小型水库设计中存在和需要注意的一些具体问题

1湘潭市小型水库除险加固设计1水库存在的病险问题和处理意见1.1挡水建筑物1.1.1坝体渗漏渗透性的等级由地勘部门通过注水试验确定，当241010K时为中等透水，必须进行防渗处理；观测漏水的位置、范围、面积、流量、水的颜色等时应同时观测水库的水位和天气并及时如实记录。1、坝体外坡散浸。2、坝体外坡集中渗漏。3、坝体管涌。1.1.2坝基坝肩渗漏以地勘提供的压水试验成果u值来判断，当Luu10时为中等透水，必须对坝基坝肩防渗处理。1、坝基渗漏：坝后有沼泽地，严重的水为黄色。2、坝肩渗漏：分散浸和集中渗漏；要注意其颜色；其大小与库水位有关；由于雨水可顺两岸山坡往下流，雨后观测的数据是不准确的。1.1.3无排水棱体或其失效以业主或运行单位提供的调查资料为依据来判定，采取新建或翻修等措施解决。1.1.4大坝坝高、坝顶宽度、坝坡分别矮了、窄了、陡了以测量数值为依据予以判定，必须按照有关规范、规定采取加高、加宽、培厚的措施予以处理。1.1.5坝内外坡及坝端两岸滑坡、塌陷、崩岸由地勘报告提供，必须在认真分析其原因的基础上分别采取相应方案处理。1.1.6坝体整体滑动（大坝建基面严重倾向下游）由地勘报告提供，需要对整个坝体滑动稳定进行科学分析，如达不到安全要求时，必须采取符合实际情况的加重固脚的措施予以处理。1.2输水建筑物1.2.1进口以运行单位反映的问题为主，需要视其情况，分别采取维修、更新、改造、重建的办法解决。21、消力井损坏。2、闸门氧化、变形、破损和止水失效漏水等。3、启闭设施陈旧、老化、破损、过时、不便管理等。1.2.2涵（隧）洞以运行单位提供反映的问题为主，采取维修或新建的方案解决；一般来说无压涵洞首部特别是靠近消力井段，由于内外水压力差较大，最容易产生横向穿壁漏水，要引起足够的注意。1、涵（隧）横向漏水：洞内散浸、洞内集中漏水、洞内射流。2、涵（隧）纵向漏水：整个涵洞外周边与土的结合部漏水、涵洞的首部或尾部洞外周边与土的结合部漏水。3、消力井与涵（隧）洞首部结合处漏水。4、洞身剥落、掉块、坍塌、变形、裂缝等。1.2.3出口以运行单位反映的问题为主，采取防渗和加固措施处理。1、洞内壁漏水：要特别注意漏水的颜色和底板的沉淀物。2、洞壁外漏水：要特别注意漏水的颜色和底板的沉淀物。3、洞口崩塌：要分清是坝体崩塌还是岸坡崩塌。1.3泄水建筑物1.3.1无溢洪道由运行单位提供，新建溢洪道。1.3.2过洪能力低了根据实测资料和国家有关规范的规定，经洪水计算及坝顶高程复核，现有坝顶高程达不到要求，必须结合工程实际情况，先采取加宽溢洪道、改变溢洪道的形式或降低溢洪道底板高程并设防洪限制水位等办法进行有关计算，如果再达不到的话就只有加高大坝了。1.3.3无消力池由运行单位提供，新建消力池。1.3.4堰顶、泄槽底板漏水由运行单位和地勘部门提供，采取防渗处理。1.3.5底板及侧墙损坏由运行单位、设计单位提供，采取加固或重建措施。31.3.6溢洪道山岸滑坡由地勘单位提供，采取加固措施。1.4管理设施1.4.1无观测、通信设施、设备由运行单位提供，小Ⅱ型水库仅安排水尺、量水堰和通信报警设施设备。1.4.2无管理用房或其严重损坏由运行单位提供，适当安排或对其修善。1.4.3无防汛公路或防汛公路又窄又烂无法通汽车由运行单位提供，从严控制其内容。2除险加固设计中存在的问题和意见2.1综合说明2.1.1部分没有按“指导意见”的要求编写报告意见：一定要按“指导意见”的要求编写报告。2.1.2工程存在的病险问题介绍不清不全不准意见：进一步加强对病险水库的勘查和安全鉴定工作。2.2水文2.2.1集雨面积一是集雨面积不对；二是没有将本身与外引集雨面积分开；三是将外引集雨面积纳入洪水和调洪计算。意见：一定要利用万分之一地形图认真分别复核本身集雨面积与外引集雨面积；在暴雨、洪水和调洪演算中不考虑外引面积。2.2.2干流坡降不是采用的加权平均值，计算公式：2133222111LLZZLZZLZZLZJnnn）（）（）（式中：J——加权平均坡降1Z--第一段的高差nZ--第n段的高差1L---第一段的水平长度nL--第n段的水平长度）2.2.3干流长度数值明显不对。（意见：干流长度为流域最远点到出口断面的流程长度，以4Km计。）2.2.4暴雨计算主要是一些參数选定不符合实际和查表有误。（意见：要细心认真查表。）2.2.5洪水过程线的推求查表所得的径流分配系数未作适当调整，造成峰值偏低。（意见：最大径流分配系数取计算成果值，其后相应调回，以求平衡。）2.2.6成果合理性的分析部分工程没有对设计洪水成果进行合理性的分析。（意见：选邻近相似工程或水文站进行成果合理性的分析。）2.2.7调洪演算没有复核库容曲线和泄流曲线，调洪结果错误。（意见：由于小型水库集雨面积较小，洪水陡涨陡落，历时很短，可用近似公式法复核调洪成果，若出入较大时，再在核实有关数据和曲线的基础上重新进行计算。近似公式：）洪防W1(VQq式中q---水库调洪时溢洪道的最大下泄流量Q设计洪水的洪峰流量防V----防洪库容，即溢洪道坎顶以上至设计洪水位之间的库容洪W---设计洪水的洪水总量。）2.2.8分期洪水计算部分工程没有进行分期洪水的计算或计算结果偏大。（意见：按照施工组织设计确定的工期计划----对于小型水库除险加固工程一般是先年的9月至来年的3月为施工期，求得相应施工期的设计暴雨和设计雨型，采用推理公式计算施工期设计洪水；也可利用附近或县雨量站施工期内年日最大降雨量进行排频计算，求得相应频率的日降雨量，换算成24小时降雨量，通过计算可知相应洪水总量，查库容曲线—从死水位算起，可以得到相应施工期的洪水位，在此基础上设计围堰。）有引水的水库洪水调度原则中没有注明当水库蓄满了以后要及时打开引水渠泄洪闸、关闭引水闸。53地质3.1钻孔的数量和实验的组数未达到规范的要求3.2提供的參数满足不了渗流、稳定和结构计算的要求3.3提供的不少參数值不正确3.4对坝体原施工质量、现状调查存在的工程质量问题阐述不全不准4除险加固设计4.1工程等级及防洪标准主要是没有考虑大坝高度低于15m,且上下游最大水头差小于10m时，其水库防洪标准的确定问题。（意见：根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000）3.1.2的要求，可按平原、滨海标准确定--10年一遇设计、50-20一遇校核。）4.2挡水建筑物1、没有对主要处理方案进行认真细致的技术经济比选，比选结果与实际不符；个别工程坝体和坝基应该连成整体防渗墙的而没有形成整体防渗墙。1）坝体渗漏主要处理方案：一是冲抓回填---其特点是效果较好、造价较低、技术比较成熟、填土土质要求较高、对环境影响较大、施工受天气影响也较大、当坝高大于15m时造价较低的优势逐渐消除、孔深不宜超过30m、特别是死水位较高下部冲抓难以施工；二是高喷灌浆---其特点是效果较好、施工不受死水位也不受孔深的影响、施工进度较快、造价较高、施工处最好是有动力电源；三是复合土工膜---其特点是效果较好、造价低廉、周边处理难、使用寿命短、增加了坝基处理的施工量和困难；四是粘土斜墙、砼防渗墙---其特点是效果较好、施工难度大、造价较高。2）坝基坝肩渗漏主要处理方案：一是帷幕灌浆---主要特点是技术比较成熟、效果较好、施工进度快、造价较高、较适宜清基不彻底或断层破碎带的情况；二是坝前粘土铺盖---主要特点是造价较低、水库有水无法施工；三是坝后透水盖重---主要特点是造价较低、施工方便、较适宜坝后沼泽化和坝基有承压水的情况。3)大坝坝体排水设施主要处理方案：一是排水棱体---主要特点是能降低浸润线、工程造价高、适宜均质坝；二是贴坡排水---主要特点是不能降低浸润线、工程造价低、适宜心墙坝；6三是冲抓导渗槽---主要特点是工程造价低、有一定的施工环境的要求、适宜于有排水棱体但已失效的工程。2具体设计计算中存在的问题和意见。1）大坝渗流、稳定计算：一是分区不合理；（意见：原则上有不同物理力学性质的土体均要分区。）二是计算工况不对；（意见：按稳定渗流期和非稳定渗流期两种状态及其要求的各种水位工况分别进行计算。）三是采用参数不合理或错误；（意见：渗流和稳定计算参数采用地质报告提供的土的物理力学指标推荐值，如没有的话可根据有关规范、资料和经验从安全的角度出发选定或计算确定，推荐值是根据大坝工程地质条件进行调整后的标准值。土的物理性质参数---W、o、d、sG、oe、rS的标准值为试验的算术平均值。渗透系数标准值---稳定渗流期取试验大值平均值；非稳定渗流期取试验小值平均值---如用于水位降落和排水计算。抗剪强度标准值采用试验值的小值平均值，具体采用何种剪切强度视其土层的情况和分析方式确定。）四是计算错误；（意见：加强复核。）五是应该计算骤降界限值的没有计算；（意见：水库水面面积小而大坝又高、大坝内坡陡、坝体土内摩擦角小的水库应该计算骤降界限值，为水库的运行管理提供科学依据。水库骤降的界限值计算参考经验公式：式中V-----骤降的界限值,单位为m/dk------渗流系数，单位为m/d-----坝体排水系数=71117.0k------别申斯基经验公式要求：实际骤降速度要小于骤降界限值。）六是个别应该核算坝体整体稳定的而未进行。（意见：凡土石坝建基面倾向下游的角度超过11度时均要复核坝体整体稳定。）2）冲抓回填设计：一是没有对土质提出全面要求；（意见：采用粘土，粘粒含量为35％-50％，kV107小粒径石子含量不能超过10％，渗透系数不大于1×10scm/6，土的含水量控制在塑性附近，土的干容重一般为1.553358.1cmgcmg。）二是没有全面正确设计计算布孔、孔深、防渗墙厚度、排数、排距、孔距；（意见如下：布孔---按主套井相间布置，一主一套相接连成井墙，套井为整园，主井被套井切割，呈对称蚀园，墙轴线靠坝轴线上游侧。孔深----一般到基岩面或到坝体弱透水层面以下1-2m；经渗流安全计算，防渗墙也可设计成悬挂式的，其高度由设计计算确定；如果水库死水位很高而孔深必须到基岩面时，需要在孔的上游打降水孔或采取其他办法；若孔深超过30m时，需要采取其他防渗措施，如高喷灌浆。冲抓套井回填防渗墙厚度设计计算公式：iHTiT式中T---防渗墙的最小设计厚度H--防渗墙承担的最大水头，可根据工程后渗流计算成果确定i--允许渗透比降，一般取6-8iT---有效设计厚度排数、排距、孔距、有效厚度计算见下表：防渗墙设计排数、排距、孔距、有效厚度的计算表排数最优α值排距Si孔距Li有效设计厚度Ti145oL1=2RcosαT1=2Rsinα238o57'S2=R(1+sinα)L2=2RcosαT2=R(1+3sinα)330oS3=R(1+sinα)L3=2RcosαT3=R(1+4sinα）表中α---主井园心、主套切割点的连线与主套井园心连线的夹角R----井的半径。)三是没有进行夯实方式和夯击功能设计计算；（意见如下---夯实方式：夯锤的落距；夯击的次数；一次夯击时间—1-2s。夯击功能计算参考公式：利用此一公式结合设备提供的性能要素可计算确定夯实方式和造孔、填土有关施工参数phhDQHnE41024标准夯击能式中E---夯击功能，单位为3mJQ---夯锤重量，直径为0.9m、高为1.0m的砼锤其重量为1.24TH--夯锤落距，一般为2-4mn---夯击次数，一般为25次左右8h---填土厚度，一般为0.5---0.7mph-压缩系数，由试验确定，一般可取0.3-0.6标准夯击能---863410mJ。单位冲量计算参考公式：据此可计算确定夯锤落距ggHqi2pi式中q---单位静压力（2cmkg），FQqF--夯锤与土层的接触面积（2cm）i--单位冲量（2.cmskg）pi单位冲量极限值粉粘土pi=0.11-0.122cmskg粘土pi=0.20-0.272cmskg。）四是施工工艺技术要求不全面。（意见：特别是要补造孔顺序和施工顺序-