1 ·工程概况
跃进水库位于黑龙江省林口县龙爪乡宝林村西1 km处,五虎林河右岸的一条小支流上。水库距宝林村西1 km,牡- 佳铁路距水库1. 5 km,牡- 林公路距水库1. 0 km。地理坐标为:E129°57’17″,N45°02’16″。跃进水库控制流域面积7. 25 km2。跃进水库兴建于1975 年,1977 年竣工投入使用,为民办公助工程。经本次复核水库正常蓄水位仍采用290. 08 m,相应库容48. 07 × 104 m3。水库死水位采用285. 50 m,相应库容9. 77 × 104 m3。水库是一座以灌溉为主、防洪、养鱼为辅的小(Ⅱ) 型水库,跃进水库建成后可灌溉面积为50 hm2 水田,养鱼水面面积8 hm2 ;水库保护下游2 个村屯和1 个林场共计6 500 人,耕地1. 2 × 104 hm2。
2· 水库存在的主要问题
根据林口县跃进水库大坝安全鉴定报告书和黑龙江省小型病险水库除险加固项目三类坝鉴定成果核查意见表内容,跃进水库主要存在如下问题:
1) 土坝。土坝干砌石护坡松动,不平整,无填充物,无反滤层,坝面凹凸不平,坝后有集中渗流,无排水减压设施,沼泽化严重。
2) 泄洪洞。泄洪洞为钢筋混凝土结构,洞身裂缝,出口消力池冲毁,浆砌石挡墙倒塌,闸门缺失,不能调节水量,无法保证安全运行。
3) 无水文和大坝监测设施。
4) 管理及通讯设施简陋。
3 ·水库规模及防洪标准的确定
跃进水库为山丘区小(Ⅱ) 型水库,原设计标准为:设计洪水标准采用20 年一遇洪水,校核洪水标准采用500年一遇洪水。本次依据《水利水电工程等级划分及防洪标准》(SL 252 - 2000),确定跃进水库为小(Ⅱ) 型,确定工程级别为Ⅴ等,主要建筑物为5 级。按山丘区洪水标准,设计洪水标准采用30 年一遇洪水,校核洪水标准采用300 年一遇洪水。本次设计灌溉保证率75%。
4 ·水库主要特征水位的确定
4. 1 正常蓄水位
原设计跃进水库正常蓄水位为290. 08 m,相应库容56. 38 × 104 m3。经复核,本次设计水库正常蓄水位仍采用290. 08 m,相应库容48. 07 × 104 m3。正常蓄水位相应库容本次设计比原设计减少8. 31 × 104 m3 ,减少原因是水库现状与原设计不符、库容曲线发生变化所致,本次设计采用了最新实测的库容曲线。
4. 2 死水位
原设计跃进水库死水位为284. 08 m,相应库容9. 23 × 104 m3。经复核,本次设计水库死水位采用285. 50 m,相应库容9. 77 × 104 m3。死水位相应库容本次设计比原设计增加了0. 54 × 104 m3 ,增加原因系库容曲线发生变化及泥沙淤积和下游渔业养殖面积增加等所致,本次设计采用了最新实测的库容曲线。
4. 3 设计洪水位和校核洪水位
原设计洪水位290. 93 m,校核洪水位293. 08 m。经复核,本次设计洪水位290. 29 m,校核洪水位291. 65 m。设计洪水位本次设计比原设计降低了0. 64 m,校核洪水位本次设计比原设计就降低了1. 43 m,水位变动的原因主要为洪水标准、洪水过程线、泄流曲线等发生变化所致。
5 ·水库除险加固工程的主要工程设计
5. 1 土坝的工程设计
现有坝顶高程293. 43 ~ 293. 78 m之间,最大坝高12. 2 m,迎水坡坡比为1∶ 3. 2 ~ 1∶ 3. 4,背水坡坡比1∶ 2. 0 ~1∶ 2. 5。本次设计坝顶高程为293. 60 m,采用20 cm厚砂石路面,最大坝高12. 20 m,迎水侧边坡为1∶ 3. 5,迎水侧设30 cm厚干砌石护坡,下设20 cm厚碎石垫层和10 cm厚砂垫层。高程从坝顶至死水位285. 50,干砌石护坡底脚采取齿槽形式,背水侧边坡为1∶ 2. 5;高程从坝顶至马道,马道高程为288. 60,宽为1. 5 m;自马道下至坡脚,背水侧边坡为1∶ 3. 0。
通过采用《理正岩土工程计算分析软件5. 6 版》进行渗流计算和抗滑稳定计算,本次土坝设计在设计洪水位(290. 29 m)和校核洪水位(291. 65 m) 情况下,总渗流量分别为533 m3 /a 和640 m3 /a,约占多年平均径流量的0. 05%和0. 07%,满足防渗要求,无需进行防渗处理。大坝稳定安全系数在各种情况下均大于《小型水利水电工程碾压式土石坝设计导则》(SL 189 - 1996)表7. 2. 2 规定的数值,大坝设计断面满足抗滑稳定要求。
5. 2 新建泄洪洞的工程设计
泄洪洞工程破损、漏水严重,且闸门及启闭设备老化、失修、破损。由于出口受左侧山体滑坡影响,河道已被堵塞,故需更改原设计轴线。
本次设计轴线在桩号0 + 042 处新建泄洪洞,为混凝土方涵,断面尺寸2. 0 m × 2. 0 m( 宽× 高)。泄洪洞进口底设计高程285. 00 m,较死水位285. 50 m低0. 50 m,距进口12 m 处设闸门井,闸门井高6. 3 m,井内设2. 0 m ×2. 0 m平面铸铁工作闸门和检修闸门各一扇,用手摇螺杆启闭机操控。闸门井后钢筋混凝土方涵长38. 4 m,纵坡i = 1 /500,涵内为非淹没压力流,涵首底高程285. 00 m,末尾高程284. 92 m,涵出口衔接水平U 型槽扩散段10 m,后以1∶ 3 陡坡与消力池底高程277. 62 m 衔接,消力池长14. 1 m,消力池后接海漫,海漫段长24. 0 m,干砌石结构梯形断面,底板宽6. 0 m,边坡1∶ 1. 5,底板厚0. 3 m,末端设防冲槽。
跃进水库位于黑龙江省林口县龙爪乡宝林村西1 km处,五虎林河右岸的一条小支流上。水库距宝林村西1 km,牡- 佳铁路距水库1. 5 km,牡- 林公路距水库1. 0 km。地理坐标为:E129°57’17″,N45°02’16″。跃进水库控制流域面积7. 25 km2。跃进水库兴建于1975 年,1977 年竣工投入使用,为民办公助工程。经本次复核水库正常蓄水位仍采用290. 08 m,相应库容48. 07 × 104 m3。水库死水位采用285. 50 m,相应库容9. 77 × 104 m3。水库是一座以灌溉为主、防洪、养鱼为辅的小(Ⅱ) 型水库,跃进水库建成后可灌溉面积为50 hm2 水田,养鱼水面面积8 hm2 ;水库保护下游2 个村屯和1 个林场共计6 500 人,耕地1. 2 × 104 hm2。
2· 水库存在的主要问题
根据林口县跃进水库大坝安全鉴定报告书和黑龙江省小型病险水库除险加固项目三类坝鉴定成果核查意见表内容,跃进水库主要存在如下问题:
1) 土坝。土坝干砌石护坡松动,不平整,无填充物,无反滤层,坝面凹凸不平,坝后有集中渗流,无排水减压设施,沼泽化严重。
2) 泄洪洞。泄洪洞为钢筋混凝土结构,洞身裂缝,出口消力池冲毁,浆砌石挡墙倒塌,闸门缺失,不能调节水量,无法保证安全运行。
3) 无水文和大坝监测设施。
4) 管理及通讯设施简陋。
3 ·水库规模及防洪标准的确定
跃进水库为山丘区小(Ⅱ) 型水库,原设计标准为:设计洪水标准采用20 年一遇洪水,校核洪水标准采用500年一遇洪水。本次依据《水利水电工程等级划分及防洪标准》(SL 252 - 2000),确定跃进水库为小(Ⅱ) 型,确定工程级别为Ⅴ等,主要建筑物为5 级。按山丘区洪水标准,设计洪水标准采用30 年一遇洪水,校核洪水标准采用300 年一遇洪水。本次设计灌溉保证率75%。
4 ·水库主要特征水位的确定
4. 1 正常蓄水位
原设计跃进水库正常蓄水位为290. 08 m,相应库容56. 38 × 104 m3。经复核,本次设计水库正常蓄水位仍采用290. 08 m,相应库容48. 07 × 104 m3。正常蓄水位相应库容本次设计比原设计减少8. 31 × 104 m3 ,减少原因是水库现状与原设计不符、库容曲线发生变化所致,本次设计采用了最新实测的库容曲线。
4. 2 死水位
原设计跃进水库死水位为284. 08 m,相应库容9. 23 × 104 m3。经复核,本次设计水库死水位采用285. 50 m,相应库容9. 77 × 104 m3。死水位相应库容本次设计比原设计增加了0. 54 × 104 m3 ,增加原因系库容曲线发生变化及泥沙淤积和下游渔业养殖面积增加等所致,本次设计采用了最新实测的库容曲线。
4. 3 设计洪水位和校核洪水位
原设计洪水位290. 93 m,校核洪水位293. 08 m。经复核,本次设计洪水位290. 29 m,校核洪水位291. 65 m。设计洪水位本次设计比原设计降低了0. 64 m,校核洪水位本次设计比原设计就降低了1. 43 m,水位变动的原因主要为洪水标准、洪水过程线、泄流曲线等发生变化所致。
5 ·水库除险加固工程的主要工程设计
5. 1 土坝的工程设计
现有坝顶高程293. 43 ~ 293. 78 m之间,最大坝高12. 2 m,迎水坡坡比为1∶ 3. 2 ~ 1∶ 3. 4,背水坡坡比1∶ 2. 0 ~1∶ 2. 5。本次设计坝顶高程为293. 60 m,采用20 cm厚砂石路面,最大坝高12. 20 m,迎水侧边坡为1∶ 3. 5,迎水侧设30 cm厚干砌石护坡,下设20 cm厚碎石垫层和10 cm厚砂垫层。高程从坝顶至死水位285. 50,干砌石护坡底脚采取齿槽形式,背水侧边坡为1∶ 2. 5;高程从坝顶至马道,马道高程为288. 60,宽为1. 5 m;自马道下至坡脚,背水侧边坡为1∶ 3. 0。
通过采用《理正岩土工程计算分析软件5. 6 版》进行渗流计算和抗滑稳定计算,本次土坝设计在设计洪水位(290. 29 m)和校核洪水位(291. 65 m) 情况下,总渗流量分别为533 m3 /a 和640 m3 /a,约占多年平均径流量的0. 05%和0. 07%,满足防渗要求,无需进行防渗处理。大坝稳定安全系数在各种情况下均大于《小型水利水电工程碾压式土石坝设计导则》(SL 189 - 1996)表7. 2. 2 规定的数值,大坝设计断面满足抗滑稳定要求。
5. 2 新建泄洪洞的工程设计
泄洪洞工程破损、漏水严重,且闸门及启闭设备老化、失修、破损。由于出口受左侧山体滑坡影响,河道已被堵塞,故需更改原设计轴线。
本次设计轴线在桩号0 + 042 处新建泄洪洞,为混凝土方涵,断面尺寸2. 0 m × 2. 0 m( 宽× 高)。泄洪洞进口底设计高程285. 00 m,较死水位285. 50 m低0. 50 m,距进口12 m 处设闸门井,闸门井高6. 3 m,井内设2. 0 m ×2. 0 m平面铸铁工作闸门和检修闸门各一扇,用手摇螺杆启闭机操控。闸门井后钢筋混凝土方涵长38. 4 m,纵坡i = 1 /500,涵内为非淹没压力流,涵首底高程285. 00 m,末尾高程284. 92 m,涵出口衔接水平U 型槽扩散段10 m,后以1∶ 3 陡坡与消力池底高程277. 62 m 衔接,消力池长14. 1 m,消力池后接海漫,海漫段长24. 0 m,干砌石结构梯形断面,底板宽6. 0 m,边坡1∶ 1. 5,底板厚0. 3 m,末端设防冲槽。