水庫除險(xiǎn)加固工程綜合說明

水庫除險(xiǎn)加固工程綜合說明第一節(jié)緒言京元水庫位于廣元市元壩區(qū)射箭鄉(xiāng)京元村五社境內(nèi)的侍郎墳，壩址地理坐標(biāo)為東徑105°45′，北緯32°20′，工程距元壩城鎮(zhèn)68km，距廣元城區(qū)45km。下游居住人口1300多人，保護(hù)耕地2600畝，是一座以農(nóng)田灌溉為主，兼顧防洪、水產(chǎn)養(yǎng)殖等綜合效益為一體的?。ǘ┬退麡屑~工程。1967年5月，廣元縣水電局組織技術(shù)人員開始進(jìn)行京元水庫的勘測設(shè)計(jì)。同年9月，開始動(dòng)工修建，工程于1968年4月完工。京元水庫樞紐工程由大壩、涵臥管、溢洪道組成，等別屬五等工程，主要建筑物為五級(jí)，正常運(yùn)行和非常運(yùn)行防洪標(biāo)準(zhǔn)為20年一遇洪水設(shè)計(jì)200年一遇洪水校核，相應(yīng)下泄流量分別為1.2m3/s和4.53m3/s。京元水庫工程大壩為均質(zhì)土壩，設(shè)計(jì)大壩高15.8m，壩頂寬1.6m，壩頂長101m，實(shí)測壩頂高程802.5m，壩址以上集雨面積為0.36km2，總庫容為10.14萬m3，有效庫容8.85萬m3，死庫容0.39萬m3，工程設(shè)計(jì)灌溉面積0.042萬畝，實(shí)際灌面0.036萬畝，其工程特性詳見表。京元水庫是在六十年代特定的歷史背景中施工修建的，工程施工質(zhì)量控制較差，壩體碾壓存在不密實(shí)問題，外壩腳未設(shè)堆石體，外壩腳段滑坡。壩頂寬度不夠，內(nèi)坡未進(jìn)行護(hù)坡處理，風(fēng)浪京元水庫整治前后工程特征表表1序號(hào)名稱單位整治前的規(guī)模整治后的規(guī)模備注一水文氣象1集雨面積Km20.360.362年平均降雨量mm108310833最高氣溫℃38.9038.904最低氣溫℃-8.2-8.25年平均徑流深mm5135136設(shè)計(jì)洪峰流量m3/s8.858.85p=5%7校核洪峰流量m3/s14.9214.92p=0.5%8設(shè)計(jì)洪水下泄流量m3/s1.21.2p=5%9校核洪水下泄流量m3/s4.534.53p=0.5%二水庫特征1正常水位M801.00801.002設(shè)計(jì)洪水位M801.40801.40p=5%3校核洪水位M801.82801.82p=0.5%4死水位M789.30789.305回水長度公里0.180.186水庫總庫容萬m310.1410.147有效庫容萬m38.858.858死庫容萬m30.390.399水庫調(diào)節(jié)性能年調(diào)節(jié)水庫年調(diào)節(jié)水庫10徑流調(diào)節(jié)系數(shù)0.550.55三工程特征1大壩壩型均質(zhì)土壩均質(zhì)土壩最大壩高M(jìn)15.815.8壩頂長度M101101壩頂寬度M1.63.0壩頂高程M802.5802.66壩底寬度M70.3071.29壩底高程M786.70786.702溢洪道型式寬頂堰寬頂堰堰頂高程801.00801.00寬度M3.04.0長度M6565最大泄洪量m3/s4.534.53消能形式無4放水設(shè)備型式涵臥管涵臥管設(shè)計(jì)放水流量m3/s0.150.15淘涮嚴(yán)重。溢洪道右邊墻被余震震垮，底板未漿砌。放水臥管震損管壁漏水嚴(yán)重。無防汛進(jìn)庫公路，無管理房工程設(shè)施。第二節(jié)水文及水庫特征水位京元水庫控制集雨面積0.36km2，庫區(qū)內(nèi)植被良好，其海拔高程在800—1000m之間，主河道長0.89km，河床平均比降179.07‰。出露巖層多為砂、頁巖，土質(zhì)為黃土和紅色亞粘土等。農(nóng)田中水田沿河分布較廣，有利于水田用水。水庫流域?qū)賮啛釒駶櫦撅L(fēng)氣候區(qū)，具有氣候溫和、四季分明、雨量充沛、日照充足、濕度大等特點(diǎn)。最大年降水量1613mm，最小年降水量560.5mm。暴雨多發(fā)生在6—8月，一次大暴雨過程多為1—2天，其中80%左右的水量集中在24小時(shí)以內(nèi)，實(shí)測24小時(shí)內(nèi)最大暴雨量為420mm。多年平均氣溫13.1℃，歷年極端氣溫最高值34.2℃，最低-8.8℃，多年平均日照數(shù)1220小時(shí)，多年平均蒸發(fā)量為1285.4mm，無霜期240天，多年平均相對(duì)濕度69%，平均風(fēng)速15m/s，最大風(fēng)速20m/s。相應(yīng)風(fēng)向NNE。洪水復(fù)核標(biāo)準(zhǔn)：設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為20年一遇，相應(yīng)設(shè)計(jì)洪水位:801.40m;校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為200年一遇,相應(yīng)校核洪水位:801.82m。設(shè)計(jì)洪水成果：設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)洪峰流量為8.85m3/s，最大下泄流量為1.2m3/s，校核洪水標(biāo)準(zhǔn)洪峰流量為14.92m3/s，最大下泄流量為4.53m3/s。第三節(jié)工程地質(zhì)京元水庫位于廣元市元壩區(qū)射箭鄉(xiāng)京元村五社境內(nèi)的侍郎墳，壩址地理坐標(biāo)為東徑105°45′，北緯32°20′，壩區(qū)附近屬高山深溝，地形切割較深。河床為“V”型河谷，兩岸陡坡地段多基巖裸露，屬幼年期河床特征。庫區(qū)內(nèi)出露地層主要為百堊紀(jì)下統(tǒng)城墻巖群地層，其次是第四系地層，另有侏羅上統(tǒng)地層出現(xiàn)和繼侏羅系沉積之后又一大套河湖相紅色碎屑巖構(gòu)成，礫巖、砂巖、泥巖呈互層產(chǎn)出，厚度在1300m左右，巖相巖性變化較大。區(qū)內(nèi)構(gòu)造較緩，巖層傾角多在6—8°以下，巖性以泥巖與砂巖、礫巖軟硬相間為主，厚層砂巖形成陡巖和雞爪梁狀，泥巖形成緩坡圓丘和平坦邊溝等低山地貌狀態(tài)。庫區(qū)物理地質(zhì)現(xiàn)象主要為風(fēng)化剝蝕及崩塌，物理風(fēng)化作用皆由粘土、泥質(zhì)粉砂土等形成的緩坡坪臺(tái)和由砂頁巖互層風(fēng)化形成的陡崖，坡腳斜坡處有節(jié)理裂隙切割墜落的零星塊石出現(xiàn)。風(fēng)化剝蝕以泥巖為主，極易風(fēng)化，表層呈碎屑或粘土狀，在坡面水的沖刷下成為庫區(qū)淤積的主要來源。據(jù)GB18306－2001《中國地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》國家標(biāo)準(zhǔn)第1號(hào)修改單,《四川、甘肅、陜西部分地區(qū)地震動(dòng)峰值加速度區(qū)劃圖》及《四川、甘肅、陜西部分地區(qū)地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期區(qū)劃圖》查得，工程區(qū)地震動(dòng)峰值加速度為0.1g，動(dòng)反應(yīng)譜特征周期為0.4S，對(duì)應(yīng)地震基本烈度為VII度。因此需對(duì)水庫工程進(jìn)行抗震復(fù)核計(jì)算，抗震計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)為丁級(jí)。第四節(jié)震損情況2008年5月12日，四川汶川發(fā)生8級(jí)地震，大地震過后廣元區(qū)域內(nèi)又出現(xiàn)了6.4級(jí)以上的強(qiáng)余震1次，多次余震導(dǎo)致溢洪道右邊墻垮塌，放水臥管震損漏水嚴(yán)重。第五節(jié)樞紐工程除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)6.1大壩工程整治設(shè)計(jì)1、大壩壩頂整治設(shè)計(jì)：拓寬原壩頂寬度1.6米至3.0m，同時(shí)加高大壩高度16cm，壩頂路面采用15cm厚泥結(jié)石鋪筑，其下鋪設(shè)20cm厚砂礫石墊層，壩頂路面兩端設(shè)30*30cm路邊石，水庫整治后壩頂高程為802.66米,詳見大壩整治橫斷面圖。2大壩內(nèi)坡整治設(shè)計(jì)：對(duì)內(nèi)坡進(jìn)行整形護(hù)坡，自內(nèi)坡高程794.00m以上至799.00m以上采用20cm厚干砌塊石護(hù)面，下部采用20cm厚砂礫石墊層作反濾料,799.00m以上至壩頂采用C15砼預(yù)制塊進(jìn)行護(hù)坡處理,預(yù)制塊邊長30cm厚8cm，下部采用20cm厚砂礫石墊層作反濾料。護(hù)坡框格采用C20砼矩形結(jié)構(gòu)，邊長為長×寬=15m×8m,C20砼框格斷面尺寸寬×深=30cm×30cm。3、大壩外坡整治設(shè)計(jì)：結(jié)合壩頂拓寬,從馬道800.45m采用1:2.0坡度培厚外壩坡至壩頂使壩頂寬度達(dá)到3.0m，同時(shí)加高大壩0.16m，使大壩高度達(dá)到802.66m。對(duì)外壩795.32m以下滑坡體進(jìn)行清除，并應(yīng)保證全部清除滑坡體，為確保新舊土料的良好接觸，清除采用階梯狀，階高不小于30cm，臺(tái)寬為不小于60cm為宜,并采用硬巖石渣料對(duì)壩坡進(jìn)行回填壓實(shí)至原坡比。在外壩腳增建堆石體，堆石體頂高程為788.70米，堆石體頂寬2.0m,內(nèi)坡比1:1.0,外坡比為1:1.5。壩肩兩側(cè)設(shè)順坡向排水溝,同時(shí)以防人畜肆意進(jìn)入壩坡內(nèi)，排水溝邊墻為M7.5砌石矩形結(jié)構(gòu)，寬×深=0.4×0.4m，邊墻厚20cm，底板采用8cm厚C20砼澆筑，其下鋪設(shè)20cm厚砂礫石墊層。對(duì)外壩坡堆石體以上部分采用C20砼棱形框格進(jìn)行草皮綠化護(hù)坡，以防雨水沖涮，棱形框格邊長10m×10m，C20砼框格斷面尺寸寬×深=30cm×30cm。6.2溢洪道工程整治設(shè)計(jì)根據(jù)水文計(jì)算溢洪道最大泄洪能力應(yīng)為4.53m3/s,溢洪水深為0.82米,堰頂寬度為4米,溢洪道堰頂高程為801.00米。而溢洪道實(shí)際堰寬為3.0m,需拓寬。溢洪道由進(jìn)口斷、寬頂堰、泄流槽段組成。詳見溢洪道設(shè)計(jì)斷面圖。拓寬溢洪道堰頂寬度至4.0m，堰進(jìn)口底板下設(shè)60cm寬,120cm高M(jìn)7.5漿砌條石截水墻,以防治水灌入底板。根據(jù)調(diào)洪演算進(jìn)口段堰寬4.0m,溢洪水深為0.82m,考慮摻氣水深和安全超高0.7m,進(jìn)口溢流堰段邊墻高為1.5m。溢洪道泄流槽段按陡坡水力計(jì)算，泄槽寬3.0m,坡比為1:67，則相應(yīng)溢洪水深為0.8m,考慮摻氣水深和安全超高0.7m，泄槽段邊墻高為1.5m。泄流陡槽段按陡坡水力計(jì)算公式進(jìn)行復(fù)核計(jì)算，泄流槽寬為3.0m，溢洪水深為0.3m，考慮摻氣水深和安全超高0.7m，泄槽段邊墻高為1.0m。溢洪道邊墻斷面均采用M7.5砌條石梯形斷面，頂寬30cm，底寬60cm，墻身應(yīng)梅花狀預(yù)留?50mm排水孔，并應(yīng)做好排水孔后的反濾過渡結(jié)構(gòu)，邊墻縱向間隔15m留伸縮縫。溢洪道底板采用M7.5砌條石結(jié)構(gòu),底板厚30cm，下面采用20cm厚砂礫石墊層，并做好底板下的排水暗溝。陡槽段由于底板位于砂頁巖基礎(chǔ)上，底板整體結(jié)構(gòu)較好，可滿足直接泄洪需要，本次不做陡槽段底板設(shè)計(jì)。溢洪道末端位于砂頁巖基礎(chǔ)上，且遠(yuǎn)離大壩腳，下游為砂頁巖沖溝，亦無農(nóng)田保護(hù)，故未做消能設(shè)計(jì)。6.3放水設(shè)施工程對(duì)震損放水臥段管進(jìn)行撤除，重新采用M7.5砌條石進(jìn)行漿砌整治。6.4防洪公路工程防汛公路路面寬設(shè)計(jì)為4.0m，按泥結(jié)石路面施工，路基利用原天然土層，其壓實(shí)度不小于95%，結(jié)構(gòu)底層采用20-30cm厚砂礫石墊層，表層采用20cm厚泥結(jié)碎石，路面由中心向兩側(cè)做成5%坡度，以利于排水。公路兩側(cè)各設(shè)置一道排水溝，排水溝梯形結(jié)構(gòu)，底寬30cm，頂寬60cm，溝深20cm，排水溝采用M7.5砌條石結(jié)構(gòu)，詳見防汛公路設(shè)計(jì)橫斷面圖。6.5大壩觀測設(shè)施及設(shè)備1、大壩沉陷位移觀測在大壩兩岸每一縱排測點(diǎn)的延長線上各布設(shè)一個(gè)工作基點(diǎn)和校準(zhǔn)點(diǎn)，各種基點(diǎn)均布設(shè)在兩岸巖石和堅(jiān)實(shí)土基上，共需增設(shè)觀測點(diǎn)6個(gè)。2、大壩滲透觀測在原河床最大斷面處進(jìn)行浸潤線觀測點(diǎn)的布設(shè)，共布設(shè)三排，每個(gè)橫斷面布置四根測壓管，同時(shí)在京元水庫原量水堰處增設(shè)RJ型量水堰滲流儀進(jìn)行大壩滲流觀測。3、水文觀測針對(duì)水庫降雨量、水位及水溫的觀測，本次在水庫布設(shè)高程水位標(biāo)尺，同時(shí)增設(shè)自計(jì)雨量計(jì)、自動(dòng)水位計(jì)及電阻溫度計(jì)各一套，用于水庫水文的觀測。4、觀測設(shè)備根據(jù)工程管理需要，配置水準(zhǔn)儀一臺(tái)、除草機(jī)一臺(tái)。6.6管理房設(shè)施本次不設(shè)計(jì)建設(shè)管理房工程。第六節(jié)施工組織設(shè)計(jì)京元水庫屬五等工程，樞紐主要建筑物為5級(jí)，次要建筑物為5級(jí)，水庫除險(xiǎn)加固工程包括大壩加固整治、溢洪道加固整治、放水設(shè)施整治、白蟻防治、增添觀測設(shè)施和興建管理房等。主要工程量為開挖土石方2291.57m3，土石回填方2085.58m3，砌石方903.38m3，砼441.08m3。主要建筑材料：水泥57.65T，河砂211.76m3，石子149.25m3，高峰人數(shù)80人。施工總投勞3.27萬工日。工程所需天然建筑材料主要為塊石、條石、碎石等，均可在距大壩2km范圍內(nèi)取用；建筑土料就近范圍內(nèi)取用；所需的砂石料在嘉陵江河道開采運(yùn)輸；鋼材、汽油、柴油等主要材料由廣元城區(qū)市場供應(yīng)，水泥和炸藥也由廣元城區(qū)市場供應(yīng)。施工用水利用庫水和管理站的供水設(shè)施來滿足生產(chǎn)生活用水；施工用電利用管理站電力資源或從附近電網(wǎng)架設(shè)。大壩回填碾壓和邊坡削坡，采用人工回填碾壓，機(jī)械土料運(yùn)輸，砼作用采用普通人工作業(yè)，人工膠輪車運(yùn)輸，人工平倉，2.2kw插入式振搗器振搗。施工總體布置遵循因地制宜，有利生產(chǎn)、生活，易于管理，少占耕地，經(jīng)濟(jì)合理，安全可靠的原則。根據(jù)工程的布置特點(diǎn)和施工場地條件，進(jìn)行水、電及砼拌和站和施工輔助企業(yè)布設(shè)。由于本工程施工較集中，故采用一個(gè)施工區(qū)。生活區(qū)布置在大壩左岸，施工輔助企業(yè)布置在大壩兩端。本工程計(jì)劃總工期4個(gè)月，主體工程工期為3個(gè)月，即2009年3月上旬至2009年的6月下旬，工程準(zhǔn)備期半月，工程完建期半月。第七節(jié)工程管理本工程的管理人員現(xiàn)為1人，無管理房工程設(shè)施。水庫具有綜合利用效益，管理項(xiàng)目以大壩為主，為給工程管理提供必要的條件，滿足工程監(jiān)測、經(jīng)常性維護(hù)（修），運(yùn)行調(diào)度、資料管理、交通、通信及辦公自動(dòng)化等需要，按有關(guān)規(guī)范擬設(shè)置以下主要管理設(shè)施：①水工建筑物監(jiān)測維護(hù)設(shè)施②水情、工情信息及數(shù)據(jù)處理設(shè)施③通信設(shè)施④交通設(shè)施⑤辦公及生活用房第八節(jié)環(huán)境影響及水土保持京元水庫樞紐除險(xiǎn)加固工程的整治，具有灌溉、防洪、多種經(jīng)營及防止庫外耕地浸沒影響等多方面效益，防止了水事糾紛，具有重要的經(jīng)濟(jì)和政治意義。工程施工過程中帶來的噪聲、粉土、油污等不利影響，而這些都是暫時(shí)的，可以采用措施來避免或減少到最小程度。根據(jù)水土保技術(shù)規(guī)范規(guī)定的“誰造成新的水土流失，誰治理”原則，確定本工程水土保持責(zé)任范圍為項(xiàng)目建設(shè)區(qū)和直接影響區(qū)。工程施工完后，對(duì)于施工臨時(shí)占用的耕地應(yīng)盡快平整復(fù)耕，非耕地和料場平整后進(jìn)行綠化。第九節(jié)工程投資本工程投資概算組成和編制規(guī)程執(zhí)行四川省《水利水電工程概預(yù)算定額》上、下冊(cè)（2007年），廣元市建筑材料價(jià)格（2009）和元壩區(qū)物價(jià)局出具的《材料價(jià)格信息》及《京元水庫設(shè)計(jì)報(bào)告》。京元水庫除險(xiǎn)工程包括大壩整治工程、溢洪道整治工程、放水設(shè)施整治、新建防汛公路、興建管理房