富阳市XX山塘整治工程初步设计报告.doc

1 工程基本情况1.1 概况XX山塘位于XX街道XX村，距XX街道约4km，有简易公路至坝脚处，交通不太便利。XX山塘建成于1987年，集雨面积0.382km2，正常库容5.8万m3；最大坝高10.9m，坝长150m。坝顶高程约43.2m左右，坝顶宽3.0m，为心墙土坝。大坝迎水坡坡比约为1：1.5，表面有干砌块石护坡；背水坡坡比约为1:1.751：2.0，背坡杂草丛生，没有护砌。泄水建筑物（溢洪道）位于大坝右边岸，进口处宽约6.0m，高程约41.6m左右。放水涵管位于右坝肩，出口管洞径约为0.40m，扇格启动，材质为浆砌石。根据XX区XX街道XX山塘安全技术认定综合评价报告，该山塘大坝为二类坝，针对XX山塘存在的诸多问题，为了保证该山塘的安全运行及更好的发挥其效益，适逢XX市强塘加固契机，结合实施XX市强塘工程屋顶山塘整治建设管理的若干意见文件精神，XX区XX街道办事处决定对XX山塘进行整治。XX市水利水电勘测设计有限公司XX市XX分公司受XX街道办事处委托，对该工程进行初步设计。受委托后我公司在收集资料和现场踏勘的基础上， 通过水文分析、水利计算、大坝稳定分析等，编制初步设计报告并提出了实施意见。1.2 水文1.2.1流域概况XX山塘位于XX区XX街道XX村，距XX街道约4km，流域中心位于东经1214422，北纬295245。流域面积0.382km2，主流长度969m，溪流坡度414。本区属亚热带季风气候区的海洋水文特征，气候温和潮湿，四季分明，日照充足，雨量充沛。但降雨量年际和季节变化较大，分配极不均匀。冬季受北方冷高压气团控制，以晴冷干燥天气为主；春夏之交北方冷高压气团和太平洋暖气流在此相遇对峙，形成典型的梅雨天气，阴雨绵绵，雨量增多；夏秋之季，又常受台风暴雨和高温干旱侵袭，往往造成洪涝灾害。根据流域附近XX雨量站资料，流域多年平均降雨量1402.9mm，最大年降雨量为2201.4mm（1973年），2005年9月11日卡努台风最大日降雨量达401.0mm。1.2.2设计洪水1.2.1.1 设计暴雨按分析的暴雨资料不同，以实测资料与浙江省短历时暴雨图集二个途径推求设计暴雨，根据计算成果偏安全采用。1.2.1.2 设计洪水1、设计标准：防洪标准参照小（二）型水库设计标准，依据洪水划分标准，本次设计洪水标准为20年一遇，即P=5%，校核洪水标准为200年一遇，即P=0.5%。 2、计算方法： 本工程采用合理化公式和推理公式两种方法进行设计暴雨推求设计洪水的计算，最后根据山塘实际情况选择。1.3 工程地质1.3.1地形地貌工程区属浙东低山丘陵区，山地连绵，山势较缓，流域三面环山，山体植被良好，（河谷）地形相对较为狭小，以构造侵蚀地貌为主。两岸山坡坡度一般为2050，河谷多呈“U”型。1.3.1 坝址区域工程地质条件山塘大坝为心墙土坝，坝体填筑材料由坝体土、护坡块石组成。坝基中间坐与洪坡积含粉质粘土角砾层上，二坝肩基础有含粉质粘土角砾层；基岩为侏罗系上统大爽组（J3d）熔结凝灰岩。坝址区地层自上而下分别描述如下：坝体填筑材料（rQ）：（1）该大坝为心墙砂壳坝，砂壳部位筑填材料以（1）-1含粘性土碎石层为主，以碎石和粘性土为主，含少量砾砂，土质较不均匀，无一定级配；大坝迎水坡和背水坡表面为干砌块石护坡。该层在ZK2、ZK4孔处有揭露。所见层厚度9.0m。（2）坝体土：大坝心墙部位主要为（1）-2层含砾砂粉质粘土，以灰黄色、黄褐色为主，粉质粘土呈软可塑状，局部夹碎石、砾石等，碎石粒径一般0.52cm，大者大于5cm，本次勘探揭露坝顶至齿槽底部（心墙段）厚5.3011.30m。 -2层含砾砂粉质粘土主要物理力学指标如下：=27.334.2%，d=1.371.48g/cm3，e=0.8160.991， a1-2=0.330.47MPa-1，Es=3.925.51MPa，Kh=1.9010-52.9010-5 cm/s（室内试验，下同），Kv=1.7010-65.6010-5cm/s，C固快=20.434.9kPa，固快=12.922.1。从击实试验看，心墙土颗分见下表：颗 分 成 果 表土层编号砾粒砂 粒粉粒粘粒40-2020-22-0.50.5-0.250.25-0.0750.075-0.0050.005(1)-213.622.715.011.91.428.27.3（1）-2层含砾砂粉质粘土物理力学指标详见参数表和统计表。坝基：（2）层含粉质粘土角砾层：洪坡积土层（Q4eppl），灰黄色棕黄色，松散稍密，由角砾、砂及粘性土组成，角砾多呈次梭角状，粒径一般25cm，大者大至5cm。砾石母岩岩性主要为灰色熔结凝灰岩，呈弱风化状，主要分布在坝基部分，厚度1.709.50m。 （3）层含碎石粉质粘土层：洪坡积土层（Q4eppl），灰黄色棕黄色，土以硬可塑为主，含少量碎石、砾石等。主要分布在坝基部分，厚度7.609.50m。 （4）-1层强风化基岩，岩性为侏罗系上统大爽组（J3d）含角砾玻屑熔结凝灰岩，灰白色、灰色，夹灰黄色，上部已基本呈坚硬土化，可见原岩石结构；下部岩芯呈碎块或短柱状态，水钻呈砾砂状。揭露厚度1.003.90m。 （4）-2层弱风化基岩，岩性为侏罗系上统大爽组（J3d）含角砾玻屑熔结凝灰岩，青灰色，致密、坚硬，岩石有硅化现象；岩芯完整，呈短长 柱状，见少量闭合状裂隙。1.4 工程现状分析1.4.1大坝稳定分析计算方法根据导则（SL18996）中规定：静力稳定计算采用刚体极限平衡法，本工程采用不计条块间作用力的瑞典圆弧法，分析成果各种工况坝坡稳定均能满足规范要求。1.4.2洪水复核分别对设计标准和校核标准洪水位进行计算分析，分析结果，洪水位对坝高要求部分未能满足防洪标准。1.4.3大坝渗流稳定分析通过计算，坝壳土含砾砂粉质粘土在下游坝踵处各点比降约为0.55。根据勘探地质报告试验资料，粉质粘土的临界比降为1，渗透破坏安全系数可以满足规范要求，因此不存在渗透破坏问题。但从现场观察，大坝有漏水现象，对大坝的运行和渗透稳定极其不利。1.4.4放水工程从现场观察涵管无漏水现象。启闭机完好无损，无需更换。但由于坝体加高，应对防水设施进水口进行保护。1.5 工程任务及规模 1.5.1整治的必要性由于受当时施工条件限制及其他原因，XX山塘己经留下了一些工程隐患，大坝运行初期尚未明显反映，随着时间的推移，设施慢慢老化，这些隐患将逐步暴露出来，对大坝的安全运行产生不利影响，工程效益不能充分发挥。鉴于大坝目前存在的问题，实施XX山塘整治工程，对于目前山塘大坝及下游地区的安全，消除工程隐患，避免重大财产损失是十分必要和迫切的；同时对满足供水的需要，促进经济持续发展也是十分必要的。1.5.2工程任务 XX山塘是一座以生活用水为主兼灌溉的山塘。山塘整治工程的主要任务是对大坝目前存在的问题，通过一系列工程措施，消除山塘的安全隐患，以发挥山塘的效益，保障山塘下游村庄人民生命财产安全，促进社会经济持续发展。1.6 工程整治设计1.6.1工程等级XX山塘的正常库容为5.8万m3，其工程规模为小（2）型以下，工程等别为等，山塘永久性建筑物级别为5级，防洪标准为20年一遇设计，200年一遇校核。1.6.2大坝设计1、 大坝断面设计大坝断面基本遵循原来的断面，因为稳定满足要求，主要就是对坝坡坡比、坝顶高程、坝顶宽度进行统一规则设计。坝顶：坝顶高程43.60m，防浪墙高程44.30m，坝顶宽3.3m，包括防浪墙宽度，坝顶铺设6cm厚条纹仿石，规格50*25*6cm；防浪墙为浆砌块石；坝顶下游侧做混凝土路缘。坝坡：坝坡结合现状上游坝坡统一为1:1.75，上游护坡正常蓄水位以上为C20混凝土六角块护坡，厚度12cm，下10cm厚瓜子片垫层；正常水位以下采用干砌石护坡，厚度30cm，下20cm厚石渣垫层。护坡之间设置一道40*50cmC25混凝土隔梁梁。下游坡坝坡统一为1：1.75；护坡为C20混凝土六角块，厚度12cm，下10cm厚瓜子片垫层。护坡间隔40m设置一道40*25cm混凝土竖梁。坝脚：上游坝脚设置一道80*80cmM7.5浆砌石地梁，下游坝脚设置50*50cm砌石排水沟。2、大坝防渗处理大坝防渗分为两部分：坝体采用单排套井冲抓回填处理，坝基部分采用帷幕灌浆处理。设计范围：因为坝体渗流问题比较严重，所以坝体桩号0+000至0+120之间要求进行处理。套井布孔：在坝轴线中心位置布套井孔，孔距0.8米，孔底根据具体情况而定。灌浆布孔：在坝轴线中心位置布设帷幕灌浆孔，帷幕灌浆孔距2.0m，孔底深度根据情况而定。1.6.3 溢洪道设计原有的溢洪道由近几年加固，保存完整，经过溢洪道水面线计算，挡墙高度满足要求，无需进行处理。1.7 工程管理 XX山塘主管单位是XX街道办事处，山塘日常管理由XX村负责，需编制管理员1名，管理范围和保护范围。大坝左右坝头以外及坝下游50m内，纳入工程管理范围。管理范围外延20m为山塘保护范围。1.8 工程概算静态总投资为167.03万元，其中建筑工程部分为116.87万元，临时工程11.40万元，独立费用30.82万元，预备费7.95万元。-12-北仑区大碶街道后岙山塘整治工程初步设计报告 2 水文气象2.1 流域概况XX山塘位于XX区XX街道XX村，距XX街道约4km。本区属亚热带季风气候区的海洋水文特征，气候温和潮湿，四季分明，日照充足，雨量充沛。但降雨量年际和季节变化较大，分配极不均匀。冬季受北方冷高压气团控制，以晴冷干燥天气为主；春夏之交北方冷高压气团和太平洋暖气流在此相遇对峙，形成典型的梅雨天气，阴雨绵绵，雨量增多；夏秋之季，又常受台风暴雨和高温干旱侵袭，往往造成洪涝灾害。根据流域附近XX雨量站资料，流域多年平均降雨量1402.9mm，最大年降雨量为2201.4mm（1973年），2005年9月11日卡努台风最大日降雨量达401.0mm。本次设计采用浙江省测绘局1:10000数字地形图，坝址以上集水面积0.382km2，主流长度969m，溪流坡度414。2.2 设计洪水计算2.2.1设计暴雨按分析的暴雨资料不同，以实测资料与“图集”二个途径推求设计暴雨，根据计算成果偏安全采用。(1)根据图集计算设计暴雨设计暴雨查浙江省短历时暴雨（浙江省水文局2003年版，以下简称“图集”）点雨量及Cv值推算设计暴雨。因XX山塘集水面积小于10km2，点面系数为1，由图集查得点雨量及Cv值即为流域面雨量和流域面Cv值，Cs/Cv根据图集规定为3.5，查询结果详见表2-1，不同历时的设计暴雨见表2-2。表2-1 XX山塘流域点面雨量参数表历 时10min60min6hr24hr3d面雨量(mm)19.847.380.0124164Cv0.48 0.550.560.590.60Cs/Cv3.53.53.53.53.5表2-2 XX山塘流域设计暴雨量表历时10min60min6hr24hr3d面雨量均值H19.50 47.50 80.00 130.00 170.00 根据Cv均值查表 Kpd=51.775 1.988 2.050 2.200 2.200 设计面雨量 Hpd=5%(mm)34.61 94.43 164.00 286.00 374.00 根据Cv均值查表 Kpc=0.52.530 3.050 3.220 3.620 3.620 校核面雨量 Hpc=0.5%(mm)49.34 144.88 257.60 470.60 615.40 (2)根据实测雨量资料推求设计暴雨流域内虽有灵峰雨量站，但资料系列较短，记录不全，精度较差。流域东南方向约5km处有新路岙山塘，该山塘雨量观测资料未经整编刊布，记录不符合规范，质量不可靠。流域东北方向约5km处有XX国家雨量站，其资料经水文部门整编刊布，成果可用于本次水文分析计算。另外附近还有杨岙雨量站。流域及其周边流域测站基本情况见图2-1及表2-3。图2-1 灵峰山塘及周边流域测站图表2-3 流域附近雨量站基本情况表测站名称地 点距流域中心距离(km)性 质资料系列(年)新路岙站新路岙山塘4山塘雨量站19932005大 碶XX镇区4国家雨量站19662005杨 岙XX杨岙10国家雨量站19612005分析以上各雨量站资料，本次设计选择XX站雨量资料进行暴雨频率分析，XX站年最大24h雨量资料见表2-4。表2-4 XX站年最大24h雨量表 单位：mm年份雨量年份雨量年份雨量1984140.91992149.92000133.11985153.81993105.6200192.0198679.91994141.6200271.91987122.7199582.1200366.61988121.3199671.42004126.51989132.61997148.12005403.51990152.31998170.5199175.71999137.6对XX站24h暴雨进行频率分析,皮型适线图见图2-2，各频率暴雨分析成果见表2-5。 图2-2 XX站最大24小时暴雨频率曲线图 北仑区大碶街道后岙山塘整治工程初步设计报告表2-5 XX站24h设计暴雨成果表特 征 值不同频率暴雨(mm)雨量均值CVCS/CV0.5%5%118.90.63.5428.0263.5 (3)成果分析与选用用XX站实测雨量计算的设计暴雨与“图集”查算的设计暴雨进行比较，可以看出用实测资料计算的设计暴雨偏小8%左右,见表2-6。这可能与区域地理位置不同有关，XX山塘属山区，XX站属平原。为了安全起见，设计洪水计算采用“图集”查算的设计暴雨为本次洪水的复核依据。表2-6 XX站设计暴雨与图集设计暴雨比较表 单位：mm资料名称项目均值 (mm)CVCs流域设计暴雨(mm)p=0.5%p=5%图 集H24h130.00.613.5CV470.0286.0XX站实测H24h118.90.603.5CV428.0263.5差值百分比(%)8.947.87上表中差值百分比=(图集值实测值)图集值2.2.2设计洪水 1、设计标准 根据工程所在地、工程特点及保护对象的重要性，防洪标准参照小（二）型水库设计标准，依据洪水划分标准，本次设计洪水标准为20年一遇，即P=5%，校核洪水标准为200年一遇，即P=0.5%。 2、设计暴雨过程日程分配按图集规定：第一天：H=0.6(H72-H24)第二天：H=H24第三天：H=0.4(H72-H24)设计暴雨时程雨型（24小时雨型）按图集规定，设为单位时段，将H24划分为24/个时段，老大项雨量排在第1821小时之间，老二项雨量紧排在老大项的前一项，其余时段项雨量按从大到小次序，奇数项时段雨量排在前，偶数项时段排在后边。当后面排满24小时后，余下各项时段雨量从大到小排在前面，最后得出24小时设计雨量过程。 3、计算方法 本工程采用合理化公式和推理公式两种方法进行以设计暴雨推求设计洪水的计算，最后根据山塘实际情况择优选择。 4、计算公式及成果（1）用合理化公式计算设计洪水 洪峰计算公式： mp=0.278ipFC 式中 mp设计洪峰流量（m3/s) ip 暴雨强度(mm/h) F集雨面积(km2) C 洪峰径流系数，根据本流域植被情况取0.85 采用合理化公式计算洪峰及洪水过程成果如表2-7，其相应洪水过程线如图2-3，各分时段的洪水流量Qk按公式计算： Qk=K1-n-(K-1)1-nQmaxp 式中 K相应时段排序数； n衰减指数，见表2-2； Qmaxp设计洪峰流量（m3/s);表2-7 由合理化公式推求P=0.5%、P=5%设计洪水过程表 P=5% p=0.5%时段（h）流量（m3/s）时段（h）流量（m3/s）0.000.0000.000.000.500.5540.501.041.000.5621.001.051.500.5691.501.062.000.5772.001.082.500.5852.501.093.000.5933.001.113.500.6023.501.12 4.000.611 4.00 1.144.500.6214.501.165.000.6315.001.175.500.6415.501.196.000.6526.001.216.500.6636.501.237.000.6757.001.257.500.6877.501.278.000.7008.001.298.500.7148.501.329.000.7289.001.349.500.7439.501.3710.000.75910.001.4010.500.77610.501.4311.000.79411.001.4611.500.81411.501.4912.000.85612.001.5712.500.90512.501.6513.000.96313.001.7513.501.03113.501.8714.001.11414.002.0114.501.21814.502.1815.001.35215.002.4115.501.53415.502.7216.001.80316.003.1616.502.24916.503.9017.003.21217.005.4517.504.41517.507.3618.0013.77118.0020.9418.502.61818.504.5019.001.99319.003.4819.501.65419.502.9220.001.43520.002.5520.501.28020.502.2921.001.16321.002.0921.501.07021.501.9322.000.99522.001.8022.500.93322.501.7023.000.88023.001.6123.500.83423.501.5324.000.79424.001.46图2-3 由合理化公式推求P=0.5%、P=5%设计洪水过程线（2）用推理公式计算设计洪水1、设计净雨：按照SL44-93水利水电工程设计洪水计算规范规定，产流计算可以采用扣损法。本次产流计算采用扣损法，汇流计算采用推理公式法。净雨计算采用扣损法，初损扣20mm，后损每小时扣1mm。 洪峰流量与汇流历时的计算 2、洪峰流量计算公式： Qmp=0.278t,pF 流域汇流历时计算公式: =0.278 式中：Qm,p洪峰流量，m3/s； 洪峰径流系数，无因次； t,p最大时段设计暴雨的平均雨强（mm/h); F 流域面积； 流域汇流历时，h； L 沿主流从出口断面至分水岭最长距离km； m 汇流参数，根据流域形状和下垫面情况，选为浙江省水电院的类m关系线进行计算，其中m=0.460.154=0.5975,其中=L/J1/3=0.9586; J 沿流程L的平均比降;2.2.3设计洪水成果XX山塘不同重现期的洪峰流量与汇流历时见表2-7，山塘百年一遇的附近地区洪峰流量与集水面积关系见图2-3，从图中可以看出，百年一遇的洪峰流量与附近水库设计的洪峰流量相比较为合理。表2-7 XX山塘不同重现期的洪峰流量与汇流历时表重现期（年）20020Qm(m3/s)57.7630.05(h)0.460.46图2-3 附近水库百年一遇设计洪峰流量与集水面积关系图按上述方法计算的设计洪水过程见表2-8，图2-4。表2-8 采用推理公式计算P=0.5%和P=5%设计洪水过程表 P=5%校核洪水位洪水过程线计算成果表时间（h）毛雨（mm）净雨（mm）流量（m3/s）时间（h）毛雨（mm）净雨（mm）流量（m3/s）0.26 1.29 0.00 0.00 12.30 1.98 1.72 0.70 0.52 1.30 0.00 0.00 12.57 2.04 1.78 0.72 0.79 1.30 0.00 0.00 12.83 2.10 1.84 0.75 1.05 1.31 0.00 0.00 13.09 2.17 1.91 0.78 1.31 1.32 0.00 0.00 13.35 2.25 1.99 0.81 1.57 1.33 0.00 0.00 13.61 2.33 2.07 0.84 1.83 1.34 0.00 0.00 13.87 2.42 2.16 0.88 2.09 1.35 0.00 0.00 14.14 2.52 2.26 0.92 2.36 1.36 0.00 0.00 14.40 2.63 2.37 0.96 2.62 1.37 0.00 0.00 14.66 2.76 2.50 1.01 2.88 1.38 0.00 0.00 14.92 2.28 2.02 0.82 3.14 1.39 0.00 0.00 15.18 2.38 2.12 0.86 3.40 1.41 0.00 0.00 15.45 2.56 2.30 0.93 3.66 1.42 0.00 0.00 15.71 2.77 2.51 1.02 3.93 1.43 0.32 0.13 15.97 3.03 2.76 1.12 4.19 1.44 1.18 0.48 16.23 3.35 3.09 1.25 4.45 1.45 1.19 0.48 16.09 3.78 3.52 1.43 4.71 1.46 1.20 0.49 16.75 4.38 4.12 1.67 4.97 1.48 1.22 0.49 17.02 5.28 5.02 2.03 5.24 1.49 1.23 0.50 17.28 6.82 6.55 2.66 5.50 1.50 1.24 0.50 17.54 10.29 10.03 4.07 5.76 1.52 1.26 0.51 17.80 14.88 14.61 5.93 6.02 1.53 1.27 0.51 18.06 62.49 62.23 25.24 6.28 1.54 1.28 0.52 18.32 8.12 7.86 3.19 6.54 1.56 1.30 0.53 18.59 5.93 5.67 2.30 6.81 1.57 1.31 0.53 18.85 4.78 4.52 1.83 7.07 1.59 1.33 0.54 19.11 4.06 3.79 1.54 7.33 1.61 1.34 0.54 19.37 3.55 3.29 1.34 7.59 1.62 1.36 0.55 19.63 3.18 2.92 1.18 7.85 1.64 1.38 0.56 19.90 2.89 2.63 1.07 8.12 1.65 1.39 0.57 20.16 2.66 2.40 0.97 8.38 1.67 1.41 0.57 20.42 2.47 2.20 0.89 8.64 1.46 1.20 0.49 20.68 2.30 2.04 0.83 8.90 1.49 1.23 0.50 20.94 2.83 2.57 1.04 9.16 1.52 1.26 0.51 21.20 2.69 2.43 0.99 9.42 1.54 1.28 0.52 21.47 2.57 2.31 0.94 9.69 1.57 1.31 0.53 21.73 2.47 2.21 0.89 9.95 1.61 1.34 0.54 21.99 2.37 2.11 0.86 10.21 1.64 1.38 0.56 22.25 2.29 2.03 0.82 10.47 1.67 1.41 0.57 22.51 2.21 1.95 0.79 10.73 1.71 1.45 0.59 22.78 2.14 1.88 0.76 10.99 1.75 1.49 0.60 23.04 2.07 1.81 0.73 11.26 1.79 1.53 0.62 23.30 2.01 1.75 0.71 11.52 1.83 1.57 0.64 23.56 1.96 1.69 0.69 11.78 1.88 1.62 0.66 23.82 1.90 1.64 0.67 12.04 1.93 1.67 0.68 24.08 1.86 1.59 0.65 P=0.5%校核洪水位洪水过程线计算成果表时间（h）毛雨（mm）净雨（mm）流量（m3/s）时间（h）毛雨（mm）净雨（mm）流量（m3/s）0.23 2.03 0.00 0.00 12.26 3.03 2.80 1.29 0.46 2.04 0.00 0.00 12.49 3.10 2.87 1.32 0.69 2.05 0.00 0.00 12.72 3.18 2.95 1.35 0.92 0.00 0.00 0.00 12.95 3.27 3.03 1.39 1.16 1.63 0.00 0.00 13.18 3.31 3.08 1.41 1.39 1.65 0.00 0.00 13.41 3.36 3.12 1.43 1.62 1.66 0.00 0.00 13.64 3.41 3.18 1.46 1.85 1.67 0.00 0.00 13.87 3.50 3.27 1.50 2.08 1.69 0.00 0.00 14.11 3.56 3.33 1.53 2.31 1.70 0.00 0.00 14.34 3.62 3.39 1.56 2.54 1.72 0.00 0.00 14.57 3.74 3.50 1.61 2.77 1.73 0.00 0.00 14.80 3.80 3.57 1.64 3.01 1.75 1.33 0.61 15.03 3.87 3.64 1.67 3.24 1.76 1.53 0.70 15.26 4.01 3.78 1.74 3.47 1.78 1.55 0.71 15.49 4.09 3.86 1.77 3.70 1.79 1.56 0.72 15.72 4.18 3.94 1.81 3.93 1.81 1.58 0.73 15.96 4.34 4.11 1.89 4.16 1.83 1.60 0.73 16.19 4.73 4.50 2.07 4.39 1.85 1.62 0.74 16.02 5.24 5.01 2.30 4.62 1.86 1.63 0.75 16.65 5.90 5.66 2.60 4.86 1.88 1.65 0.76 16.88 6.81 6.57 3.02 5.09 1.90 1.67 0.77 17.11 8.17 7.94 3.65 5.32 1.92 1.69 0.78 17.34 10.50 10.27 4.72 5.55 1.94 1.71 0.79 17.57 15.73 15.50 7.12 5.78 1.96 1.73 0.80 17.81 22.57 22.34 10.26 6.01 1.98 1.75 0.81 18.04 90.52 90.29 41.47 6.24 2.01 1.78 0.82 18.27 12.47 12.24 5.62 6.07 2.03 1.80 0.83 18.50 9.15 8.92 4.10 6.71 2.05 1.82 0.84 18.73 7.41 7.18 3.30 6.94 2.08 1.85 0.85 18.96 6.31 6.08 2.79 7.17 2.10 1.87 0.86 19.19 5.54 5.31 2.44 7.40 2.13 1.90 0.87 19.42 4.97 4.74 2.18 7.63 2.16 1.93 0.88 19.66 4.52 4.29 1.97 7.86 2.18 1.95 0.90 19.89 4.26 4.03 1.85 8.09 2.21 1.98 0.91 20.12 4.17 3.94 1.81 8.32 2.24 2.01 0.92 20.35 4.01 3.78 1.74 8.56 2.28 2.04 0.94 20.58 3.94 3.71 1.70 8.79 2.31 2.08 0.95 20.81 3.87 3.64 1.67 9.02 2.34 2.11 0.97 21.04 3.74 3.51 1.61 9.25 2.38 2.15 0.99 21.27 3.67 3.44 1.58 9.48 2.41 2.18 1.00 21.51 1.90 1.67 0.77 9.71 2.45 2.22 1.02 21.74 3.51 3.28 1.51 9.94 2.49 2.26 1.04 21.97 3.45 3.22 1.48 10.17 2.54 2.30 1.06 22.20 3.40 3.17 1.46 10.41 2.58 2.35 1.08 22.43 3.32 3.08 1.42 10.64 2.63 2.39 1.10 22.66 3.28 3.05 1.40 10.87 2.67 2.44 1.12 22.89 3.22 2.99 1.37 11.10 2.73 2.49 1.15 23.12 3.14 2.91 1.34 11.33 2.78 2.55 1.17 23.36 3.07 2.83 0.71 11.56 2.84 2.61 1.20 23.59 3.00 2.76 0.68 11.79 2.90 2.67 1.22 23.82 2.93 2.70 1.24 12.02 2.96 2.73 1.25 24.05 2.87 2.64 1.21 图2-4采用推理公式公式推求P=0.5%、P=5%设计洪水过程线（5）成果分析与采用 表2-9 XX山塘设计洪峰流量比较表频率（%）合理化公式推理公式Qp(m3/s)Qmp(m3/s.km2)Qp(m3/s)Qmp(m3/s.km2)513.7736.0525.2466.070.520.9254.7641.47108.56 由以上计算结果可以看出合理化公式计算成果与推理公式计算成果设计洪水存在比较大差异。 对于XX山塘其控制流域面积仅0.382Km2，属于特小流域，汇流时间小于0.5h。而合理化公式适用于汇流时间比较短的特小流域洪水计算，切合本山塘的实际；而后一种推理公式更适合用于汇流时间在16h的流域洪水计算，与本山塘实际洪水发生相差较大。因此，本工程设计洪水采用合理化公式计算所得成果。3 工程地质3.1 勘察工作与工作量本次勘察主要沿坝顶轴线与坝中的迎水坡及背水坡布置勘探孔，共计布置勘探孔5个。现场勘察手段以钻探和水文地质试验为主，结合工程地质勘探描述，勘察现场进二台套设备及机组人员，外业自2010年3月7日开始，3月23日结束。完成的勘察工作量见下表3-1。 表3-1 勘察工作量一览表序号项 目单 位工作量1钻 孔m/孔121.2/5现场试验注水试验393压水试验段次24室内试验土样力学试验组27渗透试验次15土的颗粒分析件193.2 区域地质概况3.2.1地形地貌工程区属浙东低山丘陵区，山地连绵，山势较缓，流域三面环山，山体植被良好，（河谷）地形相对较为狭小，以构造侵蚀地貌为主。两岸山坡坡度一般为2050，河谷多呈“U”型。3.2.2地层岩性工程区附近出露的地层主要有侏罗系上统火山碎屑岩、第四系松散堆积层。由老至新描述如下：1）侏罗系上统大爽组（J3d） 岩性为灰紫色灰色含角砾玻屑熔结凝灰岩为主，偶夹沉凝灰岩。2）第四系（Q4）第四系覆盖层主要为第四系全新统冲洪积（Q4al-pl）砂砾卵石层、第四系全新统洪坡积（Q4pl-dl）粘性土夹角砾层；第四系全新统残坡积（Q4el-dl）、崩坡积（Q4col-dl）粉质粘土夹碎石，主要分布于山坡坡麓及坡脚。3.2.3地质构造与地震工程区位于华南褶皱系（2）浙东南褶皱带（3）中丽水XX隆起（7）的新昌定海断隆带（9）的北段。区内构造特征主要以断裂为主，褶皱不发育，地质构造较为简单，断裂主要走向以北东向、北北东向压性、压扭性为主。根据中国地震动参数区划图（GB18306-2001），工程区设防水准为50年超越概率10%的地震动参数，地震动峰值加速度为0.10g（相应地震基本烈度值为度），地震动反应谱特征周期0.35s（按区中硬场地考虑），设计地震分组为第一组。本区区域构造基本稳定。3.2.4水文地质条件本区属亚热带季风气候，气候温暖，雨量充沛。地下水主要受大气降水补给，并排泄于河流。地下水类型有第四系松散堆积物孔隙潜水和基岩裂隙水。孔隙潜水地下水位埋深浅，水位受季节影响变化较大，透水性大，水量相对丰富。基岩裂隙水主要分布在基岩表部的风化裂隙带和深部的构造裂隙中，富水性主要受岩石的风化程度和地质构造控制，水量贫乏。3.2.5库区工程地质条件山塘库区范围较小，库周群山环抱，分水岭宽厚，山塘库周及基底的岩石为抗渗性良好的火山碎屑岩，岩石完整性较好，无较大断层通过，山塘不存在向沿围岩及基底向外渗漏的情况。山塘已运行20余年，山塘库周岩土体完整性较好，自然边坡整体稳定性尚好，未发生大范围的库岸再造问题。3.3 坝址区工程地质条件地层岩性山塘大坝为心墙土坝，坝体填筑材料由坝体土、护坡块石组成。坝基中间坐与洪坡积含粉质粘土角砾层上，二坝肩基础有含粉质粘土角砾层；基岩为侏罗系上统大爽组（J3d）熔结凝灰岩。坝址区地层自上而下分别描述如下：坝体填筑材料（rQ）：（1）该大坝为心墙砂壳坝，砂壳部位筑填材料以（1）-1含粘性土碎石层为主，以碎石和粘性土为主，含少量砾砂，土质较不均匀，无一定级配；大坝迎水坡和背水坡表面为干砌块石护坡。该层在ZK2、ZK4孔处有揭露。所见层厚度9.0m。（2）坝体土：大坝心墙部位主要为（1）-2层含砾砂粉质粘土，以灰黄色、黄褐色为主，粉质粘土呈软可塑状，局部夹碎石、砾石等，碎石粒径一般0.52cm，大者大于5cm，本次勘探揭露坝顶至齿槽底部（心墙段）厚5.3011.30m。 -2层含砾砂粉质粘土主要物理力学指标如下：=27.334.2%，d=1.371.48g/cm3，e=0.8160.991， a1-2=0.330.47MPa-1，Es=3.925.51MPa，Kh=1.9010-52.9010-5 cm/s（室内试验，下同），Kv=1.7010-65.6010-5cm/s，C固快=20.434.9kPa，固快=12.922.1。表3-2 颗 分 成 果 表土层编号砾粒砂 粒粉粒粘粒40-2020-22-0.50.5-0.250.25-0.0750.075-0.0050.005(1)-213.622.715.011.91.428.27.3（1）-2层含砾砂粉质粘土物理力学指标详见参数表和统计表。坝基：（2）层含粉质粘土角砾层：洪坡积土层（Q4eppl），灰黄色棕黄色，松散稍密，由角砾、砂及粘性土组成，角砾多呈次梭角状，粒径一般25cm，大者大至5cm。砾石母岩岩性主要为灰色熔结凝灰岩，呈弱风化状，主要分布在坝基部分，厚度1.709.50m。 （3）层含碎石粉质粘土层：洪坡积土层（Q4eppl），灰黄色棕黄色，土以硬可塑为主，含少量碎石、砾石等。主要分布在坝基部分，厚度7.609.50m。 （4）-1层强风化基岩，岩性为侏罗系上统大爽组（J3d）含角砾玻屑熔结凝灰岩，灰白色、灰色，夹灰黄色，上部已基本呈坚硬土化，可见原岩石结构；下部岩芯呈碎块或短柱状态，水钻呈砾砂状。揭露厚度1.003.90m。 （4）-2层弱风化基岩，岩性为侏罗系上统大爽组（J3d）含角砾玻屑熔结凝灰岩，青灰色，致密、坚硬，岩石有硅化现象；岩芯完整，呈短长 柱状，见少量闭合状裂隙。3.3.1地质构造坝址区地质构造简单，两岸地表及钻孔中均未见断层通过。发育的节理以中等陡倾角为主，节理面较平直，表部多充填铁锰质、方解石薄膜，深部趋闭合。大坝左、右岸主要见有岩石裸露。 富阳市水利水电勘测设计有限公司宁波市鄞州分公司 -27- 北仑区大碶街道后岙山塘整治工程初步设计报告3-3 物理力学性质指标统计成果表 富阳市水利水电勘测设计有限公司宁波市鄞州分公司 -29- 北仑区大碶街道后岙山塘整治工程初步设计报告表3-4 土层物理力学指标及地基土强度建议值北仑区大碶街道后岙山塘整治工程初步设计报告3.3.2水文地质条件坝体心墙段（1）-2层土现场注水试验渗透系数K=1.2010-21.2010-3cm/s，属强中透水性；室内土工试验水平渗透系数Kh=1.9010-52.9010-5cm/s，属弱透水性，垂直渗透系数Kv=1.7010-65.6010-5cm/s，属弱透水性。 坝基（2）层含粉质粘土角砾层渗透系数平均为K=7.4010-35.410-4cm/s，属中透水性。坝体土（心墙段）与(2) 层接触带渗透系数为K=1.2010-21.2010-3cm/s，属中强透水性。下部（3）层及（4）-1层均为中透水性，底部弱风化基岩为弱透水性，隔水性好。各钻孔压、注水试验成果见表3-5。3.3.3工程地质评价3.3.1.1 坝体土填筑质量评价本次勘察(1)-2 坝体土主要物理力学指标如下：塑性指数11.2015.60, 干密度d=1.371.48/cm3，平均d=1.44g/cm3，心墙土击实成果表明，干密度大于1.59 g/cm3，采集的9组土样均不符合设计要求3.3.1.2 坝体土防渗性能评价坝体（1）-2层土现场注水试验渗透系数K=1.2010-21.2010-3cm/s，属强中透水性，防渗性能不能满足现行规范要求的心墙坝渗透系数不大于1.0010-4cm/s的要求，必要时进行防渗处理。3.3.1.3 坝基渗漏与渗透稳定评价坝基为（2）号含粉质粘土角砾层，呈松散-稍密，厚度1.709.50m，主要分布于大坝基础部位，该坝基及坝体土与坝基接触带以中透水性为主，其中ZK3孔的坝体土与坝基接触带具强透水性。坝基下部（3）层及（4）-1层均为中透水性，底部弱风化基岩为弱透水性，隔水性好。山塘完工至今已20余年，坝体、坝基压缩沉降变形已基本趋于稳定，建议对坝基进行渗透稳定分析，必要时进行防渗处理。3.3坝肩渗漏与渗透稳定评价山塘右坝肩基岩埋深较浅，坝体土与基岩接触带及