蓄水安全鉴定报告附件*
洪潮江水库除险加固工程
蓄水安全鉴定设计自检报告
单位：广西水利电力勘测设计研究院
日期：2011.3.31
1 工程及设计工作简况
1.1 工程概况
洪潮江水库位于南流江支流——洪潮江上，坝址控制流域面积402km2。洪潮江水库现为一座以灌溉为主，兼顾供水、防洪、发电、旅游综合利用的大（2）型水库，原建库设计标准为百年一遇设计，千年一遇校核，1963年扩大初步设计调整为百年一遇设计，五百年一遇校核，1967年、1974年、1976年加固设计又恢复为百年一遇设计，千年一遇校核。1976年加固设计的正常水位28.0m，设计洪水位29.13m，校核洪水位30.02m，总库容7.03亿m3，有效库容为5.47亿m3。原设计灌溉面积25万亩，20##年对灌区重新规划后，设计灌溉面积为30.4万亩。原设计发电装机容量3500kW，年发电量1200万kW·h，现装机1150kW，年发电400万kW·h，设计供水1m3/s，现实际供水0.5m3/s。
洪潮江水库枢纽由主坝、6座副坝、2座闸控溢洪道、2座灌溉渠首组成。工程施工由洪潮江水库工程指挥部组织民工施工，自1958年底开始上马动工，但因同期施工合浦水库劳力不足而停工，1960年1月开始复工，同年7月1日主坝填至30.0m高程。
洪朝江水库除险加固工程因工程为大跃进时代兴建，性质为民建公助，加上工程是边勘测、边设计、边施工而建，并已运行40多年，工程建设标准低，施工质量差，年久失修。在20##年水库除险加固之前存在的主要问题如下：
（1）主坝：砼防渗心墙高度不足，坝顶挡墙破裂失稳，大坝无安全监测设施，坝顶路面损坏，下游坝坡反滤层沉陷，下游坝坡排水沟及护坡损坏，上游坝坡局部护坡损坏和护坡厚度不，右坝肩排污管损坏，两侧坝肩及下游坝脚蚁害、鼠害严重。
（2）第一溢洪道：闸室底板开裂、闸基抗渗不足；陡坡底板开裂和冲刷损坏严重，陡坡反弧段边墙和尾坎开裂下沉；下游挡墙位移破坏；启闭排架机房不满足运行要求；两侧边墙排水失效；尾水渠堤及护岸被冲毁；交通桥不满足交通要求、中墩检修闸门槽开裂。
（3）第二溢洪道：中墩和堰体开裂严重，边墩两侧填土渗透变形破坏；上下游行洪不畅，上游引渠两侧护坡损坏；启闭楼损坏且不满足使用要求。
（4）副坝：坝顶高程不足，上游护坡石风化破碎，坝顶坑洼不平。
（5）总干渠首：控制闸启闭排架、工作桥、交通桥、启闭机房因原建设标准偏低，部分钢筋保护层过薄致使钢筋外露，严重锈蚀，已达报废程度；闸后为低标号钢筋砼箱涵，洞内气蚀破坏严重，洞顶砼脱块、钢筋整体外露锈蚀，两侧墩墙砼也类似顶部破坏；渠首上游引水渠渠底开挖未达设计要求，引渠两侧26.0m高程以上砂浆护坡结构厚度仅4cm左右，已大部分损坏，26.0m高程以下未按原设计开挖，高低不平，无护坡；涵顶填土路面坑洼不平。
（6）防汛公路：左岸公路从主坝右岸至北干渠放水渠首，长1.37km，公路为环山开挖而成，路基宽在6～6.5m左右，靠山一侧原挖有小排水沟，但由于原开挖边坡较陡，大部分在1:0.3～1:0.5之间，加上无环山排水沟，故塌坡较严重，水沟已基本被填堵，路面为沙土路面，常被山洪冲刷，损坏严重，严重影响防汛交通。右岸防汛公路因两侧排水不良，无坚硬路面，雨洪期间，常被冲刷破坏，影响防汛交通。
此外，水库的大坝安全监测系统、水情自动测报系统和闸门遥测监控系统不完善，也给水库安全运行造成了不利影响。
1.2 设计工作简况
20##年9月，广西大学对洪朝江水库进行了安全鉴定，安全鉴定经自治区水利厅组织专家审查并上报水利部大坝安全管理中心批复。 2003年3月，水利部大坝安全鉴定中心以“坝函[2003]345号”文批复，核查意见为：“该水库主坝混凝土防渗墙顶高程低于设计、校核洪水位，部分副坝坝顶高程也不满足规范要求；主坝防浪墙底部未与坝体防渗体连接，存在严重的渗流安全隐患，3号副坝右坝肩渗漏；第二溢洪道进口开挖不足，基础渗漏并造成出口翼墙基础局部淘空，闸墩也存在裂缝；两座溢洪道及两座放水涵的闸门及启闭设备老化；大坝安全监测设施不完善，防汛道路标准低等。同意三类坝鉴定结论意见。建议加固设计中，应由有资质的单位，严格按现行规范，做好加固设计”。
据此，20##年6月我院受建设单位委托，开始对洪朝江水库除险加固工程进行了加固设计。20##年12月，我院编制了《洪潮江水库除险加固工程初步设计报告》（以下简称《初步设计》）并上报自治区水利厅。
20##年9月，广西壮族自治区水利厅以“桂水技〔20##〕51号”文《关于报送广西北海市洪潮江水库除险加固工程初步设计报告初审意见的函》将《洪潮江水库除险加固工程初步设计报告》报送水利部珠江水利委员会（以下简称珠江委）。20##年12月17～18日，珠江委会同广西壮族自治区发展和改革委员会、水利厅，北海市人民政府、发改委、水利局、洪潮江水库工程管理局，广西水利电力勘测设计研究院的领导、专家和代表在北海市主持召开了《洪潮江水库除险加固工程初步设计报告》审查会。与会代表查勘了工程现场，听取了设计单位的汇报，进行了认真的讨论，并提出了初步审查意见。
我院根据初步审查意见，先后于20##年5月及8月重新编制完成了《洪潮江水库除险加固工程初步设计报告（修改本）》（以下简称《报告》）和《补充材料》。洪朝江水库除险加固工程主要建设内容有：（1）主坝加固；（2）第一、二溢洪道加固；（3）3#、4#、5#和6#副坝加固；（4）总干渠首加固；[吴三顶1] （5）左、右岸防汛抢险交通公路；（6）码头工程；（7）房屋建筑工程；（8）大坝安全监测系统；（9）水情自动测报系统和闸门监控系统；（10）其他。
20##年9月，广西壮族自治区水利厅以“桂水技〔20##〕92号”文《关于报送广西北海市洪潮江水库除险加固工程初步设计修改补充报告的函》将《报告》及补充材料报送珠江委。同年9月24日珠江委在广州市主持召开了复审会议。珠江委经过认真审查，基本同意《报告》及补充材料，并对工程投资概算进行最终审定，具体如下：（1）根据核定的管理人员编制，核定生产、办公用房的面积355m2，对原有房屋进行维修，生活文化福利用房按有关政策的规定计算，取消管理用房，增设防汛物资仓库200 m2；（2）调整部分项目单价；[吴三顶2] （3）调整白蚁防治费；（4）取消主副坝M10砂浆勾凸缝项目，取消码头工程；（5）取消生产准备费；（6）核减建设单位管理人员数量，核定人员14人，调整勘察设计费费率。
珠江委经过对工程最终审定，提出了“《洪朝江水库除险加固工程初步设计报告》审查意见”并发送广西壮族自治区发展和改革委员会。区发改委于20##年10月以“桂发改农经[2005]455号”文《广西壮族自治区发展和改革委员会关于洪朝江水库除险加固工程初步设计的批复》。批复总投资为2913.68万元，其中除险加固工程部分投资2813.33万元，水土保持工程投资56.84万元，环境保护工程投资43.51万元。
20##年，根据工程的计划投资安排，受业主的委托，我院对项目进行了技施设计。技施设计基本按初步设计批复的内容和标准进行。
2 设计洪水复核及防洪标准评价
2.1 洪水复核设计工作简况
洪潮江水库除险加固设计时，暴雨频率计算是根据原广西水文总站1984年编制《广西暴雨径流查算图表》中的各时段暴雨参数等值线图和20##年11月广西水文水资源局编制的广西暴雨统计参数等值线图集，查得洪潮江水库坝址以上流域各时段年最大点暴雨量均值和变差系数Cv值，经综合分析，最后确定各时段点暴雨量的统计参数和频率计算成果。再根据不同频率的设计暴雨值，采用原广西水文总站编制的《广西暴雨径流查算图表》中介绍的产汇流计算方法，应用纳什瞬时单位线法推求设计洪水。
本次洪水复核虽然增加了2003~2010年的降雨资料，但采用《广西暴雨径流查算图表》进行洪水复核时，结果与水库除险加固设计时的水文计算一致，因此本洪水复核直接采用了水库除险加固时的成果。
2.1.1 流域概况
洪潮江水库位于广西北海市合浦县西北部的星岛湖乡，坝址距离合浦县城23km，座落在南流江下游的一条主要支流洪潮江上，东经109°09′，北纬21°48′，洪潮江在坝址下游14km处汇入南流江。
洪潮江发源于钦州县那思镇鹤龙岭，流域处于广西六万大山余脉山丘地区：流域总面积485.4km2，河流总长度45.25km，河道平均比降1.04‰，流域平均高程27.0m，流域地质为砂页岩，植被较好；水库坝址以上的流域面积402km2，河流长度41.25km，分水岭高程一般在20～50m之间，平均高程在40.0m以上。洪潮江属丘陵—平原性河流，地势由东北向西南倾斜，上中游地区多为丘陵侵蚀的低丘地形地貌，相对高度为30~50m，下游为大片的冲积平原，地域平坦广阔，高程在16~24m之间，滨海地区较低，一般在2~7m左右。
2.1.2 水文气象
洪潮江流域地处低纬度地区，距北部湾约35km，受南太平洋亚热带季风气候影响明显，高温多雨，雨水充沛：多年平均气温22.4℃，极端最高气温37.6℃，极端最低气温－0.8℃；多年平均降雨量为1596mm，降雨年内分配不均匀，多集中在5~9月，约占年降雨量的80%，多年平均蒸发量为1387mm。洪潮江流域多年平均年径流量4.154亿m3，其中坝址以上年径流量3.440亿m3，多年平均流量为10.9m3/s。
2.1.3 年径流
根据20##年12月出版的《广西中小河流年径流研究》中的桂南沿海诸河流年径流公式表，查得大风江流域的年径流计算公式，洪潮江水库坝址在洪潮江的下游，坝址控制集雨面积为402km2。大风江流域的坡朗坪水文站1959～20##年系列的年径流均值为18.65 m3/s，Cv=0.30,Cs/Cv=2，集雨面积F坡=613 km2，多年平均降雨量P坡=1834mm，洪潮江与大风江都同属南流江流域，并且两条河流相邻，水文气象特性相似，故可以采用水文比拟法经面积、降雨量修正，移植到洪潮江水库得其年径流，然后再移用大风江流域的年径流参数计算公式求出Cv值。经分析计算最后采用Q0=10.9m3/s，Cv=0.28，Cs=2Cv，由P-Ⅲ型理论频率曲线计算得各频率流量，成果见表2-1-1。
表2-1-1 洪潮江水库年平均流量频率计算成果表 单位：m3/s
2.1.4 洪水复核
由于洪潮江水库未设入库流量观测站，无法直接以实测洪水资料复核计算。洪潮江水库建成后自1960年2月至20##年，坝首站积累了42年雨量观测资料，流域内的那思和升平两雨量观测站，从1971年6月至20##年分别积累了32年雨量观测资料。坝首站的水位观测：1960～20##年间，水位每日只在8时观测一次，少数时间是每日的8时、20时观测两次，并以平均值作为该日的平均水位；1981年以后的洪水期间，其水位观测的次数有一定的增加。由于历年坝址洪水位观测的时段太长，所以很难利用水库的水位过程及时段用(泄)水量资料，通过水量平衡方程还原求得入库洪峰流量系列，因此只能采用暴雨资料推求洪潮江水库的设计洪水。
应用所搜集到的暴雨资料进行暴雨频率计算，再根据原广西水文总站1984年编制《广西暴雨径流查算图表》中的各时段暴雨参数等值线图和20##年11月广西水文水资源局编制的广西暴雨统计参数等值线图集，查得洪潮江水库坝址以上流域各时段年最大点暴雨量均值和变差系数Cv值，经综合分析，最后确定各时段点暴雨量的统计参数和频率计算成果见表2-1-2。
表2-1-2 洪潮江水库各时段点暴雨频率计算成果 单位：mm
注:Cs取3.5Cv。
由表2-1-2中不同频率的设计暴雨值，采用原广西水文总站编制的《广西暴雨径流查算图表》中介绍的产汇流计算方法，分别应用推理公式法和纳什瞬时单位线法两种方法推求设计洪水，其设计暴雨的历时取为24h(或3d)，时段长△t取1h，产流期平均入渗率取8mm/h，稳定入渗率取3mm/h，Wm=100mm，W0=0.7Wm，初损I0=Wm－W0＝30mm，雨型采用流域所在分区的综合雨型。为了方便分析和比较，设计洪水过程和调洪演算过程一起进行计算，本次复核最后采用纳什瞬时单位线法历时3d暴雨的计算成果，且时段长△t=1h, 起调水位Z0=28m，各方案主要的计算结果见表2-1-3。
表2-1-3 洪潮江水库坝址常用频率设计洪水与洪水调节计算成果表
注：设计洪水和过程线采用纳什瞬时单位线法进行计算，取Δt=1h，起调水位Z0=28.0m，水位采用珠江基面高程。
将本次加固设计采用的成果与以往历次设计采用的成果列表如下表2-1-4，根据表2-1-4中调洪演算成果分析：洪潮江水库发生100年一遇洪水时，其水库洪峰水位为29.11m，距坝顶高程尚差2.19m，距防浪墙顶高程3.19m，相应最大泄洪流量为1060m3/s；发生20##年一遇校核洪水时，其水库洪峰水位为30.12m，距坝顶高程尚差1.18m，距防浪墙顶高程2.18m，相应最大泄洪流量1310m3/s。正常及非常运用情况下的最高洪水位均在大坝安全允许水位以下，满足规范要求，这说明洪潮江水库具有较高的防洪能力，大坝现状能够抗御20##年一遇的洪水，水库的抗洪能力已达到国标GB50201-94与部标SL 252-2000规定的防洪标准。但是，水库加固前主坝砼防渗心墙顶高程低于设计、校核洪水静水位，不能满足规范要求；各副坝坝顶高程不能满足洪水期防浪要求。
表2-1-4 洪潮江水库历次洪水复核与洪水调节计算成果比较表
注：最大下泄流量的单位为（m3/s），水位采用珠江基面高程。
在相同标准的情况下，本次加固设计调洪成果与以往历次设计成果比较接近，其设计洪水成果比以往历次设计成果略偏小（但比1960年建库设计成果要大），以前各阶段的计算方法都是由邻近站点的暴雨资料计算设计暴雨，再由推理(或合理化)公式法推求设计洪水，本次复核时分析了水库40年的年最大24h和年最大3d暴雨系列，发现其均值偏小，各频率的设计暴雨也偏小。为此，另外采用原广西水文总站1984年编制《广西暴雨径流查算图表》中的各时段暴雨参数等值线图和20##年11月广西水文水资源局编制的广西暴雨统计参数等值线图集，查得洪潮江水库坝址以上流域各时段年最大点暴雨量均值和变差系数Cv值，据此推求设计暴雨，然后再用推理公式法和纳什瞬时单位线法推求设计洪水，综合分析后采用纳什瞬时单位线法的计算成果进行调洪演算，成果合理、可靠。其有关参数也是根据本流域的下垫面情况选择的，雨型采用流域所在分区的综合雨型，洪水成果与邻近流域的洪水成果作了对比分析，成果比较可靠，所以本次洪潮江水库洪水复核选定本次推求的设计洪水成果。
2.2 防洪标准评价
洪潮江水库主坝为均质土坝，坝高34.4m，根据本次水文复核结果，100年一遇设计洪水位29.11m，20##年一遇校核洪水位30.12m，总库容为7.14亿m3。根据《防洪标准》（GB50201－94）中的山区、丘陵区部分的设计标准，本工程属大（2）型水库，工程等别为Ⅱ等工程，主要水工建筑物的等级为2级。主坝、副坝为土石结构，设计洪水标准为100年一遇，校核洪水标准为20##年一遇；水库溢洪道、渠首为砼和浆砌石结构，采用100年一遇洪水设计，1000年一遇洪水校核。本工程的防洪标准依据《防洪标准》并根据水库保护的下游区域经济水平进行确定是合适的。
3 度汛方案、水库初期运用方案
3.1 水库初期运用方案
水库除险加固完成经验收合格后可进行下闸蓄水。由于洪潮江水库已运行多年，岸坡稳定，可采用逐步蓄水方案。起始水位可从死水位22.0m起或水库加固完成后的当前水位开始，蓄水速率视来水情况，可为1～2m/d。在汛期蓄水至27.50m的汛限水位，非汛期可蓄水至28.00m正常水位。
3.2 度汛方案
为了保证防洪调度有条不紊地进行，水库成立了防汛指挥机构。汛期，严格按照核定的27.5m高程水位控制运行；加强值班观测和管理；保证通讯联络畅通；主汛期内在水位达到27.3m，并根据当地气象部门当日预报仍有强降雨过程影响时，必须要提前预泄；超过27.5m水位开启第一溢洪道闸门泄流，超过27.8m水位开启第二溢洪道闸门泄流；库水位达到警戒水位28.0m时，各级指挥部成员必须上岗到位，加强水库水工、水文观测和检查，与当地气象部门、南流江流域的水文站紧密联系，及时了解当地的雨情及南流江流域的水情，在确保水库安全度汛的情况下，使水库的泄洪与南流江洪峰错开，减轻水库下游保护区的洪水受灾程度，并做好抢险准备工作，由区、市防汛指挥部统一指挥；库水位达到危险水位28.5m时，危险工程地段要有专人看守，立即通知抢险队伍到达危险地段，准备抢险，由市及区防汛指挥部统一指挥；库水位达到保坝水位29.5m时，要立即通知下游有关部门、镇（乡）做好人员安全转移、执行原定的破开第四、第五副坝泄流的保主坝措施。
4 地震动峰值参数及抗震复核和评价
根据《中国地震烈度区划图（1990）》（GB 18306－20##），洪潮江水库所处区域地震基本烈度为Ⅵ度，工程场地地震动峰值加速度为0.05g，反应谱特征周期0.35s。而洪潮江水库建筑物为2级，按《水工建筑物抗震设计规范》（SL203－97）规定，不予抗震安全复核。
5 各水工建筑物设计
5.1 主坝加固设计
5.1.1坝顶高程复核
（1）波浪要素计算
根据《碾压式土石坝设计规范》（SL274－20##）附录A，采用莆田公式计算波浪要素：
（A.1.5－1）
（A.1.5－2）
（A.1.5－3）
式中：hm——平均波高，m；
Tm——平均波周期，s；
Lm——平均波长，m；
W——计算风速，m/s；
Hm——水域平均水深，m；
H——建筑物迎水面前水深，m；
D——风区长度，m；
g ——重力加速度，9.81m/s2。
基本资料：风区长度：D＝1900m，多年平均年最大风速：
＝18m/s，
设计工况：设计洪水位29.11m，W设＝1.75＝31.5m/s，Hm＝20m，H＝31.61m；
校核工况：校核洪水位30.12m，W校＝＝18m/s，Hm＝21.01m，H＝32.62m。
经计算得：hm设＝0.669m，Tm设＝3.631s，Lm设＝20.58m；
hm校＝0.364m，Tm校＝2.678s，Lm校＝11.20m。
主坝工程等级为2级，采用累积频率为1%的波高h1％：
∵hm/Hm＜0.1，查表A.1.8得h1％/ hm＝2.42，
∴h1％设＝2.42hm设＝2.42×0.669＝1.62（m），
h1％校＝2.42hm校＝2.42×0.364＝0.88（m）。
（2）风壅水面高度计算
风壅水面高度按下式计算：
（A.1.10）
式中：e ——计算点处的风壅水面高度，m；
K——综合摩阻系数，取3.6×10-6；
β——计算风向与坝轴线法线的夹角，β＝0；
其余符号同上。
（m）
（m）
（3）波浪爬高计算
平均波浪爬高按式（A.1.12－1）计算：
（A.1.12－1）
式中：Rm——平均波浪爬高，m；
m ——单坡的坡度系数；
KΔ——斜坡的糙率渗透性系数，混凝土护坡KΔ＝0.90；
Kw——经验系数，按表A.1.12－2查得。
其余符号同上。
设计工况：因设计洪水位位于斜坡上，坡顶设有直立式挡墙，其波浪爬高计算应采用假想坡度法求爬高值。主坝坝坡按无平台折坡式的斜坡计算，由于坝前水深较大，波浪到达坝前水深尚未破碎，其破碎水深按下式确定：
式中：db——破碎水深，m；
m——已知下部斜坡坡度；
其余符号同上。
∴
（m）
采用假想坡度法求爬高值，假设爬高R＝1.86m，求得
∴
（m），假设与计算相符。
取Rm＝1.86m，∴R设＝1.86m。
校核工况：校核水位位于主坝防浪墙直线段，不考虑波浪爬高，
∴R校＝h1％校＝0.88（m）。
（4）坝顶高程
坝顶在静水位以上的超高按式（5.3.1）计算：
y＝R＋e＋A （5.3.1）
式中：y——坝顶超高，m；
R ——最大波浪在坝坡上的爬高，m；
e——最大风壅水面高度，m；
A ——安全加高，对于2级坝设计工况时取1.0m，校核工况取0.50m。
设计工况时坝顶高程为29.11＋1.86＋0.02＋1.0＝31.99m
校核工况时坝顶高程为30.12＋0.88＋0.01＋0.5＝31.51m
现主坝坝顶高程31.40m＞30.12m，防浪墙顶高程32.40m＞31.99m，故坝顶高程满足防洪要求。
[A3]
5.1.2 主坝渗流稳定分析
根据地质报告，主坝在增设混凝土防渗心墙、加高加大下游反滤堆、加高培厚坝体等一系列措施后，主坝下游坝脚处的渗流量为0.5～1.82L/s，渗水水质清澈。防渗心墙的质量经过检测，其防渗指标、弹性模量等基本符合设计要求。
0+205.5～0+243.72段为山坳，为基岩，坝基岩体压水试验范围值为1.56～4.35Lu，平均值为2.22Lu，透水率较小，属弱透水岩体，符合土石坝设计规范要求。不存在渗流稳定问题。
主坝渗漏原因初步分析有两个，一是心墙底一般深入坝基0.5m，施工时清基不彻底，导致局部产生渗漏；二是心墙槽孔之间的接触部位局部可能较差产生渗漏。现主坝下游坝坡干燥、无湿润现象，大坝浸润线埋藏较深，没有超出坝面现象。坝下游渗流量在0.5～1.82L/s，其中小坝段下游排水沟测得渗流量为1.0L/s，渗漏量小，水流为清水，渗漏水对主坝稳定影响不大，因而主坝可不作防渗处理。不存在渗流稳定问题。
5.1.3 坝坡稳定安全复核
根据《洪潮江水库大坝安全鉴定论证报告》，大坝稳定分析，采用瑞典圆弧法，按计算浸润线坐标和实测坝体土料物理力学参数核算，浸润线根据坝体结构分为不透水地基上有褥垫排水均质土坝和不透水地基上有棱体排水的均质土坝（即考虑褥垫失效）两种情况计算，然后与实测浸润线对比，根据计算结果，前种工况浸润线计算值比实测值低很多，后种工况计算值略高于实测值，说明褥垫已基本失效，故坝坡稳定采用不透水地基上有棱体排水和砼心墙防渗的均质土坝理论浸润线进行计算，砼心墙的防渗指标根据原设计和施工资料为B8，即k＝2.61×10-9cm/s，坝体填土浸润线以上采用天然固结快剪指标，ψ＝24°，C＝47kPa；浸润线以下采用饱和固结快剪指标，ψ＝22°，C＝44kPa。分别计算以下几种情况：正常蓄水情况（库水位28.0m，下游水位2.0m）水平排水正常工作时，下游坝坡抗滑稳定安全系数为1.58＞1.25，满足规范要求；水平排水失效时，安全系数为1.49＞1.25，满足规范要求；校核洪水位骤降至正常水位上游坝坡安全系数为2.68＞1.15，满足规范要求；校核洪水位骤降至死水位上游坝坡安全系数为2.64＞1.15，满足规范要求。其计算简图见图5－3－1～5－3－4。设计洪水和校核洪水持续时间短，难以形成稳定渗流，不需核算。洪潮江水库主坝坝坡抗滑稳定满足规范要求。
5.1.4 上游坝坡护坡厚度复核
上游护坡为150#砼护坡，厚10cm，垫层为30cm厚干砌石用砂卵石冲整调平。护坡厚度根据《碾压式土石坝设计规范》（SL274－20##）附录A公式计算。
（A.2.3）
式中：
——系数，对现浇整体大块板取1.0；
hp——累积频率为1％的波高，hp＝1.62m；
Lm——平均波长，Lm＝20.58m；
b——沿坝坡向板长，b＝2.4m；
——板的密度，取2.4t/m3；
m——斜坡坡率，m＝2.4。
计算得t＝0.18m。原板厚0.10m，显然不足。
5.1.4 主坝加固设计
（1）主坝砼防渗墙加高
采用人工挖孔施工，孔桩平均直径1.0m，其中C15砼拱形支护每边厚度0.10m，并配少量钢筋，槽孔形成后最大净宽1.0m，最小净宽0.6m，心墙每10 m为一施工段。凿除原砼防渗心墙顶部不能满足防渗要求的0.5m泛渣区，然后用C10W4砼加高心墙，因心墙与防浪墙不在同一轴线上，为形成封闭防渗，在防浪墙下游侧心墙，加高至31.20m高程与路面砼相接；在防浪墙上游侧心墙，加高至30.00m高程，与面层防渗铺盖相接。
原大小坝心墙未封闭段（0+205.5～0+243.72）用C15砼心墙连接封闭，心墙嵌入基岩0.5m，方案同上，心墙顶部高程与两端平接。在防浪墙与上游防渗心墙之间形成一个未封闭三角体，设C15砼进行防渗铺盖，铺盖顶高程为30.00m，厚0.3m，设φ12＠20温度钢筋，铺盖分块分缝处设橡胶止水。防渗系统设计必须做好各部位间的止水，设置水平或垂直止水，以便防渗系统封闭。
（2）防浪墙改建
拆除原防浪墙及框格挡土墙后，在原基础上采用C15砼重新挡土墙。挡土墙采用衡重式，设计断面尺寸：基础宽1.0m，顶宽0.50m，前趾伸出0.20m，基础高程29.70m，前趾顶面高程30.80m，后踵顶面高程30.40m，墙顶高程31.80m。挡土墙每间隔10m设置一道伸缩缝，并采用沥青板止水。在挡土墙上加设C15砼防浪墙，墙宽0.3m，墙顶高程32.00m。墙顶设0.9m高钢筋砼通透栏杆。
（3）坝顶路面加固
利用原坝顶作路基，清除松土，铺20cm级配碎石作基层。路面采用现浇C30砼铺设，路面宽度为6m，厚0.2m，向下游单坡2%排水。每间隔4m设横缝一道，做成假缝型式，在路面板的上部5cm处设缝，缝宽0.8cm，缝内沥青填塞；在砼路面中心线设纵缝一道，也做成假缝型式并设置钢筋拉杆。
（4）下游坝坡加固
清除下游坝坡及两侧坝肩杂草、杂土、垃圾、树木，更换下游草皮护坡。下游反滤体的上部贴坡反滤拆除后重建，翻修按中粗砂50cm，卵石50cm，然后表层砌石保护；下部棱体采用局部翻修方案，即仅翻修1975年加固部分，翻修后，新增反滤层与上部贴坡反滤层相接，砂、卵石反滤层厚度也与上部贴坡相同，表面干砌石保护，仍按原坝面坡度修复。原坝坡排水沟拆除后采用M7.5浆砌石重砌坝肩、马道排水沟，断面为0.35×（0.25～0.5）m，沟底为0.1m厚C15砼，外露面用M10水泥砂浆抹面，排水沟每10m分缝一道，沥青砂浆填缝。阶梯破损部分采用M7.5浆砌石填筑，M10水泥砂浆抹面。
（5）修复上游损坏护坡及原护坡加厚
拆除上游坝中段和两侧坝面局部已损坏的砼护坡，冲填整平反滤垫层，确保新旧垫层厚不小于20cm，然后浇20cm厚C15砼护坡，护坡每1m高程设纵缝一道，横缝间距为2.5m，护坡分块尺寸为2.4×2.5m，缝宽1.5cm，沥青填缝，为使护坡垫层排水良好，在护坡坡脚处设排水孔，孔径φ75mm，间距2m。原有护坡因厚度不足，表面打毛后，新增一层10cm厚C15砼，分缝仍为每1m高程设一纵缝，横缝间距与原缝对应设置，缝宽1.5cm。部分（大小坝段结合部位）反滤层不符合要求且各板均出现较大裂缝的拆除后重建。
（6）改建右坝肩排污管
右坝肩排污管长220m，选用适应地基变形较大的DN315mm的UPVC排水管。排水管采用粘结连接，埋深一般为80cm，管底设10cm砂垫层，以适应地基沉陷变形。
5.2 溢洪道加固设计
5.2.1 第一溢洪道[吴三顶4]
第一溢洪道位于主坝右岸约200m处，泄洪闸2孔孔口尺寸2-10×4.0m，设计最大泄洪流量为426m3/s，控制段堰型为宽顶堰，堰顶高程24.0m，中墩与底板为分离式。泄洪闸闸门采用钢筋砼弧形闸门，两台2×125kN卷扬机启闭。
溢洪道控制段后接一陡槽，陡槽末接设一挑流鼻坎，消能方式为挑流消能。陡槽段为等宽矩形，宽21.4m，长78m，坡比1:5。末端为反弧挑流鼻坎，反弧半径10.2m，鼻坎高程9.2m，挑射角25°，陡坡底板为60cm厚素砼，反弧段为钢筋砼，陡槽边墙为重力式砼结构，表面40cm为花岗岩条石护面，反弧段边墙为重力式砼结构。
在泄洪闸控制段设有工作桥，工作桥排架为钢筋砼结构，工作桥桥面为预制预应力钢筋砼梁上现浇钢筋砼面板，工作桥上设简易启闭机房。在工作桥上游侧设有交通桥，桥宽5m，为现浇钢筋砼梁式桥。
第一溢洪道施工由洪潮江水库工程指挥部组织，于1960年动工兴建，工程于1964年完成水下部份，1966年施工启闭工作桥，1967年完工。
第一溢洪道由于原工作桥较窄，无启闭机房，1976年，在原工作桥支架上游增设砼预制砖砌支架，扩宽工作桥，增建启闭机房。上世纪80年代在陡坡反弧底板，因基础下沉开裂及水流冲刷损坏较严重，表层用5～8cm厚砼修补。
（1）溢洪道稳定安全复核
① 泄流能力计算
第一溢洪道泄流能力按宽顶堰流计算：
，
，
——堰上总水头，H0＝库水位－闸底高程。
经计算得，设计水位29.11m时，第一溢洪道泄洪流量Q设为368m3/s；
校核水位30.12m时，第一溢洪道泄洪流量Q校为480m3/s；
②水面线计算与陡坡导墙高程复核
陡坡段水平长75.03m，桩号从0+026.53～0+101.56，陡坡断面为矩形，宽度B＝22m，坡度i＝0.2，洪潮江水库溢洪道为2级建筑物，砼结构，陡坡段加固按100年一遇洪水设计，1000年一遇洪水校核，设计洪水位29.11m，校核洪水位29.90m，设计泄洪流量Q设＝367m3/s，校核泄洪流量Q校＝453m3/s。复核成果见表5—2—1。
③中墩纵向稳定、侧向稳定及侧向强度安全复核
A、中墩纵向抗滑稳定分析计算：
计算工况为正常挡水运行工况：上游水位为28.00m，下游无水。
荷载计算：作用于中墩的荷载有自重G、水压力P、水重G水、扬压力F、风压力
P风、浪压力P浪。
采用抗剪断强度公式：
式中：K——抗滑稳定安全系数；
f′——中墩混凝土与基岩接触面的抗剪断磨擦系数，为0.5；
c′——中墩混凝土与基岩接触面的抗剪断凝聚力，为0.2MPa；
∑W——作用于中墩上的全部荷载对计算滑动面的法向分量；
∑P——作用于中墩上的全部荷载对计算滑动面的切向分量；
A——中墩与基岩接触面的截面积，为19.0×3.0＝57.0m2。
（kN）
（kN）
安全。
B、中墩侧向抗倾覆稳定分析计算：
计算工况：分别计算了一孔工作闸门挡水，另一孔闸门检修和一侧工作闸门关闭，另一侧闸门全开启泄洪两种工况（上游水位为28.00m），以后一种工况为控制，以下为后一种工况计算成果。
荷载计算：作用于中墩的荷载有自重G、闸门自重G闸门、水重G水、弧门支座传来的推力P侧和P竖、扬压力F、侧向水压力P。
采用公式：
，
式中：K0——抗倾稳定安全系数；
∑My——作用于中墩的荷载对墩趾产生的稳定力矩；
∑M0——作用于中墩的荷载对墩趾产生的倾覆力矩。
∑My＝18213（kN·m），∑M0＝5811（kN·m），
K0＝18213÷5811＝3.13＞1.50
故中墩的侧向抗倾覆满足要求。
C、中墩侧向强度安全复核
计算工况：分别计算了一孔工作闸门挡水，另一孔闸门检修和一侧工作闸门关闭，另一侧闸门全开启泄洪两种工况（上游水位为28.00m），以前一种工况为控制，以下为前一种工况计算成果。计算高程为24.00m处的中墩截面应力，由于现中墩门槽颈已产生裂缝，计算中取
A＝11.5×2.0＝23.0m2，I＝
×11.5×2.03＝7.667 m4。
此时作用于24.00m以上中墩的荷载有：自重G、弧门支座传来的推力R、侧向水压力P、检修门承受的水压力P1、中墩承受的顺水流向水压力P2、浪压力P浪。
采用公式：
计算正应力，
由于不通过中墩形心点而产生的剪应力由下式计算：
，
，
主拉应力由下式计算：
经计算：
7644（kN），
1298（kN·m），
2574（kN·m），
1310（kN·m）。
∴
=140（kPa）
=85（kPa）
=157（kPa）＜
（kPa）
∴中墩侧向强度满足要求。
D、中墩检修门槽颈部应力复核
计算中墩检修门槽颈部的拉应力
式中：σl——门槽颈部的拉应力，kPa；
P ——中墩所受的水平力，kN；
A1——门槽颈部以前闸墩水平截面积，为11.938m2；
A ——中墩的水平总截面积，为35.478m2；
b——门槽颈部的厚度，为1.09m；
h——中墩的高度，为5.8m。
中墩所受的水平力有水的水平推力与浪压力。
＝538×11.938／35.478×1.09×5.8＝85（kPa）＜（kPa）
∴中墩门槽颈部拉应力小于混凝土的许可拉应力，即按构造配筋即可。
④陡坡底板稳定安全复核
溢洪道底板破坏主要是受高速水流冲刷并有脉动压力作用，加上渗透压力作用所致，往往引起破坏或失稳，故本次着重对溢洪道泄槽底板的抗滑稳定安全进行复核计算。
ⅰ）计算方法
因陡坡厚度为等厚，故选流速大，相应水深小的为最不利脱离体计算块，在设计情况和校核情况下求出抗滑安全系数K值。
ⅱ）基本资料
a）、设计情况：P＝1%， Q设＝367 m3/s，相应库水位29.11m。
b）、校核情况：P＝0.1%， Q设＝453 m3/s，相应库水位29.90m。
ⅲ）抗滑稳定分析计算
采用公式：
式中G——分块砼板自重；
θ——陡坡与水平面之间夹角，为11.31°；
P——底板上水重在垂直砼底板方向的分力；
ΔP——底板上水流的脉动水压力；
Pf——渗漏引起的扬压力；
T——水流对底板的拖拽力；
K——抗滑稳定安全系数；
f——砼板与地基的磨擦系数，泄槽底板为粉质砂页岩，f取0.50。
A）、设计情况下K值计算
取最不利的一块砼（0+080.00～0+093.75段）计算，计算块板厚δ＝0.9m，水平长L水平＝13.75m，斜长L斜长＝14.02m，宽度B＝10.7m，相应断面平均水深h＝1.21m，相应断面平均流速V＝16.07m/s。
作用于该砼板的力有：分块砼板自重G、水重在垂直砼底板方向的分力P、水流的脉动压力ΔP、水流对底板的拖拽力T、渗透引起的扬压力Pf，经计算得
1.16＞1.05（规范要求设计情况下K值大于1.05） 满足安全要求。
B）、校核情况下K值计算
取最不利的一块砼（0+080.00～0+093.75段）计算，计算块板厚δ＝0.9m，水平长 L水平＝13.75m，斜长L斜长＝14.02m，宽度B＝10.7m，相应断面平均水深h＝1.46m，相应断面平均流速V＝16.56m/s。
作用于该砼板的力同样为：分块砼板自重G、水重在垂直砼底板方向的分力P、水流的脉动压力ΔP、水流对底板的拖拽力T、渗透引起的扬压力Pf，经计算得
1.24＞1.00（规范要求校核情况下K值大于1.00） 满足安全要求。
⑤陡坡尾坎基础置砌高程复核
计算基本资料：溢洪道闸底高程24.00m，溢洪道陡槽坡降为1:5，陡槽宽22.0m，挑流鼻坎顶高程9.55m，挑流鼻坎下游地面高程－2.27m，挑流鼻坎挑角θ＝21.5°，尾坎基础置砌高程－6.00m。
设计工况：上游水位29.11m，泄流量Q设＝367 m3/s，单宽流量q设＝16.68 m3/s·m，相应下游水位7.95m；
校核工况：上游水位29.90m，泄流量Q校＝453 m3/s，单宽流量q校＝20.59 m3/s·m，相应下游水位8.00m。
A、设计情况
（a）冲坑水深T值计算
按《溢洪道设计规范》（SL253－20##）附录A式（A.4.2）计算：
（A.4.2）
式中T——自下游水面至坑底最大水垫深度，m；
q——鼻坎末端断面单宽流量，m3/s·m；
Z——上、下游水位差，m；
k——综合冲刷系数，由表A.4.2查得，k＝1.50。
＝1.50×16.681/2×（29.11－7.95）1/4＝13.14（m）
则冲坑最深处高程为7.95－13.14＝－5.19m
冲坑深t设＝－2.27－（－5.19）＝2.92（m）
（b）计算冲刷最深点到鼻坎齿墙的距离L值
冲刷最深点到鼻坎齿墙的距离L值按（A.4.1－1）计算：
（A.4.1－1）
式中L——自挑流鼻坎末端算起至冲刷坑最深点的距离，m；
θ——挑流水舌水面出射角，近似取用鼻坎挑角，θ＝21.5°；
h1——挑流鼻坎末端法向水深，m；
h2——鼻坎坎顶至冲坑最深点高程差，m；
v1——鼻坎坎顶水面流速，按鼻坎处平均流速v的1.1倍计，m/s。
鼻坎末端水深近似采用泄槽末端断面（0+101.56）水深，见表5－3－1。
（m）
h2设＝9.55－（－5.19）＝14.74（m）
（m/s）
∴
＝37.27（m）
（c）验算齿墙深度
根据规范要求，冲刷坑上游坡度根据地质情况确定，在1:3～1:6之间选用。
现冲刷坑上游坡度i＝t/L＝2.92/37.27＝0.078＜ic＝1/4（取安全冲刷上游坡值ic为1:4）
考虑齿墙埋深1.5m，
则齿墙底高程＝冲坑最深处高程＋i L－1.5
＝－5.19＋0.078×37.27－1.5＝－3.77m
而实际齿墙底高程为－6.00m低于－3.77m，故齿墙底埋深满足安全要求。
B、校核情况
（a）冲坑水深T值计算
＝1.50×20.591/2×（29.90－8.00）1/4＝14.72（m）
则冲坑最深处高程为8.00－14.72＝－6.72m
冲坑深t校＝－2.27－（－6.72）＝4.45（m）
（b）计算冲刷最深点到鼻坎齿墙的距离L值
（m）
h2校＝9.55－（－6.72）＝16.27（m）
（m/s）
∴
＝40.02（m）
（c）验算齿墙深度
现冲刷坑上游坡度i＝t/L＝4.45/40.02＝0.111＜ic＝1/4（取安全冲刷上游坡值ic为1:4）
考虑齿墙埋深1.5m，
则齿墙底高程＝冲坑最深处高程＋i L－1.5
＝－6.72＋0.111×40.02－1.5＝－3.77m
而实际齿墙底高程为－6.00m低于－3.77m，故齿墙底埋深满足安全要求。
⑤交通桥强度安全复核
第一溢洪道上游侧交通桥强度安全复核内容包括验算主梁和桥面板结构的安全。
计算采用规范及参考资料：
《公路桥涵设计通用规范(JTJ021-89)》（人民交通出版社1990年出版）
《公路钢筋砼及预应力砼桥涵设计规范(JTJ023-85)》（人民交通出版社1990年出版）
《梁桥(上册)》（人民交通出版社20##年出版）。
计算基本资料：
桥梁计算跨度L＝10.5m，桥宽5.0m，主梁为两根“T”形钢筋砼梁，砼为C15，梁高h＝120cm，梁宽40cm；汽车荷载为汽－10级、不带拖车，前轴重30kN，后轴重70kN。
ⅰ）、交通桥主梁结构安全复核[吴三顶5]
A、计算主梁跨中弯矩M中
主梁跨中弯矩M中＝1.2×（M中栏+ M中自）+1.4×（M中汽+ M中人）
经计算M中＝820.4 （kN·m）
B、主梁受力筋复核计算
梁高h＝120cm，梁宽b＝40cm，
砼为C15（Ra＝8.5N/mm2），
钢筋为Ⅰ级钢（Rg＝240N/mm2），主筋排三排，ag＝9cm。
根据《公路钢筋砼及预应力砼桥涵设计规范(JTJ023-85)》第4.1.6条规定：砼和钢筋的安全系数均为1.25。
计算主梁受拉钢筋Ag值，得Ag＝39.1cm2
而原主梁受力筋为15φ25（Ag＝73.6 cm2）满足要求。
（ⅱ）、交通桥桥面板结构安全复核
由于交通桥加宽后桥面挑板外边缘承受到汽车轮子的压力，故按汽车轮子压在桥面挑板外边缘上即为最危险情况。
A、计算桥面挑板固端支座上弯矩M支值
M支＝ 1.2×M支自+1.4×M支汽
经计算M支＝21 （kN·m）
B、桥面挑板配筋复核计算
M支＝21 （kN·m），
h＝24cm，
b＝100cm，翼缘板厚度hi＝15cm，
砼为C15（Ra＝8.5N/mm2），
钢筋为Ⅰ级钢（Rg＝240N/mm2）， ag＝3cm。
根据《公路钢筋砼及预应力砼桥涵设计规范(JTJ023-85)》第4.1.6条规定：砼和钢筋的安全系数均为1.25。
计算挑板受力筋Ag值，得Ag＝5.46cm2
原挑板受力筋为φ9@12cm，即1m板宽配筋Ag＝5.29 cm2＜5.46 cm2
但
＜5%，故能满足安全要求。
（2）加固设计
闸室：在闸室两侧0+007.3处设厚50cm的 C15砼截水刺墙，底部和靠边墩侧与砼边墩连接，侧边刺入原开挖基岩0.5m，顶高程30.40m。边墩两侧和底板进行帷幕防渗，帷幕灌浆孔距1.60m，灌浆采用由上往下灌，分段应≤5m，在刺墙与基岩接触处应不大于2m，应先进行接触灌浆，再往下帷幕灌浆；帷幕深度下限至单位吸水率≤5Lu线以下3m；灌浆压力为0.3～0.6MPa。灌浆后要求吸水率≤0.05L/(min-m·m)，即5Lu。闸室底板拆除后重建，即拆除原素砼底板，重新浇筑C20钢筋砼底板厚80cm；闸室及闸后护坦所有分缝均增设橡胶止水。
陡槽：将底板原砼面充分凿毛，并在原陡槽底板上新浇筑一层30cm厚C30钢筋砼，φ16锚筋锚固[吴三顶6] ，锚筋伸入原底板（60cm），锚筋双向间距1.0m；新增板面配温度钢筋φ14@20cm，分缝同原底板，板宽为10.70m、长13.75m，分缝处设橡胶止水，沥青分缝，缝宽2cm[吴三顶7] 。对0+019～0+38.75段边墙采用C15砼加高处理。在边墙两侧设置M7.5浆砌石人行交通步级，步级外侧铺设草皮。
尾坎拆除重建：拆除后用C15砼重新浇筑尾坎，底部基坑采用满坑浇筑，尾坎增设2道伸缩缝。在2.0m高程以上外露部分，为C15砼重力式结构，下游面层设少量温度钢筋，内侧与开挖边坡形成的空间全部用C15素砼回填，回填高程为8.0m。在3.50m高程外设排水孔，埋φ5硬塑料管，孔距5m。尾坎顶部与陡坡一致，浇筑C30砼，尾坎高程为9.73m，挑射角仍为25°，两侧导墙拆除后重新用C20砼按原断面浇筑。
修复两侧边墙排水：两侧边墙在刺墙上游段，采用钻孔排水，钻孔设两排，为梅花形布置，孔距3m，钻孔孔径为5cm，孔内安装φ5硬塑料管排水，管端扎土工布反滤。在刺墙下游两侧边墙排水则按原设计布置修复，改用φ20无砂砼盲管排水，30cm厚卵石和30cm厚中粗砂反滤。在陡坡段起点和尾部各设1φ70砖砌检查井。
启闭排架及机房改建：拆除原启闭排架和机房，在墩顶新建C20钢筋砼排架，排架柱断面尺寸为50×50cm，横向顺水流向柱间距4.5m，垂直水流向间距11.3m，启闭平台高程为36.50m，主梁断面尺寸30×120cm，板厚12cm，安装2台QH-2×100卷扬启闭机，新建启闭机房尺寸为23.6×5.0×3.8m（长×宽×高），为框架结构，在左岸紧靠启闭机房建楼梯间。
中墩加固：中墩在检修槽处开裂为温度裂缝，为保持闸墩的整体性，对裂缝进行环氧树脂灌浆粘结，孔距0.8m。
尾水护堤及护岸加固：左侧拦河护堤顶高程为8.9m，顶宽为2.4m，长97m，在原土堤上培厚加高，堤顶设50cm高M7.5浆砌石防浪墙，上下游边坡均为1:1.5，靠近溢洪道侧边坡设20cm反滤垫层，40cm厚M7.5浆砌石护坡，1.2m宽的堆石护脚；在桩号0-045处土堤底部铺设一根φ100砼预制管，长18m，进出口用M7.5浆砌石砌八字墙；对岸加高原有护堤95m（桩号0+000～0+095），加高至8.9m高程，其中0+000～0+049.5段用40cm厚M7.5浆砌石护坡，底铺20cm厚反滤料，坡比由1:1过渡到1:2，0+049.5～0+095段采用护坡结构，坡比1:2.0，护坡底层为填土压实，再铺20cm反滤垫层，面层为40cm厚M7.5浆砌石；在原护堤下游加长护堤30m（桩号0+095～0+125），0+095～0+106段6.50m高程以下采用变坡比C15砼挡墙结构，坡比1:0.38～1:2.0，6.50m～8.90m高程采用护坡形式，结构形式同0+049.5～0+095段；0+106～0+125段采用M7.5浆砌石护坡，新增护坡坡脚高程4.70m，坡顶高程为8.9m。底层填土压实后铺20cm反滤垫层，再砌40cm厚M7.5浆砌石。填土密实度要求按一般填土要求即可。
交通桥改建：按汽—10级标准设计，拆除原桥栏杆，在交通桥上游侧原墩面上设一T形梁结构，使桥面增宽1.5m。T形梁宽0.3m，高1.06m，板厚0.15～0.18m，外挑0.60m，砼为C30，原交通桥表面新增6cm厚C30钢筋砼；在T形梁的两端和跨中均设置横梁，横梁尺寸为20×60cm，横梁主钢筋应锚入原主梁内（原主梁宽40cm）。
5.2.2 第二溢洪道
第二溢洪道位于左岸约1km的山坳处，尾水经过2km多的山沟再流入洪潮江主河道。溢洪道共设3孔泄水闸，孔口尺寸3～7×6.0m，溢流堰堰型为驼峰堰，出口面流消能，堰顶高程22.0m，净宽21.0m，中墩厚1.8m，泄水闸闸门采用钢筋砼弧形闸门，3台2×250kN卷扬机启闭。堰体、中墩、控制段边墩均为素砼，采用分离式，上下游导墙为50#浆砌石重力墙，表面浇50cm厚砼护衬。
工程于1972年初由洪潮江水库工程指挥部组织施工，1976年5月竣工，工程加固前现状即为当时竣工面貌。
（1）溢洪道稳定安全复核
① 泄流能力计算
第二溢洪道泄流能力按驼峰堰堰流计算：
，
，
，n＝3，b′＝7.0m，
b＝nb′，
H0＝库水位－闸底高程。
经计算得，设计水位29.11m时，第二溢洪道泄洪流量Q设为662m3/s；
校核水位30.12m时，第二溢洪道泄洪流量Q校为801m3/s；
①堰体稳定及基础应力安全复核
计算工况为正常运行工况：上游水位为28.00m，下游无水，分别考虑排水有效和排水失效两种情况，以排水失效时为控制工况。
A、抗滑稳定分析计算（排水失效时）
根据《溢洪道设计规范》（SL253－20##），采用抗剪断强度公式：
（4.3.10）
式中：K——抗滑稳定安全系数；
f′——堰体混凝土与基岩接触面的抗剪断磨擦系数，为0.7；
c′——堰体混凝土与基岩接触面的抗剪断凝聚力，为0.3MPa；
∑W——作用于堰体上的全部荷载对计算滑动面的法向分量；
∑P——作用于堰体上的全部荷载对计算滑动面的切向分量；
A——堰体与基岩接触面的截面积，为16.68×6.00＝100.08m2。
荷载计算：作用于堰体的荷载有堰体自重G自、水压力P、水重G水、扬压力F。
∴
＝5469＋2517－4479＝3507（kN）
1017＋1071＝20##（kN）
安全。
B、堰体地基应力安全复核
采用公式：
（m4）
取
（m）
排水失效时：
3047（kN），7069（kN·m）
＜800kPa；
排水有效时：
6705（kN），5304（kN·m）
＜800kPa，
∴堰体地基应力满足要求。[吴三顶8]
C、堰体强度安全复核
计算堰体最危险断面A－A剖面处的应力（如下图所示）。假设基底应力呈直线分布，分别考虑排水有效和排水失效时的工况，该部分堰体受自重G，扬压力F和基底应力R作用。
计算A－A剖面处的弯矩：
排水有效时：∑M＝1800（kN·m）
＝－0.473（MPa）＞
（MPa）
排水失效时：∑M＝4184（kN·m）
＝－1.10（MPa）＜（MPa）
故当排水失效时，堰体强度不满足要求。
在加固设计时需增设排水设施，保证排水有效。
②中墩纵向稳定、侧向稳定及侧向强度安全复核
A、中墩纵向抗滑稳定分析计算：
计算工况为正常挡水运行工况：上游水位为28.00m，下游无水，排水失效时。
荷载计算：作用于中墩的荷载有自重G、水压力P、水重G水、扬压力F、风压力
P风、浪压力P浪。
采用抗剪断强度公式：
，式中各符号同前。
（kN）
（kN）
安全。
B、中墩侧向抗倾覆稳定分析计算：
计算工况：分别计算了一孔闸门挡水，另一孔闸门检修和一侧工作闸门关闭，另一侧闸门全开启泄洪两种工况（上游水位为28.00m，下游水位22.00m），以后一种工况为控制，以下为后一种工况计算成果。
荷载计算：作用于中墩的荷载有自重G、闸门自重G闸门、水重G水、弧门支座传来的推力P侧和P竖、扬压力F、侧向水压力P。
a、抗倾覆稳定计算
采用公式：
，
式中：K0——抗倾稳定安全系数；
∑My——作用于中墩的荷载对墩趾产生的稳定力矩；
∑M0——作用于中墩的荷载对墩趾产生的倾覆力矩。
当排水有效时：
∑My＝25444（kN·m），∑M0＝15807（kN·m），
K0＝25444÷15807＝1.61＞1.50
当排水失效时：
∑My＝25444（kN·m），∑M0＝18195（kN·m），
K0＝25444÷18195＝1.40＜1.50
故当排水失效时，中墩的侧向抗倾覆不满足要求。
在加固设计时需增设排水设施，保证排水有效。
C、中墩侧向强度安全复核
计算工况：考虑一孔工作闸门正常挡水，邻孔闸门全开泄洪时的工况，上游水位为正常水位28.00m，下游水位22.00m。计算高程为16.40m处的中墩截面应力，由于中墩材料的不均一性，计算中取
A＝12.13×1.80＝21.834m2，I＝×12.13×1.803＝5.895 m4。
此时作用于16.40m以上中墩的荷载有：自重G、闸门重G闸，弧门支座传来的推力R、侧向水压力P、中墩承受的顺水流向水压力P2。
采用公式：计算正应力，
由于不通过中墩形心点而产生的剪应力由下式计算：
，，
主拉应力由下式计算：
经计算：10119（kN），
3586（kN·m），
3450（kN·m），1962（kN·m）。
∴
=219（kPa）
=135（kPa）
=398（kPa）＜
（kPa）
∴中墩侧向强度满足要求。
③中墩弧门支座附近闸墩局部受拉区裂缝控制和受拉区的扇形局部受拉钢筋面积复核
A、基本资料
根据机电专业提供的资料：计算工况考虑邻孔闸门检修，本孔闸门刚刚开启的瞬间工况（上游水位为28.00m，下游无水），此时作用于闸门传至中墩弧门支座的推力R1＝1026kN， R与水平面夹角32°，与水流方向夹角为9.183°。
计算工况考虑邻孔本孔闸门正常挡水时工况（上游水位为28.00m，下游无水），此时作用于闸门传至中墩弧门支座的推力R2＝840kN， R与水平面夹角21°，与水流方向夹角为9.183°。
B、中墩弧门支座附近闸墩局部受拉区裂缝控制复核
根据《水工混凝土结构设计规范》（SL/T191－96），弧门支座附近闸墩的局部受拉区的裂缝控制应满足下列公式要求：
（a）闸墩受两侧弧门支座推力作用时：
（10.9.1－1）
（b）闸墩受一侧弧门支座推力作用时：
（10.9.1－2）
上二式中：
Fs——由荷载标准值按荷载效应短期组合计算的闸墩一侧弧门支座推力值；
b——弧门支座宽度，为1.00m；
B——闸墩厚度，为1.80m；
e0——弧门支座推力对闸墩厚度中心线的偏心距，为1.30m；
fck——混凝土轴心抗拉强度标准值，中墩为150#砼，其fck＝0.85N/mm2。
∵
，
，
，
，
∴中墩弧门支座附近闸墩局部受拉区裂缝控制满足要求。
C、中墩弧门支座附近闸墩局部受拉区的扇形局部受拉钢筋面积复核
闸墩局部受拉区的扇形局部受拉钢筋截面面积应满足下列公式要求：
闸墩受两侧弧门支座推力作用：
（10.9.2－1）
上式中：
F ——闸墩一侧弧门支座推力的设计值；
——钢筋混凝土结构的结构系数，为1.20；
——闸墩一侧局部受拉有效范围内的第i根局部受拉钢筋的截面面积；
——局部受拉钢筋的强度设计值，对于Ⅱ级钢＝310N/mm2，对于Ⅰ级钢
＝210N/mm2；
——受拉边局部受拉钢筋中心至闸墩另一边的距离；
——第i根局部受拉钢筋与弧门推力方向的夹角。
∵
，
∴当闸墩受两侧弧门支座推力作用时，
对于Ⅰ级钢
（mm2）
对于Ⅱ级钢
（mm2）
由于原中墩在弧门支座附近闸墩受拉区只配筋4φ25，θ＝16.33°，
实配钢筋面积AgⅠ＝1963.5×cos（21°－16.33°）
＝1957（mm2）＜4737mm2
∴原所配扇形钢筋严重不足，在加固设计时增配钢筋6φ25与原扇形钢筋共同受力。
④检修闸门启闭梁及牛腿强度复核
A、荷载及内力计算
根据设备安装要求，检修闸门的启闭机型号为MD1-2×50-10，其启门力为2×50kN，双吊点，吊点间距3.70m。则考虑作用于检修梁的集中荷载为2×50kN，作用于检修梁的均布恒载有梁、板、栏杆等的自重，为5.74kN/m，均布活载为1.02kN/m。按三跨连续梁计算检修梁跨中及支座处的最大弯矩和剪力，得
M跨中max＝138.6kN·m
M支座max＝－127.6kN·m
Qmax＝120.9kN
牛腿属于长牛腿，按悬臂梁计算内力，M max＝120.9×1.46＝176.5kN·m
B、配筋核算
检修梁截面尺寸为20×50cm，原配筋底筋为2φ16＋1φ20，负筋为2φ25＋1φ20，箍筋跨中为φ6@20，支座附近为φ6@10。牛腿根部截面尺寸为30×95cm，原配筋受拉钢筋为3φ16。检修梁与牛腿原砼标号为200#。
根据计算得出的内力与梁截面尺寸复核原配筋是否满足设计要求：
Qmax＝120.9kN＜[V]＝
0.25fcbh0＝145kN，故原截面尺寸符合要求。
检修梁跨中需配筋Ag＝24.2cm2，实配2φ16＋1φ20（Ag＝7.16 cm2），故原配筋不足。
检修梁支座需配筋Ag＝21.4cm2，实配2φ25＋1φ20（Ag＝16.10 cm2），故原配筋不足。
牛腿需配筋Ag＝12.63cm2，实配3φ16（Ag＝6.03 cm2），故原配筋不足。
启闭机楼拆除重建，根据梁格布置与荷载情况重新进行配筋计算。
（2）加固设计
两侧坝肩防渗加固：采用人工挖孔浇砼防渗刺墙方案，平均孔宽1.0m，净宽0.60m；浇10cm厚C15砼拱形护壁，槽内浇C10W4砼防渗刺墙，防渗刺墙嵌入基岩0.5m。
对左坝肩肩基础进行帷幕灌浆，单排孔距2.0m。灌浆采用由上往下灌，分段应≤5m，在刺墙与基岩接触处应不大于2m，应先进行接触灌浆，再往下帷幕灌浆；帷幕深度下限至单位吸水率≤5Lu线以下3m；灌浆压力为0.3～0.6MPa。灌浆后要求吸水率≤0.05L/(min-m·m)，即5Lu。
中墩加固：对原裂缝先进行环氧树脂灌浆补强，孔距0.8m，然后凿除原砼保护层（厚8cm），将原受力及分布筋与现增加的受力筋、分布筋连成整体，每m2设1根φ25锚筋，与受力钢筋焊牢，锚筋伸入闸墩长度0.6m；中墩两侧新增加的构造钢筋采用凿槽埋设，槽宽5cm，深4cm，现浇C30丙乳砼，丙乳掺量占水泥掺量的10～15％。
堰体加固：将堰面砼凿除30cm后，重新浇筑C30砼面层，配置限裂及内设温度筋，顺水流方向配φ18@20，垂直水流方向配φ14@20。每m2设1φ18锚筋，锚深0.6m。
进水渠开挖及两侧边坡衬砌：开挖桩号从0－131.32～0－029.32，其中0－029.32～0－094.32段渠底开挖至21.00m高程，渠底宽39.4～24.60m，开挖边坡为1:1.5；0－094.32～0－131.32段开挖至23.50m高程，开挖边坡为1:1.5。新开挖的边坡及上游段已损坏的原砂浆抹面护坡，拆除修整后，用C15砼护坡，厚12cm，沥青分缝，护坡脚高程21.00～23.50m，护至30.50m高程。
尾水渠开挖：0+033.87～0+073.87段，底宽开挖至24.60m，渠底高程15.50m，开挖边坡为1:1；0+073.87～0+093.87段，渠底开挖高程15.50m，底宽从24.60m渐变缩窄到15.00m，开挖边坡为1:1；0+093.87～0+103.87段，渠底开挖高程15.50m，底宽为15.00m，开挖边坡为1:1。
启闭机房改建：启闭楼拆除后重建，重建后启闭平台高程为36.4m，启闭楼宽5.7m，长26.9m。上游侧设1.5宽走廊，走廊梁底埋设工字钢作为电动葫芦走轨，用以启吊检修闸门。交通楼梯因原支承在启闭平台上也一并拆除，改建为独立楼梯间。
5.3 副坝加固
5.3.1 各副坝坝顶高程复核
根据《碾压式土石坝设计规范》(SL274－2001)附录A，采用莆田公式计算波浪要素：
（A.1.5－1）
（A.1.5－2）
（A.1.5－3）
式中：hm——平均波高，m；
Tm——平均波周期，s；
Lm——平均波长，m；
W——计算风速，m/s；
Hm——水域平均水深，m；
H ——建筑物迎水面前水深，m；
D ——风区长度，m；
g ——重力加速度，9.81m/s2。
风壅水面高度按式（A.1.10）计算：
（A.1.10）
式中：e ——计算点处的风壅水面高度，m；
K ——综合摩阻系数，取3.6×10-6；
β——计算风向与坝轴线法线的夹角；
其余符号同上。
平均波浪爬高按式（A.1.12－1）计算：
（A.1.12－1）
式中：Rm——平均波浪爬高，m；
m ——单坡的坡度系数；
KΔ——斜坡的糙率渗透性系数，砼护坡取KΔ＝0.90；
Kw——经验系数。
其余符号同上。
坝顶在静水位以上的超高按式（5.3.1）下式计算：
y＝R＋e＋A （5.3.1）
式中：y ——坝顶超高，m；
R ——最大波浪在坝坡上的爬高，对于2级坝取R＝R1％＝k1％kβRm；
e——最大风壅水面高度，m；
A ——安全加高，对于2级坝设计工况时取1.0m，校核工况取0.50m。
由此计算各副坝坝顶高程见表5—3—3。
现3#、4#、5#、6# 副坝的坝顶高程分别为31.00m、30.52m、31.20m、30.67m，由下表知，现各副坝坝顶高程均不满足要求，需要加高坝顶或加设防浪墙，以满足防洪要求。
5.3.2 3#副坝上游护坡厚度计算
上游护坡采用现浇C15砼结构，根据《碾压式土石坝设计规范》（SL274－20##）附录A公式计算。
（A.2.3）
式中：
——系数，对现浇整体大块板取1.0；
hp——累积频率为1％的波高，hp＝0.944m；
Lm——平均波长，Lm＝11.89m；
b——沿坝坡向板长，b＝2.75m；
——板的密度，取2.4t/m3；
m——斜坡坡率，m＝2.75。
计算得t＝0.082m。以上仅为抗浮最小厚度，考虑到本地区为台风频繁破坏地区，土坝上游坡主要为浪压为破坏，为确保工程安全，参照本地区同类工程，取t＝0.12m。
5.3.3 3#副坝
采用加设防浪墙的戴帽加高方案，即在上游面设C15砼挡墙，墙顶平坝顶高程，为31.33m，墙基础置于30.40m高程，底宽为0.8m，墙厚0.4m，为衡重式现浇砼结构。墙顶上设C15砼防浪墙，墙厚30cm，高0.32m，防浪墙顶高程为31.70m。为减少挡墙高度，将坝轴线适当往下游移，下游加设浆砌石挡墙。坝顶铺设20cm级配碎石作基层后，现浇18cm厚C30砼路面，单坡向下游排水。翻拆整平上游坡右坝段不平整护坡石面，然后用反滤料冲填平整；左坝段拆除部份原砌石护坡，修整坝坡后铺设20cm厚反滤料，上游坡浇12cm厚C15砼护坡，每1.0米高程分缝一道，纵向分缝距离为2.8m，横向分缝距离3.0m，缝宽1.5cm，内填沥青板，与两侧坝肩交界建M7.5浆砌石排水沟至24.0m高程，断面为0.35×0.35m，表面M10砂浆抹面。背坡更换草皮。坝脚反滤棱体下侧加设水平反滤压层，水平长度8米，垂向按中粗砂30cm、卵石30cm、干砌石40cm厚布置，坝脚反滤出口设浆砌石量水堰，将排水沟直接沿反滤平台两侧排入下游排水沟，为防积水，排水沟加长至50m，并用M10砂浆对反滤平台表面勾缝。坝中新增浆砌石交通步级，宽1.5m，马道用C15砼浇筑，厚10cm，马道内侧和坝肩设浆砌石排水沟，断面为0.35×0.4m。增设三排共10孔浸润线观测孔。
5.3.4 4＃、5＃、6＃副坝加固
4#副坝在上游面设C15砼挡墙，墙顶平坝顶高程，为30.9m，墙基础置于29.65m高程，墙高1.25m，底宽0.9m，墙厚0.4m，为衡重式现浇砼结构，墙顶上设C15砼防浪墙，墙厚0.3m，高0.4m，防浪墙顶高程为31.30m。下游侧坝肩设置同3#坝。坝顶平整后铺设20cm级配碎石作基层，再浇18cm厚C30砼路面，单坡向下游排水。上游坡拆除原部分砌石护坡，修整坝坡后铺设20cm厚砂砾石反滤料，浇12cm厚C15砼护坡，每1.1米高程分缝一道，纵向分缝距离为2.8m，横缝距离3.0m，缝宽1.5cm，内填沥青板，与两侧坝肩交界建M7.5浆砌石排水沟至24.0m高程，断面为0.35×0.35m，表面M10砂浆抹面。背坡更换草皮，坝中新增浆砌石交通步级，宽1.5m，马道用C15砼浇筑，厚10cm，马道内侧和坝肩设浆砌石排水沟，断面为0.35×0.4m。
5#副坝在上游面设C15砼挡墙，墙基础置于30.3m高程，墙高1.28m，底宽0.9m，墙厚0.4m，为衡重式现浇砼结构，墙顶平坝顶高程，为30.9m，墙顶上设C15砼防浪墙，墙厚0.3m，高0.22m，防浪墙顶高程为31.80m。下游侧坝肩设置同3#坝。坝顶平整后铺设20cm泥结石作路基，再浇18cm厚C30砼路面，单坡向下游排水。上游坡拆除部分原砌石护坡，修整坝坡后铺设20cm厚砂砾石反滤料，浇10cm厚C15砼护坡，每1.1米高程分缝一道，纵向分缝距离为2.8m，横向缝距离3.0m，缝宽1.5cm，内填沥青板，与两侧坝肩交界建M7.5浆砌石排水沟至死水位高程，断面为0.35×0.35m，表面M10砂浆抹面。背坡更换草皮。马道用C15砼浇筑，厚10cm，马道内侧和坝肩设浆砌石排水沟，断面为0.35×0.4m。
6#副坝清除坝坡和坝顶内杂草、树木（挖除树根），然后重新填筑，根据有关规范要求，填土压实度为98%。坝顶宽按5 m，坝顶高程30.40m，坝上游设C15砼挡土墙，基础高程29.30m，墙高1.10m，底宽0.8m，其上设1.0m高C15砼防浪墙，墙厚0.3m，每15m分缝一道，沥青止水。上下游坡均按1:2.0，上游坡设20cm厚反滤料，12cm厚C15砼护坡。坝顶设20cm厚泥结石路面，下游单向排水，下游侧设35cm宽浆砌石坝肩石，背坡植草皮护坡，上下游坝肩和下游坝脚设浆砌石排水沟，断面为0.35×0.40m。
5.4 总干渠首
总干渠首位于大坝右岸约1.3km处，渠首工程由引水渠、进水闸、和尾水渠三部分组成。引水渠结合原山沟挖填而成，引渠长160m，底宽7.6m，底高程在22.50m左右，两侧边坡在26.0m和30.8m高程处设有小平台，左侧坡比从下至上为1:1.25、1:1.375、1:1.5，右侧坡比从下至上为1:1.25、1:1.375、1:1.0，两侧边坡在26.0m高程以上设有4cm厚砂浆抹面护坡。引渠右岸靠近渠首处为一深沟，沟底高程在13.0m左右，在该处修筑2#副坝。原设计进水闸由2孔3×2.0放水闸组成，设2扇3×2钢弧门，60kN启闭机启闭，后实施改为3孔2.5×2.5m放水涵，设3扇2.5×2.5m钢平板闸门，闸底高度22.0m，闸后为砼涵，出口设消力池。闸顶设钢筋砼支架和启闭塔楼，启闭平台安装3台50kN卷扬机，启闭平台与左岸设简易钢筋砼交通桥。放水涵顶部填土形成土坝挡水，顶高程32.0m，顶宽6.3m，上游坡比1:1.5至28.20m闸顶高程，干砌石表面抹3cm砂浆面层护坡，上游坝顶设40cm高浆砌石防浪墙，墙顶高程32.40m，下游坡为草皮护坡，坡比1:1.5至28.2m高程，28.20m高程以下为涵洞出口，出口为14m长砼消力池，池深1m，两侧为砌石护坡，分为三级，从下至上坡比为1:0.8、1:1.8、1:0.6，顶高程为32.90m，在29.40m和25.20m设有小平台。
5.4.1 总干渠首稳定计算
（1）设计基本参数
①洪潮江水库
1）正常水位：28.00m，相应下游最低尾水位：22.00m；
2）设计洪水位（P＝1％）：29.11m，相应下游水位：26.80m；
3）校核洪水位（P＝0.1％）：29.90m，相应下游水位：26.80m；
4）死水位：22.00m，相应下游水位：22.00m；
5）闸坝基高程为：21.00m；
6）水库吹程：0.10km；
②闸坝基岩体物理力学性质指标
闸坝基岩体物理力学性质指标见表5－4－1。
表5―4―1 闸坝基岩体物理力学参数表
③地震烈度
洪潮江水库所在地域地震烈度为Ⅵ度，按《水工建筑物抗震设计规范》（SL 203－97）规定，不需进行抗震设计。
④建筑材料容重及有关参数
1）砼：24kN/m3；
2）钢筋砼：25kN/m3；
3）回填土：自然容重18kN/m3，内摩擦角ψ＝26°；饱和容重20kN/m3，内摩擦角ψ＝24°；
⑤安全系数
1）抗滑安全系数
基本组合：1.30； 特殊组合：1.15
2）地基应力允许值
最大基底应力≤1.2×0.35＝0.42MPa
最大基底应力与最小基底应力之比：基本组合：2.5，特殊组合：3.0
（2）坝顶高程计算
根据《混凝土重力坝设计规范》（DL5108－1999）规定，采用（11.1.1）式计算坝顶至设计水位的高差：
（11.1.1）
式中：Δh——坝顶至设计水位或校核水位的高差，m；
h1％——波高，m；
hz——波浪中心线至设计或校核水位的高差，m；
hc——安全超高，m。
式中h1％、hz按照《水工建筑物荷载设计规范》（DL 5077－1997）规定的公式计算：
（附录G2）
（附录G3）
（附录G8）
（14.2.1－2）
式中：hm——平均波高，m；
Tm——平均波周期，s；
Lm——平均波长，m；
V0——计算风速，m/s；
Hm——水域平均水深，m；
H ——建筑物迎水面前水深，m；
D ——风区长度，m；
g ——重力加速度，9.81m/s2。
计算结果见下表：
（3）过流能力计算
总干渠首控制闸放水流量按无水跃式淹没出流计算，共2孔闸孔，单孔尺寸3.75×3.00m（B×H），闸底高程22.00m，正常库水位28.00m。渠首控制闸下游约100m为渠首电站，由电站控制向下游总干渠放水，放水流量20.0m3/s，总干渠正常水深2.0m。
，
，
，按全开计算；
y下——下游渠道水深，约2.5m；
总干渠渠首控制闸一般按闸门全开，放水流量20.0m3/s。
（4）闸室及两侧挡水边墙稳定及基底应力计算
A、闸室稳定及基底应力计算
采用《水闸设计规范》（SL265－20##）式（7.3.6－1）计算稳定。
（7.3.6－1）
式中：K——沿闸室基底面的抗滑稳定安全系数；
f ——闸室基底面与地基之间的摩擦系数，为0.4；
∑W——作用于中墩上的全部荷载对计算滑动面的法向分量；
∑P——作用于中墩上的全部荷载对计算滑动面的切向分量；
采用《水闸设计规范》（SL265－20##）式（7.3.4－1）计算闸室基底应力。
（7.3.4－1）
式中：
——闸室基底应力的最大值或最小值（kPa）；
ΣG——作用在闸室上的全部竖向荷载（包括闸室基础底面上的扬压力在内，kN）；
ΣM——作用在闸室上的全部竖向和水平向荷载对于基底面垂直水流方向的形心轴的力矩（kN·m）；
A——闸室基底面的面积（m2）；
W——闸室基底面对于该底面垂直水流方向的形心轴截面矩（m3）。
分别计算施工完建期（上、下游无水）、正常运行期（上游水位28.0m，下游无水）、设计水位时（上游水位29.11m，下游无水）与校核水位（上游水位29.90m，下游无水）时的四种工况，计算结果见下表。
表5―4―2 闸室稳定与基底应力计算结果表
闸室抗滑稳定和基底应力均满足要求。
B、挡水墙稳定及基底应力计算
采用公式和分别计算挡水墙稳定和墙底应力。
计算工况分为四种：施工完建期（上、下游无水）、正常运行期（上游水位28.0m，下游无水）、设计水位时（上游水位29.11m，下游水位26.80m）与校核水位（上游水位29.90m，下游水位26.80m）时的四种工况。计算结果见表5―4―3。
表5―4―3 挡水墙稳定与基底应力计算结果表
挡水墙抗滑稳定和基底应力均满足要求。
5.4.2 加固设计
（1）闸室改建
闸室布置改为2孔方案，仍为胸墙挡水与平板闸方案，闸室为整体式，闸孔总宽为7.5m，闸底高程为22.0m，孔口尺寸为3.75×3.0m，闸顶高程为30.60m，闸后直接为消力池，闸室长度为12m。交通桥移至上游侧，按汽－10级设计，与两侧挡水墙结合布置，改加宽墙顶作为交通桥面，墙顶宽1.5m，两侧各外挑1.5m，则桥面宽为4.5m，闸室段在闸墩处增设向上游的悬臂挑梁作支承，采用板式桥。改建桥头引道，直线段长度为12m，引道坡度为6％，宽度6m。闸室上游两侧设C15砼重力坝挡水，坝基埋置深度同闸室，上游设齿墙嵌至20.50m高程，两侧边坡嵌入基础1.0m，坝顶高程30.60m，即路面高程，背坡坡比1：0.4，坝背坡填土至26.80m，密实度要求按一般填土要求即可。闸室与重力坝之间设伸缩沉陷缝，分缝设橡胶止水。启闭间为砖混结构，面积为10.9×5.7m2。楼梯间建在左侧，与启闭房齐平，面积为3.2×5.7 m2。
（2）上游引水渠开挖及上、下游护坡加固
上游引水渠因原开挖未达设计要求，遇干旱年低水位时，阻水严重，上游引水渠清基至21.0m高程。
拆除原上游两侧边坡损坏砂浆后现浇12cm厚C15砼护坡，26.0m以下至21.0m则开挖修坡后新浇12cmC15砼护坡，护坡从桩号0－136.2至0+000，总长136.20m。右岸护坡坡比从30.80～26.00m高程为1:1.5，26.00～21.00m高程为1:1.25；左岸护坡坡比30.80m高程以上为1:1.5，30.80～26.00m高程为1:1.375，26.00～21.00m高程为1:1.25。
将下游尾水渠两岸破烂砼护坡拆除后，用12cm厚C15砼护坡，护坡从桩号0+001.5至0+029，总长27.5m。左右岸护坡坡比26.80m高程以下为1:0.78，26.80～29.40m高程为1:1.88，29.40m高程以上为1:1.57～1.18。
5.5 防汛交通公路
右岸防汛公路起点位于进库公路与办公区交叉路口处，经总干渠放水涵、3＃副坝、4＃副坝至5＃副坝的左坝肩，全长4.351km；左岸防汛公路起点位于主坝左坝肩，经第二溢洪道至北干渠放水涵，全长1.37km。防汛公路按四级公路设计，利用原旧路面作局部挖填整平，凹洼处采用石碴回填，现有防汛路纵坡均不大，个别路段纵坡控制最大坡度imax不大于8%，公路竖曲线半径R竖直≥600m，平曲线半径R水平≥30m，路面采用18cm厚C30砼路面。左岸防汛公路路基设计宽度6.0m，砼路面宽3.5m。右岸公路路基设计宽度5.0m，个别填方段为不阻断施工期交通，路基扩宽为6.5m，行车道宽度按3.5m设计。
防汛公路边坡开挖，岩石边坡为1:0.75，土基开挖边坡为1:1.0。防汛公路在挖方侧设路肩排水沟，采用M7.5浆砌石，M10砂浆勾缝，过水断面为梯形，底宽40cm，深50cm，纵坡i≥0.3%。在集雨面积较大或有滑坡体路段（主要为左岸公路0+490～0+860，右岸0+550～1+000、2+500～2+800）设环山截水沟，截水沟采用M10砂浆砌C20砼预制块，块厚6cm；填坡段则植草皮护坡。在坡高路陡段及视矩不良的急弯处（具体为左岸公路0+460～0+670、0+760～0+870、0+930～0+950、1+150～1+260和右岸公路0+100~0+350、0+840～1+100、1+560～1+840、2+500～2+689、2+840～3+300、3+600～3+820、4+200～4+300）设钢筋砼标志杆，每20m设一根。
6 金属结构设计
6.1 电气设计
本次洪潮江的除险加固工程电气部分的主要工作是配合金属结构设备改造，进行相关电气改造设计。
6.1.1 第一溢洪道
第一溢洪道需要进行启闭机房的配电系统、照明以及过电压保护和接地的改造更新。将低压配电设施，包括动力配电箱、电缆、开关等全部更新，电源的接入沿用原有的配电设施。增加一台40kW的柴油发电机，作为事故备用电源。启闭机的配电考虑每台启闭设备设一个回路单独供电，确保整个配电系统设计安全可靠。照明灯具采用6盏2×40W的防水防尘型荧光灯。启闭机房充分利用机房中的基础结构钢筋等自然接地体连接成接地网，不另外设置独立接地网。启闭机房的雷电防护措施采用自然接地体沿机房屋顶面四周连接成闭合避雷带，并引下与机房基础接地网连接。
6.1.2 第二溢洪道
第二溢洪道需要进行启闭机房的配电系统、照明以及过电压保护和接地的改造更新。将低压配电设施全部更新，电源的接入沿用原有的配电设施。启闭机的配电考虑每台启闭设备设一个回路单独供电。因检修门启闭设备是与第一溢洪道检修门共有一套设备，检修门启闭设备的供电只需留出电源接点。设置一台40kW柴油发电机作为事故紧急备用电源，整个配电系统设计安全可靠。照明灯具采用防水防尘型荧光灯配用6盏2×40W的荧光灯。启闭机房充分利用机房中的基础结构钢筋等自然接地体连接成接地网，不另外设置独立接地网。启闭机房的雷电防护措施采用自然接地体沿机房屋顶面四周连接成闭合避雷带，并引下与机房基础接地网连接。
6.1.3 总干渠放水闸
总干渠放水涵需要改造启闭机房的配电设施、照明、防雷接地。总干渠的配电系统改造考虑将低压配电设施全部更新。增加一台10kW的柴油发电机，作为事故备用电源。启闭机房设置三台工作闸门启闭设备，另有一台检修门启闭设备，设计考虑每台启闭设备设一个回路单独供电，保证整个配电系统设计安全可靠。照明设计在主要工作面上布置6盏2×40W防水防尘型荧光灯。防雷接地充分利用机房中的基础结构钢筋等自然接地体连接成接地网，机房内的各种设备以及设备外壳的接地线采用人工敷设扁钢就近连接到接地网上。
6.1.4 北干渠放水闸
北干渠放水闸已设工作门1孔1扇闸门及其启闭设备，但未配备供电电源。本次改造考虑补充工作电源。北干渠放水闸的工作电源考虑直接从第二溢洪道供电系统0.4kV电压侧直接引接。北干渠启闭机房设置一台工作闸门启闭设备，容量为1.1kW，设一个回路单独供电。事故紧急备用电源采用一台10kW柴油发电机。启闭机房照明设计在主要工作面上布置4盏2×40W防水防尘型荧光灯。
6.2 金属结构
工程金属结构设备包括两座溢洪道（即第一、二溢洪道）和两座放水闸（即总干渠和北干渠）的闸门及其启闭机设备，其中北干渠放水闸仅增设检修闸门及其启闭机设备。本次除险加固工程所有金属结构设备总重约188t，所有钢闸门（拦污栅）均要求作喷铝防腐保护处理，总防腐面积约2743m2。
6.2.1 第一溢洪道
第一溢洪道设有两孔两扇10m×4.5m钢筋砼弧形工作闸门，闸门采用卷扬机启闭操作，容量为2×75kN。弧形工作闸门上游约1.5m处设有检修门槽，但没有埋设轨道，也一直未配置检修闸门。第一溢洪道弧形工作闸门至今已运行近40年，目前门叶已产生变形，门叶与门槽止水不严，漏水较为严重；卷扬机现已严重老化，运行噪音大，机座振动严重。本次除险加固设计将更新两扇钢筋砼弧形工作闸门及其启闭设备，并增设检修闸门及其门槽埋件。
更新的弧形工作闸门采用钢结构型式。新建钢弧门的主要参数将与原砼弧形工作闸门一致，即孔口尺寸为10×4.5m，底槛高程24m，支铰高程28.25m。闸门设计以水库正常蓄水位28m为设计水位，设计水头4m，门叶超高0.5m，以库水位平门顶时的水位28.5m为校核水位。
第一溢洪道弧形工作钢闸门门叶共2扇，弧门主要承重结构钢材采用Q235钢，每扇门叶重10.3t，门叶总重20.6t；闸门门槽2孔，每孔门槽埋件重1.1t，总重2.2t。闸门设计总水压力1109.01kN；面板折算应力σzh=156.35N/mm2；主梁最大弯应力σ=68.22N/mm2；主梁最大剪应力τmax=45.64N/mm2。闸门计算启门力FQ=145kN；启闭机型式为QH-2x100kN-10弧形门固定卷扬式启闭机；额定启闭力为2x100kN；扬程10m。吊点间距为6m，每台机自重约7.7t。卷扬机安装平台高程为36.5m。
两孔弧形工作闸门共用一套新增设的检修闸门，以水库正常蓄水位28m为设计水位，设计水头4m。在原预留的检修门槽位置设置检修闸门。检修门采用常规的平面滑动钢叠梁闸门，闸门孔口尺寸10m×4m，门叶节高2.2m，共2节，超高为0.4m。闸门门叶1扇，门叶自重11.8t；闸门门槽2孔，每孔门槽埋件重1.7t，总重3.4t。闸门静水启闭，双吊点，闸门设计总水压力638.9kN；面板折算应力σzh=162.05 N/mm2；主梁最大弯应力σ=117.56 N/mm2；主梁最大剪应力 τmax=45.9 N/mm2；主梁最大挠度fmax=1.49；主滑块承压应力σh=5.93N/mm2。闸门计算启门力FQ=165kN； 2孔闸门共用两台启闭机型式为HS－10t手动葫芦配WA－10单轨小车；额定启闭力为2x100kN；扬程10m。
该方案需在原预留门槽内安装轨道埋件，水工改造配合重建启闭机房、扩建交通桥。闸门平时锁定在校核洪水位时行洪水面线以上的门槽内，必要时也可提出孔口锁定。该方案闸门及其启闭设备的布置安装比较简便，不影响交通和行洪，该方案是切实可行的。
6.2.2 第二溢洪道
第二溢洪道设有3孔3扇7m×6.5m钢筋砼弧形工作闸门，闸门采用卷扬机操作，卷扬机启闭容量为2×250kN。弧形工作闸门上游约1.5m处设有检修门槽，但没有埋设轨道，也一直未配置检修闸门。第二溢洪道弧形工作闸门至今已运行将近30年，门叶与门槽止水不严，漏水较为严重；卷扬机现已严重老化，运行噪音大，机座振动严重，因此，本次除险加固更新三扇钢筋砼弧形工作闸门及其启闭设备，并增设检修闸门。
更新的弧形工作闸门采用钢结构型式。新建钢弧门的主要参数将与原砼弧形工作闸门一致，即孔口尺寸为7×6.5m，底槛高程21.93m，支铰高程26.5m。闸门设计以水库正常蓄水位28m为设计水位，设计水头6.07m，门叶超高0.43m，以库水位平门顶时的水位28.43m为校核水位。
闸门门叶3扇，门叶自重12.19t；门叶总重36.57t。闸门设计总水压力1658.25kN；弧门主要承重结构钢材采用Q235钢。面板折算应力σzh=151.13N/mm2；主梁最大弯应力σ=55.87N/mm2；主梁最大剪应力τmax=73.4N/mm2。闸门的操作运行方式为动水启闭，启闭设备仍采用弧门卷扬式启闭机，闸门计算启门力FQ=158.04kN；启闭机型式为QHQ－2×150－10型固定式卷扬机，额定启闭力为2x150kN；扬程10m，卷扬机安装平台高程为36.4m。
增设的检修闸门采用平面滑动钢叠梁闸门，闸门孔口尺寸（宽×高）7m×6.8m，底槛高程21.2m，闸门按水库正常蓄水位28m设计，门叶节高1.8m，共设4节（1扇），超高为0.4m。
闸门门叶1扇，门叶自重16.46t；闸门门槽3孔，每孔门槽埋件重1.83t，总重5.49t。闸门设计总水压力1420.90kN；面板折算应力σzh=184.62N/mm2；主梁最大弯应力σ=136.78N/mm2；主梁最大剪应力 τmax=26.28N/mm2；主梁最大挠度fmax=1.29；主滑块承压应力σh=8.34N/mm2。本检修闸门静水启闭，闸门计算启门力FQ=94.67kN；启闭机型式为MD-2x50kN-10带小车的电动葫芦；额定启闭力为2x50kN；扬程10m。
6.2.3 总干渠放水闸
总干渠放水闸闸底高程22m，共设有3孔3扇2.5m×2.5m潜孔式工作门，工作门采用卷扬机操作。这些闸门及其启闭设备至今已运行近40年，现闸门破旧，门槽砼表面剥落，闸门严重漏水已不能正常使用；卷扬机现已严重老化，运行噪音大，已不能满足安全运行要求。本次除险加固结合工程实际，更新总干渠放水闸的工作闸门、检修闸门及其启闭设备，新建闸门、门槽及启闭机房。
本次设计改用2扇工作闸门，仍设为潜孔式平面定轮钢闸门，孔口尺寸为3.75m×3m，底槛高程为22m，闸门按设计洪水位29.11m设计，以校核洪水位30.12m校核，设计水头7.11m。
闸门设计总水压力803.26kN；闸门承重结构材料采用Q235钢，闸门门叶2扇，每扇门叶自重6.62t，总重12.52t；闸门门槽2孔，每孔门槽埋件重3.93t，总重7.86t。闸门面板折算应力σzh=167.71N/mm2；主梁最大弯应力σ=123.28N/mm2；主梁最大剪应力τmax=39.5N/mm2；主梁最大挠度fmax=0.31；主支承采用φ600mm悬臂轮，轮毂与轨道接触应力σ=393.49N/mm2， 轮轴弯曲应力σ=79.21N/mm2。闸门操作方式为动水启闭，闸门计算启门力FQ=124kN；启闭机型式为QP-2×80型卷扬启闭机；额定启闭力为2×80kN；扬程9m。启闭机安装平台高程为35.5m。
工作闸门前设检修闸门，2孔共用1套检修闸门。闸门为潜孔式平面滑动钢闸门，孔口尺寸为3.75m×3m，底槛高程为22m，以水库正常蓄水位28m为设计水位，设计水头6m，闸门设计总水压力539.38kN。闸门门叶1扇，门叶自重2.53t；闸门门槽2孔，每孔门槽埋件重2.14t，总重4.28t。面板折算应力σzh=175.96N/mm2；主梁最大弯应力σ=130.48N/mm2；主梁最大剪应力τmax=49.38N/mm2；主梁最大挠度fmax=0.47；主滑块承压应力σh=7.65N/mm2。
闸门操作方式为静水启闭，闸门计算启门力FQ=81.14kN；启闭机型式为HS-100kN-9配滑动小车的手动葫芦；额定启闭力为100kN；扬程9m。手动葫芦安装梁底高程为34.9m。
6.2.4 北干渠放水闸
北干渠放水闸在20##年进行的灌区工程改造时已设工作门1孔1扇闸门及其启闭机设备，本次除险加固设计仅增设北干渠放水涵的检修闸门及其启闭机设备。新增的检修闸门为潜孔式平面滑动钢闸门，孔口尺寸为1.6m×1.9m，底槛高程为20.9m，以水库正常蓄水位28m为设计水位，设计水头7.1m，设计总水压力为214kN。闸门操作方式为静水启闭，采用一台HS—50kN型手动葫芦操作。
7 安全监测设计与评价
7.1 大坝安全监测系统
按《土石坝安全监测技术规范》（SL60—94）的有关规定，完善工程的观测措施，对主坝修复浸润线测压管，增设表面变形、渗流量、坝体渗流压力、坝基渗流压力、下游水位等观测设施，3#副坝增设浸润线观测。
安全监测的主要建设内容：（1）主坝坝基和坝体的渗流压力及坝体浸润线观测；（2）位移观测；（3）渗流量观测。
7.2 水情自动测报系统
水情自动测报系统建设内容：（1）在北海市水利局增设一通信处理站点，实现洪潮江水情自动测报系统与北海市防汛抗旱指挥部之间防汛数据通信，实现统一调度；（2）完善水情自动测报数据处理系统及中心站硬、软件配置；（3）新建大白水水库水位雨量站及大坝下游水位站，重建坝首水位观测井交通桥；补全坝首水位雨量站点设备，并在此站基础上增加蒸发量观测站；更换盘岭雨量站设备。系统改造后由1个中心站、1个中继站、13个水情遥测站（9个纯雨量站、1个中继/雨量站、1个水位站、1个水位/雨量站、1个水位/雨量/蒸发量观测站）及1个上级防汛指挥部门通信处理站点组成。
7.3 闸门监控系统
闸门监控系统：闸门遥测及监控系统，按总干渠放水涵闸门及北干渠放水涵三座闸门实现遥测遥控，第一、第二溢洪道五座闸门闸门实现遥测的方案设计。为了满足水库分级调度的需要，在洪潮江水库工程管理局设置中心站，在北海市水利局设置上级防汛指挥部门通信处理站。闸门遥测及监控系统建成后由1个中心站、1个上级防汛指挥部门通信处理站、2个闸门监控站和2个闸门遥测站的设备组成。
7.4 安全监测评价
洪潮江水库除险加固后，建立完整的水情自动测报系统、闸门遥测及监控系统和大坝安全监测系统，符合《土石坝安全监测技术规范》（SL60—94）的规定，可满足大坝安监要求。
8 设计变更
本工程在技施设计中，基本按初步设计批复的内容和标准进行，项目投资控制在项目批复投资以内，无重大设计变更，只有局部较小变动，经与业主和监理商议后进行部分调整。本项目修改通知单共12份。
9 工程质量缺陷处理情况及效果评价
洪潮江水库第二溢洪道经加固处理后，仍发现溢洪道下游侧左导墙有一股集中渗漏水流经排水管排水问题，在20##年10月8日，洪潮江水库管理局采用人工测量第二溢洪道左岸下游的渗漏流量，当时库水位27.73m，经多次测量平均确定集中渗漏量每秒为17.64升。在20##年2月21日为估计集中水流在上游渗漏的大概范围，先采用塑料薄膜覆盖溢洪道进口左导墙，因库水太深取消，后采用红丹粉（50公斤）洒在溢洪道左导墙上游边附近，使附近库水变成易于观察的红色，经过两个小时渗漏观察，在左导墙下游集中渗漏处亦出现红色水流。在20##年2月22日组织钻探机械进场对左导墙已施工的砼防渗刺墙进行钻芯取样和注水试验，以便进一步分析渗漏原因，共钻孔3个。
20##年3月7日，经对孔芯和注水试验分析，广西水利电力勘测设计研究院编制了《洪潮江水库第二溢洪道下游左侧边墙在上游防渗墙施工后仍有较大漏水的原因分析及处理方案》专题，我院认为渗漏原因有两方面：一是砼防渗刺墙因施工方法不当，不起防渗作用；二是局部砼防渗刺墙未按设计要求嵌入基岩0.5m，且帷幕灌浆未按设计施工，使墙基防渗效果较差。提出处理方案是：在原施工刺墙后新增一道砼防渗墙，并进行墙基接触灌浆，墙基以下是否再需要灌浆，则可在施工过程通过钻孔压水试验确定。根据本处理方案，洪潮江水库管理局组织施工单位于20##年3月14日对第二溢洪道左边墙下游集中渗漏问题进行处理，并原施工刺墙后面采用人工挖孔桩方法新开挖一道防渗刺墙及接触灌浆。经处理后，第二溢洪道下游侧左导墙不再有水流外渗，说明处理方案可行，防渗效果较好。
10 施工质量评价
洪潮江水库各项目的施工质量评定见竣工验收单。
11 结论与建议
洪潮江水库除险加固完成后，各建筑物的工程施工基本达到了设计要求，主要挡水建筑物满足100年设计、20##年校核洪水要求，根除原有安全隐患。从设计角度看，工程具备下闸蓄水条件。
[吴三顶1]增补北干渠存在的问题及初设处理措施
[吴三顶2]增补珠委核除此项目的理由
[A3]补充主坝渗流稳定计算分析内容；未封闭段（0+205.5～0+243.72）加固前后渗流安全性对比
[吴三顶4]增补溢洪道结构布置、控制段整体应力稳定计算、泄流能力计算、水面线计算等内容。
[吴三顶5]增补荷栽
[吴三顶6]增补锚筋间排距等参数
[吴三顶7]增补分缝间距
[吴三顶8]缺堰体稳定安全系数