淳安縣汾口鎮(zhèn)孫家塢山塘竣工驗(yàn)收設(shè)計(jì)工作報(bào)告.doc

淳安縣汾口鎮(zhèn)孫家塢山塘除險(xiǎn)加固工程竣工驗(yàn)收設(shè)計(jì)工作報(bào)告Hzslsj 杭州市水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)院淳安分院Hangzhou Water Resources and Hydropower Prospect & Design Institute二00九年十二月 淳安淳安縣汾口鎮(zhèn)孫家塢山塘除險(xiǎn)加固工程竣工驗(yàn)收設(shè)計(jì)工作報(bào)告審查：朱 霞校核：黃喬西編寫(xiě)：劉麗君杭州市水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)院淳安分院二00九年十二月目 錄1、綜合說(shuō)明11.1過(guò)程和依據(jù)11.2山塘基本概況11.3工程特性22、水文42.1基本資料43、工程加固設(shè)計(jì)73.1工程規(guī)模73.3工程總體布置83.5加固設(shè)計(jì)84、重大設(shè)計(jì)變更154. 1大壩壩坡重大設(shè)計(jì)變更154. 2大壩溢洪道重大設(shè)計(jì)變更154. 3大壩放水涵管重大設(shè)計(jì)變更154. 4大壩啟閉設(shè)備及啟閉機(jī)房重大設(shè)計(jì)變更154. 5大壩上壩搶險(xiǎn)道路重大設(shè)計(jì)變更155、驗(yàn)收要求及建議166、附件186.1設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)設(shè)置和主要工作人員情況186.2工程設(shè)計(jì)大事記181、綜合說(shuō)明1.1過(guò)程和依據(jù)我院有關(guān)技術(shù)人員于2009年6月11日隨同縣水利水電局有關(guān)技術(shù)專(zhuān)家、鄉(xiāng)鎮(zhèn)水利員、浙江水專(zhuān)監(jiān)理有限公司淳安監(jiān)理部技術(shù)人員、茅屏村兩委等有關(guān)技術(shù)專(zhuān)家赴現(xiàn)場(chǎng)勘查分析，擬定了孫家塢山塘除險(xiǎn)加固方案。我院受淳安縣汾口鎮(zhèn)政府委托并根據(jù)擬定的方案，對(duì)孫家塢山塘除險(xiǎn)加固工程進(jìn)行具體設(shè)計(jì)。2009年9月，工程正式動(dòng)工修建。目前該山塘除險(xiǎn)加固工程已按設(shè)計(jì)要求建設(shè)完工，并達(dá)到投入使用要求。1.2山塘基本概況孫家塢山塘座落在淳安縣汾口鎮(zhèn)茅屏村，是一座集防洪灌溉于一體的山（二）型山塘，建筑物級(jí)別為7級(jí)。該山塘壩址集雨面積0.16km2。設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為20年一遇，校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為200年一遇，大壩壩型為粘土心墻壩，最大壩高11.77m；壩頂高程160.00m，防浪墻頂高160.50m，壩頂長(zhǎng)度55.20m，壩頂寬度4.00m。大壩迎水面建粘土斜墻，壩坡為二級(jí)壩坡，坡比分別為1:2.25、1:2. 5；背水面壩坡同為二級(jí)壩坡，坡比為1:1.2.0、1:1.2.25；上、下游壩腳設(shè)置干砌塊石擋墻，迎、背水坡建臺(tái)階；在大壩的右端設(shè)開(kāi)敞式溢洪道，其底板高程158.46m，進(jìn)口寬為3.00m。放水涵管布置在大壩左壩段，采用自應(yīng)力鋼絲網(wǎng)砼管，直徑為300mm，設(shè)插板式閘門(mén)控制。1.3工程特性山塘主要工程特性表序號(hào)名 稱(chēng)單 位數(shù) 量備注一水文1壩址集雨面積km20.162校核洪水位m159.79P=0.5%3設(shè)計(jì)洪水位m159.50P=5%4正常蓄水位m158.465死水位m150.006總庫(kù)容萬(wàn)m32.5二主要建筑物1擋河壩類(lèi)型粘土心墻壩壩頂長(zhǎng)m55.2最大壩高m11.77壩頂高程m160.00防浪墻頂高m160.502溢洪道類(lèi)型開(kāi)敞式溢洪道堰頂高程m158.46堰頂寬度m3.03放水涵管進(jìn)口底高程m150.00出口底高程m147.00消力井進(jìn)口高程m150.554啟閉設(shè)備啟閉機(jī)房地面高程m161.00啟閉機(jī)房建筑面積m26.15山塘主要工程特性表序號(hào)名 稱(chēng)單 位數(shù) 量備注5上壩搶險(xiǎn)道路長(zhǎng)度m610路寬m3.5凈寬2、水文2.1基本資料2.1.1氣候?qū)O家塢山塘地處淳安縣西南部，屬亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候，四季分明，雨量充沛，多年平均降雨量1620mm以上，時(shí)空分布不均勻。雨季主要集中在4-6月，7-8為旱季，9-10為臺(tái)風(fēng)雨，10月翌年3月，晴冷少雨稱(chēng)非汛期。全年平均氣溫在17.40C左右。庫(kù)內(nèi)植被保護(hù)較好，森林茂盛，風(fēng)景優(yōu)美。2.1.2基本水文數(shù)據(jù)：壩址集雨面積A=0.16km2 河道主流長(zhǎng)度L=0.385km河道縱坡坡降J參數(shù)J=0.401查2003年浙江省水文局編印的浙江省短歷時(shí)暴雨，設(shè)計(jì)流域最大1小時(shí)、6小時(shí)、24小時(shí)降水量多年均值分別為=40mm、 =75mm、=125mm；流域雨量數(shù)理統(tǒng)計(jì)參數(shù)為：Cv=0.40 ,Cs=3.5Cv。2.2洪水計(jì)算山塘除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)方案中的洪水計(jì)算采用推理公式。洪水標(biāo)準(zhǔn)：孫家塢山塘屬于山（二）型山塘，設(shè)計(jì)洪水為20年一遇，校核洪水為200年一遇。2.2.1設(shè)計(jì)暴雨成果設(shè)計(jì)暴雨成果見(jiàn)下表2-1。 表2-1 單位：mm項(xiàng)目P1hrP6hrP24hrn1,6n6,24頻率 (P)0.5101.20189.80315.900.6490.632571.0133.20224.500.6490.6242.2.2暴雨時(shí)程分配各時(shí)段內(nèi)設(shè)計(jì)雨量按暴雨公式計(jì)算，其設(shè)計(jì)雨量和暴雨衰減指數(shù)計(jì)算公式如下： 當(dāng)ti 在 1 6小時(shí)之間，時(shí)段雨量Hi = H6(ti /6)1-n1,6 , 暴雨衰減指數(shù)n1,6=1+1.285lg(H1 / H6 )；當(dāng)ti 在 6 24小時(shí)之間，時(shí)段雨量Hi = H24(ti /24)1-n6,24 , 暴雨衰減指數(shù)n6,24=1+1.661lg(H6 / H24 )；通常情況，發(fā)生設(shè)計(jì)暴雨前，已有較大暴雨發(fā)生，土壤已蓄滿(mǎn)。設(shè)計(jì)24小時(shí)暴雨凈雨計(jì)算不考慮初損，僅采用后損法，后損f值為1.0mm/小時(shí)。2.2.3設(shè)計(jì)洪水a(chǎn)、 推理公式采用推理公式進(jìn)行匯流計(jì)算，其形式為：公式1：Qmp = 0.278ipF式中: Qmp洪峰流量（m3 /s） F壩址集水面積（km2） ip凈暴雨強(qiáng)度（mm/小時(shí)） ip = hR /t hRt時(shí)段內(nèi)凈雨量（mm） t匯流時(shí)間（小時(shí)）利用上面公式繪制Qmpt關(guān)系線公式2：= 0.278L/（m J1/3 Qm1/4）式中: 匯流時(shí)間（小時(shí)） L河道長(zhǎng)度（km） J河道平均縱坡降 m流域匯流參數(shù) Qm洪峰流量（m3 /s）利用上面公式繪制Qm 關(guān)系線根據(jù)Qmpt關(guān)系線與Qm關(guān)系線交繪，求出設(shè)計(jì)暴雨的洪峰流量和匯流時(shí)間。b、匯流參數(shù)根據(jù)推理公式使用的有關(guān)規(guī)定，匯流參數(shù)m值綜合了流域的地理參數(shù)、土壤植被、暴雨洪水特性。設(shè)計(jì)流域土壤植被條件良好，對(duì)照浙江省m（= L/J1/3）關(guān)系線圖，確定為類(lèi)m 關(guān)系線。當(dāng) 90時(shí)，m =0.2450.200位 置=L/J1/3值判斷匯流參數(shù)m山塘壩址0.522900.215c、推流計(jì)算通過(guò)計(jì)算，山塘壩址（F=0.16km2）設(shè)計(jì)洪水、校核洪水成果：壩址設(shè)計(jì)洪水、校核洪水匯流時(shí)間為0.461、0.421小時(shí)；設(shè)計(jì)洪水、校核洪水洪峰流量分別為4.6 m3 /s、6.6m3 /s。3、工程加固設(shè)計(jì)3.1工程規(guī)模根據(jù)規(guī)范要求，工程規(guī)模的確定需綜合考慮天然來(lái)水量、用水量、工程整體與局部、近期與遠(yuǎn)景等方面的關(guān)系。由于工程本身規(guī)模要求已滿(mǎn)足，因此，本次設(shè)計(jì)仍保持原有規(guī)模不變，即：山（二）型。該工程等級(jí)劃分如下：工程等別工程規(guī)模永久性水工建筑物級(jí)別臨時(shí)性建筑物級(jí)別主要建筑物次要建筑物山（二）型777根據(jù)上述等級(jí)劃分，洪水標(biāo)準(zhǔn)【重現(xiàn)期（年）】如下：永久性水工建筑物洪水標(biāo)準(zhǔn)臨時(shí)性建筑物設(shè)計(jì)校核20200103.2設(shè)計(jì)依據(jù)（1）防洪標(biāo)準(zhǔn)GB5020194（2）水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)（SL2522000）（3）水利水電工程設(shè)計(jì)洪水計(jì)算規(guī)范（SL442006） （4）浙江省山塘綜合整治技術(shù)導(dǎo)則（試行）（2009.3）（5）浙江省小型山塘除險(xiǎn)加固工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告編制導(dǎo)則（試行）（2008.8）（6）碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范（SL2742001）（7）溢洪道設(shè)計(jì)規(guī)范（SL2532000）（8）浙江省短歷時(shí)暴雨（2003年版）3.3工程總體布置孫家塢山塘樞紐建筑物由大壩、溢洪道和放水涵管、啟閉設(shè)備等組成。該山塘壩址集雨面積0.16km2。大壩壩型為粘土心墻壩，最大壩高11.77m；壩頂高程160.00m，防浪墻頂高160.50m，壩頂長(zhǎng)度55.20m，壩頂寬度4.00m。大壩迎水面建粘土斜墻，壩坡為二級(jí)壩坡，坡比分別為1:2.25、1:2. 5；背水面壩坡同為二級(jí)壩坡，坡比為1:1.2.0、1:1.2.25；上、下游壩腳設(shè)置干砌塊石擋墻，迎、背水坡建臺(tái)階；在大壩的右端設(shè)開(kāi)敞式溢洪道，其底板高程158.46m，進(jìn)口寬為3.00m。放水涵管布置在大壩左壩段，采用自應(yīng)力鋼絲網(wǎng)砼管，直徑為300mm，設(shè)插板式閘門(mén)控制。3.4溢洪道水位及壩頂高程復(fù)核3.4.1堰頂水深計(jì)算溢洪道控制堰采用開(kāi)敞式寬頂堰，原堰寬1.5m，進(jìn)口高程為158.46m?，F(xiàn)對(duì)溢洪道行洪能力作校核計(jì)算，溢洪道下泄能力采用如下公式計(jì)算：其中：Q：流量，m3/s； B：總凈寬，m；m：二元水流寬頂堰流量系數(shù)，根據(jù)相對(duì)上游堰高P1/H及堰頭形狀查得； ：閘墩側(cè)收縮系數(shù)；由計(jì)算結(jié)果可知，該溢洪道不能滿(mǎn)足泄洪要求，需對(duì)其進(jìn)行拓寬及下挖處理。本次設(shè)計(jì)將溢洪道進(jìn)口拓寬至3.00m，下挖溢洪道0.38m，開(kāi)挖襯砌后進(jìn)口底板高程為158.46m。設(shè)計(jì)洪水時(shí)：Qc=4.6m3/s =0.93 m=0.355 (八字形進(jìn)水口) 計(jì)算得堰上水深H0=1.04m 由于行進(jìn)流速較小不計(jì)校核情況：Qc=6.6m3/s =0.95 m=0.355 (八字形進(jìn)水口)計(jì)算得堰上水深H0=1.33m 由于行進(jìn)流速較小不計(jì)3.4.2風(fēng)浪壅高計(jì)算通過(guò)計(jì)算風(fēng)壅水面高度很小，可不計(jì)。3.4.3波浪爬高計(jì)算設(shè)計(jì)校核設(shè)計(jì)風(fēng)速W（米/秒）21.00 14.00 堰前平均水深Hm（米）11.27 11.56 風(fēng)區(qū)長(zhǎng)度D（米）150.00 150.00 A=0.13th0.7(ghM/W2)0.033736 0.057691 B=0.0018(gD/W2)0.450.003094 0.004457 gHm/W2=AthB/A0.003086 0.004448 hm=AthB/AW2/g0.139 0.089 T=4.0h0.51.491 1.193 假定Lm=3.466980 2.221282 Y=gTmth(2h/Lm)/23.466980 2.221282 E=Kw2Dcos/2gh0.001078 0.000467 K0.90 0.900 Kw1.08 1.057 m2.250 2.250 RM= KKw(hmLm)0.5/(1+m2)0.50.274 0.172 波浪爬高（米）0.50 0.32 3.4.4超高值的計(jì)算設(shè)計(jì)洪水Y=R+A=0.5+0.50=1.0m（A表示安全超高）校核洪水Y=R+A=0.32+0.30=0.62m（A表示安全超高）3.4.5山塘特征水位的確定死水位 死水位取涵管進(jìn)水口底高程150.00m正常水位正常水位=溢洪道底板高程，取正常水位為158.46m堰上設(shè)計(jì)洪水位（風(fēng)浪壅高很小，取0）設(shè)計(jì)洪水位=堰頂高程+堰頂水深=158.46+1.04=159.50m堰上校核洪水位（風(fēng)浪壅高很小，取0）校核洪水位=堰頂高程+堰頂水深=158.46+1.33=159.79m壩頂高程設(shè)計(jì)洪水時(shí)：壩頂高程=設(shè)計(jì)洪水位+風(fēng)浪壅高+波浪爬高+安全超高 =159.50+0+0.5+0.5=160.50m（風(fēng)浪壅高取0）校核洪水時(shí)：壩頂高程=校核洪水位+風(fēng)浪壅高+波浪爬高+安全超高 =159.79+0+0.32+0.3=160.41m（風(fēng)浪壅高取0）原壩頂最高點(diǎn)為160.0m，最低點(diǎn)159.80m，本次設(shè)計(jì)確定壩頂高程為160.00m（將壩頂統(tǒng)一整平），并設(shè)一道0.5m高的防浪墻，高程為160.50m。3.4.6確定高程死水水位150.00m 正常水位158.46m 設(shè)計(jì)洪水位159.50m校核洪水位159.79m 壩頂高程160.00m 防浪墻頂高160.50m3.5加固設(shè)計(jì)3.5.1壩頂原壩頂最高點(diǎn)為160.00m，最低點(diǎn)159.80m，整修后壩頂高程確定為160.00m，并設(shè)一道0.5m高的防浪墻，寬0.4m，防浪墻頂高程為160.50m。壩頂寬4.00m，壩頂長(zhǎng)55.2m。為了排除雨水沉積，壩頂做成向背水坡側(cè)傾斜，橫坡為2%，壩頂采用10cm的碎石填充。背水坡側(cè)采用C20砼100cm15cm30cm(長(zhǎng)寬高)路緣石壓頂。另外，在澆筑防浪墻時(shí)，每隔10m15m設(shè)置一道伸縮縫，采用30mm的松木板浸泡瀝青。3.5.2壩體根據(jù)山塘現(xiàn)在的漏水情況判斷，漏水部位：壩體漏水，壩基漏水。對(duì)于壩體漏水以及壩基漏水現(xiàn)象，本次設(shè)計(jì)采用填筑塑性粘土斜墻的方案處理。粘土斜墻填筑土料選用透水性小的粘土土料。填筑時(shí)底部厚度要求為2.00m，斜墻齒槽應(yīng)嵌入不透水層0.50m以上，并且齒槽底部寬度不小于1.5m；斜墻頂部厚度要求不小于1. 0m，頂高程應(yīng)超出校核洪水位，斜墻左右兩邊延伸至兩岸基巖，并嵌入新鮮基巖1.0m。3.5.3迎水坡原大壩迎水坡壩坡相對(duì)比較陡，分兩級(jí)壩坡，坡比分別為1:1.84、1:2 .11。按照設(shè)計(jì)規(guī)范要求，本次設(shè)計(jì)仍分兩級(jí)壩坡，坡比為1:2.25、1:2.5。施工時(shí)，削坡后建粘土斜墻。為防止波浪淘刷和漂浮物的損害，以及順壩水流的沖刷的對(duì)壩體的危害，需在壩面上砌筑形狀為正六邊形，直徑0.6m，厚0.12m的混凝土預(yù)制塊護(hù)坡，在混凝土預(yù)制塊下鋪一層0.1m的碎石墊層。在壩腳設(shè)置干砌塊石擋墻，預(yù)計(jì)墻高3.10m，頂寬1.0m。為方便管理人員巡視，在壩右端迎水坡設(shè)置混凝土臺(tái)階。臺(tái)階總寬2.40m，凈寬2.00m，1:2.25壩坡上臺(tái)階踏步寬300mm踏步高133mm；1:2.5壩坡上臺(tái)階踏步寬300mm踏步高120mm。3.5.4背水坡原大壩背水坡坡度很不規(guī)則，凹凸不平，基本坡比由上而下分別為1:2.99、1:1.89、1:1.78、1:1.66。按照設(shè)計(jì)規(guī)范要求，本次設(shè)計(jì)分兩級(jí)壩坡，坡比分別為1:2.0、1:2.25。施工時(shí)，對(duì)壩坡進(jìn)行清理，將壩坡上30cm厚的雜草及表層土清除，進(jìn)行培坡后采用高爾夫草皮護(hù)坡，草皮下鋪設(shè)腐殖土厚0.20m。為保證壩腳穩(wěn)定及降低浸潤(rùn)線，需修建干砌塊石護(hù)腳擋墻，預(yù)計(jì)墻高3.10m，頂寬1.0m，但涵管出口地形變化較大，根據(jù)實(shí)際地形預(yù)計(jì)墻高4.4m。方便村民及檢查管理人員巡視，在壩右端設(shè)置混凝土臺(tái)階。臺(tái)階總寬2.40m，凈寬2.00m，1:2.0壩坡上臺(tái)階踏步寬300mm踏步高150mm；1:2.25壩坡上臺(tái)階踏步寬300mm踏步高133mm。3.5.5溢洪道孫家塢山塘在大壩左端設(shè)有開(kāi)敞式溢洪道，原溢洪道寬1.5m，底板高程158.84m，經(jīng)計(jì)算不能滿(mǎn)足泄洪要求。按照現(xiàn)狀地形，結(jié)合當(dāng)?shù)卮迕窠ㄗh，本次設(shè)計(jì)采用拓寬和挖深溢洪道相結(jié)合的處理方案。經(jīng)挖深襯砌后溢洪道進(jìn)口底板高程降為158.46m。溢洪道進(jìn)口寬由原來(lái)1.5m拓寬至3.00m，以滿(mǎn)足溢洪道泄洪要求。溢洪道兩側(cè)用C20砼護(hù)面，厚200mm；底板以C20砼護(hù)底，厚200mm。溢洪道出口接消力池，尺寸為4 m3 m3 m（長(zhǎng)寬高），消力池出口與老渠道相連接。另外考慮行人方便，在溢洪道控制堰上設(shè)置一座人行便橋。3.5.6涵管原大壩左側(cè)設(shè)有素砼涵管，但由于涵管運(yùn)行多年，年久失修，現(xiàn)已不能正常使用，本次設(shè)計(jì)采用翻壩換涵管的處理方法。涵管進(jìn)水口高程為150.00m，出口高程為147.0m，采用自應(yīng)力鋼絲網(wǎng)砼管，直徑為300mm，每節(jié)4m，總長(zhǎng)52.43m，共13節(jié)。涵管出口與接消力池連接，消力池尺寸1.5m1.5m1.0m（長(zhǎng)寬高），消力池出口與老放水渠道相連接。3.5.7啟閉設(shè)施及啟閉機(jī)房孫家塢山塘原啟閉設(shè)備已損壞，不能正常使用，本次設(shè)計(jì)將重建啟閉設(shè)備并新建啟閉機(jī)房，啟閉機(jī)房位于大壩右岸山體，啟閉機(jī)房占地面積為6.15m2（2.48m2.48m）。室內(nèi)地面高程為161.0m。閘門(mén)選型采用高壓平面拱形鑄鐵小閘門(mén)，型號(hào)為PGZ0.3m0.3m，啟閉機(jī)采用QL-10C一座，拉桿直徑為40mm，全長(zhǎng)31.94m。鎮(zhèn)支墩沿山體布置，共12個(gè)支墩，支墩高度根據(jù)實(shí)際地形確定。3.5.8上壩搶險(xiǎn)道路該山塘原未設(shè)上壩搶險(xiǎn)道路，為方便施工以及山塘運(yùn)行要求，本次設(shè)計(jì)沿右岸山坡設(shè)一條上壩搶險(xiǎn)道路，設(shè)計(jì)總長(zhǎng)610m，上壩搶險(xiǎn)道路凈寬3.50m，路面上鋪8cm碎石壓實(shí)，道路轉(zhuǎn)彎半徑大于15m，路面坡度小于8%。4、重大設(shè)計(jì)變更4. 1大壩壩坡重大設(shè)計(jì)變更 本工程大壩壩坡無(wú)重大設(shè)計(jì)變更。4. 2大壩溢洪道重大設(shè)計(jì)變更本工程大壩溢洪道無(wú)重大設(shè)計(jì)變更。4. 3大壩放水涵管重大設(shè)計(jì)變更本工程大壩放水涵管無(wú)重大設(shè)計(jì)變更。4. 4大壩啟閉設(shè)備及啟閉機(jī)房重大設(shè)計(jì)變更本工程大壩啟閉設(shè)備及啟閉機(jī)房無(wú)重大設(shè)計(jì)變更。4. 5大壩上壩搶險(xiǎn)道路重大設(shè)計(jì)變更本工程大壩上壩搶險(xiǎn)道路無(wú)重大設(shè)計(jì)變更。5、驗(yàn)收要求及建議5.1 竣工驗(yàn)收要求水庫(kù)下閘蓄水前，已完成的項(xiàng)目必須滿(mǎn)足設(shè)計(jì)及有關(guān)規(guī)程、規(guī)范的要求，必須達(dá)到以下要求且應(yīng)通過(guò)質(zhì)監(jiān)部門(mén)