大溪水怀德水库扩建要点分析.pdf
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1、第11期2023年11月文章编号:16 7 3-9 0 0 0(2 0 2 3)11-0 16 4-0 3陕西水利Shaanxi WaterResourcesNo.11November,2023大溪水怀德水库扩建要点分析陈国荣(东莞市南畲望排站管理处,广东东莞52 332 5)【摘要大坝是水库扩容改造工程建设中的重要挡水构筑物,为了提升水库效益,满足用水需求,大溪水怀德水库进行扩建工程建设。采用有限元分析方法对加固后大坝工程的渗流稳定性、坝坡稳定性情况进行研究。结果表明:加固后下游坝坡出逸段最大比降均小于坝体填筑材料的允许渗透比降,坝体渗透稳定满足要求。各工况条件下的水库大坝稳定性较高,满足相
2、关规范要求。在后期的工作中,需要对大坝方案进行优化,保障施工质量。【关键词水库扩建;大坝;渗流;坝坡稳定中图分类号TV697文献标识码B遇。怀德水库兴建于19 50 年,集水面积约6.1km,水库总库1引言容2 8 4.0 万m,兴利库容17 1.0 万m,属小(1)型水库,设计水库工程扩建改造工程已经在较多的水利工程中得到了洪水标准为50 年一遇,校核洪水标准为10 0 0 年一遇。推广使用,取得了较为成功的应用经验。目前,老炉下水库、3坝体结构设计塘巴水库2、潇水岑天河水库13、梅子箐水库4等均已进行改扩建工程建设,取得了良好的经济、生态效益。现状大溪水水库、怀德水库位于广东省东莞市西部虎
3、门镇大岭山森林公园内,怀德水库位于大溪水水库库区上游,两库为“子母库”。现状大溪水水库集雨面积约8.5km(含怀德水库),兴利库容335.0 万m,怀德水库集水面积约6.1km兴利库容17 1.0 万m,两水库现状总调蓄库容50 6 万m。根据复核分析,现状水库的库容无法满足调蓄、应急供水、灌溉等需求,需进行扩建改造工程建设。扩建大溪水怀德水库工程是将现状大溪水水库、怀德水库之间的大坝拆除,并在大溪水水库大坝处新建大坝,将两库合二为一,提高正常蓄水位,增加水库调蓄库容。水库扩建后提升正常蓄水位至8 8.0 m,相应调蓄库容约356 8 万m。2工程概况大溪水库地处陂河流域上游大溪水(大溪水库坝
4、下游称陂河,上大溪水库坝下游称陂河,上大溪水库坝下游称陂河,上大溪水库坝下游称陂河),距下游的横岗水库坝址约8 km,距离虎门镇城区约18 km,附近的大溪高铁扩建后的大溪水怀德水库的工程量任务以调蓄、应急供水为主,兼顾灌溉及下游防洪任务。大溪水怀德水库扩建工程项目包含两个部分:一是大溪水怀德水库扩建工程,二是沙溪分水口至五点梅水库群连通管工程。大溪水水库兴建于19 7 3年,集雨面积约8.5km,水库总库容58 9.5万m,兴利库容335.0 万m,属小(1)型水库,水库设计洪水标准为10 0 年一遇,校核洪水标准为10 0 0 年一3.1坝顶构造大坝为粘土心墙土石坝。坝顶路面高程为9 3.
5、0 m,最大坝高为55m,大坝坝顶长度为48 8 m;坝顶宽度按照中坝的要求,并考虑双车道通车需要,取坝顶宽度为8 m,坝顶采用250mm厚混凝土路面,路面双向排水。3.2上下游坝坡大坝迎水坡坡比为1:3.0,迎水坡护坡采用C25砼护坡,护坡厚度2 50 mm,迎水坡坝脚采用永临结合土石围堰固脚;背水坡坡比为1:2.5,并在每隔15m高程处设置2 m宽的马道,背水坡由坝顶至排水棱体平台均采用草皮护坡。迎水坡坝脚采用永临结合土石围堰固脚5-6 。3.3坝体材料分区大坝上游筑坝料为全强风化料;中间为粘土心墙,粘土心墙以坝轴线为中心对称布置,心墙顶宽4.0 m,上下游坡度均为1:0.2;大坝下游上部
6、筑坝料为全强风化料、下部为排水棱体。上游坝体全强风化料与粘土心墙之间设置反滤层,厚150 0 mm;下游坝体上部全强风化料与粘土心墙之间设置反滤层(厚150 0 mm)和排水层(厚30 0 0 mm);下游坝体全强风化料底层设置粗砂碎石垫层(厚10 0 0 mm)和排水垫层(厚3000 mm)。3.4坝体防渗、排水坝体防渗采用粘土心墙。为有效降低坝体浸润线和孔隙水压力,改变渗流方向,防止渗流出逸处产生渗透变形破坏,在大坝下游设置排水层以及在坝脚处设置排水棱体。排水棱收稿日期2 0 2 3-0 5-10【作者简介陈国荣(19 8 5-),男,广东东莞人,工程师,主要从事水务工程建设管理监督工作。
7、:164第11期2023年11月体后接坝脚排水沟,将坝体、坝基渗水排入下游。棱体顶高程为53.0 m,高12 m,顶宽2 m,内坡1:1.5,外坡1:2.0。3.5坝基防渗大坝坝基防渗采用砼防渗墙及惟幕灌浆相结合的方式。防渗墙厚6 0 0 mm,墙底深人弱风化层以下1.0 m;在防渗墙底部进行幕灌浆,惟幕灌浆深入5Lu线以下5.0 m。4坝体渗透稳定及抗滑稳定分析计算采用的主坝各土层及筑坝材料的物理力学指标见表1。根据大坝坝型设计情况,本次计算选取主坝桩号0+17 5断面(最大坝高处)进行计算。表1主、副坝各土层及筑坝材料计算参数天然容饱和容内摩凝聚渗透系数/材料名称重/t/重t/擦角力(cm
8、/s)m)m)全强风化料1.95(均质土)原坝体土层1.97坝下游堆石2.10体心墙过渡层反滤层粗砂碎石垫层2.05坡积土1.85坝全风化层1.95基强风化层2.52弱风化层2.54防渗墙根据规范规定,并参照相关规范要求,渗流计算考虑水库运行中出现的各种不利情况,结合水库工程实际情况,计算以下四种水位组合:上游正常蓄水位8 8.0 0 m;上游设计洪水位8 9.8 6 m;上游校核洪水位9 0.43m;从正常蓄水位8 8.0 0 水位骤降至死水位55.0 0 m。坝基为强风化岩,灌浆处理后视坝基为相对不透水层,坝体排水为棱体与褥垫结合的综合式排水。坝坡出逸段及下游坝基表面最大出逸比降、坝体及坝
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