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'目录1综合说明11.1工程概况11.2工程水文51.3工程地质51.4工程任务和规模61.5工程现状及除险加固内容81.6电气及金属结构改造101.7施工组织设计101.8水库淹没处理与工程占地111.9环境保护111.10水土保持措施121.11工程管理131.12工程概算131.13经济评价141.14水库工程特性表142水文172.1水库与流域基本情况172.2水文气象特性172.3流域特征参数的复核182.4水库径流182.5设计洪水182.6施工洪水232.7泥沙233工程地质253.1前言253.2库区地质概况273.3工程区工程地质条件273.4坝体填筑质量与评价293.5坝基和坝肩工程地质条件与评价31
3.6溢洪道工程地质条件313.7输水建筑物工程地质条件与评价313.8天然建筑材料323.9结论与建议324工程任务与规模334.1地区社会经济发展概况334.2工程任务334.3除险加固的必要性334.4水库洪水调节计算385枢纽除险加固设计455.1设计依据及标准455.2枢纽建筑物现状复核465.3大坝加固设计545.4溢洪道加固设计565.5输水系统加固设计575.6库区防汛道路设计585.7大坝安全监测设施585.8主要工程量596金属结构616.1机电616.2金属结构617施工组织设计627.1施工条件627.2施工导流637.3主体工程施工647.4施工总布置667.5施工总进度677.6挖填土石方平衡及弃渣场规划698水库淹没处理及工程永久占地708.1水库淹没处理及遗留问题708.2工程占地指标70
8.3工程占地投资补偿概算718.4征地生产安置规划729环境保护设计739.1环境影响初步评价739.2环境保护措施739.4施工噪声污染防治749.5施工区人群健康保护759.6环保投资概算7510水土保持措施7610.4水土流失预测7610.5可能造成的水土流失总量7610.6水土保持措施7710.7水土保持投资概算7711工程管理7811.1管理机构7811.2主要管理设施7811.4工程运用管理7912工程概算8212.1工程概况8212.2投资主要指标8212.4投资概算编制原则和依据8212.5投资概算编制方法8312.6资金筹措8413经济评价8513.1概况8513.2工程效益85
1 综合说明1.1工程概况1.1.1水库工程概况xxx水库位于xxx市xxx县xxx镇xxx村,距离xxx县城xxkm,距离xxx市xxkm,xxx水库属于xxx的结瓜工程,xxx通过xxx水库1#.2#坝坝顶。水库枢纽建筑物由1#坝、2#坝、输水设施组成。水库集雨面积xxkm2,总库容xxx万m3,是一座以灌溉为主、兼顾防洪和水产养殖的小(2)型水库。设计灌溉面积0.1万亩,现状实际灌溉面积x万亩。下游保护人口x人,耕地x万亩。水库原设计洪水标准为:x年一遇洪水设计,x年一遇洪水校核,相应总库容x万m3。根据《防洪标准》(GB50201-94)和《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000),结合水库规模,水库工程等别为Ⅴ等,主要建筑物级别为5级。根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000),本次初设采用的洪水标准为:20年一遇洪水设计,200年一遇洪水校核,消能防冲按10年一遇洪水设计。水库总库容xxx万m3,其中1库区设计洪水位xxxm,校核洪水位xxxm,正常蓄水位xxxm;2库区设计洪水位xxxm,校核洪水位xxxm,正常蓄水位xxxm。水库工程等别为V等,主要永久性水工建筑物级别为5级。1.1.2水库险情情况xxx水库建设时无设计文件资料,也没有记录建设过程、筑坝材料、坝基与岸坡处理等情况的资料。据当年参与建设的人员回忆,水库由当地群众修建,于xx年x月基本建成蓄水并投入运行,大坝清基时未彻底,局部是在覆盖土层填土建坝,未设有防渗齿槽,填筑土料为棕黄~黄红杂色、黄褐色,硬塑状态为主,局部呈可塑状,湿,主要成分为粘土或含砾粘土,局部含约x~x%风化岩角砾、碎石,含量不均匀。填土用石磙碾压,碾压不到之处用木硪夯实;xxx水库于x年xxx漫顶时内坡冲毁坍塌,后经村民自行填筑。1.1.3前期工作情况根据水利部《水库大坝安全鉴定办法》(水建管[2003]271号)的规定,x年x月由xxx设计院完成了xxx水库大坝安全论证报告编写。同年1月xxxxxx市xxx县水利局组织召开xxx水库大坝安全鉴定会,专家组提出了《大坝安全鉴定报告书》,认为xxx73
水库大坝存在较严重的工程质量问题,安全隐患多,不能按设计要求正常运行,按《水库大坝安全鉴定办法》(水建管[2003]271号)和《水库大坝安全评价导则》(SL258-2000)的规定,评价xxx水库为三类坝。xxx市水利局于x年x月对xxx水库进行核查,同意三类坝鉴定结论。xxx县水利局根据xxx市水利局《xxx水库大坝安全鉴定报告》,及xxx市水利局关于《xxx水库大坝安全鉴定成果核查意见》委托xxxxxx设计院进行xxx水库除险加固工程的初步设计。现场核查意见:(1)现状1#、2#坝顶xxx上游侧大坝坝顶宽度为0.5~1m,xxx下游侧坝顶宽度约为2.2m~4m,不满足规范要求。(2)大坝内坡无任何衬护措施,局部坍塌,变形严重坡面长满杂草,坝顶与坝肩连接处无排水沟。大坝外坡未砌护,杂草灌木丛生,坝面坑洼不平,坝坡与坝肩连接处无排水沟,下游坝脚无反滤排水设施。(3)1#坝对应库尾有1处放水设施,2#坝对应坝尾有3处放水设施,4座放水设施均为浆砌石放水暗涵。因年久失修,现状xxx水库4座放水涵管均依靠木板及堆积杂物控制流量,无法有效控制启闭;管壁砂浆老化,开裂严重。(4)大坝现状无溢洪道。(5)大坝无水文、安全监测设施;防汛路为田间泥结石路不能直达坝顶,严重影响防汛抢险工作。(6)坝体及其附近发现有白蚁活动迹象。附图一:1#坝坝顶,路面未硬化,杂草灌木丛生,xxx通过1#坝坝顶附图二:1#坝内坡局坍塌、破损变形严重,杂草灌木丛生附图三:2#坝坝顶,xxx通过坝顶,坝顶未硬化杂草灌木丛生附图四:2#坝低水位放水设施,进口无控制设施,结构老化破损严重。73
1.1工程水文1.1.1水文气象xxx水库位于xxx县xxx镇xxx村,库区总集雨面积0.26km2,植被较好。xxx水库划分为1库区和2库区,其中1库区集雨面积xkm2,主河长xkm,比降x‰;2库区集雨面积xkm2,主河长xkm,比降x‰;水库区域属湿热多雨的x季风性气候,夏季高温多雨,日照充足,气候温和、霜期短。多年平均气温在x℃~x℃之间。一般x月份气温最高,年平均气温x℃,x月份气温最低,年平均气温x℃。历史最高气温为x℃,最低气温为零下x℃。库区降雨量较为充沛,多年平均降雨量为xmm,干旱年份最低为xmm,丰水年最高为xmm。全年雨量多集中于4~9月,各月雨量为x~xmm左右,其他月份偏低于xmm。水面多年平均蒸发量为xxmm。多年平均风速xm/s,年最大风速xm/s,多年平均最大风速xm/s。1.1.2洪水根据《xxx暴雨径流查算图表》,可知xxx水库所在流域的各项分区情况。采用原xxx水文总站编制的《xxx暴雨径流查算图表》中介绍的产汇流计算方法,应用推理公式法对xxx水库推求设计洪水,成果如下。表1-2-1xxx水库设计洪峰流量、洪量成果表库区设计标准P(%)24h暴雨(mm)洪峰流量(m3/s)24h洪量(万m3)1库区10195.02.522.055229.62.892.500.5340.04.413.962库区10195.02.801.905229.63.202.310.5340.04.823.661.2工程地质1.2.1区域地质概况测区处于xxx山地与xxx盆地的过渡带之间,是xxx山字型构造前弧西翼部位的xxx构造区。测区总体地势大致从西北向东南倾斜,西北部山峰一般海拔x~xm,东南部一般海拔x~xm。xxx背斜自南面延入,山脉隆起似长坦状,分布于测区东南部。xxx于测区北侧流过,是区内地势最低。属于中低山地貌。区域内出露地层有石炭系(C)、二迭系上统(P)、三迭系(T)、白垩系(K)和第四系(Q)。其中石炭系(C1d、C2、C373
)主要岩性为灰岩、白云岩、硅质岩,层厚121~340m,该层在测区东部及东北部小范围分布,面积小;二迭系(P1q、P1m、P2)为硅质岩夹硅质页岩、燧石灰岩为主,层厚27~100m,该层在测区内广泛分布;三迭系(T1、T2)为砂岩、粉砂岩、页岩等,层厚254米,该层主要分布在测区西北侧及南侧,范围不大;白垩系(Kα)为砾岩夹泥岩、粉砂质泥岩,该层在测区东侧有分布;第四系(Q)多为冲积层粘性土及砂砾层,主要分布于河流阶地上和山腰的覆盖层,层厚不稳定。测区地处xx,年降雨量一般1400~1600毫米,十分充沛,地表泾流发育,地下水类型主要是裂隙水和孔隙水。裂隙水赋存于基岩的风化裂隙和构造裂隙中,水量较小。孔隙水赋存于第四系砂砾层及粘性土中,由地表水和大气降水补给,水量受季节变化影响明显。1.1.1大坝工程地质条件大坝为均质土坝,坝体填土层由坝肩两侧山体残坡积层填筑而成,主要成分为含砾粘土,局部含约10~30%风化岩角砾。坝体填土质量不完全符合规范要求。大坝填土的压实度为79%,不符合《小型水利水电工程碾压式土石坝设计导则》(SL189-96)规定的中小型土坝压实度不小于95%的要求,坝体密实度欠佳。1.1.2溢洪道工程地质条件水库现状无溢洪道。1.1.3输水设施工程地质条件1#.2#坝放水涵管均位于x公路侧,放水涵结构为浆砌石无压箱涵,据调查,建坝时1#坝放水涵管基础置于第四系残坡积上,现状漏水比较严重,主要原因有两方面,一是进口无控制措施,二是放水涵管老化,自身存在漏水。2#坝一号、二号及三号浆砌石放水涵基础置于第四系残坡积上,现状漏水比较严重。1号及2号放水涵漏水主要原因是进口无控制措施。三号低水位放水涵漏水原因主要是进口无控制措施,其次是放水卧管与坝填土、放水卧管与基础接触面都未进行任何截水处理,导致接触渗漏。1.2工程任务和规模1.2.1工程任务xxx水库位于xxx市xxx县xxx镇xxx村的xxx上,距离xxx县城26km,距离xxx市128km。水库集雨面积xkm2,总库容x万m3,是一座以灌溉为主,防洪养殖为辅的小(2)型水库。(1)灌溉:设计灌溉面积x万亩,现状实际灌溉面积x万亩。(2)防洪:水库下游保护人口x万人,耕地x万亩。73
1.1.1工程现状和除险加固的必要性枢纽工程由1#坝、2#坝及输水设施等组成。x年x月xxx市水利局专家组提出了《大坝安全鉴定报告书》,认为xxx水库存在工程质量问题,安全隐患多,不能按设计要求运行。工程建筑物已严重影响水库的安全运行,水库长期处于带病状态,使水库不能发挥应有的综合利用效益,为确保水库安全运行和地区经济持续快速发展提供安全保障,尽早对xxx水库进行除险加固非常必要和十分紧迫。xxx水库是xxx县xxx镇的水利主要的工程,是解决当地缺水,脱贫致富的命脉工程。xxx水库保护下游乡村约x万人的生命财产安全,以及x万亩耕地的安全。因此,xxx水库防洪作用十分重要。1.1.2调洪计算成果本次复核成果为xxx水库1库区的消能防冲设计洪水(P=10%)经调洪后最高洪水位为xm,最大下泄流量为0.08m3/s,相应的库容为x万m3;水库的设计洪水(P=5%)经调洪后最高洪水位为xxxm,最大下泄流量为0.09m3/s,相应的库容为x万m3;水库的校核洪水(P=0.5%)经调洪后最高洪水位为xxxm,最大下泄流量为0.20m3/s,相应的库容为15.08万m3。xxx水库2库区的消能防冲设计洪水(P=10%)经调洪后最高洪水位为102.40m,最大下泄流量为xm3/s,相应的库容为1x万m3;水库的设计洪水(P=5%)经调洪后最高洪水位为xxxm,最大下泄流量为0.19m3/s,相应的库容为x万m3;水库的校核洪水(P=0.5%)经调洪后最高洪水位为xxxm,最大下泄流量为0.45m3/s,相应的库容为11.53万m3。表1-4-4xxx水库设计洪水与洪水调节计算成果库区设计频率洪峰流量洪量最大泄流量最高库水位最大库容P(%)(m3/s)(万m3/s)(m3/s)(m)万m31库区102.522.050.08102.3813.3452.892.500.09xxx13.490.54.413.960.20xxx15.082库区102.801.900.17102.4010.0353.202.310.19xxx10.170.54.823.660.45xxx11.53注:最高库水位为黄海高程值73
1.1工程现状及除险加固内容1.1.1工程现状及存在问题xxx水库由1#坝、2#坝及输水设施等组成。各建筑物现状及存在问题分述如下:(1)1#坝大坝为均质土坝,坝顶为坝体填土路面,路面未做任何处理。坝顶高程x~xm,坝顶长度xm,最大坝高x;xxx通过坝顶,xxxxxx水库段渠道宽度4~8m,xxx上游侧大坝坝顶宽度为x~xm,下游侧坝顶宽度约为xm~xm。大坝内坡未衬护坡面,下游无反滤排水设施。1#坝存在的主要问题有:坝顶路面坑洼;xxx通过坝顶,渠道未进行任何衬砌防护,水流淘蚀造成渠道扭曲两岸淘蚀严重,局部坍塌。大坝内坡未砌护,局部坍塌,变形严重,未衬砌坡面长满杂草。大坝外坡未砌护杂草灌木丛生,坝面坑洼不平。坝坡与坝肩连接处无排水沟,下游无反滤排水设施坝脚处发现有渗漏水。大坝两端与山体接触带、坝基与坝体接触带存在渗漏。(2)2#坝2#坝为均质土坝,坝顶为坝体填土路面,路面未做任何处理。坝顶高程x~xm,坝顶长度xm,最大坝高xm。xxx通过坝顶,大坝内坡未衬护坡面,下游无反滤排水设施。2#坝存在的主要问题有:坝顶路面坑洼;xxx通过坝顶,渠道无衬砌防护,水流淘蚀造两岸淘蚀严重,局部坍塌。坝顶高程起伏变化较大,大坝内坡未砌护,局部坍塌,变形严重,坡面长满杂草;大坝外坡未砌护杂草灌木丛生。坝坡与坝肩连接处无排水沟,下游未设反滤排水设施。大坝两端与山体接触带,坝基与坝体接触带存在渗漏。(3)输水涵管排水设施共有x处,均位于二级公路旁边,其中1号库区现有放水涵一座(即4号放水涵),放水涵为浆砌石矩形放水平管,尺寸为0.6m×0.6m(b×h),进口无控制设施,仅依靠木板及杂物堆积控制流量,无法有效启闭;放水涵进口底高程101.50m,最大放水流量0.43m3/s。放水暗涵穿过二级公路,主要灌溉二级公路另外一侧约500亩田地;2号库区现有放水涵3座(即1号、2号及3号放水涵),放水涵沿二级公路旁排水灌溉渠道灌溉下游约500亩田地。1号、2号排水设施为浆砌石矩形放水平管,尺寸为0.6m×0.6m(b×h),1号、2号放水涵进口底高程102.2m,最大放水流量均为0.43m373
/s;3号排水设施为直墙圆拱式浆砌石涵,其中直墙段高度1m,圆拱直径为0.6m,进口底高程为101.1m,最大放水流量0.6m3/s;其中1号、2号排水设施为高水位放水口,现状依靠木板及堆积杂物控制流量,无法有效启闭。3号放水设施为低水位放水设施,进口无任何控制设施,水位高时村民采用粘土自行封堵放水涵进口,需要放空时挖开进口处填筑物以降低水位。输水涵管存在的问题是:放水设施均为浆砌石涵,放水涵进口均无控制设施,涵管管壁砂浆老化,开裂严重,存在严重渗漏。(4)进库及库区防汛公路防汛路为田间泥路,路面狭窄、泥泞、坑洼不平,车辆无法通行,影响防汛抢险工作。(5)大坝安全监测设施xxx水库无水文测报,现渗漏观测设施及观测仪器未配备,观测工作不能按规范执行,缺乏安全监测成果资料。(6)管理用房及办公设施库区无管理房;无交通工具,通讯设备只有管理人员的私人移动电话,不能适应水库管理要求。1.1.1工程建设内容本次xxx水库枢纽除险加固工程项目建设内容为对大坝、输水设施,监测设施、库区防汛交通公路等进行除险加固,具体建设内容为:(1)大坝1)坝顶加固设计现坝顶实际高程为xxx-xm,起伏变化较大,满足防洪要求。坝顶路面按200mm厚泥结石路面进行加固。xxx南渠通过坝顶,由于xxx南渠xxx水库段渠底及两岸未进行任何衬砌,水流淘蚀造成渠道扭曲,两岸淘蚀严重,局部坍塌,本次拟对xxx道进行重建,渠道边墙采用M7.5浆砌石挡墙型式,挡墙顶宽400mm,外立面坡比为1:0.4,高度为1.6m,浆砌石挡墙顶部及迎水面均采用1:2水泥砂浆抹面,抹面厚度为30mm。渠道底板采用C15现浇混凝土,厚度为100mm,渠道边墙每隔10m设置一道沉降缝,底板每隔5m设置一道沉降缝,缝宽均为20mm,均采用采用沥青砂浆止水。2)护坡:内坡采用M7.5浆砌石仰斜式挡墙护坡,挡墙顶宽500mm,外立面坡比为1:0.5,内侧立面坡比为1:0.3,挡墙顶部及迎水面均采用1:2水泥砂浆抹面,抹面厚度为30mm,坡脚采用抛填块石护脚。外坡平整后种稙草皮进行护坡,坡比为1:1.82。73
3)坝面白蚁防治,本次防治面积为xm3。(2)溢洪道xxx水库现状无溢洪道。水库依靠二级公路侧灌溉渠道泄水,泄洪将会影响二级公路安全运行,威胁下游农田及沿线居民生命财产安全。(3)输水设施拆除原有排水设施,在原有位置新建浆砌石排水孔,1号、2号放水设施均为浆砌石矩形盖板涵洞,涵洞断面尺寸均为400mm×400mm(宽×高),长度为0.4m,C20钢筋砼盖板厚度均为100mm,进口高程均为102.50m;拆除原有3号排水设施,在原有位置新建盖板涵,涵洞断面尺寸为500mm×1000mm,进口高程为102.50m,长度为5m,C20钢筋砼盖板厚度为200mm;拆除原有4号矩形浆砌石过路涵洞,在原有位置新建浆砌石盖板涵,断面尺寸为5m×1.45m(宽×高),长度为1.5m,C20钢筋砼盖板厚度为150mm。(4)防汛道路xxx水库位于xx公路旁,交通便利,但无通往坝顶的防汛道路,上坝须经过田间泥结石路,影响防汛抢险工作。因此需新建防汛道路。为了水库防汛抢险需要,拟对进库上坝道路进行修建,长度共0.5km。为了节省投资,进库上坝公路按等泥结石道路设计,路基宽4.5m,路面宽3.5m,泥结石路面(局部陡坡段采用砼路面)。为会车方便,在道路中点设置一处错车平台,台宽x,长xm。本次设计铺设泥结碎石路面共长0.5km。1.1电气及金属结构改造本次除险加固工程无机电及金属结构方面的加固内容。1.2施工组织设计经实地调查,工程施工所用的建筑材料,水泥可到xxx县水泥厂购买;钢材可在xxx县城购买;水库附近土包较多,成分多为第四系残坡积土,土质一般为黏性土,可塑~硬塑状,土质较均匀,湿水后粘性较强,结构较密实,质量及数量满足设计或施工需要,平均运距约2km;砂砾料可在xxx镇旁xxx江边采砂场购买,为河床水抽砂,砂源充足,有各种规格的砂、砾卵石料出售,质量和储量均能满足工程需要,平均运距约72km;块石料可在xxx县城附近采石场采购,石料岩性为为厚层~块状石灰岩,岩质新鲜坚硬,质量和储量均能满足工程要求,平均运距约150km。施工场地均可在项目施工现场布置,砼搅拌、振捣以及土方回填采用相应的施工机械进行。施工用电可以从附近村庄的变压器架设线路供给,线路长20km73
。施工用水直接从水库抽取即可。除防汛公路外,其余项目因考虑水库春灌蓄水,这些项目施工必须在秋季停水至次年春灌之前完成水下工程施工。根据工程投资规模和资金安排等情况,整个除险加固工期拟用半年时间完成。从10月初开始通过放水涵放水,月底前将水库水放至死水位1xm。从第一年11月初进场施工准备到次年4月底全部竣工。1.1水库淹没处理与工程占地xxx水库自建库以来不存在淹没问题。水库建成后,由于种种原因至今还没有对水库的管理范围进行确权划定。此次xxx水库除险加固项目大部分是在原有工程基础上进行改建或加固。x年1月在县政府办公室的组织下,由县水利局牵头,组织县国土资源局、xxx村民委等部门,按照xxx水库除险加固施工组织设计对当地的社会经济状况、施工占用地、实物指标进行调查和复核。(1)工程永久占地虽然xxx水库管理范围没有经过确权认定,但是水库枢纽的建筑占地范围的管理权限属水库,这从来没有被人斥疑过,事实上也是属于xxx水库管理。这次除险加固项目工程都是在原占地范围内进行,不需要新征土地。(2)工程临时占地经调查分析取土场需租用林地x亩,弃土场租用荒地x亩。临时租用土地使用完毕,需进行恢复植被后还给农民。枢纽其余施工项目地势开阔,工程施工时不需租用农民田地。经计算xxx水库除险加固工程征地总投资x万元。1.2环境保护(1)水环境保护设计在各施工区,尽量避免对植被的破坏,在不可避免的情况下,尽可能减小项目建设对生态环境的影响,否则必须采取生态恢复措施。如工程完工后及时种植树木,恢复植被。如发展水库养殖等对水库水质影响较大,必须进行水质评价,以确定养殖发展规模、落实环保措施。(2)施工区“三废”处理1)废水处理本工程在施工期产生的生产废水和生活污水量较少,在河流流速较大处排放,充分利用河流的稀释自净能力。2)施工区废气及粉尘的处理73
施工机械和运输工具应配备尾气净化装置,以控制施工区空气环境污染。车辆通过临时性道路或土路时,要控制车辆速度,并对路面洒水除尘。为降尘还应对施工现场、工作场地、生活营地等洒水。3)固体废弃物处理在施工期,不得随意向农田、库区倾倒工程废渣,施工区生活垃圾集中定点堆放在各施工生活区设置生活垃圾桶,垃圾不得随意堆放,定时由汽车运至垃圾填埋场堆放处理。(3)施工噪声污染防治施工区的固定噪声源主要是灌浆、混凝土浇筑、砂石料加工等施工活动产生,流动噪声主要是工地上来往行驶的车辆发动机声和喇叭声。施工噪声的防治主要从声源控制、传声途径控制和对接收者进行保护等三个方面进行。(4)施工区人群健康保护在施工人员进驻工地前,对施工区作一次性清理和消毒。加强饮用水源管理,拟定饮用水源保护区,严禁在保护区内排放生活和工业废物。施工结束后,对施工营地进行消毒,对厕所和生活垃圾堆放场等场所尽可能地做到无害化处理。(5)环境保护投资概算本工程环境保护投资包括环境保护措施、环境监测、仪器设备与安装、环保临时措施、独立费用和基本预备费,共x万元。1.1水土保持措施(1)水土流失预测1)弃渣量估算本工程土石方开挖量xm3,回填土方xm3,开挖的土石方中有x8m3可利用于回填,其余的xm3作为弃渣处理。2)防治责任范围①xxx水库除险加固工程水库枢纽工程区包括大坝加固工程、泄洪工程、输水设施工程等。由于施工而扰动原地貌、损害土地和植被的面积为xhm2。②防汛道路工程区由于施工而扰动原地貌、损害土地和植被的面积为xhm2。③弃渣场:弃渣场布置在施工场地附近的山坳中。由于堆放弃渣而扰动原地貌、损害土地和植被的面积为约xhm2。④施工生产区:布置在大坝的左坝肩,由扰动原地貌、损害土地和植被的面积约0.02hm2。整个工程扰动原地貌、损害土地和植被的面积为xhm2,73
因项目的建设对周边产生直接影响的区域面积为0.53hm2。综上,本工程的防治责任范围为xhm2。(2)可能造成的水土流失总量根据本工程地形、地貌、降雨、土壤等水土流失影响因子的特性及预测对象受扰动情况,结合类似工程的实测结果,预测时段根据主体工程总工期定为半年。经预测在工程建设期整个工程的水土流失量为xt。3.水土保持措施及投资估算水土保持措施必须与工程建设相协调,针对破坏植被的开挖、回填、堆放等有可能造成水土流失的项目,采取工程措施和植物措施相结合的水土保持措施防止水土流失。本工程设计中已具备水土保持功能措施的投资已列入工程投资概算中,在本水土保持中不再列出,只列增加的水土保持措施估算,本工程增列的水土保持措施投资估算为7.61万元。1.1工程管理xxx水库由xxx县xxx镇xxx村经过培训的管理人员1名人员进行管理。水库工程的管理和调度运行由xxx县水利局防汛办、工管站确定调度运行方案。1.2工程概算1.2.1投资概算编制原则和依据(1)xxx水利厅文件xxx基(2007)38号文《关于发布》。(2)xxx水利水电经济定额站和xxx水利水电勘测设计研究院联合编制的《xxx水利水电工程设计概(预)算编制规定)》、《xxx水利水电建筑工程概算定额》、《xxx水利水电设备安装工程概算定额》、《xxx水利水电工程机械台时费定额》。(3)xxx人大九届第x号《xxx实施〈中华人民共和国土地管理法〉办法》。(4)xxx发[2013]6号文《xxx市人民政府关于公布新一轮征地统一年产值标准的通知》;(5)xxx基[2014]41号文《关于发布xxx水利水电工程概(预)算补充定额》的通知。(6)国家发展计划委员会、建设部联合颁发的《工程勘察设计收费标准(2002年修订本)》。(7)国家发展改革委、建设部联合颁发的《建设工程监理与相关服务收费管理规定》发改价格[2007]670号文和水利部办建管函[2007]267号文及xxx水利厅xxx基[2007]18号文。73
1.1.1投资主要指标主要工程量:土方明挖xm3,土石方填筑xm3,混凝土xm3,浆砌石xm3。主要材料用量:钢材xt,水泥xt,块石x1m3,碎石xm3,砂xm3。施工总工时x万工时。工程概算总投资:x万元,静态总投资:x万元。其中建筑工程费x万元,临时工程费x万元,独立费用x万元,预备费x万元。价格水平按照x年x月《xxx市建设工程造价信息》xxx县信息价。基本预备费按5%计算,价差预备费按文件规定不列。1.2经济评价项目建成后增加了大坝的稳定性,减少了水量的渗漏,提高了水库的泄流安全性,延长了水库的使用寿命,使水库的效益得以维持。xxx水库设计灌溉面积x万亩,不仅是xxx镇农业灌溉的骨干水源工程,而且充分发挥了拦洪削峰蓄水作用,是保护下游xxx镇的xxx村村民委x万人口,耕地x万亩的重要防洪减灾工程。项目建成竣工后,并无现实的纯商业利益,但工程社会效益巨大,水库安全运行对当地的经济发展,构建和谐社会发挥积极作用。因此建议该项目早日开工建设,尽快发挥效益。1.3水库工程特性表xxx水库工程特性表序号名称单位大坝注册登记本次复核本次设计一河流特征1坝址以上流域面积km20.260.260.262基本地震烈度度ⅥⅥⅥ二水文特征1多年平均降雨量mm14351435.11435.12设计重现期20年20年20年3校核重现期200年200年200年三水库特征1总库容万m324.5xxxxxx2调洪库容万m34.586.696.693兴利库容万m318.9218.9218.924死库容万m31.01.01.0(一)1#库区73
11库区设计洪水位mxxxxxx21库区校核洪水位mxxxxxx31库区正常蓄水位mxxxxxx41库区总库容15.0815.0851库区调洪库容万m33.583.5861库区兴利库容万m3111171库区死库容万m30.50.5(二)2#库区12库区设计洪水位mxxxxxx22库区校核洪水位mxxxxxx32库区正常蓄水位mxxxxxx42库区总库容11.5311.5352库区调洪库容万m33.113.1162库区兴利库容万m37.927.9272库区死库容万m30.50.5四大坝特征(一)1#坝1坝型均质土坝均质土坝均质土坝2坝顶高程mxxx3最大坝高m2.32.712.714坝顶长度mxx5坝顶宽度m(二)2#坝1坝型均质土坝均质土坝均质土坝2坝顶高程mxx1x3最大坝高m2.33.383.384坝顶长度mxx5坝顶宽度m五溢洪道无无六输水特征(一)1号、2号排水涵1形式无压箱涵无压箱涵无压箱涵2断面尺寸m0.20×0.200.60×0.600.60×0.6073
3实际闸门制作安装无无无(二)3号排水涵1形式无压箱涵直墙圆拱无压箱涵直墙圆拱无压箱涵2断面尺寸m1×0.60(直墙高×圆拱直径)1×0.60(直墙高×圆拱直径)1×0.60(直墙高×圆拱直径)(三)4号放水涵管1形式矩形无压箱涵矩形无压箱涵矩形无压箱涵2断面尺寸m0.20×0.200.60×0.600.60×0.603实际闸门制作安装无无无七综合效益指标1设计灌溉效益万亩0.10.10.12实际灌溉效益万亩0.10.10.173
1水文2.1水库与流域基本情况xxx水库位于xxx县xxx镇xxx村,库区总集雨面积0.26km2,植被较好。xxx水库划分为1库区和2库区,水库注册登记总库容x万m3,有效库容x万m3。水库工程等别为Ⅵ等,主要建筑物级别为5级,属于小(2)型水库。xxx水库管理单位为xxx水利管理所,水库以灌溉为主兼防洪、养鱼等综合效益。xxx水库地理位置见图2.1-1。图2.1-1xxx水库地理位置图2.2水文气象特性水库区域属湿热多雨的亚热带季风性气候,夏季高温多雨,日照充足,气候温和、霜期短。多年平均气温在x℃~x℃之间。一般7月份气温最高,年平均气温x℃,1月份气温最低,年平均气温1x℃。历史最高气温为x℃,最低气温为零下x℃。库区降雨量较为充沛,多年平均降雨量为xm,干旱年份最低为xmm,丰水年最高为xmm。全年雨量多集中于4~9月,各月雨量为x~xmm左右,其他月份偏低于xmm。水面多年平均蒸发量为xmm。常年主导风向以东南风为主,西北风次之,多年平均风速xm/s,年最大风速x3m/s,多年平均最大风速xm/s。2.3流域特征参数的复核xxx水库坝址以上总集雨面积为xkm2,其中1库区集雨面积为xkm2,2库区集雨面积为xkm2,坝址以上集雨面积与流域特征参数各设计阶段的量算成果见表2-3-1。水库原登记表,其洪水计算采用的流域特征参数之一流域面积为xkm2。本次设计采用1:1万地形图对流域面积、河长、河道比降等参数进行了认真量算,复核成果见表2-3-1。考虑到本次量算的水库总集雨面积与原计算登记采用的结果相差不大,因此本次洪水复核采用总流域面积xkm2,并分别量算出xxx1库区和2库区的特征参数。表2-3-1xxx水库坝址各设计阶段流域特征参数名称流域面积F(km2)主河道长L(km)平均比降J(‰)备注原登记表0.26本次复核成果1库区0.130.426.572库区0.1280.349.573
采用成果1库区0.130.426.572库区0.130.349.52.4水库径流xxx水库集雨面积为0.26km2,根据《xxx地表水资源》查“xxx多年平均年径流系数等值线图”,可得α=0.5,由水库多年平均年降雨量1435mm可算得R=717.5mm,由W=0.1αPF计算得多年平均径流量为18.7万m3。根据《xxx地表水资源》查“xxx多年年径流变差系数Cv等值线图”,可得Cv=0.3,取Cs=2Cv,应用P—Ⅲ型理论频率曲线,可求得各频率的年径流成果如表2-4-1。表2-4-1 xxx水库年径流频率计算成果项目均值CvCs/CvP(%)10152050708090年来水量18.70.326.124.423.118.115.413.911.918.7注:年来水量单位为万m3。2.5设计洪水2.5.1设计洪水标准xxx水库属小(2)型水库,根据《水利水电工程等级划分及防洪标准(SL252-2000)》的规定,鉴于水库大坝为土坝组成,并考虑到水库大坝目前可达到的洪水标准,认为大坝应按20年一遇(P=5%)洪水设计,200年一遇(P=0.5%)洪水校核,消能防冲洪水标准为10年一遇(P=10%)洪水设计。2.5.2设计洪水xxx水库没有雨量和水位观测站,水库未设入库流量观测站,流域内也无流量观测资料,且本流域内无水文资料,无法直接以实测洪水资料复核计算,只能采用暴雨资料推求xxx水库的设计洪水。2.5.2.1设计暴雨根据2010年xxx水文水资源局编制的xxx暴雨统计参数等值线图集,查得xxx水库流域各时段年最大点暴雨量均值和变差系数Cv值如表2-5-1。xxx水库各频率计算成果见表2-5-2。坝址控制的流域面积不超过100km2,因此直接用点设计暴雨代替流域面设计暴雨。表2-5-1xxx水库各时段年最大点暴雨量统计参数查图成果表计算项目均值(mm)CVCS/CV1570.373.573
6h900.513.524h1220.453.5表2-5-2xxx水库各时段点面雨量计算成果表暴雨时段均值(mm)CvCs/CvP0.5%(mm)5%(mm)10%(mm)1h570.373.5135.997.685.26h900.513.5279.8180.9150.524h1220.453.5340.0229.6195.02.5.2.2设计洪水根据《xxx暴雨径流查算图表》,可知xxx水库所在流域的各项分区情况如表2-5-3。采用原xxx水文总站编制的《xxx暴雨径流查算图表》中介绍的产汇流计算方法,应用推理公式法对xxx水库推求设计洪水。表2-5-3xxx水库流域各项分区情况产流分区汇流分区雨型分区下垫面分区4区三区2区山区⑴设计净雨的推求各历时设计暴雨量计算公式为当1<t≤6小时:当6<t≤24小时:式中,n2p=1+1.285Lg(H1p/H6p);n3p=1+1.661Lg(H6p/H24p)设计雨型采用《xxx暴雨径流查算图表》刊布的分区综合24h雨型。如表2-5-4。表2-5-424h暴雨雨型表时段123456789101112131415161718192021222324次序二十四二十三二十二二十一二十十九十八十七十六十二十一十九八七二一三四五六十三十四十五根据所计算的暴雨过程,扣初损和稳渗后即得各时段净雨过程,成果见表2-5-5、2-5-6。产流期平均入渗率取8mm/h,稳定入渗率取3mm/h。表2-5-5推理公式法设计净雨过程成果单位:mm20时 段数12345678910111273
0年一遇时段降雨过程2.02.12.22.32.42.52.62.72.93.74.14.4扣初损后雨量稳定入渗率净雨时 段数131415161718192021222324时段降雨过程4.95.46.143.8135.931.926.022.419.83.53.33.1扣初损后雨量2.85.46.143.8135.931.926.022.419.83.53.33.1稳定入渗率2.833333333333净雨2.43.140.8132.928.923.019.416.80.50.30.120年一遇时 段数123456789101112时段降雨过程1.71.71.81.92.02.02.12.22.43.03.33.5扣初损后雨量稳定入渗率净雨时 段数131415161718192021222324时段降雨过程3.94.34.926.397.618.614.812.611.02.82.62.5扣初损后雨量4.726.397.618.614.812.611.02.82.62.5稳定入渗率33333332.82.62.5净雨1.723.394.615.611.89.68.010年一遇时 段数123456789101112时段降雨过程1.51.61.71.71.81.92.02.12.22.83.03.2扣初损后雨量稳定入渗率净雨时 段数131415161718192021222324时段降雨过程3.53.94.421.085.214.611.59.78.52.62.42.3扣初损后雨量1.221.085.214.611.59.78.52.62.42.3稳定入渗率1.23333332.62.42.3净雨18.082.211.68.56.75.5表2-5-6瞬时单位线法设计净雨过程成果单位:mm200年一遇时 段数123456789101112时段降雨过程2.02.12.22.32.42.52.62.72.93.74.14.4扣初损后雨量产流期平均入渗净雨时 段数131415161718192021222324时段降雨过程4.95.46.143.8135.931.926.022.419.83.53.33.1扣初损后雨量2.85.46.143.8135.931.926.022.419.83.53.33.1产流期平均入渗2.85.46.18.08.08.08.08.08.03.53.33.1净雨35.8127.923.918.014.411.820年一遇2时 段数12345678910111273
0年一遇时段降雨过程1.71.71.81.92.02.02.12.22.43.03.33.5扣初损后雨量产流期平均入渗净雨时 段数131415161718192021222324时段降雨过程3.94.34.926.397.618.614.812.611.02.82.62.5扣初损后雨量4.726.397.618.614.812.611.02.82.62.5产流期平均入渗4.78.08.08.08.08.08.02.82.62.5净雨18.389.610.66.84.63.010年一遇时 段数123456789101112时段降雨过程1.51.61.71.71.81.92.02.12.22.83.03.2扣初损后雨量产流期平均入渗净雨时 段数131415161718192021222324时段降雨过程3.53.94.421.085.214.611.59.78.52.62.42.3扣初损后雨量1.221.085.214.611.59.78.52.62.42.3产流期平均入渗1.28.08.08.08.08.08.02.62.42.3净雨13.077.26.63.51.70.5⑵推理公式法推求设计洪水推求设计洪峰流量的公式为:Qm——设计洪峰流量(m3/s);h——最大τ时段内的净雨量(mm)τ——流域汇流历时(h);L——流域最大汇流长度(km);J——流域平均坡度;m——为汇流参数,水库所在流域为低山区,植被较好,汇流参数m取公式m=0.17θ0.581式中:由三部分净雨造成的三个三角形过程线叠加,求出地面径流过程线,再叠加潜流及深层流,则得合成设计洪水过程线。洪量按设计洪水过程线逐时段进行统计。各频率设计洪峰流量及洪量成果见表2-5-7。⑶瞬时单位线法推求设计洪水xxx水库所在地区为非岩溶地区,汇流分区是三区,在应用纳什瞬时单位线法推求设计洪水时,瞬时单位线主要参数n、k采用非岩溶地区计算公式,其汇流参数的取值应按下列公式计算如下:73
m1稳=0.96F0.324J-0.238n=1.38F0.080J0.150根据n、k计算出纳什瞬时单位线的S(t)曲线和时段单位线u(△t,t),进而计算出地表径流过程。地下径流过程其起涨部分按三角形斜线分配,退水部分则根据退水曲线公式推算。洪量按洪水过程线逐时段进行统计。各频率设计洪峰流量及洪量成果见表2-5-7。表2-5-7xxx水库设计洪峰流量、洪量成果比较表库区计算方法设计标准P(%)24h暴雨(mm)洪峰流量(m3/s)24h洪量(万m3)1库区推理公式法(本次采用)10195.02.522.055229.62.892.500.5340.04.413.96瞬时单位线法10195.02.782.115229.63.192.480.5340.04.563.902库区推理公式法(本次采用)10195.02.801.905229.63.202.310.5340.04.823.66瞬时单位线法10195.02.811.955229.63.222.300.5340.04.603.612.5.2.3成果合理性分析本次洪水计算采用xxx水文水资源局x年x月编制的《xxx暴雨统计参数等值线图研究》的参数及《xxx暴雨径流查算图表》中介绍的推理公式法及瞬时单位线法推求洪水,本次计算瞬时单位线法和推理公式两种计算方法的成果相差不大,故本次设计采用适合小流域洪水计算的推理公式法计算的成果,且暴雨参数是应用地区综合平衡的成果,故本次洪水复核计算成果是合理可靠的。2.6施工洪水根据水库流域暴雨洪水的特点,选择12月~次年1月、11月~次年2月、11月~次年3月三个时段进行施工期洪水计算,利用xxx县气象站的实测降雨资料系列,在所选择的三个施工时段内按最大24h降雨量选样,用经验频率进行计算,成果见表2-6-1。采用推理公式法计算xxx水库各频率施工期设计洪水。水库最低放空水位为xm,洪水来时将洪水量蓄于水库中,各时段相应频率的洪水对应的库水位及库容见表2-6-2。73
表2-6-1xxx水库施工期最大24h设计暴雨成果表 单位:mm施工期P(%)102033.35012月~次年1月65.245.938.727.211月~次年2月88.371.355.640.411月~次年3月97.778.160.741.9表2-6-2xxx水库施工期各频率设计洪水与坝前水位计算成果表库区频率(%)施工期洪峰流量(m3/s)24h洪量(万m3)水库库容(万m3)1库区5012月~次年1月0.140.322.3011月~次年2月0.260.472.4511月~次年3月0.280.492.472库区5012月~次年1月0.150.321.6911月~次年2月0.280.471.8411月~次年3月0.310.491.862.7泥沙xxx水库坝址以上流域及邻近流域均无实测泥沙观测资料,需从有关图集中查算和用经验公式估算。由《xxx地表水资源》中的xxx悬移质多年平均年侵蚀模数分区图可查得xxx水库坝址的年侵蚀模数为100~200t/km2,可估算得xxx水库坝址处的多年平均悬移质年输沙量在0.0026~0.0052万t之间,取上下限平均数0.0039万t作为xxx水库坝址处多年平均悬移质输沙量,其中大部分从溢洪道随洪水排出。本次复核测量得xxx水库的死水位为101.1m,对应死库容为1.0万m3,水库建成至现今死库容未有变化,故xxx水库库区泥沙淤积对水库的死库容无影响。73
3工程地质3.1前言3.1.1工程概况xxx水库位于xxx市xxx县xxx镇xxx村,距离xxx县城126km,距离xxx市128公里,是一座以灌溉为主、兼顾防洪和水产养殖的小(2)型水库。水库工程枢纽建筑物由主副坝、放水设施组成。主副坝为均质土坝,主坝坝顶高程xm,坝顶长度xm,最大坝高xm;副坝坝顶高程xm,坝顶长度xm,最大坝高xm。水库工程等别为Ⅴ等,主要永久性水工建筑物级别为5级。3.1.2水库存在主要病险及工程地质问题(1)主坝坝顶高程不满足现行规范要求;主坝顶为坝体填土路面,路面未做固化处理。大坝内坡未砌护,局部坍塌,变形严重,未衬砌坡面长满杂草。大坝外坡未砌护杂草灌木丛生,坝面坑洼不平。坝坡与坝肩连接处无排水沟,下游无反滤排水设施坝脚处发现有渗漏水。大坝两端与山体接触带,坝基与坝体接触带存在渗漏。(2)副坝坝顶高程不满足现行规范要求;副坝顶为坝体填土路面,路面未做固化处理。大坝内坡未砌护,局部坍塌,变形严重,坡面长满杂草;大坝外坡未砌护杂草灌木丛生。坝坡与坝肩连接处无排水沟,下游未设反滤排水设施。大坝两端与山体接触带,坝基与坝体接触带存在渗漏。(3)放水设施均为浆砌石涵,放水涵进口均无控制设施,涵管管壁砂浆老化,开裂严重,存在严重渗漏。(4)大坝现状无溢洪道。3.1.3勘察目的及任务受xxx县水利局的委托,由我院承担xxx水库除险加固初步设计的地质勘察工作,本次勘察是在安全鉴定勘察的基础上,对大坝坝体及其他有关地质问题进行详细勘察。本次勘察目的及主要任务是:(1)调查区域地质条件,分析区域主要构造对工程区影响,进行区域地质构造稳定性评价。(2)查明库区的工程地质和水文地质条件,对水库渗漏问题作出评价。(3)分析坝体病害的分布情况、类型及成因,评价其危害程度。73
(4)查明坝址区及其附近地形地貌特征、地质构造、地层岩性、岩土工程特性、地下水埋藏条件以及不良地质现象的分布范围、形成原因、危害程度等。(5)提供岩土体物理力学性质参数的建议值,为除险加固设计提供地质资料与方案建议。(6)进行天然建筑材料详查。3.1.1依据的技术标准(1)《xxx水库大坝安全评价委托书》;(2)《中小型水利水电工程地质勘察规范》(SL55-2005);(3)《水利水电工程地质测绘规程》(SL299-2004);(4)《水利水电工程天然建筑材料勘察规程》(SL251-2015)。3.1.2勘察工作方法级工作量完成情况本次大坝初步设计勘察工作于x年x月x日结束野外作业,采用的勘测手段为野外地质测绘及坑探,在坝区、库区开展工程地质调查工作,通过调查,了解大坝坝体、坝基岩性,存在问题;库区、近坝库岸不良地质现象,对工程及地质病害及危害程度作出评价;取2组扰动样做击实试验和颗粒分析;搜集前人在测区已开展工程地质工作资料(1:20万xxx幅区域水文地质普查报告1份,xxx水库大坝除险加固初步设计工程地质勘察报告各1份),所完成上述工作基本满足本次xxx水库大坝初步设计勘察工作要求。3.2区域地质概况测区处于xxx山地与xxx盆地的过渡带之间,是xxx山字型构造前弧西翼部位的xxx构造区。测区总体地势大致从西北向东南倾斜,西北部山峰一般海拔x~xm,东南部一般海拔x~xm。xxx背斜自南面延入,山脉隆起似长坦状,分布于测区东南部。xxx于测区北侧流过,是区内地势最低。属于中低山地貌。区域内出露地层有石炭系(C)、二迭系上统(P)、三迭系(T)、白垩系(K)和第四系(Q)。其中石炭系(C1d、C2、C3)主要岩性为灰岩、白云岩、硅质岩,层厚121~340m,该层在测区东部及东北部小范围分布,面积小;二迭系(P1q、P1m、P2)为硅质岩夹硅质页岩、燧石灰岩为主,层厚27~100m,该层在测区内广泛分布;三迭系(T1、T2)为砂岩、粉砂岩、页岩等,层厚254米,该层主要分布在测区西北侧及南侧,范围不大;白垩系(Kα)为砾岩夹泥岩、粉砂质泥岩,该层在测区东侧有分布;第四系(Q)多为冲积层粘性土及砂砾层,主要分布于河流阶地上和山腰的覆盖层,层厚不稳定。测区地处亚热带,年降雨量一般x~1x73
0毫米,十分充沛,地表泾流发育,地下水类型主要是裂隙水和孔隙水。裂隙水赋存于基岩的风化裂隙和构造裂隙中,水量较小。孔隙水赋存于第四系砂砾层及粘性土中,由地表水和大气降水补给,水量受季节变化影响明显。3.1水库区地质概况3.1.1地形地貌库区为低山丘陵地貌,总体地势南高北低。库周山岭多呈馒头状,丘顶高程多在x~x之间,谷底高程一般xm~xm,相对高差x~xm。库岸岸坡缓。库区内地下水类型为基岩裂隙水和孔隙水,裂隙水赋存于基岩构造裂隙和风化裂隙之中,孔隙水赋存于覆盖层孔隙中,水量均较小。3.1.2地层岩性库区内出露地层有二迭系上统(P2)硅质岩和第四系残坡积(Qedl)粘性土。3.1.3地质构造及地震区域内地质构造线主要呈北西向。中部褶皱除基底较紧密外,其余均较开阔;东西两侧褶皱紧密,走向断裂发育。测区构造形迹属xxx构造区,古蓬三里构造亚区,澄泰向斜部分。根据1975年xxx地震工作会议文件,测区属于重点监视区之一,常有地震发生,一般小于五级。据有关资料记载,测区及附近在历史上曾发生过x次地震,近代有x次。具破坏性的地震有两次:一次发生在x年,震中在贵县附城,史料称附城十里,地陷数十处;另一次发生在x年x月1日,震中在xxx,震级x级,房屋倒塌。xxx县范围内,尚无破坏性地震记录。综上所述,工程区无区域活动性断裂通过,在区域构造上属于相对稳定区。根据国家地震局《中国地震动参数区划图(GB18306-2001)》及《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)附录A,本场地抗震设防烈度为6度,设计基本地震加速度值为0.05g,设计地震分组为第一组,地震动反应谱特征周期为0.35s。3.1.4水文地质条件根据地层岩性、地下水储存条件及其水力特征,库区地下水类型主要有松散岩类孔隙水、裂隙水两大类。孔隙水赋存于第四系残积层中,受大气降水及地表水的补给影响,贮水条件差,含水量贫乏;裂隙水赋存于基岩的风化裂隙和构造裂隙中,水量较小。3.1.5库区渗漏水库周边属低山丘陵地形,基岩由硅质岩组成,弱透水性,库区四周粘性土覆盖层起到相对隔水作用。库区主河道为本区最低侵蚀基准面,库外无低于库水位的邻谷洼地,库盆封闭条件良好,库内无泉水及地下河出口。因此,不存在库水向周边渗漏问题。73
3.1坝址区工程地质条件3.1.1地形地貌xxx水库坝区为构造剥蚀低山丘陵地形地貌,山顶高程多在x~1x之间,谷底高程一般xm~xm,相对高差xm,沟谷发育,植被茂盛。主坝、副坝位于同一区域,主坝坝顶高程xm~xm,最大坝高xm,大坝总长约xm;副坝坝顶高程xm~xm,最大坝高3.38m,大坝总长约xm。近坝库岸岸坡坡角一般在x~x°之间。3.1.2地层岩性坝区内出露的地层为二叠系上统(P2)硅质岩和第四系残坡积(Qedl)、第四系坝体填土(Qs)。现按地层由新到老阐述如下:(1)坝填土①(Qs):棕黄~黄红杂色、黄褐色,稍密状态为主,湿,主要成分为含砾粘土,局部含约10~30%风化岩角砾,含量不均匀。(2)残坡积层粉质粘土②(Qedl):呈褐黄~褐红色,稍湿,硬塑,土质不均,含有少量风化碎屑,层厚约2~3m,主要分布在坝坡前缘地表。(3)硅质岩③、④(P2):岩石呈黄、灰白色,强风化层分布深度与坝基持平,岩石节理裂隙发育,裂隙面普遍夹泥;弱风化层节理裂隙稍发育,岩体完整性较好。3.1.3地质构造工程区构造属xxx构造区,岩层倾斜向北东、倾角40~45°,岩层呈单斜构造,岩石节理裂隙发育,裂隙面普遍夹泥。工程区无断裂构造发育。3.1.4水文地质坝区地下水类型主要有松散岩类孔隙水、裂隙水两大类。孔隙水赋存于第四系残积层中,受季节性变化影响较大,贮水条件差,含水量贫乏;裂隙水主要赋存于硅质岩的风化裂隙和构造裂隙中,水量很小。根据邻近相似工程类比,工程区水库水及地下水对钢结构有弱腐蚀,对混凝土结构、混凝土结构中钢筋均无腐蚀性。3.1.5岩体风化特征坝坝区岩体为二叠系上统(P2)硅质岩,岩体的风化作用强烈,垂直风化分带明显,从深部往地表岩体可分弱风化、强风化。各风化带岩石的裂隙度、孔隙度、透水性、可塑性等都随风化程度加深而增加,而岩石的抗压和抗剪强度则随风化程度加深而降低。强风化层局部裂隙发育,岩石完整性较差;弱风化层裂隙弱发育,岩石完整性较好。73
3.1.1近坝库岸稳定性大坝近坝库岸边坡较缓,为残积层所覆盖,植被发育,近坝库岸未发现崩塌、滑坡等危及水库蓄水及大坝安全的不良物理地质现象,近坝库岸稳定性好。3.2大坝坝体填筑质量与评价3.2.1基本情况xxx水库坝型为均质土坝,最大坝高xm,大坝总长约xm。副坝最大坝高xm,大坝总长约1xm。下游坝脚没有任何反滤排水设施。3.2.2大坝填筑土特征及物质组成填土土料来源于大坝附近山坡,硬~可塑状态,主要成分为含砾粘土,局部含约10~30%风化岩角砾。本次勘察采取扰动样作颗分试验,试验成果见表3.5-1。表3.5—1大坝填土颗粒分析成果统计表土样名称取土位置粗粒土(>0.075mm)细粒土定名砾粒(%)砂粒(%)>2mm0.075~2mm(<0.075mm)坝填土①大坝7.156.936.0粘土质砂从以上各项试验结果看出,坝体填筑土各单元颗粒组含量差值较大,分布和级配不够均匀,粗、中、细搭配欠佳。3.2.3坝体质量评价(1)填土压实度评价本次勘察对大坝坝体填土采取扰动样作室内击实试验和干密度试验,经对试验成果进行数理统计后得出大坝坝体填筑土压密度指标见下表3.5-2。表3.5-2坝填土的压密性指标统计项目土样击实验最大干密(g/cm3)击实试验最优含水量%干密度平均值(g/cm3)压实度(干密度/最大干密度)压实性评价坝填土①1.9517.921.5579%不满足规范要求由上表看出,坝填土的压实度不满足《碾压式土石坝设计规范》(SL274-2001)规定的95%~97%的要求。(2)坝体填土渗透性评价大坝未设有浸润线测压管,据现场踏勘及采访,浸润线未出现抬高上翘、渗出坝面的现象。本次外业工作,在大坝填土层中现场进行注水试验2段,渗透系数分别为2.37×10-73
4cm/s、4.63×10-4cm/s,平均值为3.50×10-4cm/s,属中等透水性,不满足《小型水利水电工程碾压式土石坝设计导则》(SL189-2013)对于均质土坝渗透系数不得大于1×10-4cm/s的要求。3.1大坝岩土层物理力学参数建议值根据现场试验和现场勘察情况,参考附近其它工程经验值,与xxx镇长岭村廖庄xxx水库同处一个地质带。出露的岩石产状以及坝体填土类型相同,筑坝年份接近。故通过类比xxx水库,坝体岩(土)物理力学参数及渗透性指标建议值列于表3.6-1。表3.6-1 大坝岩(土)体物理力学指标复核参数建议值表73
地层单元物理力学指标坝填土①粉质粘土②基岩强风化硅质岩③弱风化硅质岩④物理指标湿密度ρ(kN/m3)18.519.024.025.8干密度ρd(kN/m3)14.514.7//土粒比重Gs2.702.75//物理力学指标抗剪强度粘聚力C(kPa)17.019.0//内摩擦角φ(°)12.014.0//压缩性压缩系数av1-2(MPa-1)0.40.35//压缩模量Es1-2(MPa)6.05.5//变形模量E0(Gpa)//3.55.5渗透性渗透系数k(cm/s)坝体部分3.0×10-4岸坡地段(岸段)5.00×10-5//大坝与基底接触带7.50×10-4原河床段部分2.00×10-5//透水率q(Lu)//7.53.0允许渗透比降J允许0.30.45//抗剪强度(饱和状态综合指标)岩石/岩石C’(MPa)//0.100.15f"’//0.450.75砼/岩C’(MPa)//0.100.20f′//0.500.78基底摩擦系数µ0.200.300.450.55地基承载力fk(kPa)120200500800内摩擦角φ(°)(经验值)//30.040.0无压洞单位岩石抗力系数ko(kg/cm3)//819岩石坚固性系数f//2.553.1大坝岩土层物理力学参数建议值(1)坝填土的压实度及渗透系数不满足规范要求。(2)大坝上游护坡现状表面开裂,渗漏严重;下游坝坡杂草丛生,坡面凹凸不平;坝体与两侧岸坡连接处未设排水沟;坝脚未设置反滤体,坝脚有明显渗漏现象。主坝坝顶高程不满足现行规范要求;大坝内坡未砌护,外坡未砌护杂草灌木丛生。坝坡与坝肩连接处无排水沟,下游无反滤排水设施坝脚处发现有渗漏水。建议:(1)对坝体进行防渗处理;(2)修整并完善内、外坡护坡,增设坝面排水设施;新建坝脚反滤排水设施。。73
3.1大坝坝基和坝肩工程地质条件与评价3.1.1坝基岩土层特征坝基土体为第四系残积层粉质黏土,呈褐黄~褐红色,稍湿,硬塑状态为主,局部呈可塑状态,土质不均,含有少量风化碎屑,层厚约2~3m;坝基岩石为硅质岩,呈黄、灰白色,强风化层分布深度与坝基持平,岩石节理裂隙发育,裂隙面普遍夹泥;弱风化层节理裂隙稍发育,岩体完整性较好。3.1.2坝基和坝肩的处理及评价大坝兴建时,对坝基、坝肩进行简单的清基,但未作专门的防渗处理。3.1.3坝基、坝肩岩土层渗透性评价根据现场勘察情况,结合现场工程地质条件,参考附近其它工程经验值,场地残坡积层②、强风化硅质岩③、弱风化硅质岩④属弱透水性。3.1.4坝基、坝肩岩土层渗透性评价坝基、坝肩岩土层物理力学参数建议值见前表3.6-1。3.1.5坝基和坝肩工程地质评价大坝兴建时,对坝基、坝肩进行简单的清基,但未作专门的防渗处理。据现场调查,大坝坝脚有渗漏现象。据现场勘察及采访,坝体与坝基接触带结合不紧密是产生渗漏的主要原因,接触带是产生渗漏的主要部位。因此,大坝产生渗漏的主要原因是大坝建坝时未作专门防渗处理,造成坝填土与坝基结合差。建议对坝肩与坝基接触带进行防渗处理。3.2溢洪道工程地质条件xxx水库现状无溢洪道。3.3放水设施工程地质条件与评价1#.2#坝放水涵管均位于xx公路侧,放水涵结构为浆砌石无压箱涵,据调查,建坝时1#坝放水涵管基础置于第四系残坡积上,现状漏水比较严重,主要原因有两方面,一是进口无控制措施,二是放水涵管老化,自身存在漏水。2#坝一号、二号及三号浆砌石放水涵基础置于第四系残坡积上,现状漏水比较严重。1号及2号放水涵漏水主要原因是进口无控制措施。三号低水位放水涵漏水原因主要是进口无控制措施,其次是放水卧管与坝填土、放水卧管与基础接触面都未进行任何截水处理,导致接触渗漏。建议拆除重建原放水设施,各岩土层建议开挖坡比见前表3.6-1。73
3.1天然建筑材料3.1.1土料场该区附近山包较多,可就近利用开采,成分多为第四系残坡积土,土质一般为黏性土,可塑~硬塑状,土质较均匀,湿水后粘性较强,结构较密实,质量及数量满足设计或施工需要,平均运距约2km。3.1.2块石料场xxx县xxx圩附近山底附近有多个正在开采的大型采石场,为厚层~块状石灰岩,岩质新鲜坚硬,质量和储量均能满足工程要求。工程区至石场有公路连接,交通便利,平均运距约6km。3.1.3砂砾料场xxx县xxx镇旁xxx江边有多个采砂场,为河床水抽砂,砂源充足,有各种规格的砂、砾卵石料出售,质量和储量均能满足工程需要。有公路直通工程区,交通便利,平均运距约7km。3.2结论与建议3.2.1结论(1)xxx水库区域构造背景比较简单,区内未发现有近期活动迹象,无断裂构造通过库区,故工程区区域稳定性良好,据《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001),库区所在的xxx县地震动峰值加速度为0.05g(对应地震基本烈度Ⅵ度),地震动反应谱特征周期为0.35s。(2)水库近坝库岸均稳定,库盆未发现渗漏现象。(3)大坝:坝填土的压实度及渗透系数不满足规范要求,大坝兴建时,对坝基、坝肩未作专门的防渗处理,大坝坝脚有渗漏现象;大坝上游、下游坝坡杂草丛生,坡面凹凸不平;坝体与两侧岸坡连接处未设排水沟;坝脚未设置反滤体,坝脚有明显渗漏现象。。(4)放水涵进口无控制设施,涵管老化破损,渗漏严重。(5)本区天然建筑材料土料能就地取材近解决,砂砾石料需到xxx镇旁xxx江边采购,块石料需到xxx圩采购,均有公路直通工程区,交通便利。3.2.2建议1)对坝体、坝体与坝基接触带进行防渗处理;修整并完善内、外坡护坡,增设坝面排水设施;新建坝脚反滤排水设施。(2)拆除重建原放水设施。73
(3)施工阶段应加强地质验槽,如有异常地质情况,及时通知地质人员现场处理。73
4工程任务与规模4.1地区社会经济发展概况xxx水库位于xxxxxx市xxx县境内,xxx县是2003年6月27日并属xxx市管辖至今的市级县,xxx县辖17个镇、15个乡、12个民族乡,141个村(社区)委员会。辖区总面积11869.64km2,人口146.7万。xxx县位于中国xxx的xx部,xxx东麓,是一个以xxx为主的多民族聚居县。县城有二级公路直通xxx高速,有二级公路连通xxx县和xxx县。划归xxx市管辖后,作为大xxx经济圈的重要一员,xxx县紧跟xxx市率先实现跨越式发展的步伐,深化改革,实行全方位、多层次、宽领域的对外开放,目前全县经济发展较快,社会秩序良好,民族和谐,人民安居乐业。4.2工程任务xxx水库位于xxx市xxx县xxx镇xxx村的xxx上,距离xxx县城26km,距离xxx市xkm。水库集雨面积xkm2,总库容x万m3,是一座以灌溉为主,防洪养殖为辅的小(2)型水库。(1)灌溉:水库灌区设计灌溉面积x万亩,水库实际灌溉面积x万亩;主要担负着xxx镇的部分农业灌溉。(2)防洪:水库保护下游耕地x万亩、人口x万人。4.3除险加固的必要性4.3.1工程现状xxx水库由1#坝、2#坝及输水设施等组成。各建筑物现状及存在问题分述如下:(1)1#坝大坝为均质土坝,坝顶为坝体填土路面,路面未做任何处理。坝顶高程xm,坝顶长度xm,最大坝高xm;xxx通过坝顶,xxxxxx水库段渠道宽度4~8m,xxx上游侧大坝坝顶宽度为0.5~1m,下游侧坝顶宽度约为2.2m~4m。大坝内坡未衬护坡面,下游无反滤排水设施。(2)2#坝2#坝为均质土坝,坝顶为坝体填土路面,路面未做任何处理。坝顶高程xm,坝顶长度185m,最大坝高xm。xxx通过坝顶,大坝内坡未衬护坡面,下游无反滤排水设施。(3)溢洪道73
水库现状无溢洪道。(4)输水涵管排水设施共有4处,均位于x公路旁边,其中1号库区现有放水涵一座(即4号放水涵),放水涵为浆砌石矩形放水平管,尺寸为0.6m×0.6m(b×h),进口无控制设施,仅依靠木板及杂物堆积控制流量,无法有效启闭;放水涵进口底高程101.50m,最大放水流量0.43m3/s。放水暗涵穿过二级公路,主要灌溉二级公路另外一侧约500亩田地;2号库区现有放水涵3座(即1号、2号及3号放水涵),放水涵沿二级公路旁排水灌溉渠道灌溉下游约500亩田地。1号、2号排水设施为浆砌石矩形放水平管,尺寸为0.6m×0.6m(b×h),1号、2号放水涵进口底高程102.2m,最大放水流量均为0.43m3/s;3号排水设施为直墙圆拱式浆砌石涵,其中直墙段高度1m,圆拱直径为0.6m,进口底高程为101.1m,最大放水流量0.6m3/s;其中1号、2号排水设施为高水位放水口,现状依靠木板及堆积杂物控制流量,无法有效启闭。3号放水设施为低水位放水设施,进口无任何控制设施,水位高时村民采用粘土自行封堵放水涵进口,需要放空时挖开进口处填筑物以降低水位。附图1:1#坝内坡局坍塌、破损变形严重,杂草灌木丛生附图2:1#坝外坡杂草灌木丛生,坝面坑洼不平,无反滤排水设施。附图3:2#坝进水口,出水口无控制设施,仅依靠堆积杂物控制流量。4.3.2工程存在的主要问题2015年1月xxx市水利局专家组提出了《大坝安全鉴定报告书》,认为xxx水库存在工程质量问题,安全隐患多,不能正常运行,发挥其效益。工程存在的主要问题如下:(一)1#坝:1)坝体:坝型为均质土坝,最大坝高2.71m,大坝总长约220m。2)坝顶:大坝顶未设防浪墙,为坝体填土路面,路面未做任何处理,杂草丛生。xxx73
通过坝顶,由于xxxxxx水库段渠底及两岸未进行任何衬砌,水流淘蚀造成渠道扭曲,两岸淘蚀严重,局部坍塌。3)坝坡:大坝内坡无任何衬砌,局部坍塌,变形严重,坡面长满杂草,坝坡与坝肩连接处无排水沟;大坝外坡杂草灌木丛生,坝面坑洼不平,坝坡与坝肩连接处无排水沟,下游无反滤排水设施,局部长有杂草。4)大坝坝肩区未发现溶蚀、位移、滑坡等现象,坝体与岸坡交接处未发现位移、脱离等现象。5)其他:坝体及其附近发现有白蚁活动迹象。(二)2#坝:1)坝体:坝型为均质土坝,最大坝高xm,大坝总长约xm。2)坝顶:大坝顶未设防浪墙,为坝体填土路面,路面未做任何处理,杂草丛生。xxx通过坝顶,由于xxxxxx水库段渠底及两岸未进行任何衬砌,水流淘蚀造成渠道扭曲,两岸淘蚀严重,局部坍塌。3)坝坡:大坝内坡无任何衬砌,局部坍塌,变形严重,坡面长满杂草,坝坡与坝肩连接处无排水沟;大坝外坡杂草灌木丛生,坝面坑洼不平,坝坡与坝肩连接处无排水沟,下游无反滤排水设施,局部长有杂草。4)大坝坝肩区未发现溶蚀、位移、滑坡等现象,坝体与岸坡交接处未发现位移、脱离等现象。5)其他:坝体及其附近发现有白蚁活动迹象。(三)水库现状无溢洪道。水库依靠二级公路侧灌溉渠道泄水,泄洪将会影响二级公路安全运行,威胁下游农田及沿线居民生命财产安全。(四)放水设施1#坝放水设施进口无控制设施仅依靠木板及杂物堆积控制流量,无法有效启闭;2#坝1号、2号、3号排水设施进口均无任何控制设施,仅依靠木板及杂物堆积控制流量,无法有效启闭。现场勘查4处排水设施因年久失修,涵管管壁砂浆老化,开裂严重;涵管出口处杂草丛生。分析推测涵管基础基础置于第四系残坡积上,基础较稳定但现状漏水比较严重,主要原因有两方面,一是放水涵管老化,自身存在漏水,其次是放水卧管与坝填土、放水卧管与基岩接触面都未进行任何截水处理,导致接触渗漏。4.3.3除险加固的必要性xxx73
水库工程部分建筑物存在诸多安全隐患,已严重影响水库的安全运行,水库已处于带病状态,使水库不能发挥应有的综合利益效益,应尽早进行除险加固。(1)除险加固是确保水库安全运行的需要。枢纽工程由1#坝、2#坝和输水设施等部分组成,水库自投入运行数十年以来枢纽工程及建筑物存在的问题很多。水库不能正常安全运用,一直带病运行。枢纽各建筑物加固对水库安全十分必要。①1#坝坝顶高程不满足《防洪标准》GB50201-94的要求;坝顶路面坑洼;xxx通过坝顶,渠道未进行任何衬砌防护,水流淘蚀造成渠道扭曲两岸淘蚀严重,局部坍塌。大坝内坡未砌护,局部坍塌,变形严重,未衬砌坡面长满杂草。大坝外坡未砌护杂草灌木丛生,坝面坑洼不平。坝坡与坝肩连接处无排水沟,下游无反滤排水设施坝脚处发现有渗漏水。大坝两端与山体接触带、坝基与坝体接触带存在渗漏。②2#坝坝顶高程不满足《防洪标准》GB50201-94的要求;坝顶路面坑洼;xxx通过坝顶,渠道无衬砌防护,水流淘蚀造两岸淘蚀严重,局部坍塌。坝顶高程起伏变化较大,大坝内坡未砌护,局部坍塌,变形严重,坡面长满杂草;大坝外坡未砌护杂草灌木丛生。坝坡与坝肩连接处无排水沟,下游未设反滤排水设施。大坝两端与山体接触带,坝基与坝体接触带存在渗漏。③大坝无溢洪道。④放水设施均为浆砌石涵,放水涵进口均无控制设施,涵管管壁砂浆老化,开裂严重,存在严重渗漏。⑤大坝无水文、安全监测设施。防汛路为田间泥结石路,路面坑洼不平不能直达坝顶,严重影响防汛抢险工作。⑥坝体及其附近发现有白蚁活动迹象。综上所述,xxx水库存在不少工程质量问题,另外安全监测不完善,使水库不能正常安全运用,长期带病运行,特别是近几年内情况更为严重,xxx水库大坝已鉴定为三类坝,为尽快确保水库安全运行,对xxx水库除险加固非常必要。(2)除险加固是地区经济和社会发展的要求xxx水库是xxx县xxx镇近几年计划的水利骨干工程,是解决当地严重缺水,脱贫致富的命脉工程。是以灌溉为主,兼顾防洪、养殖等利用的小(2)型水库。水库主要担负着xxx县xxx镇xxx村的部分农业灌溉任务,因此对xxx水库进行除险加固对灌区恢复和扩建有重大意义。xxx水库大坝建库以来拦截洪水,充分发挥了拦洪削峰蓄水作用,保障了下游约x73
万人的生命财产安全,因目前工程存在安全隐患,水库带病运行威胁下游的安全。除险加固后,排除了工程的安全隐患,枢纽工程能安全运行,水库的综合效益能正常发挥,为地区经济持续快速发展提供安全保障,工程加固实施后带来良好的社会效益和很大的经济效益。综上所述,为保证xxx水库大坝等工程安全运行,促使工程综合利用效益充分发挥,为地区经济持续快速健康发展提供安全保障,xxx水库除险加固非常必要,也十分紧迫。4.4水库洪水调节计算4.4.1防洪标准xxx水库原设计按x年一遇洪水设计,200年一遇洪水校核;本次安全鉴定,根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000)划分,xxx水库属于小(2)型水库,大坝应按20年一遇洪水设计,200年一遇洪水校核。消能防冲按10年一遇洪水。4.4.2基本资料4.4.2.1水库库容曲线由于无法找到原设计洪水计算时所用的水位库容关系,只参照原登记表中知道正常蓄水位对应的库容为x万m³,注册登记所涉及的高程均为假定高程。结合采用x高程系的1/10000地形图进行重新量测,并与本次实测资料进行对比xxx水库的水位~库容关系曲线成果可靠,计算成果见表4-4-1。表4-4-1 xxx水库库水位~库容关系表水位(m)101.1102.2102.4102.6102.8103103.21库区库容(万m3)1.9811.5013.5915.6717.7619.8521.942库区库容(万m3)1.378.4210.0611.6913.3314.9716.614.4.2.2水库泄流能力曲线xxx水库无溢洪道,其泄洪口是由放水涵兼顾。xxx水库1库区泄流口尺寸为1×0.6m×0.6m,排洪口底高程为xm,无闸门控制,无法控制水库下泄流量。xxx水库2库区泄流口尺寸为2×0.6m×0.6m,排水口底高程为x2m,无闸门控制,无法控制水库下泄流量。因此本次采用宽顶堰的计算公式计算其下泄能力,水库的水力计算公式如下。计算成果如表4-4-2,xxx水库水位~泄量关系曲线图见图4-1、图4-2。q=mεB(2g)0.5H03/2式中:q——下泄流量(m3/s);m——流量系数,本次取0.36;73
B——过流宽度(m);H0——计入流速水头的堰上总水头(m);H——不计入行进流速的堰上水头(m);ε——闸墩侧收缩系数。表4-4-2xxx水库水位~泄量关系成果表水位(m)102.2102.3102.4102.5102.6102.7102.81库区下泄流量(m3/s)00.030.090.160.240.340.442库区下泄流量(m3/s)00.060.170.310.480.680.89图4-1xxx水库1库区水位~泄量关系曲线图73
图4-2xxx水库2库区水位~泄量关系曲线图4.4.2.3设计洪水xxx水库设计洪水采用本次复核成果,见表4-4-3。表4-4-3设计洪水成果表库区设计标准P(%)24h暴雨(mm)洪峰流量(m3/s)24h洪量(万m3)1库区10195.02.522.055229.62.892.500.5340.04.413.962库区10195.02.801.905229.63.202.310.5340.04.823.664.4.3核定起调水位本次调洪计算以102.2m起调水位,堰顶进口净宽采用1.2m。4.4.4调洪计算根据上述计算出推理公式法历时24h暴雨计算的设计洪水、校核洪水过程线,xxx水库的Z~V、Z~q关系曲线,以溢洪道堰顶高程102.2m为起调水位,采用单辅助线法进行水库洪水调节计算,主要成果见表4-4-4,设计、校核洪水调洪演算过程见表4-4-5~4-4-10。本次复核成果为xxx水库1库区73
的消能防冲设计洪水(P=10%)经调洪后最高洪水位为102.38m,最大下泄流量为0.08m3/s,相应的库容为13.34万m3;水库的设计洪水(P=5%)经调洪后最高洪水位为xxxm,最大下泄流量为0.09m3/s,相应的库容为13.49万m3;水库的校核洪水(P=0.5%)经调洪后最高洪水位为xxxm,最大下泄流量为0.20m3/s,相应的库容为15.08万m3。xxx水库2库区的消能防冲设计洪水(P=10%)经调洪后最高洪水位为102.40m,最大下泄流量为0.17m3/s,相应的库容为10.03万m3;水库的设计洪水(P=5%)经调洪后最高洪水位为xxxm,最大下泄流量为0.19m3/s,相应的库容为10.17万m3;水库的校核洪水(P=0.5%)经调洪后最高洪水位为xxxm,最大下泄流量为0.45m3/s,相应的库容为11.53万m3。表4-4-4xxx水库设计洪水与洪水调节计算成果库区设计频率洪峰流量洪量最大泄流量最高库水位最大库容P(%)(m3/s)(万m3/s)(m3/s)(m)万m31库区102.522.050.08102.3813.3452.892.500.09xxx13.490.54.413.960.20xxx15.082库区102.801.900.17102.4010.0353.202.310.19xxx10.170.54.823.660.45xxx11.53注:最高库水位为黄海高程值73
表4-4-5xxx水库1库区10年一遇调洪计算表时序(h)来水量(m3/s)最大下泄流量(m3/s)最高库水位(m)最大库容(万m3)000.00xxx11.5010.190.00xxx11.5320.300.01102.2111.6232.520.03102.2612.1240.960.05102.3212.7350.390.06102.3412.9660.340.07102.3513.0670.290.07102.3613.1580.250.07102.3713.2290.210.08102.3713.28100.160.08102.3713.32110.100.08102.3813.34120.040.08102.3813.33130.020.08102.3713.31表4-4-6xxx水库1库区20年一遇调洪计算表时序(h)来水量(m3/s)最大下泄流量(m3/s)最高库水位(m)最大库容(万m3)000.00xxx11.5010.250.00xxx11.5420.300.01102.2111.6432.890.03102.2712.2140.990.06102.3312.8950.390.07102.3513.1260.350.07102.3713.2270.300.08102.3713.3180.250.08102.3813.3890.200.08xxx13.43100.150.08xxx13.47110.110.09xxx13.48120.090.09xxx13.49130.060.09xxx13.48140.020.08xxx13.4773
表4-4-7xxx水库1库区200年一遇调洪计算表时序(h)来水量(m3/s)最大下泄流量(m3/s)最高库水位(m)最大库容(万m3)000.00xxx11.5010.150.00xxx11.5320.300.00102.2111.6130.450.01102.2211.7441.750.03102.2612.1354.410.07102.3613.2261.340.14102.4614.2170.750.16102.4914.5480.640.17102.5114.7390.540.18102.5214.88100.430.19102.5314.98110.330.20xxx15.05120.220.20xxx15.08130.120.20xxx15.07140.080.19xxx15.04150.050.19102.5314.99表4-4-8xxx水库2库区10年一遇调洪计算表时序(h)来水量(m3/s)最大下泄流量(m3/s)最高库水位(m)最大库容(万m3)000.00xxx8.4210.230.00xxx8.4620.350.01102.228.5632.800.07102.289.1140.700.13102.369.7050.380.15102.379.8560.330.16102.389.9270.280.16xxx9.9780.240.17xxx10.0190.190.17102.4010.03100.140.17102.4010.02110.090.16xxx10.01120.040.16xxx9.9773
表4-4-9xxx水库2库区20年一遇调洪计算表时序(h)来水量(m3/s)最大下泄流量(m3/s)最高库水位(m)最大库容(万m3)000.00xxx8.4210.290.01102.218.4720.350.02102.228.5833.200.08102.309.2040.720.15102.389.8650.390.17xxx10.0160.340.17102.4010.0870.290.18xxx10.1380.250.19xxx10.1690.200.19xxx10.17100.150.19xxx10.16110.100.19xxx10.14120.050.18xxx10.10表4-4-10xxx水库2库区200年一遇调洪计算表时序(h)来水量(m3/s)最大下泄流量(m3/s)最高库水位(m)最大库容(万m3)000.00xxx8.4210.170.00xxx8.4520.350.01102.218.5430.520.03102.238.6942.040.07102.299.1354.820.22102.4310.3160.870.39xxx11.2370.740.42102.5611.3780.640.44102.5711.4690.530.45xxx11.52100.420.45xxx11.53110.310.44xxx11.50120.210.43102.5711.43130.100.41102.5611.3473
5枢纽除险加固设计5.1设计依据及标准5.1.1设计依据(1)《xxx水库枢纽除险加固工程勘察设计》合同书(2)《xxx县xxx水库大坝安全鉴定报告书》(3)《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000)(4)《小型水利水电工程碾压式土石坝设计规范》(SL189-2013)(5)《土石坝安全监测技术规范》(SL60-94)(6)《水工混凝土结构设计规范》(SL191-2008)(7)《水工挡土墙设计规范》(SL379-2007)(8)有关规范规程、强制性条文等5.1.2大坝安全鉴定结论x年x月份xxx市水利局下达的《xxx水库大坝安全鉴定报告书》中安全鉴定结论为:1、1#、2#坝坝顶高程不满足(GB50201—94)的要求,1#坝最大欠高xmm,2#坝最大欠高xm;大坝现状无溢洪道,抗洪能力评定为C级。2、正常工况条件下1#、2#坝下游坝坡抗滑稳定最小安全系数满足现行规范要求,非常运用条件下1#、2#坝上游坝坡滑稳定最小安全系数不满足现行规范要求,大坝抗滑稳定安全评价定为C级。3、1#、2#坝放水设施结构不稳定,结构安全评价定为C级。4、1#、2#坝及放水设施渗流不稳定,渗流安全评定为C级。5、上坝道路路况差,车辆难通行,不利于工程抢险。6、xxx水库通讯设施及办公设施不完善,不利于工程管理及监测。书面核查意见:(1)大坝坝顶高程要求为1#坝xm,2#坝xm,而大坝实际坝顶高程为1#坝xm,2#坝xm,故大坝坝高不满足《防洪标准》GB50201-94的要求。(2)正常工况条件下,1#、2#坝下游坝坡抗滑稳定安全系数满足规范要求;非常运用条件下,1#、2#坝上游坝坡抗滑稳定安全系数不满足规范要求。73
(3)1#、2#大坝坝体填筑压实度及渗流系数不满足《小型水利水电工程碾压式土石坝设计规范》(SL189-2013),坝脚渗漏严重,无反滤排水体。(4)现状1#、2#坝顶xxx上游侧大坝坝顶宽度为0.5~1m,xxx下游侧坝顶宽度约为2.2~4m,不满足规范要求。(5)大坝内坡无任何衬护措施,局部坍塌,变形严重坡面长满杂草,坝顶与坝肩连接处无排水沟。大坝外坡未砌护,杂草灌木丛生,坝面坑洼不平,坝坡与坝肩连接处无排水沟,下游坝脚无反滤排水设施。(6)1#坝对应库尾有1处放水设施,2#坝对应坝尾有3处放水设施,4座放水设施均为浆砌石放水暗涵。因年久失修,现状xxx水库4座放水涵管均依靠木板及堆积杂物控制流量,无法有效控制启闭;管壁砂浆老化,开裂严重。(7)大坝现状无溢洪道。(8)大坝无水文、安全监测设施;防汛路为田间泥结石路不能直达坝顶,严重影响防汛抢险工作。(9)坝体及其附近发现有白蚁活动迹象。5.1.3设计标准xxx水库总库容xxx万m3,根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000)规定,工程等别为V等水库工程,其主要水工建筑物级别为5级。xxx水库1库区的消能防冲设计洪水(P=10%)经调洪后最高洪水位为x,最大下泄流量为0.08m3/s,相应的库容为x万m3;水库的设计洪水(P=5%)经调洪后最高洪水位为xxxm,最大下泄流量为0.09m3/s,相应的库容为x万m3;水库的校核洪水(P=0.5%)经调洪后最高洪水位为xxxm,最大下泄流量为0.20m3/s,相应的库容为15.08万m3;xxx水库2库区的消能防冲设计洪水(P=10%)经调洪后最高洪水位为102.40m,最大下泄流量为0.17m3/s,相应的库容为x万m3;水库的设计洪水(P=5%)经调洪后最高洪水位为xxxm,最大下泄流量为0.19m3/s,相应的库容为x万m3;水库的校核洪水(P=0.5%)经调洪后最高洪水位为xxxm,最大下泄流量为0.45m3/s,相应的库容为x万m3。5.2枢纽建筑物现状复核xxx水库由1#坝、2#坝和放水涵管等组成。各建筑物现状复核如下:5.2.1坝顶高程复核xxx水库为小(2)型水库,属V等工程,大坝建筑物级别为5级。根据《小型水利水电工程碾压式土石坝设计规范》(SL189-2013),xxx73
水库大坝坝顶设计工况安全加高为0.5m,校核工况安全加高为0.3m。坝顶在水库静水位以上的超高按下面公式确定Y=R+e+A式中:Y—坝顶超高(m):R—最大波浪在坝坡上的爬高(m):e—最大风壅水面高度(m):A一安全加高(m)。(1)波浪爬高R按下公式计算R=R5%=1.84Rm式中:Rm—平均波浪爬高(m):m—单坡的坡度系数,若坡角为α,即等于ctgαK△—斜坡的糙率渗透性系数,混凝土护坡取0.9:KW—经验系数;hm—平均波高(m):Lm一平均波长(m)。波浪的平均波高hm采用莆田公式计算:h2%=2.23hm式中:hm——平均波高(m);W—计算风速,m/s,正常运用条件下,采用多年平均年最大风速的1.5倍,非常运用条件下,采用多年平均年最大风速;D—风区长度(m):g—重力加速度,取9.81m/s2。平均波长可按下式计算:73
式中:Lm——平均波长(m);H——坝迎水面前水深,m。(2)最大风壅水面高度e按下公式计算式中:e—计算点处的风壅水面高度(m);g—重力加速度,取9.81m/s。:D—风区长度(m):Hm—水域平均水深(m)K—综合摩阻系数,取3.6×10-6:β—计算风向与坝轴线法线的夹角(°)。根据《xxx小(2)型水库大坝安全鉴定办法》及《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000),本次评价采用的洪水标准为:20年一遇洪水设计,200年一遇洪水校核,消能防冲按10年一遇洪水设计。水库总库容xxx万m3,其中1库区设计洪水位xxxm,校核洪水位xxxm,正常蓄水位xxxm;2库区设计洪水位xxxm,校核洪水位xxxm,正常蓄水位xxxm。水库工程等别为Ⅴ等,主要永久性水工建筑物级别为5级。根据有关气象资料,坝区多年平均年最大风速W=17.2m/s,1#坝坝等效风区长度310m,2#坝坝等效风区长度360m。对设计洪水和校核洪水条件下大坝1#.2#坝坝顶高程进行复核,复核结果见表5-2-1和表5-2-2。1#坝(1号库区)坝顶高程复核成果表计算工况坝前静水位(m)波浪爬高(m)风壅高度(m)安全超高(m)计算超高(m)计算值(m)现状值(m)坝顶高程坝顶设计洪水xxx1.200.0120.501.81104.10103.55~104.00校核洪水xxx0.910.0060.301.21103.75计算结果表明:1#坝现状大坝顶高程为103.55~104.00m,小于计算大坝顶高程计算值104.10,坝高不满足现行规范要求。73
2#坝(2号库区)坝顶高程复核成果表计算工况坝前静水位(m)波浪爬高(m)风壅高度(m)安全超高(m)计算超高(m)计算值(m)现状值(m)坝顶高程坝顶设计洪水xxx0.980.0150.501.50103.90102.21~103.79校核洪水xxx0.780.0060.301.09103.67计算结果表明:2#坝现状大坝顶高程为x,小于计算大坝顶高程计算值x,坝高不满足现行规范要求。5.2.2大坝坝顶宽度复核xxx水库大坝最大坝高x,属低坝,现坝顶宽为xm,满足使用要求。5.2.3大坝渗流稳定复核5.2.3.1坝体地质情况及渗流指标大坝为均质土坝,各坝体纵剖面详见地质部分剖面图。大坝渗透系数如表5-2-2。表5-2-2xxx水库大坝渗透系数表位置坝体填土渗透系数k(cm/s)接触带k(cm/s)原河床k(cm/s)大坝3.31×10-47.50×10-42.0×10-55.2.3.2渗流计算(1)计算断面和计算工况xxx水库各坝均取坝体的最大断面作为计算断面。渗流计算应考虑水库运行中出现的各种不利组合,并考虑到本水库出现高水位的时间较长,其工况如下:1)上游正常高水位与下游相应的最低水位;2)上游库水位降落;大坝的水位组合如下表5-2-3。表5-2-3xxx水库大坝水位组合表位置上游正常水位(m)上游(P=5%)水位(m)上游(P=0.5%)水位(m)下游水位(m)1#坝xxxxxxxxx无水2#坝xxxxxxxxx无水(2)计算理论73
渗流计算采用北京理正软件研究室编写的计算机软件,《渗流分析计算软件》,采用有限元法进行计算,软件要求输入的参数主要是大坝各土层轮廓点坐标,各土层的渗透系数及相应工况下的上、下游水位。a、渗流量有限元法分析基本方程b、透水系数矩阵式中:c、浸润线的渗出点的出渗坡降:由断面渗流图可以求出坝体内出口渗透坡降值J:式中:J——渗透坡降;ΔH——浸润线上出口两点间的水头差,可由渗流图中测出;ΔL——浸润线上出口两点间距离,可由渗流图中测出。(3)计算结果大坝的计算条件下,大坝的浸润线计算结果浸润线附图。73
1#坝正常水位渗流计算简图1#坝校核水位骤降至正常水位渗流计算简图2#坝正常水位渗流计算简图73
2#坝校核水位骤降至正常水位渗流计算简图5.2.3.3大坝渗流稳定复核结论从计算结果可以看出:(1)1#坝1)在正常工况下,坝体浸润线在xm高程附近部位逸出,在非常工况下,坝体浸润线在xm高程附近部位逸出。2)采用北京理正软件研究室编写的计算机软件《渗流分析计算软件》,采用有限元法进行计算,正常蓄水位稳定渗流工况下,1#坝出口渗透坡降为x,大于计算允许坡降,存在流土破坏危险。3)采用北京理正软件研究室编写的计算机软件《渗流分析计算软件》,采用有限元法进行计算成果表明,当库水位在正常工况下,土坝段渗流量为xm3/day/m;当库水位在非常工况下,土坝段渗流量为xm3/day/m,大坝渗流严重,下游坝面发现渗漏带。(1)2#坝1)在正常工况下,坝体浸润线在xm高程附近部位逸出,在非常工况下,坝体浸润线在xm高程附近部位逸出。2)采用北京理正软件研究室编写的计算机软件《渗流分析计算软件》,采用有限元法进行计算,正常蓄水位稳定渗流工况下,2#坝出口渗透坡降为x,大于计算允许坡降,存在流土破坏危险。3)采用北京理正软件研究室编写的计算机软件《渗流分析计算软件》,采用有限元法进行计算成果表明,当库水位在正常工况下,土坝段渗流量为xm3/day/m;当库水位在非常工况下,土坝段渗流量为xm3/day/m。73
5.2.4大坝结构稳定复核(1)稳定分析采用的坝体填土物理力学参数指标的确定大坝土层物理力学参数表岩土容重(g/cm3)有效应力指标总应力指标天然饱和凝聚力C(kPa)内摩擦角Φ(°)凝聚力Ccu(kPa)内摩擦角Φφu(°)坝体填土1.891.90330183013.5坝基原生土1.901.9174019.84014.0(2)稳定计算a、计算断面与计算方法选取各坝最大坝高剖面作为大坝稳定分析的典型剖面,该剖面见结构计算简图。因xxx水库各坝为均质土坝,稳定分析方法采用北京理正设计研究院编制的《岩土工程边坡稳定分析系统》软件,该软件编写所依照的规范为《碾压式土石坝设计规范》(SL274-2001)。采用瑞典圆弧法计算坝坡稳定。计算公式如下:式中:Q、V—分别为水平和垂直地震惯性力(向上为负,向下为正);a—条块重力线与通过此条块底面中点的半径之间的交角;;--土条底面的有效应力抗剪强度指标;Mc—水平地震惯性力对圆心的力矩;R—圆弧半径。b、计算工况正常组合:组合1:正常蓄水位186.50m+坝体自重+路面荷载;非常组合:组合2:校核洪水位187.44m骤降至堰顶高程186.50m+坝体自重+路面荷载。73
C、计算成果大坝坝坡抗滑稳定计算成果见表及附图。大坝坝坡抗滑稳定计算成果表1#坝坡抗滑稳定计算成果表计算工况坝坡计算安全系数规范值正常工况正常蓄水位xxxm下游坡K=2.0411.15非常工况校核洪水xxxm聚降至堰顶高程xxxm上游坡K=0.9851.052#坝坡抗滑稳定计算成果表计算工况坝坡计算安全系数规范值正常工况正常蓄水位xxxm下游坡K=1.4271.15非常工况校核洪水xxxm聚降至堰顶高程xxxm上游坡K=0.9461.05计算结果表明,坝坡抗滑稳定最小安全系数,采用不计及条块间作用力的瑞典圆弧法进行计算,结果是:正常运行工况下:1#.2#坝下游坝坡大于1.15,满足现行规范要求;非正常运行条件下:1#.2#坝上游坝坡小于1.05,不满足现行规范要求。5.3大坝加固设计大坝存在工程问题:1#、2#坝均为均质土坝,坝体填土压实度差,坝体单薄,坝顶为填土路面,路面未做固化处理,路面杂草灌木丛生。xxx南渠通过坝顶,由于xxx南渠xxx水库段渠底及两岸未进行任何衬砌,水流淘蚀造成渠道扭曲,两岸淘蚀严重,局部坍塌。大坝加固措施:(1)大坝1)坝顶加固设计现坝顶实际高程为xxx-1xm,起伏变化较大,满足防洪要求。坝顶路面按200mm厚泥结石路面进行加固。xxx南渠通过坝顶,由于xxx南渠xxx水库段渠底及两岸未进行任何衬砌,水流淘蚀造成渠道扭曲,两岸淘蚀严重,局部坍塌,本次拟对xxx73
道进行重建,渠道边墙采用M7.5浆砌石挡墙型式,挡墙顶宽400mm,外立面坡比为1:0.4,高度为1.6m,浆砌石挡墙顶部及迎水面均采用1:2水泥砂浆抹面,抹面厚度为30mm。渠道底板采用C15现浇混凝土,厚度为100mm,渠道边墙每隔10m设置一道沉降缝,底板每隔5m设置一道沉降缝,缝宽均为20mm,均采用采用沥青砂浆止水。2)内坡:内坡采用M7.5浆砌石仰斜式挡墙护坡,挡墙顶宽500mm,外立面坡比为1:0.5,内侧立面坡比为1:0.3,挡墙顶部及迎水面均采用1:2水泥砂浆抹面,抹面厚度为30mm,坡脚采用抛填块石护脚。内坡挡墙稳定及应力计算:①抗滑稳定:式中:∑W——垂直作用力(KN);∑P——水平推力(KN);f——抗滑摩擦系数。②抗倾覆稳定:式中:K0——抗倾稳定安全系数;Mw——抗倾覆力矩(kN·m);Mp——倾覆力矩(kN·m)。③地基应力计算公式④计算工况工况一:完建工况,墙前、墙背均无水;内坡挡土墙稳定、应力计算结果详见表5.3-3。表5.3-1xxx水库内坡挡墙稳定及应力计算成果表73
挡墙形式抗滑稳定系数Kc抗倾覆系数K0平均基底应力基底应力(kPa)基底最大与最小应力之比地基承载力σ(kPa)σmaxσminσmax/σminfk(kPa)仰斜式1.7072.99264.072126.38521.2165.84200由此可见,xxx水库内坡挡墙稳定性满足要求。3)外坡:外坡平整后种稙草皮进行护坡,坡比为1:1.82。4)坝面白蚁防治xxx水库大坝及周边山头有白蚁活动迹象,需要进行防治。白蚁防治主要采用毒土墙、重烟、诱杀坑及挖除蚁巢等方法,先进的放射性同位素探巢法。每年春秋季组织人员对诱杀坑及坝肩山坡进行检查,若发现的蚁迹象及时施药,必要时采取人工挖巢等措施。在实践中多采用简便易行的方法,如:①喷施灭蚁灵粉剂:当坝的泥被、泥线分布较密且白蚁数量多时,可挑开泥被泥线或分飞孔,用喷粉球直接向白蚁身上喷施灭蚁灵粉剂,利用白蚁传递信息时相互接触及生活习性上的交哺吮舔特性,可使药剂在群体内迅速,达到消灭白蚁群体的目的。②投放白蚁诱饵剂:即以白蚁喜食物为主要组分,配以适量化学药剂,引诱白蚁取食后中毒死亡。③灌毒浆防治:采用灌浆法加固土坝时可在每立方米泥浆中加入100克50%氯丹乳剂,具有预防和灭治的双重功效。④防治效果检验:一般施药一个月后或第二年同期,蚁害地表特征明显减少,说明灭治已有效果。但停药二、三年后由于幼龄群体的繁衍扩大,泥被泥线等地表特征又会明显增加。因此,防治土坝白蚁必须坚持才能达到控制蚁害的目的。对xxx水库白蚁防治主要采取以下措施:在坝坡及大坝周边范围的区域内布置透杀坑。诱杀坑内放置带药的毒诱饵条杀灭白蚁,直至巢内、白蚁全部消灭干净。诱杀坑尺寸为30×30×25cm,间距10m,梅花形布置。蚁害处理工程量:大坝白蚁杀灭面积1170m2。5.4溢洪道加固设计xxx水库现状无溢洪道。水库依靠二级公路侧灌溉渠道泄水,泄洪将会影响二级公路安全运行,威胁下游农田及沿线居民生命财产安全。73
5.4输水系统加固设计5.4.1存在问题排水设施共有4处,均位于x公路旁边,1#坝放水设施为矩形浆砌石涵洞,进口无控制设施仅依靠木板及杂物堆积控制流量,无法有效启闭;;2#坝排水设施共有三处,1号、2号排水设施为浆砌石矩形涵洞,3号排水设施为直墙圆拱式浆砌石涵,2#坝三处放水设施均无任何控制设施,仅依靠木板及杂物堆积控制流量,无法有效启闭;水位高时村民采用粘土自行封堵放水涵进口,需要放空时挖开进口处填筑物以降低水位。现场勘查时因水位较高,村民已将3号放水设施进口封堵,但仍有渗漏现象。4号放水设施为0.6m×0.6m(b×h)矩形浆砌石涵洞,进口无控制设施,仅依靠木板及杂物堆积控制流量,无法有效启闭;放水涵进口底高程101.50m,最大放水流量0.06m3/s。因年久失修,xxx水库4座放水涵管管壁砂浆老化,开裂严重;会对放水设施产生渗流破坏,危及放水设施安全。鉴定现状输水设施存在的问题,已不能正常稳定运行,严重危及大坝的安全,本次设计进行改建处理。5.4.2输水设施设计方案拆除原有排水设施,在原有位置新建浆砌石排水孔,1号、2号放水设施均为浆砌石矩形盖板涵洞,涵洞断面尺寸均为400mm×400mm(宽×高),长度为0.4m,C20钢筋砼盖板厚度均为100mm,进口高程均为102.50m;拆除原有3号排水设施,在原有位置新建盖板涵,涵洞断面尺寸为500mm×1000mm,进口高程为102.50m,长度为5m,C20钢筋砼盖板厚度为200mm;拆除原有4号矩形浆砌石过路涵洞,在原有位置新建浆砌石盖板涵,断面尺寸为5m×1.45m(宽×高),长度为1.5m,C20钢筋砼盖板厚度为150mm。5.4.3放水涵进口高程复核xxx水库现状无溢洪道,依靠1号、2号,3号及4号放水涵排洪,排水涵进口高程应不低于正常蓄水位,即xxxm,现状涵管进口高程为102.50m,满足要求。5.4.4放水涵安全性放水涵过流能力复核2#坝1号、2号及4号放水涵进口底高程为102.50m,进口宽为0.6m,溢洪道过流能力复核计算采用校核洪水位工况计算,采用宽顶堰公式:73
Q=式中Q——流量(m3/s);——侧收缩系数;——流量系数;——孔净宽(m);——孔数;——堰顶总水头(m),包括行进流速水头v2/2g。计算结果见下表:表5.5-2放水涵过流能力复核水位(m)102.50102.60102.70102.80102.90103.00103.101库区下泄流量(m3/s)00.030.090.160.240.340.442库区下泄流量(m3/s)00.060.170.310.480.680.89由以上计算结果可见,2号库区1号2号放水涵在校核洪水位(xxxm)时能宣泄流量0.05m3/s满足溢洪道最大下泄流量0.45m3/s要求;1号库区4号放水涵在校核洪水位(xxxm)时能宣泄流量0.03m3/s满足溢洪道最大下泄流量0.20m3/s要求。所以放水涵泄流能力能满足要求。5.4库区防汛道路设计xxx水库位于x公路旁,交通便利,但无通往坝顶的防汛道路,上坝须经过田间泥结石路,影响防汛抢险工作。因此需新建防汛道路。为了水库防汛抢险需要,拟对进库上坝道路进行修建,长度共0.5km。为了节省投资,进库上坝公路按等泥结石道路设计,路基宽4.5m,路面宽3.5m,泥结石路面(局部陡坡段采用砼路面)。为会车方便,在道路中点设置一处错车平台,台宽6.0m,长12m。本次设计铺设泥结碎石路面共长0.5km。5.5大坝安全监测设施5.5.1设计依据及标准(1)《土石坝安全监测技术规范》(SL60-94);(2)《土石坝安全监测资料整编规程》(SL169-96);(3)工程设计合同及xxx水库管水站提供的工程相关资料。5.5.2监测项目xxx73
水库属小(2)型规模工程,工程等别为V等,大坝为5级永久性建筑物。根据规范要求设置以下观测设施:(1)新建渗流量观测设施;(2)在坝前设置水位标尺。(3)水位雨量远程监测设施。5.4主要工程量主要工程量:土方明挖xm3,土石方填筑xm3,混凝土xm3,浆砌石4176m3。主要材料用量:钢材0.28t,水泥481t,块石4721m3,碎石491m3,砂1978m3。施工总工时4.7万工时。主要工程量汇总表编号工程或费用名称单位数量一xxx水库 (一)土方开挖(弃土1km)m³7160(二)土坝填筑(取土5km)m³实方5361(三)抛石护脚m³抛投方201(四)M7.5浆砌块石,挡墙m³砌体方1208(五)泥结石路面压实厚20cmm²580(六)M7.5浆砌块石路肩m³砌体方122(七)1:2砌体砂浆抹平面,厚3cmm²1002(八)1:2砌体砂浆抹立面,厚3cmm²424(九)DN50PVC排水管m195(十)反滤体m³2(十一)常态混凝土伸缩缝,沥青木板m²120(十二)草皮护坡m² 二xxx (一)M7.5浆砌块石,挡墙m³砌体方2798(二)C15砼底板厚100m³307(三)1:2砌体砂浆抹平面,厚3cmm²2033(四)1:2砌体砂浆抹立面,厚3cmm²386(五)DN50PVC排水管m342(六)反滤体m³1(七)常态混凝土伸缩缝,沥青木板m²140三1#放水涵管 (一)拆除浆砌石m³1(二)M7.5浆砌块石m³砌体方173
(三)C15钢筋砼盖板厚100m³0.06(四)1:2砌体砂浆抹立面,厚3cmm²1(五)钢筋制安t0.01四2#放水涵管 (一)拆除浆砌石m³1(二)M7.5浆砌块石m³砌体方1(三)C15钢筋砼盖板厚100m³0.06(四)1:2砌体砂浆抹立面,厚3cmm²1(五)钢筋制安t0.01五3#放水涵管 (一)土方开挖m³25(二)拆除浆砌石m³13(三)M7.5浆砌块石m³砌体方7(四)C15钢筋砼盖板厚100m³1.05(五)1:2砌体砂浆抹立面,厚3cmm²11(六)1:2砌体砂浆抹平面,厚3cmm²3(七)钢筋制安t0.08六4#放水涵管 (一)土方开挖m³12(二)拆除浆砌石m³8(三)M7.5浆砌块石m³砌体方32(四)C15钢筋砼盖板厚100m³3(五)1:2砌体砂浆抹立面,厚3cmm²74(六)1:2砌体砂浆抹平面,厚3cmm²22(七)沥青杉板填缝m²3七过路涵 (一)土方开挖m³7(二)回填土石方,机械夯填土石m³实方5(三)拆除浆砌石m³3(四)M7.5浆砌块石m³砌体方7(五)1:2砌体砂浆抹立面,厚3cmm²7(六)C15砼底板厚100m³0.79(七)C15钢筋砼盖板厚150m³2.20(八)钢筋制安t0.18八进库道路km0.5九白蚁防治m²130073
5金属结构6.1机电本水库无水机及电气方面的加固内容。6.2金属结构本水库无金属结构方面的加固内容。73
5施工组织设计7.1施工条件7.1.1工程概况xxx水库位于xxx市xxx县xxx镇xxx村,距离xxx县城26km,距离xxx市128km,xxx水库属于xxx的结瓜工程,xxx通过xxx水库1#.2#坝坝顶。水库枢纽建筑物由1#坝、2#坝、输水设施组成。水库集雨面积xkm2,总库容xxx万m3,是一座以灌溉为主、兼顾防洪和水产养殖的小(2)型水库。设计灌溉面积x万亩,现状实际灌溉面积x万亩。下游保护人口x万人,耕地x万亩。水库枢纽除险加固工程施工项目主要包括:(1)大坝除险加固;(2)改建放水涵管;(3)重建xxx;(4)维修上坝防汛公路;(5)完善大坝安全监测设施。主要工程量:土方明挖7204m3,土石方填筑5366m3,混凝土314.16m3。主要材料用量:钢材0.28t,水泥481.25t,块石4721.13m3,碎石491.39m3,砂1978.1m3。施工总工时4.78万工时。7.1.2对外交通、场地条件xxx市xxx县城距xxx镇126km,有二级公路直达,上坝公路为1km的田间泥结石路。施工所用建筑材料、砂石料及设备可直接由汽车运至工地。(2)施工场地条件大坝的左坝肩有较平缓的空地,可以满足工程施工的场地布置。7.1.3工程施工特点以及协调关系的要求该工程除防汛公路外可同时进行施工。但防汛公路施工时会影响其他工地的交通运输,且防汛公路施工不受季节性的影响,所以可以先安排防汛公路的施工,之后其他施工项目可以同时开工。7.1.4水文条件水库区域属湿热多雨的亚热带季风性气候,夏季高温多雨,日照充足,气候温和、霜期短。多年平均气温在x°C~x°C之间。一般7月份气温最高,年平均气温x°C,1月份气温最低,年平均气温x°C。历史最高气温为x°C,最低气温为零下x°C。库区降雨量较为充沛。xxx水库位于xxx县xxx镇xxx村,水库枢纽建筑物由1#坝、2#坝及放水设施组成。73
xxx水库集雨面积为xkm2,是一座以灌溉为主,防洪养殖为辅的小(2)型水库。冬季水位很低,加上水位可以控制,施工期间,在一个枯水时段就可以完成所有水下工程项目的施工。7.1.5工程建筑材料来源xxx县城距xxx镇26km,有二级公路直达,上坝公路为1km的田间泥结石路,工程施工所用的建筑材料,水泥可到xxx县水泥厂购买;钢材可在xxx县城购买;砂、碎石、和块石在当地石场采购,木材在当地林场采购,xxx水库附近土料较丰富,工程所需土料可就近开采,质量和储量均能满足工程要求,可采厚度多为4~5m,运距约2km。7.1.6施工用水用电施工用水:施工用水可从水库抽取。施工用电:施工区可从附近xxx村的变压器架线取电,施工单位还应自备柴油发电机组作施工备用电源。7.1.7施工工期由于xxx水库是以农田灌溉为主,施工工期尽量不影响水库的正常运行,所以除防汛公路外的其他工程的水下项目必须在当年的x月至第二年的x月31日完成。本次除险加固工程施工工期计划为半年。7.2施工导流7.2.1施工导流标准施工期为半年,大坝砼护坡、新建放水设施等均要求在一个枯水期内完成,故这些项目的施工导流需在当年安排。根据《水利水电工程施工组织设计规范》(SL303-2004)的规定,对于5级永久性水工建筑物,导流建筑物级别为5级。根据xxx水库施工期各频率设计洪水与坝前水位计算表7-2-1及本工程实际情况,确定导流标准。大坝施工导流,为减少围堰工程量需将库水位降至最低放空水位为xm,利用导流涵管进行导流。7.2.2施工围堰经放水设施排水后可将库水位降到xm。大坝内坝脚低于xm,需进行施工围堰,将库水位降到x。根据本工程施工特点并参照其他类似工程施工方法,xxx水库放水设施施工围堰型式采用麻袋土围堰。堰顶宽1.1m,最大高度1.0m,背水坡比1:0.7,迎水坡比1:1,估算工程量300m3。在迎水铺设塑料采条布作为防渗层,并用麻袋土包压盖。73
麻袋装土围堰具有施工简易、断面小、工程量相对较小、防冲防渗效果较好等特点。主体工程施工完成后,采用人工拆除麻袋土围堰。表7-2-1xxx水库施工期各频率设计洪水与坝前水位计算成果表库区频率(%)施工期洪峰流量(m3/s)24h洪量(万m3)水库库容(万m3)1库区5012月~次年1月0.140.322.3011月~次年2月0.260.472.4511月~次年3月0.280.492.472库区5012月~次年1月0.150.321.6911月~次年2月0.280.471.8411月~次年3月0.310.491.867.2.3基坑排水需要围堰施工的施工区设置一台离心泵和一台潜水泵供基坑排水使用。7.3主体工程施工7.3.1大坝加固xxx水库大坝加固项目包括大坝加固和放水涵洞改建。大坝加固的项目包括现浇混凝土护坡、坝面防渗土工膜、下游草皮护坡、下游排水体砌筑、坝顶砼或泥结石路面铺设及M7.5浆砌石砌筑等。(1)上游混凝土护坡浇筑C15混凝土保护面层用0.4m3拌和机拌和,用溜槽送至浇筑仓面,人工平仓,平板振捣器振捣,混凝土初凝后拆模,混凝土终凝后洒水养护28天。(2)下游草皮护坡73
草皮护坡施工工艺流程:选购草皮、坡面整理、有机腐植土铺设、种植草皮、养护、检查、补种、质量检查与验收。要求选购马尼拉草皮,先将购买的草皮样本送监理工程师和设计确认符合要求后方可大量购买。草皮种植前,先对已经验收合格的草皮带坡基面进行整理,要求坡面平整,无坑凹。铺设在草皮带坡面上的有机腐植土(种植土)要符合设计要求,严格采用优质塘泥土掺10%的细砂,有机腐植土的拌制在现场进行,要求掺量准确,拌和均匀,湿润松散。腐植土拟进行人工铺设,要求均匀、平整,并适当压实,避免水流冲刷。草皮种植要均匀且适当拍实,并按每平方米用9~12个竹钉将草皮固定在腐植土中,保证草根与腐植土接触良好,严禁出现草皮与腐植上脱空现象,提高成活率。草皮种植后及时浇水养护,采取隔栏措施,严禁人畜入内践踏。在草皮花卉种植5天后,对草皮花卉成活情况进行一次全面检查,如有缺漏及未成活的要及时补种。草皮护坡施工完成后,会同监理工程师对草种符合性,表面平整度及成活率进行检查验收。7.3.2溢洪道加固xxx水库无溢洪道加固。7.3.3防水设施加固大坝放水设施施工项目包括涵管土石开挖,防水斜管衬砌、输水平管衬砌、土方回填等。⑴土石方明挖土方开挖采用1m3挖掘机挖装料,推土机配合集渣,自卸汽车运至上游弃渣场或堆料场。石方开挖采用手风钻钻爆,推土机集渣,配合人工清渣,1m3挖掘机装渣,自卸汽车运至下游弃渣场或堆料场。⑵混凝土施工防水设施砼拌和料采用0.4m3拌和机拌和,手推车作水平运输,卷扬机或溜槽作垂直运输,振捣器振捣,混凝土模板采用木模或钢模。分段全断面浇筑砼的施工方法。7.3.4库区防汛公路防汛公路施工项目包括路基土石方开挖、路基填土夯实、排水沟砌筑、泥结碎石路面填筑。⑴路基土石方开挖路基土石方开挖主要采用1m3挖掘机挖装,5t自卸汽车运输。为了减少机械开挖对建基面的破坏,确保建基面完整,土质基面以上10cm~20cm采用人工开挖修整。⑵排水沟浆砌石砌筑砂浆采用机械拌制并按规范要求进行坍落度检验、取样制作试件检验,要求砂浆拌和均匀(拌和时间不小于2min),经检验合格方用于砌筑施工,并在初凝前使用完毕,否则作废处理。砌体采用座浆法砌筑,先铺浆后砌石,随铺随砌。砌石先砌角石、面石,后砌腹石,底层块石大面朝下,块石间较大缝隙在塞满浆后才能塞垫小石块。角石使用较大的长短不一的块石,角石、面石先行试放、修凿,然后铺浆再砌,角石、面石不立砌、侧砌。两分缝间砌体均衡上升,如不能均衡上升,连接处留斜槎搭接。每砌3~4皮找平一次,使砌体平齐、石稳、浆满、错缝。73
⑶路基填土夯实路基填土要分层碾压,每层厚度不大于30cm,采用10t~15t压路机碾压,要求路基顶面以下厚度80cm范围内压实度不少于93%,80cm以下部分压实度不少于90%。(4)泥结石路面施工用混凝土拌和机将碎石、粘土、砂砾按配合比拌和均匀,用推土机和人工平整后,用10~15t压路机压实。碾压时,直线段由两侧路肩开始向路中心碾压,后轮应重叠1/2轮宽;后轮必须超过两段的接缝处。后轮压完路面全宽时,即为一遍。一般需碾压6~8遍,应使表面无明显轮迹。压路机的碾压速度,头两遍以采用1.5~1.7km/h为宜,以后用0~2.5km/h。路面的两侧,须多压2~3遍。⑸浆砌块石砌筑挡墙或齿墙、排水沟及步级在坝坡填筑修整后采用人工开挖,砌筑砂浆用机械拌制,人工装运到各工作面,采用座浆法砌筑,先铺浆后砌石,随铺随砌。7.4施工总布置7.4.1施工交通运输xxx县城距xxx镇26km,有二级公路直达,上坝公路为1km的田间泥结石路。施工所用建筑材料、砂石料及设备可直接由汽车运至工地。7.4.2施工工厂设施(1)砂石系统本工程所需砂石料均采用外购,故本工程仅设置砂石料堆料场,不另设砂石加工系统。(2)混凝土(砂浆)拌和系统根据本工程施工总进度安排,混凝土和浆砌块石砂浆用量集中。在施工工区布置相应的混凝土(砂浆)拌和即可满足要求。(3)供水系统工程施工用水可直接抽取水库水使用。生活用水由施工单位打井取水解决。(4)供电系统本工程从大坝施工区附近的变压器架线取电,施工单位还应自备柴油发电机组作施工备用电源。(5)通信系统73
工程对内外通信,利用移动通信网络,通信方便。7.4.3施工总布置根据本工程地形条件和施工条件,初步拟定如下布置原则:(1)主要施工工厂设施和临时设施分别集中布置在大坝施工区。(2)主要施工工厂设施和临时设施的布置应结合生产要求和地形条件考虑,做到布局合理,尽量少占耕地和减少施工占地范围。(3)施工总布置应遵循有利生产、方便生活、易于管理、安全可靠、注重环境保护、减少水土流失、充分体现人与自然和谐相处、经济合理的原则。7.5施工总进度7.5.1施工控制进度本工程业主单位为xxx县水利局,施工单位通过招投标选定,工程质量监督由县水利厅质量监督中心和xxx市水利局质检站联合实施监督。由于本次除险加固施工项目较少,虽然地点相对集中,但项目之间的施工干扰不大。根据本工程实际情况,施工总进度安排如下:(1)工程准备工作工程初步设计批复后,尽快落实施工队伍,计划于第一年11月上旬施工单位进场进行“三通一平”及临时设施的施工准备工作。业主单位要做好取土场、弃渣场、施工临时占地征用等工作。(2)工程施工及进度计划本工程施工设计总工期为半年,各项目的施工进度安排如下:1)第一年11月1日至20日进场作施工准备。2)第一年11月1日至第二年2月30日完成大坝的水下项目施工,包括填筑施工围堰、大坝内坡砼护坡、外坡平整、放水设施建设和围堰拆除等。3)第二年3月1日至第二年4月30日完成大坝的其他项目,如大坝防渗处理、大坝安全监测设施等项目的施工。4)第一年11月1日至第二年2月30日完成溢洪道项目的施工。5)第一年11月1日至第二年2月30日完成放水设施项目的施工。6)第二年3月1日至第二年4月30日完成大坝防汛公路项目施工。73
在施工过程中,必须按有关的规程规范施工并作好隐蔽工程验收工作,确保除险加固工程施工质量,同时要做好施工安全保证措施,确保工程施工顺利进行。施工总进度计划详见表7-5-1。表7-5-1xxx水库除险加固工程施工总进度计划表工程项目第一年第二年11121234排水降低水位,进场作施工准备防汛交通公路大坝水下工程其他工程大坝观测设施放水设施7.5.2施工主要机械设备表7-5-2主要机械设备汇总表序号名称规格及型号单位数量功率(kW)备注一土石方机械1装载机1m3台12推土机59~74kW台23挖掘机1m3台24振动碾13~14t台15履带拖拉机74kW台16刨毛机台17压路机10~15t台18蛙式打夯机台12.8×1二运输机械1自卸汽车5t台62生活车2t辆13交通车辆14斗车0.6m3台3三混凝土机械1拌和机0.4m3台37.5×32灰浆搅拌机0.2m3台34×33插入振捣器台42.2×44平板振捣器台42.2×45双轮胶车台30四木材加工机械1带锯MJ37台110×12圆盘锯台11.3×13平面刨MB503A台13×1五给排水设备1水泵IS80-50-200台215×1配电动机2潜水泵台22.2×273
7.6挖填土石方平衡及弃渣场规划为了节约工程造价,开挖土方尽量就地回填使用,根据各建筑物特点,本工程选用部分开挖土方作为回填土。各单位工程项目挖填土石方平衡见表7-6-1。表7-6-1xxx水库除险加固工程土石方平衡表工程名称总挖土石方(m3)总填土石方(m3)可用土石方(m3)运土石方弃土石方(m3)(m3)主坝加固工程71605361536101799溢洪道00000放水设施375005合计71975366536101804本工程土石方开挖量7197m3,回填土方5366m3,开挖的土石方中有5361m3可利用于回填,其余的1804m3作为弃渣处理。经初步规划,工程施工产生的弃渣量为1804m3,,可以堆放至弃渣场内。弃渣场布置施工场地附近的山坳中。73
5水库淹没处理及工程永久占地8.1水库淹没处理及遗留问题xxx水库1xx年修建时没有移民,因此不存在水库淹没处理和移民遗留问题。此次xxx水库除险加固项目大部分是在原有工程基础上进行改建或加固。8.2工程占地指标xxx水库建库以后,由于种种原因至今还没有对水库的管理范围进行确权划定。此次xxx水库除险加固项目大部分是在原有工程基础上进行改建或加固。虽然xxx水库管理范围没有经过确权认定,但是水库枢纽的建筑占地范围的管理权限属水库,这从来没有被人斥疑过,事实上也是属于xxx水库管理。这次除险加固项目工程占地除坝坡培土加厚需局部征地取土外,其余建筑物的加固都是在原占地范围内进行,不需要新征土地。(1)社会经济状况此次xxx水库除险加固项目建设占地涉及xxx村1个生产队。xxx村位于大坝下游,涉及的1个生产队,x户,x人口。总耕地面积x亩,其中水田x亩,旱地x亩,人均耕地面积1.07亩,主要以种植水稻、玉米、花生为主。农村家庭主要经济来源有种植、养殖、经商、运输、建筑、劳动力输出。(2)工程占地及实物指标情况1)工程临时占地本工程土石方开挖量xm3,回填土方xm3,开挖的土石方中有xm3可利用于回填,其余的xm3作为弃渣处理。经调查分析取土场需租用林地1.4亩,弃土场租用荒地1.5亩。临时租用土地使用完毕,需进行恢复植被后还给农民。枢纽其余施工项目地势开阔,工程施工时不需租用农民田地。表8-2-1xxx水库除险加固工程占地指标表项目土地类别单位数量备注一、临时用地亩4.0取土场林地亩0.8其他临时设施林地亩1.0弃渣场荒地亩1.3其他临时设施荒地亩0.973
8.3工程占地投资补偿概算8.3.1补偿依据1、《中华人民共和国土地管理法》(2004.8.28);2、《中华人民共和国土地管理法实施条例》(1999.1.1);3、《中华人民共和国耕地占用税暂行条例》(1987.4.1);4、《xxxxxx自治区耕地占用税实施办法》(1987.9.28);5、xxxxxx自治区人大九届第37号《xxxxxx实施〈中华人民共和国土地管理法〉办法》;6、xxx财综[2003]8号文《关于印发xxxxxx森林植被恢复费征收使用管理实施办法》的通知;7、xxx发[2013]6号《xxx市人民政府关于公布新一轮征地统一年产值标准的通知》。8.3.2补偿标准及单价各类土地年产值采用xxx市人民政府xxx发[xx号文《xxx市人民政府关于公布征地统一年产值标准的通知》,xxx县xxx镇统一年产值标准为x元/亩,补偿倍数为1倍。青苗和地上附着物补偿费按《xxxxxx实施<中华人民共和国土地管理法>办法》补偿标准执行。经计算永久征用各类土地的补偿单价如表8-3-1。8-3-1xxx水库除险加固工程临时征用土地单价计算表单位:元/亩序号项目年产值土地征用费青苗补偿费合计备注土地补偿倍数安置补助倍数1林地1417114172834年1造2荒地1417101417其他费用勘测设计科研费按征地补偿费的3%、实施管理费按征地补偿费的3%计列;技术培训费按农村征地补偿费的0.5%;监理监测评估费按征地补偿费的1.5%计列。预备费:基本预备费按征地补偿费与其他费用之和的10%计列,不计价差预备费。8.3.3投资概算根据以上计算,xxx水库除险加固工程建设征地总投资1.96万元,详见表8-3-2。表8-3-2xxx水库除险加固工程建设征地补偿投资概算分项表73
项目子项孙项单位数量单价投资(元)第一部分:农村移民补偿费 8218.60(一)临时征用土地补偿费 8218.60 亩4 8218.60 旱地亩1.82834.005101.20 荒地亩2.21417.003117.40第二部分:其他费用 862.95 1.勘测设计科研费一×3%3.00%8218.60246.56 2.实施管理费一×3%3.00%8218.60246.56 3.技术培训费一×0.5%0.50%8218.6041.09 4.监理监测评估费一×1.0%1.00%8218.6082.19 5.征地管理费一×2%2.00%8218.60164.37 6.征地勘测定界费一×1%1.00%8218.6082.19第三部分:预备费 726.52 1.基本预备费一~二×8%8.00%9081.55726.52第四部分:有关税费 9866.68 1.植被恢复费 亩1.84000.007200.00 2.征地劳务费 亩4666.672666.68第五部分:总投资 19674.768.4征地生产安置规划xxx水库此次除险加固工程没有产生水库淹没和移民,临时租用当地农民少量土地,经过翻松、平整可以退还给农民继续耕作,对农民生活产生没有造成较大影响。因新修进库路,本工程产生了永久征地,开山修路。873
8环境保护设计9.1环境影响初步评价9.1.1工程实施对环境的有利影响xxx水库除险加固工程的实施,将有效解决水库坝体、放水涵管等的渗漏问题,解除了水库的安全隐患。工程实施后可恢复下游农田的灌溉,从而使水库水资源、水库灌区土地资源得到合理和充分利用,促进当地农业经济的发展。9.1.2工程实施对环境的不利影响xxx水库除险加固工程施工期间,将对大气、噪声、水等三个方面的环境质量造成一定的影响。①对大气环境的影响主要来自施工期土建、运输,影响的主要因子是降尘、TSP、NOx。根据有关资料测算,在施工现场,运输道路的一定范围内,TSP的日平均浓度为0.1~0.3mg/m3,NOx的日平均浓度为0.002~0.01mg/m3,与背景值叠加,降尘、TSP会出现超过GB3095-96《大气环境质量标准》二级标准的情况,NOx则不会出现超标。②噪声污染来源于施工机械和运输车辆,据环保部门监测,库区沿岸交通噪声等效声级为46~60dB(A),符合国家规定交通噪声小于70dB(A)的要求,但是在施工现场、运输道路的一定范围内,噪声的污染会加重。③水环境污染将来源于工程施工期砂石料拌和系统、施工产生的废水及生活污水,有相当部分的泥土和粉尘会混入水库,水库水的悬浮物、有机物等浓度增加,从而降低施工水库水质,但施工期间对水库水质的影响是暂时的,在施工过程中采取相应措施将开挖的泥土及时运走,施工结束后影响便会消除。④水土流失,工程施工期间,土石方开挖、工程弃渣等,这些活动对原土地及其植被造成扰动,都将产生一定的水土流失。9.2环境保护措施9.2.1植物及水环境保护(1)植物保护措施工程建设中,除施工规划占地外,工棚必须在规定的用地内搭盖,施工和生活所需的木料和燃料,尽量从外地运入,以减少施工区植物资源的消耗。在各施工区,尽量避免对植被的破坏,在不可避免的情况下,尽可能减缓项目建设对生态环境的影响,否则必须采取生态恢复措施。如工程完工后及时种植树木,恢复植被。(2)水环境保护措施86
如果水库要发展养殖等,若对水库水质影响较大,必须进行水质评价,以确定养殖发展规模、落实环保措施。⑶为保护水库水质,做好水库河段水质的监测工作。9.2.2施工区“三废”处理(1)废水处理工程施工期产生的废水有生产废水和生活污水,生产废水主要是人工砂石料加工系统产生的废水,生活污水为生活区产生的生活污水。本工程这两种废水量较少,可在河流流速较大处排放,充分利用河流的稀释自净能力。(2)施工区废气及粉尘的处理①施工机械设备污染控制为减少施工机械对空气的污染,施工机械和运输工具应配备尾气净化装置,使其排放的废气符合国家有关标准,以控制施工区空气环境污染。②车辆运输扬尘降减车辆通过临时性道路或土路时,要控制车辆速度,此外洒水除尘是控制道路扬尘的重要措施之一,洒水范围除施工道路外还包括承包商管辖范围内的施工现场、工作场地、生活营地等。(3)固体废弃物处理在施工期,不得随意向农田、库区倾倒工程废渣,施工区生活垃圾集中定点堆放在各施工生活区设置生活垃圾桶,垃圾不得随意堆放,定时由汽车运至垃圾填埋场堆放处理。8.3施工噪声污染防治施工区的噪声分为固定噪声和流动噪声,固定噪声源主要是混凝土浇筑、砂石料加工等施工活动产生,流动噪声主要是工地上来往行驶的车辆发动机声和喇叭声。施工噪声的防治主要从声源控制、传声途径控制和对接收者进行保护等三个方面进行。(1)降低声源噪声:施工机械要求选用低噪声设备,机械的进气、排气口设置消声器,加强设备的维护和保养。(2)控制传声途径:在砂石料加工系统中混凝土搅拌机等声级大的噪声源周围用多孔吸声材料建立隔声装置。使工人操作间与设备间分开,减少接触噪声的时间。(3)施工人员保护:施工人员要配备个人防噪用具,如防声头盔、耳罩、耳塞等。(4)施工管理措施要求:车辆运输材料的过程中,要限制车速和禁鸣喇叭。86
8.3施工区人群健康保护(1)在施工人员进驻工地前,对施工区作一次性清理和消毒。(2)加强饮用水源管理,拟定饮用水源保护区,严禁在保护区内排放生活和工业废物。(3)施工结束后,对施工营地进行消毒,对厕所和生活垃圾堆放场等场所尽可能地做到无害化处理。8.4环保投资概算本工程环境保护投资包括环境保护措施、环境监测、环保临时措施共1.5万元。86
8水土保持措施8.3水土流失预测(1)弃渣量估算本工程土石方开挖量7197m3,回填土方5366m3,开挖的土石方中有5361m3可利用于回填,其余的1804m3作为弃渣处理。经初步规划,工程施工产生的弃渣量为1804m3,,可以堆放至弃渣场内。弃渣场布置施工场地附近的山坳中。表7-6-1xxx水库除险加固工程土石方平衡表工程名称总挖土石方(m3)总填土石方(m3)可用土石方(m3)运土石方弃土石方(m3)(m3)主坝加固工程71605361536101799溢洪道00000放水设施375005合计71975366536101804(2)防治责任范围①xxx水库除险加固工程水库枢纽工程区包括大坝加固工程、泄洪工程、输水设施工程等。由于施工而扰动原地貌、损害土地和植被的面积为0.79hm2。②防汛道路工程区由于施工而扰动原地貌、损害土地和植被的面积为0.23hm2。③弃渣场:弃渣场布置在施工场地附近的山坳中。由于堆放弃渣而扰动原地貌、损害土地和植被的面积为约0.19hm2。④施工生产区:布置在大坝的左坝肩,由扰动原地貌、损害土地和植被的面积约0.02hm2。整个工程扰动原地貌、损害土地和植被的面积为1.23hm2,因项目的建设对周边产生直接影响的区域面积为0.53hm2。综上,本工程的防治责任范围为1.76hm2。5.4可能造成的水土流失总量工程建设过程中水土流失量,主要由两部分组成,一是由于项目建设而破坏、压埋土地及植被造成原地貌水土保持功能降低甚至丧失,土地生产力下降,导致土壤侵蚀加剧而增加的水土流失量;二是因项目建设造成的弃土弃渣,不合理堆放而增加的水土流失量。86
根据本工程地形、地貌、降雨、土壤等水土流失影响因子的特性及预测对象受扰动情况,结合类似工程的实测结果,预测时段根据主体工程总工期定为半年。经预测在工程建设期整个工程的水土流失量为51.00t。5.4水土保持措施水土保持措施必须与工程建设相协调,针对破坏植被的开挖、回填、堆放等有可能造成水土流失的项目,采取工程措施和植物措施相结合的水土保持措施防止水土流失。具体如下:(1)水库枢纽工程区:主体工程与水土保持有关的工程为草皮护坡,该工程具备水土保持功能,可达到水土流失防治的目的,新增措施为表土剥离、绿化覆土,并对临时堆放的表土进行临时苫盖。(2)防汛道路工程区:该区施工内容为场平及碎石覆盖,施工时间较短,且进行碎石覆盖后,可避免路面的直接裸露,减轻水土流失危害,可不对该区域进行水土保持措施布设。场平后尽快进行碎石覆盖,避免路面长时间裸露。(3)弃渣场区:弃渣前进行表土剥离,修建编织袋临时挡墙做好拦护,并在弃渣场上边坡设置土质排水沟配套沉沙池,弃渣分层堆置、分层压实,在堆渣结束后平整、绿化覆土并在表面植草进行防护。(4)施工生产区:场平前进行表土剥离,场平后沿场地周边开挖临时排水沟,排水沟出口处设置临时沉沙池,雨季期间需增设彩布条对砂石料及临时堆放的表土进行临时覆盖,施工结束后清理场地,进行表土回覆并撒播草籽绿化。5.5水土保持投资概算xxx水库除险加固工程水土保持方案投资概算为x万元。86
8工程管理11.1管理机构11.1.1管理机构现状xxx水库由xxx县xxx镇xxx村经过培训的管理人员1名人员进行管理。水库工程的管理和调度运行由xxx县农林水利局防汛办、工管站确定调度运行方案,运行管理经费主要来源于水费收入及水库养殖承包租金。11.1.2管理机构人员配置xxx水库管理人员编制归在xxx县xxx镇xxx村。水库工程的管理和调度运行均由县水利局防汛办、工管站确定调度运行方案,xxx镇人民政府负责派人监督、实施,由xxx镇水利站派人专门负责日常维护管理工作。11.2主要管理设施11.2.1工程管理范围和保护范围xxx水库的管理范围包括大坝、放水设施等。根据《水库工程管理设计规范》SL106-96确定工程管理范围和保护范围:工程管理主要建筑物有:大坝、输水设施、进库公路等。除现有管理区外,上下游从建筑物两端向外延长50m,横向宽度从建筑物两端向外延长50m范围均为工程管理范围。工程保护范围:为防止对枢纽工程安全的危害,在枢纽管理区边界以外50m范围划为工程保护范围,以保障枢纽安全。11.2.2工程管理区规划1.现状管理设施配置情况①生产、办公用房配置xxx水库已有管理房20m3。②交通工具配置目前管水站还未配置有任何交通工具。③通信设施汛期的通信工具都是由管理人员自备移动电话进行报汛。④观测和监测设施除水库出水闸处有一把水位尺外,大坝目前没有水位、沉陷、位移、浸润线等大坝安全观测设施。86
2.需要配置的管理设施①管理设施维修原管理房。②通信设施配置一部程控电话,以满足水库管理通信要求。③观测和监测设施xxx水库是小(2)型水库,其枢纽主要建筑物级别按《水利水电等级划分及洪水标准(SL252-2000)》复核为(V)级,根据《土石坝安全监测技术规范》(SL60-94)的要求,结合工程的具体情况,应设置渗流量等观测设施。8.3工程运用管理8.3.2水库枢纽工程控制运行制度xxx水库设计灌溉面积0.1万亩,水库实际灌溉面积为0.1万亩。集雨面积0.26km2,正常蓄水位xxxm。xxx水库是一座以灌溉为主,兼养殖综合利用的小(2)型水利工程,一直以来水库的运行均由xxx县xxx镇水利站统一调度。8.3.3水库运行调度规则的工程管理制度xxx水库是以灌溉为主,兼顾防洪、养殖等综合利用的水利工程。水库集雨面积0.26km2,水库总库容xxx万m3,其中1库区设计洪水位xxxm,校核洪水位xxxm,正常蓄水位xxxm;2库区设计洪水位xxxm,校核洪水位xxxm,正常蓄水位xxxm。水库是按20年一遇的洪水设计,200年一遇洪水校核。水库主要是通过放水涵管来排水。为了合理的科学的进行综合利用水库,充分发挥效益,xxx镇水利站安排专人负责工程运行调度。每年汛前制定水库防洪预案,做好防汛的各项准备工作,在汛期坚持昼夜值班制度,严格执行汛期控制指标,合理调节好灌区用水。根据xxx水库的具体情况和上级主管部门下达的汛期控制指标,因水库集雨面积小,水库水位较容易控制。但要密切注意汛期的反常气候,做好一切防洪抢险的工作准备,保证大坝和下游群众的生命财产安全。同时在汛末,水库水位较低时,应及时蓄水,保证来年水库灌溉用水需要。8.3.4水库枢纽工程坝首运行管理制度为确保水库在汛期期间能安全渡汛,保障大坝的安全运行,维护下游群众的生命财产,水库需安排专人负责坝首的管理,并制定了大坝管理安全制度。(1)86
按规范要求对水库坝首、库区内的雨量、水位、进出库流量、蒸发量、渗漏量等进行观测,并按时向上级汇报水情。(2)根据工程观测数据与设计数据对比结果,如发现数据不在正常范围内的要及时提出相应的安全运行措施和建议。(3)负责编写年度的调度运行方案,进行每年各期用水记录分析。(4)按规范要求每年统计整编水文资料,分别上报并归入档。(5)在汛期(每年4~9月)各岗位人员必须严守岗位,按照要求轮流值班,轮休不离岗,并经常向领导反映汛情。(6)按规定对大坝进行每月一次的渗漏、沉陷、位移、测压管、运行等检查、观测工作,达到正常高水位时,每月进行两次以上的水工观测。(7)使用各种观测仪器时,必须严格遵守操作规程,使用后要抹净上油,禁止没有操作的人员使用。(8)经常清除大坝内、外坡的杂草、灌木及排水沟淤积,保持坝面美观整齐,维护坝面护坡草皮。(9)负责本水库的启闭放水工作,设备维护,根据汛情执行上级制定的调度运行方案。(10)经常巡视土坝表面。认真检查是否有杂草、裂缝、滑坡及蚁穴、兽洞,如发现蚁洞,要及时投药灭蚁,以防后患。(11)对表面排水系统,应注意检查有无裂缝或损坏,沟内是否有淤积、杂草或其它障碍物以及降雨时的排水效率。(12)对坝顶路面及防浪墙,应注意检查是否有损坏、凹陷、裂缝、倾斜等现象。(13)在高水位期间,应加强对背水坡、排水设备、两岸接头处、下游坝脚一带和其它渗透逸出部位的检查。(14)在大风浪期间,应加强对上游护坡的检查。(15)在暴雨期间,应加强对土坝表面排水设施和两岸截流排水设施的检查,并应加强对土坝上、下游两岸山坡可能塌滑部位的检查。(16)在泄流期间,应加强对坝脚可能受水流淘刷部位的检查。(17)在库水位骤降期间,应加强对上游坝坡可能受水流淘刷部位的检查。8.3.2工程养护和维修大坝的养护86
① 禁止在坝上种植物,放牧牲畜,铲草及在靠坝附近挖坑或放炮开石,严禁在水库内炸鱼。②在坝内坡禁止停靠民船。③对坝上集积雨水的地方,做到及时排水,及时疏通大坝周围的排水沟,清除坝坡的杂草、小树,管护好大坝的护坡草皮,发现塌陷、裂缝、泥土松动、鼠害、蚁害等现象及时汇报处理。④保护好大坝变形观测用的校核基点、工作基点、沉陷、位移标点及测压管、雨量站设施,发现有损坏的应立即修复。8.3.2水费计收xxx水库的水源主要供应农业灌溉用水,农业灌溉用水价格是根据xxx县人民政府有关文件执行,目前水价格为:自流灌溉每年平均每亩25元。8.3.3工程监测各建筑物应按运行管理制度进行巡视检查,每季度进行一次沉陷、位移、测压管浸润线观测,达到正常高水位时,每月进行一次以上的水工观测。水位、雨量观测平时每日1次,在日降雨量达100mm,每日2次,日降雨量达120mm时,每日4次,日降雨量达150mm时,每日8次,日降雨量达180mm时,每日12次,日降雨量达200mm时,水库水位要求24小时观测,以便随时掌握工程运行情况,并提高资料的收集精度,使工程运行、调度更精确。86
8工程概算12.1工程概况xxx水库位于xxx市xxx县xxx镇xxx村,距离xxx县城26km,距离xxx市128km,xxx水库属于xxx的结瓜工程,xxx通过xxx水库1#.2#坝坝顶。水库枢纽建筑物由1#坝、2#坝、输水设施组成,是一座以灌溉为主,防洪养殖为辅的小(2)型水库。主要工程量:土方明挖5554m3,土石方填筑2102m3,混凝土310m3。主要材料用量:钢材0.2t,水泥329t,块石2823m3,碎石1091m3,砂1270m3。施工总工时3.2万工时。资金筹措拟申请国家财政补贴。12.2投资主要指标主要工程量:土方明挖7204m3,土石方填筑5366m3,混凝土314m3,浆砌石4176m3。主要材料用量:钢材0.28t,水泥481t,块石4721m3,碎石491m3,砂1978m3。施工总工时4.7万工时。工程概算总投资:x万元,静态总投资:x万元。其中建筑工程费x万元,临时工程费x万元,独立费用x万元,预备费x万元。价格水平按照x年x月《xxx市建设工程造价信息》xxx县信息价。基本预备费按5%计算,价差预备费按文件规定不列。8.3投资概算编制原则和依据(1)xxx水利厅文件xxx基(2007)38号文《关于发布》。(2)xxx水利水电经济定额站和xxx设计研究院联合编制的《xxxxxx水利水电工程设计概(预)算编制规定(xx)》、《xxxxxx水利水电建筑工程概算定额》、《xxxxxx自治区水利水电设备安装工程概算定额》、《xxxxxx水利水电工程机械台时费定额》。(3)xxxxxx人大九届第37号《xxxxxx实施〈中华人民共和国土地管理法〉办法》。(4)xxx财综[x号文《关于印发xxxxxx森林植被恢复费征收使用管理实施办法》的通知。(5)国家发展计划委员会、建设部联合颁发的《工程勘察设计收费标准(2002年修订本)》。(686
)国家发展改革委、建设部联合颁发的《建设工程监理与相关服务收费管理规定》发改价格[2007]670号文和水利部办建管函[2007]267号文及xxx水利厅xxx基[2007]18号文。(7)xxx水利厅、发改委、财政厅文件xxx基(2013)18号文《关于调整xxx水利水电建设工程定额人工预算单价的通知》。(8)xxx水利厅、发改委、财政厅文件xxx基[2014]41号文《关于发布xxxxxx水利水电工程概预算补充定额的通知》。8.3投资概算编制方法(1)根据区水利厅文件xxx基(x号文进行编制;(2)人工预算单价:x元/工时(其中3.46元/工时进入工程单价直接工程费,x元/工时作人工补差);(3)主要材料如水泥、钢材、木材、砂石料、汽油、柴油等进入工程直接费的价格按规定的固定基价进入直接费,其实际预算价格超过(或低于)固定基价部分作为材料价差,列入单价分析表中的材料价差内。其他材料则以实际预算价格直接进入工程直接费。(4)现场经费。按枢纽工程现场经费标准计算,如下表。(5)管理费:按枢纽工程现场经费标准计算,如下表。现场经费和管理费费率取费表序号工程类别计算基础现场经费费率(%)管理费费率(%)一123456789二建筑工程土方工程石方工程土石填筑工程混凝土工程模板工程钻孔灌浆及锚固工程砂石备料工程(自采)植物措施其他工程机电、金属结构设备安装工程直接费直接费直接费直接费直接费直接费直接费直接费直接费人工费8998872474578745603645(6)社会保障及企业计提费。按人工费的38%计取。(7)企业利润:按直接工程费和间接费之和的7%计取;(8)税金:按直接工程费、间接费和企业利润之和的3.37%计取;86
(9)主要材料预算价:采用《xxx市建设工程造价信息》x年x月xxx县价格加上运费,计算详见主要材料预算价格计算表。(10)其他费用:按照《xxx水利水电工程设计概(预)算编制规定》等计算。(11)预备费:基本预备费按5%计算,价差预备费按文件规定不列。(12)工程监理费按国家发改委、建设部联合颁发的发改价格x号文的规定计取。(13)勘察设计费计算办法:按国家发展计划委员会、建设部联合颁发的《工程勘察设计收费标准(2002年修订本)》计算。8.3资金筹措总投资x万元,资金筹措计划:申请国家财政补助。86
8经济评价13.1概况xxx水库位于xxx市xxx县xxx镇xxx村,距离xxx县城26km,距离xxx市128km,xxx水库属于xxx的结瓜工程,是一座以灌溉为主,兼顾防洪、养殖等综合利用的小(2)型水库。整个灌区设计灌溉面积1000亩。枢纽主要建筑物有1#坝、2#坝及放水设施1座。xxx水库经过近几十年的运行,工程自然老化失修,存在安全隐患。本次除险加固工程项目建设内容为对大坝、放水设施、防汛公路、管理设施等进行除险加固和完善配套。13.2工程效益项目建成后增加了大坝的稳定性,减少了水量的渗漏,提高了水库的泄流安全性,延长了水库的使用寿命,使水库的效益得以维持。xxx水库设计灌溉面积1000亩,不仅是xxx镇农业灌溉的骨干水源工程,而且充分发挥了拦洪削峰蓄水作用,是保护下游xxx镇的xxx村村民委500人口,耕地1200亩的重要防洪减灾工程。工程建成竣工后,并无现实的纯商业利益,但工程社会效益巨大,水库安全运行对当地的经济发展,构建和谐社会发挥积极作用。因此建议该项目早日开工建设,尽快发挥效益。86'
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