方村水库除险加固工程初步设计 - 图文

进行了现场查勘，全面了解工程实际情况及收集、查找工程资料，在各项计算分析与研究工作的基础上，对各加固工程项目进行了方案比选，推荐了加固处理方案，对监测和管理等设施进行恢复、完善或改造设计，按初步设计要求提出了方村水库除险加固工程初步设计。

方村水库工程特性见表1-1。

1.2 水文

1.2.1 流域概况

方村水库位于石台县仁里镇三增村，距石台县城15km，距S325省道0.5km，是一座以灌溉、防洪为主的小（二）型水库。

秋浦河属于长江水系，发源于祁门县大洪岭北麓；由南向北经祁门县的雷湖、安陵，石台县的横渡、仁里、矶滩，贵池区梅村、高坦，与白洋河汇合后于池口注入长江。秋浦河流域总面积3019km2，主河道长145.3km，其中石台县境内流域面积881.6km2，主河道长46km。梅溪河源于梓岭，经仁里镇三增村、矾滩乡高乐村，于杨坑口入秋浦河，河道全长8km。

方村水库地处皖南山区边缘，地势南低北高，库区范围狭小，蜿蜒曲折，库周山峰高程约为242～440m，最高山峰高程为440m，属中低山区。坝址附近左岸山顶高程242.0m，右岸山顶高程在376.0m，河底高程为108.0m。

1.2.2 气象

本地区属亚热带季风气候区，气候温和，四季分明，雨量充沛。经统计分析，方村水库多年平均降水量为1622.6mm,多年平均温度16℃，,年平均无霜期245天，年平均日照时数1969小时，年日照百分率为44%。多年平均水面蒸发量为1258mm，平均风速3～4m/s。

1.2.3 暴雨洪水特性

本流域暴雨具有季节性，流域洪水主要由暴雨形成，洪水发生时间与暴雨发生时间基本相应，多发生在5～7月。由于流域地处皖南山区，流域坡降大，河槽调蓄能力小，降水汇流迅速，洪水过程陡涨陡落，具有典型的山区性河流特点。

1.2.4 径流

方村水库控制面积仅4.0km2，库区无雨量站和水文测站，但下游秋浦河干流上有高坦水文站。高坦水文站控制秋浦河流域面积1077Km2，1952年开始观测，

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主要观测项目有雨量、流量、水位、泥砂、蒸发等，为国家水文气象基础站，资料来源可靠，精度满足规范要求，可以借用。

根据高坦水文站实测资料统计，多年平均径流深为1051mm，据此计算，方村水库多年平均径流量为47.8万m3。

1.2.5 设计洪水与施工洪水

方村水库坝址处无实测流量资料，故设计洪水采用暴雨途径来间接推求。本次采用安徽省水利水电勘测设计院1984年编制的《安徽省暴雨参数等值线图、山丘区产汇流分析成果和山丘区中、小面积设计洪水计算办法》（以下简称“84年办法”）推求设计洪水过程线。借用高坦站实测资料进行分析，按面积指数法推算施工洪水。经计算，10年一遇设计洪峰流量55.6m3/s ，20年一遇设计洪峰流量76.1m3/s，300年一遇校核洪峰流量178.1m3/s；5年一遇施工设计洪峰流量6.3m3/s, 10年一遇施工校核洪峰流量10.2m3/s。

1.2.6 泥沙

方村水库没有泥沙资料，直接采用同一流域高坦水文站资料，经计算，方村水库年均输沙量为358t，拆合约184m3，累计产生泥沙总量约为0.55万m3。

1.3 地质

1.3.1 区域地质概况

方村水库地处皖南山区边缘，地势北低南高，自西北的低山丘陵，向南逐渐变为陡峭的中低山区，为黄山北行千脉盘结。库区河流—梅溪河为秋浦河的支流，属长江流域长江水系。坝址附近左岸山顶高程242.0m，右岸山顶高程在376.0m，河底高程为108.0m。

该区在地质构造上属江南褶皱区，位于仁里复背斜的北侧。仁里复背斜为印支期形成的褶皱，由葛公镇～雍溪背斜、石台～杨田埂向斜以及三岗尖～杨美桥背斜所组成。

工程区所处区域构造位置是地震少发地区，不具备发生6级以上地震的构造条件。根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001），工程区地震动峰值加速度为0.05g，相应地震基本烈度为Ⅵ度。

工程区出露地层主要有有志留系下统高家边组（S1g）地层，大坝两侧山坡零星分布的坡积层（Odl），库区及河槽内第四系冲积层（O4al）及坝身段人工堆

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积层（O4ml）。

1.3.2 大坝工程地质条件与评价

方村水库大坝为大坝为粘土心墙砂壳坝，心墙主要以山坡风化残积土、砾质中～重粉质壤土为主，砾石含量较高。大坝在坝体轮廓线内、除心墙外均为砂壳，呈褐黄、灰黄色，由山坡风化残积土、碎石等杂填而成，成份较为混乱，结构松散，漏水，粒径不均匀，一般在3mm～10cm之间，最大达30cm左右，来源较为杂乱。

（1）坝体质量评价

坝身部位填土以山坡坡积土为主、主要成分为砾石夹粉质壤土,砾石含量略高，筑坝时土质未经机械碾压，土质结构松散，从土质结构成分分析，该层土难以粘土心墙砂壳坝坝料及坝料密实度的要求；以本地区工作经验，该层土渗透系数5.0×10-4～4.0×10-5cm/s，属中透水层，坝身与坝基接触面试验渗透系数4.0×10-4 cm/s，属中等透水。从以上渗透系数成果分析，土质难以满足粘土心墙坝坝料的防渗要求。

（2）坝基工程地质

方村水库最大坝高15.25m，向两侧坝肩延伸渐薄，坝基为微风化～新鲜泥质灰岩，作为最大坝高仅15.25m的粘土心墙坝一般不存在强度不足的问题。两岸坝肩构造不发育，多以裂隙为主，裂隙多短小、闭合。两岸坝肩及坝基不存在影响稳定的不利构造组合。

河床部位未认真清基或清基不彻底，坝基表层有少量砾石，局部块较大，与坝基接触面渗透系数5.0×10-4 cm/s，加之筑坝时土质未经机械碾压，在库水位长期作用下，易沿坝基接触面形成渗漏通道。

1.3.3 溢洪道工程地质条件与评价

溢洪道边坡陡峭，溢洪道边坡岩性为灰岩，岩石微风化～新鲜，完整，中厚层状，裂隙不发育，无不利组合的裂隙结构面，工程地质条件较好,边坡稳定。

1.4 工程任务和规模

1.4.1 工程任务

方村水库是一座以灌溉、防洪为主的小（二）型水库，原设计标准为20年一遇洪水设计、300年一遇洪水校核，死水位111.70m（大坝高程基点，下同），

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正常蓄水位118.35m，设计洪水位119.80m，校核洪水位120.60m，总库容16.9万m3，兴利库容7.8万m3，死库容0.7万m3。本次除险加固初步设计复核，水库正常蓄水位118.35m，死水位111.70m，20年一遇设计洪水位119.72m，300年一遇校核洪水位120.59m；总库容16.9万m3，兴利库容7.8万m3，死库容0.7万m3。

1.4.2 除险加固的必要性

方村水库运行40多年来，保护着下游2.0km2，涉及到仁里镇2个行政村5个村民组、1000人口、300亩耕地及S325省道的安全；水库确保了灌区400亩农田的旱年丰收,为区域经济发展、社会稳定和人民安居乐业做出了重大的贡献。但由于水库受投资和建设环境的影响，工程质量较差，目前大坝、溢洪道、放水涵洞均存在不同程度的险情，因此，对其进行除险加固是十分必要的。

1.4.3 水库调洪计算及特征水位

方村水库总库容16.9万m3，大坝为粘土心墙土石坝，根据《防洪标准》（GB50201-94）、《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000）和《安徽省小水库除险加固设计指导意见》规定，该水库为小（二）型水库，工程等别为Ⅴ等，大坝属5级建筑物，本次除险加固设计洪水标准与原设计标准一致，设计洪水为20年一遇，校核洪水为300年一遇。

方村水库泄洪由溢洪道承担，溢洪道控制段堰顶高程为118.35m、堰顶长5.0m，没有闸门控制，库水位高于堰顶高程时自由溢流。本次除险加固对溢洪道进行整修加固，控制段仍为宽顶堰，堰顶高程维持现状。起调水位平正常溢洪道堰顶高程。

根据调洪演算复核，方村水库死水位（平放水涵洞进口底板）为111.70m，死库容为0.7万m3；正常蓄水位平溢洪道进口底板高程为118.35m，兴利库容为7.8万m3；20年一遇设计洪水位为119.72m，300年一遇校核洪水位为120.59m，总库容为16.9万m3。

1.4.4 本次除险加固工程内容

由于建库时社会经济水平所限，施工手段落后，施工质量控制不严，目前存在很多安全隐患。针对工程存在的问题，通过必要的分析与核算，拟定本次除险加固主要工程任务有：

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