1工程概况
岭背安山塘位于江西省会昌县白鹅乡梁屋村,山塘坝址座落于贡江左岸一级小支流的岭背安处,控制集水面积0.21km2,水库正常高水位98.00m(假设高程下同),水库总库容为2.5万m3。枢纽建筑物有大坝、溢洪道、输水涵管和灌溉建筑物等组成,是一座灌溉为主,兼有养殖等综合效益的水利枢纽工程。设计灌溉面积170亩。水库于1973年9月动工兴建至1974年1月完成,当年大坝开始终蓄水,是大规模民用工上陈建成。大坝为均质土坝,坝顶高程100.00m,最大坝高10m。
岭背安山塘设计洪水标准为20年一遇,校核洪水标准为200年一遇,设计洪水位98.70m,校核洪水位99.40m(本次加固计算)。
岭背安山塘地理位置重要,坝址下游有梁屋村二个小组,工程一旦失事后果严重。
2水文气象
2.1流域概况
岭背安山塘位于江西省会昌县白鹅乡梁屋村,山塘坝址座落于贡江左岸一级小支流的岭背安处,控制集水面积0.21km2,坝址距下游梁屋村1.2km,是一座灌溉、养殖等综合效益的小型水利枢纽工程。
该小支流,流向自西向东,坝区内为构造侵蚀低山丘棱区,大坝两岸山体左高右低,库区植被良好。
岭背安山塘地理位置较高,一旦失事,将严重威胁下游梁屋村人口0.03万人、耕地150亩,失事后果严重。
2.2气象特征
流域属亚热带湿润季风气候区,气候温和,光照充足,四季分明。季气候变化显著,具有春寒、夏热、秋凉、冬冷的一般特性,风向随季转换明显,冬季多为东北风,夏季盛行东南风。
流域内多年平均降水量为1610mm,最大年降雨量为2320mm,最小年降雨量为1087.6mm。多年平均蒸发量为1210.0mm,降雨年内分配不均,4~6月降雨量占年降雨的48%,7月~10月降水量约占全年的24.2%左右,多年平均气温19.2℃,极端最高气温39.5℃,极端最低气温-6.7℃,多年平均相对湿度80%,多年平均最大风速14m/s,多年平均风速2.6m/s,年平均水温20.2℃。
3工程地质
3.1工程地质
3.1.1库区工程地质条件
库区属低山丘陵地貌,总体地势为南西高,北东低,其间分布有小规模的山间盆地,河流总体为南西流向北东,河道蜿蜒曲折。两岸山体雄厚,山坡较陡,河谷狭窄。区内植被较好,物理地质现象不发育。
库区内地下水,主要为孔隙潜水和基岩裂隙潜水。基岩裂隙潜水主要赋存于基岩裂隙中,其含水量受地形、裂隙发育程度控制,一般含水量不太丰富,受大气降水或孔隙潜水补给,部分库水补给,排泄河床与沟谷中。孔隙潜水主要埋藏在较低的坡残积层中,水量变化较大,主要由大气降水补给,排泄河床与沟谷中。水质分析库水和坝后渗水均具有无其它腐蚀性。
3.1.2坝区地质
坝区内为构造侵蚀低山丘陵区,沟浴深切较发育,山脊走向大致为南西向。大坝两岸山体右低左高,左岸山坡陡于右岸,山坡大部分为砂砾岩裸露。山坡坡度一般为30~50°,河谷呈“U”型,河道较窄,河谷较发育,河流总体上由南西流向北东。
3.1.3天然建筑材料
岭背安山塘上游左岸有一土料场,粘土料场土质为含砂低液限粘土,土的最大干密度为1.51~1.53g/cm3,最优含水量27.2~27.5%,内摩擦角19.9~20.9°,凝聚力24.4~27.4Kpa,渗透系数K=1.05×10-7~4.78×10-7cm/s,有用层厚度均为3m,满足设计要求,开采方便,剥离表层土厚度约0.3~0.5m。距大坝约0.5km,储量丰富,需挖一条施工道路通大坝。
砂砾石料场位于白鹅乡贡江河床,有砂、砾石料场供应,公路5.0km,块石可在岭背安自行开采或在白鹅石场购买,运距7km。
4工程任务和规模
4.1工程原设计的开发目标、综合利用要求
岭背安山塘位于贡江一级小支流左岸的岭背安处。是一座灌溉、养殖等综合效益的小型水利枢纽工程。坝址控制集水面积0.21km2。主要枢纽建筑物有:大坝、溢洪道、灌溉引水隧洞和灌溉建筑物等组成。枢纽工程等别为V等,永久性主要建筑物为5级,永久性次要建筑物为5级,按20年一遇洪水设计,按200年一遇洪水校核,相应的设计和校核洪水位分别为198.70m与199.40m。正常蓄水位198.00m(假设,下同)水库总库容2.5万m3,设计灌溉面积170亩。水库具有较好的社会效益和经济效益。
4.2除险加固任务
4.2.1大坝加固任务 1、放水设施处理
启闭设施简陋,无水箱,进口设施需进行处理,处理办法:拆除现有进水道,新建水箱及涵管。新安装启闭设施,
2、大坝渗漏处理
坝体渗漏严重,在坝后坡中度上下,五处有明显的出逸且出水量比较大,对大坝安全造成严重威胁。
3溢洪道加固任务
溢洪道为岩石开挖而成,其开挖断面偏小,底高程偏高, 不能满足泄洪要求,本次对溢洪道进行降低及扩宽处理。
4.3洪水调节
4.3.1防洪标准
岭背安山塘大坝为均质土坝,水库总库容为2.5万m3,属小型水库,枢纽工程等别为V等,永久性主要建筑物为5级,永久性次要建筑物为5级。根据《水利水电工程等级划分及洪水标准(SL252-2000)》和国家《防洪标准GB50201-94》及《水利枢纽工程除险加固近期非常运用洪水标准的意见》的规定,设计洪水标准为20年一遇,校核洪水标准为200年一遇。
4.3.2泄水建筑物
岭背安山塘溢洪道为开敞式,无闸控制,进口底高程198.00m,根据水力计算手册,其过流能力按棱柱体平底槽计算,结合加固设计,经水工计算,库水位~下泄流量关系见表4.2。
表4.2 岭背安山塘库水位~下泄流量关系表
Z(m) Q(m3/s) 197.50 0 198.50 2.42 199.00 3.74 200.00 6.87
5建筑物除险加固设计
5.1设计依据
5.1.1工程等别、建筑物级别和洪水标准
岭背安山塘总库容2.35万m3,大坝原为均质土坝,本次加固第一:处理水箱及启闭设施,新建水箱及启闭设施;第二:对坝体进行防渗处理,即在坝顶进行套井回填心墙处理;第三:对溢洪道进行降低及扩宽,坝高10m。根据《防洪标准》(GB50201-94)和《水利水电工程等级划分及防洪标准》(SL252-200)规定,岭背安山塘属小型蓄水工程,工程等别为V等,水工建筑物级别:大坝、溢洪道、灌溉引水建筑物等永久性主要建筑物为5级,其它永久性次要建筑物为5级,临时建筑物为5级。
据规范,山区、丘陵区水库工程5级建筑物防洪标准为30~20年一遇洪水设计,300~200年一遇洪水标准校核。考虑到本工程集雨面积为0.21平方公里,水库总库容较小,本次加固设计确定各建筑物洪水标准为:大坝、溢洪道、灌溉引水建筑物设计洪水标准为20年一遇,校核洪水标准为200年一遇。
5.1.2采用的技术规范和规程 (1)《防洪标准》(GB50201-94)
(2)《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000) (3)《水利水电工程初步设计报告编制规程》(DL5021-93) (4)《碾压式土石坝设计规范》(SL274-2001)
(5)《小型水利水电工程碾压式土石坝设计导则》(SL189-96) (6)《溢洪道设计规范》(SL253--2000) (8)《水工建筑物荷载设计规范》(DL5077-1997) (9)《水工建筑物抗震设计规范》(SL203-97)