武胜县老鹰岩水库枢纽整治工程初步设计报告

'武胜县老鹰岩水库枢纽整治工程初步设计报告武胜县老鹰岩水库枢纽整治工程初步设计报告1　综合说明1.1　工程概况1.1.1　概述老鹰岩水库位于武胜县高石乡的吉安河支流，距高石乡3.5km，东经105°58′00″，北纬30°25′00″。坝址以上集雨面积为7.11km2，总库容180.00万m3，有效库容118.20万m3，防洪库容41.80万m3，水库设计灌面2640亩。老鹰岩水库是一座以灌溉为主，兼有防洪、养鱼等综合利用的四等小（1）型水库。主要永久性水工建筑物级别为4级，次要永久性水工建筑物级别为5级。水库洪水标准采用30年一遇（P=3.3%）设计，300年一遇（P=0.33%）校核，消能防冲采用20年一遇（P=5%）。水库枢纽建筑物由均质土坝、开敞式岸边溢洪道和放水设施组成。该水库地理位置特别重要，工程一旦失事，将对下游高石乡、赛马镇、吉安镇所在地、国道212线公路桥梁1座、学校6所、机关及企事单位20多家均将受到威胁，下游4.2万亩良田将被淹没，直接经济损失很严重，同时还将造成当地社会的不稳定。1.1.2　枢纽主要建筑物概况(1)大坝老鹰岩水库大坝为均质土坝，1959年10月动工，1960年10月停工，完成坝高18.60m,1963年复工,1964年又停工,1974年复工,通过三上三下1980年12月终于竣工。2000年至2004年下游坝坡出现7次局部滑坡，后经整治后达到现有规模。坝高27.81m，坝顶长150m，坝顶宽9m，坝顶高程308.170m，现上游边坡系数从坝顶至坝脚1:2.67、1:1.92、1:2.92，1:3.392 武胜县老鹰岩水库枢纽整治工程初步设计报告平均边坡系数1:2.725下游边坡系数为1:1.5、1:2.0，1:1.3平均边坡系数1:。下游坡脚排水棱体为1:1.3干砌条石，排水棱体底高程280.356m，顶高程290.55m。水库校核洪水位308.91m（本次复核），相应库容180万m3；设计洪水位308.26m（本次复核），相应库容169万m3；正常蓄水位306.07m，相应库容138.20万m3；死水位291.76m，死库容20万m3。(2)溢洪道溢洪道位于大坝右岸，为开敞式无闸正槽溢洪道，堰顶高程306.07m，堰顶净宽8m；泄水陡槽为钜形，整治设计为挑流消能。本次复核，20年一遇洪水位时水库水位306.00m，相应下泄流量18.64m3/s。(3)取水建筑物该水库在溢洪道右侧设有一放水底孔隧洞，进口装有丝杆闸门一台，直径250mmm，进口底板高程291.54m,总长110m.属无压隧洞，洞宽1.20m，高1.80m，最大流量0.3m3/s。目前洞身渗漏严重，闸门无检修闸由于长期浸泡下水下锈蚀十分严重。针对水库涵洞、闸门及其基础漏水的病害原因，考虑如下整治设计：更换闸门，将闸门就位准确，更换启闭机为LO-0.5封闭螺杆式手电两用。消除闸门漏水问题，维护整修放水塔及闸门房，使其适应更新设备的操作运行。采用洞内回填灌浆排距2.0*2m布孔。1.2　枢纽工程存在的主要问题(一)大坝安全签定结论1.防洪标准不够据老鹰岩水库洪水调节计算成果，水库30年一遇设计洪水位为308.26m，溢洪道最大下泄流量39.02m3/s；300年一遇校核洪水位为308.91m，溢洪道最大下泄流量57.62m32 武胜县老鹰岩水库枢纽整治工程初步设计报告/s。据坝顶高程复核计算成果，在设计洪水正常运用（设计）情况下要求防洪顶高程310.08m，非常运用（校核）情况下要求防洪顶高程310.018m，现坝顶高程310.080m，均不满足要求。可见，坝顶超高不够，防洪不达标，有严重的安全隐患。2.大坝下游坝坡的稳定安全系数不满足规范要求大坝稳定计算成果见表1-1。表1-1　　　　　　　　　大坝稳定计算成果表坝坡工况Kmin［K］备注上游工况a正常水位稳定渗流期1.271.25正常运用工况b设计洪水位稳定渗流期1.291.25正常运用工况c校核水位稳定渗流期1.261.15非常运用Ⅰ工况d校核洪水位骤降1.291.15非常运用Ⅰ下游工况a正常水位稳定渗流期1.1041.25正常运用工况b设计洪水位稳定渗流期1.0521.25正常运用工况c校核水位稳定渗流期1.0241.15非常运用Ⅰ由上表可知，上游坝坡的抗滑稳定安全系数满足规范要求，下游坝坡抗滑稳定安全系数均不满足规范要求，故该水库坝体不稳定，存在安全隐患，待整治。3.放水洞渗漏严重，启闭机锈蚀严重，启闭困难。4.下游坝面无排水设备，排水不畅。5.大坝无观测设施。6.溢洪道无消力设施，溢洪时洪水直冲下游，河道冲刷十分严重；综上所述，老鹰岩水库目前存在诸多病险及不安全隐患，应及时对其进行整治。2 武胜县老鹰岩水库枢纽整治工程初步设计报告(二)水库运行中出现的问题1.大坝老鹰岩水库修建于70年代，是用人工肩挑，人工碾压修建而成，当时施工技术水平有限，无施工记录，无竣工资料。根据《武胜县老鹰岩水库大坝安全鉴定论证报告辑》，1999年11月武胜县水利局组织人力现场查勘、访问知情人员、了解大坝运行及加固情况调查发现：该水库建成初期蓄水到1982年，发现大坝滑坡、大规模渗漏等病害现象；正常水位附近的大坝内坡局部位置风浪淘刷垮塌严重，但没有处理。1997年10月，重庆市白蚁防治研究所对大坝白蚁危害程度调查，结论为蔓延性危害，经设置毒土挡墙、施放毒诱饵杀包处理。坝外坡脚修建鱼池，致使外坡脚数排水棱体排水受阻，而坝体又较单薄，在正常蓄水情况下，造成坝体浸润线抬高。所以坝坡湿润面积较大。坝体外坡曾多次发生滑坡，经几次翻挖整治，但是滑坡周边的滑动裂隙处理不彻底，滑坡造成局部土体结构松散，滑坡的影响造成库水外渗的加剧。坝体土与基岩接触带；施工碾压不密实或因构筑物的变形，使接触带形成库水渗漏的通道。因此接触带的渗漏对坝体的稳定危害最大。坝基、坝肩的基岩由于受卸荷和构造作用的影响，裂隙较发育，贯通性较好，特别是受走向NW－SE组（顺河流方向）裂隙的影响，使坝基、坝肩基岩渗漏严重。　根据工程现场踏勘：该坝体和坝基（肩）基岩，具有渗漏条件；目前坝外坡有明显漏水点，说明：坝址枢纽具有渗漏病害，并具有可灌防渗性。因此建议采取帷幕灌浆方案对坝体、基岩进行整治，灌浆帷幕应进入基岩不小于15m或相对不透水岩层。2.溢洪道2 武胜县老鹰岩水库枢纽整治工程初步设计报告溢洪道堰顶宽8m，堰顶高程306.07m，无消能设施。1980年对溢洪道进行条石衬护，并修建了进口及陡槽，2004年又对进口进行了整治目前进口缓坡段陡槽段均满足设计要求,但无消能设施安全性差。3.放水设施放水设施由于年久失修，设施锈蚀严重，无法启闭，86年启闭设备丝杆闸门失灵，87年进行整治，未更新改造，目前仍失修停用。放水隧洞拱顶及边墙多处渗水，经观测最大渗水量Q=300L/s。老鹰岩水库枢纽工程特性见表1-2。工程特性表表1-2序号指标名称单位整治后整治前备注一水文1坝址以上集雨面积km27.117.112多年平均降雨量mm9469463代表性流量设计洪峰流量m3/s60.0060P=3.3%校核洪峰流量m3/s86.32286.322P=0.33%消能防冲设计洪峰流量m3/s60P=5.0%4多年平均最大风速m/s1818二水库1水库水位校核洪水位m308.91307.41P=0.33%设计洪水位m308.26306.95P=3.3%2 武胜县老鹰岩水库枢纽整治工程初步设计报告正常蓄水位m306.07306.07死水位m291.76291.762水库容积总库容万m3180.00170.0正常库容万m3138.20138.2死库容万m320.0020.0有效库容万m3118.20118.20防洪库容万m341.8031.803调节特性多年多年4灌区特性设计灌面万亩0.2260.226三查三定复核实灌面积万亩0..130.1灌溉时期3-7月3-7月灌溉保证率P=80%P=80%三下泄流量1设计洪水位时最大泄量m3/s39.022校核洪水位时最大泄量m3/s57.623消能防冲设计最大泄量m3/s18.64四枢纽建筑物1大坝2 武胜县老鹰岩水库枢纽整治工程初步设计报告坝型均质土坝坝顶高程m310.018308.17最大坝高m29.65827.81坝顶轴线长m150.00150坝顶宽m坝底宽m146.002溢洪道型式无闸正槽开敞式堰型平底宽顶堰堰宽m8堰顶高程m306.07溢洪道全长m65.20最大下泄流量m3/s57.62整治后3放水设施闸门型式PGZ铸铁镶铜闸门整治前为铸铁园形盖取水高程m291.54291.54放水管尺寸m0.8×0.80.25最大取水流量m3/s0.60.3放水洞长m110110五施工2 武胜县老鹰岩水库枢纽整治工程初步设计报告1主要工程量(1)土石方开挖m3563(2)粘土回填m32359(3)石碴料回填碾压m37898.72(4)砌条石m3314.5(5)砼浇筑m3225.2(6)钢筋制安t0.5(7)帷幕灌浆m1290(8)涵洞回填灌浆m22002主要建筑材料(1)水泥t187(2)钢材t0.5(3)木材m353所需劳动力(1)总工日工日6687(2)高峰人数人/日1004施工期限(1)工程筹建期月0.5(2)工程准备期月0.5(3)主体工程施工期月3(4)竣工验收期月0.52 武胜县老鹰岩水库枢纽整治工程初步设计报告(5)施工总工期月4六经济指标1总投资万元133.461.3　水文1.3.1自然地理概况老鹰岩水库位于武胜县胜利镇境内，嘉陵江右岸吉安河支流，地理座标为东经105°58′00″，北纬30°25′00″，坝址以上控制集水面积7.11km2，主河道长5.41km，主河道平均坡降17.20‰。复兴河为嘉陵江右岸的一级支流，发源于遂宁市蓬溪县群利乡，流经武胜县高石乡，赛马镇，八一乡，南充市嘉陵区吉安镇，至武胜县烈面镇石龙滩注入嘉陵江。流域内出露地层属侏罗系中统上沙溪庙组，为河湖相碎屑沉积的砂质粘土岩，泥质粉砂岩夹砂岩等。流域内人类活动较为频繁，域内主要为农业开垦。垦植率较高，森林覆盖率较低，水土流失严重。1.3.2　洪水标准老鹰岩水库为小（1）型水库，坝型为土坝，根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000），其设计洪水标准采用30年一遇，校核洪水标准采用300年一遇，消能防冲建筑物洪水标准采用20年一遇。⑴设计暴雨2 武胜县老鹰岩水库枢纽整治工程初步设计报告石盘沱站实测雨量系列有漏测大暴雨现象，其统计参数和设计值明显低于武胜站和等值线查图值。二郎站实测系列不仅缺乏特大暴雨，且出现了长时段设计暴雨小于短时段设计暴雨的不合理情况，移用武胜站特大值以后，不同时段的统计参数出现倒置现象（6h设计暴雨大于24h；6h暴雨均值低于武胜站和等值线，Cv值又大于武胜站和等值线；24h暴雨均值低于武胜站和等值线，Cv值和设计值小于武胜站大于等值线）。而武胜站实测雨量系列较长，系列中包含不同量级的暴雨，系列有较好的代表性，其与老鹰岩水库距离较近。因此，采用武胜站实测暴雨资料用于老鹰岩水库设计是合理的。鉴于武胜站缺乏年最大10分钟雨量资料，1/6h暴雨采用等值线查图值，1h、6h和24h暴雨采用武胜站实测资料计算值。新胜水库的设计暴雨见表1-3。老鹰岩水库设计暴雨成果表表1-3时段（h）均值（mm）CvCs/Cv各频率设计值（mm）0.33%3.30%5%1/616.50.363.540.429.927.9141.60.48312587.580.4676.20.64307189168241020.573.5376242218⑵设计洪峰流量根据《四川省中小流域暴雨洪水计算手册》中的推理公式法计算设计断面的洪峰流量。2 武胜县老鹰岩水库枢纽整治工程初步设计报告老鹰岩水库洪峰流量计算成果表表1-4P（％）0.333.3设计洪峰流量（m3/s）86.32260.001.3.3　水库洪水调节计算调节计算中不考虑洪水预报，洪水来临时，水库水位为正常蓄水位，即溢流堰顶高程306.07m，自由泄流。水库调洪计算复核成果表表1-5频率堰顶净宽堰顶高程起调水位洪峰流量最大下泄流量最高库水位相应库容（%）（m）（m）（m）（m3/s）（m3/s）（m）（万m3）0.338306.07306.0786.3257.62308.911803.308306.07306.0760.0039.02308.261691.3.4　坝顶高程的确定坝顶超高按《碾压式土石坝设计规范》S1274-2001规定的公式计算。坝顶或防浪墙顶在水库静水位以上的超高y为：y=R+e+Ae=Rm=式中主要参数如下：R—最大风浪在坝坡上的爬高（m）；4级建筑物取累积频率为5%的爬高值；2 武胜县老鹰岩水库枢纽整治工程初步设计报告e—风壅水面高度（m）；A—安全超高（m）；Hm—水域平均水深（m）；—计算风向与坝轴线法线的夹角；W—计算风速（m/s），正常运用取V=1.5倍多年平均年最大风速，非常运用取多年平均年最大风速；D—水库有效吹程（km）；KΔ—块石护坡糙率，取0.85；KW—经验系数；hm—平均波高，m；Lm—平均波长，m；Rm—平均波浪爬高，m；m—单坡坡度系数；h2%—累积频率为1%的波高，m。本水库位于丘陵、平原地区，故采用鹤地水库公式计算波浪爬高（h1%）和平均波长。2 武胜县老鹰岩水库枢纽整治工程初步设计报告老鹰岩坝顶高程复核计算成果表表1-6名称设计洪水+正常运用正常蓄水+正常运用校核洪水+非常运行备注洪水位Z（m）308.26306.07308.91按现有溢洪道复核有效吹程D（Km）0.500.500.50计算风速ω（m/s）272418安全加高A（m）0.50.50.3风壅高e（m）0.0050.0050.002最大风浪爬高R（m）1.3231.3230.806坝顶超高y（m）1.8281.8281.108y=e+R+A复核要求坝顶高程（m）310.080307.898310.018现坝顶高程（m）308.17308.17308.17尚余（m）-1.91+0.272-1.8482 武胜县老鹰岩水库枢纽整治工程初步设计报告1.4　工程地质1.4.1　工程地质条件⑴地形地貌老鹰岩水库属嘉陵江水系吉安河支流，工程区属中高丘陵地带，海拔高程在500m下，一般为250～350m，相对高差50～100m，属中高丘陵地貌。工程区位于川中红层剥蚀丘陵区，剥蚀地貌形态主要受岩性控制，工区粉砂质泥岩、泥质粉砂岩等软质岩类在风化剥蚀的作用下形成斜坡，砂岩多形成陡坎陡崖。地貌形态多为浑圆的山头和指状山脉冲沟较发育，山坡多为斜坡梯地抬地，山丘底部多为浸蚀洼地，冲沟较发育，冲洪积堆积物主要沿侵蚀洼地分布。⑵地层岩性工区地层简单，与工程有关的地层为侏罗系中统上沙溪庙组（J2s）砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩互层。第四系地层主要有：第四系全新统残坡积堆积层（Q4el+dl）、冲洪积堆积层（Q4al+pl），崩坡积堆积层（Q4col+dl），现由老至新分述如下：a.基岩地层为侏罗系中统上沙溪庙组（J2s）石简河中段，为河湖相紫红色粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、砂岩。岩性不稳定，相变较大。砂岩：中细粒结构，成份以岩屑为主，次为石英、云母，泥钙质胶结，新鲜岩体较坚硬，风化后多呈浅黄色，强度较低。泥质粉砂岩：暗紫色，粉细砂状结构，成份以石英为主，次为岩屑、云母，单层厚度1～2m，常夹于粉砂质泥岩中。粉砂质泥岩：泥质结构和粉细砂状结构，成份以粘土矿物为主，泥质、泥钙质胶结，易风化，失水常崩解。2 武胜县老鹰岩水库枢纽整治工程初步设计报告b第四系全新统冲洪积堆积层（Q4al+pl）：为粘土、粉质粘土组成（局部含砂、泥岩块块石），一般厚1.5～3.0m，局部可达5.0m，主要分布于侵蚀洼地。c第四系全新统崩坡积堆积层（Q4col+dl）：主要由块碎石夹土组成。块碎石岩性与垮塌部位基岩一致，粒径大小不一，估计块碎石含量占70%，局部含有大的孤石，堆积层厚度变化大，厚者可达15m。分布于工程区外围斜坡下部及坡脚。d第四系全新统残坡积堆积层（Q4el+dl）：分布于平缓山坡、山顶及山脚。泥质岩类出露处的缓坡地带，以紫色、浅红色粘土或粉质粘土为主，呈可塑～硬塑状；局部砂岩出露处表面常为砂土覆盖。大部分为耕作层，分布范围较广，一般厚0.5～1.5m。⑶地质构造及地震工程区位于川中台拗龙女寺北西翼，岩层平缓，产状为：N50°～63°E/NW∠2°～3°；发育两组构造裂隙，产状为：（1）N45°～70°E/SW∠75°～85°，间距0.5～0.9m，延伸长度3～5m；（2）S5°～10°W/SW∠74°～83°，间距0.6～1.0m，延伸长度0.6～1.0m。工区构造简单，无区域性断裂通过库、坝区，根据《中国地震动参数区划图》（1：400万GB18306-2001）工程区地震动峰值加速度＜0.05g，对应的地震基本烈度＜Ⅵ度，属区域构造稳定区。⑷物理地质现象工区物理地质现象以风化、卸荷为主，局部可见崩塌堆积体，滑坡和泥石流不发育。岩石风化受地形地貌及岩性控制，沟床段强、弱风化带厚度分别为2~4m、6~8m，岸坡段强、弱风化带垂直厚度分别为3~4m、7~10m。工区在陡坎、陡崖段多见有卸荷裂隙，卸荷带水平宽度约20~25m2 武胜县老鹰岩水库枢纽整治工程初步设计报告。在库内较陡的砂岩岸坡地段，由于构造裂隙的切割，岸坡岩体在重力作用下零星塌落于坡脚，形成崩塌堆积体，一般规模不大，厚度0~5m。⑸水文地质条件工程区地下水主要受岩性和构造控制，地下水按埋藏条件和成因类型，可分为第四系松散堆积层孔隙潜水和基岩裂隙水两种类型。孔隙潜水主要埋藏于坡残积、冲洪积层等覆盖层中。接受大气降水及地表水的补给，向坡下、溪沟排泄，并部分补给下伏基岩。由于坡残积层以粘性土为主，厚度不大，故其透水性较差，富水性弱，具埋藏浅，分布不广，水量小，无统一的潜水面，年动态受季节控制明显的特点。孔隙水主要分布于侵蚀洼地冲洪积层中，沿沟谷向下游渗流。基岩裂隙潜水受岩性、风化、卸荷等因素制约，主要分布于强、弱风化带及砂岩、泥质粉砂岩裂隙中，受大气降水补给，排泄于河流及沟谷，水量受季节性变化较大。试验成果表明，库水为重碳酸钙型水，对水泥及其拌制品均无腐蚀性。1.4.2　坝基工程地质条件坝基高程280.356m，宽度约40m，平坦较狭窄。坝基岩石为J2S2－①层，紫褐色砂质粘土岩与褐灰色砂岩不等厚互层，未见底界，钻控揭露厚度12～22m。砂质粘土岩岩性不均匀，软弱，抗风化、冲刷能力差。夹层砂岩岩石致密，坚硬，裂隙发育，岩体稳定。从钻探资料得知：坝基项部砂岩强风化破碎层已清除，弱风化岩层厚度2～3m。坝基夹层砂岩裂隙发育，其中走向NW－SE组裂隙顺河流方向延伸，发育密集，是库水沿坝基渗漏的主要通道。从试钻灌的压水试验资料分析：岩石单位吸水率ω值为0.1～1.42升/分、米、米；属中等和强透水层。坝外坡脚1号渗漏点据观测渗漏量达8～15升/秒。2 武胜县老鹰岩水库枢纽整治工程初步设计报告1.4.3　坝肩工程地质条件两坝肩斜坡不对称；左坝肩呈约30o的斜坡，右坝肩呈约40o～50o陡坡。两坝肩岩层为J2S2－②、J2S2－③层。J2S2－②形成两坝肩下半部岩性层，为紫红色砂质粘土岩夹透镜状泥质粉砂岩，岩性不均匀，变化较大；J2S2－③形成两坝上半部岩性层，为厚层的褐灰色长石石英砂岩，在两肩厚度变化大，左肩厚7～8m，右肩厚11～13m。坝肩岩石弱风化带宽3～5m，岩石较完整、岩体稳定。两坝肩岩体受风化及卸荷作用影响，裂隙发育，形成垂直于坝轴线的风化及卸荷裂隙，再加之构造裂隙中的走向NW－SE组裂隙，构成坝肩近岸风化带基岩渗漏的主要通道，渗漏严重。从钻灌压水试验可知：在坝肩上部砂岩ω值>1～1.5升/分、米、米；下部砂质粘土岩中ω值一般为0.08～0.15升/分、米、米，相对透水性较弱。据观测左、右坝肩外坡脚2号灌漏点灌漏量4～7升/秒，3号点为5～8升/秒。1.4.4　溢洪道工程地质条件溢洪道在坝体右侧。溢洪道进口及斜坡段底板及内侧边坡基岩出露，岩性为J2S2－③层砂岩，岩石坚硬，岩体稳定性好。1.5枢纽工程除险加固的必要性老鹰岩水库大坝于1959年1月动工修建，经过三上三下1980年12月完成大坝主体工程。工程自投入运行以来，产生了较大的经济效益、社会效益和生态效益，在灌区经济发展中起到重要使用。运行中虽经维修整治，但由于财力有限，未彻底整治。经大坝安全鉴定结果存在:水库防洪未达到《防洪标准》GB50201-94；外坝坡抗滑稳定安全系数不满足规范要求;溢洪道下游无消能设施,河床冲刷严重。大坝排水棱体失效，下游坝坡有散浸。大坝有白蚁蔓延危害。放水2 武胜县老鹰岩水库枢纽整治工程初步设计报告闸门年久失修，设施锈蚀严重，无法启闭，放水隧洞拱顶及边墙多处渗，经观测最大渗水量Q=0.3m3/s。大坝无观测设施。工程运行管理设施不完善，无通讯设备。老鹰岩水库枢纽工程病害,不但影响农业保灌,而且关系到下游数十万人民生命财产的安全,社会安定的一件大事.因此加速整治老鹰岩水库枢纽病害很有必要。.1.6　枢纽工程整治设计1.6.1　工程等级及洪水标准按GB50201-94标准，应为Ⅳ等水利枢纽工程，主要建筑物为四级，次要建筑物为5级。防洪标准按30年一遇洪水设计，300年一遇洪校核，溢洪道消能防冲按20年一遇洪水设计。根据GB18306-2001《中国地震动参数区划图》该枢纽区地震动峰值加速度小于0.05g，特征周期值为0.35，地震基本烈度为Ⅵ度。1.6.2　大坝整治设计1.6.2.1　坝顶高程老鹰岩坝顶高程复核计算成果表表1-7名称设计洪水+正常运用正常蓄水+正常运用校核洪水+非常运行备注洪水位Z（m）308.26306.07308.91按现有溢洪道复核有效吹程D（Km）0.500.500.50计算风速ω（m/s）272418安全加高A（m）0.50.50.3风壅高e（m）0.0050.0050.0022 武胜县老鹰岩水库枢纽整治工程初步设计报告最大风浪爬高R（m）1.3231.3230.806坝顶超高y（m）1.8281.8281.108y=e+R+A复核要求坝顶高程（m）310.080307.898310.018现坝顶高程（m）308.17308.17308.17尚余（m）-1.91+0.272-1.8481.6.2.2　大坝加固大坝加固采用两个方案进行比较，即方案Ⅰ：老鹰岩坝体上游保持不变,经大坝安全鉴定坝顶高度不够需加高大坝1.818m,拟定坝轴线外移2.545m,坝顶宽由原9m调为5m,下游采用石碴料培厚加固，增设排水棱体。整治后上游坝坡从上游坝脚起计算280.356~298.10m高程,坡比为1:3.0;298.10~310.018m高程,坡比为1:2.5;坝顶宽5m.下游坝坡坡比从坝顶起计高程310.018m~300.60m由原坡比1:1.5调为1:20马道宽3.0m以下300.60~290.55m保持原状不变，坡比1∶2；新增块石排水棱体高程为290.55m顶宽2.5m，内坡比1∶1，外坡比1∶1.5，干砌条石护坡。方案Ⅱ：坝顶不加高程采用加高0.818m防浪墙,加高后为1.818m,下游石碴料培厚加固，增设排水棱体。通过对以上两个方案进行综合比较，本阶段选用方案I作为大坝加固方案。经稳定分析计算，加固后的大坝稳定安全系数如下：2 武胜县老鹰岩水库枢纽整治工程初步设计报告表1-8　　　　　　　　大坝稳定计算成果表坝坡工况Kmin［K］备注上游工况a正常水位稳定渗流期1.271.25正常运用工况b设计洪水位稳定渗流期1.291.25正常运用工况c校核水位稳定渗流期1.261.15非常运用Ⅰ工况d校核洪水位骤降1.291.15非常运用Ⅰ下游工况a正常水位稳定渗流期1.291.25正常运用工况b设计洪水位稳定渗流期1.271.25正常运用工况c校核水位稳定渗流期1.21.15非常运用Ⅰ以上数据表明：整治加固后的大坝上、下游坝坡是稳定、安全的。1.6.2.3　帷幕灌浆设计帷幕灌浆设计是以坝址工程地质钻探和灌浆试验为依据，同时又详细考察了坝体（坝肩）渗漏情况下进行的。1.帷幕形式及布置如前所述严重渗漏情况，设计了1排帷幕灌浆孔，右延到溢洪道右边墙外10米，左延伸至左坝端外10米，形成帷幕体长160米。帷幕深度根据地质钻孔及压水试验资料ω值而定，规范要求ω为5～10Lu，一般深入坝体下基岩15米能满足要求。2.孔距和孔向设计孔距2m全部钻孔都按直孔施工。（1）灌浆压力2 武胜县老鹰岩水库枢纽整治工程初步设计报告　　帷幕顶部与底部深入相对不透水岩层一定深度，　　灌浆压力岩石帷幕灌浆压力，表层不小于1～1.5倍水头，底部宜为2～3倍水头。砂砾石层帷幕灌浆压力尽可能大些，以不引起地面抬动或虽有抬动但不超过允许值为限。一般情况，灌浆孔下部比上部的压力大，后序孔比前序孔压力大,中排孔比边排孔压力大,以保证幕体灌注密实。灌浆开始后，一般采用一次升压法，即将压力尽快升到设计压力值。当地基透水性较大，灌入浆量很多时，为限制浆液扩散范围，采用由低到高的分级升压法。　　在幕体中钻设检查孔进行压水试验是检查帷幕灌浆质量的主要手段，质量不合格的孔段要进行补灌，直至达到设计的防渗标准。帷幕灌浆主要施工方法1.钻孔与测斜：采用小口径地质回转钻机，金钢石钻头钻孔，开孔前用“两点法”地锚固定，用角度尺和地质罗盘校正钻机立轴。第1段灌浆结束后进行孔口管埋设，埋入基岩深度2m，孔口管采用73mm的无缝钢管。钻孔测斜选用KXP-Ⅰ型测斜仪，一般每10m测1次。2.钻孔冲洗与简易压水：采用高压水脉动冲洗，冲洗时间不少于30min，回清水10min。灌浆前均进行简易压水试验，压水压力1.0MPa。3.制浆与检测：采用集中制浆，分部位供浆，浆液经湿磨机串联磨制后送入搅拌桶，外加剂为UNF-5型高效减水剂，掺量7%。浆液浓度采用标准漏斗粘度计检测，要求漏斗粘度小于30s；细度主要采用沉降法，用激光粒度仪校核，要求每10t水泥检测1次。4.自动记录：灌浆记录全部采用自动记录仪。5.灌浆压力控制：在施工过程中为了避免抬动破坏,建立了注入率与最大灌浆压力的关系。1.6.2.4　溢洪道整治设计新增挑流消能设施及边墙开槽勾缝处理。2 武胜县老鹰岩水库枢纽整治工程初步设计报告1.6.2.5　放水设施整治根据放水设施病害现状，作如下设计方案：更换闸门，并将启闭机更换成手电两用启闭机;对涵洞进行回填灌浆。1.6.2.6　大坝观测设施新设大坝水平、垂直位移观测桩12个，基点桩16个;设置雨量筒及水位尺。1.7　水土保持设计1.7.1　建设项目及周边情况老鹰岩水库位于四川盆地腹部丘陵区的中部地带。地面高程在280~330m左右。气候属亚热带湿润季风气候区，常年平均气温17.4℃，最低气温-2.7℃，最高气温41.3℃。项目区内无大的工厂和矿产资料，属纯农业区。1.7.2　水土流失特点及预测㈠水土流失特点1.工程规模较小，影响区较小。2.属轻度水土流失类型区，以水力侵蚀为主，工程施工影响远不及水力侵蚀严重。3.工程整治对水土流失压力小。4.地面扰动涉及面小。5.工程弃渣、弃石量小。㈡水土流失预测从工程水土流失特点可以看出，水土流失不严重，辅以工程和植物措施，工程病害整治对项目区周边地区不会造成水土流失危害，对水产养殖，生态环境不会构成任何威胁。2 武胜县老鹰岩水库枢纽整治工程初步设计报告1.7.3　水土保持措施㈠防治原则和目标三同时原则。因地制宜原则。3.通过治理避免水土流失对工程造成危害，使水库自身环境得到极大改善。㈡水土保持措施根据项目区内水土流失特点，水土保持措施以植物措施为主，工程措施相结合，形成较完整的防治体系。1.植物措施道路、生活区、枢纽工程两侧均采用植物措施，种植防护林、经果林，栽种各种花草。2.工程措施对弃渣物采用修建挡渣墙，对料场采用还耕，建筑物侧修排水沟等工程措施。1.7.4　水土保持投资估算及效益该项目水土保持投资（含工程、植物投资及水土保持补偿费、绿化工程及其它费用）为1.03万元。方案实施后，将改善生态环境，防止水土流失，使项目区内的交通条件、饮水状况和居民生活环境得到不同程度的改善。1.8　工程管理1.8.1　工程建设管理为了建设好老鹰岩水库枢纽病险整治工程，由县政府组建老鹰2 武胜县老鹰岩水库枢纽整治工程初步设计报告岩水库枢纽病险整治工程建设指挥部，主管副县长任指挥长，县水利局、县计划发展局、县财政局主要负责人任副指挥长，县国土、林业、环保、交通、公安等部门负责人和灌区乡镇人民政府乡镇长为成员，具体负责工程的资金筹集、劳力组织、征地拆迁和组织邀标工作，并实行目标管理，严格奖惩制度，为工程建设创造良好的条件。在工程建设中严格实行项目法人责任制、邀标制、监理制、材料县级政府统一采购制、资金管理县级报制。1.8.2　工程建后管理(一)管理机构设置老鹰岩水库管理机构为“老鹰岩水库管理站”。负责水库的枢纽，渠系的防洪及运行管理，负责工程的招投标，以及工程整治管理。负责制定水库及灌区规章制度，负责枢纽及灌区环境规划实施，搞好水土资源开发，搞好综合经营以及征收水费等工作。根据《水库工程管理设计规范》水库工程管理站编制人员4人。灌区内以支渠为单位成立用水管理委员会，与水库管理站确立供用水关系。(二)工程管理范围按《水库工程管理设计规范》确定管理范围，并经县水行政主管部门和国土部门认可。由国土部门进行确权，划界和颁证。(三)工程监测为确保工程安全运行，必须对各水工建筑物进行原型观测和安全监测，以便及时发现和预报异常现象。观测项目有大坝水平及铅直位移观测、水文观测及渠系量水测量、大坝渗流观测等。为实现和达到工程监测目的，需配备经纬仪、水平仪、流速仪、雨量仪、浮子式自计水位计，垂摆、测斜仪、挠曲仪等必要仪器和设备。2 武胜县老鹰岩水库枢纽整治工程初步设计报告(四)工程综合改革方案1.以邓小平理论和党的十六大精神为指针，对工程的管理体制、运行机制、投入机制、水价及人事制度等方面进行改革。2.改革内容⑴灌区体制改革：一是由政府协调管水逐步转向依法管水，二是由过去计划调配水转向市场调节用水。⑵经营机制改革：依据国家水利产业政策，实行目标责任管理，科学管理工程，对水土资源采取租赁承包经营方式管理。⑶投入机制改革：对在建项目主要采用争取上级补助，水利建设基金，群众投劳折资，新增财政资金，农发资金，水费收入等多渠道筹集。对经常性项目实行谁投资、谁建设、谁管理、谁收益方式进行。⑷水价及水费征收办法改革：对农业用水实行成本加微利，计量供水，超合同加价，逐步从以亩计费过渡到以方计费方式的水费征收办法。⑸人事制度改革：依照减员增效原则，建立一支精干、高效管理队伍。对干部实行聘用制，职工实行合同制，改革吃大锅饭不合理分配制度，定岗、定责、定报酬，竞争上岗、优化组合。3.改革保障措施加强组织领导，成立改革领导小组，负责水库改革方案的审定及其实施督促与指导。严格执行法律、法规、以法管水。定期召开会议，研究和决定重大问题。1.9　施工组织设计1.9.1　施工条件1.9.1.1　地理位置及施工条件老鹰岩水库位于武胜县高石乡的吉安河支流，距高石乡32 武胜县老鹰岩水库枢纽整治工程初步设计报告.5km，东经105°58′00″，北纬30°25′00″。坝址以上集雨面积为7.11km2，总库容180.00万m3，有效库容118.20万m3，防洪库容41.80万m3，水库设计灌面2640亩。老鹰岩水库是一座以灌溉为主，兼有防洪、养鱼等综合利用的四等小（1）型水库。工程对外公路交通，距武胜县城45km，武蓬路3.5km的简易村级工路相通。1.9.1.2　工程条件⑴工程概况老鹰岩水库枢纽整治工程由大坝、溢洪道、放水设施组成，本次设计整治项目为大坝、溢洪道、放水设施。工期为4个月，计划2008年12月动工。⑵自然条件老鹰岩水库枢纽位于四川盆地中部丘陵区，多年平均气温17.4℃，最高气温41.3℃，最低气温-2.7℃。多年平均最大风速17.0m/s。多年平均降雨量1050mm。水库枢纽位于龙女寺背斜西端近北翼一侧，岩层产状较平缓，地质条件稳定，地震动峰值加速度为0.05g。⑶建材、水、电供应及当地机械修配条件主要材料（五大材）由武胜县物资部门组织供应。条、块石料在溢洪道下游180m处开采。河砂、卵石在武胜县礼安镇观音坝购买，运距20km；石渣料场选在大坝左侧500m处开采。施工用水由库内提取。施工用电在10KV线路上T接。安装防汛和施工通讯设施。2 武胜县老鹰岩水库枢纽整治工程初步设计报告施工机械维修主要依托赛马机械修理厂。1.9.2　主体工程施工土石工程土方采用人力开挖，石方用电钻打孔爆破，石渣料采用人工打孔爆破机械装载运输，机械回填碾压，砌石采用人工双胶轮车运输，安砌。砂浆拌制采用机械。砼采用机械拌制，双胶轮车运输，机械振捣。灌浆采用专业队伍施工。1.9.3　施工交通与布置规划1.施工交通：水库枢纽工程所处位置交通方便，外来物资可通过武蓬公路和国道212线公路运输，以供材料、设备进场。施工场内交通修临时施工道路0.3公里，供条石和石渣料运输。2.施工总布置供水在库内抽取。施工用电已有10KV线路架设到水库，可增设一台变压器降压后供施工用电。机修、汽修主要依靠武胜县机修力量解决，工地设小型机修站。在管理房处设小型木材及钢筋加工场。临时工程本着合理、有序，永久与临时相结合的特点。需施工简易公路0.4km，临时施工便道0.3km。砂浆及砼拌合台24m2，仓库100m2，变压器1台，10KV输电线路1.5km，20m3蓄水池一座。3.施工占地本工程永久工程占地已于1958年征地建设，枢纽建筑不再征地。只需征用临时占9亩。2 武胜县老鹰岩水库枢纽整治工程初步设计报告1.9.4　施工总进度规划1.9.4.1　施工总进度安排原则严格按照基本建设程序和有关规范及国家的政策法令，力求保证工程建设周期，并对各施工程序前后兼顾的原则。1.9.4.2　准备工期和主体工期工程进度控制总工期4个月，计划2008年12月动工。⑴准备工期：0.5个月，计划2008年11月完成。⑵枢纽工程施工计划3个月完成。即2008年12月至2009年2月完成。(3)工程扫尾及验收0.5个月。1.9.4..3　总进度计划及施工强度⑴准备工期0.5个月⑵大坝工程2008年12月至2009年2月上游及坝项整治.下游培厚加固、排水棱本、下游排水系统等大坝主体工程。帷幕灌浆2008年12月至2009年3月完工.⑶溢洪道2008年12月至2009年3月上旬完成溢洪道陡槽边墙、底板恢复、消力池及出口段排洪渠衬砌、左岸清除危封等主体工程。⑷放水设施2008年12至2009年3月完成回填灌浆，闸房建筑，金属结构安装。⑸工程扫尾及验收2009年3月完成扫尾工程，临时工程拆除、场地清理、复耕以及竣工资料整理及验收。主要工程量及高峰强度开挖土石方563m3，粘土回填2359m,填筑石渣料7898.72m3，砌条石314.5m3，砂砾石1219m3，砼浇筑225.2m3，帷幕灌浆1290m,洞内灌浆2002 武胜县老鹰岩水库枢纽整治工程初步设计报告m2。需水泥187t，钢材0.5t，木材5m3。土石方开挖最高月强度：563m3/月；填筑石渣料最高月强度：3000m3/月；砌石最高月强度：200m3/月；砼浇筑最高月强度：225m3/月；总工日：6687工日；施工高峰人数：100人/日。1.9.5　施工导流及水库蓄放水该项目为已成工程病害整治，因此不存在施工导流和截流。但在整治放水设施时需在涵洞前作2m高的围埝，采用洞内排水。老鹰岩水库整治应尽量利用春灌与伏灌的水库放水回落期进行。在春、伏灌两个水位回落期完成老鹰岩水库整治。1.10　投资概算一、编制原则和依据二、投资概算枢纽除险加固工程投资为：133.46　　万元其中：建筑工程105.39　　万元金属结构及安装　　2.6　万元临时工程　8.76　　万元其他费用　15.68　　万元水保环保投资　　　　1.03万元1.11经济评价2 武胜县老鹰岩水库枢纽整治工程初步设计报告经济评价根据《水利建设项目经济评价规范》、《建设项目经济评价参数》、《节水灌溉技术规范》等有关规定进行。由于水库为公益事业，故只进行国民经济评价。国民经济评价水库枢纽病险整治工程总投资103.6万元。1.费用：由固定资产投资、流动资金、年运行费组成。效益：由灌溉、水产养殖、防洪等效益组成。3.民经济评价，计算期限30年，加上施工期1年为31年，社会基准折现率为12%。计算结果：经济内部收益率为22.8%，经济净现值82.77万元，经济效益费用比为1.89，均满足规范要求，故本工程经济上可行。4.不确定性分析采用投资增加10%，效益减少10%，投资增加10%同时效益减少10%，三种不利情况分析如下。不确定性分析表表1-9项目经济净现值(万元)内部经济收益率(%)效益费用比基本方案82.7722.81.89投资增加10%73.4220.11.71效益减少10%65.1420.31.7投资增加10%同时效益减少10%55.7918.11.54以上成果表面在三种不利情况下工程项目的经济指标均满足规范要求。综合评价2 武胜县老鹰岩水库枢纽整治工程初步设计报告根据国民经济评价结果，本工程经济上合理应尽快动工整治，对促进当地农业，经济发展有十分重要意义。2 武胜县老鹰岩水库枢纽整治工程初步设计报告2　水文2.1　流域概况2.1.1　自然地理概况老鹰岩水库位于武胜县高石乡境内，嘉陵江右岸吉安河支流，地理坐标为东经105°58′00″，北纬30°25′00″，坝址以上控制集水面积7.11km2，主河道长5.41km，主河道平均坡降17.20‰。复兴河为嘉陵江右岸的一级支流，发源于遂宁市蓬溪县群利乡，流经武胜县高石乡，赛马镇，八一乡，南充市嘉陵区吉安镇，至武胜县烈面镇石龙滩注入嘉陵江。流域内出露地层属侏罗系中统上沙溪庙组，为河湖相碎屑沉积的砂质粘土岩，泥质粉砂岩夹砂岩等。流域内人类活动较为频繁，域内主要为农业开垦。垦植率较高，森林覆盖率较低，水土流失严重。2.1.2　气象特征吉安河流域地处亚热带湿润季风气候区，具有气候温和，雨量充沛，日照适宜，四季分明，无霜期长，春季回暖早，夏季炎热，秋季阴雨连绵、冬季短而温和等特点。吉安河流域无气象观测记录，老鹰岩水库气象特征值参照武胜气象站观测资料：多年平均气温l7.4℃，极端最高气温41.3℃，极端最低气温-2.7℃（1991年12月28日），多年平均蒸发量1107mm，多年平均日照时数l247小时，多年平均无霜期328天，多年平均相对湿度81%，多年平均最大风速18m/s，多年平均降水量940mm，降水量主要集中在汛期，5～10月降雨量占年降雨量的79.1%2 武胜县老鹰岩水库枢纽整治工程初步设计报告2.2　洪水吉安河的洪水由暴雨形成，洪水与暴雨基本同步。洪水绝大部分发生在5至9月，尤以7至8月最多。由于流域内无实测洪水资料，根据规程规范规定：对于缺乏流量资料的中、小型水库，可应用雨量资料推求设计洪水。本次采用推理公式计算新胜水库设计洪峰流量。2.2.1　设计标准老鹰岩水库为小（1）型水库，坝型为土坝，根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000），其设计洪水标准采用30年一遇，校核洪水标准采用300年一遇，消能防冲建筑物洪水标准采用20年一遇。2.2.2　设计暴雨老鹰岩水库所在流域无实测暴雨资料，邻近有武胜、石盘沱和二郎等雨量站。其中，武胜站为气象部门所属国家基本气象站、石盘沱和二郎站为委托雨量观测站。武胜站实测降雨资料按国家气象观测规范进行，其雨量资料经复核可作为本次设计暴雨计算的主要依据，石盘沱和二郎雨量站观测资料精度稍差，特别在出现大暴雨时有漏测现象，其降雨资料仅可作为分析计算时的参考。各站雨量资料情况见表2-1。长滩河邻近站雨量资料情况表表2-1站名时段起迄时间资料引用年限武胜1/6小时1981～今1小时1964～1965、1967、1969～今1969～20056小时1954～今1954～200524小时1954～今1954～20052 武胜县老鹰岩水库枢纽整治工程初步设计报告石盘沱6小时1960～今1960～200524小时1960～今1960～2005二郎6小时1964～今1964～200524小时1964～今1964～2005设计暴雨计算采用两套方案，即通过邻近实测暴雨资料和《四川省中小流域暴雨洪水计算手册》中“暴雨等值线图”分别计算设计暴雨。（1）邻近实测暴雨频率计算本次设计根据水库邻近的武胜站和二郎、石盘沱站实测暴雨系列，进行频率计算，用数学期望公式计算系列各项的经验频率，以矩法计算统计参数的初值，采用P-III型理论频率曲线适线，确定统计参数及设计值。由于流域面积较小，且武胜等站距老鹰岩水库较近，不进行点面折减。二郎站考虑移用武胜站特大值和不移用武胜站特大值两种情况分别计算，移用武胜站特大值以后的系列，按不连续系列处理，特大值的经验频率根据武胜站系列确定。统计参数和设计值见表4.2.2，频率曲线见附图2～附图6。（2）根据《手册》等值线图查算根据《四川省中小流域暴雨洪水计算手册》暴雨等值线图，查得老鹰岩水库流域重心1/6h、1h、6h、24h年最大降水量均值、Cv值，计算出设计暴雨，成果见表2-2。2 武胜县老鹰岩水库枢纽整治工程初步设计报告各方法设计暴雨计算成果表表2-2项目时段（h）均值（mm）CvCs/Cv各频率设计值（mm）0.33%3.3%5%暴雨洪水计算手册查算1/616.50.363.540.429.927.91410.423.511480.774.56760.483.5237162148241000.53.5324218199石盘沱频率计算656.30.333.512997.791.72478.80.363188141132武胜站频率计算141.60.48312587.580.4676.20.64307189168241020.573.5376242218二郎站频率计算660.90.54.52111351222488.30.343.5207155146（3）老鹰岩水库设计暴雨2 武胜县老鹰岩水库枢纽整治工程初步设计报告石盘沱站实测雨量系列有漏测大暴雨现象，其统计参数和设计值明显低于武胜站和等值线查图值。二郎站实测系列不仅缺乏特大暴雨，且出现了长时段设计暴雨小于短时段设计暴雨的不合理情况，移用武胜站特大值以后，不同时段的统计参数出现倒置现象（6h设计暴雨大于24h；6h暴雨均值低于武胜站和等值线，Cv值又大于武胜站和等值线；24h暴雨均值低于武胜站和等值线，Cv值和设计值小于武胜站大于等值线）。而武胜站实测雨量系列较长，系列中包含不同量级的暴雨，系列有较好的代表性，其与老鹰岩水库距离较近。因此，采用武胜站实测暴雨资料用于老鹰岩水库设计是合理的。鉴于武胜站缺乏年最大10分钟雨量资料，1/6h暴雨采用等值线查图值，1h、6h和24h暴雨采用武胜站实测资料计算值。新胜水库的设计暴雨见表2-3。老鹰岩水库设计暴雨成果表表2-3时段（h）均值（mm）CvCs/Cv各频率设计值（mm）0.33%3.30%5%1/616.50.363.540.429.927.9141.60.48312587.580.4676.20.64307189168241020.573.53762422182.2.3　设计洪水2.2.3.1　设计洪峰流量根据《四川省中小流域暴雨洪水计算手册》中的推理公式法计算设计断面的洪峰流量。推理公式法的基本关系式:Qm，p=0.278ΨSpF/τn推理公式中参数的确定：①流域特征值F、L、J在1/10000航测图上量取，见表2-4。表2-4　　　　　　　　　河道特征值表位置流域面积（km2）河长（km）比降（‰）老鹰岩坝址7.115.4117.202 武胜县老鹰岩水库枢纽整治工程初步设计报告②暴雨衰减指数ｎ及雨力S：根据各时段暴雨量，采用《手册》中暴雨公式计算。③产、汇流参数μ、ｍ：据本流域自然地理条件及下垫面情况，汇流参数ｍ属盆地丘陵区，产流参数μ属盆缘山区，根据《手册》中所列的公式计算。其中，汇流参数：当θ=1～30，m=0.4θ0.204；当θ=30～300，m=0.092θ0.636；μ值：μ=4.8F-0.19、Cv=0.18，Cs=3Cv；④由推理公式计算的设计洪峰成果见表2-5。老鹰岩水库洪峰流量计算成果表表2-5P（％）0.333.3设计洪峰流量（m3/s）86.32260.002.2.3.2　设计洪水过程线（1）洪水历时TP＝WP/QP，其值乘以2.78换算为小时，计算结果见下表。洪水历时TP计算表表2-6频率P（%）洪水总量WP（万m3）洪峰流量Q（m3/s）洪水历时TP（h）3.3394.99604.4010.33130.9686.3224.218（2）基流Q0由《四川省水文手册》5-24式计算。Q0＝0.014F0.984＝0.10（m3/s）2 武胜县老鹰岩水库枢纽整治工程初步设计报告（3）洪水过程线计算由《四川省水文手册》表5-8，查取东部地区概化洪水过程线模型y－x中（2）的值，并引用其计算式计算洪水过程线，即：Qt＝yQPt＝xTP最大加入基流QO，计算见表2-7表2-7P＝3.33P＝0.33xtyQt′QtxtyQt′Qt00000.100000.10.1100.4840.0533.10.1100.4640.054.3164.4160.1500.6600.1066.10.1500.6360.108.6328.7320.2000.8800.201812.10.2000.8430.2017.26417.3640.2451.0780.402424.10.2451.0320.4034.52934.6290.3151.3850.603636.10.3151.3870.6051.79351.8930.4001.7590.804848.10.4001.6860.8069.05869.1580.4952.1770.955757.10.4952.0860.9582.00682.1060.6002.6391.006160.10.6002.5281.0086.32286.4220.7003.0790.955757.10.7002.9500.9582.00682.1060.8053.5840.804848.10.8053.4340.8069.05869.1580.9854.3320.603636.10.9854.1510.6051.79351.8931.2355.4320.402424.11.2355.2040.4034.52934.6291.6407.2130.201212.11.6406.9110.2017.26417.3642 武胜县老鹰岩水库枢纽整治工程初步设计报告2.1009.2360.1066.12.1008.8490.108.6328.7322.58011.3470.0533.12.58010.8720.054.3614.4613.85016.932000.13.85016.224000.12.3　水库洪水调节计算2.3.1　基本资料（1）老鹰岩水库设计洪水过程线见表4-2-6。根据有关规范要求，本水库校核洪水标准为300年一遇，设计洪水标准为30年一遇。（2）老鹰岩水库水位～库容曲线采用“三查三定”复核成果。详见表2-8。老鹰岩水库水位～库容表表2-8水位（m）280.356284.356287.365290.356293.356296.356库容（万m3）005.0014.4927.7344.98水位（m）299.356302.356305.356308.356库容（万m3）68.9295.24124.89170.53（3）泄洪设施老鹰岩水库泄洪设施为无闸正堰开敞式溢洪道，溢流堰属宽顶堰，堰顶高程306.07m，堰顶净宽8m，泄流公式为:Q=emB(2g)。溢流堰泄流能力曲线见表2-9。2 武胜县老鹰岩水库枢纽整治工程初步设计报告老鹰岩水库溢流堰泄流曲线表表2-9库水位（m）306.27306.47306.67306.87307.07307.27307.47307.67307.87流量（m3/s）1.083.055.608.6212.0415.8319.9424.3729.08库水位（m）308.07308.27308.47308.67308.87309.07流量（m3/s）34.0539.2944.7750.4856.4162.562.3.2　洪水调节方式调节计算中不考虑洪水预报，洪水来临时，水库水位为正常蓄水位，即溢流堰顶高程306.07m，自由泄流。2.3.3　调洪计算现有溢洪道堰顶高程为306.07m，堰顶宽B＝8.0m，采用蓄率中线法进行半图解调洪。溢洪道未设闸门，考虑来洪前库水位蓄至堰顶。取单位水深△h＝0.2m，计算时段为△t＝0.3h＝0.108万s。由库容曲线与泄量计算式：q＝εmB（2g）0.5H1.5计算工作曲线见下表，流量系数参照三查三定报告取m＝0.34。2 武胜县老鹰岩水库枢纽整治工程初步设计报告蓄率中线法工作曲线计算表表2-10库水位Z（m）库容量V总（万m3）堰顶以上库容V（万m3）V/△t（m3/s）下泄流量q（m3/s）q/2（m3/s）V/△t-q始/2（m3/s）t+q未/2（m3/s）306.07138.20000000306.27140.582.3822.041.080.5421.522.58306.47143.124.9245.563.051.5344.0347.09306.67145.897.6971.205.602.8068.474.0306.87148.5310.3395.658.624.3191.3499.96307.07151.6013.4124.0712.046.02118.05130.09307.27154.5616.36151.4815.837.92143.56159.40307.47157.3319.13177.1319.949.97167.16187.10307.67160.0321.83202.1324.3712.19189.94214.32307.87163.2025.0231.4829.0814.54216.94246.02308.07166.4028.2261.1134.0517.03244.08278.14308.27168.631.4290.7439.2919.64271.10310.38308.47172.834.6320.3744.7722.4297.97342.77308.67176.037.8350.0050.4825.24324.76375.24308.87180.041.8387.0456.4128.20358.84415.24309.07183.245.0416.6762.5631.28385.39447.952 武胜县老鹰岩水库枢纽整治工程初步设计报告表2-11　　　　　　　　　　调洪计量表P（%）时段序号t（h）时初流量Q初（m3/s）时未流量Q未（m3/s）时段平均入库流量Q（m3/s）V/△t-q始/2（m3/s）t+q未/2（m3/s）时段未水位Z未（m）时段未出库流量Q未（m3/s）3.330.301.80.90.80.9306.0750.0040.61.853.44.14.2306.1020.070.95139.012.4013.10306.1850.471.21328.620.830.933.2306.361.881.528.639.634.160.365.0306.604.651.839.64944.395.4104.6306.909.102.14955.252.1133.0147.5307.18514.182.455.258.556.85169.5189.85307.49220.422.758.559.759.55202.7229.05307.7726.693.059.757.658.65229.6261.35307.9631.283.357.65355.3250284.9308.11735.263.65347.650.3262.7300.3308.2137.693.947.643.045.0268.4307.7308.25538.894.243.038.340.65269.6309.05308.2639.024.538.034.036.0266.7305.6308.2438.490.330.302.81.41.31.4306.080.010.62885.46.56.7306.130.180.982315.521.022.0306.271.081.2234433.550.354.5306.5644.181.544605293.4102.3306.898.941.86072.866.4143.9159.8307.27215.872.172.882.277.5195.8221.4307.72325.592.482.285.283.7245.0279.5308.08534.442.785.284.684.9287.5329.9308.38442.383.084.680.682.6320.4370.1308.64249.673.380.672.676.6345.9397308.69251.123.672.66568.8358.3414.7308.8756.413.9655861.5362.2419.8308.9157.624.25851.354.6361.3416.85308.8455.512 武胜县老鹰岩水库枢纽整治工程初步设计报告水库调洪计算复核成果表表2-12频率堰顶净宽堰顶高程起调水位洪峰流量最大下泄流量最高库水位相应库容（%）（m）（m）（m）（m3/s）（m3/s）（m）（万m3）0.338306.07306.0786.3257.62308.911803.308306.07306.0760.0039.02308.261692.4　坝顶高程复核2.4.1　基本参数（1）洪水位：根据调洪演算成果，当溢洪道通过设计和校核洪水时，相应的设计洪水位为308.26m；校核洪水位为308.91m。（2）吹程：水面吹程在万分之一航测图上量测测得D=0.5km。（3）最大风速：根据武胜县气象观测资料，多年平均最大风速Vmax=18.0m/s。（4）安全超高：本工程为IV等工程，大坝为4级建筑物。根据SL253-2000规范，正常运用安全加高0.50m，非常运用安全加高0.30m。2.4.2　计算公式坝顶超高按《碾压式土石坝设计规范》S1274-2001规定的公式计算。坝顶或防浪墙顶在水库静水位以上的超高y为：y=R+e+Ae=Rm=式中主要参数如下：2 武胜县老鹰岩水库枢纽整治工程初步设计报告R—最大风浪在坝坡上的爬高（m）；4级建筑物取累积频率为5%的爬高值；e—风壅水面高度（m）；A—安全超高（m）；Hm—水域平均水深（m）；—计算风向与坝轴线法线的夹角；W—计算风速（m/s），正常运用取V=1.5倍多年平均年最大风速，非常运用取多年平均年最大风速；D—水库有效吹程（km）；KΔ—块石护坡糙率，取0.85；KW—经验系数；hm—平均波高，m；Lm—平均波长，m；Rm—平均波浪爬高，m；m—单坡坡度系数；h2%—累积频率为1%的波高，m。本水库位于丘陵、平原地区，故采用鹤地水库公式计算波浪爬高（h1%）和平均波长。2.4.3　计算结果根据上述公式和有关参数，按以下3种运行条件对坝顶高程进行复核计算，计算成果见表2-12。（1）设计洪水位+正常运用条件的坝顶超高；（2）正常蓄水位+正常运用条件的坝顶超高；（3）校核洪水位+非常运用条件的坝顶超高。2 武胜县老鹰岩水库枢纽整治工程初步设计报告老鹰岩坝顶高程复核计算成果表表2-13名称设计洪水+正常运用正常蓄水+正常运用校核洪水+非常运行备注洪水位Z（m）308.26306.07308.91按现有溢洪道复核有效吹程D（Km）0.500.500.50计算风速ω（m/s）272418安全加高A（m）0.50.50.3风壅高e（m）0.0050.0050.002最大风浪爬高R（m）1.3231.3230.806坝顶超高y（m）1.8281.8281.108y=e+R+A复核要求坝顶高程（m）310.080307.898310.018现坝顶高程（m）308.17308.17308.17尚余（m）-1.91+0.272-1.8482.5　防洪标准复核结论据老鹰岩水库洪水调节计算成果（表4-3-3），水库30年一遇设计洪水位为308.26m，溢洪道最大下泄流量39.02m3/s；300年一遇校核洪水位为308.91m，溢洪道最大下泄流量57.62m3/s。据坝顶高程复核计算成果（表2-12），在设计洪水正常运用（设计）情况下要求防洪顶高程310.08m，非常运用（校核）情况下要求防洪顶高程310.018m，现坝顶高程310.080m，均不满足要求。可见，坝顶超高不够，防洪不达标，有严重的安全隐患。2 武胜县老鹰岩水库枢纽整治工程初步设计报告3　工程地质3.1　工程地质条件3.1.1　绪言老鹰岩水库大坝为均质土坝，坝顶高程308.20m，坝顶宽9，坝顶长度150m正常蓄水位306.07m,上游边坡平均坡率1:2.725下游平均坝坡为1:2.331。经调查，当时施工采用人工石磙碾压，边角采用人工夯实，无现场检测资料，也未进行室内土料物理力学性试验，坝体填筑存在不均匀性，填筑质量较差。1982年-2007年之间，下游坝体曾出现过4次局部滑坡，后陆续对局部滑坡进行了开挖回填夯实处理，维持现状至今。3.2　水库区地质概况3.2.1　地形地貌老鹰岩水库属嘉陵江水系吉安河支流，工程区属中高丘陵地带，海拔高程在500m下，一般为250～350m，相对高差50～100m，属中高丘陵地貌。工程区位于川中红层剥蚀丘陵区，剥蚀地貌形态主要受岩性控制，工区粉砂质泥岩、泥质粉砂岩等软质岩类在风化剥蚀的作用下形成斜坡，砂岩多形成陡坎陡崖。地貌形态多为浑圆的山头和指状山脉冲沟较发育，山坡多为斜坡梯地抬地，山丘底部多为浸蚀洼地，冲沟较发育，冲洪积堆积物主要沿侵蚀洼地分布。3.2.2　地层岩性工区地层简单，与工程有关的地层为侏罗系中统上沙溪庙组（J2s）砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩互层。2 武胜县老鹰岩水库枢纽整治工程初步设计报告第四系地层主要有：第四系全新统残坡积堆积层（Q4el+dl）、冲洪积堆积层（Q4al+pl），崩坡积堆积层（Q4col+dl），现由老至新分述如下：（1）基岩地层为侏罗系中统上沙溪庙组（J2s）石简河中段，为河湖相紫红色粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、砂岩。岩性不稳定，相变较大。砂岩：中细粒结构，成份以岩屑为主，次为石英、云母，泥钙质胶结，新鲜岩体较坚硬，风化后多呈浅黄色，强度较低。泥质粉砂岩：暗紫色，粉细砂状结构，成份以石英为主，次为岩屑、云母，单层厚度1～2m，常夹于粉砂质泥岩中。粉砂质泥岩：泥质结构和粉细砂状结构，成份以粘土矿物为主，泥质、泥钙质胶结，易风化，失水常崩解。（2）第四系全新统冲洪积堆积层（Q4al+pl）：为粘土、粉质粘土组成（局部含砂、泥岩块块石），一般厚1.5～3.0m，局部可达5.0m，主要分布于侵蚀洼地。（3）第四系全新统崩坡积堆积层（Q4col+dl）：主要由块碎石夹土组成。块碎石岩性与垮塌部位基岩一致，粒径大小不一，估计块碎石含量占70%，局部含有大的孤石，堆积层厚度变化大，厚者可达15m。分布于工程区外围斜坡下部及坡脚。（4）第四系全新统残坡积堆积层（Q4el+dl）：分布于平缓山坡、山顶及山脚。泥质岩类出露处的缓坡地带，以紫色、浅红色粘土或粉质粘土为主，呈可塑～硬塑状；局部砂岩出露处表面常为砂土覆盖。大部分为耕作层，分布范围较广，一般厚0.5～1.5m。3.2.3　地质构造及地震工程区位于川中台拗龙女寺北西翼，岩层平缓，产状为：N50°～63°E/NW∠2°～3°；发育两组构造裂隙，产状为：2 武胜县老鹰岩水库枢纽整治工程初步设计报告（1）N45°～70°E/SW∠75°～85°，间距0.5～0.9m，延伸长度3～5m；（2）S5°～10°W/SW∠74°～83°，间距0.6～1.0m，延伸长度0.6～1.0m。工区构造简单，无区域性断裂通过库、坝区，根据《中国地震动参数区划图》（1：400万GB18306-2001）工程区地震动峰值加速度＜0.05g，对应的地震基本烈度＜Ⅵ度，属区域构造稳定区。3.2.4　物理地质现象工区物理地质现象以风化、卸荷为主，局部可见崩塌堆积体，滑坡和泥石流不发育。岩石风化受地形地貌及岩性控制，沟床段强、弱风化带厚度分别为2~4m、6~8m，岸坡段强、弱风化带垂直厚度分别为3~4m、7~10m。工区在陡坎、陡崖段多见有卸荷裂隙，卸荷带水平宽度约20~25m。在库内较陡的砂岩岸坡地段，由于构造裂隙的切割，岸坡岩体在重力作用下零星塌落于坡脚，形成崩塌堆积体，一般规模不大，厚度0~5m。3.2.5　水文地质条件工程区地下水主要受岩性和构造控制，地下水按埋藏条件和成因类型，可分为第四系松散堆积层孔隙潜水和基岩裂隙水两种类型。孔隙潜水主要埋藏于坡残积、冲洪积层等覆盖层中。接受大气降水及地表水的补给，向坡下、溪沟排泄，并部分补给下伏基岩。由于坡残积层以粘性土为主，厚度不大，故其透水性较差，富水性弱，具埋藏浅，分布不广，水量小，无统一的潜水面，年动态受季节控制明显的特点。孔隙水主要分布于侵蚀洼地冲洪积层中，沿沟谷向下游渗流。基岩裂隙潜水受岩性、风化、卸荷等因素制约，主要分布于强、弱风化带及砂岩、泥质粉砂岩裂隙中，受大气降水补给，排泄于河流及沟谷，水量受季节性变化较大。2 武胜县老鹰岩水库枢纽整治工程初步设计报告试验成果表明，库水为重碳酸钙型水，对水泥及其拌制品均无腐蚀性。3.3　坝址区工程地质条件及评价3.3.1　大坝工程地质条件及评价(1)地质简况坝址处形成深切的河谷，河道平直高差达30～50m，河谷呈V型，谷底较狭窄。坝址两岸为较厚的山体，稳定性好。坝址区岩石除风化作用外无其它不良的物理地质现象。岩石强风化层厚度1～3米，弱风化层厚度5～8米。坝址区出露基岩为侏罗系中统上沙溪庙组石荀河段的（J2S2）的紫红色砂质粘土岩、泥质粉砂岩与砂岩不等厚互层。由老到新叙述如下：J2S2－①层：为紫红、紫褐色砂质粘土岩与灰色、褐灰色砂岩不等厚互层，分布于高程280m以下，为坝基持力层。该层顶部为58m厚褐灰色的长石石英砂岩，细粒结构，块状构造，致密坚硬。下部高程272m以下亦为灰色细粒砂岩。J2S2－②层：紫红色砂质粘土岩，粉砂泥质结构，层状构造，较致密，岩性软弱，其中含灰绿色钙质团块、条带较多，均匀性差。该层分布在两坝肩高程292m以下，层厚12m，右坝肩夹1层厚2m的透镜状泥质粉砂岩，形成两坝肩主要岩性层。J2S2－③层：灰色长石石英砂岩，中细粒结构，厚层块状构造，岩性致密、坚硬。由左岸往右岸增厚，左岸分布于高程301m以下，层厚9m；右岸分布于高程300m以下，层厚8m，夹有两层厚1～2m的不稳定的泥质粉砂岩透镜体。该层为坝肩上部岩性层。J2S2－④2 武胜县老鹰岩水库枢纽整治工程初步设计报告层：为紫红色砂质粘土岩夹薄层泥质粉砂岩，粉砂泥质结构，层状构造，均匀性较差、较致密，岩性软弱。左坝肩分布于高程301m以上，形成左坝肩及其上部岩性层，层厚约20m。右坝肩分布于高程301m以上，形成右坝肩上部岩性层，层厚约12m。坝址地段基岩岩层走向N28oE，倾向SE，倾角1o～2o；岩层走向与坝轴线方向基本一致，岩层倾向上游。该处岩体受构造变动影响，构造裂隙发育。砂岩层中有走向NE－SW及NW－SE两组“X”型裂隙交切，裂隙宽0.5～0.3cm，充填泥砂，连通性好，延伸较远，其中走向NW－SE组裂隙垂直于坝轴线，为坝基（肩）基岩渗漏的主要裂隙通道。据观察正常水位时，坝基岩石裂隙渗漏水量达25升/秒。　(2)坝基工程地质条件坝基高程280.356m，宽度约40m，平坦较狭窄。坝基岩石为J2S2－①层，紫褐色砂质粘土岩与褐灰色砂岩不等厚互层，未见底界，钻控揭露厚度12～22m。砂质粘土岩岩性不均匀，软弱，抗风化、冲刷能力差。夹层砂岩岩石致密，坚硬，裂隙发育，岩体稳定。从钻探资料得知：坝基项部砂岩强风化破碎层已清除，弱风化岩层厚度2～3m。坝基夹层砂岩裂隙发育，其中走向NW－SE组裂隙顺河流方向延伸，发育密集，是库水沿坝基渗漏的主要通道。从试钻灌的压水试验资料分析：岩石单位吸水率ω值为0.1～1.42升/分、米、米；属中等和强透水层。坝外坡脚1号渗漏点据观测渗漏量达8～15升/秒。(3)坝肩工程地质条件两坝肩斜坡不对称；左坝肩呈约30o的斜坡，右坝肩呈约40o～50o陡坡。两坝肩岩层为J2S2－②、J2S2－③层。J2S2－②形成两坝肩下半部岩性层，为紫红色砂质粘土岩夹透镜状泥质粉砂岩，岩性不均匀，变化较大；J2S2－③形成两坝上半部岩性层，为厚层的褐灰色长石石英砂岩，在两肩厚度变化大，左肩厚7～8m，右肩厚11～13m。坝肩岩石弱风化带宽3～5m，岩石较完整、岩体稳定。2 武胜县老鹰岩水库枢纽整治工程初步设计报告两坝肩岩体受风化及卸荷作用影响，裂隙发育，形成垂直于坝轴线的风化及卸荷裂隙，再加之构造裂隙中的走向NW－SE组裂隙，构成坝肩近岸风化带基岩渗漏的主要通道，渗漏严重。从钻灌压水试验可知：在坝肩上部砂岩ω值>1～1.5升/分、米、米；下部砂质粘土岩中ω值一般为0.08～0.15升/分、米、米，相对透水性较弱。据观测左、右坝肩外坡脚2号灌漏点灌漏量4～7升/秒，3号点为5～8升/秒。(4)溢洪道工程地质条件溢洪道在坝体右侧坝肩。溢洪道进口及斜坡段底板及内侧边坡基岩出露，岩性为J2S2－③层砂岩，岩石坚硬，岩体稳定性好。3.4　坝址区渗漏及原因的初步分析3.4.1　坝址区的渗漏状况老鹰岩水库大坝为均质土坝，最大坝高27m，长期以来坝体渗漏严重，除左坝肩局部地段外，其余坝外坡大面积散漏渗水湿润。坝基、坝肩基岩裂隙发育，有三处漏水点，长期漏水不停。3.4.2　渗漏原因的初步分析1.坝体土渗漏的原因：坝体填筑的土料为粉质粘土，土料性质较杂，其中含有砂岩、粘土岩石块。从取样试验资料来看，其渗透系数（K）值一般为6.6×10－6cm/秒；说明：该筑坝土料具有渗透性。施工碾压不密实。因此造成坝体外坡浸水湿润。坝外坡脚修建鱼池，致使外坡脚数排水棱体排水受阻，而坝体又较单薄，在正常蓄水情况下，造成坝体浸润线抬高。所以坝坡湿润面积较大。2 武胜县老鹰岩水库枢纽整治工程初步设计报告坝体外坡曾多次发生滑坡，经几次翻挖整治，但是滑坡周边的滑动裂隙处理不彻底，滑坡造成局部土体结构松散，滑坡的影响造成库水外渗的加剧。坝体土与基岩接触带；施工碾压不密实或因构筑物的变形，使接触带形成库水渗漏的通道。因此接触带的渗漏对坝体的稳定危害最大。2.坝基、坝肩的基岩由于受卸荷和构造作用的影响，裂隙较发育，贯通性较好，特别是受走向NW－SE组（顺河流方向）裂隙的影响，使坝基、坝肩基岩渗漏严重。　根据工程现场踏勘：该坝体和坝基（肩）基岩，具有渗漏条件；目前坝外坡有明显漏水点，说明：坝址枢纽具有渗漏病害，并具有可灌防渗性。因此建议采取帷幕灌浆方案对坝体、基岩进行整治，灌浆帷幕应进入基岩不小于15m或相对不透水岩层。3.5　天然建筑材料3.5.1　土料场土料场两个，位于坝左、右岸，距坝区运距0.8～1.0公里，土料为紫褐色砂质粘土，厚度1.5～2米，总储量2～4万m3。能满足筑坝对土料的数量质量要求。3.5.2　条石、石碴料场坝址区附近条、块石储量丰富，现勘察选取了高石寺、黑湾两个料场，距坝内运距0.5～1.0公里。有用层为侏罗系中统上沙溪庙组J2S2－③中～巨厚层砂岩，浅灰色，矿物成份以石英、长石为主。有用厚5～10m，无用层厚1～3m，总储量0.5～1万m3，数量、质量能满足设需要。3.5.3　砂卵石料砂、砾卵石料场经勘察选在武胜礼安镇嘉陵江观音坝。砂为特细砂，其储量丰富。砂6～10万m3，卵砾石10～15万m3，运距20公里。2 武胜县老鹰岩水库枢纽整治工程初步设计报告其储量和质量均能满足设计要求。3.6　工程地质结论3.6.1　该区区域地质构造稳定，坝址区工程地质条件好，岩体稳定。基本地震烈度小于Ⅳ度。3.6.2　坝基（肩）基岩均有渗漏病害，其渗漏严重。因此建议采取帷幕灌浆整治方案。3.6.3　溢洪道底板和侧墙出露基岩，岩性软弱、抗风化、冲刷能力低；应采取衬砌和护坡整治措施。3.6.4　本区天然建材材料不论是类型、储量和质量都能满足该水库病害整治的需要。3.6.5　根据已有的岩、土物理力学性质试验资料，结合病害整治工程的实际，提出下列岩、土物理力学性质指标，供设计使用。（详见附表3-1、）表3-1　　　　　　岩石物理力学性质指标建议值岩　性容重T/m3极限抗压强度（Mpa）软化系数抗剪强度边　坡　比天然湿fc（Mpa）临时永久砂　岩2.3445.527.30.60.5-0.5501：01：0.25泥质粉砂岩2.3020.28.00.40.4-0.450.011：0.251：0.5砂质粘土岩2.475.1崩解0.35-0.40.1-0.151：0.51：0.75表3-2　　　　　　坝体土物理力学性质建议值土　　料性　　质干容重g/cm3含水量%饱固快非饱固快渗透系数K　cm/秒Φoc（Mpa）Φoc（Mpa）粉质粘土1.672018.60.02519.20.0248.6×10－62 武胜县老鹰岩水库枢纽整治工程初步设计报告3.7　大坝土工试验　1998年11月，在坝体下游侧取原状土样三组，由南充市水利电力建筑勘察设计研究院进行室内土工试验。2001年9月中旬，武胜县水利电力局针对大坝外坡出现滑坡，并确定再补充取坝体原状土样六组，料场土样二组，以对坝体稳定性计算分析及坝体的整治设计提供依据。现将二次土工试验成果汇总报告如下：3.7.1　一九九八年土工试验成果取坝体下游原状土样三组，编号Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，取土坑点平面位置见图1所示，剖面位置示意见图2。土样均呈紫红色，中等湿度，较松散，无味、均夹杂水量块石及草根。试验遵照中华人民共和国水利电力部《土工试验规程》SD128－84进行。三组土样的物理性试验综合成果汇总见表三，力学性试验综合成果汇总见表3-3。表3-3　　　　　土的物理性综合成果（1998年）含水率W(%)湿密度P(g/cm3)干密度Pd(g/cm3)孔隙比e饱和度Sr(%)土粒比重G液限WL(%)塑限WP(%)塑性指数IP液性指数IL砂粒(2mm－0.05)(%)粉粒(0.05mm－0.005)(%)粘粒(小于0.005mm)(%)分类定名20.961.991.650.65287.52.7233.6718.5715.10.15618.549.332.2低液限粘土(CL)表3-4　　　　　　土的力学性综合成果（1998年）渗透系数L（cm/s）饱和快剪饱和固结快剪C（Kpa）φ（度）C（Kpa）φ（度）4.43×10－42017.52921.73.7.2　二OO一年土工试验成果2 武胜县老鹰岩水库枢纽整治工程初步设计报告沿坝体Ⅰ－Ⅰ及Ⅱ－Ⅱ剖面各分别布置取原状土样三组，其中上游侧二组（编号1#、4#），下游侧四组（编号2#、3#、5#、6#）。各取土坑点置于不同水平位置，不同高程，兼顾反映坝体主断面及滑坡体的要求。各坑点挖坑深1.5m左右，取坝体原状土样尺寸30×30×30cm。各取土坑点平面位置见图1所示，，剖面位置示意见图2。(1)土样及开土情况上游侧1#、4#土样呈棕褐色，较湿、较软，无味，土中夹杂少量风化料碎屑。下游侧编号2#、3#、5#、6#土样呈棕色，中等湿度。其中6#土样较松散，且土中夹含风化料碎屑较多。皆无味。(2)土的物理性质土工试验成果表明，2001年9月所取六组坝体土样，皆属细粒土范畴，故六组土样试验成果皆可参与统计分析。在坝体抗点原位埋存条件下，六组坝体土样的各项物理性试验成果的平均值为，含水率20%，湿密度2.01g/cm3，土粒比重2.07。相应干密度1.68g/cm3，孔隙比0.610，初始饱和度88.7%。土的液限32.2%，塑限18.9%，塑性指数13.3，液性指数0.09。表明坝体土质处于中等湿度，欠密实，硬塑状态。土样的颗粒大小组成中，各粒组含量的平均值为，砾（大于2mm）平均占1.9%，砂位（2mm～0.075）占19.4%，粉粒（0.075mm～0.005）占46%，粘粒（小于0.005mm）占32.7%土的不均匀系数Cu＝30，曲率系数（Cc＝0.51）。按《99规程》的新分类法定名为级配不良的低液限粘土（CL）。按《62规程》的旧分类法为粉质粘土。六组坝体土样的各项物理性试验成果汇总见表五，土的基本物理性综合成果见表七，土的可塑性综合成果见表八，土的颗粒组成综合成果见表九。六组土样的颗粒大小组成级配曲线的综合成果见图3。2 武胜县老鹰岩水库枢纽整治工程初步设计报告(3)土的力学性质土的渗透性根据土质情况，系用南55型渗透仪，以变水头试验装置分别测定各的状坝体土样的渗透系数值。六组土样中，渗透系数的最小值K＝2.85×10－7cm/s（2#），最大值K＝3.24×10－5cm/s（6#）。渗透系数的平均值K＝8.60×10－6cm/s，按“水工手册”岩土透水性土类。土的剪切性老鹰岩水库已蓄水运行多年，坝坡抗滑稳定计算分析中，坝体浸润线以下土体应采用饱和固结快剪强度指标C、Φ值。坝体浸润线以上土体宜采用非饱和固结快剪试验成果。六组坝体原状土样的直接剪切试验成果为，非饱和固结快剪C＝26.5～32Kpa，Φ＝19.7o～23.4o，平均值C＝29.8Kpa，Φ＝21.3o。饱和固结快剪C＝21.5～29.5Kpa，Φ＝18.4o～21.9o，平均值C＝24.8Kpa，Φ＝20.1o。六组坝体原状土样的各项力学性试验成果汇总表六，土的渗透系数综合成果见表十，土的抗剪强度综合成果见表十一。六组土样的抗剪强度综合成果的τ～σ关系曲线见图4。3.7.2　计算参数建议值老鹰岩水库坝体渗流及坝坡抗滑稳定计算分析中，需确定坝体土，干砌条石等主要坝体材料的计算参数值。坝体材料计算参数值的确定建议如下，以土工试验成果为依据，考虑到对工程的安全合同性，以及室内土工试验成果的一般规律性等因素，建议物理性指标取1998年及2001年两次共九组试验成果的加权平均值。力学性指标中，渗透系数建议取2001年六组试验成果的平均值。剪切强度指标的凝聚力C值建议取九组试验成果加权平均值的0.8折。内磨擦角Φ2 武胜县老鹰岩水库枢纽整治工程初步设计报告值，建议取九组试验成果加权平均值的0.9折。干砌条石因未取样试验，建议按参考其它工程资料，以工程类比法拟室。老鹰岩水库坝体材料计算参数建议值如表3-5所列。表3-5　　　　　　　计算参数建议值参材　　　　数料湿度度P(g/cm3)饱和密度Pm(g/cm3)浮密度P′(g/cm3)渗透系数K(cm/s)饱和快剪饱和固结快剪C(Kpa)Φ(度)C(Kpa)Φ(度)坝体土2.002.051.058.60×10－623.819.224.88.6干砌条石2.162.201.201.0×10－2/42/402 武胜县老鹰岩水库枢纽整治工程初步设计报告4　工程除险加固任务4.1　工程运行情况及存在的问题4.1.1　大坝建设、运行过程中问题的处理老鹰岩水库修建于70年代，是用人工肩挑，人工碾压修建而成，当时施工技术水平有限，无施工记录，无竣工资料。根据《武胜县老鹰岩水库大坝安全鉴定论证报告辑》，1999年11月武胜县水利局组织人力现场查勘、访问知情人员、了解大坝运行及加固情况调查发现：该水库建成初期蓄水到1982年，发现大坝滑坡、大规模渗漏等病害现象；正常水位附近的大坝内坡局部位置风浪淘刷垮塌严重，但没有处理。1997年10月，重庆市白蚁防治研究所对大坝白蚁危害程度调查，结论为蔓延性危害，经设置毒土挡墙、施放毒诱饵杀包处理。从1982年至2004年，下游坝坡在高程300.60m之间出现6次局部浅层滑坡，总面积达389m2，只进行了开挖回填夯实临时性处理。2004年对坝上游正常水位以上进行条石护坡处理。4.1.2　溢洪道建设过程及问题处理溢洪道堰顶宽8m，堰顶高程308.07m，无消能设施。1980年对溢洪道进行条石衬护，并修建了进口及陡槽，溢洪道无消能设施安全性差。4.1.3　放水设施建设过程及问题处理放水设施由于年久失修，设施锈蚀严重，无法启闭，86年启闭设备丝杆闸门失灵，87年进行整治，未更新改造，目前仍失修停用。放水隧洞拱顶及边墙多处渗水，经观测最大渗水量Q=300L/s。4.2　枢纽工程除险加固的必要性和紧迫性2 武胜县老鹰岩水库枢纽整治工程初步设计报告老鹰岩水库属位置重要的小(一)型水库,其防洪、灌溉、供水及养殖等综合效益十分显著。水库经过按50年的运行，枢纽病害严重，水库的安全，对灌区的经济发展和社会的影响十分重要。因此，进行水库枢纽除险加固整治，显得十分必要和紧迫。1、下游场镇及沿河两岸防汛保平安的需要。老鹰岩水库一旦失事，对下游的高石、赛马、南充吉安乡镇所在镇，五座公路桥梁，国道212线、学校、厂矿、企业20余个单位造成毁灭性的灾害，下游3.6万余人口的生命将受到严重威胁，8万亩农田将被淹没或冲毁，直接经济损失约1亿元。因此，尽快对水库枢纽工程进行除险加固整治，确保枢纽安全，是保证下游场镇和沿岸人民生命财产安全的需要。2、武胜是经济可持续发展的需要。武胜县是个农业大县，农业生产和农村经济的发展在整个国民经济中有十分重要的战略地位。为落实省委、省政府领导批示在未来10年中，把广安市建设成为中国特色的社会主义教育基地，其工作重点就是改变传统农业生产模式，回快农村经济产业结构调整力度，回快高效、特色农业带的建议，推动经济持续发展，老鹰岩水库灌区面积占全乡耕地面积近三分之一。因此，加快水库除险加固整治，为武胜县经济可持续发展提供可靠的水资源保障，显得十分必要和紧迫。3、灌区战胜旱灾，确保农业基础产业的需要。武胜是川东老旱区，素有“十年九旱”之称，旱灾发生频率高，持续时间长，严重威胁工农业生产和人民群众生活，严重制约农业生产发展。老鹰岩水库建成后，极大的改善了当地农业生产基础条件，为灌区群众战胜旱灾，夺取农业持续丰收作出了巨大贡献。因此，整治老鹰岩水库病险枢纽工程是夯实农业基础的关键性措施。4.3　工程除险加固任务2 武胜县老鹰岩水库枢纽整治工程初步设计报告根据水库大坝安全鉴定结论及建议采用以下措施：（1）增加坝高，加厚坝体；（2）对坝坡进行整治；对大坝白蚁进行整治；（3）对坝体恢复排水棱体的功能；（4）溢洪道病害整治；（5）放水建筑物整治；（6）完善大坝观测设施；（7）完善水库运行管理设施。2 武胜县老鹰岩水库枢纽整治工程初步设计报告5　枢纽工程整治设计　根据《老鹰岩水库大坝安全鉴定意见》和《老鹰岩水库大坝安全鉴定论证报告》中有关鉴定结论，对老鹰岩水库枢纽工程病险整治加固进行初步设计。5.1　工程等级及设计标准（1）设计采用的规范《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252－2000《碾压式土石坝设计规范》SDJ274－2001《溢洪道设计规定》SL253－2000《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》SL62－94（2）工程等级老鹰岩水库总库容180万m3，为IV等水利枢纽工程，主要建筑物级别为4级，次要建筑物级别为5级。（3）洪水标准老鹰岩水库枢纽工程永久性主要建筑物，按SL252－2000标准，设计洪水应按30年一遇洪水设计，300年一遇洪水校核。（4）大坝抗滑稳定最小安全系数根据SD218－84规范及补充规定，正常运行情况为1.25，非常运行情况为1.15。5.2　大坝坝顶加高及内外坡整治（1）坝体各种材料物理力学指标采用《土工试验报告》中的建议值，见表5－12 武胜县老鹰岩水库枢纽整治工程初步设计报告表5－1　　　　　　坝体材料计算参数建议值参材　　　　数料湿度度e(g/cm3)饱和密度em(g/cm3)浮密度e′(g/cm3)渗透系数K(cm/s)非饱和固结快剪饱和固结快剪C(Kpa)Φ(度)C(Kpa)Φ(度)坝体土2.002.051.058.60×10－623.819.224.818.6干砌条石2.162.201.201.0×10－2/39/36石碴土2.142.181.182.02×10－429.623.426.821.6干砌块石1.842.021.028×10－2/35/33（2）坝顶高程复核根据老鹰岩水库坝顶高程计算成果表，现防浪墙顶高程309.20m，计算所需坝顶高程310.018m，已超过现坝顶高程和防浪墙顶高程，因此，必须对老鹰岩水库的坝顶进行整治加固。老鹰岩坝顶高程复核计算成果表表5-2名称设计洪水+正常运用正常蓄水+正常运用校核洪水+非常运行备注洪水位Z（m）308.26306.07308.91按现有溢洪道复核有效吹程D（Km）0.500.500.50计算风速ω（m/s）272418安全加高A（m）0.50.50.3风壅高e（m）0.0050.0050.002最大风浪爬高R（m）1.3231.3230.806坝顶超高y（m）1.8281.8281.108y=e+R+A复核要求坝顶高程（m）310.080307.898310.018现坝顶高程（m）308.17308.17308.17尚余（m）-1.91+0.272-1.848（3）原坝上下游坝坡抗滑稳定安全复核2 武胜县老鹰岩水库枢纽整治工程初步设计报告由于老鹰岩水库所处地区地震基本烈度为VI度，故不考虑地震影响，采用静力法对原坝上下游坝坡进行了抗滑稳定安全复核计算，计算结果见表5－3表5－3　原坝上、下游坝坡抗滑稳定最小安全系数稳定计算成果表坝坡工况Kmin［K］备注上游工况a正常水位稳定渗流期1.271.25正常运用工况b设计洪水位稳定渗流期1.291.25正常运用工况c校核水位稳定渗流期1.261.15非常运用Ⅰ工况d校核洪水位骤降1.291.15非常运用Ⅰ下游工况a正常水位稳定渗流期1.1041.25正常运用工况b设计洪水位稳定渗流期1.0521.25正常运用工况c校核水位稳定渗流期1.0241.15非常运用Ⅰ由上表可知，上游坝坡的抗滑稳定安全系数满足规范要求，下游坝坡抗滑稳定安全系数均不满足规范要求，故该水库坝体不稳定，存在安全隐患，待整治。5.3　加固整治方案拟定5.3.1　方案I：上游坝坡整治。在2004年条石护坡的基础上，按1：2.5边坡向坝顶延伸，增高迎水面防浪部分采用C20砼，厚12cm进行护坡。大坝顶整治。设计采用的整治办法是增加坝高，坝顶由原高程308.20m加到310.018m，坝轴线外移4.55m，加高部分为满足防渗要求采用粘土分层夯实，使其满足防洪要求。坝顶有交通要求，设计坝顶宽5.0m，坝顶面基层约30cm泥结石，面层为20cm，厚C202 武胜县老鹰岩水库枢纽整治工程初步设计报告砼，每10m设一伸缩沉降缝，并用沥青砼填实。下游坝坡设计由于坝外坡白蚁建巢危害严重，因此可结合防治白蚁进行下游坡整治加固。将原坝面清理，垂直于坝面向内开挖0.5m左右，在300.6m高程以上，采用碾压石碴回填至308.20m高程，在局部滑坡的地方，应将滑坡体全部清除；有局部蚁巢的地方，可挖深一点；在290.55m高程以下，拆除原护坡干砌条石，同时按1：1.5边坡开挖原坝体，在此基而上用干砌块石碚厚加固，形成棱体，棱体顶厚2.5m。方案Ⅱ：坝顶不加高,在原防浪墙的基础上再加高0.818m条石,下游仍采用石碴料培厚加固，增设排水棱体等。5.3.2　方案比较现将Ⅰ、Ⅱ方案主要工程量及造价比较于下表：5-4表5-4　　方案比较表项目单位方案Ⅰ方案Ⅱ备注单价数量单价数量粘土回填m318.562359碾压石碴料m332.327898.7239.567898.72开挖土方m310.4732510.47325砌条石m3161.91291.4214.7291.4砂砾石m3102.111219117.91219砼浇筑m3306.46225.5341.41225.5防浪墙条石m3161.9699.8造价万元54.3351.575.3.3　方案选择2 武胜县老鹰岩水库枢纽整治工程初步设计报告从上面表中造价比较看，仅就工程投资方案Ⅱ较方案多2.76万元，同时，方案Ⅱ防浪墙在坝顶悬空1.818m很不安全,且按规定防浪墙底高程不应低于校核洪水位。方案Ⅱ不但不安全也满足不了规范要求,故推荐方案I为大坝加固整治方案。5.3.4　坝体渗流计算计算方法采用二维渗流有限之法。在正常高水位、设计洪水位和校核洪水位及相应的下游水位时，浸润线位置正常，其单宽渗流量分别为0.1115398L/S、0.0006317L/S。5.3.5　上下游坡抗滑稳定分析表5-5　　　　　　　　大坝稳定计算成果表坝坡工况Kmin［K］备注上游工况a正常水位稳定渗流期1.271.25正常运用工况b设计洪水位稳定渗流期1.291.25正常运用工况c校核水位稳定渗流期1.261.15非常运用Ⅰ工况d校核洪水位骤降1.291.15非常运用Ⅰ下游工况a正常水位稳定渗流期1.291.25正常运用工况b设计洪水位稳定渗流期1.271.25正常运用工况c校核水位稳定渗流期1.21.15非常运用Ⅰ从上表可知，第1方案整治后下游坡抗滑稳定最小安全系数均满足规范要求。5.4　护坡及坡面排水沟设计大坝上游一级马道加高以上的坝坡面，采用C202 武胜县老鹰岩水库枢纽整治工程初步设计报告砼护坡厚12cm；下游排水棱体采用100cm厚干砌条石护坡。为防止坝坡面被雨水冲刷，从坝顶以下一级马道及坝体周边排水沟。具体尺寸详见大坝剖面图。5.5　大坝白蚁防治设计1997年10月17日由重庆白蚁防治研究所对水库的白蚁危害作了实地踏勘检测，经鉴定，大坝白蚁危害较严重，属建巢危害类土坝。1.坝内坡未发现白蚁迹象。2.坝外坡右进坝1～24左进坝6m，有白蚁迹象，成片分布。3.坝左、右端有白蚁危害。4.周山50m内有白蚁群分布。由于白蚁危害已对大坝安全造成隐患，应予重视，并做白蚁综合防治工作。具体蚁患防治方案为：①开沟截路，取巢填穴，设置毒土隔墙；②坝表打孔，灌注药剂，形成网幕；③坝表喷洒施药，预防群体产生；④投放毒饵诱杀剂，减少虫口来源；⑤清除下除坝坡杂草，做好护坡。5.6　水库变形观测设施设计水库工程无位移变形观测和渗漏观测设施、设备，现仅有库水位观测项目，为了随时了解大坝运行情况，确保坝安全，同时为今后科研、设计、施工提供可靠资料。应对水库大坝设置位移、水位、气象观测等项目，购置相应的观测设备。1.大坝位移观测2 武胜县老鹰岩水库枢纽整治工程初步设计报告大坝采用视准线观测法，沿大坝轴线设置观测标点桩，在上游坝坡正常高水位上设置1排，坝顶靠下游边缘设置1排，后坝坡马道设置2排，共计4排14个观测标点桩。坝轴两端基岩上设置工作基点桩和校核基点桩共计16个工作校核基点，各桩点均采用强制对中钢筋砼制桩埋设。垂直位移观测在各水平位移观测标点桩上同桩设置，采用光学经纬仪WILDT2型作水平位移观测，采用WILDN2水准仪观测垂直位移、变形。2.水库的垂直位移观测水库垂直位移均属一个高程系统观测系，并且各观测标点的功能都属水平垂直位移同桩共用。首先在远离大坝下游1.5km的山体（与库坝两端山体基本分离）基岩上的不同高度分别按国家二等水准测量要求，建立1～3共三个准校核基点。由1～3按二等水准测量要求引测到大坝的左、右坝肩山岩上的水准起测基点位4～7，共计4个，并每年定期观测大坝垂直位移变位。在大坝进行水平位移观测的同时，由大坝的左端的水准起测基点按三等水准观测要求，逐一观测各标点的高程，然后闭测至坝右端水准起测基点，检查是否观测有误。水库垂直移系统共建水准基点7个。建议采用WILDN2精密水准仪配置专用水准尺一组进行观测。3.气象、水位、观测水库应建立气象观测站，设置雨量、风向、气温、水温等项目，完善水位观测设施。根据上述的观测项目，购置相应的观测设备，定期观测，并将观测资料分析、整理、存档，以备查用。5.7　大坝帷幕灌浆设计5.7.1　地层岩性概况水库位于川中红层剥蚀丘陵区，出露地层为侏罗系中统上沙溪庙组（J2S22 武胜县老鹰岩水库枢纽整治工程初步设计报告），为一套紫红色河湖相碎屑沉积岩。岩性为紫红色砂质粘土岩、泥质粉砂与灰紫色长石石英砂岩不等厚互层，产状近于水平，倾向SE118o，倾角1o～5o。坝基及坝肩地层分五层：第一层：J2S2－①紫红色砂质粘土岩、与砂岩不等厚互层，为坝基持力层。第二层：J2S2－②紫褐色砂质粘土岩夹透镜状泥质粉砂岩，为两坝肩下部地层。第三层：J2S2－③灰色长石石英砂岩，为两坝肩中部岩层。第四层：J2S2－④紫红色砂质粘土岩夹薄层泥质粉砂岩。第五层：Q4为坡残积和河床冲洪积层。5.7.2　工程地质条件1.坝基（坝肩）工程地质条件坝基（坝肩）岩石为J2S2，紫褐色砂质粘土岩、泥质粉砂石与褐灰色砂岩互层，泥质岩类岩性较致密，较弱，抗风化、冲刷能力差，砂岩岩石致密坚硬，岩体稳定，但裂隙发育，将岩体分割成决状，渗漏严重。根据实地勘察现有3个出水点，常年都有水溢出，正常水位时，坝基（坝肩）基岩渗漏水量达25L/s。从钻孔压水试验成果得知，坝基（坝肩）基岩岩吸水率ω值在15～143Lu之间，灌浆试验每米注入干料221.5～1026kg，说明坝基（坝肩）岩层裂隙发育，连通性好，进行帷幕灌浆是十分必要和可行的。2.坝体渗漏情况坝体填筑土料为粉质粘土，性质较杂，其中含有砂岩，粘土岩石块，施工碾压不密实，坝体外坡曾多次发生滑坡，虽经翻挖填筑，但滑坡已造成局部坝体土结构松散。渗透系数K值为8.6×10－62 武胜县老鹰岩水库枢纽整治工程初步设计报告cm/秒，具渗透性。从试灌情况看，采用水泥粘土浆，平均每米注入干料486.5kg，最大2207kg。说明坝体土具有可灌性。5.7.3　帷幕灌浆设计帷幕灌浆设计是以坝址工程地质钻探和灌浆试验为依据，同时又详细考察了坝体（坝肩）渗漏情况下进行的。1.帷幕形式及布置如前所述严重渗漏情况，设计了1排帷幕灌浆孔，右延到溢洪道右边墙外10米，左延伸至左坝端外10米，形成帷幕体长160米。帷幕深度根据地质钻孔及压水试验资料ω值而定，规范要求ω为5～10Lu，一般深入坝体下基岩15米能满足要求。2.排距、孔距和孔向设计排距2m，孔距2m，两排孔相对错移1m，全部钻孔都按直孔施工。（1）灌浆次序及灌浆压力灌浆次序设计要求先灌下游第一排，后灌第二排。各排孔施工时可按3次序施工，施工设计时作具体安排。灌浆压力是控制灌浆质量的主要因素，一般都要现场试验决定。通常在表层段不宜小于1～1.5倍坝前静水头，孔底段不宜小于坝前2～3倍水头。初步估算推荐下式计算最大灌浆压力。　　　P＝P0+0.24h＝mZ式中：P－最大允许灌浆压力（Mpa）；　　　P0－表层段的灌浆压力（Mpa）；　　　h－在岩面上已成坝体厚（m）；　　　m－当深度增加1m时，相应增加值；2 武胜县老鹰岩水库枢纽整治工程初步设计报告　　　Z－灌浆段顶部距地表距离。（2）灌浆材料基层灌浆采用水泥浆。硅酸盐水泥标号不低于425#，强渗漏段可以加入速凝掺合剂如水玻璃等，但用量不得超过4%。一般要通过试验决定。坝体灌浆采用水泥粘土浆，水泥占干土重不大于10%。（3）施工要求：①施工时应严格按《SL62－94水工建筑物水泥灌浆工程技术规范》进行。②施工应在库水位低时进行。③坝端超灌线不得低于水库正常水位高程线。④各孔采用自上而下分段灌浆的施工方法。⑤对坝基接合部的基岩首段进行压水试验，严格避免高压水特别是浆液串入坝体。⑥钻孔冲洗压力不超过设计压力，建议划分孔组联合冲洗。⑦检查孔孔深不得低于两侧施灌孔深。使用压力应大于两侧施灌段设计压力的1.2倍。对ω值＞5～10Lu必须一律补灌。灌浆后观察各出水点是否仍在出水，请调查研究进行补灌。5.8　大坝观测设施设计根据该水库大坝安全鉴定报告中指出，该水库无观测设施，据大坝检查观测有关规定，该大坝应设置观测项目为：水平垂直位移观测、降水量观测、库水位观测项目。1.水平垂直位移观测设施设计2 武胜县老鹰岩水库枢纽整治工程初步设计报告大坝位移观测桩平行坝轴线布设4排，上游坡1排，下游坡3排，每排7个桩，其中观测桩3个，工作基点桩和校核基点桩各两个，共计桩点28个，其中共有观测桩12个，基点桩16个，观测桩用砼预制件，安装强制对中设施。用视准线法，分别采用较高精度水准仪和经纬仪进行垂直位移和水平位移观测。其具体间距、位置、尺寸详见附图。2.渗流量观测在排水棱体后修建渗透集水沟，集中渗流水，安装三角堰观测，渗流量小时用容积法测渗流量。3.安装雨量筒观测降水量，设置水位尺观测库水位。表5-6　　　　　　　　观测设计统计表名称规格型号单位数量水准仪来卡NA2套1集水沟0.6×0.6×60m条1量水堰三角堰个3雨量筒个3观测桩个12个基点桩个16个基它量具、衡器等套45.9　溢洪道整治设计5.9.1　溢洪道现状溢洪道位于大坝右岸，为开敞式无闸正槽溢洪道，堰顶高程306.07m，堰顶净宽8m；泄水陡槽为矩形,无消能设施。本次复核，20年一遇洪水位时水库水位306.00m，相应下泄流量18.64m3/s。1980年对溢洪道进行条石衬护，并修建了进口及陡槽，无消能设施,安全性差。5.9.2　溢洪道工程地质简述溢洪道尾端基岩出露地层为J2S2泥岩，因其暴露于外，受洪水冲刷及风化作用，抗冲刷能力差，危及溢洪道安全，应修建消力设施。2 武胜县老鹰岩水库枢纽整治工程初步设计报告5.9.3　溢洪道整治设计5.9.3.1　设计洪水标准根据GB50201-94标准溢洪道为四级建筑物。溢洪能力按30年一遇洪水设计，300年一遇洪水校核，消能防冲工程按20年一遇洪水设计。    表5-7　　　水库调洪计算复核成果表频率堰顶净宽堰顶高程起调水位洪峰流量最大下泄流量最高库水位相应库容（%）（m）（m）（m）（m3/s）（m3/s）（m）（万m3）0.338306.07306.0786.3257.62308.911803.308306.07306.0760.0039.02308.261695.9.3.2　水力学计算(1)本次设计主要是对泄洪能力、陡槽水面线推算及消能计算。表5-8　　　　　　　　　　陡槽水面曲线推算表断面1—12—23—34—4b8888掺气后水深(米)1.7551.7521.6380.755h(米)1.7441.741.625160.68hcosθ1.7421.7381.6240.635ω13.93813.90612.9885.081Q39.02039.02039.02039.020V2.8002.8063.0047.680X11.48811.48011.2509.360R1.2131.2111.1540.543J0.0020.0020.0030.053C　51.64151.62751.21445.150αv2/2g0.4390.4410.5063.307Es2.1822.1802.1303.987ΔL3.00031.0006.00011.000I0.0250.0250.3570.357I*ΔL0.0750.7752.1423.927Es1+iΔL2.2572.9554.2727.914R均　1.212　0.849V均　2.803　5.3422 武胜县老鹰岩水库枢纽整治工程初步设计报告C均　51.634　48.182J均　0.002　0.028J均*ΔL　0.075　0.310Es2+J均*ΔL　2.255　4.296计算边墙高度(米)2.3002.32.2001.300泄洪能力复核结果整治通过加高大坝最大下泄流量57.623/s，相应库水位308.91m；经计算,泄洪能力复核满足要求。(2)消能计算消能设计按20年一遇洪水设计，P=5%Q泄=39.02m3/s经计算，整治设计挑流鼻坎高程289.94m,挑角为30o,.5.10　放水设施整治设计5.10.1　放水设施现状及存在问题放水设施由于年久失修，设施锈蚀严重，无法启闭，86年启闭设备丝杆闸门失灵，87年进行整治，未更新改造，目前仍失修停用。放水隧洞拱顶及边墙多处渗水，经观测最大渗水量Q=306.27L/s。5.1.2　放水设施整治设计针对水库涵洞、闸门及其基础漏水的病害原因，考虑如下整治设计：更换闸门，将闸门就位准确，更换启闭机为LO-0.5封闭螺杆式手电两用。消除闸门漏水问题，维护整修放水塔及闸门房，使其适应更新设备的操作运行。采用洞内回填灌浆排距2.0×2m布孔。2 武胜县老鹰岩水库枢纽整治工程初步设计报告6　水土保持设计6.1　项目区基本情况6.1.1　建设项目及周边情况老鹰岩水库位于武胜县高石乡的吉安河支流，距高石乡3.5km，东经105°58′00″，北纬30°25′00″。坝址以上集雨面积为7.11km2，总库容180.00万m3，有效库容118.20万m3，防洪库容41.80万m3，水库设计灌面2640亩。老鹰岩水库是一座以灌溉为主，兼有防洪、养鱼等综合利用的四等小（1）型水库。主要永久性水工建筑物级别为4级，次要永久性水工建筑物级别为5级。水库洪水标准采用30年一遇（P=3.3%）设计，300年一遇（P=0.33%）校核，消能防冲采用20年一遇（P=5%）。水库枢纽建筑物由均质土坝、开敞式岸边溢洪道和放水设施组成。该水库地理位置特别重要，工程一旦失事，将对下游高石乡、赛马镇、吉安镇所在地、国道212线公路桥梁1座、学校6所、机关及企事单位30多家均将受到威胁，下游4.5万亩良田将被淹没，直接经济损失很严重，同时还将造成当地社会的不稳定。6.1.2　项目区自然情况项目区位于四川盆地腹部丘陵区的中部地带，流域形状近似树形，地势西北高，东南低，平均高度在海拔300米左右。气象属于亚热带湿润季风气候区，流域及其四周冬季无严寒少雨；春季多旱；夏季炎热，雨量集中，干旱突出；秋季多绵雨和日照少、阴天多。常年平均气温17.4℃,相对湿度为76～80%，无霜期为290～330天。流域内雨量充沛，多年平均降雨量为1070mm，其年内分配不均，5～9月占70%2 武胜县老鹰岩水库枢纽整治工程初步设计报告左右。多年平均径流深为450mm，其年内分配很不均匀，有的月份因久旱不雨，流域内部分河流发生枯竭断流，5～9月占全年的80%左右。流域内自然植被保护一般，近年来开展了大面积的山林绿化，植被覆盖率不断提高。土壤类型以亚沙土、粘土为主。农作物以水稻为主，其次为小麦、玉米、红薯等作物。物理地质作用不发育，主要为风化作用。地下水主要为潜水，对建筑物及人畜饮水无不良影响。6.1.3　社会经济状况水库设计灌溉2640亩耕地。实际灌面1500亩，灌区内以农业为主，无大的企业和矿产资源，属农业区。6.2　水土流失特点及预测6.2.1　水土流失特点1.工程规模较小，施工场地较集中，工程间接影响区较小，库区范围是直接影响区。2.水土流失型式。项目区范围内属轻度水土流失类型区，水土流失形式以水力侵蚀为主，工程的开挖裸露面、弃渣体边坡等尚辅以重力侵蚀形式，但其侵蚀强度、侵蚀时间、侵蚀范围及危害等远不及水力侵蚀严重。3.工程整治对水土流失的压力小。项目属于病害整治，项目内区不存在移民及移民开发，对项目区的自然植被影响极小。4.地面扰动涉及面小。项目区新的场地平整少。所需砂、卵石料在武胜县礼安镇嘉陵江观音坝购买，所需的石料场选在上游400m处，石渣料场选在大坝左岸500m处。修建0.5公里施工道路，满足管理和工程物资运输。料场需占用部分良田良土，对水土流失及环境有一定影响。2 武胜县老鹰岩水库枢纽整治工程初步设计报告5.工程建设的弃土、弃石及弃渣量小。主体工程开挖的土石方弃渣料可能造成的水土流失危害应进行处理。6.2.2　水土流失预测根据前述水土流失的特点可以看出，工程整治对项目区内原有地貌扰动小，土地、森林植被损失极少，弃土弃渣量不大。石料场开采面不大，且为山坡，开采后还林复草，恢复植被。填筑料在平整土地里开采，采后即复耕。主体工程施工工作面及修公路的两侧，均可采取一定的水土保持措施。如此，工程病害整治对项目对周边地区不会造成水土流失危害，对水产养殖、生态环境不会构成任何威胁，也不会波及到项目区及周边地区居民的生命财产和正常的生活秩序。6.3　水土保持措施6.3.1　防治原则和目标1.“三同时”原则。工程整治后尽管对项目区及周边地区不会带来负面影响，但相应的水土保持措施仍要成为项目总体设计的组成部分，并为项目工程服务。条件许可，尚可进一步改善项目区及周边的生态环境，保证主体工程正常安全运行。主体工程投入运行使用，相应的水土保持设施也应同步进行。2.因地制宜原则。根据项目区内不同的地形、地质及地貌条件，或不同的工程部位，为防治水土流失，应采取不同的防治措施，林、果、草品种也应结合实际，合理选择。根据以上原则，该项目水土保持方案的目标应考虑以下几点：1)水土保持措施配置应为建设工程服务，避免水土流失对工程本身造成危害；2)项目区内应消除崩塌、滑坡等威胁工程安全运行的水土流失隐患；2 武胜县老鹰岩水库枢纽整治工程初步设计报告3)枢纽工程、生活区道路应绿化美化，根据地形变化编织观赏空间，充分利用地形本身所隐含的意境来表达空间的性格特征，使之成为人人有口皆碑、留连忘返的胜地。6.3.2　水土保持措施根据项目区内水土流失的特点，水土保持措施以植物措施为主，护坡、挡土工程相结合，形成较完整的防护体系。1.工程措施1)大坝外坡两岸水土流失防治措施。大坝内外坡工程设计时已用砂、卵石垫层和砼预制块封闭，坝坡与两岸接触处应设置纵向排水沟，使坡面、岸坡水顺畅排至下游。2)溢洪道边坡水土流失防治措施。为使溢洪道墙以上的裸露坡面尽可能少受水流冲刷，在其开挖线以外应设置沿山排水沟，将山坡洪水及溪沟水引走。对风化严重，有碎石崩落的坡面，采用削坡开级或条石护坡或二者结合使用。3)石料场水土流失防治措施。按“谁开发谁保护，谁造成水土流失谁负责治理”的办法，石料场面积不大，且为山坡，为防止开采后固体废弃物堆积体被冲蚀或发生滑塌，并考虑项目完工后对其进行覆土还林还草，拟采用重力式挡渣墙，墙体材料就地取材。4)料场开采后采用复耕措施，防止水土流失。2.植物措施1)进库1km道路的修建。公路修完后，就应实施水土保持措施，这实际上也是项目区道路绿化美化开发的组成部分。采取的植物措施主要是在公路两侧种植公路防护林。外坡应种植以当地乔木、灌木为主的边坡防护林；内边坡以当地藤本攀缘植物为主，并种植在边坡上缘，让其倒挂成帘，覆盖坡面。2 武胜县老鹰岩水库枢纽整治工程初步设计报告2)溢洪道两侧。植物措施以山坡防护林为主，有工程护坡的地方，可采取植物——工程措施相结合的方法。斜坡上种植以柏木、青杠、马桑、黄荆等为主的乔灌草混交林带，平缓处可种植以杉木、杨树等速生丰产的防护林。边墙以上边坡，若为土质坡面，可种草护坡，选用生长快、耐旱、耐瘠薄、根系发达且固土作用大的草种。3)大坝下游坡两岸。前面已采取了工程措施，对开挖裸露面，可种植草皮，草皮护坡应采用如同前述的草种。种草后1-2年内，应进行必要的封禁和抚育管理，发挥其绿化美化的功能，使其成为枢纽工程的一个美丽宜人的旅游风景观赏点。3.绿化工程除上述的大坝的植物措施已明显具有枢纽绿化功能外，本着“因地制宜、美化环境”的原则，项目的居住、办公、接待区也应进行园林绿化：种植各类可观赏树种、风景林等；种植各种花卉，布设花台、花墙；种植可观赏草种。几者有机地紧密结合，美化环境。道路两侧可各栽一行树冠较大的行道树，人行道绿化带可与两侧建筑物的基础绿化带相配合，绿化带上栽种小乔木、灌木、花卉或铺设草皮。树种要形态美观、高大、枝繁叶茂，适应性强，病虫害少，没有种毛、飞絮、散发异味等污染环境的不良现象发生。结合绿经，可栽种一些梅、桃、梨、柑等果树，建立起各类果园，以形成园林景观，充分发挥其潜在的经济效益。4.水土保持措施工程量项目区内水土保持措施工程量主要由防护林、经果林、挡渣墙、排水沟等项目组成。其工程量统计见表6-1。2 武胜县老鹰岩水库枢纽整治工程初步设计报告表6-1水库枢纽工程病害整治水土保持措施工程量表项目单位数量备注防护林万株0.8挡渣墙座3干砌条石28m3经果林万株0.10排水沟米320挖土石方87m36.4　水土保持投资估算及效益分析6.4.1　投资估算该项目水土保持投资包括工程投资、植物投资、水土保持设施补偿费、绿化工程及其它费用。其投资估算见表6-2，估算结果，该项目水土保持投资共需资金1.03万元。表6-2水库枢纽工程病害整治水土保持投资估算表编号项目费用(万元)备注1水土保持设施补偿费0.12工程投资0.323植物投资0.54绿化工程0.075其它费用0.046合计1.036.4.2　效益分析1.生态效益：本方案实施后，可有效防治新增水土流失，提高植被覆盖率，绿化美化环境，生态环境将得到显著改善。2.2 武胜县老鹰岩水库枢纽整治工程初步设计报告经济效益：该工程水土保持措施实施后，使枢纽工程绿化、美化。通过水保措施将取土料场恢复为耕地或种植经果林，防止水土流失，同时可增加年经济收入0.46万元。3.社会效益：通过水保措施，项目区内交通条件、饮用水状况和居民生活环境都将得到不同程度的改善。2 武胜县老鹰岩水库枢纽整治工程初步设计报告7施工组织设计7.1　施工条件7.1.1　地理位置及施工条件老鹰岩水库位于武胜县高石乡的吉安河支流，距高石乡3.5km，东经105°58′00″，北纬30°25′00″。坝址以上集雨面积为7.11km2，总库容180.00万m3，有效库容118.20万m3，防洪库容41.80万m3，水库设计灌面2640亩。老鹰岩水库是一座以灌溉为主，兼有防洪、养鱼等综合利用的四等小（1）型水库。工程对外公路交通，距武胜县城45km，武蓬路3.5km的简易村级工路相通。7.1.1　自然条件及工程布置水库所在流域内气候温和，雨量充沛，多年平均气温17.4度，多年平均降雨量1040mm。流域内的洪水主要来自暴雨，大暴雨多集中在六、七、八月，历时一般为1－3天，以7月暴雨量最大。该流域为丘陵区，洪水陡涨陡落，过程呈尖瘦形，具有山溪洪水特性。7.1.2　施工供应条件1.天然建筑材料石料及石碴料：工程区内有2个石料料场，均分布于水库附近，质量好、储量丰富，能满足工程所需条石、块石和石碴料用量要求。沙石骨料：坝址处缺乏砂砾料，需从武胜县礼安镇嘉陵江的观音坝料场购买成品砂石骨料，运距20km。工程所需水泥、钢筋、炸药等其它物资均从武胜县城购买，沿公路运至工地仓库。2 武胜县老鹰岩水库枢纽整治工程初步设计报告2.施工供电供水及修配加工条件施工用电：本整治工程量不大、施工点分散，施工用电可结合水库枢纽原有供电设施考虑，不足部分另增设变压设备。施工用水：由库内抽水供给，水质及水量能满足要求。机械修配加工条件：本整治工程规模小，所用设备少，不再另设修配厂，而只设汽车保养及停车场。3.施工期限水库工程的整治施工要求与水库供水、蓄水、运行设计紧密配合进行，并考虑到库水位变化对工程施工的影响，安排施工进度计划为从2008年12月开始进行施工准备工作，2009年4月全部竣工，总工期为4个月。7.2　天然建筑材料7.2.1　石料坝址区附近条块石储量丰富，现勘察选取了高石寺处料场，距坝区运距0.5～1.0公里，总储量0.5～1万m3。石料强度指标见表7－1。能满足本工程的石料用料质量和数量要求。石料场开采先剥离表面覆盖层，再用台阶式松动爆破法采料。采用风钻钻孔，电爆网络起爆。爆破时应注意控制块石料块度。条石料在料场用人工打磨加工成型。表7－1　　　　　　石料物理力学指标表干抗压强度（Mpa）湿抗压强度（Mpa）弹性模量（GPa）变形模量（GPa）泊松比抗剪强度fC（Mpa）3.3204－52.5－3.50.250.53－0.5802 武胜县老鹰岩水库枢纽整治工程初步设计报告7.2.2　砂石骨料库区内缺乏砂石骨料，工程所用砂和卵石料均从礼安镇观音坝嘉陵江料场采料，运距33km。观音坝料场的砂及卵石料物理力学指标见表7－2，可满足工程用料的质量要求。鉴于本工程对混凝土骨料的需用量不大，则不另设骨料加工系统，而采用从料场直接收购成品骨料，用汽车运至工地堆料场的供料方式。表7－2　　　　砂及卵石物理力学指标表天然建筑材料名　称比　重(g/cm3)干　松密　度(g/cm3)孔隙率（%）含泥量（%）粒　度模　数云母含量（%）硫化物含量（%）针片状颗粒（%）软弱颗粒含量（%）吸水率（%）特细砂2.681.2453.83.20.750.020.032卵　石2.611.8030.80.470.380.550.340.387.3　施工导游本工程自流渠取水口闸门的整治施工，受库水位的影响，需合理引导水流，以使工程施工得以顺利进行。7.3.1　本工程为四等水利枢纽工程，施工围堰为V级建筑物。因工程规模小，围堰高底低，选取导流标准为五年一遇洪水重现期。整治工程中，自流渠取水口闸门工程需在围堰防护下施工。结合工程量及河流水文条件考虑，为降低施工难度及围堰工程量，选用枯期时段筑围堰挡水，汛期过水的施工方式。工期1个月，在12月进行自流渠取水口闸门工程的施工，其余时段进行其它整治工程的施工。7.3.2　导流方式根据水库现行运行方式，在施工前利用水库原放水闸放干闸水至取水口位置，12月在围堰的防护下完成自流渠取水口整治及闸门安装和闸门房修建。2 武胜县老鹰岩水库枢纽整治工程初步设计报告7.3.3　围堰型式布置鉴于本工程原放空底洞渗漏已封堵，枯期水位只能降到自流渠进口高程291.54m，为尽可能降低施工难度和围堰工程量，结合本工程地形、地质和库水位变化，特拟定以下施工方案。在11月底前将库水位放干至291.54m，然后在进口前筑土石围堰，在土石围堰底理2Φ200塑料管，在未施工时库水通过塑料管引至放水口排出，以降低围堰高度。上游围堰采用土方填筑，围堰迎水面坡度为1：1.8，背水面坡度为1：1.0，围堰顶宽1.0米，最大高度2.0米。7.4　主体工程施工7.4.1　土石方开挖（1）排水棱体基础土方开挖土石方开挖量为563m3，只有采取人工开挖，人工挑运至大坝外堆碴场。（2）溢洪道只有对挑流部分进行开挖，开挖量不大，考虑到挑流鼻坎以前陡槽已建成故只有采用人工抽槽开挖。石碴由人工运出大坝，作为坝体填料。7.4.2　砼浇筑本整治工程共灌筑砼及钢筋砼225.5m3，其中自流渠进口闸门5.5m3，大坝200m3。砼浇筑选用0.4m3移动式拌和机拌和，平均运距100m。大坝采用人力胶轮车运送砼，平均运距120m。砼浇筑采用插入式振捣器振捣密实。7.4.3　砌石砌石及石料共计314.5m32 武胜县老鹰岩水库枢纽整治工程初步设计报告。除少数从开挖岩石中选用外，其余均从所选料场开采获得。浆砌石的水泥砂浆采用0.2m3灰浆拌和机拌和，块石及条石由人工安放就位。7.4.4　土石方回填及填筑包括大坝坝体石碴填筑和坝体砂砾石填筑，共计7898.72m3。由所选石料场开挖运输至施工工作面，采用振动碾压密实，砂砾石垫层1219m3，由礼安镇观音坝料场运料至施工工作面。7.4.5　大坝帷幕灌浆大坝帷幕灌浆共长1290m，需从坝面上打孔穿过坝体后，再深入基础。选用XV－100型钻机钻孔，基岩用高压灌浆机灌注水泥浆，灌浆压力为3～8kg/cm2。采用自上而下，分段循环式灌浆法。7.5　施工交通运输及施工工厂设施7.5.1　对外交通从现有村级公路一条通达武蓬路，外来物资及施工设备均由此公路运送。7.5.2　场内交通为满足施工要求，拟从料场修建施工临时公路一条，长1000米，满足溢洪道施工整治和石料场。7.5.3　施工工厂设施1.砂石骨料及块石料本工程共需砂卵石料　1219　m3，石碴料7898.72m3，条石料　314.5　m3（均以堆存松方计）其中，因库区内缺乏砂、砾石料源，砂、石骨料均从嘉陵江观音坝运至工地，运距202 武胜县老鹰岩水库枢纽整治工程初步设计报告km。条石料由所选料场开采获得。块石料及石碴料部分可从料场开挖料中选取，其余均从所选料场开采获得。为满足工程用料的收购、临时堆存和转运等施工要求，拟在大坝坝脚施工区临时堆料场约200m2，同期堆存量约100m3左右。2.砼拌和站根据工程砼浇筑需要，分别在大坝左坝肩附近布置1台0.4m3移动式拌和机，与砂石骨料场构成砼拌和站。拌和站建筑面积40m2，占地面积100m2。3.木材加工厂木材加工厂主要承担工程所需的木模板加工任务，其加工能力按1m3/班考虑，位置设在大坝左岸利用水库管理房。4.水、电系统施工供水：根据需要在水库直接用微型水泵抽水，水池容积为10m3。施工供电：水库管理站附近设有180KVA变压器一台，能满足施工要求，需架设380V的配电线路400m，220V的配电线路200m。5.仓库系统施工仓库包括水泥库、油库、综合仓库和炸药库。其中，水泥库、油库及综合仓库，利用水库管理房，共计建筑面积140m2，炸药布置于山弯辟静处，建筑面积30m2，占地60m2。6.停车场因工程施工项目少，工程小，连续施工期短，只在水库管理处附近设汽车停车场，车辆的大小修保养均按外协考虑。停车场建筑面积40m2，占地面积80m2。7.6　施工场地规划布置7.6.1　施工场地分区2 武胜县老鹰岩水库枢纽整治工程初步设计报告根据施工项目及所处位置将本工程划分为2个施工区：1.工区：自流渠进口施工区，主要完成自流渠进口闸门整治大坝上游边坡整治，坝顶公路整治工程与大坝帷幕灌浆工程的施工。2.工区：大坝施工区，主要完成大坝外坡开挖、回填及条石砌筑施工和大坝位移观测设施施工。7.6.2　施工布置拟在1、2工区布置供水站、砼拌和及堆料场，在2工区布置堆碴料场。本工程所需的木料钢筋加工厂、水泥库、油库及综合仓库和停车场采用集中布置方式，利用水库管理房。7.7　施工总进度规划7.7.1　施工总进度安排原则严格按照基本建设程序和有关规范及国家的政策法令，力求保证工程建设周期，并对各施工程序前后兼顾的原则。7.7.2　准备工期和主体工期工程进度控制总工期4个月，计划2008年12月动工。⑴准备工期：0.5个月，计划2008年11月完成。⑵枢纽工程施工计划3个月完成。即2008年12月至2009年2月完成。(3)工程扫尾及验收0.5个月。7.7.3　总进度计划及施工强度⑴准备工期0.5个月⑵大坝工程2008年12月至2009年2月上游及坝项整治.下游培厚加固、排水棱本、下游排水系统等大坝主体工程。2 武胜县老鹰岩水库枢纽整治工程初步设计报告(3)帷幕灌浆2008年12月至2009年3月完成大坝钻孔灌浆,总进尺2790m,其中:帷幕灌浆1290m,回填灌浆1500m.⑶溢洪道2008年12月至2009年1月上旬完成溢洪道消力鼻坎衬砌。⑷放水设施2008年12至2009年3月完成回填灌浆，闸房建筑，金属结构安装。⑸工程扫尾及验收2009年3月完成扫尾工程，临时工程拆除、场地清理、复耕以及竣工资料整理及验收。主要工程量及高峰强度开挖土石方563m3，粘土回填2359m3,填筑石渣料7898.72m3，砌条石334.5m3，砂砾石1219m3，砼浇筑225.5m3，帷幕灌浆1290m,涵洞灌浆200m2。需水泥187t，钢材0。5t，木材5m3。土石方开挖最高月强度：563m3/月；填筑石渣料最高月强度：3000m3/月；砌石最高月强度：200m3/月；砼浇筑最高月强度：225m3/月；总工日：6687工日；施工高峰人数：100人/日。2 武胜县老鹰岩水库枢纽整治工程初步设计报告8　投资概算8.1　编制依据1、文件依据：概算编制主要依据四川省财政厅、四川省水利厅[2008]177号文《关于印发〈2008年粮食产区渠道配套项目实施方案编写提纲〉的通知》、《2007四川省水利水电工程设计概（估）算编制规定》。2、初设阶段图纸工程量及本工程施工条件。8.2　基础资料1、人工预算单价人工单价根据川水建管［2007］20号文预算2、风、水、电价格风价采用移动式空压机供风，预算价为0.16元/m3；水价施工用水为自备供水系统，预算价为0.5元/m3；电价采用电网供电（95%）和自备柴油发电机供电（5%）结合，综合预算电价为0.80元/kwh。3、建筑材料预算价格砂卵石在就近料场采，运至工地交货；水泥钢材等主要材料在县城采购运至工地。主材料预算价格按省水利厅川水建管［2007］20号文“关于我省2007年编制水利水电工程材料预算价格的通知”中公布的材料价格直接进入单价分析，然后按当地材料运至工地的市场价格再加上采购保管费(原价与运杂费及运输保险费的和的3%)与公布价比较进行调差，并计入相应部分材料价差及税金。机电设备及金属结构设备价格：根据在建工程类似设备定货价格及厂家询价资料拟定4、取费标准(1)建筑安装工程2 武胜县老鹰岩水库枢纽整治工程初步设计报告建筑安装工程取费费率表表8-1　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　单位：%编号取费项目计算基础土石方工程砌石方工程混凝土工程安装工程其他工程一直接工程费其它直接费直接费2.12.12.12.02.1现场经费直接费4333人工费40二间接费直接工程费7334人工费50三企业利润直接工程费、间接费之和55553四税金直接工程费、间接费、利润之和3.253.253.253.253.22(2)勘测设计费：按建安工程量的3%计算。(3)工程建设管理费：按建安工程量的3%计算。(4)其他：按建安工程量的2%计算8.3　资金筹集本工程总投资133.46万元，省财政配套100万元，县财政配套33.46万元，其余由项目区受益群众投资投劳。工程项目资金全部为国家、地方投资，且建设工期短，故无建设期利息。8.4　主要经济技术指标1、主要工程量(见主体工程主要工程量表)2、工程投资：总投资133.46万元。2 武胜县老鹰岩水库枢纽整治工程初步设计报告总概算表表8-2单位:万元编号工程或费用名称建安工程费设备购置费独立费用合计占工程部分投资%甲工程部分投资　　　　　Ⅰ第一部分建筑工程105.39　　105.3982.92Ⅱ第二部分机电设备及安装工程　0.91　0.910.72Ⅲ第三部分金属结构设备及安装工程　2.60　2.602.05Ⅳ第四部分临时工程8.79　　8.796.92Ⅴ第五部分独立费用　　9.419.417.40一一至五部分合计　　　127.10100.00五基本预备费5%　　　6.366.36　工程投资　　　133.46　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2 武胜县老鹰岩水库枢纽整治工程初步设计报告建筑工程概算表表8-3　项目名称　建安工程费序号单位数量单价(元)金额(元)　总投资　　　　　第一部分建筑工程　　　1053931.73一大坝　　　569855.42(一)上游　　　28500.78　C20砼浇筑m393306.4628500.78(二)坝顶　　　91235.611粘土回填m3235918.5643783.043条石拆除工程m39026.732405.683砂砾层m363102.116432.934C20砼浇筑m3126306.4638613.96(三)下游坝坡及排水棱体　　　450119.031开挖土方m332510.473402.752石渣回填m3789832.33255342.343砂砾层m31156102.11118039.164干砌条石m352098.0650991.25M7.5水泥砂浆砌石m3138161.9122343.58二溢洪道降底　　　51589.281开挖石方m323838.819236.782M7.5水泥砂浆砌石m3250161.9140477.53M10水泥砂浆勾缝m22507.501875三放水设备　　　29039.632 武胜县老鹰岩水库枢纽整治工程初步设计报告1M7.5水泥砂浆砌石m384.5161.9113681.42C25钢筋砼浇筑m33385.051155.153C20砼浇筑m33.5306.461072.614钢筋制安t0.56228.943114.475回填灌浆m220030.0860166闸房m25800.004000四帷幕灌浆　　　403446.91钻机钻土坝灌浆孔m150067.221008302钻机钻岩石灌浆孔m129060.3377825.73帷幕灌浆m1290139.28179671.23回填灌浆m2150030.0845120五白蚁治理　　0.500.52 武胜县老鹰岩水库枢纽整治工程初步设计报告机电设备及安装工程概算表表8-4编号工程或费用名称单位数量单价(元)合计(万元)合计设备费安装费设备费安装费　　机电设备及安装工程　　　　　　9050(一)外部观测设备工程　　　　　　01外部观测设备费　　　　9050.00　9050　SJD水平仪套11600　1600　　　雨量计套1950　950　　　水位计套11500　1500　　　通信设备台15000　5000　　　　金属结构及安装工程概算表表8-5编号工程或费用名称单位数量单价(元)合计(万元)合计设备费安装费设备费安装费　第三部分金属结构设备及安装工程　　　　210005000260001放水设备及安装　　　　　　　　闸门台1210005000210005000　　　　　　　　　　2 武胜县老鹰岩水库枢纽整治工程初步设计报告临时工程概算表表8-6编号工程或费用名称单位数量单价（元）合计（万元）　第四部分临时工程　　　87933.12一施工导流工程　　　25358.941土方开挖m39812.031178.942编制袋粘土围堰m325090.4922622.53围堰撤除m32506.231557.5二施工交通工程　　　608501整治维修施工公路km1.510200153002修施工运料便道km0.851000408003施工用电线路km0.595004750三其他临时工程%286208.941724.182 武胜县老鹰岩水库枢纽整治工程初步设计报告独立费用概算表表8-7编号工程或费用名称单位数量单价(元)合计(万元)　第五部分独立费用　　　9.41一建设管理费%117.6933.53二科研勘测设计费%117.6933.53三其它%117.6922.35　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2 武胜县老鹰岩水库枢纽整治工程初步设计报告9　工程管理9.1　工程建设管理为了建设好老鹰岩水库枢纽病险整治工程，由县政府组建老鹰岩水库枢纽病险整治工程建设指挥部，主管副县长任指挥长，县水利局、县计划发展局、县财政局主要负责人任副指挥长，县国土、林业、环保、交通、公安等部门负责人和灌区乡镇人民政府乡镇长为成员，具体负责工程的资金筹集、劳力组织、征地拆迁和组织邀标工作，并实行目标管理，严格奖惩制度，为工程建设创造良好的条件。在工程建设中严格实行项目法人责任制、邀标制、监理制、材料县级政府统一采购制、资金管理县级报制。9.2　工程建后管理(一)管理机构设置老鹰岩水库管理机构为“老鹰岩水库管理站”。负责水库的枢纽，渠系的防洪及运行管理，负责工程的招投标，以及工程整治管理。负责制定水库及灌区规章制度，负责枢纽及灌区环境规划实施，搞好水土资源开发，搞好综合经营以及征收水费等工作。根据《水库工程管理设计规范》水库工程管理站编制人员4人。灌区内以支渠为单位成立用水管理委员会，与水库管理站确立供用水关系。(二)工程管理范围按《水库工程管理设计规范》确定管理范围，并经县水行政主管部门和国土部门认可。由国土部门进行确权，划界和颁证。(三)工程监测2 武胜县老鹰岩水库枢纽整治工程初步设计报告为确保工程安全运行，必须对各水工建筑物进行原型观测和安全监测，以便及时发现和预报异常现象。观测项目有大坝水平及铅直位移观测、水文观测及渠系量水测量、大坝渗流观测等。为实现和达到工程监测目的，需配备经纬仪、水平仪、流速仪、雨量仪、浮子式自计水位计，垂摆、测斜仪、挠曲仪等必要仪器和设备。(四)工程综合改革方案1.以邓小平理论和党的十六大精神为指针，对工程的管理体制、运行机制、投入机制、水价及人事制度等方面进行改革。2.改革内容⑴灌区体制改革：一是由政府协调管水逐步转向依法管水，二是由过去计划调配水转向市场调节用水。⑵经营机制改革：依据国家水利产业政策，实行目标责任管理，科学管理工程，对水土资源采取租赁承包经营方式管理。⑶投入机制改革：对在建项目主要采用争取上级补助，水利建设基金，群众投劳折资，新增财政资金，农发资金，水费收入等多渠道筹集。对经常性项目实行谁投资、谁建设、谁管理、谁收益方式进行。⑷水价及水费征收办法改革：对农业用水实行成本加微利，计量供水，超合同加价，逐步从以亩计费过渡到以方计费方式的水费征收办法。⑸人事制度改革：依照减员增效原则，建立一支精干、高效管理队伍。对干部实行聘用制，职工实行合同制，改革吃大锅饭不合理分配制度，定岗、定责、定报酬，竞争上岗、优化组合。3.改革保障措施加强组织领导，成立改革领导小组，负责水库改革方案的审定及其实施督促与指导。严格执行法律、法规、以法管水。定期召开会议，研究和决定重大问题。2 武胜县老鹰岩水库枢纽整治工程初步设计报告9.3　管理综合改革方案1、改革的指导思想以邓小平理论和党的十六大精神为指针，以理顺管理体制，完善运行经营机制，加强工程管理，提高工程经济效益和农业综合生产目标，对工程的管理体制、运行机制、投入机制、水位及人事制度等方面进行改革，实现水资源的优化配置和高效利用，使工程走上良性运行和持续发展的轨道，为灌区农业增收、农民增收和农村经济发展奠定基础。2、改革的内容(1)灌区体制改革。按照国家现行水利产业政策的精神和社会主义市场经济体制的需要，改变水库灌区现行管理体制，以服务灌区为宗旨，依照法律管水，按市场调节供水，逐步实现两种转变：一是由过去的政府协调管水逐步转向依法管水，二是由过去的计划调配水转向依照市场调节。(2)经营机制改革。依据国家水利产业政策，对水库枢纽和灌区工程明确产权，建设管理处管理水库枢纽工程和干渠、支渠、控制性放水设施；灌区内以支渠为单位成立的用水管委员会负责对自建的支渠及以下渠道的管理。建设管理处对下属部门实行目标责任管理，落实责任，奖惩分明。在科学管理工程的基础上，对水库所属水土资源采取租赁、承包等方式进行经营管理，大力发展种养殖业。(3)投入机制改革。水利建设是社会性工程。实行“水利为社会，社会办水利”的方式搞好工程建设。对在建项目，除争取上级补助资金外，采取从水利建设基金、灌区群众以劳折资、新增财政资金、农发资金、水费收入、社会募捐等多种渠道筹集地方配套资金。对经营性项目实行谁投资、谁建设、谁管理、谁收益方式进行建设。2 武胜县老鹰岩水库枢纽整治工程初步设计报告(4)水价及水费征收办法改革：大力宣传水价及水费政策，增强广大群众的水商品意识。对不同类型用水水价进行改革：农业用水实行成本水实行成本加微利。根据灌区丰水年、枯水年不同的用水量，全灌区实行“基本水费、计量水费”的征收水费制度，计量水费所占比重逐步扩大，过渡到完全实行计量水费。建议和完善各取水口的量水设施，为全面实行计量收费奠定基础。每年水库合同向管理处缴纳水费，管理站按合同向各管委会供水，各管委会根据供水量和供水价格直接向用水户收取水费。从2004年起，水库工程建设管理站开始对农业灌溉实行计量供水，执行超合同水量加价措施，逐步将“以亩计费”过渡到“以方计费”的水费征收办法。(5)人事制度改革。依照减员增效原则，逐步向“事改企”的改革目标推进，建立一支精干、高效管理队伍，建设管理站及其下属单位在职职工总人数不得超过2人。对干部实行聘用制，职工实行合同制，对在岗的干部和职工建立严格的目标任务考核制度，对不称职的干部就地解聘免职，对下岗人员参照企业下岗人员管理办法执行。在分配制度上，将工资和奖金与所在岗位履行的职责和完成的目标任务挂起钩来，重奖成绩突出者，改变吃“大锅饭”的不合理分配制度。在人事管理上，实行核岗定员、定岗定责、定报酬、竞争上岗、优化组合，精减机关人员，充实一线人员，形成人员少而精、职能多，一人多岗，一岗多责的新格局，建立一支精干、高效的管理队伍。今后管理站所需人员一律面向社会招聘，公平竞争、择优录取，建立健全以人为本的用人激励机制，促进管理单位提高管理水平和加快水利经济发展。3、改革保障措施(1)切实加强组织领导。县上成立由县水利局长任组长的老鹰岩水库改革领导小组，负责水库改革方案的审定及其实施督促与指导，确保该项改革顺利推进。县政府负责审核老鹰岩水库工程管理改革方案，并督促实施。2 武胜县老鹰岩水库枢纽整治工程初步设计报告(2)严格执行水利工程管理方面的法律、法规、依法管水和收取水费，做到以水养水，实现良性运行。(3)县水利局每年定期召开老鹰岩水库工程管理工作会议，研究和决定重大问题。2 武胜县老鹰岩水库枢纽整治工程初步设计报告10　经济评价本次经济评价根据《水利建设项目经济评价规范》（SL72-94）国家计委编制的《建设项目经济评价方法与参数》和水利部颁发的《节水灌溉技术规范》等有关规定进行。因缺乏影子价格分析资料，评价时全部按市场价格进行计算。10.1　国民经济评价一、工程投资老鹰水库病害整治工程总投资为133.46万元。二、费用计算1.固定资产投资老鹰水库枢纽病害整治改造工程总投资133.46万元，一年投入。2.流动资金老鹰水库属于小(一)型水利工程，参照已成工程计算投入流动资金3.6万元。3.年运行费老鹰水库年运行费用包括管理费、养护维修等费用。根据管理机构设置规范，老鹰水库管理站编制共4人，其中生产人员2人，管理人员2人。计划年管理费用支出12万元。按调查资料测算，老鹰水库年养护维修费为13万元。总计年运行费用25万元。三、效益计算1.老鹰水库设计有效库容118.2万m32 武胜县老鹰岩水库枢纽整治工程初步设计报告，设计灌面2130亩。因水库病害现实际灌面2000亩的用水都无法保证，根据灌区多年经验，因缺水农业粮食及经济作物将减产一半，将严重制约农村经济的发展。水库除险加固后，按现有渠道灌溉，年可增收水费3.84万元，同时大大改善灌区人畜饮水、加快产业结构的调整。2.水库整治后，可恢复蓄水42万方，按每方水0.12元计，可新增产值5.04万元。3.水产养殖水库出现病险后，网箱精养和水库水面养殖将损失50%以上，仅此，水库年损失10余万元。4.防洪水库下游地势较为平坦，保护下游人口2.21万，耕地4.2万亩的安全。水库大坝一旦溃堤将造成下游直接经济损失近四千万元，间接经济损失逾亿元。计算时按每年28万元计入效益部分。水库枢纽工程除险加固后，以上1-4项可创效益46.88万元。四、国民经济评价工程计划工期一年，以2008年为计算基准年，计算期限取30年，社会基准折现率12%计算。计算结果，经济内部收益率为22.8%，经济净现值为82.77万元，经济效益费用比为1.89，均能满足规范规定的要求，故本工程在经济上是合理的。五、不确定分析根据本工程情况拟定投资增加10%，效益减少10%，投资增加10%同时效益减少10%，三种不利情况进行不确定分析，计算结果见下表。2 武胜县老鹰岩水库枢纽整治工程初步设计报告不确定性分析计算表表10-1项目经济净现值经济内部收益率(%)效益费用比基本方案82.7722.81.89投资增加10%73.4220.11.71效益减少10%65.1420.31.7投资增加10%效益减少10%55.7918.11..54以上不确定分析成果表明：各种不利条件下该工程项目的经济净现值均大于零，经济内部收益率大于社会折现率，效益费用比均大于1，经济指标都满足国家规范要求。因此，水库枢纽整治工程在经济上合理并具有较强的抗风险能力，该工程项目的上马对保障和发展当地经济具有十分重要的意义。10.1　综合评价根据国民经济评价成果，经济净现值82.77万元，大于零，经济内部收益率22.8%，效益费用比1.89，均满足规范要求。因此，本工程在经济上合理，应尽快动工整治，对促进当地经济发展和提高劳动人民的生活水平都具有十分重要的意义。2 武胜县老鹰岩水库枢纽整治工程初步设计报告主要工  程  量  汇  总  表表8-8编号项目土方开挖(m3)石方开挖(m3)石渣回填(m3)砌条石(m3)回填灌浆(m2)模板(m2)砼 (m3)  钢筋(t)低压线路(km)钻土坝灌浆孔 (m) 坝基岩帷幕灌浆 (m) 一　3252387898334.52000225.50.50.515001290　建安工程3252387898334.5200　225.50.50.5　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2 武胜县老鹰岩水库枢纽整治工程初步设计报告主要材料用量汇总表表8-9编号项目名称人工（工时）水泥（t）砂（m3）卵石（m3）毛条石（m3）块石(m3)钢材（t）炸药（㎏）汽油(kg)1234567891011一　6700187.2148.8162.4140.8　0.50.0167.0　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2 武胜县老鹰岩水库枢纽整治工程初步设计报告武胜县老鹰岩水库枢纽除险加固初步设计报告武胜县水利水电工程勘测设计队二OO八年十月二十六日2 武胜县老鹰岩水库枢纽整治工程初步设计报告批准：核定：陈义杰审查：陈运光校核：邓夏妹、邓世俊编写：孙国俊参加人员:孙国俊、邓红萍、邓世俊2'