28m以下，并保证有最低的库水位，尤其是大坝施工期间。施工期洪水标准取为5年一遇，施工导流建筑物为5级，施工导流标准按枯期施工洪水设计，洪峰流量为Q=0.42m/s，相应洪水位1717.28m。根据出渣及土石方平衡利用规划，本工程弃渣0.17万m，拟将弃渣场布置在大坝下游坝脚处，面积约1.09亩，堆高3.0m，结合对开挖后风化料场的整治恢复，并从水土保持需要出发，拟待开挖结束后将弃渣料用于风化料场深坑的回填。该工程需完成的主要工程量为：土石方开挖3366m，土方回填12025m，浆砌块石1255m，混凝土和钢筋混凝土浇筑519m，钢筋制安7.28。该工程施工技术含量82、高，施工项目集中，施工期相互间干扰大，宜选择素质高的专业施工队伍施工，同时加强施工队伍管理，协调作业，以保证工程质量及工期的要求。小瓦桥水库兴建于1968年，于1971年6月竣工投入使用。水库经多年蓄水运行，库岸已基本稳定，不会产生土地浸没。本次除险加固设计维持原正常蓄水位1717.09m不变，因此，未增加新的水库淹没。 工程永久占地1亩，临时占地12亩，主要为荒地和灌木林。1.3.6水土保持及环境保护1.3.6.1环境保护小瓦桥水库除险加固工程施工，是为了充分发挥水库的效益，是在原水库规模的条件下进行加固处理。水库除险加固不会对库周生态环境产生较大不利影响，水库环境影响主要是在施工期，不利影83、响主要是工程建设中产生的废水、弃渣、噪声、粉尘对周围环境的影响，相反，随着库区环境的改善，将有利于库区生态环境的改善和恢复，从环境保护的角度来看，有利的影响是主要的，不利的影响是次要的，只要采取合理的施工作业方法，并搞好水土保持和生态恢复工作，水库除险加固对当地环境的不利影响是可以得到减免和消除的。除险加固后，水库将正常发挥其应有的效益，促进当地农业和农村经济的发展，对社会效益、经济效益和环境效益都是十分有利的。1.9.2水土保持设计为了贯彻执行中华人民共和国水土保持法、中华人民共和国水土保持法实施条例以及其它有关法律法规的要求，做好本工程建设的水土保持工作，本工程初步设计阶段编制了小瓦桥水库84、除险加固工程水土保持方案初步设计报告书。结合本工程所处的水土流失防治分区位置划分，本工程水土流失防治标准执行等级为一级标准。小瓦桥水库为除险加固工程，属建设类项目。小瓦桥水库施工总计土石方开挖量为0.17万m，产生0.22万m（松方）的永久弃渣，弃渣将集中堆放于规划弃渣场内。工程施工期间，用地范围内的原有地貌及地表全部要受到挖损、扰动或占压破坏，本工程建设扰动地貌、损坏土地总面积为0.38h，其中具有水土保持功能的用地面积为0.24h。预测时段内由于工程施工可能造成新增水土流失量318.95 t。根据开发建设项目水土保持方案技术规范（SL204-98）中规定的“谁开发谁保护，谁造成水土流失谁负85、责治理”的原则，结合小瓦桥水库除险加固工程的实际情况，确定该工程的水土流失防治责任面积0.44h，其中项目建设区面积为0.48h，直接影响区面积为0.07h。水土保持设计针对施工可能造成水土流失的区域新增布置了水土保持工程措施、植物措施和施工临时工程综合治理。小瓦桥水库除险加固工程水土保持总投资为5.93万元，新增水保投资2.61万元，主体工程已经计列水保投资3.32万元。通过以上各项措施的布置与实施，并配合主体工程具有水土保持功能的设施的实施，扰动土地治理率达到95以上，造成水土流失面积的治理度达到95以上，水土流失控制比小于1.2，临时堆土拦渣率达到95，植被恢复系数达到98以上，林草覆盖86、率达到25以上。1.3.7工程管理小瓦桥水库由新村镇和楚雄市水务局组建管理机构进行管理，根据水库工程管理设计规范（SL106-96）、水利部水利工程管理单位编制定员试行标准SLJ70581规定，参照云南省水利厅云水建管2000第5号文件精神,除险加固工程一般不增加人员的规定,水库管理所原有编制定员人数1人，故水库管理所编制定员人数维持1人不变。本次设计拟对工程管理设施进行完善，增设水文观测点和坝体浸润线观测孔，同时重建管理房，以利水库管理工作的良好开展。1.3.8工程投资概算本工程设计概算总投资237.29万元，其中：建安工程费173.77万元、设备购置费7.40万元、独立费用41.51万元，87、预备费11.13万元，水土保持费2.61万元，环境保护费0.87万元。1.3.9经济评价1.3.9.1工程效益本工程除险加固后，可改善农田灌溉面积2194亩，并承担下游沿途村镇、水库和公路等公共设施的防洪安全保护任务。1.3.9.2国民经济评价指标经济内部收益率EIRR=11.68%7%经济效益净现值(i=7%)ENPV=137.64万元0经济效益费用比(i=7%)EBCR=2.05911.3.9.3综合评价由以上分析可知,各项指标均满足水利建设项目经济评价规范(SL72-94)之规定,核算水价农灌为0.36元/m,建议管理单位在进一步完善机管理机制的同时，开展多种经营，认真计量供水方量，逐步88、按核算水价收取水费，以利水库的正常运行。1.4结论及建议1.4.1结论小瓦桥水库目前病患严重，处于限蓄运行状态，水库的现状已严重影响大坝安全及水库效益的发挥，经大坝安全鉴定为三类坝，为确保水库安全、保证水库正常发挥效益，尽快实施除险加固工程是十分必要的。本阶段经水文分析及水利计算复核，水库控制径流面积8.3k，水库总库容46.76万m ，校核洪水最大下泄流量31.25m/s，设计洪水最大下泄流量18.97m/s。小瓦桥水库为小（二）型水利蓄水工程，工程等别为五等，主要建筑物级别为五级，次要建筑物级别为五级，根据1/400万中国地震动参数区划图（GB183062001），工程区地震动峰值加速度为89、0.15g，地震动反应谱特征周期为0.45s，对应地震基本烈度为度。库区无低邻谷存在，且无构造性渗漏通道，不存在漏水通道，库盆不存在渗漏。水库自建成后经多年运行，未发现库盆渗漏。库岸稳定，库盆蓄水条件好。库区径流面积达8.3 k(本次复核值) , 径流区地形坡度大，植被发育良好，库区有一定固体径流物质，水库淤积较为严重。 经地面探坑及室内试验成果分析研究：坝土为均质土坝，坝土为褐色砂质粘土填筑而成，碾压质量差且不均匀，密实度低，稍密中密，属高压缩性土，中等透水性。坝基基岩为侏罗系下统（J1）为浅紫红色、黄灰、灰绿等色页岩夹薄层砂岩，小瓦桥水库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90、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，在基岩内产生滑动破坏可能性不大, 但坝体有沿全风化砂岩、页岩产生局部滑动破坏的可能。除险加固推荐方案根据大坝安全鉴定结论，针对水库现存病害的处理进行了多方案设计，本着技术可行、经济合理的原则，推荐方案项目如下：对上、下游坝坡进行护坡维修，培厚下游坝坡，新建排水棱体，使大坝结构稳定、渗透稳定、抗震安全；在原溢洪道基础上加高溢洪道边墙；对输水涵洞更换闸门及启闭机，洞身采用回填灌浆，满足灌溉要求；根据水库管理要求，完善大坝安全监测、防汛等工程管理设施。经经济评价分析，本次除险加固工91、程的实施具有较好的经济效益和社会效益，在经济上是合理，财务上是可行的，建议工程宜尽早实施。1.4.2今后工作意见本阶段勘探、设计过程中，库水位比输水涵洞进口高，部分上游坝坡及坝基的工程地质条件未能勘察，建议下步工作中对大坝上游坝坡、坝基进行必要的勘探，查明其工程地质条件，并查明涵洞进口位置及进口情况。建立完善管理制度，严格按有关规范、规定定期、定时开展观测项目，并做好记录，认真进行资料整理及整编工作，确保总体工程安全，充分发挥工程的综合效益。1.5工程特性表工程特性表（1）序号和名称单 位数 量备 注加固前加固后一、水文1、集雨面积K8.38.32、多年平均降雨量mm9229223、多年平均来92、水量万m195.554、设计洪水洪标准及流量万m50.1050.10P=5.0%5、校核洪水洪标准及流量万m82.3182.31P=0.5%6、多年平均输沙总量万t0.31125二、水库校核洪水位m1720.371720.37P=0.5%设计洪水位m1719.441719.44P=5.0%正常蓄水位m1717.091717.09死水位m1705.64总库容（校核洪水位以下）万m46.7646.76正常库容万m32.7532.75兴利库容万m28.9死库容万m3.85三、工程效益保护人口万人0.20910.2091灌溉面积亩21942194供水人口万人0.20910.2091年供水量万m28.993、四、主要建筑物及设备1、主坝及副坝坝型均质坝均质坝工程特性表（2）序号和名称单 位数 量备 注加固前加固后坝顶高程m1720.381720.38防浪墙高程m1720.98最大坝高m28.8827.88坝顶长度m9090坝顶宽度m4.8452、泄水建筑物型式有闸控制宽顶堰堰顶高程m1717.091717.09长度m96.096.0设计泄洪流量m/s18.9718.97校核泄洪流量m/s31.2531.25闸门型式无消能防冲设计流量m/s消能型式无3、输水建筑物涵洞涵洞型式城门洞型城门洞型进口底板高程m1692.351692.35设计流量m/s1.60长度m9696断面尺寸m1.01.51.01.94、5闸门型式m铸铁闸门铸铁闸门4、其他建筑物（道路、金属结构）五、施工1、施工导流工程特性表（3）序号和名称单 位数 量备 注加固前加固后导流标准及流量P（%）20%导流方式涵洞2、主体工程主要工作量土石方开挖m3366土石方回填m12025浆砌石m1255砼及钢筋砼m519金属结构t7.283、主要材料量钢筋t7.28水泥t287沙子m437块石m5754、总工期月6六、经济指标1、静态总投资万元237.292、动态总投资万元237.293、单位库容加固工程投资元/m5.072水文2.1概况2.1.1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，距县城12.5km，属红河流域绿95、汁江水系沙甸河上游支流窝碑河，沙甸河发源于楚雄市老黑山仙人洞附近，经沙甸河汇入绿汁江。水库地理坐标为东经1013459，北纬244740。经反复量算，本次复核坝址以上总控制流域面积8.3km2，比大坝注册登记表中92.0 km2小83.70km2，水库最大坝高31.49m，总库容46.76万m（注册表：54.90万m）。水库坝址海拔高程,1688.89m，主河道长6.68km，主河道平均比降45.26。水库流域内森林覆盖率90%以上，植被较好，泥沙淤积不严重。流域区为高山、中山地形，水系走向由北向南，地势北高，南低。2.1.2水文气象概况小瓦桥水库流域属南亚热带季风气候区，干湿分明，季风气候显96、著，干季主要受西方干暖空气及高压气流控制，雨季受西南暖湿气流控制，具有降雨量小,蒸发量大的地区特点。流域气温及蒸发随高程的增加而递减,降雨随高程增加而增加，属高山“立体气候”区，流域区以地表径流为主，地表径流时空分布与降雨趋于一致。流域区域降雨时空分布不均，年际变化大，降雨多集中在79月份，占全年总降雨量的60%。雨季（5月下旬10月中旬）占全年降雨量的92%；枯季（11月次年4月）仅占8%。根据邻近流域各雨量站多年实测资料分析，流域内降雨量随高程的增加而增加，洪水主要由暴雨产生，洪水过程具有山区河流暴涨暴落的特性，洪水过程呈峰型一般为尖瘦的单峰形式，历时0.51天。图2-1 小瓦桥水库径流区97、和位置示意图 2.2 水文气象资料情况2.2.1 基本资料小瓦桥水库为小（二）型水库，水库管理无水文，气象观测资料，因此该水库视为无实测洪水资料及无短历时暴雨资料地区，水文资料十分缺乏，难以满足还原洪水的要求，也不能直接由流量资料推求洪水。本次水文分析复核，收集到邻域站点双柏气象站、草坝子雨量站、黑甫冲雨量站、渔庄河水文站、河口河水文专用站及邻近流域小龙潭水文站等站点历年雨洪资料。其中小龙潭水文站、河口河水文专用站由云南省水文水资源局楚雄分局负责观测、整编，由云南省水文水资源局复审；雨量站由双柏县气象部门观测和整编，由省气象局复审。各站具体位置、观测内容及资料年限等基本情况详见表2-1。表2-98、1 小瓦桥水库及邻近流域各测站资料览表站 名类 别河流测站高程程（m）径流面积（km ） 观测项目资料年限双柏气象站1965降雨1978-2009南华气象站1870降雨1978-2009小龙潭水文站马龙河8201807水位、降雨、蒸发、流量1963-2009西舍路雨量站19001978-2009岔河雨量站岔河2160降雨1957-2009河口河水文专用站河口河1050167降雨、水位、流量2004-2009马龙厂雨量站1400降雨1975-2009黑甫冲雨量站1400降雨1975-2009草坝子雨量站1800降雨1979-2009下珠蚱雨量站1300降雨1979-2009狮子口雨量站2000降99、雨1979-2000图2-2 小瓦桥水库水系及邻近站点水库、水文站点示意图2.2.2基本资料综合评价由于小瓦桥水库缺少较系统水库水文观测资料，无法进行入库洪水的还原计算，亦即不能由流量资料推求设计洪水，小瓦桥水库设计洪水采用暴雨途径推求设计洪水。双柏气象站短历时暴雨资料年限较长，站点高程1965.00m，和水库为同一流域，选择双柏气象站作为水库的参证站，彼此间具有相同气象条件，其暴雨参数可移置至小瓦桥水库流域。选用双柏气象站资料进行“三性”分析。1、可靠性：双柏气象站历年暴雨资料均由专业人员观测，观测场地固定、四周开阔，仪器设备性能良好，降雨过程控制完整；降雨量随历时加长而增大合理，无异常现象100、，因此，双柏气象站历年最大1、6、24h暴雨资料基本可靠。2、一致性：一般而言，在相对地质年代很短的时期内，影响降雨的主要因素（如气候成因）不会因受人类活动的加剧明显改变，而是基本处于相对稳定状态，也即暴雨成因前后具有较高一致性，因此，在具有相同成因条件下，双柏气象站历年实测暴雨样本系列前后段具有一致性。3、代表性：当用统计推断的方法推求某一指定频率的暴雨或洪水时，其样本系列应具有充分长，以减小计算的抽样误差，但再长的实测系列也仅为总体的一个样本，依据水利水电工程设计洪水计算规范（SL442006）规定实测或插补的样本系列长度不少于30年。双柏气象站具有连续52年的实测暴雨资料，且在52年的时101、期内已随机地分布大暴雨（日降雨量大于100mm，如1973、1998年等）中等暴雨（日降雨量在50100mm之间如1966、2007年等）和一般暴雨（日降雨量小于50mm，如1989、1971等），充分说明在该系列中已包含有大、中、小暴雨量，该站实测暴雨样本系列具有一定的代表性。将双柏气象站19572009年共53年降雨系列按逆时序计算逐年累计平均值、差积曲线、逐年累计Cv值法计算模比系数等有关值，并绘制综合时间过程线图。从图中可以看出：当资料系列逆时序累进至1965年，其均值、Cv值均已趋于稳定，并具有较为完整的丰、平、枯周期，所以选定19652009年作为水文分析计算的代表期。图2-3 双102、柏气象站降雨代表性分析综合图气象站的设立、测验、整编均由专业的水文气象部门按水文测验整编规范进行，资料连续、完整，各水文气象资料可供水文分析计算使用。综上所述，综上所述，双柏气象站历年最大1、6、24h降雨资料基本可靠、具有一致性和代表性，满足本阶段使用要求。2.3暴雨途径推求设计洪水由于小瓦桥水库缺乏洪水观测资料，不能由流量资料推求设计洪水，故小瓦桥水库设计洪水采用设计暴雨途径推求。暴雨统计参数采用移用双柏县气象站19692009年41年长系列短历时点暴雨统计参数、查新编的云南省暴雨统计参数图集图法两种方法来推求。2.3.1洪水标准小瓦桥水库总库容46.76万m（注册表：54.90万m），最103、大坝高31.20m，根据防洪标准GB5020194及水利水电工程等及划分及洪水标准（SL2522000）的规定，小瓦桥水库枢纽工程等级为等5级，水库防洪标准为：设计洪水标准：P=5.0%（20年一遇）；校核洪水标准：P=0.5%（200年一遇）；2.3.2点暴雨成果选用及设计洪水推求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，双柏气象站站点高程1965.00m，选双柏象站为参证站。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（19782009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”）。对双柏县104、气象站（19782009年）32年短历时点暴雨系列计算经验频率，矩法初估统计参数，按P型线型用适线法确定统计参数。鉴于设计洪水主要考虑稀遇频率情况，适线时着重中上部点线配合最佳为原则来确定统计参数。各设计点暴雨结果如下表2-2和图2-3。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”）。 图2-4 双柏气象站1、6、24h点暴雨频率曲线表2-2 各站设计点暴雨统计参数成果表 单位：mm 时 段测 站1h6h24h均值Cv均值Cv均值Cv双柏气象站实测系列（至2009年）36.10.4559.10.42680.35小瓦桥水库查省图集310.4470.105、45680.43小瓦桥水库采用成果参数移用法310.45470.43680.40参数查图法310.45470.43680.40由表可见，随历时增长，暴雨量随之增大，符合暴雨基本现象；Cv值随历时增长而变化，符合当地暴雨特性；由以上图中亦可看出，随历时增长样本系列增大而合理，综合频率曲线分布协调，在使用范围内无交叉现象，保持合理间距，因而各频率曲线参数是合理可靠的。2.3.3流域面暴雨时程分配设计流域暴雨点面折算系数直接查 “省手册”中的暴雨分区综合点面折减系数关系表确定，水库流域所在暴雨分区为第6区，根据流域面积可内插出各时段折减系数，将点设计暴雨量换算为设计面暴雨量，设计面暴雨时程分配是采用106、云南省暴雨洪水查算图表实用手册计算方法计算。计算结果见表2-3和2-4。表2-3 小瓦桥设计面暴雨时程分配表（暴雨参数移用法） 单位:mm时段0.5%2%5%10%20%10.65 0.55 0.50 0.50 0.45 20.65 0.60 0.55 0.50 0.45 30.65 0.60 0.55 0.50 0.45 40.69 0.65 0.60 0.55 0.50 50.74 0.65 0.60 0.55 0.50 60.74 0.69 0.65 0.60 0.50 74.67 3.62 2.98 2.43 1.94 85.26 4.12 3.37 2.78 2.18 96.20 4107、.86 4.02 3.33 2.63 107.64 6.10 5.01 4.17 3.33 1110.67 8.59 7.15 6.01 4.86 1236.23 30.82 27.10 24.07 20.85 131.84 1.59 1.44 1.34 1.19 141.59 1.44 1.29 1.19 1.04 151.44 1.29 1.19 1.09 0.94 161.34 1.19 1.04 0.99 0.89 171.24 1.09 0.99 0.89 0.79 181.14 0.99 0.89 0.84 0.74 191.04 0.94 0.84 0.79 0.69 200.9108、9 0.89 0.79 0.74 0.65 210.94 0.84 0.74 0.69 0.65 220.89 0.79 0.69 0.65 0.60 230.84 0.74 0.69 0.65 0.55 240.79 0.69 0.65 0.60 0.55 合计(mm)88.89 74.35 64.32 56.43 47.89 表2-4 小瓦桥设计面暴雨时程分配表（暴雨参数查图法） 单位:mm时段0.5%2%5%10%20%10.99 0.79 0.65 0.55 0.45 20.99 0.84 0.69 0.60 0.50 31.04 0.84 0.69 0.60 0.50 41.09 0109、.89 0.74 0.65 0.50 51.14 0.89 0.74 0.65 0.55 61.19 0.94 0.79 0.69 0.55 74.57 3.57 2.88 2.38 1.89 85.21 4.07 3.33 2.73 2.13 96.15 4.81 3.92 3.28 2.58 107.69 6.06 4.96 4.12 3.28 1110.92 8.64 7.10 5.96 4.76 1241.14 33.85 28.84 24.96 20.85 132.68 2.13 1.79 1.54 1.24 142.38 1.94 1.59 1.39 1.09 152.18 1.7110、4 1.44 1.24 0.99 161.99 1.59 1.34 1.14 0.94 171.84 1.49 1.24 1.04 0.84 181.69 1.39 1.14 0.99 0.79 191.59 1.29 1.09 0.89 0.74 201.49 1.19 1.04 0.84 0.69 211.44 1.14 0.94 0.79 0.65 221.34 1.09 0.89 0.79 0.65 231.29 1.04 0.89 0.74 0.60 241.24 0.99 0.84 0.69 0.60 合计(mm)103.28 83.23 69.58 59.26 48.34 2.3111、.4设计洪水推求1、流域自然地理参数由1：5万地形图量算得到小瓦桥水库控制径流面积8.3km，主河长6.68km，河床平均坡降45.2。2、暴雨分区与产、汇流参数查云南省暴雨洪水图表查算手册,水库流域中心位于云南省暴雨区划第6区，暴雨点面折算系数及其典型暴雨过程直接采用图表中相应暴雨分区的时面深关系和概化雨型确定。流域产、汇流分析计算查云南省暴雨洪水图表查算手册：从产流参数分区图中查得产流分区为第4区，对应的产流参数是：Wm=100mm，Wo=82mm，fc=1.8mm/h，R=10mm；从汇流系数分区图中可查得汇流分区为第4区，对应的汇流系数是：Cm=0.60，Cn=0.81。3、设计洪水推112、求当各参数确定后，设计洪水即可根据“省手册”推荐的典型暴雨过程和“省手册”推荐的产、汇流参数计算设计洪水，其顺序依次为：按分区中的产流参数对设计暴雨过程进行产流计算（初损后损法），推求设计净雨过程及地下设计净雨量（亦称时段稳渗量）；根据主净雨强度及流域特征值按分区综合设计流域单位线汇流参数经验公式计算水库以上流域汇流参数n、k值；按纳须瞬时单位线数学表达式计算瞬时单位线u（t）；根据流域面积及计算时段将瞬时单位线转换为时段单位线q（t）；根据设计净雨过程及时段单位线计算地表设计径流过程；按概化三角形且峰值为地表径流终止点的处理方法计算地下设计径流过程；基流根据流域面积折算为一定常数。地表、地下113、和基流三部分线性迭加即为流域出口断面设计洪水过程，最后将洪水过程作滑动统计后求得坝址断面设计洪水特征值（洪峰流量、24h洪量）。两种方法计算设计洪水成果见表2-5和2-6。表2-5 小瓦桥水库参数移用法设计洪水成果表 时段频率0.5%2%5%10%20%Qm（m/s)37.1129.0723.1518.6912.50W24(万m）84.0766.0652.4742.7733.09表2-6 小瓦桥水库参数查图法设计洪水成果表 时段频率0.5%2%5%10%20%Qm（m/s)32.7925.8220.6815.7810.10W24(万m）82.3163.8750.1040.4729.312.3.114、5设计洪水成果选用根据资料条件，小瓦桥水库坝址断面设计洪水分别采用参数分析法、参数查图法两个途径估算，现将各方法计算结果汇列于下表2-8。表2-8 小瓦桥水库设计洪水成果比较表 频 率方 法P=0.5%P=2%P=5%P=10%P=20%参数移用洪峰（m/s）37.1129.0723.1518.6912.50洪量（万m）84.0766.0652.4742.7733.09参数查图洪峰（m/s）32.7925.8220.6815.7810.10洪量（万m）82.3163.8750.1040.4729.31此次小瓦桥水库设计洪水计算采用了两种不同的方法进行设计洪水的推求：暴雨参数移置和暴雨参数查图。115、从暴雨统计参数均值随历时的变化情况看，有H1H6H24分布规律，其变化合理，Cv值随历时增长而变化，且变化不大,符合该地区暴雨发生时间多集中在6、7、8月份，气候、气象成因单一得实际情况。从上表可以看出：各种方法推求的各频率设计洪水洪峰及洪量相差不大，洪峰成果及洪量成果最大均是暴雨参数查图法。参数移用法与图集法洪水成果的差异，主要是由于点暴雨统计参数的差异造成的。参数移用法移用双柏气象站19652009年长系列点暴雨实测资料经频率分析计算所得的统计参数计算设计洪水，参数查图法采用小瓦桥水库流域中心处点暴雨统计参数云南省暴雨统计参数图集的查图值来计算设计洪水。参数移用法移以双柏气象站为参证站，且116、双柏气象站资料年限较长，为45年，满足规范要求，考虑水库流域与气象站相同流域，移用双柏气象站实测资料经频率分析所得的暴雨统计参数取值合理；但由于双柏气象站位于平坝区，点暴雨均值偏小，移用双柏气象站暴雨统计参数到小瓦桥水库流域中心，没有充分考虑面上情况，导致洪水成果偏小；图集法，资料年限到1998年，暴雨均值能反映流域实际情况，只是点暴雨变差系数Cv值比双柏气象站略偏大，从而使得设计洪水成果比参数移用法成果偏大。又“省图集”所使用的站点较多，站网密度较大，资料年限较长，参数计算精度和区域代表性较高，“省图集”等值线的分布编制符合自然地理特征，且考虑了特大暴雨资料对参数分布和量级变化的影响，统计参117、数的地区分布更趋复杂，与地形地貌的配合理趋协调；而参数移用法，移用双柏气象站点暴雨统计参数，距离水库较远，未能综合邻近站点的资料情况及地形地貌对暴雨洪水的影响，也没有充分考虑面上的情况，所以由“省图集”查得的点暴雨统计参数更加合理可靠且加更具有代表性，由此而计算得到的洪水成果相对更加可靠，所以，图集法点暴雨统计参数是比较合理的，并参照水利水电工程设计洪水计算规范（SL442006），洪水成果合理选用，考虑水库安全等因素,小瓦桥水库洪水选用参数查图法洪水成果。表2-9 小瓦桥水库入库洪水过程线表 （t=1h）时段频率p=0.5%p=2%p=5%p=10%p=20%10.551.631.030.4118、41.0322.694.553.152.0910.1836.359.4319.4515.7010.50431.1924.4419.0315.479.29530.3123.8216.0713.117.93625.5420.1013.1110.726.66720.8116.3810.528.635.53816.6813.148.366.884.58913.2510.456.625.463.781010.478.265.224.323.11118.245.134.113.412.56126.484.043.242.702.11135.093.192.562.141.75144.012.532.021119、.711.45153.162.021.611.371.21162.501.621.301.111.01172.001.311.050.910.86181.601.080.860.750.73191.300.900.720.640.64201.070.760.610.550.56210.890.660.530.480.50220.760.590.470.430.45230.660.530.420.390.41240.590.490.390.370.39Qm（m/s）31.1924.4419.4515.7010.50W24（万m）80.6255.4944.0735.9327.79图2.5 小瓦桥水120、库入库设计洪水过程线图2.3.6设计洪水成果合理性检查暴雨洪水成果根据点绘小瓦桥水库及相邻地区设计洪峰、洪量与面积地区综合分析图可以看出，小瓦桥水库流域及相近流域内测站（水库）离散性较小，点据关系密切，说明设计暴雨洪水成果符合地区分布规律，因此小瓦桥水库设计洪水采用暴雨洪水成果是合理的。小瓦桥水库邻近地区水库或站点统计表见表2-10洪峰、洪量与面积地区综合分析图见图2-528。表2-10 小瓦桥水库邻近地区水库或站点统计表水库、站点名称面 积P=0.5%P=5%（km2）Qm(m3/s)W24(万m3)Qm(m3/s)W24(万m3)梅域村水库8.0663.698.7744.4667.14老鸭121、关水库31.4104346.0568.94220.03水口箐水库12.567.74143.2239.791.09三丘田水库1483.8155.959.9108.8石板河水库5.43665.7324.843.99芹菜沟水库15.980.49238.554.15160.57石关水库26.2126.6334.2688.3231.38黄坡水库50.5166.9557.3112.6363.9革洪闸水库4.544.259.8918.327.18前营大箐3.0240.244.227.328三层楼4.639.963.826.240.8砂账7.358.211038.166.7化伍箐4.1831.2058.962122、0.4235.75大石头554.376.736.248.7赤可郎11.8052.79119.5232.9174.59小瓦桥8.331.1980.7219.4544.07图2-5 小瓦桥水库邻近地区P=0.5%、P=5%洪峰流量流域面积双对数图 图2-6小瓦桥水库邻近地区P=0.5%、P=5% 24h洪量流域面积双对数图 2.3.7分期设计洪水根据小瓦桥水库历年调度运行资料，小瓦桥水库汛期为69月，汛期限制蓄水位为1717.09m，汛后1011月入库洪水将从正常蓄水位1717.09m起调，故需进行后汛期洪水分析。小瓦桥水库后汛期洪水采用邻近的董户村水文站对应各频率的枯期最大洪水与年最大洪水的比值123、（成果见表211），对小瓦桥水库各频率的年最大洪水进行修正后，即可得到小瓦桥水库各频率的枯期洪水（为安全起鉴，按最大一日洪量的比值进行同倍比缩放），成果见表212。表211 董户村水文站各分期设计洪水成果表时段项目统计参数设 计 值均值CvCs/Cv20%10%5%2%0.5%年洪水洪峰(m/s)3130.854.04016078411171.51449 一日洪量(万m)13350.904.016902640369052216511 枯 期洪峰(m/s)27.01.254.028.954.0一日洪量(万m)1731.003.5228362表212 小瓦桥水库枯期施工洪水过程线表 单位：m/s时124、段P=10%P=20%时段P=10%P=20%10.04 0.07 140.15 0.10 20.19 0.73 150.12 0.09 31.40 0.76 160.10 0.07 41.38 0.67 170.08 0.06 51.17 0.57 180.07 0.05 60.95 0.48 190.06 0.05 70.77 0.40 200.05 0.04 80.61 0.33 210.04 0.04 90.49 0.27 220.04 0.03 100.38 0.22 230.03 0.03 110.30 0.18 240.03 0.03 120.24 0.15 Qm（m/s）1.4125、0 0.76 130.19 0.13 W24h （万m）4.93 3.75 2.4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楚雄州土侵蚀现状图来分析计算，流域内土壤侵蚀类型分两种，侵蚀流域见土壤侵蚀情况统计表，表中侵蚀模数取值根据流域实际情况，经分析确定后取值。在土壤侵蚀图上量取流域内不同侵蚀类型的面积，然后以面积比例加权，求出各区径流综合处侵蚀模数。由综合年侵蚀模数求出的泥沙淤积量为推移质和悬移质之和，根据规范规定范围，及实地调查分析，推移质泥沙量按悬移质泥沙的20%计算。推移质容重取1.7T/m，悬移质容重1.3T/m。表2-13 小瓦桥水库126、流域土壤侵蚀情况统计表类别侵蚀强度等级潜在危险程度岩性地貌形态植被度类型土地利用类型年侵蚀模数（T/km）取值（T/km）山地丘陵高中复被子微度侵蚀无险砂页岩类中山70%90%针阔混交林无500250山页岩类，山地丘陵中复被轻度侵蚀较险型砂页岩类低山50%70%灌草旱地5002500750表2-14 小瓦桥水库流域土壤侵蚀情况统计表总面积（k）（k）（k）综合侵蚀模数（T/k年）8.36.2252.0753112.5多年平均推移质输沙量占多年平均悬移质输沙量的比例，山区性河流=0.150.3，本区取=0.2，小瓦桥水库泥沙量计算见表2-15。表2-15 小瓦桥水库泥沙量计算成果表断面面积（k）127、土壤综合侵蚀模数年悬移质量（万吨/年）年推移质量（万吨/年）水平年淤积总量重量（万吨/年）容积（万m/年）小瓦桥8.33112.50.2593750.0518750.311250.192477小瓦桥多年平均入库沙量为0.1925万m/年。水库除险加固20年淤积3.850万m。2.5 水文观测设施小瓦桥水库属红河流域绿汁江水系沙甸河上游支流窝碑河。其流域属于暴雨集中区域，水库的运行调度对下游乡镇有一定影响。根据实际情况，此次小（2）型水库除险加固需建立水文观测设施，设立降雨、水位等观测设施，配备相应设备，培训管理人员，使水库管理所水（雨）情测报与下游其它水库联合调度，为下游沿河农田村庄和子午镇防128、洪提供科学、准确的水（雨）情。雨量站设备配备。雨量计（DY1090）、水位计（WHF2）各一台，设微机1台，宽行打印机一台、激光打印机一台、计算机桌椅一套，电话一部，传真机一部。建雨量站管理房一座。3 工程地质3.1 区域地质概况3.1.1地层岩性小瓦桥水库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129、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（Qpal）为砂、砾石、块石，坝址下游谷底少量分布，厚度12m。3.1.2地质构造小瓦桥水库库区地质构造复杂，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130、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。3.1.3区域稳定性及地震动参数工程位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131、期0.45s，相应地震基本烈度7度。3.1.4地形地貌及物理地质现象小瓦桥水库位于红河上游支流马龙河右岸。由于地壳强烈上升，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132、立方米不等。3.1.5水文地质条件主要富水层（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 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。3.2 库区工程地质条件3.2.1库区渗漏库区出露地层为侏罗系下统，以页岩为主夹细中粒砂岩，页岩受轻微变质显板状结构，片理发育，地表常133、呈碎片状，段从坝址上游左岸小冲沟所见，强风化层厚度约23m，下部弱风化带页岩尚完整，可为相对隔水层。水库自建成蓄水至今，未发现库区漏水。3.2.2库岸稳定水库周边第四系残坡积覆盖层较厚，基岩出露不好，地形坡度一般在3040左右，局部形成陡与6070的陡壁。例如左坝肩上游溢洪道进口即是证明，坝址上游右岸亦有类似情况。总之保护库岸稳定极为重要。主要为岩质边坡，岸坡总体基本稳定。3.2.3库区淤积水库径流区域植被尚茂密，以灌木林和松树为主，活动性冲沟不发育。但山坡较陡，一些缓坡地带被开垦为耕地，且水库上游右岸坡耕地较多。坡耕地受雨水冲刷，泥沙被带入库内，是水库淤积的主要来源。建议：地形坡度大于20的134、坡耕地宜退耕还林；或发展经济林，采取免耕措施，保水保土，避免流失。3.2.4库区淹没与浸没水库径流区无可开采矿产，近岸区无居民，有少量坡耕地，一般在水库正常水位线之上20余米，故无淹没和侵没。3.3 枢纽区工程地质条件3.3.1工程及病害概述小瓦桥水库位于楚雄市新村镇洒树咪村委会，昆明楚雄160km（昆楚高速公路），楚雄新村镇110km（四级公路），新村水库13.5km，小瓦桥水库位于楚雄市新村镇洒树咪村委会小瓦桥村旁海拔的小瓦桥河上，属珠江流域红河水系绿汁江支流石羊江二级支流上大旧村河上小瓦桥河，主河发源于海拔2415m的麻栗树山上，控制径流面积8.3km2（注册表：92.0k），主河长6.135、68km。最大坝高43.38m，坝轴线长90m，总库容46.76万m（注册表：54.90万m），主要建筑物级别为5级。 坝顶沉降量为1.66m，大坝沉降率为5.27%，坝顶沉降量过大。在现状水位1713.43m时，在高程1705.671697.42m范围右坝间（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。在现状水位1713.43m时，在高程1696.601674.51m范围坝体散浸漏水，散浸面积26，汇入坝脚漏水量0.3L/s。据水库管理人员介绍：在正常蓄水位1717.09m时，在高程1707.861677.34m范围整个坝体大面积散浸漏水，散浸136、面积150，沼泽化面积85，汇入坝脚漏水量1.2L/s。在正常蓄水位1717.09m时，在高程1708.121697.42m范围右坝间大面积散浸漏水，成股状漏水有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。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137、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，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。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。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，底板高程为1717.09m（距坝顶3.29m138、），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。我院受楚雄市水务局的委托，承担了小瓦桥水库除险加固初步设计阶段的地质勘察工作，除库区及枢纽区的工程地质测绘外，布置探坑7个，上游坝坡3个，下游坝坡4个，口宽为1.01.0m，深0.91.5m，在探坑内用环刀取原状样，并对坝土进行注水试验，之后，又再坝轴线上布置了ZK1、ZK2、ZK3三个钻孔，以钻孔内渗透系数求坝土的渗透系数。坝土渗透系数K=4.5710-32.6410-4，均值9.6510-4cm/s。以及相应的现场测试和取样试验等工作，完成工作量139、详见表3-1。完成地质勘察工作量表 表3-1项目工作内容单位工作量备注地质测绘1、1/500枢纽区工程地质测绘k0.152、工程地质剖面测绘km1.1地质勘探3、钻探进尺m96.94、跟管钻进m48.787个坑5、坑探进尺m9.5原位试验6、注水试验段107、压水试验段9试样采取8、原状土样件109、击实土样件110、水样组1室内试验11、土工试验组712、击实试验组113、水质分析组13.3.2基本地质条件3.3.2.1地层岩性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140、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。3.3.2.2地质构造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。裂隙主要为两组：层面裂隙：（即N7W，SW，65），141、页岩碎片常顺层面剥落，密集发育，闭合，无填充。N30W，SW,4，延伸长23m闭合或微张开，无填充。两组裂隙组合，组为压性结构面，组为水平方向的扭裂面。分析认为均为北东南西方向的压应力产物，与区域构造应力场相吻合。3.3.2.3 地形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142、有小塌方体。3.3.2.4 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 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。据库水取样进行水质简分析（水质143、分析成果见表1-2），库水属HCO3-Ca2Mg2型水。采用水利水电工程地质勘察规范（GB5028799）附录G“环境水对混凝土的腐蚀评价标准”进行评价，库水水质无溶出型腐蚀、一般酸性型腐蚀、碳酸型腐蚀、硫酸镁型腐蚀、硫酸盐型腐蚀。表1-2 环境水对混凝土的腐蚀判定 腐蚀性类型腐蚀型特征判定依据界限值试验值腐 蚀程 度库水分解型溶出型HCO3-含量 (mmol/L)HCO3-1.072.08无一般酸性型PH值PH6.59.89无碳酸型侵蚀型CO2含量（mg/L）CO2151.17无复合型硫酸镁型Mg2+含量（mg/L）Mg2+100041.75无结晶型硫酸盐型SO42-含量（mg/L）SO42144、-25040.06无3.3.3坝体质量分析与评价3.3.3.1 坝土颗粒组成与主要物理力学性质楚雄市新村镇小瓦桥水库坝体土原状样力学性质试验成果统计表 表1-4取 样 位 置野 外 编 号取 样 深 度 (m)天然状态的物理指标土 粒 比 重液塑塑颗粒组成（）固结试验直接剪切试验含密 度孔 隙 比饱 和 度性砾石粉粘压缩系数压缩模量固结快剪（CQ）备水饱和湿干限限指粗中细细极细粒粒摩 擦 系 数内摩擦角凝聚力率数颗粒粒径 (mm)aEsmdeSrGsWLWPIP2002020.50.250.0750.050.01(MPa-1)(MPa)c注（%）（g/cm3)（%）（%）（%）2020.50.145、250.0750.050.010.0050.005100-200200-300100-200（）(KPa)QJ11-1.519.81.91.661.410.90673.92.5942.123.118.7372377144200.480.25613.626.7粘土质砂坝QJ21-1.423.71.861.731.380.93682.42.6343.122.519.353114236136190.220.226.212.528.2粘土质砂QJ31-1.113.42.071.911.710.55182.62.5835.619.516.56441667184190.090.1716.817.932.5146、粘土质砂QJ41-1.316.81.911.781.560.76169.62.6341.120.423.1435334117220.490.1610.916.233.7粘土质砂QJ51-1.525.81.821.761.390.88189.52.5240.323.618.5421979153230.330.265.415.835.4粘土质砂土QJ61-1.313.22.071.751.540.63778.62.6836.220.220.433111724116240.120.1712.721.128.2粘土质砂QJ71-1.416.91.861.731.420.96290.22.7144.12147、6.213.7277448127380.320.296.812.239.5含砾低液限粘土平均值18.51 1.93 1.76 1.49 0.80 80.97 2.62 40.36 22.21 18.60 5.5 36.7 13.6 6.6 5.0 3.6 9.1 5.29 23.57 0.29 0.22 9.26 15.61 32.03 扰动土TK10.5-2.015.32.011.931.680.6980.82.730.217.313.393113455106210.160.0915.121.631.7粘土质砂 坝土为紫红、褐黄等色砂质粘土，稍密中密。根据坝土取样分析试验，主要物理力学性质如148、下：粘粒含量19.038.0%, 均值23.57%塑性指数13.723.1%， 均值18.60%孔隙比（e）0.5510.962；均值0.80 天然密度1.661.91g/cm，均值1.76 g/cm干密度 1.381.71g/cm，均值1.49g/cm压缩系数（100200）0.090.48，Mpa-1，均值0.29Mpa-1内摩擦角12.221.1度， 均值15.61度凝聚力26.739.5Kpa， 均值32.03Kpa坝土主要液限粘土或低液限粘土，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，压缩系数中等，干密度1.381.71g/cm，均值1.49149、g/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规定。 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。大坝设计最大坝高31.2m，实测沉降量1.66m，占设计最大坝高的5.27%。沉降量过大，与坝土孔隙率、压缩系数较高相对应。3.3.3.2 渗漏稳定评价在现状水位1713.43m时，在高程1705.671697.42m范围右坝间（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，0.04150、L/s。在现状水位1713.43m时，在高程1696.601674.51m范围坝体散浸漏水，散浸面积26，汇入坝脚漏水量0.3L/s。据水库管理人员介绍：在正常蓄水位1717.09m时，在高程1707.861677.34m范围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。在正常蓄水位1717.09m时，在高程1708.121697.42m范围右坝间大面积散浸漏水，成股状漏水有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。坝土渗透系数4.5710-3151、2.6410-4cm/s，平均9.6510-4cm/s,为中等透水。从透水性分布看，左、右两坝肩结合部、坝基渗漏量较大，其中：左坝间结合部8.1610-4 cm/s；右坝肩4.5710-3 cm/s；坝体中部2.9910-3 cm/s；结合部及坝基渗透系数较大。大于坝土的渗透系数为110-4cm/s。需对大坝进行帷幕灌浆。 基岩透水性q=7.9325.41Lu，平均16.35Lu，仍属中等透水。三个钻孔进入基岩15m,均进入相对隔水层（q10Lu）；但末段压水，q=7.9319.74Lu,已十分接近弱透水层。考虑到小瓦桥水库右坝间较破碎，仍建议防渗帷幕底界进入弱透水带一个灌浆段，可暂定帷幕底界152、为进入基岩20m。帷幕长度由左坝肩伸长10m，右坝间延长20m。大坝压水、注水试验成果表ZK1ZK2ZK3大坝注水2.6410-4cm/s5.1610-4cm/s3.1610-4cm/s8.1610-4cm/s3.4510-4cm/s5.1710-4cm/s4.6210-4cm/s6.3710-4cm/s4.5710-3cm/s2.9910-3cm/s3.2910-4cm/s7.1110-4cm/s4.8210-4cm/s大坝压水q=19.2Luq=25.41Luq=23.1Luq=11.6Luq=18.16Luq=12.72Luq=7.93Luq=19.74Luq=9.28Lu坝体试坑注水试153、验成果表编号位置浅井深度（m）坝土定名渗透系数（cm/s）TK1上游坝坡右1.3杂色砂质粘土3.1110-4 cm/sTK2上游坝坡中1.5紫红色粘土2.1610-4 cm/sTK3上游坝坡左1.5紫红褐色砂质粘土2.410-4 cm/sTK4下游坝坡右偏上1.2含砾砂质粘土4.510-4 cm/sTK5下游坝坡中偏下1.5杂色砂质粘土6.110-4 cm/sTK6下游坝坡左偏下1.4紫红色砂质粘土6.510-4 cm/sTK7下游坝坡左偏下1.3褐红色砂质粘土2.810-4 cm/s流土破坏临界坡降的确定坝土渗透系数K=4.5710-32.6410-4，均值9.6510-4cm/s，粘性土流154、土破坏临界水力坡降按下式确定：J* =d /Gs-（1-）+c/Gsd 土的干密度（t/m）Gs土的比重土的孔隙率（=e/（1+e）c土的凝聚力(t/）经计算J* =1.215 粘性土为保持斜坡渗透稳定的坡角为:tg【2tg+4tg2+(4-c)(c-tg2)】 /（4-c）斜坡的坡角土的内摩擦角c土的凝聚力(t/）计算得tg23.7tg-12.65=tg69上式成立，下游坝坡产生流土破坏的可能性较小3.3.3.3 坝体压缩变形分析 小瓦桥水库坝土7组土样的固结试验：0.10.2=0.090.48mpa-1；平均0.29mpa-1，压缩模量Es0.10.2=5.416.8mpa，均值9.26m155、pa，总体看仍属中压缩性土，但比较均匀。 据小瓦桥水库大坝安全鉴定报告，大坝沉陷较大，坝顶中部与坝肩高差为1.66m，与最大坝高31.2m的5.27%，已超出正常范围。3.3.3.4地震液化分析 坝土7组原状土样颗分成果，坝土粘粒含量19.038.0，均值为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。 3.3.3.5 坝坡抗滑稳定评价 坝土标贯试验在ZK1、ZK3和ZK2三个钻孔中，对坝土作了十组标贯试验，标贯击数914击，平均12.6击。坝基岩石力学性质 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，强弱风化，为软弱岩组。主要力学性质参照156、类比法建议如下 (详见表1-5)：岩层代号岩 性风 化特 征极限抗压强度（MPa）软化系 数 抗 剪允许承载 力（MPa）干湿内摩擦角（度）凝聚力（KPa） K2页 岩强风化10261522901200.30.5砂 岩弱风化205010170.3018261001400.31.0泥 岩强弱 风 化830122040800.20.4坝基与坝肩稳定： 据了解：小瓦桥水库建坝时，坝基冲洪积层未完全清除，仅清除含草根、树皮的部分松土。坝基出露基岩三叠系上统（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。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157、，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。水库周边第四系残坡积覆盖层较厚，基岩出露不好，地形坡度一般在3040左右，局部形成陡与6070的陡壁。从野外观察，未见滑坡，坍塌等不稳定现象，山坡基本稳定。总之保护库岸稳定极为重要。坝土7组原状土样，抗剪试验，内摩擦角=12.221.1，均值15.61；凝聚力C=26.739.5Kpa，均值32.03Kpa。试验成果变化不大。坝坡稳定复核、验算主要物理力学参数详见表3-5。 坝坡稳定复核物理力学指标 表3-5主要指标饱和密度Psat（g/cm）天然密度P（g/cm）干密度Pd（g/c158、m）孔隙比（e）压缩系数0.10.2（mpa-1）压缩模量E0.10.2（mpa）内摩擦角（）凝聚力c（kpa）平均值1.93 1.76 1.48 0.80 0.29 9.26 15.61 32.03 小值均值1.87 1.73 1.40 0.65 0.14 6.10 13.53 28.90 建议值1.93 1.76 1.48 0.80 0.29 9.26 15.61 32.03 干密度1.381.71g/cm，均值1.49g/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规定。3.3.5处理意见159、a) 大坝病害多发且较严重，诸如坝顶沉陷较大，坝体渗漏严重等等，严重影响水库正常运行，加固处理，迫在眉睫。b) 建议坝体主要对大坝采用帷幕灌浆和培厚加固下游坝坡处理。岩 石 力 学 指 标 表1-5 岩层代号岩 性风 化特 征极限抗压强度（MPa）软化系 数 抗 剪允许承载 力（MPa）干湿内摩擦角（度）凝聚力（KPa） K2页 岩强风化10261522901200.30.5砂 岩弱风化205010170.3018261001400.31.0泥 岩强弱 风 化830122040800.20.43.4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1692.35m160、，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、0.4L161、/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。 3.5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，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162、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。3.6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。按就近选用的原则，对工程区附近及外围进行了工程所需的天然建筑材料地质调查，现将工程所需的天然建筑材料地质调查情况叙述如下：3.6.1粘土料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15250，163、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。粘土料主要质量指标对比表项目均质坝土料防渗体土料实测值粘粒含量19.038.0144036.60塑性指数2032102025.57渗透系数碾压后1104cm/s碾压后1105cm/s1.59108cm/s3.6.2风化料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。3.6.3砂、砾碎石砂料：浇筑砂需到礼舍江河砂场购买，砂料为中164、粗粒石英砂，质好量大，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。3.7结论（1）区域稳定及地震动参数工程区及外围无大的现代活动性断层，区域构造稳定性较好。地震基本烈度为度，地震峰值加速度为0.15g，地震动反应谱特征周期为0.45s。（2）坝体坝土为均质土坝，坝土为砂质粘土填筑而成，碾压质量差且不均匀，密实度低，稍密中密，属高压缩性土，中等透水性。坝体渗漏明显，坝体局165、部存在压缩变形。上游坝坡曾出现大面积滑坡，上、下游坝坡过陡坝体抗滑稳定性差。（3）坝基坝基出露基岩三叠系上统（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。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。（4）处理建议建议坝体主要采用对大坝进行帷幕灌浆和培厚加固下游坝坡处理。（5）附属建筑物溢洪道：对溢洪道已破损的边墙、底板进行修补。输水涵洞：输水涵洞顶部、边墙渗漏量大, 涵洞进166、口淤积，建议：对动身进行回填灌浆。倒滤体:重建倒虑体，尤其注意反滤层的施工，确保质量，确保下游坝坡稳定安全。（6）天然建筑材料：料，砂料、粘土料及风化石渣料，其质量与储量均满足要求；据库水取样与水质简分析，库水对混凝土无腐蚀。（7）加固除险后，建议在坝体增设测压管，及地下水位长观孔，坝体位移，变形监测网，定期监测坝体、坝基水位与位移，变形情况及规律。4工程任务及规模4.1工程任务小瓦桥水库径流面积8.3km2（注册表：92.0k），水库大坝最大坝高31.20m，总库容46.76万m（注册表：54.90万m）。小瓦桥水库是一座以灌溉为主兼顾防洪的小（二）型水库，主要灌洒树咪、大坎子两个村委会，洒167、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，大坎子村委会涉及小麻树、大菜园、祭龙山、坝尾巴、上村，受益26个村民小组，农户526户，人口达2091人，耕地2193.7亩（水田424.5亩、旱地1769.2亩）。同时担负着水库下游0.5km市乡公路，3km乡村公路、三个水电站，2091多名村民，2193.7亩耕地的防洪任务。4.2工程除险加固的必要性小瓦桥水库是一座灌溉、人饮为主，兼顾防洪、水产养殖的综合性小(二)型水利工程，但是水库一直带病运行，水库的经济效益和社会效益得不168、到充分的发挥。根据XX勘察设计有限公司编制的楚雄州双柏县小瓦桥水库大坝安全评价报告，小瓦桥水库大坝安全性评价为三类坝，主要存在以下问题：(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169、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%，杂草高0.060.9m，占草皮35%。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1708.121697170、.42m范围内，右坝间大面积散浸漏水，成股状漏水有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。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。（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171、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。（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172、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。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=1.10173、，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174、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。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175、，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。上述诸多病险情况严重危胁着水库大坝自身和下游的安全，水库一旦失事，将造成洒树咪、大坎子两个村委会，人口达2091人，耕地2193.7亩（水田424.5亩、旱地1769.2亩）。同时担负着水库下游0.5km市乡公路，3km乡村公路、三个水电站，2091多名村民，2193.7亩耕地的生命和财产安全，将造成巨大的财产176、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。4.2水库防洪标准小瓦桥水库总库容为46.76万m（注册表：54.90万m），最大坝高31.20米，除险加固后，水库总库容维持不变。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%。4.3死水位、死库容的确定根据小瓦桥水库泥沙计算177、，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死水位为1705.64m，死库容3.85万m。4.4调洪演算4.4.1基本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。水库泄洪时出流公式为：Q=mb H3/2b为溢洪道净宽；H为堰上水头(溢洪道底板高程1717.09m)；m：流量系数（取178、0.34）经复核计算，在保证泄槽通畅时，堰口最大泄洪能力为31.25m/s。4.4.2正常蓄水位的复核本次对小瓦桥水库进行除险加固主要是针对水库的渗漏等病险问题进行处理，水库现有规模仍维持不变，在来水与用水系列资料没有大的变化的情况下，本次除险加固仍维持原设计的正常蓄水位1717.09 m不变。4.4.3 防洪调度原则小瓦桥水库调洪演算中涵洞不参与泄洪，与原设计的调度原则一致。小瓦桥水库汛期溢洪道闸门全开，采用限制蓄水的调度运行方式，其汛期限制水位为1717.09m(与溢洪道进口底板高程齐平)，即汛期调洪演算起调水位为1717.09m，当库水位超过溢洪道进口底板高程1717.09m时溢洪道自由179、泄流。后汛期（1011月）水库开始蓄水，最高蓄水位至正常蓄水位为1717.09m，当库水位超过正常蓄水位1717.09m后，控制溢洪道闸门开度，尽量使库水位保持为正常蓄水位1717.09m，即后汛期调洪演算起调水位为正常蓄水位1717.09m。4.4.3 调洪演算及结果本次调洪计算采用本次2010年10月实测的地形图计算得到的库容曲线，设计洪水采用本次复核入库设计洪水过程线。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。溢洪道净宽3.5m，起调水位为正常蓄水位1717.0180、9m，溢洪道底板高程为1717.09m。出流公式为： 式中：溢洪道泄流量（m3/s）；淹没系数；侧收缩系数；流量系数（为0.34）；闸孔孔数；每孔净宽（m）；堰前水头（m）。表4-1 小瓦桥水库库容曲线表水位（m）面积(万)总库容（万m）1697.420016980.0429390.02490417000.170910.35192417020.3758971.11851717040.6138522.34622117060.915744.17770117081.3013956.78049117101.79202310.3645417122.38957515.1436917143.05559721181、.2548817163.59406928.4430217183.95398236.3509817204.3360545.0230817224.86460554.42745图4-1 小瓦桥水库实测库容曲线图对入库洪水进行调洪计算，成果见表4-2。调洪演算用采用PC1500程序进行计算，计算结果入下：*C-2X小瓦桥200年.out * * 水库调洪演算数值解计算书 C-2G * * 工程名:小瓦桥 频率:200年一遇 一.原始数据: 工程名:小瓦桥 频率:200年一遇 水位水面面积关系曲线结点数 K= 14 水位(米) 水面面积(万平方米) 水位(米) 水面面积(万平方米) ZP F ZP F 182、1697.42 0.00 1698.00 0.04 1700.00 0.17 1702.00 0.38 1704.00 0.61 1706.00 0.92 1708.00 1.30 1710.00 1.79 1712.00 2.39 1714.00 3.06 1716.00 3.59 1718.00 3.95 1720.00 4.34 1722.00 4.86 洪水过程时段数 J= 23 时段间隔(秒) T= 3600 洪水过程(立方米/秒): 0.66 3.20 7.56 37.13 36.08 30.41 24.77 19.86 15.78 12.46 9.81 7.71 6.06 4.7183、7 3.76 2.98 2.38 1.91 1.55 1.28 1.06 0.90 0.79 0.70 防洪下限水位(米) ZM= 1717.09 调洪起始水位(米) Z0= 1717.09 泄洪起始流量(立方米/秒) a1Q(0)= 0 电站常流量(立方米/秒) W= 0 下游安全限制泄量(立方米/秒) QA= 100 泄洪洞个数 G0= 0 溢洪道数 H0= 1 流量系数 底宽(米) 底高程(米) M2 B2 C2 0.34 3.50 1717.09 变宽变高的泄流孔状况数 KK1= 0 变宽的溢洪道状况数 KK0= 0 其它泄流方式,水位泄流量曲线点数 KK2= 0 二.计算结果: 时段184、 水位 河道 泄洪洞 溢洪道 泄流孔 变宽溢 其它 下泄 来水量 流量 流量 流量 洪流量 泄流量 总流量 1 1717.26 3.20 0.00 0.37 0.00 0.00 0.00 0.37 2 1717.66 7.56 0.00 2.25 0.00 0.00 0.00 2.25 3 1719.06 37.13 0.00 14.61 0.00 0.00 0.00 14.61 4 1720.18 36.08 0.00 28.68 0.00 0.00 0.00 28.68 5 1720.37 30.41 0.00 31.25 0.00 0.00 0.00 31.25 6 1720.16 24185、.77 0.00 28.34 0.00 0.00 0.00 28.34 7 1719.84 19.86 0.00 23.98 0.00 0.00 0.00 23.98 8 1719.50 15.78 0.00 19.71 0.00 0.00 0.00 19.71 9 1719.19 12.46 0.00 15.99 0.00 0.00 0.00 15.99 10 1718.90 9.81 0.00 12.88 0.00 0.00 0.00 12.88 11 1718.66 7.71 0.00 10.35 0.00 0.00 0.00 10.35 12 1718.44 6.06 0.00 8.3186、1 0.00 0.00 0.00 8.31 13 1718.26 4.77 0.00 6.68 0.00 0.00 0.00 6.68 14 1718.10 3.76 0.00 5.38 0.00 0.00 0.00 5.38 15 1717.97 2.98 0.00 4.35 0.00 0.00 0.00 4.35 16 1717.86 2.38 0.00 3.53 0.00 0.00 0.00 3.53 17 1717.76 1.91 0.00 2.89 0.00 0.00 0.00 2.89 18 1717.68 1.55 0.00 2.37 0.00 0.00 0.00 2.37 19187、 1717.61 1.28 0.00 1.97 0.00 0.00 0.00 1.97 20 1717.55 1.06 0.00 1.64 0.00 0.00 0.00 1.64 21 1717.50 0.90 0.00 1.39 0.00 0.00 0.00 1.39 22 1717.46 0.79 0.00 1.19 0.00 0.00 0.00 1.19 23 1717.43 0.70 0.00 1.03 0.00 0.00 0.00 1.03C-2X小瓦桥50年.out * * 水库调洪演算数值解计算书 C-2G * * 工程名:小瓦桥 频率:50年一遇 一.原始数据: 工程名:小瓦桥188、 频率:50年一遇 水位水面面积关系曲线结点数 K= 14 水位(米) 水面面积(万平方米) 水位(米) 水面面积(万平方米) ZP F ZP F 1697.42 0.00 1698.00 0.04 1700.00 0.17 1702.00 0.38 1704.00 0.61 1706.00 0.92 1708.00 1.30 1710.00 1.79 1712.00 2.39 1714.00 3.06 1716.00 3.59 1718.00 3.95 1720.00 4.34 1722.00 4.86 洪水过程时段数 J= 23 时段间隔(秒) T= 3600 洪水过程(立方米/秒): 1189、.94 5.41 11.23 29.09 28.36 23.92 19.50 15.65 12.44 9.84 6.11 4.82 3.80 3.01 2.40 1.93 1.56 1.28 1.07 0.91 0.79 0.70 0.63 0.58 防洪下限水位(米) ZM= 1717.09 调洪起始水位(米) Z0= 1717.09 泄洪起始流量(立方米/秒) a1Q(0)= 0 电站常流量(立方米/秒) W= 0 下游安全限制泄量(立方米/秒) QA= 100 泄洪洞个数 G0= 0 溢洪道数 H0= 1 流量系数 底宽(米) 底高程(米) M2 B2 C2 0.34 3.50 1717190、.09 变宽变高的泄流孔状况数 KK1= 0 变宽的溢洪道状况数 KK0= 0 其它泄流方式,水位泄流量曲线点数 KK2= 0 二.计算结果: 时段 水位 河道 泄洪洞 溢洪道 泄流孔 变宽溢 其它 下泄 来水量 流量 流量 流量 洪流量 泄流量 总流量 1 1717.41 5.41 0.00 0.94 0.00 0.00 0.00 0.94 2 1717.96 11.23 0.00 4.26 0.00 0.00 0.00 4.26 3 1719.02 29.09 0.00 14.09 0.00 0.00 0.00 14.09 4 1719.78 28.36 0.00 23.30 0.00 0191、.00 0.00 23.30 5 1719.90 23.92 0.00 24.82 0.00 0.00 0.00 24.82 6 1719.72 19.50 0.00 22.46 0.00 0.00 0.00 22.46 7 1719.45 15.65 0.00 19.06 0.00 0.00 0.00 19.06 8 1719.16 12.44 0.00 15.72 0.00 0.00 0.00 15.72 9 1718.90 9.84 0.00 12.79 0.00 0.00 0.00 12.79 10 1718.60 6.11 0.00 9.79 0.00 0.00 0.00 9.79 192、11 1718.33 4.82 0.00 7.32 0.00 0.00 0.00 7.32 12 1718.14 3.80 0.00 5.69 0.00 0.00 0.00 5.69 13 1717.99 3.01 0.00 4.51 0.00 0.00 0.00 4.51 14 1717.87 2.40 0.00 3.62 0.00 0.00 0.00 3.62 15 1717.77 1.93 0.00 2.94 0.00 0.00 0.00 2.94 16 1717.68 1.56 0.00 2.41 0.00 0.00 0.00 2.41 17 1717.61 1.28 0.00 1.9193、9 0.00 0.00 0.00 1.99 18 1717.55 1.07 0.00 1.66 0.00 0.00 0.00 1.66 19 1717.50 0.91 0.00 1.40 0.00 0.00 0.00 1.40 20 1717.46 0.79 0.00 1.19 0.00 0.00 0.00 1.19 21 1717.43 0.70 0.00 1.03 0.00 0.00 0.00 1.03 22 1717.40 0.63 0.00 0.91 0.00 0.00 0.00 0.91 23 1717.38 0.58 0.00 0.81 0.00 0.00 0.00 0.81C-2194、X小瓦桥20年.out * * 水库调洪演算数值解计算书 C-2G * * 工程名:小瓦桥 频率:20年一遇 一.原始数据: 工程名:小瓦桥 频率:20年一遇 水位水面面积关系曲线结点数 K= 14 水位(米) 水面面积(万平方米) 水位(米) 水面面积(万平方米) ZP F ZP F 1697.42 0.00 1698.00 0.04 1700.00 0.17 1702.00 0.38 1704.00 0.61 1706.00 0.92 1708.00 1.30 1710.00 1.79 1712.00 2.39 1714.00 3.06 1716.00 3.59 1718.00 3.95 195、1720.00 4.34 1722.00 4.86 洪水过程时段数 J= 23 时段间隔(秒) T= 3600 洪水过程(立方米/秒): 1.23 3.75 23.15 22.66 19.13 15.60 12.52 9.96 7.88 6.21 4.89 3.85 3.04 2.41 1.92 1.54 1.25 1.03 0.86 0.73 0.63 0.56 0.50 0.46 防洪下限水位(米) ZM= 1717.09 调洪起始水位(米) Z0= 1717.09 泄洪起始流量(立方米/秒) a1Q(0)= 0 电站常流量(立方米/秒) W= 0 下游安全限制泄量(立方米/秒) QA= 196、100 泄洪洞个数 G0= 0 溢洪道数 H0= 1 流量系数 底宽(米) 底高程(米) M2 B2 C2 0.34 3.50 1717.09 变宽变高的泄流孔状况数 KK1= 0 变宽的溢洪道状况数 KK0= 0 其它泄流方式,水位泄流量曲线点数 KK2= 0 二.计算结果: 时段 水位 河道 泄洪洞 溢洪道 泄流孔 变宽溢 其它 下泄 来水量 流量 流量 流量 洪流量 泄流量 总流量 1 1717.31 3.75 0.00 0.54 0.00 0.00 0.00 0.54 2 1718.29 23.15 0.00 6.95 0.00 0.00 0.00 6.95 3 1719.21 22.197、66 0.00 16.33 0.00 0.00 0.00 16.33 4 1719.44 19.13 0.00 18.97 0.00 0.00 0.00 18.97 5 1719.33 15.60 0.00 17.72 0.00 0.00 0.00 17.72 6 1719.12 12.52 0.00 15.26 0.00 0.00 0.00 15.26 7 1718.89 9.96 0.00 12.68 0.00 0.00 0.00 12.68 8 1718.66 7.88 0.00 10.36 0.00 0.00 0.00 10.36 9 1718.45 6.21 0.00 8.41 0.198、00 0.00 0.00 8.41 10 1718.27 4.89 0.00 6.79 0.00 0.00 0.00 6.79 11 1718.12 3.85 0.00 5.49 0.00 0.00 0.00 5.49 12 1717.98 3.04 0.00 4.43 0.00 0.00 0.00 4.43 13 1717.86 2.41 0.00 3.60 0.00 0.00 0.00 3.60 14 1717.77 1.92 0.00 2.93 0.00 0.00 0.00 2.93 15 1717.68 1.54 0.00 2.39 0.00 0.00 0.00 2.39 16 171199、7.61 1.25 0.00 1.97 0.00 0.00 0.00 1.97 17 1717.55 1.03 0.00 1.63 0.00 0.00 0.00 1.63 18 1717.50 0.86 0.00 1.37 0.00 0.00 0.00 1.37 19 1717.45 0.73 0.00 1.16 0.00 0.00 0.00 1.16 20 1717.42 0.63 0.00 0.99 0.00 0.00 0.00 0.99 21 1717.39 0.56 0.00 0.85 0.00 0.00 0.00 0.85 22 1717.36 0.50 0.00 0.75 0.00200、 0.00 0.00 0.75 23 1717.34 0.46 0.00 0.66 0.00 0.00 0.00 0.66C-2X小瓦桥10年.out * * 水库调洪演算数值解计算书 C-2G * * 工程名:小瓦桥 频率:10年一遇 一.原始数据: 工程名:小瓦桥 频率:10年一遇 水位水面面积关系曲线结点数 K= 14 水位(米) 水面面积(万平方米) 水位(米) 水面面积(万平方米) ZP F ZP F 1697.42 0.00 1698.00 0.04 1700.00 0.17 1702.00 0.38 1704.00 0.61 1706.00 0.92 1708.00 1.30 1201、710.00 1.79 1712.00 2.39 1714.00 3.06 1716.00 3.59 1718.00 3.95 1720.00 4.34 1722.00 4.86 洪水过程时段数 J= 23 时段间隔(秒) T= 3600 洪水过程(立方米/秒): 0.53 2.49 18.69 18.42 15.60 12.76 10.27 8.20 6.50 5.15 4.07 3.22 2.55 2.04 1.63 1.32 1.08 0.90 0.76 0.65 0.57 0.51 0.47 0.44 防洪下限水位(米) ZM= 1717.09 调洪起始水位(米) Z0= 1717.0202、9 泄洪起始流量(立方米/秒) a1Q(0)= 0 电站常流量(立方米/秒) W= 0 下游安全限制泄量(立方米/秒) QA= 100 泄洪洞个数 G0= 0 溢洪道数 H0= 1 流量系数 底宽(米) 底高程(米) M2 B2 C2 0.34 3.50 1717.09 变宽变高的泄流孔状况数 KK1= 0 变宽的溢洪道状况数 KK0= 0 其它泄流方式,水位泄流量曲线点数 KK2= 0 二.计算结果: 时段 水位 河道 泄洪洞 溢洪道 泄流孔 变宽溢 其它 下泄 来水量 流量 流量 流量 洪流量 泄流量 总流量 1 1717.23 2.49 0.00 0.26 0.00 0.00 0.00 203、0.26 2 1718.04 18.69 0.00 4.88 0.00 0.00 0.00 4.88 3 1718.87 18.42 0.00 12.53 0.00 0.00 0.00 12.53 4 1719.11 15.60 0.00 15.09 0.00 0.00 0.00 15.09 5 1719.04 12.76 0.00 14.37 0.00 0.00 0.00 14.37 6 1718.87 10.27 0.00 12.51 0.00 0.00 0.00 12.51 7 1718.67 8.20 0.00 10.48 0.00 0.00 0.00 10.48 8 1718.48 204、6.50 0.00 8.62 0.00 0.00 0.00 8.62 9 1718.30 5.15 0.00 7.03 0.00 0.00 0.00 7.03 10 1718.15 4.07 0.00 5.71 0.00 0.00 0.00 5.71 11 1718.01 3.22 0.00 4.64 0.00 0.00 0.00 4.64 12 1717.89 2.55 0.00 3.77 0.00 0.00 0.00 3.77 13 1717.79 2.04 0.00 3.07 0.00 0.00 0.00 3.07 14 1717.70 1.63 0.00 2.51 0.00 0.00 205、0.00 2.51 15 1717.63 1.32 0.00 2.07 0.00 0.00 0.00 2.07 16 1717.56 1.08 0.00 1.71 0.00 0.00 0.00 1.71 17 1717.51 0.90 0.00 1.43 0.00 0.00 0.00 1.43 18 1717.46 0.76 0.00 1.21 0.00 0.00 0.00 1.21 19 1717.43 0.65 0.00 1.03 0.00 0.00 0.00 1.03 20 1717.39 0.57 0.00 0.88 0.00 0.00 0.00 0.88 21 1717.37 0.5206、1 0.00 0.77 0.00 0.00 0.00 0.77 22 1717.35 0.47 0.00 0.68 0.00 0.00 0.00 0.68 23 1717.33 0.44 0.00 0.61 0.00 0.00 0.00 0.61C-2X小瓦桥5年.out * * 水库调洪演算数值解计算书 C-2G * * 工程名:小瓦桥 频率:5年一遇 一.原始数据: 工程名:小瓦桥 频率:5年一遇 水位水面面积关系曲线结点数 K= 14 水位(米) 水面面积(万平方米) 水位(米) 水面面积(万平方米) ZP F ZP F 1697.42 0.00 1698.00 0.04 1700.00207、 0.17 1702.00 0.38 1704.00 0.61 1706.00 0.92 1708.00 1.30 1710.00 1.79 1712.00 2.39 1714.00 3.06 1716.00 3.59 1718.00 3.95 1720.00 4.34 1722.00 4.86 洪水过程时段数 J= 23 时段间隔(秒) T= 3600 洪水过程(立方米/秒): 1.22 12.12 12.50 11.05 9.44 7.92 6.59 5.45 4.50 3.70 3.05 2.52 2.08 1.73 1.44 1.21 1.02 0.87 0.76 0.67 0.59 208、0.54 0.49 0.46 防洪下限水位(米) ZM= 1717.09 调洪起始水位(米) Z0= 1717.09 泄洪起始流量(立方米/秒) a1Q(0)= 0 电站常流量(立方米/秒) W= 0 下游安全限制泄量(立方米/秒) QA= 100 泄洪洞个数 G0= 0 溢洪道数 H0= 1 流量系数 底宽(米) 底高程(米) M2 B2 C2 0.34 3.50 1717.09 变宽变高的泄流孔状况数 KK1= 0 变宽的溢洪道状况数 KK0= 0 其它泄流方式,水位泄流量曲线点数 KK2= 0 二.计算结果: 时段 水位 河道 泄洪洞 溢洪道 泄流孔 变宽溢 其它 下泄 来水量 流量 流209、量 流量 洪流量 泄流量 总流量 1 1717.65 12.12 0.00 2.22 0.00 0.00 0.00 2.22 2 1718.33 12.50 0.00 7.25 0.00 0.00 0.00 7.25 3 1718.59 11.05 0.00 9.72 0.00 0.00 0.00 9.72 4 1718.62 9.44 0.00 9.94 0.00 0.00 0.00 9.94 5 1718.53 7.92 0.00 9.15 0.00 0.00 0.00 9.15 6 1718.41 6.59 0.00 8.03 0.00 0.00 0.00 8.03 7 1718.29 210、5.45 0.00 6.89 0.00 0.00 0.00 6.89 8 1718.16 4.50 0.00 5.84 0.00 0.00 0.00 5.84 9 1718.05 3.70 0.00 4.93 0.00 0.00 0.00 4.93 10 1717.94 3.05 0.00 4.14 0.00 0.00 0.00 4.14 11 1717.85 2.52 0.00 3.48 0.00 0.00 0.00 3.48 12 1717.77 2.08 0.00 2.93 0.00 0.00 0.00 2.93 13 1717.69 1.73 0.00 2.47 0.00 0.00 0211、.00 2.47 14 1717.63 1.44 0.00 2.09 0.00 0.00 0.00 2.09 15 1717.57 1.21 0.00 1.77 0.00 0.00 0.00 1.77 16 1717.53 1.02 0.00 1.51 0.00 0.00 0.00 1.51 17 1717.48 0.87 0.00 1.30 0.00 0.00 0.00 1.30 18 1717.45 0.76 0.00 1.12 0.00 0.00 0.00 1.12 19 1717.42 0.67 0.00 0.98 0.00 0.00 0.00 0.98 20 1717.39 0.59212、 0.00 0.86 0.00 0.00 0.00 0.86 21 1717.37 0.54 0.00 0.76 0.00 0.00 0.00 0.76 22 1717.35 0.49 0.00 0.68 0.00 0.00 0.00 0.68 23 1717.33 0.46 0.00 0.62 0.00 0.00 0.00 0.62C-2X小瓦桥10年.out * * 水库调洪演算数值解计算书 C-2G * * 工程名:小瓦桥 频率:10年一遇 一.原始数据: 工程名:小瓦桥 频率:10年一遇 水位水面面积关系曲线结点数 K= 14 水位(米) 水面面积(万平方米) 水位(米) 水面面积(万213、平方米) ZP F ZP F 1697.42 0.00 1698.00 0.04 1700.00 0.17 1702.00 0.38 1704.00 0.61 1706.00 0.92 1708.00 1.30 1710.00 1.79 1712.00 2.39 1714.00 3.06 1716.00 3.59 1718.00 3.95 1720.00 4.34 1722.00 4.86 洪水过程时段数 J= 23 时段间隔(秒) T= 3600 洪水过程(立方米/秒): 0.53 2.49 18.69 18.42 15.60 12.76 10.27 8.20 6.50 5.15 4.07 214、3.22 2.55 2.04 1.63 1.32 1.08 0.90 0.76 0.65 0.57 0.51 0.47 0.44 防洪下限水位(米) ZM= 1717.09 调洪起始水位(米) Z0= 1717.09 泄洪起始流量(立方米/秒) a1Q(0)= 0 电站常流量(立方米/秒) W= 0 下游安全限制泄量(立方米/秒) QA= 100 泄洪洞个数 G0= 0 溢洪道数 H0= 1 流量系数 底宽(米) 底高程(米) M2 B2 C2 0.34 3.50 1717.09 变宽变高的泄流孔状况数 KK1= 0 变宽的溢洪道状况数 KK0= 0 其它泄流方式,水位泄流量曲线点数 KK2=215、 0 二.计算结果: 时段 水位 河道 泄洪洞 溢洪道 泄流孔 变宽溢 其它 下泄 来水量 流量 流量 流量 洪流量 泄流量 总流量 1 1717.23 2.49 0.00 0.26 0.00 0.00 0.00 0.26 2 1718.04 18.69 0.00 4.88 0.00 0.00 0.00 4.88 3 1718.87 18.42 0.00 12.53 0.00 0.00 0.00 12.53 4 1719.11 15.60 0.00 15.09 0.00 0.00 0.00 15.09 5 1719.04 12.76 0.00 14.37 0.00 0.00 0.00 14.3216、7 6 1718.87 10.27 0.00 12.51 0.00 0.00 0.00 12.51 7 1718.67 8.20 0.00 10.48 0.00 0.00 0.00 10.48 8 1718.48 6.50 0.00 8.62 0.00 0.00 0.00 8.62 9 1718.30 5.15 0.00 7.03 0.00 0.00 0.00 7.03 10 1718.15 4.07 0.00 5.71 0.00 0.00 0.00 5.71 11 1718.01 3.22 0.00 4.64 0.00 0.00 0.00 4.64 12 1717.89 2.55 0.00 217、3.77 0.00 0.00 0.00 3.77 13 1717.79 2.04 0.00 3.07 0.00 0.00 0.00 3.07 14 1717.70 1.63 0.00 2.51 0.00 0.00 0.00 2.51 15 1717.63 1.32 0.00 2.07 0.00 0.00 0.00 2.07 16 1717.56 1.08 0.00 1.71 0.00 0.00 0.00 1.71 17 1717.51 0.90 0.00 1.43 0.00 0.00 0.00 1.43 18 1717.46 0.76 0.00 1.21 0.00 0.00 0.00 1.21218、 19 1717.43 0.65 0.00 1.03 0.00 0.00 0.00 1.03 20 1717.39 0.57 0.00 0.88 0.00 0.00 0.00 0.88 21 1717.37 0.51 0.00 0.77 0.00 0.00 0.00 0.77 22 1717.35 0.47 0.00 0.68 0.00 0.00 0.00 0.68 23 1717.33 0.44 0.00 0.61 0.00 0.00 0.00 0.6C-2X小瓦桥枯期10年.out * * 水库调洪演算数值解计算书 C-2G * * 工程名:小瓦桥 频率:10年一遇 一.原始数据: 工程名219、:小瓦桥 频率:10年一遇 水位水面面积关系曲线结点数 K= 14 水位(米) 水面面积(万平方米) 水位(米) 水面面积(万平方米) ZP F ZP F 1697.42 0.00 1698.00 0.04 1700.00 0.17 1702.00 0.38 1704.00 0.61 1706.00 0.92 1708.00 1.30 1710.00 1.79 1712.00 2.39 1714.00 3.06 1716.00 3.59 1718.00 3.95 1720.00 4.34 1722.00 4.86 洪水过程时段数 J= 23 时段间隔(秒) T= 3600 洪水过程(立方米/秒220、): 0.04 0.19 1.40 1.38 1.17 0.95 0.77 0.61 0.49 0.38 0.30 0.24 0.19 0.15 0.12 0.10 0.08 0.07 0.06 0.05 0.04 0.04 0.03 0.03 防洪下限水位(米) ZM= 1717.09 调洪起始水位(米) Z0= 1717.09 泄洪起始流量(立方米/秒) a1Q(0)= 0 电站常流量(立方米/秒) W= 0 下游安全限制泄量(立方米/秒) QA= 100 泄洪洞个数 G0= 0 溢洪道数 H0= 1 流量系数 底宽(米) 底高程(米) M2 B2 C2 0.34 3.50 1717.09221、 变宽变高的泄流孔状况数 KK1= 0 变宽的溢洪道状况数 KK0= 0 其它泄流方式,水位泄流量曲线点数 KK2= 0 二.计算结果: 时段 水位 河道 泄洪洞 溢洪道 泄流孔 变宽溢 其它 下泄 来水量 流量 流量 流量 洪流量 泄流量 总流量 1 1717.10 0.19 0.00 0.01 0.00 0.00 0.00 0.01 2 1717.17 1.40 0.00 0.12 0.00 0.00 0.00 0.12 3 1717.28 1.38 0.00 0.43 0.00 0.00 0.00 0.43 4 1717.34 1.17 0.00 0.68 0.00 0.00 0.00 222、0.68 5 1717.37 0.95 0.00 0.80 0.00 0.00 0.00 0.80 6 1717.38 0.77 0.00 0.82 0.00 0.00 0.00 0.82 7 1717.37 0.61 0.00 0.77 0.00 0.00 0.00 0.77 8 1717.35 0.49 0.00 0.70 0.00 0.00 0.00 0.70 9 1717.33 0.38 0.00 0.62 0.00 0.00 0.00 0.62 10 1717.31 0.30 0.00 0.53 0.00 0.00 0.00 0.53 11 1717.29 0.24 0.00 0.4223、6 0.00 0.00 0.00 0.46 12 1717.27 0.19 0.00 0.39 0.00 0.00 0.00 0.39 13 1717.25 0.15 0.00 0.33 0.00 0.00 0.00 0.33 14 1717.23 0.12 0.00 0.28 0.00 0.00 0.00 0.28 15 1717.22 0.10 0.00 0.24 0.00 0.00 0.00 0.24 16 1717.21 0.08 0.00 0.21 0.00 0.00 0.00 0.21 17 1717.19 0.07 0.00 0.18 0.00 0.00 0.00 0.18 18224、 1717.18 0.06 0.00 0.15 0.00 0.00 0.00 0.15 19 1717.18 0.05 0.00 0.13 0.00 0.00 0.00 0.13 20 1717.17 0.04 0.00 0.12 0.00 0.00 0.00 0.12 21 1717.16 0.04 0.00 0.10 0.00 0.00 0.00 0.10 22 1717.16 0.03 0.00 0.09 0.00 0.00 0.00 0.09 23 1717.15 0.03 0.00 0.08 0.00 0.00 0.00 0.08C-2X小瓦桥枯期5年.out * * 水库调洪演算数225、值解计算书 C-2G * * 工程名:小瓦桥 频率:5年一遇 一.原始数据: 工程名:小瓦桥 频率:5年一遇 水位水面面积关系曲线结点数 K= 14 水位(米) 水面面积(万平方米) 水位(米) 水面面积(万平方米) ZP F ZP F 1697.42 0.00 1698.00 0.04 1700.00 0.17 1702.00 0.38 1704.00 0.61 1706.00 0.92 1708.00 1.30 1710.00 1.79 1712.00 2.39 1714.00 3.06 1716.00 3.59 1718.00 3.95 1720.00 4.34 1722.00 4.86226、 洪水过程时段数 J= 23 时段间隔(秒) T= 3600 洪水过程(立方米/秒): 0.07 0.73 0.76 0.67 0.57 0.48 0.40 0.33 0.27 0.22 0.18 0.15 0.13 0.10 0.09 0.07 0.06 0.05 0.05 0.04 0.04 0.03 0.03 0.03 防洪下限水位(米) ZM= 1717.09 调洪起始水位(米) Z0= 1717.09 泄洪起始流量(立方米/秒) a1Q(0)= 0 电站常流量(立方米/秒) W= 0 下游安全限制泄量(立方米/秒) QA= 100 泄洪洞个数 G0= 0 溢洪道数 H0= 1 流量系227、数 底宽(米) 底高程(米) M2 B2 C2 0.34 3.50 1717.09 变宽变高的泄流孔状况数 KK1= 0 变宽的溢洪道状况数 KK0= 0 其它泄流方式,水位泄流量曲线点数 KK2= 0 二.计算结果: 时段 水位 河道 泄洪洞 溢洪道 泄流孔 变宽溢 其它 下泄 来水量 流量 流量 流量 洪流量 泄流量 总流量 1 1717.13 0.73 0.00 0.04 0.00 0.00 0.00 0.04 2 1717.19 0.76 0.00 0.16 0.00 0.00 0.00 0.16 3 1717.23 0.67 0.00 0.29 0.00 0.00 0.00 0.29228、 4 1717.26 0.57 0.00 0.37 0.00 0.00 0.00 0.37 5 1717.27 0.48 0.00 0.41 0.00 0.00 0.00 0.41 6 1717.28 0.40 0.00 0.42 0.00 0.00 0.00 0.42 7 1717.27 0.33 0.00 0.40 0.00 0.00 0.00 0.40 8 1717.26 0.27 0.00 0.38 0.00 0.00 0.00 0.38 9 1717.25 0.22 0.00 0.34 0.00 0.00 0.00 0.34 10 1717.24 0.18 0.00 0.31 0.0229、0 0.00 0.00 0.31 11 1717.23 0.15 0.00 0.27 0.00 0.00 0.00 0.27 12 1717.22 0.13 0.00 0.24 0.00 0.00 0.00 0.24 13 1717.21 0.10 0.00 0.21 0.00 0.00 0.00 0.21 14 1717.20 0.09 0.00 0.19 0.00 0.00 0.00 0.19 15 1717.19 0.07 0.00 0.16 0.00 0.00 0.00 0.16 16 1717.18 0.06 0.00 0.14 0.00 0.00 0.00 0.14 17 1717230、.17 0.05 0.00 0.13 0.00 0.00 0.00 0.13 18 1717.17 0.05 0.00 0.11 0.00 0.00 0.00 0.11 19 1717.16 0.04 0.00 0.10 0.00 0.00 0.00 0.10 20 1717.16 0.04 0.00 0.09 0.00 0.00 0.00 0.09 21 1717.15 0.03 0.00 0.08 0.00 0.00 0.00 0.08 22 1717.15 0.03 0.00 0.07 0.00 0.00 0.00 0.07 23 1717.14 0.03 0.00 0.06 0.00 231、0.00 0.00 0.06表4-2 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%1719.9024.8244.59P=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%1717.280.4233.504.4.4 水库特征水位除险加固后，水库校核洪水位为1720.37m，相应库容46.76万m3，设计洪水位为1719.44m，相应库容为4232、2.59万m，正常水位1717.09m，相应库容32.75万m。死水位1705.64m，死库容3.85万m。4.5坝顶高程的确定4.5.1基本资料小瓦桥水库大坝为等5级工程，正常运用安全超高0.5m，非常运用安全超高0.3m，水库大坝为均质土坝，除险加固设计上游坡坡比为1:2.20，根据实测的1/1000地形图量算得其吹程D=0.20km，风速资料采用双柏气象站观测成果，多年平均最大风速Vm=20m/s。4.5.2波浪爬高计算波浪爬高的波高、波长采用莆田试验站公式计算：由无维量纲水深无维量纲风区长度，查碾压式土石坝设计规范莆田试验站方法图，得，从而得平均波高，再求得平均波长。式中风速W正常运行233、工况取多年平均最大风速的1.5倍，非常运行工况取多年平均最大风速。水库流域多年平均最大风速W=20m/s。吹 程：D=0.20km水域的平均深度H=13.78m。波浪爬高采用莆田试验站公式（不规则波方法）计算：式中K斜坡的糙率渗透性系数； KW经验系数；m斜坡的坡度系数计算结果：正常运行工况：R5%=0.42非常运行工况：R5%=0.234.5.3风壅水面高最大风壅水面高度e=式中：K综合摩阻系数：H水域的平均水深，米；风向与水域中线的夹角，度；计算结果：正常运行工况：0.002m非常运行工况：0.001m4.5.4大坝安全超高坝顶超高按下式计算：Y=R+e+A式中：Y坝顶超高，米； R最大波234、浪在坝坡上的爬高（取累积概率R5%），米；e最大风壅水面度，米；A安全超高，米；R、e的计算按碾压式土石坝设计规范（SL274-2001）附录计算方法计算。级土石坝 正常运行工况：A=0.5m 非常运行工况：A=0.3m4.5.5坝顶高程计算坝顶高程的确定取以下四种运行情况的最大值；1、设计洪水位加正常运用坝顶超高；2、正常蓄水位加正常运用坝顶超高3、校核洪水位加非常运用坝顶超高；4、正常高水位加非常运用坝顶超高，再加地震涌浪及沉陷高表4-3 各种运用情况计算坝顶高运用情况水位（m）波浪爬高（m）风壅水面高（m）安全加高（m）地震涌浪沉陷高（m）计算坝顶高程（m）11719.440.420.0235、020.51720.36221717.090.420.0020.51718.01231720.370.230.0010.31720.90141717.090.230.0010.30.51718.121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。表49 小瓦桥水库调节计算成果汇总表序 号 及 名 称单 位数 量备 注1水库水位 校核洪水位m1720.37 设计洪水位m1719.44 正常蓄水位m1717.09 汛期限制水位1717.09 死水位m1705.642水库容积 总库容万m46.76236、 正常库容万m32.75 兴利库容万m28.90 调洪库容万m14.01 死库容万m3.853水库泄水建筑物 溢洪道型式宽顶堰 溢洪道净宽m3.5 溢洪道堰顶高程m1717.094最大下泄流量 P=0.5%m/s31.25 P=2%m/s24.82P=5%m/s18.97 P=10%m/s15.09 P=20%m/s9.945工程总体布置及主要建筑物5.1设计依据5.1.1工程等别及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电工程等级划分及洪水标准（SL252-2000）的规定，小瓦桥水库237、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。5.1.2洪水标准根据确定的水工建筑物级别，参照防洪标准（GB50201-94）以及水利水电工程等级划分及洪水标准（SL252-2000）的有关规定，本工程设计洪水标准为P5%（20年一遇），校核洪水标准为P0.5%（200年一遇），消能防冲设计洪水标准为P=10%（十年一遇），下游河道防洪标准为P=10%（十年一遇）。本次除险加固初步设计，根据防洪标准（GB5020194）进行水库的调节计算，各建筑物特征水位及流量见表51。表51 特征水位及流量表 调洪成果频率最高238、库水位(m)溢洪道下泄流量m/sP=0.5%1720.3731.25P=5%1719.4418.975.1.3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。5.1.4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：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239、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1.119240、8（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241、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242、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243、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。5.1.5除险加244、固初步设计任务针对水库安全鉴定结论，小瓦桥水库除险加固工程初步设计的主要任务是：（1）对大坝上下游坝坡进行坝坡修整，培厚下游坝坡，增加坝面排水，新建贴坡排水体，大坝帷幕灌浆，使大坝结构稳定，抗震安全；（2）溢洪道为在原溢洪道的基础上进行维修加固，对溢洪道边墙底板进行维修加固，加高泄槽段边墙。（3）原输水涵洞加长，输水涵洞洞身进行回填灌浆，以满足灌溉要求；（4）小瓦桥水库位于楚雄市新村镇洒树咪村委会，昆明楚雄160km（昆楚高速公路），楚雄新村镇110km（四级公路），新村水库13.5km（为土路，满足施工要求）。小瓦桥水库没有三相电，不能满足施工要求，施工用电需新架设输电线路1.0km（小瓦桥245、村水库）。（5）新建大坝沉降、位移观测设施，健全水库坝体位移变形监测点，完善资料整理、金属结构及机电设备的日常养护等制度。（6）建议设置水库水情观测设施，设置沉降位移观测设施，定期进行观测和资料整理，加强巡视检查。（7）对管理设施进行配套建设，加强交通、通讯设施建设，以适应紧急情况下的防汛要求。（8）建议完善水库运行管理规章制度，配置专业人员进行水库管理，提高管理人员业务素质，强化安全责任制。（9）强化观测资料的收集和整理工作，总结建库以来水库的运行调度工作，为制定水库运行管理提供科学翔实的第一手资料。（10）在未进行加固之前，小瓦桥水库的防洪和蓄水标准应适当降低。5.2工程现状5.2.1工程246、建设过程简介1968年12月原新村公社组织受益区群众投工投劳，自带口粮，定时定工，人背马驼上料，圆木和石碾夯实坝土等方式来修建小瓦桥水库，1971年6月水库竣工，形成今天的规模。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。5.2.2主要建筑物小瓦桥水库枢纽工程主要建筑物由大坝、溢洪道和输水涵洞组成。大坝：大坝坝型为均质土坝，现状坝顶高程坝左为1720.06m，坝右为1721.58m，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247、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。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：248、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。5.2.3249、大坝渗流稳定复核1、计算渗透参数的确定大坝渗流现状分析：根据地质钻孔及注压水试验资料，坝体由粘土、砂质粘土填筑而成，坝轴线上布置了ZK1、ZK2、ZK3三个钻孔，以钻孔内渗透系数求坝土的渗透系数。坝土渗透系数K=4.5710-32.6410-4，坝土渗透系数平均值为9.6510-4cm/s，属中等透水层，不能满足规范关于均质土坝K1.0104cm/s的要求。水库建坝时未清基处理，筑坝时仅清除了草根、树皮、树根及部分松土等，据地表地质测绘及钻孔地质勘察成果，河床部位冲洪积层未被清除，坝基土为分布于河床的第四系冲洪积层及零星分布于两岸坡的第四系残坡积层，坝基主要为褐黄色粘土、砂质粘土夹砂砾石、粉细250、砂层，以及淤泥质粘土。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，强弱风化，为软弱岩组，残坡积层（Qedl）为砂质粘土、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。根据坝体和坝基土土样试验结果，按碾压式土石坝设计规范(SL274-2001)中试验成果整理的有关规定和方法进行分析整理，一般性物理指标的统计分析方法采用算术平均值, 抗剪强度指标采用最小二乘法或图解法对各级压力（P）下的剪应力（）值作为分析计算的基本数据。大坝土料的主要物理力学性质指标列于下表52。 表52 大坝渗流分析渗透系数采用值部位渗透系数(cm/s251、)备注地勘试验值(初始采用值)反演值(最终采用值)区坝土9.610-49.610-4区砂土砂卵砾3.6310-33.6310-3工程类比区坝前淤积2.8510-42.8510-4工程类比区基岩2.3110-42.3110-42、临界坡降、允许坡降的确定根据坝体、坝基土体的级配状况，确定坝土、坝基可能的渗透变形类型，再根据坝体、坝基土料的物理力学性质指标确定其临界水力坡降（Jcr），依据工程特点及重要性，确定相应的安全系数，求出允许水力坡降（J）；结合坝体的运行情况，求出下游坝坡出逸点的出逸水力坡降值（J），最后进行判别。（1）坝土的临界坡降、允许坡降根据水利水电工程地质勘察规范（GB50287252、99）附录M土的渗透变形判别，风化坝壳料坝土的渗透变形类型为流土。由流土型临界水力比降计算公式：Jcr=（GS1）（1n）。式中：Jcr土的临界水力比降； GS土的颗粒密度与水的密度之比； n土的孔隙率（%）计算得Jcr=0.90。取渗流稳定安全系数K=2.0，则可得坝土的允许渗透坡降J允许=0.450。（2）坝基的临界坡降、允许坡降坝基主要为三叠系上统（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，结合现有渗流现象，大坝坝基渗透变形为流土。按经验选择，流土的临界比降为0.9。根据大坝土物理力学成果，按经验选择，坝土临界比降I临界 =0.90，坝基临界水253、力坡降I临界=0.9，与经验值较吻合。依据本工程特点及重要性，确定安全系数为2.0，则大坝坝土允许水力坡降i=0.450，大坝坝基允许水力坡降i=0.45，结合出逸比降计算值I，进行渗透稳定判别。3、渗流分析成果大坝渗流分析计算采用北京理正软件设计研究院开发的理正岩土系列软件的渗流分析计算模块。渗流分析共计算了4工况：（1）上游现行水位与下游相应水位情况；（2）上游正常蓄水位与下游相应水位情况；（3）上游设计洪水位与下游相应水位情况；（4）上游校核洪水位与下游相应水位情况；计算结果见表5-3。表53 大坝渗透量及渗透稳定分析表计算工况水力坡降计算范围值i临界坡降允许水力坡降i渗透流量(m/d.m)渗透量(万m/y)现行水位情况0.110.53(坝坡)0.9 (坝体)0.45坝体)3.228(坝体及坝基)3.5350.040.55(坝基)0.9(坝基)0.45(坝基)正常蓄水位情况0.040.59(坝坡)0. (坝体)0.45(坝体)3.513(坝体及坝基)3.8470.030.73(坝基)0.9 (坝基)0.45(坝基)设计洪水位情况0.010.58(坝坡)0.9 (坝体)0.45(坝体)3.633(