水库除险加固工程初步设计报告3

'综合说明1综合说明1.1绪言1.1.1工程概况XX水库位于XX市孝南区肖港镇，距XX市区20km。水库拦截澴河支流八汊河，坝址以上承雨面积25.9km2，总库容2347万m3，是一座以灌溉为主，兼有防洪、养殖等综合效益的重点中型水库。XX水库枢纽建筑物包括挡水建筑物、泄水建筑物和输水建筑物。挡水建筑物为均质土坝，最大坝高20m，坝顶长328m。泄水建筑物包括正常溢洪道和非常溢洪道。正常溢洪道位于右岸，控制段为开敞式无闸控制宽顶堰，堰顶高程49.00m，溢流前缘净宽14.6m；非常溢洪道位于主坝右端与正常溢洪道之间，为临时回填的石渣坝，坝顶高程51.05m，坝顶长45m。输水建筑物包括低灌溉输水闸（涵）和高灌溉输水闸（涵）。低灌溉输水闸（涵）位于大坝左段，输水管为坝下有压涵管，进口底板高程42.50m，设计最大流量12m3/s；高灌溉洞位于右岸、正常溢洪道右侧，输水管为圆形钢筋混凝土预制涵管，进口底板高程47.60m，设计最大流量1.5m3/s。XX水库工程于1957年10月动工兴建，1958年6月大坝工程竣工并蓄水运行，至今已近50年。在水库的运行过程中不断暴露出很多工程隐患，极大地影响了水库效益的正常发挥，严重威胁到水库下游的安全。XX水库除险加固工程主体工程建设项目包括：①挡水建筑物加固即主坝坝体及坝基建造混凝土防渗墙，重建坝面结构（包括上游坝坡现浇混凝土板护砌、坝顶钢筋混凝土防浪墙、坝顶混凝土路面、下游坝坡排水系统），拆除重建坝脚排水棱体，主坝下游坝坡椎探灌浆灭蚁；原非常溢洪道子堤挖除并改建为挡水建筑物，左右两岸防洪体系延伸封闭等。②泄水建筑物加固171 综合说明即正常溢洪道的拆除重（完）建。③输水建筑物加固即灌溉输水闸（涵）（包括低灌溉输水闸（涵）和高灌溉输水闸（涵））全部拆除重建。1.1.2安全鉴定结论根据水利部水管[1995]86号文《水库大坝安全鉴定办法》的要求，于2004年6月完成了各项评价报告的编制工作。2006年10月27日，湖北省水利厅在武昌主持召开了水库大坝安全鉴定会议，专家组提出了《XX水库大坝安全鉴定报告书》（详见附件）。鉴定结论如下：①工程质量评价大坝清基不彻底，存在坝基渗漏及右岸接触渗漏；坝体压实度不满足规范要求，排水棱体部分失效；上游护坡块石风化严重，部分缺失，坝体部分淘刷，下游坡局部垮塌、排水沟部分破损；防浪墙墙体部分风化剥落、多处裂缝；非常溢洪道子堤为碎石土填筑，填筑质量差，渗透系数不满足规范要求；溢洪道边墙质量较差，控制段边墙欠高，底板多处裂缝；低输水管延长段质量差，工作桥桥墩、桥面裂缝；高输水管进口竖井破损严重，管身部分错位，接头漏水。综合评定现状工程质量不合格。②运行管理评价水库能按审定的调度规程调度运用；水库无大坝安全监测设施，无洪水调度系统及水文测报系统，坝顶路面为泥结石路面，不利于防汛、维护；高灌溉输水管启闭台无工作桥，水库通讯及管理设施落后；白蚁危害严重。综合评定大坝运行管理为差。③防洪标准复核根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000），洪水标准采用50年一遇洪水设计，1000年一遇洪水校核。经复核，水库50年一遇洪峰流量385m3/s，设计洪水位50.56m，1000年一遇洪峰流量631m3/s，校核洪水位51.05m，洪水标准满足规范要求；水库复核设计坝顶高程52.35m，大坝防浪墙顶高程满足规范要求，大坝两岸山体局部欠高（0.10m～0.85m171 综合说明），溢洪道不满足安全泄洪要求。综合评定大坝防洪标准复核评价为C级。④结构安全评价大坝上、下游坝坡抗滑稳定均满足规范要求；非常溢洪道子堤上、下游坝坡较陡；溢洪道边墙稳定不满足规范要求，存在裂缝、剥蚀现象，控制段边墙欠高，泄槽底板混凝土质量差，存在炭化、多条贯穿性裂缝，止水、排水失效，消能防冲设施不完善；低灌溉输水管结构应力满足规范要求，但其延长段质量差，启闭机台工作桥墩、桥面裂缝；高灌溉输水管进口竖井破损，管身错位。综合评定大坝结构安全为C级。⑤渗流安全评价大坝最大断面在正常运用条件及非常运用条件下，其出逸坡降均小于允许渗透坡降；但大坝坝基处理不彻底，反滤体部分失效，存在坝基渗漏及右岸接触渗漏；非常溢洪道子堤渗透性偏大，存在渗流安全隐患。综合评定大坝渗流安全为C级。⑥抗震安全复核根据《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001)，工程区地震动峰值加速度小于0.05g，地震动反应谱特征周期为0.35s，相应地震基本烈度小于VI度，根据《水工建筑物抗震设计规范》(SL203-1997)的规定，可不进行抗震复核。⑦金属结构安全评价通过现场检查和安全检测，高、低两灌溉管闸门等金属结构严重老化、锈蚀，止水橡胶老化、破损，漏水严重；启闭机机型陈旧，均超过中小型闸门的折旧使用年限，机构磨损严重。综合评定大坝金属结构安全为C级。鉴定XX水库大坝为三类坝。1.1.3工程勘察设计建设过程与本阶段设计工作由来XX水库由原孝感县水利局设计和施工，于1957年10月动工兴建、1958年6月建成。后经1968、1976、1984年加固至现状规模。在水库的运行过程中不断暴露出很多工程隐患，极大地影响了水库效益的正常发挥，严重威胁到水库下游的安全。171 综合说明根据水利部颁发的《大坝安全鉴定办法》，2006年10月，湖北省水利厅主持召开了XX水库大坝安全鉴定会议，专家组提出了《XX水库大坝安全鉴定报告书》。湖北省水利厅审批同意了该鉴定报告书。2007年4月，长江水利委员会对XX水库大坝安全鉴定成果进行了复核，并经水利部大坝安全管理中心核准。为使水库尽快脱险，及早发挥正常效益，2007年1月，XX水库管理处委托湖北金浪勘察设计有限公司进行除险加固设计，编制初步设计报告。本次除险加固处理设计是在水库大坝安全鉴定工作的基础上，根据补充勘察的工程地质报告、进一步现场查勘，对加固工程项目进行了方案比选，推荐了加固处理方案，对监测和管理等设施进行恢复和完善设计。1.2水文1.2.1流域概况XX水库位于XX市孝南区肖港镇，距XX市城区约20km。水库拦截澴河支流八汊河，坝址以上流域面积25.9km2，坝址以上干流长度4.9km，河道加权平均比降为2‰。1.2.2水文气象本流域属亚热带季风气候区，降雨多集中在4～8月间，其降雨量占全年的65%以上，流域内年降水量373～1516mm，多年平均降量1120mm，多年平均径流量1035万m3。1.2.3设计洪水复核XX水库为重点中型水库，由于本水库初建时的校核洪水标准为2000年一遇，并根据《防洪标准》(GB50201-94)、《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000)确定，水库设计洪水标准按100年一遇洪水设计、2000年一遇洪水校核。XX水库没有流量资料，设计洪水采用暴雨途径（瞬时单位线法和推理公式法）和地区综合公式进行计算，各种方法计算成果见表1.1。171 综合说明表1.1设计洪水成果表频率P=0.05%P=0.1%P=1%P=2%P=3.33%暴雨途径瞬时单位线法洪峰流量（m3/s）652601429347193洪水总量(万m3)1378.261261.65873.74758.90664.97推理公式法洪峰流量（m3/s）755688476409361洪水总量(万m3)1159.251058.73768.81662.77587.43地区综合公式计算公式117.1F0.58470.8F0.607洪峰流量(m3/s)783.3510.4本水库除险加固工程的洪水成果采用瞬时单位线法的计算结果，其设计洪峰流量为429m3/s、校核洪峰流量为652m3/s。1.3工程地质1.3.1水库区工程地质(1)地层及构造水库区处于扬子区大巴山大洪山分区江汉东部小区，出露地层主要为元古界、古生界及第四系地层，地层缺失较多；在构造单元上属于淮阳地盾的西南边缘，又接近于大巴山褶皱带的东末端，主要为北西向构造，自前震旦纪至中生代末期，该区地壳处于徐缓上升阶段，断层在本区发育较少，仅局部见破碎带，规模短小，褶皱、节理裂隙比较发育,未发现区域性或明显的大断层。(2)地震根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001），工程区地震动峰值加速度小于0.05g，地震基本烈度小于Ⅵ度。(3)库岸稳定171 综合说明水库以岩质边坡为主，岸坡平缓，自运行以来近坝库岸未出现过大的边坡稳定问题，总体稳定。(4)库区渗漏库区两岸均有隔水层封闭，不存在向库外渗透的条件。(5)环境工程地质库区植被覆盖率高，固体径流小，水库淤积量小；环境好，无人为污染，水质清澈，无盐渍化。1.3.2坝址区工程地质(1)地形地貌河流在坝址区呈“S”形，河床宽约60m左右，主河床靠近右坝肩；坝区为低山丘陵区，地势起伏不大。(2)地层岩性坝址区出露地层为震旦系上统灯影组（Z3dn）的硅质岩及第四系。硅质岩岩层产状37º∠33º，与坝轴线方向斜交；第四系地层比较发育，分布于河床及两岸冲沟，成因类型比较简单，以残坡积和冲洪积物为主，局部为人工填土。(3)地质构造坝址区构造条件较为简单，主要为北西向构造。构造形迹主要为规模不大的局部揉褶及节理裂隙。坝址处岩体为单斜地层，为倾向左岸的纵向谷地质结构。岩体节理裂隙较发育，节理裂隙大部分有泥质充填,其规模较小，其中两组最发育，一组为剪切节理，倾向NW340°～325°；一组为拉张裂隙，倾向NE45°～60°，发育相对较少。(4)水文地质条件坝址区地层地下水以大气降水的垂直入渗补给为主，主要为孔隙水和裂隙水。地下水对砼无侵蚀性。1.3.3主要建筑物工程地质条件(1)主坝171 综合说明主坝坝基普遍上覆第四系残坡积及冲洪积层。残坡积层（Q4el+dl）分布于溢洪道等山坡凹地，厚度变化较大，一般小于2.0m；主河床段有冲洪积层分布，最厚达10.0m。坝基岩体为震旦系上统灯影组硅质岩，岩体呈中厚层结构，结构面不甚发育，岩体较为完整，抗变形能力强，风化程度较弱；透水性弱，可作为不透水边界考虑。(2)非常溢洪道子堤非常溢洪道子堤基础为硅质岩，大部分岩体为微风化，透水率为0.51Lu，属弱透水层，局部存在中等透水夹层。(3)正常溢洪道地基浅部为第四系覆盖，厚度较小，基岩埋深一般为1.0～1.2m。岩性为震旦系上统灯影组的硅质岩。陡槽处发育一断层，地表被第四系覆盖而未见形迹，规模不大，对溢洪道的稳定性和正常运行影响较小。(4)低灌溉输水闸（涵）低灌溉输水涵管位于第四系残坡积层上，该层较为坚硬致密，从大坝长年运行情况来看，该层能满足涵管的稳定要求。(5)高灌溉输水闸（涵）地基上覆第四系厚度不大，一般为1.0～2.0m，闸室及输水管建于基岩上。基岩为硅质岩，岩石致密完整，不易风化，属弱透水层。1.3.4天然建筑材料(1)土料土料场位于正常溢洪道消力池附近，储量约7.8万m3，能够满足工程要求。(2)砂料工程区附近没有满足工程需要的砂石料，需从距坝区约30km的孝昌白沙采砂厂购买。(3)块石及碎石工程区附近没有采石场，块石及碎石料均需从距坝区42km孝昌丰山采石厂采购。171 综合说明1.4工程任务和规模1.4.1工程任务XX水库是一座以灌溉为主，兼有防洪、养殖等综合效益的重点中型水库。水库总库容2347万m3，设计灌溉面积4.58万亩，水库保护下游人口密集的XX市城区、肖港镇、朋兴镇和孝昌县邹岗镇及107国道、京广铁路、京珠高速公路、汉十高速公路等重要交通干线，保护耕地6万余亩，保护人口50万余人。XX水库工程等别为Ⅲ等、工程规模为中型。工程永久性水工建筑物中主要建筑物（包括拦河坝、溢洪道、灌溉输水闸（涵）等）的级别为3级、次要建筑物为4级；临时性水工建筑物为5级。挡水、泄水及输水建筑物等主要建筑物洪水标准为100年一遇洪水设计、2000年一遇洪水校核；消能防冲建筑物设计洪水标准为30年一遇；施工导流标准为枯水期5年一遇洪水。水库特征水位如下：正常蓄水位49.00m校核洪水位51.35m设计洪水位50.56m死水位42.50m1.4.2工程现状及除险加固的必要性(1)工程现状XX水库大坝安全评价评定大坝现状工程质量不合格，评定大坝运行管理为差，评定大坝防洪安全为C级，评定大坝结构安全为C级，评定大坝渗流安全为C级，评定大坝金属结构安全为C级，综合评定水库大坝为三类坝。①大坝坝体压实度不满足规范要求，清基不彻底，反滤体部分失效，存在坝基及右坝肩接触渗漏；上游护坡块石严重风化，部分缺失，坝体淘刷；防浪墙墙体风化剥落、多处裂缝；左岸有部分山体高程低于坝顶高程，且无防浪墙，不满足规范要求；白蚁危害严重。②非常溢洪道子堤填筑质量差，上下游坡较陡，无防渗体，不满足挡水要求。171 综合说明③溢洪道控制段边墙欠高，边墙的稳定安全系数不满足规范要求，泄槽底板多处裂缝、错位，侧墙质量差，有裂缝、剥落现象，溢洪道消能工未完建。④低灌溉输水管后段质量差，混凝土破损严重，工作桥桥墩裂缝、桥面开裂，闸门漏水严重。⑤高灌溉输水管管身接头质量差，进口竖井破损严重，启闭台与库岸之间无工作桥，闸门漏水严重。⑥大坝无工程安全监测设施，水库管理设施落后，进库公路路况差。(2)工程建设的必要性XX水库已运行近50年，为发展XX市孝南区工农业生产、保护人民生命财产安全起到了巨大的作用。由于XX水库大坝属三类坝，其枢纽建筑物均存在不同程度的安全隐患，严重影响了工程的安全运行。如不及时除险，水库一旦失事，将会给下游人民的生命财产造成巨大经济损失。因此，对水库进行除险加固是必要的。1.5主要建筑物除险加固设计1.5.1工程等别和建筑物级别XX水库工程规模为中型，工程等别为Ⅲ等。永久性主要建筑物（包括大坝、溢洪道、灌溉输水闸（涵）等）的级别为3级、次要建筑物为4级，临时建筑物为5级。1.5.2挡水建筑物加固设计(1)主坝加固设计经坝顶高程复核计算，主坝现状坝顶和防浪墙顶高程均满足规范要求，不需要加高坝顶或防浪墙顶。经渗流计算和坝坡稳定计算，坝体不会产生潜蚀、但渗流出逸段会发生管涌破坏，坝坡不会发生整体滑动。运行观察和地质勘探表明，主坝存在以下严重的安全隐患：①坝基渗漏171 综合说明坝基存在厚2～10m的残坡积及冲洪积层，透水性强，坝基渗漏严重，高水位时下游鱼塘发生翻砂鼓水现象。②坝坡散浸坝身填土压实度不满足规范要求；下游坝坡白蚁分布广泛，危害严重，已构成上下游贯穿性洞穴，下游坝坡散浸普遍，特别是右岸坝体与岸坡接触段尤为严重。③坝面结构破损上游护坡块石风化严重、部分缺失、坝体部分淘刷；下游坡局部垮塌、排水沟部分破损；防浪墙墙体部分风化剥落、多处裂缝。针对以上存在的问题，对主坝采取以下除险加固措施：①坝基坝身防渗处理经方案比较，采用自坝顶至坝基建造混凝土墙的防渗方案。②坝坡灭蚁处理采用坝坡椎探灌浆（掺入适量灭蚁药物）灭杀白蚁，消除蚁患。③坝面构筑物重建上游坝坡新建现浇混凝土板护砌，坝顶防浪墙拆除重建，坝顶新建现浇混凝土路面，下游坝坡平整并植草护砌，完善下游坝坡排水系统，下游坝脚排水棱体拆除重建。(2)非常溢洪道子堤加固改造设计非常溢洪道子堤不具备溢洪条件且正常溢洪道泄洪能力已满足大坝的防洪要求。因此，废止非常溢洪道的泄洪功能，将其改造成挡水建筑物—副坝。地质勘探表明，作为挡水建筑物时的非常溢洪道子堤存在以下问题：①坝体填料透水坝体填料为碎石土，渗透系数大，不能防渗。②坝基渗漏坝基础为硅质岩，大部分岩体为微风化，为弱透水层，但局部存在中等透水夹层。针对以上存在的问题，对副坝采取以下除险加固措施：挖除原坝体碎石土填料并清基至基岩，采用粘土回填坝身，坝面结构与主坝相同；坝基采用灌浆帷幕防渗。171 综合说明1.5.3泄水建筑物加固设计泄水建筑物包括正常溢洪道和非常溢洪道。由于非常溢洪道不具备溢洪条件，拟将其改造成挡水建筑物—副坝。正常溢洪道位于右岸，控制段为开敞式无闸控制宽顶堰，堰顶高程49.00m，现状溢流前缘净宽14.6m。经现场检测和验算，溢洪道存在以下问题：①工程未完建溢洪道仅修建了进口段、控制段和一级陡坡段，一级消力池仅有边墙，其底板未建，尾水渠未建。②构筑物不满足规范要求经验算，边墙的稳定安全系数不满足规范要求，控制段边墙欠高。③结构缺陷混凝土质量差，碳化严重，底板存在多条贯穿性裂缝；外观形象破旧。针对以上存在的问题，对正常溢洪道采取拆除重建的加固措施。重建时遵循以下原则：鉴于现状溢洪道泄洪能力已满足水库大坝的防洪要求，重建时根据溢洪道具备适当加宽的条件，调整溢流堰的泄洪规模，力求不对大坝进行加高处理。重建后的溢洪道包括进口段、控制段、陡槽段、消力池段和尾水渠。全部采用钢筋混凝土结构。为了满足交通要求，在控制段设置交通桥。溢洪道为3级建筑物，其洪水标准为100年一遇洪水设计、2000年一遇洪水校核；消能防冲设计洪水标准为30年一遇洪水。根据设计堰型—宽顶堰并反复试算，确定控制段前缘宽16m，中间设置一厚1m的交通桥中墩，堰顶高程为49.00m；陡槽段宽度从首端的16m渐缩至末端的8m；消力池池长23m；为了保护下游基本农田，尾水渠呈圆弧形并将水流导入下游河床并衬砌。控制段堰基进行帷幕灌浆处理。1.5.4输水建筑物加固设计输水建筑物包括低灌溉输水闸（涵）和高灌溉输水闸（涵）。171 综合说明(1)低灌溉输水闸（涵）加固设计低灌溉输水闸（涵）位于河床左岸，为坝下有压涵管，全长52m，进口底板高程42.50m，设计最大引水流量12m3/s，设置1扇工作钢闸门控制水流。经现场检测和验算，低灌溉输水闸（涵）存在以下问题：①工作桥墩及桥面裂缝②控制段无检修闸门③金属结构严重老化、锈蚀，超过使用年限。④出口段涵管质量差针对以上存在的问题，拟对低灌溉输水闸（涵）全部拆除重建。重建后的低灌溉输水闸（涵）为无压涵管，进口闸室底板高程维持原高程42.50m不变，设计最大引水流量维持原流量12m3/s不变。(2)高灌溉输水闸（涵）加固设计高灌溉输水闸（涵）位于河床右岸、正常溢洪道右侧，输水管为圆形钢筋混凝土预制涵管，总长66.70m，进口底板高程47.60m，设计最大引水流量1.5m3/s，设置1扇工作钢闸门控制水流。经现场检测和验算，低灌溉输水闸（涵）存在以下问题：①无工作桥，运行控制不便②输水管管身接头质量差，进口竖井破损严重③金属结构严重老化、锈蚀，超过使用年限。针对以上存在的问题，对低灌溉输水闸（涵）拆除重建。重建后的高灌溉输水闸（涵）为无压涵管，闸室从原位向坝体靠近并设置引水渠道，以减小工作桥的长度；闸室底板高程维持原高程47.60m不变，设计最大引水流量维持原流量1.5m3/s不变。1.5.5工程安全监测设计XX水库大坝没有任何安全监测设施，根据《土石坝安全监测技术规范》（SL60-94）的有关规定，需设置以下监测项目：(1)巡视检查171 综合说明巡视检查包括日常检查、年度检查和特别检查三类。在水库大坝运行期，日常检查的频率按3次/月进行。(2)表面变形监测表面变形监测包括竖向位移和水平位移。设置4个观测纵断面和3个观测横断面。(3)渗流压力监测采用测压管进行坝身坝基渗流压力观测。设置3个观测纵断面和3个观测横断面。其观测横断面与表面变形监测横断面重合。(4)渗流量监测渗流量监测包括渗漏水的流量及其水质监测，水质监测包括渗漏水的温度、透明度观测和化学成分分析。在排水棱体下游导渗沟设置2个量水堰。(5)自动测报系统为了提高管理水平并进行实时监控，拟建立1套自动测报系统。1.5.6其它配套工程设计坝区由全长5.0km的乡村公路与107国道相连接，为满足防汛抢险的需要，需将其改造为路面宽6m、两侧路肩宽各0.75m的防汛道路。1.6金属结构及电气本工程金属结构包括低灌溉输水闸和高灌溉输水闸所更新配置的闸门和启闭设备，详见表1.2。表1.2金属结构统计表输水建筑物闸门型式闸门功能最大工作水头（m）闸孔尺寸（m×m）启闭机型号低灌溉输水闸平面钢闸门检修8.651.4×1.4QL-300-SD平面钢闸门工作8.651.4×1.4QL-300-SD171 综合说明高灌溉输水闸平面钢闸门工作3.551.4×1.4QL-100-SD对工程运行及管理所需电气进行重置、更新或改造。1.7施工组织设计1.7.1施工条件①除险加固工程建筑物布置分散，可以形成相对独立的施工区，有利于各施工作业同时进行；②施工区及对外交通便利；③溢洪道开挖粘土料丰富，足够用于副坝及其它部位的土料填筑；④主坝坝面现浇混凝土脚槽和低灌溉闸室下部结构需根据导流方案，合理安排施工作业面和施工时间，以降低施工难度和强度。1.7.2施工导流(1)导流项目根据本除险加固工程的特点，需要进行导流的施工项目包括：①低灌溉输水闸闸室基础②上游坝坡现浇混凝土板护砌脚槽其余项目均可在干地施工。(2)导流标准根据导流建筑物的类型和级别（5级），确定导流建筑物（土石围堰，5级）洪水标准为5年一遇。根据本工程的导流特点、导流项目的工程量、施工强度以及水库水位库容特征综合确定导流时段为枯水期（11月～3月）中最枯月份12月。(3)导流方案采用低灌溉输水闸（涵）放空水库至其底板高程亦即水库死水位42.50m，采用土石围堰形成低灌溉输水闸闸室基础施工基坑；根据施工导流期设计洪水确定导流期的水库洪水位为45.83m，确定围堰顶部高程为46.53m。171 综合说明1.7.3料场规划(1)土料土料场位于溢洪道消力池、尾水渠及附近。溢洪道基础的开挖土料除部分就地回填外，其余部分均可用于副坝及其它部位的填筑，不足部分另行开采，运距0.3～0.8km。(2)石料砂料、碎石料、块石料均从采石场购买，运距30～40km。1.7.4主体工程施工主体工程施工包括挡水建筑物（主坝坝基坝身防渗处理、坝面构筑物重建、副坝拆除重建并延长）、泄水建筑物（正常溢洪道拆除重建、非常溢洪道改造为挡水建筑物）和输水建筑物（低灌溉闸（洞）和高灌溉闸（涵）拆除重建）等的施工。1.7.5施工总布置(1)对外交通XX水库坝区距107国道5.0km，其间有乡村公路连接；距肖港镇7.8km；距XX市区20km。现有交通道路能满足施工要求，交通十分便利。(2)施工总布置根据工程特点及地形条件，施工营地采用右岸为主、相对分散的布置，生产、生活区混合布置得方式。本工程施工设施主要有钢木加工车间、汽车机械临时停放场、仓库、施工营地等。施工临时占地面积14550m21.7.6施工总进度根据工程建设规模及施工特点，本除险加固工程施工总工期为20个月，第一年9月至10月为工程准备期，第一年11月至第三年4月为主体工程施工期。171 综合说明1.8工程永久占地本除险加固工程永久占地主要有新建溢洪道尾水渠占地，共计3亩。1.9水土保持1.9.1水土保持现状经现场调查，XX水库坝区及库区灌木丛生，植被覆盖良好。库区土壤侵蚀属中微度侵蚀，水土流失主要由降水面蚀造成。本除险加固工程的建设对水土保持产生影响的主要因素是主副坝、溢洪道及高低灌溉闸（洞）、道路硬化等项目的施工对林地、草地等的占用等。经统计，工程建设期施工区临时占地共扰动地表水土保持面积约2.5hm2。1.9.2水土流失预测根据工程施工特点，对水土流失影响大的时段主要集中在工程建设期。在工程完工后，因施工造成水土流失的各种因素将逐渐消失，并且随着时间的推移、各项措施的完善，水土保持功能日益得到发挥、水土流失逐渐减少直至达到新的稳定状态，不会新增水土流失量。1.9.3水土流失防治范围水土流失防治范围包括项目建设区和直接影响区两个方面。经统计，项目建设区的水土流失防治范围为6.58hm2，主要包括坝面施工范围、溢洪道施工范围、坝区道路及防汛道路施工范围。本工程不存在直接影响区。1.9.4水土流失影响分析本工程施工期土石方开挖3.6万m3，结构物拆除3700m3。相应地，坝区施工人为扰动地表面积约2.5hm2，在植被恢复前的自然环境将是造成水土流失的重要因素。171 综合说明1.9.5水土保持设计项目建设区水土保持采取工程措施与植物措施相结合，因害设防、防治和利用并举，形成完整的防治体系。(1)土料场土料开采前沿边界线布设排水沟和沉砂池，排除雨水和降低土体含水量，开采时将表层腐殖土铲除并堆放于料场四周，取土完毕后将腐殖土回填平整还田。(2)弃渣场为了防止弃渣堆填太陡、雨水冲刷危及渣体的稳定，在堆填时选用弃料块石于坡脚处砌筑挡墙，并随时堆填随时平整，坡面选用弃料块石进行护坡。施工结束停止堆填后，将弃料场进行平整，种植树木。(3)主体工程主体工程施工时主要会破坏主坝下游坡面、副坝及溢洪道等表面的植被。施工结束后尽快平整场地并恢复植被。(4)施工道路施工临时公路开挖平整路面后对边坡采取护坡处理，路侧设置排水沟。(5)施工临时占地施工临时占地在施工结束后采取平整和绿化处理措施。(6)防汛公路防汛公路施工完成后，对道路两旁进行绿化处理。1.9.6水土流失监测为了适时掌握项目区原生水土流失、工程水土流失状况及其危害，测算水土保持措施的效果，建立水土流失监测系统是必要的。1.9.7水土保持投资水土保持投资共计38.37万元。171 综合说明1.10环境保护1.10.1目的和依据环境保护设计的目的是：针对各项加固项目在施工时对自然环境和社会环境的影响，从环境保护的角度论证和分析其可行性，并对工程施工产生的不利影响提出有效的减缓对策和措施，为除险加固工程施工的环境保护提供科学依据。环境保护设计的依据有：《中华人民共和国环境保护法》《中华人民共和国水土保持法》《中华人民共和国水法》《建设项目环境保护管理条例》《建设项目环境保护设计规定》工程设计文件1.10.2目标和标准(1)保护目标(1)工程施工期间，确保水库总体水质保持现有水质标准；(2)工程施工过程中，保护该区域野生动物不受到伤害，减少对地表原生植被的破坏，施工结束后，施工迹地的植被应恢复到施工前的水平；(3)保护施工人群不受传染疾病的侵害；(4)减少施工范围内的水土流失。(2)环境质量标准(1)《地表水环境质量标准》Ⅰ类标准(2)《环境空气质量标准》二级标准(3)《生活饮用水卫生标准》(4)《建筑施工场界噪声限值》(5)《土壤侵蚀分类分级标准》(6)《污水综合排放标准》一级标准(7)《大气污染物综合排放标准》二级标准171 综合说明1.10.3环境现状(1)自然环境XX水库拦截澴河支流八汊河，坝址以上流域面积25.9km2，坝址以上干流长度4.9km，河道加权平均比降为2‰。水库区处于扬子区大巴山大洪山分区江汉东部小区。自前震旦纪至中生代末期，该区地壳处于徐缓上升阶段，褶皱、节理裂隙比较发育。库区出露地层主要为元古界、古生界及第四系地层，地层缺失较多。本流域属亚热带季风气候区，四季分明、光照充足、热量丰富、无霜期长、雨量充沛。流域内洪水主要由暴雨形成，洪水峰高量大、陡涨陡落。库区植被覆盖率高，无重要的文物古迹。(2)社会环境流域内（包括下游灌区）以农业为经济主体，农作物有水稻、小麦、棉花、油料、豆类等；医疗条件逐步改善，医疗水平逐步提高；教育状况良好，小学普及率高，中学普及率偏低。库坝区以公路为主，库区与107国道相连接的防汛公路路面条件较差。库内水体清澈，总体水质良好，无污染源，一般污染为生活污水和人畜粪便。库边居民较少，空气质量和声环境质量背景值良好。1.10.4环境影响分析XX水库运行近50年来，总体环境质量良好。本次除险加固工程的实施，将对施工区内的环境造成短期影响。(1)水质影响水质的污染主要是基坑排水、机械冲洗废水废油、养护废水和废浆等。(2)空气空气污染物主要为在施工过程中产生的粉尘和废气。(3)噪声施工期产生噪声的施工设备主要有推土机、挖掘机、混凝土拌和机、钻机和运输车辆等。171 综合说明(4)灌溉工程施工对灌溉用水的影响是短暂的、有限的。(5)生物工程施工对水生生物不存在大的影响；陆生野生禽兽稀少，也不会造成影响。(6)人群健康工程施工期间，施工区人口密度增加，在工地卫生条件较差的条件下，易感染流感和其它当地常见的传染性疾病，应采取保护措施。1.10.5环境保护设计(1)水质对基坑排水、机械养护废水、生活污水进行处理。(2)人群卫生建立卫生防疫制度、采取卫生防疫措施、注意饮食卫生、进行健康教育并及时诊疗是人群卫生的保障。(3)施工区卫生设施建立必要的卫生设施，如临时厕所、生活垃圾处理设施等，并进行规范化的管理。1.10.6环境管理与监测(1)环境管理与监理为保护施工区在施工期的环境，建设单位、施工单位应配置环境管理专业人员，负责施工中的环境管理和监督工作。(2)环境监测应委托有资质的环境监测部门对水质、水土流失、空气、噪声等进行监测。1.10.7环境保护投资环境保护投资共计29.80万元。171 综合说明1.11工程管理设计1.11.1管理机构水库除险加固工程完工后，水库现有管理机构可维持不变，但应精简机构、适当补充工程技术人员。1.11.2工程管理范围与保护范围工程所在地为孝南区肖港镇，工程区的管理范围和保护范围已经划定，并由当地土地管理部门发放土地使用许可证。除险加固工程完工后，工程区的管理范围和保护范围维持不变。1.11.3管理设施XX水库现有管理设施简陋，不适应中型水库的管理要求，应对水库管理现有设施进行完善和改进。①设置水雨情自动测报系统②设置安全监测仪器③设置通讯、调度设施④增设办公与生活设施⑤改善交通道路及设施1.11.4施工期工程管理工程施工期间，水库管理处及其上级主管部门应派至少2名以上的管理人员进驻现场进行管理工作，参与工程质量检查、监督，参加工程验收，协调现场各方关系。为了更好地对除险加固工程施工进行控制，要求实行项目法人制和工程监理制。171 综合说明1.12设计概算1.12.1编制依据文件依据①投资概算按水利部文件“水总[2002]116号”文颁发的《水利工程设计概（估）算编制规定》进行编制。②水利水电工程设计估算费用构成及计算标准执行水利部文件“水总[2002]116号”文颁发的《水利工程设计概（估）算编制规定》。定额依据①建筑工程执行“水总[2002]116号”文颁发的《水利建筑工程概算定额》。②安装工程执行“水建管[1999]523号”文颁发的《水利水电设备安装工程概算定额》。③机械台时费执行“水总[2002]116号”文颁发的《水利工程施工机械台时费定额》。1.12.2基础单价①人工人工单价按“水总[2002]116号”文颁发的《水利工程设计概（估）算编制规定》计算，即工长7.10元/工时，高级工6.61元/工时，中级工5.62元/工时，初级工3.04元/工时。②施工用风、水、电施工用风0.18元/m3施工用水0.39元/m3施工用电0.80元/kW·h③主要材料价格水泥、钢筋、汽油、柴油、木材、砂、碎石、块石等主要材料价格采用XX市2007年第二季度市场价格。④设备价格有关设备价格采用2007年第二季度市场价格。171 综合说明1.12.3工程单价建安工程费用构成根据“水总[2002]116号”文颁发的《水利工程设计概（估）算编制规定》计算。其取费标准如下：①其它直接费建筑工程按直接费2%计安装工程按直接费2.7%计②现场经费土方工程按直接费9%计石方工程按直接费9%计混凝土工程按直接费8%计模板工程按直接费8%计钻孔灌浆及锚固工程按直接费7%计其它工程按直接费7%计安装工程按人工费45%计③间接费土方工程按直接工程费9%计石方工程按直接工程费9%计混凝土工程按直接工程费5%计模板工程按直接工程费6%计钻孔灌浆及锚固工程按直接工程费7%计其他工程按直接工程费7%计安装工程按人工费50%计④企业利润按直接工程费+间接费之和7%计⑤税金按（直接工程费+间接费+企业利润）×税率计，税率为3.22%1.12.4其它费用建设单位人员经常费按文件规定计算合计金额39390元/人·171 综合说明年；工程监理人员经常费按有关规定计算。勘测费、设计费执行国家计委、建设部“计价格[2002]10号”文颁发的《工程勘察设计收费管理规定》的通知。1.12.5工程投资按上述原则计算，工程静态总投资3241.67万元，总投资3241.67万元。其中枢纽工程部分投资3171.45万元，环境保护及水土保持部分投资70.22万元，见表1.3。表1.3总概算表单位：万元序号工程或费用名称建安工程费设备购置费其他费用合计Ⅰ枢纽工程第一部分建筑工程2227.97　　2227.97第二部分机电设备及安装工程120.86　120.86第三部分金属结构安装3.6615.71　19.37第四部分临时工程152.84　　152.84第五部分独立费用499.46499.46一至五部分合计2384.47136.57470.892991.93基本预备费8%179.52静态总投资3171.45总投资3171.45Ⅱ水土保持及环境保护总投资70.22Ⅲ工程总投资合计3241.671.13经济评价XX171 综合说明水库是一座以灌溉为主，兼有防洪、养殖等综合效益的中型水库，以国家发展改革委与建设部共同颁布的《建设项目经济评价方法与参数》（第三版）、水利部颁布的《水利建设项目经济评价规范》（SL72-94）及国家现行财税制度为依据，采用有无该项目的增量费用和增量效益进行经济评价，从社会整体角度考察加固工程项目对国民经济的影响，评价项目的经济合理性。1.13.1国民经济评价⑴主要参数①基准年选在施工开始年的年初；②社会折现率采用8%；③计算期根据工程建设资金及进度安排，工程建设期跨3个年度，正常运行期为30年，即计算期为33年。⑵费用计算①工程投资XX水库除险加固工程调整后的国民经济评价总投资为2781.31万元，其分年投资计划见表1.3。表1.3投资分年使用计划表年度第一年第二年第三年合计投资额（万元）630.281051.721300.342982.34②年运行费根据水利部颁布的水利工程年运行费相关标准的规定，考虑工程实际情况，并参照类似工程，年运行费率取调整后投资的1%，年运行费为29.82万元。③流动资金按年运行费的10%考虑，流动资金为2.98万元，在正常运行期第一年投入，最后一年回收。⑶效益估算①灌溉效益XX水库除险加固工程完成后，消除了影响水库安全运行的质量隐患，汛后库水位可达到正常蓄水位，灌溉面积由现在的3.6万亩扩大到4.58万亩，即恢复灌溉面积0.98万亩，增加的灌溉效益为73.10万元。171 综合说明②防洪效益本次除险加固工程完建后，大坝等主要建筑物的防洪能力可以提高到1000年一遇。当发生设计或校核标准洪水时，因水库自身防洪标准的提高，可以有效地减轻下游农田和乡镇的洪涝损失。根据当地洪灾损失统计资料，同时参照类似地区的洪灾损失实际调查资料，按2006年价格水平，经分析测算，多年平均防洪效益为180万元。考虑到国民经济的发展，本次计算期内洪灾损失年增长率取4%。③水产养殖效益除险加固工程完建后，养殖水面面积会随之增加。按现状水产品市场价格计算，水产养殖年均可增加收入6万元。⑷国民经济评价指标经计算，XX水库除险加固工程的国民经济主要评价指标如下：国民经济内部收益率9.1%经济净现值341.76万元经济效益费用比1.12⑸敏感性分析拟定两种方案进行敏感性分析。①工程效益不变，费用增加10%；②工程费用不变，效益减少10%。敏感性分析指标见表1.4。表1.4敏感性分析成果表变化因素评价指标EIRR（%）EIRR（%）投资增加10%8.2投资增加10%8.2效益减少10%8.1效益减少10%8.1原方案9.1原方案9.11.13.2结论XX水库除险加固工程的经济内部收益率大于社会折现率，经济净现值大于零，经济效益费用比大于1.0171 综合说明，各项指标均满足规范要求，从国民经济评价的角度看，本项目在经济上是合理的。从敏感性分析成果来看，在社会折现率取8%时，该工程具有一定的抗风险能力，各项指标均优于国家规定的评价指标。因此，该工程项目社会效益显著，国民经济评价可行。171 水文2水文2.1流域概况XX水库位于XX市孝南区肖港镇，距XX市城区约20km。水库拦截澴河支流八汊河，坝址以上流域面积25.9km2，坝址以上干流长度4.9km，河道加权平均比降为2‰，是一座以灌溉为主，兼有防洪、养殖等综合效益的中型水利枢纽工程。坝址处地面高程80m～140m，一般地面相对高差在40m～60m之间，流域地形西部较低，山势由北东向南西倾斜。河谷切割较深，河宽20m～60m，河床比降1/200～1/500，流域内灌木丛生，植被良好，土质适合于水稻、小麦、棉花、油料的种植。2.2水文气象及基本资料2.2.1水文气象特征本流域属亚热带季风气候区，四季分明、光照充足、热量丰富、无霜期长、雨量充沛。平均气温16.1℃，极端最高气温39.8℃，极端最低气温-4℃。多年平均降水量1120mm，多年平均径流量1035万m3，降雨时空分配不匀，65%以上的雨量集中在4～8月，主汛期常出现历时短、强度大、间隔时间短的强降雨。平均日照2055.4h，全年无霜期250～300d。多年平均最大风速16m/s，风向一般为东北风。流域内洪水主要由暴雨形成，暴雨历时一般1～3天，大暴雨范围一般遍及整个流域，降雨特点是雨量集中、强度大，洪水峰高量大、陡涨陡落。2.2.2基本资料XX171 水文水库建库后于坝区设有一雨量站，但由于各种原因，相当长时间内未进行雨量的观测、记录和整理，直至1981年才开始进行观测记录。1996年后由于设备、仪器老损等多种原因又停止了雨量的观测。实测雨量残缺不全、系列较短、达不到规范所需精度要求。本次可收集到的实测雨量资料基本情况见表2.1。表2.1基本资料情况站名资料内容资料系列坝区雨量站年降雨量1981～1995年最大1日、3日降雨量1981～1995由于流域内无实测流量资料、所收集到的雨量资料系列较短，且没有特大暴雨资料，资料的代表性和一致性不能满足工程设计的要求，拟定采用《湖北省暴雨径流查算图表》（以下简称《图表》）中水库流域暴雨统计参数作为设计洪水计算的基础资料。2.3设计洪水2.3.1洪水标准XX水库地处丘陵区，总库容为2347万m3，是XX市孝南区的骨干水利工程之一。根据《防洪标准》(GB50201-94)、《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000)，其工程等别为Ⅲ等，属于中型水库。水库保护下游人口密集的XX市城区、肖港镇、朋兴镇、孝昌县邹岗镇等重要城镇以及107国道、京广铁路、京珠高速公路、汉十高速公路等重要交通干线，保护耕地6万多亩，保护人口50万余人，为全国防洪重点中型水库。湖北省水利厅批准的“XX水库调度规程”表明，该水库设计洪水标准为100年一遇洪水设计，2000年一遇洪水校核。本次设计根据《防洪标准》(GB50201-94)、《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000)、上述政府文件以及水库的重要性确定：XX水库设计洪水标准为100年一遇洪水设计，2000年一遇洪水校核。2.3.2流域参数XX水库建库时，根据库区五万分之一军用地形图对流域承雨面积进行测算，确定流域承雨面积为25.9km2；19171 水文76年进行大坝加培整修及输水管扩建工程时，采用五万分之一军用地形图再次对流域承雨面积、坝址以上主河道长度、河道加权平均比降进行了复核，与原设计成果一致。经复核，认为此成果准确可靠，故本次洪水计算仍采用原流域参数：承雨面积为25.9km2，主河道长度为4.9km，比降为2‰。2.3.3由暴雨途径推求设计洪水本流域无实测洪水流量资料，且坝址以上承雨面积较小，本次设计洪水通过暴雨途径推求。由于XX水库正常蓄水位时的库面面积为3.6km2，占坝址以上承雨面积的14%，因此入库洪水计算时按陆面产水和库面产水分别计算。其中陆面流域面积为22.3km2，主河道长4.2km，河道平均比降为2‰。2.3.3.1设计暴雨(1)设计点、面雨量推求采用《图表》中水库流域的点暴雨统计参数作为XX水库设计洪水计算的基础资料。本工程所在水文分区属第四区，由XX水库控制的流域面积查“湖北省暴雨面深系数表”，得到设计暴雨点面换算系数。XX水库各历时相应频率的设计暴雨成果见表2.2。表2.2XX水库设计暴雨成果时段点雨量均值（mm）CvCs/CvKpP=0.05%P=0.1%P=1%P=2%P=3.33%1小时460.473.53.843.552.602.312.106小时820.563.54.664.283.012.622.3424小时1250.553.54.574.202.962.592.32设计点雨量（mm）频率P=0.05%P=0.1%P=1%P=2%P=3.33%1小时176.4163.4119.8106.496.66小时382.2350.9246.6215.2192.224小时570.7524.3370.2323.6289.5设计面雨量（mm）时段面深系数P=0.05%P=0.1%P=1%P=2%P=3.33%1小时0.956168.7156.3114.5101.892.36小时0.968370.0339.6238.7208.3186.024小时0.978558.1512.8362.0316.5283.1171 水文(2)净雨过程及设计雨型①初损稳损计算初损I0=0.25Im=22.5mm稳损fc=0.0615R总0.61式2.1R总=H24面-I0稳损计算成果见表2.3。表2.3稳损计算成果表单位：mm稳损P=0.05%P=0.1%P=1%P=2%P=3.33%fc2.842.692.151.971.83②净雨过程推求及雨型设计面雨量递减指数：β1=H1面/H6面β2=H6面/H24面n1=1+0.558lnβ1n2=1+0.721lnβ2式2.2面雨量：当1≤t<6时，Ht面=H1面×当6≤t<24时，Ht面=H24面××式2.3由上述公式计算得到各频率的面雨量，设计净雨按扣除初损和稳损的方法推求，采用《图表》中的雨型作为设计雨型。2.3.3.2瞬时单位线参数计算根据本流域所处的水文分区，瞬时单位线地区综合公式为：m1=1.38F0.27L0.216J-0.185n=1.04F0.3/L0.1式2.4m1的非线性改正：mli=m1(0.2)λ1(50/ip)λ式2.5式2.5中：ip=HtR/tRXX水库入库点以上主河道长4.2km，河道比降为2‰，控制流域面积22.3km2，流域的形状系数f=F/L2=1.26＞0.4，故属丘区扇形流域。则：171 水文tR=0.425F0.52=j1/3/F1/4式2.6ip=HtR/tR当ip<50mm/hr时，λ=λ1当ip>50mm/hr时，λ=λ2k=mli/n瞬时单位线参数计算成果见表2.4。表2.4瞬时单位线参数成果表频率P=0.05%P=0.1%P=1%P=2%P=3.33%θi0.5800.5800.5800.5800.580λ10.5380.5380.5380.5380.538λ20.2500.2500.2500.2500.250n2.2872.2872.2872.2872.287k0.5780.5900.6410.6611.6742.3.3.3入库设计洪水过程线本水库入库洪水分为两部分，即陆面洪水和库面洪水。(1)陆面地表径流根据净雨过程及瞬时单位线参数，计算出相应的地表径流过程。(2)陆面地下径流由稳损产生的地下径流计算公式如下：当t≤T时，Qt=Q0+(Qg-Q0)×t/T当t>T时，Qt=Qg×e-β(t-T)式2.7式2.7中：Q0=0.021fc1.14FQg=(fc×tc×F/3.6-(T/2-1/β)×Q0)/(T/2+1/β)β=0.133F-0.28地下径流参数计算成果见表2.5。171 水文表2.5地下径流参数成果表频率P=0.05%P=0.1%P=1%P=2%P=3.33%β0.0560.0560.0560.0560.056T2828262838fc2.842.692.151.971.83tc2222202020Q01.541.451.121.020.933Qg12.311.78.797.776.11(3)陆面入库设计洪水过程推求由陆面的地面径流与地下径流同时段流量相加，即得陆面入库设计洪水过程。(4)库面入库洪水计算库面洪水由降雨降到水库水面直接产生,中间没有经过产汇流过程。库面洪水由下式计算：式中：—时段内库面产生的平均流量，m3/s；—时段内设计面雨量（毛雨量），mm；—水库水面面积，取正常高水位对应面积，km2；—计算时段，本次采用1h。(5)水库入库洪水过程线的推求由前面计算得出的陆面入库洪水和库面入库洪水同时段相加，即得水库入库洪水过程。由暴雨途径采用瞬时单位线计算的水库入库设计洪水成果特征值见表2.6。表2.6暴雨途径设计洪水成果特征值暴雨历时频率P=0.05%P=0.1%P=1%P=2%P=3.33%24小时洪峰流量（m3/s）652.4601.0429.4346.5193.2洪水总量（万m3）1378.261261.65873.74758.90664.97171 水文2.3.4推理公式法计算设计洪水Qm=K1×(m/θ)K2×（SF）K3-K4uF式2.8式2.8中：Qm—洪峰流量，m3/s；K1、K2、K3、K4—暴雨递减指数n的函数；m、u—分别为汇流参数和损失参数；S—雨力，与暴雨递减指数n和汇流历时有关；θ=L/J1/3m=0.50θ0.21u=0.0384R240.756R24=H24面-22.5推理公式计算成果见表2.7。表2.7推理公式计算的设计洪水成果频率P=0.05%P=0.1%P=1%P=2%P=3.33%θ38.938.938.938.938.9m1.081.081.081.081.08m/θ0.0280.0280.0280.0280.028R24（mm）535.6490.3339.5294.0260.6u（mm/小时）4.444.153.152.822.58n0.560.570.590.600.61K10.5190.5260.5400.5470.555K20.6510.6650.6920.7060.721K31.1621.1661.1731.1761.180K40.3270.3280.3300.3310.332S(mm)168.7156.3114.5101.892.3Qm（m3/s）755688476409361τ(小时)1.91.92.12.22.3171 水文2.4设计洪水成果合理性分析设计洪水采用了暴雨途径（瞬时单位线法和推理公式法）和地区综合公式进行计算，各种方法计算成果见表2.8。表2.8设计洪水成果频率P=0.05%P=0.1%P=1%P=2%P=3.33%暴雨途径瞬时单位线法洪峰流量（m3/s）652601429347193洪水总量(万m3)1378.261261.65873.74758.90664.97推理公式法洪峰流量（m3/s）755688476409361洪水总量(万m3)1159.251058.73768.81662.77587.43地区综合公式计算公式117.1F0.58470.8F0.607洪峰流量(m3/s)783.3510.4由计算成果经分析可知，瞬时单位线法计算的洪水过程线为矮胖型，而推理公式法计算的洪水过程线为尖瘦型。相应地，瞬时单位线法计算的洪峰流量小于推理公式计算的洪峰流量；对于稀遇频率而言，推理公式的成果与地区综合公式的成果接近,而瞬时单位线法计算的洪水总量大于推理公式法计算的洪水总量。地区综合公式反映的是本水文分区较大承雨面积上汇流的综合情况，而本水库承雨面积占本水文分区的比例较小，汇流影响更为显著。由水库的水位～库容曲线分析可知，该水库库盆较开阔，调蓄能力较强，水库洪水位由洪水总量控制，而不是由洪峰流量控制。因此，采用瞬时单位线法计算的成果更合理可靠。本次洪水计算以历史工作成果为基础，对设计洪水的各参数进行了分析、核对；本水库流域与邻近同属环水支流的水库流域具有相似的自然地理及水文气象及下垫面条件。经分析比较，XX水库流域设计暴雨与设计洪峰的流量模数与其相差不大，说明符合流域气象规律，在地区上是平衡的。171 水文表2.9地区成果对比水库名称项目P=1%所在河流资料来源金盆水库设计暴雨（mm）380澴河支流《湖北省中型水库基本资料汇编》洪峰流量（m3/s）523流量模数19XX水库设计暴雨（mm）362澴河支流八汊河本次计算成果洪峰流量（m3/s）429流量模数17综上所述，本次洪水计算采用《图表》中的水文资料，资料真实可靠，计算方法通用可行，洪水标准依据规范，保证了设计洪水计算的精度，瞬时单位线计算方法比较成熟，计算结果接近实际。因此，本次设计洪水计算采用瞬时单位线的成果是合理可靠的，可作为工程设计的依据。2.5施工洪水根据施工组织设计，施工导流时段为枯水期（11月～3月），导流建筑物洪水标准为5年一遇。根据XX水库库区1980～2002年共23年实测枯水期逐月降雨资料，统计分析各月降雨量，得到各月相应频率的设计降雨量，由各月的设计降雨量计算逐月的设计径流量。枯水期11～3月份日降雨量的相应来水量由枯水期日最大降雨量资料计算求得。水库施工洪水计算成果见表2.10。表2.10XX水库施工洪水计算成果单位：万m3月份11月12月1月2月3月11～3月日降雨量的径流量P=20%10538637611652.6P=10%13754839714164.4P=5%1677010311616375.52.6下游河道水位流量关系根据下游河床比降（2‰）、横断面（底宽10m171 水文，边坡1/2.5）、植被覆盖情况（n=0.07）等，并根据均匀流公式初拟尾水渠出口处的河道水位流量关系，见表2.11。表2.11下游河床水位～流量关系水位（m）32.533.033.534.034.535.035.536.0流量（m3/s）02.17.014.424.537.453.472.52.7泥沙XX水库流域植被较好，人类活动影响较小，水库流域无泥沙观测站，同属第四水文分区、位于涢水上游的随州水文站控制流域的气候及下垫面条件与本流域具有较大的相似性。因此，移用随州水文站输沙模数（121t/km2），根据实际淤积情况，本流域多年平均输沙模数取120t/km2，多年平均输沙量为0.31万t。171 工程地质3工程地质3.1水库区工程地质水库区处于扬子区大巴山大洪山分区江汉东部小区。自前震旦纪至中生代末期，该区地壳处于徐缓上升阶段，褶皱、节理裂隙比较发育。3.1.1地层库区出露地层主要为元古界、古生界及第四系地层，地层缺失较多。(1)元古界地层主要为应山群一套的变质岩及该期的侵入岩。该地层由上至下为：①变质晶屑凝灰岩②绢云纳长片岩、纳长石英片岩及绿帘阳起片岩、纳长阳起绿帘石岩③绢云母片岩④绿帘石石英绢云片岩及绢云纳长片岩(2)古生界地层主要出露震旦系上统灯影组（Z3dn）的碳酸盐岩，具体岩性为硅质岩、白云岩和页岩。该地层由上下为：①页岩②白云岩③硅质岩(3)第四系第四系地层比较发育，分布广泛，以残坡积和冲洪积物为主，局部为人工填土。3.1.2构造水库区在构造单元上属于淮阳地盾的西南边缘，又接近于大巴山褶皱带的东末端，主要为北西向构造。(1)褶皱171 工程地质褶皱比较发育，走向多以北西向为主，大部分发生于前震旦纪变质岩层中。(2)断层断层在本区发育较少，仅局部见破碎带，规模短小。(3)裂隙节理裂隙较发育，其规模较小，其中两组最发育，一组为剪切节理，倾向NW340°～325°；一组为拉张裂隙，倾向NE45°～60°，发育相对较少。(4)地震根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001），工程区地震动峰值加速度小于0.05g，地震基本烈度小于Ⅵ度。3.1.3工程地质评价(1)库岸稳定水库区属低山丘陵地貌，河谷基本为“U”型，以岩质边坡为主，岸坡平缓，库内岸坡无较大的不良结构面组合，整体稳定性较好，水库运行以来近坝库岸未出现过大的边坡稳定问题，总体稳定。(2)库区渗漏库区两岸均有隔水层封闭，不存在向库外渗透的条件。水库运行五十年来，未发现向邻谷渗漏的迹象。(3)环境工程地质问题库区上游植被覆盖率高，固体径流来量小，水库淤积量小；库内农田、房舍分布少，水库浸没损失小；区内环境好，无人为污染等现象，水质清澈，无盐渍化问题。3.2坝址区工程地质3.2.1地形地貌河流在坝址区呈“S”形，河床宽约60m左右，主河床靠近右坝肩、桩号约0+250～280m。坝区为低山丘陵区，地势起伏不大，北高南低，大坝两岸地形平缓，两坝肩最高高程55.96m，河床最低高程36.21m，最大相对高差为19.75m。171 工程地质3.2.2地层岩性坝址区出露地层为震旦系上统灯影组（Z3dn）的硅质岩及第四系，其岩性特征如下：(1)震旦系上统灯影组（Z3dn）该层岩性为硅质岩。深灰色，中厚层状。矿物成分主要为石英，含少量的褐铁矿及炭质等。隐晶质结构，碎裂结构。厚度不详，岩层产状37º∠33º，与坝轴线方向斜交。(2)第四系（Q）坝址区第四系地层比较发育，分布于河床及两岸冲沟，成因类型比较简单，以残坡积和冲洪积物为主，局部为人工填土。①残坡积物（Q3el+dl）分布于山坡岗地及坳谷，岩性为粘土、粉质粘土，含有碎石，厚度变化较大，最厚达10.0m。②冲洪积物（Q4al+pl）主要分布于河流两侧阶地漫滩及河床中，岩性为砂卵石、砂及砂壤土。③人工填土（Q4ml）主要分布于大坝及副坝等水工建筑物各处，岩性为粘土、壤土及碎石土，厚度变化较大。3.2.3地质构造坝址区构造条件较为简单，主要为北西向构造。构造形迹主要为规模不大的局部揉褶及节理裂隙。坝址处岩体为单斜地层，岩层倾向基本为NE37°，倾角33°，坝轴线方向北东～南西，与岩层倾向基本一致，为倾向左岸的纵向谷地质结构。岩体节理裂隙较发育，节理裂隙大部分有泥质充填。未发现区域性或明显的大断层，在正常溢洪道处可能发育一断层，性质不明，对溢洪道的稳定性及正常运行影响不大。171 工程地质3.2.4水文地质条件坝址区地层地下水以大气降水的垂直入渗补给为主，主要可分为孔隙水和裂隙水。裂隙水分布于基岩中，主要受大气降水补给，其次为孔隙水补给，并向河流和远处低洼地带排泄。孔隙水分布于第四系松散的砂砾石层、河漫滩及一级阶地，其补给源主要来源于大气降雨，沿河床向下游排泄。地下水对砼无侵蚀性。3.2.5岩土物理力学参数(1)岩石物理力学参数通过对岩样进行物理力学性质试验，参照《水利水电工程地质手册》并类比相似工程，综合提出岩石物理力学参数，见表3.1。表3.1岩体力学指标建议值层位岩性允许承载力（MPa）抗剪强度变形模量（104MPa）泊桑比c（MPa）fZ3dn硅质岩40.60.850.23(2)土体物理力学参数通过对主坝土体、坝基覆盖层（包括残坡积层和冲洪积层）土样进行物理力学性质试验，根据试验成果并类比相似工程，综合提出土体物理力学参数如下。①主坝坝体填料比重2.72渗透系数5.0×10-4cm/s天然含水量24.0%孔隙比0.71抗剪强度=20kPa，=18°②副坝（非常溢洪道子堤）坝体填料171 工程地质堤身填筑料为碎石土，干，密实。渗透系数为9.0×10-3cm/s。③第四系冲洪积层渗透系数1.0×10-3cm/s孔隙比0.67抗剪强度=5kPa，=25°④第四系残坡积层渗透系数2.0×10-4cm/s孔隙比0.65抗剪强度=15kPa，=22°3.3主要建筑物工程地质条件3.3.1主坝勘察显示，主坝坝基普遍上覆第四系残坡积及冲洪积层。残坡积层（Q4el+dl）分布于溢洪道等山坡凹地，由砂质粘土和碎石组成，厚度变化较大，一般小于2.0m；主河床段有冲洪积层分布，最厚达10.0m。坝基岩体为震旦系上统灯影组硅质岩，岩体呈中厚层结构，结构面不甚发育，岩体较为完整，抗变形能力强，风化程度较弱。钻孔压水试验资料显示，坝基岩体透水性均较弱，透水率远小于10Lu，为弱透水性，可作为不透水边界考虑。3.3.2副坝（非常溢洪道子堤）副坝（非常溢洪道子堤）基础为硅质岩，大部分岩体为微风化，透水率为0.51Lu，属弱透水层，但局部存在中等透水夹层。3.3.3正常溢洪道地基浅部为第四系覆盖，厚度较小，基岩埋深一般为1.0～1.2m。岩性为震旦系上统灯影组的硅质岩。陡槽处发育一断层，地表被第四系覆盖而未见形迹，规模不大，对溢洪道的稳定性和正常运行影响较小。171 工程地质3.3.4低灌溉输水闸（涵）低灌溉输水涵管位于第四系残坡积层上，该层较为坚硬致密，从大坝长年运行情况来看，该层能满足涵管的稳定要求。3.3.5高灌溉输水闸（涵）地基上覆第四系厚度不大，一般为1.0～2.0m，闸室及输水管建于基岩上。基岩为硅质岩，岩石致密完整，不易风化，属弱透水层。3.4天然建筑材料(1)土料土料场位于正常溢洪道消力池附近，储量约7.8万m3，能够满足工程要求。根据击实试验，其最大干密度为1.67g/cm3，最优含水率17.0%。(2)砂料工程区附近没有满足工程需要的砂石料，需从距坝区约30km的孝昌白沙采砂厂购买，且储量丰富，质量优良，能够满足工程要求。(3)块石及碎石工程区附近没有采石场，块石及碎石料均需从距坝区42km孝昌丰山采石厂采购，岩体岩性为石灰岩，岩体较完整，是当地的重要砼骨料及块石料场，质量和储量均能满足工程要求。171 工程任务和规模4工程任务和规模4.1工程建设的必要性4.1.1工程概况XX水库是一座以灌溉为主，兼有防洪、养殖等综合效益的重点中型水利枢纽工程。水库总库容2347万m3，大坝坝址以上流域面积25.9km2，设计灌溉面积4.58万亩，水库保护下游人口密集的XX市城区、肖港镇、朋兴镇和孝昌县邹岗镇及107国道、京广铁路、京珠高速公路、汉十高速公路等重要交通干线，保护耕地6万余亩，保护人口50万余人。XX水库建成后，拦截了澴河支流八汊河中上游洪水，控制了下泄水量，为下游保护区农田灌溉用水提供了保障，同时大大减轻了洪水对下游的威胁，其灌溉和防洪效益显著。4.1.2工程存在的主要问题2006年10月27日，湖北省水利厅组成专家组对XX水库大坝安全评价进行了审查。评定大坝现状工程质量不合格，评定大坝运行管理为差，评定大坝防洪安全为C级，评定大坝结构安全为C级，评定大坝渗流安全为C级，评定大坝金属结构安全为C级，综合评定水库大坝为三类坝。并认定该工程存在以下主要问题：①大坝坝体压实度不满足规范要求，清基不彻底，反滤体部分失效，存在坝基及右坝肩接触渗漏；上游护坡块石严重风化，部分缺失，坝体淘刷；防浪墙墙体风化剥落、多处裂缝；左岸有部分山体高程低于坝顶高程，且无防浪墙，不满足规范要求；白蚁危害严重。②非常溢洪道子堤填筑质量差，上下游坡较陡，无防渗体，不满足挡水要求。③溢洪道控制段边墙欠高，边墙的稳定安全系数不满足规范要求，泄槽底板多处裂缝、错位，侧墙质量差，有裂缝、剥落现象，溢洪道消能工未完建。④171 工程任务和规模低灌溉输水管后段质量差，混凝土破损严重，工作桥桥墩裂缝、桥面开裂，闸门漏水严重。⑤高灌溉输水管管身接头质量差，进口竖井破损严重，启闭台与库岸之间无工作桥，闸门漏水严重。⑥大坝无工程安全监测设施，水库管理设施落后，进库公路路况差。4.1.3工程建设的必要性XX水库已运行近50年，为发展XX市孝南区工农业生产、保护人民生命财产安全起到了巨大的作用。由于XX水库大坝属三类坝，其在大坝渗漏、溢洪道及灌溉输水闸（涵）等方面均存在不同程度的安全隐患，严重影响了工程的安全运行。如不及时除险，水库一旦失事，将会给下游人民的生命财产造成巨大经济损失。因此，对水库进行除险加固势在必行。XX水库除险加固工程实施后，将提高大坝的防洪标准，消除大坝存在的安全隐患，改善溢洪道的泄流条件，保障水库效益的正常发挥，保障大坝及下游保护区50万人口、6万亩耕地和107国道、京广铁路、京珠高速公路、汉十高速公路等的防洪安全，改善孝南区的投资环境，从而大力促进水库下游人民群众安居乐业和地区经济的持续稳定发展，本工程具有较大的社会效益。4.2工程任务和规模4.2.1本次除险加固的主要任务本次除险加固设计的主要任务包括挡水建筑物加固设计、泄洪建筑物加固设计、输水建筑物加固设计及工程安全监测设计及其它配套工程设计等。（1）挡水建筑物加固设计挡水建筑物即主坝和副坝，主要包括主坝上游坝坡重新护砌、重建坝顶防浪墙、新建坝顶路面并恢复下游草皮护坡，对坝身及坝基采用混凝土墙防渗，同时对下游坝坡辅以药物椎探灌浆以达到灭蚁的目的；将原副坝坝体石渣填料挖除后重建为均质坝，坝基进行帷幕灌浆处理，上游坝坡护砌、坝顶防浪墙、坝顶路面及下游护坡与主坝相同。（2）泄洪建筑物加固设计171 工程任务和规模泄洪建筑物即正常溢洪道和非常溢洪道。拟将非常溢洪道改建为挡水建筑物，正常溢洪道拆除重建。（3）输水建筑物加固设计输水建筑物包括高、低灌溉输水闸（涵）。高、低灌溉输水闸（涵）全部拆除重建，闸首渠道衬砌。XX水库为徐家河水库在环东的结瓜水库，为解决大旱之年环东灌区的用水问题，通过跨澴河的陆家山渡槽把水送入环东，其中一部分水量（流量为4m3/s）进入XX水库，以解决XX水库及其灌区下游沿澴河东岸地带的6万亩农田灌溉问题，XX水库自身控制的灌区灌溉面积约5万亩，共计约11万亩的农田灌溉用水均须通过低灌溉输水闸取水。因此，低灌溉输水闸设计最大引水流量为12m3/s。（4）其它配套设施主要包括工程管理设施的完善与改造等。4.2.2工程规模确定4.2.2.1水库泄洪设施水库目前泄洪设施有正常溢洪道、非常溢洪道（子堤）。正常溢洪道位于右岸，控制段为开敞式无闸控制宽顶堰，堰顶高程49.00m，现状溢流前缘净宽14.6m，仅修建了进口段、控制段和一级陡坡段，一级消力池仅有边墙，其底板未建。正常溢洪道不满足安全泄洪要求。非常溢洪道（子堤）位于主坝右端、主坝与正常溢洪道之间，为“75·8”以后修建的石渣坝。坝顶高程51.05m，坝顶长45m，宽5m，最大坝高2m，上游坝坡坡比为1∶0.75，下游坝坡坡比为1∶0.85。若非常溢洪道（子堤）溃坝泄洪，将严重危及主坝及正常溢洪道的安全，不具备溢洪的条件。《XX水库大坝防洪标准复核报告》指出，正常溢洪道现有规模的泄流能力已能满足水库的防洪要求。因此，应废止非常溢洪道的泄洪功能，将正常溢洪道除险加固，充分发挥其泄洪能力。171 工程任务和规模4.2.2.2泄流能力计算根据水工设计，XX水库正常溢洪道为开敞式无闸控制宽顶堰，溢流前缘总宽16.0m，堰顶设置交通桥，中间设一个宽1m的中墩，净宽15.0m，堰顶高程49.0m，上游堰高1.35m，上游堰面铅直且上部带圆角。根据其水力边界条件，确定水库水位所对应的溢洪道泄流量，详见表4.1。表4.1XX水库水位～库容～泄量关系库水位（m）库容（万m3/s）泄流量（m3/s）49.012800.049.514608.850.0170024.450.5193844.351.0218067.851.5242294.74.2.2.3洪水调节（1）基本资料①设计洪水设计洪水采用上述各种方法推求的设计洪水成果。②库容曲线建库时，根据库区实测1/5000地形图确定了水库水位～水面面积～水库容积的关系，1968年对进行了复核，1983年又进行了复核和修正。本次对水库库容曲线进行了详细复核，泥沙年淤积量仅占死库容的0.1%,对防洪库容无任何影响，且近年来水库以上流域无重大人类活动的影响，库容曲线无明显异常，经复核，原成果正确可靠。故本次库容曲线仍采用原成果。水位库容关系见表4.1。③泄流曲线根据溢洪道除险加固设计方案，确定相应的水位～泄流量关系。详见表4.1。（2）防洪调度方式根据湖北省水利厅批准的《XX水库调度规程》，XX171 工程任务和规模水库防洪调度的基本原则为：按正常蓄水位控制运用，在确保工程安全的前提下，拦蓄全部或部分洪水，以保护下游的防洪安全，当遇稀有洪水时，要采取一切措施确保大坝安全，并尽量减轻下游洪水灾害。XX水库的正常蓄水位49.0m，溢洪道为开敞式无闸门控制宽顶堰,堰顶高程与正常蓄水位齐平，当库水位超过正常蓄水位时,溢洪道自由溢流泄洪。（3）调洪演算按拟定的防洪调度方式和起调水位，采用半图解法进行调洪演算，成果见表4.2～4.3。半图解法水量平衡方程式为：(-)△t=V2-V1式4.1式4.1中：Q1、Q2—时段初、末的入库流量，m3/s；q1、q2—时段初、末的出库流量，m3/s；V1、V2—时段初、末的水库蓄水量，m3；△t—时段长，s。表4.2调洪演算成果表(瞬时单位线法洪水成果)暴雨历时项目P=0.05%P=0.1%P=1%P=2%P=3.33%24小时洪峰流量（m3/s）652.4601.0429.4346.5193.2洪水总量（万m3）1378.261261.65873.74758.90664.97总库容（万m3）23472260196818781788最高洪水位（m）51.3551.1650.5650.3750.19最大下泄流量（m3/s）8677473932表4.3调洪演算成果表(推理公式法洪水成果)暴雨历时项目P=0.05%P=0.1%P=1%P=2%P=3.33%24小时洪峰流量（m3/s）754.8688.0476.0408.8361.1洪水总量（万m3）1159.251058.73768.81662.77587.43总库容（万m3）22252146191418301770最高洪水位（m）51.0950.9350.4550.2750.15最大下泄流量（m3/s）7364423530171 工程任务和规模由表4.2、4.3可知：由瞬时单位线法计算的设计洪水成果进行调洪演算的水库最高洪水位高于推理公式法计算的设计洪水成果。因此，偏安全考虑，水库最高洪水位采用瞬时单位线法设计洪水的调洪成果。水库的设计洪水位为50.56m（P=1%），相应库容1968万m3；校核洪水位为51.35m（P=0.05%），总库容2347万m3，调洪库容1067万m3。171 工程布置及建筑物5工程布置及建筑物5.1设计依据5.1.1工程等别、建筑物级别和洪水标准XX水库总库容2347万m3，主坝最大坝高20.0m。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），确定XX水库水库工程等别为Ⅲ等、工程规模为中型。相应地，确定XX水库工程永久性水工建筑物中主要建筑物（包括拦河坝、溢洪道、灌溉输水闸（涵）等）的级别为3级、次要建筑物为4级；临时性水工建筑物为5级。挡水建筑物、泄水建筑物及输水建筑物等主要建筑物洪水标准为100年一遇洪水设计、2000年一遇洪水校核；消能防冲建筑物设计洪水标准为30年一遇洪水；施工导流标准为枯水期5年一遇洪水。5.1.2采用的技术规程、规范和文件《水利水电工程初步设计报告编制规程》（DL5021-93）《防洪标准》（GB50201-94）《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000）《水工建筑物荷载设计规范》（DL5077-1997）《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2001）《堤防工程设计规范》（GB50286-98）《溢洪道设计规范》（SL253-2000）《水工钢筋混凝土结构设计规范》（SDJ20-78）《水工混凝土结构设计规范》（SL/T191-96）《水工建筑物荷载设计规范》（DL5077-1997）《水工建筑物抗震设计规范》（SL203-97）《水闸设计规范》（SL265-2001）《水利水电工程钢闸门设计规范》（SL74-95）171 工程布置及建筑物《土坝坝体灌浆技术规范》（SD266-88）《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》（DL/T5148-2001）《土石坝安全监测技术规范》（SL60-94）《水利水电工程施工组织设计规范》（SL303-2004）《水利工程管理单位编制定员试行标准》（SLJ705-81）《水库工程管理设计规范》（SL106-96）《水利水电工程地质勘察规范》（GB50287-99）《XX水库大坝安全评价综合报告》《XX水库大坝工程质量评价报告》《XX水库大坝运行管理评价报告》《XX水库大坝防洪标准复核报告》《XX水库大坝结构安全评价报告》《XX水库大坝渗流安全评价报告》《XX水库大坝安全评价工程地质勘察报告》《XX水库混凝土及金属结构安全检测报告》《大坝安全鉴定报告书》5.1.3设计基本资料(1)水文气象表5.1XX水库水文气象特征值项目单位数值多年平均降水量mm1120多年平均径流量万m31035多年平均气温℃16.1最高气温℃39.8最低气温℃-4多年平均最大风速m/s16(2)特征水位与流量XX水库特征水位与流量见表5.2。171 工程布置及建筑物表5.2XX水库特征水位与流量项目洪水复核成果洪峰流量（m3/s）最大下泄流量（m3/s）库水位（m）下游水位（m）主坝副坝正常蓄水位49.00无水P=3.3%（消能设计洪水）1933250.19P=1%（设计洪水）4294750.56P=0.05%（校核洪水）6528651.35(3)水库水位库容关系曲线水库水位库容关系曲线见表5.3。表5.3XX水库水位库容关系库水位（m）库容（万m3/s）49.0128049.5146050.0170050.5193851.0218051.52422(4)岩土物理力学参数根据岩土物理力学试验，并类比类似工程有关参数，综合确定岩土物理力学参数，其设计取值见表5.4和表5.5。表5.5坝基岩石主要物理力学指标参数岩性允许承载力（MPa）变形模量（GPa）泊桑比抗剪强度C(MPa）f硅质岩4.050.00.230.60.8171 工程布置及建筑物表5.4坝体填料及覆盖层主要物理力学指标参数部位重度（kN/m3）抗剪强度渗透系数（cm/s）干湿饱和C（kPa）φ（°）主坝填料15.619.419.720185.0×10-4主坝排水棱体0403.0×10-21.0×10-3（失效时）副坝填料16.617.219.610249.0×10-3冲洪积层16.517.419.75209.0×10-4残坡积层16.918.119.815222.0×10-4(5)设计控制标准①防浪墙顶安全加高和坝顶高程主副坝防浪墙顶安全加高和对坝顶高程的要求见表5.6。表5.6防浪墙安全加高和坝顶高程工况防浪墙顶安全加高（m）坝顶高程设计0.70高出静水位0.5m校核0.40不低于静水位②坝坡稳定安全系数坝坡抗滑稳定安全系数见表5.7。表5.7坝坡抗滑稳定安全系数运用条件最小安全系数备注正常运用1.30（1.20）括弧中的数值为采用不计条块间作用力的瑞典圆弧法取值非常运用Ⅰ1.20（1.10）(6)地震烈度根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001），本区地震动峰值加速度小于0.05g，相应地震基本烈度小于Ⅵ度。根据《水工建筑物抗震设计规范》（SL203-97）的规定，本工程地震设计烈度采用Ⅵ度，各主要建筑物加固设计不进行抗震设计。171 工程布置及建筑物5.2工程总体布置XX水库是一座以灌溉为主，兼有防洪、养殖等综合效益的重点中型枢纽工程。水库枢纽建筑物包括主坝、副坝、溢洪道以及低灌溉输水闸（涵）、高灌溉输水闸（涵）。本次水库除险加固对水库枢纽原建筑物进行除险加固或重建，其工程平面布置未作变动和调整。水库枢纽各建筑物的相对位置及平面布置详见相关设计图纸。水库除险加固主体工程建设内容包括：①主坝加固、副坝（原非常溢洪道子堤）拆除重建。②溢洪道拆除并重建，续建原未建部分。③低灌溉输水闸（涵）部分拆除重建，高灌溉取水闸（涵）全部拆除重建。除险加固后的主坝从桩号坝0+000起至桩号坝0+387.68止。其左岸及主河床部分SB段（桩号坝0+000～坝0+238.47）轴线方位为N52.80°E，轴线通过桩号坝0+000.00处的座标为S（.584，.080）；右岸部分BC段（桩号坝0+238.47～坝0+387.68）轴线方位为N43.70°E，轴线通过桩号坝0+387.68处的座标为C（.536，.041）。左岸防浪墙延伸方位为N88.45°E。拆除重建后的副坝从桩号坝0+387.68起至桩号坝0+567.85止。其中坝0+387.68至坝0+483.85（CF段）的方位为N89.201°E，坝0+483.85至坝0+567.85（FR段）的方位为N106.425°E。拆除重建后的溢洪道纵轴线方位为N179.201°E，其纵轴线与坝轴线的交点座标为D（.695，.701）。低灌溉取水闸位于主坝左岸、桩号坝0+090.52处，其纵轴线方位为N140.316°E。高灌溉取水闸位于右岸、溢洪道右侧，其纵轴线方位为N10.863°E，与坝轴线的交点座标为E（.316，.525）。水库枢纽各建筑物定位轴线及控制座标见表5.8。表5.8水库枢纽建筑物定位轴线及控制座标171 工程布置及建筑物建筑物名称方位控制点坐标备注WS段N88.45°EW（.236，.031）S（.584，.080）B（.408，.125）C（.536，.041）F（.195，.879）R（.947，.307）左岸防浪墙段主坝SB段N52.80°E左岸及主河床段BC段N43.70°E右岸段副坝CF段N89.201°ER点以西为新建防汛公路FR段N106.425°E溢洪道N179.201°E(直线段)D（.695，.701）G（.316，.871）D为直线段纵轴线与大坝纵轴线的交点，G为圆弧段的圆心低灌溉输水闸N140.316°EH（.856，.974）纵轴线与大坝纵轴线的交点高灌溉输水闸N10.863°EE（.316，.525）纵轴线与大坝纵轴线的交点5.3挡水建筑物5.3.1历史及现状5.3.1.1基本情况挡水建筑物包括主坝和副坝（非常溢洪道子堤）。主坝为均质土坝，坝顶高程52.20m，最大坝高20m，坝顶长328m，坝顶宽5.7m；坝体上游坝坡坡比为1∶3.5、采用厚为30cm的干砌块石护坡；坝体下游坝坡采用草皮护坡、坡比自上而下依次为1∶2.5、1∶3.0、1∶171 工程布置及建筑物1.6（反滤坝外坡），下游坝坡在高程45.24m处设置宽度为1.7m的马道；下游坝坡主河床部位设置干砌块石反滤坝，其顶部高程为40.35m，顶部宽度为1.8，外坡坡比为1∶1.6，内坡坡比为1∶1.25；1976年对水库进行洪水复核并对主坝进行了加固，于坝顶增建高1.2m的防浪墙，全长390m，墙体为浆砌水泥砖空心结构，墙顶高程为53.40m。1976年对水库进行洪水复核并对主坝进行加固的同时，于主坝和溢洪道之间修建了一用于非常溢洪的子堤，为石渣坝，坝顶高程51.05m，坝顶长45m，坝顶宽5m，最大坝高2m，上游坝坡坡比为1∶0.75，下游坝坡坡比为1∶0.85。5.3.1.2病险情况⑴散浸或渗漏地质勘探表明，主坝坝基普遍上覆厚度为5m～10m的第四系残坡积层、主河床部位上覆最大厚度约5.0m的第四系冲洪积层。残坡积层中碎石含量相对较多，渗透系数为2.0×10-4cm/s，防渗性能较差。主河床部位冲洪积层以碎卵石为主，相对于残坡积层稍松散，渗透系数为1.0×10-3cm/s，具中等透水性。击实试验表明，主坝坝体压实度为0.91，表明坝体碾压不密实。自建库以来，主坝左岸坝段下游坡存在散浸渗漏现象，坝脚外鱼池中有4个逸水点并伴有翻沙鼓水现象；主坝右岸下游坡坝山结合处有散浸渗漏现象，渗水从高程40.3m处的排水沟渗出，坝脚外鱼池存在库水集中渗入现象。主坝坝基普遍上覆的第四系残坡积层和冲洪积层防渗性能差正是坝基渗漏的主要原因。副坝（非常溢洪道子堤）坝身填料为碎石土，无防渗体，不具备挡水条件；基础局部透水性较强，具中等透水性。⑵蚁害主坝下游坡白蚁活动猖獗。1972年首次于主坝左岸坝段下游坝坡、低灌溉取水闸输水涵洞上部发现白蚁1窝。1983年于主坝左岸坝段下游坝坡、低灌溉取水闸输水涵洞上部再次发现白蚁1窝。171 工程布置及建筑物1987年于主坝右岸坝山结合部发现白蚁1窝。1995年于低灌溉取水闸输水涵洞上部第三次发现白蚁1窝，于主河床主坝反滤坝段发现白蚁1窝，于主坝右岸坝山结合部再次发现白蚁1窝。1996年汛前检查时发现，桩号坝0+035～坝0+055、高程46.0m～51.0m的主坝下游坝坡约260m2的范围存在蚁害，桩号坝0+075～坝0+095、高程46.0m～51.0m的主坝下游坝坡约250m2的范围存在蚁害，主河床主坝反滤坝段高程38.0m～44.0m之间宽5m约200m2的范围存在蚁害，主坝右岸坝山结合部120m2的范围存在蚁害。坝体蚁害面积总计830m2。左岸库内山头离坝头约50m处发现白蚁泥被泥线数十处，蚁害面积450m2，右岸山头白蚁泥被泥线数两处，蚁害面积240m2，低灌溉取水闸出口40m的渠堤上发现蚁害，受害面积60m2。坝区蚁害面积750m2。2005年汛前检查时在上述范围再次发现白蚁活动踪迹。坝体及坝区蚁害面积总计约1580m2，蚁害已成为影响水库大坝安全的重要隐患。特别值得注意的是，在实施药物灌浆毒杀白蚁的过程中曾出现上下游坝坡同时外逸浆液的现象，充分说明了蚁路已贯穿坝体。蚁害已对大坝的安全构成了重大威胁。详见“水库枢纽建筑物病险情示意图”。(3)坝面结构物缺陷主坝上游护坡块石风化严重，部分缺失，浪坎严重；防浪墙墙体破损、裂缝；反滤体部分失效；两岸部分山体高程低于坝顶高程，且无防浪墙，不能满足防洪要求。5.3.1.3主副坝除险加固历史水库自1958年建成以来，历史上对主副坝进行过三次除险加固。⑴新建坝顶防浪墙水库大坝原洪水标准为20年一遇设计、1000年一遇校核，河南发生“75.8”洪水后，于1976年对水库按500年一遇洪水设计、“75.8”型洪水校核的洪水标准进行了复核。为此，于1976年在主坝坝顶新建了高1.2m的防浪墙。171 工程布置及建筑物⑵白蚁灭治鉴于水库大坝坝身及坝区白蚁猖獗并对大坝的安全构成了重大的隐患，分别于1996年和2005年进行了两次白蚁灭治。白蚁灭治的主要措施为：①开挖找蚁擒王；②药物灌浆毒杀；③灯光诱杀飞蚁；④树桩食物诱杀。在实施药物灌浆毒杀白蚁的过程中主坝左段出现了上下游坝坡同时外逸浆液的现象，这一现象充分说明蚁路已贯穿坝体。经过两次灭治，蚁害得到了一定的控制，但未能根除，蚁患依然存在。蚁洞蚁穴正是导致坝身散浸渗漏的原因。⑶新建非常溢洪道子堤1976年对水库按500年一遇洪水设计、“75.8”型洪水校核的洪水标准进行复核后，在主坝与正常溢洪道之间修建长45m的用于非常溢洪、坝身填料为石渣的副坝。5.3.2坝顶及防浪墙顶高程复核水库防洪标准为100年一遇洪水设计、2000年一遇洪水校核；在相应的洪水过程和溢洪条件下，水库的设计洪水位为50.56m、校核洪水位为51.35m。根据《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2001），大坝坝顶在水库静水位以上的超高按式5.1确定：式5.1式5.1中：—坝顶超高，m；—最大波浪在坝坡上的爬高，m；—最大风壅水面高度，m；—安全加高，按3级坝取用。最大波浪爬高采用《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2001）推荐的莆田试验站公式计算。计算采用的相关参数如下：坝址处多年平均最大风速16m/s；设计工况计算风速为多年平均最大风速的1.5倍（按3级坝取用）即24m/s；171 工程布置及建筑物校核工况计算风速为多年平均最大风速即16m/s；风区长度采用4000m；水域平均水深采用18.0m；斜坡糙率及渗透性系数对于砌石采用0.78、混凝土板采用0.90。波浪的平均波高和平均波周期按式5.2和式5.3计算：式5.2式5.3式5.2及式5.3中：—平均波高，m；—平均波周期，s；—计算风速，m/s，根据不同计算工况取用不同的值；—风区长度，m，取4000；—水域平均水深，m，取18.0；—重力加速度，取9.81m/s2。平均波长按式5.4计算：式5.4式5.4中：—平均波长，m；平均波浪爬高按式5.5计算：式5.5式5.5中：—平均波浪爬高，m；—坡度系数，取3.5；—斜坡的糙率渗透性系数，取0.78；—171 工程布置及建筑物与风速有关的经验系数，由《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2001）中表A.1.12-3插值求得，详见表5.9。表5.9不同风速时经验系数的取值（m/s）16241.201.811.011.06经计算，不同风速情况下的平均波高、平均波长、平均波周期和平均波浪爬高详见表5.10。表5.10平均波高、平均波长、平均波周期和平均波浪爬高（m/s）1624（m）0.44150.6843（s）2.94873.6712（m）13.575721.0432（m）0.52980.8619设计波浪爬高值根据工程等级确定，因大坝为三级建筑物，设计波浪爬高值采用累积频率为1%的爬高值，查《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2001）中表A.1.13得=2.23，因此，不同风速情况下的设计波浪爬高值见表5.11。表5.11不同风速时的设计波浪爬高（s/m）1624（m）1.181.92风壅水面高度按式5.6计算：式5.6式5.6中：—风壅水面高度，m；171 工程布置及建筑物—风区长度，m，取4000；—综合摩阻系数，取3.6×10-6；—计算风向与坝轴线法向的夹角，°，取0。不同风速情况下的风壅水面高度见表5.12。表5.12不同风速时的风壅水面高度（s/m）1624（m）0.010.02因此，正常运用和非常运用条件下的坝顶超高值见表5.13。表5.13不同运用条件下的坝顶超高值运用条件计算风速（m/s）波浪爬高（m/s）风壅高度（m）安全加高（m）坝顶超高值（m）正常运用241.920.020.72.64非常运用161.180.010.41.59根据《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2001），坝顶高程等于水库静水位与坝顶超高之和，应按以下组合进行计算并取最大值，当坝顶上游侧设有防浪墙时，坝顶超高改为对防浪墙顶的要求，但正常运用条件下坝顶应高出静水位0.5m，非常运用条件下坝顶应不低于静水位。组合A设计洪水位加正常运用条件的坝顶超高（正常运用）组合B正常蓄水位加正常运用条件的坝顶超高（正常运用）组合C校核洪水位加非常运用条件的坝顶超高（非常运用）以上三种组合情况下所要求的坝顶高程和防浪墙顶高程见表5.14。表5.14加固前坝顶高程和防浪墙顶高程组合静水位墙顶超高计算坝顶高程计算防浪墙顶高程（m）实测现状坝顶高程（m）实测现状防浪墙顶高程（m）171 工程布置及建筑物（m）（m）（m）主坝副坝主坝副坝组合A50.562.6451.3553.2052.2051.0553.40无防浪墙组合B49.002.6451.64组合C51.351.5952.95从表5.14可以看出，坝顶高程由组合C、防浪墙顶高程由组合A控制确定。主坝实测现状坝顶高程和防浪墙顶高程均大于计算值，但副坝实测现状坝顶高程小于计算值且无防浪墙。因此，XX水库主坝现状坝顶和防浪墙顶高程均满足防洪要求，副坝现状坝顶不满足防洪要求且缺少防浪墙。5.3.3渗流计算及渗透稳定复核鉴于副坝为最大坝高2m、坝顶长度45m的石渣坝，不能作为挡水建筑物，本次复核仅针对主坝进行。(1)计算典型断面的选择结合实测现状主坝横断面和地质勘探钻孔资料综合确定计算断面。桩号坝0+265.00处横断面位于原河道主河床部位。ZK12揭示，其坝身填筑高度约16m，下覆第四系冲洪积层的厚度约5m。选择该断面作为计算典型断面是合理的。(2)渗流计算水位组合根据《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2001），渗流计算应包括以下水位组合情况：①正常运用水位组合A上游正常蓄水位与下游相应的最低水位；水位组合B上游设计洪水位与下游相应的水位。②非常运用水位组合A上游校核洪水位与下游相应的水位；水位组合B库水位骤降时上游坝坡稳定最不利情况。由于主坝下游河道远离坝脚，水位大大低于坝脚高程，下游鱼池离坝脚约171 工程布置及建筑物40m，可以按下游无水考虑。因此，正常运用工况中可仅进行水位组合B的计算。库水位从校核洪水位降落至正常蓄水位时（洪水期）尚未形成稳定渗流，水位的降落在坝顶部位且降幅小（仅2.16m），不会对上游坝坡构成威胁；库水位从正常蓄水位降落至死水位是由低灌溉取水闸放水所造成，而其平均引水流量为9m3/s，水位涨落区水库平均库面面积约2km2，放水所造成的水库水位降落速率为0.4m/d，水位降落速度较慢，其浸润线与库水位基本同步降落。因此，非常运用工况中可仅进行水位组合A的计算。因此，正常运用工况可只进行水位组合B的渗流计算，非常运用工况可只进行水位组合A的渗流计算。详见表5.15。表5.15主坝渗流计算水位组合工况断面上游水位（m）下游水位（m）Ⅰ正常运用水位组合B坝0+265.0050.56无水Ⅱ非常运用水位组合A坝0+265.0051.35无水(3)渗流计算及渗透稳定计算①计算方法和程序渗流计算采用2D-flow稳定渗流有限单元法、“北京理正岩土计算4.5版”程序进行。②计算参数根据地勘资料并参考已见类似工程，采用的有关参数见表5.16。表5.16主坝渗流计算选用参数渗流分区部位渗透系数（cm/s）坝身填料5.0×10-4主坝排水棱体3.0×10-2（失效时取1×10-3）冲洪积层9.0×10-4残坡积层2.0×10-4混凝土防渗墙1.0×10-7土工膜5.0×10-8③渗流计算成果图5.1～图5.6分别为工况Ⅰ（上游设计洪水位）和工况Ⅱ171 工程布置及建筑物（上游校核洪水位）在选定断面的坝体浸润线和渗流等势线图。渗流计算成果见表5.17。表5.17主坝渗流计算成果工况最大渗流出逸比降（加固前）单宽渗漏量（m3/m.d）加固前加固后防渗方案一防渗方案二Ⅰ坝身0.321.840.0370.087坝基0.25Ⅱ坝身0.332.030.0390.091坝基0.27④渗透稳定计算A.土体渗透变形类型的判别根据式5.7进行土体渗透变形类型的判别。若，则发生流土若，则发生管涌式5.7式5.7中：—土的细粒（粒径小于0.075mm）颗粒含量，以质量百分率计（%），依颗分试验成果，坝体填料细粒含量为88.5%，坝基第四系冲洪积层细粒含量为31.3%；—土的孔隙率（%），坝体填料为41.5%，坝基第四系冲洪积层为40.1%；经计算，（坝体填料）=0.43，因此，坝体填料的渗透变形类型为流土；（冲洪积层）=0.42，因此，坝基第四系冲洪积层的渗透变形类型为管涌。B.坝体和坝基的渗透稳定性对于产生流土破坏的坝体而言，其临界水力比降按式5.8计算：式5.8式5.8中：—土的临界水力比降；—土的颗粒密度与水的密度之比；171 工程布置及建筑物—土的孔隙率（%）。对于产生管涌破坏的坝基覆盖层而言，其临界水力比降按式5.9计算：式5.9式5.9中：、—分别占总土重的5%和20%的土粒粒径，mm；其余符号的意义同式5.8。允许水力比降采用式5.10计算：式5.10式5.10中：—允许水力比降；—安全系数，取2.0。经计算并参考已建相似工程确定，=0.50，=0.22。由表5.17的渗流计算成果可见，坝体内部也不会发生潜蚀现象，坝体与堆石棱体接触部位不会发生接触流失；坝基第四系冲洪积层在设计洪水位和校核洪水位时将发生管涌破坏，这与运行中出现的“翻砂鼓水”现象相互印证。5.3.4坝坡稳定复核(1)计算断面采用上述渗流计算及渗透稳定复核时的断面，即桩号坝0+265.00处的横断面，选择该断面作为计算典型断面是合理的。(2)计算参数根据地勘资料并参考国内已建类似工程经验，采用的有关参数见表5.18。表5.18主坝坝坡稳定计算物理力学指标材料名称湿容重（kN/m3）饱和容重（kN/m3）凝聚力（kPa）摩擦角（°）坝身粘土填料19.419.72018171 工程布置及建筑物坝基冲洪积覆盖层17.419.7525(3)计算工况主坝坝坡稳定分析是在渗流计算的基础上进行的。根据《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2001）的规定并结合本工程实际情况，坝坡稳定安全应复核以下工况：①正常运用A.库水位为正常蓄水位时的下游坝坡；B.库水位为设计洪水位时的下游坝坡。C.稳定渗流期的上游坝坡由于下游无水，可仅进行上述工况②、③的计算。②非常运用A.库水位为校核洪水位时的下游坝坡；B.库水位从校核洪水位降落至正常蓄水位时（洪水期）的上游坝坡。C.库水位从正常蓄水位降落至死水位时的上游坝坡。是否需要以及如何进行水位降落时上游坝坡的稳定计算，按以下方法判断：1/10时，按水位开始降落前的浸润线位置进行计算；60时为缓慢下降，此时坝身渗流自由面保持总水头10%以下，已不致影响坝坡稳定，不需进行上游坡的水位降落稳定计算；只有在1/1060的范围内，浸润线的下降介于上述两种情况之间，为进行上游坡的稳定分析，应按照缓降过程计算浸润线下降的位置。经计算分析，库水位从校核洪水位降落至正常蓄水位时的上游坝坡按水位开始降落前即校核洪水位的浸润线位置进行计算；库水位从正常蓄水位降落至死水位时，其浸润线与库水位基本同步降落，可不进行坝坡稳定计算。表5.19主坝坝坡稳定计算工况计算工况上游水位（m）下游水位（m）计算对象正常运用B50.56（设计水位）无水下游坝坡C最危险水位（待试算）无水上游坝坡171 工程布置及建筑物非常运用A51.35（校核水位）无水下游坝坡B51.35（校核水位）无水上游坝坡(4)计算方法和程序采用简化毕肖普法、“北京理正岩土计算4.5版”程序进行。(5)计算成果及分析经试算，稳定渗流期上游坝坡最危险水位高程为43.00m。上下游坝坡各种工况下的抗滑稳定最小安全系数见表5.20。表5.20主坝坝坡稳定计算成果计算工况上游坝坡下游坝坡加固前加固后加固前加固后防渗方案一防渗方案二防渗方案一防渗方案二正常运用B50.56（设计水位）///1.411.521.48正常运用C43.00（危险水位）1.851.912.37///非常运用A51.35（校核水位）///1.391.501.47非常运用B51.35（校核水位）2.552.622.76///备注：防渗方案详后坝坡最危险滑弧见图5.7～图5.18。从表5.20的稳定计算成果可以看出，在各种工况下的上下游坝坡抗滑稳定最小安全系数均满足规范要求，进行防渗处理后的坝坡稳定性得到了加强。5.3.5主要结论通过以上主坝的渗流计算、渗透稳定计算以及坝坡稳定计算可以得出以下结论：①现状主坝坝体和坝基不会发生渗透破坏；②现状主坝坝基渗漏量较大；171 工程布置及建筑物③现状主坝坝坡稳定，但裕度不大。以上结论反映了加固前主坝的整体概况。但是，主坝坝体或坝基存在的局部缺陷和隐患仍将对大坝的安全构成致命的威胁。首先，主坝坝基第四系残坡积层及冲洪积层厚5～10m，其渗透系数偏大，从而导致坝基渗漏严重。特别是右坝肩清基不彻底，造成了下游渗漏、散浸现象。其次，由于主坝坝体及坝区白蚁活动猖獗，特别是主坝左坝段蚁害尤为严重。蚁害已成为主坝的重要安全隐患，尽管在水库运行过程中曾采取过灭蚁措施，但无法彻底根治。2005年灌浆灭蚁时曾发生的上下游坝坡同时冒浆的现象说明了蚁洞蚁穴已贯穿坝身，若不采取彻底的根治措施将会遗患无穷。第三，主坝上游坝坡干砌石护坡风华化严重，已失去其防护功能，构成了坝体安全运行的又一隐患；坝顶防浪墙为砖砌空心墙，不具备挡水防浪功能。第四，“75.8”之后修建的用于非常溢洪的副坝坝身填料为石渣，坝身不能挡水，且其坝基岩层透水性强。因此，采取适当的除险加固措施对主坝和副坝进行整治、消除潜在的安全隐患是非常必要的。5.3.6除险加固方案(1)坝面结构主坝上游原干砌石护坡风化严重，已失去防护功能；坝顶防浪墙为砖砌空心墙并已损毁，不具备挡水防浪功能；原坝顶为泥结石路面，现已损坏；下游草皮护坡在施工过程中将被破坏。为此，主坝上游需重新设置护砌、重建坝顶防浪墙、新建坝顶路面并恢复下游草皮护坡。副坝需将原坝体石渣填料挖除后重建，其上游护砌、坝顶防浪墙、坝顶路面及下游护坡均与主坝相同。①上游坝坡护砌上游坝坡分别为砌石护砌和混凝土护砌时的计算坝顶高程和防浪墙顶高程见表5.21。表5.21不同护砌时的计算坝顶高程和防浪墙顶高程护砌型式计算值现状值171 工程布置及建筑物主坝副坝坝顶高程（m）墙顶高程（m）坝顶高程（m）墙顶高程（m）坝顶高程（m）墙顶高程（m）砌石51.3553.2052.2053.4051.05无防浪墙混凝土51.3553.49备注：混凝土护砌的坝顶高程及墙顶高程的计算同砌石护砌，此处省略，仅列出计算结果。当上游坝坡采用现浇混凝土板护砌时，确定坝顶高程为52.40m（兼顾现状坝顶高程及新建坝顶路面）、防浪墙顶高程为53.50m（兼顾防浪墙的实际高度）。现浇混凝土护坡的板厚按式5.11确定：式5.11式5.11中：—板厚，m；—系数，对整体式大块护面板取1.0；—累计频率为1%的波高，m。经计算为2.22（正常运用工况）；—平均波长，m。经计算为21.0（正常运用工况）；—沿坝坡向长度，m。采用4×4的正方形板块时，取4。—水的密度，t/m3，取1.0；—板的密度，t/m3，取2.4；—坡度系数，取3.5。经计算，=0.15m。由于原上游坝坡采用干砌块石护砌，现已风化，不具备防护功能。因此，上游坝坡采用厚度为15cm、强度等级为C20的现浇混凝土板护砌。板块的尺寸为4×4m，缝间采用厚2cm的沥青砂板嵌缝。护坡方案一现浇砼本方案与防渗方案一相配合，防渗方案一即坝顶混凝土防渗墙方案，详后。原主坝上游面为干砌石护坡，因其块石风化而不具备防护功能，宜拆除并新建护坡。由于水库死水位为42.50m171 工程布置及建筑物（亦即低灌溉引水闸底板高程），现浇混凝土护砌脚槽底部高程为42.50m；死水位以下2.5m采用抛石护坡。新建护坡型式为现浇砼板护砌，其厚度为15cm，强度等级为C20，下垫厚10cm的砂石混合料垫层。在上游坝坡适当的地方新建2道人行台阶。护坡方案二现浇砼+复合土工膜本方案与防渗方案二相配合，防渗方案二即坝坡混凝土防渗墙方案，详后。为使坝基与坝身形成封闭的防渗体系，彻底消除坝身贯穿性的蚁洞蚁穴构成的隐患，在现浇混凝土板底部铺设防渗复合土工膜并与防渗墙相连接。复合土工膜的型号为300g/0.5mm/300g。为保障复合土工膜的铺设质量，需将原上游坝坡干砌块石拆除、平整坝坡并铺设10cm厚的砂石混合料垫层。由于水库死水位为42.50m（亦即低灌溉引水闸底板高程），现浇混凝土护砌脚槽底部高程为42.50m；死水位以下2.5m进行抛石护坡。在上游坝坡适当的地方新建2道人行台阶。②坝顶路面原坝顶为泥结石路面，现已损坏，需新建坝顶路面。由于大坝已运行近半个世纪，其坝身和坝基的沉降已基本完成，可以采用硬路面。采用厚度为20cm、强度等级为C30的现浇混凝土路面，下垫多合土垫层。由于实测坝顶高程为52.20～52.40m，路面施工前应先将原坝顶整平并以2%的坡度向下游倾斜，坝顶路面（中线处）高程为52.40m，路基采用多合土垫层，路面板采用单幅，每隔150m设置一横向胀缝，每隔5m设置一横向缩缝；每隔10m设置一排水暗管将坝顶积水排至下游坝坡。在坝顶路面的下游侧设置强度等级为C25的预制混凝土路沿，路沿顶部高程52.55m，宽25cm，深80cm，其分缝与防浪墙相一致。坝顶路面与坝区交通道及防汛公路连通。③坝顶防浪墙原坝顶防浪墙为砖砌空心结构并已损毁，不具备挡水防浪功能，需拆除并新建防浪墙。新建防浪墙采用强度等级为C25的钢筋混凝土结构。墙顶高程为53.50m，高出坝顶路面110cm，底面高程为51.50m，墙体净高171 工程布置及建筑物2.0m；每隔15m设置一沉降缝，缝宽2cm，内嵌沥青杉板并设置紫铜片止水带；墙体内侧及顶面采用拉毛或其它装饰。④下游坝坡下游坝坡采用草皮护坡。将原下游坝坡在大坝施工期被破坏的草皮铲除、并将坝坡整平后在适当的季节重植草皮。在下游坝坡适当的地方新建2道人行台阶。⑤坝面排水下游坝坡位于高程45.24m的马道上游侧设置一纵向排水沟；主坝中部位于桩号坝0+110和坝0+240处、原高程45.24m马道以下各设置一横向排水沟，计2条；原主坝两端与山体交接处各设置一排水沟，计2条。排水沟过流断面为宽35cm、深30cm，采用M7.5浆砌石结构，表面抹面。在重建纵向排水沟的同时将马道硬化，即铺设强度等级为C20、厚度为15cm的现浇混凝土人行路面，每10m设置一道缩缝。(2)坝基及坝身渗流分析、渗透稳定计算及坝坡抗滑稳定计算表明，主坝坝体和坝基不会发生透破坏；主坝坝基渗漏量较大；主坝坝坡稳定。计算分析结果只是对大坝整体的综合评价，局部的缺陷亦可构成重大的威胁。地质勘探显示，主坝坝基覆盖5～10m第四系冲洪积物及残坡积物，其渗透系数偏大，是导致坝基渗漏量较大的根本原因，从而导致水库常年向下游鱼池补水。副坝坝基基岩微风化，岩芯破碎，为中等透水层。运行资料表明，主坝下游坝坡及两坝端白蚁蚁害面积达1580m2，有的蚁穴已洞穿坝身；下游鱼池在水库高水位时有4处翻沙鼓水，为蚁洞蚁穴所造成的险象。因此，对主坝坝基进行截渗、防渗处理，并对坝身进行白蚁灭治、阻断贯穿性蚁洞蚁穴是使主坝脱险的根本措施。对于坝基覆盖层，既可采用高压喷射灌浆法建造混凝土防渗墙，也可采用两钻一抓法建造混凝土防渗墙进行截渗、防渗处理；但对于坝身而言，在浆液中掺入适量的灭蚁药物进行劈裂灌浆或椎探灌浆进行灭蚁、堵洞不能成为治理主坝白蚁危害的根本措施而只能作为辅助措施；实践证明，在主坝运行维护的历史中曾采取过两次灭蚁措施，其中包括药物浆液充填灌注进行灭蚁，但效果甚微。171 工程布置及建筑物由于高压喷射灌浆法建造混凝土防渗墙的效果较两钻一抓法建造混凝土防渗墙的效果差，且不适用于均质坝坝身防渗。为了使坝基覆盖层和坝身形成统一的防渗体系，经比较，采用两钻一抓法建造坝身和坝基混凝土防渗墙作为根本性的截渗、防渗措施，同时辅以坝身药物椎探灌浆以期达到灭蚁和灌缝堵洞的目的。防渗方案一坝顶混凝土防渗墙本方案与护坡方案一相配合，护坡方案一即现浇砼方案，详前。采用两钻一抓法建造薄壁普通混凝土防渗墙，墙体位于坝顶上游防浪墙处。混凝土防渗墙底部嵌入基岩100cm，顶部与坝顶防浪墙相连接；墙厚40cm，墙体混凝土强度等级为C15、抗渗等级为W8。防渗方案二坝坡混凝土防渗墙本方案与护坡方案二相配合，护坡方案二即现浇砼+复合土工膜的上游坝坡护砌方案，详前。同样采用两钻一抓法建造薄壁普通混凝土防渗墙，墙体位于上游现浇混凝土护砌起始处。混凝土防渗墙底部嵌入基岩100cm，顶部与上游现浇混凝土板及其下垫的复合土工膜相连接墙厚40cm，墙体混凝土强度等级为C15、抗渗等级为W8。图5.7及图5.8分别为防渗方案一和防渗方案二在选定断面的坝体浸润线和渗流等势线图（上游为校核水位）。总而言之，上述两个防渗方案均降低了坝体的浸润线和出逸比降，减少了渗流量，增加了下游坝坡的抗滑稳定性能。(3)副坝除险加固地勘资料表明，副坝坝体填料为碎石土，其砾石含量为62.1%，砂粒含量为9.5%，细粒含量为28.4%，渗透系数为9.2×10-2cm/s，不具备防渗能力；其基础为硅质岩，大部分岩体为微风化，但局部存在中等透水层夹层，高程48.0～46.0m段漏水严重。副坝即原非常溢洪道子堤，其不具备溢洪条件且正常溢洪道泄洪能力已满足大坝的防洪要求。因此，废止非常溢洪道的泄洪功能，将其改造成挡水建筑物。为此，副坝采取拆除重建的方案。将原副坝坝体挖除，清除基础覆盖层至基岩面。坝身采用粘土填筑，要求渗透系数不大于1×10-4cm/s，压实度不小于96%。坝面结构与主坝相同，上下游坝坡均为1︰2.5。171 工程布置及建筑物坝基进行帷幕灌浆处理。设置一排灌浆帷幕，孔距2m，帷幕底部高程为42.40m。(4)其它加固措施1①下游坝脚排水棱体原主坝下游坝脚自桩号“坝0+098.00”至桩号“坝0+296.00”长198m的范围建有排水棱体。《大坝安全鉴定报告书》指出，排水棱体部分失效，且表面块石风化严重，整体变形。鉴于坝身坝基防渗处理后降低了坝体浸润线，拟定对现有排水棱体拆除重建。②下游坝坡白蚁灭治为了灭杀白蚁并填实蚁洞蚁穴，下游坝坡采用椎探灌浆，顺水流方向灌浆范围为“下0+012.000”—“下0+032.000”，坝轴线方向灌浆范围为“坝0+000.00—坝0+300.00”，灌浆孔底部高程为40.00m；灌浆压力不得大于5t/m2，以免坝体劈裂；灭蚁药采用五氯酚钠，其掺量为0.2kg/立方粘土浆液。③扩展下游禁脚平台将低灌溉渠道左侧的主坝坝脚鱼塘回填以形成禁脚平台。④完善左右岸防洪体系实测地形资料表明，大坝左、右岸地面高程均低于校核洪水位且未设置防浪墙，未能形成封闭的防洪体系。因此，需采取工程措施完善左右岸防洪体系。左岸桩号“坝0+000.00”起至桩号“坝0-135.00”止，其地面高程略低于校核洪水位，可结合坝顶路面工程将该段路面提高至设计坝顶高程52.40m，同时修建顶部高程为53.49m的防浪墙。右岸溢洪道以右桩号“坝0+460.53”至桩号“坝0+567.85”止，其地面高程亦略低于校核洪水位，为结合防汛公路的建设，将其地面抬高至设计防浪墙顶高程53.49m，而不设置防浪墙，其路基顶部高程及路堤上下游坡比与大坝相一致。(5)方案比较将上述主坝加固方案一（护坡方案一+防渗方案一）与加固方案二（护坡方案二+防渗方案二）进行分析比较，详表5.22。表5.22主坝加固方案比较表171 工程布置及建筑物加固方案优点缺点备注方案一1.施工干扰小，不受上游库水位的影响2.防渗效果可靠1.投资较大，总投资约500万元方案一的投资为坝顶混凝土防渗墙；方案二的投资为坝坡混凝土防渗墙+土工膜方案二1.投资较小，总投资约400万元1.施工干扰大，受到上游库水位的影响2.土工膜寿命短，防渗效果不可靠经综合比较，推荐主坝加固方案一。5.4泄洪建筑物5.4.1历史及现状泄洪建筑物包括正常溢洪道和非常溢洪道。非常溢洪道即前述的碎石土溢洪道子堤，拟改造成挡水建筑物，现仅介绍正常溢洪道的情况。正常溢洪道于1958年6月与挡水建筑物同时建成。正常溢洪道位于右岸，控制段为开敞式无闸宽顶堰，堰顶高程49.00m，溢流前缘净宽14.6m，仅修建了进口段、控制段和一级陡坡段，一级消力池仅有边墙，其底板未建。正常溢洪道原进口段长（顺水流方向）19.70m（其中收缩段长4.40m），进口段宽23.20m（垂直水流方向），控制段长13.10m，控制段宽（亦即溢流前缘净宽）14.6m，原一级陡坡水平投影长71.20m，一级消力池（含出口扩散段）长28.60m；1983年7月4日泄洪时溢洪道底板严重毁损，于1984年对整个底板重新进行了衬砌，在原厚30cm的M8浆砌块石底板上覆盖厚10cm的C15混凝土。5.4.2前期工作的结论和意见《XX水库混凝土及金属结构安全检测报告》（以下简称《检测报告》）（湖北省水利水电工程质量检测中心）提出了如下检测结果：①正常溢洪道进口段底部护砌长度不够，影响行洪安全；底板为“金包银”171 工程布置及建筑物结构，下层为30cm厚浆砌石，上层为8～10cm厚素混凝土，共检测到裂缝23条，其中绝大部分为贯穿性裂缝。侧墙为浆砌水泥砖和块石结构，其粘结材料质量低劣，左右侧墙分别出现1条和2条贯穿性裂缝。②控制段底板与进口段底板结构相同，共检测到12条裂缝，多数为贯穿性裂缝。侧墙结构与进口段相同，且同样出现了贯穿性裂缝。③陡坡段底板结构与进口段相同，共检测到10条裂缝，多数为贯穿性裂缝，表面凹凸不平，蜂窝麻面现象普遍，缝间止水老化，侧墙为浆砌石结构，右侧墙有一贯穿性裂缝。④消力池仅修建了两侧侧墙，侧墙为浆砌石结构，底板未建，仅有抛石护底。⑤尾水渠未建。《检测报告》针对溢洪道的检测结果提出如下的结论和建议：①溢洪道底板及侧墙出现多条贯穿性裂缝，浆砌石侧墙强度低、施工质量差，不宜采取加固措施，建议拆除重建。②完建尾水渠。《大坝安全鉴定报告书》（以下简称《鉴定书》）针对溢洪道作出了以下鉴定意见和结论：①溢洪道底板多处裂缝、错位及蜂窝麻面，边墙裂缝、表层剥落，止水及排水失效；②溢洪道两侧边墙质量差，有裂缝、剥落现象，控制段边墙欠高，其抗倾覆稳定系数不满足规范要求。③消能工及尾水渠未建。结合《检测报告》和《鉴定书》所得出的有关溢洪道的结论和建议，决定拆除重建。因此，本设计不再对原溢洪道进行水力和结构的复核。5.4.3溢洪道重建⑴洪水标准溢洪道为3级建筑物，根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL171 工程布置及建筑物252-2000）确定，其洪水标准为100年一遇洪水设计、2000年一遇洪水校核；根据《溢洪道设计规范》（SL253-2000），消能防冲设计洪水标准为30年一遇。⑵设计原则在重建正常溢洪道时遵循以下原则：根据现状地形条件，保持原堰型即宽顶堰不变；保持原堰顶高程即正常蓄水位不变；在不加高大坝的前提条件下，确定溢洪道的泄洪规模。经反复试算，确定堰顶高程为49.00m，溢流堰前缘宽16m，堰顶设置交通桥（含宽1.0m的中墩）。泄流能力按式5.12计算：式5.12式5.12中：—流量，m3/s；—总净宽，m，16-1=15m（1为桥墩宽度）；—计入流速水头的堰上总水头，m；—二元水流宽顶堰流量系数，非定值，与相对堰高及堰头型式有关；—闸墩侧收缩系数；各设计标准下的最大泄量见表5.23。表5.23设计标准下的最大泄量项目水库水位（m）堰顶水头（m）下泄流量（m3/s）溢洪道洪水标准P=0.05%（校核）51.352.3586P=1%（设计）50.561.5647消能防冲洪水标准P=3.3%（设计）50.191.1932⑶下游河道水位流量关系为了使溢洪道尾水渠水流与下游河床平顺地衔接，根据下游河床纵坡（2‰）、横断面（底宽10m，边坡1/2.5）、植被覆盖情况（n=0.07），并根据均匀流公式拟定尾水渠出口处的河道水位流量关系，详见表5.24。表5.24下游河床水位流量关系水位（m）32.533.033.534.034.535.035.536.0171 工程布置及建筑物流量（m3/s）02.17.014.424.537.453.472.5⑷临界底坡不同的流量、不同的斜槽底宽具有不同的临界坡降。为了保证泄槽中的水流流态为急流，必须使泄槽的底坡坡降大于临界坡降。临界坡降的计算采用以下公式计算：式5.13式5.14式5.13及式5.14中：—单宽流量，m2/s；—临界水深，m；—与临界水深相应的湿周，m；—泄槽底宽，m；，，取0.017。计算结果见表5.25。表5.25不同底宽在各级流量下的临界坡降和临界水深项次Q=86m3/sQ=47m3/sQ=39m3/sQ=32m3/sB=15m1/311（1.30）1/295（0.94）1/288（0.82）1/280（0.72）B=10m1/285（1.71）1/282（1.24）1/279（1.08）1/275（0.95）B=8m1/259（1.98）1/264（1.43）1/264（1.25）1/263（1.10）B=5m1/185（2.71）1/204（1.96）1/211（1.71）1/216（1.51）备注：括弧中的数字为临界水深，m从表5.25可知，只要泄槽底坡大于1/100，在常遇流量下，泄槽中的水流流态即可形成急流。(5)平面布置和立面布置①平面布置将原溢洪道拆除后原位重建。171 工程布置及建筑物溢洪道控制点坐标为D（.695，.701）（D为溢洪道纵轴线与大坝纵轴线的交点）；纵轴线由直线和曲线两部分组成，直线的方位为N10.863°E，陡槽段及消能段均位于直线段上；曲线为一圆弧，其起点与定位直线相切，圆心坐标为E（.316，.871），圆弧曲率半径为100m，转角为72°；水流出口河床段护砌总长70m，其纵轴线与溢洪道纵轴线（直线）的夹角为40°溢0-016.10～溢0+000.00为进口段，由八字形圆弧所构成，圆弧曲率半径为25m，最窄处宽度为16m；溢0+000.00～溢0+013.00为控制段，顺水流方向长13m，垂直水流方向宽16m，控制段设置交通桥，共2跨，位于控制段上游侧，桥面净宽5.7m，中墩宽1m；溢0+013.00～溢0+120.00为陡槽段，其过流净宽从16m渐变为8m；溢0+120.00～溢0+143.00为消能段，总长23m，净长22m，池宽8m；溢0+143.00～溢0+280.66为尾水段，总长137.66m，净宽8m。为了节省开挖和衬砌工程量，充分发挥混凝土的抗冲能力，从陡槽起坡点始至消力池入口止，其宽度从15m渐变为8m，其最大单宽流量从5.7m3/s渐变为10.8m3/s，水流经消力池消能后进入尾水渠并平顺导入下游河床。②立面布置进口段（溢0-016.10～溢0+000.00）底板高程为47.65m，侧墙顶部高程为52.40m；陡槽段（溢0+013.00～溢0+120.00）纵坡为1︰6.5，底板高程从49.00m降低至32.54m，溢0+013.00～溢0+025.00段侧墙顶部高程从52.40m降低至48.98m；溢0+025.00～溢0+109.00段侧墙顶部高程从48.98m降低至36.05m，溢0+109.00～溢0+120.00段侧墙顶部高程从36.05m升高至37.74m；消能段（溢0+120.00～溢0+143.00）底板高程为32.54m，消力坎顶部高程为54.54m，侧墙顶部高程为37.74m；尾水段（溢0+143.00～溢0+280.66）纵坡为1︰60，底板高程从34.54m降低至32.24m，侧墙高度为2.7m；河床护砌段底板高程为32.24m，护砌高度为2.7m。③河床段衬砌的必要性由于受到地形和基本农田的局限和影响，尾水渠呈圆弧形进入下游河床，水流条件不利。为了确保尾水入河段下游河床两岸基本农田不受泄洪的影响，必须将河床段进行衬砌。拟定河床段衬砌总长70m。(6)水力设计①泄槽水面线推算171 工程布置及建筑物溢洪道校核洪水标准下的水库水位为51.35m，相应的最大下泄流量86m3/s，泄槽坡比根据地形确定为1/6.5，泄槽宽度在水平距离为107.25m的范围内由15m渐变为8m。根据能量方程采用分段求和法计算泄槽的水面线。分段求和法计算公式如下：式5.15式5.16式5.15及式5.16中：—分段长度，m；、—分段始、末断面水深，m；、—分段始、末断面平均流速，m/s；、—流速分布不均匀系数，取1.05；—泄槽底坡角度，（°）；—泄槽底坡，=1/6.5；—分段内平均摩阻坡降；—泄槽槽身糙率系数，对于混凝土护面取0.017；—分段平均流速，，m/s；—分段平均水力半径，，m。一级陡坡上游与宽顶堰相衔接，起始计算断面定在陡坡泄槽首端，控制水深取用泄槽首端断面计算的临界水深1.30m（见表5.16）；掺气后的水深按式5.17计算：式5.17式5.17中：、—泄槽计算断面的水深及掺气后的水深，m；—不掺气情况下泄槽计算断面的流速，m/s；—修正系数，可取1.0～1.4，流速大者取大值，按1.2取用。171 工程布置及建筑物计算结果见表5.17。泄槽边墙高度根据计入波动及掺气后的水面线，再加上0.5～1.5m的超高，由于本泄槽水深相对不大，可以取中值，安全超高取1.0m。计算结果见表5.26。表5.26溢洪道一级陡坡水面线计算成果表桩号断面流速(m/s)不计掺气时的水深（m）计入掺气后的水深（m）计入安全超高后所需边墙高度（m）备注0+013.003.591.301.362.36起始断面0+023.007.040.690.751.750+033.008.440.600.661.660+043.009.450.560.621.620+053.0010.070.550.611.610+120.2515.90.550.611.61跃前断面*注：安全超高取1.0m，水深及高度均为垂直于底板方向计量由以上计算结果即可确定一级泄槽边墙高度，详见相关设计图。②消力池水力设计根据溢洪道的平面和立面布置，一级消力池采用宽度为8m的等宽矩形断面下挖式消力池，按溢洪道消能防冲洪水标准即30年一遇洪水时的最大泄量32m3/s确定其池深、池长。池深和池长按下式计算：式5.18式5.19式5.20式5.21式5.22式5.18—式5.22中：—池深，m；—水跃淹没度，取1.05；—池中发生临界水跃时的跃后水深，m；—171 工程布置及建筑物消力池出口下游水深，m，因消力池下游二级圆弧形泄槽中的水流流态仍为急流，故为二级泄槽起始点处的临界水深，为1.1；—消力池尾部出口水面跌落，m—设计流量，消能防冲设计洪水标准30年一遇洪水的最大泄量为32m3/s；—消力池出口段流速系数，取0.95；—自由水跃的长度，m；—跃前收缩断面弗汝德数；—跃前收缩断面水深，m，经计算为0.23；—收缩断面流速，m/s，经计算为15.9。计算池深为1.84m，池长为21.4m；取池深为2.0m，池长为22m。③尾水渠水面线推算及横向水面差计算溢洪道校核洪水标准下的水库水位为51.35m，相应的最大下泄流量86m3/s，尾水渠纵向坡比根据地形确定为1/60，泄槽宽度为8m。根据能量方程采用分段求和法计算水面线。尾水渠上游与一级消力池相衔接，起始计算断面定在消力池尾端亦即尾水渠首端，控制水深取用尾水渠首端断面计算的临界水深1.98m（见表5.25）；根据布置的需要，尾水渠在平面上为一圆弧形，其中心线的转弯半径为100m，圆弧轴线转角为72°。表5.27溢洪道尾水渠水面线计算成果表桩号断面流速(m/s)不计掺气时的水深（m）计入掺气后的水深（m）计入安全超高后所需边墙高度（m）备注0+143.004.421.982.093.090+153.005.241.671.782.780+163.005.571.571.472.680+173.005.831.501.612.610+183.006.031.451.562.560+280.667.171.221.332.33*注：安全超高取1.0m，水深及高度均为垂直于底板方向计量由以上计算结果即可确定尾水渠边墙高度，详见相关设计图。尾水渠是中心线曲率半径为100m171 工程布置及建筑物的弧形泄槽，为使断面内流速分布趋近均匀，消除或抑制冲击波，可让其横断面形成一定的横向坡。选型流量采用常见正常泄洪流量32m3/s（30年一遇洪水最大泄量），其最大内外侧高程差按式5.23计算。式5.23式5.23中：—内外侧槽底高程相对差，m；—弯道起始断面平均流速，按选型流量32m3/s，临界水深1.1m，池宽8m确定流速为3.3；—重力加速度，m2/s，9.8；—外侧边墙的曲率半径，m，104；—内侧边墙的曲率半径，m，96。经计算，=0.09m。因此，在尾水渠布置中可将其底板向内侧倾斜，使其内外高程差为10cm。④出口段河道水力设计由于尾水渠水流流态为急流，水流入河后会产生水跃。采用不下挖的水平护坦消能。按溢洪道消能防冲洪水标准即30年一遇洪水时的最大泄量32m3/s确定其池长。经计算，确定池长为11m，池宽为8m。根据计算结果并结合河道实际情况确定河道岸坡及河底（护坦）的衬砌范围。(7)结构设计总体而言，溢洪道在结构上采用钢筋混凝土结构。进口段采用悬臂式挡墙结构，悬臂高4.75m，顶部厚35cm、底部厚60cm，底板宽3.5m、厚35～60cm。控制段顺水流方向长13m，底板厚60cm；上游侧长5.7m段设置交通桥，交通桥分为两跨，每跨净跨度为7.5m，采用装配式梁式桥，两侧桥台为钢筋混凝土结构、并设置刺墙；下游侧长7.3m段为钢筋混凝土U型槽，侧墙高3.4m、厚度为35～60cm，底板厚60cm。陡槽段为钢筋混凝土U型槽结构，底宽15～8m，底板厚60cm，侧墙高1.8m、厚度为35～60cm。171 工程布置及建筑物消力池净长22m、净宽8m，为钢筋混凝土U型槽结构，底板厚100cm，侧墙高5.2m、厚度为50～100cm、顶部设置截面为30×30cm间距为2m的联系梁。尾水渠为钢筋混凝土U型槽结构，底宽8m，底板厚60cm，侧墙高2.7m、厚度为35～60cm。河床断右岸岸坡衬砌为重力式浆砌结构，河床及左岸岸坡为钢筋混凝土结构。(8)细部构造及其它工程措施陡槽、消力池、尾水渠及河床护坦底部均设置20cm厚的砂砾石层和30cm厚的碎石层，并符合反滤要求，以利于排水、降低扬压力。除进口护底以外，其它结构缝均设置一道紫铜片止水，缝宽2cm，沥青砂板填缝。陡槽段底板设置齿槽，以防止下板高出上板。每个齿槽设置3个排水管，以沟通底板之间的渗水。消力池及河床护坦底板均设置排水孔，孔距2m，呈梅花形布置，以便将底部渗水排出、降低扬压力。溢流控制段岩基进行帷幕灌浆，设置一排灌浆帷幕，孔距2m，帷幕底部高程为42.40m，并于其左侧的副坝坝基帷幕连接成整体。5.5输水建筑物5.5.1历史及现状输水建筑物包括低灌溉输水闸（涵）和高灌溉输水闸（涵）。低灌溉输水闸（涵）位于大坝左端，为坝下有压涵管，全长52m，进口底板高程42.50m，设计最大引水流量12m3/s；前段管道为现浇钢筋混凝土圆管，长44m，内径1.4m、壁厚0.4m；后段管道为宽1.2m、直墙高1.1m、矢高0.5m、底板厚0.5m、壁厚0.4m的城门型，块石混凝土结构，长8m，系1976年大坝加固时加长部分；1968年将原圆筒活塞式闸门更新为平面钢闸门，但未设置检修闸门，运行不便。高灌溉闸（涵）位于右岸、正常溢洪道右侧，输水管为圆形钢筋混凝土预制涵管，全长66.70m，进口底板高程47.60m，设计最大引水流量1.5m3/s；输水管后段长32.7m、内径60cm、壁厚5cm171 工程布置及建筑物的预制涵管系建库时修建部分；输水管前段长34m、内径50cm的预制涵管系1976年大坝加固时向库内加长部分，控制室相应地向库内移动34m。《XX水库混凝土及金属结构安全检测报告》提出了如下关于低灌溉输水闸的结论和意见：①建议设计单位根据混凝土检测强度对输水管管身进行强度复核，必要时应对管内缺陷进行修补。②工作桥梁存在大量的竖向裂缝，均由底部向上开裂，部分裂缝已超过中性轴；桥墩为浆砌块石结构，且出现一条贯穿性裂缝。建议设计部门提出改造措施。③根据《水利水电工程金属结构报废标准》（SL226-98）的有关规定，其闸门应予报废，建议更新闸门及螺杆。④根据《水利水电工程金属结构报废标准》（SL226-98）的有关规定，螺杆启闭机应予报废，建议更新启闭设施。《XX水库混凝土及金属结构安全检测报告》提出了如下关于高灌溉输水闸的结论和意见：①输水管道出口淤积严重，且有漏水现象。建议拆除重建。②闸室与岸坡之间无工作桥，不便于运行和维护。建议补建工作桥。③闸室破损，建议修补。④根据《水利水电工程金属结构报废标准》（SL226-98）的有关规定，其闸门应予报废，建议更新闸门及螺杆。⑤根据《水利水电工程金属结构报废标准》（SL226-98）的有关规定，螺杆启闭机应予报废，建议更新启闭设施。《大坝安全鉴定报告书》关于低灌溉输水闸和高灌溉输水闸的主要鉴定意见为：低灌溉输水闸（涵）输水管道结构应力满足规范要求，但其接缝及延长段质量差，启闭机台工作桥墩、桥面裂缝；高灌溉输水闸进口控制竖井破损，管身错位。5.5.2低灌溉输水闸（涵）除险加固根据《XX171 工程布置及建筑物水库混凝土及金属结构安全检测报告》和《大坝安全鉴定报告书》关于低灌溉输水闸的相关结论和建议，确定对低灌溉输水闸拆除并原位重建。原低灌溉输水闸（涵）位于河床左岸，为坝下有压涵管，全长52m，进口底板高程42.50m，设计最大引水流量12m3/s，设置1道平面工作钢闸门。重建后的低灌溉输水闸（涵）拟采用无压箱涵；闸室进口底板高程42.50m，设计最大引水流量12m3/s；设置1道平面工作钢闸门和1道平面检修钢闸门；闸室孔口尺寸为1.4×1.4m，输水箱涵为城门洞形，其尺寸为2.0×（1.5+0.7）m（1.5为直墙高，0.7为圆拱矢高）。(1)水力设计低灌溉输水闸（涵）的过流能力按式5.24计算。式5.24式5.24中：—引水流量，m3/s，取12；—有压短洞出口的工作闸门垂直收缩系数，取0.81；—短洞有压段的流量系数，取0.79；—水流收缩断面处的底宽，m，取1.4；—闸孔高度，m，取1.4；—由有压短管出口的闸孔底板起算的上游水深，m；经计算，当=4.2m，即上游水位为46.7m时，即可引取相应的最大设计流量，库水位超过46.7m时，需采用闸门控制取水流量。(2)结构设计①工作桥重建将原工作桥桥面结构及桥墩全部拆除并重建。新建的工作桥采用装配式梁式桥面、钢筋混凝土排架支撑、杯型基础和装配式钢筋混凝土栏杆。桥面净宽2m，共3跨，每跨长7.5m。基础混凝土的强度等级为C20，其它构件混凝土的强度等级均为C25。②闸室重建将老闸室全部拆除并在原位重建。新建闸室设置1道平面工作钢闸门和1道平面检修钢闸门，闸门最大承压水头8.86m，闸孔尺寸为1.4×1.4m（宽×高）。采用2台型号为QL-300-SD的螺杆式启闭机控制闸门。171 工程布置及建筑物启闭机室平面高程与坝顶高程相同，即52.40m，检修平台高程为46.50m，顶部凉亭高程55.55m，底板高程为42.50m；进口设置喇叭口，以平缓水流；混凝土的强度等级为C25。由于闸室位于上游库中，可不进行抗滑稳定验算，仅进行闸室基底应力计算。闸室基底应力按式5.26计算。式5.26式5.26中：—闸室基底应力的最大值或最小值，kPa；—作用在闸室上全部竖向荷载，kN；—作用在闸室上的全部竖向和水平荷载对于基础底面垂直水流方向的形心轴的力矩，kN·m；—闸室基底面的面积，49m2；—闸室基底面对于该底面垂直水流方向的形心轴的截面矩，m3，57.2；竣工时闸基应力最大。经计算，竣工时的闸基应力为12t/m2（120kPa），大大小于地基允许承载力4000kPa。③箱涵重建输水箱涵采用城门洞型钢筋混凝土结构，壁厚0.5m，混凝土强度等级为C25；为保证输水涵管中的水流流态为急流，经试算确定涵管过流底宽2.0m，直墙高1.5m，圆拱矢高0.7m，纵坡1︰100。出口设置消力池。⑤闸首渠道衬砌低灌溉输水闸近坝渠道横断面为2×2.2m（高×宽）的矩形断面，长200m，浆砌石衬砌。采用厚15cm、强度等级为C15的现浇混凝土重新衬砌，为了使混凝土衬砌与原浆砌石之间结合牢固，配置锚杆并挂网。5.5.3高灌溉输水闸（涵）除险加固鉴于高灌溉输水闸规模小、破损严重，拟定全部拆除重建。171 工程布置及建筑物(1)水力设计①基本资料进口底板高程47.60m，设计最大引水流量1.5m3/s。②输水箱涵基本尺寸输水箱涵采用钢筋混凝土城门洞型无压涵；根据引水流量的量级和出口渠道的尺寸，拟定输水涵净宽1.4m，纵坡采用陡坡，依照临界水深加一定的安全超高及输水涵运行维护要求确定输水涵净高。为保证在设计最大引水流量1.5m3/s的情况下，输水洞中的水流为急流，必须使输水洞纵坡大于临界底坡。经计算，在宽度为1.4m、泄量为1.5m3/s的条件下，其临界底坡为1/137，输水洞实际纵坡采用1/100（可根据进口底板高程和出口渠道底部高程调整纵坡，但不得缓于1/100）。相应的临界水深为0.49m，考虑一定的掺气水深和净空，同时考虑涵洞的运行维护要求，确定其净高1.8m，其中直墙高1.4m、圆拱矢高0.4m；相应的水流流速为2m/s。③闸室控制洞段基本尺寸为保证闸门后输水洞的水流为无压流，必须使控制洞段断面小于输水洞断面，以具备闸孔出流的边界条件。控制段孔口宽度与闸门后箱涵宽度相同为1.4m，孔口高度为1.4m，采用控制闸门开度来调节取水流量。④过流能力计算按堰流流量公式计算其过流能力（未采用闸门控制水流时）。式5.27式5.27中：—泄流量，m3/s；—淹没系数，取1.0；—侧收缩系数，取0.9；—自由溢流的流量系数，取0.35；—闸孔孔数，取1。171 工程布置及建筑物—孔口净宽，取1.4m；—包括行近流速水头的堰前水头。经计算，当水头为0.85m，即库水位为48.45m时即可引取设计流量1.5m3/s，当水位超过48.45m时需用闸门控制取水流量。(2)结构设计①工作桥新建新建的工作桥采用装配式梁式桥面，桥面净宽2m，共1跨，跨长6.6m。基础混凝土的强度等级为C20，其它构件混凝土的强度等级均为C25。②闸室及输水涵重建将老闸室及输水管道全部拆除并重建。新建闸室设置1道工作闸门，闸门最大承压水头3.76m，过流孔尺寸为1.4×1.4m，采用1台型号为QL-100-SD的手电两用螺杆式启闭机控制闸门。启闭机室平面高程与坝顶高程相同，即53.49m，检修平台高程为50.40m，顶部凉亭高程56.65m，底板高程为47.60m。输水道为钢筋混凝土箱涵，其过流净尺寸为1.4×（1.4+0.4）m（1.4为直墙高，0.4为圆拱矢高），壁厚40cm，进口高程与闸室底板高程相同为47.60m，出口高程为47.00m，全长36.50m。出口新建消力池。由于闸室位于上游库中，可不进行抗滑稳定验算，仅进行闸室基底应力计算。竣工时闸基应力最大。经计算，竣工时的闸基应力为7t/m2（70kPa），大大小于地基允许承载力4000kPa。③闸首渠道衬砌高灌溉输水闸首长150m的渠道渠堤变形、衬砌损坏，需重新对渠堤进行整形并对渠道衬砌。衬砌采用厚15cm、强度等级为C15的现浇混凝土。5.6工程安全监测设计XX水库大坝没有任何安全监测设施，根据《土石坝安全监测技术规范》（SL60-94）的有关规定，对于建筑物级别为3级的土石坝，需设置以下监测项目：(1)巡视检查171 工程布置及建筑物巡视检查包括日常检查、年度检查和特别检查三类。在水库大坝运行期，日常检查的频率按3次/月进行。(2)表面变形监测主坝表面变形监测包括竖向位移和水平位移。设置4个观测纵断面和3个观测横断面，详见表5.29及相关设计图纸。(3)渗流量监测主坝渗流量监测包括渗漏水的流量及其水质监测，水质监测包括渗漏水的温度、透明度观测和化学成分分析。在排水棱体下游导渗沟设置1个量水堰。详见相关设计图纸。表5.28主坝表面变形及渗压监测点布置高程桩号左岸右岸坝0+100坝0+190坝0+280工作基点校核基点工作基点校核基点上游坝坡50.00mⅠ-1*Ⅰ-2*Ⅰ-3*Ⅰ1Ⅰ2Ⅰ3Ⅰ4坝顶52.40mⅡ-1Ⅱ-2Ⅱ-2Ⅱ1Ⅱ2Ⅱ3Ⅱ4下游坝坡45.40mⅢ-1Ⅲ-2Ⅲ-2Ⅲ1Ⅲ2Ⅲ3Ⅲ4下游坝坡41.00mⅣ-1Ⅳ-2Ⅳ-2Ⅳ1Ⅳ2Ⅳ3Ⅳ4备注：变形监测点与渗压（坝身及坝基）监测点重合，带*号无渗压监测5.7除险加固工程量各主要建筑物除险加固工程量见表5.29。表5.29水工建筑物除险加固主要工程量表序号名称单位数量备注一挡水建筑物除险加固工程1坝面结构1.1坝顶防浪墙计入原副坝及延长段拆除m3404原墙体砖砌结构土方开挖m31107人工明挖粘土填筑m3664人工夯实171 工程布置及建筑物墙体混凝土m3897现浇C25墙体钢筋t53.8按60kg/m3配置止水m142紫铜片沥青砂板m255嵌缝，厚2cm外墙装饰m21253拉毛1.2上游坝坡护砌计入原副坝及延长段土方开挖m3400人工明挖原块石拆除m34727干砌块石原坝坡平整m213000干砌石坝坡砂砾料垫层m31350铺填厚10cm护砌混凝土m32770现浇C20，厚15cm沥青砂板m2950厚2cmPVC排水管个806每个长0.5m坝脚抛石m38500利用料45001.3坝顶路面计入原副坝及延长段原坝顶平整m24200原泥结石路面路面板混凝土m24200现浇C30厚20cm路面多合土垫层m24200厚20cm路沿混凝土m3150预制C251.4下游坝坡计入原副坝及延长段原坝坡平整m226600土坝植草坡面植草皮m226600原排水沟拆除m3450浆砌石结构土方开挖m3450排水沟排水沟浆砌石m3345M7.5排水沟抹面m213151︰3水泥砂浆马道砼m3120C20，现浇1.5排水棱体土方开挖m33150明挖粘土填筑m33150碾压原棱体拆除m32520堆石散粒体砂料m3870反滤层171 工程布置及建筑物碎石m3750反滤层块石m3900护面混凝土m3135预制C20，干砌勾缝1.6坝脚挡土墙浆砌石m3850M7.5，外露面勾缝混凝土m3370现浇C10抹面m21201︰3水泥砂浆，挡土墙顶面1.7禁脚平台围墙拆除m3220砖石结构基础清理m32500×1.0清淤，面积×厚度土方回填m38600碾压2坝基坝身防渗处理计入原副坝、溢洪道及延长段2.1防渗墙开挖m33300回填m33300利用料，机械压实造孔m28200两钻一抓法成槽，其中土层3690、坡积层4510，槽厚0.4m混凝土m28200直升导管法浇注，墙厚0.4m2.2椎探灌浆灌浆孔坝体钻孔m15000坝体灌浆m150003原副坝及延长段（不含坝面结构）3.1开挖及回填土方开挖m39680明挖碎石土粘土回填m312500碾压3.2帷幕灌浆盖板混凝土m3208现浇C20盖板钢筋t12.5钻孔进尺m300灌浆进尺m300二泄洪建筑物除险加固工程171 工程布置及建筑物1原溢洪道拆除m3990浆砌石结构，抛至主坝上游坝脚2新建溢洪道2.1土石方土方开挖m313000明挖土方回填m39500碾压石方开挖m3880明挖2.2进口渐变段护底混凝土m3120现浇C15翼墙混凝土m3303现浇C25翼墙钢筋t18.22.3控制段（含交通桥）底板混凝土m3160现浇C25底板钢筋t13.6侧墙混凝土m3110现浇C25侧墙钢筋t9.4中墩混凝土m321现浇C25中墩钢筋t1.8桥台混凝土m360现浇C25桥台钢筋t5.1桥梁混凝土m335预制C25，装配桥梁钢筋t3.0沥青砼m2150桥面铺装，厚5cm栏杆m35预制C25，装配止水带m76紫铜片帷幕灌浆钻孔进尺m110灌浆进尺m1102.4陡槽段陡槽混凝土m31460U型薄壁结构陡槽钢筋t88171 工程布置及建筑物砂料m3460垫层碎石m3615垫层止水带m165紫铜片沥青砂板m2100嵌缝，厚2cm2.5消力池池身混凝土m3430现浇C25池身钢筋t30联系梁混凝土m310预制C25装配，截面0.3×0.3联系梁钢筋t1.0砂料m350垫层碎石m370垫层止水带m55紫铜片2.6尾水段池身混凝土m31500现浇C25池身钢筋t90砂料m3235垫层碎石m3350垫层止水带m220紫铜片沥青砂板m275嵌缝，厚2cm2.7河床段护砌混凝土m3650现浇C25护砌钢筋t19.5垫层混凝土m3100现浇C10浆砌石m3560M7.5砂浆砌筑砂料m3175垫层碎石m3220垫层止水带m135紫铜片沥青砂板m250嵌缝，厚2cm三输水建筑物除险加固工程1低灌溉输水闸（洞）1.1拆除、开挖及回填1.1.1开挖171 工程布置及建筑物土方开挖m315000明挖1.1.2拆除钢筋砼m3650原控制段、工作桥及坝身涵管金属结构t5原闸室配置1.1.3回填土方回填m315000利用料，机械碾压1.2工作桥土方开挖m3150明挖土方回填m3100人工夯实基础混凝土m38现浇C20基础钢筋t0.64排架混凝土m34.5预制C25装配排架钢筋t0.45桥面混凝土m320预制C25装配桥面钢筋t2.0栏杆m45预制C25装配1.3闸身闸身混凝土m3310现浇C25闸身钢筋t18.6房屋建筑m255启闭室与凉亭1.4金属结构检修闸门扇1平面钢闸门，门重2t，吊杆重0.25t，埋件1t检修闸门启闭机台1型号QL-300-SD，重1t工作闸门扇1平面钢闸门，门重2t，吊杆重0.25t，埋件1t工作闸门启闭机台1型号QL-300-SD，重1t1.5输水箱涵垫层混凝土m330现浇C10枕梁混凝土m312现浇C25枕梁钢筋t1.2涵洞混凝土m3300现浇C25171 工程布置及建筑物涵洞钢筋t30.0止水带m80紫铜片沥青砂板m240嵌缝，厚2cm1.6消力池池身混凝土m355现浇C25池身钢筋t3.0砂料m310消力池反滤垫层碎石m315消力池反滤垫层1.7闸首渠道衬砌混凝土m3210现浇C20，厚15cm挂网钢筋t4.2锚筋、钢筋网1.8土石围堰临时工程石渣混合料m35000粘土料m320002高灌溉输水闸（洞）2.1拆除、开挖及回填土方开挖m31500明挖粘土回填m31200人工夯实钢筋砼m330原闸（涵）金属结构t1原闸室配置2.2引水渠石方开挖m3450明挖衬砌混凝土m350预制C20六边块厚10cm砂砾料垫层m3502.3工作桥基础混凝土m32.0现浇C20基础钢筋t0.2桥面混凝土m35预制C25装配桥面钢筋t0.5栏杆m15预制C25装配2.4闸身闸身混凝土m3145现浇C25171 工程布置及建筑物闸身钢筋t14.5房屋建筑m226启闭室与凉亭2.5金属结构工作闸门扇1平面钢闸门，门重2t，吊杆重0.25t，埋件1t工作闸门启闭机台1型号QL-100-SD，重1t2.6箱涵垫层混凝土m320现浇C10枕梁混凝土m38现浇C25枕梁钢筋t0.8涵洞混凝土m3165现浇C25涵洞钢筋t16.5止水带m36紫铜片沥青砂板m230嵌缝，厚2cm2.7消力池消力池混凝土m330消力池钢筋t3.0砂料m35消力池反滤垫层碎石m310消力池反滤垫层2.8近坝渠道衬砌混凝土m3220现浇C20，厚15cm四工程安全监测1变形观测土方开挖m350土方回填m328混凝土m320现浇C20工作基点座8校核基点座8水准基点座2位移标点个122渗流量观测量水堰座1171 工程布置及建筑物3渗压监测点个94自动监测系统套1五其它配套工程1防汛公路完善改进总长km5.0路面宽6m，两侧路肩各宽0.75m，现浇混凝土，厚20cm2水雨情自动测报系统套13管理用房屋办公用房m2200新建危房改造m2600防汛仓库m2300新建4生产用车船小车辆1购置船艘1购置5坝区环境改造项16生活用水设施项1171 工程布置及建筑物171 工程布置及建筑物171 工程布置及建筑物171 工程布置及建筑物171 工程布置及建筑物171 工程布置及建筑物171 工程布置及建筑物171 工程布置及建筑物171 工程布置及建筑物171 工程布置及建筑物171 工程布置及建筑物171 工程布置及建筑物171 工程布置及建筑物171 工程布置及建筑物171 工程布置及建筑物171 工程布置及建筑物171 工程布置及建筑物171 工程布置及建筑物171 金属结构6金属结构及电气6.1金属结构6.1.1低灌溉输水闸（涵）低灌溉输水闸（涵）位于大坝左岸、桩号“坝0+090.52”处，设计最大引水流量12m3/s，底板高程42.50m，控制段过流孔口尺寸为1.4m×1.4m，设置1道平面工作钢闸门和1道平面检修钢闸门；检修平台高程46.50m，工作平台高程52.40m。工作闸门和检修闸门的最大工作水头为8.86m，选用2台型号为QL-300-SD的手电两用螺杆式启闭机控制闸门运行。详见表6.1。6.1.2高灌溉输水闸（涵）高灌溉输水闸（涵）位于大坝右岸、溢洪道右侧、桩号“坝0+475.21”处，设计最大引水流量1.5m3/s，底板高程47.6m，控制段过流孔口尺寸为1.4m（宽）×0.4m（高）、闸门孔口尺寸为1.4m×1.4m，设置1道平面工作钢闸门；检修平台高程50.30m，工作平台高程53.49m。工作闸门的最大工作水头为3.76m，选用1台型号为QL-100-SD的手电两用螺杆式启闭机控制闸门运行。详见表6.1。表6.1金属结构特征表输水建筑物闸门型式闸门功能最大工作水头（m）闸孔尺寸（m×m）启闭机型号低灌溉输水闸平面钢闸门检修8.851.4×1.4QL-300-SD平面钢闸门工作8.851.4×1.4QL-300-SD高灌溉输水闸平面钢闸门工作3.751.4×1.4QL-100-SD171 金属结构6.2电气6.2.1供电电源XX水库自1958年建成运行以来，已运行近50年，发挥了巨大的作用，取得了显著的社会效益，由于建库时条件差，电气设备已难以达到运行要求，电气方面主要存在的问题如下：（1）高、低输水闸门无供电电源，闸门启闭只能手动，且无防汛备用电源；（2）坝顶坝区无照明；（3）坝区无消防设施。根据实际情况需更新1台变压器，变压器容量拟选100kVA，变压器高压侧接在原供电线路10kV母线上，0.4kV低压侧设置2面GGD型低压配电屏。6.2.2主要设备布置变压器及低压配电屏布置在八岔洼水库管理处配电室。低灌溉输水闸布置1道平面检修钢闸门和1道平面工作钢闸门，均用螺杆式启闭机控制，其电动机功率为2×5.5kW，其电源引自管理处并经低压电缆向其动力控制箱供电。高灌溉输水闸布置1道平面工作钢闸门，均用螺杆式启闭机控制，其电动机功率为5.5kW，其电源引自管理处并经低压电缆向其动力控制箱供电。6.2.3过电压保护及接地为防止大气过电压及异常运行情况对运行人员及电气设备造成的危害，各闸室电气设备需设置相应的防雷与接地装置。在变压器高压侧和闸室动力控制箱内各装设3只氧化锌避雷器。配电室采用工作接地、保护接地共用的联合接地网。各闸室采用自然接地体作为接地装置，接地电阻不大于4欧姆。6.2.4闸门控制171 金属结构各闸门启闭机旁设置1个动力控制箱，控制方式采用现场手动。短路保护采用断路器，过负荷保护采用热继电器；设置主令开关保护；设置闸门开、关信号。6.2.5照明设置高、低灌溉输水闸闸室照明设施、坝顶照明设施及坝区照明设施。6.2.6消防在有电气设备的场所均设置一定数量的灭火器；所有穿越孔洞的电缆均应涂刷防火涂料并封堵孔洞。6.2.7主要电气设备主要电气设备见表6.2。表6.2主要电气设备表序号项目规格型号单位数量备注1变压器S11-100/10100kVA10/0.4kV台12氧化锌避雷器HY5WS-12.7/45只93跌落熔断器RW7-10/50只54低压配电屏GGD-14，GGD-38个2各一5动力控制箱JX3012个26照明分电箱PXT个37低压动力电缆VV22m15008室内照明设施项29路灯套1010灭火器302型个5171 施工组织设计7施工组织设计7.1施工条件7.1.1工程概况XX水库位于XX市孝南区肖港镇，距XX市区20km。水库拦截澴河支流八汊河，坝址以上承雨面积25.9km2，总库容2347万m3，是一座以灌溉为主，兼有防洪、养殖等综合效益的中型水利枢纽工程。XX水库除险加固工程主体工程施工包括：①挡水建筑物加固，即主坝坝体及坝基普通混凝土防渗墙施工，坝面结构（包括上游坝坡混凝土板护砌、坝顶钢筋混凝土防浪墙、坝顶混凝土路面、坝坡排水系统、）施工，坝脚排水棱体拆除重建，坝身坝基混凝土墙防渗处理，坝坡椎探灌浆灭蚁；原副坝（溢洪道子堤）挖除重建，左右两岸防洪体系延伸等。②泄水建筑物加固，即正常溢洪道的拆除重（完）建。③输水建筑物加固，即灌溉输水闸（涵）（包括低灌溉输水闸（涵）和高灌溉输水闸（涵））拆除重建施工等项目。根据现有水工条件、水文特征及本工程特点，施工导流采用防空水库、输水闸（洞）泄流的方式。工程施工总工期为1年零8个月，其中施工准备期2个月，主体工程施工期1年零6个月。7.1.2地形地质(1)地形工程区地势较平缓，山岗圆滑平坦，植被良好；相对最大高差不大于50m，河曲变化较大，两岸谷坡起伏不平，河床宽20～60m。(2)地质库区处于扬子区大巴山大洪山分区江汉东部小区。自前震旦纪至中生代末期，该区地壳处于徐缓上升阶段，褶皱、节理裂隙比较发育。库区出露地层主要为元古界、古生界及第四系地层，地层缺失较多。171 施工组织设计7.1.3水文条件本流域属亚热带季风气候区，受季风影响，雨季较迟，多集中在6～8月间，年降水量373～1516mm，多年平均降水量1120mm，多年平均年径流量1035万m3。流域洪水主要由暴雨形成，雨量集中、强度大，洪水峰高量大。多年平均最大风速16m/s，风向一般为东北风。7.1.4对外交通条件XX水库坝区距107国道5.0km，其间有简易乡村公路连接；距肖港镇7.8km；距XX市区20km。现有交通道路能满足施工要求，交通十分便利。7.1.5天然建筑材料XX水库除险加固工程需要一定的砂料、碎石料、块石料和土料。土料可从坝区采用，储量、质量均满足要求；砂料、碎石料、块石料均从采石场购买，运距30～40km。7.2施工导流7.2.1导流项目根据本除险加固工程的特点，需要进行导流的施工项目包括低灌溉输水闸闸室基础，其余项目均可在干地施工。7.2.2导流标准根据导流建筑物的类型（土石围堰）和级别（5级），确定导流建筑物洪水标准为5年一遇。根据本工程的导流特点，即低灌溉闸基坑修建围堰后的来水全部囤积于库中、导流项目的工程量、施工强度以及水库水位库容特征综合确定导流时段为11月～3月。171 施工组织设计7.2.3导流方案采用低灌溉输水闸（涵）放空水库至其底板高程亦即水库死水位42.50m，采用土石围堰形成低灌溉输水闸闸室基础施工基坑。7.2.4导流建筑物设计(1)施工导流期水库洪水位施工导流时段为枯水期11月～3月，其5年一遇洪水总量为398万m3。将施工导流期的洪水全部囤积于水库中时，相应的库水位在死水位42.50m的基础上的涨幅为3.33m，即施工导流期的水库设计洪水位为45.83m。(2)围堰布置本除险加固工程施工导流建筑物为低灌溉输水闸（涵）重建所需的土石围堰，围绕闸室底板基坑布置，并与坝体相连形成封闭的防洪体系。(3)围堰结构设计采用石渣混合料为堰体、粘土斜墙（位于上游面）防渗的围堰结构型式，堰顶宽度4m，上游坡比1︰4.0、下游坡比1︰3.5。堰顶高程按下列原则考虑：堰顶高程不低于设计洪水的静水位与波浪高度及堰顶安全加高值之和。由于设计洪水位为45.83m，波浪高度经计算为1.5m，堰顶安全加高为0.5m，确定堰顶高程为47.83m。石渣混合料：采用泥质碎块硅质岩，分为水下抛填和水上干填碾压，相对密度不低于0.75。粘土：分为水下抛填和水上干填碾压，水下抛填粘土无法碾压，要求粘土遇水易于崩解，压实度不小于0.96，渗透系数小于10-5cm/s。7.3料场的选择与开采土料场选择在正常溢洪道消力池、尾水渠及附近，储量及质量满足工程要求。砂料、碎石及块石就近购买。171 施工组织设计7.4主体工程施工本除险加固工程主体工程包括挡水建筑物加固、泄水建筑物加固和输水建筑物加固。7.4.1土石方开挖土石方开挖包括以下项目：①上游混凝土护砌脚槽开挖②混凝土防渗墙施工平台开挖③坝坡排水沟开挖④低灌溉输水闸（涵）开挖⑤高灌溉输水闸（涵）开挖⑥主坝下游坝脚原排水棱体拆除开挖⑦高灌溉闸闸室及输水涵管拆除开挖⑧溢洪道拆除开挖⑨其它开挖对于开挖工作面窄、开挖量小的项目采用人工作业；对于开挖工作面宽的项目，采用推土机、装载机、1m3反铲直接开挖，自卸汽车运料。混凝土及浆砌石拆除采用人工加风镐将被拆除物打碎，3m3装载机集料、装料，15t自卸汽车运料。7.4.2土石方填筑土石方填筑主要是主坝坝顶开挖以形成防渗墙施工工作面后的恢复回填、溢洪道开挖后的回填、副坝的回填。对于回填工作面窄，回填量小的项目，采用人工回填、人工夯实。对于回填工作面宽，回填量大的项目，采用推土机铺平、铺层厚度25～40cm，气胎碾碾压，死角采用人工夯实。171 施工组织设计7.4.3混凝土浇筑混凝土施工主要包括以下项目：①大坝表面结构物②正常溢洪道③低灌溉输水闸④高灌溉输水闸混凝土施工采用0.4m3搅拌机搅拌，人工、胶轮车、溜槽运料至仓面，配75mm振捣器。钢筋绑扎在现场进行，受力钢筋采用搭接焊。钢筋加工、焊接、模板、支撑架设及混凝土骨料等应满足《水工混凝土施工规范》（SDJ207-80）的要求，模板拆除时间应根据混凝土强度增长情况确定，拆模后必须立即养护。设计要求的排水孔可在混凝土浇筑时预埋塑料管或用风钻钻孔。混凝土表面如有脱皮、麻面、蜂窝或钢筋露头等应进行处理。7.4.4浆砌石施工①浆砌块石体必须采用座浆法施工。②在铺砂浆之前，石料应洒水湿润，使其表面充分吸水，但不得有残留积水。③砌体必须自下而上错缝砌筑，外露面每平方米须砌筑一块拉结石。④砌体基础的第一层石块应将大面朝下。⑤石缝间不得直接紧靠，不允许采用外面侧立石块、中间填心的方法砌石。⑥砌筑时不得在砂浆未达到足够强度前施加荷载，任何已砌筑的砌体如有松动，必须立即拆下重砌。⑦砌筑经间歇后继续砌筑时，必须将接缝处理好，把砌筑面上浮浆及泥沙等清理干净并洒水湿润，但不得残留积水，方可继续砌筑。7.4.5混凝土防渗墙施工混凝土防渗墙施工水平范围为“坝0-040.000”～“坝0+355.00”，竖直向范围详见相关设计图纸。171 施工组织设计①施工平台挖除约深1m的坝顶土体以形成坚固、平整的施工平台。②施工导墙导墙采用现浇混凝土构筑，其高度为1.5m，顶部高出地面0.75m。③泥浆制备制备泥浆的土料可选择膨润土、粘土或两者的混合料，泥浆的性能指标和配合比应根据地层特性并通过试验加以选定。④槽孔建造两钻一抓法造孔。先钻完主孔，后用抓斗抓取副孔土体，两侧主孔的中心距宜等于抓斗的有效抓取长度。⑤墙体材料防渗墙采用普通混凝土。⑥混凝土浇筑采用直升导管法浇筑混凝土。两钻一抓法混凝土防渗墙施工工艺见图7.1。171 施工组织设计7.4.6椎探灌浆施工大坝下游坝坡椎探灌浆范围为：“坝0+000.00”～“坝0+300.00”，“下0+012.00”～“下0+032.00”，深度详见相关设计图。其施工工艺为：①造孔采用Z15型椎探机造孔，造孔按2序进行；造孔应保持铅直，偏斜不大于孔深的2%，采用干法造孔，不得用清水循环钻进。②制浆采用WJ60型泥浆搅拌机制浆。③灌浆先灌上游排孔，再灌下游排孔，后灌中间排孔。严格控制孔口压力，以免劈裂坝体。④封孔每孔灌完后，待孔周围泥浆不再流动时，将孔内浆液取出，扫孔到底，用直径2～3cm、含水量适中的粘土球分层回填捣实。浆液为粘土液，浆液和浆料的物理力学性质应符合设计要求，在浆液中掺入适量的五氯酚纳以灭杀白蚁。7.4.7土石方平衡本工程土石方开挖和回填量很小，详见表7.1。表7.1土石方平衡表单位：m3部位项目设计开挖量设计回填量可利用量废弃量主坝土方84071571458852522石方////拆除8321/45003821副坝土方96801250067762904石方////拆除////溢洪道土方13000950091003900171 施工组织设计石方////拆除990//990低灌溉输水闸（涵）土方1500015000105004500石方////拆除650//650高灌溉输水闸（涵）土方150012001050450石方450///拆除30///7.5施工总布置及施工交通运输7.5.1施工场地布置条件坝区右岸、正常溢洪道右侧约0.2km2的场地可满足施工场地布置要求。7.5.2施工总布置的规划原则①根据工程特点及地形条件，施工营地采用以右岸为主、相对分散布置，生产、生活区混合布置得方式。②充分利用肖港镇现有可利用设施，必须修建的施工及生活设施按临时标准修建，以减少工程投资。③合理安排料场和弃渣场，利用溢洪道开挖料填筑右岸大坝延长段。7.5.3施工交通运输(1)对外交通运输XX水库库区距107国道5.0km，其间有乡村公路连接；距肖港镇7.8km；距XX市区20km。现有交通道路能满足施工要求，交通十分便利。根据工程规模和施工设计，施工期外来物资运输量约7.3万t，主要外来物质为水泥、钢材、木材、砂石料和生活物质等。对外交通施工物质材料运输量见表7.2。171 施工组织设计表7.2对外交通施工物质材料运输量序号物质材料名称单位数量主要来源1水泥t8615XX市2砂石料m329143孝昌白沙、丰山采石场3钢材t306XX市7生活物质t5肖港镇(2)场内交通规划根据对外交通和场内地形条件场内交通采用公路运输，利用坝区内已有道路作为主要施工道路，从大坝右岸坝顶、溢洪道左侧沿下游坝坡、鱼塘东南侧、管理处至大坝左岸坝顶。施工结束后建成硬化的坝区交通道路。7.5.4施工设施及布置本工程施工设施主要有钢木加工车间、汽车临时停放场、仓库、施工营地等。(!)混凝土系统根据工程建筑特点和混凝土施工方法，在施工营地内设置1处混凝土拌和场地，占地面积约600m2。(2)钢木加工车间钢木加工车间设在施工营地内，工程钢筋总量130t，车间建筑面积100m2，占地面积约200m2。(3)机械、汽车停放施工机械和汽车的大修可由肖港镇的地方修理企业承担，施工现场只设置临时停放场地共500m2(4)基础处理在大坝两岸坝头各设置1处基础处理基地，左岸占地200m2，右岸占地400m2，共占地600m2。(5)水电供应生活用水可利用当地水产供应，另在左岸设置一处临时水池，取用库水供生产使用。施工供电可利用坝区现有供电设施就近架线。171 施工组织设计(6)仓库水泥库设于溢洪道右侧的施工营地，建筑面积80m2，占地面积150m2；综合仓库亦设于溢洪道右侧的施工营地，建筑面积150m2，占地面积600m2；油库可利用肖港镇现有油库。(7)弃渣场将溢洪道右侧的平地作为主要的弃渣场地，弃渣约1.4万m3。7.5.5临时占地规模根据工程的施工强度、施工方案和高峰期劳动力，估算工程施工布置规模及占地面积。工程施工临时占地面积详见表7.3。表7.3施工临时设施占地面积单位：m2砂石堆场车械停放施工营地仓库土料堆场弃渣场合计300500400075050004000145507.6施工总进度7.6.1总进度编制原则①依据本阶段设计方案及工程量。②拟定的施工方法、程序、设备等。③采用国内中等施工水平，考虑资金筹措，合理均衡地安排施工强度。7.6.2施工总工期及控制进度本除险加固工程施工总工期为20个月，第一年9月至10月为工程准备期，第一年11月至第三年4月为主体工程施工期。其控制性施工进度简述如下：第一年9月工程开工，10月完成必要的准备工作（营地、场地、施工道路等），水库放空至死水位42.50m。第一年11月至第二年4月，完成受库水位影响以及对农业生产发生影响的加固项目：低灌溉输水闸（涵），上游坝坡砼护砌脚槽及低高程部分板块、高灌溉输水闸（洞）。171 施工组织设计第二年11月至第三年4月，完成溢洪道的施工。其它加固项目不受库水位的影响，根据施工进度安排工期。表7.4主要工程量分项分类汇总表项目工程总量分部工程量主坝副坝溢洪道低灌溉闸高灌溉闸开挖（m3）475878407968013000150001500回填（m3）5391415714125009500150001200拆除（m3）99918321/99065030结构砼（m3）1219454905109950645结构钢筋（t）441.566.3279.660.135.5浆砌石（m3）1410850560防渗墙砼（m3）32803280帷幕灌浆（m）410300110椎探灌浆（m）15000150007.7主要技术供应7.7.1劳动力主体工程施工所需的总工时数为78.42万工时。7.7.2主要建筑材料计算确定主体工程主要建筑材料需用量见表7.5。表7.5主要建筑材料需用量项目单位数量水泥t8615钢筋t306砂m315692碎石m313451171 施工组织设计7.7.3主要施工机械工程施工主要施工机械见表7.6。表7.6工程主要施工机械表名称单位数量备注15t自卸汽车辆5180～220马力推土机台11m3反铲台110t汽胎碾或羊角碾台11～2m3装载机台14m3挖掘机台1风镐台1手风钻台2混凝土搅拌机台20.4m3振捣器台3岩芯回转钻机台1冲击钻机台2ZN-CJ混凝土泵台2HB60椎探机台2Z15泥浆搅拌机台1WJ60灌浆机台1TBW100/15胶轮车台55t载重汽车台1171 水库淹没处理及工程永久占地8水库淹没处理及工程永久占地XX水库库区位于XX市孝昌县境内，坝区位于XX市孝南区肖港镇境内。本项目为除险加固工程，水库特征水位特别是正常蓄水位和校核洪水位没有变动，不存在新的水库淹没问题。171 水土保持设计9水土保持设计9.1水土保持现状经现场调查，XX水库坝区及库区灌木丛生，植被覆盖良好。库区土壤侵蚀属中微度侵蚀，水土流失主要由降水面蚀造成。本除险加固工程的建设对水土保持产生影响的主要因素是主副坝、溢洪道及高低灌溉闸（洞）、道路硬化等项目的施工对林地、草地等的占用等。经统计，工程建设期施工区临时占地共扰动地表水土保持面积约2.5hm2。施工中破坏的水土保持面积统计结果见表9.1。表9.1破坏水土保持面积单位：m2项目破坏水土保持面积主体工程主坝、副坝、输水建筑物3500溢洪道2000防汛公路4100施工道路1000砂石堆场300土料堆场5000弃渣场4000施工辅助企业5250合计251509.2水土流失预测根据工程施工特点，对水土流失影响大的时段主要集中在工程建设期。在工程完工后，因施工造成水土流失的各种因素将逐渐消失，并且随着时间的推移、各项措施的完善，水土保持功能日益得到发挥、水土流失逐渐减少直至达到新的稳定状态，不会新增水土流失量。因此，新增水土流失以工程施工期为主，水土流失范围主要为工程建设区，水土流失面积为工程加速侵蚀面积。对破坏地表造成的新增流失量采用以下模式进行预测：171 水土保持设计式9.1式9.2式9.1及式9.2中：—预测期水土流失量，t；—原有水土流失量，t；—建设期新增水土流失量，t；—加速侵蚀面积（hm2）；—加速侵蚀系数，3～7；—原生地表土壤侵蚀模数，t/hm2.a；—预测时间，a。项目建设区施工期水土流失量为110t，其中新增水土流失量为95t。9.3水土流失防治范围水土流失防治范围包括项目建设区和直接影响区两个方面。经统计，项目建设区的水土流失防治范围为6.58hm2，主要包括坝面施工范围、溢洪道施工范围、坝区道路及防汛道路施工范围。本工程不存在直接影响区。9.4水土流失影响分析根据工程区的水土流失和自然环境状况综合分析，工程建设期造成水土流失的成因由自然因素和人为因素综合作用形成。自然因素包括气候、地形地貌、地质构造、土壤、植被等，人为因素包括场地开挖、平整、土石方回填、弃渣堆放等。本工程施工期土石方开挖3.6万m3，结构物拆除3700m3。相应地，坝区施工人为扰动地表面积约2.5hm2，在植被恢复前的自然环境将是造成水土流失的重要因素。9.5水土流失防治目标171 水土保持设计水土流失防治总目标为：预防和控制水土流失，保护和利用水土资源，打造出更好的生态环境。(1)对扰动、压占地表合理安排水土流失防治措施，扰动地表治理率达95%以上；(2)建设渣场，将废弃物置于渣场内，拦渣率达95%以上。(3)水土流失治理程度达95%以上，水土流失量控制率达90%以上，开采区的水土流失强度低于原生态水土流失。9.6水土保持设计项目建设区水土保持采取工程措施与植物措施相结合，因害设防、防治和利用并举，形成完整的防治体系。(1)土料场土料场位于溢洪道消力池及其尾水渠附近。溢洪道施工时开挖回填后多余的土料用于副坝的填筑，不足部分另行开采。开采前沿边界线布设排水沟和沉砂池，排除雨水和降低土体含水量，开采时将表层腐殖土铲除并堆放于料场四周，取土完毕后将腐殖土回填平整还田。(2)弃渣场弃渣场布设在主坝右岸、溢洪道右侧的因其它工程施工取料而挖成的凹地上。弃渣量1.4万m3，弃渣场占地面积4000m2。为了防止弃渣堆填太陡、雨水冲刷危及渣体的稳定，在堆填时选用弃料块石于坡脚处砌筑挡墙，并随时堆填随时平整，堆填坡度不陡于1︰2.5，坡面选用弃料块石进行护坡。施工结束停止堆填后，将弃料场进行平整，种植树木。(3)主体工程主体工程施工时主要会破坏主坝下游坡面、副坝及溢洪道等表面的植被。施工结束后尽快平整场地并恢复植被。(4)施工道路施工临时公路开挖平整路面后对边坡采取护坡处理，路侧设置排水沟。(5)施工临时占地施工临时占地主要是施工器械、材料的临时堆放用地和施工营地用地，总计14550m2。施工结束后采取平整和绿化处理措施。171 水土保持设计(6)防汛公路防汛公路施工完成后，对道路两旁进行绿化处理。9.7水土流失监测为了适时掌握项目区原生水土流失、工程水土流失状况及其危害，测算水土保持措施的效果，建立水土流失监测系统是必要的。9.8水土保持投资水土保持工程投资详见表9.2。表9.2水土保持工程投资概算表编号工程或费用名称建安工程费植物措施费独立费用合计（万元）栽（种）植费苗木、草、种子费第一部分工程措施一护坡工程第二部分植物措施696002890098500一植物恢复工程623001260074900二绿化美化工程73001630023600第三部分临时工程57005700一其它临时工程57005700第四部分独立费用9250092500一建设管理费58005800二工程建设监理费73007300三科研勘测设计费7430074300四水土流失监测费44004400五工程质量监督费700700一至四部分合计696002890092500基本预备费11511171 水土保持设计合计经概算，水土保持工程投资共计39.52万元。171 环境保护设计10环境保护设计10.1评价目的和依据10.1.1评价目的XX水库为已建工程，本次除险加固是对水库工程各建筑物存在的影响工程安全的问题进行加固处理和完建。环境保护设计的目的是：针对各项加固项目在施工时对自然环境和社会环境的影响，从环境保护的角度论证和分析其可行性，并对工程施工产生的不利影响提出有效的减缓对策和措施，为除险加固工程施工的环境保护提供科学依据。10.1.2评价依据环境保护设计的依据有：(1)《中华人民共和国环境保护法》(2)《中华人民共和国水土保持法》(3)《中华人民共和国水法》(4)《建设项目环境保护管理条例》(5)《建设项目环境保护设计规定》(6)工程设计文件10.2环境保护目标和标准10.2.1保护目标(1)工程施工期间，确保水库总体水质保持现有水质标准；(2)工程施工过程中，保护该区域野生动物不受到伤害，减少对地表原生植被的破坏，施工结束后，施工迹地的植被应恢复到施工前的水平；(3)保护施工人群不受传染疾病的侵害；(4)减少施工范围内的水土流失。171 环境保护设计10.2.2环境质量标准(1)《地表水环境质量标准》Ⅰ类标准(2)《环境空气质量标准》二级标准(3)《生活饮用水卫生标准》(4)《建筑施工场界噪声限值》(5)《土壤侵蚀分类分级标准》(6)《污水综合排放标准》一级标准(7)《大气污染物综合排放标准》二级标准10.3环境现状10.3.1自然环境XX水库拦截澴河支流八汊河，坝址以上流域面积25.9km2，坝址以上干流长度4.9km，河道加权平均比降为2‰。水库区处于扬子区大巴山大洪山分区江汉东部小区。自前震旦纪至中生代末期，该区地壳处于徐缓上升阶段，褶皱、节理裂隙比较发育。库区出露地层主要为元古界、古生界及第四系地层，地层缺失较多。本流域属亚热带季风气候区，四季分明、光照充足、热量丰富、无霜期长、雨量充沛。平均气温16.1℃，极端最高气温39.8℃，极端最低气温-4℃。多年平均降水量1120mm，多年平均径流量1035万m3，降雨时空分配不匀，65%以上的雨量集中在4～8月，主汛期常出现历时短、强度大、间隔时间短的强降雨。平均日照2055.4h，全年无霜期250～300d。多年平均最大风速16m/s，风向一般为东北风。流域内洪水主要由暴雨形成，暴雨历时一般1～3天，大暴雨范围一般遍及整个流域，降雨特点是雨量集中、强度大，洪水峰高量大、陡涨陡落。库区植被覆盖率高，无重要的文物古迹。10.3.2社会环境171 环境保护设计流域内（包括下游灌区）以农业为经济主体，农作物有水稻、小麦、棉花、油料、豆类等。粮食平均亩产510kg，人均粮食产量570kg，人均年收入2800元。随着社会的发展，医疗条件逐步改善，医疗水平逐步提高，人群健康具有良好的保障体系。教育状况良好，小学普及率高，中学普及率偏低。库坝区以公路为主，库区与107国道相连接的防汛公路路面条件较差。库内水体清澈，总体水质良好，无污染源，一般污染为生活污水和人畜粪便。库边居民较少，空气质量和声环境质量背景值良好。10.4环境影响分析XX水库运行近50年来，总体环境质量良好。本次除险加固工程的实施，将对施工区内的环境造成短期影响。10.4.1水质影响水质的污染主要是基坑排水、机械冲洗废水废油、养护废水和废浆等。工程施工时仅有少部分废水、废油和废浆（主要是主坝的施工）排放于库内，在短期内（特别是施工期内）对水库水质将产生一定的影响。施工结束、水库蓄水以后，库容量增加，污染水体水质将被混合稀释，同时水域扩大，水体微生物增多，净化作用加大。因此，在工程施工完成后，水库水质将恢复到施工前的水平，不存在后遗影响。10.4.2空气空气污染物主要为在施工过程中产生的粉尘和废气。产尘量较大的施工项目主要是土料的开挖、土石料的弃渣、回填、装卸和运输等。由于该地区人群较少，仅有施工人员和水库管理局管理人员（施工高峰期约100人）会受到施工粉尘的污染。工程施工时有少量的燃油机械，如推土机、挖掘机、装载汽车等，这些机械在使用过程中会产生少量燃油废气。但施工区地势开阔，空气扩散条件较好，燃油废气对区内空气质量影响很小。171 环境保护设计10.4.3噪声施工期产生噪声的施工设备主要有推土机、挖掘机、混凝土拌和机、钻机和运输车辆等。由于各施工项目场地不集中，发生的噪声也不集中。因此，施工产生的噪声仅对现场施工人员有一定影响。10.4.4灌溉低灌溉输水闸（洞）、大坝上游坝坡护砌等的施工需在水库放空的条件下进行，但在灌溉季节之前，低灌溉闸已完建。因此，对灌溉用水的影响是短暂的、有限的。10.4.5生物XX水库库区内无珍贵保护的水生生物和陆生生物。水生生物主要为水库放养的鲢鱼、鲤鱼和野生的杂鱼，陆生动物主要为一些小型的禽兽。在施工过程中，虽然水库基本放空，但仍有一定的水域，放养的鱼类可以捕捞，对水生生物不存在大的影响。陆生野生禽兽稀少，也不会造成影响。10.4.6人群健康工程施工期间，施工区人口密度增加，在工地卫生条件较差的条件下，易感染流感和其它当地常见的传染性疾病，应采取保护措施。10.5环境保护设计10.5.1水质(1)基坑排水处理从水质保护的角度出发，基坑积水应充分静置沉淀后达标排放，必要时投放明矾和中和药剂以加快净化速度。(2)机械养护废水处理171 环境保护设计机械停放保养场内设置排水沟，集水沟出口处设置废水收集系统和油水分离装置，防止污染。(3)生活污水处理在施工营地建生活污水初级处理池1个，经处理的生活污水可运往库外用于施肥。生活污水处理池布置于施工营地的下风向，采用三格化粪池结构，三池的体积比为2︰1︰3，处理池体积25m3。池壁采用砖石结构，砂浆抹面以防渗漏，顶盖密封以防气体逸出。10.5.2人群卫生(1)卫生防疫为防止带菌者进入施工区引发交叉感染，应对进入施工区的施工人员进行卫生检疫，若发生传染病患者，应扩大检疫范围，对传染病患者进行隔离治疗。检疫项目应根据环境医学背景和近年各种传染病的发病及流行情况确定。抽检范围按施工人数的20%进行。为防止各种传染病在施工人员中爆发流行，按施工人数的20%预留一定数量的免疫接种费，并根据检疫情况确定使用范围。(2)饮食卫生在施工人员就餐地点修建小水池，采用药物消毒，使施工人员的生活饮用水各项指标达到《生活饮用水卫生标准》的要求，各施工现场设立开水供应点。加强施工区就餐点的卫生监督与管理，从业人员应有健康保证，持有上岗证书。(3)健康教育通过印发健康教育宣传册、墙报、标语等形式对施工人员及饮食从业人员进行饮食卫生教育，提高人群自我预防疾病的健康意识，促进对各类疾病的控制。(4)诊疗在施工中新发现的传染病患者及时治疗和隔离，防止传染病扩大。按施工人数的3%预留诊疗费。171 环境保护设计10.5.3施工区卫生设施(1)临时厕所设置临时厕所1座，布置于施工营地。临时厕所地面采用砖砌简易隔墙，底部铺盖油毡或防雨布，地下采用砖砌沉淀、厌氧池。(2)生活垃圾处理设施施工期间在施工营地生活区设置垃圾桶2个。(3)卫生设施管理施工区临时卫生设施在使用期应加强管理，指定专人定期采用生石灰消毒处理和清运，或与当地村民联系用于施肥，避免未经处理的粪便流入湿地。施工结束后，对不再使用的临时卫生设施进行无害化处理。10.6环境管理与监测10.6.1环境管理与监理为保护施工区在施工期的环境，建设单位、施工单位应配置环境管理专业人员，负责施工中的环境管理和监督工作。建设单位、环境监理及施工单位的主要职责和工作内容如下：(1)建设单位贯彻执行环境保护法、水法、水污染防治法、水土保持法等法律法规，确保各项环保措施纳入施工合同的有关条款中；制定环境监测计划，委托有相应资质的监测机构组织实施；委托监理工程师在施工期间对施工单位的施工活动进行环境监理；定期编制施工期环境质量报告并上报主管部门；工程竣工验收时，检查施工迹地的环境恢复情况。(2)环境监理配备环境监理工程师，纳入工程监理队伍，以施工承包合同中有关环境保护措施的条款为依据，督促和检查施工单位的落实情况。主要工作内容如下：①督促、检查施工单位对进入施工区人员的体检和免疫；②检查临时生活区生活污水处理情况；③检查施工营地环境卫生状况；171 环境保护设计④检查施工区水土保持措施的执行情况；⑤收集、整理与工程有关的环境信息。(3)施工单位负责落实承包合同中的所有环保措施。主要内容如下：①施工燃油机械尾气排放必须达到国家标准，施工机械噪声必须达到国家标准；②指定专人做好卫生防疫工作，加强饮食卫生监督与管理，保障饮食和饮用水的清洁卫生，定期对施工营地进行卫生清扫；③负责对施工区生态环境的恢复与水土保持工作，如迹地恢复、工区绿化等；④接受环境管理人员和环境监理工程师的检查和监督。10.6.2环境监测环境监测应委托有资质的环境监测部门完成。(1)水质监测监测点布设：大坝中部水域。监测项目：PH值、悬浮物浓度、BOD5、粪便菌群、石油类等5项。监测时间和频率：施工期每季度监测1次。(2)水土流失监测监测点布设：主坝下游坝坡、溢洪道泄槽各选1个监测点。监测时间和频率：施工期雨天，特别是暴雨期间进行监测。(3)空气监测在施工区内布设2个监测点，每季度监测1次，监测时间根据施工情况、由监理工程师确定。(4)噪声监测在施工区内根据噪声发生情况布设2个监测点，每季度监测1次，监测时间根据施工情况、由监理工程师确定。10.7环境保护投资环境保护投资详见表10.1。171 环境保护设计表10.1环保专项投资概算表项目工程工作内容单位数量单价（元）合计（元）水环境保护措施废水沉淀池座2500010000碱性废水处理设备台145004500油水分离设施套120002000临时厕所座110001000噪声防护措施施工机械设备降噪元/（点.次）36150054000施工期运输车辆消音装置元/（点.次）6120720个人防噪用具元/（点.次）12560大气环境保护措施洒水项2480019200固体废物处理与处置措施生活垃圾清理次5680044800垃圾桶元/个4200800人群健康保护措施施工人员进场20％人员检疫元/（点.次）121201440施工人员预防免疫元/（点.次）36602160灭蚊、蝇、鼠元/（点.次）243007200施工区医务诊疗元/（点.次）6028016800施工营地进场前卫生清理和消毒元/（点.次）40000.41600生态环境保护措施坝区、高干渠森林分布区设置警示牌、围栏个63502100环境保护宣传教育13000环境监测水质监测元/（点.次）125006000水污染源监测元/（点.次）55002500环境空气质量监测元/（点.次）610006000噪声监测元/（点.次）560300独立费用建设管理费%23825环境监测费%17282工程质量监督费%785.3勘测设计费项75000小计.3基本预备费9392.17171 环境保护设计合计.5经概算，环境保护投资共计32.25万元171 工程管理设计11工程管理设计11.1管理机构XX水库竣工后，于1958年组建管理机构—XX市XX水库管理处，主要负责坝区及灌区水工建筑物的管理和维护，现有工作人员38名。按照《水利工程管理单位编制定员试行标准》（SLJ705-81）的规定，XX水库的编制定员分等标准为五等。水库除险加固工程完工后，水库现有管理机构可维持不变，但应精简机构、适当补充工程技术人员。XX水库编制定员见表11.1。表11.1XX水库人员编制表序号人员类别数量一管理类10单位负责人及技术负责人2行政管理人员2技术管理人员3财务与资产管理人员2水政监察人员1二运行、观测类11闸门及启闭机运行维修人员（包括运行负责人）4电气设备运行人员1通信设备运行人员1防汛物资保管人员1大坝安全监测人员2水文观测与水质监测人员2三辅助类人员2四合计23XX水库机构设置框图见图11.1。171 工程管理设计11.2工程管理范围与保护范围工程所在地为孝南区肖港镇，工程区的管理范围和保护范围已经划定，并由当地土地管理部门发放土地使用许可证。除险加固工程完工后，工程区的管理范围和保护范围维持不变。11.3管理设施11.3.1管理设施现状XX水库现有管理设施简陋，不适应中型水库的管理要求。其主要管理设施及存在的问题如下：(1)办公、生活用房管理处办公、生活用房始建于二十世纪七十年代，房屋墙体及地面开裂，属危房。171 工程管理设计(2)通讯、调度防汛通讯和日常通讯仅靠一部程控电话和外界联系，水库调度手段落后。(3)监测设施没有大坝安全监测及水雨情测报设施。(4)防汛公路水库坝区至107国道为长5.0km的简易乡村公路，路面凹凸不平。(5)交通工具管理处没有交通车辆。11.3.2管理设施的完善(1)水雨情自动测报系统根据XX水库没有水雨情测报设施的实际情况，需在水库坝前设置雨量及水位站1个。为此，需增加如下设备：雨量计1套水位计1套遥测终端机1套太阳能板1套蓄电池1组(2)安全监测仪器根据XX水库大坝没有安全监测设施的实际情况，根据《土石坝安全监测技术规范》（SL60-94）的有关规定，大坝安全监测项目设置坝体表面变形监测和渗漏量监测。需配备的监测仪器如下：经纬仪1台水准仪1台水准尺及尺垫1套水位测量仪1套(3)通讯、调度设施通讯、调度系统是确保工程安全运行，合理、有效地分配水资源的有力保障。171 工程管理设计为了提高工作效率，减轻工作人员的劳动强度，在水库管理处建立运行调度中心和计算机局域网。对水雨情遥测站发送回的实时数据进行处理后，通过局域网发送到各职能部门及运行调度中心，以便及时对水库进行运行调度；汛期将水雨情实时数据通过互联网传送至领导机构，以便及时对水库进行防洪决策与调度。为实现水库调度自动化，需配备如下计算机硬件设备：网络服务器1套工控机5套稳压电源1台防雷设备1套UPS电源1套交换机1台路由器1台防火墙1台同时，还应配备网络服务与工具软件，并购买或开发水库自动化调度软件。(4)办公与生活设施管理处办公、生活用房始建于二十世纪七十年代，现有办公用房200m2，职工宿舍600m2。办公用房紧张，不满足水库防汛调度要求，需新建防汛调度大楼，面积1500m2。管理处现有房屋墙体及地面开裂，属危房，需进行改造，面积800m2。(5)交通设施目前，水库管理处没有任何交通车辆和船只。根据工程实际情况，参照《水库工程管理设计规范》（SL106-96），需配置客货两用车1辆，防汛专用车1辆，汽船1艘。(6)坝区环境水库除险加固工程结束后，应对坝区环境进行整治。11.4施工期工程管理171 工程管理设计工程施工期间，水库管理处及其上级主管部门应派至少2名以上的管理人员进驻现场进行管理工作，参与工程质量检查、监督，参加工程验收，协调现场各方关系。为了更好地对除险加固工程施工进行控制，要求实行项目法人制和工程监理制。11.5工程量与设备清单工程管理设施的工程量及仪器设备清单见表11.2。表11.2工程管理设施工程量及仪器设备清单序号项目单位数量备注一土建工程1危房改造m28002新建防汛调度大楼m21500二仪器设备1雨量计套12水位计套13遥测终端机套14太阳能板套15蓄电池组16经纬仪台17水准仪台18水准尺及尺垫套19水位测量仪套1三水库调度自动化1网络服务器套12工控机套53计算机与网络配件套54稳压电源台15防雷设备套16UPS电源套17交换机台18路由器台19防火墙台110投影仪套1171 工程管理设计11打印机套512局域网安装与调试项113商业软件购买与应用软件开发项1四交通工具1客货两用车辆12防汛专用车辆13汽船艘1171 投资概算12投资概算12.1编制说明12.1.1工程概况XX水库位于XX市孝南区肖港镇，距XX市区20km。水库拦截澴河支流八汊河，坝址以上承雨面积25.9km2，总库容2347万m3，是一座以灌溉为主，兼有防洪、养殖等综合效益的中型水利枢纽工程。XX水库枢纽建筑物包括挡水建筑物、泄水建筑物和输水建筑物。XX水库工程于1957年10月动工兴建，1958年6月大坝工程竣工并蓄水运行，至今已近50年。在水库的运行过程中不断暴露出很多工程隐患，极大地影响了水库效益的正常发挥，严重威胁到水库下游的安全。XX水库除险加固工程主体工程施工包括：①挡水建筑物加固，即主坝坝体及坝基普通混凝土防渗墙施工，坝面结构（包括上游坝坡混凝土板护砌、坝顶钢筋混凝土防浪墙、坝顶混凝土路面、坝坡排水系统、）施工，主坝禁脚拓展，原副坝（溢洪道子堤）挖除重建，坝身坝基混凝土墙防渗处理、坝坡冲填灌浆，左右两岸防洪体系延伸等。②泄水建筑物加固，即正常溢洪道的拆除重（完）建。③输水建筑物加固，即灌溉输水闸（涵）（包括低灌溉输水闸（涵）和高灌溉输水闸（涵））拆除重建施工等项目。本工程主要建筑物工程量：土石方开挖50499m3，土石方回填33950m3，砼13800m3，浆砌石1240m3，帷幕灌浆300m。主要材料用量：钢筋303.18t，水泥8615t，砂15692m3，碎石13451m3。主体工程施工总工期为20个月，总工时为78.42万工时。12.1.2投资主要指标工程静态总投资3322.75万元，总投资3322.75万元。其中枢纽工程部分投资3251.03万元，环境保护及水土保持部分投资71.72万元。171 投资概算12.1.3编制依据(1)文件依据①投资概算按水利部文件“水总[2002]116号”文颁发的《水利工程设计概（估）算编制规定》进行编制。②水利水电工程设计估算费用构成及计算标准执行水利部文件“水总[2002]116号”文颁发的《水利工程设计概（估）算编制规定》。(2)定额依据①建筑工程执行“水总[2002]116号”文颁发的《水利建筑工程概算定额》。②安装工程执行“水建管[1999]523号”文颁发的《水利水电设备安装工程概算定额》。③机械台时费执行“水总[2002]116号”文颁发的《水利工程施工机械台时费定额》。(3)基础单价计算依据①人工人工单价按“水总[2002]116号”文颁发的《水利工程设计概（估）算编制规定》计算，即工长7.10元/工时，高级工6.61元/工时，中级工5.62元/工时，初级工3.04元/工时。②施工用风、水、电施工用风0.18元/m3施工用水0.39元/m3施工用电0.80元/kW·h③主要材料价格水泥、钢筋、汽油、柴油、木材、砂、碎石、块石等主要材料价格采用XX市2007年第二季度市场价格。④设备价格有关设备价格采用2007年第二季度市场价格。(4)费用构成建安工程费用构成根据“水总[2002]116号”文颁发的《水利工程设计概（估）算编制规定》计算。其取费标准如下：171 投资概算①其它直接费建筑工程按直接费2%计安装工程按直接费2.7%计②现场经费土方工程按直接费9%计石方工程按直接费9%计混凝土工程按直接费8%计模板工程按直接费8%计钻孔灌浆及锚固工程按直接费7%计其它工程按直接费7%计安装工程按人工费45%计③间接费土方工程按直接工程费9%计石方工程按直接工程费9%计混凝土工程按直接工程费5%计模板工程按直接工程费6%计钻孔灌浆及锚固工程按直接工程费7%计其他工程按直接工程费7%计安装工程按人工费50%计④企业利润按直接工程费+间接费之和7%计⑤税金按（直接工程费+间接费+企业利润）×税率计，税率为3.22%(5)其它费用标准建设单位人员经常费按文件规定计算合计金额39390元/人·年；工程监理人员经常费按有关规定计算。(6)勘测设计费用勘测费、设计费执行国家计委、建设部“计价格[2002]10号”文颁发的《工程勘察设计收费管理规定》的通知。171 投资概算12.2投资概算投资概算详见表12.1。表12.1总概算表单位：万元序号工程或费用名称建安工程费设备购置费其他费用合计占一至五部分总投资(%)Ⅰ枢纽工程　第一部分建筑工程2299.732299.7374.28一挡水工程1249.541249.54二泄洪工程518.94518.94三输水工程200.97200.97四交通工程150.00150.00五房屋建筑工程63.6063.60六其他建筑工程116.69116.69第二部分机电设备及安装工程120.86120.863.90一公用设备及安装120.86120.86第三部分金属结构及安装工程3.6615.8519.510.63一输水工程3.6615.8519.51第四部分施工临时工程171.11171.115.53一施工围堰工程20.9420.94二施工交通工程7.507.50三临时房屋建筑工程60.9360.93四其他临时工程81.7481.74第五部分独立费用485.01485.0115.66一建设管理费218.06218.06二科研勘设费219.37219.37三建设及施工场地征用费8.048.04171 投资概算四其他39.5439.54一至五部分合计2474.50136.71485.013096.22100.00基本预备费（5%）154.81静态总投资3251.03　Ⅱ环境工程部分水土保持与环境保护工程71.7271.72静态总投资71.72Ⅲ工程投资总计静态总投资3322.75171 经济评价13经济评价13.1概述XX水库位于XX市孝南区肖港镇东北方约4km处，距XX市区约20km，是一座以灌溉为主，兼有防洪、养殖等综合效益的中型水库。水库枢纽工程由主坝、副坝、正常溢洪道、高灌溉输水闸（涵）和低灌溉输水闸（涵）组成。水库因防洪能力不足、大坝漏水、白蚁危害等被鉴定为三类坝。本次加固工程实施完建后，水库总库容2347万m3，除险加固工程总投资3322.75万元，建设期跨3个年度，共20个月。13.2国民经济评价本项目经济评价以国家发展改革委与建设部共同颁布的《建设项目经济评价方法与参数》（第三版）、水利部颁布的《水利建设项目经济评价规范》（SL72-94）及国家现行财税制度为依据，采用有无该项目的增量费用和增量效益进行经济评价，从社会整体角度考察加固工程项目对国民经济的影响，评价项目的经济合理性。13.2.1主要参数及计算条件①社会折现率　　采用国家统一规定的社会折现率is=8%；②价格　　以现行的市场价格为基础；③计算期及折现计算基准点　　根据工程建设资金及进度安排，工程建设期跨3个年度，正常运行期为30年，共计33年，折现计算的基准点定在建设期的第一年年初。13.2.2费用计算①固定资产投资水利建设项目固定资产投资应包括主体工程和相应配套工程达到设计规模所需的全部建设费用。根据《XX171 经济评价水库工程投资概算》，工程总投资为3322.75万元，各分项投资见表13.1。表13.1工程投资概算总表费用名称投资额（万元）第一部分建筑工程2299.73第二部分机电设备及安装工程120.86第三部分金属结构及安装工程19.51第四部分临时工程171.11第五部分独立费用485.01一至五部分投资合计3096.22基本预备费154.81静态总投资3251.03总投资3251.03水土保持及环境保护71.72工程总投资3322.75A.投资调整根据经济评价规范要求，国民经济评价的投资及年运行费用应根据工程量按影子价格进行换算，但由于各项投入物的影子价格测算比较困难，且目前我国原材料的市场价格已较接近于国际市场价格。所以，本次国民经济评价的投资采用财务投资进行简化调整计算得到。对上述投资剔除属于国民经济内部转移支付的价差预备费、计划利润及税金，共计265.82万元。本次除险加固工程调整后的国民经济评价总投资为3056.94万元。B.年度计划本工程计划分3个年度完成，调整后的投资分年使用计划见表13.2。表13.2投资分年使用计划表年度第一年第二年第三年合计投资额（万元）677.551092.161287.233056.94②年运行费171 经济评价年运行费是指工程期每年所需支出的全部运行费用，包括职工工资及福利费、材料、燃料及动力费、维护费和其它费用。由于本次仅进行增量费用计算，所以年运行费中不计职工工资及福利费。根据水利部颁布的水利工程年运行费相关标准的规定，考虑工程实际情况，并参照类似工程，年运行费率取调整后投资的1%，年运行费为30.57万元。③流动资金流动资金为维持正常运行所需的全部周转资金，按年运行费的10%考虑，流动资金为3.06万元，在正常运行期第一年投入，最后一年回收。13.2.3效益估算XX水库除险加固工程效益主要有以下几个方面（不考虑由于工程完建带来的间接效益，如环境条件的改善等）。①灌溉效益除险加固工程的灌溉效益是指工程完建后增加灌溉面积上作物因灌溉而增加的产值。XX水库除险加固工程完成后，消除了影响水库安全运行的质量隐患，汛后库水位可达到正常蓄水位，灌溉面积由现在的3.6万亩扩大到4.58万亩，即恢复灌溉面积0.98万亩。灌区内农作物的复种指数为1.11，农作物种植比例见表13.3。表13.3各种农作物种植比农作物名称水稻小麦棉花油菜花生芝麻合计种植比70%10%10%20%0.5%0.2%110.7%A.灌溉效益按式13.1计算：式13.1式13.1中：—灌溉效益(万元/亩)；—第i种农作物的种植面积(万亩)；YHi—有灌溉第i种农作物平均亩产量（kg/亩）；YOi—无灌溉第i种农作物平均亩产量（kg/亩）；—第i种农作物的灌溉效益分摊系数；171 经济评价i—农作物种类序号；n—农作物种类总数；Pi—第i种农作物的影子价格(元/kg)。B.农产品的影子价格根据规范要求，水稻、小麦等的效益计算要采用影子价格，由于农产品的影子价格与其市场价格非常接近，所以在计算灌溉效益时其影子价格可按市场价格计算。农产品的价格见表13.4。表13.4各种农产品的价格农产品名称稻谷小麦棉花油菜花生芝麻价格元/t150015003600260040007000元/kg1.501.503.602.604.007.00C.多年平均灌溉效益计算除险加固工程完成后，其灌溉效益计算见表13.5。表13.5农作物增产灌溉效益计算表农作物名称水稻小麦棉花油菜花生芝麻亩产量(kg/亩)灌溉后600350200150200150灌溉前370200120100140100亩均增产量(kg/亩)23015080506050灌溉效益分摊系数0.40.350.350.350.350.35灌溉增产量(kg/亩)9252.52817.52117.5灌溉效益（元/亩）138791014684123种植面积（万亩）0.690.100.100.200.0050.002灌溉增产效益(万元)94.677.729.888.920.410.24合计(万元)121.83考虑本次除险加固工程投资所形成的资产占枢纽工程总资产的比例约为60%，则水库枢纽工程加固后增加的灌溉效益为73.10万元。②防洪效益171 经济评价本次除险加固工程完建后，大坝等主要建筑物的防洪能力可以提高到1000年一遇。当发生设计或校核标准洪水时，因水库自身防洪标准的提高，可以有效地减轻下游农田和乡镇的洪涝损失。防洪效益的计算采用频率法，工程完建后发生同频率洪水减免的洪灾损失即为本工程的防洪效益。根据当地洪灾损失统计资料，同时参照类似地区的洪灾损失实际调查资料，按2006年价格水平，经分析测算，多年平均防洪效益为185万元。考虑到国民经济的发展，本次计算期内洪灾损失年增长率取4%。③水产养殖效益XX水库现状水产养殖的主要水产品为各种鱼类，除险加固工程完建后，养殖水面面积会随之增加。按现状水产品市场价格计算，水产养殖年均可增加收入6万元。13.2.4国民经济评价指标计算国民经济评价指标主要有：经济内部收益率EIRR、经济净现值ENPV、经济效益费用比EBCR。①经济内部收益率（EIRR）式13.2式13.2中：EIRR—经济内部收益率；B—年效益，万元；C—年费用，万元；n—计算期，年；t—计算期各年的序号，基准点的序号为0；—第t年的净效益，万元。②经济净现值（ENPV）式13.3式13.3中：ENPV—经济净现值，万元；iS—社会折现率，iS=8%；其余符号同前。171 经济评价③经济效益费用比（EBCR）：式13.4式13.4中：EBCR—经济效益费用比；Bt—第t年的效益，万元；Ct—第t年的费用，万元；其余符号同前式。国民经济评价指标计算成果见表13.6。表13.6国民经济评价指标计算成果表国民经济评价指标计算值经济内部收益率EIRR（%）9.0经济净现值ENPV（万元）334.22经济效益费用比EBCR1.1213.2.5敏感性分析为了进一步研究和预测项目XX些因素发生变化浮动时，对国民经济评价指标的影响，并分析影响程度，选取投资增加10%、效益减少10%这两种对国民经济评价指标影响较大的不利情况进行敏感性分析，成果见表13.7。表13.7敏感性分析成果表变化因素评价指标EIRR（%）ENPV（万元）EBCR投资增加10%8.9299.871.10效益减少10%8.014.731.01原方案9.0334.221.1213.2.6国民经济评价结论从表13.7可知：该工程的经济内部收益率大于社会折现率，经济净现值大于零，经济效益费用比大于1.0171 经济评价，各项指标均满足规范要求。从国民经济评价的角度看，本项目在经济上是合理的。从敏感性分析成果来看，在社会折现率取8%时，该工程具有一定的抗风险能力，各项指标均优于国家规定的评价指标。因此，该工程社会效益显著，国民经济评价可行。13.3综合评价XX水库存在防洪能力不足、大坝漏水、白蚁危害严重等问题。除险加固工程实施后，不仅使水库大坝的防洪标准达到了设计标准，消除了危及水库安全运行的隐患，而且能使水库在灌溉、供水、防洪等方面的效益正常发挥，改善了生态环境，为当地的社会、经济、环境的可持续发展创造了有利条件。从国民经济评价指标看，经济效益费用比为1.12，大于1.0；经济净现值334.22万元，大于0；经济内部收益率为9.0%，大于8%。国民经济敏感性分析结果表明，该工程项目具有一定的抗风险能力，说明该除险加固工程从国家整体角度而言社会经济效益显著。综上所述，XX水库除险加固工程项目社会、经济效益显著，经济上合理可行，建议该项目尽快上马。171 经济评价表13.8除险加固工程国民经济效益费用流量表单位：万元序号项目年序合计建设期（年）正常运行期（年）123456……331增量效益流量B0.000.000.00264.10271.50279.20……659.1112751.771.1各项增量效益264.10271.50279.20……656.0512748.711.1.1灌溉效益73.1073.1073.10……73.102193.001.1.2防洪效益185.00192.40200.10……576.9510375.711.1.3水产养殖效益6.006.006.00……6.00180.001.2回收固定资产余值……0.001.3回收流动资金……3.063.062增量费用流量C677.551092.161287.2333.6330.5730.57……30.573977.102.1固定资产投资677.551092.161287.23……3056.942.2年运行费30.5730.5730.57……30.57917.102.3流动资金3.06……3.063增量净效益流量B-C-677.55-1092.16-1287.23230.47240.93248.63……628.548774.674累计增量净效益流量-677.55-1769.71-3056.94-2826.47-2585.54-2336.91……8774.67评价指标⑴经济内部收益率EIRR=9.0%⑵经济净现值（is=8%）ENPV=334.22万元⑶经济效益费用比（is=8%）EBCR=1.12171 经济评价XX水库工程特性表序号名称单位数量备注一水文所在河流澴河支流八汊河坝址以上流域面积km225.9多年平均年径流量万m31035多年平均降水量mm1120设计洪峰流量m3/s429P=1%校核洪峰流量m3/s652P=0.05%二地震地震烈度/设防烈度度6/6三水库特性正常蓄水位m49.00设计洪水位m50.56P=1%校核洪水位m51.35P=0.05%死水位m42.50低灌溉闸底板高程总库容万m32347调洪库容万m31076兴利库容万m31224171 经济评价死库容万m356调节性能多年调节四下泄流量P=1%洪水最大下泄流量m3/s47水库设计洪水P=0.05%洪水最大下泄流量m3/s86水库校核洪水P=3.3%洪水最大下泄流量m3/s32消能设计洪水五工程效益保护人口万人50灌溉面积万亩4.58六挡水建筑物1主坝坝型均质坝地基特性硅质岩、上覆第四系残坡积层和冲洪积层坝顶高程m52.40防浪墙顶高程m53.49最大坝高m20.00坝顶长m387.68“坝0+000”～“坝0+387.68”171 经济评价坝顶宽m5.7上游坡比1︰3.5下游坡比1︰2.51︰3.0下游坡马道高程m45.402副坝坝型均质坝地基特性硅质岩坝顶高程m52.40/53.50与防汛公路连接段抬高至53.50防浪墙顶高程m53.49最大坝高m4.40坝顶长m180.17“坝0+387.68”～“坝0+567.85”坝顶宽m5.7上游坡比1︰2.5下游坡比1︰2.5七泄水建筑物1正常溢洪道型式开敞式无闸控制宽顶堰171 经济评价地基特性进口段及控制段为硅质岩、其余为第四系残坡积层堰顶高程m49.00溢流堰前缘宽度m16.00含1m厚交通桥中墩消能方式底流消能消能防冲设计流量m3/s32P=3.3%2非常溢洪道已改建为副坝八输水建筑物1低灌溉输水闸（涵）型式城门洞型无压涵管涵管断面尺寸m×m2.0×（1.5+0.7）城门洞形，1.5为直墙高，0.7为矢高进口底高程m42.50设计最大引水流量m3/s12.0工作闸门型式及尺寸m×m1.4×1.4平面钢闸门工作闸门启闭设备QL-300-SD检修闸门型式及尺寸m×m1.4×1.4平面钢闸门检修闸门启闭设备QL-300-SD2高灌溉输水闸（涵）171 经济评价型式城门洞型无压涵管涵管断面尺寸m×m1.4×（1.4+0.4）城门洞形，1.4为直墙高，0.4为矢高进口底高程m47.60设计最大引水流量m3/s1.5工作闸门型式及尺寸m×m1.4×1.4平面钢闸门工作闸门启闭设备QL-100-SD九施工1主要工程量土石方开挖m340704土石方填筑m333950混凝土m313800浆砌石m312402主要建筑材料水泥t8615钢筋t306.36砂m315692碎石m3134513所需劳动力171 经济评价总工时万工时78.424总工期月20十经济指标1静态总投资万元3241.67建筑工程万元2227.97机电设备及安装工程万元120.86金属结构及安装工程万元19.37临时工程万元152.84独立费用万元470.89基本预备费万元179.522综合利用经济指标经济内部收益率%9.1经济净现值万元341.76效益费用比1.12内部资料仅供参考9JWKffwvG#tYM*Jg&6a*CZ7H$dq8KqqfHVZFedswSyXTy#&QA9wkxFyeQ^!djs#XuyUP2kNXpRWXmA&UE9aQ@Gn8xp$R#͑Gx^Gjqv^$UE9wEwZ#Qc@UE%&qYp@Eh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z89AmYWpazadNu##KN&MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gjqv^$UE9wEwZ#Qc@UE%&qYp@Eh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z89AmYWpazadNu##KN&MuWFA5ux^Gjqv^$UE9wEwZ#Qc@UE%&qYp@Eh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z89AmYWpazadNu##KN&MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gjqv^$UE9wEwZ#Qc@UE%&qYp@Eh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z89AmUE9aQ@Gn8xp$R#͑Gx^Gjqv^$UE9wEwZ#Qc@UE%&qYp@Eh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z89AmYWpazadNu##KN&MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gjqv^$UE9wEwZ#Qc@UE%&qYp@Eh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z89AmYWpazadNu##KN&MuWFA5ux^Gjqv^$UE9wEwZ#Qc@UE%&qYp@Eh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z89AmYWpazadNu##KN&MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gjqv^$UE9wEwZ#Qc@UE%&qYp@Eh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z8vG#tYM*Jg&6a*CZ7H$dq8KqqfHVZFedswSyXTy#&QA9wkxFyeQ^!djs#XuyUP2kNXpRWXmA&UE9aQ@Gn8xp$R#͑Gx^Gjqv^$UE9wEwZ#Qc@UE%&qYp@Eh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z89AmYWpazadNu##KN&MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^G89AmUE9aQ@Gn8xp$R#͑Gx^Gjqv^$UE9wEwZ#Qc@UE%&qYp@Eh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z89AmYWpazadNu##KN&MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gjqv^$UE9wEwZ#Qc@UE%&qYp@Eh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z89AmYWpazadNu##KN&MuWFA5ux^Gjqv^$UE9wEwZ#Qc@UE%&qYp@Eh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z89AmYWpazadNu##KN&MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gjqv^$UE9wEwZ#Qc@UE%&qYp@Eh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z8vG#tYM*Jg&6a*CZ7H$dq8KqqfHVZFedswSyXTy#&QA9wkxFyeQ^!djs#XuyUP2kNXpRWXmA&UE9aQ@Gn8xp$R#͑Gx^Gjqv^$UE9wEwZ#Qc@UE%&qYp@Eh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z89AmYWpazadNu##KN&MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gjqv^$UE9wEwZ#Qc@UE%&qYp@Eh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z89AmYWpazadNu##KN&MuWFA5ux^Gjqv^$UE9wEwZ#Qc@UE%&qYp@Eh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z89AmYWpazadNu##KN&MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gjqv^$UE9wEwZ#Qc@UE%&qYp@Eh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z89AmUE9aQ@Gn8xp$R#͑Gx^Gjqv^$UE9wEwZ#Qc@UE%&qYp@Eh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z89AmYWpazadNu##KN&MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gjqv^$UE9wEwZ#Qc@UE%&qYp@Eh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z89AmYWpazadNu##KN&MuWFA5ux^Gjqv^$UE9wEwZ#Qc@UE%&qYp@Eh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z89AmYWpazadNu##KN&MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gjqv^$UE9wEwZ#Qc@UE%&qYp@Eh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z89AmYWv*3tnGK8!z89AmYWpazadNu##KN&MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gjqv^$UE9wEwZ#Qc@UE%&qYp@Eh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z89AmYWpazadNuGK8!z89AmYWpazadNu##KN&MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gjqv^$UE9wEwZ#Qc@UE%&qYp@Eh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z89AmYWpazadNu##KN&MuWFA5ux^Gjqv^$UE9wEwZ#Qc@UE%&qYp@Eh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z89AmYWpazadNu##KN&MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gjqv^$UE9wEwZ#Qc@UE%&qYp@Eh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z89AmYWv*3tnGK8!z89AmYWpazadNu##KN&MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gjqv^$U*3tnGK8!z89AmYWpazadNu##KN&MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gjqv^$UE9wEwZ#Qc@UE%&qYp@Eh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z89Amv^$UE9wEwZ#Qc@UE%&qYp@Eh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z89AmYWpazadNu##KN&MuWFA5ux^Gjqv^$UE9wEwZ#Qc@UE%&qYp@Eh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z89AmYWpazadNu##KN&MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gjqv^$UE9wEwZ#Qc@UE%&qYp@Eh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z89AmYWv*3tnGK8!z89AmYWpazadNu##KN&MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gjqv^$U*3tnGK8!z89AmYWpazadNu##KN&MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%Mz84!z89Amv^$UE9wEwZ#Qc@UE%&qYp@Eh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z89AmYWpazadNu##KN&MuWFA5ux^Gjqv^$UE9wEwZ#Qc@UE%&qYp@Eh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z89AmYWpazadNu##KN&MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gjqv^$UE9wEwZ#Qc@UE%&qYp@Eh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z89AmYWv*3tnGK8!z89AmYWpazadNu##KN&MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gjqv^$U*3tnGK8!z89AmYWpazadNu##KN&MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z89AmYWpazadNu##KN&MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gjqv^$UE9wEwZ#Qc@UE%&qYp@Eh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z89AmYWv*3tnGK8!z89AmYWpazadNu##KN&MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gjqv^$U*3tnGK8!z89AmYWpazadNu##KN&MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gjqv^$UE9wEwZ#Qc@UE%&qYp@Eh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z89AmYWpazadNuGK8!z89AmYWpazadNu##KN&MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gjqv^$UE9wEwZ#Qc@UE%&qYp@Eh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z89AmYWpazadNu##KN&MuWFA5ux^Gjqv^$UE9wEwZ#Qc@UE%&qYp@Eh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z89AmYWpazadNu##KN&MuWF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经济评价内部资料仅供参考图2－3：地块位置图171'