中型水庫(kù)除險(xiǎn)加固初步設(shè)計(jì)

PAGEPAGE261綜合說明1.1概述1.1.1工程概況XX水庫(kù)位于XXX市XXX鄉(xiāng)XXX村，工程地處XXX水系XXX支流XXX河，東經(jīng)113°55′,北緯26°43′,距XXX鎮(zhèn)7km，壩址以上控制流域面積26.5km2，是一座以灌溉為主，兼有防洪、發(fā)電、養(yǎng)殖等綜合效益的中型水利樞紐工程。水庫(kù)正常蓄水位304.40m（黃海高程，下同）；設(shè)計(jì)洪水位（P=2%）307.87m；校核洪水位（P=0.1%）309.48m，水庫(kù)總庫(kù)容1076萬m大壩原設(shè)計(jì)為均質(zhì)土壩，1985年加固時(shí)增設(shè)粘土心墻。壩頂高程310.0m，最大壩高37.0m，壩頂長(zhǎng)132.0m，壩頂寬6.0m;粘土心墻厚1.59m，墻頂高程308.7m，底高程297.0m。上游壩坡坡比1:2.256～1:4.0，采用干砌塊石護(hù)坡，在高程287.0m和299.0m各設(shè)1m寬的馬道；下游壩坡坡比1：1.716～1:2.917，高程309.12～292.5m之間為塊石護(hù)坡，高程280.55～292.5m之間為草皮護(hù)坡，在高程299.2m和292.5m處各設(shè)1m寬的馬道。壩趾設(shè)排水棱體，棱體頂高程279.9m，頂寬2.0m。溢洪隧洞位于大壩左側(cè)山體中，為城門形無壓隧洞。全斷面均采用鋼筋砼襯砌,溢洪隧洞進(jìn)口為一寬頂堰，堰頂高程304.4m，堰寬13.11m，設(shè)三孔閘但無閘門，閘頂高程306.4m，厚0.53m。溢洪隧洞洞線順直，全長(zhǎng)150m，洞寬7.50m，高7.65m，進(jìn)口底板高程303.685m，縱坡i=1/100，采用自由式跌坎消能。發(fā)電及灌溉輸水系統(tǒng)為一輸水涵洞（簡(jiǎn)稱作輸水涵洞,下同）,位于左壩肩，前段為鋼筋砼圓管，全長(zhǎng)91.0m，管徑2.4m，壁厚0.4m；后段為圓形隧洞，隧洞長(zhǎng)120m，洞徑2.4m，采用0.3m厚C15砼襯砌。涵管進(jìn)口無閘控制，底高程279.0m，出口底高程277.95m，縱坡i=1/200。距隧洞出口45m處設(shè)有一發(fā)電進(jìn)水岔洞，洞徑1.0m，長(zhǎng)60m；距隧洞出口13m處設(shè)有一豎井，由平面鋼閘門控制。壩后電站裝機(jī)容量2×250kw，年發(fā)電量93萬kw·h。1.1.2工程設(shè)計(jì)、建設(shè)過程簡(jiǎn)介XX水庫(kù)于1967年秋由原XXX專署水利處、XXX市XXX鎮(zhèn)農(nóng)水局聯(lián)合進(jìn)行了勘測(cè)設(shè)計(jì)，并于同年12年動(dòng)工興建。本工程建設(shè)初期正值我國(guó)“十年動(dòng)亂”時(shí)期，由于受政治原因影響，工程于1970年夏在放水涵管豎井建好，大壩填至清基部位（267m至273m高程）后停工，直到1973年秋才得以重新動(dòng)工續(xù)建。續(xù)建階段主要完成了壩體填筑及溢洪隧洞的開挖襯砌，其中1977年以前完成大壩填筑（至298m止），由民工分公社、分大隊(duì)、分期分批進(jìn)行，1977年開始組織專業(yè)隊(duì)伍用爬坡機(jī)填土至310m高程；溢洪隧洞于1978年冬開工，1980年底基本建成，工程經(jīng)過十多年建設(shè)，于1980年開始蓄水運(yùn)行。據(jù)資料記載：大壩動(dòng)工前由于時(shí)間緊、任務(wù)重，沒有做細(xì)致的工程地質(zhì)勘測(cè)工作，對(duì)大壩右岸也未作清基處理。同時(shí)因大壩填筑年代較早，填筑過程中還因故停工三年，受當(dāng)時(shí)施工條件及環(huán)境因素制約，加之壩址附近缺乏粘土料，導(dǎo)致大壩填筑土料成份較雜，土質(zhì)均一性極差，壩體滲漏嚴(yán)重。為此1985年至1986年曾對(duì)大壩進(jìn)行加固處理，在壩頂上游側(cè)沖抓造孔回填粘土心墻，心墻底高程為297m，寬1.59m。溢洪隧洞于1978年冬開始施工，1980年底基本完工并于1986年6月8日投入使用。灌溉及發(fā)電引水涵洞原設(shè)計(jì)布置在壩右側(cè)，后因掘進(jìn)過程中遇滑坡體及石英巖層，無法施工，1968年5月改設(shè)在壩的左邊，于1969年元月竣工。1.1.3工程安全鑒定結(jié)論及加固建議XX水庫(kù)樞紐工程建設(shè)初期正值我國(guó)“十年動(dòng)亂”時(shí)期，受當(dāng)時(shí)施工條件及環(huán)境因素制約，施工質(zhì)量差、標(biāo)準(zhǔn)低。自1980年投入運(yùn)行以來,存在壩坡塌陷、大壩滲漏、溢洪隧洞沖刷嚴(yán)重、灌溉涵洞啟閉及大壩監(jiān)測(cè)設(shè)施失效、工程管理設(shè)施簡(jiǎn)陋等問題，嚴(yán)重影響水庫(kù)的正常安全運(yùn)行和效益發(fā)揮。為全面評(píng)價(jià)大壩的安全狀況,2004年受XXX市水務(wù)局委托,我院對(duì)XX水庫(kù)進(jìn)行安全評(píng)價(jià)并提交了《江西省XXX市XX水庫(kù)大壩安全評(píng)價(jià)報(bào)告》。2004年6月20日,XXX市水務(wù)局主持召開了XX水庫(kù)大壩安全鑒定會(huì),經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)察看和對(duì)大壩安全評(píng)價(jià)報(bào)告評(píng)議，專家組提出了《水庫(kù)大壩安全鑒定書》,主要結(jié)論如下：（1）水庫(kù)按50年一遇洪水設(shè)計(jì)，1000年一遇洪水校核，現(xiàn)狀大壩壩頂高程不滿足規(guī)范要求，僅能滿足300年一遇洪水頻率。大壩粘土心墻頂高程低于校核洪水位，不滿足規(guī)范要求?，F(xiàn)狀溢洪隧洞的泄流能力滿足設(shè)計(jì)泄量要求，洪水下泄對(duì)大壩及下游沒有影響。（2）根據(jù)《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》（GB18306—2001）的界定，工程場(chǎng)址地震動(dòng)峰值加速度小于0.05g，可不進(jìn)行抗震安全復(fù)核。（3）大壩壩頂兼作交通公路，坑洼不平；大壩上游壩面現(xiàn)已沉陷成弧線形，沉陷陷深度約30cm；長(zhǎng)約60cm；干砌塊石護(hù)坡松動(dòng)、翻起、脫落、風(fēng)化、破損嚴(yán)重。壩體白蟻危害嚴(yán)重，發(fā)現(xiàn)多處蟻巢。（4）大壩清基不徹底，在壩軸下游側(cè)的壩基仍殘留約2m厚的砂卵石層，滲透系數(shù)為2.7×10-2cm（5）大壩填土滲透系數(shù)大于10×10-4cm/s。粘土心墻回填滲透系數(shù)大于1×10-5（6）大壩上游壩坡在各種水位穩(wěn)定滲流工況下，整體抗滑穩(wěn)定滿足規(guī)范要求，在降落工況下，自正常蓄水位、設(shè)計(jì)和校核洪水位分別降至死水位的上游壩坡的整體抗滑穩(wěn)定均不滿足規(guī)范要求；下游壩坡在正常蓄水位的整體抗滑穩(wěn)定滿足規(guī)范要求，設(shè)計(jì)和校核洪水位下的下游壩坡整體抗滑穩(wěn)定無法不滿足規(guī)范要求。（7）溢洪隧洞堰體抗滑穩(wěn)定滿足規(guī)范要求，底板抗浮滿足規(guī)范要求；側(cè)墻高度滿足要求；洞身砼襯砌強(qiáng)度安全滿足規(guī)范要求；溢洪隧洞出口接消跌坎，跌坎及下游水渠未襯砌，淘蝕崩塌嚴(yán)重。影響正常泄洪。進(jìn)口上部及兩側(cè)巖體風(fēng)化，局部穩(wěn)定性差；上部修建公路的棄渣堆體可能堵塞進(jìn)口，影響泄洪安全；現(xiàn)狀進(jìn)口前舌、導(dǎo)墻、底板沖刷嚴(yán)重，影響溢洪隧洞安全運(yùn)用。（8）輸水涵洞過流能力滿足要求；涵管段配筋滿足強(qiáng)度要求，抗裂滿足要求；隧洞段配筋滿足強(qiáng)度要求，裂縫寬度滿足規(guī)范要求；涵洞砼管壁沖刷嚴(yán)重，洞、涵接縫處棄填物被沖失，若止水被破壞。將威脅大壩運(yùn)行安全；巖石風(fēng)化和修建公路棄渣的堆積體可能堵塞進(jìn)口，影響涵洞安全運(yùn)用。工作閘門銹蝕嚴(yán)重，螺桿彎曲、機(jī)座開裂。啟閉不靈，漏水嚴(yán)重，無檢修閘門。（9）水庫(kù)水、雨觀測(cè)設(shè)施簡(jiǎn)陋；測(cè)壓管失效報(bào)廢，無其它大壩安全監(jiān)測(cè)設(shè)施；進(jìn)庫(kù)及上壩公路標(biāo)準(zhǔn)低、路況差；水庫(kù)管理、通訊設(shè)施簡(jiǎn)陋。綜上所述，根據(jù)《水庫(kù)大壩安全鑒定辦法》第六條大壩安全分類標(biāo)準(zhǔn)，XX水庫(kù)屬三類壩。建議對(duì)大壩進(jìn)行除險(xiǎn)加固的意見和建議如下：1．對(duì)大壩、溢洪隧洞、輸水涵洞進(jìn)行加固處理。2．更新金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備。3．完善水、雨情觀測(cè)設(shè)施，增設(shè)大壩安全監(jiān)測(cè)設(shè)施，完善水庫(kù)防汛、通訊、交通及工程管理設(shè)施。4．清除溢洪隧洞進(jìn)口處碎石，消除附近進(jìn)口兩岸邊坡不穩(wěn)定因素。5．在未進(jìn)行加固處理前，對(duì)工程加強(qiáng)觀察、檢查，科學(xué)調(diào)度，確保水庫(kù)安全運(yùn)行。為確保水庫(kù)安全，受XXX市水務(wù)局委托，我院承擔(dān)了XX水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告的編制工作。按照有關(guān)規(guī)范規(guī)程要求，根據(jù)大壩安全鑒定結(jié)論及本階段勘測(cè)資料，經(jīng)進(jìn)一步復(fù)核和調(diào)查分析，現(xiàn)編制完成本報(bào)告。1.2水文氣象1.2.1流域概況XX水庫(kù)位于XXX市XXX鄉(xiāng)XXX村，XXX水系XXX支流XXX河，東經(jīng)113°55′,北緯26°43′距XXX鎮(zhèn)7.0km。XXX水發(fā)源于分水坳，流域全長(zhǎng)28.6km，集雨面積55km2，靈坑壩址以上集雨面積26.5km2，主河長(zhǎng)14.8km，XXX水流域地勢(shì)為西南高，向北東傾斜，河窄坡陡，水流湍急，庫(kù)區(qū)內(nèi)水土流失輕微。1.2.2氣象流域內(nèi)氣候溫和，雨量充沛，無霜期長(zhǎng)達(dá)280天。年平均氣溫18℃左右，最高氣溫平均為38.3℃，最低氣溫平均1.2.3水文資料情況XX水庫(kù)距XXX鎮(zhèn)7km，XXX鎮(zhèn)具有1957年至2002年共46年實(shí)測(cè)雨量資料。本次采用XXX鎮(zhèn)降雨資料和查《江西省暴雨洪水查算手冊(cè)》（以下簡(jiǎn)稱《手冊(cè)》）來分析計(jì)算。1.2.4設(shè)計(jì)洪水采用成果本次設(shè)計(jì)洪水計(jì)算采用江西省水文總站1986編制的《江西省暴雨洪水查算手冊(cè)》中的暴雨參數(shù)和計(jì)算方法。根據(jù)《江西省暴雨洪水查算手冊(cè)》使用說明，流域集雨面積小于30km2的，一般采用推理公式法，但XX水庫(kù)為中型水庫(kù)，本次采用推理公式法和瞬時(shí)單位線法分別推求設(shè)計(jì)洪水過程，各種方法推求的設(shè)計(jì)洪水成果見表2-8。經(jīng)綜合分析采用對(duì)洪水較為不利的推理公式法計(jì)算的洪水成果。1.2.5分期洪水由于壩址無實(shí)測(cè)水文資料，鄰近流域XXXXXX站（F=113km2）具有1966～1977年實(shí)測(cè)水文資料，XXX水XXX水文站（F=24km2）具有1978～1990年實(shí)測(cè)水文資料，分期洪水按兩站1966-1990年共25年資料系列按面積比三分之二次方換算，計(jì)算期分別為9～3月、9～2月、10～3月、10～2月、11～3月、11～2月，分期洪水成果見表21.2.6XX水庫(kù)站網(wǎng)規(guī)劃水庫(kù)流域站網(wǎng)具體布設(shè)：1、中心站，位于水庫(kù)管理局。2、中繼站1個(gè)，位于石仙嶺。3、水位雨量站1個(gè)，位于大壩處。4、單雨量站3個(gè)，位于泥湖、坪坑、下社。1.3工程地質(zhì)1.3.1壩址區(qū)地質(zhì)情況XX水庫(kù)壩址區(qū)河谷呈喇叭狀，兩岸基巖多裸露，左岸稍陡，右岸稍緩。巖體強(qiáng)風(fēng)化帶厚2~5m，壩址區(qū)內(nèi)未發(fā)現(xiàn)不良物理地質(zhì)現(xiàn)象。壩址出露地層為奧陶系中統(tǒng)（O2）及第四系地層，走向近NS向，傾向上游，傾角較陡，一般35○~45○，巖體節(jié)理裂隙中等發(fā)育，局部可見小范圍褶皺發(fā)育，巖體表面強(qiáng)風(fēng)化，較破碎。壩址區(qū)未見大的斷裂構(gòu)造，裂隙以陡傾角發(fā)育為主。近壩庫(kù)岸均較陡，基巖裸露，巖性為奧陶系中統(tǒng)變質(zhì)砂巖，表面強(qiáng)風(fēng)化帶厚約2.5m壩址區(qū)地下水類型為基巖裂隙水及孔隙潛水，庫(kù)水對(duì)砼具有中等溶出性腐蝕及弱碳酸型腐蝕。根據(jù)《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》（GB18306-2001），本區(qū)地震動(dòng)峰值加速度小于0.05g，地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期為0.351.3.2主要建筑物工程地質(zhì)條件1.3.2.1大壩大壩壩軸線下游側(cè)的壩基部位有厚約2m的松散砂卵石層，出露高程約273m，透水性強(qiáng)。上游側(cè)的壩基清基較徹底，但其上覆填土為含砂（礫）低液限粉土，滲透系數(shù)偏大，壩基存在淺層滲漏及滲透穩(wěn)定問題。壩基及壩肩為強(qiáng)~弱風(fēng)化細(xì)粒變質(zhì)砂巖，基礎(chǔ)持力層的物理力學(xué)性能較好，承載力可滿足上部壩體填土的荷載要求。壩址區(qū)左、右壩肩在正常蓄水位（304.4m）高程以下均有一定厚度的巖體，其巖體透水率q≥1.3.2.2溢洪隧洞溢洪隧洞位于左岸山體中。整個(gè)洞身大部分座落于弱風(fēng)化細(xì)粒變質(zhì)砂巖上，少量圍巖為強(qiáng)風(fēng)化。左岸山體雄厚，裂隙發(fā)育多以傾角為主。1.3.2.3輸水涵洞輸水涵洞位于左壩肩，前段為涵管，后段為隧洞,基礎(chǔ)均座落于弱風(fēng)化細(xì)粒變質(zhì)砂巖的下部。巖體較堅(jiān)硬、致密、其允許承載力能夠滿足上部荷載要求。本次除險(xiǎn)加固欲在輸水涵管進(jìn)口新建一閘門啟閉豎井，廢除原閘門及啟閉豎井。新建閘門啟閉豎井處巖性為灰白、青灰色弱風(fēng)化薄層狀細(xì)粒變質(zhì)砂巖，巖性較堅(jiān)硬、致密，其允許承載力為3～5Mpa，可作為閘門啟閉豎井的基礎(chǔ)持力層。1.4工程任務(wù)及規(guī)模1.4.1工程任務(wù)XX水庫(kù)于1980年投入運(yùn)行,是一座以灌溉為主，兼有防洪、發(fā)電、養(yǎng)殖等綜合效益的中型水利樞紐工程,對(duì)下游3.2萬人口，3.2萬畝耕地的防洪減災(zāi)、增產(chǎn)保灌起到了重要作用。1.4.2洪水標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)《水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》（SL252-2000），XX水庫(kù)屬Ⅲ類工程，主要建筑物為3級(jí)，設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)采用50年一遇，校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為1000年一遇。1.4.3洪水調(diào)節(jié)1.4.3.1XX水庫(kù)采用1982年XXX地區(qū)水電局編制并且經(jīng)“三查三定”認(rèn)定的水位～庫(kù)容曲線。水庫(kù)庫(kù)容曲線見表4—1及附圖4-1。1.4.3.2溢洪隧洞閘首底板高程為304.4m，寬度13.11m，閘后洞口底板高程為303.685m，洞寬度7.5m。洪水調(diào)節(jié)計(jì)算原則為：庫(kù)水位高于正常蓄水位304.4m除險(xiǎn)加固后水庫(kù)特征水位和庫(kù)容參數(shù)如下：正常蓄水位：304.4m，相應(yīng)庫(kù)容802.7萬m3;設(shè)計(jì)洪水位：307.87m，相應(yīng)庫(kù)容985萬m3校核洪水位：309.48m，相應(yīng)庫(kù)容1076萬m3死水位：279.0m，相應(yīng)庫(kù)容15.0萬m3。1.5工程布置及建筑物加固設(shè)計(jì)1.5.1大壩加固設(shè)計(jì)1.5.1.1壩頂高程復(fù)核及加固根據(jù)安全鑒定復(fù)核計(jì)算,XX水庫(kù)大壩壩頂要求高程為310.7m,現(xiàn)狀大壩的實(shí)測(cè)高程為309.6～310m，低于壩頂要求高程，其處理措施為采用設(shè)置防浪墻的方式加高壩頂,在壩頂上游側(cè)設(shè)凈高1.0m的砼防浪墻，防浪墻頂寬0.4m，防浪墻頂高程311m。設(shè)計(jì)壩頂寬度仍為6m，壩頂高程為310m。為改善大壩防汛交通條件，壩頂設(shè)C25砼路面，厚度為20cm1.5.1.2大壩防滲加固XX水庫(kù)大壩壩身、壩基、壩肩均存在滲透問題，需對(duì)大壩進(jìn)行防滲處理。根據(jù)本工程地質(zhì)情況和考慮到目前較為成熟且應(yīng)用較為廣泛的是垂直防滲技術(shù)，本次加固設(shè)計(jì)防滲處理采用塑性砼防滲墻方案。為控制壩基及壩肩繞滲，防止大壩發(fā)生滲透破壞，對(duì)壩基及壩肩進(jìn)行帷幕灌漿處理,帷幕灌漿伸入相對(duì)不透水層下5m，單排布置，孔距2m。向兩岸延伸帷幕的長(zhǎng)度根據(jù)《碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》，按至正常蓄水位與相對(duì)不透水層相交處原則確定，帷幕向右岸延伸約27m，向左岸延伸約32m，以使大壩形成完整的防滲體系。1.5.1.3壩坡加固設(shè)計(jì)根據(jù)安全鑒定及本次對(duì)大壩復(fù)核計(jì)算：本工程大壩下游壩坡在設(shè)計(jì)洪水位和校核洪水位下抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)均不滿足規(guī)范要求，需進(jìn)行加固處理，其加固方案：將下游壩坡放緩至1:2.5，在高程295m處設(shè)一馬道，寬1.5m。上游壩坡整平、護(hù)坡。大壩加固后斷面詳見圖5-7。大壩上游坡原為干砌石護(hù)坡，本次現(xiàn)場(chǎng)開挖檢查原塊石護(hù)坡下未設(shè)置砂礫石墊層，部分護(hù)坡塊石粒徑偏小，厚度不足，塊石松動(dòng)、翻起、脫落，風(fēng)化、破損嚴(yán)重；下游草皮護(hù)坡不標(biāo)準(zhǔn)，坡上雜草叢生。1.5.1.4壩坡排水設(shè)計(jì)為避免雨水漫流沖刷壩坡，在下游壩坡上設(shè)置縱、橫排水溝，縱向排水溝設(shè)置3條，位于坡頂下游側(cè)、下游馬道內(nèi)側(cè)及下游壩腳處；橫向排水溝垂直壩軸線方向布置于下游壩面，設(shè)置1條；大壩下游坡面與兩岸交線處各設(shè)一條豎向排水溝，縱、橫排水溝相互連通成為整體。排水溝均為矩形斷面，尺寸為30×40cm，采用漿砌石砌筑，漿砌石厚30cm1.5.1.5大壩及周邊蟻害治理為治理蟻害，2003年XX水庫(kù)委托江西省水科所堤壩白蟻防治中心進(jìn)行了實(shí)地檢查，并提出治理方案。大壩壩體及周邊50m范圍內(nèi)山體設(shè)置一次性帶毒滅蟻誘殺盒，其間隔為10m，呈梅花形布置，一個(gè)月后對(duì)治理范圍內(nèi)的誘殺效果進(jìn)行檢查，誘殺藥物采用水利部推廣的“JSSO型滅蟻毒餌包”。大壩蟻穴充填灌漿采用密孔灌漿，充填壩身四通八達(dá)有蟻巢和蟻道。其主要工程量：主壩外坡蟻穴灌漿2.676萬m,主壩內(nèi)坡蟻穴灌漿1.632萬m,壩頂蟻穴灌漿0.183萬m,主壩壩體白蟻滅殺1.412萬㎡,主壩兩岸50m內(nèi)山體白蟻滅殺0.8萬㎡。1.5.2溢洪隧洞加固設(shè)計(jì)本次加固采取保持原溢洪隧洞規(guī)模不變的前提下，在原址進(jìn)行加固：清除洞口原有塌方石碴堆積體;對(duì)洞口周圍原有不穩(wěn)邊坡加設(shè)漿砌石擋墻;拆除進(jìn)口砼閘墩、堰體并重建進(jìn)口寬頂堰，結(jié)構(gòu)尺寸同原堰體;對(duì)溢洪隧洞原裂縫采取環(huán)氧樹酯砂漿補(bǔ)強(qiáng)加固。1.5.2.1泄洪能力計(jì)算溢洪隧洞進(jìn)口新建寬頂堰結(jié)構(gòu)尺寸同原堰體,庫(kù)水位較低時(shí)，泄流量受洞前寬頂堰控制；庫(kù)水位較高時(shí)，泄流量受溢洪隧洞控制。其臨界點(diǎn)是寬頂堰和溢洪隧洞泄流曲線的交點(diǎn)，即庫(kù)水位為306.45m時(shí)。水庫(kù)水位與泄流量關(guān)系見表5-14。根據(jù)設(shè)計(jì)洪水及防洪安全復(fù)核成果可知：水庫(kù)設(shè)計(jì)洪水位（P=2%）為307.87m，相應(yīng)下泄流量為117m3/s；校核洪水位（P=0.1%）為309.48m，相應(yīng)下泄流量為1.5.2.2溢洪隧洞進(jìn)口設(shè)計(jì)本次處理方案對(duì)溢洪隧洞進(jìn)口上部及兩側(cè)棄碴堆體進(jìn)行清除后新建漿砌石導(dǎo)墻。拆除進(jìn)口砼閘墩、堰體并重建C20砼進(jìn)口寬頂堰，結(jié)構(gòu)尺寸同原堰體,新建擋土墻采用M7.5漿砌塊石砌筑，其截面尺寸詳見附圖。1.5.3輸水涵洞加固設(shè)計(jì)輸水涵洞前段為壩下涵管，后段為有壓隧洞,壩下涵管段結(jié)構(gòu)為鋼筋砼圓管，壓力隧洞段采用鋼筋砼襯砌。涵管進(jìn)口因修建上壩公路產(chǎn)生棄碴堆體，可能出現(xiàn)局部塌落而造成進(jìn)口堵塞,本次加固對(duì)其進(jìn)行徹底清除，部分碴料可用于填筑臨時(shí)圍堰工程。壩下涵管段結(jié)構(gòu)滿足規(guī)范要求,其破壞主要為局部沖刷，采用環(huán)氧樹脂砂漿進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)加固。壓力隧洞段結(jié)構(gòu)滿足規(guī)范要求,其破壞主要為局部底板沖刷嚴(yán)重,此次加固對(duì)其沖洗鑿毛后重新澆筑C15砼進(jìn)行修補(bǔ)。輸水涵洞閘門不能正常啟閉，且閘門豎井位置布置不太合理，此次加固擬重新修建進(jìn)水口，設(shè)計(jì)采用塔式進(jìn)水型式，并與原壩下埋管進(jìn)口相接，進(jìn)口采用喇叭形進(jìn)水口，底板高程仍為279m。設(shè)有二道閘門，前為檢修閘門，后為工作閘門，過水?dāng)嗝鏋?.4×2.4m，設(shè)有通氣孔尺寸為0.6×0.6m1.5.4防汛公路加固設(shè)計(jì)本次防汛公路加固主要針對(duì)XXX鄉(xiāng)政府至大壩之間3.011km長(zhǎng)公路進(jìn)行，按四級(jí)公路標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，在原公路路線基礎(chǔ)上將路基拓寬至6.0m，路線縱坡控制不超過8%，設(shè)計(jì)路面高程264.90~310.0m，路基以半挖半填為主，盡量挖填平衡，地面橫坡較陡的路段，設(shè)置漿砌石擋墻。在公路兩側(cè)設(shè)置漿砌石排水溝，排水溝尺寸0.5×1.5.5大壩安全監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)1.5.5.1大壩變形監(jiān)測(cè)本次設(shè)計(jì)增設(shè)水準(zhǔn)校核基點(diǎn)，起測(cè)基點(diǎn)，垂直位移標(biāo)點(diǎn)。XX水庫(kù)大壩垂直位移觀測(cè)斷面共設(shè)3個(gè)橫斷面和4個(gè)縱斷面，在大壩最大壩高及左、右壩段各設(shè)一橫斷面；工作基點(diǎn)分別設(shè)在每一排測(cè)點(diǎn)兩端的岸坡上。用精密水準(zhǔn)儀進(jìn)行壩體垂直位移觀測(cè)。水平位移的測(cè)點(diǎn)分別為工作基點(diǎn)和水平位移標(biāo)點(diǎn)，采用視準(zhǔn)線法觀測(cè)。XX水庫(kù)大壩水平位移測(cè)點(diǎn)與垂直位移測(cè)點(diǎn)，按規(guī)范要求共用同一觀測(cè)點(diǎn)。1.5.5.2大壩滲流監(jiān)測(cè)為了解加固后壩體浸潤(rùn)線和壩基的滲流情況，在大壩壩身布置了監(jiān)測(cè)斷面，它們分別位于：左岸坡壩段、主河床壩段、右岸坡壩段。在每個(gè)滲流監(jiān)測(cè)斷面的防滲墻前各布設(shè)1支測(cè)壓管，墻后布設(shè)4支測(cè)壓管，用來監(jiān)測(cè)壩體浸潤(rùn)線；在每個(gè)滲流監(jiān)測(cè)斷面的壩頂和下游壩坡高程295m1.5.5.3上、下游水位監(jiān)測(cè)在大壩上、下游各設(shè)置1組水尺和1支水位計(jì)，用來監(jiān)測(cè)水庫(kù)的上下游水位。1.5.5.4監(jiān)測(cè)自動(dòng)化系統(tǒng)XX水庫(kù)安全監(jiān)測(cè)自動(dòng)化系統(tǒng)可概略為：一個(gè)中心監(jiān)測(cè)站、二個(gè)采集站單元。1.6金屬結(jié)構(gòu)及啟閉設(shè)備XX水庫(kù)金屬結(jié)構(gòu)主要指新建進(jìn)水口處的工作、檢修閘門及啟閉設(shè)備。XX水庫(kù)灌溉兼發(fā)電涵洞進(jìn)口采用平板鋼閘門控制，設(shè)工作閘門和檢修閘門各一扇，閘門孔口尺寸（寬×高）為2.4m×2.4m，設(shè)計(jì)水頭29.7m。啟閉機(jī)經(jīng)選型比較采用QPQ2×1.7施工組織設(shè)計(jì)1.7.1對(duì)外交通及場(chǎng)內(nèi)施工運(yùn)輸條件壩址區(qū)河谷呈喇叭口狀,壩址建于峽谷段,壩址上游地形較開闊,下游則較狹窄。河谷呈“V”字形。壩上游側(cè)地勢(shì)較平，施工臨時(shí)設(shè)施可布置于此。本工程現(xiàn)有交通公路通壩址，水庫(kù)大壩距XXX鎮(zhèn)7km，XXX鄉(xiāng)政府至水庫(kù)間的路面較差，需擴(kuò)建修整。工程施工前期應(yīng)先行對(duì)進(jìn)庫(kù)公路進(jìn)行改造，以滿足施工要求。1.7.2施工導(dǎo)流和渡汛依據(jù)《水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》（SL252—2000）和《水利水電施工組織設(shè)計(jì)規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定，本工程永久性主要建筑物為3級(jí)，次要建筑物為4級(jí)，臨時(shí)性建筑物級(jí)別采用5級(jí)。導(dǎo)流圍堰屬臨時(shí)性5級(jí)建筑物，洪水標(biāo)準(zhǔn)采用5年一遇。相應(yīng)導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)洪水位為284.5m。XX水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程主要包括大壩加固、溢洪隧洞續(xù)建、輸水涵洞續(xù)建，改造進(jìn)庫(kù)道路。根據(jù)施工安排和水文特性，導(dǎo)流時(shí)段為12月。輸水涵洞施工時(shí)需在進(jìn)水口前沿修筑圍堰，圍堰型式為土圍堰，堰頂高程284.5m，圍堰最大高度5.5m，內(nèi)外邊坡均為1：2。輸水涵洞進(jìn)水口處圍堰軸線長(zhǎng)112m，圍堰方量為8624m31.7.3主體工程施工1.7.3.1土方開挖土方開挖采用人工配合挖掘機(jī)挖裝，自卸汽車運(yùn)輸至堆渣場(chǎng)放。1.7.3.2壩風(fēng)化料回填風(fēng)化料從土料場(chǎng)開采及利用開挖料。人工配合推土機(jī)攤平、鋪料厚度20～30cm，10t振動(dòng)碾壓實(shí)，邊腳用蛙式打夯機(jī)夯實(shí)。1.7.3.3塑性混凝土防滲墻塑性混凝土防滲墻施工經(jīng)綜合比較選用液壓抓斗成槽建造混凝土防滲墻施工技術(shù)進(jìn)行施工?；炷恋呐浜媳葢?yīng)經(jīng)試驗(yàn)確定，滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度及抗?jié)B等要求，具體施工工藝及施工技術(shù)、材料配制要求等應(yīng)嚴(yán)格按照《規(guī)范》中規(guī)定實(shí)施。1.7.3.4帷幕灌漿壩基帷幕灌漿采用在壩體混凝土防滲墻內(nèi)預(yù)埋灌漿管法施工，壩肩采用鉆孔灌漿，帷幕灌漿施工分兩序孔作業(yè)。采用鉆機(jī)造孔，自上而下灌漿法施工。自動(dòng)記錄儀與之配套使用。1.7.3.5砼澆筑一般立、柱式混凝土施工采用分層澆筑法，插入式振搗器振搗，平臺(tái)面混凝土施工采用平板式振搗器振搗。溢洪隧洞堰體砼澆筑采用0.4m31.7.3.6漿砌石擋墻漿砌石砌筑石料由載重汽車運(yùn)至施工場(chǎng)地，再人工搬運(yùn)至工作面，漿砌時(shí)，填滿填實(shí)砂漿，并要求錯(cuò)縫砌筑塊石，風(fēng)化石料不能上工作面。1.7.4場(chǎng)內(nèi)交通及施工總布置施工區(qū)內(nèi)交通路網(wǎng)已初步形成，現(xiàn)有道路直達(dá)大壩壩腳。場(chǎng)內(nèi)交通適當(dāng)修建支線公路至臨時(shí)設(shè)施布置點(diǎn)和棄渣場(chǎng)。本工程施工作業(yè)區(qū)有大壩、溢洪隧洞、輸水涵洞，其施工作業(yè)面相距遠(yuǎn)，按二個(gè)施工區(qū)布置。大壩下游附近地勢(shì)平坦，可在此布置施工生活管理用房、倉(cāng)庫(kù)、鋼材加工廠。新建生活用房及水泥倉(cāng)庫(kù)、炸藥倉(cāng)庫(kù)及其它倉(cāng)庫(kù)600m2。分別在大壩上、下游設(shè)置砼攪拌站，攪拌站各配置1臺(tái)1.7.5施工總進(jìn)度本工程施工總工期為2年，即從第一年的8月份至第三年的7月份，詳見施工總進(jìn)度表。1.8環(huán)境保護(hù)和水土保持1.8.1環(huán)境保護(hù)本工程建設(shè)主要環(huán)境影響時(shí)期為施工期，因此工程對(duì)環(huán)境的主要影響體現(xiàn)在施工過程中，三廢排放和噪聲對(duì)施工區(qū)周圍的環(huán)境影響，以及施工對(duì)地表植被的破壞，產(chǎn)生新的水土流失。工程區(qū)植被多為一般性常見的喬灌木、草叢，其生態(tài)分布幅度廣，工程施工不會(huì)造成物種損失，對(duì)植被影響不大。由于工程涉及范圍較廣，土石方需求量較大等因素，將對(duì)環(huán)境產(chǎn)生一定的影響。根據(jù)建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境保護(hù)有關(guān)規(guī)定，建設(shè)項(xiàng)目的初步設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)編制環(huán)境保護(hù)篇章，對(duì)不利影響提出減免措施和環(huán)境保護(hù)對(duì)策，并落實(shí)環(huán)境保護(hù)措施投資概算。1.8.2水土保持本工程施工項(xiàng)目主要有土石方開挖與填筑、砼澆筑、原干砌石護(hù)坡(排水棱體)拆除、砼防滲墻、砼預(yù)制塊護(hù)坡、拋石固基、草皮護(hù)坡等。由于工程施工將擾動(dòng)原有地貌，損壞植被，特別是土石方開挖產(chǎn)生的棄土棄渣，將對(duì)區(qū)內(nèi)水土保持產(chǎn)生一定的影響。因此，需對(duì)建設(shè)項(xiàng)目進(jìn)行水土流失預(yù)測(cè)和制定相應(yīng)的水土保持措施，力求減小工程所造成的水土流失影響。1.8.3環(huán)保投資概算環(huán)保費(fèi)用包括施工期環(huán)保費(fèi)用和水土保持費(fèi)用，總投資為68.31萬元。其中施工期環(huán)保費(fèi)用為21.49萬元，工程水土保持費(fèi)用為46.82萬元。1.9工程管理1.9.1管理機(jī)構(gòu)根據(jù)《江西省水利工程管理體制改革實(shí)施方案》（贛府發(fā)[2004]22號(hào)）及水利部、財(cái)政部《水利工程管理單位定崗標(biāo)準(zhǔn)（試點(diǎn)）》（水辦[2004]37號(hào)）和《水利水電管理單位編制定員試行標(biāo)準(zhǔn)》（SLJ705-81）的規(guī)定，確定水庫(kù)定員級(jí)別為4級(jí)，定員17人，全面實(shí)行人員聘用制度，實(shí)行職工競(jìng)爭(zhēng)上崗，按崗擇優(yōu)聘用，簽訂聘用合同，建立嚴(yán)格的考核標(biāo)準(zhǔn)和工作責(zé)任制度。水庫(kù)編制定員詳見表9-1。1.9.2工程管理范圍和保護(hù)范圍工程區(qū)管理范圍如下：大壩：上游庫(kù)水向上不少于100m，下游壩腳線向下不少于150m。溢洪隧洞：沿線兩邊向外不少于80m，上游至水面線以外不少于80m。其它建筑物：從工程外輪廓向外不少于20~50m。工程保護(hù)范圍如下：大壩、溢洪隧洞、電站等主要建筑物保護(hù)范圍在工程管理范圍邊界線外延不少于200m，次要建筑物在工程管理范圍邊界線外延不少于50m。庫(kù)區(qū)保護(hù)范圍為兩岸土地征用線以上至第一道分水嶺脊線之間的陸地。1.9.3管理設(shè)施的完善與改建按有關(guān)規(guī)范擬設(shè)置以下主要管理設(shè)施。水工建筑物監(jiān)測(cè)維護(hù)設(shè)施:新增大壩變形觀測(cè)設(shè)施和滲壓觀測(cè)及滲流量監(jiān)測(cè)設(shè)施，并設(shè)計(jì)了相應(yīng)的安全監(jiān)測(cè)自動(dòng)化系統(tǒng)。水情、雨情信息及數(shù)據(jù)處理設(shè)施:擬設(shè)立水、雨情自動(dòng)測(cè)報(bào)、調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)，確保水庫(kù)的安全運(yùn)行。通信設(shè)施:在管委會(huì)建立運(yùn)行調(diào)度中心和計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)，對(duì)各水雨情遙測(cè)站發(fā)送回來的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后，通過局域網(wǎng)發(fā)送到各職能科室及運(yùn)行調(diào)度中心，對(duì)水庫(kù)及各建筑物及時(shí)進(jìn)行運(yùn)行調(diào)度，以便上級(jí)部門及時(shí)進(jìn)行防洪決策與調(diào)度。交通設(shè)施:按《水庫(kù)工程管理設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL106-96）規(guī)定，配備防洪專用車一輛，機(jī)動(dòng)船一艘。辦公、生產(chǎn)用房和生活用房:管委會(huì)現(xiàn)有辦公樓及大部分面積的輔助生產(chǎn)用房始建于70年代，大部分為磚木結(jié)構(gòu)，目前房頂漏雨，門窗腐爛，需加以維修拆除重建。（6）水庫(kù)對(duì)外交通及防汛公路:水庫(kù)大壩距XXX鄉(xiāng)政府現(xiàn)有進(jìn)庫(kù)公路為樞紐工程唯一對(duì)外交通道路標(biāo)準(zhǔn)低，雨天路面泥濘，人車難行，需進(jìn)行道路完善加固。（7）工程管理和職工生活福利區(qū)綠化:根據(jù)“見縫插綠”的原則，結(jié)合房屋，道路合理規(guī)劃，進(jìn)行園林綠化，種植觀賞樹種，綠籬；鋪設(shè)草坪，布設(shè)花壇，花臺(tái)，綠化美化環(huán)境。工程管理和職工生活福利區(qū)綠化率應(yīng)大于35%。1.9.4管理辦法依據(jù)《中華人民共和國(guó)水法》、《中華人民共和國(guó)防洪法》、《水庫(kù)大壩安全管理?xiàng)l例》和《江西省河道管理?xiàng)l例》等法律法規(guī)性文件，制訂工程管理規(guī)程和條例,管委會(huì)應(yīng)嚴(yán)格按照制訂的有關(guān)規(guī)程和條例進(jìn)行管理和經(jīng)營(yíng)。制訂各級(jí)和各類（項(xiàng)）管理規(guī)章制度以及教育職工嚴(yán)格、自覺地執(zhí)行規(guī)章制度，協(xié)調(diào)好灌溉和發(fā)電用水關(guān)系,充分發(fā)揮工程效益，研究和執(zhí)行優(yōu)化調(diào)度運(yùn)行。1.9.5施工期工程管理施工期間，管委會(huì)及上級(jí)部門派人進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)管理，并參與工程質(zhì)量檢查、監(jiān)督、參加工程驗(yàn)收，協(xié)助協(xié)調(diào)各方關(guān)系。為更好地對(duì)除險(xiǎn)加固工程施工進(jìn)行控制，實(shí)行項(xiàng)目法人與工程監(jiān)理制。1.10工程概算1.10.1編制原則及依據(jù)本工程投資預(yù)算執(zhí)行贛水計(jì)字（1993）031號(hào)文，贛水計(jì)字（1999）032號(hào)文。定額采用：建筑工程采用水利電力部1988年《水利水電建筑工程概算定額》及水利部1994《水利水電建筑工程補(bǔ)充預(yù)算定額》；安裝工程采用1992《（中小型）水利水電設(shè)備安裝工程預(yù)算定額》。機(jī)械臺(tái)班費(fèi)采用能源部、水利部1991《水利水電工程施工機(jī)械臺(tái)班費(fèi)定額》并按贛水計(jì)字（1999）032號(hào)文調(diào)整機(jī)械臺(tái)班費(fèi)中一類費(fèi)用標(biāo)準(zhǔn)。價(jià)格水平計(jì)算采用2005年一季度市場(chǎng)價(jià)格?；A(chǔ)單價(jià):根據(jù)贛水計(jì)字（1999）032號(hào)文，人工工資為20.83元/工日。主要材料、施工用電、砂石料等基礎(chǔ)單價(jià)均采用現(xiàn)行市場(chǎng)價(jià)格。施工用水、用風(fēng)通過公式計(jì)算所得。各項(xiàng)費(fèi)率均按贛水計(jì)字（1999）032號(hào)文取費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)。工程質(zhì)量監(jiān)督費(fèi)及工程監(jiān)理費(fèi)分別按建安工作量的0.25%和2%計(jì)列?？睖y(cè)設(shè)計(jì)費(fèi)按規(guī)定計(jì)列，基本預(yù)備費(fèi)率取5%。1.10.2主要建筑工程量及投資主要指標(biāo)主要建筑工程量:土方開挖：16861m3石方開挖：2654m3混凝土：5509m3鋼筋制安：98.33t帷幕灌漿漿砌石：4515m主要材料用量：水泥：2965t鋼筋：107.23t木材：27.14m砂：7090m3卵石：9333m3塊石：施工總工期2年，施工總工日65321工日。1.10.3投資主要指標(biāo)工程靜態(tài)總投資為1298.01萬元，其中環(huán)境保護(hù)投資21.49萬元，水土保持投資46.82萬元。1.11經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)本次根據(jù)《水利建設(shè)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)規(guī)范》（SL72—94）,國(guó)家計(jì)委和建設(shè)部(1993)530號(hào)文關(guān)于《建設(shè)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)方法與參數(shù)》，并結(jié)合當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展水平與實(shí)際情況進(jìn)行評(píng)價(jià)。1.11.1國(guó)民經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)按《規(guī)范》中的經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)計(jì)算的原則和方法，經(jīng)計(jì)算，XX水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程的國(guó)民經(jīng)濟(jì)主要評(píng)價(jià)指標(biāo)如下：i=7%EIRR：11.177%，ENPV：+488.206萬元，B/C：2.452表1-7XX水庫(kù)工程特性表序號(hào)名稱單位數(shù)量備注85年加固設(shè)計(jì)安全鑒定本次加固設(shè)計(jì)一水文XXX水系XXX支流XXX河1所在河流壩址以上流域面積Km225.526.526.5多年平均降水量mm151515531553設(shè)計(jì)洪峰流量(P=2%)m3/s188（p=1%）263220校核洪峰流量(P=0.1%)m3/s269393340二水庫(kù)特性正常蓄水位m304.4304.4304.4設(shè)計(jì)洪水位mP=1%307.8P=2%307.78P=2%307.87校核洪水位(P=0.1%)m308.7309.26309.48死水位m279.0279.0279.0調(diào)節(jié)性能年調(diào)節(jié)年調(diào)節(jié)年調(diào)節(jié)總庫(kù)容萬m3100710661076調(diào)節(jié)庫(kù)容萬m3204263273有效庫(kù)容萬m3788788788死庫(kù)容萬m3151515三下泄流量及相應(yīng)下游水位設(shè)計(jì)洪水位時(shí)最大下泄量m3/s113.2117續(xù)表1-7XX水庫(kù)工程特性表序號(hào)名稱單位數(shù)量備注85年加固設(shè)計(jì)安全鑒定本次加固設(shè)計(jì)校核洪水位時(shí)最大下泄量m3/s165175.2185四工程效益保護(hù)人口萬人3.23.23.2設(shè)計(jì)灌溉面積萬畝2.082.082.08電站裝機(jī)kw2×2502×2502×250五主要建筑物1大壩壩型粘土心墻壩粘土心墻壩塑性砼心墻壩動(dòng)峰值加速度g<0.05<0.05<0.05壩頂高程m310310311最大壩高m373737壩頂長(zhǎng)m132132132壩頂寬度m5662溢洪隧洞進(jìn)口型式開敞式寬頂堰城門型無壓洞堰頂高程m304.4304.4304.4洞口尺寸續(xù)表1-7XX水庫(kù)工程特性表序號(hào)名稱單位數(shù)量備注85年加固設(shè)計(jì)安全鑒定本次加固設(shè)計(jì)洞長(zhǎng)m150150150最大下泄流量m3/s165175.2178.43發(fā)電引水涵管斷面尺寸mφ2.4φ2.4φ2.4圓管進(jìn)口底高程m279279279出口底高程m277.95277.95277.95閘門型式及尺寸啟閉設(shè)備及容量KN2×3002×3002×400六施工1主要工程量土石方開挖m319515土石方回填m334621續(xù)表1-7XX水庫(kù)工程特性表序號(hào)名稱單位數(shù)量備注85年加固設(shè)計(jì)安全鑒定本次加固設(shè)計(jì)混凝土防滲墻m24290帷幕灌漿m1438混凝土m35509鋼筋制安t98.33漿砌塊石m345152主要建筑材料木材m327.14水泥t2965鋼筋t107.23總工日工日653213總工期月24七經(jīng)濟(jì)指標(biāo)1靜態(tài)總投資萬元1298.01建筑工程萬元851.54機(jī)電設(shè)備及安裝萬元85.98金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備及安裝萬元26.25續(xù)表1-7XX水庫(kù)工程特性表序號(hào)名稱單位數(shù)量備注85年加固設(shè)計(jì)安全鑒定本次加固設(shè)計(jì)臨時(shí)工程萬元85.36獨(dú)立費(fèi)用萬元122.012基本預(yù)備費(fèi)萬元58.56效益費(fèi)用比2.452經(jīng)濟(jì)內(nèi)部收益率%11.177經(jīng)濟(jì)凈現(xiàn)值+488.2062水文氣象2.1流域概況XX水庫(kù)位于XXX市XXX鄉(xiāng)XXX村，XXX水系XXX支流XXX河，東經(jīng)113°55′,北緯26°43′,距XXX鎮(zhèn)7.0km。XXX水發(fā)源于分水坳，流域全長(zhǎng)28.6km，集雨面積55km2，靈坑壩址以上集雨面積26.5km2，主河長(zhǎng)14.8km，XXX水流域呈不對(duì)稱扇形，左岸較陡，右岸地勢(shì)較為平坦，地勢(shì)為西南高，向北東傾斜，最高山峰海拔高度1159m，河道蜿蜒曲折，河窄坡陡，水流湍急，河道加權(quán)平均坡降為1.95%，流域內(nèi)植被優(yōu)良，森林及草木覆蓋率達(dá)90%以上,XX水庫(kù)庫(kù)區(qū)內(nèi)水土流失輕微。水庫(kù)地理位置重要，下游有XXX、坳里、古城、XXX四個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)，人口3.2萬人，耕地3.2萬畝，水庫(kù)一旦失事，將給下游人民生命財(cái)產(chǎn)造成重大災(zāi)害。水庫(kù)地理位置及水系見圖2-1。2.2氣象特征流域內(nèi)氣候溫和，雨量充沛，植被良好，水土流失較輕，無霜期長(zhǎng)達(dá)280天。年平均氣溫18℃左右，最高氣溫多出現(xiàn)在7～8月，平均為38.3℃，最底氣溫多出現(xiàn)在一月，平均年實(shí)測(cè)最大雨量2428.4mm，年實(shí)測(cè)最小雨量1004.2mm，年平均降雨量1553mm，年均徑流深900mm，實(shí)測(cè)最大一日降雨量平均值為91.42.3水文資料情況本流域內(nèi)無水文測(cè)站，沒有實(shí)測(cè)的流量資料，鄰近流域xxx水也只有xxx水文站13年實(shí)測(cè)水文資料，資料系列太短，不具代表性，水庫(kù)有未整編的部分年份降雨資料，觀測(cè)精度一般，本次設(shè)計(jì)不參與分析,XX水庫(kù)距XXX鎮(zhèn)7km，XXX鎮(zhèn)具有1957年至2003年共47年實(shí)測(cè)雨量資料。見表2-1。因而本次采用XXX鎮(zhèn)降雨資料和查《江西省暴雨洪水查算手冊(cè)》（以下簡(jiǎn)稱《手冊(cè)》）來分析計(jì)算。2.4設(shè)計(jì)洪水2.4.1暴雨洪水特性影響水庫(kù)流域的暴雨天氣系統(tǒng)主要為鋒面雨，7～9月多受臺(tái)風(fēng)雨影響，流域從3月開始進(jìn)入雨季。4～9月為汛期，4～6月為主汛期。據(jù)XXX鎮(zhèn)資料統(tǒng)計(jì)，年最大一日暴雨出現(xiàn)在5～9月的機(jī)率為68.8%，出現(xiàn)在3～4月的機(jī)率為28.1%。流域洪水由暴雨產(chǎn)生，洪水發(fā)生與暴雨期相符；流域地處山區(qū)，下墊面植被良好，降水一般形成飽和產(chǎn)流，由于山勢(shì)、河道較陡,洪水具有典型山區(qū)性洪水漲落迅速的特點(diǎn)，一次洪水過程在1～2天，洪水總量主要集中在24小時(shí)內(nèi)。2.4.2設(shè)計(jì)暴雨復(fù)核由于XX水庫(kù)壩址上游為山區(qū)，流域面積較小，主河道比降大，產(chǎn)、匯流歷時(shí)較短，設(shè)計(jì)暴雨采用24小時(shí)設(shè)計(jì)暴雨值。1實(shí)測(cè)雨量法設(shè)計(jì)流域只有XX水庫(kù)在1998年開始設(shè)立雨量站，而距壩址7km處有XXX鎮(zhèn)雨量站，該站具有1957年至2003年共47年實(shí)測(cè)降雨資料，基本滿足暴雨分析的需要。表2-1XXX鎮(zhèn)歷年降雨及歷年最大一日降雨量年份降雨量(mm)最大一日降雨（mm）月、日年份降雨量(mm)最大一日降雨（mm）月、日19571542.478.06.1719801569.2100.48.519581252.659.35.319811967.983.54.719591487.160.26.1019821819.9188.36.1719601433.857.28.1219831782.9142.96.2019611861.886.34.1919841620.796.89.619621818.191.06.2419851342.859.68.1019631004.250.48.1219861184.877.98.3119641364.284.36.2219871630.187.410.519651336.452.96.1519881389.781.65.519661196.873.010.1319891353.376.25.1619671107.082.47.119901705.767.88.2219681530.8106.86.1519911346.377.36.1919691389.469.98.919921483.664.97.519701979.983.94.2919931438.168.77.119711192.272.18.719942349.181.28.519721583.9135.08.1919951511.780.58.219731674.250.810.2019961280.8145.68.219741241.471.07.719972428.4140.58.219751875.569.65.1619981806.1114.85.1419761644.4271.67.919991573.790.75.2519771565.587.95.2920001606.7103.96.919781154.369.88.1420011539.987.58.219791364.8106.46.1820022087.7119.16.3020031564.390.65.28均值155391.4取XXX鎮(zhèn)雨量站歷年最大一日暴雨值，組成47年暴雨系列進(jìn)行頻率分析，按皮爾遜Ⅲ型曲線進(jìn)行，得設(shè)計(jì)暴雨參數(shù)和設(shè)計(jì)最大一日暴雨值，設(shè)計(jì)最大24小時(shí)暴雨值由設(shè)計(jì)最大一日暴雨值乘以系數(shù)1.14求得。具體計(jì)算結(jié)果見表2-2及圖2-2。表2-2設(shè)計(jì)暴雨參數(shù)和設(shè)計(jì)暴雨值設(shè)計(jì)暴雨參數(shù)均值=91.4CV=0.35CS/CV=5.0設(shè)計(jì)暴雨值頻率（%）最大一日暴雨值（mm）最大24小時(shí)點(diǎn)暴雨值（mm）0.1262.1298.80.2244.8279.11203.9232.42186.0212.05161.7184.32查《手冊(cè)》法根據(jù)XX水庫(kù)的流域位置，查《江西省暴雨洪水查算手冊(cè)》得流域中心最大24小時(shí)點(diǎn)暴雨值24=100mm，Cv=0.45，按Cs=3.5Cv推求設(shè)計(jì)暴雨值見表2-3。表2-3設(shè)計(jì)暴雨參數(shù)和設(shè)計(jì)暴雨值設(shè)計(jì)暴雨參數(shù)H24=100mmCV=0.45，CS=3.5CV設(shè)計(jì)暴雨值設(shè)計(jì)頻率（%）最大24小時(shí)點(diǎn)暴雨值（mm）0.13400.23141252222551883設(shè)計(jì)暴雨采用成果對(duì)比分析兩種途徑推求的設(shè)計(jì)暴雨值，XXX鎮(zhèn)實(shí)測(cè)降雨資料推求的設(shè)計(jì)暴雨值與查《手冊(cè)》法推求的設(shè)計(jì)暴雨值相比較接近，只在百年一遇以上查《手冊(cè)》法偏大10～12%，分析其主要原因是XXX鎮(zhèn)雨量站實(shí)測(cè)資料年限偏短，未能反映特大暴雨情況，從水庫(kù)防洪安全角度考慮，采用查《手冊(cè)》法推求設(shè)計(jì)暴雨成果更趨合理。從表2-2及表2-3中可以看出，實(shí)測(cè)暴雨均值和變差系數(shù)Cv值較《手冊(cè)》中查算得出的結(jié)果都較小，考慮到《手冊(cè)》綜合分析了各地區(qū)暴雨且繪有江西省最大1h、6h、24h暴雨等值線圖，具有一定的代表性，同時(shí)從水庫(kù)防洪偏安全考慮，最后各時(shí)段暴雨采用《手冊(cè)》查算值作為本次設(shè)計(jì)暴雨成果。按水庫(kù)流域中心位置查《手冊(cè)》，得流域最大24h、6h、1h暴雨，3h暴雨根據(jù)《手冊(cè)》中推薦公式H3p=H1p31-n2計(jì)算，式中1-n2=1.285lg(H6p/H1p)。設(shè)計(jì)暴雨成果見表2-4。表2—4XX水庫(kù)各時(shí)段頻率設(shè)計(jì)暴雨成果表項(xiàng)目時(shí)段H1H3H6H24暴雨均值（mm）4075100Cv0.400.450.45Cs/Cv3.53.53.5點(diǎn)暴雨設(shè)計(jì)值（mm）0.1%121.6191.42553400.2%112.8177.2235.53141%92.4143.21892522%83.2128.4168.82255%71.2108.2141188點(diǎn)面折算系數(shù)α0.98920.99010.99100.9967面暴雨設(shè)計(jì)值（mm）0.1%120.3189.5252.7338.90.2%111.6175.5233.43131%91.4141.8187.3251.22%82.3127.1167.3224.35%70.4107.1139.7187.42.4.3流域參數(shù)復(fù)核本次設(shè)計(jì)采用了1/10000地形圖復(fù)核了設(shè)計(jì)流域參數(shù)，復(fù)核成果與原加固設(shè)計(jì)成果見表2-5。本次設(shè)計(jì)取用成果為：流域面積26.5km2，主河長(zhǎng)14.8km，河道加權(quán)平均坡降1.95%，水庫(kù)死水位279.0m，正常蓄水位304.4m，汛期限制水位304.4m。表2-5流域參數(shù)成果對(duì)照表F（km2）L(km)J(%)加固設(shè)計(jì)25.514.11.9安全鑒定26.514.81.95本次復(fù)核26.514.81.952.4.4歷史洪水水庫(kù)流域?qū)偕絽^(qū)地貌,洪水陡漲陡落,當(dāng)?shù)厝罕妼?duì)大洪水沒有仔細(xì)印象，文獻(xiàn)也沒有當(dāng)?shù)貧v史洪水記載,從水庫(kù)運(yùn)行以來，以1976年及1982年洪水較大,但也屬常規(guī)洪水,不排除今后發(fā)生大洪水的可能，因此，水庫(kù)應(yīng)建立和完善對(duì)雨情，水情的觀測(cè)設(shè)施，觀測(cè)資料由專人及時(shí)整編歸檔。2.4.5由設(shè)計(jì)暴雨推求設(shè)計(jì)洪水XX水庫(kù)無實(shí)測(cè)流量資料，設(shè)計(jì)洪水根據(jù)《手冊(cè)》使用說明，對(duì)于集水面積大于50km2由產(chǎn)流分區(qū)圖可知，該工程在第Ⅰ區(qū)，流域最大蓄水量IM=110mm，前期土壤含水量Pa=70.0mm。一、推理公式法根據(jù)《手冊(cè)》推薦的以1h為時(shí)段的暴雨雨型進(jìn)行暴雨時(shí)程分配。XX水庫(kù)在推理公式分區(qū)圖中屬于Ⅲ區(qū)，地面徑流過程按推理公式推求：Qt=0.278·h·F/τ，τ=0.278L/(mJ1/3Qτ1/4)θ=L/J1/3=54.99即Qτ=（0.278θ/mτ）4推理公式參數(shù):m=0.250θ0.265=0。723洪水總量:W=0.1h·F過程線時(shí)間T=9.67W/Qm式中：h—地面徑流，可據(jù)《手冊(cè)》查算；τ—匯流時(shí)間；F—流域面積；Q—流量；L—主河長(zhǎng)；J—河道平均坡降；m—匯流參數(shù)。地下洪峰流量按QM地下=R下·F/3.6T計(jì)算，地下徑流過程采用QM地下為頂點(diǎn)的等腰三角形，底寬為二倍的地面徑流過程時(shí)間，R下為地下徑流深，T為地面徑流過程底寬。設(shè)計(jì)洪水過程線為五點(diǎn)概化。推理公式法設(shè)計(jì)洪水成果見表2—6，過程線見表2—7及圖2-3。表2—6水庫(kù)推理公式法設(shè)計(jì)洪水成果表P（%）0.10.2125Q(m3/s)340300210186140W(萬m3)795725530465360T（h）22.623.424.424.224.9表2—7水庫(kù)推理公式法設(shè)計(jì)洪水過程線表單位：m3/sP（%）小時(shí)0.1%0.2%1%2%5%0000001161311108235322219143136122847456424021014613097534030021018614062902521781581207234201145129998180155113100789124110827157106962484136116151443732125445383328134638332824143932272420153125221916162419161512171612111081887665PAGEPAGE49二、瞬時(shí)單位線法根據(jù)《手冊(cè)》推薦的以△t=3小時(shí)為控制時(shí)段的暴雨型進(jìn)行24小時(shí)暴雨時(shí)程分配。XX水庫(kù)流域?qū)佼a(chǎn)流第Ⅲ區(qū)，前期影響雨量Pa=70mm，Im=110mm。流域參數(shù)：F=26.5km2，L=14.8km，J=1.95%。在瞬時(shí)單位線計(jì)算分區(qū)圖中，水庫(kù)流域?qū)俚冖蠓謪^(qū)。瞬時(shí)單位線參數(shù)：m1=n·k=5.624(F/J)0.143·（I/10）0.1348Lg(F/J)k=m1/n式中n=2.0經(jīng)計(jì)算，得流域地表洪水過程線，加上地下徑流即為XX水庫(kù)設(shè)計(jì)洪水過程線。見表2-8。表2-8XX水庫(kù)不同頻率洪水流量過程線時(shí)段（3h）0.1%0.2%1%2%5%00000011.91.61.31.21.1210.57.87.06.84.833362982201851354190162134120107585.566.341.634.625.5624.418.016.714.313.6715.610.89.59.310.0810.07.56.45.65.897.65.04.64.24.5105.24.63.83.53.6114.43.22.22.22.0123.02.82.01.91.8W總（萬m3）740630492435362三、設(shè)計(jì)洪水合理性分析及采用成果與水庫(kù)原設(shè)計(jì)洪水比較將本次計(jì)算成果與1985年加固配套設(shè)計(jì)的洪水計(jì)算成果相比較，結(jié)果見表2-9。表2-9設(shè)計(jì)洪水成果比較表頻率加固設(shè)計(jì)瞬時(shí)單位線法推理公式法Q（m3/s）W(萬m3)Q（m3/s）W(萬m3)Q（m3/s）W(萬m3)P=0.1%269686336740340795P=0.2%298630300725P=1%188497220492210530P=2%185435186465分析表2-9可以看出，原加固設(shè)計(jì)洪水與本次設(shè)計(jì)成果存在差異，本次設(shè)計(jì)推理公式法與瞬時(shí)單位線法洪峰流量成果基本一至，洪水總量只相差5%左右。原加固設(shè)計(jì)洪水偏小，主要原因是：原加固設(shè)計(jì)洪水的推求采用1978年10月份江西省可能最大暴雨等值線圖辦公室編制的《江西省可能最大暴雨及頻率暴雨圖集》中的暴雨參數(shù)和計(jì)算方法，同頻率設(shè)計(jì)暴雨值偏小約15%。本次設(shè)計(jì)洪水計(jì)算采用江西省水文總站1986編制的《江西省暴雨洪水查算手冊(cè)》中的暴雨參數(shù)和計(jì)算方法。后者由于其編制所依據(jù)資料年限更長(zhǎng)，而更具代表性，暴雨參數(shù)取值也更趨合理。2、與鄰近水庫(kù)洪模比較為對(duì)設(shè)計(jì)洪水計(jì)算成果進(jìn)行分析，將本次選用的計(jì)算成果與該地區(qū)其它水庫(kù)設(shè)計(jì)成果進(jìn)行比較，結(jié)果詳見表2-10。從表2-10中可以看出，XX水庫(kù)與鄰近流域水庫(kù)的洪峰模數(shù)較接近，因此可以認(rèn)為，本次設(shè)計(jì)洪水計(jì)算成果較合理。3、設(shè)計(jì)洪水采用成果從水庫(kù)防洪安全角度考慮，設(shè)計(jì)洪水取用推理公式法計(jì)算成果。表2-10設(shè)計(jì)洪水成果比較表水庫(kù)名稱（km2）洪峰流量Q（m3/s）洪峰模數(shù)Q/F2/3P=1%P=0.1%P=1%P=0.1%XX水庫(kù)26.521034023.6338.30xxxx水庫(kù)42.437855931.146.0xxxx水庫(kù)21.423635630.645.3xxxx水庫(kù)13.516523529.141.4XXX縣xxxx37.4328520.329.2946.52xxxx水庫(kù)21.421231227.5140.48xxxxx水庫(kù)13.5164.7234.929.0541.432.5分期洪水由于壩址無實(shí)測(cè)水文資料，鄰近流域xxxx文站（F=113km2）具有1966～1977年實(shí)測(cè)水文資料，xxxxx文站（F=24km2）具有1978～1990年實(shí)測(cè)水文資料，分期洪水按兩站1966-1990年共25年資料系列按面積比三分之二次方換算，計(jì)算期分別為9～3月、9～2月、10～3月、10～2月、11～3月、11～2月。分期洪水成果見表2—11。五年一遇分期洪水設(shè)計(jì)洪水過程（洪水過程由五點(diǎn)概化推求）見表2另根據(jù)XXX鎮(zhèn)雨量站具有1957年至2003年共47年實(shí)測(cè)雨量資料。選取枯水期最大24小時(shí)暴雨，計(jì)算期分別為9～3月、9～2月、10～3月、10～2月、11～3月、11～2月，分別計(jì)算各計(jì)算期內(nèi)的設(shè)計(jì)暴雨，由設(shè)計(jì)暴雨采用推理公式法推求分期洪水見表2—11。從表2—11可以看出實(shí)測(cè)暴雨法較水文比擬法推求的分期洪水成果略小，從施工安全考慮采用水文比擬法推求的分期洪水成果。表2—11分期洪水成果表單位：m3/s分期（月）9～39～210～310～211～311～2備注P（%）532.332.122.517.422.215.1水文比擬法1026.524.519.114.51912.72020.317.215.711.415.410.03016.512.313.29.513.08.3P（%）525.724.318.615.318.812.2實(shí)測(cè)暴雨法1022.620.016.211.815.210.02017.814.613.29.012.08.43013.110.410.17.38.46.5表2-12五年一遇分期洪水過程線表單位：m3/s分期小時(shí)9～39～210～310～211～311～2000000012.82.62.11.82.01.5211.510.68.36.88.16.2320.317.215.711.415.410.0417.314.713.39.712.08.5514.212.110.98.010.77.0611.19.58.56.38.45.578.26.96.14.66.04.085.24.33.72.93.62.594.53.63.22.63.12.3103.83.12.72.32.72.0113.22.62.32.12.21.7122.62.21.81.71.81.5132.01.81.51.41.51.2141.51.31.21.11.20.9151.21.00.90.80.90.6分析兩站1966-1990年枯水期10月～3月各月平均徑流，面積比一次方換算到XX水庫(kù)，經(jīng)計(jì)算，各月平均徑流成果見表2-13。表2-13XX水庫(kù)枯水期徑流成果表單位：立米/秒分期（月）101112123P（%）200.5420.480.3660.4160.5050.593300.480.4040.3030.3410.4290.5172.6水文測(cè)驗(yàn)站網(wǎng)及水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)XX水庫(kù)為XXX市重要的水利樞紐工程，根據(jù)有關(guān)規(guī)程規(guī)范及《大壩安全鑒定報(bào)告書》中鑒定結(jié)論的意見和建議中“結(jié)合除險(xiǎn)加固工程，按規(guī)范要求完善水庫(kù)大壩安全監(jiān)測(cè)設(shè)施，防汛通訊設(shè)施和管理設(shè)施”的要求，進(jìn)行XX水庫(kù)水文測(cè)站網(wǎng)規(guī)劃和水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。2.6.1水文測(cè)驗(yàn)站網(wǎng)規(guī)劃2.6.1.1站網(wǎng)布置原則(1)應(yīng)滿足降雨徑流關(guān)系的分析研究，制作洪水預(yù)報(bào)方案的需要。(2)盡可能利用現(xiàn)有的測(cè)站，以便節(jié)省工程投資。(3)布設(shè)應(yīng)考慮交通方便并有電源節(jié)點(diǎn)，使系統(tǒng)便于建設(shè)和維護(hù)。2.6.1.2站網(wǎng)現(xiàn)狀水庫(kù)壩址及其控制流域內(nèi)未設(shè)水文及雨量觀測(cè)站，只在壩址處設(shè)立一觀測(cè)站，采用人工手段測(cè)庫(kù)水位。其觀測(cè)方法未按有關(guān)規(guī)程規(guī)范進(jìn)行，資料精度較差，在流域內(nèi)沒有自動(dòng)水情測(cè)報(bào)系統(tǒng)。2.6.1.3站網(wǎng)規(guī)劃根據(jù)SL34—92《水文站網(wǎng)規(guī)劃技術(shù)導(dǎo)測(cè)》，并按照站網(wǎng)布設(shè)原則，綜合考慮流域內(nèi)的地理位置和地形地勢(shì)情況，宜在XX水庫(kù)控制流域內(nèi)設(shè)立泥湖、下社2個(gè)雨量觀測(cè)站，同時(shí)規(guī)范壩址處的觀測(cè)內(nèi)容，各觀測(cè)站的分布情況見圖2-4XXX市XX水庫(kù)水系圖,數(shù)據(jù)流向見圖2-5。建立流域內(nèi)水文自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)水文信息自動(dòng)收集，處理和預(yù)報(bào)，用以滿足該樞紐工程防汛及電站運(yùn)行調(diào)度的要求。2.6.2水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)2.6.2.1設(shè)計(jì)目標(biāo)結(jié)合水庫(kù)特征，應(yīng)用先進(jìn)設(shè)備，建成運(yùn)行可靠，反應(yīng)迅速的實(shí)時(shí)水情信息采集系統(tǒng)。雨、水情信息實(shí)現(xiàn)無人值守、有人看管、自動(dòng)采集、固態(tài)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)自動(dòng)傳輸?shù)默F(xiàn)代通信。確保水情信息快速傳輸，為水庫(kù)科學(xué)調(diào)度提供準(zhǔn)確及時(shí)的水文數(shù)據(jù)。2.6.2.2設(shè)計(jì)原則(1)設(shè)計(jì)原則：報(bào)汛通信的可靠性、快速性、確保信道暢通。(2)建立超短波報(bào)汛通信網(wǎng)。2.6.2.3系統(tǒng)工作體制報(bào)汛通信網(wǎng)的工作體制設(shè)計(jì)為：以中心站主動(dòng)呼叫報(bào)汛站，報(bào)汛站響應(yīng)中心的查詢，實(shí)時(shí)將數(shù)據(jù)發(fā)送給中心站為主；報(bào)汛站主動(dòng)向中心站發(fā)送(中心站處于值守狀態(tài))為輔的工作體制。主工作體制的數(shù)據(jù)傳輸過程通過計(jì)算機(jī)軟件的設(shè)置，以逐站順序召測(cè)的時(shí)分交換方式來完成。2.6.2.4功能要求（1）報(bào)汛站以主動(dòng)或受招方式定時(shí)向中心(分中心)站發(fā)送水情信息，以及按要求增量達(dá)到加報(bào)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，主動(dòng)向中心(分中心)站發(fā)送水情信息的功能；接受中心查詢、拍報(bào)；水位、雨量自動(dòng)采集，并有固態(tài)存儲(chǔ)功能；可通過人工置數(shù)方法拍報(bào)；兼有與中心站的通話功能。（2）中心站全天候值守、不中斷運(yùn)行；實(shí)時(shí)接受報(bào)汛站發(fā)送的信息；主動(dòng)向報(bào)汛站查詢，召測(cè)數(shù)據(jù)；將接收到的水情信息進(jìn)行處理；對(duì)報(bào)汛站及中繼站進(jìn)行控制；提供實(shí)時(shí)水情的檢索、查詢、顯示、打印等功能；對(duì)水情信息采集的水情數(shù)據(jù)進(jìn)行“標(biāo)準(zhǔn)化”處理。（3）中繼站把報(bào)汛站信息轉(zhuǎn)送中心(分中心)站；把中心(分中心)站信息汛站。2.6.2.5設(shè)備配置超短波網(wǎng)水位雨量報(bào)汛站設(shè)備配置見表2-14。超短波網(wǎng)雨量報(bào)汛站設(shè)備配置見表2-15。超短波網(wǎng)再生中繼站設(shè)備配置見表2-16。中心站設(shè)備配置見表2-17。2.6.2.6報(bào)汛通信網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)根據(jù)水文遙測(cè)站點(diǎn)布置，XX水庫(kù)水情信息傳輸選用超短波通信波通信網(wǎng)采用231MHZ頻段，以異頻半雙工方式工作。經(jīng)過1：5萬的作業(yè)，需要在石仙嶺附近處設(shè)一中繼站。水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)由一個(gè)中心站（水庫(kù)管理處）、兩個(gè)雨量站（泥湖、下社）、一個(gè)水位、雨量站（壩址）以及一個(gè)中繼站（石仙嶺）組成。站網(wǎng)布置及站網(wǎng)數(shù)據(jù)流向見圖2-4及圖2-5。超短波通網(wǎng)見（GKJG-CS-DQ-01）。2.6.2.7土建工程(1)中心站水庫(kù)水情自動(dòng)報(bào)中心站擬設(shè)在水庫(kù)管理處辦公樓內(nèi)，中心站房按照計(jì)算機(jī)房要求裝修。安裝空間鋪設(shè)防靜電地板，防塵、防雷、防火防水去濕機(jī)房溫度制在15℃—30℃(2)遙測(cè)站、中繼站水位遙測(cè)站站房選擇在最高歷史洪水位以上，水位測(cè)高程亦應(yīng)在最高歷史洪水位以上0.5～1.0米，以滿足最大水位的變化范圍。筒內(nèi)徑在0.7～1.0米之間，井壁光滑、垂直，測(cè)井與進(jìn)水管間設(shè)沉沙池；測(cè)井上需建6m2雨量遙測(cè)站站房面積不小于6m2，高3m，平頂，雨量計(jì)安裝在頂上，或建6mx6m天線鐵塔應(yīng)靠近站房，以縮短饋線減少損耗，當(dāng)天線塔與站房距離大于5米時(shí)，應(yīng)架設(shè)鋼絲繩以掛天線引入機(jī)房，天線塔上應(yīng)安裝避雷針，使天線在其45°保護(hù)角內(nèi)。所有遙測(cè)站要求通風(fēng)良好、防雨、防盜、防雷儀器設(shè)備接地及天線塔接地電阻均要小于10歐。中繼站制作儀器集成箱、外掛在中繼站鐵塔上，鐵塔需降雨防雷。土建工程設(shè)備配置見表2-18。2.6.2.8水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)投資經(jīng)分析估算，水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)投資為60.58萬元，詳見表2-19。表2-14超短波網(wǎng)水位雨量報(bào)汛站設(shè)備配置表序號(hào)設(shè)備名稱型號(hào)數(shù)量1數(shù)傳儀YCZ-2A12日本超短波電臺(tái)KG10513太陽能電池板日地40W14同軸避雷器130-920MHZ15高增益定向天線八元八木16存儲(chǔ)器接口卡YD-117免維護(hù)蓄電池湯淺65AH18低損耗饋線SVY–50-919水位信號(hào)傳輸電纜0.5MM1102芯電纜A43VVTZ*18111接插件112翻斗雨量計(jì)JDZ05-1113存儲(chǔ)器114浮子式水位計(jì)WFH-2V1表2-15超短波網(wǎng)雨量報(bào)汛站設(shè)備配置表序號(hào)設(shè)備名稱型號(hào)數(shù)量1數(shù)傳儀YCZ-3A12日本超短波電臺(tái)KG10613太陽能電池板日地41W14同軸避雷器130-921MHZ15高增益定向天線八元八木16存儲(chǔ)器接口卡YD-217免維護(hù)蓄電池湯淺66AH18低損耗饋線SVY-50-10192芯電纜A43VVTZ*18110接插件111翻斗雨量計(jì)JDZ05-2112存儲(chǔ)器1表2-16超短波網(wǎng)再生中繼站設(shè)備配置表序號(hào)設(shè)備名稱型號(hào)數(shù)量1再生中繼站SZS12雙工電臺(tái)LM230D13太陽能電池板日地42W14同軸避雷器130-922MHZ15高增益定向天線10db16免維護(hù)蓄電池湯淺17低損耗饋線SVY-50-11182芯電纜A43VVTZ*191表2-17超短波網(wǎng)雨量報(bào)汛站設(shè)備配置表序號(hào)設(shè)備名稱型號(hào)單位數(shù)量1日本超短波電臺(tái)KG105套12同軸避雷器130-921MHZ套13高增益定向天線10db套14低損耗饋線SVY-50-10米15接插件套16無線調(diào)制解調(diào)器轉(zhuǎn)發(fā)型套17微機(jī)臺(tái)18電源系統(tǒng)套194串口轉(zhuǎn)換模塊套110數(shù)據(jù)接受、處理軟件套111數(shù)據(jù)分發(fā)通訊軟件套112激光打印機(jī)臺(tái)113交換機(jī)臺(tái)114超短波入網(wǎng)15系統(tǒng)軟件16應(yīng)用軟件表2-18土建工程設(shè)備配置表序號(hào)設(shè)備名稱型號(hào)數(shù)量（一）1中繼站通訊塔個(gè)12終端站通訊塔個(gè)33中繼站防雷地網(wǎng)套14終端站放雷地網(wǎng)套45其它（二）1中心站機(jī)房接地、環(huán)境改善表2-19水庫(kù)水情自動(dòng)測(cè)報(bào)系統(tǒng)投資估算表序號(hào)設(shè)備名稱單位單價(jià)數(shù)量總價(jià)（萬元）1中繼站套1.1211.122雨量報(bào)汛站套0.9821.963水位雨量報(bào)汛站套1.8811.884中心站套12.32112.325超短波網(wǎng)土建費(fèi)（通訊塔、接地網(wǎng)）8.76中心站土建費(fèi)3.2小計(jì)29.18PAGEPAGE83`3工程地質(zhì)3.1區(qū)域工程地質(zhì)概況本區(qū)屬侵蝕構(gòu)造中低山地形，地勢(shì)NW高SE低，庫(kù)盆大致呈NEE展布，四周群山環(huán)抱，河谷大多呈“V”型，坡角一般較陡，河流蜿蜒曲折在峽谷中穿行。區(qū)內(nèi)沖溝發(fā)育，兩岸山坡一般較陡，但較穩(wěn)定，植被發(fā)育良好，局部可見卸荷作用產(chǎn)生的小型崩塌，除此之外，未發(fā)現(xiàn)大的不良物理地質(zhì)現(xiàn)象。本區(qū)出露地層較單一，主要為奧陶系中統(tǒng)（O2）地層及第四系地層。本區(qū)構(gòu)造以斷層為主，發(fā)育方向主要為NEE、NNE及NW向。大部分屬壓性斷裂，少部分屬?gòu)埮ば詳鄬印^(qū)內(nèi)節(jié)理裂隙較發(fā)育，裂隙面常見石英脈及泥質(zhì)充填。根據(jù)《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》（GB18306-2001），本區(qū)地震動(dòng)峰值加速度小于0.05g，地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期為0.35s，區(qū)域穩(wěn)定性較好。區(qū)內(nèi)水文地質(zhì)條件較簡(jiǎn)單，地下水類型主要有松散巖類孔隙水及基巖裂隙水兩類。3.2庫(kù)區(qū)工程地質(zhì)條件庫(kù)區(qū)周圍山體雄厚，地下水分水嶺高于水庫(kù)正常蓄水位。庫(kù)區(qū)未發(fā)現(xiàn)大的通向庫(kù)外的斷裂構(gòu)造，且無低矮埡口，不存在向鄰谷的永久性滲漏問題。庫(kù)區(qū)第四系地層發(fā)育不良，區(qū)內(nèi)植被茂盛，固體逕流來源不豐，水庫(kù)淤積現(xiàn)象不嚴(yán)重。庫(kù)區(qū)內(nèi)無重要工程設(shè)施及工礦企業(yè)，也未發(fā)現(xiàn)有開采價(jià)值的礦產(chǎn)資源，無重大浸淹沒損失。組成庫(kù)岸的基巖巖體較堅(jiān)硬，表面覆蓋層較薄，未發(fā)現(xiàn)大的崩塌、滑坡等劇烈的庫(kù)岸再造現(xiàn)象，庫(kù)岸較為穩(wěn)定。3.3壩址區(qū)工程地質(zhì)條件及評(píng)價(jià)3.3.1地形地貌及物理地質(zhì)現(xiàn)象XX水庫(kù)壩址區(qū)河谷呈喇叭口狀，壩址建于峽谷段，壩址上游地形較開闊，下游則較狹窄。河谷兩岸不太對(duì)稱，左岸稍陡，右岸稍緩。河段流向大致為NE向，河谷呈“V”型，兩岸基巖多裸露，巖體強(qiáng)風(fēng)化帶厚2~5m3.3.2地層巖性壩址出露地層為奧陶系中統(tǒng)（O2）及第四系地層，現(xiàn)由老到新分述如下：奧陶系中統(tǒng)（O2）：巖性為青灰、灰綠色厚層狀至中厚層狀細(xì)粒變質(zhì)砂巖，廣泛分布于壩址區(qū)，為本工程出露的主要地層。第四系全新統(tǒng)（Q4）：主要有坡殘積相（el-dlQ4）及沖洪積相（al-plQ4），坡殘積層巖性為含砂（礫）低液限粉（粘）土，含礫量較大，厚度較薄，一般1~2m，主要分布于山坡表部。沖洪積層巖性為粉土質(zhì)砂（礫）及砂礫（卵）石，厚度一般2~53.3.3地質(zhì)構(gòu)造及近壩庫(kù)岸穩(wěn)定性評(píng)價(jià)壩址區(qū)地層走向近NS向，傾向上游，傾角較陡，一般350~450。本次勘察測(cè)得產(chǎn)狀為2800∠400。巖體節(jié)理裂隙中等發(fā)育，局部可見小范圍褶皺發(fā)育，巖體表面強(qiáng)風(fēng)化，較破碎。壩址區(qū)未見大的斷裂構(gòu)造，裂隙以陡傾角發(fā)育為主。近壩庫(kù)岸均較陡，基巖裸露，巖性為奧陶系中統(tǒng)變質(zhì)砂巖，表面一般為強(qiáng)風(fēng)化，強(qiáng)風(fēng)化帶厚約2.5m。巖層產(chǎn)狀與河流方向斜交，無較大斷層及不良物理地質(zhì)現(xiàn)象，岸坡穩(wěn)定性較好，不會(huì)產(chǎn)生大面積塌滑現(xiàn)象?？傊?，近壩庫(kù)岸穩(wěn)定性尚佳。但溢洪隧洞進(jìn)口等局部岸坡由于坡度較陡，存在小面積塌滑現(xiàn)象。3.3.4水文地質(zhì)條件壩址區(qū)地下水類型為基巖裂隙水及孔隙潛水，前者賦存于基巖裂隙中，受大氣降水補(bǔ)給，向河谷低洼處排泄。后者賦存于壩址下游第四系松散堆積層中。壩基及壩肩巖性的透水性受其風(fēng)化程度、裂隙發(fā)育程度等因素影響較大，上部強(qiáng)風(fēng)化巖體一般呈中等透水性，相對(duì)不透水層（q≤5Lu）上限一般位于弱風(fēng)化帶內(nèi)，局部位于微風(fēng)化巖體中。根據(jù)水化學(xué)分析成果，庫(kù)水對(duì)砼具中等溶出型腐蝕及弱碳酸型腐蝕。3.4壩址工程地質(zhì)評(píng)價(jià)壩基及壩肩為強(qiáng)~弱風(fēng)化細(xì)粒變質(zhì)砂巖，基礎(chǔ)持力層的物理力學(xué)性質(zhì)較好，承載力可滿足上部壩體填土的荷載要求，不存在沉降變形問題。壩址區(qū)巖體相對(duì)不透水層（q≤5Lu）上限埋深高程左壩肩為280m~295m，壩基為264~280m，右壩肩為280~285m，均在正常水位以下，壩基壩肩存在滲漏問題。建議對(duì)壩基壩肩進(jìn)行帷幕防滲處理，帷幕深度見《除險(xiǎn)加固工程地質(zhì)勘察報(bào)告》壩軸線滲透剖面圖。據(jù)兩壩肩巖體透水性規(guī)律判斷，建議兩壩肩帷幕延伸長(zhǎng)度為20m～30m。3.5壩體質(zhì)量與評(píng)價(jià)3.5.1大壩清基大壩質(zhì)檢鉆孔揭示，在壩基部位均揭露有厚約2m的松散砂卵石層，滲透系數(shù)K值為2.7×10-2cm/s，屬?gòu)?qiáng)透水。其滲透變形類型為管涌，允許坡降建議值為0.3~0.253.5.2防滲心墻據(jù)資料，1985年至1986年曾對(duì)大壩進(jìn)行了加固處理，加固原因是壩體滲漏嚴(yán)重。加固措施是在壩頂采用沖抓回填的方式建立懸掛式防滲心墻，沖抓深度11.7m，寬1.59m，排數(shù)兩排，孔距85.4厘米，排距89.67厘米，孔徑1.1米大壩質(zhì)檢鉆孔ZK4揭露了防滲心墻，并在鉆孔中取樣進(jìn)行土工試驗(yàn)。土工試驗(yàn)表明，心墻土料為低液限粘土，其濕密度平均為1.87g/cm3，干密度平均為1.49g/cm3，平均粘粒含量為25%，滲透系數(shù)平均值為9.17×10-5cm/s，孔隙比平均為0.82，安全鑒定結(jié)論為“防滲心墻滲透系數(shù)大于1×10-5cm/s3.5.3大壩填筑土料據(jù)資料，由于大壩填筑年代比較早，填筑過程中還因政治原因停工三年。受當(dāng)時(shí)施工條件及環(huán)境因素的制約，加之壩址附近粘性土料的缺乏，因此大壩填筑土料成份較復(fù)雜，土質(zhì)均一性較差。勘察表明，大壩填筑土主要有含砂（礫）低液限粘土（②類土）含砂(礫)低液限粉土(③類土)及粉土質(zhì)砂（礫）（④類土），各類土質(zhì)混雜填筑，規(guī)律性不明顯，大致規(guī)律是下部為④類土，上部為②類土，而②類土中又夾③類土及④類土。據(jù)土工試驗(yàn)成果統(tǒng)計(jì)，②類土及③類土滲透系數(shù)K值為3.71×10-6~7.68×10-4cm/s,平均值為2.33×10-4cm/s；④類土滲透系數(shù)K值為6.36×10-5~1.75×10-3cm/s,平均值為7.67×10-4cm/s，安全鑒定結(jié)論為“壩體填土滲透系數(shù)大于1×10-大壩填土滲透變形類型主要為流土，允許坡降建議值如下：②類土及③類土0.3～0.25，④類土0.25~0.2，其它各項(xiàng)物理力學(xué)指標(biāo)建議值詳見《XX水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程地質(zhì)勘察報(bào)告》表二。3.5.4排水棱體壩腳原排水棱體頂高程279.9m，頂寬2m，外坡1：2，內(nèi)坡1：1.5。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)開挖檢查，棱體上部塊石為弱風(fēng)化~強(qiáng)風(fēng)化細(xì)砂巖，塊石大小不一，最大塊徑0.4m，下部有少量砂及卵石，但排列無序，且砂中含少量泥。在上壩公路修建及廠房基礎(chǔ)開挖過程中，土料全部堆積于排水棱體上，現(xiàn)排水棱體已全部掩埋于土體中，棱體堵塞嚴(yán)重，不能發(fā)揮其應(yīng)有的排水作用。建議其滲透系數(shù)取值為3×10-3cm/s。安全鑒定結(jié)論為“3.5.5壩體質(zhì)量評(píng)價(jià)勘察成果及土工試驗(yàn)表明，壩體填土干密度偏小，孔隙比偏大，填土多具中壓縮性，其多項(xiàng)物理力學(xué)指標(biāo)均不滿足規(guī)范要求。鉆孔注水試驗(yàn)及土工試驗(yàn)測(cè)得其滲透系數(shù)最大為1.0×10-2cm/s，最小為3.71×10-6cm/s，建議值為3.83×10心墻土料為低液限粘土，其濕密度平均為1.87g/cm3，干密度平均為1.49g/cm3，平均粘粒含量為25%，滲透系數(shù)平均值為9.17×10-5cm/s，孔隙比平均為經(jīng)開挖壩下排水棱體發(fā)現(xiàn)，棱體塊石風(fēng)化嚴(yán)重，棱體粗細(xì)顆粒排列無序，含泥量較大。在上壩公路修建及廠房基礎(chǔ)開挖過程中，土料全部堆積于排水棱體上，現(xiàn)排水棱體已全部掩埋于土體中，棱體堵塞嚴(yán)重，不能發(fā)揮其應(yīng)有的排水作用，建議翻修重建。3.6其它建筑物工程地質(zhì)條件及評(píng)價(jià)3.6.1溢洪隧洞工程地質(zhì)條件及評(píng)價(jià)溢洪隧洞位于左岸山體中，為城門型、明流式的無壓洞。興建于1978年，1980年完工。溢洪隧洞全長(zhǎng)150m，進(jìn)口堰頂高程304.4m，堰寬13.11m，洞寬7.5m，洞高7.65m溢洪隧洞整個(gè)洞身大部分座落于弱風(fēng)化細(xì)粒變質(zhì)砂巖上，少量圍巖為強(qiáng)風(fēng)化,巖體節(jié)理裂隙較發(fā)育，可定為Ⅲ類圍巖。其力學(xué)指標(biāo)建議如下:抗剪斷C＇=0.2～0.4Mpa,f＇=0.55～0.75,單位彈性抗力系數(shù)K。=80～200Kg/cm3?，F(xiàn)整個(gè)洞身已全斷面砼襯砌，且左岸山體雄厚，裂隙發(fā)育多以陡傾角為主，溢洪隧洞無大的安全隱患,但溢洪隧洞進(jìn)口段上部山體被開挖成公路，對(duì)溢洪隧洞進(jìn)口造成安全隱患。3.6.2輸水涵洞輸水涵洞位于左壩肩，為砼壓力洞，其前段為涵管，后段為隧洞。全長(zhǎng)211m，進(jìn)口底高程279m，洞徑2.4m，在離出口45m處設(shè)有一發(fā)電進(jìn)水岔洞，直徑1m，長(zhǎng)勘察認(rèn)為，輸水涵管及隧洞基礎(chǔ)均座落于弱風(fēng)化細(xì)粒變質(zhì)砂巖的下部，巖體較堅(jiān)硬、致密，其允許承載力能夠滿足上部荷載要求。目前輸水涵洞存在的問題是涵管老化產(chǎn)生裂縫，啟閉系統(tǒng)失靈，閘門不能正常啟閉，這給水庫(kù)大壩的運(yùn)行帶來安全隱患。本次除險(xiǎn)加固方案欲在輸水涵管進(jìn)口新建一啟閉豎井，更換原出口閘門及啟閉設(shè)施。輸水涵洞新建閘門啟閉豎井處巖性為灰白、青灰色弱風(fēng)化薄層狀細(xì)粒變質(zhì)砂巖，產(chǎn)狀為2100∠300，巖體節(jié)理裂隙較發(fā)育，巖性較堅(jiān)硬、致密，其允許承載力為3～5Mpa，可作為閘門啟閉豎井的基礎(chǔ)持力層。3.7天然建筑材料工程除險(xiǎn)加固所需天然建材主要有塊石、砂礫石及土料。3.7.1塊石料本工程采用XXX料場(chǎng)作為塊石料場(chǎng)。該料場(chǎng)位于壩下游公路邊，料石巖性為奧陶系中統(tǒng)（O2）青灰、灰綠色厚層狀至中厚層狀細(xì)粒變質(zhì)砂巖，強(qiáng)風(fēng)化層厚3～5m，裂隙較發(fā)育，成材率較低，僅可達(dá)40～50%。儲(chǔ)量較大，可滿足設(shè)計(jì)要求。料場(chǎng)距水庫(kù)大壩約1km3.7.2砂礫石料砂礫石料可到xxx商品砂礫石料場(chǎng)采購(gòu)，運(yùn)距約25km3.