顺昌县下湖垅水库除险加固工程初步设计报告本科论文.doc

'顺昌县下湖垅水库除险加固工程初步设计报告工程特性表下湖垅水库工程特性表序号及名称单位原设计本次加固设计备注一、水文1．集雨面积km20.720.722．多年平均年降雨量mm175617563．设计洪水标准%554．校核洪水标准%0.50.55．设计洪水流量（P＝5.0%）m3/s/11.866．校核洪水流量（P＝0.5%）m3/s/15.98二、水库校核洪水位m/161.645设计洪水位m/161.39正常蓄水位m160.31160.31死水位m154.30154.30总库容（校核洪水位以下库容）万m311.0011.46调洪库容万m3/4.23兴利库容万m3/6.53死库容（死水位以下）万m3/0.7设计灌溉面积亩//三、工程效益供水人口万人/3.8灌溉面积亩//四、主要建筑物及设备1．大坝坝型均质土坝均质土坝坝顶高程m162.0162.5最大坝高m15.516坝顶长度m55.055.0坝顶宽度m4.04.02．溢洪道型式宽顶堰宽顶堰堰顶高程m160.31160.31设计泄洪流量m3/s/7.66校核泄洪流量m3/s/11.4闸门型式无无3．输水涵管设计流量m3/s0.750.75进口底高程m154.3154.3断面尺寸mmΦ200Φ6002南平市富建水利水电勘察设计有限公司 顺昌县下湖垅水库除险加固工程初步设计报告1综合说明1综合说明1.1工程概况下湖垅水库位于福建省顺昌县洋口镇解建村上游,所在河流为富屯溪流域的一条小支流洋口溪上。下湖垅水库坝址以上的集雨面积为0.72km2，属小流域，主河道长0.42km，河道平均坡降为102%。水库总库容11.46万m3（其中兴利库容6.53万m3，死库容0.7万m3），是一座以供水为主的小（2）型水库。下湖垅水库工程属五等工程，大坝等主要永久性建筑物级别为5级。水库枢纽工程主要包括大坝、溢洪道、输水涵管等建筑物。大坝为均质土坝，坝顶高程162.5m，最大坝高16.0m，坝顶长55m，坝顶宽度4.0m。大坝迎水坡为土坡，坡比为1：2.15；背水坡为土坡，坡比为1：2.15，在高程152.2m处设1.0m宽的马道。溢洪道在大坝的右岸，为无闸控制的宽顶堰，边墙及底坡均为土坡，堰顶高程为160.31m，堰顶净宽1.0m，最大泄量为6.64m3/s。平坡段长80.4m，后接陡坡段。输水涵管为Φ200混凝土管，进口底高程154.3m，设计最大输水量为0.75m3/s。放水设备原先是斜拉闸门，由于山体滑坡，斜拉闸门损坏，现已废弃。水库下游涉及保护村庄，为当地农业生产和保证人民饮水安全发挥了重要的作用。因此，水库大坝的安全运行至关重要。1.2水文1.2.1水文气象顺昌属于中亚热带海洋性季风气候，同时又受大陆性气候的一定影响。气候温和，雨量充沛。年平均气温18.5摄氏度，无霜期305天，雨日164天，雨量1756mm10南平市富建水利水电勘察设计有限公司 顺昌县下湖垅水库除险加固工程初步设计报告1综合说明，日照1740.7小时，冬多西北风，夏多东南风。四季明显，冬短夏长，春早秋晚；夏无酷暑，冬无严寒，秋多“小阳春”，春常“倒春寒”；雨季干季分明，雨季多洪涝，干季常干旱；少霜雪，罕冰雹，湿润多云日照少，露雾常有静风多。境内受季风性环流影响明显，随冬夏环流转换和太阳照射的变化，带来四季不同的气候特征。冬季（12～2月）：气温低，蒙古冷高压势力强盛，县境处在冷高压的东南部，盛行西北风，天气寒冷干燥，雨水少，一年中的霜雪集中在此季出现。1.2.2洪水复核标准本次复核依据《防洪标准》(GB50201-2014)和《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000)的规定对水库的工程等级进行判别，下湖垅水库大坝为均质土坝，水库总库容11.46万m3，最大坝高16.0m，水库工程等级为Ⅴ等，工程规模为小（2）型。大坝等主要永久性建筑物级别为5级建筑物。防洪标准为30～20年一遇设计，300－200年一遇校核。水库原设计标准为20年一遇设计，200年一遇校核，满足规范要求。本次洪水复核的设计标准仍采用20年一遇设计，200年一遇校核。1.2.3设计洪水复核本流域内无水文测站，且没有历史洪水调查资料，仅能由暴雨资料推求设计洪水。由于项目区流域面积较小，且无实测流量资料，故本次设计洪水复核计算采用暴雨资料推求洪水的推理公式法和华东地区特小流域法，并对两种计算方法的结果进行分析比较。表1-1设计洪峰流量成果表　　　　　　　　m3/s设计频率0.50%5%10%推理公式法10.78.47.62华东地区特小流域法15.9811.8610.51用以上两种方法计算，华东特小流域法适用于F＜30km2，尤其是适用于F＜10km2的流域，本流域面积仅0.72km210南平市富建水利水电勘察设计有限公司 顺昌县下湖垅水库除险加固工程初步设计报告1综合说明，且从偏安全的角度考虑，因此采用华东特小流域法较为合理。故本次洪水复核成果采用华东特小流域法计算的成果：200年一遇校核洪峰流量15.98m3/s，20年一遇设计洪峰流量为11.86m3/s，10年一遇洪峰流量为10.51m3/s。1.2.4调洪演算本次调洪计算根据大垅水库入库设计频率洪水过程线、水位－库容关系曲线、水位－泄量关系曲线，采用《调洪演算双辅助线法程序》进行调洪演算，过程由电算进行。调洪结果见表1-2。表1-2各种频率情况下的调洪成果项目P=0.5％p=5%p=10%防洪水位（m）161.645161.390161.307最大下泄流量(m3/s)11.47.666.64从上表中可知，当水库起调水位为160.31m时：水库200年一遇的校核洪水位为161.645m，最大下泄流量11.4m3/s；20年的一遇的设计水位为161.390m，最大下泄流量7.66m3/s。水库10年一遇洪水位为161.307m，最大下泄流量为6.64m3/s。1.3地质1.3.1库区地质概况勘察场地内地层简单，主要由第四系地层及中新元古代片岩组成，第四系地层不整合覆盖于片岩上。第四系地层主要为填土层及片岩残坡积层，局部道路开挖强风化岩直接出露，基岩主要为各种不同风化程度的片岩。区内未发现有明显的新构造运动的迹象，历史上无大的地震活动的记录，区域构造相对稳定。根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001）福建省区划图及行标《水工建筑物抗震设计规范》（SL203-97），本区内抗震设防烈度为小于6度，设计基本地震加速度值等小于于0.05g10南平市富建水利水电勘察设计有限公司 顺昌县下湖垅水库除险加固工程初步设计报告1综合说明，设计地震分组为第一组，特征周期为小于0.35s。近坝无活动断层，但场地为水库大坝属于抗震不利地段。1.3.2地形地貌下湖垅水库位于顺昌县洋口镇解建村，坝址在闽江流域洋口镇洋口溪上游，是一座以灌溉、供水为主的小（2）型水库。场地属中低山地貌，库周山势雄厚，植被茂密，表层为残坡积粘性土覆盖，水库库区及其周边大部分库岸山坡较平缓，标高为140-165m，相对高差约25m，库岸坡局部岩石裸露。场地属低丘地貌单元。1.3.3坝体及坝基地层岩性根据野外钻探取芯肉眼鉴别，结合现场原位测试和室内土工试验成果综合分析，坝体、坝基的岩土层具体特征描述如下：坝体：①素填土（Q4ml）：红褐色、黄褐色、浅灰色，稍湿-湿，稍密-中密，局部达到密实状态，以可塑-硬塑状态的粘性土及砂砾石为主，粉粘粒含量为40.72-49.55%，砂含量为32.32-38.99%，砾石含量为11.47-25.98%，建坝堆填时经人工压实，堆填时间约30年。本层分布于整个坝体，钻孔揭露厚度11.40-16.10m。标准贯入试验实测击数为2.0-5.0击，经杆长修正后击数为1.60-4.20击。坝基：②1砂土状强风化片岩（pt2-3xsch）：黄褐色、灰褐色，片理结构，散体状构造，主要矿物成份以石英、长石为主，原岩矿物大部分风化，岩芯呈砂土状，遇水易散。属软岩，岩体基本质量等级为Ⅴ级。本层仅在ZK1钻孔揭露，揭露厚度为3.00m。标准贯入试验实测击数为51.00击，经杆长修正后击数为39.70击。②2碎块状强风化片岩（pt2-3xsch）：黄褐色、灰褐色，片理结构，碎裂状构造，主要矿物成份以石英、长石为主，原岩矿物大部分风化，10南平市富建水利水电勘察设计有限公司 顺昌县下湖垅水库除险加固工程初步设计报告1综合说明岩芯以碎块状为主，少量呈短柱状，节理、风化裂隙很发育，锤击声哑，无回弹，有凹痕，易击碎。岩石点荷载强度指数IS（50）为0.203-0.278，相应的单轴抗压强度为6.89-8.73MPa，属软岩，岩体的完整程度为破碎，岩体基本质量等级为Ⅴ级。本层分布于整个场地，揭露厚度为2.60-7.90m。③中风化片岩（pt2-3xsch）：青灰色，片理结构，薄层状构造，主要矿物成份以石英、长石为主，局部少量石英岩脉伴生，岩芯呈碎块状、柱状,RQD为25-43。岩石的饱和单轴抗压强度值为45.15-57.06MPa，岩石属硬质岩，岩体的完整程度为较破碎-较完整，岩体基本质量等级为Ⅳ级。本层分布于整个场地，未揭穿，揭露厚度为5.10-5.20m。1.3.4工程地质条件评价（1）坝体质量评价坝体填土主要由片岩坡残积粉质黏土和少量防渗性能较差的碎砾石组成，土质尚均匀，多呈可塑-硬塑，根据室内土工试验：粉粘粒含量为40.72-49.55%，砂含量为32.32-38.99%，砾石含量为11.47-25.98%，压缩系数为0.27-0.48(1/MPa)，属于中等压缩性土，根据室内击实试验成果填土的最大干容重平均值为1.70g/cm3，小于规范要求。（2）坝体渗透稳定分析坝体①素填土：Pc=45.0%≥35%，经判别为流土型渗透变形。临界水力比降Jcr=（Gs-1）×（1-n）=（2.71-1）（1-0.439）=0.788综合考虑工程条件与地质条件，安全系数采用2.0，故容许水力比降J允许=Jcr/2.0=0.394（3）坝基岩体评价建坝时，大坝的建基面选择是碎块状强风化片岩岩体，清除了表层的残坡积土；根据钻孔资料，现大坝坝基岩体为碎块状强风化片岩，厚度为2.60-7.90m10南平市富建水利水电勘察设计有限公司 顺昌县下湖垅水库除险加固工程初步设计报告1综合说明，岩体破碎，呈碎裂结构，结构面很发育，且多张开，夹有泥质碎屑，岩块间嵌合力弱，岩体工程地质分类为BⅣ2；坝基承载力满足要求。1.4工程任务和规模下湖垅水库本次除险加固设计任务是针对下湖垅水库存在的诸多问题和隐患，提出可行的加固改造工程措施，消除隐患，使水库工程，安全运行，充分发挥水库的各项效益。根据水库存在的问题，本次除险加固的主要任务如下：（1）大坝防渗加固；采用死水位以下高压旋喷灌浆形成防渗墙防渗，死水位以上采用复合土工膜防渗。（2）对大坝上下游坡面进行修整，铲除杂草和小灌木，并对平整后的上下游坡面进行砼预制块护砌美化。并在下游坝体与山体交接处设排水沟；（3）坝顶平整回填到设计高程，并在上游面设C20钢筋砼防浪墙，对坝顶进行砼路面硬化；（4）改造进水口和进水口闸门，重新布设输水管道，更换输水管道启闭设备，重建启闭房；（5）配套建设大坝安全监测相关的变形、渗流、渗漏量观测设施，新建管理房；（6）放水后对水库进行清淤处理。1.5工程总布置及主要建筑物由于此次除险加固工程主要是对原有设施进行加固或翻新，不涉及对整体工程结构进行重大调整，因而水库工程等级仍为V等工程，大坝等主要永久性建筑物级别为5级。1.5.1大坝加固1.5.1.1大坝防渗加固本次高喷防渗墙设计为死水位以下坝体断面灌浆，采用单管高压旋喷套接构筑垂直防渗墙。本方案考虑在上游坝坡高程154.3m10南平市富建水利水电勘察设计有限公司 顺昌县下湖垅水库除险加固工程初步设计报告1综合说明处布设一排单管高压旋喷桩，旋喷桩径为0.6m，桩距为0.5m,孔斜率≤0.5%，旋喷桩之间的搭接≥0.1m，钻孔深入建基面以下1.0m，单管高喷灌浆总进尺1180m。高程154.3m以上铺设复合土工膜进行防渗，规格为两布一膜300g/0.5mm/300g。根据《福建省小型水库除险加固工程初步设计报告编制导则》要求，坝基允许渗漏，但不允许破坏性渗漏，基础为强风化片与岩，且在坝底，渗径长达73m，不会造成破坏性渗漏，因此，不处理基础渗漏问题。1.5.1.2迎水坡护坡设计迎水坡进行除草平整夯实，修坡至坡比为1:2.15；高程154.3m以上铺设复合土工膜进行防渗，规格为两布一膜300g/0.5mm/300g;迎水坡从下至上分别铺设20cm厚砂砾石垫层和边长为25cm厚12cm的六边形C15混凝土预制块。另外，在高程154.3m及坝脚处增设横向防滑槽，并沿上游坝坡增设两道纵向防滑槽，防滑槽采用C20砼浇筑，宽0.3m，高0.3m。1.5.1.2背水坡护坡设计背水坡进行清除杂草和平整夯实，修整夯实边坡，在高程152.2m马道以上按处理后从下至上分别铺设20cm厚砂砾石层和边长为25cm厚12cm的六边形C15混凝土预制块，并对混凝土预制块采用M10砂浆勾缝,预制块预设排水孔。在高程152.2m马道以下设置排水反滤层，底层布设反滤土工布，土工布上层铺设30cm后砂砾石层排水盲道，再在砂砾石层上铺设C15混凝土预制块。在坝后背水坡增设0.3宽、0.3m高的C15混凝土坝边排水沟。增设坝后1.0m宽下坝台阶，采用C20砼硬化处理，下设15cm厚砂砾石垫层。1.5.1.3坝顶结构对被挖除的坝坡采用粘土回填修复，迎水坡侧新建C20埋石砼L型防浪墙，墙顶高程为163.0m，顶宽0.3m，底宽1.3m，高1.0m10南平市富建水利水电勘察设计有限公司 顺昌县下湖垅水库除险加固工程初步设计报告1综合说明，其中基础埋深0.5m。平整加高坝顶至高程162.15m，顶宽4.0m，坝顶采用厚20cm的C25混凝土硬化处理，下设15cm厚5%水泥稳定层，硬化后坝顶高程为162.5m。1.5.2溢洪道加固本次加固对溢洪道清除杂草、清淤，底板及边墙采用0.15m厚C20砼支护，下设0.15m砂砾石垫层。1.5.3放水涵管加固开挖坝体到死水位高程，重新铺设钢管。放空水库的，使库水位下降至死水位，然后自坝顶开挖，采取自上而下的开挖方式对坝体进行开挖，按1：0.5的开挖边坡进行开挖，在158.25m高程设一宽度为2.0m的开挖马道，开挖好的断面，底高程为154.0，底宽为1.8m。在开挖好的断面内布设Φ600mm的钢管，并对钢管进行C20砼进行外包，外包砼断面为1.2×1.2m，管道铺设后对坝体进行分层回填夯实。重建进水口，在进水口新建一进水箱，同时更换启闭机、斜拉闸门、拉杆、通气管等启闭设备；新建C20砼拉杆支墩，C15砼踏步;将现有启闭机更换为1台5t手电两用螺杆启闭机，并配置13.5m长的Ф50拉杆；增设放水涵管通气孔，采用DN150镀锌钢管（壁厚δ=5.50mm）。1.5.5水工建筑物观测设施由于坝脚后农田，无位置布置量水堰，故本次加固不修建量水堰。此次除险加固拟增设水平及竖直位移观测设施。1.5.6白蚁防治白蚁防治项目费用按2.5万元计列。1.6工程施工下湖垅水库位于顺昌县洋口镇，坝址在顺昌县洋口镇解建村上游，距镇政府所在地1.3km，有乡村公路至坝下游约600m10南平市富建水利水电勘察设计有限公司 顺昌县下湖垅水库除险加固工程初步设计报告1综合说明，上坝路直通坝头，但路面宽度较小，且坑坑洼洼。供水、建材来源、数量及质量均有保证。工程施工时成立工程指挥部，选择有资质、有经验的施工队伍进行施工。在施工过程中工程指挥部对工程的质量、资金、进度进行全面的控制，并做好协调工作，确保工程按期保质完成。工程施工总工期为4个月。1.7工程概算本工程依据福建省水利厅闽水[2011]计财98号文颁发的《福建省水利水电工程设计概（估）算编制办法》进行编制。主要材料价格按《南平市工程造价》2015年第03月相应的材料信息价。初步设计工程总投资为167.02万元，其中建筑工程108.51万元，金属结构设备及安装工程9.95万元，临建工程16.63万元，独立费用22.07万元，基本预备费7.86万元，水保专项费用1万元，环保专项费用1万元。工程建设资金通过申请水库除除险加固专项资金外和业主顺昌县洋口镇地方政府自筹的方式进行筹集。10南平市富建水利水电勘察设计有限公司 顺昌县下湖垅水库除险加固工程初步设计报告2水文2水文2.1流域概况下湖垅水库位于福建省顺昌县洋口镇解建村上游,所在河流为富屯溪流域的一条小支流洋口溪上。下湖垅水库坝址以上的集雨面积为0.72km2，属小流域，主河道长0.42km，河道平均坡降为102%。2.2水文气象顺昌属于中亚热带海洋性季风气候，同时又受大陆性气候的一定影响。气候温和，雨量充沛。年平均气温18.5摄氏度，无霜期305天，雨日164天，雨量1756mm，日照1740.7小时，冬多西北风，夏多东南风。四季明显，冬短夏长，春早秋晚；夏无酷暑，冬无严寒，秋多“小阳春”，春常“倒春寒”；雨季干季分明，雨季多洪涝，干季常干旱；少霜雪，罕冰雹，湿润多云日照少，露雾常有静风多。境内受季风性环流影响明显，随冬夏环流转换和太阳照射的变化，带来四季不同的气候特征。冬季（12-2月）：气温低，蒙古冷高压势力强盛，县境处在冷高压的东南部，盛行西北风，天气寒冷干燥，雨水少，一年中的霜雪集中在此季出现。春季（3－5月）：是冬季风转夏季风的转换季节，气温趋向回升。蒙古冷高压逐渐转弱，太平洋高压逐渐增强，冷暖气流交换频繁，天气多变，冷暖无常，前春常常阴雨连绵，有时出现晚霜，后春有时暴雨成灾。夏季（6-8月）时间长，气温高。太平洋24南平市富建水利水电勘察设计有限公司 顺昌县下湖垅水库除险加固工程初步设计报告2水文高压进一步北上西伸，顺昌多吹东南风。热带低压又常北上影响，天气炎热潮湿。初夏是雨季高峰期，常发生暴雨洪涝，夏至前后雨季结束，转为炎热少雨天气，有时午后发生阵雨、大风或雷暴。秋季（9-11月）：乃夏季风向冬季风转换季节，气温趋于下降。大陆热低压和太平洋高压减弱南退，蒙古高压复又增强南侵，天气少雨凉爽。后秋蒙古高压增强，气温显著下降，可出现初霜。2.3工程等级与设计标准本次复核依据《防洪标准》(GB50201-2014)和《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000)的规定对水库的工程等级进行判别，下湖垅水库大坝为均质土坝，水库总库容11.46万m3，最大坝高16m，水库工程等级为V等，所以大坝等主要枢纽建筑物级别为5，次要建筑物级别为5，临时水工建筑物级别为5。由于湖垅水库是位于山区的均质土坝，所以防洪标准为：设计工况30～20年一遇；校核工况300～200年一遇。下湖垅水库原设计标准按20年一遇设计、200年一遇校核满足设计规范要求。本次复核设计洪水标准采用20年一遇，校核洪水标准采用200年一遇。2.4设计洪水复核2.4.1设计暴雨下湖垅水库的集雨面积为0.72km2，属小流域，主河道长0.42km，河道平均坡降为102%。水库自建成蓄水运行以来，缺乏入库洪水观测资料，无法进行入库洪水还原计算，故本次防洪标准复核无法采用此途径推求设计洪水。本流域内无水文测站，且没有历史洪水调查资料，仅能由暴雨资料推求设计洪水。由于项目区流域面积较小，且无实测流量资料，故本次设计洪水复核计算采用暴雨资料推求洪水的推理公式法和华东地区特小流域法，并对两种计算方法的结果进行分析比较。查算2002年的“福建省暴雨等值线图”成果，并参考邻近的雨量站的成果，确定项目区流域暴雨统计参数见下表2-1：24南平市富建水利水电勘察设计有限公司 顺昌县下湖垅水库除险加固工程初步设计报告2水文表2-1坝址暴雨统计参数值时段参数1小时6小时24小时均值H（mm）3766110CV0.330.350.4CS/CV3.53.53.5表2-2设计暴雨成果表设计频率设计暴雨量（mm）1h3h6h24hP=0.5%81.2118151278P=5%60.187.1110195P=10%53.376.996.91682.4.2设计洪峰流量计算分别采用推理公式法和华东地区特小流域法推求本流域的设计洪峰流量，然后进行比较分析，选择适合本工程的参数进行防洪标准的复合。（1）推理公式法采用推理公式法推求设计洪峰流量，公式如下：式中：Qm--设计洪峰流量（m3/s）；ht--t历时内最大降雨量（mm）；τ--流域汇流时间，h；m--经验性的汇流参数，m=0.044θ0.725，θ=L/()；L--沿主河道从出口断面至分水岭最长距离，km；J--沿流程L的平均比降；F--流域面积,km2。（2）华东地区特小流域法24南平市富建水利水电勘察设计有限公司 顺昌县下湖垅水库除险加固工程初步设计报告2水文采用华东地区特小流域暴雨推求设计洪水方法推求设计洪水，根据设计暴雨成果和流域特征值资料，按照蓄满产流和推理公式法推求设计洪水，汇流计算公式如下：当tc时，局部汇流情况下：当tc时，局部汇流情况下：式中：Qm--地表洪峰流量（m3/s）；F--流域面积（km2）；Fc--局部汇流面积（km2）τ--流域汇流历时（hr）；tc--净雨历时流历时（hr）；hr--汇流历时内的最大地表净雨量（mm）；hR--产流历时内的地表净雨量（mm）。本工程坝址以上控制流域面积0.72km2，小于10km2，属特小流域。按照华东地区特小流域设计洪水的计算方法和要求，结合流域的实际情况，洪水分区定为Ⅱ-2类区，取洪水参数m＝0.395×θ0.104。24南平市富建水利水电勘察设计有限公司 顺昌县下湖垅水库除险加固工程初步设计报告2水文由推理公式法及华东地区特小流域法计算不同重现期的设计洪水，计算成果详见下表2-3：表2-3设计洪峰流量成果表单位：m3/s设计频率0.50%5%10%推理公式法10.78.47.62华东地区特小流域法15.9811.8610.51用以上两种方法计算，华东特小流域法适用于F＜30km2，尤其是适用于F＜10km2的流域，本流域面积仅0.72km2，且从偏安全的角度考虑，因此采用华东特小流域法较为合理。故本次洪水复核成果采用华东特小流域法计算的成果：200年一遇校核洪峰流量15.98m3/s，20年一遇设计洪峰流量为11.86m3/s，10年一遇洪峰流量为10.51m3/s。2.4.3洪水过程线推求（1）洪水总量计算由于下湖垅水库缺乏历年次暴雨洪量的实测资料，本次复核依据《福建省产汇流计算方法》，以24小时设计暴雨不扣损失计算洪水总量。计算成果见下表。洪水总量计算公式：式中：W24,P--次设计24小时的洪水总量，万m3h24,P--设计24小时雨量，mm；μ--地区稳定下渗率，mm/h，取μ=0；F--集雨面积，km2。表2-4设计频率洪水总量成果表频率P=0.5%P=5%p=10%洪水总量（万m3）20.57214.4312.432（2）设计洪水过程线推求24南平市富建水利水电勘察设计有限公司 顺昌县下湖垅水库除险加固工程初步设计报告2水文设计洪水过程采用概化洪水过程线，洪水过程线见下表与下图：表2-5洪水过程线表时段(h)校核洪水过程线（P=0.5%)设计洪水过程线（P=5%)设计洪水过程线（P=10%)00.000.000.0030.180.110.0960.460.280.2570.600.360.3280.740.450.4090.890.540.48101.050.640.57111.250.770.68121.480.920.81131.841.141.00142.701.711.52154.662.992.6615.58.035.294.691615.9811.8610.5116.510.807.576.72177.685.104.52184.392.822.50192.991.811.60202.271.311.16211.871.060.94221.600.900.80231.410.780.69241.210.690.60251.080.610.54260.970.560.49300.600.380.33350.510.340.29400.520.350.30450.540.370.32500.590.400.3424南平市富建水利水电勘察设计有限公司 顺昌县下湖垅水库除险加固工程初步设计报告2水文图一图二24南平市富建水利水电勘察设计有限公司 顺昌县下湖垅水库除险加固工程初步设计报告2水文图三2.5洪水调节复核2.5.1水位、库容、泄量曲线（1）水位库容曲线下湖垅水库溢洪道原设计进口底高程为160.31m，进口底宽度为1m。其洪水调度原则是自由溢流，依水库滞洪自然削减下泄流量，不专门承担预报、预泄，所以水库的起调水位为160.31m。下湖垅水库于1978年5月动工改建，1983年3月竣工。水库控制上游流域面积0.72km2，至今已运行30多年。本次水位～库容～面积曲线仍按原实测资料，水库的水位库容曲线见下表2-6：表2-6水库水位～库容关系表水位（m）库容(万m³)水位（m）库容(万m³)1530.451582.561540.621594.261550.861606.321561.201619.251571.7516212.6724南平市富建水利水电勘察设计有限公司 顺昌县下湖垅水库除险加固工程初步设计报告2水文（2）大坝泄量复核溢洪道位于大坝右岸，无闸控制，堰顶厚度δ>10H，所以是采用明渠流泄流，进口底高程为160.31m，进口底宽度1m，坡度为0.0134。溢洪道下泄流量按明渠流泄流公式进行计算：式中：Q--泄流流量，m3/s；C--谢才系数,；A--过水断面面积，A=B×H；χ--湿周，χ=B+2H；R--水力半径，R=A/χ；I--坡降，I=0.0147；n--糙率，n=0.017；B--明渠宽度；H--水深。24南平市富建水利水电勘察设计有限公司 顺昌县下湖垅水库除险加固工程初步设计报告2水文经计算，溢洪道的水位泄量关系曲线如下表2-7：表2-7水位～泄量关系表水位(m)下泄流量(m3/s)水位(m)下泄流量(m3/s)水位(m)下泄流量(m3/s)160.310.00160.902.70161.6010.80160.400.43161.003.50161.7012.54160.500.84161.205.52161.8014.32160.601.36161.306.68161.9016.24160.701.85161.407.90160.801.98161.509.352.5.2调度原则下湖垅水库溢洪道为开敞式明渠流泄流，进口底高程160.31m，底宽度为1.0m。所以其洪水调度原则是自由溢流，不专门承担预报任务，当水库水位到达160.31m时就自由下泄，起调水位为160.31m。2.5.3调洪演算及成果根据下湖垅水库洪水过程线，水位～库容关系表，水位～泄洪量关系表，采用试算法进行调洪计算。本次调洪采用水利水电工程微机通用程序，“水库调洪演算法”进行调洪计算，调洪过程和结果见下表2-8、2-9、2-10、2-11：24南平市富建水利水电勘察设计有限公司 顺昌县下湖垅水库除险加固工程初步设计报告2水文表2-8200年一遇校核洪水调洪过程表时段(h)入库流量（m/s3)下泄流量（m/s3)洪水位（m）库容（万m3）000160.317.13530.180.103160.3327.1960.460.306160.3797.3270.60.388160.3997.38680.740.504160.4287.46690.890.632160.4597.555101.050.767160.4927.652111.250.928160.5297.761121.481.14160.5697.881131.841.39160.6178.023142.71.79160.6968.268154.662.39160.8768.8416168.16161.42910.66177.6811.4161.64511.401184.396.81161.32110.296192.994.45161.1089.598202.273.22160.9769.164211.872.5160.8898.88221.62.06160.8268.683231.411.97160.7718.5241.211.82160.7038.289251.081.52160.6428.1260.971.29160.5977.963300.60.78160.4957.66350.510.556160.447.502400.520.52160.4317.477450.540.533160.4357.486500.590.572160.4447.513最大泄流量=11.4m3/s;最高库水位=161.645m;24南平市富建水利水电勘察设计有限公司 顺昌县下湖垅水库除险加固工程初步设计报告2水文表2-920年一遇设计洪水调洪过程表时段(h)入库流量（m/s3)下泄流量（m/s3)洪水位（m）库容（万m3）000160.317.13530.110.064160.3237.16960.280.195160.3537.24370.360.249160.3667.27980.450.311160.387.32490.540.379160.3977.378100.640.463160.4187.439110.770.564160.4427.508120.920.678160.477.588131.140.818160.5047.69141.711.09160.5627.859152.991.69160.6768.2051611.94.82161.1449.713175.17.66161.3910.527182.824.81161.1439.708191.813.1160.9629.117201.312.15160.8438.734211.061.94160.7478.424220.91.59160.6568.142230.781.23160.5887.937240.690.995160.5427.801250.610.838160.5097.705260.560.739160.4857.632300.380.478160.4217.448350.340.364160.3947.366400.350.349160.397.353450.370.361160.3937.364500.40.387160.3997.385最大泄流量=7.66m3/s;最高库水位=161.390m;24南平市富建水利水电勘察设计有限公司 顺昌县下湖垅水库除险加固工程初步设计报告2水文表2-1010年一遇洪水调洪过程表时段(h)入库流量（m/s3)下泄流量（m/s3)洪水位（m）库容（万m3）000160.317.13530.090.053160.3217.16360.250.173160.3487.22970.320.222160.3597.26180.40.28160.3737.390.480.341160.3887.347100.570.409160.4057.401110.680.499160.4267.462120.810.6160.4517.5331310.723160.4817.62141.520.948160.5337.773152.661.5160.6378.0851610.54.01161.0659.462174.526.64161.30710.249182.54.28161.0929.547191.62.84160.9289.003201.161.98160.818.632210.941.86160.7138.319220.81.42160.6238.042230.691.09160.5617.858240.60.885160.527.735250.540.757160.4897.645260.490.66160.4657.575300.330.417160.4077.407350.290.314160.3817.326400.30.298160.3777.314450.320.312160.3817.325500.340.331160.3867.34最大泄流量=6.64m3/s;最高库水位=161.307m;24南平市富建水利水电勘察设计有限公司 顺昌县下湖垅水库除险加固工程初步设计报告2水文表2-11水库调洪演算成果表项目P=0.5％p=5%p=10%防洪水位（m）161.645161.390161.307最大下泄流量(m3/s)11.47.666.64从上表中可知，当水库起调水位为160.31m时：水库200年一遇的校核洪水位为161.645m，最大下泄流量11.4m3/s；20年的一遇的设计水位为161.390m，最大下泄流量7.66m3/s。水库10年一遇洪水位为161.307m，最大下泄流量为6.64m3/s。24南平市富建水利水电勘察设计有限公司 顺昌县下湖垅水库除险加固工程初步设计报告3工程地质3工程地质3.1概况受顺昌县水利局委托，福建岩土工程勘察研究院于2014年7月对下湖垅水库除险加固初步设计阶段进行工程地质勘察，并提交了《顺昌县洋口镇下湖垅水库除险加固工程地质勘察报告》。工程勘察主要依据：《水利水电工程地质勘察规范》（GB50287-2006）；《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）；《水利水电工程钻探规程》（SL291-2003）；《水利水电工程试验规程》（SL264-2001）；《中小型水利水电工程地质勘察规范》（SL55-2005）等相关规程规范。本次勘察外业时间为2014年7月6日至2014年7月8日，外业施工与室内试验完成的工作量详见下表3-1：表3-1地勘工作量一览表工作项目单位数量目的及要求钻探米/孔77.80/3查明岩土层的空间分布规律原位测试标准贯入试验次15查明岩土层的均匀性、密实度及力学强度注水试验段11确定素填土、砂土状强风化变粒岩的渗透系数数渗透系数压水试验段8确定岩石的吕荣值及渗透系数取样原状土样组6在空间上具代表性岩石试样组12水样组4室内试验土工常规组6确定土的物理力学性质指标渗透试验组6确定粘性土的渗透系数饱和快剪组6确定粘性土的饱和抗剪强度慢剪组6确定粘性土的抗慢剪强度颗粒分析组6确定素填土的颗粒级配击实试验件3确定素填土最优含水量和最大干密度岩石点荷载试验组6确定岩石的抗压强度单轴饱和抗压试验组6确定岩石的单轴饱和抗压强度水质简分析组4判定水库水的腐蚀性勘探点测量点3钻孔放样定位及引测孔口高程工程地质测绘（1：500）km20.005调查两岸及近坝库区的边坡的稳定性33南平市富建水利水电勘察设计有限公司 顺昌县下湖垅水库除险加固工程初步设计报告3工程地质3.2区域地质及地震勘察场地内地层简单，主要由第四系地层及中新元古代片岩组成，第四系地层不整合覆盖于片岩上。第四系地层主要为填土层及片岩残坡积层，局部道路开挖强风化岩直接出露，基岩主要为各种不同风化程度的片岩。区内未发现有明显的新构造运动的迹象，历史上无大的地震活动的记录，区域构造相对稳定。根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001）福建省区划图及行标《水工建筑物抗震设计规范》（SL203-97），本区内抗震设防烈度为小于6度，设计基本地震加速度值等小于于0.05g，设计地震分组为第一组，特征周期为小于0.35s。近坝无活动断层，但场地为水库大坝属于抗震不利地段。3.3坝址工程地质及水文地质条件3.3.1地形地貌下湖垅水库位于顺昌县洋口镇解建村，坝址在闽江流域洋口镇洋口溪上游，是一座以灌溉、供水为主的小（2）型水库。场地属中低山地貌，库周山势雄厚，植被茂密，表层为残坡积粘性土覆盖，水库库区及其周边大部分库岸山坡较平缓，标高为140-165m，相对高差约25m，库岸坡局部岩石裸露。场地属低丘地貌单元。3.3.2坝体及坝基地层岩性根据野外钻探取芯肉眼鉴别，结合现场原位测试和室内土工试验成果综合分析，坝体、坝基的岩土层具体特征描述如下：坝体：①素填土（Q4ml）：红褐色、黄褐色、浅灰色，稍湿-湿，稍密-中密，局部达到密实状态，以可塑-硬塑状态的粘性土及砂砾石为主，粉粘粒含量为40.72-49.55%，砂含量为32.32-38.99%，砾石含量为11.47-25.98%，建坝堆填时经人工压实，堆填时间约30年。本层分布于整个坝体，钻孔揭露厚度11.40-16.10m。标准贯入试验实测击数为2.0-5.0击，经杆长修正后击数为1.60-4.20击。坝基：33南平市富建水利水电勘察设计有限公司 顺昌县下湖垅水库除险加固工程初步设计报告3工程地质②1砂土状强风化片岩（pt2-3xsch）：黄褐色、灰褐色，片理结构，散体状构造，主要矿物成份以石英、长石为主，原岩矿物大部分风化，岩芯呈砂土状，遇水易散。属软岩，岩体基本质量等级为Ⅴ级。本层仅在ZK1钻孔揭露，揭露厚度为3.00m。标准贯入试验实测击数为51.00击，经杆长修正后击数为39.70击。②2碎块状强风化片岩（pt2-3xsch）：黄褐色、灰褐色，片理结构，碎裂状构造，主要矿物成份以石英、长石为主，原岩矿物大部分风化，岩芯以碎块状为主，少量呈短柱状，节理、风化裂隙很发育，锤击声哑，无回弹，有凹痕，易击碎。岩石点荷载强度指数IS（50）为0.203-0.278，相应的单轴抗压强度为6.89-8.73MPa，属软岩，岩体的完整程度为破碎，岩体基本质量等级为Ⅴ级。本层分布于整个场地，揭露厚度为2.60-7.90m。③中风化片岩（pt2-3xsch）：青灰色，片理结构，薄层状构造，主要矿物成份以石英、长石为主，局部少量石英岩脉伴生，岩芯呈碎块状、柱状,RQD为25-43。岩石的饱和单轴抗压强度值为45.15-57.06MPa，岩石属硬质岩，岩体的完整程度为较破碎-较完整，岩体基本质量等级为Ⅳ级。本层分布于整个场地，未揭穿，揭露厚度为5.10-5.20m。各岩土层的空间分布情况详见工程地质剖面图及柱状图。3.3.3岩石风化根据钻孔揭露，坝基表层分布厚度约3.00m的砂土状强风化片岩与厚约2.60-7.90m的碎块状强风化片岩，以下为中风化片岩。砂土状强风化片岩与碎块状强风化片岩及中风化片岩顶板埋深具体情况详见表2。大坝钻孔岩石风化情况一览表表2位置钻孔编号砂土状强风化片岩碎块状强风化片岩中风化片岩埋深(m)高程(m)埋深(m)高程(m)埋深(m)高程(m)坝左ZK111.40150.5114.40147.5122.301239.61坝中ZK2--16.10145.3822.70138.78坝右ZK3--14.80147.2517.40144.653.3.4坝体各土层物理力学性质33南平市富建水利水电勘察设计有限公司 顺昌县下湖垅水库除险加固工程初步设计报告3工程地质本次勘察主要通过原位测试和取岩样、土样进行室内试验等手段，获取地基土各岩土层力学性质指标，所获实测指标成果按国标《岩土工程勘察规范》（GB50021-20012009年版）中的有关方法进行数据整理与分层统计，统计成果详见表3-表5。统计表明，部分指标的变异性为中等，经分析主要由于土质不甚均匀，属正常合理，其它参数变异系数均为中等－很低，可作为设计依据。统计时按极均差检验法，舍去部分异常值。颗粒分析成果统计表表4土层名称粒径（mm）20-22-0.50.5-0.250.25-0.075<0.075素填土统计个数66666范围值11.47-25.9815.64-22.9514.20-20.5112.19-25.2717.34-25.59平均值20.4419.0516.9219.8823.71击实试验成果数理统计表表5野外定名土样编号最大干容重最优含水量ρdmaxωopt（g/cm3）%①素填土ZK11.7319.3ZK21.7119.9ZK31.6720.1样本数33最小值1.6719.3最大值1.7320.1平均值1.7019.8根据表3-5的统计结果，结合钻探揭露的岩土特征和当地已有的建筑经验，参照地方标准，综合确定地基土的设计计算指标列于表6。地基土设计计算指标33南平市富建水利水电勘察设计有限公司 顺昌县下湖垅水库除险加固工程初步设计报告3工程地质表6岩土层序号岩土层名称重度抗剪强度压缩模量ES100-200kP(MPa)承载力特征值fak(kPa)天然饱和天然快剪饱和快剪慢剪r(kN/m3)rsat(kN/m3)粘聚力C（kPa）内摩擦角φ（°）粘聚力C（kPa）内摩擦角φ（°）粘聚力C（kPa）内摩擦角φ（°）①素填土18.819.416.819.713.616.018.321.63.83140②1砂土状强风化片岩21.022.040.0◆30.0◆30.0◆25.0◆--70.0*350②2碎块状强风化片岩22.023.070.0◆35.0◆55.0◆30.0◆--100.0*500③中风化片岩25.526.0160.0◆50.0◆120.0◆45.0◆---2000注：*为变形模量E0（MPa），◆经验值。3.3.5水文地质条件1、地下水类型勘察期间水库处于蓄水状态，库水位高程约为160.09m。大坝附近水文地质条件简单，地下水主要来源于大气降水，本次勘察期间观测得坝体3个钻孔水位分别为：左岸ZK1孔稳定水位埋深为5.70m（高程：156.21m）；右岸ZK3孔稳定水位埋深为6.10m（高程：155.95m）；坝体ZK2孔稳定水位埋深为4.90m（高程：156.58m）。根据含水层性质、地下水埋藏条件，本区的地下水含水层可分为：（1）孔隙性含水层：主要分布于第四系的山前堆积层中，常形成丰富的孔隙水；而坡残积土的透水性较差，埋藏一般较浅，受大气降水补给，其类型为孔隙性潜水，部分补给下卧基岩裂隙水，同时向低洼处排泄，且接受水库水及大气降水的补给。（2）裂隙含水层：分布于基岩裂隙中，弱富水性，主要受孔隙性潜水、水库水的补给，透水性随深度增加而减弱。2、水的化学类型坝体地下水受水库水位的升降而变化，本次勘察在ZK1、ZK2钻孔取得二组水样进行水质简分析（编号SY1-1、SY2-1）水库及坝尾取二组水样进行水质简分析（编号地表水1、地表水2），按国标《水力发电工程地质勘察规范》（GB50287-2006）33南平市富建水利水电勘察设计有限公司 顺昌县下湖垅水库除险加固工程初步设计报告3工程地质有关条款规定，结合水质简分析试验成果，综合评定如下：环境水对混凝土结构无分解类腐蚀性，无分解结晶复合类腐蚀性，无结晶类腐蚀性。评定结果详见表7。环境水腐蚀性评价表表7腐蚀类型腐蚀介质无腐蚀标准试验指标腐蚀等级综合评价钻孔水地表水对混凝土结构的腐蚀性评价分解类溶出型HCO3-（mmol/L）>1.071.11-1.351.27-1.43无无一般酸性型PH值>6.56.94-6.976.86-6.89无无碳酸型侵蚀性CO2（mg/L）<151.65-9.876.58-8.23无无分解结晶复合类硫酸镁型Mg2+（mg/L）<100016.98-18.7416.40-19.32无无结晶类硫酸盐型SO42-（mg/L）普通水泥<25041.49-44.3039.38-42.42无无抗硫酸盐水泥<300041.49-44.3039.38-42.42无无3、岩土体渗透性本次勘察共进行8段压水试验（均合格），11段注水试验（9组合格、2组不合格），试验成果统计结果见表8、表9。根据室内土工试验统计、注水试验及压水试验统计结果，坝体各岩土层渗透系数建议值见表10。①素填土层室内试验成果属于弱透水层，但注水试验渗透系数为8.69×10-5-1.22×10-4cm/s（属弱-中透水层），从现场坝体湿坡现象说明，素填土并不均匀，局部存在渗透性。压水试验成果统计表表8岩土名称钻孔编号孔深（m）段长（m）选用压力（MPa）流量（L/min）透水率（Lu）渗透系数（cm/s）②2碎块状强风化片岩ZK114.40-19.405.001.14637.496.548.16E-05ZK119.40-22.302.901.2006.942.002.20E-05ZK216.10-21.105.001.14024.224.255.30E-05ZK221.10-22.701.601.76518.566.576.21E-05ZK314.80-17.402.601.34015.674.504.83E-05平均值4.775.34E-05③中风化片岩ZK122.30-27.305.001.0704.130.779.63E-06ZK222.70-27.705.001.0734.900.911.14E-05ZK317.40-22.405.001.0844.250.789.78E-06平均值0.821.03E-05注水试验成果统计表33南平市富建水利水电勘察设计有限公司 顺昌县下湖垅水库除险加固工程初步设计报告3工程地质表9岩土名称钻孔编号孔深（m）段长（m）流量（L/min）试段·孔径（m）渗透系数（cm/s）平均值（cm/s）①素填土ZK10.00-5.005.000.1190.111.74E-059.71E-05ZK15.00-10.005.000.2600.113.81E-05ZK110.00-11.401.400.0540.112.15E-05ZK20.00-5.005.001.0360.111.52E-04ZK25.00-10.005.000.2380.113.49E-05ZK210.00-15.005.000.5810.118.53E-05ZK215.00-16.101.100.8120.113.84E-04ZK30.00-5.005.000.5920.118.69E-05ZK35.00-10.005.000.1990.112.92E-05ZK310.00-14.804.800.8050.111.22E-04②1砂土状强风化片岩ZK111.40-14.403.000.1670.113.68E-053.68E-05岩土层渗透系数建议值表表10土层名称室内试验成果平均值（cm/s）注水试验成果平均值（cm/s）压水试验成果（cm/s）建议值(cm/s)渗透性等级①素填土2.79E-069.71E-05-9.71E-05弱透水层②1砂土状强风化片岩-3.68E-05-3.68E-05弱透水层②2碎块状强风化片岩--5.34E-05吕荣值5.535.34E-05吕荣值5.53弱透水层③中风化片岩--1.03E-05吕荣值0.821.03E-05吕荣值0.82微透水层3.4大坝工程地质情况分析评价3.4.1坝体稳定性分析（1）坝体质量评价坝体填土主要由片岩坡残积粉质黏土和少量防渗性能较差的碎砾石组成，土质尚均匀，多呈可塑-硬塑，根据室内土工试验：粉粘粒含量为40.72-49.55%，砂含量为32.32-38.99%，砾石含量为11.47-25.98%，压缩系数为0.27-0.48(1/MPa)，属于中等压缩性土，根据室内击实试验成果填土的最大干容重平均值为1.70g/cm3，小于规范要求。（2）坝体渗透稳定分析坝体①素填土：Pc=45.0%≥35%，经判别为流土型渗透变形。33南平市富建水利水电勘察设计有限公司 顺昌县下湖垅水库除险加固工程初步设计报告3工程地质临界水力比降Jcr=（Gs-1）×（1-n）=（2.71-1）（1-0.439）=0.788综合考虑工程条件与地质条件，安全系数采用2.0，故容许水力比降J允许=Jcr/2.0=0.3943.4.2坝基稳定性评价建坝时，大坝的建基面选择是碎块状强风化片岩岩体，清除了表层的残坡积土；根据钻孔资料，现大坝坝基岩体为碎块状强风化片岩，厚度为2.60-7.90m，岩体破碎，呈碎裂结构，结构面很发育，且多张开，夹有泥质碎屑，岩块间嵌合力弱，岩体工程地质分类为BⅣ2；坝基承载力满足要求。3.4.3大坝渗漏分析（1）坝体渗漏分析下湖垅水库大坝为均质土坝，主要依赖素填土防渗截流，要求填土时填筑防渗性能强的防渗材料；现填土层，多呈稍密-中密，局部密实状态。素填土层①室内试验成果属于弱透水层；但注水试验渗透系数为8.69×10-5-1.22×10-4cm/s（属弱-中透水层），从现场坝体调查坝中有渗水现象说明，存在渗漏问题。（2）坝基渗漏分析大坝坝基皆为强风化片岩，根据压水试验表明，在碎块状强风化片岩进行的5段压水试验，ZK1-ZK3钻孔透水率为2.00-6.57，均属弱透水层，在中风化片岩中进行的3段压水试验成果统计，透水率均小于5Lu，属于弱透水层。因此不存在坝基渗漏。（3）绕坝渗漏分析大坝左右岸山体均分布有强风化片岩，ZK1-ZK3钻孔透水率为2.00-6.57，渗透系数为2.20E-05至8.16E-05，均属弱透水层，因此大坝不存在绕坝渗漏。3.4.4近坝边坡稳定性分析33南平市富建水利水电勘察设计有限公司 顺昌县下湖垅水库除险加固工程初步设计报告3工程地质水库近坝边坡主要由片岩残坡积粘性土及下伏中新元古达片岩组成，边坡坡度较平缓，植被茂盛，在调查时发现右坝坝肩处与左坝上游一处山体有古滑坡迹象，滑坡处出露残坡积土层，有植被覆盖，现状未发现有不良的地质现象，因此近坝边坡大部分现状稳定，局部欠稳定。3.5结论（1）坝区地质构造背景属基本稳定区，抗震设防烈度为小于6度，设计基本地震加速度值小于0.05g，设计地震分组为第一组，特征周期为0.35s，场地属抗震不利地段。（2）水库大坝局部存在坝体渗漏，不存在坝基渗漏问题与坝体绕漏问题。水库大坝工程区域构造稳定。（3）坝区内环境水对混凝土结构的无分解类腐蚀性，无分解结晶复合类腐蚀性，无结晶类腐蚀性。（4）大坝地基为碎块状强风化片岩，其承载力满足坝体承载要求。33南平市富建水利水电勘察设计有限公司 顺昌县下湖垅水库除险加固工程初步设计报告4工程存在的主要问题和加固的必要性4工程存在的主要问题和加固必要性4.1水库工程存在的主要问题4.1.1渗流方面根据地勘成果，下湖垅水库大坝为均质土坝，主要依赖素填土防渗截流，要求填土时填筑防渗性能强的防渗材料。现填土层，多呈稍密-中密，局部密实状态。素填土层①室内试验成果属于弱透水层；但注水试验渗透系数为6.43×10-7～3.47×10-4cm/s（属微-中透水层），从现场坝体调查中，发现有渗水现象，说明存在渗漏问题。4.1.2结构方面大坝坝顶为土质的路面，不够规整，坝顶杂草丛生，并且坝顶高程达不到设计要求。大坝迎水坡为土坡。坡面整体平整，但是坝坡常水位以上杂草丛生；大坝背水坡为土坡，且大面积杂草丛生坡面不够平整，现今坡面土层上山体滑坡的土体堆积而成，未设置排水沟，坝体边界不清，坝趾无排水棱体，存在湿坡现象。溢洪道位于大坝右岸，杂草丛生，影响行洪；4.1.3运行管理水库大坝目前没有渗流、变形等观测设施，水库无管理房；大坝防汛道路路面狭窄，坑坑洼洼；水库淤泥淤积严重，有效库容减小。4.1.4金属结构输水涵管的启闭设备由于损坏而废弃。4.2安全评价的结论意见4.2.1大坝安全评价结论63南平市富建水利水电勘察设计有限公司 顺昌县下湖垅水库除险加固工程初步设计报告4工程存在的主要问题和加固的必要性根据顺昌县水利局批复的《福建省顺昌县下湖垅水库大坝安全评价报告》，确定顺昌县下湖垅水库大坝为三类坝。具体分项评价如下：下湖垅水库经过30多年的运行，从现有的资料和地质勘探资料看，大坝总体趋于稳定，但大坝素填土不均匀，坝体边界不清，坝趾无排水棱体，局部存在一定的渗漏；库区受山体滑坡影响，水库淤积，库容减小，启闭设备损坏，已废弃。溢洪道杂草丛生。参照《水库大坝安全评价导则》SL258-2000的规定，工程运行中已暴露出某些质量缺陷，但尚不影响工程安全，工程质量评为合格。下湖垅水库大坝在运行管理中，各项运行管理制度执行落实较差，能够合理调度运行，对水库出现的一些情况能及时上报处理。但是水库无管理房，不利水库大坝的运行管理；防水设备是斜拉闸门，但是由于损坏已废弃。防汛上坝公路是土质路，外观不平整，坑坑洼洼，无法满足汛期时交通要求；大坝目前未安装渗流、变形等观测设施，使得大坝的沉降、变形情况不能及时得知。从以上几点以及水库资料缺失的情况再结合《水库大坝安全评价导则》的规定，下湖垅水库运行管理评为差。本次防洪标准复核设计洪水标准采用20年一遇，校核洪水标准采用200年一遇，符合《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000）规定，本次复核，水库大坝校核洪水位为161.645m，设计洪水位为161.390m。经坝顶高程、防渗体顶高程和溢洪道侧墙顶高程复核可知：水库大坝的坝顶所需高程162.47m，现有坝顶高程162.0m，不满足规范要求。根据《水库大坝安全评价导则》（SL258-2000），防洪安全性评价等级为C级。通过对大坝渗流四种工况的分析计算，各种工况下大坝填土出逸力比降J＞J允许63南平市富建水利水电勘察设计有限公司 顺昌县下湖垅水库除险加固工程初步设计报告4工程存在的主要问题和加固的必要性=0.453，不满足规范要求，存在渗漏安全隐患。根据《水库大坝安全评价导则》（SL258-2000），结合现场检查渗漏现象，发现湿坡，大坝渗流安全评价为C级。下湖垅水库大坝经过对5种工况上下游坝坡的简化毕肖普法稳定分析计算，结果表明上下游坝坡稳定安全系数能满足规范要求，但是由于从现场检查情况看，大坝背坡不够规整，背坡表层土由山体滑坡土体堆积而成，存在渗漏异常现象，表明大坝结构存在安全隐患。综上所述，根据《水库大坝安全评价导则》(SL258-2000)，大坝结构安全评价评定为C级。下湖垅水库放水启闭设施为斜拉闸门，由于2010年6.18洪灾堵塞而废弃，根据《水库大坝安全评价导则》(SL258-2000)的规定，金属结构安全性评价评定为C级。根据大坝工程各专项安全性分析结果，下湖垅水库大坝综合评价安全为三类坝。4.2.2对大坝维修加固意见和建议：（1）对坝体进行防渗处理。（2）对背水坡进行整治，平整坝坡，并采用砼预制块护坡。修建排水沟导流，坝脚新建排水棱体。（3）对坝顶进行砼硬化处理，并在上游侧增设防浪墙。（4）新建斜拉闸门和启闭房，进水口增设拦污栅。（5）新建管理房。（6）放水后对水库进行清淤处理。（7）增设大坝安全监测项目。4.3本次除险加固工程任务的确定本次除险加固设计任务是针对下湖垅水库存在的诸多问题和隐患，提出可行的加固改造工程措施，消除隐患，使水库工程，安全运行，充分发挥水库的各项效益。63南平市富建水利水电勘察设计有限公司 顺昌县下湖垅水库除险加固工程初步设计报告4工程存在的主要问题和加固的必要性根据水库存在的问题，本次除险加固的主要任务如下：（1）大坝防渗加固；采用死水位以下高压旋喷灌浆形成防渗墙防渗，死水位以上采用复合土工膜防渗。（2）对大坝上下游坡面进行修整，铲除杂草和小灌木，并对平整后的上下游坡面进行砼预制块护砌美化。并在下游坝体与山体交接处设排水沟；（3）坝顶平整回填到设计高程，并在上游面设C20钢筋砼防浪墙，对坝顶进行砼路面硬化；（4）改造进水口和进水口闸门，重新布设输水管道，更换输水管道启闭设备，重建启闭房；（5）配套建设大坝安全监测相关的变形、渗流、渗漏量观测设施，新建管理房；（6）放水后对水库进行清淤处理。4.4工程除险加固的必要性水库枢纽工程于1978年5月1日动工兴建，1983年3月竣工，发挥效益。大坝施工由于受当时施工技术条件等的限制，施工质量局部没有达到规范要求。2014年6月经顺昌县水利局组织专家进行了大坝安全鉴定，鉴定下湖垅水库大坝为三类坝。根据安全鉴定专家们的建议应及时尽快进行除险加固。主要原因如下：63南平市富建水利水电勘察设计有限公司 顺昌县下湖垅水库除险加固工程初步设计报告4工程存在的主要问题和加固的必要性下湖垅水库是一座以供水为主的小（2）型水库。现今受水库险情的影响，水库按限制水位运行。水库工程除险加固项目实施后，使水库大坝枢纽工程得到有效加固，延长水库及工程设施的使用寿命，确保下游人民群众生命财产的安全；加固后水库能按正常高水位运行，提高了水库的供水效益，改善了洋口镇的经济建设和人民的生活环境，并且能与洋口镇新农村建设、美丽乡村建设相融合，具有显著的社会效益和经济效益。因此，对下湖垅水库枢纽工程进行除险加固不仅十分必要，而且十分紧迫。63南平市富建水利水电勘察设计有限公司 顺昌县下湖垅水库除险加固工程初步设计报告5除险加固工程设计5除险加固工程设计5.1设计标准和依据5.1.1工程等级与设计标准下湖垅水库总库容11.46万m3，根据水利行业标准《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000）规定,本枢纽工程属Ⅴ等工程，大坝、溢洪道等主要永久性建筑物为5级建筑物。根据中华人民共和国国家标准《防洪标准》（GB50201-2014），设计洪水标准为：30～20年一遇，校核洪水标准为300～200一遇，本水库经安全鉴定复核后，确定设计标准按20年一遇洪水设计，校核标准按200年一遇洪水校核，符合现行的规范要求，本次初步设计按以上标准进行大坝的复核、坝体稳定及渗流分析计算。5.1.2有关文件、图纸(1)2015年3月签定的《福建省顺昌县下湖垅水库除险加固工程初步设计》技术咨询合同。(2)《福建省顺昌县下湖垅水库大坝安全评价报告》，南平市富建水利水电勘察设计有限公司2014.3。(3)《关于印发重点小型水库除险加固工程初步设计指导意见的通知》（水总[2008]428号）。(4)《福建省顺昌县下湖垅水库大坝安全鉴定报告书》，2014年6月。(5)《关于转发福建省水利厅关于发布〈福建省重点小型病险水库除险加固项目实施办法〉的通知》（南水建管[2009]号）5.1.3设计基本资料（1）水文资料水库大坝控制流域面积0.72km2，主河道长度0.42km，主河道平均坡降102%。（2）水库特征水位及溢洪道下泄流量63南平市富建水利水电勘察设计有限公司 顺昌县下湖垅水库除险加固工程初步设计报告5除险加固工程设计水库正常蓄水位为160.31m；水库死水位为154.30m；水库设计洪水位为161.390m（本次复核结果），相应的溢洪道下泄流量为7.66m3/s；水库校核洪水位为161.645m（本次复核结果），相应的溢洪道下泄流量为11.40m3/s。5.1.4主要技术规范《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000）《防洪标准》（GB50201-2014）《水利水电工程设计洪水计算规范》（SL44-2006）《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）《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2001）《溢洪道设计规范》（SL253-2000）《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》（SL62-94）《水工砼结构设计规范》（SL/T191-96）《土石坝安全监测技术规范》（SL60-94）《土工合成材料应用技术规范》GB50290-98《水电水利工程高压喷射灌浆技术规范》DL/T5200-20045.2工程安全性复核5.2.1大坝坝顶高程复核计算坝顶高程，按《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2001）有关规定的公式。（1）风浪要素计算采用顺昌实验站公式63南平市富建水利水电勘察设计有限公司 顺昌县下湖垅水库除险加固工程初步设计报告5除险加固工程设计式中：—平均波高，m；—平均波周期，s；—平均波长，m；g—重力加速度，9.81m/s2；—水域平均水深，m；H—坝迎水面前水深，m；W—计算风速，m/s；D—风区长度，m。（2）设计波浪爬高设计波浪爬高值根据工程等级确定，本工程采用累积频率为5%的爬高值。不同累积下的波浪爬高可由平均波浪爬高与坝迎水面前水深的比值和相应的累积频率按表A.1.13规定的系数计算求得。当m=1.5-5.0时，平均波浪爬高公式：式中：Rm—平均波浪爬高，m；K△—斜坡的糙率渗透性系数；Kv—经验系数；m—单坡的坡度系数，若为复坡应先折算为单坡的坡度系数。（3）风壅水面高度63南平市富建水利水电勘察设计有限公司 顺昌县下湖垅水库除险加固工程初步设计报告5除险加固工程设计　　　　式中：e—计算点处的风壅水面高度，m；D—风区长度，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，（°）。（4）坝顶超高公式Y=R+e+A式中：R—最大波浪在坝坡上的爬高，m；　　　e—最大风壅水面高度，m；A—安全加高，m。（5）坝顶高程为水库静水位与坝顶超高之和。计算以下三种工况，并分别列入表5-1，取其最大值：工况①：正常蓄水位加正常运用条件的坝顶超高；工况②：设计洪水位加正常运用条件的坝顶超高；工况③：校核洪水位加非常运用条件的坝顶超高。表5-1大坝坝顶高程计算成果表单位：m计算工况静水位R(m)平均波高hm(m)平均波长Lm(m)平均爬高Rm(m)设计爬高R5%(m)风壅高度e(m)安全加高A（m）坝顶超高y(m)所需坝顶高程Z(m)①160.3100.1755.370.3460.6370.0010.5001.138161.45②161.3900.1755.370.3460.6370.0010.5001.138162.53③161.6450.1263.860.2490.4580.0010.3000.759162.40从表5-1可以看出，水库的防浪墙顶控制高程是由工况2决定的162.53m，即设计洪水位（161.390m）加正常运用情况的坝顶超高（1.138m）。水库现坝顶高程为161.5m63南平市富建水利水电勘察设计有限公司 顺昌县下湖垅水库除险加固工程初步设计报告5除险加固工程设计，小于所需的高程值，故坝顶高程不满足规范要求。5.2.2大坝渗流稳定复核5.2.2.1渗流参数的选择本次渗流复核采用的渗透系数是根据对大坝坝体进行地质钻探后的试验值而选用的。大坝为均质土坝，坝体为填筑土，砂土状强风化片岩、碎块状强风化片岩、中风化片岩分布在大坝左右岸及坝基。渗透系数和临界水力比降采用地勘资料提供的数据。结合现场注水试验和室内土工试验成果，填筑土的渗透系数：9.71×10-5cm/s；碎块状强风化片岩：3.68×10-5cm/s；中风化片岩：1.03×10-5cm/s。填筑土允许渗透比降〔J允〕＝0.788/2.0=0.394。5.2.2.2计算断面和计算方法计算断面选用最大坝高断面进行计算，按有限深透水地基、下游无水的均质土坝渗流公式进行计算，采用河海大学力学研究所编制的《水工结构有限元分析系统（AutoBank）7.04》进行计算。5.2.2.3计算工况（1）上游库水位为正常蓄水位160.31m，下游无水；（2）上游库水位为设计洪水位161.390m，下游无水；（3）上游库水位为校核洪水位161.645m，下游无水；（4）上游库水位从校核洪水位161.645m骤降至堰顶高程160.31m，下游无水。5.2.2.4渗流计算成果（1）工况一：正常蓄水位情况上游水位为正常蓄水位160.31m，下游无水时，坝体单宽总渗流量q＝5.82×10-5m2/s，最大出逸水力比降0.461。（2）工况二：设计洪水位情况上游库水位为设计洪水位161.39m63南平市富建水利水电勘察设计有限公司 顺昌县下湖垅水库除险加固工程初步设计报告5除险加固工程设计，下游无水时，坝体单宽总渗流量q＝6.38×10-5m2/s，最大出逸水力比降0.463。（3）工况三：校核洪水位情况上游库水位为校核洪水位161.645m，下游无水时，坝体单宽总渗流量q＝9.64×10-4m2/s，最大出逸水力比降0.465。（4）工况四：校核洪水骤降情况上游库水位为校核洪水位161.645m骤降至正常蓄水位160.31m，下游无水时，最大出逸水力比降0.476。根据渗流分析计算，成果见下表5-2：表5-2大坝渗流计算成果表计算工况1234单宽总渗流量q（m2/s）5.82×10-56.38×10-59.64×10-53.01×10-4填土出逸水力比降J0.4610.4630.465/5.2.2.5成果分析由渗流计算得，在第3、第4工况下大坝填土出逸力比降J＞J允许=0.394,不满足规范要求，因此易发生流土型渗透变形。但根据地勘成果，大坝现有的填土，多呈可塑-硬塑状，室内试验总体属于弱透水层，局部含防渗性能较差的碎砾石，注水试验结果表明坝体局部渗透系数大于1×10-4cm/s，属于中等透水层，不满足《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2001）第4.1.5条要求，并且现场坝体渗流异常现象比较严重。63南平市富建水利水电勘察设计有限公司 顺昌县下湖垅水库除险加固工程初步设计报告5除险加固工程设计正常蓄水位渗流图设计洪水位渗流图校核洪水位渗流图水位骤降渗流图63南平市富建水利水电勘察设计有限公司 顺昌县下湖垅水库除险加固工程初步设计报告5除险加固工程设计5.2.3大坝坝坡稳定复核（1）计算方法根据《中国地震动参数区划图GB18306-2001》的规定，安国寺水库坝址处于地震基本烈度为6度区，按《水工建筑物抗震设计规范》SL203-97规定，在大坝稳定计算时，可不考虑地震力。在大坝坝坡稳定计算时，应考虑地震力，稳定计算断面选取最大断面。大坝稳定计算采用河海大学工程力学系与南京水准科技有限公司联合开发的《水工结构有限元分析系统（Autobank7.04）》进行计算。在计算方法方面采用了考虑土条水平侧向力的简化毕肖甫法。简化毕肖甫法计算公式：式中：W——土条重量；V——垂直地震惯性力（向上为正，向下为负）；u——作用于土条底面的孔隙压力；α——条块重力线与通过此条块底面中点的半径之间的夹角；b——土条宽度；c’、φ’——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——滑弧半径；63南平市富建水利水电勘察设计有限公司 顺昌县下湖垅水库除险加固工程初步设计报告5除险加固工程设计∑h——某一土条的总高度；——某一土条的水平地震力总和。（2）土石坝物理力学指标的确定大坝按均质土坝进行计算，各坝体物理力学指标如下表5-3。表5-3大坝土石料物理力学指标表填筑料名称天然容重（KN/m3）饱合容重（KN/m3）粘聚力（KN/m2）内摩擦角（°）坝体素填土18.819.218.321.6强风化片岩22.023.055.030.0中风化片岩25.526.0120.045.0（3）稳定计算工况选择①正常运用情况：工况1：库水位为正常蓄水位160.31m，下游无水时，迎水坡的稳定；工况2：库水位为设计洪水位161.390m，下游无水时，背水坡的稳定。②非常运用情况Ⅰ：工况3：库水位为校核洪水位161.645m，下游无水时，背水坡的稳定；工况4：库水位从校核水位161.645m骤降至溢洪道堰顶高程160.31m，下游无水时，迎水坡的稳定；工况5：库水位为死水位154.30m，下游无水时，迎水坡的稳定。经河海大学工程力学系与南京水准科技有限公司联合开发的《水工结构有限元分析系统（Autobank7.04）》进行计算，大坝坝坡的稳定计算成果如下表5-4所示。63南平市富建水利水电勘察设计有限公司 顺昌县下湖垅水库除险加固工程初步设计报告5除险加固工程设计表5-4大坝结构稳定计算成果表工况坝坡安全系数容许安全系数正常运用工况11.4741.25工况21.4711.25非常运用工况31.3961.15工况41.1881.15工况51.5391.15图5-1加固前正常蓄水位稳定图图5-2加固前设计洪水位稳定图63南平市富建水利水电勘察设计有限公司 顺昌县下湖垅水库除险加固工程初步设计报告5除险加固工程设计图5-3加固前校核洪水位稳定图图5-4加固前水位骤降稳定图63南平市富建水利水电勘察设计有限公司 顺昌县下湖垅水库除险加固工程初步设计报告5除险加固工程设计图5-5加固前死水位稳定图下湖垅水库大坝属于5级建筑物，根据《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2001）规定：正常运用条件下，坝坡抗滑稳定最小安全系数[K]=1.25；非常运用条件Ⅰ下，[K]=1.15；非常运用条件Ⅱ下，[K]=1.10。从上表成果可知，下湖垅水库大坝在现行标准的各种工况下的结构稳定安全系数均达到规范规定的要求，大坝边坡是稳定的。5.3大坝加固设计5.3.1大坝存在问题5.3.2.1大坝渗漏下湖垅水库大坝为均质土坝，主要依赖素填土防渗截流，要求填土时填筑防渗性能强的防渗材料；现填土层，多呈稍密-中密，局部密实状态。素填土层①室内试验成果属于弱透水层；但注水试验渗透系数为8.69×10-5-1.22×10-4cm/s（属弱-中透水层），从现场坝体调查坝中有渗水现象说明，存在渗漏问题。大坝坝基皆为强风化片岩，根据压水试验表明，在碎块状强风化片岩进行的5段压水试验，63南平市富建水利水电勘察设计有限公司 顺昌县下湖垅水库除险加固工程初步设计报告5除险加固工程设计ZK1-ZK3钻孔透水率为2.00-6.57，均属弱透水层，在中风化片岩中进行的3段压水试验成果统计，透水率均小于5Lu，属于弱透水层。因此不存在坝基渗漏。大坝左右岸山体均分布有强风化片岩，ZK1-ZK3钻孔透水率为2.00-6.57，渗透系数为2.20E-05至8.16E-05，均属弱透水层，因此大坝不存在绕坝渗漏。5.3.2.2坝体结构大坝坝顶为土质路面，杂草丛生，外观不平整，存在多处凹凸不平处。大坝迎水坡为土坡，坝坡常水位以上杂草丛生；背水坡为土坡，杂草丛生，有白蚁隐患，现今坡面土层是山体滑坡的土体堆积而成，外观不平整，排水不畅，坝体边界不清，坝脚未设排水设施。5.3.3大坝防渗加固5.3.3.1大坝防渗加固方案比选5.3.2.2大坝防渗加固方案比选根据坝体防渗加固设计采用“前堵后排”的原则，拟定主要可采取迎水坡坡面铺设土工膜、薄型抓斗砼防渗墙、坝体充填式灌浆和高喷防渗墙等方案。复合土工膜防渗主要机理是以塑料薄膜的不透水性隔断土坝漏水通道，优点在于整体性好，防渗效果良好（复合土工膜的渗透系数通常可达10-11～10-12cm/s），铺设方便，但存在铺设土工膜方案一般结合迎水坡的翻砌进行，水下采用迎水坡翻砌铺设土工膜方案无法施工等缺点。薄型抓斗主机施工需要的最小的作业宽度为8～10m，而樟布水库的坝顶宽度只有5.0m，防渗设施施工平台宽度不足。因此本次设计主要考虑采用坝顶高喷防渗墙与死水位以下采用高喷防渗墙和死水位以上采用铺设土工膜二种方案进行比较。方案一：坝顶高喷防渗墙63南平市富建水利水电勘察设计有限公司 顺昌县下湖垅水库除险加固工程初步设计报告5除险加固工程设计高压喷桩技术的主要机理是钻孔灌注水泥浆，通过浆液与坝内土体的强制拌合，形成坚固的防渗墙体。高压喷桩根据喷射形式可分为定喷、摆喷和旋喷，其中以旋喷防渗效果最好（可达10-7～10-9cm/s），也最常用。高压喷桩的优点是可以形成良好的防渗墙体，也可以实现对坝体进行补强。该方案为坝体全断面灌浆，单管高压旋喷灌浆构筑垂直防渗墙。本方案考虑在大坝坝顶162.5m高程钻孔，旋喷桩单排，采用单管法，桩径0.6m，桩距为0.5m，灌浆深3.0m～17.5m，钻孔深入坝基岩体1.0m，喷浆压力≥20MPa。左右岸坝肩与溢洪道基础渗漏问题采用高压旋喷灌浆和帷幕灌浆进行防渗处理。大坝坝体高喷防渗墙与坝基帷幕灌浆的次序为，先进行坝基帷幕灌浆，再进行上部坝身的高喷防渗墙施工。方案二：死水位以下采用高喷防渗墙和死水位以上采用铺设土工膜该方案采取在上游面高程154.3m上开挖一2m宽的施工平台，进行死水位下的高压旋喷构筑防渗墙，旋喷桩单排，采用单管法，桩径0.6m，桩距为0.5m，灌浆深3.0m～10.0m，钻孔深入坝基岩体1.0m，喷浆压力≥20MPa。154.3m高程以上采用复合土工膜进行坝体防渗。坝面防渗土工膜、防渗墙二者形成闭合的防渗体系。5.3.2.3方案比选1）技术性比较方案一在坝体及坝基内设置防渗墙，能满足“前堵后排”的原则要求。在施工工艺上较复杂，但施工期间不必放空库内蓄水，不影响水库功能的正常发挥；防渗墙设置在坝体和山体内，避免风吹日晒，不容易开裂，耐久性强；可根据地质勘探成果，布设防渗深度，不存在水下施工的问题，整个防渗体系耐久性可靠性方面较好。63南平市富建水利水电勘察设计有限公司 顺昌县下湖垅水库除险加固工程初步设计报告5除险加固工程设计方案二直接响应“前堵后排”的原则要求。完全采用土工膜及防渗墙，在坝体及坝坡迎水面进行渗漏通道的拦截，任务明确，施工工艺简单。同时，可以对上游坡面进行沉陷的整修和反滤体进行重新布设，及上游坡面护坡的重新砌筑。对坝体的保护和美观方面都有提高。2）经济性比较两个方案的主要工程量及投资概算如下表5-6。表5-6主坝坝体防渗各方案工程量及投资比较表序号项目名称单位数量方案一方案二1土方开挖m3167.22高压旋喷m15996893旋喷桩施工平台m22201014泥浆护壁m2301412995砂砾石垫层m31866预制块及块石护坡m31127土工膜m210258C20砼m3259投资万元49.4232.053）方案选择经以上经济性及技术性比较，在投资上，方案二比方案一节省17.37万元，同时在防渗效果及美观方面的改善方案二优于方案一。故推荐方案二，坝面防渗土工膜、高压旋喷防渗墙二者形成闭合的防渗体系的方案。5.4.3.4大坝防渗布置及设计63南平市富建水利水电勘察设计有限公司 顺昌县下湖垅水库除险加固工程初步设计报告5除险加固工程设计高压喷桩技术的主要机理是钻孔灌注水泥浆，通过浆液与坝内土体的强制拌合，形成坚固的防渗墙体。高压喷桩根据喷射形式可分为定喷、摆喷和旋喷。高压喷桩的优点是可以形成良好的防渗墙体，也可以实现对坝体进行补强。本次高喷防渗墙设计为死水位以下坝体断面灌浆，采用单管高压旋喷套接构筑垂直防渗墙。本方案考虑在上游坝坡高程154.3m处布设一排单管高压旋喷桩，旋喷桩径为0.6m，桩距为0.5m,孔斜率≤0.5%，旋喷桩之间的搭接≥0.1m，钻孔深入建基面以下1.0m，单管高喷灌浆总进尺1180m。高程154.3m以上铺设复合土工膜进行防渗，规格为两布一膜300g/0.5mm/300g。根据《福建省小型水库除险加固工程初步设计报告编制导则》要求，坝基允许渗漏，但不允许破坏性渗漏，基础为强风化片与岩，且在坝底，渗径长达73m，不会造成破坏性渗漏，因此，不处理基础渗漏问题。5.4.4细部结构5.4.4.1迎水坡护坡设计迎水坡进行除草平整夯实，修坡至坡比为1:2.15；高程154.3m以上铺设复合土工膜进行防渗，规格为两布一膜300g/0.5mm/300g;迎水坡从下至上分别铺设20cm厚砂砾石垫层和边长为25cm厚12cm的六边形C15混凝土预制块。另外，在高程154.3m及坝脚处增设横向防滑槽，并沿上游坝坡增设两道纵向防滑槽，防滑槽采用C20砼浇筑，宽0.3m，高0.3m。5.4.4.2背水坡护坡设计背水坡进行清除杂草和平整夯实，修整夯实边坡，在高程152.2m马道以上按处理后从下至上分别铺设20cm厚砂砾石层和边长为25cm厚12cm63南平市富建水利水电勘察设计有限公司 顺昌县下湖垅水库除险加固工程初步设计报告5除险加固工程设计的六边形C15混凝土预制块，并对混凝土预制块采用M10砂浆勾缝,预制块预设排水孔。在高程152.2m马道以下设置排水反滤层，底层布设反滤土工布，土工布上层铺设30cm后砂砾石层排水盲道，再在砂砾石层上铺设C15混凝土预制块。在坝后背水坡增设0.3宽、0.3m高的C15混凝土坝边排水沟。增设坝后1.0m宽下坝台阶，采用C20砼硬化处理，下设15cm厚砂砾石垫层。5.4.4.3坝顶结构对被挖除的坝坡采用粘土回填修复，迎水坡侧新建C20埋石砼L型防浪墙，墙顶高程为163.0m，顶宽0.3m，底宽1.3m，高1.0m，其中基础埋深0.5m。平整加高坝顶至高程162.15m，顶宽4.0m，坝顶采用厚20cm的C25混凝土硬化处理，下设15cm厚5%水泥稳定层，硬化后坝顶高程为162.5m。5.4.5大坝加固后计算分析5.4.5.1大坝渗流计算（1）计算断面和计算方法大坝为均质土坝，计算时取用最大断面进行计算。计算采用河海大学编写的《水工结构有限元分析系统（AutoBank7.04）》软件进行分析，该软件为加入边界条件后应用有限元进行分析。（2）计算参数坝体与坝基的渗透系数和临界水力比降采用加固前计算参数，填筑土的渗透系数：填筑土的渗透系数：9.71×10-5cm/s；碎块状强风化片岩：3.68×10-5cm/s；中风化片岩：1.03×10-5cm/s。填筑土允许渗透比降〔J允〕＝0.788/1.5=0.525。混凝土防渗墙的渗透系数值取k＝1.0×10-6cm/s，土工膜的渗透系数值取k＝1.0×10-6cm/s，高喷防渗墙的允许渗透比降〔J允〕＝100。63南平市富建水利水电勘察设计有限公司 顺昌县下湖垅水库除险加固工程初步设计报告5除险加固工程设计（3）计算工况及结果根据《碾压土石坝设计规范》SL274-2001规定，本次大坝渗流计算主要考虑以下四种工况：（1）上游库水位为正常蓄水位160.31m，下游无水；（2）上游库水位为设计洪水位161.39m，下游无水；（3）上游库水位为校核洪水位161.645m，下游无水；（4）上游库水位从校核洪水位161.645m骤降至堰顶高程160.31m，下游无水。渗流计算成果详见表5-7。表5-7大坝渗流计算成果计算工况加固前加固后单宽流量(×10-5m2/s)最大水力比降单宽流量(×10-6m2/s)最大水力比降一5.820.4611.640.459二6.380.4631.860.460三9.640.4651.910.460四30.1/1.91/比较大坝防渗加固前后渗流计算成果可知，大坝防渗加固对减少大坝渗漏量、降低坝体填土的出逸水力比降具有显著效果。见图。63南平市富建水利水电勘察设计有限公司 顺昌县下湖垅水库除险加固工程初步设计报告5除险加固工程设计加固后正常蓄水位渗流图加固后设计洪水位渗流图加固后校核洪水位渗流图加固后水位骤降渗流图5.4.5.2坝坡稳定复核（1）计算方法在计算方法方面采用与加固前相同的考虑土条水平侧向力的简化毕肖甫法。（2）土石坝物理力学指标的确定大坝按均质土坝进行计算，不考虑高压旋喷墙的作用，各坝体物理力学指标同加固前。（3）稳定计算工况选择63南平市富建水利水电勘察设计有限公司 顺昌县下湖垅水库除险加固工程初步设计报告5除险加固工程设计采用与加固前相同的使用条件和使用工况进行计算，各个工况的计算的边坡稳定计算成果详见表5-8。表5-8大坝结构稳定计算成果表工况坝坡安全系数容许安全系数正常运用工况11.4831.25工况21.4821.25非常运用工况31.4011.15工况41.2151.15工况51.5521.15比较大坝防渗加固前后坝坡稳定计算成果可知，大坝各工况坝坡的稳定安全系数有不同程度的提高。5.5溢洪道加固5.5.1溢洪道现状溢洪道在大坝的右岸，为无闸控制的宽顶堰，边墙及底坡均为土坡，堰顶高程为160.31m，进口底宽度1m，坡度为0.0134。最大泄量为11.4m3/s。平坡段长80.4m，后接陡坡段。5.5.2溢洪道存在问题溢洪道存在的问题主要有：溢洪道边墙及底板均为土体，且溢洪道杂草丛生，不利于水库安全泄洪。5.5.3溢洪道控制断面顶高程复核由调洪成果可知，下湖垅坑水库200年一遇校核洪水位为161.645m，因此，溢洪道堰顶处的侧墙顶高程能够满足安全泄洪要求（校核洪水位161.645m+安全超高0.3m=161.945m）。泄槽陡坡段上游接宽顶堰段，起始计算断面定在泄槽陡坡段首部，水深h取用泄槽陡坡段首端断面计算的临界水深hk63南平市富建水利水电勘察设计有限公司 顺昌县下湖垅水库除险加固工程初步设计报告5除险加固工程设计，泄槽断面为梯形断面，临界水深满足条件：式中：、—流量和动能修正系数；、—水深为hk时的水面宽和过水断面；泄槽陡坡段水面线采用《溢洪道设计规范》（SL253-2000）中的“分段求和法”计算，泄槽水面线计算公式为：式中：—分段长度（m）；h1、h2—分段始、末断面水深（m）；v1、v2—分段始、末断面平均流速（m/s）；α1、α2—流速分布不均匀系数；θ—泄槽底坡角度（°）；i—泄槽底坡；—分段内平均摩阻坡降，；n—泄槽槽身糙率系数，取0.025；—分段平均流速（m/s），；—分段平均水力半径，；泄槽段水流掺气水深计算公式：式中：h，ha—泄槽计算断面的未掺气水深及掺气后的水深，m；—掺气水流断面平均所含空气体积Wa与水的体积W比；63南平市富建水利水电勘察设计有限公司 顺昌县下湖垅水库除险加固工程初步设计报告5除险加固工程设计对于砌石等粗糙泄槽：式中：Fr—未掺气的弗劳德数，；R—水力半径；Fra—开始产生显著掺气情况的弗劳德数，可取Fra=6.7；V—断面平均流速。水面线计算成果见表5-9。表5-9水面线成果与侧墙高度比较表断面未掺气水深h（m）掺气水深ha（m）安全超高△h（m）h/ha+△h（m）侧墙衬砌高（m）泄槽陡坡首部0+080.41.635未产生掺气0.301.9352.15泄槽陡坡末端0+115.40.79未产生掺气0.301.092.65由表5-9可知，溢洪道陡坡段边墙高度能够满足安全泄洪。5.5.4消能防冲复核根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000）确定，下湖垅水库溢洪道消能防冲建筑物洪水标准为10年一遇洪水。经调洪演算得10年一遇洪水位为161.307m，溢洪道泄量6.64m3/s。下湖垅水库溢洪道出口处未设消力池。根据《溢洪道设计规范》（SL253-2000），消力池按下列公式进行计算：63南平市富建水利水电勘察设计有限公司 顺昌县下湖垅水库除险加固工程初步设计报告5除险加固工程设计式中d---池深,m；σ---水跃淹没度,可取σ＝1.05；h2---池中发生临界水跃时的跃后水深,m，，，h1自由收缩断面水深；ht---消力池出口下游水深,m；ΔZ---消力池尾部出口水面跌落,m；Q---流量,m3/s；b---消力池宽度,m；H---消力池出口段流速系数,可取0.95；L---自由水跃的长度,L＝6.9(h2-h1)消力池所需消力坎高为1.8m，所需池长为5.45m。5.5.5溢洪道加固设计本次加固对溢洪道清除杂草、清淤，底板及边墙采用0.15m厚C20砼支护，下设0.15m砂砾石垫层。5.6放水涵管加固5.6.1存在问题输水涵管为Φ200混凝土管，进口底高程154.3m，设计最大输水量为0.75m3/s。放水设备原先是斜拉闸门，由于山体滑坡，斜拉闸门损坏，现已废弃。5.6.2加固方案（1）方案一：开挖坝体到死水位高程，重新铺设钢管。放空水库的，使库水位下降至死水位，然后自坝顶开挖，采取自上而下的开挖方式对坝体进行开挖，按1：0.5的开挖边坡进行开挖，在158.25m高程设一宽度为63南平市富建水利水电勘察设计有限公司 顺昌县下湖垅水库除险加固工程初步设计报告5除险加固工程设计2.0m的开挖马道，开挖好的断面，底高程为154.0，底宽为1.8m。在开挖好的断面内布设Φ600的钢管，并对钢管进行C20砼进行外包，外包砼断面为1.2×1.2m，管道铺设后对坝体进行分层回填夯实。（2）方案二：采用顶管法施工，对原输水管道进行封堵，在坝体的下游按顶管的要求用砼浇筑一顶管工作台，布置顶管设备，再按一定的坡度对钢管进行顶管法顶进坝体，在上游死水位高程出露。顶管施工主要包括：作业坑设置、后背（又称后座）修筑与导轨铺设、顶进设备布置、工作管准备、降水与排水、顶进、挖土与出土、下管与接口等。（3）方案比较，方案一施工简单，质量容易控制，但开挖土方量大，对坝体进行破化，所需施工场地大；方案二，顶管施工这种方法比开槽挖土减少大量土方，并节约施工用地，特别是要穿越大坝，对大坝破坏小。但设备要求高，施工难度大，造价高。根据以上比较，结合本项目实际，下湖垅水库现有上坝路小，坑坑洼洼，加上涵管数量不多，很难邀请到顶管施工的队伍进场。方案一虽然对坝体开挖会对坝体有一定破坏，但只要在回填夯实施工过程中，按设计要求和施工规范分层夯实，对坝体的质量还是有保证的，综上所述，本次涵管加固采用方案一。5.6.3进水口及金属设备重建进水口，在进水口新建一进水箱，同时更换启闭机、斜拉闸门、拉杆、通气管等启闭设备；新建C20砼拉杆支墩，C15砼踏步;将现有启闭机更换为1台5t手电两用螺杆启闭机，并配置13.5m长的Ф50拉杆；增设放水涵管通气孔，采用DN150镀锌钢管（壁厚δ=5.50mm）。63南平市富建水利水电勘察设计有限公司 顺昌县下湖垅水库除险加固工程初步设计报告5除险加固工程设计5.7水工建筑物观测设施大坝从建库时就未设置安全观测设施。为加强土石坝安全监测技术工作，保障工程安全运行，根据《水库大坝安全管理条例》及《土石坝安全监测技术规范》（SL60-94），本次拟重新布设观测设施，主要安装的观测设施有以下几项：①后量水堰由于背水坡坡脚后为农田，不具备修建量水堰的条件，故本次加固不修建量水堰。②水平位移观测水平位移观测采用视准线法，布置1条视准线，共4个工作基点、校核基点，3个位移标点。位移标点布置在大坝坝顶下游侧边沿上。③垂直位移观测采用水准法，建立三级水准网络。水准基点设在大坝承压区外岩石（或实地）上。起测基点分别安装在大坝两岸坡上，安装高程尽量接近该排位移标点，提高观测精度。垂直位移观测标点和水平位移观测标点设在同一底盘上，观测精度要求按三、四等水准测量。5.8白蚁防治大坝白蚁的防治根据现有技术水平还很难做到一劳永逸，应结合大坝的安全检查，开展经常性、长期性的防治工作，目前主要的措施是投入毒饵条毒杀白蚁。白蚁防治项目费用按2.5万元计列。63南平市富建水利水电勘察设计有限公司 顺昌县下湖垅水库除险加固工程初步设计报告6施工组织设计6施工组织设计6.1施工条件6.1.1地理位置和对外交通下湖垅水库位于顺昌县洋口镇，坝址在顺昌县洋口镇解建村上游，距镇政府所在地1.3km，有乡村公路至坝下游约600m，上坝路直通坝头，但路面宽度较小，且坑坑洼洼。6.1.2材料供应工程施工所需器械、材料等均可直接通过现有防汛公路运抵施工现场。工程施工所需砂石料、水泥、钢材和木材等材料可从市场购买。6.2施工总体布置6.2.1水、电供应施工用水可就近取用水库水。不提供现场设备用电，因此由中标施工单位自行使用柴油动力和发电设备。6.2.2临时房屋可在大坝塔盖工棚，做仓库和临时加工场等。6.2.3施工管理大坝除险加固工程施工分散，为保质保量完成除险加固工程的施工任务，首先应由水库管理部门和顺昌县水利局共同组织专职人员成立工程指挥部，统一指挥、协调加固工程施工，材料供应和财务管理。6.2.4施工导流本工程的施工导流主要为更换放水涵管，修建进水口压力箱，更换斜拉闸门和迎水面铺设预制块，可选择在枯水季节，把库水位放空，再进行施工，需修建专门的围堰。6.2.4.1导流标准及洪水位68南平市富建水利水电勘察设计有限公司 顺昌县下湖垅水库除险加固工程初步设计报告6施工组织设计本工程按V工程设计，主要建筑物级别为5级，次要建筑物级别为5级，临时建筑物级别为5级。根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000）规定，本次除险加固土围堰采用的设计洪水标准为5年一遇。通过现有倒虹吸管放水，库水位可以放空至154.3m。6.2.4.2导流方式本工程由于集雨面积较小，施工导流方式可以采用临时抽水，设置专门的抽水机进行抽水导流。6.2.4.2围堰设计围堰采用编织袋装粘土填筑，围堰迎水坡坡比1:1.5，背水坡坡比1:1.5，围堰顶宽1.5m，堰顶高程155.0m。围堰修筑好后，需对基坑进行抽水，并在围堰内设抽水基坑，基坑内安装一套14KW抽水设备。输水涵管进口处施工结束后，应该及时拆除围堰，采用人工与挖土机相结合的方法拆除围堰，从背水坡开始拆除。6.3工程施工方法6.3.1高压喷射灌浆高压喷射灌浆的一般工序分为机具就位、钻孔、下入喷射管、喷射灌浆及提升、冲洗管路、孔口回灌等步骤。施工前，应依据工程规模划分单元工程，并进行钻孔编号。灌浆浆液宜使用水泥浆，水泥宜使用硅酸盐水泥，不得使用过期的或受潮结块的水泥。浆液水灰比为1.5:1~0.6:1，密度约为1.4g/cm3~1.7g/cm3。浆液应在筛后使用，并定时检测其密度。钻孔孔位与设计孔位偏差不得大于50mm。（1）高压喷射灌浆应自下而上连续进行。当注浆管不能一次提升完成，需分成数次卸管时，卸管后再喷射注浆的搭接长度不应小于100mm，以保证固结体的整体性。68南平市富建水利水电勘察设计有限公司 顺昌县下湖垅水库除险加固工程初步设计报告6施工组织设计（2）对硬土、深部土层和土粒大的砾石土要多喷些时间，适当放慢提升速度和旋转速度或提高喷射压力。（3）复喷工艺：在不改良喷射技术参数的条件下，对同一土层作重复喷射，能增加土体破坏有效长度，从而加大固结体的直径或长度并提高固化强度。复喷的次数愈多固结体增径加长的效果愈好。（4）冒浆处理工艺：在旋喷过程中，往往有一定数量的土颗粒随着一部分浆液沿着注浆管管壁冒出地面。通过对冒浆的观察，可以及时了解地层状况、判断旋喷的大致效果和核定旋喷参数的合理性等。根据经验，冒浆量小于注浆量20%者为正常现象，超过20%或完全不冒浆时应查明原因及时采取相应措施。1）流量不变而压力突然下降时，应检查各部位的泄漏情况，必要时拔出注浆管，检查封密性能。2）出现不冒浆或继续冒浆时，若系土质松软则视为正常现象，可适当复喷；若系附近有空洞、通道，则应不提升注浆管进行注浆直到冒浆为止，或拔出注浆管待浆液凝固后重新注浆直至冒浆为止，或采用速凝浆液，使浆液在注浆管附近凝固。3）减少冒浆的措施：一般是有效喷射范围与注浆量不相适应，注浆量大大超过旋喷固结所需的浆量所致。减少冒浆量的措施有三种：①提高喷射的压力（喷浆量不变）；②适当缩小喷嘴孔径（喷射压力不变）；③加快提升和旋转速度。6.3.2迎水坡铺设砼预制块68南平市富建水利水电勘察设计有限公司 顺昌县下湖垅水库除险加固工程初步设计报告6施工组织设计清除杂草，平整坡面，填补坑清除凹，使坡面大体平整。然后对进场的预制混凝土块进行挑选，将有裂缝、掉角、翘曲和表面上有缺陷的预制混凝土板剔出，强度和品种不同的预制混凝土板不得混杂使用。拉水平线，根据坡面场地面积大小可分段进行铺砌，先在每段的两端头各铺一排预制混凝土板，以此作为标准进行码砌。铺砌前将坡面清理干净后，铺设20mm厚混合料垫层，预制混凝土板铺上时略高于面层水平线，然后用橡皮锤将预制混凝土板敲实，使面层与水平线相平。预制混凝土板缝隙不宜大于6mm，要及时拉线检查缝格平直度，用2m靠尺检查预制混凝土板的平整度。6.3.3背水坡加固清除背水坡的杂草，平整坡面，填补坑清除凹，使坡面大体平整。然后对进场的预制混凝土块进行挑选，将有裂缝、掉角、翘曲和表面上有缺陷的预制混凝土板剔出，强度和品种不同的预制混凝土板不得混杂使用。拉水平线，根据坡面场地面积大小可分段进行铺砌，先在每段的两端头各铺一排预制混凝土板，以此作为标准进行码砌。铺砌前将坡面清理干净后，铺设20mm厚混合料垫层，预制混凝土板铺上时略高于面层水平线，然后用橡皮锤将预制混凝土板敲实，使面层与水平线相平。预制混凝土板缝隙不宜大于6mm，要及时拉线检查缝格平直度，用2m靠尺检查预制混凝土板的平整度。最后，对预制混凝土板采用M10砂浆勾缝。同时建宽1.0m的下坝台阶，并结合背水坡的加固，建混凝土排水沟。6.3.4砼工程砼浇筑需设置固定拌和站，拌和站为0.4m3搅拌机一台，布置在开阔地，骨料进料与砼出料均采用人工运输，插入式振捣器振捣。水泥由水泥仓库供应，砂由拌和站边临时料场供料。水泥、砂等质量应符合有关规定，混凝土配合比应通过试验选定。6.3.5其它施工68南平市富建水利水电勘察设计有限公司 顺昌县下湖垅水库除险加固工程初步设计报告6施工组织设计施工中涉及的其它施工，如金属结构安装等，应按有关的施工规范进行施工，确保工程质量。6.4施工进度计划根据施工项目、条件和工程量，本工程计划考虑在汛期来临之前完成，需完成主要项目有：大坝防渗加固，坝顶、坝坡加固，溢洪道加固，放水涵洞加固，房屋建设，大坝观测设施设置、防汛道路加固等。工程施工总工期为4个月，施工前应充分做好人力、物力、财力的准备工作，妥善安排整个施工过程。具体施工进度计划见上表。　　时间项目2015年第一月第二月第三月第四月一施工准备二大坝防渗、坝顶、坝坡加固三溢洪道、放水涵洞加固四房屋建设、大坝观测设施五防汛道路加固六竣工验收68南平市富建水利水电勘察设计有限公司 顺昌县下湖垅水库除险加固工程初步设计报告7水土保持与环境保护设计7水土保持与环境保护设计7.1环境状况下湖垅水库地处顺昌县洋口镇，是一座供水为主的小（2）型水库。工程于1978年5月1日动工兴建，于1983年3月竣工。水库所在流域为富屯溪流域的一条小支流洋口溪，场地属中低山地貌，库周山势雄厚，植被茂密，表层为残坡积粘性土覆盖，水库库区及其周边大部分库岸山坡较平缓，标高为140-165m，相对高差约25m，库岸坡局部岩石裸露。场地属低丘地貌单元。顺昌属福建西北山地丘陵区。境内山脉源于武夷山系杉岭支脉，分别由东北部、西北部和西南部向中部延伸。除东南部外，边境均有千米以上群山环抱，境内山峦起伏连绵，纵横交错，河流错综其间，形成复杂的地形地貌。属于中亚热带海洋性季风气候，同时又受大陆性气候的一定影响。气候温和，雨量充沛。7.2环境影响本次除险加固工程主要建设内容有大坝防渗加固，坝顶结构，坝坡加固，溢洪道加固，放水涵管加固，大坝安全监测设施设置，上坝公路加固等。工程建设应尽量与水库现状相结合，对气候、水文等自然环境不会产生大的影响。工程的建设可以极大改善大坝整体面貌和周围环境。工程建设不会对居民健康产生影响，也不涉及移民安置和房屋拆迁问题。工程建设完成后，还可以较为有效地确保下游城乡居民的生命财产安全，保障重要交通设施，使水库灌溉、防洪、供水等效益进一步提高，同时还可以为发展旅游产业创造条件，具有良好的社会效益和经济效益。75南平市富建水利水电勘察设计有限公司 顺昌县下湖垅水库除险加固工程初步设计报告7水土保持与环境保护设计但是工程施工过程中也可能会对局部环境产生一定的不利影响，主要表现在以下几个方面：（1）施工过程中包含土石方工程量较大，在土石方运输和堆放过程中也可能对附近的交通造成一定的影响；（2）施工过程中的机械噪声、施工扬尘、弃土弃渣对周围环境也可能产生影响。（3）灌浆过程可能产生一定量的废水、废渣等，可能会对水库水质产生些许影响。7.3环境影响评价从总体上来看，工程建设对环境产生的影响仅限于施工期间。可以通过施工过程中加强管理，并在施工后期加以清理，对于废水废渣等也可以通过加强收集、清理等方式加以管理，这些都将有效地降低工程建设对环境的影响。同时工程总施工期预计4个月，施工期较短，因而，工程建设对于库区自然环境和人文环境的影响都是很有限的。而工程建设产生的效益则是长远的：不仅可以保障灌溉、供水、发电安全，保障下游居民、公路和农田的防洪安全，而且可以美化、协调区域环境，改善下游的生产条件，进一步带动区域经济的发展。总的来说，下湖垅水库除险加固工程建设对区域自然环境和社会环境的不利影响是次要的、临时的、有限的；而有利影响则是主要的，长期的。因此，该工程的建设是合理可行的。7.4环境保护措施7.4.1水质保护措施75南平市富建水利水电勘察设计有限公司 顺昌县下湖垅水库除险加固工程初步设计报告7水土保持与环境保护设计为防止施工期废污水排放影响水库及下游河道水质，应严格对施工废水进行处理，去除其中的SS后排放，在砂石料加工系统附近设置一座沉砂池，沉砂池后接一座沉淀池，一般经沉淀处理后施工废水SS浓度可小于50mg/L，满足《污水综合排放标准》（GB8978-1996）一级排放标准（SS≤70mg/L），沉淀下来的泥砂与施工弃渣一起堆放。施工区含石油类废水经明沟收集集中进入设置在附近的隔油沉淀池进行处理达一级排放标准标（石油类≤10mg/L）后排放。生活设施直接利用水厂管理区的设施，厕所污水经化粪池处理可作为周围农业生产有机肥使用。施工生活区应设垃圾回收站或垃圾筒，对垃圾进行定期收集清运，垃圾可采取就近卫生填埋方式处理，或与方田乡的生活垃圾统一处理。并做好施工区的卫生管理，消灭蚊、蝇孳生场所。7.4.2生态环境保护及水土流失防治措施（1）工程施工开挖的土方尽量用于回填，及时利用，临时堆放期间应搞好拦挡措施与压实平整。（2）项目竣工后，对临时占用的土地，要及时清除固体废物，根据施工占地原有土地利用与植被情况，在工程竣工时应尽快复土、平整，进行植被恢复。（3）弃渣大部分为土方，就近堆放于低洼处，堆渣结束后，种草植树以恢复植被，减少水土流失。（4）做好修建临时道路和永久公路的水土保持，公路内侧应设置排水沟，避免雨水冲刷损坏公路，引起水土流失，坡度较大的路段采取削坡、喷浆、抹面、砌石护坡等防护措施，以确保路基和坡面的稳定。同时辅以植被防护措施，在公路旁种植草皮树木等。75南平市富建水利水电勘察设计有限公司 顺昌县下湖垅水库除险加固工程初步设计报告7水土保持与环境保护设计（5）做好上游采石场的水土保持工作，辅以工程防护措施，避免雨水冲刷引起水土流失。7.4.3噪声和大气污染防治措施（1）施工噪声影响最大的为现场施工人员，为保障施工人员的身体健康，建议施工单位采取轮换作业的方式，并做好施工人员的劳动保护工作，如戴耳罩、耳塞等，使接触高噪声设备的工人听力免受损伤。（2）在施工过程中，弃渣弃土及时清运并平整压实，防止尘土飞扬，干燥天气运输道路、料场开挖面、毛料堆场应定时洒水，沙土不宜装载过满，表面应适当洒水或盖苫布，以减少道路扬尘。7.5环境管理项目施工招标文件中应有明确的施工环境保护与水土保持要求。项目应配备环保专职或兼职人员，加强管理，把应保护的环境目标列入工作计划，提出具体实施保护方案，并接受有关环保部门的监督检查。7.6环境监测7.6.1水质监测（1）监测点位：在入库处、坝址下游0.5km设2个监测断面。（2）监测时间：在枯水期进行。选在施工的高峰期进行。（3）监测项目：水质监测项目设水温、PH值、高锰酸盐指数、氨氮、悬浮物、石油类等6项。（4）分析方法：按《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）中要求方法进行。7.6.2噪声监测（1）监测点位：主要是对于敏感区的施工噪声进行监测。具体点位为库区管理房外1m处；75南平市富建水利水电勘察设计有限公司 顺昌县下湖垅水库除险加固工程初步设计报告7水土保持与环境保护设计（2）监测时间：应1个月监测一次，及时提出意见，反馈给施工单位，减轻施工噪声对库区管理人员的影响；（3）监测方法：按GB12524-90《建筑施工场界噪声测量方法》实施。7.7水土保持措施7.7.1水土保持原则为了维护项目及运营安全，保护项目区周边的生态环境，工程水土保持方案应遵循以下原则：（1）总体原则和目标就是预防和治理因工程建设导致的新的水土流失，使人为新增水土流失得到有效控制，实现区域生态的有效性再塑，保证该区域的可持续发展。（2）符合国家对水土保持和环境保护的总体要求，水土保持措施要成为项目总体设计的组成部分，并为项目服务，水土保持设施建设应与主体工程做到同时设计、同时施工、同时投入使用。方案中的水土保持措施布设、实施进度安排与主体工程项目紧密衔接、相互补充、相互吸收、避免重复浪费。（3）严格遵循《中华人民共和国水土保持法》、《中华人民共和国水土保持法实施条件》、《福建省实施<中华人民共和国水土保持法>办法》等有关规定，贯彻执行“预防为主、保护优先、全面规划、综合治理、因地制宜、突出重点、科学管理、注重效益”的水土保持方针，尽量减少施工过程中造成的人为水土流失。75南平市富建水利水电勘察设计有限公司 顺昌县下湖垅水库除险加固工程初步设计报告7水土保持与环境保护设计（4）根据“因地制宜、因地设防、重点治理与一般防治兼顾”的方针，防患于未然，突出预防为主的原则。采取各项水土保持措施，做到工程措施、植物措施和临时防护措施相结合，并做到生态优先，治理与开发利用相结合，形成项目建设水土保持的综合治理体系，保证工程在施工和运行期间的安全，控制和减少水土流失，使项目区周边生态环境得到保护、恢复和改善。（5）坚持“谁开发谁保护，谁造成水土流失谁治理”的原则。通过外业调查、勘测和相关分析，合理确定工程建设新增水土流失防治责任范围和治理要求，有效控制新增水土流失。7.7.2措施设计（1）工程措施设计原则要使防治区的水土流失得以拦挡，消减重力侵蚀和大部分水力侵蚀，使水土流失得以控制。要使防治区的水流顺畅，减少水力冲刷造成的水土流失。要使防治区的地表得到整治，坡面、坡度、排水设施等能满足植被恢复的基本要求。（2）植物措施设计原则因地制宜，突出重点，提高标准，全面布局。根据“适地适树”的原则，选择优良的乡土树种和草种，或选用经多年种植已适应当地环境的引进树种、草种，选择耐瘠薄、固土能力强、易管理的树种，以及繁殖容易、根系发达、抗逆性强的草种。结合工程措施，应注意层次上的协调搭配，做到乔、灌、草的合理搭配，针阔叶林的有机结合，绿化与美化的相互统一，注重与周边的植被、环境相协调，形成良好的景观效果，以达到尽快恢复被破坏的植被，改善周边生态环境的作用。7.8水土保持监测（1）监测点位：主要是对于整个库区进行监测；75南平市富建水利水电勘察设计有限公司 顺昌县下湖垅水库除险加固工程初步设计报告7水土保持与环境保护设计（2）监测时间：本项目水土保持监测时段分为施工准备期、施工期、自然恢复期，重点监测施工期的水土流失状况；（3）监测方法：按《水土保持监测技术规程》(SL277-2002)的规定实施。75南平市富建水利水电勘察设计有限公司 顺昌县下湖垅水库除险加固工程初步设计报告8工程管理8工程管理8.1基本要求水库工程管理的基本要求是：确保工程安全运行，确保下游城乡居民生命财产、重要交通设施及工业区等的安全，充分发挥工程效益、积极开发，综合利用，加强经营管理，提高经济效益，为当地人民造福。8.2加强机构管理建设除险加固工程完成后，工程管理机构不变。要求管理人员应进一步加强对工程进行观测、养护和维修，保证工程的良性运行，并掌握好水库水文、气象等方面信息，根据水库工程特性和用水要求，编制水库运用计划，以充分利用水库水资源；做好大坝观测工作，及时分析研究，及时向上级主管部门反馈，以确保大坝安全。8.3建立健全水库管理规章制度水库管理单位应根据《中华人民共和国水法》、《水库大坝安全管理条例》、《水库工程管理条例》和各级有关水利管理法规并结合水库的实际运行情况制定和健全作出最合适的控制运用方案，审定后严格贯彻执行。8.4工程管理范围和保护范围（1）工程区管理范围包括：大坝、输水涵洞、溢洪道、输水管道、水文站、观测设施、专用通讯及交通设施等各类建筑物周围和水库土地征用线以内的库区。（2）保护范围和管理办法：在工程管理范围边界线外延，主要建筑物不少于200m，一般不少于50m。77南平市富建水利水电勘察设计有限公司 顺昌县下湖垅水库除险加固工程初步设计报告8工程管理8.5工程运行管理掌握工程的水文地质、设计、施工等方面的资料，建立和健全检查观测、养护维修、操作运行等规章制度。应对工程经常养护、维修，保持工程完整和正常运行，延长工程寿命，充分发挥工程效益。做好水文气象观测，根据工程特性和灌溉用水要求，编制水库的渡汛方案和调度计划。根据需要对水工建筑物进行全面和必要的观测，并把多种相互联系的现象和影响因素（如气温、水温、水位等）结合起来进行。对建筑物进行系统、连续的观测，全部观测工作应严格按照所规定的测次和时间进行，在特殊情况下应适当增加测次。及时有系统地结合建筑物的工况对观测成果整理分析，保证观测成果的真实性和准确性。8.6施工管理工程施工期间，建设单位应派专人对工程施工进行管理；工程监理站和质量监督站共同对工程质量、施工安全和施工进度等进行监督，确保工程保质保量完成。77南平市富建水利水电勘察设计有限公司 顺昌县下湖垅水库除险加固工程初步设计报告9工程概算9工程概算9.1工程概况顺昌县洋口镇下湖垅水库除险加固工程主要加固的内容有：㈠坝体防渗，㈡坝坡、坝顶进行整修美化，㈢对输水涵管和进水口进行重建，㈣溢洪道清除杂草和渠底衬砌，㈤布设观察设施和新建管理房等。建设工期4个月。初步设计工程总投资为167.02万元，其中建筑工程108.51万元，金属结构设备及安装工程9.95万元，临建工程16.63万元，独立费用22.07万元，基本预备费7.86万元，水保专项费用1万元，环保专项费用1万元。9.2编制依据（1）国家与水利部以及福建省颁发的有关法令法规、制度、规程。（2）福建省水利厅闽水计财[2011]98号文颁发的《福建省水利水电工程设计概（估）算编制规定》进行编制（简称“编制办法”）。（3）福建省水利厅闽水计财[2011]98号文颁发的《福建省水利水电建筑工程预算定额》。（4）福建省水利厅闽水计财[2011]98号文颁发的《福建省水利水电设备安装工程预算定额》。（5）福建省水利厅闽水计财[2011]98号文颁发的《福建省水利水电工程施工机械台班费定额》。（6）工程建设监理费执行国家发展改革委建设部（2007）670号文颁发的《建设工程监理与相关服务收费管理规定》。（7）财政部国家发展改革委财综[2008]78号文颁发的《财政部国家发展改革委关于公布取消和停止征收100项行政事业性费项目的通知》。（8）国家发展改革委、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。81南平市富建水利水电勘察设计有限公司 顺昌县下湖垅水库除险加固工程初步设计报告9工程概算（9）水利水电工程设计工程量计算规则（SL328—2005）。（10）工程项目及工程量按初步设计文件及图纸。（11）有关合同协议及资金筹措方案。9.3基础单价及费率取用9.3.1基础单价编制（1）人工预算单价：根据福建省水利厅闽水计财[2011]98号文的规定计取，技工55元/工日，普工40元/工日。（2）材料预算单价：主材、次材等价格取自2015年第03月《南平工程造价信息》的发布的顺昌县信息价。（3）施工用风、水、电预算单价：施工用电由电网供电，施工用风、用水价格根据施工组织设计提供的资料计算。（4）砂石料预算单价：本工程地材均外购，其价格取自2015年第03月《南平工程造价信息》的发布的顺昌县信息价。9.3.2取费标准（1）措施费：建筑工程按直接工程费的3.7%计算；安装工程按直接工程费的4.4%计算。（2）间接费：建筑工程中，土方开挖工程按直接费的9%计算，石方开挖工程按直接费的11%计算，土方填筑工程按直接费的9%计算，模板工程按直接费的9%计算，混凝土浇筑工程按直接费的10%计算，钢筋制安工程按直接费的7%计算，钻孔灌浆工程按直接费的10%计算，锚固工程按直接费的10%计算，疏浚工程按直接费的8%计算，绿化工程按直接费的7%计算，管道铺设及其他工程按直接费的8%计算。机电、金属结构设备安装工程按人工费的85%计算。（3）计划利润按直接费和间接费之和的7%计取。81南平市富建水利水电勘察设计有限公司 顺昌县下湖垅水库除险加固工程初步设计报告9工程概算（4）主材价差：主材限价进行工程单价并参加取费，价差只计取税金。（5）税金根据福建省建设厅闽建筑[2012]12号文《关于调整建设按安装工程税率的通知》及福建省闽政文[2011]230号文的规定，按直接费、间接费、利润、主材价差和主材费之和的3.413%计取。9.3.3概算编制（1）建筑工程：主体建筑工程和施工围堰的工程单价，根据施工组织设计选定的施工方法，采用相关定额分析计算，单价按规定扩大3%。（2）临时工程：根据福建省水利厅闽水计财[2011]98号文的规定计算。（3）其他费用：根据福建省水利厅闽水计财[2011]98号文的规定计算。9.3.4其他说明（1）预备费：根据闽水电（1999）计616号文规定不计取价差预备费，根据福建省水利厅闽水计财[2011]98号文的规定基本预备费按一至五部分合计的5%计算。（2）建设期贷款利息：本工程为公益事业，暂不计取贷款利息。9.4资金筹措本工程总投资为167.02万元，工程建设资金通过申请水库除除险加固专项资金外和业主顺昌县洋口镇地方政府自筹的方式进行筹集。81南平市富建水利水电勘察设计有限公司 顺昌县下湖垅水库除险加固工程初步设计报告9工程概算工程项目概算总表工程名称：顺昌县洋口镇下湖垅水库除险加固　单位：万元序号工程或费用名称Ⅰ.工程部分Ⅱ.专项部分Ⅰ~Ⅱ合计备注枢纽工程和其他水利工程建设征地和移民安置补偿水土保持工程环境保护工程送出工程Ⅰ工程部分165.02　　　　165.02　一各部分投资合计157.16　　　　157.16　二基本预备费7.86　　　　7.86　三静态总投资165.02　　　　165.02　四价差预备费　　　　　　　五建设期融资利息　　　　　　　六静态总投资165.02　　　　165.02　　　　　　　　　　Ⅱ拆迁占地补偿安置费及环境保护专项费　　1.001　2.00　一拆迁占地补偿安置费　　　　　　　二环境保护专项费　　1.001　2.00　　　　　　　　　　　合计　　　　　167.02　81南平市富建水利水电勘察设计有限公司 顺昌县下湖垅水库除险加固工程初步设计报告9工程概算工程部分总概算表工程名称：下湖垅水库除险加固工程　单位：万元序号工程或费用名称建安工程费设备购置费独立费用合计占一至五部分投资%第一部分建筑工程108.51　　108.5169.04第三部分金属结构设备及安装工程1.488.47　9.956.33第四部分临时工程16.63　　16.6310.58第五部分独立费用　　22.0722.0714.04　一至五部分投资合计126.628.4722.07157.16100.00　基本预备费　　　7.86　　合计　　　165.02　88南平市富建水利水电勘察设计有限公司 顺昌县下湖垅水库除险加固工程初步设计报告9工程概算建筑工程概算表工程名称：下湖垅水库除险加固工程序号工程或费用名称单位数量单价(元)合价(元)备注第一部分建筑工程项1085065一大坝6042101.1大坝防渗及迎水面3371111.1.1灌浆平台开挖m316718.2230431.1.2高压旋喷钻孔m68974.56513721.1.3高压旋喷灌浆m689234.521615841.1.4C20灌浆压顶砼及防滑槽砼m37414.2629001.1.5C20护脚砼m318406.2773131.1.6复合土工膜（300g/0.5mm/300g)m2102520.64211561.1.7混合料垫层（20cm）m3186116.72217101.1.8坝面夯实平整m29308.7381191.1.9清除杂草m29304.6843521.1.10土方回填m318722.9842971.1.11六角形C20砼预制块护坡m3112457.72512651.2坝顶750331.2.1夯实平整坝顶m22203.407481.2.2土方回填m313222.9830331.2.3坝面C25砼路面20cm厚m222085.76188671.2.415cm厚5%水泥稳定碎石m222017.4638411.2.5新建C20防浪墙m340418.35167341.2.6C20路沿砼m38.5418.3535561.2.7钢筋制安t3.65629.99202681.2.8钢模板m220039.9379861.3背水坡19206688南平市富建水利水电勘察设计有限公司 顺昌县下湖垅水库除险加固工程初步设计报告9工程概算1.3.1坝面平整m218502.3543481.3.2清除杂草m218503.9072151.3.3土方回填m33522.988041.3.4六角形C20砼预制块护坡m3225457.721029871.3.5排水沟土石开挖m31513.482021.3.6坝边C20排水沟m36433.9826041.3.7预制块勾缝m218507.96147261.3.8混合料垫层m3462116.72539251.3.9反滤土工布m252510.015255二溢洪道77352.1清除杂草m24003.0012002.2混合料垫层（15cm)m312.564.428052.3渠底C20砼衬砌（15cm)m312.5458.415730三放水涵洞及进水口1480273.1土方开挖m3185016.37302853.2进水口压力箱C25钢筋砼m311.6458.8153223.3C20钢管外包砼m347385.39181133.4回填夯实土方179028.37507823.5C20混凝土支撑m34397.9515923.6C20混凝土基础m315381.1357173.7C20砼踏步m36433.3326003.8钢筋制安t0.875629.9948983.9钢模板m235039.93139763.10拆除原有启闭机房（砖混结构）m3313.874288南平市富建水利水电勘察设计有限公司 顺昌县下湖垅水库除险加固工程初步设计报告9工程概算3.10新建启闭机房（砖混结构）m212.251200.0014700四管理房675004.1新建管理房（砖混结构）m2451500.0067500五大坝监测设施79665.1位移观测点土方开挖m32516.374095.2C25观测墩m315450.5467585.3钢模板m22039.93799六防汛道路（600m）2246276.1路面清理m227001.1932136.2C25砼路面（20cm厚）m2210085.761800966.3路面混合料垫层（15cm厚）m2210019.20403206.4排水沟开挖m35418.49998七其他工程250007.1白蚁防治项125000.0025000合计108506588南平市富建水利水电勘察设计有限公司 顺昌县下湖垅水库除险加固工程初步设计报告9工程概算金属结构设备及安装工程概算表工程名称：下湖垅水库除险加固工程序号名称及规格单位数量单价(元)合价(元)备注设备费安装费设备费安装费　第三部分金属结构设备及安装工程元　　　　　　1φ600钢管制安（δ=10mm）m42.001200.00300.0050400.0012600.00　25t手电两用启闭机台1.0012000.001200.0012000.001200.00　3铸铁闸门扇1.002500.001000.002500.001000.00　4Ф50启闭机拉杆m13.50650.00　8775.00　　5DN150镀锌钢管（通气孔）m16.00260.00　4160.00　　　小计　　　　77835.0014800.00　　　　　　　　　　　运杂三项费用8.85％　　　　6888　　　合计　　　　8472314800　88南平市富建水利水电勘察设计有限公司 顺昌县下湖垅水库除险加固工程初步设计报告9工程概算临时工程设计概算表工程名称：顺昌县洋口镇下湖垅水库除险加固编号工程或费用名称单位工程量单价(元)合价(元)备注4临时工程元1663254.1施工导流工程元1171871袋装土围堰m345106.8548082围堰拆除m34516.597473临时抽水台班160697.701116324.4施工房屋建筑工程元30426施工房屋建筑工程元12170522.50%304264.5其他临时工程元18712施工房屋建筑工程元12474781.50%18712合计16632588南平市富建水利水电勘察设计有限公司 顺昌县下湖垅水库除险加固工程初步设计报告9工程概算独立费用概算表工程名称:顺昌县洋口镇下湖垅水库除险加固序号项目或费用名称单位数量或取费基数单价(元)或费率(%)金额(元)备注第五部分独立费用元220706一建设管理费%12661903.50044317二经济技术服务费%13509132.00027018三工程建设监理费元34104六科研勘测设计费元1077021工程科学研究试验费%13509130.20027022工程勘测设计费元105000(1)工程勘察费元30000(2)工程设计费元75000七其他元75651工程质量检测费%13509130.11014862工程保险费%13509130.4506079合计22070688南平市富建水利水电勘察设计有限公司 顺昌县下湖垅水库除险加固工程初步设计报告9工程概算建筑工程单价汇总表工程名称:顺昌洋口镇下湖垅水库除险加固初设概算序号名称单位单价（元）其中人工费材料费机械使用费措施费间接费利润主材价差主材费价格调节基金/税金扩大系数/税金1灌浆平台开挖m318.220.640.4510.570.431.090.923.000.580.532高压旋喷钻孔m74.5619.1413.8724.342.125.954.582.393高压旋喷灌浆m234.5239.4275.4449.146.0717.0113.1020.007.514C20灌浆压顶砼及防滑槽砼m3414.2645.59215.6629.6110.7630.1623.2333.9113.2712.075C20护脚砼m3406.2738.22215.8730.6210.5329.5322.7333.9113.0211.836复合土工膜（300g/0.5mm/300g)m220.641.8514.320.601.341.270.660.607混合料垫层（20cm）m3116.7219.4670.473.338.397.120.823.743.408坝面夯实平整m28.734.060.062.190.230.590.500.560.289清除杂草m24.683.460.170.130.340.290.1510土方回填m322.9811.660.225.700.651.641.390.310.7411六角形C20砼预制块护坡m3457.7241.61307.781.6112.9932.7627.775.2114.6712夯实平整坝顶m23.402.520.130.100.250.210.1113坝面C25砼路面20cm厚m285.7611.0344.674.662.235.014.738.182.751415cm厚5%水泥稳定碎石m217.460.7010.301.540.461.170.991.220.560.5193南平市富建水利水电勘察设计有限公司 顺昌县下湖垅水库除险加固工程初步设计报告9工程概算15新建C20防浪墙m3418.3543.32216.0834.6110.8830.4923.4833.9113.4012.1916C20路沿砼m3418.3543.32216.0834.6110.8830.4923.4833.9113.4012.1917钢筋制安t5629.99524.253637.00296.24164.93323.57346.22173.80163.9818钢模板m239.9312.4811.696.831.152.892.451.2819坝面平整m22.351.740.090.070.170.140.080.0720清除杂草m23.902.890.140.110.280.240.130.1121排水沟土石开挖m313.4810.260.210.390.980.830.4322坝边C20排水沟m3433.9869.73215.6620.6411.3231.7424.4433.9113.9112.6423预制块勾缝m27.965.080.970.220.560.480.160.2624混合料垫层m3116.7219.4670.473.338.397.120.823.743.4025反滤土工布m210.010.747.090.290.650.610.320.2926清除杂草m23.002.220.110.090.220.180.100.0927混合料垫层（15cm)m364.4218.0731.941.854.673.962.0628渠底C20砼衬砌（15cm)m3458.4170.18214.1740.4712.0233.6825.9433.9114.6913.3529土方开挖m316.3712.510.200.471.191.010.5293南平市富建水利水电勘察设计有限公司 顺昌县下湖垅水库除险加固工程初步设计报告9工程概算30进水口压力箱C25钢筋砼m3458.8181.90229.0311.4911.9333.4425.7537.2114.7013.3631C20钢管外包砼m3385.3937.02215.1516.499.9427.8621.4533.9112.3511.2332回填夯实土方28.371.570.5017.140.711.791.523.400.910.8333C20混凝土支撑m3397.9533.81215.6628.8510.3028.8622.2233.9112.7534C20混凝土基础m3381.1341.04211.7412.619.8227.5221.1933.9112.2135C20砼踏步m3433.3374.92215.6614.9511.3031.6824.4033.9113.8912.6236拆除原有启闭机房（砖混结构）m313.873.430.285.940.360.900.761.350.4437位移观测点土方开挖m316.3712.510.200.471.191.010.5238C25观测墩m3450.5474.92226.2014.9511.6932.7825.2437.2114.4439路面清理m21.190.030.120.650.030.070.060.150.0440C25砼路面（20cm厚）m285.7611.0344.674.662.235.014.738.182.7541路面混合料垫层（15cm厚）m219.202.3412.080.530.551.241.170.100.6242排水沟开挖m318.492.020.359.650.451.120.952.810.5943白蚁防治项25000.0025000.0093南平市富建水利水电勘察设计有限公司 顺昌县下湖垅水库除险加固工程初步设计报告9工程概算44袋装土围堰m3106.8540.7930.4310.053.016.746.372.923.4245围堰拆除m316.590.590.419.560.390.980.842.810.5346临时抽水（包括防汛道路施工）台班697.70541.5820.0450.5542.8522.3693南平市富建水利水电勘察设计有限公司 顺昌县下湖垅水库除险加固工程初步设计报告9工程概算混凝土、砂浆材料单价计算表工程名称:顺昌洋口镇下湖垅水库除险加固初设概算编号名称及规格单位预算量单价(限价元)合价(限价元)实际单价(元)实际小计(元)1纯混凝土C2042.5水泥2级配中砂碎石≤4cmm3203.398236.317(1)水泥42.5kg307.1970.350107.5190.450138.239(2)中砂m30.549870.00038.48674.00040.685(3)碎石≤4cmm30.841468.00057.21568.00057.215(4)水m30.17661.0100.1781.0100.1782纯混凝土C2542.5水泥2级配中砂碎石≤4cmm3213.421249.549(1)水泥42.5kg340.1530.350119.0540.450153.069(2)中砂m30.528270.00036.97474.00039.087(3)碎石≤4cmm30.841468.00057.21568.00057.215(4)水m30.17661.0100.1781.0100.1783水泥砌筑砂浆M1042.5水泥m3168.990199.620(1)砂m31.170.00077.00074.00081.400(2)水泥42.5kg262.30.35091.8050.450118.035(3)水m30.1831.0100.1851.0100.18593南平市富建水利水电勘察设计有限公司 顺昌县下湖垅水库除险加固工程初步设计报告9工程概算主要材料预算价格汇总表工程名称：顺昌洋口镇下湖垅水库除险加固初设概算单位：元序号名称及规格单位预算价格1技工工日55.0002普工工日40.0002砂(中砂）m374.0003水泥42.5kg0.4503碎石≤4cmm368.0004电kw·h2.9604水m31.0105风m30.4365柴油kg7.6206汽油kg9.0906混合料m331.0007复合土工膜（300g/0.5mm/300g)m212.8007土工布（400g/m2)m26.5008卡扣件kg6.5008混凝土预制块m3300.0009水泥32.5t425.0009水泥42.5t450.00010电焊条kg4.81010板枋材m31270.00011编织袋个0.90011工程胶kg10.00012合金片kg210.00012钢筋ｔ3483.00013镶合金片钻头个250.00013型钢kg3.65714岩芯管、套管m50.00097南平市富建水利水电勘察设计有限公司 顺昌县下湖垅水库除险加固工程初步设计报告9工程概算14预埋铁件kg4.09515铁丝kg3.40015钻杆接头个100.00016钻杆m60.00016粘土m330.00017组合钢模板kg3.10097南平市富建水利水电勘察设计有限公司 顺昌县下湖垅水库除险加固工程初步设计报告9工程概算施工机械台班费汇总表工程名称：顺昌洋口镇下湖垅水库除险加固初设概算序号名称及规格单位实际台班费(元)限价台班费(元)其中(元)一类费用二类费用(限价)1挖掘机0.6m3台班806.315669.420298.170371.2502挖掘机1m3台班1156.909942.200422.450519.7503推土机59kw台班605.274484.230143.230341.0004推土机74kw台班805.186652.440250.940401.5005拖拉机74kw台班651.909509.250127.000382.2506平地机118kw台班1244.9001016.960471.960545.0007斜坡振动碾10t台班468.930357.580145.080212.5008内燃压路机6~8t台班326.530284.61094.610190.0009内燃压路机12~15t台班525.720440.570168.070272.50010蛙式打夯机2.8kw台班148.150148.1507.070141.08011砂浆搅拌机400L台班108.000108.00018.96089.04012混凝土搅拌机0.4m3台班241.470241.47059.190182.28013混凝土输送泵30m3/h台班825.050825.050319.890505.16014振动器(插入式)1.1kW台班16.53416.5349.4307.10415振动器(变频机组)8.5kW台班126.842126.84270.01056.83216风(砂)水枪耗风量6m3/min台班373.904373.9044.180369.72417载重汽车5t台班505.010505.010109.680395.33018自卸汽车2t台班335.405256.70051.500205.20019自卸汽车5t台班510.676386.54094.640291.90020自卸汽车8t台班671.675532.710212.510320.20021洒水车容量4.8m3台班501.700501.700155.820345.88022胶轮车台班5.4005.4005.40023塔式起重机10t台班1021.7801021.780368.620653.16097南平市富建水利水电勘察设计有限公司 顺昌县下湖垅水库除险加固工程初步设计报告9工程概算24汽车起重机5.0t台班471.339471.339124.090347.24925地质钻机100型台班289.742289.74272.590217.15226泥浆搅拌机台班323.092323.09261.780261.31227灌浆泵中压砂浆台班341.420341.42070.100271.32028潜水泵功率（kW)34台班541.580541.58054.420487.16029电焊机交流25kwA台班176.020176.0204.340171.68030电焊机交流25kVA台班176.020176.0204.340171.68031对焊机电弧型150kwA台班1060.4481060.44830.0101030.43832钢筋弯曲机Φ6～40台班157.020157.02013.220143.80033钢筋切断机20kw台班328.640328.64019.080309.56034钢筋调直机4～14kw台班189.900189.90028.340161.56097南平市富建水利水电勘察设计有限公司 顺昌县下湖垅水库除险加固工程初步设计报告目录目录下湖垅水库工程特性表11综合说明21.1工程概况21.2水文21.3地质41.4工程任务和规模71.5工程总布置及主要建筑物71.6工程施工101.7工程概算102水文112.1流域概况112.2水文气象112.3工程等级与设计标准122.4设计洪水复核122.5洪水调节复核183工程地质253.1概况253.2区域地质及地震263.3坝址工程地质及水文地质条件263.4大坝工程地质情况分析评价313.5结论334工程存在的主要问题和加固必要性344.1水库工程存在的主要问题344.2安全评价的结论意见344.3本次除险加固工程任务的确定364.4工程除险加固的必要性375除险加固工程设计385.1设计标准和依据385.2工程安全性复核395.3大坝加固设计495.5溢洪道加固575.6放水涵管加固605.7水工建筑物观测设施613南平市富建水利水电勘察设计有限公司 顺昌县下湖垅水库除险加固工程初步设计报告目录5.8白蚁防治626施工组织设计636.1施工条件636.2施工总体布置636.3工程施工方法646.4施工进度计划677水土保持与环境保护设计687.1环境状况687.2环境影响687.3环境影响评价697.4环境保护措施697.5环境管理717.6环境监测717.7水土保持措施727.8水土保持监测738工程管理758.1基本要求758.2加强机构管理建设758.3建立健全水库管理规章制度758.4工程管理范围和保护范围758.5工程运行管理768.6施工管理769工程概算779.1工程概况779.2编制依据779.3基础单价及费率取用789.4资金筹措79附件：1、《福建省顺昌县下湖垅水库大坝安全鉴定报告书》（顺昌县水利局2015年05月）附图：1、工程地质平面图2、1-1′工程地质剖面图3南平市富建水利水电勘察设计有限公司 顺昌县下湖垅水库除险加固工程初步设计报告目录3、2-2′工程地质剖面图4、工程地理位置图5、下湖垅水库现状平面布置图6、下湖垅水库大坝现状纵剖图7、下湖垅水库大坝现状横剖图8、下湖垅水库加固平面布置图9、下湖垅水库大坝加固纵剖图（推荐方案）10、下湖垅水库大坝加固横剖图（推荐方案）11、下湖垅水库大坝加固细部图12、下湖垅水库大坝加固横剖图（比较方案）13、大坝上下游砼预制块结构图14、下湖垅水库输水涵管设计图15、下湖垅水库进水口及闸门拉杆设计图16、下湖垅水库大坝观测基点设计图17、下湖垅水库上坝防汛公路设计图18、下湖垅水库启闭房布置图3南平市富建水利水电勘察设计有限公司'