岭都水库除险加固工程初步设计报告--大学毕设论文.doc

'**县都岭水库除险加固工程初步设计报告（修订本）**公司工程设计证号：****二○一一年六月2 `2 `2 目录1综合说明11.1水库基本情况11.2工程除险加固的必要性41.3建筑物加固设计主要建设内容41.4水库除险加固工程特性表52水文72.1基本资料72.2设计暴雨92.3设计洪水192.4水情测报设施323工程地质333.1概述333.2工程地质条件及评价373.3天然建筑材料403.4结论与建议414加固设计434.1工程任务和规模434.2主要加固项目434.3设计依据434.4总体布置464.5加固设计474.6对外交通785施工组织设计795.2主体工程施工805.3施工总进度855.4施工度汛与施工安全86 5.4.1施工度汛865.4.2施工安全876工程管理886.1管理现状及存在问题886.2管理机构及设施886.3工程管理范围及保护范围896.4建设期的管理体制及实施办法897水土保持设计与环境保护设计907.1水土保持设计907.2环境保护设计918设计概算958.1编制说明958.2工程概算表998.3资金筹措103附：A、**县都岭水库大坝安全评估报告；B、**县都岭水库除险加固工程初步设计图纸；C、**县都岭水库除险加固工程初步设计工程概算附件（另附）；D、工程地质勘察报告（另附）。 1综合说明1.1水库基本情况1.1.1自然地理(1)地理位置都岭水库位于**县黄龙乡都岭村，距黄龙集镇4km，距**县城80km，坐落洞庭湖水系泪罗水都岭河，地理坐标东经114°00′33″，北纬29°01′00″，坝址以上控制流域面积1.69km2。水库正常蓄水位为469.56m（黄海高程，下同），设计洪水位（P=5%）470.90m，校核洪水位（P=0.33%）471.62m，总库容75.4×104m3（本次设计复核），设计灌溉面积1500亩，实际灌溉面积800亩，保护人口3500人和农田600亩，是一座以灌溉为主，兼有防洪、养殖等综合利用效益的小(二)型水库。枢纽工程主要建筑物有大坝、溢洪道和坝下涵管等。(2)水文气象都岭水库位于**县黄龙乡都岭村，坐落洞庭湖泪罗水都岭河，根据本次设计复核，坝址以上控制流域面1.69km2，主河道长1.70km，河道平均比降为0.072整个流域范围内山清水秀，植被良好，人类活动影响小，水土流失影响不明显。①气象都岭水库地处亚热带湿润季风气候区，气候温和，日照充足，无霜期长，四季分明。**县历年气象统计要素如下：年平均气温16～17℃，多年平均为239～266天，多年平均降水为1577mm，多年平均蒸发量为1342mm，多年平均湿度为75～80%，年平均风速为2.9m/s，多年平均最大风速12m/s。②暴雨都岭水库属亚热带季风气候区，上半年季风源源不断带来暖湿气流，同时与北方冷空气经交会，锋面活动频繁，加以地形作用，从而形成春夏季经常暴雨或大雨，强度大、范围广、持续时间长，是造成本流域洪水灾害的重要原因。此外，台风是形成本地区盛夏季节降水的主要原因之一。经统计分析，雨季始于3月中、下旬，终于7月中旬，降水变化曲线有两个峰值，第一峰值出现于五月上旬为春汛，第二峰值出现于6月下旬为夏汛。40 暴雨历时一般以一天为最多，最长可达三天，一般由两次衔接的天气系统产生的暴雨过程历时较长，而由一次天气系统产生的暴雨过程历时则较短。锋面暴雨过程历时较长，台风暴雨过程历时较短。1.1.2工程建设过程水库于1970年初进行实地勘察、设计，同年7月开始组织民工上阵清理基础，开挖截水槽，紧接着浇筑砼涵管，水库于1971年8月基本建成，工程达到现有规模。都岭水库由原黄龙公社申请，经县革委（政府）批准立项，原**县农林水利局测量设计，由黄龙公社主持修建，设计大坝为粘土心墙坝。1970年初进行实地勘察、设计，同年7月开始组织民工上阵清理基础，开挖截水槽，紧接着浇筑砼输水涵管。经过连续多月开展水利大会战，全民上阵，高峰期上阵民工人数500余人，靠人工建成了一座土坝。大坝施工整个过程属民办公助的性质，队伍庞大，施工期长，既没有专业施工队伍，也缺乏相应的施工设备，全部采用土法上马方式，大坝填筑土碾压质量不能有效控制，整个坝体填筑分块作业。因此，该大坝的修筑质量难以保证。①大坝回填的土料不均、没有通过检验和取样测试，当时没有专人严格监督，施工质量只能凭肉眼观察认可。②夯压密度不均，整个坝面，数十人打夯，涉及到夯击的密度和力度，很难达到均衡一致。③大坝土层铺设的厚度很难按规范规定施工，影响碾压质量。都岭水库自1971年8月建成蓄水运行以来，未出现过重大责任事故，但大坝存在渗漏隐患，外坝脚常年积水，大坝上游坡局部塌陷，上、下游无护坡。同时，大坝无水位、渗漏、变形等观测设施，无法反映水库运行过程中的安全性能。溢洪道位于大坝右侧，由进口倒坡段、控制段和陡坡段组成。输水管道由坝下涵管和斜卧管组成。坝下涵管位于大坝左侧坝体内，于1971年8月完工。1.1.3工程任务、规模及各项特征值⑴工程任务、规模根据都岭水库设计标准及存在的问题，拟定的都岭水库枢纽建筑物除险加固的主要任务是保持工程现有规模，加固大坝、溢洪道及坝下涵管，完善工程运行、管理及防汛设施，提高水库蓄水和防洪能力，确保水库大坝安全，充分发挥本工程的经济和社会效益。⑵各项特征值①洪水标准40 都岭水库为小（二）型水库，大坝为土石坝，根据《防洪标准》（GB150201－94）和《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252－2000）的规定，都岭水库工程等别为Ⅴ等，主要建筑物为5级。工程设计洪水标准为20年一遇，校核洪水标准为300年一遇。②特征水位及对应下泄流量、库容水库加固后采用宽顶堰泄洪，起调水位为469.56m。经计算，水库设计（P＝5%）洪水位为470.90m，相应库容为65.3×104m3，最大泄流量为11.4m3/s；校核（P＝0.33%）洪水位为471.62m，总库容为75.4×104m3，最大泄流量为21.1m3/s，消能防冲（P=10%）最大泄流量为8.76m3/s。1.1.4现状主要建筑物布置及结构型式⑴大坝大坝为粘土心墙坝，坝顶高程493.90~494.93m，心墙顶高程492.19m，心墙顶宽2m，底宽10m。最大坝高20.05m，坝顶宽3.3～4.5m，坝顶长69m，上游坡坡比平均为1：1.94，下游坡坡比平均为1：1.75，上、下游坡无护坡，坝后反滤棱体顶高程457.46m，淤堵失效。⑵溢洪道溢洪道位于大坝右侧，由进口倒坡段、控制段和陡坡段组成。进口倒坡段长17.4m，净宽5.0m；控制段为明渠宽顶堰，堰长12.0m，净宽5.0m，堰顶高程469.56m；后接长54.7m的陡坡段，陡坡段由非棱柱体和棱柱体明渠两部分组成（其中，非棱柱体明渠段长7.2m，净宽5.5~3.2m，坡度为0.139，陡槽棱柱体段长47.5m，净宽3.2m，坡度为0.139）。溢洪道底坡采用砼衬砌，净宽为3.2~5.0m（其中，宽顶堰净宽5.0m，陡槽净宽3.2~5.0m），两岸边墙采用厚0.40m的浆砌块石衬砌，边墙高0.99～1.78m，无消力池和退水渠。⑶坝下涵管输水管道由坝下涵管和斜卧管组成。斜卧管级差为0.60m，宽0.8m，坝下涵管位于大坝左侧坝体内，涵管型式为条石涵管，宽为0.4m，高0.5m，坝下涵管全长64m。涵管进口底板高程456.31m，出口底板高程455.67m。⑷其它大坝无安全监测及水情观测设施，无交通工具。水库防汛公路路况极差，宽度狭窄、凹凸不平，雨天路面浸水，给抢险交通带来不便，不适应水库管理及防汛抢险要求。40 1.2工程除险加固的必要性都岭水库投入使用以来，工程存在诸多安全隐患，一直带病运行，根据多年运行观测、地质勘探、大坝安全评估及本次安全复核成果，目前，工程存在的主要问题如下：⑴坝体较单薄，上、下游坝坡较陡，且均无护坡，反滤棱体淤堵失效，左坝脚存在渗漏。⑵溢洪道边墙高度不满足泄流要求；溢洪道底板衬砌砼老化、裂缝，边墙浆砌块石老化脱落较严重，不满足抗冲要求；末端未设消力池，洪水直接冲刷下游农田；无退水渠。⑶坝下条石涵管，砌缝砂浆脱落，出口漏水。⑷大坝无安全监测及水情观测设施，无交通工具。⑸水库防汛公路路况极差，宽度狭窄、凹凸不平，雨天路面浸水，给抢险交通带来不便，不适应水库管理及防汛抢险要求。都岭水库是一座以灌溉为主，兼有防洪和养殖等综合效益的小（二）型水库，自建成以来，为地方国民经济发展发挥了重要作用，但大坝运行过程中一直存在较多安全隐患，使工程不仅不能发挥设计规模效益，而且对其下游人民的生命和财产安全形成很大威胁，因此，有必要对其进行除险加固，使其发挥应有效益。1.3建筑物加固设计主要建设内容1.3.1工程等别及建筑物级别都岭水库总库容75.4万m3，根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252－2000）的规定，确定本工程为Ⅴ等小（二）型工程，永久建筑物级别为5级，设计洪水标准为20年一遇，校核洪水标准为300年一遇，消能防冲建筑物洪水标准为10年一遇。次要建筑物及临时建筑物级别为5级。1.3.2除险加固工程总体布置根据工程存在的问题，安全评估结论及有关工程设计标准和规范规程，拟对大坝采取以下措施进行除险加固：⑴大坝：对坝体、坝基及坝肩进行防渗处理；按规范要求拟定新的大坝断面；加固调整大坝边坡防止边坡失稳；⑵溢洪道：对溢洪道进行改建，重建溢洪道溢流堰、泄槽底板、边墙，新建消能设施以及退水渠；40 ⑶坝下涵管加固：坝下涵管内衬加固处理，拆除重建进口斜卧管。⑷管理设施：增设大坝观测设施和雨、汛情测报设施；改善进坝公路交通条件，扩宽现有防讯公路；改善办公、生活条件；划定水库保护范围，制订合理调度方案。1.3.3除险加固设计⑴大坝加固设计防渗处理设计：根据地勘资料及渗流计算成果，大坝坝身、坝基及坝肩均需进行防渗处理，经方案比较，大坝防渗采用冲抓钻粘土心墙防渗方案。坝坡整治设计：将坝顶宽定为5m，坝顶铺设混凝土路面。加固后的上游坡为1：2.5，采用砼预制块护坡；结合坝顶宽度，将下游边坡调整为1:2.25，采用草皮护坡，将贴坡排水棱体拆除重建。按以上大坝断面进行渗流及稳定复核，均能满足规范要求。⑵溢洪道除险加固设计根据安全评估成果及本阶段安全复核，溢洪道施工质量差，存在诸多安全隐患，不能安全泄洪。溢洪道位于大坝右岸山体垭口，一旦失事将直接危及下游人民财产的安全。本阶段设计采用全线翻修改建的方案进行除险加固，即重建溢洪道溢流堰、泄槽底板、边墙、消能设施以及退水渠。加固后，溢洪道仍由进口倒坡段、控制段、泄槽段、消力池和退水渠组成。溢流采用宽顶堰溢流，堰长为12m，宽5.0m，宽顶堰为钢筋砼结构，后接陡槽段陡坡段长93.4m（其中，陡坡段由2段陡坡段组成，陡坡段Ⅰ：长7.2m，边坡为0.15，陡坡段Ⅱ：长86.2m，边坡为0.150）和消力池。泄槽边墙及底板均采用C25砼结构（部分辅之以毛石砼）。泄槽末端接消力池；同时，需在消力池出口增设退水渠。⑶坝下涵管加固设计本次设计拟将坝下涵管作内衬加固处理并将涵管进出口结合大坝整坡作适当延长，拆除重建进口斜卧管。加固后，涵管进口高程调整为456.53m，出口高程调整为455.54m。⑷大坝安全监测设计目前，都岭水库大坝无安全监测设施，不满足安全运行管理及规范要求。根据《江西省重点小（二）型水库除险加固初步设计及审批导则》，本次设计，拟增设水、雨情观测设施。1.4水库除险加固工程特性表40 工程特性表序号名称单位加固前加固后备注一水文特征1集雨面积km21.51.692多年平均降雨量mm157715773主河道比降0.0750.0724设计洪水标准%555设计洪峰流量m3/s11.626.76校核洪水标准%0.50.337校核洪峰流量m3/s23.347.6二水库特征1正常高水位m469.56469.56同起调水位2相应库容万m349.93设计洪水位m470.85470.904相应库容万m365.35校核洪水位m471.56471.626总库容万m375.075.47死水位m456.31456.538死库容万m30.1三工程效益1保护人口万人0.300.302保护耕地万亩0.20.063灌溉面积万亩0.150.15四主要建筑物及设备（一）大坝1坝型心墙坝黏土斜墙坝2坝顶高程m473.90~474.93473.00m3最大坝高m22.0521.064坝顶长m69705坝顶宽m3.3~4.55（二）溢洪道1型式宽顶堰宽顶堰开敞式2堰顶高程m469.56469.563溢流段长度15124设计泄洪流量11.4P=5%5校核泄洪流量m21.1P=0.5%6闸门型式开敞式开敞式（三）坝下涵管圆形1设计流量m3/s0.1372长度m993断面尺寸m直径0.30m净尺寸40 2水文2.1基本资料2.1.1流域自然条件都岭水库位于**县黄龙乡都岭村，距黄龙集镇4km，距**县城80km，坐落洞庭湖泪罗水都岭河，地理坐标东经114°00′33″，北纬29°01′00″。根据本次设计复核，坝址以上控制流域面1.69km2，主河道长1.70km，河道平均比降为0.072，整个流域范围内山清水秀，植被良好，人类活动影响小，水土流失影响不明显。2.1.2气象(1)气象统计要素都岭水库地处亚热带湿润季风气候区，气候温和，日照充足，无霜期长，四季分明。**县历年气象统计要素如下：①气温：年平均气温16～17℃，极端最高气温44.9℃，极端最低气温-11.6℃。②无霜期：多年平均为239～266天，初霜一般出现于11月下旬，结束在次年3月中旬。③蒸发：多年平均蒸发量为1342mm，最大年蒸发量为1567mm，最小年蒸发量为1078mm。④湿度：多年平均湿度为75～80%，历年最小相对湿度为3%。⑤风向、风速：多为东北风，年平均风速为2.9m/s，多年平均最大风速12m/s。⑥降水：流域内雨量充沛，多年平均降雨量约1577mm，雨量分配不均，年降水量的40-50%集中在第二季度。(2)暴雨都岭水库属亚热带季风气候区，上半年季风源源不断从孟加拉湾与南海带来暖湿气流，同时北方冷空气经常南下与西南暖湿气流交会，不断造成强烈辐合上升运动，锋面活动频繁，加以地形作用，从而形成春夏季经常暴雨或大雨。特别是伴有低涡切变线暴雨，强度大、范围广、持续时间长，是造成本流域洪水灾害的重要原因。此外，台风是形成本地区盛夏季节降水的主要原因之一，平均每年约1至2次影响本流域，约90%左右台风雨出现于7～9月，其中8月份占40%左右。经统计分析，雨季始于3月中、下旬，终于7月中旬，降水变化曲线有两个峰值，第一峰值出现于五月上旬为春汛，第二峰值出现于6月下旬为夏汛。40 暴雨历时一般以一天为最多，最长可达三天，一般由两次衔接的天气系统产生的暴雨过程历时较长，而由一次天气系统产生的暴雨过程历时则较短。峰面暴雨过程历时较长，台风暴雨过程历时较短。2.1.3水文基本资料⑴水库、流域特征参数因原设计资料不全，本次设计根据万分之一航测图对流域面积、主河道长度和河道比降进行了复核。复核前后的水库流域特征参数结果如表2.1.1所示。复核结果与原设计成果有较大突入，由于此次集雨面积从1/1万地形图上量取，精度较好，以本次复核结果为准。本水库此次设计，面积、库容采用库区典型等高线（2根高程480m、490m等高线）并用万分之一航测图进行计算，详见表2.1.2和图2-1所示。表2.1.1水库流域特征参数复核表水库流域特征参数原设计复核后控制流域面积F(km2)1.501.69主河道长度L(km)1.70主河道比降J0.072表2.1.2都岭水库水位～面积、库容关系表水位Z（m）面积A（千m2）库容V（万m3）水位Z（m）面积A（千m2）库容V（万m3）水位Z（m）面积A（千m2）库容V（万m3）454.6800460.991.834.97468.999.40544.06455.310.10.03461.992.3457.05469.9911.10554.31455.990.250.14462.992.9559.7470.9913.05566.39456.310.380.24463.993.67513.01471.9915.30580.57456.990.550.55464.994.50517.1472.9917.80597.12457.990.781.21465.995.48522.09473.9920.555116.32458.991.062.13466.996.61528.14459.991.4053.36467.997.91535.440 ⑵水文资料情况都岭水库所在的流域范围内没有水文站和雨量站，缺少入库实测洪峰流量及本流域暴雨资料，所以本次设计洪水主要采用《江西省暴雨洪水查算手册》推算，其设计暴雨采用查手册法及根据**县气象站年最大短历时降雨资料进行计算，并对两种方法计算的洪水成果进行比较，取其较不利的洪水作为计算成果。2.2设计暴雨2.2.1暴雨计算方法都岭水库位于洞庭湖水系泪罗水都岭支流上，流域内无水文测站，也无实测径流资料。因此，本次设计采用江西省水文总站1986年编制的《江西省暴雨洪水查算手册》（以下简称手册）通过暴雨推求库区设计洪水。根据江西省水利厅“赣水建管字[2004]26号文”下发的大坝安全评价技术规定，对集雨面积小于30km2流域，一般采用推理公式法计算设计洪峰流量和洪水过程。都岭水库集水面积为1.69km2，宜采用推理公式法。设计暴雨采用查手册法及**县气象站暴雨资料统计计算法来推求，两者比较分析取其较不利的成果作为计算成果。为进行比照，本次洪水推求除采用推理公式法外，还采用了水文比拟法推算洪水验证推理公式法计算成果的可靠性。2.2.2设计暴雨计算⑴查《手册》法计算设计暴雨40 都岭水库流域内无实测降雨资料，可采用查《手册》的方法或采用邻近雨量站的资料进行暴雨计算。都岭水库集雨面积较小，库区流域暴雨洪水的产、汇流历时短，具有典型的山溪性河流特征，故重点计算最大24小时设计暴雨值。查《手册》附图可得，年最大24小时降雨均值24=110mm，CV=0.50，CS=3.5CV；年最大6小时降雨量均值6=90mm，CV=0.5，CS=3.5CV；年最大1小时降雨量均值1=45mm，CV=0.45，CS=3.5CV。3小时点暴雨设计值按H3p=H1p.31-n2计算，式中1-n2=1.285lg(H6p/H1p)。由《手册》可查得各时段的模比系数Kp见表2.2.1，从而求得各时段点暴雨量，再由点面折算系数，将点暴雨量转化成整个流域的面暴雨量，结果见表2.2.2。表2.2.1Kp值查算结果表　　　　频率（%）Kp0.33510Kp24h3.241.991.66Kp6h3.241.991.66Kp1h2.941.881.60表2.2.2手册法推算都岭水库设计暴雨雨量表　　　　频率（%）项目0.3351024小时暴雨均值（mm）110(点面折减系数a=0.9998)24小时点暴雨量（mm）356.4218.9182.624小时面暴雨量（mm）356.3218.9182.66小时暴雨均值（mm）80(点面折减系数a=0.9995)6小时点暴雨量（mm）291.6179.1149.46小时面暴雨量（mm）291.4179.0149.33小时暴雨(点面折减系数a=0.9993）3小时点暴雨量（mm）214.8134.0112.63小时面暴雨量（mm）214.6133.9112.61小时暴雨均值（mm）45(点面折减系数a=0.9991)1小时点暴雨量（mm）132.384.672.01小时面暴雨量（mm）132.284.571.9⑵实测资料法计算设计暴雨都岭水库流域内无实测降雨资料，邻近有修水气象站雨量站，**县40 气象站具有1953年至2003年共51年实测最大日降雨资料，并且有1981年至2003年共23年实测任意时段最大降雨资料。修水气象站距离都岭水库较近，气候条件，地形条件相似，故采用1953年至2003年修水气象站资料推求都岭水库设计暴雨。修水气象站历年最大24小时、6小时、3小时和1小时降雨资料及统计计算分别见表2.2.3~2.2.6，分别对历年数据进行统计分析，采用PⅢ型曲线适线法进行理论频率计算，可确定不同时段历年最大降雨的频率曲线统计参数如下：24小时：H24=123mm　Cv=0.464Cs=4CV6小时：H6=77.6mmCv=0.35Cs=3.5CV3小时：H3=59.3mmCv=0.31Cs=3.5CV1小时：H1=38.9mmCv=0.31Cs=3.5CV40 表2.2.3**县气象站历年最大24小时降雨量统计计算表年份降雨量（mm）排序号经验频率（%）年份降雨量（mm）排序号经验频率（%）198195.801770.801983269.6014.17198265.802291.701999228.6028.331983269.6014.171993162.90312.501984116.701250.002003153.80416.70198572.002187.501998149.00520.80198676.801979.201988148.70625.001987109.101562.501994129.30729.201988148.70625.001989128.40833.301989128.40833.301995126.60937.50199090.501875.001997119.601041.701991115.001354.202002119.101145.801992102.701666.701984116.701250.001993162.90312.501991115.001354.201994129.30729.202001109.801458.301995126.60937.501987109.101562.50199661.802395.801992102.701666.701997119.601041.70198195.801770.801998149.00520.80199090.501875.001999228.6028.33198676.801979.20200072.302083.30200072.302083.302001109.801458.30198572.002187.502002119.101145.80198265.802291.702003153.80416.70199661.802395.80平均值123.040 表2.2.4**县气象站历年最大6小时降雨量统计计算表年份降雨量（mm）排序号经验频率（%）年份降雨量（mm）排序号经验频率（%）198176.201041.701983144.5014.17198265.201666.701998111.8028.331983144.5014.171999111.10312.50198493.10625.001997101.70416.70198546.902291.70198899.60520.80198659.101875.00198493.10625.00198775.801145.80199491.10729.20198899.60520.80198982.80833.30198982.80833.30199378.60937.50199068.901458.30198176.201041.70199161.301770.80198775.801145.80199267.501562.50199575.301250.00199378.60937.50200372.701354.20199491.10729.20199068.901458.30199575.301250.00199267.501562.50199650.702187.50198265.201666.701997101.70416.70199161.301770.801998111.8028.33198659.101875.001999111.10312.50200158.701979.20200035.102395.80200256.602083.30200158.701979.20199650.702187.50200256.602083.30198546.902291.70200372.701354.20200035.102395.80平均值77.640 表2.2.5**县气象站历年最大3小时降雨量统计计算表年份降雨量（mm）排序号经验频率（%）年份降雨量（mm）排序号经验频率（%）198162.80937.50198393.8014.17198265.20729.20199892.3028.33198393.8014.17198483.60312.50198483.60312.50199776.60416.70198537.702291.70199375.00520.80198642.902187.50198866.10625.00198763.30833.30198265.20729.20198866.10625.00198763.30833.30198962.701041.70198162.80937.50199048.401770.80198962.701041.70199148.401875.00199462.501145.80199249.201666.70199959.201250.00199375.00520.80199550.501354.20199462.501145.80200349.901458.30199550.501354.20199649.801562.50199649.801562.50199249.201666.70199776.60416.70199048.401770.80199892.3028.33199148.401875.00199959.201250.00200148.001979.20200031.802395.80200243.802083.30200148.001979.20198642.902187.50200243.802083.30198537.702291.70200349.901458.30200031.802395.80平均值59.340 表2.2.6**县气象站历年最大1小时降雨量统计计算表年份降雨量（mm）排序号经验频率（%）年份降雨量（mm）排序号经验频率（%）198131.601875.00198264.6014.17198264.6014.17199354.6028.33198344.50729.20198452.20312.50198452.20312.50199851.60416.70198531.601770.80198850.50520.80198628.102187.50198748.40625.00198748.40625.00198344.50729.20198850.50520.80199644.20833.30198935.401250.00199243.80937.50199021.602395.80199736.701041.70199131.701666.70199936.401145.80199243.80937.50198935.401250.00199354.6028.33199435.101354.20199435.101354.20199534.901458.30199534.901458.30200333.301562.50199644.20833.30199131.701666.70199736.701041.70198531.601770.80199851.60416.70198131.601875.00199936.401145.80200130.301979.20200025.202291.70200229.202083.30200130.301979.20198628.102187.50200229.202083.30200025.202291.70200333.301562.50199021.602395.80平均值38.9040 **县气象站历年24小时最大降雨频率分析曲线**县气象站历年6小时最大降雨频率分析曲线40 **县气象站历年3小时最大降雨频率分析曲线**县气象站历年1小时最大降雨频率分析曲线40 各时段设计暴雨量见下表。表2.2.7都岭水库实测短历时暴雨设计雨量表频率（%）项目0.3351024小时点暴雨均值（mm）123（a=0.9998）24小时点暴雨量（mm）384.3236.2196.324小时面暴雨量（mm）384.2236.1196.36小时点暴雨均值（mm）77.6（a=0.9995）6小时点暴雨量（mm）185.5129.6114.16小时面暴雨量（mm）185.4129.5114.03小时点暴雨均值（mm）59.3（a=0.9993）3小时点暴雨量（mm）129.994.384.23小时面暴雨量（mm）129.894.284.11小时点最大降雨均值（mm）38.9（a=0.9991）1小时点暴雨量（mm）85.161.955.21小时面暴雨量（mm）85.061.855.2⑶暴雨计算结果比较根据查《手册》法和实测资料法计算得出各种频率下各种时段的设计降雨量详见表2.2.8。表2.2.8不同计算方法设计暴雨比较表　　　频率(%)暴雨（mm）时段0.33510手册实测手册实测手册实测24小时356.3384.2218.9236.1182.6196.36小时291.4185.4179.0129.5149.3114.03小时214.6129.8133.994.2112.684.11小时132.285.184.561.871.955.240 从上表知，除24小时降雨实测暴雨较大外，其余时段设计暴雨计算值《手册》计算成果更大。为安全起见，24小时设计暴雨值采用实测暴雨计算成果，其余时段设计暴雨均采用《手册》计算成果来推求设计洪水资料。2.3设计洪水本工程所在流域无流域资料，在本次洪水计算中，除采用《手册》中推理公式法外，还采用水文比拟法推算洪水验证推理公式法计算成果的可靠性。2.3.1洪水标准都岭水库现状总库容75.0万m3，设计灌溉面积1500亩，大坝为粘土心墙土石坝，根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000）规定，都岭水库为小（二）型水库，属Ⅴ等工程，其主要建筑物大坝、坝下涵管和溢洪道为5级建筑物。根据前述标准（SL252-2000）的有关规定，工程设计洪水标准为20～30年一遇，校核标准为200～300年一遇，根据本工程库容偏大等实际情况，设计洪水标准为20年一遇，校核洪水标准为300年一遇，消能防冲洪水标准为10年一遇。2.3.2推理公式法推求设计洪水⑴暴雨时程分配各设计年份在1、3、6和24小时面暴雨量进行24小时的暴雨时程分配，采用控制时段Δt＝1小时，按《手册》附表提供的暴雨时程分配，暴雨时程分配计算结果见表2.2.9。40 表2.2.924h暴雨时段暴雨量表时段（h）H0.33%H5%H10%14.62.92.324.62.92.334.62.92.344.62.92.354.62.92.364.62.92.370.00.00.080.00.00.090.00.00.0109.35.74.7119.35.74.7129.35.74.71315.49.07.41430.718.014.71530.718.014.71649.529.624.417132.284.571.91833.019.716.3198.35.14.2208.35.14.2217.44.63.8224.62.92.3234.62.92.3243.72.31.9合计384.2236.1196.3⑵设计净雨计算（产流计算）由《手册》附图3-1产流分区知，都岭40 水库位于产流第V区。该区的设计前期雨量Pa=85mm，Im=110mm。根据不同频率的24小时暴雨时程分配，查《手册》附表3-2（V），可得到相应各时段的累积径流总量，再根据24小时平均雨强查《手册》附表3-3可得稳渗强度fc，将各时段径流深R总减去地下径流深R下（R下=fc·t），即得设计净雨过程，计算见表2.2.10~2.2.12。其中，fc(0.33%)=2.2mm/h，fc(5%)=1.9mm/h，fc(10%)=1.8mm/h。表2.2.1024小时净雨过程计算表(0.33﹪)单位：mm时段H∑H∑H+Pa∑R总R总R下h2414.64.689.61.81.82.20.024.69.294.23.71.92.20.034.613.898.85.72.02.20.044.618.4103.47.92.22.20.054.623.0108.010.22.32.20.164.627.6112.613.02.82.20.670.027.6112.613.00.00.00.080.027.6112.613.00.00.00.090.027.6112.613.00.00.00.0109.336.9121.918.75.72.23.5119.346.2131.224.55.82.23.6129.355.5140.532.58.02.25.81315.470.9155.946.313.82.211.61430.7101.6186.676.630.32.228.21530.7132.3217.3107.330.72.228.51649.5181.8266.8156.849.52.247.017132.2314.0399.0289.0132.22.2130.01833.0347.0432.0322.033.02.230.8198.3355.3440.3330.38.32.26.1208.3363.6448.6338.68.32.26.1217.4371.0456.0346.07.42.25.2224.6375.6460.6350.64.62.22.4234.6380.2465.2355.24.62.22.4243.7384.2469.2359.23.92.21.8合计384.2359.245.6314.040 表2.2.1124小时净雨过程计算表(5﹪)单位：mm时段H∑H∑H+Pa∑R总R总R下h2412.92.987.91.21.21.90.022.95.890.82.31.11.90.032.98.793.73.51.21.90.042.911.696.64.71.21.90.052.914.599.56.01.31.90.062.917.4102.47.41.41.90.070.017.4102.47.40.00.00.080.017.4102.47.40.00.00.090.017.4102.47.40.00.00.0105.723.1108.110.32.91.91.0115.728.8113.813.73.41.91.5125.734.5119.517.13.41.91.5139.043.5128.523.46.31.94.41418.061.5146.537.914.51.912.61518.079.5164.554.516.61.914.61629.6109.1194.184.129.61.928.01784.5193.6278.6168.684.51.982.61819.7213.3298.3188.319.71.917.8195.1218.4303.4193.45.11.93.2205.1223.5308.5198.55.11.93.2214.6228.1313.1203.14.61.92.7222.9231.0316.0206.02.91.91.0232.9233.9318.9208.92.91.91.0242.3236.1321.1211.12.31.90.3合计236.1211.140.5175.240 表2.2.1224小时净雨过程计算表(10﹪)单位：mm时段H∑H∑H+Pa∑R总R总R下h2412.32.387.30.90.91.8022.34.689.61.80.91.8032.36.991.92.811.8042.39.294.23.70.91.8052.311.596.54.711.8062.313.898.85.711.807013.898.85.70008013.898.85.70009013.898.85.7000104.718.51047.92.21.80.4114.723.2108.210.32.41.80.6124.727.911313.12.81.81137.435.3120.317.64.51.82.71414.750.013528.110.51.88.71514.764.7149.740.712.61.810.81624.489.1174.164.1523.451.8221771.9161.024613671.91.870.11816.3177.3262.3152.316.31.814.5194.2181.5266.5156.54.21.82.4204.2185.7270.7160.74.21.82.4213.8189.5274.5164.53.81.82222.3191.8276.8166.82.31.80.5232.3194.1279.1169.12.31.80.5241.9196.3281.3171.32.1211.80.3合计19617137.813940 ⑶洪峰流量Qm及汇流时间t计算根据《手册》的计算采用下列式：Qt=0.278F×∑ht/t其中，F为流域面积1.69km2，∑ht为时段的累积净雨，t为净雨时间。根据上式和各时段净雨可求不同频率的Qt～t关系曲线，见下表。表2.2.13手册法主要时段Qt～t计算表时段Q（0.5%）Q（5%）Q（10%）157.938.832.9239.326.021.6330.720.116.7426.216.813.8523.414.611.8620.312.510.1717.810.98.8815.99.87.8914.48.87.11013.28.06.41112.17.35.91211.26.85.41310.46.35.0149.85.84.7159.25.54.4168.65.14.1178.14.83.8187.64.53.6197.24.33.4查《手册》附图4-2推理公式分区可知，都岭水库地点在Ⅷ区。根据θ=L/J1/3=1.7/（0.072）1/3=4.09（小于10），应用第Ⅷ区经验公式计算参数m（θ小于10），求得m=0.174*4.09^0.265=0.174×(4.09)0.265=0.2527。40 根据公式τ=0.278θ/mQt1/4，得：Qτ=(0.278θ/mτ)4=(0.278×4.09/0.2527τ)4，不同τ值对应的流量Qτ见表2.2.14所示。表2.2.14Qτ～τ关系计算τ(h)11.522.533.54Qτ(m3/s)408.680.725.510.55.02.71.6点绘Qt～t，QT～t关系曲线，如图2.2.1所示，得不同频率地面洪峰流量如下：P＝0.33%，Qm地面＝47.1m3/s；P＝5%，Qm地面＝26.1m3/s；P＝10%，Qm地面＝21.2m3/s。⑷设计洪水过程线用概化五点折腰多边形过程线推求地表流量过程线，以地表径流过程底宽时间为地下流量峰顶位置推求地下流量过程线见表2.2.15～2.2.17及图2.2.2，迭加后即可求得坝址处洪峰流量，结果详见表2.2.18所示。40 表2.2.150.33%频率洪水过程线计算表序号时间Q地面(m3/s)Q地下(m3/s)Qt(m3/s)t△t10000.00.021.11.14.710.24.932.71.647.10.547.645.42.79.421.010.4510.95.402.02.0611.91.0　1.81.8712.91.0　1.61.6813.91.0　1.41.4914.91.0　1.21.21015.91.0　1.11.11116.91.0　0.90.9表2.2.165%频率洪水过程线计算表序号时间Q地面(m3/s)Q地下(m3/s)Qt(m3/s)t△t10000.00.021.11.12.610.22.832.71.626.10.426.545.52.75.220.96.1510.95.501.71.7611.91.0　1.61.6712.91.0　1.41.4813.91.0　1.31.3914.91.0　1.11.11015.91.0　0.90.91116.91.0　0.80.840 表2.2.1710%频率洪水过程线计算表序号时间Q地面(m3/s)Q地下(m3/s)Qt(m3/s)t△t10000.00.021.11.12.120.22.332.71.621.20.421.645.42.74.240.85.1510.75.401.71.7611.71.0　1.51.5712.71.0　1.31.3813.71.0　1.21.2914.71.0　1.01.01015.71.0　0.90.91116.71.0　0.70.7表2.2.18洪峰流量成果表频率0.33%5%10%洪峰流量（m3/s）47.626.521.62.3.3计算成果的分析为进一步从地区上检验成果的合理性，将上述计算结果与本地区的其它水库设计洪水成果进行比较，结果详见表2.2.19：40 表2.2.19设计洪水成果比较表水库名称集雨面积F（km2）主河道长（km）主河道比降洪峰流量（m3/s）洪峰模数（Q/F2/3）P=0.33%P=5%P=0.33%P=5%都岭水库1.691.700.07247.626.533.518.7徐家垅水库1.751.660.03843.325.430.817.5张源水库1.851.730.03259.037.032.625.6从表2.2.19中可以看出都岭水库洪峰模数与本县境内的徐家垅水库和张源水库的洪峰模数较为接近，因此，可认为本次都岭水库的洪水计算成果是合理的。2.3.4水文比拟法推求设计洪水都岭水库所在小流域无水文站及实测流量资料，附近有大坑水文站（邻近流域大坑水）、高沙水文站（修河干流）及先锋水文站（邻近流域山口水），高沙站及先锋站流域面积都太大，大坑站流域面积9.4km2，主河道长5.7km，比降0.0216，流域距都岭水库较近，流域内下垫面条件也与本水库相似，具有1966～1985年20年实测流量。经比较采用大坑站洪水资料通过水文比拟法推求都岭水库设计洪峰流量。大坑站实测年最大洪峰流量经验频率分析结果见表2.2.20。40 表2.2.20　大坑站实测年最大洪峰流量频率计算表年份流量（m3/s）排序号经验频率（%）年份流量（m3/s）排序号经验频率（%）196624.50733.30198354.2014.76196723.40838.10197743.8029.5219685.551885.70197341.70314.30196921.70942.90197631.00419.00197015.101466.70198430.00523.80197116.501361.90197429.00628.60197219.801257.10196624.50733.30197341.70314.30196723.40838.10197429.00628.60196921.70942.90197521.401047.60197521.401047.60197631.00419.00197821.301152.40197743.8029.52197219.801257.10197821.301152.40197116.501361.90197914.801571.40197015.101466.70198014.601676.20197914.801571.40198110.901781.00198014.601676.2019825.391990.50198110.901781.00198354.2014.7619685.551885.70198430.00523.8019825.391990.5019854.492095.2019854.492095.20经过对大坑站历年最大洪峰流量进行排序和经验频率计算，采用PⅢ线型经适线得其洪峰流量统计参数为＝22.5m3/s，Cv＝0.7，Cs＝1.12Cv。根据以上统计参数可算得大坑站不同频率的洪峰流量成果，再通过式Q都岭＝[F都岭/F大坑]2/3Q大坑＝0.317Q大坑移用到都岭水库，计算成果见表2.2.21。40 表2.2.21　都岭水库水文比拟法洪峰流量成果表项目频率(%)大坑站洪峰流量（m3/s）都岭水库洪峰流量（m3/s）0.3375.423.9546.614.8104012.72.3.5洪水计算成果选择本次采用《江西省暴雨洪水查算手册》推荐的推理公式法和利用大坑站洪峰流量实测资料通过水文比拟法推求都岭水库设计洪水，计算成果如下表：表2.2.22　都岭水库设计洪峰流量成果比较表　　单位：m3/s频率(%)计算方法0.33510推理公式法47.626.521.6水文比拟法23.914.812.7从上表所列成果可知，采用推理公式推求的洪峰流量较大，考虑到大坑站洪峰流量实测资料系列较短，代表性较差，从偏安全角度考虑，采用推理公式洪峰流量计算成果。2.3.6施工设计洪水2.3.6.1导流标准本工程部分水下工程有施工导流要求，因此，需推算相应施工期洪水。根据施工组织设计，主要水下施工项目为斜卧管和坝下涵管拆除重建。本除险加固工程的临时建筑物为5级，导流设计标准采用枯水期5年一遇。2.3.6.2施工导流洪水计算计算方法，主要采用**县气象站1950年至2002年实测枯水期最大日降雨资料推求设计暴雨，由设计暴雨采用推理公式法推算其设计洪水过程。**县气象站有1950~2002年实测历年10月~次年3月的最大日降雨资料（见表2.2.23）。因其主要施工工期安排在10月至次年3月进行，故重点分析和计算该时段的洪水。40 表2.2.23**县气象站实测历年枯水期最大日降雨量情况表年份日降雨量(mm)序号按大小排列P=m/(n+1)年份日降雨量(mm)序号按大小排列P=m/(n+1)50~5142.8183.80.0369~7083.82042.80.5151~5240263.70.0570~7163.721410.5452~5337.53600.0871~7240.72240.90.5653~5446.74570.1072~7349.32340.70.5954~5538556.80.1373~7449.324400.6255~5650.9656.70.1574~7528.425380.6456~5736.87560.1875~7625.32637.60.6757~5837.6854.20.2176~7744.52737.50.6958~5935950.90.2377~78362836.80.7259~6028.81049.30.2678~7954.229360.7460~61561149.30.2879~8045.23035.60.7761~6230.61247.70.3180~8140.931350.8062~6335.61347.50.3381~8247.73230.60.8263~6456.71446.70.3682~83453330.40.8564~6544.215460.3983~84463428.80.8765~6647.51645.20.4184~8528.33528.40.9066~676017450.4385~86573628.30.9267~6830.41844.50.4686~87413725.30.9568~6956.81944.20.4901~0214.63814.60.97通过对枯水期实测降雨进行经验频率计算，并采用P~Ⅲ型曲线进行适线，得5年一遇日降雨量为54.2mm，由5年一遇日降雨量进行24hr雨程分配，采用推理公式法计算：Q=0.278(SP/tn-u)×F和W总＝0.1(Xt-ut)×F，施工期设计洪水过程线见表2.2.24所示。40 表2.2.24P=20%施工期洪水(10月～次年3月)过程线时间T(h)流量Q(m3/s)时间T(h)流量Q(m3/s)时间T(h)流量Q(m3/s)1092.38170.7820.04102.17180.7130.11111.92190.6140.29121.66200.5651.07131.43210.5362.00141.23220.4972.42151.04230.4882.49160.90240.45由上表可知，本工程P=20%施工期洪水最大流量为2.49m3/s。2.4水情测报设施都岭水库是一座以灌溉为主，兼顾防洪、养殖和发电等综合利用的小（二）型水库。目前，水库无水情、雨情观测设施。为了保障大坝安全，充分发挥水库的综合效益，应设置水情测报设施。根据《江西省重点小（二）型水库除险加固初步设计及审批导则》，本次设计，拟在坝前设上游水位设水位、雨量观测站。40 3工程地质3.1概述都岭水库位于**县黄龙乡都岭村，距黄龙集镇4km，距**县城80km，坐落洞庭湖水系泪罗水都岭河，地理坐标东经114°00′33″北纬29°01′00″，坝址以上控制流域面积1.69km2。水库正常蓄水位为469.56m（黄海高程，下同），设计洪水位（P=5%）470.90m，校核洪水位（P=0.33%）471.62m，总库容75.4m×104m3（本次设计复核），设计灌溉面积1500亩，实际灌溉面积800亩，保护人口0.35万人和农田0.06万亩，是一座以灌溉为主，兼有防洪、养殖等综合利用效益的小(二)型水库。枢纽工程主要建筑物有大坝、溢洪道和坝下涵管等。⑴大坝大坝为粘土心墙坝，坝顶高程493.90~494.93m，心墙顶高程492.19m，心墙顶宽2m，底宽10m。最大坝高20.05m，坝顶宽3.3～4.5m，坝顶长69m，上游坡坡比平均为1：1.94，下游坡坡比平均为1：1.75，上、下游坡无护坡，坝后反滤棱体顶高程457.46m，淤堵失效。⑵溢洪道溢洪道位于大坝右侧，由进口倒坡段、控制段和陡坡段组成。进口倒坡段长17.4m，进口宽5.0m，控制段为明渠宽顶堰，堰长12.0m，净宽5.0m，堰顶高程469.56m；后接陡坡段长54.7m的陡坡，陡坡由非棱柱体和棱柱体明渠两部分组成（其中，非棱柱体明渠长7.2m，净宽5.5~3.2m，坡度为0.139，陡槽棱柱体长47.5m，宽度为3.2m，坡度为0.139）。溢洪道底坡采用砼衬砌，净宽为3.1~5.0m（其中，宽顶堰净宽5.0m，陡槽净宽3.2~5.0m），两岸边墙采用厚0.40m的浆砌块石衬砌，边墙高0.99～1.78m，无消力池和退水渠。⑶坝下涵管输水管道由坝下涵管和斜卧管组成。斜卧管级差为0.60m，宽0.8m，坝下涵管位于大坝左侧坝体内，涵管型式为条石涵管，宽为0.4m，高0.5m，坝下涵管全长64m。涵管进口底板高程456.31m，出口底板高程455.67m。⑷其它大坝无安全监测及水情观测设施，无交通工具。水库防汛公路路况极差，宽度狭窄、凹凸不平，雨天路面浸水，给抢险交通带来不便，不适应水库管理及防汛抢险要求。40 3.1.1水库原施工质量及施工情况水库于1970年初进行实地勘察、设计，同年7月开始组织民工上阵清理基础，开挖截水槽，紧接着浇筑砼涵管，水库于1971年8月基本建成，工程达到现有规模。都岭水库由原黄龙公社申请，经县革委（政府）批准立项，原**县农林水利局测量设计，由黄龙公社主持修建，设计大坝为粘土心墙坝。1970年初进行实地勘察、设计，同年7月开始组织民工上阵清理基础，开挖截水槽，紧接着浇筑砼输水涵管。经过连续多月开展水利大会战，全民上阵，高峰期上阵民工人数500余人，靠人工建成了一座土坝。大坝施工整个过程属民办公助的性质，队伍庞大，施工期长，既没有专业施工队伍，也缺乏相应的施工设备，全部采用土法上马方式，大坝填筑土碾压质量不能有效控制，整个坝体填筑分块作业。因此，该大坝的修筑质量难以保证。①大坝回填的土料不均、没有通过检验和取样测试，当时没有专人严格监督，施工质量只能凭肉眼观察认可。②夯压密度不均，整个坝面，数十人打夯，涉及到夯击的密度和力度，很难达到均衡一致。③大坝土层铺设的厚度很难按规范规定施工，影响碾压质量。都岭水库自1971年8月建成蓄水运行以来，未出现过重大责任事故，但大坝存在渗漏隐患，外坝脚常年积水，大坝上游坡局部塌陷，上、下游无护坡。同时，大坝无水位、渗漏、变形等观测设施，无法反映水库运行过程中的安全性能。溢洪道位于大坝右侧，由进口倒坡段、控制段和陡坡段组成。输水管道由坝下涵管和斜卧管组成。坝下涵管位于大坝左侧坝体内，于1971年8月完工。3.1.2坝址区域地质情况⑴地形地貌水库处于丘陵低山地貌单元,地势由北向南逐渐降低，表层为第四系冲积层覆盖，植被丰富。库岸为强风化岩质边坡为主，坡度较陡，坡角一般在60～70度。⑵地层岩性勘察区内出露的地层根据地质年代自上而下可分为以下几层：第四系全新统冲洪积层（Q4al+pl），分布在库区及坝址区河床部位，主要为粘土质砂，一般厚度3.0～5.0m不等。第四系全新统残坡层（Q4el+dl）40 ，分布在坝肩及库区附近，主要为粘土质砂，一般厚度0.5～1.0m。燕山旋回期（γ52（2））黑云母花岗岩构成为库盆和坝基的基岩，分布于整个库区。⑶地质构造本区位于扬子准地台～下扬子钱塘台拗～修水一武宁凹褶断束区。查《中国地震动参数区划图》（GB18306—2001）勘察区地震动峰值加速度等于0.05g，相当于地震烈度等于Ⅵ度区，设计时可不进行抗震复核。⑷水文地质本工程地表径流量受大气降水控制,坝址区的地下水按其赋存类型可分为：基岩裂隙水、第四系松散堆积层孔隙水两类。裂隙水主要赋存于断层破碎带及节理裂隙中，来源主要为雨水渗透和河水渗入，其次为上部覆盖层孔隙水补给，在地表以蒸发、流入河流或以井、泉的形式排泄。第四系孔隙水主要赋存于第四系松散堆积层孔隙中，受大气降水补给，顺坡向移动，并于堆积物前缘排泄。本次勘察取库水地表水样1组和地下水样1组进行水质简分析，分析成果如下表3-1：分析结果表明：地表水HCO3-为1.216m·mol/L，pH值为7.11，侵蚀性CO2为0mg/L；地下水HCO3-为1.135m·mol/L，pH值为7.06，侵蚀性CO2为0mg/L，据有关规程、规范判定水库地表水及地下水为中性淡水，两者对混凝土均无腐蚀，对钢结构构件均具有弱腐蚀。40 表3-1水质简分析成果表项目单位分析结果地表水地下水K+mg/L0.0350.035Na+mg/L0.0110.019Ca2+mg/L2.1352.121Mg2+mg/L0.1790.166C1-mg/L0.4720.428SO42-mg/L0.2980.288HCO3-m·mol/L1.2161.135总碱度mg/L(以CaCO3计)106159侵蚀性CO2mg/L00游离CO2mg/L4.214.21矿化度mg/L152144PH值～7.117.06总硬度mg/L(以CaCO3计)186211暂时硬度mg/L(以CaCO3计)5779永久硬度mg/L(以CaCO3计)4035负硬度mg/L(以CaCO3计)1860⑸近坝库岸稳定分析都岭水库地貌属丘陵低山地貌，坝肩两侧第四系覆盖层厚度较厚，植被丰富。库岸两侧均为残坡积花岗岩风化土质边坡，坡度较缓，坡角一般在60～70度，库水变化的影响下，近坝库岸两侧见小型坍塌等地质现象，但未见滑坡、泥石流等不良地质现象，库岸边坡基本稳定。3.1.3简述水库地质工作成果本次勘察成果中所用地形图为现场实测，采用黄海高程，独立坐标系。本次勘察完成的主要工作项目及工作量见表3.2。40 表3-2完成的主要工作量表序号工作内容单位数量备注1实测地质探槽个52实测地质剖面条23探槽M3／个11.20/54注水试验坑（次）55取土样组76取水样组2击实样2组，地表、地下水样各１组7土工室内试验组78水质简分析组23.2工程地质条件及评价3.2.1主要建筑物的工程质量评价⑴坝体工程质量评价坝体土填料取自库区垄地的砂质粘土、粘土质砂、粘土质砾，棕黄色、黄褐色及杂色，土质较杂，湿，含少量腐植质及植物根系。①心墙土质量及评价心墙土为砂质粘土，现场注水试验渗透系数大值K=6.79E-4cm/s，小值K=3.64E-4cm/s；室内渗透试验大值K=2.52E-5cm/s，小值K=6.64E-6cm/s；建议值K=3.52E-4cm/s，中等透水，心墙土的防渗性能差，不满足规范要求。表3.3坝体填土颗粒分析成果颗粒组成（粒径mm）砾砂粉粒粘粒限制粒径d60有效粒径d10不均匀系数Cu土的分类粗中细粗中细60～2020～55～22～0.50.5～0.250.25～0.0750.075～0.005＜0.0050.002.803.407.2512.8515.9024.7033.100.0910.001655心墙土0.606.8011.0314.5710.7320.3722.2713.630.300.003684坝壳土含水量w=26.00%，湿密度ρ0=1.93g/cm3，干密度ρd=1.53g/cm3，饱和重度γ40 st=19.70KN/m3，孔隙比e＝0.78,比重G=2.73;压缩系数a1-2=0.18Mpa-1，压缩模量Es=10.20Mpa，凝聚力大值c=21.50kpa，小值c=20.00kpa；摩擦角大值Φ=21.00°，小值Φ=18.00°；心墙土的最优含水量21.0%，最大干密度为1.67g/cm3，压实度为0.92。心墙土允许渗透坡降采用《水利水电工程地质勘察规范》（GB50287—99）附录M中的判别方法，土的细颗粒含量PC=44.13%≥35%，根据填筑土颗粒分析统计可知心墙土的渗透变形破坏为流土型,建议允许渗透坡降为I允=0.39。坝壳土的物理力学指标：坝壳土为粘土质砂，现场注水试验渗透系数大值K=2.51E-3cm/s，小值K=6.34E-4cm/s；室内渗透试验大值K=4.42E-4cm/s，小值K=5.88E-5cm/s；建议值K=8.28E-4cm/s，中等透水。含水量w=22.47%，湿密度ρ0=1.82g/cm3，干密度ρd=1.49g/cm3，饱和重度γst=19.30KN/m3，孔隙比e＝0.79，比重G=2.66;压缩系数a1-2=0.21Mpa-1，压缩模量Es=8.54Mpa，凝聚力大值c=15.00kpa，小值c=13.00kpa；摩擦角大值Φ=33.00°，小值Φ=28.00°；坝壳土的最优含水量17.80%，最大干密度为1.69g/cm3，压实度为0.88。坝壳土允许渗透坡降采用《水利水电工程地质勘察规范》（GB50287—99）附录M中的判别方法，土的细颗粒含量25.0%≤PC=30.72%＜35%，根据填筑土颗粒分析统计可知坝壳土的渗透变形破坏为过渡型,建议允许渗透坡降为I允=0.25。心墙土为砂质粘土，渗透系数为3.52E-4cm/s，中等透水，压实度为0.92；坝壳土为粘土质砂，渗透系数为8.28E-4cm/s，压实度为0.88；心墙土、坝壳土压实度不满足规范要求，外坝坡散浸。各土层物理性质参数建议值见表3-4。建议对坝体采用套孔冲抓粘土防渗墙处理,对坝基结合部增设防渗结合槽。并对内、外坝坡进行整治，上游面增设砼护坡，下游坡采用透水性较好的砾石土和风化岩碎屑填筑，草皮护坡,并对坝脚增设贴坡反滤，按规范设置渗流安全监测设施。②溢洪道工程质量评价溢洪道在大坝右侧山体垭口中开挖而成，基础坐落在强风化花岗岩上，承载力满足要求；溢洪道底板采用砼衬砌，边墙采用厚0.40m的浆砌块石衬砌，边墙高0.99～1.78m，无消力池和退水渠。③坝下涵管工程质量评价坝下涵管位于大坝左侧坝体内，为条石涵管，基础为强风化花岗岩，承载力满足要求，具中等透水，存在渗漏隐患。涵管施工是由当时公社调集民工承建，40 施工质量较差，目前，砌缝砂浆脱落，出口漏水。3.2.2主要建筑物的工程地质条件及评价⑴坝址工程地质条件及评价①坝基工程地质条件及评价坝基为第四系全新统冲洪积层（Q4al+pl），主要成分为含砾粘土，灰色及灰黄，饱和，硬塑，其颗粒成分和厚度随地形变化而略有不同，一般厚度1.5～2.5m。覆盖层下覆基岩为为强风化花岗岩。坝基的颗粒组成如表3.5。表3.5坝基土颗粒分析成果颗粒组成（粒径mm）砾砂粉粒粘粒限制粒径d60有效粒径d10不均匀系数Cu粗中细粗中细60～2020～55～22～0.50.5～0.250.25～0.0750.075～0.005＜0.0050.008.1518.356.957.307.1521.4530.650.270.0017153坝基土为含砾粘土，现场注水试验渗透系数K=5.83E-4cm/s，室内渗透系数大值K=1.21E-5cm/s,渗透系数建议值为K=2.98E-4cm/s。天然含水量w=26.80%，湿容重ρ0=1.93g/cm3，比重Gs=2.70，干容重ρd=1.52g/cm3，孔隙比e=0.77，饱和重度γst=19.60KN/m3，压缩系数a1-2=0.16，压缩模量ES=11.43Mpa，粘聚力c=17.7kpa，摩擦角大值Φ=25.0°；坝基土允许渗透坡降建议值为0.38。坝基岩石为强风化花岗岩，其承载力满足设计要求；强风化层厚达3.0～4.0m，中等透水，下部为弱风化岩石，弱透水。受风化及构造影响,各风化带的物与力学性能相差较大，为了正确评价岩石的工程地质特性，现就坝址岩性结合类似工程经验，提出坝基岩石（体）物理力学指标建议值如下表3.6。表3.6坝基岩石（体）物理力学指标建议值表力学指标风化程度容重(KN/CM3)湿抗压强度（Mpa）变形模量（Gpa）承载力标准值（Kpa）砼与基岩抗剪（断）强度泊松比fF’C’（Mpa）强风化23.515.03.003000.450.700.300.55弱风化26.045.07.5020000.650.900.700.45坝基上部为含砾粘土，渗透系数为2.98E-4cm/s，中等透水；下部为强风化花岗岩，中等透水；坝基结合槽清基不彻底，存在接触渗漏，建议对坝基增设防渗结合槽40 ，结合槽应深入强风化花岗岩不小于0.5m。②坝肩工程地质条件及评价两坝肩山体坡度较缓，两岸基本对称，上部为残坡积覆盖，中等透水；坝肩存在接触渗漏，建议在对坝体采用套孔冲抓粘土防渗墙处理时，应对坝肩两侧增设结合槽防渗。⑵溢洪道工程地质条件及评价溢洪道在大坝右侧山体垭口中开挖而成，两侧为山体，边坡较陡，存在坍塌。溢洪道底板地基为强风化花岗岩，承载力满足要求。溢洪道底板采用砼衬砌，边墙采用厚0.40m的浆砌块石衬砌，边墙高0.99～1.78m，无消力池和退水渠。建议对溢洪道边坡进行放坡处理，完建消能设施。强风化花岗岩的物理力学指标建议值可采用表3.6中的参数。强风化花岗岩的允许抗冲流速建议值见表3.7。表3.7岩体的允许抗冲流速建议值岩性不同水深的流速（米/秒）水深0.4m水深1.0m水深2.0m水深3.0m强风化花岗岩1.502.505.007.00③坝下涵管工程地质条件及评价坝下涵管位于大坝左侧坝体内，为条石涵管，基础为强风化花岗岩，承载力满足要求，具中等透水，存在渗漏隐患。涵管施工是由当时公社调集民工承建，施工质量较差，目前,砌缝砂浆脱落，出口漏水。建议对坝下涵管进口进行封堵，管身进行回填灌浆处理。3.3天然建筑材料本阶段对工程区土料、砂砾料、块石料进行了详细调查。都岭水库加固除险所需天然建筑材料数量如下：都岭水库加固除险所需天然建筑材料数量如下：土料3050m3，块石500m3，卵石700m3，砂1050m3。土料主要分布于都岭村进库公路右侧山包，运距3km，储量丰富，平均厚度达2～3m，储量达3万m3，以黄色至棕黄色砂质粘土为主，土质均一，无道路通行，要修300m的临时便道；料场击实试验其最优含水量19.7%，最大干容重1.69g/cm3，渗透系数K=3.89×10-7cm/s，现有土料满足设计要求。 40 工程区内无完整砂砾石料及块石料场，砂砾石建议到**县古市镇汪坪采砂场购买，运距32km；块石料到本乡采石场购买，运距12km；以上材料储量及质量均满足要求，均有公路相通。3.4结论与建议⑴本区位于扬子准地台～下扬子钱塘台拗～修水一武宁凹褶断束区。勘察区地震动峰值加速度等于0.05g，相当于地震烈度等于Ⅵ度区，设计时可不进行抗震复核。⑵地表水、地下水具分解类溶出型弱腐蚀，对钢结构构件具弱腐蚀。⑶心墙土为砂质粘土，渗透系数为3.52E-4cm/s，中等透水，压实度为0.92；坝壳土为粘土质砂，渗透系数为8.28E-4cm/s，压实度为0.88；心墙土、坝壳土压实度及防渗性不满足要求。坝基上部为含砾粘土，渗透系数为2.98E-4cm/s，中等透水；下部为强风化花岗岩；坝基结合槽清基不彻底，存在接触渗漏，建议对坝体采用套孔冲抓粘土防渗墙处理，对坝基及坝肩结合部增设防渗结合槽。并对内、外坝坡进行整治，上游面增设砼护坡，下游坡采用透水性较好的砾石土和风化岩碎屑填筑，草皮护坡,并对坝脚增设贴坡反滤，按规范设置渗流安全监测设施。⑷坝下涵管施工质量较差，条石脱落、裂缝，有漏水现象。建议对坝下涵管进口进行封堵，管身进行回填灌浆处理。⑸溢洪道边坡较陡，存在坍塌，无消力池和退水渠。40 都岭水库大坝岩土物理力学参数建议值表土体类型土类名称比重含水量天然密度饱和重度干密度液性孔隙比压缩指标抗剪强度抗剪强度渗透性指数（总应力）（有效应力）Ile压缩压缩凝聚力内摩凝聚力内摩擦角渗透允许渗透坡降系数模量擦角系数Gωrrsatrda1—2EsCΦC’Φ’KI允%g/cm3KN/m3g/cm3Mpa～1MPaKPa度KPa度cm/s坝体填土心墙土2.7326.001.9319.71.530.3730.780.1810.2021.0018.0020.0021.003.52E-040.39（砂质粘土）坝壳土2.6622.471.8219.31.490.520.790.218.5413.0028.0012.0031.008.28E-040.25（粘土质砂）坝基土坝基土2.7026.801.9319.61.520.3690.770.1611.4317.7023.0016.7026.002.98E-040.32（含砾粘土）基岩强风化花岗岩2.352.30摩擦力tgφ=0.8，C=0.40Mpa,变形模量E0=3.50Gpa，大于10lu单轴饱和抗压强度fr=35.0Mpa中风化花岗岩2.62.55摩擦力tgφ=1.2，C=1.00Mpa,变形模量E0=7.50Gpa，小于5lu单轴饱和抗压强度fr=110.0Mpa说明：1.抗剪强度指标系用饱和固结快剪法得41 4加固设计4.1工程任务和规模都岭水库主要建筑物有大坝、坝下涵管和溢洪道三大建筑物。水库自建成以来，为黄龙乡国民经济发展发挥了重要作用，但在工程运行过程中一直存在较多安全隐患，不仅未能发挥效益，而且对其下游人民的生命和财产安全形成威胁。本次除险加固的工程任务主要对三大主体建筑物进行加固处理。加固后的工程规模仍为小（二）型水库，水库的正常高水位469.56m保持不变，水库设计洪水标准为20年一遇，校核洪水标准为300年一遇，消能防冲洪水标准为10年一遇。洪水调度原则采用“全县统一调度方式”。4.2主要加固项目4.2.1大坝安全评估结论⑴坝体较单薄，上、下游坝坡较陡，且均无护坡；心墙土防渗性能不满足要求，左坝脚存在渗漏；反滤棱体淤堵失效。⑵溢洪道高度不满足泄流要求；溢洪道底板衬砌砼老化、裂缝，边墙浆砌块石老化脱落较严重，不满足抗冲要求；末端未设消力池，洪水直接冲刷下游农田；无退水渠。⑶坝下条石涵管，砌缝砂浆脱落，出口漏水。⑷大坝无安全监测及水情观测设施，无交通工具。⑸水库防汛公路路况极差，宽度狭窄、凹凸不平，雨天路面浸水，给抢险交通带来不便，不适应水库管理及防汛抢险要求。4.2.1主要加固项目根据都岭水库设计标准、运行要求及存在的问题，拟定都岭水库枢纽建筑物除险加固的主要任务是保持水库现有规模不变，提高大坝防洪标准，消除大坝渗流及结构的安全隐患；加固泄水建筑物和涵管，完善工程运行、管理及防汛设施，提高水库蓄水和防洪能力，确保水库大坝安全，使工程加固后达到和提高灌溉能力，充分发挥本工程的社会和经济效益。4.3设计依据4.3.1工程等别和洪水标准68 都岭水库是一座以灌溉为主，兼有防洪和养殖等综合效益的重点小（二）型水利枢纽工程。本工程水库总库容V大于10万m3，小于100万m3，设计灌溉面积1500亩。根据《水利水电工程等别及洪水标准》（SL252—2000）及《防洪标准》（GB50201-94），确定本工程等别为Ⅴ等小（二）型水利工程，根据本工程等别，确定永久建筑物的主要建筑物级别为5级，次要建筑物级别为5级，临时建筑物为5级。各建筑物级别及洪水标准见表4.3.1。表4.3.1　建筑物运用洪水标准表　　运行情况建筑物级别洪水重现期（年）备注正常运用（设计）非常运用（校核）大坝520300开敞式溢洪道520300涵管520临时建筑物55围堰消能防冲5104.3.2设计基本资料4.3.2.1洪水及特征水位及流量本阶段经洪水及调洪计算得出特征水位及流量如下：校核洪水位（P=0.33%）471.62m设计洪水位（P=5.0%）470.90m正常蓄水位469.56m死水位456.53m校核洪水位时最大下泄流量（P=0.33%）21.1m3/s设计洪水位时最大下泄流量（P=5.0%）11.4m3/s消能防冲最大泄流量（P=10%）8.76m3/s4.3.2.2主要水文及气象参数初设阶段经复核，主要水文及气象参数成果如下：多年平均降水量1577㎜多年平均气温16～17℃极端最高气温44.9℃68 极端最低气温-11.6℃。多年平均最大风速12m/s吹程600m4.3.2.3工程地质及水文地质①工程地质根据《**县都岭水库除险加固工程地质勘察报告》（初步设计阶段），工程地质主要物理参数详见第3章。②水文地质本工程地表径流量受大气降水控制,坝址区的地下水按其赋存类型可分为基岩裂隙水、第四系松散堆积层孔隙水两类。裂隙水主要赋存于断层破碎带及节理裂隙中，来源主要为雨水渗透和河水渗入，其次为上部覆盖层孔隙水补给，在地表以蒸发、流入河流或以井、泉的形式排泄。第四系孔隙水主要赋存于第四系松散堆积层孔隙中，受大气降水补给，顺坡向移动，并于堆积物前缘排泄。本次勘察取库水地表水样1组和地下水样1组进行水质简分析，分析成果如下表3-1：分析结果表明：地表水HCO3-为1.216m·mol/L，pH值为7.11，侵蚀性CO2为0mg/L；地下水HCO3-为1.135m·mol/L，pH值为7.06，侵蚀性CO2为0mg/L，据有关规程、规范判定水库地表水及地下水为中性淡水，两者对混凝土均无腐蚀，对钢结构构件均具有弱腐蚀4.3.2.4地震根据《中国地震动峰值参数区划图》（GB18306-2001），本工程坝址地震动峰值加速度为0.05g，可不进行抗震设计。4.3.2.5天然建材本阶段对工程区土料、砂砾料、块石料进行了详细调查。土料主要分布于都岭村进库公路右侧山包，运距3km，储量丰富，平均厚度达2～3m，储量达3万m3，以黄色至棕黄色砂质粘土为主，土质均一，无道路通行，要修300m的临时便道；料场击实试验其最优含水量19.7%，最大干容重1.69g/cm3，渗透系数K=3.89×10-7cm/s，现有土料满足设计要求。 工程区内无完整砂砾石料及块石料场，砂砾石建议到**县68 古市镇汪坪采砂场购买，运距32km；块石料到本乡采石场购买，运距12km；以上材料储量及质量均满足要求，均有公路相通。4.3.2.6各建筑物抗滑稳定安全系数抗滑稳定安全系数建筑物正常运用非常运用备注土坝1.251.15采用毕肖普法计算溢洪道堰体3.02.5按抗剪断强度公式计算溢洪道边墙、泄槽底板1.01.0按抗剪强度公式计算灌溉涵洞1.01.0按抗剪强度公式计算4.3.2.7本次设计参考资料a.大坝安全评估、地勘等资料⑴《都岭水库大坝安全评估表》（**县水利电力局2009.11）；⑵《江西省**县都岭水库加固除险工程地质勘察报告》（**公司2011.5）。b.设计技术规范及依据⑴《防洪标准》（GB5020-94）；⑵《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000）；⑶《水利水电工程初步设计报告编制规程》（DL5021-93）；⑷《水工砼结构设计规范》（DL/T5057-1996）；⑸《水工建筑物荷载设计规范》（DL5077-1997）；⑹《小型水利水电工程碾压式土石坝设计导则》（SL189-96）；⑺《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2001）；⑻《溢洪道设计规范》（SL253-2000）；⑼《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》（SL62-94）。⑽《水利水电工程钢闸门设计规范》（SL74-95）；⑾《水利水电工程进水口设计规范》（SL285-2003）；⑿《土坝坝体灌浆技术规范》（SL62-94）。4.4总体布置68 本工程对大坝、溢洪道和输水涵管三大建筑物进行除险加固，依据《江西省重点小（二）型病险水库除险加固初步设计及审批导则，工程总体布置为大坝采用粘土斜墙加固方式对大坝进行加固处理，上游坡增设10cm砼护坡，下设15cm砂垫层；坝顶宽5米，设20cm的C20砼路面，下设15cm碎石垫层；下游坡增设草皮护坡，上下游增设坡面排水体系，坡脚重建贴坡排水体。溢洪道对两岸边墙及底板进行拆除重建，末端采用底流方式消能，消力池末端接退水渠；输水建筑物采用对坝下涵管内衬加固处理，拆除重建进口斜卧管。4.5加固设计4.5.1大坝加固设计4.5.1.1大坝坝顶高程复核⑴调洪计算都岭水库现有泄洪设施主要为右坝肩开敞式溢洪道，进口段为倒坡，控制段为宽顶堰，泄流宽度为5.0m，堰顶高程为469.56m，后接陡槽。本次调洪计算不考虑灌溉放水涵管的泄水量。溢洪道现状泄流量采用宽顶堰泄流公式计算，堰后出流流态为自由出流，宽顶堰堰流计算公式：式中，B—溢洪道底板宽度，取5.0mH0—堰上水头m—流量系数，m=0.32+0.01（3-P/H）/（0.46+0.75P/H），当P/H大于3时，取等于3，即m=0.35；ε—侧收缩影响，按下式计算：—边墩系数，查表得=1.0n—闸孔数目，n=1溢洪道库水位与泄流量的关系详见表4.5.1所示。库水位～泄流量关系曲线如图4～1示。68 表4.5.1溢洪道泄流曲线计算表Z(m)469.56469.99470.24470.49470.74470.99471.24471.49471.74H(m)00.430.680.931.181.431.6800.43Q(m3/s)02.154.236.699.4612.4915.7419.1722.76Z(m)471.99472.24472.49472.74472.99473.24473.49473.74473.99H(m)1.932.182.432.682.933.183.433.683.93H(m)26.5030.3534.3038.3542.4646.6450.8755.1459.44⑵调洪计算方法调洪计算方法采用瞬态法，再经简化后得如下公式：（Q1+Q2）/2-（q1+q2）/2=(V2-V1)/Δt①式中　Q1，Q2—计算时段初、末入库流量，m3/s；q1，q2—计算时段初、末溢洪道下泄流量，m3/s；V1，V2—计算时段初、末的库容，m3；Δt—计算时段，s。水库下泄流量和库存水量是库水位的函数：q=f1(Z)②V=f2(Z)③联解上述三式通过试算法求水库最高洪水位、最大泄流量及水位过程线。⑶起调水位与调度方式68 都岭水库溢洪道为唯一泄洪设施，为无闸门泄洪，其底板高程469.56m为水库正常水位，也是水库的洪水起调水位。水库洪水调度方式为：库水位低于底板高程469.56m时，水库继续蓄水，超过469.56m时开始泄洪，直至水位回落。⑷调洪演算成果按以上计算方法和调度原则，根据P=0.33%、P=5%和P=10%三种频率洪水过程线、水位库容面积关系及溢洪道水位流量关系，采用试算法进行调洪计算见表4.5.2～4.5.4，调洪结果见表4.5.5。68 表4.5.2P=0.33%洪水调节计算表时段（1h）水位(m)来水量(m3/s)泄水量(m3/s)00.0001.01.04.500.362.02.747.579.752.73.043.8213.123.03.141.9114.464.04.030.1720.065.05.016.5221.076.06.09.5518.617.07.08.0015.78.08.06.4513.309.09.04.9011.0310.010.03.358.9611.011.01.947.1712.012.01.765.7613.013.01.584.7114.014.01.403.9415.015.01.223.3616.016.01.042.8717.017.00.862.4518.018.00.682.1019.019.00.521.8620.020.00.551.6421.021.00.581.4722.022.00.611.33最大泄量＝21.1m3/s，调洪最高水位＝471.62m，相应库容＝75.4万m368 表4.5.3P=5%调洪计算表时段（1h）水位(m)来水量(m3/s)泄水量(m3/s)0469.560.000.001.0469.602.550.212.0469.8915.981.672.7470.3026.504.793.0470.4624.496.404.0470.8317.0010.515.0470.909.5011.356.0470.805.6610.207.0470.684.868.78.0470.574.067.539.0470.473.276.4610.0470.372.475.5411.0470.281.734.6612.0470.201.573.9313.0470.141.413.4014.0470.091.252.9415.0470.041.092.5516.0470.000.932.2117.0469.960.771.9718.0469.910.611.7719.0469.870.471.5720.0469.840.491.3921.0469.810.521.2522.0469.790.541.13最大泄量＝11.4m3/s，调洪最高水位＝470.9m，相应库容＝65.3万m368 表4.5.4P=10%调洪计算表时段（1h）水位(m)来水量(m3/s)泄水量(m3/s)0469.56001.0469.592.130.172.0469.8413.471.402.7470.1721.603.613.0470.3219.625.054.0470.6213.448.135.0470.687.258.766.0470.604.667.967.0470.514.026.98.0470.433.386.089.0470.352.755.3110.0470.282.114.5711.0470.201.613.9312.0470.141.463.4013.0470.091.302.9514.0470.041.152.5715.0470.000.992.2416.0469.960.842.0017.0469.920.681.8018.0469.880.531.6119.0469.850.431.4320.0469.810.451.2721.0469.790.471.1422.0469.770.491.03最大泄量＝8.76m3/s，调洪最高水位＝470.68m，相应库容＝62.6万m368 68 表4.5.5调洪成果表洪水标准（%）天然洪峰流量（m3/s）最大下泄流量（m3/s）洪水位（m）相应库容（104m3）0.3347.621.1471.6275.45.026.511.4470.9065.3⑵大坝防洪标准复核①防洪标准复核大坝为心墙土坝，坝顶高程473.90~474.93m，坝顶宽3.3～4.5m，心墙顶高程492.19m，水库设计洪水标准为20年一遇，校核洪水标准为300年一遇。根据《碾压式土石坝设计规范》（SL274–2001）中的规定，分别计算需要的坝顶超高。坝顶超高按下式计算：y=R+A式中，R—最大波浪在坝坡上的爬高，m；A—安全加高，正常运用情况取0.5m，非常运用情况取0.3m。②波浪平均波高和平均周期采用莆田实验站公式Tm=4.438式中，hm—平均波高，m；Tm—平均波周期，s；W—计算风速，m/s，校核情况下取12.40m/s、设计情况下取18.60m/s；D—等效风区长度，m；取600m；Hm—水域平均水深，校核情况下取12.73m、设计情况下取12.2m；G—重力加速度，取9.81m/s2。③平均波长公式④设计波浪爬高值68 设计波浪爬高值根据工程等级采用累积频率为5%的爬高值R5%，R5%可根据平均波浪爬高由平均波高与坝迎水面前水深的比值查表A.1.13求得。⑤平均波高在单坡上的平均波浪爬高公式式中，—平均波浪爬高，m；—斜坡的糙率渗透性系数，查规范表草皮为0.85；—经验系数,查规范表得校核情况下Kw=1.00，设计情况下Kw=1.04。采用水利部水电规划设计院和天津勘测设计院编制的《水利水电工程设计计算程序集》中的波浪爬高计算程序计算，其结果见下表。表4.5.6坝顶高程安全复核表　类别频率调洪静水位（m）超高需坝顶高程(m)ReAy0.5%471.620.6000.300.90472.525%470.900.9600.51.46472.36备注大坝坝顶高程为473.90~474.93m，心墙顶高程为492.19m。由上表可知，现状坝顶高程均满足设计及校核工况所需的高程要求，但心墙顶坝顶高程及大坝坝顶宽度不满足规范要求。4.5.1.2除险加固方案根据水库大坝安全评估结论及复核结果可知，现状坝顶高程满足设计及校核工况下所需的高程要求，但心墙顶高程及大坝坝顶宽度不满足要求。大坝坝体填筑质量差，渗水现象严重。上、下游均无护坡，无排水体系，雨水冲刷严重，反滤棱体淤堵失效。经综合考虑，结合放缓上下游坝坡，采用冲抓钻防渗黏土心墙进行防渗，上、下游增设护坡，坡脚重建贴坡反滤的方式进行加固处理。根据复核结果，大坝坝顶高程应不低于472.52m，大坝现有高程为473.90~474.93m，加固后，坝顶高程统一为473.00m。4.5.1.3大坝坝坡及坝顶设计⑴坝坡加固设计68 根据本阶段（现状）大坝复核计算成果，大坝现有高程473.90~474.93m较大坝坝顶计算出来的高程472.52m高1.38~2.41m，加固后，坝顶高程统一为473.00m。根据安全评估成果，大坝坝顶宽度不满足要求。在保证坝坡稳定和降低大坝防渗浸润线的前提下，对上、下游坝坡进行整坡。具体为：结合上游粘土斜墙防渗，上、下游整坡，将坝顶宽度调整至5.6m，上游坝坡放缓至1：2.5，下游坝坡放缓至1：2.25；上、下游坝坡均设置一条踏步，踏步布置于大坝中部偏右，宽度2m，踏步每步高15cm，与坝坡对应设置踏步宽度，踏步采用C15砼现浇，下设15cm厚砂砾垫层。下游坡采用草皮护坡。按上述尺寸拟定大坝剖面后，大坝上、下游现有剖面需进行削坡或培土，培土可采用附近土料回填。为防止坝身受风浪淘刷及雨水冲刷，上游坡需设置护坡，护坡可采用砼预制块护坡、浆砌石护坡及干砌石护坡。根据本工程的实际情况，选砼预制块和干砌块石两种方案进行综合比较，择优选取。①干砌块石护坡（方案Ⅰ）干砌块石护坡厚度参照《碾压式土石坝设计规范》（SL274－2001）中A.2.1－1公式计算：因取t＝式中，D—石块的换算球形直径，m；Kt—随坡率变化的系数，查表取值1.3；ρk—块石密度，t/m3，取ρk＝1.8；ρw—水的密度，t/m3，ρw＝1.0；m—坡度，m=2.25；hp—累积频率为5%的设计波浪高度，hp＝0.525m；t—护坡厚度，m。经计算得，D=0.168m，t=0.24m，根据干砌块石护坡的构造要求及施工技术要求，取干砌块石护坡厚度t=0.3m，干砌块石护坡下采用0.15m厚砂砾石垫层。②砼预制块护坡（方案Ⅱ）方案Ⅱ为正六边形砼预制块护坡，砼强度为C20，边长0.3m68 ，参照规范（SL274-2001），预制砼护坡板厚为：式中，η—系数，装配式取η=1.1；b—沿护坡板向长度，b=0.52m（分缝间距）；ρc—板的密度，取ρc=2.4t/m3；ρw—水的密度，取ρw=1.0t/m3；hp—累积频率为1%的波高，hp＝0.527m；Lm—平均波长，Lm＝6.7m；m—护坡坡率，m=2.25。经计算，正六边形砼预制块护坡板厚t=0.08m，参照其它工程经验及满足施工要求，取砼预制块护坡板厚0.10m，板下设置0.15m厚砂卵石混合垫层。③方案比较以面积1m2进行两方案工程量及造价比较，结果列于表4.5.7。表4.5.7两方案造价比较表序号项目名称单位单价方案Ⅰ方案Ⅱ工程量造价（元）工程量造价（元）1卵(砾)石垫层m389.520.1513.43　　2块石护坡m3146.990.3044.10　　3砂卵(砾)石垫层m389.52　　0.1513.434C15砼预制块护坡m3553.69　　0.1055.45合计　　57.53　68.83从表4.5.7中比较结果可知，砼预制块护坡（方案Ⅱ）比干砌块石护坡（方案Ⅰ）贵投资11.30元/m2；但干砌块石护坡方案所需材料块石，在本镇及周边乡镇，数量难以满足工程所需要求，工期无法保证。且预制块护坡相比块石外观质量相对较好。因此，综合考虑本次加固设计选取砼预制块护坡（方案Ⅱ）为大坝上游护坡方案。④上游砼预制块护坡设计68 本次设计结合大坝边坡放缓，使大坝断面规范平整。设计将原坝坡杂草进行全面清除，对坝体进行整坡，使其符合设计要求的坡比，并夯实坝面，在护坡与坝脚相接处设置阻滑齿槽，护坡坡脚齿墙尺寸：宽1.0m，高0.9m，采用现浇C20结构，待齿槽砼强度满足要求后，整个坝面铺筑0.15m厚砂卵石混合垫层，并夯实紧密。然后采用砼预制块进行护坡，两侧护至两岸坝肩与岸坡相接。⑵坝顶构造设计大坝上游坡调整为1：2.5，增设砼护坡，需重新复核坝顶高程，分别计算需要的坝顶超高。①坝顶超高按下式计算y=R+A式中，R—最大波浪在坝坡上的爬高，m；A—安全加高，正常运用情况取0.5m，非常运用情况取0.3m。②波浪平均波高和平均周期采用莆田实验站公式Tm=4.438式中，hm—平均波高，m；Tm—平均波周期，s；W—计算风速，m/s，校核情况下取12.0m/s、设计情况下取18.0m/s；D—等效风区长度，m；取600m；Hm—水域平均水深，校核情况下取17.0m、设计情况下取18.05m；G—重力加速度，取9.81m/s2。③平均波长公式④设计波浪爬高值设计波浪爬高值根据工程等级采用累积频率为5%的爬高值R5%，R5%可根据平均波浪爬高由平均波高与坝迎水面前水深的比值查表A.1.13求得。⑤平均波高在单坡上的平均波浪爬高公式68 式中，—平均波浪爬高，m；—斜坡的糙率渗透性系数，查规范表得，砼预制块为0.9；—经验系数,查规范表得校核情况下Kw=1.00，设计情况下Kw=1.04。采用水利部水电规划设计院和天津勘测设计院编制的《水利水电工程设计计算程序集》中的波浪爬高计算程序计算，其结果见下表4.5.8。表4.5.8坝顶高程安全复核表　类别频率调洪静水位（m）超高需坝顶高程(m)ReAy0.5%471.620.5900.30.82472.445%470.900.7400.501.24472.24备注加固后，大坝坝顶高程为492.19m根据上表可知，大坝加固后，坝顶高程为473.00m，较计算出来的大坝坝顶高程472.44m高0.56m，因此，加固后，坝顶高程统一为473.00m，满足要求。按照规范要求，同时将坝顶宽度调整到5.6m。为改善大坝防汛交通条件，坝顶铺设混凝土路面，路面向上游单侧设2%的横坡排水。⑶大坝坝坡排水设计为避免雨水漫流冲刷坝坡，在上游坝坡面上设置纵排水沟，在下游坝坡面上设置纵、横排水沟，上、下游坡纵向排水沟设置于马道及下游坡脚处，断面尺寸0.4×0.4m，采用C20砼结构，坝下游坡面与两岸交线处，排水沟断面尺寸为0.4×0.4m，采用C20砼结构，纵、排水沟相互连通。4.5.1.4大坝防渗加固设计4.5.1.4.1方案比较68 根据大坝地勘资料及渗流计算成果分析，大坝坝身需进行防渗处理，根据本工程的实际情况和我国现阶段土坝加固处理方法及施工手段，坝体防渗加固措施有加设防渗斜墙和加设防渗心墙方案。为解决渗流安全问题，宜对大坝采用截渗和加固反滤设施并举的方法根治大坝的渗漏，以确保大坝安全。根据本工程的实际情况和现阶段土坝防渗加固处理方法及施工手段，可采用砼心墙（或高喷心墙）、冲抓套井回填粘土心墙和新设防渗粘土斜墙等方法对坝体进行防渗处理，但由于砼心墙造价造价较高以及施工工艺较复杂，因此，砼心墙方案不适宜做本水库防渗体，本水库只对防渗粘土斜墙方案和冲抓套井回填粘土心墙方案进行考虑比较。现初步拟定对防渗粘土斜墙方案和冲抓套井回填粘土心墙方案2种防渗处理措施进行方案比较：⑴新建粘土防渗斜墙方案在大坝上游面新设粘土斜墙，沿其底部及坝面边坡线开挖截水槽。设计粘土斜墙顶高程不应低于非常运用条件下的静水位，为471.62m，顶部宽度为1.5m，底部厚度为3.40m，本方案施工技术简单，施工质量易控制，本地粘土取土较为方便，投资较为经济。在内坝基开挖截水基槽，截水基槽采用梯形，梯形两边坡为1.5，下底宽3m，墙底座落在强风化花岗岩中2.26m。截水基槽采用黏土压实处理。同时，在大坝内坡新建粘土斜墙，在高程471.62m处粘土斜墙顶部宽度为1.5m，墙顶高程取471.62m（考虑到471.62m到坝顶473.00m仅相差1.48m，因此，将471.62~473.00m之间部分也采用黏土填筑到顶），根据实际工程经验提出斜墙坝底部厚度不小于水头的1/5，水头16.95m，本次设计斜墙底部厚度取3.40m，边坡1:2.5。据此，加固后，坝顶宽为5.6m，上游坡比1：2.5，下游坡比1：2.25。⑵冲抓套井回填粘土心墙方案套井冲抓粘土防渗墙的设计，主要包括钻孔平面套接布置、孔距、排距、孔深、有效墙厚及回填土料设计等；同时，需在大坝上游回填土及上游坝脚抛置块石压脚等辅助措施。A、防渗范围套孔冲抓粘土防渗墙技术是利用冲抓式打井机具，在坝体内造孔，回填防渗性能好的粘土，分层夯实，形成一道连续的粘土防渗墙，同时，在回填夯实时，对井壁土层挤压，使井孔周围土体密实，从而达到防渗加固的目的。根据地勘资料及渗流稳定计算成果，须对主坝坝体全部进行防渗处理。按规范要求，防渗墙顶高程应高于设计洪水位0.3m，非常运用条件下，不应低于非常运用条件下的静水位，结合本工程的具体情况，粘土心墙顶高程取471.62m。冲抓套井回填粘土心墙在目前被广泛应用，其技术日臻成熟，防渗效果能达到规定要求。冲抓套井呈单排布置，孔径1.1m，墙体有效厚度0.71m、墙底深入基岩0.5m。B、钻孔平面套接布置、孔距、孔深、有效墙厚确定68 采用单排布孔，在坝轴线或坝轴线上游侧按主、套孔相间布置，一主一套相交连接成墙。先打主孔①、③号，回填后再打套孔②号，回填后再打⑤号孔，回填后再打④号孔，以此顺序，进行打孔、回填。套孔即双号孔为整圆，主孔即单号孔被套孔切割，呈对称蚀圆。本次设计冲抓钻方案初拟采用1排冲抓钻造孔形成防渗心墙，布置见附图，其孔距、有效厚度如下（最优a＝45°，R＝0.55m）：孔距L＝2Rcosa＝0.78，有效厚度T＝2Rsina=0.78m。施工完成后，可视冲抓钻处理部分为心墙，其他坝体视为同一规格的坝体回填土进行计算。同时考虑到原有大坝无排水反滤设施，加固设计拟建贴坡反滤棱体。冲抓钻处理要求深入基岩，并将表层风化破碎岩层人工下孔仔细清理，以免形成集中渗漏。C、回填土料设计防渗墙回填土料一般采用粘性土料，通常要求粘粒含量为35%～50%。回填土料要求渗透系数小于1×10-5cm/s，并且有较好的塑性和渗透稳定性，含水量控制在20%～30%左右，塑限附近为宜。回填土料的干密度，可以由公式计算或由击实试验确定，粘土的设计干密度要大于土体天然干密度的1.02～1.12倍并且不小于1.5g/cm3。D、套孔冲抓粘土防渗墙施工工艺施工前需先将坝顶清理平整，然后按设计放样，确定每孔的中心桩。为满足立架和施工道路的要求，坝顶宽度不得小于5m，布孔中心线距坝坡不得小于2m，否则应加宽。常用的造孔机具有SJ2-95型冲抓钻和8JZ-95型自动推卸冲抓式钻机。造孔要保证平整垂直，孔位允许偏差±3cm。孔深小于60m时，端孔孔斜不得大于0.3%；单号孔与双号孔套接中心在任一深度的偏差，不得大于设计墙厚的1/3。回填土料的质量是保证套孔回填法成功的关键，所以不仅要去掉土料中的杂物，而且要经土工试验选择后使用，土料的填筑干重度与含水量均按设计要求控制，含水量过大应进行翻晒，含水量过小则洒水润湿。填土夯实是提高抗渗强度、防止坝面裂开的重要环节。夯锤重量控制在640～860kg，夯锤提升高度控制在1.5～2.5m为宜。夯击在落锤时，要保持几秒种的稳定时间，以免造成夯锤碰撞孔壁，降低夯击功能。一般每层回填土厚度控制在0.3～0.5m，夯击次数15～20次，当距坝顶2m以内时，应减少单位冲量，夯锤提升高度小于2m，以防坝顶开裂或沿孔周壅起。68 通过现场取样，检查回填土的夯实情况，测定夯实后的干密度和含水量。取样所测定的干密度，其合格率不小于90%，且不合格样不得集中，不合格干密度不低于设计干密度的98%，否则立即返工，并采取相应的处理措施。套井冲抓粘土防渗墙对坝体防渗效果好，工程造价低。施工中受天气影响较大，下雨天不宜施工。同时，施工造井前应提前15～20d放低水库水位到设计要求的水位以下，以利土坝内含水析出，造井时井壁才能稳定。套孔冲抓粘土防渗墙处理最大深度至坝基岩表层以下0.5m。E、工程量本方案冲抓钻造孔1330m，回填粘土3150m3，抛石360m3。⑶防渗方案比较根据省重点小型病险水库除险加固初步设计审查导则，对2种防渗方案在防渗效果、施工条件、工程造价等技术、经济性能等方面进行比较，可以看出，新建黏土斜墙方案比冲抓钻粘土斜墙方案造价低2.2万元，且新建黏土斜墙方案在施工方便（施工设备便于进场）及施工工期等方面，均比冲抓钻粘土心墙方案好。因此，本阶段设计推荐采用新建黏土斜墙方案对坝体进行防渗处理。表4.5.9　　大坝防渗方案比较表　　序号方案项目冲抓钻粘土心墙方案黏土斜墙方案1施工方法利用SJ2-95型冲抓钻或8JZ-95型自动推卸冲抓式钻机，然后回填黏土，在坝体形成防渗墙。开挖截水槽，坝体设置粘土斜墙。2主体工程量土方回填3150m3，心墙粘土填筑1330m，C20砼41m3，抛石360m3。斜墙粘土填筑9560m3，围堰增加800m3。3建筑工程费26.50万元24.3万元4工期105天85天5施工条件施工简单，不需大型机械设备及专业施工力量，心墙铺设和坝坡整治相结合，土料丰富。施工简单，不需大型机械设备及专业施工力量，斜墙铺设和坝坡整治相结合，土料丰富。6工程效果及优缺点造价较高，施工导流较易，施工技术要求较高，质量不易控制，对其他施工干扰少。造价较低，施工导流困难，施工技术要求较低，质量易控制，，推荐采用。4.5.1.4.2大坝加固后渗流及坝坡稳定计算⑴加固后渗流稳定计算①计算工况及断面参数计算工况：上游水位分别为正常水位469.56m、设计洪水位470.90m和校核洪水位471.62m。大坝采用粘土防渗斜墙，斜墙的渗透系数取4.0×10-7，其余土层的计算参数如下表。68 ②渗流计算结果渗流计算结果见表4.5.10，流网图见图4.5.1。表4.5.10大坝加固后渗流计算结果表计算工况水位斜墙渗透坡降斜墙允许坡降下游出口坡降单宽渗流量（m3/d/m）正常高水位469.56m0.330.390.240.463设计洪水位470.90m0.350.390.350.688校核洪水位471.62m0.370.390.380.749由上表可知，大坝加固后，下游坝脚地面出逸坡降及渗流量都大为降低，浸润线也大幅降低，对大坝的渗流稳定及下游坝坡抗滑稳定都非常有利，且斜墙渗透坡降小于允许值。图4.5.1　加固后大坝渗流准流网图A正常蓄水位B设计洪水位68 C校核洪水位4.5.1.4.3加固后坝坡稳定计算稳定计算方法、计算参数均同安全复核，大坝坝体填筑土的物理力学指标及抗剪强度指标的确定以本次地勘资料为准，见下表。表4.5.11大坝填土及棱体的力学性能指标指标土类湿密度g/cm3饱和密度g/cm3凝聚力c(kpa)内摩擦角φ(°)凝聚力c’(kpa)内摩擦角φ’(°)总应力有效应力粘土斜墙19.5019.70211820.0021坝壳土18.7019.40132812.031.0原粘土心墙19.5019.7015.525.514.0030坝基土19.6019.6017.72316.727.0强风化岩23.5023.53503535035坝坡稳定计算是在防洪标准安全复核和渗流安全评价成果的基础上进行的，具体计算工况如下：a.库水位为正常蓄水位469.56m时形成稳定渗流期的下游坡；b.库水位为设计洪水位470.90m时形成稳定渗流期的下游坡；c.库水位为校核洪水位471.62m时形成稳定渗流期的下游坡；d.库水位降落考虑由正常蓄水位469.56m骤降至死水位456.53m时形成非稳定渗流期的上游坡；e.库水位由校核洪水位471.62m骤降至正常蓄水位469.56m时形成非稳定渗流期的上游坡。68 加固后的坝坡稳定计算结果见下表，由于浸润线的降低，下游坝坡稳定安全系数在各种工况下均满足规范的要求。图4.5.2加固后大坝抗滑稳定计算图⑴正常水位下游坡，K＝1.350⑵设计洪水位下游坡，K＝1.315⑶校核洪水位下游坡，K＝1.26568 ⑷正常水位降至死水位上游坡，K=1.812⑸校核水位降至正常水位上游坡，K=1.850表4.5.12　　　　大坝加固后边坡稳定计算结果表坝坡运行工况总应力法有效应力法规范允许下游坡正常运用正常蓄水位1.3501.25正常运用设计洪水位1.3151.25非常运用校核洪水位1.2651.15上游坡正常运用正常水位降至死水位1.8451.8121.25非常运用校核洪水位降至正常水位1.8851.8501.15由上表知，大坝加固后的上、下游坝坡抗滑稳定安全系数均满足规范要求，所以，加固后的断面满足坝坡稳定要求。68 4.5.1.5排水设施处理设计原大坝下游坝脚无排水棱体，通过渗流计算，校核洪水时坝后出逸点最高达到455.08m，本次在下游坝脚设计贴坡式排水反滤，贴坡排水体顶高程为455.67m，用块石、砾石、砂分层筑成，砂砾层厚0.2m，砾石层厚0.3m，上部干砌石厚0.5m。4.5.2溢洪道加固设计4.5.2.1工程现状溢洪道位于大坝右侧，由进口倒坡段、控制段和陡坡段组成。进口倒坡段长17.4m，净宽5.0m；控制段为明渠宽顶堰，堰长12.0m，净宽5.0m，堰顶高程469.56m；后接长54.7m的陡坡段，陡坡段由非棱柱体和棱柱体明渠两部分组成（其中，非棱柱体明渠段长7.2m，净宽5.5~3.2m，坡度为0.139，陡槽棱柱体段长47.5m，净宽3.2m，坡度为0.139）。溢洪道底坡采用砼衬砌，净宽为3.2~5.0m（其中，宽顶堰净宽5.0m，陡槽净宽3.2~5.0m），两岸边墙采用厚0.40m的浆砌块石衬砌，边墙高0.99～1.78m，无消力池和退水渠。本次设计按20年一遇设计，300年一遇校核，最大下泄流量21.1m3/s。目前，溢洪道存在的主要问题有：⑴经复核，溢洪道边墙高度不满足泄流要求；⑵溢洪道底板衬砌砼老化，局部裂缝，边墙浆砌块石老化脱落较严重，不满足抗冲要求；⑶末端未设消力池，洪水直接冲刷下游农田；⑷无退水渠。因此，溢洪道整体不能安全泄洪，其安全隐患对下游形成严重威胁，需对溢洪道进行除险加固。本次溢洪道加固设计处理的主要内容为针对上述问题对溢洪道进行加固处理设计，对溢洪道进行全线护砌并完善消能设施。4.5.2.2工程加固方案根据水库的地形条件及节省投资，溢洪道仍在现有的地址进行改建，即溢洪道总体布置仍与现有溢洪道基本相同，泄槽也与现有泄槽走向基本一致，但需作适当延长和调整陡槽坡度；同时，由于原溢洪道不满足抗冲要求，末端亦未设消力池，因此，本次溢洪道除险加固设计，为节省投资和便于布置，需调整陡槽坡度和宽度，即将原来的陡槽延长和将坡度作适当调整，以便与溢洪道末端增设的消力池和退水渠有效连接。调整后，陡槽非棱柱长7.2m，净宽5.5~3.2m，坡度为0.150，陡槽棱柱长86.2m（原为54.7m），宽度为3.2m，坡度为0.150，陡槽末端接消力池；同时，需在消力池出口增设退水渠。68 加固后溢流堰仍采用宽顶堰，堰顶高程为469.56m，宽顶堰长为12.0m，净宽为5m。4.5.2.3水力设计4.5.2.3.1泄流能力计算溢流堰采用宽顶堰型，堰顶高程为469.56m，溢流宽度为5.0m。按有关计算公式得Q～Z水位流量关系见表4.5.13。表4.5.13溢洪道泄流曲线计算表Z(m)469.56469.99470.24470.49470.74470.99471.24471.49471.74H(m)00.430.680.931.181.431.6800.43Q(m3/s)02.154.236.699.4612.4915.7419.1722.76Z(m)471.99472.24472.49472.74472.99473.24473.49473.74473.99H(m)1.932.182.432.682.933.183.433.683.93H(m)26.5030.3534.3038.3542.4646.6450.8755.1459.444.5.2.3.2水面曲线及边墙顶高程计算⑴水面线计算如上所述，溢洪道陡槽由2段陡坡段组成。在陡坡段，断面变化，为非棱柱体明渠，因此，溢洪道水面线计算由2部分组成。溢洪道控制段为明渠宽顶堰，堰长12m，宽5m，堰顶高程469.56m；陡坡段长93.4m（其中，陡坡段由2段陡坡段组成，陡坡段Ⅰ为非棱柱体明渠：长7.2m，宽为3.2~5.0m，底坡为0.150，陡坡段Ⅱ为棱柱体明渠：长86.2m，宽为3.2m，底坡为0.150），采用砼衬砌。陡槽按20年一遇洪水标准设计，300年一遇洪水标准校核。计算条件：校核洪水下泄流量Q=21.1m3/s，糙率系数n取0.017。①陡坡首端临界水深计算根据《溢洪道设计规范》（SL253-2000）提供的方法计算起始断面位置和水深，陡坡的首端接宽顶堰末端，起始计算断面水深h1取用陡坡首端断面计算的临界水深，临界水深公式采用hk=计算。经计算，在校核洪水位工况下，首端断面计算的临界水深hk=1.17m。②陡槽收缩段水面线计算计算条件：校核洪水下泄流量21.1m3/s，陡坡底宽B=3.2~5.0m，陡坡底坡I=0.15，陡坡长7.20m。68 根据《溢洪道设计规范》（SL253-2000）的有关规定，溢洪道陡坡收缩段，水面线按非棱柱体河槽水面线公式计算。根据《溢洪道设计规范》（SL253-2000）提供的方法计算起始断面位置和水深，泄槽上游接宽顶堰，起始计算断面定在堰末临界水深。临界水深采用即hk=1.22m。具体计算见下表《都岭水库陡槽分段计算求和法非棱柱体明槽水面曲线表》。③陡槽非收缩段水面线计算计算条件：校核洪水下泄流量21.1m3/s，陡坡底宽B=3.2m，陡坡底坡I=0.15，陡坡长86.2m。溢洪道非收缩段采用棱柱体水面线方法计算。采用能量方程用分段求和法进行计算，以溢洪道收缩段末端为陡坡起点，相应水深hk=1.19m，推算出沿水流方向各断面的水深，计算时按下式分段推算：式中，—计算长度，断面2与断面1之间的距离，m；—内水面差，m；q—明槽单宽流量，m3/s；Q1、Q2—断面1及断面2的流量，m3/s；v1、v2—断面1及断面2的水流平均流速，m3/s；—分段区内平均摩阻坡降。具体计算见下表4.5.14~4.5.15。68 表4.5.14都岭水库陡槽陡坡段Ⅰ分段计算求和法非棱柱体明槽水面曲线表断面QBihhcosθwvxRcαv2/2gEs⊿Li⊿LEs1+i⊿LRvcJJ⊿LEs2+J⊿L1～121.1050.151.221.216.033.507.410.8138.650.621.83　　　　　　　　　7.21.082.910.754.5538.070.020.142.912～221.103.20.151.191.183.775.605.550.6837.491.602.78　　　　　　　　　表4.5.15都岭水库陡槽陡坡段Ⅱ分段计算求和法棱柱体明槽水面曲线表断面hωVv2/2g(m)Es⊿EsXRCJi-J⊿LΣ⊿L2～21.193.815.541.562.75　5.580.6855.19　　　　1.230.02470.12539.783～30.842.697.853.143.984.880.5553.269.80.620.04570.10435.904～40.762.438.683.844.604.720.5252.6715.72.160.07530.074728.905～50.601.9210.996.166.764.400.4451.2344.61.200.12120.028841.636～60.551.7512.057.417.954.290.4150.6586.277 ⑶陡槽边墙高度计算水流的掺气水深按下式计算：hb式中，h、hb—陡槽计算断面的水深及掺气后水深，m；V—不掺气情况下陡槽计算断面的流速，m/s；c—修正系数，1.0～1.4，取C=1.1。将陡槽起点和终点水深、流速代入上式，可以得到陡槽掺气后的水深，根据《溢洪道设计规范》（SL253-2000）的规定，边墙高度应根据计入波动及掺气后的水面线，再加上超高。计算结果见表4.5.16。表4.5.16陡槽边墙高度复核计算表断面陡槽距离(L)计算水深(h)流速(v)掺气增加水深(hv/100)掺气后水深ha）安全超高（H）边墙高（H）1～101.224.510.071.260.501.762～27.21.195.540.070.910.501.413～317.00.847.850.070.830.501.334～422.90.768.680.070.670.501.175～551.80.6010.990.070.610.501.116～693.40.5512.050.071.260.501.764.5.2.3.3消能工设计溢洪道出口处落点比较宽阔但有农田，因此采用挖深式底流消能。下游河床基岩高程在454~455.50m，下泄流量8.76m3/s。具体计算采用《水利水电工程设计计算程序集》V3.0中的D-3底流消能计算程序进行计算。⑴基本资料消能结构类型:挖深式消力池消力池平面型式:等宽消力池下泄流量Q：8.76m3/s下游水深Ht:0.59m泄水建筑物的流速系数f1:0.95消力池出口流速系数f2:0.9577 消力坎流速系数f3:0.90消力坎流量系数m:0.42消力池宽度B:3.2m⑵计算方法与公式①收缩水深hc的基本算式E01=Hc+q*q/(2*g*f1^2*Hc^2)式中，q－收缩断面的单宽流量;E01-以消力池底面为基准面的上游总能头.收缩水深hc即为棱柱体陡槽末端水深，计算原理同上面溢洪道水面线计算方法相同，经过计算，Hc=0.30m。②共轭水深Hc″Hc″=Hc*(SQR(1+8*Fr)-1)/2式中Fr－收缩断面的弗汝德数Frc=Vc*Vc/(g*Hc)Vc-收缩断面流速③水跃长度Lj等宽消力池：Lj=6.9*(Hc″-Hc)④消力池长度LkLk=(0.7～0.8)*Lj=0.75Lj=0.75*12.66=9.5m⑤消力池深度SS=1.05*Hc″－Ht－q1*q1*(1/(f2*Ht)^2-1/(1.05*Hc″)^2)/(2*g)式中，q1－消力池出口断面的单宽流量.⑶计算结果收缩水深Hc:0.27m收缩断面的弗汝德数Fr:28.29m共轭水深Hc″:2.11m水跃长度Lj:12.50m消力池深度S:0.49m消力池长度Lk:9.38m消力池宽度B:3.2m取池深0.50m，池长9.50m，池宽3.2m。77 本次加固边墙拟采用梯形断面，C20钢筋砼现浇，底板采用厚0.50m的C20钢筋砼现浇。完工后，底板高程为454.90m。4.5.2.3.4退水渠设计因溢洪道消力池出口无退水渠，因此，为宣泄洪水，需新建退水渠。为了与消力池有效衔接及根据实际地形，本次设计拟将退水渠设为矩形断面，底板及两边墙采用M7.5浆砌块石重力墙式。采用明渠均匀流公式进行复核。经计算，当宽3.2m，高1.30m，坡降为0.02时，Q=19.9m3/s，大于校核洪水时的下泄流量21.1m3/s，满足要求。加固后，退水渠长20m，宽3.2m，高1.60m（含0.30m安全超高），坡降为0.02。退水渠边墙采用直角梯形断面，上底宽0.40m，底板厚0.50m，梯形外侧边坡1：0.25。具体见图纸。4.5.2.4溢洪道结构设计溢洪道加固主要是解决现有结构强度低、质量差、不能有效抵抗水流冲刷以及消能设施不完善的问题。边墙及底板加固的方案有两种，一是将现有边墙加厚进行补强。此方案不仅能使结构强度得到改善，且能将工程造价降低到最小程度；二是拆除现有溢洪道右岸边墙及进口段底板，按泄洪设计断面及稳定要求重建钢筋砼边墙、底板及排水系统，保证运行安全；本次设计推荐采用第二种方案。⑴边墙顶高程确定：边墙高程见上表。⑵边墙结构设计 针对溢洪道两岸实际情况，本次设计拟采用重力式挡土墙形式，采用砼浇筑，具体如下表。溢洪道边墙结构设计情况表序号桩号净宽(m)净高(m)结构形式衬砌材料10+000~0+017.45.02.56~3.06重力挡土墙砼20+017.4~0+029.45.02.56重力挡土墙砼30+029.4~0+036.63.2~5.01.79~1.76重力挡土墙砼40+036.6~0+122.83.21.11~1.76重力挡土墙砼底板、边墙需分开浇筑，但连接处需用止水铜片相连。同时，底板和边墙均设置伸缩缝，分缝长度为8m，沥青杉板填缝，底板设纵横向排水。在挡土墙墙身设置排水孔。77 ⑶底板设计考虑到底板的抗冲刷能力较差，拟对底板采用C25砼衬砌。①反坡及宽顶堰段底板：底板宽5m，采用厚30cm的C25钢筋砼现浇，同时，底板需设置分缝，分缝间距8m，沥清杉板填缝，下设砂砾石排水沟。底板下设纵、横向排水系统，以降低扬压力。②陡槽：陡槽底坡坡度为0.150，其底板厚度计算公式为：T=0.03a。其中，a—与地基条件有关的系数，a=1.3—陡槽平均流速溢洪陡槽段为9.02m/s。泄槽段计算板厚T=0.30m。通过抗滑稳定校核，陡槽底板厚度合适。底板配置φ8@25的构造钢筋。底板分缝间距8m，沥清砂板填缝，下设砂砾石排水沟。底板下设纵、横向排水系统，以降低扬压力。4.5.3灌溉建筑物除险加固设计4.5.3.1工程现状输水管道由坝下涵管和斜卧管组成。斜卧管级差为0.60m，宽0.6m，坝下涵管位于大坝左侧坝体内，涵管型式为条石涵管，宽为0.40m，高0.50m，壁厚0.2m，坝下涵管全长64m。涵管进口底板高程456.31m，出口底板高程455.67m。目前，坝下涵管存在条石脱落、裂缝及漏水等问题。4.5.3.2涵管除险加固方案⑴加固方案的拟定根据本工程的实际情况和我国现阶段涵管加固处理方法及施工手段，涵管加固措施有加新建隧洞、内衬套管和将涵管拆除重建等方案。由于本水库大坝两岸岩石条件一般，新建隧洞不仅难于施工，且投资较大，因此，本次除险加固方案不予以考虑。由于坝下涵管尺寸较大，且为直线，施工难度不是很大，在此，考虑将原涵管采用PE管内衬加固，质量亦可以得到保证；同时，本水库也可考虑将原涵管拆除重建处理，因此，本水库涵管拟采用PE管内衬套管加固和拆除重建两种方案进行比较。方案1：对老涵管进行拆除，重建涵管，此方案需开挖坝体，且会破坏坝体的整体性，围堰工程量比较大，机械化施工困难，影响交通及施工工期。77 方案2：不需将涵管拆除，只是在原涵管内部采用PE管套管和回填灌浆对其进行加固处理，同时，结合大坝整坡或培厚，需将涵管延长，为本次设计的推荐方案。⑵加固方案比较和确定表4.5.18涵管除险加固方案比较表　　序号方案项目开挖拆除老涵管+新建涵管PE管内衬加固1施工方法开挖坝体新建涵管，对老涵管封堵，彻底解决老涵管强度和渗漏问题。只需对上下游坝体作适当开挖，在原涵管套入直径300PE管，并在原涵管与PE管之间回填灌浆。2主体工程量土方开挖0.8万m3，土方回填0.9万m3，涵管砼20m3，砼拆除15m3，模板及止水等。土方开挖0.25万m3，土方回填0.45万m3，回填灌浆砼20m3，模板及止水等。3工程费24.56万元14.56万元4施工条件土方工程量大，工期长，受气候影响大。土方工程量小，工期较短，受气候影响小大。5工程效果及优缺点工程造价高，对坝体进行大量的开挖，破坏了整体稳定性，施工期长，施工受气候影响比较大，围堰工程量大，不宜采用。工程造价较低，对坝体进行少量的开挖，不破坏整体稳定性，施工期长，施工受气候影响比较小，围堰工程量小，推荐采用。根据以上方案比较，本次设计采用采用PE管套管和回填灌浆加固处理方案。4.5.3.3加固设计4.5.3.3.1工程布置结合大坝上、下游整坡情况，涵管进口段需延长22m，涵管出口段需延长13m，整个涵管全长为99m。此次加固涵管进口底板高程由456.31m调整为456.53m，出口底板高程由455.67m调整为455.54m，出口与原灌溉渠道相接（具体布置见附图）。4.5.3.3.2涵管结构设计⑴涵管进出口型式进口采用斜卧管控制，斜卧管级差为0.45m，宽0.6m，斜卧管坡比为1：3，在斜卧管与隧洞之间采用消力水柜和砼圆管连接。消力水柜净尺寸为长2.9m，宽1.5m，高1.50m，柜壁厚为0.20m，采用钢筋砼浇筑；砼圆管长10m，内径为0.50m，壁厚0.2m，亦采用钢筋砼浇筑。⑵斜管泄水能力计算分级卧管放水为无压管流，其泄流能力计算公式：Q=式中，Q—泄流量；μ—流量系数；取μ＝0.62；77 —放水孔孔口断面面积，0.071m2；H—放水孔以上水深，即卧管每级高差；经计算，斜管在无压状态下泄流量为0.137m3/s，而灌溉需水流量为0.12m3/s，满足灌溉要求。⑶涵管洞身设计本水库拟采用直径315mm的PE管套入到原条石涵管内，并将原条石涵管与PE管之间采用砼回填灌浆密实。加固后，进口高程调整为456.53m，出口高程调整为455.54m。4.5.4主要建筑物工程量77 主要建筑物工程量编号工程或费用名称单位数量备注(一)大坝加固工程　　1土方开挖m31540.02大坝土方就近回填m31540.03大坝土方回填（运距1km）m3880.04坝坡表层土平整m24877.45粘土斜墙（粘土运距3km）m38580.06C20砼防滑墙m344.67砂碎石垫层m3405.28砼预制块护坡m3280.59路基碎石垫层m2431.210坝顶砼路面m2379.511C20砼路肩石m323.112C15砼踏步m360.013C20砼排水沟m367.914草皮护坡m32030.615贴坡排水砂垫层m366.016贴坡排水碎石垫层m299.017贴坡排水块石护坡m165.018标准模板制安m2770.019C20砼护拦m15.0(二)涵管加固　　1土方开挖m33202土方回填m31503一般石方开挖m3454隧洞石方开挖m34855涵管C20砼封堵m35.56C10砼垫层m337.247隧洞C20砼m3140.58C20斜管砼m353.99C20砼边接管m310.577 主要建筑物工程量续表编号工程或费用名称单位数量备注10标准模板制安m235011隧洞模板制安m3560.512沥青杉板伸缩缝m211.2113隧洞钢筋制安t8.07514C20水柜砼m310.515止水铜片m42(三)溢洪道加固　　1土方开挖m36202土方就近回填m31203土方回填（运距1km）m35004石方开挖m31505C25进口反坡段底板砼（0+000-0+017.4）m326.16C25进口反坡段边墙砼（0+000-0+017.4）m371.27C25宽顶堰底板砼（0+017.4-0+029.4）m3188C25宽顶堰边墙砼（0+017.4-0+029.4）m342.99C25泄槽底板砼（0+029.4-0+036.6）m38.8610C25泄槽边墙砼（0+029.4-0+036.6）m314.811C25泄槽底板砼（0+036.6-0+122.8）m382.7512C25泄槽边墙砼（0+036.6-0+122.8）m3136.913消力池底板C25砼m315.214消力池边墙C25砼m333.015M7.5海漫浆砌块石m383.716标准模板制安m285017沥青杉板伸缩缝m236.518橡胶止水带m2126.819钢筋制安t10.220砼拆除m3114.821浆砌块石拆除m393.5(四)永久交通工程Km0.5(五)永久房屋建筑工程m2304.6对外交通工程的对外交通以公路运输为主。水库到**县城80km，水库到集镇有4km，其中3.0km已修好水泥路，尚有1.0km未通公路，通行不方便。77 5施工组织设计5.1施工条件5.1.1工程概况及对外交通条件都岭水库位于**县黄龙乡都岭村，距黄龙集镇4km，距**县城80km，坐落洞庭湖水系泪罗水都岭支流，地理坐标东经114°00′33″北纬29°01′00″，坝址以上控制流域面积1.69km2。水库正常蓄水位为469.56m（黄海高程，下同），设计洪水位（P=5%）470.90m，校核洪水位（P=0.5%）471.62m，总库容75.4m×104m3（本次设计复核），设计灌溉面积1500亩，实际灌溉面积800亩，保护人口0.35万人和农田0.2万亩，是一座以灌溉为主，兼有防洪、养殖等综合利用效益的小(二)型水库。枢纽工程主要建筑物有大坝、溢洪道和坝下涵管等。水库于1970年初进行实地勘察、设计，同年7月开始组织民工上阵清理基础，开挖截水槽，紧接着浇筑砼涵管，水库于1971年8月基本建成，工程达到现有规模。枢纽工程主要建筑物有大坝、溢洪道、坝下涵管等。工程施工的对外交通以公路运输为主。距黄龙集镇4km，其中3.0km已修好水泥路，尚有1.0km为村级公路，路面坑坑洼洼，通行不方便。黄龙乡到**县城有县级公路联通，都岭水库到**县城80km。5.1.2施工场地条件本工程是除险加固工程，施工面主要集中在大坝、溢洪道及涵管部分，施工项目集中；涵管和上游坝面施工受洪水影响较大，其余施工项目基本不受洪水影响；坝身及坝基防渗处理技术要求较高，施工机械化程度较高。5.1.3水文气象条件都岭水库地处亚热带湿润季风气候区，气候温和，日照充足，无霜期长，四季分明。年平均气温16～17℃，多年平均无霜期为239～266天，多年平均蒸发量为1342mm，多年平均湿度为75～80%，年平均风速为2.9m/s，多年平均最大风速12m/s。一般每年9月至次年3月为水库除险加固的施工的最佳时期。由于流域河道纵坡较陡，具有典型山溪性河流洪水特征。5.1.4水、电及通信103 库区农用电力线路和电话通信线路均已接通，施工用电可由农网输送，为确保工程施工，配备备用电源；施工通信可向附近农家租用；施工用水可从水库径流抽取，其水质及水量均满足施工要求。5.1.5主要建筑材料本阶段对工程区土料、砂砾料、块石料进行了详细调查。都岭水库加固除险所需天然建筑材料数量如下：都岭水库加固除险所需天然建筑材料数量如下：土料3050m3，块石500m3，卵石700m3，砂1050m3。土料主要分布于都岭村进库公路右侧山包，运距3km，储量丰富，平均厚度达2～3m，储量达3万m3，以黄色至棕黄色砂质粘土为主，土质均一，无道路通行，要修300m的临时便道；料场击实试验其最优含水量19.7%，最大干容重1.69g/cm3，渗透系数K=3.89×10-7cm/s，现有土料满足设计要求。 工程区内无完整砂砾石料及块石料场，砂砾石建议到**县古市镇汪坪采砂场购买，运距32km；块石料到本乡采石场购买，运距12km；以上材料储量及质量均满足要求，均有公路相通。5.2主体工程施工5.2.1施工总体布置本工程项目集中，施工场地狭窄，场内交通困难，施工总体布置遵循因地制宜，有利生产、方便生活、易于管理、安全可靠、经济合理的原则，妥善安排。施工管理及生活区：利用水库附近的民房及空地布置管理区和生活区，另增加临时工棚50m2。施工区：分两个施工区，即大坝施工区和溢洪道施工区。大坝施工区布置在大坝右坝端，溢洪道施工区布置在溢洪道进口处。交通：本工程运输完全靠公路，将从黄龙乡公路至水库上坝地段及溢洪道路面较狭拓宽加固，公路长1.0km，主要是加宽路基至4.5m，铺设泥结石路面。末端进库公路为不通车的山路，对局部崩塌的山路进行修整，以便于人工行走搬运材料和施工机械等。拌和系统：本工程砼及砂浆拌和及砂浆拌和采用小型移动式拌和机，就近布置在大坝坝端及溢洪道旁。供电系统：从附近农网接电，需架设上坝低压施工线路500m。主要临时工程：施工线路500m，排水：水泵2台，30kw；施工围堰、工棚50m2及仓库50m2等。103 主要施工机械设备表机械名称规格单位数量备注岩石破碎机台2地质钻机150台3小型土料夯压机台3轮胎碾压机台2砼搅拌机0.4m3台2插入式振捣器2.2kw台4平板式振捣器2.2kw台2电焊机台2高压水泵40m台3自卸汽车5T辆5农用自卸汽车辆5反铲挖掘机1.0m3台2推土机59kw台35.2.2工程施工5.2.2.1土石方开挖与土方填筑工程⑴土方开挖土方开挖采用机械开挖，按设计开挖线由内向外、自上而下分层开挖。⑵石方明挖边坡开挖按设计开挖线自外而内、自上而下分台阶进行。采用YT-27气腿式风钻钻孔，浅孔梯段爆破。⑶土方填筑土方填筑采用分段流水作业方式分层填筑。土料进料采用自卸汽车运输到填筑区卸料，然后由推土机整平。碾压由推土机、振动碾完成。5.2.2.2砼施工施工工艺流程：建基面处理→钢筋绑扎→立模→止水安装→混凝土浇筑→养护→拆模。⑴建基面清理：基岩上的泥土、杂物及松动岩石均应清除，冲洗干净并排干积水。⑵锚筋制安：按照设计要求断好锚筋，现场砂浆填孔103 ⑶钢筋制安：钢筋在加工场进行加工再运至现场绑扎或焊接，钢筋制安包括砼配筋、安装所须的架立筋、拉筋。⑷模板制安：边墙模板主要采用竹胶板，隧洞衬砌采用松木散模板，现场安装，拉筋或木支撑加固。⑸砼浇筑：砼采用砼搅拌机拌和、双胶车运输至砼浇筑仓面，铲锹入仓，平板振捣器或插入式振捣器振捣。⑹养护：定人定时养护，保证混凝土湿润，不泛白。5.2.2.3坝体护坡⑴预制砼块制作预定设置场地，采用机械拌和，定型塑模制作，农用车运输，露天堆放。⑵施工程序砼配合比试验→场地平整→备料、设备、工具就位→砼拌制→浇筑→养护→检测强度→运输⑶操作方法①砼配合比：委托检测中站进行配合比设计；②预制场地：布置在场地水、电条件较好，对外交通方便。③备料、设备就位：A.主材：材料进场后做好材料复验工作，杜绝不合格原材料进入现场。并按场地布置对材料进行合理堆放。B.模板按设计尺寸要求在厂家订购塑模。C.每个作业区有平板振动机一台，水泵一台，钢模25个，插入式振动棒一台，电动抹浆机一台。水从库区内抽取。④拌制、浇筑。A.搅拌机工作前先进料，严格按配合比的要求控制用量；B.浇筑先把塑模平摆于水泥地面，把拌好的砼倒入塑模内，先用插入式振动器振捣，再用平板振动，达到平整度、表面浆液饱满、直至合理为止。然后收光表面，至砼达到一定强度脱模。⑤预制块养护、堆放：预制块养护：采用浇水养护，天寒、下雨时用防冻材料布加以覆盖养护。对不合格产品及作出标记，及时搬离现场报废。合格产品按要求统一堆放在场地附近的平整空地上。103 ⑥强度检测：按每拌制100m3砼在入仓口处随机取样1组，检测砼试块的抗压强度指标。⑦运输：待强度达到设计标准值的75%以上时，进行人工上车，运至施工工地后人工下车，送至砌筑面。⑷砼预制块砌筑①施工程序砼预制块护坡砌筑施工程序为：垫层验收→齿槽砼浇筑→预制砼块砌筑→分缝→完工验收。②施工方法及技术要求在铺设之前先铺一层砂卵石垫层，砂卵石垫层采用天然混合料，垫层砂卵石料应满足设计及规范粒径及级配要求，砂卵石分铺单元铺设，全面展开。预制砼块铺砌应自下而上进行，各预制砼块按施工样图要求摆放平整、稳固、拼缝紧密。采用M10砂浆砌筑，砂浆勾缝要座满、捣实、压平和抹光。胶结料介于初凝和终凝之间时砌体不允许扰动。预制砼块护坡的起始端和终止端采用砼调整块封边。5.2.2.3.4草皮护坡待下游坡面土方回填、踏步、水沟施工完成后开始进行草皮护坡工作。采用人工进行坝坡的最后修整工作：清除表面石子、削除局部凹凸，修整工作采取分段挂线自下而上进行。下游坝坡修整完毕通过工序验收后开始铺设草皮，草皮铺设从下往上、从踏步向两边进行，铺设后及时洒水养护，草皮成活后及时拔除杂草、施肥。5.2.2.3.5浆砌石⑴施工工序⑵施工方法砂浆拌制前做好了配合比试验，拌制时严格按配合比试验确实的参数进行。本工程采用M7.5水泥砂浆，砂浆稠度为30～50mm。①按照施工图纸的规定，确定浆砌石的结构尺寸和位置。②本工程所有浆砌均采用铺浆法砌筑，浆砌石胶凝材料采用M7.5水泥沙浆。103 ③将合格的石料运至施工现场，并将石料表面的泥垢，水锈清洗干净备用。④在施工中砌体转角处和交接处均为周时砌筑，对不能同时砌筑的面留置了临时间断处并砌成了斜槎。⑤完成清基整平工作后，砌体基础的第一层为废浆，且大面向下，先铺砂浆后砌筑，石块分块卧砌，上下错缝，内外塔砌，砌立稳定，每层大致找平，所选石块匀为洒水冲洗后符合要求的石块，并做到了灰缝饱满、平整有线，砌筑后在12~18h之间进行了洒水养护，养护时间，一般保持14天。5.2.2.6坝顶工程⑴坝顶施工工艺坝顶工程主要为坝顶公路、路肩梁施工。工艺流程：坝面清理→路肩梁施工→坝顶公路浇筑→砼浇筑。⑵砼施工工艺流程：工作面清理→立模→混凝土浇筑→拆模→混凝土抹面→养护。5.2.2.7贴坡排水⑴反滤料铺填①施工准备，垫层材料按图纸规定使用，碎石采用质地坚定新鲜，无风化现象，无污垢、水锈等杂质，粒径及级配均符合设计要求。碎石级配符合设计要求的透水性且级配良好。碎石料到工地后进行了质量检验，合格料堆存于干净场地上。并根据施工进度安排，保证有足够的备料。②铺筑方法，基面施工完毕后，经检查验收合格后进行。按照设计要求对垫层的铺筑位置和铺设厚度进行测量放样铺填，自下而上。在铺筑过程中，对铺筑厚度、接头防护等措施进行检查。控制厚度、坡度，并防止堆铺、漏铺现象出现。⑵干砌石砌筑①施工工序：②施工方法，放线、定位、平整垫层。按设计要求进行带线辅砌，砌筑时，顺坡而上，块石形状大致整齐，并采用立砌法。砌体筑填紧密、牢固，表面基本平整，并无垂直缝。做到了错缝紧密，底部稳定，且砌体边缘选用较为整齐石块修边。103 5.2.2.8低温及高温季节施工⑴砼浇筑施工当最低气温在-5℃以下时，停止浇筑砼。当最低气温在-5℃以上时，砼浇筑时安排在白天气温较高的时段。⑵浇筑后的保温措施砼浇筑完毕后，立即对砼表面进行防护，采用星条布进行水平面的保暖，在0℃以下，停止砼养护。在砼强度达到2.5MPa前不拆模，基本可达到保温要求。⑶砂石料降温措施当气温较高时，对备料厂的砂石料，不定期地喷射冷水，冷却骨料，降低骨料温度。经过这样处理，可平均降低6℃-7℃砂石料温度，有利于降低砼的入仓温度，降低砼的水化热。⑷砼浇筑施工在高温季节期间，采取早出工晚收工。中午从11：00-16：30停止砼的措施，以避开中午最炎热时段。并且安排人员不定时对砼进行24小时养护，保持砼表面始终湿润，降低砼表面温度。养护坚持到晚上十二点。5.3施工总进度工程项目集中，施工干扰大，运输困难，工期安排为1年，即2011年10月开工，2012年9月完工。中期因当地农田灌溉需蓄水，至2012年5月需保证水库蓄水。主要项目施工安排如下：⑴大坝土石方施工大坝土石方施工受库水位及气候影响较大，整个土石方工程安排在12～3月份施工。⑵粘土斜墙施工为关键工序，因此，应尽量提前施工，安排施工时间为11～12月。⑶涵管施工，涵管安排在最早施工，以便大坝维修加固处理时能及时导流。⑷溢洪道受洪水影响不大，可在汛期施工。整个工程的施工进度安排见施工进度表（表5.3）。103 表5.3都岭水库除险加固工程施工总进度表部位项目2011年2012年101112123456789　准备工作　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　设备进场　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　大坝粘土斜墙　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　砂砾石垫层　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　C20预制块护坡　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　下游坡及护坡　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　干砌石反滤层　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　坝顶路面　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　溢洪道土石方开挖　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　土方回填　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　C25砼浇筑　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　模板制作安装　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　涵管加固施工围堰及进口　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　PE套管　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　斜管及连接砼　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　出口　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　5.4施工度汛与施工安全5.4.1施工度汛5.4.1.1导流标准都岭水库为小（二）型水利工程，其主要建筑物为5级建筑物，依据（SDJ38-39）《水利水电施工组织设计规范》规定，临时建筑物为5级，导流标准为5-10年洪水（土石围堰）。根据本工程的具体情况，选定导流时段是10月到次年的3月，导流标准为5年一遇洪水，相应水库施工期（20%）洪峰流量为2.49m3/s。5.4.1.2导流方案的确定及导流建筑物103 都岭水库除险加固工程施工项目有部分位于水上，本工程拟利用涵管导流。当采用涵管作为施工期导流物，其过流能力见表5.2.1，起调水位为涵管的底部高程456.53m进行调洪演算，经对10～3月份枯水期5年一遇洪水的调洪演算，对应施工期最高水位为459.53m，据此，可取围堰顶部高程为460.03m。表5.2.1　　涵管导流水位流量关系表水位(m)456.53457.53458.53459.53460.53461.53流量(m3/s)00.420.620.760.891.00水位(m)462.53463.53464.53465.53466.53467.53流量(m3/s)1.091.181.271.341.421.49围堰采用编织袋粘土围堰，堰顶高程分别为460.03m、顶宽2m，边坡1:1，高3.5m左右，共需编织袋粘土围堰750m3。5.4.2施工安全⑴贯彻执行“安全第一，预防为主”的方针，遵守国家、地方颁布的有关安全生产的法律、法规和规范，做好文明施工；⑵建立安全生产管理体系，进行科学的安全生产管理；⑶施工工区内设置醒目的警告、警戒、指示信号，并对施工现场实行封闭管理；⑷强化施工现场管理，施工无关人员不得进入施工现场，并为现场施工提供足够有效的劳动保护和安全防护装置、设备与器材；⑸设立专职的安全监察员，监督检查安全措施，规则的实施情况；⑹用于施工现场的各种施工设施，管道线路等，均应符合防洪、防火、防砸，防风以及工业卫生等安全要求；⑺夜间施工，必须设有足够的照明强度，并做好施工安全用电管理。施工设备均应设置接地或避雷装置；⑻生产区与生活区设专职消防人员，并配备适量的灭火器材；⑼重视水情和气象预报，一旦发现有可能危及工程施工安全和人身财产安全的洪水或气象灾害，立即采取相关措施，防范于未然。103 6工程管理6.1管理现状及存在问题都岭水库蓄水投入运行后，行政隶属镇政府领导，业务由**县水电局管理，现状设立了1名负责水库的专职安全管理员。水库运行期间的日常维护和管理等工作由镇政府和行政村、安全员共同完成，主要负责水库的护养和安全运行，汛期限制蓄水，农田灌溉季节通过斜管放水。同时，黄龙乡制订了一定的规章制度，如防汛检查制度、防汛值班制度和渡汛调度方案等，确保工程正常运行管理。但是都岭水库自基本建成以来，一直带病运行，水库长期限制蓄水，工程效益未能很好发挥，生产、生活投入甚少，大坝等主体工程缺乏必要的观测设施，无生活办公设施及交通设施，工程管理条件十分落后，效率低下。根据大坝安全评估的综合评价，大坝运行管理为“差”。6.2管理机构及设施6.2.1管理机构都岭水库工程除险加固后，必须尽快建立起完善的生产管理机构，以适应现代化生产建设管理的需要，按照部颁《水利工程管理单位定岗标准（试点）》，结合都岭水库生产管理、防洪抢险、后勤保障服务等实际情况，同时本着精简、高效的原则，计划在原管理所的基础上调整设置职能机构。都岭水库属小（二）型水库，按《定岗标准》，其定员级别为5级，考虑到库容较小，按《定岗标准》中的岗位定员总和的下限定员，共设各类岗位人员2人，管理机构名称拟为“**县都岭水库管理所”。依据《中华人民共和国水法》、《中华人民共和国防洪法》、《水库大坝安全管理条例》和《江西省河道管理条例》等法律法规性文件，制订工程管理规程和条例。管理所下属各机构应严格按照制订的有关规程和条例进行工程管理和经营。6.2.2管理任务(1)控制运用，根据水文气象，上、下游防洪要求，结合工程情况和用水部门的要求制订综合利用计划，优化调度，尽量做到有计划地蓄水、供水、泄水，使工程发挥最大效益。(2)检查观测，对工程进行全面、系统、经常性的检查观测，掌握其工作状况。(3)养护与维修，保持工程经常处于良好的工作状态，及时消除隐患，延长工程寿命。103 (4)防汛，保证汛期防汛通讯联络可靠，做好洪水预报，组织好防汛队伍，准备防汛器材，确保工程安全。工程主要的管理设施有值班房和水位尺等。6.2.3工程管理设施本水库具有综合利用效益，管理项目较多，难度较大，为给工程管理提供必要的条件，满足工程监测、经常性维护（修）运行调度等需要，按有关规范拟设置以下主要管理设施。⑴水情、雨情信息和数据处理设施为了正确测量水位，积累水文资料，特到是在汛期，能在最短的时间内提供汛情，都岭水库应配备测量水位尺，作为水位观测的辅助设施，观测资料应及时分析整理，确保工程的安全经济运行和科学调度，充分发挥其社会效益和经济效益。⑵值班房管理所现无值班房，本次将新建值班房30m2。⑶水库对外交通工程施工的对外交通以公路运输为主。都岭水库到黄龙集镇4km，其中，3.0km已修好公路路，尚有1.0km为进库公路，路面坑坑洼洼，通行不方便。本次加固后，1.0km进库公路为水库管理范围。6.3工程管理范围及保护范围都岭水库工程管理范围包括工程区和生产区、生活区：上游从坝脚线向上不小于100m，下游从坝脚线向下150m为界，左、右岸均以坝端向右侧外延50m为界。生产、生活区管理范围包括：值班室等管理范围外延20m为保护范围，库周以正常高水位469.56m边线至第一道分水岭脊线之间的陆地为水库保护范围，都岭水库灌区工程的管理范围为对渠线按填方渠道坡脚外2m，挖方渠道起挖边线2m为管理范围，对渠道建筑物以建筑物外边线10m为界划定管理范围，管理线外3m为保护范围。6.4建设期的管理体制及实施办法工程建设实行四制，由**县人民政府或委托水行政主管部门组建项目法人，实行项目法人负责制。工程施工采用公开招标的方式选择施工队伍，同时，工程项目的建设进行全过程的监理，质量监督部门跟踪进行质量监督，严把质量关，做到资金合理使用。施工期间水库管理单位参与工程质量检查、监督，并按照工程基本建设验收规程参加竣工验收。103 7水土保持设计与环境保护设计7.1水土保持设计7.1.1设计依据根据《中国人民水土保持法》及其实施条例中规定“从事可能引起水土流失的生产建设活动的单位和个人，必须采取措施保护水土资源，并负责治理生产建设活动的水土流失”和“工程竣工后，取土场、开挖面和废弃的砂、石、土存放地的裸露土地，必须种树植草，防止水土流失”等相关规定。7.1.2技术标准⑴《开发建设项目水土保持方案技术规范》（SL204-98）；⑵《土壤侵蚀分类分级标准》（SL190-96）；⑶《水土保持综合治理技术规范》（GB/T16453-1996）。7.1.3水土流失影响分析本工程施工项目主要有土方开挖与填筑、石方的开挖与填筑、围堰拆除、混凝土浇筑和临时建筑物的修建等。工程实施将不可避免扰动原地貌，损坏土地和植被等，造成水土流失。在工程建设中，因弃渣堆放，新建临时施工设施等，出现大面积的裸露土地和不稳定边坡，土壤抗蚀性差，一遇到中高强度降雨，极易发生溅蚀、面蚀、沟蚀、滑坡等类型土壤侵蚀，对下游各项设施带来不良后果，故采取相应的林草措施和工程措施进行恢复植被、稳定边坡，增强土壤的抗蚀性，从而防止水土流失。工程损坏的水保设施总面积为0.8hm2，主要损坏的水土保持设施为原地貌。7.1.4防治范围及防治措施布局本工程水土流失防治责任范围包括项目建设区，总占地面积0.8hm2，其中施工临时设施占地0.2hm2，充渣场占地0.1hm2等。防治措施布局：主体工程防治区主要采取砼护坡和种草护坡措施（主体工程设计已考虑）；弃渣场采取植物措施和工程措施；临时道路、块石料场采取场地平整后进行绿化。7.1.5水土流失防治措施⑴弃渣场渣场占地面积约为0.1hm2，工程总弃渣量0.1×104m3103 ，主要成分为土、砼及砂石等。碴源主要由大坝、输水建筑物等土石方开挖及拆除砼石料等。弃碴可用于防汛公路路基及路面的填筑。⑵临时道路及施工场地根据施工需要，本工程需维修上坝道路0.5km，为单车道泥石路面。占地面积约为0.3hm2，其中少量耕地，其余为荒地。临时道路随地势而修，开挖地边坡面积很少，且无大量土方开挖。施工企业及临时生活区主要布置在大坝附近耕地和闲置的空地上，占地约0.15hm2，开挖边坡以岩体为主的低部适当种植抓山虎，进行垂直绿化，覆盖裸地，边坡以土体为主的种草；填方段路边植树进行固土。施工结束后，对施工临时道路、施工临时用房、施工场地经过必要的地措施后，对临时用地进行种草绿化。7.1.6水土流失监测主要采用地面观测法。施工期间观测本工程水土流失防治责任区的场地平整情况；观测土料临时拦护措施情况以及施工结束后林草种植情况。7.2环境保护设计7.2.1设计依据⑴有关法规条例①《中国人民共和国环境保护法》；②《建设项目环境保护管理条例》。⑵采用的环境保护标准①《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）；②《污水综合排放标准》（GB8978-96）；③《环境空气质量标准》（GB3095-96）；④《建筑施工场界噪声限值》（GB228.4123-90）。⑶工程对环境不利的影响因本工程尚未编制报告书（表）和水土保持方案，故参考同类工程进行类比分析。本工程为除险加固工程，不改变工程的规模，运行期不改变河流水文情势，据了解工程区无珍贵动植物和自然保护区，也无医院、学校等其他的敏感点。因此工程建设主要环境影响为施工期施工过程中产生的“三废”、噪声对环境的影响及一些临时设施占地所造成的植被破坏等。7.2.2环境保护设计7.2.2.1水质保护103 ⑴保护目标施工污水排放执行《污水综合排放标准》（GB8978-96）中的一级标准。⑵污染源及影响分析施工期间，废水主要来自砂石骨料加工废水、生活污水、混凝土拌和废水、含油废水，其中污染物以SS为主。废水量以砂石骨料加工及棱体水力充砂废水居多；混凝土拌和废水为间歇式排放，其余为连续排放，若不妥善处理，可能影响下游河道和地下水质，从而影响饮用水源。本工程所需各砂石骨料都由块石加工得到。拌和站布置在大坝右端，承担现浇混凝土生产任务，在枯水期施工时，混凝土搅拌冲洗产生的碱性废水对受纳水体的污染不可忽视，应采取专门处理后排放。⑶保护措施①砂石骨料加工废水处理采用混凝沉淀法。废水从筛分楼流出先经沉砂池把粗砂除去，再进入沉淀池，并在沉淀中投加凝聚剂。由于絮凝剂的投加，使小于0.035mm的悬浮物得以快速而有效的去除。②混凝土拌和系统废水处理措施针对混凝土冲洗废水水量少，废水排放不连续，仅每台班冲洗一次，且悬浮物浓度较高等特点，采用间歇式自然沉淀的方式去除易沉淀的砂粒。冲洗废水pH值偏高，但因水量小，影响不大。针对混凝土拌和系统间隙式排水，水量很小的特点，各个系统均采用统一形式和规模的矩形处理池，每台班末的冲洗废水排入池内，静置沉淀下一台班末排入，沉淀时间达6小时以上（添加一些药剂）。③生活污水处理措施生活污水来源于施工期间施于人员生活污水和粪便的排放。工程施工期有2个生活区，施工人数50人，用水量采用0.15m3/人·d，排水量按用水量的80%计算，生活区的排水量12m3/d，其中主要成分为BOD5、SS。采用化粪池。工程施工期生活污水经化粪池初步处理排入，这在以往工程中应用很广，其原因主要是化粪池具有低造价，低运行费用等优点，适用于污水量较小。④修理系统含油污水处理措施机械修配站设一个矩形处理池，尺寸分别为3m(长)×1.5m（高）。含油污水经一天蓄满水池后投药，再经整晚的絮凝沉淀后第二天排放。103 7.2.2.2大气环境保护⑴保护目标环境空气执行《环境空气质量标准》（GB3095-96）中的二级标准，环境空气中TSP控制标准为0.30mg/m3。⑵污染源及影响分析工程施工区环境空气的污染源主要有土石方的开挖、砂石料加工系统、拌和站生产、水泥运输泄漏产生和粉尘、交通运输产生的扬尘、施工机械燃油废气、施工生活区燃煤烟尘等。⑶保护措施施工单位必须选用符合国家有关卫生标准的施工机械和运输工具，使其排放的废气符合国家有关标准；凿裂、钻孔以及爆破提倡湿法作业，降低粉尘量。工程露天爆破时，尽量采用草袋覆盖爆破面，以减少爆破产生的粉尘。工程施工应配备洒水车壹台，在开挖、爆破集中的首部及料场、各工区、施工公路等地，非雨日的早、中、晚来回洒水，减少扬尘，缩短粉尘污染的影响时段，缩小污染范围。施工过程中受大气污染影响严重的为施工人员，应着重对施工人员采取防护措施，如佩带防尘口罩等。砂石骨料加工优先采用湿法破碎的低尘工艺，可以减少粉尘的产生量，机械粗骨料加工厂的砾石料粗碎采用闭路循环破碎后，再进入主筛分楼；水泥采用封闭式运输，减少粉尘传播途径。选用符合国家有关卫生标准的施工机械和运输工具，使其排放的废水达到有关标准。对各加工系统附件采用洒水降尘的方法，结合水保措施在加工系统外围种植植物，以降低粉尘污染影响的程度。施工期间，交通车辆多为柴油燃料的运输车辆，尾气排放量与污染物含量相对较训，需尽可能安装尾气净化器，保护尾气满足排放标准，降低废气污染程度。场内部分永久公路路面全部采用混凝土或水泥硬化，与土、碎石路面相比，车辆运输产生的扬尘较少，交通粉尘污染较为轻微。对公路进行定期养护、维护、清扫，保持道路运行正常。无雨日进行洒水，减少扬尘。7.2.2.3声环境保护措施⑴保护目标103 施工区满足《建筑施工场界噪声限制》（GB228.4123-90），昼、夜噪声限值分别为85dB(A)、55dB(A)；环境噪声按照现状的调查结果执行《城市区域环境噪声标准》（GB3096-93）II类标准，昼、夜噪声控制标准分别为60dB(A)、50dB(A)。⑵噪声源控制措施①施工单位必须选用符合国家有关标准的施工机具，尽量选用低噪声的施工机械或工艺，从根本上降低噪声源强；②加强设备的维护和保养，保持机械润滑，降低运行噪声；③振动较大的机械设备应使用减振机座降低噪声；④避免夜间爆破；⑤为防止交通混乱造成的人为噪声污染，夜间应减少施工车流量，在工程坝址以及生活区出口等车流量较高的交叉路口设立标志牌，限制工区内车辆时速在20.82Km以内，并在路牌上标明禁止施工车辆大声鸣笛；⑥加强施工人员防护，施工单位除了对施工人员给予必要的防护设备和劳保补助外，对噪声影响较大的工种，还要采取轮班作业。7.2.2.4固体废弃物处理措施工程施工过程中固体废充物主要来土石方开挖，拆除的部分砼及施工场地的生活垃圾，工程弃碴量若不妥善处理，会引起水土流失，堵塞河道或淤积水库。生活垃圾成分多样，容易引起苍蝇等害虫孳生。⑴弃碴处理工程拟建1个碴场，并严格按照水土保持有关要求进行防护措施设计，具体措施见水土保持部分。⑵生活垃圾处理本工程施工期日高峰人数50人，按照每人每天产生垃圾1kg计算，施工期施工人员每天将产生生活垃圾约0.05t。生活垃圾就近运至碴场填埋。在施工期间生活区设置专门的垃圾桶，每天定时清运至碴场填埋。对施工区的垃圾桶需经常喷洒灭害灵等药水，防止苍蝇等害虫孳生，以减免生活垃圾对工程地区水环境和施工人员的生活卫生产生不利影响。103 8设计概算8.1编制说明8.1.1工程概况都岭水库是一座以灌溉为主，兼有防洪、养殖等综合效益的重点小(二)型蓄水工程。主要建筑物有大坝、涵管、溢洪道等。本次除险加固工程建设主要施工项目有大坝粘土斜墙防渗工程、大坝贴坡排水工程、大坝土石方整治工程、溢洪道改建工程、涵管加固工程和管理设施建设工程等。整个工程施工工期为一年。工程概算按照江西省水利厅“赣水建管字（2006）22号文”颁发的《江西省水利水电工程系列定额》、《江西省重点小（2）型病险水库除险加固初步设计及审批导则》以及国家的概估算编制规定执行。8.1.2工程投资本工程投资具体见下表：103 工程概算总表单位：万元编号工程或费用名称建安工程费设备购置费独立费用合计Ⅰ工程部分投资135.395.3017.88158.58第一部分建筑工程131.4500131.45一大坝加固工程66.7866.78二输水建筑物加固15.0115.01三溢洪道加固34.9134.91四永久交通工程10.0010.00五永久房屋建筑工程3.003.00六其他建筑工程1.751.75第二部分机电设备安装工程05.3005.30一外部观测设施及安装工程0.30.30二水、雨情测报系统5.005.00第三部分施工临时工程3.94003.94一临时工程(3.0%)3.943.94第四部分独立费用0017.8817.88一建设单位管理费3.523.52二工程勘测设计费9.159.15三工程建设监理费4.224.22四安全评估费1.001.00第一至第四部分合计135.395.3017.88158.58Ⅱ基本预备费1.59Ⅲ土地征用补偿3.0Ⅳ水土环保工程投资3.0Ⅴ静态总投资166.16Ⅵ总投资166.168.1.3编制依据8.1.3.1工程概算编制原则和依据⑴103 江西省水利厅赣水建管字（2006）242号文颁发的《江西省水利水电工程设计概（估）算编制规定》；⑵江西省水利厅“赣水建管字［2011］10号文”印发的《江西省重点小（二）型病险水库除险加固初步设计及审批导则》的通知；⑶本工程设计文件及图纸工程量。8.1.3.2基础价格(1)人工预算单价为：工长为4.37元/工时，高级工为3.93元/工时，中级工为3.51元/工时，初级工为2.91元/工时。(2)电、风、水价经调查分析计算，施工用电价格为0.91元/kw·h，风价为0.14元/m3，水价为0.44元/m3。(3)主要材料预算价格主要材料与价格水平为2011年第1季度市场价格：具体采用九江市建设工程造价信息2011年第1期（1月份）中公布的**县材料价格作为原价，加上运杂费、运输保险费、采购保管费构成材料预算价格。运杂费：汽车运输费0.6元·吨/km，装车费3.39元/吨，卸车费2.95元/吨，钢筋的笨重系数1.3；运输保险费：为运杂费的0.7%；采购保管费：为运杂费与运输保险费的3%；水泥、钢筋、柴油分别按300元/t、3000元/t、3500元/t的限价进入单价计算；砂、卵石、块石按35元/m3、50元/m3、55元/m3的限价进入单价计算，价差部分只计取税金。主要材料预算价格为：工程区内无完整砂砾石料及块石料场，砂砾石建议到**县古市镇汪坪采砂场购买，运距32km；块石料到本乡采石场购买，运距12km；以上材料储量及质量均满足要求，均有公路相通。水泥（外购运距80km）470.77元/T钢材（外购运距80km）5199.49元/T砂（外购运距32km）81.69元/m3碎石（外购运距32km）118.43元/m3块石（外购运距12km）109.45元/m38.1.3.3主要设备价格的编制依据主要设备价格依据生产厂家报价和2011年市场调查并参照在建工程资料综合分析选用。103 8.1.3.4建安工程定额采用依据⑴江西省省水利厅2006年《水利水电建筑工程概算定额》；⑵江西省省水利厅2006年《水利水电设备安装工程概算定额》；⑶江西省省水利厅2006年《水利水电工程施工机械台时费定额》；⑷江西省省水利厅2006年《水利水电工程设计概（估）算编制规定》；⑸其他有关专业定额。8.1.3.5建安工程单价综合系数计算建安工程单价综合系数计算表序号费用名称计算基础费率（%）土石方工程砌石工程砼工程钢筋模板工程钻孔灌浆其他工程安装工程A基本直接费人工材料机械100100100100100100100B其他直接费A1.81.81.81.81.81.82.4C现场经费A5.05.55.04.55.04.545(人工费)D间接费A＋B＋C5.05.04.54.05.04.550(人工费)E计划利润A＋B＋C＋D7777777F税金A＋B＋C＋D＋E3.223.223.223.223.223.223.228.1.3.6工程有关费用计算标准⑴建筑及施工临时工程按建安投资的3.0%计列，防汛公路不得超过10万元；⑵设备及安装工程运杂费按设备原价的5%计算；运输保险费：运杂费的0.7%；采购保管费：杂费与运输保险费的3%。⑶独立费用①建设单位项目管理费按建安工程量的2.5%计取；②工程监理费按建安工作量的3.0%计算；③勘测设计费：勘测设计费按建安工作量的6.5%计算；④大坝安全评估费：按1万元计列。⑷预备费及其它103 基本预备费按总投资的1%考虑。水土保持及环境保护工程共计3万元。8.2工程概算表表1工程概算总表单位:万元Ⅰ工程部分投资135.395.3017.88158.58第一部分建筑工程131.4500131.45一大坝加固工程66.78　　66.78二输水建筑物加固15.01　　15.01三溢洪道加固34.91　　34.91四永久交通工程10.00　　10.00五永久房屋建筑工程3.00　　3.00六其他建筑工程1.75　　1.75第二部分机电设备安装工程05.3005.30一外部观测设施及安装工程　0.3　0.30二水、雨情测报系统　5.00　5.00第三部分施工临时工程3.94003.94一临时工程(3.0%)3.94　　3.94第四部分独立费用0017.8817.88一建设单位管理费　　3.523.52二工程勘测设计费　　9.159.15三工程建设监理费　　4.224.22四安全评估费　　1.001.00第一至第四部分合计135.395.3017.88158.58Ⅱ基本预备费　　　1.59Ⅲ土地征用补偿　　　3.0Ⅳ水土环保工程投资　　　3.0Ⅴ静态总投资　　　166.16Ⅵ总投资　　　166.16103 总概算表单位：万元编号工程或费用名称建安工程费设备购置费独立费用合计占一至五部分的百分率(%)Ⅰ工程部分投资135.395.3017.88158.58100.00第一部分建筑工程131.45　　131.4582.89一大坝加固工程66.78　　66.7842.11二输水建筑物加固15.01　　15.019.46三溢洪道加固34.91　　34.9122.01四永久交通工程10.00　　10.006.31五永久房屋建筑工程3.00　　3.001.89六其他建筑工程1.75　　1.751.10第二部分机电设备安装工程　5.30　5.303.34一外部观测设施及安装工程　0.30　0.300.19二水、雨情测报系统　5.00　5.003.15第三部分施工临时工程3.94　　3.942.49一临时工程(3.0%)3.94　　3.942.49第四部分独立费用　　17.8817.8811.28一建设单位管理费　　3.523.522.22二工程勘测设计费　　9.159.155.77三工程建设监理费　　4.224.222.66四安全评估费　　1.001.000.63第一至第四部分合计135.395.3017.88158.58100.00Ⅱ基本预备费　　　0　Ⅲ土地征用补偿　　　3.00　Ⅳ水土环保工程投资　　　3.00　Ⅴ静态总投资　　　166.16　Ⅵ总投资　　　166.16　103 建筑工程概算表编号工程或费用名称单位数量单价（元）合价（元）Ⅰ建筑工程　　　1314488.5一大坝加固工程　　　667849.61土方开挖m31540.05.458393.02大坝土方就近回填m31540.04.296606.63大坝土方回填（运距1km）m3880.015.0613252.84坝坡表层土平整m24877.40.612975.25粘土斜墙（粘土运距3km）m38580.025.68220334.46C20砼防滑墙m344.6381.1516980.27砂碎石垫层m3405.2112.7445686.88砼预制块护坡m3280.5553.69155310.09路基碎石垫层m2431.212.685467.610坝顶砼路面m2379.576.7429122.811C20砼路肩石m323.1368.818519.512C15砼踏步m360.0372.4422327.813C20砼排水沟m367.9394.3126761.814草皮护坡m32030.614.9530357.515贴坡排水砂垫层m366.089.525908.316贴坡排水碎石垫层m299.0112.7411161.317贴坡排水块石护坡m165.0146.9924253.418标准模板制安m2770.037.2928713.319C20砼护拦m15.0381.155717.3二涵管加固　　　1500581土方开挖m312505.456812.52土方回填m312504.295362.53直径315PE管m12040048000.04PE管附件元　　3000.05回填灌浆m320.32345.27015.26C10砼垫层m337.24345.2212856.07C20斜管砼m353.9395.821333.68C20砼连接管m310.5395.84155.9103 建筑工程概算表编号工程或费用名称单位数量单价（元）合价（元）9标准模板制安m235037.2913051.510涵管模板制安m378.5067.85322.311沥青杉板伸缩缝m211.2179.54891.612钢筋制安t2.57240.5618101.413C20水柜砼m310.5395.84155.9三溢洪道加固　　　3490811土方开挖m36205.453379.02土方就近回填m31204.29514.83土方回填（运距1km）m350015.067530.04石方开挖m315035.875380.55C25进口反坡段底板砼（0+000-0+017.4）m326.1422.7211033.06C25进口反坡段边墙砼（0+000-0+017.4）m371.2393.4228011.57C25宽顶堰底板砼（0+017.4-0+029.4）m318422.727609.08C25宽顶堰边墙砼（0+017.4-0+029.4）m342.9393.4216877.79C25泄槽底板砼（0+29.4-0+036.6）m38.86422.723745.310C25泄槽边墙砼（0+29.4-0+036.6）m314.8393.425822.611C25泄槽底板砼（0+036.6-0+122.8）m382.75422.7234980.112C25泄槽边墙砼（0+036.6-0+122.8）m3136.9393.4253859.213消力池底板C25砼m315.2440.66697.114消力池边墙C25砼m333393.4212982.915标准模板制安m285037.2931696.516海漫M7.5浆砌块石m383.7243.6420392.717沥青杉板伸缩缝m236.579.542903.218橡胶止水带m2126.849.166233.519钢筋制安t10.27240.5673853.720砼拆除m3114.898.5611314.721浆砌块石拆除m393.545.64263.6四永久交通工程　　　100000.01进库防汛公路km1100000100000.0103 建筑工程概算续表编号工程或费用名称单位数量单价（元）合价（元）五永久房屋建筑工程　　　30000.01新建工程管理办公用房m230100030000.0六其他建筑工程　　　17500.01电力线路　　　17500.0　动力线路km0.53500017500.0机电设备及安装工程概算表编号名称及规格单位数量单价（元）合计（元）设备费安装费设备费安装费第二部分机电设备安装工程　　　　465006525(一)外部观测设施及安装工程项13200　300001上游水位尺m15200　30000(二)水、雨情测报系统项1435006525435006525施工临时工程概算表编号工程项目及名称单位数量单价元）合价（万元）第三部分施工临时工程　　　3.94一临时工程(3.0%)项131.450.033.94独立费用概算表编号工程或费用名称单位单价（万元）费率合价（元）第四部分独立费用　　　178833.8一建设单位管理费元140.692.5%35173.7二工程勘测设计费元140.696.5%91451.6三工程建设监理费元140.693%42208.4四安全评估费元　　100008.3资金筹措**县属国贫县，按2009年中央1号文精神，取消病险水库除险加固等项目县及县以下资金配套。本工程资金166.16万元拟全部来自中央、省。103 `103'