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洪量计算采用洪量径流系数法，洪水过程线则采用雨洪概化过程线，并结合现场调查综合确定。经计算，洪水涨洪时间约1.57h~2.06h,洪水主峰历时约9.0h左右。

经采用地区综合分析和雨洪经验公式验证，上述成果符合洪水地区分布规律，成果合理。

本次计算成果和原成果比较，由于原成果采用水科院推理公式，参数选取为经验数据，人为因素大水电工程土石方施工方案的编制，参数取值与流域情况差别较大。而本次计算采用主要参证站资料系列延长至今，代表性好，主要参数由计算机优选确定，取值合理，本次计算成果符合地区分布规律，故采用本次复核成果。

xx水库为均质土坝，总库容达到近30万m3。按《防洪标准》（GB50201—94）规定，工程为小（二）型水库，大坝永久性水工建筑物属五等5级，参照规范和相邻的红林水库，本次计算设计洪水标准采用30年一遇，校核洪水标准为300一遇。

1.5.3 洪水调节计算

xx水库1963动工修建，至今已运行30多年。据本次库区测量资料，库底已淤积泥沙2.55万m3,淤积高程为949.1m左右, 淤高4.0m左右。洪水调节和泥沙淤积计算中应考虑该因素。调整后的xx水库库容曲线见下表（已扣除现淤积库容）：

开 阳 县 xx 水 库 库 容 曲 线

直接引用本次设计洪水复核成果。

xx水库采用岸边溢洪道，设置于大坝右岸，采用自由溢流方式泄洪，堰顶高程959.0m（正常蓄水位），设计为宽顶堰型，原溢流宽度9.0m，经初步调算，大坝需要加高3m以上，从尽量减少大坝加高角度考虑，本次计算，溢流宽度扩宽到15m。泄流公式为：

q=mB√2gHo3/2 (m3/s)

q——下泄流量（m3/s），

m——流量系数，取0.34，

B——溢洪道净宽，15.0m，

Ho——堰上水头（m）。

按上述公式及参数计算，xx水库泄流成果如下表：

根据上述基础资料，按水量平衡方程式原理，用计算机逐时段进行调算。起调水位959.0m（正常蓄水位），调节计算时段取△t=0.5h，调算成果见下表。30年一遇设计洪水位960.62m，相应下泄流量46.9m3/s，水库削峰约15.9%；300年一遇校核洪水位961.18m，相应下泄流量73.0m3/s,水库削峰约10.2%。xx水库调洪计算成果见下表：

xx水 库 调 洪 计 算 成 果 表

不同频率调洪过程见附图：

1.6.1 水库泥沙淤积

xx水库无实测泥沙资料，泥沙淤积计算是根据流域现场查勘，结合贵州省地表水资源成果对泥沙的分区成果进行综合考虑。

根据贵州省地表水资源并结合现场查勘情况，水库多年平均悬移质输沙量取300t/km2，并考虑加入20%推移质，则输沙模数取360t/km2，泥沙容量1.3t/m3，计算中考虑了水库淤积现状。经计算，xx水库多年平均年来沙量0.173万t，采用库损法和多年排沙比法对水库不同使用年限淤积量和淤积高程进行计算。

经综合分析，水库现状情况下使用30年，淤积库容3.16万m3,水库坝前淤积高程950.58m。

不同使用年限坝前淤积情况见下表：

xx水库原设计正常蓄水位959m, 正常库容21.9万m3，死水位948m，死库容1.7万m3，兴利库容20.2万m3，设计灌溉面积518亩。由于水库现存在险情和漏水，实际灌溉面积仅310亩。目前，水库已经运行30多年，水库淤积高程达949.1m,减少库容量2.55万m3。水库现正常蓄水位959m, 正常库容只有19.35万m3,考虑到水库正常运行需要，本阶段确定死水位951m，死库容2.65万m3，兴利库容16.7万m3。

根据开阳、冯三等雨量资料，结合《贵州省地表水资源》成果，初步分析后确定，工程所在流域多年平均降水量1214.2mm，多年平均径流系数0.45，多年平均径流深550mm，变差系数0.35。由此可确定坝址以上流域多年平均径流量264万m3，P=80%年径流量185万m3。

根据水库P=80%来、用水资料，水库库损按库容的10%考虑进行水量平衡计算，现库容完全可以满足518亩设计灌溉面积的用水要求。

1.7 水文地质及工程地质

xx水库位于开阳县冯三镇水口村境内，距开阳县城约30km，有乡村公路直达水库坝址，交通便利。

工程特性：大坝为均质土坝，最大坝高约15m，正常高蓄水位959.0m，坝顶高程为960.0m，现有效库容16.7万m3，设计灌慨面积518亩，实际灌溉面积310亩。

xx水库始建于1963年，1964年大坝建成蓄水。由于缺乏技术管理及施工不当，大坝存在以下几个主要问题：①、溢洪道设计溢洪能力不足，基本全部损毁。②、954m高程以上坝体渗漏严重。上述工程问题的存在既影响水库正常蓄水，对大坝安全也构成威胁，使xx水库成为病险库。

受开阳县水利局委托，我院对该水库进行除险加固勘察工作，外业工作于2002年4月9日进场，野外工作4月17日结束，资料整编于4月29日结束。提交资料如下：

①坝址工程地质图及剖面图 1：500 3张

②除险加固工程勘察报告 1份

完成实物工作量见表1。

1.7.2库、坝址工程地质条件

测区为浸蚀～溶蚀中低山沟谷地貌，坝址为对称“v”型横向河谷，二岸自然坡度16º～18º，四周植被较好，一般山顶高程950～1050m，河谷高程为945m，场地开阔。建库河流xx，属乌江水系，河床宽约5～10m，河床砂卵石不均匀分布，厚度0～2m。

（2）地层岩性及其构造

库、坝出露地层为第四系（Q）、中上寒武系娄山关组（∈2～3ls），岩性简述如下：

第四系（Q）：岸坡、槽谷以残坡积黄色粘土为主，厚度0～3m，河床以冲洪积砂卵石为主，厚度0～2m。

娄山关组（∈2～3ls）：灰色薄至中层白云质灰岩，分布于整个库区、坝区，出露厚度大于200m。

库区所处构造单元为贵阳复杂构造变形区（I1A3）中部，构造线沿北东向展布。库盆为∈2～3ls白云质灰岩，未发现重大断裂通过。坝址为单斜构造，岩层倾向下游，岩层产状：130～140∠28～35，坝址基岩裸露（筑坝取土所致），主要发育裂隙有二组：

①产状：N60W/NE∠80裂隙面较平整，浅部张开0.1～1cm，有泥质充填，深部闭合，地表可见延伸长度0.5～1.5m，发育频率10条/m。

②产状：N60E/SE∠65裂隙面较平整，浅部张开0.1～1cm，有泥质充填，深部闭合，地表可见延伸长度0.5～1.5m,发育频率7条/m。

据《中国地震烈度区划图》，本区基本地震烈度小于Ⅵ度，查《中国地震动峰值加速度区划图（2001）》，该区地震动峰值加速度小于0.05g。

（3）岩溶水文地质条件

据此次地表调查，库区、坝址∈2～3ls白云质灰岩岩溶发育较弱，未见规模较大的岩溶管道系统，岩溶形态以地表小型溶沟、溶槽为主。地下水类型以岩溶裂隙水为主。

1.7.3枢纽建筑物工程地质条件及评价

水库大坝为均质土坝，坝顶长85m，顶宽4～5m，最大坝高约13.5m。正常蓄水位959m，放水涵洞设置于坝左端。坝体以953.5～954m为界线分二期筑成，上游坝坡坡比为1：2，下游坝坡呈阶坎状，下段坡比为1：1.76，上段坡比1：1.76。水库经过三十多年运行，发现954m高程以上（二期）坝体有轻微沉陷、变形现象。由于缺乏必要的勘察手段，仅根据现在库水位（957m）坝体渗漏情况推测浸润线的埋深：坝顶位置预计浸润线埋深5～7m，坝后坡950m高程以下部分坡面潮湿，坝体有渗水现象，950m以上坡面相对干燥。

溢洪道布置于坝右端，由于设计溢洪能力不足，导致库水数次漫坝。经调查溢洪道施工质量差，特别是侧墙浆砌石以及底板砼浇筑质量较差（标号偏低、填筑不密实等），局部清基不够彻底，目前侧墙、底板基本已被冲毁，导致溢流库水改道直接冲刷右坝脚，长期淘刷对大坝安全不利。

1987年6月，该水库发生严重管道型渗漏，库水几乎漏完，库内坝左端陷洞深3米、宽1.2米、长15米，漏水沿放水涵洞左侧流出，将涵洞出口处坝体冲成缺口，冲走坝填土约400m3，直接影响大坝稳定，后经封堵，基本把陷洞堵实。

该坝坝面无护坡措施，下游坝脚还未设滤水层，坝坡淘刷、冲刷严重，尤其二期坝体后坡冲刷沟遍布。

（2）坝基、溢洪道工程地质条件及评价

根据调查资料，坝基（肩）持力层为∈2～3ls白云质灰岩，岩层倾向下游，倾角28～35，属硬质岩类，强度较高，坝体基本置于中等风化岩体上部，风化带内裂隙较发育，浅部多张开。坝址975m高程以下因取土筑坝基岩裸露，地表岩溶发育较弱，基岩无危害性的临空面存在，坝肩岸坡稳定，大坝加高地质条件较好。参照其它工程类比，建议坝基（肩）岩体力学指标:

∈2～3ls中等风化白云质灰岩: f=0.6

层 面： f=0.50～0.55

裂隙面： f=0.5～0.55

建议坝体物理力学参数见表2。

原溢洪道基础基本置于中等风化白云质灰岩上，底板现已破裂，覆盖层零星分部，厚0～1m，侧墙以斜向岩质边坡为主，溢洪道地基、边坡稳定等地质条件均较好。

（3）坝体、坝基（肩）渗漏及渗漏评价

据地表调访，xx水库大坝无专门防渗设施，迎水面未作防水处理，沿两期坝体接合部位（高程约954m）及以上坝体渗漏严重，950m高程以下坝左端存在较大渗水点S2（1987年6月坝体冲缺口部位），坡面较潮湿，950m高程以上一期坝体其它部位未发现明显渗漏，坡面相对干燥，说明坝体自身防渗性能较好。

水库建成三十多年，未进行过防渗处理，沿建基面及坝基浅部风化裂隙存在裂隙性渗漏，较明显的S1渗漏点位于坝脚位置。

鉴于一期坝左端及二期坝体渗漏较严重，建议采取加固、灌浆等手段进行全面处理，坝基建议采取帷幕灌浆，封闭强风化带及弱风化带上部，孔深一般以进入岩体15m为控制，两坝肩延伸10～15m。

1.7.4天然建筑材料

大坝加高所需天然建材主要为土料、石料。石料用量较小，建议在附近砂石料场就地购买。

土料场选择主要依据地形、开采条件、运距等，初步选定2个土料场。料场编号“土－1～2”，分别位于下游左干渠上部缓坡、高龙（水库下游右岸），总储量15万m3，运距0.3～0.6Km。均为黄色粘土，质纯、结构致密，厚度2～4m，无效层厚0.5m。土－1大部分为开垦荒地，运距600m，有效储量8万m3；土－2大部分为耕地、良田，运距300m，有效储量7万m3。

⑴、坝区区域稳定性好，据《中国地震烈度区划图》，本区基本地震烈度小于Ⅵ度，地震动峰值加速度小于0.05g。

⑵、坝基（肩）岩体为硬质岩，处于中等风化上部，风化裂隙发育，透水性较好。

⑶、坝体（尤其是二期坝体）填土质量不佳，密实度差，透水性偏大，强度低，需进行稳定验算，然后考虑是否处理。

⑷、坝体、坝基均有渗漏，主要漏水部位为954m高程以上二期坝体及坝左端S2渗漏点，沿建基面及坝基浅部风化裂隙存在裂隙性渗漏，建议对坝体、坝基进行全面防渗处理。

⑸、本阶段勘察工作由于勘探手段有限，施工中若发现特殊工程地质问题，另作专门性研究。

1.8 渗流及稳定分析

（1）计算方法及计算工况

①确定坝体浸润线及其下游出逸点的位置，供坝体稳定计算之用；

②计算坝体和地基渗漏量；

③确定水库水位降落时上游坝壳内自由水面的位置，供上游坝坡稳定分析之用。

结合xx水库大坝的现状，渗流复核计算考虑下列两种水位组合情况：

工况1：上游正常蓄水位（959m）与下游相应的最低水位（945.5m）；

工况2：水库水位从正常蓄水位（959m）降至放水涵洞取水高程（951m）情况。

计算方法为有限元数值分析法，采用北京理正软件设计研究所《渗流分析软件》（1.1版）计算。计算时分两个区域：坝体为1区、坝基为2区。各区采用的渗透系数如下：

经计算，稳定渗流期单位坝长渗漏量q=0.003L/s·m.，浸润线位置见下图：

大坝土料为粘性土，其渗透破坏形式为流土，破坏坡降：

　　J允许=J破坏/K=0.713/1.5=0.48

按坝体浸润线复核，最大渗透比降J=0.15

由于坝体下游未采取排水措施，坝体浸润线过高，故坝体应采取相应的排水设施[湖北]职工公寓边坡挡土墙施工方案，增设坝脚堆石棱体，以降低坝体浸润线。

　　放水涵洞进口双向转动闸门的尺寸为Φ300mm，洞身断面尺寸0.4×0.8m（城门型），校核洪水位959m至放水涵洞取水高程951m之间的库容差为16.7万m3，考虑0.02m3/s的天然来水量，经计算，水库水位由959m降至951m所需的时间为2.47天。

经计算，水库降落期单位坝长渗漏量q=0.0004L/s·m.，计算的浸润线位置见下图：

按坝体浸润线复核，最大渗透比降J=0.11

1.8.2 坝坡稳定计算

（书）建筑工程施工工艺标准（1）计算方法及计算工况

　　稳定计算的目的是保证土石坝在自重、各种情况下的孔隙压力和外荷载的作用下，具有足够的稳定性，不致发生通过坝体或坝体和坝基的整体剪切破坏。xx水库大坝现状的坝坡稳定计算考虑了下列两种情况：

工况1（正常运用）：稳定渗流期的下游坝坡（上游正常蓄水位959m与下游相应的最低水位945.5m）；