小二型水庫除險加固工程初步設計報告

小二型水庫除險加固工程初步設計報告1綜合說明 1.3工程地質(zhì) 1.4工程任務和規(guī)模 1.5建筑物除險加固設計 41.5.1水庫樞紐除險加固工程總體布置 41.5.2大壩除險加固設計 41.5.3溢洪道除險加固設計 51.5.4放水工程設計 51.5.5原壩下灌溉放水涵洞處理 1.5.6安全監(jiān)測設計 1.5.7房屋工程 1.5.8防汛公路設計 1.6金屬結構設計 1.7施工組織設計 1.8工程占地與移民 1.9環(huán)境保護及水土保持設計 1.10工程管理 91.11工程概算 1.12經(jīng)濟評價 1.13結論與建議 附：**水庫除險加固工程特性表 2.1流域概況 2.2設計洪水洪水復核 2.2.1洪水成因及特性 2.2.2設計洪水推求 2.3成果合理性分析 2.4施工期洪水 203工程地質(zhì) 223.1概述 223.2庫區(qū)地質(zhì)條件 223.3樞紐建筑物工程地質(zhì)條件及評價 233.4天然建筑材料 253.5結論與建議 264工程任務和規(guī)模 274.1工程概況 274.1.1社會經(jīng)濟狀況 274.1.2工程任務 284.1.3工程規(guī)模 284.1.4原樞紐工程特性 294.1.5水庫大壩興建過程 294.1.6大壩加固維修及異常情況處理 304.1.7大壩結構及滲流情況 304.1.8泄、引水建筑物情況 314.1.9其它工程情況 324.3水庫加固洪水標準 324.4水庫洪水調(diào)節(jié)計算 324.4.1基本資料 324.4.2調(diào)洪原則及方法 344.4.3調(diào)洪演算成果 354.5水庫除險加固工程措施與建設內(nèi)容 364.5.1大壩綜合評價結論及建議 364.5.2加固措施和建設內(nèi)容 375建筑物除險加固設計 395.1設計依據(jù) 395.1.1工程等別和建筑物級別 395.1.2設計基本資料 395.2水庫樞紐除險加固工程總體布置 425.3大壩除險加固設計 435.3.1壩型 435.3.2大壩加固土、石料 435.3.3大壩標準剖面設計 435.3.4大壩除險加固設計內(nèi)容 445.3.5大壩壩體加高方案與溢洪道拓寬方案比選 445.3.6大壩防滲加固方案比選 465.3.7大壩除險加固處理措施 475.3.8大壩除險加固設計計算 495.4溢洪道除險加固設計 545.4.1溢洪道現(xiàn)狀 545.4.2方案比較 545.4.3溢洪道結構布置 545.4.4溢洪道加固設計 555.5放水工程設計 585.5.1放水工程現(xiàn)狀 585.5.2分級臥管式與岸塔式進水口比較。 585.5.3岸邊隧洞和壩下涵管比較。 595.5.4放水工程布置與組成 595.5.5壩下涵洞設計 605.5.6出口段設計 605.6原壩下灌溉放水涵洞處理 615.7安全監(jiān)測設計 615.7.1大壩表面沉降及位移 615.7.2滲流量 615.7.3水位觀測 615.7.4巡視檢查 625.8房屋工程 625.9防汛公路設計 636金屬結構設計 646.1閘門選型 646.2啟閉機選擇 647施工組織設計 667.1施工條件 667.1.1工程條件 667.1.2自然條件 677.2施工導流 677.2.1導流標準 677.2.2導流方式 677.2.3導流建筑物設計 687.2.4導流工程施工 687.3主體工程施工 687.3.1壩體土方填筑 687.3.2二布一膜鋪設 697.3.3砼預制塊護坡施工 697.3.4無紡布施工 707.3.5砼施工 707.3.6砌石工程 707.3.7石方開挖工程 707.3.8砼拆除及石方拆除 707.3.9土石方平衡 707.4施工總布置 717.4.1施工總布置的規(guī)劃原則 717.4.2施工總布置 717.4.3施工交通運輸 717.4.4施工工廠設施 727.4.5施工房屋建筑 727.5施工總進度 737.6主要材料供應 737.6.1主要材料數(shù)量 737.6.2主要施工機械設備 738工程占地與移民 8.1工程永久占地 758.1.1加固工程內(nèi)容 758.1.2占地數(shù)量與占地性質(zhì) 758.2工程臨時占地 758.2.1加固工程內(nèi)容 758.2.2占地數(shù)量與占地性質(zhì) 758.3補償費用 768.3.1計算依據(jù) 768.3.2工程占地補償費用 768.3.3地面附著物補償費用 769水土保持設計 779.2編制依據(jù) 779.2.1法律法規(guī) 779.2.2技術規(guī)范與標準 789.2.3相關設計文件 789.3工程概況 789.4工程造成的水土流失及其危害 789.5水土保持方案 799.6工程實施保障 8010環(huán)境保護設計 8110.1設計依據(jù)及標準 8110.1.1設計依據(jù) 8110.1.2采用的標準與規(guī)范 8110.2環(huán)境影響評價 8110.3環(huán)境保護設計 8210.4存在的問題和建議 8311工程管理 8511.1管理機構 8511.2工程管理范圍和保護范圍 8511.2.1工程管理范圍 8511.2.2工程管理區(qū)規(guī)劃 8611.3主要管理設施 8611.3.1現(xiàn)狀管理設施 8611.3.2配備管理設施 8611.4工程管理運用 8712工程概算 8912.1工程概況 8912.2編制依據(jù)及基礎資料 8912.3概算書 9113經(jīng)濟評價 9213.1評價方法與參數(shù) 9213.1.1經(jīng)濟評價依據(jù) 9213.1.2經(jīng)濟評價內(nèi)容和方法 9213.1.3采用的主要參數(shù) 9213.2工程費用 9213.2.1固定資產(chǎn)投資 9313.2.2年運行費 9313.2.3流動資金 9313.3工程效益 9313.3.1防洪效益 9313.3.2灌溉效益 9413.3.3養(yǎng)殖效益 9413.3.4年均增量效益 9413.4國民經(jīng)濟評價 9413.4.1經(jīng)濟費用的調(diào)整計算 9513.4.2國民經(jīng)濟評價指標計算 9513.4.3敏感性分析 9513.4.4國民經(jīng)濟評價結果 9713.5財務分析 9713.5.1財務收入 9713.5.2財務支出 9813.5.3財務分析 9813.6綜合評價 98運行。水庫現(xiàn)有設計標準為20年一遇，校核標準為300年一遇。水庫設計正常蓄洪水標準》SL252—2000的有關規(guī)定，經(jīng)復核該工程仍為小（2）型該工程的建設，是邊勘測、邊設計、邊施工的“三邊”工程，工程施工依靠大規(guī)模的群眾運動完成，由于施工盲目搶進度、搶速度，使得工程的施工質(zhì)量難以控制，以致樞紐工程主要建筑物擋水大壩，壩下引水灌溉涵管，溢洪道等施工質(zhì)量較差，雖先后進行了局部加固處理，但工程仍有不少質(zhì)量隱患，有的甚至危及大壩安全，故工程一直帶病運行，被限制蓄水，嚴重影響了工程應有效益的正對**水庫洪水、大壩結構穩(wěn)定、滲流穩(wěn)定以及現(xiàn)場安全檢查、運行情況等方面進行了綜合評價，并提出了**水庫大壩安全評估綜合報告。2011年5月26日，**縣水利局組織召開了大壩安全鑒定會，提出了**水庫大壩安全鑒定報告書。根據(jù)本次初步設計在上述資料及工作成果基礎上，對**水庫樞紐工程作進一步分**水庫所在流域處大別山暴雨中心邊緣，在每年4～7月，常因西暖濕氣流與西北南下的冷空氣相遇，形成大范圍的降雨和大強度的暴雨，降雨集中，歷時較本流域為雨源型山區(qū)河流，洪水常因暴雨直接產(chǎn)生，因此洪峰的大小具有隨著暴雨大小變化的特性，最大洪水常發(fā)生在每年4～7月，6月份發(fā)生洪水最多，因該流域河床坡降陡，壩址的洪水具有匯流時間短，洪峰尖高，易漲易落，沖刷破壞力大的特點，洪峰的大小與暴雨強度密切相關，常呈單峰狀，一次洪水過程**水庫無實測洪水流量資料，設計洪水可采用暴雨資料進行分析計算，即利析成果和山丘區(qū)中、小面積設計洪水計算辦法》以下簡稱“84年辦法”過程線。計算得P＝0.33%校核洪水洪峰為5.77m3/s；P＝3.33%設計洪水洪峰為經(jīng)調(diào)洪演算，P＝0.33%校核洪水位125.16m，最大下泄流量3.52m3/s，相應庫容**水庫位于xx河上游。工程區(qū)出露地層主要有第三系和第四系地層。**水庫在地層上，隸屬大別山一級地層區(qū)。該區(qū)下元古界廣布，為一套深厚城—志留系的佛子嶺群主要為石英片巖。中新生界主要為碎屑巖，晚侏羅世至早白堊世有火山噴發(fā)，巖性為安山巖—粗面巖類，第四系很少發(fā)育，多為河流近期自大別運動（中條運動）后，本區(qū)在古老地臺的基礎上，在曉天—磨子潭、合肥—六安兩大斷裂控制下，沉積了巨厚的佛子嶺群和梅山群，至華力西旋回的中晚即合肥斷陷盆地的南緣部分。構造形態(tài)表現(xiàn)為復向斜或向斜帶，軸向北西西。本區(qū)地下水屬基巖裂隙水，地下水來源主要源于大氣降雨，受季節(jié)性影響較大。由于基巖出露面積大，本次勘察范圍內(nèi)，沒有較大的斷層和破碎帶，裂隙多數(shù)壓性閉合狀，且山高坡陡、基巖完整、透水性差，河岸谷坡覆蓋層淺薄，地下水無儲存條件，裂隙水儲量很小，僅見谷坡處雨后有間歇性流水，旱季枯竭，裂1.4工程任務和規(guī)模**水庫的興建是根據(jù)本地區(qū)水土資源、自然條件和社會經(jīng)濟情況，按水利開設計洪水位124.73m，相應庫容9.2萬m3；校核洪水1.5建筑物除險加固設計**水庫原溢洪道堰頂高程124.20m，溢流前緣凈寬B=4.0m。根據(jù)洪水調(diào)節(jié)計度5.0m。上游壩面采用C20砼預制塊護坡，下游壩面采用草皮護坡，下游壩腳設溢洪道位于右岸，拓寬時左側墻（靠壩側）位置不動，右側邊墻往右岸延伸將泄槽沿控制堰方向直線布置，泄槽末端設消力池，使水流順暢接入下放水涵洞位于大壩右側，為壩下涵洞。進口建筑物型式為岸塔式取水口，設參考已建工程經(jīng)驗，考慮到其現(xiàn)有壩頂寬度，確定該水庫大壩壩頂寬度為在土壩上游面壩坡設砼預制塊護坡；下游面壩坡設生物護坡在下游壩坡處設置縱、橫排水溝，即壩體與兩岸交匯處順壩坡布設橫向排水根據(jù)滲流計算結果，參考已建工程的經(jīng)驗及現(xiàn)有排水體情況，擬定反濾體高大壩壩身防滲處理設計；大壩壩基及壩端繞壩滲漏處理設計；大壩壩頂設計；上游壩坡及護坡設計；下游壩坡護坡及壩面排水設計；下游排水棱體設計；大壩監(jiān)**水庫溢洪道位于大壩右側，溢洪道型式為無閘門控制寬頂堰，由人工在山現(xiàn)場檢查顯示：由于溢洪道邊坡巖體呈強風化狀態(tài)，裂隙互相貫通，不利于邊坡穩(wěn)定；特別是左側緊貼壩身，無任何導流墻，泄洪時直接沖刷壩身，危及壩由于原溢洪道泄洪能力不足，槽身無防護，已沖成坑坑洼洼，特別是左側緊貼壩身，無任何導流墻，泄洪時直接沖刷壩身。本次除險加固設計將溢洪道進行拓寬改造，并在溢洪道左側緊貼壩體段增設砼導流墻，防止泄洪加固后的溢洪道包括：控制堰、泄槽、消力池控制段為寬頂堰，堰頂高程124.20m，寬度由原4.0m減小至3.0m，底板及兩側采用砼襯砌，臨壩體側增設砼導流墻。墻體為重力式，最大墻高為2.0m，頂泄槽段坡比為1：2.0，由于原泄槽離壩身較近，影響壩身安全，另考原放水涵洞為壩下涵管，結構為素混凝土圓管涵，進口段為分級臥涵，洞身后即漏水，雖對放水涵進口進行過維修，但效果不明顯，目前滲漏仍較嚴重。根根據(jù)現(xiàn)場查勘，壩址下部為巖石基礎，上部土層較淺，岸坡較緩，取水口閘室和放水涵洞可直接布設在巖石基礎上。放水建筑物由進水口、輸水涵洞、出口厚0.6m。設工作閘門一道，閘門孔口尺寸0.8×0.8m。工作閘門采用鑄鐵閘門，**水庫原無監(jiān)測設施，根據(jù)《小型水利水電工程碾壓式土石壩設計導則》（SL189-96）要求設置觀測項目。結合本工程具體情況，選定大壩表面沉降及位**水庫現(xiàn)無專門的管理機構和運行管理所需的生產(chǎn)辦公和生活設施。為了保（SL106-96）的規(guī)定，設**水庫管理所具體執(zhí)行擬定辦公用房標準7m2/人，職工住宅及文化福利房標準13m2/人，總計房屋面**水庫距**縣城約60km，現(xiàn)有**縣城經(jīng)**鎮(zhèn)到**村的公路?，F(xiàn)**縣城～xx鎮(zhèn)段為國道105線，長約43km，現(xiàn)有路面為瀝青路面；xx鎮(zhèn)～**約10km，現(xiàn)有路面瀝青路面；**鎮(zhèn)政府～**村公路為縣道，長約5km。水庫防汛公路長0.5km，寬度不足3m，現(xiàn)有路面為泥石路面，坑洼不平，路況差，給水庫本次設計將連接**水庫的上壩道路進行加寬改造。公路改造按四級路面進行建設，設計路面凈寬4.0m，兩側各布置0.5m的土路肩，在路面底部先鋪設一層1.6金屬結構設計**水庫放水工程取水口設閘門和啟閉機控制放水，以往工程多采用鋼筋砼閘門，自重較大，閘門配套啟閉機容量相應加大。另由于砼有透水性，長期運行下砼保護層大面積脫落，鋼筋銹蝕；門體密封不實，導致大量灌溉用水滲漏流失，造成水資源的嚴重浪費。故本次擬采用鋼閘門或鑄鐵閘門中的一種，從經(jīng)濟、技1.7施工組織設計**水庫樞紐位于**縣**鎮(zhèn)**村境內(nèi)，距**縣城約60km，交通主要依靠公路。路況差，開工時可先修建上壩道路。本次除險加固主要工程有：大壩、溢洪道、程臨時性水工流建筑物為5級，施工洪水標準為10～5年一遇，根據(jù)本工程實際情況，采用5年一遇洪水標準。本次除險加固大壩、溢洪道施工均可利用灌溉涵洞進行臨時施工導流。灌溉涵洞施工，無其他導流設施，考慮先進行涵洞施工，應完成防汛道路施工、場地平整、供電及供水工程，并提前做好水死水位106.0m的工作。從工程施工總體安排及資金運用考慮，放水部分、大壩培厚土方及下游排水體施工安排在第一年11月至12月內(nèi)滲膜及護坡、溢洪道工程安排在第二年1月至第二年3月內(nèi)施工，壩排水溝工程安排在第二年4月內(nèi)施工。整個工程施工工期安排為第一1.8工程占地與移民計推算的各頻率淹沒洪水位均不大于原設計，未改變原有工程規(guī)模，故本次工程**水庫除險加固工程工程永久占地主要為壩腳占地、取土場占地和防汛公路**水庫加固工程施工臨時占地項目有：施工臨時道路、棄料場、施工輔助企業(yè)、倉庫、施工管理及生活用房、土料場臨時占地。本工程在建設及施工當中，1.9環(huán)境保護及水土保持設計工程施工期間將給當?shù)氐墓まr(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來一定的負面作用；廢水、廢氣及機械噪聲會對周圍環(huán)境造成一定污染，施工會破壞現(xiàn)有植被，加重水土流失；施工對附近的交通狀況也會有所影響。但該工程對環(huán)境的不利影響主要體現(xiàn)在工程建工程除險加固后，對環(huán)境的發(fā)展將產(chǎn)生積極影響。首先是工程的建設將促進該區(qū)域的經(jīng)濟發(fā)展，解除了病險庫工程給人們心理帶來的壓力；其次工程安全運行后，一方面下游人民的生命財產(chǎn)免受洪水侵害，人民生活安寧，社會穩(wěn)定；另一方面工程有利于工程效益的提高，為社會發(fā)展作出貢獻。工程所采取的綠化措施，可增加植被覆蓋率，降低噪聲和大氣污染，涵養(yǎng)水土，對該庫區(qū)周圍的生態(tài)本工程施工期間，主要造成植被破壞的有：塊石料場、砂石料場和土料場，分層夯實，及時種上樹草，避免松散的棄土石渣產(chǎn)生新的水土流失，對采取堆高方式的棄渣場，修建攔渣壩，以防止水土流失的發(fā)生。施工完成后，對破壞的植被進行植草植木處理。水土流失治理采取工程措施和生物防治措施相結合，全面規(guī)劃、綜合治理。水土保持工程的實施，應與工程施工同步進行，特別是工程措施，必須在施工同時進行，避免施工過程中的水土流失。生物防治措施則應在工程完成后立即進行，以營造一個良好的生態(tài)1.10工程管理為**鎮(zhèn)水利站，同時按照水利部、財政部《水利工程管理單位定崗標準》（水辦總需要管理人員4人。管理人員編制如下：行政管理人員1人；運行管理人員2人，包括水庫的正常運行、調(diào)度、安全監(jiān)測、水位和雨量資料管理，日常檢查維護，以及首部樞紐建筑物的管理；灌區(qū)管理人員1人，負責灌區(qū)用水制度調(diào)度、**水庫工程管理范圍包括工程區(qū)和生活區(qū)。工程區(qū)管理范圍包括：大壩、溢洪道、放水涵洞及灌溉引水渠道、觀測設施、通訊及交通設施等各類建筑物周圍生活區(qū)管理范圍包括辦公室、調(diào)度室、值班室、倉庫、住宅及其它文化、福工程保護范圍以管理范圍線外延50.0m與管理范圍線之間的范圍；庫區(qū)保護范圍以管理范圍線至第一道分水嶺之間的陸地。工程和水庫保護范圍內(nèi)的土地不1.11工程概算概算編制依據(jù)：①**省水利廳皖水建[2008]139號《**省水利通知》皖政[2009]132號；地面附著物本除險加固工程經(jīng)濟評價主要依據(jù)國家計委、建設部發(fā)布的《建設項目經(jīng)濟建設期初，投入和產(chǎn)出均按年末發(fā)生和結算。經(jīng)計算，**水庫除險加固工程建設根據(jù)**水庫除險加固工程國民經(jīng)濟評價及其敏感性分析和對水庫管理單位的財務收支平衡分析結果可知，本工程不僅國民經(jīng)濟評價可行，具有較強的抗風險能力，而且只要政府部門加強領導，落實水費政策，每年財務收入就會大于財務**水庫的除險加固不僅涉及到工程本身效益的提高，更重要的針對水庫的病情險況，采取相應的除險加固措施不僅非常必要，而**水庫除險加固工程實施完成后，不僅使工程能恢復到正常運用，會經(jīng)濟效益，能使下游灌區(qū)得以配套，保障0.05萬畝農(nóng)田旱澇保收。更為序號名稱單位數(shù)量備注一水文1流域面積km20.13壩址以上2水文資料系列年限年42曉天水文站3多年平均降雨量mm1353.34多年平均徑流量11.25洪水設計標準洪峰m3/s3.28校核標準洪峰m3/s5.776實測最高庫水位m125.091991年6月25日（黃海高程系）二水庫1洪水標準設計標準P（%）30年校核標準P（%）300年2特征水位黃海高程系校核洪水位m125.29設計洪水位m124.92正常蓄水位m124.20汛期限制水位m124.20死水位m117.703庫容總庫容10.5正常蓄水位以下庫容8.0死庫容0.5三序號名稱單位數(shù)量備注1壩型粘土心墻土壩2地基特征片麻巖3最大壩高m14.904壩頂長度m66.85壩頂寬度m5.06壩頂高程m126.20黃海高程系7防浪墻頂高程四溢洪道（正常）1型式開敞式寬頂堰2地基特征片麻巖3堰（檻）頂高程m124.204溢流段寬度m3.05設計流量m3/s2.296校核流量m3/s4.30五泄洪涵洞1型式2地基特征3進口高程m4斷面尺寸m5洞身長度m6設計流量m3/s7校核流量m3/s六放水涵洞壩下涵管1結構型式鋼筋砼箱式無壓涵洞2進口高程m117.70岸塔式進水口序號名稱單位數(shù)量備注3斷面尺寸m1.0×1.5寬×高4洞身長度m405設計流量m3/s0.1七加固處理措施1大壩防滲土工膜臨水坡斜墻防滲壩身、壩坡培厚加固壩坡上游設砼護坡，下游設草皮護坡2溢洪道加固由原4.0m減小至3.0m3泄洪涵洞4放水涵洞拆除重建八工程占地與拆遷1永久占地畝12.0其中山場6.7畝，水田5.3畝2臨時占地畝20.53拆遷房屋m24其他砍伐樹木一般樹木160棵，果樹350棵九經(jīng)濟指標1工程總投資萬元139.182工程效益保護面積km2保護人口人0.1萬灌溉面積萬畝0.05發(fā)電裝機容量年供水量**水庫位于**縣**鎮(zhèn)**村**組，是一座以灌溉為主兼顧防洪、養(yǎng)殖、生態(tài)等綜合效益的?。ǘ┬退畮?，大壩位于xx河上游。**水庫下游防洪保護范圍涉及**縣地處中緯度地帶，屬北亞熱帶季風氣候區(qū)，氣候溫和，四季分明，光照充足，雨量充沛。**水庫屬長江水系杭埠河流域，位于杭埠河干流上的xx水文站南側不足5km，故**水庫水文資料可借用xx水文站資料。多年平均降雨量為（1978年降雨年內(nèi)分配不均，汛期4～9月占全年的60～70%；多年平均徑流2.2設計洪水洪水復核本流域為雨源型山區(qū)河流，洪水常因暴雨直接產(chǎn)生，因此洪峰的大小具有隨著暴雨大小而定的特性，最大洪水常發(fā)生在每年4～7月，6月份發(fā)生洪水最多，因該流域河床坡降陡，壩址的洪水具有匯流時間短，洪峰尖高，易漲易落，沖刷破壞力大的特點，洪峰的大小與暴雨強度密切相關，常呈單峰狀，一次洪水過程**水庫無實測洪水流量資料，設計洪水可采用暴雨資料進行分析計算，即利析成果和山丘區(qū)中、小面積設計洪水計算辦法》以下簡稱“84年辦法”本次在萬分之一的地形圖上對**水庫流域特征參數(shù)進行復核，設計集水面積**水庫所在地無實測降雨量資料，根據(jù)“84年辦法”降雨域中心處的H24、H1、Cv24、Cv1，并根據(jù)H24、H1、Cv24、Cv1，查得各種頻率的點暴暴雨歷時設計參數(shù)頻率P（%）均值CvCs/Cv0.330.53.33542.50.553.5150.88141.95100.6189.2573.124h115.00.603.5445.05416.3288.85253.00203.55**水庫壩址以上流域面暴雨量采用點面系數(shù)法計算，由“8根據(jù)流域參數(shù)和設計面暴雨量計算，各種頻率設計（1）面凈雨量（即地面徑流）等于面暴雨量扣除損失量和地下水，查84年24頻率（%）0.330.53.335150.88141.95100.6189.2573.1445.05416.3288.85253203.6P1/P240.340.340.350.350.36R3/R240.490.490.50.500.52385.05356.3208.8123.55188.7174.6104.486.564.2F/J20.000010.34(F/J2)-0.12計算值為1.45大于0.55，取0.551.13(F/J2)0.240.06K0.020.020.030.030.04n0.660.660.670.670.68頻率P（%）0.330.53.33500000010.250.230.130.110.0820.270.250.140.120.0830.270.250.140.120.0840.370.340.190.160.1150.380.350.200.160.1260.380.350.200.160.1270.630.580.330.270.1980.660.610.350.290.2090.660.610.350.290.20頻率P（%）0.330.53.3351.401.290.760.630.456.215.753.542.932.120.930.860.510.420.300.420.380.220.180.130.450.420.240.200.140.450.420.240.200.140.310.290.170.140.100.300.280.160.130.090.300.280.160.130.090.230.210.120.100.07200.230.210.120.100.07210.230.210.120.100.07220.230.210.120.100.07230.230.210.120.100.07240.230.210.120.100.07250.020.010.010.010.01Qmax（m3/s）6.215.753.542.932.123)5.773.140.33%0.5%3.33%5%由省暴雨圖集資料推求的洪峰流量Qm（m3/s）6.215.753.542.932.12Qp=0.278(i-u)F·δ（mm/h）H（mm/h）H24──年最大24h雨量均值；Cv──H24雨量變差系數(shù)；頻率（%）0.330.53.335445.05416.30288.85253.00203.6124.83116.7781.0270.9657.11τ0.660.660.660.660.66p160.17149.83103.9691.0573.28δQp6.736.294.323.773.012.3成果合理性分析將“84年辦法”和簡化方法兩種計算方法所得同頻率洪峰值進行比方法”在遭遇稀有洪水時的洪峰值相差不大。具體推薦何種方法的計算成果，必表2—6暴雨、簡化方法兩種計算成果比較表站名P(%)0.330.53.335“84年辦法”6.215.753.542.932.12簡化方法6.736.294.323.773.01差值百分比-8.4-9.4-22.0-28.7-42.0這些設計文件均分析、采用了暴雨法計算的設計洪水成果，故本水庫也采用暴雨水庫名稱流域面積洪水重現(xiàn)期（年）20050梅山19708.6花涼亭18806.765.744.79佛子嶺18409.678.236.82響洪甸14008.9376011.89.928.11xx11209.46雷公井38216.2613.911.63毛尖山20221.217.714.363.419.817.114.1鄭家灣216.119.616.2大龍?zhí)?0923.5220.3517.26付沖5.420.372.4施工期洪水引用曉天水文站資料（1959～2001年）進行分析，從而合理選擇施工期，安從各時段最大洪峰流量統(tǒng)計結果及各施工期設計洪峰流量表可以看出，各年10～5月的最大洪峰流量出現(xiàn)在5月的約占60因而如果施工期包含5月，各頻率的設計洪峰流量顯著加大，從而導致臨時導流工程投資顯著加大，因此必須搞好該期內(nèi)施工組織設計，選擇經(jīng)濟合理的枯水施工期，具體實施時，應根據(jù)當項目站名 QMAXCvCs/Cv2%5%20%QmaxQmaxQmaxQmax11~4月曉天河2150.393.5441377327274**11~曉天河0.663.5461360284211**0.72.00.9曉天河921.053.5407281**0.40.90.54月曉天河0.623.5515408327247**0.82.35月曉天河4050.933.516101154831543**7.15.13.72.43.1概述**水庫位于**縣**鎮(zhèn)**村境內(nèi)，距**縣城約60km，有鄉(xiāng)村公路直達**組，鄉(xiāng)村公路距水庫壩址近0.5km為寬度不足3m的土路，交通不便利。及施工不當，大壩存在以下幾個主要問題：①溢洪道設計溢洪能力不足。②放水涵為圬工結構，滲漏嚴重。③壩體滲漏嚴重。上述工程問題的存在既影響水庫正3.2庫區(qū)地質(zhì)條件場地開闊。建庫河流xx河，屬杭埠河水系，河床寬約2～3m，河床砂卵石不均勻**水庫在地層上，隸屬大別山一級地層區(qū)。該區(qū)下元古界廣布，為一套深厚變質(zhì)巖。下部大別山群，主要為片麻巖，具強城—志留系的佛子嶺群主要為石英片巖。中新生界主要為碎屑巖，晚侏羅世至早白堊世有火山噴發(fā)，巖性為安山巖—粗面巖類，第四系很少發(fā)育，多為河流近期自大別運動（中條運動）后，本區(qū)在古老地臺的基礎上，在曉天—磨子潭、合肥—六安兩大斷裂控制下，沉積了巨厚的佛子嶺群和梅山群，至華力西旋回的中晚第四系（Q4岸坡、槽谷以殘坡積黃色粘土為主，厚度0～3m，河床以沖洪積砂卵石為主，厚度0～2m。庫區(qū)所處構造單元為別山—張八嶺多旋回迭加隆起區(qū)中部，構造線沿北西西展布。庫盆為毛坦廠組（J3m）安山巖，未發(fā)現(xiàn)重大斷裂通本區(qū)地下水屬基巖裂隙水，地下水來源主要源于大氣降雨，受季節(jié)性影響較大。由于基巖出露面積大，本次勘察范圍內(nèi)，沒有較大的斷層和破碎帶，裂隙多數(shù)壓性閉合狀，且山高坡陡、基巖完整、透水性差，河岸谷坡覆蓋層淺薄，地下水無儲存條件，裂隙水儲量很小，僅見谷坡處雨后有間歇性流水，旱季枯竭，裂3.3樞紐建筑物工程地質(zhì)條件及評價**水庫大壩自地表向下依次是素填土（堤身壤土（堤基片麻巖：由人工堆積而成。主要成分為砂壤土，局部為紅色殘積土，局部夾軟塑狀壤土，土層含水量W(%)干密度ρ孔隙比粘聚力c(kPa)壓縮模量Es(Mpa)滲透系數(shù)k(cm/s)承載力特征值素填土20.7~24.11.52~1.650.656~0.78625.0~106.07.3~13.95.08~19.351.22×10-5～6.5830～7020.7~25.31.55~1.710.600~0.74554.0~99.010.8~21.010.83~17.721.08×10-5～3.84片麻巖280身多處有滲水眼。壩身土長期被水浸泡，局部土體已呈軟塑～流塑狀。壩身土與壩基土結合較差，滲水特別嚴重。壩身存在許多隱患，嚴重威脅壩身的安全。壩基（肩）巖體為硬質(zhì)巖，處于中等風化上部，風化裂隙發(fā)育，透水性較大。力學根據(jù)調(diào)查資料，壩基（肩）持力層為花崗片麻巖，屬硬質(zhì)巖類，強度較高，高程以下基巖裸露，基巖無危害性的臨空面存在，壩肩岸坡穩(wěn)定，大壩加高地質(zhì)經(jīng)地表地質(zhì)調(diào)查**水庫庫區(qū)無低鄰谷滲漏和遠距離滲漏，主要滲漏問題集中水庫建成三十多年，未進行過防滲處理，沿建基面及壩基淺部風化裂隙存在從巖基的主要地質(zhì)特征來看，屬于地質(zhì)構造簡單、巖石堅硬、巖體完整、節(jié)3.4天然建筑材料大壩加固所需天然建材主要為土料、砂石料。砂石料庫區(qū)無貯存，建議在附土料場選擇主要依據(jù)地形、開采條件、運距等，初步選定1個土料場。該料3.5結論與建議⑶、壩體填土質(zhì)量差，密實度低，透水性偏大，強度低，需進行穩(wěn)定驗算，4工程任務和規(guī)模4.1工程概況**縣地處**省西部，屬長江流域巢湖水系——杭埠河流域，東與xx縣交界，**縣有豐富的礦產(chǎn)和森林資源，還有國家級森林伐，在保證發(fā)展糧食生產(chǎn)的基礎上，增加經(jīng)濟作物比重，提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)品商品率，**水庫的興建是根據(jù)本地區(qū)水土資源、自然條件和社會經(jīng)濟情況，按水利開1、灌溉：根據(jù)有效調(diào)節(jié)庫容，原設計灌溉農(nóng)田節(jié)削減洪峰流量，可減緩這一帶地區(qū)的水災發(fā)生，提高人民生命財產(chǎn)的安全度。**水庫現(xiàn)有設計標準為20年一遇，校核標準為300年一遇。水庫設計正常蓄存在嚴重的安全隱患。由于**水庫是座老工程，其均已定型，本次設計的原則是：盡量維持現(xiàn)狀工程洪水標準》SL252—2000的有關規(guī)定，經(jīng)復核該工程仍為33年，其中歷經(jīng)了陸陸續(xù)續(xù)的續(xù)建、加固、配套，達到了現(xiàn)有規(guī)模。水庫樞紐工3/s。為漿砌石蓋板涵。進口段為分級臥涵，放水孔口直徑為φ0.15米，砼竇塞人工控**水庫建成后在興利、防洪等方面發(fā)揮著較大作邊”工程，且缺少施工機械，施工條件差，施工技術薄弱，資金不足。水庫大壩沒有留下當時施工記錄，因此無法對水庫的施工過程及放水涵就出現(xiàn)滲漏。水庫建成后由于缺少加固經(jīng)費，缺少專人維護管理，從運大壩壩基局部地段為土基，由于歷史原因，大壩施工時僅對壩基表面做了清理，未采用其他任何防滲措施，導致水庫下游河床部及壩體滲水，開始為分散滲溢洪道開成后未進行護砌，經(jīng)多年溢洪后坡面沖刷成大窩小坑，特別是左側**水庫自建成后由于缺少資金一直沒有進行過有效的維修，從運行及現(xiàn)場檢大壩基礎為河床沖積物，透水性較強，由于建庫時壩基清基不徹底，部分河大壩無變形觀測設施及有關資料。從探查結果看，土料填筑很不均勻、變異性大，且滲透性強、抗剪強度低和碾壓質(zhì)量差；從大壩運行表現(xiàn)看，大壩已經(jīng)產(chǎn)大壩施工全部采用人工填筑，無施工期質(zhì)檢資料。運行中暴露的與大壩結構安全有關的問題有：大壩建成后，就發(fā)生滲漏，壩腳下游滲漏段占下游壩腳線縱**水庫大壩屬5級建筑物，經(jīng)過對大壩邊坡進行穩(wěn)定計算，大壩上、下游坡在正常運用條件及非常運用條件下的抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)能滿足規(guī)范要求，但由于存在嚴重的工程隱患，因此**水庫大壩必**水庫興建時受施工技術條件等的限制，施工質(zhì)量沒有全部達到規(guī)范要求，由于現(xiàn)場檢查是在水庫低水位運行時進行的，檢查未發(fā)現(xiàn)壩體有明顯的滲漏經(jīng)滲流分析，**水庫大壩在各種工況下，透水性及滲漏量都很大，下游壩坡滲流出逸點高程也較高，影響水庫和灌溉效益的正常發(fā)揮；壩坡實際出逸比降接近土體的臨界滲透坡降，大壩的滲流安全存在嚴重問題。因此**水庫大壩必須進側山坡開挖而成，該處基巖為花崗片麻巖強風化，風化破碎層面節(jié)理十分發(fā)育，易滲漏。根據(jù)溢洪道現(xiàn)場檢查顯示：溢洪道進口段雜草叢生，底板及兩側沒有襯砌，暴雨或行洪時易受阻礙；控制堰段底板無襯砌，右側臨山坡陡，未護砌，左側緊貼壩身，無任何導流墻，泄洪時直接沖刷壩身；中段為陡槽，為人工在山坡上開40cm混凝土圓管涵，總長40m。放水涵于19大壩無任何滲流壓力及變形觀測設施，也無降雨量、庫水位、洪水測報的觀—94）及大壩安全管理實際工作的需要，急需購置觀測設施。水庫現(xiàn)無任何的通訊設施，需建立現(xiàn)代化的防汛通訊信息系統(tǒng)，保證通訊暢水庫防汛公路長0.5km，寬度不足3.0m，現(xiàn)有路面為土路面，坑洼不平，路4.3水庫加固洪水標準**水庫總庫容10.5萬m3，屬?。?）型水庫。根據(jù)《水利水電工程等級劃分物為5級，本次復核設計洪水標準采用30年一遇，校核洪水標準為300年一遇。4.4水庫洪水調(diào)節(jié)計算**水庫自建成后，一直沒能清淤，所以泥沙淤積量嚴重，平均淤積厚度近2水位（m）面積（萬m2）0.030.290.651.041.641.892.182.52庫容（萬m3）00.321.252.945.627.399.4211.77**水庫泄洪由溢洪道自然溢流?，F(xiàn)狀溢洪道為開敞式寬頂堰，寬4.0m，堰頂庫水位（m）124.2124.5124.8125.1125.4125.7126.0現(xiàn)狀溢洪道下泄流量（m3/s）00.792.224.086.298.7811.55加固后溢洪道下泄流量（m3/s）00.631.783.275.037.039.24因溢洪道沒有設置閘門，其洪水調(diào)度原則是自然溢流。水庫的起調(diào)水位為溢∑Q──24h降雨的洪水總量(m3)，ΣQ=1000CH24pF；設計頻率入庫洪峰流量Qmax3/s)集水F2)設計暴雨量H24洪水Q3)水面積調(diào)洪深度(m)調(diào)洪庫容3)最大下泄流量Q3/s)庫水位現(xiàn)狀3.33%3.280.13288.852.630.730.802.28124.930.33%5.770.13445.054.921.150.961.104.47125.163.33%3.280.13288.852.630.720.792.29124.920.33%5.770.13445.054.921.151.091.254.30125.291.970.13203.552.251.050.530.561.48124.73調(diào)洪結果見表4－4。3.33%0.33%防洪水位（m）124.73124.92125.29最大下泄流量(m3/s)1.482.294.30設4.5水庫除險加固工程措施與建設內(nèi)容水庫無專人、機構管理，無觀測和管理設施，未制定各項運行管理規(guī)章制度和計劃。大壩一直沒有進行過加固，水庫已帶病運行多年。大壩的安全監(jiān)測只進行大壩巡視檢查，沒有進行變形、滲漏等必須項目的觀測。因此，水庫在運行管求。大壩實際防洪能力約為300年一遇，能滿足防洪標準。防洪安全性等級綜合大壩結構基本完整，大壩上游面崩塌嚴重，壩體下游面出現(xiàn)大面積滲水及塌經(jīng)復核大壩上、下游壩坡抗滑穩(wěn)定能滿足規(guī)范要求。溢洪道結構不完整，溢洪道出口無消能設施，不能安全泄洪。放水涵為圬工結構，結構老化損毀嚴重，涵身大壩存在壩身散浸、集中滲漏現(xiàn)象，存在壩基滲漏現(xiàn)象，經(jīng)滲流分析，水庫大壩滲透穩(wěn)定性滿足規(guī)范要求，但壩體滲漏量較大，下游壩坡滲流出逸點高程也較高。溢洪道為天然巖基，裂隙發(fā)育，存在基礎滲漏現(xiàn)象。放水涵有接觸滲漏及根據(jù)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》（GB18306-2001），**水庫區(qū)域的地震動峰值加速度為0.1g，地震動反應譜特征周期為0.35s，相應地震基本烈度為Ⅶ度。對照《水庫大壩安全鑒定辦法》第六條及《水庫大壩安全評價導根據(jù)**水庫工程及運行管理現(xiàn)狀存在的問題，結合安全分析論證結果，建議8、加強領導監(jiān)督檢查，固定專人管理，一般系統(tǒng)和草皮護坡。壩腳排水體拆除重建，仍采用堆石棱體結構。壩坡上下游各設另考慮為使泄洪水流平順，將泄槽沿控制堰方向直線布置。泄槽底板及兩側采用**水庫放水涵洞原為混凝土圓管涵圬工結構，擬拆除，在原址重建。重建放進口建筑物型式為岸塔式取水口，設鑄鐵閘門及螺桿式啟閉機控制放水。涵洞洞身長40m，箱涵為矩形斷面，為便于檢修，洞寬采用1.0m，洞高采用5建筑物除險加固設計5.1設計依據(jù)—94工程規(guī)模屬?。?）型，工程等別為V等工程。主要建筑物名稱工況洪水頻率設計洪峰（m3/s）最大下泄（m3/s）設計3.33%3.282.29124.92校核0.33%5.774.30125.29溢洪道設計3.33%3.282.29124.92校核0.33%5.774.30125.29溢洪道消能防沖建筑物設計1.971.48124.7318、《**縣**水庫大壩現(xiàn)場安全檢查情況報告》（**縣水利局勘測設計室，）；年平均最大風速16.5m/s，風向多為E流域內(nèi)多年平均降雨量為1353.3mm。降雨在年內(nèi)很不均勻，主要發(fā)生在春夏季，其中4～6月降雨量為785.2mm，月份常有暴雨發(fā)生，尤其是6月份發(fā)生暴雨機率更多，多年平均最大24h暴雨根據(jù)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》（GB18306-2001），**水庫區(qū)域的地震動峰值加速度為0.1g，地震動反應譜特征周期的要求更為迫切，下游的防洪要求也越來越高，為了滿足綜合利用要求，對**水土層含水量W(%)干密度α)孔隙比e0粘聚力c(kPa)擦角壓縮模量Es(Mpa)滲透系數(shù)k(cm/s)承載力特征值)素填土20.7~24.11.52~1.650.656~0.78625.0~106.07.3~13.95.08~19.351.22×10-5～6.5830～7020.7~25.31.55~1.710.600~0.74554.0~99.010.8~21.010.83~17.721.08×10-5～3.84片麻巖280巖性為片麻巖和第四系殘坡積礫（碎石）質(zhì)壤土，崩積碎塊石、砂礫。有關／／4）開挖邊坡建議值5.2水庫樞紐除險加固工程總體布置**水庫原溢洪道堰頂高程124.20m，溢流前緣凈寬B=4.0m。根據(jù)洪水調(diào)節(jié)計5.0m。上游壩面采用C20砼預制塊護坡，下游壩面采用草皮護坡，下游壩腳設堆溢洪道位于右岸，拓寬時左側墻（靠壩側）位置不動，右側邊墻往右岸延伸拓寬至3.0m。泄槽沿控制堰方向直線布置，泄槽末端設消力池，使水流順暢接入放水涵洞位于大壩右側，為壩下涵洞。進口建筑物型式為岸塔式取水口，設5.3大壩除險加固設計經(jīng)現(xiàn)場查勘，**水庫大壩壩址兩岸土料豐富，土料儲量和土料性質(zhì)均滿足加易，施工方便。但庫區(qū)內(nèi)粘土儲量少，且用量大，需遠距離調(diào)運，施工期較長，經(jīng)實地勘測，壩址兩岸分布土料為輕砂壤土。參照類似工程經(jīng)驗，滲透系數(shù)壩高＝蓄水深＋溢洪水深＋風浪爬高＋安全超高＋清基開挖深。本水庫保持參考已建工程經(jīng)驗，考慮到其現(xiàn)有壩頂寬度，確定該水庫大壩壩頂寬度為在土壩上游面壩坡設砼預制塊護坡；下游面壩坡設生物護坡在下游壩坡處設置縱、橫排水溝，即壩體與兩岸交匯處順壩坡布設橫向排水大壩壩身防滲處理設計；大壩壩基及壩端繞壩滲漏處理設計；大壩壩頂設計；上游壩坡及護坡設計；下游壩坡護坡及壩面排水設計；下游排水棱體加固設計；大經(jīng)反復篩選，有兩種較優(yōu)方案可供選取，即大壩壩體加高方案與溢洪道拓寬 根據(jù)對上述壩體加高方案和溢洪道拓寬方案的方案設計從兩方案的適用條序號壩體加高方案溢洪道拓寬方案1適用條件適用于平原水庫，少量加高后庫容增加較快，水位增高約0.1m會對原壩體穩(wěn)定及滲流量產(chǎn)生不利影適用于不考慮加大泄洪對下游保護區(qū)的影響，對壩基防滲不會產(chǎn)生較大貢獻。2技術難度工程措施相對簡單工程措施相對簡單3施工條件水庫低水位運行時庫內(nèi)料場開挖存在施工條件具有施工條件序號壩體加高方案溢洪道拓寬方案4工程措施對其它分部工程的影響壩體加高，洪水位提高0.1m，將會產(chǎn)生放水涵洞塔架的相應增高，影響較大。另一方面浸潤線逸出點高程增高。溢洪道拓寬后，設計洪水位降低0.1m，對其它分部工程無影響。5工程投資（萬元）9893**水庫現(xiàn)狀大壩為均質(zhì)土壩，壩頂高程126.20m，壩頂長67m，壩頂寬3.5~8.3m，最大壩高14.85m。針對**水庫大壩現(xiàn)狀存在的問題，本重解決大壩壩體及繞壩滲漏問題，并對大壩壩頂、壩坡、排水棱行全面系統(tǒng)的加固設計。按照以上原則，本次除險加固設計對進行堵漏，即對壩身及繞壩滲漏通道進行截滲，并對存在穩(wěn)定穩(wěn)定，考慮到防滲體系的完整性及壩長較短，對壩線進行防滲加固處理，處理長根據(jù)防滲需要，應對全壩線應進行防滲加固處理，現(xiàn)初步考慮壩體采用上游根據(jù)對上述壩體防滲加固兩個方案的方案設計，從兩個方案的適用條件，技術難度，施工條件及工程投資等四個方面的序號垂直方案斜坡方案1適用條件適用于均質(zhì)土壩，施工期質(zhì)量受庫水位影響較大。適用于均質(zhì)土壩，施工期受庫水位影響較小，病險較嚴重的壩段采用此方案直觀。2技術難度及效果技術難度較復雜，兩種防滲措施接觸部位施工質(zhì)量不易控制，易產(chǎn)生薄弱環(huán)節(jié)。二布一膜，滲透系數(shù)可以達到10－10cm/s，壩體部分效果較好，工程措施直觀。斜坡砼坡面并可起防浪護坡作用。3施工條件有施工條件，施工干擾較多，施工技術復雜，受庫水位影響相對垂直＋斜坡方案較小。有施工條件，施工干擾少，施工技術條件相對垂直方案簡單。4工程投資（萬元）護坡，護坡下設二布一膜防滲體，膜上設10cm砂石墊層。水庫大壩原壩頂高程壩體砼護坡采用C20砼預制塊護砌，護坡厚度0.12m。砼護坡板下采用防滲薄膜與周邊邊界心須嚴密結合，擬在壩腳和岸邊開挖錨固槽。將地基表層挖除，挖到弱風化巖或微風化巖，然后澆筑砼底座，將土工膜固定在砼內(nèi)。錨到壩頂?shù)拿烙^問題，在路面底部先鋪設一層20cm厚的砂礫石墊層，然后在鋪筑一層20cm厚的泥結碎石路面，壩頂高程維持現(xiàn)狀126.20大壩現(xiàn)下游壩腳排水棱體已基本淤堵失效，本次加固設計擬將原有堵塞和破厚的粗砂墊層，一層20cm厚的礫卵石墊層，則每平方米造價約為48元。方案Ⅱ20cm厚的粗砂墊層，第三層為20cm厚礫卵石墊層，最后為干砌石體。序號單位單價工程量造價(元)工程量造價(元)1細砂墊層m30.2222粗砂墊層m30.2220.2223礫卵石墊層m3800.20.24300g/m2土工布m21合計元4860現(xiàn)狀大壩下游壩坡面雜草叢生，存在多處凹陷與隆起，并有局部土方未按設本次設計對下游壩坡按新設計斷面進行整修加培。本次設計下游坡采用坡比圍為反濾排水體頂高程以上的整個下游壩面，護坡前將下游壩坡按設計坡比全面波浪的平均爬高R按下式計算：KΔ──斜坡的糙率滲透性系數(shù)，根據(jù)護坡類規(guī)范》附表，A.1.12-1，取KΔ=0.9；w──經(jīng)驗系數(shù)，查《碾壓土石壩設計規(guī)范》附表A.1.12-2，多年平均最大風速為16.0m/s，設計情況下取多年平均最大風速的1.5倍即λ=1.56T2根據(jù)《碾壓式土石壩設計規(guī)范》SL274—2001，本工程為5級壩，取設計概率5%**水庫設計洪水位+正常運用條件的壩頂超高126.015校核洪水位+非常運用條件的壩頂超高125.969壩前風壅高度e＝KW2Dcosα/（2gHo）0.003壩前風壅高度e＝KW2Dcosα/（2gHo）0.001波浪爬高R5%0.592波浪爬高R5%0.378單坡上的平均波浪爬高Rm0.322單坡上的平均波浪爬高Rm0.205安全加高A0.5安全加高A0.3計算風速W24計算風速W多年平均年最大風速V1多年平均年最大風速V1水域平均水深Ho4.96水域平均水深Ho5.145風區(qū)長度D（m)風區(qū)長度D（m)計算風向與壩軸線法線的夾角α0計算風向與壩軸線法線的夾角β0淺丘區(qū)平均波高hm0.364淺丘區(qū)平均波高hm0.198淺丘區(qū)平均波長Lm3.372淺丘區(qū)平均波長Lm2.248斜坡的糙率滲透性系數(shù)K△0.9斜坡的糙率滲透性系數(shù)K△0.9經(jīng)驗系數(shù)Kw1.02經(jīng)驗系數(shù)Kw1.08單坡的坡度系數(shù)m3單坡的坡度系數(shù)m30.8120.442設計洪水位124.92校核洪水位125.29本工程擬采用土工膜臨水坡斜墻防滲土壩，下游有棱體排水，筑壩材料為砂壤土，假定壩體和壩基的滲透系數(shù)相同，為5×10-4cm/s；另在滲流計算時，復合**水庫大壩加固后滲流計算考慮下列二種水工程下游設棱柱式反濾體，壩基滲透系數(shù)與壩體相同，計算浸潤線時近似按不透水地基上斜墻壩進行計算，求出的浸潤線偏安全。計算公式采用《水力計算1e──浸潤線逸出點距離排水設備首端的距離（me＝(0.05~工況1：q=5.69×10-5m3/s.m，y2=36.60-0.228x工況2：q=5.82×10-5m3/s.m，y2=46.65-0.233x組次墻后滲流水深(m)單寬滲流量（m2/d）出逸點高程（m）備注工況16.054.92113.17工況26.835.03113.50壩自浸潤線出逸點至下游坡腳一段，按要求做好反濾排水設備時可不進行壩體填土滲透穩(wěn)定的校核。**水庫大壩下游壩腳增設了排水棱體，排水棱體前設置了反穩(wěn)定計算的目的是保證土石壩在自重、各種情況下的孔隙壓力和外荷載的作用下，具有足夠的穩(wěn)定性，不致發(fā)生通過壩體或壩體和壩基的整體剪切破壞。**工況2（非常運用水庫水位降落期的上游壩坡（水庫水位從校核洪水位部位設計強度指標濕容重飽和容重C(kPa)w3)1.642.08排水棱體30452.02.15005002.32.5計算方法計算安全系數(shù)K最小安全系數(shù)允許值[K]瑞典條分法1.961.15計算方法計算安全系數(shù)K最小安全系數(shù)允許值[K]瑞典條分法2.011.055.4溢洪道除險加固設計**水庫溢洪道位于大壩右側，溢洪道型式為無閘門控制寬頂堰，由人工在山現(xiàn)場檢查顯示：由于溢洪道邊坡巖體呈強風化狀態(tài)，裂隙互相貫通，不利于邊坡穩(wěn)定；特別是左側緊貼壩身，無任何導流墻，泄洪時直接沖刷壩身，危及壩溢洪道方案進行比較。不管有閘控制或無閘控制，溢洪道正常高水位不變，堰型以后常年需增加維修、養(yǎng)護管理費用，同時控制運行難度大。因此，本次溢洪道由于原溢洪道泄洪能力不足，槽身無防護，已沖成坑坑洼洼，特別是左側緊貼壩身，無任何導流墻，泄洪時直接沖刷壩身。本次除險加固設計將溢洪道進行拓寬改造，并在溢洪道左側緊貼壩體段增設砼導流墻，防止泄洪另考慮為使泄洪水流平順，將泄槽沿控制堰方向直線布置。泄槽底板及兩側采用 Q=mεσsB2gH03/2B──溢流堰總凈寬（mH0──計入行近流速水頭的堰上總水頭（mH0=v2/2g；g──重力加速度（m/s2σs──淹沒系數(shù)。H（m）00.30.60.9庫水位（m）124.20124.50124.80125.10125.40Q（m3/s）00.631.783.275.03式中：Δl1-2──分段長度(m)；v1、v2──分段始、末斷面平均流速(m/s)；α1、α2──流速分布不均勻系數(shù)，取1.05；i──泄槽底坡，i=tgθ; J──分段內(nèi)平均摩阻坡降； v──分段平均流速(m/s)；v──不摻氣情況下泄槽計算斷面的流速（m/sξ──修正系數(shù)，可取1.0～1.4s/m，流速大者取大值。位置底板設計水深摻氣沖擊波超高邊墻高邊墻高設計邊墻頂高程控制堰首124.201.09000.31.392.0126.20控制堰末124.200.96000.31.262.0126.20泄槽段末114.750.250.1600.30.71116.55邊墻穩(wěn)定計算最不利荷載組合在非溢洪時，墻后排水不暢且填土飽和情況，荷載有墻后水壓力、土壓力、水重、土重、墻體自重。計算抗滑穩(wěn)定計算公式：kc=fΣG/ΣP抗傾穩(wěn)定計算公式：k0=ΣMy/ΣMo地基應力計算公式：σi=ΣG/A±ΣM/W堰前、控制堰邊墻泄槽邊墻抗滑安全系數(shù)c]2.732.31抗傾安全系數(shù)o]2.372.11地基應力280280σ30.8626.61max38.8532.86min22.8720.36從上述計算結果成果可知，堰前、控制堰、泄槽邊墻抗滑穩(wěn)定性及抗傾穩(wěn)定5.5放水工程設計放水涵洞為壩下涵管，結構為漿砌石蓋板涵，進口段為分級臥涵，洞身為圬工結構，出口無消能工，總長40m。放水涵于1972年建成后即漏水，雖對放水涵進口進行過維修，但效果不明顯，目前滲漏仍較嚴重。根據(jù)以上原因，決定對放塞控制放水。臥管的最高處設通氣孔，下部與消力池相連。使水流能在消力池內(nèi)充分消能并平穩(wěn)水流，再經(jīng)壩下涵管流到下游渠道。這種型式的進口建筑物，結構簡單，施工方便，能引取溫度較高的表層水灌溉，有利于作物生長。缺點是容優(yōu)點是受冰凍、風浪的影響較小，閘門止水效果較好，管理較方便；缺點是這種型式的進口建筑物，結構較復雜，施工難度相對較大，不能引取溫度較高的表層岸邊隧洞，即在河岸巖體中開挖隧洞進行引水，遠離大壩，對土石壩的安全無影響，且隧洞的施工和其他建筑物的干擾少，可以提前開工。但如隧洞洞線較壩下涵管結構簡單、施工方便、造價較低，缺點是：如設計施工不良或運用管理不當，極易影響土石壩的安全。由于管壁和填土是兩種性質(zhì)不同的材料，如兩者結合不，庫水就會沿管壁與填土之間的接觸面產(chǎn)生集中滲漏。特別是當管道由于壩基不均勻沉陷或連接結構等方面的原因，發(fā)生斷裂、漏水等情況時，后果更加嚴重。實踐證明，管道滲漏是引起土石壩失事的重要原因之一。所以壩本工程考慮到岸邊隧洞方案的洞線覆蓋層較薄，特別是圍巖石質(zhì)差，成洞困難，隧洞襯砌工程量較大；加之壩下涵管置于較好的基巖上，精心設計施工是能根據(jù)現(xiàn)場查勘，壩址下部為巖石基礎，上部土層較淺，岸坡較緩，取水口閘室和放水涵洞可直接布設在巖石基礎上。放水建筑物由進水口、輸水涵洞、出口（1）岸塔式進水口 為了便于以后檢查、整修，最小斷面考慮人能出入，涵洞底寬取1.0m，洞高為無壓涵洞，洞壁采用40cm厚的C25鋼筋砼澆筑。涵洞總長40m。5.6原壩下灌溉放水涵洞處理為分級臥涵，洞身圬工結構，出口無消能工，目前放水涵洞滲漏嚴重。本次根據(jù)5.7安全監(jiān)測設計**水庫原無監(jiān)測設施，根據(jù)《小型水利水電工程碾壓式土石壩設計導則》（SL189-96）要求設置觀測項目。結合本工程具體情況，選定大壩表面沉降及位在大壩兩岸設置工作基點以及校核基點，以對大壩表面的位移標點進行監(jiān)測。大在大壩的上游面設水位標尺，觀測水庫水位，并與其它觀測項序號單位數(shù)量備注一監(jiān)測設施量水堰套1水位標尺把1二土建工程建監(jiān)測網(wǎng)m33.0含造埋觀測墩、建基點等截水墻開挖m320截水墻m36.4巡視檢查是安全監(jiān)測的重要環(huán)節(jié)，應定期由熟悉工程并具有實踐經(jīng)驗的工程技術人員負責進行。巡視檢查分為加固期人工巡視檢查和運行期人工巡視檢查。加固期檢查一般每月2～4次，運行期初期巡檢一般每星期2～5次，移交后正常運行期可逐步減少次數(shù)，但每月不宜少于1次。每年在**水庫汛前、汛后以及發(fā)5.8房屋工程**水庫現(xiàn)無專門的管理機構和運行管理所需的生產(chǎn)辦公和生活設施。為了保（SL106-96）的規(guī)定，設**水庫管理所具體執(zhí)行擬定辦公用房標準7m2/人，職工住宅及文化福利房標準13m2/人，總計房屋面5.9防汛公路設計**水庫距**縣城約60km，現(xiàn)有**縣城經(jīng)**鎮(zhèn)到**村的公路?，F(xiàn)**縣城～xx鎮(zhèn)段為國道105線，長約43km，現(xiàn)有路面為瀝青路面；xx鎮(zhèn)～**公路長0.5km，寬度不足3m，現(xiàn)有路面為泥石路面，坑洼不平，路況差，給水庫本次設計將連接**水庫的上壩道路進行加寬改造。公路改造按四級路面進行建設，設計路面凈寬4.0m，兩側各布置0.5m的土路肩，在路面底部先鋪設一層6金屬結構設計**水庫放水工程取水口設閘門和啟閉機控制放水，以往工程多采用鋼筋砼閘門，自重較大，閘門配套啟閉機容量相應加大。另由于砼有透水性，長期運行下砼保護層大面積脫落，鋼筋銹蝕；門體密封不實，導致大量灌溉用水滲漏流失，造成水資源的嚴重浪費。故本次擬采用鋼閘門或鑄鐵閘門中的一種，現(xiàn)從經(jīng)濟、鋼閘門自重較重、承載能力大，性能和質(zhì)量穩(wěn)定，施工及維護較復雜，具有一定的抗震性；啟閉機的容量較鑄鐵閘門大，相應增加啟閉設備的投資。鑄鐵閘較鋼閘門自重明顯減輕，相應減少了啟閉設備的投資，但鑄鐵閘門由于其鑄鐵的通過綜合比較，**水庫放水工程取水口控制閘門采用鑄鐵閘門，配套選用手6.2啟閉機選擇P+P)K1──P=(μP2-P1)K7施工組織設計7.1施工條件**水庫樞紐位于**縣**鎮(zhèn)**村境內(nèi)，距**縣城約60km，交通主要依靠公路。**水庫樞紐工程主要包括：大壩、溢洪道、灌溉涵洞等工程，大壩壩頂高程涵洞長40m，進口底高程117.70m，進口建筑物為岸塔式取水口。壩址區(qū)為丘陵地形，大壩左側山坡平緩，大壩背后左側有一平臺地，可供使本工程所需主要建筑材料有水泥、鋼筋、砂、石料、柴油、汽油、板材，除本工程所需的壩體土料選在**水庫大壩上游一土料場，可開采量約3萬立方米，土料場至大壩相距約2km，需修筑臨時施工道路。砂料場砂為黃色中粗砂，塊石料場塊石料為深灰色，質(zhì)量滿足要求；碎石料工程的施工用水、用電較為方便，施工用水可直接從水庫中提取，用水水質(zhì)和水量均能滿足生產(chǎn)需要，施工用電可直接自附近村級電網(wǎng)引接，電源可以滿足2.1m/s。南港河流域多年平均降雨量1353.3mm，其中5、6、7三個月為期，約占全年降雨量的45%，3、4、8、9、10，五個月為常水期，1、2、11、127.2施工導流本工程導流標準為五年一遇，導流時段為11月～次年3月，相應的流量為現(xiàn)狀水庫儲水量約為3.1萬m3，為保證上游壩面的施工，要求將庫水放空。水庫死水位以上部分利用現(xiàn)有放水涵洞放空，死水位以下部分采用水泵抽排，抽該方案即利用水泵直接將庫內(nèi)死水抽排至下游，經(jīng)計算需選用（Q=150m3/h，室部施工期間的排水約為200臺班；上游護坡下部和底部砼阻水齒墻以及涵洞取水口的閘室部施工完成后，利用輸水涵洞進行過根據(jù)水文特征，地質(zhì)地形條件，結合本工程性質(zhì)和施工條件及施工進度，大壩迎水面壩腳砼阻水墻及護坡下部、土工膜鋪設和涵洞取水口的閘室部位施工，大壩迎水面壩腳砼阻水墻及砼護坡下部、土工膜鋪設和放水涵洞取水口的閘大壩迎水面壩腳砼阻水墻及砼護坡下部、土工膜鋪設和放水涵洞取水口的閘室部需斷流施工，其工程量約50m3，工期約20在庫內(nèi)設泵抽排，后期考慮在圍堰中埋設排水鋼管將水導入灌溉引水涵洞排出，圍堰施工：挖掘機挖運土料、推土機平整、拖拉機碾壓。圍堰填筑料之前應做好充分準備，備足填筑料堆，以確保在規(guī)7.3主體工程施工本工程主體工程施工包括大壩、溢洪道、灌溉涵洞等工程，其主要工程量見序號工程工程量砼拆除砌石拆除土方開挖石方開挖土石方砼3)砌石3)鋼筋一491519579329493二溢洪道472320500.1三灌溉涵涵4196382088.6四防汛道路590740五施工圍堰945拉機進行壓實，搞好層間結合及施工段之間的結合。機械無法壓實的部位，用蛙首先按設計要求選購二布一膜材料。在聚乙烯二布一膜進場時應由檢測機構物理力學性能檢測，在聚乙烯二布一膜的物理力學性能達到規(guī)范要求后方可進場入庫，其運輸和貯存應符合有關規(guī)定。施工前應對壩坡進行人工整修，按設計壩面修整平順、光滑，驗收合格后方可進行下道工序。在鋪設開始后，嚴禁在可能危害二布一膜安全的范圍內(nèi)進行開挖、鑿洞、電焊、燃燒、排大壩壩坡二布一膜采用人工鋪設，方向為順壩軸向。施工工藝應按以下順序進行：鋪設→剪裁→對正、搭齊→壓膜定型→擦拭塵土→焊接試驗→焊接→檢測→修補→復檢→驗收。焊縫搭接面不得有污垢、砂土、積水(包括露水)等影響焊接質(zhì)量的雜質(zhì)存在，否則應用干紗布擦干、擦凈膜面。鋪設二布一膜時，二布一膜應自然松弛并與支持層貼實，不宜褶皺、懸空。施工中應及時清理膜下土料中的各種有害尖銳物體，嚴禁扎破土工膜。工作人員應嚴格按操作規(guī)程施工，不得將火種帶入施工現(xiàn)場；不得穿釘鞋、高跟鞋及硬底鞋在復合膜上踩踏。車輛等機宜在氣溫5℃~35℃、風力4級以下并在無雨天氣進行二布一膜施工。二布一膜鋪設完畢、末覆蓋保護層前，應在膜的邊角處每的砂袋壓邊。鋪膜速度與墊層及混凝土預制板施工相對應。檢測、修補、復檢、作，預制塊安裝施工時先鋪設碎石墊層，碎石墊層鋪設合格后方可進行砼護坡板無紡土工織物在施工前先以現(xiàn)場土料制成的試樣進行淤堵試驗，驗證是否滿鋪設前應把場地整平，把雜物清除干凈，鋪放平整，松緊適度。在坡面上鋪設應自下而上進行，如有破損必須修補或更換。砼澆筑主要有大壩上游壩面周邊砼截水齒墻、壩頂路面、溢洪道襯砌、放水涵洞等。拌和機采用自動計量拌和樓拌制砼，配上料機一臺，機動翻斗車、膠輪車或配合溜槽以及起重機吊罐或泵送運輸入倉，平板振搗器或插入式振搗器振搗的振搗方法施工。結構塊體較大時，砼應避免在高溫季節(jié)或高溫時段澆筑。加強溢洪道石方開挖為320m3，石方開挖用手風鉆開挖，因溢洪道石方開挖主壩前清淤及清基清表土由于不符合填筑土料要求，全部按棄土運出，土方回編號項目土方開挖石方開挖土方利用石方利用土方棄料石方棄料1大壩加固491549152溢洪道4723204723203灌溉涵洞419641964防汛道路590590合計10173470525847049157.4施工總布置第一條施工線在大壩上游側和壩頂進行壩面周邊截水齒墻澆筑、壩坡土方填第一條和第三條施工線難度較大，且場地狹窄，直接影響施工工期，由于澆**水庫樞紐距**縣68km，交通主要依靠公路，對外交通狀況能滿足施工期的本工程對外交通的主要任務是承擔施工期的物質(zhì)，施工機械設備和生活物質(zhì)本次工程屬于加固工程，需對大壩、溢洪道、放水涵進行加固。場內(nèi)交通現(xiàn)有部分簡單道路，本次工程還要新建永久道路0.5km（防汛交通道路為了便于施工，需修建臨時施工道路2.0km，施工道路路面寬4m，路基為渣土路基。根據(jù)本工程規(guī)模及施工條件，確定其輔助企業(yè)及設施項目主要有：砼拌和系根據(jù)主要工程項目工程量及施工總進度計劃確定的施工強度估算其規(guī)模如下：鋼筋加工廠建筑面積60m2，木材加工廠建筑面積80m2，為了便于管理和方便序號占地面積（m2）1砼拌和系統(tǒng)2鋼筋加工廠603木材加工廠804鋼筋工棚605水泥工棚507.5施工總進度該水庫除險加固總人工為2.61萬工時，施工應完成防汛道路施工、場地平整、供電及供水工程，并提前做好水死水位106.0m的工作。從工程施工總體安排及資金運用考慮，放水部分、大壩培厚土方及下游排水體施工安排在第一年11月至12月內(nèi)滲膜及護坡、溢洪道工程安排在第二年1月至第二年3月內(nèi)施工，壩排水溝工程安排在第二年4月內(nèi)施工。整個工程施工工期安排為第一7.6主要材料供應編號工程項目水泥(t)鋼筋(t)砂(m3)碎石(m3)塊石(m3)柴油(t)一大壩加固49057146.79二泄洪道590.12991.13三放水工程638.6919.53四防汛道路4680.63合計2438.7472124771958.09序號機械名稱規(guī)格型號單位數(shù)量備注1液壓反鏟挖掘機臺22履帶式推土機臺23輛4履帶式拖拉機臺25蛙式打夯機2.8kw臺26混凝土拌和機0.4m3臺27柴油發(fā)電機組套18插入式砼振動器2.2kw臺29平板式砼振動器2.2kw臺1膠輪車輛潛水泵7kw臺2電焊機25kVA25kVA臺1木模加工設備套18工程占地與移民**水庫除險加固工程建設中的拆遷占地和移民安置以《大中型水利水電工程民共和國耕地占用稅暫行條例》及**縣人民政府有關建設用地管理規(guī)定等為依據(jù)8.1工程永久占地對大壩按設計標準加高培厚；迎水面增設砼護坡；對大壩進行防滲處理，治理壩坡滲漏問題；增設大壩下游壩坡排水設施和排水棱體；對溢洪道進行拓寬加固；將原放水涵洞挖除，重建放水涵洞；維修防汛公路；增設管理設施和觀測設8.2工程臨時占地**水庫加固工程施工臨時占地項目有：施工臨時道路、棄料場、施工輔助企8.3補償費用本工程地面附著物主要為工程永久占地和臨時占地上面的樹木補償。據(jù)現(xiàn)場9水土保持設計9.1編制目的根據(jù)施工組織設計，**水庫除險加固工程需重建溢洪道、新增大壩壩基及壩體防滲加固、整修下游坡腳排水設備、整修和完善大壩上、下游壩面護坡，重建本工程在施工期將產(chǎn)生一定量棄土棄渣，損壞現(xiàn)有林草植被，如果任意讓地表裸露或棄土棄渣隨意傾倒、堆放在河邊、河灘、耕地中，將造成嚴重的水土流失，淤積河道，同時對土地資源也將造成不容忽視的破依據(jù)《中華人民共和國水土保持法》和《中華人民共和國水土保持法實施條9.2編制依據(jù)9.3工程概況**水庫工程位于**縣**鎮(zhèn)**村境內(nèi)，建于1972年。本工程是一項以農(nóng)田灌溉為主，兼有防洪、水產(chǎn)養(yǎng)殖、生態(tài)等綜合利用效益的水利樞紐工程。由于**民政府關于劃分全省水土流失重點防治區(qū)加強水土保持工作的通知》的精神，**根據(jù)遙感調(diào)查成果，項目區(qū)的水土流失特征主要是表現(xiàn)為水力侵蝕，其中又以面蝕和溝蝕為主要特征，其土壤侵蝕模數(shù)為267t/km2.a。9.4工程造成的水土流失及其危害項目流失率(%)壩區(qū)101735258491520983料場區(qū)2087619876100050500合計3104925161591514839.5水土保持方案道周緣、應種植灌木草皮，覆被植物當以爬山虎、葛藤等藤本植物為宜，以便其逐步蔓延，覆蓋裸巖，增加綠地面積。渣場表面應覆土種樹種草，使之9.6工程實施保障確保水保資金的及時到位，?？顚Ｓ?。嚴格驗收制度。施工中要增強施工人員的水保意識，對棄渣與工程廢棄物要集中堆放、及時清運，不可任意傾倒。技10環(huán)境保護設計10.1設計依據(jù)及標準10.2環(huán)境影響評價**水庫是**鎮(zhèn)重要的水利樞紐工程，是全鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)骨干工程，對全鎮(zhèn)的社工程涉及大壩除險加固、溢洪道拓寬、放水建筑物重建，將有一定量的土石更嚴禁向水庫傾倒，應選擇適當?shù)亩言c堆放，以免造成新的水土流失，破壞地工程施工期間，機械設備運轉、機動車輛運輸，料場開采等對周圍大氣環(huán)境帶來一定影響，并伴隨有噪聲污染。施工人員生活區(qū)每月產(chǎn)生的生活污水、生活垃圾以及施工機械設備排放的生產(chǎn)廢水將對當?shù)氐乇淼叵滤こ淌┕て陂g，外來人員驟然增加，施工條件艱苦，衛(wèi)生條件較差，可能引發(fā)流行性傳染病、自然疫源性疾病等的發(fā)生；加之水庫有灌溉功能，通過水體極**水庫除險加固工程，將提高水庫的抗洪能力。目前，由于存在