江苏镇江市凌塘水库除险加固工程初步设计报告

'江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告前言凌塘水库位于江苏省镇江市丹徒区境内，是一座以防洪灌溉为主，兼顾生产养殖的中型水库。该水库始建于上世纪50年代，经多次加高达现有规模。经过近50年运行，水库已出现一系列安全隐患，危及工程安全。2007年5月，镇江市水利局、丹徒区水利农机局组织有关专家对凌塘水库进行安全鉴定，与会专家经现场勘察、听取汇报、审阅有关资料并进行认真讨论后，形成水库大坝安全鉴定报告书，经江苏省水利厅审定，凌塘水库大坝安全评定为三类坝。2008年1月，水利部大坝安全管理中心对鉴定成果进行复查并现场踏勘，结论基本与鉴定意见一致，并以坝函[2008]40号文予以确认。2008年4月，镇江市工程勘测设计研究院编制完成了《江苏省镇江凌塘水库除险加固工程初步设计》。6月，受省水利厅委托，江苏省水利科技咨询有限公司组织有关专家对该报告进行咨询审查，提出《镇江市凌塘水库初步设计修改补充意见》（下称“《意见》”）。我院根据《意见》，进行了系统的修改，主要修改内容有：一、综合说明1、“水库流域范围及相关水系图、淹没范围图、灌区范围图”见报告附录。2、工程特性表增加加固前相关特征值，见“节1.13”。3、“水库历史情况说明”，见“节4.2.1。二、水文1、“复核水库汇流干河长度”，见水文分册“节1.2”；“水库洪水不同频率的调洪演算计算表，绘制相应调洪演算曲线图，包括入流、出流及库水位过程线”，见水文分册“节3.3.1”。2、“调洪演算以库水位及泄量关系曲线（H-Q曲线）来表示”见水文分册“节3.1.2.5”；“考虑下游河道安全泄量、河道超标准泄量不漫溢、溢洪道敞泄三种情况进行调洪”见水文分册“节3.1.2.1”。3、“镇江市工程勘测设计研究院17 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告移用临近雨量站资料，应利用本站地与移用站的同步雨量资料建立相关关系，计算相关系数，以判定移用的合理性”见水文分册“节2.3.1、节2.3.2”；“雨量站分布图”见附图。4、句容站1974年最大24小时雨量，已做特大值处理，见水文分册“节2.3.2.1”。5、“补充施工非汛期10年一遇洪水，说明选用雨型”见水文分册“节4.1”；起调水位确定”见水文分册“节4.2.2.3”。6、“设计暴雨或设计洪水要素不仅要进行不同计算方法成果的比较”，见水文分册“节2.3.2”；“与临近水库的设计值比较，从地区综合分析其合理性”，见水文分册“节2.3.2.3”。7、相同库水位下方案一、二的泄量不一定大于现状方案，因开启高度不同，见水文分册“节3.1.2.5”。8、“调洪演算中库水位始终不低于起调水位”，见水文分册“节3.3.1”。三、工程地质1、本次地质报告已进行了全面整理修改。2、地质剖面图已补充库前、库后水位。3、“详细查明大坝渗漏部位、长度、桩号范围、高程，局部中等透水依据，为设计提供加固依据”，见地质报告“节5.3”。4、已进一步复核物理力学指标。5、地质剖面图、物理指标分属溢洪道和大坝已修改。6、“加固土源”补勘资料见“章10”，副坝已进行补勘。四、工程任务和规模1、“水库历史形成原因、管理中存在问题”见“节4.2”；“扩大溢洪道、副坝引河口封闭”已做方案比选，见“节5.2.2.2”。五、工程布置和主要建筑物（一）、大坝加固1、“补充风速统计、风向指标，水库与气象台相对位置，按有关规定计算风速，复核风区长度”见附图及“节2.2”镇江市工程勘测设计研究院17 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告，坝顶高程计算时安全超高计算有误已改正，见表表5.2.1-2、表5.2.1-3。2、“进一步论证大坝防渗、坝后添塘的桩号范围和必要性”见“节5.2.2.1”。3、“选取多头小直径水泥土搅拌桩截渗强合理计算参数”见“节5.2.2.1”，已优化建筑物与大坝截渗墙连接设计，见初设图“水工-05”。4、已增加大坝稳定计算的水位骤降工况及1/3坝高水位时坝体稳定计算，土质指标应采用慢剪指标。“论证主坝下游鱼塘侧干砌块石护坡的必要性”，见“节5.2.2.5”。5、主坝迎水侧护坡进行多方案比选，见“节5.2.2.4”。“已优化坝顶电缆沟、绿化岛设计”，见初设图“水工-04”。6、副坝戗台已由8m改为6m，高度由28.0m降至27.5m，对岸护坡起止范围缩小，“南涵引河口建闸或扩大溢洪道进行综合比较”见“节5.2.2.2”。7、大坝白蚁防治措施见节“节5.2.2.6”。（二）泄洪道改建1、溢洪道消能设计标准应采用30年一遇，已计算下游溢洪河各节点水位、流速等，见“节4.4.2.3”。2、泄槽溢流段高程满足要求，见表5.3-12。3、已细化溢洪闸渗流计算，并增加刺墙；见“节5.3.2.2”，及相关图纸。4、结构稳定及抗裂见“节5.3.2.3”。5、已定性分析弧形门、平板门的优缺点，见“节5.3.2.1”。(三)灌溉涵洞改建1、已按要求复核闸门井平台控制高程，见“节5.4.2.2”。减少了检修门上游洞身长度，详见相关图纸。2、涵洞分节长度由8m增加到10m，壁厚有所增加，详见相关图纸。3、“优化涵洞结构布置，保证洞内无压流，加大止水环尺寸，增加止水措施”，水面曲线计算详见“水工-20”，其它见相关图纸。（四）防汛路设计“进一步论证防汛路标准，南侧防汛路建设缘由”，见“节5.5.1”，防汛路设计纵断面详见相关图纸。（五）管理区设计镇江市工程勘测设计研究院17 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告已核减管理人员至22人，详见“节7.1.2”、“节7.2.2.2”。六、电气及金属结构闸门启闭机闭门力计算及启闭机选型，见“节6.4.1.3”。七、工程管理1、“详细说明现状管理区存在的问题，加固改造必要性，现有管理设施认定”，见“节7.2.2.1”。2、已核减管理人员至22人，并相应减小管理设施工程量，详见“节7.1.2”、“节7.2.2.2”，已注明管理区功能分区。八、工程施工1、“复核预降水位，合理确定施工围堰顶高程”见“节8.3”。2、施工闸塘开挖图见图“水工-17、水工-21”。3、临时工程布置图已做优化。4、土方平衡计算表，见表8.5-2。5、临时工程量明细计算表，见表 8.5-3、表8.3-1。6、已修改施工进度计划表。7、“细化主体工程施工方案”，见“节8.4”，回填土方土源和运距，见“节8.5.2。九、水库淹没处理及施工占地本水库无淹移民没问题。十、环境保护与水土保持十一、招标设计已补充招标设计。十二、工程概算详见工程概算分册。镇江市工程勘测设计研究院17 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告1综合说明1.1绪言1.1.1工程概况1.1.1.1流域概况凌塘水库位于江苏省镇江市市区南部丘陵地区，地理位置见图1.1-1，太湖湖西水系，为中型水库。水库集水面积25.5km2（见附图）。汇水区域为山丘区，源头为上山，流域平均海拔高程在45.0m（85国家高程，下同）左右，水库上游流域内地形总体上为周边高中部低。水库下游河道为中心河（上党镇境内称为小金河）。1.1.1.2水库历史情况及工程概况中心河河势西高东低，比降较大，加之上游来水面积较大，沿河两岸历来是一个易洪易旱的地区。1956年暴雨及1958年干旱造成流域内农业生产及人民生命财产的巨大损失。凌塘水库大坝于1958年11月开工建设，1959年4月合拢蓄水，当坝顶高程24m。1960年4月，坝顶高程筑至28.5m。1972年至1974年，坝顶高程达到32m。1960年4月，开挖溢洪道。1974年，在溢洪道跌水出口处加设堰顶，顶高程26m，即现非常溢洪道。1976年兴建3孔溢洪闸一座，即现在所使用的溢洪闸。1958年4月兴建北涵，1966年兴建南涵。现状主要建筑物概况：主坝一座，为均质土坝，坝顶高程32.00m，最大坝高13.0m，主坝顶长725m，顶宽6m，挡浪墙顶高程32.60m。副坝一座，也为均质土坝，坝顶长150m，最大坝高7.0m，坝顶高程32.0～28.5m，坝顶宽3～6m。涵洞两座，南涵为1.15×1.0m(宽×高)拱涵，拱高0.3m，进口底高程22.2m；北涵为φ0.9m圆涵，进口底高程21.70m。镇江市工程勘测设计研究院17 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告溢洪闸一座，3孔，每孔净宽2.5m，设计最大下泄流量101.0m3/s，堰顶高程25.00m。非常溢洪道一座，堰顶高程26.00m，净宽21.00m。本次初设重新调洪演算所得库容为1433.0×104m3（原资料总库容为1536×104m3），死水位21.70m，汛限水位26.00m，兴利水位26.50m。凌塘水库是一座以防洪、灌溉为主，结合供水、水产养殖等综合利用的中型水库。镇江市工程勘测设计研究院17 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告图1.1-11.1.2除险加固工作概况1.1.2.1前期工作（安全鉴定阶段）2007镇江市工程勘测设计研究院17 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告年镇江市丹徒区水利农机局委托我院和扬大水建学院工程测试中心编制凌塘水库大坝安全鉴定有关的大坝安全评价报告和现场检测报告等安全鉴定所需的前期材料。各单位从收集工程有关资料着手，在建设单位的大力配合下，通过现场踏勘、调研和认真检测、精心复核计算，于2007年4月完成了检测报告和综合评价报告。2007年5月18日由镇江市水利局、丹徒区水利农机局组织有关专家对凌塘水库进行安全鉴定，鉴定结果水库大坝为三类坝。2008年1月2日，水利部大坝安全管理中心对安全鉴定进行核查并现场踏勘。核查意见基本与原鉴定结论一致，并以坝函［2008］40号文予以确认。2008年6月11日，受省水利厅委托，江苏省水利科技咨询有限公司组织有关专家对该报告进行咨询审查，根据专家审查意见提出了《镇江市凌塘水库除险加固工程初步设计修改意见》。1.1.2.2勘测设计工作概况2007年10月，丹徒区水利农机局委托镇江市工程勘测设计研究院编制凌塘水库除险加固工程的初步设计报告，并委托相关单位补充相应的测量、勘探、试验等工作，主要工作内容有：（1）测量完成大坝及主要建筑物区域范围内的平面、断面测量。包括水库主体建筑物在内的1：1000平面地形图和断面图（大坝、下游溢洪道、溢洪河）。（2）地质勘探、试验勘察工作包括安全鉴定及初步设计两阶段。安全鉴定阶段，共完成勘探点39个，进尺461.50m。其中机钻取样孔7个，进尺157.80m；原位测试静力触探孔32个，进尺303.70m。初设阶段及补充勘探，共完成勘探点50个，进尺554.40m。其中机钻取样孔29个，进尺363.00m；静力触探孔21个，进尺191.40m。注水试验9组。（3）水文、规划收集流域（库区）的水文、气象资料以及库区发展规划；确定水库汛限水位、死水位，根据水库控制运用原则及不同频率下的洪水位，提出水库的调度运行方式。（4）除险加固工程内容除险加固工程以大坝安全鉴定结论及复查意见为依据，经方案比较、复核计算确定满足防洪安全、经济合理又适当考虑景观要求的除险加固方案。主要有：镇江市工程勘测设计研究院17 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告①副坝整平培厚，主坝及副坝迎水坡护坡加固，背水坡坡面及护坝地排水设施改造，主坝坝体防渗处理。②灌溉输水涵洞拆建，灌溉涵洞出口配套建筑物改造；③拆建溢洪闸，更新金属机电设备，配套闸下溢洪道（泄槽、消力池、溢洪河）、溢洪河护砌，危桥拆建；④完善监测和配套管理设施；上坝道路等。（5）其他按《水利水电工程初步设计报告编制规程》（DL5021-93）要求，编制除险加固工程主要建筑物的机电和金属结构、施工组织设计、环境保护设计、工程管理设计等章节，最后根据总体除险加固方案，按报水利部要求编制设计概算并进行经济评价。1.2水文1.2.1气象凌塘水库位于镇江市丹徒区上党镇镜内。属亚热带湿润、半湿润季风气候区。多年平均气温15.4℃，最高气温43℃（1934年7月13日），最低气温-14.0℃（1955年1月6日）。一年中温差较大，四季分明，降水比较丰沛。年平均风速为3.2～3.6m/s，极端最大风速大于30m/s。根据镇江气象局提供的资料，自1963年至2004后年计41年记载，丹徒区多年平均最大风速V=12.6m/s。每年受影响的台风一到二次。常年日照总时数2152小时，年日照率49%，全年太阳辐射总量116.1千卡/cm2，无霜期192天。1.2.2水文基本资料根据历年水位统计表（1961-2006年，46年），凌塘水库于1967年、1968年2年干涸，曾有27年超汛控水位（26.00m）。2003年发生历史最高水位27.66m。1972年、1991年遇大暴雨，水位分别达到了27.63和27.40m，超汛控水位1.5m左右。水库常年水位保持在25.00m左右。1.2.3设计洪水设计洪水按同频率暴雨来推求。设计暴雨历时按最大24h计算。根据计算结果，最大24h暴雨的设计洪水峰值，在50年一遇情况下为镇江市工程勘测设计研究院17 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告259.3m3/s；在1000年一遇情况下为421.4m3/s。施工期洪水按枯水季5年一遇来水标准设计。1.3工程地质1.3.1坝址区工程地质条件及评价坝址区属低山丘陵地貌单元，第四系松散地层主要有第四纪（Q4al）冲积堆积形成的粉质粘土、第三纪上更新世（Q3al）冲积堆积粉质粘土，基岩为白垩系上统（k2）浦口组砂岩，坝址岸坡较稳定。查《中国地震动参数区划图（GB18306－2001）》，场地地震动峰值加速度0.15g，场地地震基本烈度Ⅶ度。本场地在勘察深度范围内，无液化土层分布。②层粉质粘土工程力学性质一般。③层粉质粘土工程力学性质良好。④层基岩为白垩系浦口组砂岩，工程力学性质良好。②层粉质粘土层属微～弱透水；③层粉质粘土层属微透水；④层砂岩层属为极微透水性或微透水层。②、③粉质粘土为细粒土，其渗透变形型式为流土；④层基岩无渗透变形问题。1.3.2坝体填筑质量评价表明主坝坝体填筑基本均匀，填土压实度合格率偏小，局部坝体填土质量较差。①层坝体填土属弱透水，局部中等透水。大坝填土整体防渗性能一般。①坝体填土为细粒土，其渗透变形型式为流土。1.3.3溢洪闸、溢洪道及出水渠工程工程地质条件及评价闸基为第③层可~硬塑粉质粘土，为良好的闸基持力层，也是良好的隔水层，工程地质条件良好。溢洪道及出水渠场地地基土层主要为②、②-1层粉质粘土层，层位分布简单，力学强度一般，工程地质条件一般。1.3.4涵洞工程地质条件及评价南、北涵洞底板持力层位于③粉质粘上，该层分布稳定，厚度大，力学强度高，承载力特征值fak达200kPa，可以满足天然浅基础设计要求。1.3.5管理房及培训中心工程地质条件及评价场地地基土层主要为①素填土、③镇江市工程勘测设计研究院17 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告层粉质粘土，层位简单，分布稳定，力学强度高，工程地质条件良好。对管理房及培训中心建筑物，③层土为良好的浅基础持力层。1.3.6天然建筑材料水库除险加固所用主要建筑材料基本采取外购方式。主要材料均可在镇江市内购得，块石料从丹徒区内采石场外购，砂子从沿江黄砂市场购买。钢筋、水泥等主要建筑材料均可从丹徒区（丹徒新城）购买，由陆路运至工程区内。土料来源共有两处，第一处料场位于在主坝北端上游150m处，第二处料场位于水库对岸姚墅村荒山。1.4工程任务和规模1.4.1工程任务凌塘水库的主要功能是防洪、灌溉，结合供水、养殖等综合利用。1、防洪凌塘水库且距镇江市丹徒区(丹徒新城)仅5km，上游是丘陵山区，下游为相对开阔的低丘陵区地带，地势相对平坦，且人口较密集，临近有扬溧高速、沪宁高速、312国道，水库一旦失事，后果严重；凌塘水库除自身防洪外，还承担水库下游约5.1万亩耕地和1.5万人口的防洪保护任务。2、供水凌塘水库于1987年开始供水，供水对像主要是上党镇及周边的居民，现供水量为1500m3/d，根据规划，上党镇自来水管网将连上城市自来水管网，为确保丹徒区居民饮水安全，水库将作为备用饮用水源。凌塘水库水质优良(为地面Ⅱ类水)，且水量、水质较稳定，是理想的备用水源。3、灌溉凌塘水库原设计灌溉面积1.7万亩，目前灌溉面积为1.9万亩。4、水面养殖和旅游水库年均出产成鱼6万斤左右，由于水库靠丹徒区很近，仅五公里，旅游开发前景较好。水库除险加固的主要任务：对主要建筑物大坝、溢洪闸、输水涵洞等工程进行除险加固以及配套建设管理设施等，以充分发挥水库的防洪、灌溉、供水、旅游等综合效益。镇江市工程勘测设计研究院17 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告1.4.2工程规模凌塘水库汛限水位26.00m，死水位21.70m。根据溢洪闸方案比较，推荐采用现溢洪闸规模方案。复核结果：水库50年一遇设计洪水位28.13m，1000年一遇校核洪水位29.23m。根据大坝安全鉴定结论，对水库枢纽建筑物除险加固，确定主要规模如下：（1）水库：中型水库，总库容1433.0×104m3；（2）溢洪闸：原溢洪闸拆，按原标准重建，闸孔总净宽7.5m，堰顶高程25.00m；（3）输水涵洞：南、北涵拆除重建，断面1.2×1.8m。1.5工程布置及建筑物1.5.1工程等级及洪水标准根据《防洪标准》（GB50201-94）、《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000），凌塘水库属中型水库，工程等别为Ⅲ等，大坝、溢洪闸、涵洞等主要建筑物级别为3级，次要建筑物级别为4级，临时性水工建筑物级别为5级。水库设计洪水标准采用50年一遇，校核洪水标准采用1000年一遇。1.5.2工程总体布置除险加固工程总体布置基本位于现有建筑物位置，水库大坝轴线未做改变。经比较，现溢洪闸原址拆建，南北涵洞均原址拆建。管理区仍在原地─主坝南端的山岗上，并对副坝对岸的山岗征地，作为管理区的新增部分。施工临时占地布置于主坝北端及大坝下游，弃土场位于主坝北端滩地取土坑。1.5.3主坝加固设计1坝顶重建溢洪闸后，根据调洪演算结果及坝顶高程计算得：在正常运用条件下的主坝坝顶设计高程为30.30m，副坝为29.43m，在非常运用条件下，主坝坝顶设计高程为30.51m，副坝为29.96m。现主坝坝顶高程达32.00m左右，满足要求。主坝北端岗地有部分区域地面高程29.5～30.0m，不能满足要求。现状副坝长150m，坝顶高程在28.50～30.00m左右，坝顶高程不足。镇江市工程勘测设计研究院17 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告因此，在新建溢洪闸规模情况下，大坝主体部分能满足规范要求。副坝部分坝段及大坝北端部分区域不能满足要求。2填塘固基坝脚渔塘填塘固基，主坝高坝段需填塘宽8～14m，使护坝地宽度达26.0m，副坝在非常溢洪道进口处填塘固基宽15.0m。3防渗墙经比较，采用多头小直径搅拌桩防渗墙对主坝坝体进行防渗处理，单桩直径为0.4m，搭接处理论最小成墙厚度0.30m，桩间最大搭接13.5cm，满足防渗要求。桩进入②层土不小于1m，或进入③层土以下0.5m，最大孔深13.7m。4迎水坡护坡主坝迎水面护坡加固工段长664m，高程25.50m至32.00m现护砌清理，现浇C25细石砼找平层，平均厚度定为60mm，面层1200mm厚砼预制块。高程22.00m至25.50m块石护坡先整理、补损、C20细石砼灌浆，再现浇C25砼面层，厚度不小于100mm。副坝及管理区岗地段迎水面高程25.00m至坝顶m，通长新建120厚C25砼预制块护坡，工段长338m。副坝对岸整坡后，新建120mm厚C25砼预制块护坡270m，护坡起止高程为25.00～27.00m。5背水坡面排水下游坝坡设置排水沟，0.25×0.25m排水沟总长961m，0.6×0.6m排水沟总长1242m。新建贴坡式排水体3531m2。护坝地临塘处新建干砌石护坡，面积2673m2。对下游坡进行适当整坡，使其平顺、平整，并新建草皮护坡（含护坝地），面积42210m2。1.5.4溢洪闸1.5.4.1溢洪闸现状现溢洪闸3孔，每孔净宽2.5m，堰顶高程25.0m，闸室净宽7.5m，闸底板顺水流向长12.0m，厚0.8m，为钢筋砼结构，闸墩为砼砌块结构。溢洪闸运行中存在的问题①强度复核结果不满足规范要求。②岸墙翼墙存在裂缝、渗水，上游八字墙块石风化，进口段护坦老化、高低不平，陡坡、消力池砼均有裂缝。③消力池长度不足。④镇江市工程勘测设计研究院17 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告根据检测资料，斜坡段（陡坡）强度仅为11.3Mpa，强度很低，不合要求。陡坡上水流流速较高，而陡坡两侧为浆砌块石护坡，已老化松动，抗冲能力差，不安全。⑤海漫末端（溢洪河桥）以下有196m弯道未整治，由于受水流冲刷影响较大，该段河道断面很不规则，河道底部冲有深沟，影响行洪安全。⑥根据现状及检测资料，溢洪河桥已成为危桥，该桥是凌塘村耕种的主要通道，危及该村村民人身安全。1.5.4.2重建溢洪闸规模经调洪演算比选，选择与现状相同的现状方案：溢洪闸原址拆建，闸总净宽7.5m，共三孔，每孔净宽2.5m，闸底板顶高程25.00m，闸室顺水流方向长13m。1.5.4.3重建溢洪闸（道）布置与设计闸室上游为18.8m长砼铺盖及八字形翼墙，八字墙前部采用圆弧与两侧建筑物顺接，顺水长8.0m，闸室下接10m长平段、60m陡坡及20.0m消力池，消力池后为顺水9m长圆弧形扩散段。1.5.5灌溉输水涵洞1.5.5.1输水涵洞现状凌塘水库共有两座穿坝涵洞，分别位于主坝及副坝。南涵洞兴建于1966年6月，位于副坝中部，1978年由无筋混凝土拱块涵改建为钢筋混凝土拱涵，进口底高程22.2m，出口底高程22.2m，设计流量4.5m3。北涵洞兴建于1958年10月，位于主坝南端，为直径Φ0.9m钢筋混凝土压力管涵，进口底高程21.7m，设计流量1.2m3。南涵主要存在结构性的问题：底板渗水，防渗长度不满足规范要求。北涵主要存结构性的问题：涵管接缝处砂浆脱落、沉降缝木填料腐烂、串水。1.5.5.2输水涵洞加固设计两座涵洞均原址拆除重建，南、北涵进口底高程均与原高程相同，分别为▽20.20m、▽21.70m，新建涵洞为钢筋砼结构，净断面尺寸均为1.2×1.8m，出口均设构造消力池。1.5.6道路设计道路总长1973m，其中坝顶道路1091m，新建上坝道路862m。新建道路镇江市工程勘测设计研究院17 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告具体做法：细粒式沥青混凝土厚3cm，粗粒式沥青混凝土厚7cm，基层采用厚20cm的二灰结石稳定层和厚20cm的碎石垫层，坝顶道路及大坝北端上坝道路路面上游侧设电缆管，下游测设C25混凝土路牙，南端上坝道路两侧均设路牙。1.5.7建筑设计凌塘水库除险加固建筑设计内容包括：（1）水库生产管理用房（2）溢洪闸上部启闭机房（3）灌溉输水涵洞上部启闭机房。主要建筑设计指标：（1）生产、管理用房（面积均指建筑面积，下同）新建防汛办公用房：400m2；新建防汛物资仓库等生产用房：600m2；生活、文化福利用房800m2，生活文化用房及培训中心建筑用房面积为2000m2。合计建筑面积3800m2。（2）溢洪闸、灌溉输水涵洞启闭机房拆建溢洪闸：203m2南洞：9m2北洞：9m21.5.8工程安全监测设计根据《土石坝安全监测技术规范》（SL60-94）的规定，监测内容主要有：①变形监测；②渗流监测；③库水位、气温、降水量监测；④安全自动监测系统。大坝变形监测共设30个测点，8个水准基点和14个水平位移工作基点、14个水平位移校核基点。溢洪闸共设置4个垂直位移测点、2个水平位移测点。渗流监测主要为确定大坝浸润线位置及溢洪闸底板扬压力，大坝共安装25根测压管，25支渗压计。溢洪闸共设6支渗压计。此外，大坝渗漏量等均为监测项目。配备水库水位、气温、降水量监测设施，建立大坝安全监控系统。1.6电气和金属结构1.6.1电气与消防为满足水库正常生产、生活用电的要求，在水库管理区新设10KV镇江市工程勘测设计研究院17 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告室内变电所，接近负荷中心处。水库防洪用电负荷按二级负荷考虑。为此，采用双电源供电，采用一回10kV线路作为常用电源（降压至0.4kV）。另设一套柴油发电机组作为备用电源，保证溢洪闸启闭机的用电。溢洪闸380V电源由管理处变电所低压配电柜取得。启闭机房、管理房内每层配备两只消火器箱。柴油发电机房内配备干粉灭火器、砂箱。变压器室配备干粉灭火器。闸房及管理区设置地上式消火栓，消火栓间距不大于120m，距道路边不大于2m，距建筑物外墙不小于5m。1.6.2金属结构溢洪闸闸孔总净宽3×2.5m，闸门形式为露顶式平面钢闸门；闸门高3.5m，宽2.6m，工作闸门选用100KN型螺杆式启闭机。闸室迎水面侧设检修门槽，配1套叠梁式闸门，1台20KN电动葫芦。南、北涵洞均配1.2×1.8m铸铁闸门，配用100KN手电两用螺杆启闭机。1.7施工组织设计1.7.1施工导流参考《水利水电工程施工组织设计规范》SDJ338-89，永久性建筑物为Ⅲ级的其导流建筑物标准为Ⅴ级，土石结构的导流洪水重现期为5-10年一遇，因此导流标准取10年一遇，导流时段安排在每年的非汛期（10月至次年4月）。施工临时建筑物主要为施工围堰。施工导流时段取两个枯水期，采用袋装土护面围堰，北涵第一年枯季施工，施工围堰根据南涵导流时的最高库水位23.99m（起调水位22.50m）确定，南涵第二年枯季施工，施工围堰根据北涵导流时的最高库水位24.14m（考虑供水等因素，起调水位为23.0m）确定，溢洪闸与北涵一起于第一年枯季施工，溢洪闸由于底板高程较高，不需要围堰。1.7.2施工交通本工程与镇荣公路、312国道等相通，因此工程对外交通条件较为便利。为满足施工区内各工作面交通要求，枢纽建筑物施工考虑修建长约1.28km的施工临时道路。1.7.3施工总进度本工程施工总工期共24个月，包括筹建期为3个月，第一年8月至10月，筹建期主要完成建设管理机构设立、工程招投标，完成“三通一平”工作等。主体工程镇江市工程勘测设计研究院17 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告施工期从第一年11月初至第三年4月底，历时18个月完成主体工程及管理区建筑工程及其他主要管护设施。施工完建期自施工期第三年5月初开始至7月底结束，历时3个月，完成工程竣工总验收。1.7.4主要工程数量1、主要材料用量及工时：水泥5558t黄砂11944m3碎石19110m3块石5473m3木材25m3钢筋379t柴油131t工时：3236782、主要工程数量：土方开挖70098m3土方回填101310m3浆砌块石5091m3砂石垫层4669m3砼10496m3石，砼拆除7166m31.8工程管理设计凌塘水库现有管理机构为凌塘水库管理所，系全民事业单位，隶属于丹徒区水利农机局，负责对水库的工程设施、水资源的管理和保护。根据《水库工程管理设计规范》（SL106-96）、《水利工程管理单位定岗标准》（水办[2004]307号）等有关规定进行重新编制。水库定员22人。配备水库工程管理设施，增设水库自动化监测控制系统；配备管理交通工具；拟新建防汛办公、物资仓库等生产用房、职工文化生活用房及丹徒区水库培训中心用房，建筑面积3800m2。1.9水库淹没处理及工程永久占地1.9.1水库淹没凌塘水库赔偿高程为26.5m，拆迁安置工作已经结束。共埋设界桩279个，确权面积3142.9亩，并颁发了《国有土地使用证》，本次加固水库无淹没赔偿问题。1.9.2工程占地及拆迁本工程新建上坝道路、主坝护坝地、副坝整平培厚及管理区需要占用土地，其余工程无需占地。本工程总征占地19.0亩。镇江市工程勘测设计研究院17 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告本工程施工过程中需临时征地29.9亩。1.10环境保护与水土保持1.10.1环境保护项目施工过程中对水环境、大气环境、声环境及生态环境的不利影响都是局部的、暂时的，可通过采取相应措施予以消除或减免。该项工程实施后，可充分发挥提高凌塘水库的兴利效益，提高流域区域防洪保安工程体系的可靠度和水资源的可持续利用，保障地区经济社会的可持续发展，具有明显的社会效益和环境效益。因此，从工程环境保护的角度来衡量，本工程建设是可行的。1.10.2水土保持本工程是一项社会公益性质的水利建设项目，从水土保持角度考虑，在全面落实各项水土保持防治措施的前提下，本工程建设可有效控制防治责任范围内的水土流失。1.11设计概算静态总投资：4146.26万元。1.12经济评价本工程是水利工程，属公益性质工程，仅进行效益分析。工程除险加固后，水库本身能达到50年一遇设计、1000年一遇校核的防洪标准，大大提高了下游地区的防洪安全度，并且能充分发挥水库的灌溉、供水、养殖及生态旅游效益，社会、经济和环境效益显著。1.13工程特性表凌塘水库除险加固工程水库大坝、溢洪闸、涵洞等主要特性见下表。镇江市工程勘测设计研究院17 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告表1.13-1凌塘水库综合特性表序号名称单位数量备注一水文　1流域面积km225.5与原资料同　2利用的水文系列年A21水库还原推算3多年平均年径流量104m3948.6水库还原推算4代表性流量实测最大出库流量m3/s721972年原溢洪道正常运用洪水标准%P=2%　正常运用洪水洪峰流量m3/s259.3图集法非常运用洪水标准%P=0.1　非常运用洪水洪峰流量m3/s421.4图集法5洪量　设计洪水洪量104m3681.1图集法校核洪水洪量104m31141.6图集法6雨量　多年平均降雨量mm1054.4镇江站1949～2007年最大年雨量mm1919.9镇江站1991年最小年雨量mm457.6镇江站1978年二水库　1设计水库水位本次初步设计成果校核洪水位m29.23原校核水位为29.45m设计洪水位m28.13原设计水位为28.17m正常蓄水位m26.50与原资料同死水位m21.7与原资料同2运行水库水位　正常蓄水位m26.50与原资料同最高库水位m27.662003年7月5日最低库水位m干涸67.8.1及68.6.13汛期限制水位m26.00与原资料同3正常蓄水位时水库面积亩3164.899年5月库容测量资料4设计水库容积本次初设成果总库容万m31433.0采用99年5月库容测量资料，原资料总库容为1536×104m3，校核水位为29.45m。正常蓄水位以下库容万m3678.6调洪库容万m3852.6调节库容（兴利）万m3618.2死库容万m360.4调节特性　年调节三下泄流量　镇江市工程勘测设计研究院17 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告1设计洪水位时最大泄量m3/s56.52校核洪水位时最大泄量m3/s101.0原资料为71.69四工程效益指标　　　1防洪效益　　　　保护面积耕地5.1万亩与原资料同1.3万人2灌溉效益　　　设计灌溉面积万亩1.7实灌1.9万亩　保证率%75与原资料同最大引用流量m3/s5.7与原资料同3养殖效益吨／年30与原资料同五主要建筑物及设备　1挡水建筑物　坝体地基特性　粉质粘土　地震基本烈度度7与原资料同地震设防烈度度7与原资料同坝顶长度(主坝+副坝)m725+150原资料720+150坝顶高程(主坝/副坝)m32.00/31.5~30.0现状32.00/31.9~28.5　最大坝高(主坝/副坝)m13.0/7.5原资料13.0/7.0坝顶宽度(主坝/副坝)m6现状6/3~6上游坝坡坡比(主坝/副坝)　1:2.6~3.0/1:2.5现状1:2.6~3.0/1:1.5左右下游坝坡坡比(主坝/副坝)　1:2.5～3.0/1:2.5～3.0现状1:2.5～3.0/1:2左右2泄水建筑物（1）控制段溢洪闸地基特性　粉质粘土　闸室底板高程m25.00与原资料同　闸孔总净宽(3孔)m2.5×3与原资料同　闸门尺寸m2.5×2.0现状2.5×5.0启闭机台数台3与原资料同　启闭机吨位Kn100与原资料同设计流量(P=2%)m3/s56.5校核流量(P=0.1%)m3/s101.0原资料为71.69闸后水平段长度m10与原资料同（2）陡坡　　　　陡坡地基特性　粉质粘土　消能防冲设计标准%3.33按规范消能防冲设计流量m3/s45.5　消能方式　底流与原资料同单宽设计流量m3/s6.85　泄槽长度m60与原资料同镇江市工程勘测设计研究院17 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告泄槽地板高程m25.00-13.00与原资料同消力池深度/长度m净2.0/19.3原资料(净)2/16.5出水渠高程/长度m15.0/396现状15.0/2003输水建筑物　　　涵洞输水建筑物型式　灌溉涵　灌溉面积万亩1.9与原资料同设计流量m3/s4.5/1.2与原资料同涵洞型式　钢筋砼箱涵　涵底高程(南涵/北涵)m22.2/21.7与原资料同涵洞长度(南涵/北涵)m40/57.5m原资料116/27m断面净尺寸(南涵/北涵)m1.2×1.8Φ90/1.15×1主闸门(南涵/北涵)m1.2×1.8采用铸铁闸门检修闸门(南涵/北涵)m1.8×2.0采用钢筋砼启闭机台数(南涵/北涵)台1/1与原资料同启闭机吨位(南涵/北涵)Kn100手电两用QL-100型出口分水闸(南涵/北涵)2座配钢筋砼闸门启闭机2台10Kn镇江市工程勘测设计研究院17 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告2水文2.1流域概况凌塘水库位于镇江市丹徒区上党镇镜内，汇水流域内南有仙人山、小力山、大力山、冬瓜山，西有上山、横山、青山、银山、北望山，属低丘陵水库，太湖湖西水系，源头为上山，流域平均海拔高程在45.0m左右，植被较好，水库流域最高峰为青山，峰顶高程148.1m（国家85黄海高程）。水库流域面积25.5km2，是一座集防洪、灌溉为主，结合供水、水产养殖等综合利用的中型水库。（流域面积详见附图），是一座集防洪、灌溉为主，结合供水、水产养殖等综合利用的中型水库。根据最新的万分之一《凌塘水库汇水流域图》，对水库的流域面积、干流长度及干流比降等重新复核，复核结果如下表2.1-1（详见附件一《水文水利计算》）。表2.1-1水库流域特征值表　汇流面积(km2)干流长度L2(km)干流比降J(‰)流域长度L1(km)流域平均宽度B(km)采用值25.59.602.07.323.482.2气象凌塘水库属亚热带湿润、半湿润季风气候区。多年平均气温15.4℃，最高气温43℃（1934年7月13日），最低气温-14.0℃（1955年1月6日）。一年中温差较大，四季分明，降水比较丰沛。根据镇江气象局提供的资料，年平均风速为2.5～3.6m/s，详见附图《气象资料及风区长度计算图》，极端最大风速大于30m/s。自1955年至2006后年计47年记载，镇江市多年平均最大风速V=12.6m/s。每年受影响的台风一到二次。表2.1-2多年平均最大风速表年份风速风向年份风速风向195517WNW/NW198113ENE195620E/ESE198213.7W195715NNE198312WSW195818.5SW198410.3W镇江市工程勘测设计研究院31 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告195923NE198516.7WNW196013.6ESE198613.7NW196114W198711.3WSW196214ENE198811NNE/W196316NW19899.7ENE196410ESE/E199012NW196512E/NE199110E/WNW196612E/ENE19929.3SSW/SE196712E/ESE19938.7NW196812ENE/NNW199411.7SE196914WNW19959.2W197012SE/WSW199612.7ESE197112WSW/W199910NE197212ENE200011WSW197312WSW200110WSW197413WNW200210.3WSW197515ENE20039WSW197613WNW20049.1NE197713ENE200511.1N197813ENE200610.4W197915WNW平均12.6　198011WNW常年日照总时数2152小时，年日照率49%，全年太阳辐射总量116.1千卡/cm2，无霜期192天。2.3水文多年平均降雨量1075.7mm（镇江市多年平均），但降雨量年际变化大。以流域内镇江水文站为例，年最大降雨量达1919.9mm（1991年），接近多年平均降雨量的2倍；年最小降雨量为457.6mm（1978年），仅为年平均降雨量的42.5％。降雨量年内分布也不均匀。汛期（5～9月）约占全年的63％，汛期雨量又集中在6～7月，雨量占全年的48.5％。由于梅雨期雨量集中，面广量大，历次暴雨洪水多在此段时期发生。本流域属丘陵山区，径流主要由境内降雨形成，无客水汇入。径流时程与降雨量一致，主要集中在汛期（5～9月），其径流量约占全年的60～70％。镇江市工程勘测设计研究院31 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告2.4径流2.4.1径流年内分配凌塘水库未设置控制性入库水文站，缺乏实测入库洪水资料，同时水库虽有部分水位观测资料和下泄量的资料，但其连续性、可靠性都不足以可正确地分析推求出设计洪水。因此径流量的推求根据水库1987（缺87年之前用水量资料）~2007年历年水库放水量、提水量、泄洪量和年初年末库容变量，推算水库年来水量。表2.4-1水库历年年径流量计算表年份用水量104m3损失年初、末水量差径流量104m3年径流深度mm降雨mm104m319871012.1891351236.1484.751038.11988565.890.315671.1263.181053.81989609.895.384789309.411226.21990741.890.8-129703.5275.881194.119912770.387.2-1622695.41057.021985.61992500.879.472652.1255.73896.41993690.590.73391120.2439.291142.11994805.890-412483.7189.69519.91995664.875.836776.5304.5193219961015.285.6681168.7458.311155.41997571.878.3-143507198.82915.31998832.4893561277.3500.901426.21999635.5100.4-94641.8251.691155.22000679.8115.42191014.2397.731116.72001818.6113.6-232700.2274.59891.42002104390.4-41129.4442.901266.12003735.191.659885.6347.291422.520041121.890.1-1991012.9397.221032.82005426.890.1138654.9256.828352006792.890.5-91792.3310.7110442007845.44103.9601009.3395.80972总量17879.941927.411519921.207812.2423220.80平均851.4391.785.48948.63372.011105.75表2.4-2　　水库年径流年内分配表　　　　单位：万m3月份1月2月3月4月5月6月7月径流47.7342.6780.1261.2681.75175.78174.33月份8月9月10月11月12月多年平均径流132.4847.0842.3440.7922.30948.63镇江市工程勘测设计研究院31 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告由表2.4-1和2.4-2可以看出，多年平均年来水量为948.63×104m3，多年平均年径流深为372.01mm，多年平均年径流系数约0.336。径流年际变化较大，最大年径流量为2695.4×104m3（1991年），最小年径流量为483.7×104m3（1994年），最大值约为最小值的5.6倍。径流的年内分配也不均匀，最大月径流（6月）为最小月径流（12月）的7.88倍，径流主要集中在汛期5~8月，径流量占全年径流总量的59.5%，其它月份占全年的比重较小。2.4.2水库蓄水情况凌塘水库1958年开工兴建。根据已有资料，水库建库以来最高水位27.66m，发生日期2003年7月17日，相应水库蓄水量964×104m3；最低水位13.22m，发生日期1960年3月1日；另外水库曾于1966年、1967年和1968年发生过3次干涸。表2.4-3水库历年特征水位蓄水量统计表年度最高水位库容发生日期最低水位库容发生日期(m)(万m3)(m)(万m3)196125.5555410.2721.75838.31196225.745885.1823.8428510.6196325.665735.1023.72679.18196423.9429810.423.532459.15196525.896188.2122.21147.15196625.775953.820.0529.7196723.232065.22　干涸8.1196822.581447.23　干涸6.13196926.236867.1922.121081.1197026.1867810.2625.224927.10197126.066526.2021.8879.23197227.6310117.322.591451.1197326.026444.1723.752739.1197426.086568.122.491736.8197526.337076.2524.0531311.26197625.114727.621.657610.28197726.186769.2921.68771.2197826.166723.820.78298.12197925.956307.2822.361272.28198026.286978.3023.932971.2198125.465375.322.631489.23198226.2669311.3022.241167.13198326.357117.222.9517512.25198425.8561012.1723.32151.2198526.387183.1225.184858.31镇江市工程勘测设计研究院31 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告1986266401.123.8526812.6198726.026446.1423.82801.1198826.026446.2924.754151.1198925.785979.224.33488.3199026.16605.323.52418.21199127.49526.1423.3321912.24199225.24885.722.941747.19199326.687815.2123.912951.11994266405.1022.951758.22199524.834267.1122.681515.16199626.47227.1523.2821110.4199725.184284.922.5811611.9199826.456687.1723.051561.2199926.536856.2824.9439012.30200026.266296.2624.633419.25200126.496761.1124.6935011.29200226.336435.924.3830511.1200327.669647.1724.593351.16200426.817496.2624.1127111.12200525.2143211.1823.572077.5200626.306374.2624.1127110.20200726.406587.1023.421917.22.5设计洪水凌塘水库未设置控制性入库水文站，缺乏实测入库洪水资料，也无相应于降雨的水库水位及水库泄流量资料，因此只能用暴雨资料间接推算设计洪水。设计暴雨取值采用两种办法选用：一是由实测暴雨资料分析；二是按《江苏省暴雨参数图集》2005年（简称图集法）。2.5.1实测暴雨资料法凌塘水库周边有镇江、西麓、丹阳、白兔、东昌、句容等雨量站，详见附图《镇江地区水系及雨量站分布图》，而西麓、东昌雨量站距离最近，分别距凌塘水库约4.5、8km，东昌雨量站系列较短，无法使用，西麓水库有1983～2007共计25年最大一日资料，系列长度不够，附近镇江、句容雨量站系列较长（详见表2.5-1），但距离稍远，分别距凌塘水库约15、29km。经镇江雨量站与西麓雨量站同期（1983-2007年）最大一日降雨量相关分析，其相关关系较为密切，详见《水文水利计算分册》。但鉴于镇江站降雨量观测资料系列较长、距离较近镇江市工程勘测设计研究院31 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告，故凌塘水库实测降雨频率取用镇江雨量站一日最大降雨量系列值。表2.5-1镇江、句容、西麓一日最大降雨量表年份镇江站句容站西麓站年份镇江站句容站西麓站195178.4871980151.866.6195269.762.1198173.877.81953100.6128198297.597.21954137124.51983116.185.596.719553575.71984120.9148.596.91956127.8165198566.982.871.3195769.3148.4198661.252.556.3195881.863.719877582.974.3195911262.41988126.578.4109196094.643.61989109.6116.872.2196147.6129.51990124.1116.7138.91962158123.11991164.2153.1163.2196366.667.5199248.35149.7196468.771.319937282.2111.21965136.5121.4199439.344.142.11966224113.61995148.1150.6155.7196760.2128.7199681.863.467.5196879.886.819977361.446.11969148.6154199882.946.960.5197086.894.9199988.491.666.5197152.652.4200074.977.672.81972182.9157.8200154.584.989197346.146.6200265.6113.662.51974107.4341.72003139.5129.7132.4197591.5141.42004110.4128.2164.3197671.1124.8200568.268.570.8197792.480.8200681.2105.368197831.122.72007114.4148134.2197986.383.3从镇江站1957-2007年一日最大降雨量统计表系列，镇江站在57年中未发生一日暴雨大于300mm的较大值，而邻近地区句容雨量站1974年7月30日-31日曾发生特大暴雨，其降雨量为341.7mm，为展延镇江降雨量系列，拟移用句容雨量站特大值，经镇江雨量站与句容雨量站同期（1951-2007年，其中1974年句容站最大值341.7mm与镇江站107.4mm剔除）一日最大雨量相关分析，其相关关系为y镇=0.9343x句，详见《水文水利计算分册》镇江市工程勘测设计研究院31 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告，说明除1974年句容站特大值外，其相关关系比较密切。由相关曲线可推求得镇江站最大值为321.0mm，经句容县志记载资料分析1974年最大一日降雨量约相当于127年一遇。在镇江雨量站最大一日降雨系列频率分析中，将移用值与重现期现行点绘至频率分析图中，再依据其他年份的点据，由PⅢ型曲线造线处理，推求出凌塘水库设计标准降雨量。图2.5-1凌塘水库暴雨频率曲线图表2.5-2凌塘水库暴雨频率表镇江雨量站均值CvCsP=5%P=3.33%P=2%P=0.10%最大1日95.60.581.96206.1228.4256.4420.3最大24小时230.8255.8287.2470.7注：根据句容站自记雨量资料进行统计分析，年最大24小时雨量与最大一日雨量的倍比值平均为1.12，本次取值1.12，最大1日*1.12=最大24小时。2.5.2图集法查《江苏省暴雨参数图集》（2005年5月），可得到各种频率暴雨的计算参数，通过参数计算得各频率暴雨的降雨量，见表2.5-2。表2.5-2凌塘水库各种频率暴雨降雨量(24小时)计算表重现期时段20年30年50年1000年平均点暴雨量H(mm)　1h446h7624h110镇江市工程勘测设计研究院31 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告Cv1h0.466h0.5624h0.56模比系数Kp1h1.92.112.283.486h2.122.42.624.2824h2.122.42.624.28点面折算系数K　1h0.9736h0.98524h0.99面雨量1h81.3490.3397.61148.996h158.70179.66196.13320.4024h230.87261.36285.32466.092.5.3实测暴雨资料法与图集法的比较及采用实测暴雨资料法与图集法的各频率降雨量比较见下表。表2.5-3各种频率点雨量比较表P(a)2030501000凌塘水库实测230.8255.8287.2470.7暴雨图集233.2264.0288.2470.8实测/图集99.4%96.9%99.6%99.9%由表2.5-3可知，两种方法计算结果相差较小，两种方法计算结果相差很小，图集计算的成果略大于实测资料计算的成果。《江苏省暴雨参数图集》（2005年5月）已经经水利部批准，目前在全省得到广泛运用。因此，用查图集的方法计算设计暴雨和设计洪水是合适的。并鉴于水库安全性的高要求，从偏安全角度考虑，本报告采用图集方法的数据作为设计成果。2.5.4产流计算面暴雨过程按《江苏省暴雨洪水图集》（1984年）雨型分配表九进行。由于本流域缺乏实测的洪水资料，设计净雨按设计暴雨平均扣损的方法计算，平均扣损率为1mm/h。雨型分配表及设计暴雨和净雨过程详见表2.5-4及表2.5-5：表2.5-4雨型分配表Ti雨型分配系数t=1小时H1H6—H1H24—H61　　0.072　　0.073　　0.084　　0.08镇江市工程勘测设计研究院31 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告5　　0.086　　0.087　　0.098　　0.099　　0.0910　0.16　11　0.16　12　0.16　13　0.32　141　　15　0.2　16　　0.0917　　0.0918　　0.09表2.5-5最大24小时净雨过程计算表Ti(△t=1小时)P=5%P=3.33%P=2%P=0.1%毛雨过程净雨过程毛雨过程毛雨过程净雨过程净雨过程毛雨过程净雨过程15.054.055.724.726.245.2410.209.2025.054.055.724.726.245.2410.209.2035.774.776.545.547.136.1311.6610.6645.774.776.545.547.136.1311.6610.6655.774.776.545.547.136.1311.6610.6665.774.776.545.547.136.1311.6610.6676.495.497.356.358.037.0313.1112.1186.495.497.356.358.037.0313.1112.1196.495.497.356.358.037.0313.1112.111012.3811.3814.2913.2915.7614.7627.4326.431112.3811.3814.2913.2915.7614.7627.4326.431212.3811.3814.2913.2915.7614.7627.4326.431324.7623.7628.5927.5931.5330.5354.8553.851481.3480.3490.3389.3397.6196.61148.99147.991515.4714.4717.8716.8719.7018.7034.2833.28166.495.497.356.358.037.0313.1112.11176.495.497.356.358.037.0313.1112.11186.495.497.356.358.037.0313.1112.112.5.5汇流计算2.5.5.1径流过程流量系数Fc=F/(3.6×△t)=7.08，各时段径流量=Fc×各时段净雨量，见表2.5-6。镇江市工程勘测设计研究院31 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告表2.5-6由净雨过程推求径流过程计算时段△t=1hP=5%P=3.33%P=2%P=0.1%净雨Ii净雨Ii净雨Ii净雨Ii04.0528.704.7233.425.2437.149.2065.1614.0528.704.7233.425.2437.149.2065.1624.7733.815.5439.216.1343.4510.6675.4834.7733.815.5439.216.1343.4510.6675.4844.7733.815.5439.216.1343.4510.6675.4854.7733.815.5439.216.1343.4510.6675.4865.4938.926.3545.007.0349.7712.1185.7975.4938.926.3545.007.0349.7712.1185.7985.4938.926.3545.007.0349.7712.1185.79911.3880.5913.2994.1614.76104.5726.43187.191011.3880.5913.2994.1614.76104.5726.43187.191111.3880.5913.2994.1614.76104.5726.43187.191223.76168.2727.59195.4030.53216.2353.85381.461380.34569.0989.33632.7896.61684.33147.991048.231414.47102.5116.87119.4718.70132.4933.28235.75155.4938.926.3545.007.0349.7712.1185.79165.4938.926.3545.007.0349.7712.1185.79175.4938.926.3545.007.0349.7712.1185.79180.000.000.000.000.000.000.000.002.5.5.2设计洪水过程查《江苏省暴雨洪水图集》（1984版）图二十九，计算山丘区瞬时单位线参数m1，m1=2.905；m2=1/3。查《图集》表十四得1小时单位线。据此计算出各重现期设计洪水过程，见表2.5-7～2.5-11。镇江市工程勘测设计研究院31 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告表2.5-7凌塘水库P=5%设计洪水过程线时段单位线时　　　　　　　　段　　　　　　　　径　　　　　　　　流　　　　　　　　　过　　　　　　　　程洪水过t=1h28.7028.7033.8133.8133.8133.8138.9238.9238.9280.5980.5980.59168.3569.1102.538.9238.9238.92程线00.00000.00　　　　　　　　　　　　　　　　　0.0010.05901.690.00　　　　　　　　　　　　　　　　1.6920.19785.681.690.00　　　　　　　　　　　　　　　7.3730.23166.655.681.990.00　　　　　　　　　　　　　　14.3240.19105.486.656.691.990.00　　　　　　　　　　　　　20.8150.13283.815.487.836.691.990.00　　　　　　　　　　　　25.8060.08302.383.816.467.836.691.990.00　　　　　　　　　　　29.1670.04801.382.384.496.467.836.692.300.00　　　　　　　　　　31.5280.02680.771.382.814.496.467.837.702.300.00　　　　　　　　　33.7290.01450.420.771.622.814.496.469.027.702.300.00　　　　　　　　35.57100.00740.210.420.901.622.814.497.439.027.704.750.00　　　　　　　39.35110.00410.120.210.490.901.622.815.177.439.0215.944.750.00　　　　　　48.46120.00210.060.120.250.490.901.623.235.177.4318.6715.944.750.00　　　　　58.64130.00100.030.060.140.250.490.901.873.235.1715.3918.6715.949.930.00　　　　72.06140.00010.000.030.070.140.250.491.041.873.2310.7015.3918.6733.2733.580.00　　　118.7315　　0.000.030.070.140.250.561.041.876.6910.7015.3938.97112.546.050.00　　194.3116　　　0.000.030.070.140.290.561.043.876.6910.7032.14131.8220.272.300.00　209.9217　　　　0.000.030.070.160.290.562.163.876.6922.34108.7023.747.702.300.00178.6118　　　　　0.000.030.080.160.291.172.163.8713.9775.5519.589.027.702.30135.8619　　　　　　0.000.040.080.160.591.172.168.0847.2313.617.439.027.7097.2720　　　　　　　0.000.040.080.330.591.174.5027.328.515.177.439.0264.1621　　　　　　　　0.000.040.170.330.592.4415.224.923.235.177.4339.5622　　　　　　　　　0.000.080.170.331.248.252.741.873.235.1723.0923　　　　　　　　　　0.010.080.170.694.201.491.041.873.2312.7824　　　　　　　　　　　0.010.080.362.350.760.561.041.877.0325　　　　　　　　　　　　0.010.171.210.420.290.561.043.7026　　　　　　　　　　　　　0.020.570.220.160.290.561.8227　　　　　　　　　　　　　　0.070.100.080.160.290.7028　　　　　　　　　　　　　　　0.010.040.080.160.2929　　　　　　　　　　　　　　　　0.000.040.080.1330　　　　　　　　　　　　　　　　　0.000.040.04镇江市工程勘测设计研究院31 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告表2.5-8凌塘水库P=3.33%设计洪水过程线时段单位线时　　　　　　　　段　　　　　　　　径　　　　　　　　流　　　　　　　　　过　　　　　　　　程洪水过t=1h33.4233.4239.2139.2139.2139.2145.0045.0045.0094.1694.1694.16195.40632.78119.4745.0045.0045.00程　线00.0000.00　　　　　　　　　　　　　　　　　0.0010.0591.970.00　　　　　　　　　　　　　　　　1.9720.1986.611.970.00　　　　　　　　　　　　　　　8.5830.2327.746.612.310.00　　　　　　　　　　　　　　16.6640.1916.387.747.752.310.00　　　　　　　　　　　　　24.1950.1334.446.389.087.752.310.00　　　　　　　　　　　　29.9760.0832.774.447.499.087.752.310.00　　　　　　　　　　　33.8570.0481.602.775.217.499.087.752.650.00　　　　　　　　　　36.5680.0270.891.603.255.217.499.088.902.650.00　　　　　　　　　39.0890.0150.480.891.883.255.217.4910.428.902.650.00　　　　　　　　41.19100.0070.250.481.051.883.255.218.5910.428.905.560.00　　　　　　　45.59110.0040.140.250.571.051.883.255.978.5910.4218.625.560.00　　　　　　56.30120.0020.070.140.290.571.051.883.735.978.5921.8118.625.560.00　　　　　68.29130.0010.030.070.160.290.571.052.163.735.9717.9821.8118.6211.530.00　　　　83.98140.0000.000.030.080.160.290.571.202.163.7312.5017.9821.8138.6437.330.00　　　136.51150.0000.000.000.040.080.160.290.651.202.167.8212.5017.9845.26125.137.050.00　　220.3316　　0.000.000.040.080.160.330.651.204.527.8212.5037.32146.5723.622.650.00　237.4817　　　0.000.000.040.080.190.330.652.524.527.8225.94120.8627.678.902.650.00202.1818　　　　0.000.000.040.100.190.331.372.524.5216.2284.0022.8210.428.902.65154.0719　　　　　0.000.000.040.100.190.691.372.529.3852.5215.868.5910.428.90110.5820　　　　　　0.000.010.040.100.390.691.375.2330.379.925.978.5910.4273.1021　　　　　　　0.000.010.040.200.390.692.8316.935.733.735.978.5945.1322　　　　　　　　0.000.010.090.200.391.449.183.202.163.735.9726.3723　　　　　　　　　0.000.010.090.200.814.671.731.202.163.7314.6124　　　　　　　　　　0.000.010.090.422.610.880.651.202.168.0325　　　　　　　　　　　0.000.010.201.340.490.330.651.204.2326　　　　　　　　　　　　0.000.020.630.250.190.330.652.0827　　　　　　　　　　　　　0.000.080.120.100.190.330.8128　　　　　　　　　　　　　　0.000.010.040.100.190.3429　　　　　　　　　　　　　　　0.000.010.040.100.1530　　　　　　　　　　　　　　　　0.000.010.040.05镇江市工程勘测设计研究院31 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告表2.5-9凌塘水库P=2%设计洪水过程线时段单位线时　　　　　　　　段　　　　　　　　径　　　　　　　　流　　　　　　　　　过　　　　　　　　程洪水过t=1h37.1437.1443.4543.4543.4543.4549.7749.7749.77104.57104.57104.57216.23684.33132.4949.7749.7749.77程　线00.0000.00　　　　　　　　　　　　　　　　　0.0010.0592.190.00　　　　　　　　　　　　　　　　2.1920.1987.342.190.00　　　　　　　　　　　　　　　9.5430.2328.607.342.560.00　　　　　　　　　　　　　　18.5140.1917.098.608.592.560.00　　　　　　　　　　　　　26.8550.1334.937.0910.078.592.560.00　　　　　　　　　　　　33.2560.0833.084.938.3010.078.592.560.00　　　　　　　　　　　37.5370.0481.783.085.778.3010.078.592.940.00　　　　　　　　　　40.5380.0270.991.783.615.778.3010.079.842.940.00　　　　　　　　　43.3090.0150.540.992.093.615.778.3011.539.842.940.00　　　　　　　　45.60100.0070.270.541.162.093.615.779.5111.539.846.170.00　　　　　　　50.48110.0040.150.270.631.162.093.616.619.5111.5320.686.170.00　　　　　　62.40120.0020.080.150.320.631.162.094.136.619.5124.2220.686.170.00　　　　　75.75130.0010.040.080.180.320.631.162.394.136.6119.9724.2220.6812.760.00　　　　93.17140.0000.000.040.090.180.320.631.332.394.1313.8819.9724.2242.7640.380.00　　　150.3315　　0.000.040.090.180.320.721.332.398.6813.8819.9750.08135.337.820.00　　240.8516　　　0.010.040.090.180.370.721.335.028.6813.8841.30158.5126.202.940.00　259.2717　　　　0.010.040.090.210.370.722.805.028.6828.70130.7130.699.842.940.00220.8118　　　　　0.010.040.110.210.371.522.805.0217.9590.8425.3111.539.842.94168.4719　　　　　　0.010.050.110.210.771.522.8010.3856.8017.599.5111.539.84121.1020　　　　　　　0.010.050.110.430.771.525.7832.8511.006.619.5111.5380.1521　　　　　　　　0.010.050.220.430.773.1418.316.364.136.619.5149.5322　　　　　　　　　0.010.100.220.431.599.923.542.394.136.6128.9523　　　　　　　　　　0.010.100.220.895.051.921.332.394.1316.0524　　　　　　　　　　　0.010.100.462.820.980.721.332.398.8225　　　　　　　　　　　　0.010.221.450.550.370.721.334.6526　　　　　　　　　　　　　0.030.680.280.210.370.722.2927　　　　　　　　　　　　　　0.090.130.110.210.370.9028　　　　　　　　　　　　　　　0.020.050.110.210.3829　　　　　　　　　　　　　　　　0.010.050.110.1630　　　　　　　　　　　　　　　　　0.010.050.06镇江市工程勘测设计研究院31 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告表2.5-10凌塘水库P=0.1%设计洪水过程线时段单位线0.1%时　　　　　　　　段　　　　　　　　径　　　　　　　　流　　　　　　　　　过　　　　　　　　程洪水过t=1h65.1665.1675.4875.4875.4875.4885.7985.7985.79187.19187.19187.19381.461048.23235.7585.7985.7985.79程　线00.0000.00　　　　　　　　　　　　　　　　　0.0010.0593.840.00　　　　　　　　　　　　　　　　3.8420.19812.883.840.00　　　　　　　　　　　　　　　16.7330.23215.0912.884.450.00　　　　　　　　　　　　　　32.4340.19112.4415.0914.934.450.00　　　　　　　　　　　　　46.9150.1338.6512.4417.4814.934.450.00　　　　　　　　　　　　57.9560.0835.418.6514.4217.4814.934.450.00　　　　　　　　　　　65.3370.0483.135.4110.0214.4217.4814.935.060.00　　　　　　　　　　70.4480.0271.743.136.2610.0214.4217.4816.975.060.00　　　　　　　　　75.0890.0150.941.743.626.2610.0214.4219.8716.975.060.00　　　　　　　　78.91100.0070.480.942.023.626.2610.0216.3919.8716.9711.040.00　　　　　　　87.62110.0040.270.481.092.023.626.2611.3916.3919.8737.0211.040.00　　　　　　109.46120.0020.140.270.561.092.023.627.1211.3916.3943.3637.0211.040.00　　　　　134.01130.0010.070.140.310.561.092.024.127.1211.3935.7543.3637.0222.510.00　　　　165.45140.0000.010.070.160.310.561.092.304.127.1224.8535.7543.3675.4361.850.00　　　256.9715　　0.010.080.160.310.561.242.304.1215.5424.8535.7588.36207.2913.910.00　　394.4616　　　0.010.080.160.310.631.242.308.9815.5424.8572.86242.8046.625.060.00　421.4417　　　　0.010.080.160.350.631.245.018.9815.5450.64200.2154.6116.975.060.00359.4918　　　　　0.010.080.180.350.632.715.018.9831.66139.1545.0319.8716.975.06275.7019　　　　　　0.010.090.180.351.382.715.0118.3187.0031.3016.3919.8716.97199.5720　　　　　　　0.010.090.180.771.382.7110.2050.3219.5711.3916.3919.87132.8821　　　　　　　　0.010.090.400.771.385.5328.0411.327.1211.3916.3982.4322　　　　　　　　　0.010.190.400.772.8115.206.314.127.1211.3948.3223　　　　　　　　　　0.020.190.401.577.733.422.304.127.1226.8724　　　　　　　　　　　0.020.190.814.321.741.242.304.1214.7425　　　　　　　　　　　　0.020.382.230.970.631.242.307.7826　　　　　　　　　　　　　0.051.050.500.350.631.243.8327　　　　　　　　　　　　　　0.130.240.180.350.631.5428　　　　　　　　　　　　　　　0.030.090.180.350.6529　　　　　　　　　　　　　　　　0.010.090.180.2830　　　　　　　　　　　　　　　　　0.010.090.10镇江市工程勘测设计研究院31 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告表2.5-11凌塘水库各频率暴雨设计洪水过程线总汇表重现期时段(Δt=1h)20年30年50年1000年000.000.000.00111.691.972.19227.378.589.543314.3216.6618.514420.8124.1926.855525.8029.9733.256629.1633.8537.537731.5236.5640.538833.7239.0843.309935.5741.1945.60101039.3545.5950.48111148.4656.3062.40121258.6468.2975.75131372.0683.9893.171414118.73136.51150.331515194.31220.33240.851616209.92237.48259.271717178.61202.18220.811818135.86154.07168.47191997.27110.58121.10202064.1673.1080.15212139.5645.1349.53222223.0926.3728.95232312.7814.6116.0524247.038.038.8225253.704.234.6526261.822.082.2927270.700.810.9028280.290.340.3829290.130.150.1630300.040.050.06总径流量(万m3)542.34620.02681.061141.632.6水库调洪演算各频率洪水工况下的调洪演算详见“节4.4.2.2”或附件一《水文水利计算》。镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告2.7施工期洪水根据凌塘水库水文气象特性和加固工程施工期的需要，选择非汛期10月~次年4月作为施工期。加固工程等级为Ⅲ等，主要建筑物为3级，根据《水利水电工程施工组织设计规范》（SDJ338－89）规定，导流建筑物为Ⅴ级建筑物，相应挡水标准为5年~10年一遇重现期洪水。镇江站实测资料：1976~2006年（共31年，1976年以前非汛期资料缺失较多），历年10月至次年4月最大1d暴雨均值40.9mm，最大值为79.4（1982年），暴雨资料见表2.6-1。表2.6-1　　镇江站10月至次年4月最大1d暴雨量统计表年份最大一日（mm）开始日期年份最大一日（mm）开始日期197625.94、28199229.410、3197742.411、7199336.53、24197827.72、9199423.14、19197945.54、1199523.41、21198023.94、6199632.311、8198166.64、18199765.43、12198279.411、28199850.24、1198348.310、5199933.710、9198455.311、10200035.310、2198537.110、14200142.61、6198628.811、14200248.74、30198746.84、24200351.84、24198820.12、252004331、10198925.811、12200561.24、30199040.711、82006451、19199141.93、26平均40.9　根据镇江站实测资料，频率分析见下图，P=10%最大一日降雨量为70.8mm，同样转换成最大24小时雨量为70.8*1.13=80.0mm。镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告图2.5-1凌塘水库施工期暴雨频率曲线图面暴雨过程按《江苏省暴雨洪水图集》（1984年）雨型分配表九进行（表2.3-6），流计算按图集中地区综合的瞬时单位线法进行。经计算，施工期设计洪水过程线如表2.6-3，10年一遇洪峰流量70.78m3/s。表2.6-3凌塘水库施工期设计洪水过程线时段P=20%时段P=20%　t=1h　洪水过程线　t=1h　洪水过程线00.001670.7810.311759.5221.331843.9732.631930.2443.972019.2655.062111.5865.82226.6476.41233.6287.04241.9997.60251.04108.65260.511111.03270.171213.65280.071317.33290.031434.27300.011564.25总水量158.0万方从上表看，施工期10月至次年4月，10年一遇来水总来水量为158.0万m3。镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告2.8施工期洪水调洪演算施工期洪水调洪演算详见“节4.5”或附件一《水文水利计算》。镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告3工程地质3.1地质勘察工作概况凌塘水库无建库前的地质资料，根据水库土坝安全鉴定的要求，镇江市工程勘测设计研究院于2006年3月进行了安全鉴定阶段勘察工作，2007年3月，按除险加固工程初步设计阶段的要求对凌塘水库进行了第二次勘察，2007年11月，再次对凌塘水库进行了除险加固工程初步设计阶段补充勘察工作。勘察工作的内容有：⑴、确定本区地震烈度。⑵、查明坝体填筑土的类型、物理力学性质、渗透特性，软弱土体及施工填筑形成的软接触带等的厚度和分布。评价填筑土的质量是否满足有关要求。⑶、查明坝体与坝基接触部位的物质组成及其渗透特性，调查坝体渗漏、开裂、沉陷、滑坡以及其他不良地质现象和隐患的分布位置、范围、特征。⑷、调查坝基与岸坡水文地质与工程地质条件。并对防渗效果进行评价。⑸、查明溢洪河堤岸岸坡的地质结构、各地层的岩性、空间分布规律，评价其抗冲性能，评价岸坡稳定性。⑹、查明闸基的地层岩性，特殊土层、粗粒土层等的性状、在空间上的分布及变化规律。对闸基的渗漏、抗冲刷、边坡稳定性等问题进行评价。勘察断面布置在最大坝高断面处、岸坡连接断面处及溢洪道两侧和涵洞侧，并在坝轴线上布置地质纵剖面，孔距约50m。每断面布置3-4个钻孔，其中一个要在最大坝高处。安全鉴定阶段，共完成勘探点39个，进尺461.50m。其中机钻取样孔7个，进尺157.80m；原位测试静力触探孔32个，进尺303.70m。初设阶段及补充勘探，共完成勘探点50个，进尺554.40m。其中机钻取样孔29个，进尺363.00m；静力触探孔21个，进尺191.40m。注水试验9组。3.2库区工程地质凌塘水库大坝在低洼丘陵土山盆地间，库区属低山丘陵地貌单元。周边山体植被良好，未见明显不良物理地质现象。镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告上部地层为第四纪松散沉积物，以粉质粘土为主，主要为弱透水层或微透水层。下伏基岩为白垩系上统（k2）浦口组砂岩，为不透水层或极微透水层。库区第四系晚期区域地壳活动已十分微弱，区域地质稳定性较好。3.2.1库区渗漏库盆基底由Q3al粉质粘土及新近堆积物组成，透水性不大，库区无透水性断裂及活动性断裂通过，不存在向邻谷渗漏的地形、岩性及水力学条件。3.2.2库岸稳定库岸山体低矮，植被茂密，总体自然岸坡较缓较稳定。副坝对岸主要为③层粉质粘土组成的土山，属Q3土层，土层工程力学性质良好，但因岸坡较陡，局部可能会发生塌方现象。远坝区地形较平缓，目前未见有明显滑坡、崩塌、泥石流等不良物理地质现象。3.2.3浸没库区附近分布有村庄和农田，但所处位置地势较高。水库在现有运行水位上，基本不存在浸没问题。3.2.4淤积库区上游植被良好，水库运行近五十年，固体径流甚微。3.3坝址区工程地质条件及评价3.3.1坝址区工程地质条件3.3.1.1地形地貌及物理地质现象坝址区属低山丘陵地貌单元，坝址为土质岸坡，植被覆盖较好，第四系松散地层主要有第四纪（Q4al）冲积堆积形成的粉质粘土、第三纪上更新世（Q3al）冲积堆积粉质粘土，基岩为白垩系上统（k2）浦口组砂岩。坝址岸坡较稳定，整个坝址区未见明显滑坡、崩塌等不良物理地质现象。3.3.1.2地层岩性根据现场勘察、室内土工试验、原位测试结果，坝址区所揭示的地基土层，按其成因类型、地质年代及性状自上而下可分为如下层：镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告②层（Q4al）：粉质粘土（中粉质壤土）。黄色、灰黄色，软塑-可塑，局部粉性大。本层为微-弱透水层，切面有光泽，一般为原地表土。层顶高程为17.3米~27.1米，层厚为0.8米~8.0米，平均厚度为4.4m。③层（Q3al）：粉质粘土（重、中粉质壤土）。黄色、灰黄色，可塑-硬塑，局部粉性稍大。不均匀，局部底部较上稍软。本层为微透水层。层顶高程11.8米~26.8米,平均厚度为6.2米。④层（k2）基岩。成分主要为浦口组砂岩，强~中风化。紫红色、暗黄色，块状构造，泥质胶结，裂隙被钙质等充填，为不透水层或极微透水层。本次勘探未钻穿。图3.3-1大坝0+167断面勘探剖面3.3.1.3场地地震效应查《中国地震动参数区划图（GB18306－2001）》，场地地震动峰值加速度0.15g，场地地震基本烈度Ⅶ度。根据测试钻孔计算结果，坝址区土层平均剪切波速为213m/s，场地土类型为中软场地土。场地覆盖层厚度大于3.0m，小于80.0m，建筑场地类别II类，地震动反应谱特征周期0.35s。抗震地段属不利地段。本场地在勘察深度范围内，无液化土层分布。镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告3.3.2坝址区水文地质条件场区地下水类型主要为孔隙潜水。地下水位变化主要受凌塘水库的影响。地表水的渗入补给为地下水的主要补给来源。层间径流、蒸发为场区地下水的主要排泄方式。3.3.2.1坝基土渗透性坝基土室内渗透试验结果详见下表3.3-1。表3.3-1　　　　　坝基土室内试验渗透系数统计表岩土编号岩土名称统计项目渗透系数k(*10-6cm/s)②粉质粘土统计个数14最大值169最小值0.463平均值19.3大值平均值84.8小值平均值1.42建议值84.8③粉质粘土统计个数37最大值6.25最小值0.427平均值1.01大值平均值2.44小值平均值0.424建议值2.44对②、③层粉质粘土的室内渗透试验表明，②、③层渗透系数为微~弱透水性；对④层砂岩进行了压水试验，根据压水试验成果，该层透水率为0.16Lu，为微透水性。3.3.3坝址区工程地质条件评价3.3.3.1坝基工程地质条件评价坝基浅部分布②层粉质粘土、③层粉质粘土、④层基岩等地基土层。②层粉质粘土压缩性为中等压缩性，工程力学性质一般。③层粉质粘土为上更新统（Q3）土层，抗剪强度高，压缩性为中低压缩性，工程力学性质良好。镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告④层基岩为白垩系浦口组砂岩，分布较稳定，勘察期间未发现软弱结构面。强度高，工程力学性质良好。3.3.3.2坝基水文地质条件评价坝区各地基土层渗透性根据现场钻探、室内土工试验及现场水文地质试验结果，按照《水利水电工程地质勘察规范（GB50287-99）》附录J判别：②层粉质粘土层属微～弱透水；③层粉质粘土层属微透水；④层砂岩层属为极微透水性或微透水层。第②层粉质粘土，土质较均匀，室内试验渗透系数一般在10-5cm/s，“注7”孔注水试验渗透系数为1.36×10-5cm/s，渗透性一般不大，隔水性尚好。第③粉质粘土层渗透性较小，是良好的隔水层。第④层基岩，其完整性较好，块状。经水库多年运行观测，为极微透水性或微透水层。3.3.3.3坝址区渗透变形判别坝址区分布的②、③粉质粘土为细粒土，其渗透变形型式为流土；④层基岩无渗透变形问题。坝基土层允许水力坡降值见下表。表3.3-2　　坝基土层允许水力坡降值一览表层号孔隙率（%）土颗粒密度Gs渗透变形形式临界水力坡降Jcr允许水力坡降J允许②42.72.72流土1.000.49③40.42.73流土1.030.513.4坝体填筑质量评价3.4.1坝体现状勘察期间，对大坝进行了调查，勘察期间，水位较低，库水位高程约为▽25.0m。1991年，当库水位达到▽27.00m左右时，大坝背水坡和坡脚普遍窨潮渗水，水位越高渗漏越严重，渗漏宽度也大，宽度在背水坡0+380～0+580m，长约200m。据水库管理人员反映，大坝在特定历史环境时建设，清基不彻底，特别是老山谷部位清基甚差，坝身堆土碾压不实，接头处理不良，存在渗漏隐患。库区南侧桃树林中发现白蚁活动，需对大坝进行防治处理。镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告3.4.2坝体填筑土岩性特征坝体填土主要以粉质粘土为主，表层为碎石沥路面，护坡为人工种植草皮。①层：坝身填土（重、中粉质壤土）。以褐黄色、棕黄色，土质较均匀，主要由粉质粘土组成，稍湿~湿，坝身填土表层为沥青路面，较密实。中上部不均一，稍密，局部结构较松，渗透性较大。坝身土体为弱透水性。主坝该层厚度为9.2~13.0米，平均厚度为12.5米。3.4.3坝体填筑质量评价3.4.3.1坝体填筑土的物理力学性质指标为查明坝体填土的质量，本次坝体取土样42组，根据室内土工试验成果统计：①坝体填土的天然含水量为18.8～28.1%，平均值24.3%；干密度为1.44～1.60g/cm3，平均值1.54g/cm3，根据击实试验坝身土最大干密度为1.64g/cm3、压实度88~97%,平均为94%，达不到《碾压式土石坝设计规范》SL274-2001要求的3级及以下中低坝压实度96%~98%的要求，坝体土密实度稍差，且不均匀。孔隙比为0.700～0.890，平均值0.770；塑性指数为平均值14.5；直剪快剪粘聚力平均为25.2kPa，内摩擦角平均值为10.0°；固结快剪粘聚力平均为19.8kPa，内摩擦角平均值为19.2°；慢剪粘聚力平均为14.6kPa，内摩擦角平均值为24.1°；压缩系数为0.20～0.48MPa-1,平均值0.35MPa-1；压缩模量为3.78～8.89MPa,平均值5.23MPa。从以上统计结果看，坝体各填土层的物理力学性质指标差异不大，表明主坝坝体填筑基本均匀。但局部填土干重度较小，仅14.4kN/m3（30孔），填土压实度合格率偏小，说明局部坝体填土质量较差。3.4.3.2主坝坝体填筑土的渗透性评价本次勘察对坝体填土进行了室内渗透试验及现场钻孔注水试验，以测定坝体的渗透性。坝体填土室内渗透试验结果详见下表3.4-1。表3.4-1坝体填土室内试验渗透系数统计表岩土编号岩土名称统计项目渗透系数k(*10-6cm/s)①坝体填土统计个数36镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告(粉质粘土)最大值361最小值0.211平均值51.4建议值75.8注水试验结果详见下表表3.4-2。表3.4-2　　　注水试验成果一览表试验段渗透性备注钻孔编号试验项目孔径（mm）试验段高程（m）试验段长度（m）渗透系数K（10-6cm/s）渗透性分级所在层位依据起止注1注水11031.027.53.572.9弱①《水利水电工程钻孔注水试验规程SL》（送审稿）注2注水11030.027.32.7142中等①注3注水11031.028.32.738.3弱①注4注水11031.028.52.544.1弱①注5注水11024.822.22.686.4弱①注6注水11025.022.52.524.2弱①23注水11030.226.63.6渗漏①105注水11032.025.76.3118中等①坝体填土渗透性通过室内渗透试验及现场注水试验结果判断：①层坝体填土属弱透水,局部中等透水。大坝填土整体防渗性能一般。根据现场注水试验结果，大坝中段“注2孔、105孔”①层渗透系数较大，达中等透水，23孔中有渗漏现象。据水库技术人员反映，汛期水库高水位时，则较严重，存在渗漏问题。分布范围主要在大坝中部2-2’、3-3’地质剖面间，沿坝轴线长约170m段，应进行防渗处理。3.4.3.3坝体土的渗透变形判别坝址区分布的①坝体填土为细粒土，其渗透变形型式为流土。土的允许比降计算取值见下表3.4-3。表3.4-3　　坝体土层允许水力坡降值一览表层号孔隙率（%）土颗粒密度Gs渗透变形形式临界水力坡降Jcr允许水力坡降J允许①43.62.73流土型0.970.48镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告3.4.4坝体稳定分析参数本次勘察主坝上布置稳定分析断面4条，为提供不同工况下的指标值，各地基土层土分别提供快剪及慢剪指标。稳定分析所需物理力学性质指标详见下表3.4-4。表3.4-4　　　坝坡稳定分析参数表岩土编号岩土名称统计项目重力密度γ(kN/m3)饱和重度γsat(kN/m3)直剪粘聚力Cq(kPa)(快剪)内摩擦角φq(度)(快剪)粘聚力Cc(kPa)(固快)内摩擦角φc(度)(固快)粘聚力Cs(kPa)(慢剪)内摩擦角φs(度)(慢剪)①坝体填土统计个数424227277777平均值19.119.829.611.724.221.817.725.3标准值25.210.019.819.214.624.1推荐值19.119.8251020191524②粉质粘土统计个数242412126666平均值19.719.838.412.22.419.418.024.3标准值32.39.021.415.912.920.3推荐值19.719.832921161320③粉质粘土统计个数50503232661212平均值20.020.364.614.747.224.127.726.7标准值57.013.243.318.724.625.0推荐值20.020.35713431925253.5溢洪闸工程地质条件及评价3.5.1溢洪闸工程地质条件溢洪闸处揭露的地层共分为3层，各地基土层工程地质剖面图为5-5’～8-8’。溢洪闸处揭露的地层如下：①层（Q4ml）:坝身土素填土。以黄色粉质粘土为主,呈稍密,平均厚度7.80m,层厚较均匀。③层（Q3al）：粉质粘土。黄色、灰黄色，可塑-硬塑。本层为微透水层。平均层顶高程24.5m。④层（K2）：基岩。成分为砂岩,强~中风化。紫红色、暗黄色，块状，较致密，泥质胶结,为不透水层或极微透水层。本次勘探未钻穿。镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告3.5.2溢洪闸工程地质条件评价溢洪闸处于水库主坝南端，闸基为第③层可~硬塑粉质粘土，工程力学性质良好，为良好的闸基持力层，也是良好的隔水层，工程地质条件良好。有关地基土层承载力特征值及原位测试指标平均值详见下表3.5-1。表3.5-1　　溢洪闸地基土层参数一览表　　　　　项目地基土层及岩性比贯入阻力PS（MPa）压缩模量ES1-2(MPa)承载力特征值fak(kPa)③层粉质粘土3.229.3200④层砂岩500图3.5-1溢洪道勘探剖面3.6溢洪道及出水渠工程地质条件及评价3.6.1溢洪道及出水渠工程地质条件溢洪道自溢洪闸向东至行人石拱桥段长295m,出水渠为石拱桥至镇荣公路桥段长375m。两岸为土质岸坡，植被覆盖较好。溢洪道地基土层主要由第四系松散地层冲积堆积形成的粉质粘土组成，基岩为白垩系上统浦口组砂岩。勘探揭示土层自上而下描述如下：①层（Q4ml）镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告：素填土（重、中粉质壤土）。以褐黄色、棕黄色粉质粘土为主，稍湿~湿，较松~稍密，渗透性较大。分布于溢洪道和出水渠两岸，多为耕植土。该层厚度为0.0~2.40米，平均厚度为1.2米。②层（Q4al）：粉质粘土（中粉质壤土）。黄色。软塑-可塑，局部粉性大。层厚为0.0米~5.4米，平均厚度为2.3m。为原地表土。②-1层（Q4al）：粉质粘土（中粉质壤土）。流塑~软塑，为微-弱透水层。层厚为2.8米~7.6米，平均厚度为4.4m。③-1层（Q4al）：粉质粘土（重、中粉质壤土）。灰色、灰黄色，可塑，上部稍硬，局部粉性稍大，有时夹粉土，不均匀性，局部底部与基岩接触处土层较上稍软。本层为微-弱透水层。层厚0.3米~5.7米,平均厚度为3.3米。④层（K2）基岩：成分为砂岩。紫红色、暗黄色，块状，较致密，泥质胶结,为不透水层或极微透水层。本次勘探未钻穿。表3.6-1溢洪道及出水渠物理力学性质表土层号土层名称重度孔隙比抗剪强度γ(kN/m3)eCq(kPa)Φq(度)Cs（kPa）Φs（度）①素填土19.20.7652111②粉质粘土19.00.83820151420②-1粉质粘土18.40.92217131521③-1粉质粘土19.60.76044720223.6.2溢洪道及出水渠工程地质条件评价溢洪道及出水渠场地地基土层主要为②、②-1层粉质粘土层，层位分布简单，力学强度一般，工程地质条件一般。有关地基土层承载力特征值及压缩模量指标平均值详见下表3.6-2，承载力指标建议选用特征值。表3.6-2溢洪道及出水渠地基土层参数一览表项目地基土层及岩性压缩模量ES1-2(MPa)承载力特征值fak(kPa)①5.9②5.9140②-16.2100③-16.5160④500镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告3.7涵洞工程地质水库灌溉输水涵洞有两座。在南北两端分别简称为南涵和北涵。3.7.1涵洞工程地质条件南、北涵洞附近各布置工程地质剖面一条，即北涵处剖面4-4’、南涵处为19-19’，各地基土层岩性特征如下：①坝体填土（Q4ml）（粉质粘土）：黄褐色，可塑，中压缩性。密实度不均匀，主要由粉质粘土组成，平均层厚8.4m。②粉质粘土（Q4al）：黄褐色为主，局部灰色，饱和，可塑，中压缩性。土质较均匀，北涵处局部分布。切面稍光滑，有光泽，干强度中等，韧性中等。层厚1.90m，顶板埋深26.20m。③粉质粘土（Q3al）：普遍分布，褐黄色。很湿，呈可～硬塑状态，中低压缩性；层厚3.70m，顶板埋深20.20～24.30m。④层（K2）基岩：为浦口组砂岩，砖红色，泥质胶结，块状构造，较完整，结构较致密，该层未揭穿。3.7.2涵洞工程地质条件评价涵洞上覆土层为①层坝体填土（粉质粘土），②、③粉质粘土分布稳定，工程地质条件较好。据设计资料：拟改建南、北涵洞涵底设计高程分别为▽22.2m、21.7m，涵洞底板持力层位于③粉质粘上，该层分布稳定，厚度大，力学强度高，承载力特征值fak达200kPa，可以满足天然浅基础设计要求。有关地基土层承载力特征值及压缩模量指标平均值详见下表3.7-1，承载力指标建议选用特征值。表3.7-1涵洞地基土层参数一览表项目地基土层及岩性压缩模量ES1-2(MPa)承载力特征值fak(kPa)①坝体填土（粉质粘土）5.2②粉质粘土6.4140③粉质粘土7.8200④层基岩500镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告3.8管理房及培训中心工程地质条件及评价3.8.1管理房及培训中心工程地质条件拟建管理房及培训中心揭露的地层共分为2层，各地基土层岩性特征详述如下：①素填土：黄褐色，稍湿，较松散。主要由粉质粘土组成，局部含碎石、砖块等。层厚0.50～1.40m。③层（Q3al）：粉质粘土。棕黄色，很湿，可塑-硬塑。本层为微透水层。最大揭露层厚约25.0m。3.8.2管理房及培训中心工程地质条件评价场地地基土层主要为①素填土、③层粉质粘土，层位简单，分布稳定，力学强度高，工程地质条件良好。对管理房及培训中心建筑物，③层土为良好的浅基础持力层。有关地基土层承载力特征值及原位测试指标平均值详见下表。表3.8-1管理房及培训中心地基土层参数一览表项目地基土层及岩性比贯入阻力PS（MPa）压缩模量ES1-2(MPa)承载力特征值fak(kPa)③粉质粘土3.69.32003.9天然建筑材料3.9.1砂石料库区附近无可利用的建筑石料。加固工程所需石料和砂料均需外购。经调查本市境内上会镇有石料场，为块状玄武岩。长江沿岸均有砂料出售，为中粗砂。石料区和砂料区距水库分别约为15km和28km，道路畅通，运输便捷。3.9.2土料根据委托方意见，土料来源共有两处，第一处料场位于在主坝北端上游150m处，料区土料为粉质粘土，料区易于开采，粘粒含量相对较高，可作为水库除险加固所需土料。第二处料场位于水库对岸姚墅村荒山，为黄色粉质粘土，土料储备量充足。以下按不同土料场地分别评价。镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告3.9.2.1水库主坝北端上游本处土料场共布置3个钻孔，孔距20~30m。场地土层主要分布③粉质粘土层，质量符合要求，为有用土层，筑坝使用时土料需保持良好的湿度状态，以利于压实，土料评价结果见下表。表3.9-1土料质量评价表层号及名称项目均质坝土料标准平均值结论比较综合评价③粉质粘土塑性指数7～1713.0符合符合粘粒含量10-30%22.1%符合渗透系数(10-6cm/s)＜1×10-4(碾压后)28.0符合表3.9-2击实试验成果统计表试验项目指标值最大干密度（g/cm3）1.73最优含水率（%）18.9根据试验结果判别，③层粉质粘土指标基本符合均质坝土料标准，但塑性指数略高，天然含水率偏大，可以通过施工过程解决，如翻晒。土料开采时，地表耕植层应清除干净。根据土料场有用土层的分布、土料场的平面展布及开采技术条件，储量计算采用块段平均厚度法。按现场条件，土料场开采总面积约7000m2，可利用土料总储量约为4万m3。3.9.2.2姚墅村荒山姚墅村荒山在水库对岸姚墅村，为丘陵土山，地势较平坦，地下水埋藏较深，为上更新统Q3土层，储量丰富。土料质量评价结果详下表。表3.9-3土料质量评价表层号及名称项目均质坝土料标准平均值结论比较综合评价③粉质粘土塑性指数7～1712.9符合符合粘粒含量10-30%27.1符合渗透系数(10-6cm/s)＜1×10-4(碾压后)3.41符合表3.9-4击实试验成果统计表镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告试验项目指标值最大干密度（g/cm3）1.71最优含水率（%）20.2该取土场地形平缓，场地开阔，开采条件好，适于机械化施工，开采时，地表浅部耕植层及坝顶表面的建筑垃圾、碎砖等应清除干净，开采边坡1∶1.25，设计开采深度2.0m计算（表层0.5m含植物根系，按无用层处理）。该处料场面积大，土料质量满足工程所需，储量丰富。3.10工程地质结论及建议一、据区域地质资料，区域上第四系晚期的地壳活动已十分微弱，区域地质稳定性较好。场地地震基本烈度Ⅶ度，根据镇江市建设局文件镇政建（2004）76号文因区划调整丹徒区建设设计基本地震加速度调为0.15g，地震动反应谱特征周期0.35s。场区勘察深度范围内无液化土层分布。二、大坝处于低山丘陵区，坝址区浅部坝基浅部分布②粉质粘土、③粉质粘土、④下伏基岩。②层粉质粘土渗透系数整体较小，属微～弱透水，主要分布于大坝中部；③层粉质粘土属微透水，该层埋藏大坝两端较浅，中部较深，分布较稳定，是良好的隔水层；第④层基岩，其完整性尚好，为极微透水性或微透水层。三、主坝坝体为均质粘土坝，主要以素填土为主，由人工挑筑而成，坝体密实度变化大，均匀性较差，干密度平均为1.55g/cm3，局部为1.41g/cm3，平均压实度为94.5%，不满足《碾压式土石坝设计规范》SL274-2001压实度96%~98%的要求。根据现场注水试验结果，大坝中段“注2孔、105孔”①层渗透系数较大，达中等透水；23孔中有渗漏现象。据水库技术人员反映，汛期水库高水位时，则该段会更明显，存在渗漏问题。分布范围主要在大坝中部2-2’、3-3’地质剖面间，沿坝轴线长约170m段，建议进行设计防渗处理。四、涵洞底板位于③粉质粘土层，该层土质比较均匀，力学强度高，地基土层稳定，涵洞工程地质条件较好。五、溢洪闸工程地质条件良好，层位分布稳定，③镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告粉质粘土层力学强度高，地基土层承载力特征值较高。六、溢洪道及出水渠工程地质条件一般，层位分布稳定，渗透系数小，局部较大。下游河道淤埋，断面较小，不利于洪水下泄，应进行清淤整治。七、管理房及培训中心工程地质条件良好，层位分布稳定，力学强度高，地基土层承载力特征值较高。八、土料储量丰富，质量符合规范要求，场地开阔，开采条件好。砂石料可在附近乡镇料场购买，陆路运输，交通方便。镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告4工程任务和规模4.1地区社会经济概况丹徒区位于江苏省西南部，长江下游南岸，长江和苏杭大运河交汇处，区域环绕镇江城区，东邻镇江市大港新区，西接句容，南连金坛，西北、东北两端长江中有3座洲岛，分别与扬州市仪征区和邗江区隔江相望。沪宁、扬溧高速公路贯穿境内。丹徒区西距省会南京60公里，东距上海200余公里。地理坐标为北纬31°49＇～32°16＇、东径119°15＇～119°45＇。全区总面积610.5km2，其中陆地面积539.55万平方公里、水域面积70.5平方公里。耕地面积41.98万亩，辖9个镇（含园区）、88个村民居委会。设丹徒新区、丹徒经济开发区各1个，场圃7个。全区总户数101382户，总人口274980人，非农业人口70633人。2007年，全区完成地区生产总值105.25亿元，第一产业增加值6.79亿元；第二产业增加值62.92亿元；第三产业增加值35.54亿元，三次产业增加值结构为6.4:59.8:33.8。财政收入17亿元，社会消费品零售总额20.71亿元，人均地区生产总值36249元。农村居民人均纯收入7005元，全区城镇在岗职工年平均工资23567元，城镇居民可支配收入16039元。凌塘水库位于镇江市丹徒新城南仅5km，属太湖湖西流域。水库下游紧临扬溧高速（距大坝620m）、沪宁高速（距大坝6km）及上党镇（距大坝900m），水库地理位置极很重要，对安全性的要求较高。若水库溃坝将直接冲击或淹没范围的达10平方公里，主要为上党镇及附近村庄。直接冲击或淹没范围内的人口和GDP取值以2007年统计年鉴中的相关数据为依据。根据绘制溃坝风险图，调查得淹没范围内的人口达1.5万人，GDP值为8.5亿。直接冲击或淹没范围内的重要设施，主要是扬溧高速公路、沪宁高速公路镇江支线。具体淹没范围包括上党镇南侧，下游凌塘、钱家庄、蒲村、莱村、东湖等7座村庄，其中村庄受淹共计1600户，人口6000人，上党镇受淹人数9000人。镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告经济的发展和人民生活水平的提高，对地区防洪保安提出了更高的要求；同时，城市的发展需要有可靠的备用水源，建设可靠的防洪保障安全体系并合理开发和利用水资源成为地区经济可持续发展的重要条件之一。4.2工程建设的必要性4.2.1水库历史成因及运行维护情况4.2.1.1水库历史成因凌塘水库是中心河的源头，流域面积25.5km2，流域范围分布于句容市东昌镇、丹徒区上党镇及石马镇镜内。中心河自凌塘水库下行穿三山镇、辛丰镇及丹阳市河阳镇进入大运河，全长19.1km，上党镇境内称小金河，三山和辛丰境内称中心河。中心河流域地跨句容、丹徒、丹阳三市（区），集高骊山、长山、南青山、马鞍山等地来水，流域面积168km2。河势西高东低，比降较大，由于上游来水面积较大，沿河两岸历来是一个易洪易旱的地区。“视水如过客倏焉去来，漠无留恋”，《义村天禧闸记》“每当夏秋大雨时，行水势连瓴直下，讻湧荡激，势不可遏，汪洋如泽国……不两三日，已低落渐涸矣”。暴雨时洪水肆虐，洪水退却后却又干旱严重，当地老百姓有种说法叫“淹塘干”，水资源利用率极低，粮食平均亩产在当时只有250斤左右。1956年暴雨造成下游义村、蒲村、莱村、东湖等村庄约1万亩农田受淹，淹没时间长达10天左右，同时造成道路受阻，河道、房屋冲毁等情况，给人民生命财产造成巨大的损失。1958年干旱，80天无雨，上下游受旱面积达到70%左右，有些地势较高的岗村庄更是颗粒无收。1957年至1958年，当时的镇江地区通过调查研究，结合当地地形地貌和水文条件，确定该地区水资源通过水库的调节利用，可以很大程度上解决该地区的水灾和旱灾。经过勘测设计，在凌塘村峡口，即现在凌塘水库大坝位置修筑均质土坝，拦蓄洪水，调节该地区水资源，通过计算能满足上下游1.7万亩农田灌溉要求，并可以综合利用。凌塘水库工程于1958年11月始建，由镇江市副市长孙在心任工程总指挥，技术负责人周大鑫。全市（县、市合并期间）组织近3万民工参加施工，采用人挑肩扛。1959年4月合拢蓄水。镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告凌塘水库的建成，包括中心河流域内上游其它小（1）型水库和小（2）型水库各4座，共拦蓄了48.02km2的来水，大大减轻了中心河洪水压力，沿岸数万亩农田受益。4.2.1.2运行维护情况1958年大坝建设先进行土坝工程，1959年4月，坝顶筑到24m，后大坝顶高程扩大初步设计为35m，省水利厅水财（计）字（1959）402号文批复，核定坝顶高程为32m。1960年4月，坝顶高程筑至28.5m左右并合龙，顶宽5m，块石护坡至27.5m。1962年，上级核准冬春水位为25m，汛期24m。1965年冬，大坝加高达到30m，1966年苏（246）号文件核准冬春蓄水位26.5m，汛期26m。1967年8月和1968年6月库水两次干涸。1972年7月2日大雨，7月3日水库最高水位达27.63m，是年冬，继续对大坝加高培厚，至1974年坝顶高程达到32m，顶宽6m，外坡1：3.0，内坡1：2.5。“75.8”河南大水后，对大坝25.5m～27.5m高程的块石护坡进行维修。1977年块石护坡砌至坝顶，并设浆砌块石挡浪墙一道，高1m。同年，因南涵至古洞电灌站引水河长250m，考虑其河堤顶高、宽度不足，在南涵南侧筑副坝，长25m。1978年大时旱，水库达死库容，维修高程22.0m～25.5m的块石护坡。1985年土坝坝顶建成泥结碎石路面，并由镇江市水利工程队对土坝进行劈裂灌浆防渗。1985年兴建了混凝土排水沟一道,长547米，沟底宽0.3米。由于1991年大洪水，最高水位达到27.4m，坝北端出现严重渗水，1992年、2001年、2003年在北端分别兴建了长60m，96m，96m，顶高程25.7m、底高程22.5米的拱圈反滤，仍有长200米未建反滤。1992年、1995年对高程24.5-27.5m以下的干砌块石护坡进行填塞混凝土砂浆并勾缝。2003年、2005年、2007年分别对高程27.5-32.0米干砌块石护坡进行整护,灌浆压缝。2006年，将坝顶泥结碎石道路改建为沥青混凝土道路。1960年4月，开挖溢洪道，底高程24m，底宽14m。1964年，在溢洪道尾端建跌水1座。1974年，在溢洪道跌水出口处加设堰顶，顶高程26m，宽21m。“75.8”河南大水后，经复核，水库设计标准不足，1976年在北涵南侧建3孔溢洪闸一座，总净宽7.5m，闸底高程25.0m，设计最大泄流量70.67m3/s，将原溢洪道作为非常溢洪道使用。1999年溢洪闸原混凝土闸门改建为钢结构闸门，启闭房改建为二层砖混结构机房。2005年，更换启闭机100KN×3台。镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告南涵洞1966年兴建时，涵洞洞身为马蹄形拱涵，底高程22.0m，口径（高×宽）1.15m×1.3m。拱顶为素混凝土预制构件，其它为浆砌块石结构。1977年进行南涵洞改造，在原洞身内壁为钢筋混凝土拱涵，混凝土壁厚0.2米。北涵洞1958年4月兴建，进水口形式为卧管式，洞身尺寸为底高程21.7m，直径0.9m，。1982年，北涵涵首改为沉井塔式起启闭。1986年发现靠发电站处有水冒出地面，经过检查发现涵管内有6条裂缝，后使用环氧树脂进行修补。1980年，北涵出口处建成40kw水力发电站一座，建成后，为水库和附近村民在停电期间解决照明起了一定作用，后因水库水量不足，水力不够，农用电网不配套，加之设备老化、锈蚀严重，于1990年停止运行。水库灌区通过南北两条干渠供水，全长16km，向上党境内十几个行政村供水，并通过库下、库下及干渠内兴建的电灌站，扩大供水范围，同时，通过仙人山电灌站，可向上会镇的上会、丰城两水库补水。遇干旱年份，通过长山提水站向凌塘水库补水，使该水库起到了一定调蓄功能，目前该水库实际灌溉面积1.9万余亩，并为上党镇居民和附近工矿企业提供可靠水源。4.2.1工程效益凌塘水库是一座集防洪、灌溉为主，结合供水、水产养殖等综合利用的中型水库，具有良好的经济效益和社会效益。自1959年枢纽建成投入运行至2007年，发生较大的洪水多次，其中1991年最大，据1991年水文资料整编，1991年8月7日最大一日降雨量165mm，6月12日～14日最大三日降雨量239mm。闸最大泄流量35.5m3/s，泄洪总量727万m3。由于水库的滞洪削峰作用，保证了水库下游丹徒区的上党镇城镇及谷阳镇、丹阳市河阳镇的耕地、群众免受洪涝灾害，重点保护了沪宁、扬溧两条高速公路和312国道等重要交通干线的安全运营。凌塘水库自建成投入运行以来，其中有资料记载的1987年至2007年31年中水库共蓄水1.46亿m3，多年平均每年供农业用水373.5万m3，灌溉农田面积达到1.9万亩。灌区提高了复种指数，粮食单产由250公斤／亩增加到现在的490公斤／亩以上，灌区人民经济收入逐年提高，水库的经济收入也得到了相应改善。凌塘水库于1987年开始供水，现供水量为1500m3/d。镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告4.2.2工程存在问题凌塘水库工程于1958年11月开工，1959年4月蓄水，经多次续建，达到现有标准。由于受当时的技术条件限制及历史原因制约，水库的建设质量较差、标准较低、配套不全，遗留问题较多，历年来虽然对水库大坝及其配套建筑物进行了一系列加固处理，但还存在诸多险工隐患，经过几十年的运行检验，暴露出诸多问题。4.2.2.1主要建筑物工程现状主坝：均质土坝一座，坝长725m，坝顶高程31.9～32.4m，最大坝高13.0m，坝顶宽5.90～6.40m，(含防浪墙)，迎水面浆砌石挡浪墙顶高程32.6m；迎水坡高程25.5m处设2.2m宽平台，平台以上坡比为1:2.36～2.86，平台以下坡比为2.1～4.2不等，迎水面采用干砌块石护坡，护坡起止高程为22.00m、32.00m，后来于1992、1995年对平台及以上护坡进行灌浆勾缝处理；背水坡高程25.00m设平台一道，平台宽2.0m，平台以上坡比为1:2.4～1:2.56，平台以下坡比为1:2.36～4.16。副坝：也为均质土坝，坝顶长150m，最大坝高7.0m，坝顶高程32.0～28.5m，坝顶宽3～6m。迎水坡坡比为1:1.4～2.5，背水坡坡比为1:1.2～1:1.8。溢洪闸（道）：溢洪闸兴建于1976年，为3孔闸，每孔净宽2.5m，设计最大下泄流量101.0m3/s，闸室底板高程25.0m，顺水长12.0m，闸底板为整体钢筋砼结构。闸墩墩顶高程32.0m，中墩为预制砼块衬面，内部浇注素砼，墩宽1m，岸墩为浆砌块石预制砼块护面，上下游翼墙均为浆砌块石结构，水泥砂浆勾缝。闸墩上为启闭机房，共两层。交通桥为砼拱圈交通桥，交通桥宽4m。闸门原为钢筋砼闸门，于1999年改为钢闸门，2.55m×5.00（宽×高），配100KN手电两用螺杆式启闭机。闸室上游为20m砼铺盖，下游为10m长砼护坦。闸室上游设八字形翼墙，下游设扭坡与陡坡护坡相连。南、北灌溉输水涵洞：灌溉输水涵洞2座，分别设于副坝的中部和溢洪闸的北侧，以下分别称之为南涵和北涵。南涵兴建于1966年6月，设计最大灌溉输水流量4.5m3/s，原为浆砌块石结构涵洞，于1977年对涵洞进行了拆建，现涵为钢筋砼拱涵，尺寸为1.15×1.0m(宽×高)，拱高0.3m，进口高程22.2m。2001年将原砼闸门、启闭机更换为铸铁闸门和手电两用螺杆式启闭机。镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告北涵兴建于1958年10月，涵洞进口底高程21.7m，出口底高程20.4m，洞身为直径90cm钢筋砼压力管，长84m，单节长2m，涵管接缝处外侧设置砼包箍，伸缩缝止水为白铁皮和2cm厚木板。闸门为钢筋砼配套1台50kN手电两用螺杆式启闭机。1986年将原卧管分级控制放水改为竖井启闭机控制放水，设计灌溉输水流量1.2m3/s。4.2.2.2现场检查情况主坝：坝顶现铺设沥青砼路面，路面基本完好，无人为破坏现象。主坝的北端，原为一高岗地，现整平为村民耕地，部分地段高程30.5m左右，目前该区域无明显坝形，与主坝未形成封闭圈。主坝迎水坡平台(高程25.5m)至坝顶采用干砌块石灌注细石砼砂浆勾缝，现场检查发现有少量砂浆脱壳，部分块石风化破损严重。平台以下（当日库水位24.86m）块石护坡松动塌陷现象较为普遍。主坝背水坡为草皮植被，草皮为当地爬根草，植被尚好，但仍有局部坡段杂草较多，坡面不平整。在背水坡上设置的348m马蹄拱型排水体（简易排水体），砼预制块封面完好，经抽检底层滤料没有明显水流，坝脚排水沟总长580m，大部分已破损。南副坝：位于非常溢洪道进口至南涵西侧桃园，全长150m，高程在30.0～28.5m，坝顶宽3～6m，坝坡坡比1：1～1：2且不规则。坝顶高程比主坝顶高程低2.0～3.5，坝顶高程不足。副坝坝顶高低不平，坝坡不规则，坡陡。溢洪闸：进口段浆砌块石护坦块石风化，砂浆老化，两侧八字翼墙块石局部风化，勾缝砂浆剥落；溢洪闸闸门启闭机运行正常，但电气设备老化；出口部分冒水孔堵塞，砼陡坡有5条横向裂缝，缝宽0.5～3.0mm，陡坡消力墩冲断11根;海漫末端冲毁严重，南侧岸墙坡土方坍塌。南涵洞：①渗径长度不足，底板有漏水现象；②圬工结构风化、破损严重;③输电线路老化严重；④引水河南岸有滑坡，长40m，河床淤积严重，影响引水灌溉。北涵：①洞身平管沉陷缝因木止水已经腐烂，进口段1--6节涵管接缝处漏水形成射流；由于漏水严重造成顶部土体流失，1986年在涵洞近末端形成漏斗状塌坑险情，隐患未消除；②镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告闸门为钢筋砼结构，闸门与门槽之间有缝隙，漏水严重；③启闭螺杆弯曲，启闭机老化；④启闭井筒砼顶梁碳化严重，钢筋外露，锈蚀严重；⑤启闭井筒顶部砼建筑物碳化、开裂。4.2.2.3运行管理中存在的问题（1）大坝运行情况及存在问题凌塘水库坝身于1958年填筑，后于1972年加高续建基本达设计标准，土坝填筑主要是人工，夯压不实，特别是1972年续建部分，没有经过质量检验。高水位期间，背水坡有较为明显的渗漏现象，1991年，当库水位达到27m以上时，在背水坡0+380～0+580m，高程25.5m存在散浸现象。虽经多年治理，大坝有白蚁危害，库区南侧桃树林中发现白蚁活动。大坝背水坡受雨淋浸害，1985年在坝脚兴建了排水沟。虽经多次整修，仍有部分块石护坡风化破损，平台以下块石护坡松动塌陷现象较为普遍。（2）溢洪闸（道）运行情况及存在问题溢洪闸边墙及扭坡渗水。1991年、2003年大洪水期间，最大泄流量48立方米/秒，冲毁消力墩11个，陡坡出现5道横向裂缝，虽然使用混凝土、环氧砂浆补做和修补，但裂缝仍然存在。1999年以来，针对运行过程中出现的问题，已对闸门、启闭机房及启闭机设备等进行了改造。（3）涵洞运行情况及存在问题南涵：由于漏水，1977年洞身内壁做成钢筋混凝土拱涵，混凝土壁厚0.2m，但翼墙、胸墙未进行改造，现已结构风化、破损严重。由于闸门漏水，2001年对原木闸门及启闭机其进行改造，更换钢闸门及启闭机一台套。镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告北涵：1986年发现靠发电站处有水冒出地面，经过检查发现涵管内有6条裂缝，并呈射流状，沉陷缝木板止水已经腐烂。后使用环氧树脂进行修补。1986年发生在涵管出口，离闸门约70米处，因涵管接缝止水木腐烂后，由于漏水造成顶部土体流失，出现一直径2米的漏斗状塌坑；2004发现沉陷缝因木板止水已经腐烂，进口段1-6节涵管接缝串水，其它管与管接缝处砂浆局部脱落；闸门为钢筋混凝土结构，炭化严重，且闸门与闸槽之间有缝隙，漏水严重；螺杆弯曲，启闭机老化；混凝土井筒顶梁碳化严重，钢筋外露、锈蚀，该梁有随时断裂的可能，可能造成机械设备损坏和人身伤害；工作桥、塔顶混凝土结构部分，钢筋混凝土局部碳化，开裂。4.2.2.4溢洪闸及涵洞结构安全情况溢洪闸消力池长度、底板强度不满足要求。闸室抗滑稳定、地基承载力及基底压力不均匀系数均满足规范要求。翼墙抗滑稳定、基底应力及基底压力不均匀系数不满足要求。南涵渗径长度不满足要求，过流能力满足灌溉要求，消能不满足要求，涵洞侧墙抗弯抗剪均不满足要求。北涵过流能力满足灌溉要求，涵管覆土高度过高，管壁承载力不满足要求，地震工况下涵洞闸首基底出现拉应力，不满足要求，地震工况下井筒抗剪强度满足要求。4.2.2.5安全鉴定结论1、经复核计算，副坝坝顶高程不满足防洪标准。主、副坝坝体抗渗、抗滑、抗震稳定满足规范要求。2、坝体填筑质量较差，迎水坡护砌损坏，背水坡排水设施简易、不完整，部分坝段在高水位期间有渗水现象；副坝无护坡，无排水设施。3、溢洪闸岸墙、翼墙存在裂缝、渗水，闸后排水孔堵塞，陡坡、消力池砼均有裂缝。经复核计算，溢洪闸强度复核不满足规范要求，消力池长度不满足规范要求。4、南涵底板渗水，防渗长度不满足规范要求；北涵涵管接缝处砂浆脱落、沉降缝木填料腐烂、串水。5、溢洪闸及南涵闸门及启闭设施基本完好。溢洪闸电气设备和北涵启闭设备均超过规范规定的部分折旧年限。6、虽经多年治理，仍有白蚁危害。7、缺乏必要的管理和观测设施。镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告4.3工程任务和规模凌塘水库原设计的工程任务是以防洪、灌溉为主，结合供水、养殖等综合利用。水库原设计灌溉面积的1.7万亩，实际灌溉面积为1.9万亩。4.3.1防洪凌塘水库且距丹徒区仅5km，上游是丘陵山区，下游较为开阔的低丘陵区地带，地势相对低洼、平坦，临近有沪宁、扬溧两条高速公路和312国道，水库一旦失事，后果严重；凌塘水库除自身防洪外，还承担水库下游约5.1万亩耕地和1.3万人口的防洪保护任务。通过水库的拦洪、错峰，在洪水期能有效拦蓄西部山洪，降低山丘区洪水对下游低洼地区的威胁，可有效减轻下游地区的洪涝灾害。凌塘水库库容为1433.0×104m3，根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000)，防洪要求采用50年一遇设计、1000年一遇校核的标准，溢洪道按30年一遇进行消能防冲设计，中心河为四级河道，按20年一遇设计，小金河是溢洪河的上游段，按20年一遇洪水标准设计。4.3.2供水凌塘水库于1987年开始供水，供水对像主要是上党镇及周边的居民，现供水量为1500m3/d，根据规划，上党镇自来水管网将连上城市自来水管网，为确保周边地区饮水安全，水库将作为备用饮用水源。凌塘水库水质优良(为地面Ⅱ类水)，且水量、水质较稳定，是理想的备用水源。4.3.3灌溉凌塘水库建有灌溉输水涵洞两座，设计灌溉面积1.7万亩，实际灌溉面积约1.9万亩，设计保证率为75%，为周边农业的稳定发展提供了可靠的保证。为实现水库水资源的合理利用，要求水库灌区适当进行节水改造，提高灌溉用水管理水平，减少灌溉水量损失，更好的为农业发展提供保障。镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告4.4水库特征水位4.4.1水库兴利特征水位（1）死水位本水库死水位与北涵涵底同高，为21.70m，相应死库容为79万m3。（2）汛限水位及正常蓄水位根据省人委（66）苏水字第246号文，凌塘水库兴利水位为26.50m，汛限水位为26.00m。4.4.2防洪特征水位4.4.2.1防洪标准与水库特性曲线根据《水利水电枢纽工程等级划分及设计标准》，凌塘水库属中型水库，工程等别为Ⅲ等，工程永久性建筑物防洪标准为：50年一遇设计，1000年一遇校核，水库水位～库容～面积关系见表4.4-1。表4.4-1凌塘水库水位～库容～面积关系水位库容水面面积（m）（104m3）（hm2）19.01.4045.019.54.0090.020.09.1195.020.517.7300.021.030.0405.021.550.8675.022.076.3825.022.5109.91094.923.0151.21319.923.5199.01559.924.0257.71889.924.5321.82099.925.0400.52534.925.5481.32639.926.0580.42789.926.5678.63164.827.0795.03719.827.5922.63824.8镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告28.01050.03899.828.51189.04499.829.01352.05099.729.51528.05174.730.01702.05249.7注：本库容曲线由长江测绘院于1999年5月8日提交。4.4.2.2洪水调节计算本水库原有溢洪道一座，是1959～1975年使用的溢洪道，1975年，溢洪闸建好后，老溢洪道作为非常溢洪道使用，后来由于非常溢洪道阻碍交通，其进水口已被当地老百姓封堵至高程28.5m左右，成为副坝的一部分。由于非常溢洪道护砌标准不高、下游出路不畅，因此非常溢洪道进水口处封堵段副坝的安全性也很重要，本次初设拟对其按副坝标准整平培厚。1、重建方案、调度规则及调洪演算凌塘水库现溢洪闸为3孔，总净宽7.5m，根据其现状及安全鉴定结论，本次除险加固工程拟对其拆除重建。本次拆除重建溢洪闸，考虑可将溢洪闸底高程降底或加宽，作为现溢洪道的比较方案：现状方案：闸底板高程及闸室净宽均与现溢洪闸相同；比选方案一：闸底板高程降低1m，闸室净宽与现溢洪闸相同；比选方案二：闸室净宽增加1.5m，闸底板高程与现溢洪闸相同；根据省人委（66）苏水字第246号文，凌塘水库汛限水位为26.00m，兴利水位为26.50m。根据《江苏省水利工程管理资料汇编（第一册-水库）》（1981年江苏省水利厅），凌塘水库汛限水位26.00m为洪水起调水位，防洪调度规则为：水位超过汛限水位26.00m时，开启溢洪闸泄洪，下泄量不超过30m3/s，当库水位上涨超过27.0m时，下泄流量逐步加大到70m3/s，超过50年一遇洪水时，下泄流量逐步加大到最大泄洪流量，当库水位达超千年一遇洪水时，开启非常溢洪道。凌塘水库下游河道上党镇至下游中心河跌水坎约9.4km已于2005年起实行整治，部分河段还未完工，河道整治设计洪水标准为20年一遇，河道设计要求凌塘水库下泄流量为49m3/s，详见《丹徒区中心河流防洪除涝工程初步设计报告》。另外根据对河道的复核，发生30年一遇洪水时，凌塘水库泄流量不超过55镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告m3/s时，可确保下游河道泄洪不漫顶。根据下游河道设计允许的凌塘水库20年一遇流量及发生30年一遇洪水不漫顶流量，并参照上述调度规则，确定溢洪闸控制运用办法如下：当水库水位为26.0～26.5m时，闸门开启高度e为0.4m(方案一、二0.4m)；当水库水位为26.5～27.0m时，闸门开启高度e为0.8m(方案一、二0.8m)；当水库水位为27.0～27.5m时，闸门开启高度e为1.2m(方案一、二0.8m)；当水库水位为27.5～28.0m时，闸门开启高度e为1.6m(方案一、二1.2m)；当水库水位为28.0～28.5m时，闸门开启高度e为2.0m(方案一、二1.6m)；当水库水位为28.5～29.0m时，闸门开启高度e为2.4m(方案一、二2.0m)；当水位超过29.0m～29.5m时，现状方案闸门全开(方案一、二2.0m)；当水位超过29.5m时，闸门全开(方案一、二2.0m)。根据上述控制运用办法，对以上各方案分别进行调洪演算，调洪演算过程详见附件一《水文水利计算》，调洪演算结果见表4.2-2。凌塘水库调洪演算成果表表4.4-2重现年限方案现状方案一方案二闸底高程(m)252425闸底净宽(m)7.57.5920年下泄43.040.840.4水位27.7327.7127.71库容980.1977.3976.330年下泄45.542.442.9水位27.9727.9727.98库容1040.31040.41045.550年下泄56.556.256.6水位28.1328.1228.13库容1085.01083.81085.01000年下泄101.093.197.0水位29.2329.2329.23库容1433.01433.11432.8镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告根据上表结果：溢洪道底板加宽或降低后，均能通过优化控制，使大坝防洪及下游溢洪河下泄流量满足要求。溢洪道底板加宽或降低后，对洪水调节的空间更大（如可腾空更大库容，更有效的控洪、错峰等），但考虑到现状溢洪闸已满足水库的泄洪要求，同时其下泄流量也充分考虑了下游河道行洪能力，按溢洪闸现状规模拆建造价最省，推荐选用现状方案拆建，闸净宽仍为7.5m，堰顶高程仍为25.00m。按溢洪闸现状规模拆除重建后，各标准洪水情况下的调洪演算结果见下表。表4.4-3凌塘水库加固后调洪演算成果表（现状规模不变）项目洪水标准最高洪水位（m)相应库容(104m3)最大下泄流量(m3/s)起调水位(m)溢洪河设计20年一遇27.73980.143.026.0溢洪道消能防冲30年一遇27.971040.345.5设计洪水50年一遇28.131085.056.5校核洪水1000年一遇29.231433.0101.0从上表可见：遭遇20年一遇洪水时水库最高水位27.73m，此时下泄量为43.0m3/s，控制在中心河设计流量（49m3/s）以内；遭遇30年一遇洪水时水库最高水位27.97m，此时下泄量为45.5m3/s，以此流量对下游消能防冲进行计算；遭遇50年一遇洪水时水库最高水位28.13m，此时下泄量为56.5m3/s，不超过原防洪调度规则允许的70m3/s；当库水位超过29.0m时，按闸的泄洪能力泄洪，达1000年一遇洪水时，最高库水位29.23m，相应下泄量为101.0m3/s，相应总库容1433.0*104m3。2、调洪结果的合理性分析原资料（《凌塘水库大坝安全论证总报告》1997年12月）20年一遇设计水位为27.71m，相应下泄流量40.6m3/s，50年一遇设计水位为28.17m，相应下泄流量48.1m3/s，1000年一遇校核水位为29.45m，溢洪道最大下泄流量为71.96m3/s，总库容为1536mm×104m3。原资料溢洪闸控制运用办法如下：当水库水位为26.5m以下时，闸门开启高度e为0.5m；当水库水位为26.5～27.0m时，闸门开启高度e逐渐开启至1m；当水库水位为27.0～27.5m时，闸门开启高度e逐渐开启至1.5m；当水库水位为27.5～28.0m时，闸门开启高度e为1.5m；当水库水位为28.0～28.5m时，闸门开启高度e逐渐开启至2.0m；当水库水位为28.5～29.5m时，闸门开启高度e为1.5m；当水库水位为29.5～30.0m时，闸门开启高度e逐渐开启至2.5m。原资料控制运行办法与现设计运行办法之比较如下：镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告①原控制运用办法与本次初设控制运用办法均能使20年一遇下泄流量满足下游河道防洪要求。本次初设50年一遇设计水位也与原设计水位基本相同。②原控制运用办法中闸门需逐渐开启，闸门启动频繁，流量控制受人为因素影响大，调洪时，闸门开启高度不明确；③原控制运用办法中水位接近及超过校核水位后，出流方式仍为孔流，出流量较小，此时下游河道早已漫堤，控制出流意义不大，本阶段应以保坝为主，可按溢洪道泄流能力敞开泄洪。本次调洪结果更体现《江苏省水利工程管理资料汇编》所规定的防洪调度规则，控制方法更方便实用，在起始泄洪阶段充分考虑了下游的防洪能力，在后期水位较高时，从大坝安全角度出发，按闸的泄洪能力下泄，以确保大坝安全，因此，本次的控制方法较原控制方法更合理。4.4.2.3水库下游河道泄流量及水库安全泄量凌塘水库溢洪河为中心河（上游称为小金河），全长约20.6km，注入京杭大运河。中心河中段列入新农村建设项目已整治，上党镇至下游中心河跌水坎约9.4km已于2005年起实行整治，部分河段还未完工，河道整治设计洪水标准为20年一遇，20年一遇洪水时，要求凌塘水库下泄流量不超过49m3/s，30年一遇洪水不漫顶情况下，要求凌塘水库下泄流量不超过55m3/s。根据洪演算成果表中下泄流量算得溢洪河各节点水位、流量、流速见表4.4-4。表4.4-4溢洪河各节点水位、流量、流速计算成果表洪水标准节点水深(m)流速(m/s)流量(m3/s)20年一遇消力池出口2.791.2542.8溢洪桥2.681.3242.8叉河西3.990.6142.8叉河东3.991.35127.4汤家桥5.801.05127.430年一遇消力池出口3.011.1945.5溢洪桥2.921.2445.5叉河西4.250.5845.5叉河东4.251.37141.1汤家桥6.101.08141.150年一遇消力池出口3.41.2356.5溢洪桥3.311.2856.5叉河西4.650.6356.5镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告叉河东4.651.37160.8汤家桥6.571.13160.81000年一遇消力池出口5.0761.20101.0溢洪桥5.031.21101.0叉河西6.40.66101.0叉河东6.41.56270.8汤家桥8.161.28270.8下游部分河道断面及各频率洪水下水面曲线详见附件三《镇江市凌塘水库除险加固工程初步设计图纸》“溢洪河下游河道水面曲线图”。根据“溢洪河下游河道水面曲线图”来看，溢洪闸的下泄流量均能满足20年一遇标准，并且30年一遇洪水时，下游河道不漫顶，调洪结果满足要求。近水库溢洪道海漫末端下游196m以内河道未整治，现状断面积约82m2，过水断面满足要求，但该段渠道为土渠，且为弯道，受水流冲刷影响较大，由于冲刷的作用，该段河道现状断面很不规则，河底冲有深槽、局部塌方，影响泄洪安全。该段弯道各频率洪水下水面曲线详见附件三“溢洪河下游河道水面曲线图”。4.5施工洪水调节根据《水利水电工程施工组织设计规范》（SDJ338－89）规定，导流建筑物为Ⅴ级建筑物，相应挡水标准为5年~10年一遇重现期洪水，本次除险加固工程导流建建物挡水标准取10年一遇。根据镇江站实测资料，经频率分析，P=10%最大24小时雨量为80.0mm。施工期水库10年一遇洪峰流量为70.78m3/s，洪量为158.0*104m3。详见附件一《水文水利计算》。本水库现为上党镇及周围居民水源地，日供水量为1500m3/d，取水口高程为21.0m，最低取水位21.7m，与死水位相同，如考虑水产养殖，最底水位宜控制在23.00m以上，综合来看，在有一定养殖损失及对供水采取一定措施的情况下，本次除险加固可放空水库进行施工，即可利用涵洞将水位降至21.80m～21.70m（北涵底高程21.70m）。镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告第一个枯水导流期，抢建下部护坡时，可利用南涵及北涵同时导流，下部护坡施工完成后，在北涵设施工围堰，利用南涵导流，起调水位为涵底高程22.5m，高程22.5m至最低取水高程21.7m有库容48.9×104m3，可以满足五个月居民用水及施工用水要求。经调洪演算遇10年一遇洪水后水库最高库水位为23.99m。在抢建主坝下部护坡时（23.5m以下），视底格埂施工条件，库水位可临时降至21.80m～21.70m（北涵底高程21.70m），此水位为自来水抽水站最低取水高程，根据当时降雨情况，如下部护坡完成后一段时间内无降雨，自来水抽水站无法直接从库区取水时，可根据水厂要求开挖引水渠至自来水抽水站，并临时提水至抽水站（自来水厂曾用此方法解决低水位问题），根据水库水下地形图资料，距自来水抽水站53m的水库处取水，高程21.7m至高程21.0m，可用水量30.4×104m3，可以满足五个月居民用水及施工用水要求。第二个枯水导流期，北涵已于上个枯水期建好，水库可利用北涵导流，南涵及副坝的施工围堰放在引河口，围堰工程量较小，为保证自来水供水、蓄水及养殖等，水库起调水位拟定为23.0m，水库起调水位为23.0m，自来水水厂可直接从水库抽水，高程21.7m~23.0m水库可用水量为90.2×104m3，满足自来水用水及施工用水要求。经调洪演算遇10年一遇洪水后水库最高库水位为24.14m。各施工期调洪演算具体过程详见附件一《水文水利计算》，调洪结果见表4.5-1。表4.5-1施工期水库最高库水位施工期工况起调水位（m）最大出流（m3/s）最高水位（m）库容（104m3）第一个枯水期南涵导流22.52.6823.99256.6第二个枯水期北涵导流23.05.0024.14275.4镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告5工程布置和主要建筑物5.1设计依据5.1.1工程等级、建筑物级别和洪水标准凌塘水库总库容1433.0万m3，以防洪、灌溉为主，兼顾供水、渔业等。根据《防洪标准》GB50201-94和《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252-2000有关规定，工程规模为中型，工程等别为Ⅲ等，挡水泄水主要建筑物——土坝、泄洪闸、涵洞的级别为3级。次要建筑物为4级，临时建筑物为5级。坝顶道路及上坝道路按四级公路设计。大坝防洪标准按50年一遇洪水设计，1000年一遇洪水校核。根据《溢洪道设计规范》（SL253—2000），溢洪道下游消能建筑物按年30一遇洪水设计，下游溢洪河按20年一遇洪水设计。5.1.2设计任务本工程的设计任务是针对存在的危及大坝安全的问题，对凌塘水库采取加固改造措施，排除隐患，使水库大坝、溢洪道、输水涵洞及灌溉涵洞等功能达到设计标准，充分发挥水库的综合效益。除险加固的主要项目有：①主坝坝体防渗处理，坝脚填塘固基，迎水坡护坡加固，背水坡草坡护坡，完善排水设施等；②副坝整平培厚，坝脚填塘固基，迎水坡新建护坡，背水坡草坡护坡，完善排水设施等；③溢洪闸（道）拆除重建及溢洪河整治；④南、北涵拆除重建；⑤上坝道路的新建、改建等。5.1.3设计依据5.1.3.1设计依据文件（1）《丹徒区凌塘水库大坝安全论证报告汇编》镇江市工程勘测设计研究院2007年4月；镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告（2）《丹徒区凌塘水库大坝安全鉴定报告书》江苏省水利厅2007年5月；（3）《江苏省镇江市丹徒区凌塘水库除险加固工程地质勘察报告（初设阶段）》（2007年12月）；（4）《镇江市丹徒区凌塘水库岸坡补勘岩土工程勘察报告》（2008年03月）；（5）《凌塘水库防汛防旱预案》镇江市防汛防旱指挥部2004年4月；5.1.3.2设计依据资料（1）主要技术规范《防洪标准》GB50201-94《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252-2000《水利水电工程初步设计报告编制规程》（DL5021-93）；《水工建筑物抗震设计规范》SL203-97《水工混凝土结构设计规范》SL/T191-96《碾压式土石坝设计规范》SL274-2001《土石坝养护修理规程》SL210-98《碾压式土石坝施工规范》DL/T5129-2001《溢洪道设计规范》SL253-2000《水闸设计规范》（SD265-2001）《公路桥涵设计通用规范》JTGD60-2004《公路工程技术标准》JTJGB01-2003《土石坝安全监测技术规范》SL60-94《水利水电工程劳动安全与工业卫生设计规范》DL5061-1996（2）水库集水面积经重新复核，凌塘水库集水面积取值与原资料一致为25.5km2。（3）水库特征水位依据对水库现状调洪演算成果，水库特征水位：汛限水位：26.00m正常蓄水位：26.50m死水位：21.70m；镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告设计洪水位：28.13m（溢洪道相应最大下泄流量56.5m3/s）；校核洪水位：29.23m（溢洪道相应最大下泄流量101.0m3/s）；30年一遇洪水，相应最高水位28.15m，下泄流量45.5m3/s。20年一遇洪水，相应最高水位27.91m，下泄流量43.0m3/s。（4）风速和吹程镇江市气象站提供的多年最大风速资料分析，镇江市多年平均年最大风速为Wm=12.6m/s。（详见“节2.2”）正常运用条件（设计条件）下采用多年平均年最大风速的1.5倍，非常运用条件（校核条件）下采用多年平均年最大风速值。即：W设计=1.5Wm=1.5×12.6=18.9m/s，W校核=Wm=12.6m/s。水面计算的等效风区长度：正常水位取1.8km，设计水位取1.86km，校核水位取1.9km。（详见附图《风速玫瑰图及风区长度计算图》）（5）地震烈度查《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001），镇江市区的基本地震设计烈度为7度，设计地震动加速度值为0.15g。根据《水工建筑物抗震设计规范》SL203—97，建筑物抗震设计烈度为7度。（6）坝体土料的物理力学指标根据《丹徒区凌塘水库除险加固工程初步设计阶段岩土工程勘察报告》镇勘-07091，坝体土料的物理力学指标见表5.1-1。表5.1-1土层主要物理力学指标采用表土层编号土层名称湿密度ρ慢剪允许水力比降J渗透系数内聚力Ck内摩擦角φk平均值大值平均小值平均　　g/cm3KPa度　cm/scm/scm/s1坝身填土19.115240.485.14E-057.58E-051.38E-052粉质粘土19.713200.491.93E-058.48E-051.42E-063粉质粘土20.025250.511.01E-062.44E-064.24E-074基岩2.01E-07（7）抗滑稳定最小安全系数根据《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2001），坝坡稳定最小安全系数见表镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告5.1-2。表5.1-2坝坡稳定最小安全系数运用条件计算方法：简化毕肖普正常运用条件1.30非常运用条件Ⅰ1.20非常运用条件Ⅱ1.155.2大坝除险加固设计5.2.1大坝现状5.2.1.1大坝概况凌塘水库1958年11月动工，1959年4月大坝合拢并开始蓄水，后经多次加高，1972年坝顶由高程▽28.5m加高到▽32.0m，并新建干砌块石护坡，1977年坝顶新建浆砌块石挡浪墙720m。1985年由于主坝渗漏进行劈裂灌浆处理，钻孔100个，加固位置0+000～0+600，并建成坝顶泥结石路面。1992年、1995年、2000年、2003年、2005年、2007年分步对平台以上干砌护坡进行修整和灌浆勾缝。1992年新建拱型简易贴坡式排水60m，后于2001年、2003年接长至252m。2006年坝顶道路路面改造。由于当时历史条件限制和工程技术水平的制约，严重影响了工程施工质量，加之大坝多年来历经数次加高培厚，使得坝身堆土碾压不实不匀，存在较多问题。5.2.1.2安全鉴定情况根据《安全鉴定》，大坝现状存在的主要问题有：1、副坝坝顶高程不满足防洪标准要求。2、坝体填筑质量较差，碾压不实，没有达到规范要求，部分坝段在高水位期间有渗水现象。3、主坝迎水面部分块石护坡损坏。副坝无坡。4、主坝背水坡排水设施简易、不完整，排水不畅。副坝背水坡无排水设施。5、主坝浆砌石挡浪墙局部损坏。6、缺乏必要的管理和观测设施。7、有白蚁危害。镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告《安全鉴定》结论为：经复核计算，副坝坝顶高程不满足防洪标准；主、副坝坝体抗渗、抗滑、抗震稳定满足规范要求。主坝坝体填筑质量较差，迎水坡护砌损坏，背水坡排水设施简易、不完整，部分坝段在高水位期间有渗水现象；副坝无坡，背水坡无排水设施。虽经多年治理，仍存在白蚁危害。《安全鉴定》建议为：对主、副坝加固处理，加强白蚁防治。5.2.1.3坝顶高程现状复核凌塘水库经实测，坝顶高程为31.91m～32.42m，挡浪墙顶高程32.60m~32.80m。根据水库除险加固的特征水位和坝体断面对坝顶高程进行复核。1、坝顶超高计算公式根据《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2001）规定，坝顶超高为：式中：Y—坝顶超高（m）；R—最大波浪在坝坡上的爬高，m；e—最大风壅水面高度（m）；A—安全加高（m），按表5.2-1取值。3级建筑物的大坝安全加高A值见表5.2.1-1。表5.2.1-1大坝安全加高A值运用条件安全加高A值（m）备注正常运用条件0.70非常运用条件0.40山区、丘陵区地震区土石坝的安全加高应包括地震涌浪高度，按照《水工建筑物抗震设计规范》（SL203-97）规定取地震涌浪高度为0.50m。2、坝顶高程的计算原则根据《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2001），坝顶高程等于水库静水位与坝顶超高之和，应按以下运用条件计算，取其最大值。设计洪水位加正常运用条件的坝顶超高；正常蓄水位加正常运用条件的坝顶超高；校核洪水位加非常运用条件的坝顶超高；正常蓄水位加非常运用条件的坝顶超高加地震安全加高。镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告3、坝顶高程复核计算基本资料水库特征水位、计算风速、风区长度等资料详见第5.1.3节。库底高程平均取20.00m，库区水域平均水深Hm为：正常蓄水位：Hm＝26.5-20.0＝6.50m设计洪水位：Hm＝28.13-20.0=8.13m校核洪水位：Hm＝29.23-20.00=9.23m风浪要素及波浪爬高计算根据《碾压式土石坝设计规范》进行波浪爬高计算。平均波高、平均波周期计算采用莆田试验站公式：式中：hm：平均波高（m）。W：当地多年平均最大风速。D:风区长度，主坝正常水位取1.8km，设计水位取1.86km，校核水位取1.9km。副坝水面宽度小于12倍计算波长，风区长度取5倍水面宽度，为200m。g:重力加速度取9.8m/s2。Hm：水域平均水深。平均波长采用：根据坡面坡比的规定，m=1.5～5.0时，正向来波在单坡上的平均波浪爬高采用：当有马道，坡比有变化时，在一定范围内需折算单坡坡度系数me：镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告风壅水面高度计算采用:式中：K－综合摩阻系数β－计算风向与坝轴线法线的夹角e－风壅水面高度设计波浪爬高值应根据工程等级确定，3级坝采用累积频率为1%的爬高值R1%。⑤坝顶高程复核计算结果各种运用条件下，主坝坝顶高程计算结果见表5.2.1-2。运用工况水位（m）R(m)e（m）A(m)计算坝顶高程（m）正常运用正常蓄水位26.501.480.0180.728.70设计洪水位28.131.460.0150.730.30非常运用校核洪水位29.230.870.0060.430.51正常蓄水位+地震26.500.860.0080.928.27表5.2.1-2主坝坝顶高程计算成果表由上表可见，在正常运用条件下的坝顶设计高程为30.30m，在非常运用条件下，坝顶设计高程为30.51m。主坝现状顶高程达32.00m左右，坝顶高程满足要求。主坝北端岗地有部分区域地面高程29.5～30.0m，不能满足要求。表5.2.1-3副坝坝顶高程计算成果表运用工况水位（m）R(m)e（m）A(m)计算坝顶高程（m）正常运用正常蓄水位26.500.620.0040.727.82设计洪水位28.130.590.0030.729.43非常运用校核洪水位29.230.330.0010.429.96正常蓄水位+地震26.500.350.0020.927.75由上表可见，副坝设计最小坝顶高程为29.96m，现状副坝长150m，坝顶高程在28.50～30.00m左右，坝顶高程不足要求。根据表5.2.1-2～表5.2.1-3可知，在现状溢洪闸规模情况下，主坝主体部分能满足规范要求，主坝北端岗地有部分区域高程不能满足要求，副坝坝顶高程不能满足要求。镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告5.2.1.4坝体现状渗流复核1、《安全鉴定》分析评价：主坝坝体防渗复核满足规范要求，CS0+380至0+580计200m长坝段在高水位期间有渗水现象。水库大坝渗流安全性评定为“Ｃ”级。大坝安全鉴定结论为：主、副坝坝体抗渗稳定满足规范要求。2、《地质钻探报告》对坝体及坝基坝体填筑质量及渗透性评价坝体填土的天然含水量为18.8～28.1%，平均值24.3%；干密度为1.44～1.60g/cm3，平均值1.54g/cm3，根据击实试验坝身土最大干密度为1.64g/cm3、压实度88~97%,平均为94%，达不到《碾压式土石坝设计规范》SL274-2001要求的3级及以下中低坝压实度96%~98%的要求，坝体土密实度稍差，且不均匀。从以上统计结果看，坝体各填土层的物理力学性质指标差异不大，表明主坝坝体填筑基本均匀。但局部填土干重度较小，仅14.4kN/m3（30孔），填土压实度合格率偏小，说明局部坝体填土质量较差。坝体填土渗透性根据室内土工渗透试验和注水试验确定。室内土工渗透试验平均值为5.14×10－5cm/s，注水试验确定的渗透系数K为2.42×10－6～1.42×10－4cm/s，不能完全满足《碾压式土石坝设计规范》中“均质土坝坝体渗透系数不大于1×E-04cm/s”的要求。根据现场注水试验结果，大坝中段“注2孔、105孔”①层渗透系数较大，达中等透水，23孔中有渗漏现象。3、实际运行情况高水位期间，背水坡高位有较为明显的渗漏现象，1991年，当库水位达到27m以上时，在背水坡0+380～0+580m，高程25.5m存在散浸现象。4、渗流稳定复核计算安全鉴定阶段，共完成钻孔39个，进尺461.45m。其中机钻孔7个，进尺157.8m；静力触探孔32个，进尺303.7m。表5.2.1-4《安全评价报告》中抗滑、抗渗稳定计算参数采用表土层编号土层名称湿密度ρ慢剪内聚力Ck慢剪内摩擦角φk允许水力比降J渗透系数k　g/cm3kPa度　cm/s1坝身填土1.9321200.466.66E-052粉质粘土1.9927220.509.72E-063粉质粘土2.0361170.541.63E-06镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告4基岩初设阶段及补充勘探，共完成勘探点50个，进尺554.40m。其中机钻取样孔29个，进尺363.00m；静力触探孔21个，进尺191.40m。注水试验9组。并对安全鉴定阶段各土层的特性指标作了调整，初设阶段各土层的主要特性指标成果见下表：表5.2.1-5本次初设抗滑、抗渗稳定计算参数采用表土层编号土层名称湿密度ρ慢剪允许水力比降J渗透系数内聚力Ck内摩擦角φk平均值大值平均小值平均　　g/cm3KPa度　cm/scm/scm/s1坝身填土19.115240.485.14E-057.58E-051.38E-052粉质粘土19.713200.491.93E-058.48E-051.42E-063粉质粘土20.025250.511.01E-062.44E-064.24E-074基岩2.01E-07比较以上两表可知，本阶段对大坝进行更详细地质钻探后，所得各土层地质参数有所变化，另外，安全鉴定中，渗透系数全部采用土层渗透系数的平均值，本次初设按规范要求，渗流量计算采用土层渗透系数的大值平均值，水位降落时浸润线计算采用各土层渗透系数的小值平均值。《安全评价报告》中对主坝DCS9断面及DCS15断面及副坝FCS4断面的渗流稳定进行了计算，计算结果为3个断面的坝坡出逸比降及坝基出逸比降均满足要求。主坝DCS9断面校核洪水位工况下坝坡出逸比降为0.20，下游地基出逸比降为0.22；主坝DCS15断面校核洪水位工况下坝坡出逸比降为0.23，下游地基出逸比降为0.25；副坝FCS4断面平坝顶水位高程29.0m，情况下坝坡出逸比降为0.42，下游地基出逸比降为0.44。本次初设对主坝DCS19及DCS12进行了抗滑及抗渗进行复核计算。其中DCS19位于高坝段，DCS12位于渗漏坝段，计算采用河海大学工程力学研究所研制的水工结构有限元分析系统《AutoBANKv4.0》，渗流量计算采用土层渗透系数的大值平均值，水位降落时浸润线计算采用各土层渗透系数的小值平均值，逸出点高度、比降等其它渗流计算均采用各土层渗透系数的平均值。计算结果如下：镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告图5.2.1-1主坝DCS19断面渗流稳定复核计算图5.2.1-2主坝DCS12断面渗流稳定复核计算副坝渗流稳定计算成果见下图：图5.2.1-3副坝FCS05渗流稳定复核计算表5.2.1-6主坝DCS19断面渗流计算成果表镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告计算工况水位(m)出逸点高程(m)出逸比降允许比降坝体+坝基单宽渗流量(m3/S/m)坝坡比降坝基比降坝高1/3位置24.1721.0－－/0.210.482.62E-07正常蓄水位26.5021.1－－/0.350.485.61E-07设计洪水位28.1323.180.180.19/0.370.489.47E-07校核洪水位29.2323.680.270.31/0.380.481.29E-06注：表中“/”后面数字为护坝地外水塘处坝基出逸比降。表5.2.1-7主坝DCS12断面渗流计算成果表计算工况水位(m)出逸点高程(m)出逸比降允许比降坝体+坝基单宽渗流量(m3/S/m)坝坡比降坝基比降坝高1/3位置24.7321.0－－/0.100.485.52E-08正常蓄水位26.5021.40.090.10/0.240.481.53E-08设计洪水位28.1322.80.190.19/0.240.483.10E-07校核洪水位29.2325.00.200.21/0.240.484.86E-07注：表中“/”后面数字为护坝地外水塘处坝基出逸比降。表5.2.1-8副坝CS05断面渗流计算成果表计算工况水位(m)出逸点高程(m)出逸比降允许比降坝体+坝基单宽渗流量(m3/S/m)坝坡比降坝基比降正常蓄水位26.5024.520.580.860.481.17E-07设计洪水位28.1326.000.821.070.484.02E-07校核洪水位29.2326.310.901.200.487.78E-07主坝：经计算，坝坡及坝基出逸比降均小于允许坡降，满足规范要求。副坝：经计算坝坡出逸比降及坝基出逸比降均大于允许值，因此，副坝渗流稳定性不满足规范要求。5、坝基渗透性综合分析根据的质资料，大坝填土局部压实度不合格，说明局部坝体填土质量较差。室内土工渗透试验平均值为5.14×10－5cm/s，注水试验确定的渗透系数K为2.42×10－6～1.42×10－4cm/s，不能完全满足《碾压式土石坝设计规范》中“均质土坝坝体渗透系数不大于1×E-04cm/s”的要求。另外，主坝上共进行注水试验8处，其中有两处（“注2孔、105孔”）渗透系数较大，达中等透水，不满足规范要求，还有一处23#钻孔出现冲洗液漏水现象。根据运行观测，实际运行中水位高程27.0m以上时（如1991年），高程25.5m镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告以上就出现散浸现像，具体位置在25—25’地质勘探断面至1—1’与2—2’地质勘探断面之间，实际运行观测所得大坝背水坡逸出点高程与渗流计算所得相差较大，可能是由于大坝采用人工填筑、且多次加高、新老填土及分界线等处理不够彻底、碾压不实造成的。本次复核计算表明，主坝坝坡及坝基出逸比降均小于允许坡降，满足规范要求。副坝的坝坡及坝基出逸比降均不满足要求，存在发生渗透破坏的可能。由于安全鉴定中副坝渗流稳定计算得出的结论为满足要求，经查证，原计算有误，本次计算的结论是合适的。6、结论主坝坝体局部填土碾压不实，高水位时背水坡渗流逸出点较高；副坝坝坡及坝基出逸比降均大于允许值，不满足规范要求。因此主坝、副坝均需防渗处理。5.2.1.5坝体现状坝坡稳定复核大坝安全鉴定复核结果为：大坝上、下游坝坡在各种工况下，抗滑稳定安全系数均大于规范要求的最小值。本次初设重新调洪演算后，水库特征水位比大坝安全鉴定阶段稍低，土层物理力学参数也作了调整，详见上节表5.2.1-4及表5.2.1-5，本次初设对坝体边坡稳定重新复核，并增加施工期工况（取坝上游水位为死水位21.70m进行上、下游坝坡的稳定计算），计算采用河海大学工程力学研究所研制的土石坝/堤防稳定分析系统《Slopev1.0》，选用简化毕肖普法。本次复核计算均采用各层土体的慢剪强度指标。计算结果见下图。图5.2.1-5主坝DCS19断面边坡稳定计算镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告图5.2.1-6主坝DCS12断面边坡稳定计算表5.2.1-10加固前主坝DCS19断面抗滑复核成果表计算工况运用工况成果规范值上游正常运用1/3坝高24.17m1.931.30正常26.50m2.101.30设计28.13m2.331.30非常运用26.50m降至1/3坝高1.591.20校核29.23m降至26.00m1.361.20死水位21.70m1.881.20下游正常运用正常26.501.861.30设计28.13m1.731.30非常运用校核29.231.671.20死水位21.70m2.101.20表5.2.1-11加固前主坝DCS19断面大坝抗震复核成果表位置非常运用Ⅱ成果规范值上游1/3坝高24.17m1.581.15正常26.50m1.661.15下游正常26.50m1.551.15设计28.13m1.461.15注：地震工况地震加速度为0.15g。表5.2.1-12加固前主坝DCS12断面抗滑复核成果表计算工况运用工况成果规范值上游正常运用1/3坝高24.17m2.521.30正常26.50m2.411.30设计28.13m2.751.30非常运用26.50m降至1/3坝高2.241.20校核29.23m降至26.00m2.091.20死水位21.70m2.731.20下游正常运用正常26.502.311.30镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告设计28.13m2.071.30非常运用校核29.232.011.20死水位21.70m2.381.20表5.2.1-13加固前主坝DCS12断面大坝抗震复核成果表位置非常运用Ⅱ成果规范值上游1/3坝高24.17m2.081.15正常26.50m2.031.15下游正常26.50m1.891.15设计28.13m1.781.15由以上四表计算结果可知：主坝抗滑稳定安全系数满足规范要求。副坝边坡稳定（FCS05）计算结果见下图。图5.2.1-7副坝边坡稳定计算表5.2.1-14加固前副坝FCS05断面抗滑复核成果表计算工况运用工况成果规范值上游正常运用1/3坝高25.49m2.241.30正常26.50m2.301.30设计28.13m2.791.30非常运用26.50m降至1/3坝高1.971.20校核29.23m降至26.00m1.751.20枯水位23.39m2.301.20下游正常运用正常26.502.311.30设计28.13m2.141.30非常运用校核29.232.131.20枯水位23.39m2.361.20表5.2.1-15加固前副坝FCS05断面大坝抗震复核成果表位置非常运用Ⅱ成果规范值上游1/3坝高抗震1.921.15正常26.50m1.951.15下游正常26.50m1.941.15镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告设计28.13m1.821.15由以上两表计算结果可知：副坝抗滑稳定安全系数满足规范要求。5.2.2大坝加固设计安全鉴定中大坝存在的问题：经复核计算，副坝坝顶高程不满足防洪标准；坝体填筑质量较差，碾压不实，没有达到规范要求。迎水坡护砌损坏，背水坡排水设施简易、不完整，部分坝段在高水位期间有渗水现象；副坝无护坡，无排水设施。有白蚁危害；缺乏必要的管理、观测设施。本次初设重新复核认为：主坝坝坡及坝基出逸比降满足规范要求，副坝坝坡及坝基出逸比降均大于允许值，不满足规范要求。根据以上问题，本次坝体加固主要内容：主坝坝体防渗处理，副坝整平培厚，坝坡放缓；对主坝迎水坡护坡整修加固，副坝迎水坡新建护坡，完善坝脚排水设施。5.2.2.1防渗排水设计包括坝身和坝基破坏，其中坝身渗透破坏包括渗水（散浸）、漏洞和集中渗流三种型式。修建于双层和多层地基、透水性地基、岩基上的坝体，经渗流计算，坝基、背水坡或坝后地面渗流出逸比降不能满足规范要求，或汛期曾出现过严重渗漏、管涌、流土破坏险情的，或出逸点高度过高的应采取除险加固措施。实际运行中，1991年，当库水位达到27m以上时，高程25.5m存在散浸现象，出逸点高于坝高的三分之一（参考《堤防处理》），为非正常渗流，应进行处理。根据实际运行情况，1991年，高位散浸现象出现在背水坡0+380～0+580m中坝段。另外，本次初设阶段大坝上共进行注水试验8处，其中有两处（“注2孔、105孔”）渗透系数较大，达中等透水，不满足规范要求，还有一处23#钻孔出现冲洗液漏水现象，这三处问题注水孔分布于0+110～0+310m之间的高坝段。考虑到大坝系采用人工填筑，新老填土及分界线等处理不够彻底、碾压不实等因素，大坝高坝段及中坝段宜防渗处理，处理范围0+000~0+650。副坝背水坡太陡，副坝坝坡及坝基出逸比降均不满足规范要求，另外，坝脚水塘靠大坝较近，因此对副坝采用副坝整平培厚、放缓坝坡、填塘固基等加固措施。1、主坝坝身防渗处理方案镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告根据本水库险险加固的实际情况，经济实用的方案为垂直防渗方案。垂直防渗有灌浆法、高压喷射注浆法、深层搅拌桩法、多头小直径深层搅拌桩防渗墙法、垂直铺塑等。多头小直径深层搅拌桩防渗墙法较高压喷射注浆法更可靠更经济，较深层搅拌桩法及垂直铺塑更经济，施工更方便。综合各方案的优劣及在本地区的应用情况，可考虑选用灌浆法和多头小直径深层搅拌桩防渗墙法，以下为对这两种方案的详细比较。①灌浆：灌浆方式有锥探灌浆和劈裂灌浆，锥探灌浆要坝身布置梅花型孔，进行充填灌浆，但由于布孔较多，造价较高，大坝迎水坡有护砌，施工麻烦，且锥探灌浆效果难以把握。劈裂灌浆是沿坝轴线单排布孔，利用灌浆压力沿其走线劈开并灌浆，在坝身形成浆液防渗固结体。劈裂灌浆理论上可在坝身形成密实、竖直、连续、一定厚度的浆液防渗固结体，同时与浆脉连通的所有裂缝、洞穴等隐患均可被浆液充填密实。适应于处理堤身浸润线出逸点过高、有散浸现象、裂缝（不包括滑坡裂缝）、各种洞穴，对坝身土有压实和充填洞穴的作用。劈裂灌浆在我市施工年代较久，且在我市绝大多数坝体上使用过（本水库于1985年对大坝进行了灌浆处理），但由于本地区坝体皆为粘性土，一直无法形成较密实、竖直、连续、一定厚度（5～10cm）的浆液防渗固结体，而是不完全连续、较薄的浆幕，在灌浆以后在初期几年有一定的防渗效果，随着时间的推移，其坝体仍多数渗漏。②防渗墙：高压喷射法造价稍高，深层搅拌桩法适用于软土层、砂性土的改良，防渗墙拟采用多头小直径深层搅拌机施工法，多头小直径深层搅拌喷灌浆防渗墙，适用于各类粘性土、冲填砂、砂性土，施工条件要求低、防渗效果好、结构简单。两个垂直防渗方案相比较：多头小直径深层搅拌桩防渗墙较劈裂灌浆防渗效果好、结构简单可靠，防渗墙方案优。③防渗墙方案设计防渗墙厚度按下式计算：T=ΔH/[J]式中：T——最小防渗墙厚度（m）；ΔH——最大上、下游水头差，根据渗流计算图5.2.2-1，ΔH=3.50m。镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告[J]——防渗墙允许水力坡降，参考相关资料取30。计算得T=0.12m，考虑到施工可能带来的垂直偏差及在本地区的应用，取有效厚度0.30m，单桩直径为0.4m，搭接处理论最小成墙厚度0.30m，桩间搭接13.5cm，满足防渗要求。多头小直径水泥土搅拌桩截渗墙水泥宜为普硅42.5级，水泥掺入量15%以上。要求室内水泥土无侧限抗压强度不小于1000kPa（28天龄期），截渗墙现场取芯无侧限抗压强度不小于600kPa，要求渗透系数达5×10E-6cm/s以下。桩进入第②层土以下不小于1m，或进入第③层土以下0.5m，本次坝体防渗墙自从0+000（溢洪道）~0+650(DCS04)，工段长650m，最大孔深13.7m，总面积7700m2。2、背水坡反滤设计根据《碾压式土石坝设计规范》，土石坝应设置坝体排水，用以降低浸润线和孔隙压力，改变渗流方向，防止渗流出逸处产生渗透变形，保护坝坡土不产生冻胀破坏。坝体排水主要有坝体内排水、棱体排水及贴坡式排水，根据实际情况，本水库大坝可采用棱体排水及贴坡式排水。棱体排水可降低浸润线，防止坝坡冻胀，保护下游不受尾水淘刷且有支持坝体增加稳定性的作用，但石料用量大，费用偏高，检修也比较困难。贴坡式排水构造简单，相对用料节省，施工方便，易于观测和检修。但贴坡排水不能降低浸润线。本水库大坝防渗处理后，下游坝坡出逸点高程已较低，详见图5.2.2-1，故选择贴坡式排水比较合适。3、坝基防渗处理方案主坝背水坡坝脚现有护坝地宽12～18m，宽度不足，护坝地外为鱼塘，据渗流稳定计算，如图5.2.1-1所示，护坝地外出逸比降均大于坝脚处出逸比降，护坝地外鱼塘有可能成为防渗薄弱环节，需加固处理。本水库周边其它中型水库护坝地宽度均为坝高的2倍左右，因此，本次除险加固拟进行填塘固基，使护坝地宽度达两倍坝高。凌塘水库最大坝高为13.0m，设计高坝段护坝地宽度为26.0m，范围0+000～0+560，该段范围内现有护坝地高程在21.50m镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告左右，高低起伏，不齐整，本次除险加固拟将护坝地平整至高程22.50m，需填塘固基范围为0+069~0+477，主坝填塘工段总长380m，需填塘宽8～14m。里程0+560~0+740的护坝地按8m控制，按设计断面整平至高程28.0～30.0m。副坝加固后最大坝高为7.5m，副坝护坝地按15m控制，非常溢洪道进口处需填塘固基，里程0-215.3~0-257.3，工段长42.0m。填塘总面积0.77万m2，清淤0.38万m3，排水2.8万m3，填塘土方1.66万m3(含清淤回填量)，排水2.8万m3。总征地4753m2。4、副坝防渗处理方案根据计算，副坝背水坡坝坡及坝基出逸比降均不满足要求，主要是由于坝坡太陡造成的，根据测量资料，副坝部分坝段坡比达1:1.2～1：1.6，因此，结合对大坝的整平培厚，放缓坝坡。加固方案见“节5.2.2.2”，渗流稳定见“节5.2.2.6”。5.2.2.2副坝加固方案1、整平培厚方案由于副坝长150m，坝顶高程在28.50～30.00m左右，坝顶高程不满足最低坝顶高程要求（29.96m），另外由于坝坡较陡，经计算坝坡出逸比降及坝基出逸比降均大于允许值，因此，副坝渗流稳定性不满足规范要求。因此需对副坝整平培厚，放缓坝坡。根据渗流稳定计算及坝后周围地面情况，加固后的副坝标准断面为：坝顶高程30.00m，宽6.0m，与主坝坝顶道路同宽，背水坡在高程27.5m处设6m宽平台一道，平台以上坝坡坡比1:2.5，平台以下坝坡坡比1:3.0，迎水坡坡比为1:2.5，渗流稳定见“节5.2.2.6”。副坝土方，挖方0.20万m3，清基0.89万方，填方1.4万m3(含清基回填量)。本方案造价295.0万（包括大坝整平培厚、南涵拆建、大坝护坡、背水坡护坡排水、清淤等）。2、副坝引河口封堵方案根据业主要求：凌塘水库应保留非常溢洪道，作为超标准洪水及大坝险情的应急预案。现非常溢洪道位于管理区岗地南侧，由于与大坝距离较远，并与大坝之间有管理区岗地相隔，在非常情况下运行时，不会影响大坝安全。现状非常溢洪道基本正常，尽管出路不畅，但不影其作为非常溢洪道使用。镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告另外在副坝处有南涵一座，是农田灌溉重要的取水口，封堵方案必需考虑农田灌溉要求。其次，副坝引河位于管理区旁边，封堵方案对引河的影响要适当考虑景观要求。封堵方案的选择：方案一：在引河口建大坝，并在封堵大坝处建涵闸，涵闸可满足非常情况的过流要求，现南涵需作加固处理。方案二：在引河口建大坝，并大封堵处建涵洞，保证南涵灌溉要求，现南涵加固处理；废弃非常溢洪道，现溢洪道规模扩大，非常情况下的泄流量，可为正常泄流量的两倍（溢洪闸底板降底2.5m）。3、方案比较各方案的比较见下表：表5.2.2-1副坝加固方案比较表比选方案主要工程内容非常情况下运行措施造价优点缺点封堵方案方案一封堵处建涵闸引河口大坝一座，坝体内建涵闸，尺寸6×4.5m，现南涵进水塔加固，引河两侧整坡护坡至27.0m，引河清淤。开涵闸泄洪311.9万元非常情况下开挖封堵处大坝后，流量可控，防洪调度空间大。造价适中方案二封堵处建涵洞+溢洪闸规模扩大引河口大坝一座，坝体内涵洞规模同南涵，现南涵进水塔加固，引河两侧整坡护坡至27.0m，引河清淤。溢洪道规模扩大。加大溢溢洪闸泄流量197.7+溢洪闸增加248.5＝446.3万元流量可控，防洪调度空间大造价较高整平培厚方案(现运行方案)大坝整平培厚、南涵拆建、引河两侧整坡护坡至坝顶、背水坡护坡排水、引河清淤挖开封堵处大坝295.0万造价稍省，副坝整齐美观。非常情况下开挖封堵处大坝后，流量不可控。封堵处建涵闸方案(方案一)和整平培厚方案(现运行方案)各有优缺点，封堵处建涵闸方案虽然在非常情况下流量可控，防洪调度空间大，但其出路不畅，不在非常情况下不能使用。整平培厚方案虽然在非常情况下流量不可控，但非常溢洪道与大坝之间有岗地相隔，并不影响大坝安全。整平培厚方案稍省，故仍推荐整平培厚方案。镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告5.2.2.3坝顶结构加固设计根据测量资料，坝顶宽度5.90～6.40m（包括浆砌块石挡墙宽度），高程为31.91m～32.42m，坝顶宽度和高程可以满足规范要求。现状坝顶有4.0m宽沥青路面。坝顶浆砌块石挡浪墙建于1977年，表面风化，局部损坏，根据本次调洪演算，该挡浪墙没有必要，且影响坝顶交通，沥清道路标准低，起伏不平，宽度窄，道路两侧长有杂草，影响大坝美观。因此坝顶加固方案如下：挡浪墙全线拆除；坝顶高程平整至32.00m，设6m宽坝顶道路，以2%坡度向下游侧放坡，下游设路缘石。道路按四级公路设计，净宽6m，路面采用厚度3cm细粒式沥青混凝土及厚度7cm中粒式沥青混凝土，基层采用厚20cm的水泥碎石稳定层和厚20cm的碎石垫层。由于现沥青路面建设标准较低，结构为：二灰碎石160mm，沥青底层（粗）40mm，沥青面层（细）30mm，现沥青路面宽为4.0m，经过施工车辆的频繁行驶后，路面很难保持完好；现路面较窄，拓宽比较困难；且路面不太平整，如大坝坝顶高程统一到32.0m高程后，原道路基层基本不能利用，故拟全部拆除重建。主坝坝顶道路共长725m，副坝坝顶总长366m（包括引水河左岸岗地216m），坝顶路面总长1091m，面积6546m2，下游路缘1091m。5.2.2.4上游坝坡加固1、护坡现状及厚度复核主坝迎水面为干砌块石护坡，厚度为300mm，下设150mm厚碎石垫层，块石偏小，部分块石护坡损坏、分化。1991年大洪水后，先后于1992年、1995年、1999年、2000年、2004年对平台（高程25.5m）以上护坡进行整坡和灌浆勾缝，经多年维修加固，整体性尚可。平台以下护坡建设时标准低，自建成以来，仅1978年进行过一次维护，后经核实，平台以下块石粒径偏小、损坏较多、风化严重，部分块石下砂石垫层缺失。副坝无护砌。副坝引河岸坡较陡，局部岸坡因风浪冲刷有塌方现象。对干砌块石护坡进行计算：表5.2.2-2护坡复核计算表镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告石块的平均粒径D500.22m石块的平均质量Q500.0093t可取9.3公斤护坡厚度t0.247m可取0.25m2、平台以上护坡方案比选方案一：现护坡拆除重建。考虑到原护坡石质一般，经多年运行，部分块石风化，颜色暗黑，原灌浆勾缝质量较差，大部勾缝为虚缝，砂浆填缝不实，每年有大量勾缝砂浆剥落，需年年修补，因此需对现护坡拆除重建。平台及以上（高程25.50m～坝顶）现护砌拆除重建，浆砌石厚300mm（考虑50％利用原块石）、砂石垫层厚150mm。方案二：现护坡拆除后新建砼预制块护坡。考虑到平台及以上（高程25.5m～坝顶）护坡外观要求较高，平台及以上现护砌拆除后拟采用预制块砼面层护坡。加固方案为：平台及以上（高程25.50～坝顶）现护砌及垫层拆除后新建砼预制块护坡，砼预制块厚120mm，砂厚70mm，碎石厚80mm。方案三：现护坡保留，面层设砼预制块护坡。加固方案为：平台及以上（高程25.50～坝顶）设C25砼找平层，厚60mm，再铺设砼预制块护坡，厚120mm。表5.2.2-3凌塘水库不同工况下相应护坡厚度计算表运用工况水位沿坝坡向板长混凝土面板厚备注（m）（m）（m）　正常运用低水位24.520.087分缝长度正常蓄水位26.51.20.1102块板1.2m设计洪水位28.131.20.1142块板1.2m非正常运用校核洪水位29.231.20.0692块板1.2m正常蓄水位+地震26.50.60.0811块板0.6m造价比较：按1m2护坡进行计算，方案一造价为104.2元，方案二为106.7元，方案三为93.3元，方案三造价最省，考虑现有护砌对坝体整体仍存在一定的保护性，保留现干砌石护坡对坝体更为有利。而且拆除将带来较大的施工场地问题，因此要本次保留现有护砌，选用方案三。因此本次除险加固平台及以上护坡加固方案为：现护坡保留，面层设砼预制块护坡，原护坡需面层清理后，铺平均60mm厚C25细石砼找平层，再铺设120mm厚C25砼预制块护坡。3、平台以下护坡加固方案镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告现平台以下块石粒径偏小、损坏较多、风化严重，部分块石下砂石垫层缺失，需加固处理，由于平台以下护砌位于常水位以下，无外观要求，从经济实用角度考虑，平台以下护坡加固方案为：平台以下（高程22.00～25.50m）现护砌整理、补损、C20细石砼灌浆后，再新建100mm厚现浇砼护坡，平均厚度130mm。4、副坝迎水坡及引河两岸护坡方案副坝长150m，包括管理区岗地段216m，共长366m，副坝迎水坡没有护砌，仅管理区岗地段迎水坡有拱型护坡83m，本次除险加固拟全部拆除现有拱形护坡，整坡至设计断面后，通长新建C25砼预制块护坡，预制块护坡厚120mm，下设150mm厚级配砂石垫层。副坝引河对岸岸坡长270m，岸坡较陡，局部岸坡因风浪冲刷有塌方现象，本次除险加固拟对岸坡常水位附近进行护砌，护坡起止高程为25.00～27.00m，整坡至设计断面后，通长新建C25砼预制块护坡，预制块护坡厚120mm，下设150mm厚级配砂石垫层。5、护坡方案总汇①主坝高程25.5m至32.0m现护砌清理，平均60mm厚C25细石砼找平层、新建120mm厚C25砼预制块护坡，工段长664m，面积12595m2。②主坝高程22.00m至25.50m块石护坡先整理、补损(按总面积的40％考虑)、C20细石砼灌浆，再现浇C25砼面层，厚度不小于100mm，以平均厚度130mm控制总量，工段长664m，面积6152m2。③副坝坝体按设计断面达标，工段长150m；副坝及管理区岗地段迎水面高程25.00至31.00m，通长新建C25砼预制块护坡，预制块护坡厚120mm，下设150mm厚级配砂石垫层，工段长338m（管理区岗地段188m），面积5133m2。拆除拱型护坡83m，面积1400m2。④副坝对岸整坡后，新建护新建C25砼预制块护坡270m，护坡起止高程为25.00～27.00m，局部护坡起点高程为24.0m，护坡坡比为1:1.5（边坡稳定经计算满足要求），面积1010m2。⑤护坡每20m设一道横格埂，主坝迎水坡护砌底部及高程25.70m处各设一道C20砼纵格埂。副坝迎水坡护砌底部设一道C20砼纵格埂。副坝对岸护坡底部及顶部分别设一道C20砼纵格埂。镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告主坝现护砌清理后预制块护坡面积12595m2，平台以下现护砌整理、补损后新建现浇砼护坡面积6152m2，副坝（包括管理区岗地段）及对岸新建预制块护坡面积6142m2，护坡总面积2.49×104m2。5.2.2.5下游坡加固设计1、排水沟设计按照《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2001）强制性条文的规定，均质土坝必须设坝面排水，坝坡与岸坡连接处必须设排水沟。主坝下游坝坡沿坝轴线方向，高程25.00m马道内侧设置纵向排水沟，每50m设一条横向排水沟，坝体与岸坡的连接部位设置排水沟，尺寸均为0.25m×0.25m（宽×深），排水沟均用预制钢筋砼块，安装后采用砂浆抹面。坝脚下游现排水沟拆除，新建坝脚排水沟底宽0.6m、深0.6m，为干、浆砌块石结构。护坝地每80m设一道0.6×0.6m出水沟，排水进入下游农田或水塘。副坝27.50m马道内侧及坝脚设置纵向排水沟，每50m设一条横向排水沟，坝脚排水沟尺寸为0.6m×0.6m，其它排水沟尺寸均为0.25m×0.25m。0.25×0.25m排水沟总长961m，0.6×0.6排水沟总长1242m。2、贴坡排水及临塘护砌设计现有贴坡式排水体过于简易，起不到反滤的作用，故本次除险加固拟对其全部拆除，根据《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2001）“土石坝应设置坝体排水”的要求，在背水坡护坝地以上按要求设置贴坡反滤排水体。贴坡排水顶高程按坝体浸润线出逸点以上1.5m控制，复核计算中，主坝坡浸润线最大逸出点高程为22.65m（见图5.2.2-4），因此，主坝背水坡起止高程为22.5m～24.2m，工段长484m，副坝坡浸润线最大逸出点高程为25.19m（见图5.2.2-5），因此，副坝背水坡起止高程24.0m～26.70m设贴坡反滤，工段长140m，总面积3531m2。由于水库下游鱼塘为精养鱼塘，现状已进行了简易挡墙护砌，为防止鱼类等生物对护坡地的侵害，拟对护坝地临塘坡建干砌石护坡，主坝工段长380m，副坝工段长40m，总面积2673m2。3、草皮护坡设计镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告主坝背水坡铲除现草坡，清基、整坡至设计断面后采用草皮护坡，副坝加固至标准断面后采用草皮护坡，副坝引河对岸因坡陡需整坡，整坡后高程27.0m以上，需种植草皮护坡，草皮种植范围包括大坝背水坡坝坡、平台、护坝地、副坝引河对岸等，草皮护坡面积为46003m2。5.2.2.6白蚁防治根据资料，大坝南端桃园是白蚁分飞的主要场所，距离大坝只有十几米，面积有五十多亩，并且树木林立，杂草丛生，2008年6月4日，桃园山有上万只有翅成虫飞往大坝。白蚁防治参考《江苏省堤坝白蚁防治办法》2004年10月，防治面积：大坝迎水坡、坝顶、背水坡、护坝地，同时包括大坝蚁源区（大坝南端桃园）50多亩，在此范围内的蚁害要达到《办法》要求的基本控制标准。经计算句容水库蚁害控制总面积为：11.28万m2。《办法》同进要求，治理工作最少连续3年。为了更好地进行治理，本库配置一台白蚁隐患测探仪和一台钻孔灌浆机。5.2.2.7除险加固后的大坝稳定计算1、渗流计算（1）计算工况的选用根据《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2001）的规定，结合凌塘水库的具体现状，渗流分析计算按以下几种水位组合情况进行计算分析。水位在坝高1/3位置，稳定渗流；正常蓄水位（兴利水位）26.0m，稳定渗流；设计洪水位28.13m，稳定渗流；校核洪水位29.23m，稳定渗流；（2）计算断面及计算参数根据5.2.1.4渗流稳定复核结果，主坝坝坡及坝基出逸比降均小于允许坡降，满足规范要求。副坝的坝坡及坝基出逸比降均不满足要求，存在发生渗透破坏的可能。本次大坝除险加固设计后，对DCS19(采用3-3’地质剖面)、FCS05(采用7-7’地质剖面)加固后断面进行渗流稳定计算，计算采用河海大学工程力学研究所研制的水工结构有限元分析系统《AutoBANKv4.0》。渗流量计算采用土层渗透系数的大值平均值，水位降落时浸润线计算采用各土层渗透系数的小值平均值，逸出点高度、比降等其它渗流计算均采用各土层渗透系数的平均值。镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告计算参数如下表：表5.2.2-4凌塘水库大坝渗流及坝坡稳定计算参数采用表土层编号土层名称湿密度ρ慢剪允许水力比降J渗透系数内聚力Ck内摩擦角φk平均值大值平均小值平均　　g/cm3KPa度　cm/scm/scm/s1坝身填土19.115240.485.14E-057.58E-051.38E-052粉质粘土19.713200.491.93E-058.48E-051.42E-063粉质粘土20.025250.511.01E-062.44E-064.24E-074基岩2.01E-07（3）计算成果图5.2.2-1主坝设计断面DCS19渗稳定计算表5.2.2-5主坝设计断面（DCS19）渗流计算成果表计算工况水位(m)出逸点高程(m)渗透比降允许比降单宽渗流量(m3/s/m)坝基比降坝坡比降坝体+坝基坝高1/3位置24.1720.58－/0.10－0.482.17E-07正常蓄水位26.5020.58－/0.14－0.483.42E-07设计洪水位28.1320.58－/0.190.180.485.00E-07校核洪水位29.2322.650.26/0.220.230.489.76E-07注：表中“/”后面数字为护坝地外水塘处坝基出逸比降。可见，加固后主坝渗流稳定计算可以满足要求，渗流量有所减小，浸润线明显下降，逸出点高度也明显下降。镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告图5.2.2-2副坝FCS05设计断面渗流稳定计算表5.2.2-6副坝设计断面（FCS05）渗流计算成果表计算工况水位(m)出逸点高程(m)渗透比降允许比降单宽渗流量(m3/S/m)坝基比降坝坡比降坝体+坝基坝高1/3位置25.4924.000.190.000.483.13E-08正常蓄水位26.5024.270.340.230.488.28E-08设计洪水位28.1324.610.380.330.482.22E-07校核洪水位29.2325.190.420.340.483.84E-07副坝FCS05设计断面渗稳定计算结果可见，加固后副坝渗流稳定计算可以满足要求，逸出点高度也明显下降。2、稳定计算根据安全鉴定及节5.2.1.5中的坝坡稳定复核，本水库在各种工况下坝坡稳定均满足要求。按推荐方案进行除险加固后，再对坝坡稳定进行计算，对比一下加固前后对坝坡稳定的影响。计算采用河海大学工程力学研究所研制的土石坝/堤防稳定分析系统《Slopev1.0》，并选用简化毕肖普法，计算采用各层土体的慢剪强度指标。（1）计算工况根据《碾压式土石坝设计规范》【SL274-2001】，分析稳定渗流期的上、下游坝坡、库水位降落期的上游坝坡的抗滑抗震稳定安全性。拟定采用工况如下：①上游坡a、危险水位（1/3坝高水位），坝体形成稳定渗流；镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告b、正常高水位26.50m，坝体形成稳定渗流；c、设计洪水位28.13m，坝体形成稳定渗流；d、校核洪水位29.23m，坝体形成稳定渗流。e、死水位21.70m，坝体形成稳定渗流。②下游坡a、正常高水位26.50m，坝体形成稳定渗流；b、设计洪水位28.13m，坝体形成稳定渗流；c、校核洪水位29.23m，坝体形成稳定渗流。d、死水位21.70m，坝体形成稳定渗流。（2）计算断面及计算参数凌塘水库大坝抗滑稳定计算参见表5.2.2-4。（3）计算成果①主坝DCS19抗滑计算，地质剖面采用3-3’地质剖面，与节5.2.1.5中稳定复核采用的剖面要同。图5.2.2-3主坝DCS19设计断面边坡稳定计算表5.2.2-7凌塘水库大坝DCS19抗滑计算成果表计算工况运用工况成果规范值上游正常运用1/3坝高24.17m1.941.30正常26.50m2.071.30设计28.13m2.321.30非常运用26.50m降至1/3坝高1.691.20校核29.23m降至26.00m1.411.20死水位21.70m1.891.20下游正常运用正常26.502.011.30设计28.13m1.941.30非常运用校核29.231.831.20镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告死水位21.70m2.131.20表5.2.2-8凌塘水库DCS19标准断面大坝抗震计算成果表位置非常运用Ⅱ成果规范值上游1/3坝高24.17m1.591.15正常26.50m1.621.15下游正常26.50m1.691.15设计28.13m1.651.15注：地震工况地震加速度为0.15g。从上述表5.2.2-7、表5.2.2-8可以看出，与现状抗滑、抗震安全系数（见节5.2.1.5）相比，主坝背水坡安全系数有所增大，迎水坡变化很小，但皆大于规范值，满足要求。②副坝FCS05抗滑计算，地质剖面采用7-7’地质剖面，与节5.2.1.5中稳定复核采用的剖面要同。图5.2.2-4副坝FCS05设计断面边坡稳定计算表5.2.2-9凌塘水库大坝FCS05抗滑计算成果表计算工况运用工况成果规范值上游正常运用1/3坝高24.17m2.371.30正常26.50m2.471.30设计28.13m2.921.30非常运用26.50m降至1/3坝高2.151.20校核29.23m降至26.00m1.951.20枯水位23.39m2.671.20下游正常运用正常26.502.641.30设计28.13m2.411.30非常运用校核29.232.211.20枯水位23.39m2.931.20表5.2.2-10凌塘水库大坝FCS05抗震计算成果表位置非常运用Ⅱ成果规范值镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告上游1/3坝高24.17m1.971.15正常26.50m2.011.15下游正常26.50m1.981.15设计28.13m1.831.15从上述表5.2.2-9、表5.2.2-10可以看出，与现状抗滑、抗震安全系数（见节5.2.1.5）相比，副坝迎水坡、背水坡安全系数均略有增大，皆大于规范值，满足要求。5.2.2.8大坝加固工程量大坝加固的主要工程量见下表：表5.2.2-11大坝加固工程量表序号　项目工程量名称单位工程量备注1坝体加固主坝土方清基m39296　2土方开挖m32092　3土方填筑（坝体填筑）m315420　4主坝填塘固基清淤m33006　5土方填筑m316142　6排水m326250　7副坝土方清基m25294　8土方开挖m31876　9土方填筑（坝体填筑）m314702　10副坝填塘固基清淤m3969　11土方填筑m31299　12排水m31050　13副坝对岸土方清基m21386　14挖方m34244　15防渗设计防渗墙(多头小直径厚0.3深13.7m)m28085　16坝顶道路拆除坝顶道路（主坝沥青、副坝泥结石）m26873　17拆除挡墙m3381　18新建C25钢筋砼挡浪墙m3355　19细粒式沥青混凝土（厚0.030m）m3206　20粗粒式沥青混凝土（厚0.070m）m3481　21水泥碎石稳定层（厚0.20m）m31375　22碎石垫层厚（厚0.20m）m31432　23C30路缘石m341　24C25路缘砼m357　25主坝护坡新建C25砼预制块护坡m31587　26C25细石砼找平层m3793　镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告27损坏干砌石拆除m3775做临时道路28补损干砌石护坡m3775　29补损级配碎石垫层m3388　30干砌石灌浆勾缝m26459　31C25现浇砼护坡新建m3646　32C20砼格埂m31018　33人工挖基槽m3936　34副坝护坡拆除拱型护坡m3132　35新建C25砼预制块护坡m3647　36砂石垫层厚150m3808　37C20砼格埂m3141　38人工挖基槽m3231　39副坝对岸护坡新建C25砼预制块护坡m3127　40砂石垫层厚150m3159　41C20砼格埂m3149　42人工挖基槽m3199　43主坝背水坡反滤排水体砼面板拆除m313　44砂石滤层清除m340　45新建贴坡排水干砌块石m3755　46砾石m3252　47中粗砂m3252　48细砂m3252　49C20砼格埂m3201　50人工挖基槽m3764.55　51副坝背水坡反滤排水体新建贴坡排水干砌块石m3358　52砾石m3119　53中粗砂m3119　54细砂m3119　55C20砼格埂m361　56人工挖基槽m3254.85　57主坝背水坡护坡背水侧干砌块石新护（0.30厚）m3728　58砂石垫层（0.15厚）m3364　59C20砼格埂m3222　60人工挖基槽m3509.7　61副坝背水坡护坡背水侧干砌块石新护（0.30厚）m3113　62砂石垫层（0.15厚）m357　63C20砼格埂m325　64人工挖基槽m3169.9　65排水沟C30预制块排水沟m373　66浆砌石排水沟m31043　镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告67干砌石排水沟侧墙m3313　68人工挖基槽m380　69坝坡踏步C25砼m358　70C10砼垫层m319　71草皮护坡m244320　5.3溢洪闸（道）的拆除新建5.3.1溢洪闸（道）概况1960年水库建溢洪道，位于现副坝处，结构形式为宽顶堰，底高程24.0m，底宽14.0m，1972年大雨泄洪，溢洪道冲毁严重，是年冬，溢洪道堰顶扩建加固，堰顶高程变为26.0m，宽21.0m。1975年“75.8”大水后，经复核水库设计标准不足，1976年兴建溢洪闸（道）一座，将原溢洪道作为非常溢洪道使用。后由于非常溢洪道进口阻碍交通，当地农民逐步将其进口段封堵，顶高程28.5m左右，成为副坝的一部分。现溢洪闸（道）兴建于1976年，为3孔闸，每孔净宽2.5m，闸顺水长12.0m，闸底板为钢筋砼结构，高程25.0m。闸墩为砼砌块结构，顶高程32.0m，闸墩上为启闭机房，于1999年改建，为砖混结构，共两层，屋面顶高程41.9m。交通桥为砼拱圈交通桥，交通桥宽4m。闸门原为钢筋砼闸门，1999年溢洪闸原混凝土闸门改建为钢结构闸门，2.55m×5.00m（宽×高），配3台100KN电动启闭机。闸室上游为20m砼铺盖，下游为10m长砼护坦。闸室上游设八字形翼墙，浆砌块石结构，下游设扭坡与下游护坡相连。设计最大下泄流量101.0m3/s。2001年，对溢洪闸陡坡上部裂缝部分进行凿除并重新浇筑处理。5.3.1.1溢洪闸（道）运行中存在的问题进口段浆砌块石护坦块石风化，砂浆老化，两侧八字翼墙块石局部风化，勾缝砂浆剥落；岸墙渗水；溢洪闸闸门启闭机运行正常，但电气设备老化；出口部分冒水孔堵塞，砼陡坡有5条横向裂缝，缝宽0.5～3.0mm，陡坡消力墩冲断11根；海漫末端冲毁严重，南侧岸墙坡土方坍塌。5.3.1.2溢洪闸安全检测①混凝土强度检测采用回弹法、钻芯法进行，回弹法测试中，每个构件布置镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告10个测区，每个测区布设16个回弹点。钻芯法测试中，分别在1#、2#、3#孔闸底板各取了一个芯。溢洪闸除了底板、交通桥拱肋强度在20.0MPa以上，其余所测构件混凝土强度均较低，在10.2～14.2Mpa之间，其中溢洪闸启闭机大梁强度仅为12.9MPa，溢洪闸出口水平段强度仅为10.2Mpa，斜坡段（陡坡）强度仅为11.3Mpa，强度很低，不合要求。碳化深度检测采用钻孔机在测区表面形成直径约15mm的孔洞，共计检测了20个构件，合计60个点。闸墩碳化深度平均达40.5mm以上、启闭机大梁碳化深度为30.2mm，溢洪闸交通桥拱肋碳化深度为27.3mm，超过或接近钢筋保护层厚度。②闸墩素砼结构、外用预制块砌筑而成；1#~3#孔距闸门2m位置向外，由上而下，大面积潮湿，漏水严重，受潮宽度达2m左右。强度推定值为14.2Mpa，平均碳化深度为40.5mm。③闸底板冒水孔堵塞；底板（下游面）表面砂浆层大面积剥落、露石。换算强度平均为22.9Mpa，平均碳化深度为8.4mm。④翼墙为浆砌块石结构，左翼墙端部（闸门附近）由上而下砂浆勾缝部分剥落，表面不平整；左右翼墙浆砌块石局部风化，砂浆勾缝剥落。⑤护坦浆砌块石部分老化，且高低不平。⑥消力池出口海幔段护底块石老化、局部水毁；砼陡坡有5道裂缝，位于南、北方向横向裂缝各2条；另一条斜向裂缝与横向裂缝贯通，缝表面已用环氧砂浆修补，但仍继续扩展，每条裂缝长×宽：3500mm×0.5~3.0mm左右；陡坡消力坎已经冲断11根；溢洪道护砌末端冲毁严重，局部坍塌。⑦1#闸门两侧止水局部失效、漏水；3#孔闸门底部，左侧止水失效，漏水严重。⑧1#~3#孔交通桥西端花园下端桥面全部潮湿且漏水严重，水印一直渗透到闸墩；面板之间缝隙较宽，最大宽度达4mm；1#~3#孔8片曲拱底面跨中位置，通长贯穿缝1条，宽0.5mm~1.0mm。⑨启闭机房侧屋顶底表面砂浆层剥落2块，面积：60cm×100cm；60cm×150cm。GGD2交流低压配电柜开关失灵，关闭闸门时，开关失控，致使1#孔启闭机螺杆压弯。镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告⑩下游浆砌块石拱桥，宽度3.5m，桥面破损严重；东、西侧拱肋表面水泥砂浆抹面粗糙；整个桥底面块石风化严重，表面起皮；砂浆勾缝大面积剥落，到处漏水，南端较北端更为严重，此桥属于危险，车辆不宜通行。5.3.1.3复核计算①闸室渗径长度满足规范要求，安全。②消力池长度、底板厚度不满足要求，不安全。③闸室抗滑稳定、地基承载力及基底压力不均匀系数均满足规范要求，安全。④中墩、边墩地震工况下强度均不满足要求，底板配筋率不满足现行规范要求，不安全。⑤翼墙抗滑稳定、基底应力及基底压力不均匀系数在正常运用和地震工况下均不满足要求，不安全。5.3.1.4溢洪闸安全鉴定结论根据安全鉴定，溢洪闸存在的主要问题有：①强度复核结果不满足规范要求。②岸墙翼墙存在裂缝、渗水，上游八字墙块石风化，进口段护坦老化、高低不平，陡坡、消力池砼均有裂缝。③消力池长度不足。《安全鉴定》结论为：经复核计算，溢洪闸强度复核不满足规范要求，消力池长度不满足规范要求。岸墙翼墙存在裂缝、渗水，闸后排水孔堵塞；陡坡、消力池砼均有裂缝。《安全鉴定》除险加固的意见和建议：溢洪闸拆除重建，整修加固溢洪道。除安全鉴定中提到的以上问题外，该溢洪道还存在如下问题：④根据检测资料，斜坡段（陡坡）强度仅为11.3Mpa，强度很低，不合要求。陡坡两侧为浆砌块石护坡，已老化松动，抗冲能力差，陡坡上水流流速较高，不安全。⑤海漫末端（溢洪河桥）以下有196m弯道未整治，由于受水流冲刷影响较大，该段河道断面很不规则，河道底部冲有深沟，影响行洪安全。⑥镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告根据检测资料，溢洪河桥已成为危桥，该桥是凌塘村耕种的主要通道，危及该村村民人身安全。5.3.2溢洪闸（道）拆除重建方案设计根据《安全鉴定》除险加固的意见和建议，对溢洪闸拆除重建；另外，由于溢洪道底板砼强度低，有裂缝，两侧为浆砌块石护砌，老化松动，抗冲能力差，可能危及大坝安全，考虑到原溢洪道陡坡排水情况不明、拆除重建方案费用增加有限等因素，本次除险加固拟将溢洪闸、陡坡、消力池全部拆除重建。根据调洪演算（详见“节4.4.2”），现状、比选方案均能满足防洪要求，比选方案虽能增大调控的空间，但也增加了投资，考虑到溢洪闸现状能满足防洪需要，故推荐按现状模对现溢洪闸进行拆除重建。5.3.2.1闸址选定及布置1、闸址选定溢洪闸拟原址拆建，此处为岗地，地质条件好，原址拆建工程量省。溢洪闸的布置与现溢洪闸相同。　　　　　　　　　　图5.3-1洪闸闸室结构布置2、闸门形式及高度确定①闸门的选择弧形闸门水流条件较好，但要求闸室较长，投资比平面闸门略大。平面闸门结构简单，施工和安装方便。镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告由于本水库溢洪闸总宽较小、水头较低、控洪时上下游水位差较小，水流流态对闸门影响等很小，因此推荐采用平板直升门方案。②门顶高程的确定门底高程25.00m。闸门高度在现有调洪基础上按照《水闸设计规范》（SL265-2001）4.2.17条规定确定，闸门顶部应在可能出现的最高挡水位以上有0.3～0.5m的超高。闸门顶高程按门前最高挡水位+0.5m超高计算。所需的闸门高度H按下面公式计算：H=H1-e-H2其中：H1--闸门顶高程，me--闸门开度，mH2--底槛高程，25.00m表5.3-1闸门高度计算表工况水位（m）门顶高程（m）闸门开度（m）闸门高度（m）正常蓄水位26.5270220年一遇洪水位27.9128.4121.4130年一遇洪水位28.1528.652.51.15设计洪水位28.132.5校核洪水位29.5全开根据上表计算，闸门高度为2.0m。但由于本水库有控洪要求，根据《凌塘水库除险加固工程初步设计市级审查意见》，将闸门顶高程抬高至28.5m，因此，闸门高度定为3.5m。3、工程布置新建溢洪闸堰顶高程25.0m，闸室为三孔，单孔净宽2.5m，采用平板直升钢闸门，底板顺水流向长13.0m，厚1.0m，中墩厚1.0m，边墩厚0.9m，均为钢筋砼结构，闸墩上为启闭机房及交通桥，交通桥净宽5.8m。闸室上游为18.8m长砼铺盖及八字形翼墙，八字墙前部采用圆弧与两侧建筑物顺接，顺水长8.0m，闸室下接10m长平段、60m陡坡及23.5m消力池，消力池后为顺水9m长圆弧形扩散段。5.3.2.2溢洪闸结构稳定计算1、水文、地质资料镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告溢洪闸各工况下水位流量条件见下表：表5.3-2溢洪闸各工况水位流量表工况水位(m)最大下泄流量（m3/s)相应库容(104m3)汛限水位26.0580.4正常蓄水位26.5678.630年一遇消能防冲水位28.1545.51092.850年一遇设计水位28.1356.51144.81000年一遇校核水位29.23101.01433.0溢洪闸座落于③层粉质粘土，工程力学性质良好，承载力特征值fak=200kPa。2、渗流稳定计算（1）防渗布置新建闸室纵剖面结构见图5.3-1。该闸基底持力层为粉质粘土，按《水闸设计规范》SL265-2001，其允许渗径系数为5（有滤层），新闸室实际渗径长度为35.7m，上下游最大水位差为：上游兴利水位▽26.5m，下游无水▽25.0m，闸基防渗长度复核计算如下：L=CΔH=5×(26.5-25)=7.5m<36.25m，满足要求。（2）防渗复核i水闸地基渗透压力及抗渗稳定渗透压力计算采用改进阻力系数法，地下轮廓简化和分段具体布置见图5.3-2。图5.3-2地下轮廓分段布置图①计算地基有效深度：L0=18.8+13.0=31.8mS0=1.5m镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告L0/S0=31.8/1.5=21.2>5Te=0.5L0=0.5×31.8=15.9m①计算各典型段的阻尼系数各典型段的几何特征及阻尼系数计算见下表。表5.3-3各典型段阻尼系数计算表段号段别S(m)T(m)Lx(m)ζi备注Ｓ１Ｓ２Ｔ１Ｔ２1进出口段0.915.90.4612ζi（进出口段、内部垂2内部水平段00150.50.0333直段、内部水平段的阻力3内部垂直段0.415.30.0261系数）分别按下式计算4内部水平段0.40.415.317.81.1268ζ0=1.5（S/T）3/2+0.4415内部垂直段0.415.30.0261ζy=(2/π)lnctg(π/4(1-S/T))6内部水平段00.6150.50.0053ζx=(Lx-0.7(S1+S2))/T7内部垂直段0.6150.040进口β，=0.550258内部水平段0014.40.80.0556　＜１9内部垂直段0.514.90.0336出口β，=0.3073710内部水平段0.50.514.911.40.7181　＜１11内部垂直段0.514.90.0336　　12内部水平段0014.40.80.0556　　13进出口段0.314.90.4453　　　　　　　　31.8Σζi3.0606　　③各典型段渗压水头损失计算各典型段渗压水头损失，表5.3-4设计工况下各典型段渗压水头损失计算表（m）hi12345678910111213Σ修正前0.2260.020.0130.5520.0130.0030.0200.0270.0160.3520.0160.0270.2181.500修正后0.1240.030.0260.6250.0130.0030.0200.0270.0160.4590.0330.0540.0671.500水头hh1h2h3h4h5h6h7h8h9h10h11h12h13　1.5001.381.3431.3170.6930.6800.6770.6580.6300.6140.1540.1220.067　④抗渗稳定性计算闸底板下③#土层为粉质粘土，可塑－硬塑，根据规范，坚硬粘土水平段允许渗流坡降[Jx]取0.35，出口段允许渗流坡降[Jy]取0.6。出口坡降J＝<[Jy]=0.6镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告水平坡降Jx2=0.02/0.5=0.07＜[Jx]=0.35Jx4=0.625/17.8=0.04＜[Jx]=0.35Jx6=0.003/0.5=0.01＜[Jx]=0.35Jx8=0.027/0.8=0.03＜[Jx]=0.35Jx10=0.459/11.4=0.04＜[Jx]=0.35Jx12=0.054/0.8=0.07＜[Jx]=0.35故渗流渗透稳定性满足要求。ii侧向抗渗稳定翼墙高程与校核洪水位齐平，并加设了挡浪墙，防渗长度较基底渗径长度长，渗流稳定满足要求。iii侧向绕渗翼墙及溢洪闸岸墙共有三道刺墙，能有效防止侧向绕渗。3整体稳定计算1.有关参数确定(1)闸室基底面抗滑稳定安全系数及基底应力不均匀系数的允许值本溢洪闸座落于③#土层上，为粉质粘土，可塑－硬塑，工程力学性质良好。根据《水闸设计规范》(SL265-2001)及溢洪闸建筑物等级，土基上闸室沿基础底面的容许抗滑稳定安全系数[Kc]及闸室基底压力不均匀系数的允许值见下表。表5.3-5闸室基底参数允许值荷载组合抗滑稳定安全系数［Kc］基底压力不均匀系数[η]基本组合1.252特殊组合Ⅰ1.12.5Ⅱ1.052.5(2)结构计算系数根据《水工混凝土构件结构设计规范》(SL/T191-96)、《水工建筑物荷载设计规范》(DL5077-1997)、《水工建筑抗震设计规范》(SL203-97)确定。2.闸室荷载计算计算考虑的荷载包括①结构自重、水重、水压力、扬压力、浪压力、渗透压力(勃莱法)；②地震惯性力、地震动水压力。(1)兴利水位工况下闸室受力计算溢洪闸共1孔，荷载计算以整座闸室作为计算对象，闸室受力计算见表5.3-4。镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告图5.3-2溢洪闸计算单元示意图表5.3-4闸室受力计算表（以底板下游底部为矩心)构件名称算式垂直荷载水平荷载力臂（m）力矩（kNm）闸室闸底板(13*11.1*1+(0.8+1.3)*0.5/2*2*11.1)*253898.9　6.525342.688闸墩重(13*7*(0.8+1)*2-0.24*7*0.3*6-0.35*0.25*7*6)*253927.5　6.525529闸门2.55*5*3*3*1.05120.5　8.351006公路桥(0.5*6.1+0.3*0.25*2)*7.5*25585.94　3.051787工作桥启闭机3030　8.35251楼板中7.2*11.1*0.3*25599.4　8.355005楼板下5.8*11.1*0.25*25402.4　9.013625楼板顶4.5*11.1*0.25*25312.2　8.352607墙体下(11.1*4+4.5*4)*2*3+1*11*3+0.4*0.4*4*4*25471.4　94243墙体上(11.1*3+4.5*3)*2*3280.8　8.352345闸门前水重4.4*7.5*1.5*10465.8　10.85030渗透压力(0.656+0.082)*10*12/2*11.1-532.7　8.2-4359浮托力1*3899/25*10-1560　6.5-10137水平水压力P10.5*(26.5-25+0.2)^2*10*11.1　160.41.87-299.4P2((0.656+0.656+1.5+0.2)-(0.082+0.082+0.2+1.5))*1.3/2*11.1*10　97.40.65-63.33波浪压力3.92*9.5　37.22.57-95.80地震动水压力0.65*0.15*0.25*10*(26.5-25)^2*9.5　　　　合计　9002295.1　61815.3(2)兴利水位+地震工况下闸室受力计算(顺水流方向地震)①地震荷载拟采用静力法计算，沿建筑物高度作用于质点i的水平向地震惯性力代表值按下式计算：镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告式中：——作用在质点i的水平向地震惯性力代表值；——水平向设计地震加速度代表值，本工程为7度地震区，取0.15g；——地震作用的效应折减系数，取0.25；——集中在质点i的重力作用标准值；——质点i的动态分布系数；——重力加速度。②闸室单位宽度地震动水压力代表值P0按下式计算：式中：γ——水的容重——水深KH——水平向地震系数Cz——综合影响系数表5.3-5闸室受地震力计算表(以底板下游底板底部为矩心)构件名称垂直荷载αiFi（kN）力矩（kNm）闸室闸底板3898.91.00146.2146.2闸墩重3927.51.57231.41272.9闸门120.51.245.618.0公路桥585.941.9643.2356.1工作桥启闭机303.534.058.4楼板中599.43.0969.4894.9楼板下402.42.0030.2256.5楼板顶312.24.0547.4796.4墙体下471.42.4944.1462.9墙体上280.83.8540.6649.0地震动水压力　　5.2111.41合计9002　667.24922.73、闸室抗滑稳定、地基应力、不均匀系数计算③＃土层摩擦系数根据土质类别（粉质粘土）=0.25～0.4，根据公式f0=(tan(Φ0)ΣG+C0A)/ΣG，计算得f0=0.48，综合起来取f=0.35。镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告各种工况下抗滑稳定安全系数及基底应力不均匀系数计算见下表按下面公式计算：，，，　表5.3-6　　闸室稳定计算汇总表工　况闸室抗滑稳定安全系数基底应力(N/mm2)闸室基底压力不均匀系数Kc[Kc]σmaxσmin承载力fakη[η]结论枯水位1.2582.165.22001.262稳定兴利水位12.21.2572.951.82001.412稳定设计水位1.2561.651.02001.212稳定(堰流)校核水位1.1058.149.72001.172.5稳定(堰流)兴利水位+地震2.81.0588.736.12002.462.5稳定根据上表可知，各工况下闸室稳定、基底应力及不均匀系数均满足要求。5.3.2.3翼墙、陡坡边墙、消力池边墙设计1、抗滑稳定计算由于本水库溢洪道宽度较窄，除前部翼墙外，后部翼墙与上游铺盖、陡坡边墙与陡坡底板、消力池边墙与消力池底板可考虑采用“U”型整体结构，由于“U”型整体结构可减少开挖量及钢筋砼方量，可适当的减少投资。因“U”型整体结构不存在抗滑问题，只需对前部翼墙进行抗滑计算。前部翼墙结构尺寸详见附件三《镇江市凌塘水库除险加固工程初步设计图纸》“溢洪闸(道)平面图1—1断面”，各计算工况水位如下表。表5.3-7翼墙稳定、结构计算水位表运行工况水位备注墙前墙后基本组合枯水位(完建)25.025.5　正常水位26.527　设计水位28.1328.63　特殊组合校核水位29.2329.43　校核降至汛限2628考虑2m水位差　地震26.527　表5.3-8翼墙稳定计算成果表运行工况水位抗滑安全系数Ks抗滑安全系数[Ks]偏心距e(m)前趾应力(Kpa)后踵应力(Kpa)不均匀系数η[η]墙前(m)墙后(m)镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告基本组合枯水位(完建)2525.51.841.250.07589.7276.781.172正常水位26.5271.650.16583.2359.011.412设计水位28.1328.632.240.03960.3055.581.082特殊组合校核水位29.2329.431.991.10.15758.6142.261.392.5校核降至汛限26.528.51.150.38995.6640.752.352.5地震26.5271.361.050.28492.0050.241.832.52、翼墙泄槽结构计算翼墙结构计算各水位条件见表5.3-7，其它泄槽及消力池因有较完善的排水系统，计算弯矩时，均采用墙前无水，墙后水位高出底板上表0.5m作为水位条件。表5.3-9翼墙泄槽边墙抗裂计算成果表结构名称工况弯矩标准值(kn*m)主筋裂缝宽(mm)允许裂缝宽(mm)悬壁翼墙/U型槽翼墙枯水位86.7Φ20@2000.14/0.160.25正常89.70.14/0.160.25设计40.10.06/0.070.25校核水位56.20.09/0.090.3校核(降)114.40.17/0.210.3校核(震)105.20.14/0.160.3泄槽平段正常359.6Φ22@200+Φ22@200最大0.240.25泄槽一二段正常18Φ16@2000.050.25泄槽三段正常50.2Φ16@200最大0.120.25泄槽四段正常510.6Φ25@200+Φ25@200最大0.250.25消力池正常531.5Φ25@1000.210.25根据上表可知，各工况下翼墙及边墙裂缝宽度均满足要求。5.3.2.4下泄流量计算(1)闸孔出流公式：式中：——垂向收缩系数；——闸孔流速系数；——闸门开度，m；——涵洞宽度，m；——水头，m。镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告(1)宽顶堰出流公式：流量计算公式：式中：——流量系数（为无坎宽顶堰）——淹没系数B——闸室净宽H0——计入行近流速水头的堰上水深根据省人委（66）苏水字第246号文，凌塘水库汛限水位26.00m为洪水起调水位，参照《江苏省利利工程管理资料汇编（第一册-水库）》（1981年江苏省水利厅）的防洪调度规则，并充分考虑下游河道的行洪能力，制定溢洪闸控制运用办法如下：当水库水位为26.0～26.5m时，闸门开启高度e为0.4m；当水库水位为26.5～27.0m时，闸门开启高度e为0.8m；当水库水位为27.0～27.5m时，闸门开启高度e为1.2m；当水库水位为27.5～28.0m时，闸门开启高度e为1.6m；当水库水位为28.0～28.5m时，闸门开启高度e为2.0m；当水库水位为28.5～29.0m时，闸门开启高度e为2.4m；当水位超过29.0m时，闸门全开。调洪演算详见附件一《水文水利计算》。溢洪道各工况下下泄流量计算见下表。表5.3-10溢洪道泄流能力计算表工况mσmB（m）H0（m）Q（m³/s）流态30年一遇0.3517.52.9745.5孔流50年一遇0.3517.53.1356.5孔流1000年一遇0.3517.54.23101.0堰流5.3.2.5溢洪道水面线及消能防冲1、水面曲线计算①槽临界底坡ik和临界水深hk计算根据规范5.4.2条，“泄槽纵坡应大于水流的临界坡”镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告，那么要判别设计选用底坡是否大于临界底坡，就应先计算泄槽的临界底坡。对于矩形断面泄槽，临界底坡ik及临界水深hk的计算公式如下：式中：q——泄槽单宽流量，m3/s.m；α——动能修正系数，可近似地取为1；g——重力加速度，g=9.81；B——泄槽宽度；Ak——临界水深断面面积；Rk——临界水深断面水力半径；Ck——谢才系数；N——糙率，可按表A.5查取，本工程取n=0.015。计算结果见下表。表5.3-11临界坡及临界水深计算表计算情况qnBAkRkCkhkikh130年一遇6.850.0159.516.011.2469.141.690.002781.6950年一遇7.470.0159.516.961.3069.631.790.002781.79校核标准11.790.0159.522.981.6072.122.420.002852.42本溢洪道陡坡坡比为0.2，大于各工况下的临界坡，满足要求。②泄槽水面线计算根据规范A.3.1条，计算泄槽水面线时，应从渐变流起始断面算起。当泄槽与上游宽顶堰连接时，起点在泄槽首部。起始断面水深按式hk计算。根据规范6.4.2条，泄槽的水面线，应根据能量方程用分段求和法或其他方法计算沿程的水深。能量方程公式如下：镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告式中：——泄槽单宽流量；——动能修正系数，可近似地取为1；——重力加速度，g=9.81；——泄槽宽度，7.5m；——断面面积，m2；——断面水力半径，m；——谢才系数；——湿周，m；——水深，m；——边坡系数，m；——水流流速，m/s；——糙率，取n=0.015；——泄槽坡度，取0.2；——平均摩阻坡降。溢洪道陡坡起点及末端的水面高度计算结果见下表。表5.3-12水面线计算表工况部位水位h(m)谢才系数C流量Q(m3/s)流速v(m/s)能量Es(m)坡降J平均i-J平均距离△l(m)P=3.33%陡坡起始1.3367.0845.503.612.0000陡坡末端0.3154.3845.5015.2512.20.03000.17060.00P=2%陡坡起始1.5368.3356.503.882.3000陡坡末端0.3856.1156.5015.4912.60.02790.17260.00P=0.1%陡坡起始2.2671.57101.004.713.3000陡坡末端0.6660.85101.0016.1613.90.02320.17760.00本溢洪闸陡坡两侧岸墙最矮处位于陡坡的起点，此处的岸墙高度为2.5m，超出消能工况下水面1.17m，超出校核工况下水面0.24m，满足要求。2.溢洪闸消能防冲计算根据《溢洪道设计规范》（SL253-2000），消能防冲按30年一遇设计，最大泄量45.5m3/s。闸室下游为10.0m长平段、60m长陡坡、23.5m镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告长消力池，陡坡坡比1:5.0，宽9.5m，消力池与陡坡同宽，深2.0m，底板厚1.0m。(1).消力池长度计算（下挖式消力池）：，　，式中：——共轭水深，m；——收缩断面水深，m；——收缩断面佛氏数；——收缩断面平均流速，m/s；——自由水跃长度，m；——池长估算值，m。(2).池深d按下式估算：，式中d——池深，；——水跃淹没度，一般取；——池中发生临界水跃时的跃后水深；——下游水深，；——消力池出口水面落差（）；——水流自消力池出流的流速系数，可取；——消力池宽度。(3).消力池底板厚度估算《水闸设计规范》SL265-2001式中：——消力池底板始端厚度，m；镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告——闸孔泄水时的上、下游水位差；——消力池底板计算系数，可采用0.15~0.20；计算结果见下表。表5.3-13消能计算成果表项目P=3.33％洪水P=2％洪水P=0.1％洪水一、已知参数　　　总流量Q45.556.5101.0泄槽底宽b9.59.59.5计算断面单宽流量q4.795.9510.63重力加速度g9.819.819.81糙率n0.0150.0150.015泄槽起点水深h1.331.532.26闸底高程242424消力池底高程131313二、底流水跃消能　　　1.水跃计算　　　(1).自由水跃跃后共轭水深h23.714.155.60收缩断面水深h10.310.380.66收缩断面平均流速v115.2515.4916.16收缩断面佛氏数Fr18.697.986.36(2).水跃长度L23.4025.9534.082.下挖式消力池　　　(1).池深d0.850.910.72水跃淹没度σ1.061.061.05自由水跃的跃后水深h23.714.155.60下游水深ht（下游河道均匀流水深）3.013.45.08消力池出口水面落差ΔZ0.070.080.08水流自消力池出流的流速系数φ0.950.950.95消力池宽度b9.59.59.5(2).池长LK18.7220.7627.27自由水跃的长度L23.4025.9534.08(3).底板厚度t(抗冲)0.720.801.03消力池底板计算系数k10.20.20.2闸孔泄水时的上下游水位差ΔH"7.327.136.18取池深S222注：下游水深计算详见“表4.4-4溢洪河各节点水位、流量、流速计算成果表”根据30年一遇计算结果，消力池净长最小为18.72m，本次溢洪道消力池新建净长取19.3m，总长为20.0m镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告。因原消力池深度为2.0m，本次计算只需0.85m，考虑到下游水位的复杂性及避免因在回填土上建消力池而增加投资，本次消力池深度维持原深度，取2.0m。5.3.2.6溢洪道溢洪河加固设计凌塘水库溢洪河为中心河（上游称为小金河），全长约20.6km，注入京杭大运河。中心河中段列入新农村建设项目已整治，上党镇至下游中心河跌水坎约9.4km已于2005年起实行整治，部分河段还未完工，河道整治设计洪水标准为20年一遇。根据洪演算成果表中下泄流量算得溢洪河各节点水位、流量、流速见表4.4-4，下游部分河道断面及各频率洪水下水面曲线详见附件三《镇江市凌塘水库除险加固工程初步设计图纸》“溢洪河下游河道水面曲线图”。根据“溢洪河下游河道水面曲线图”来看，溢洪闸的下泄流量均能满足20年一遇标准，并且30年一遇洪水时，下游河道不漫顶，调洪结果满足要求。溢洪道海漫末端下游196m以内河道未整治，现状断面积约82m2，过水断面满足要求，但该段河道为土渠，且为弯道，受水流冲刷影响较大，由于冲刷的作用，该段河道现状断面很不规则，河底冲有深槽、局部塌方，影响泄洪安全，因此须对该弯道护砌处理。溢洪河及下游河道为4级河道，防洪标准为20年一遇。196m河道整治断面设计：因溢洪河两侧岸坡均已被当地农民耕种，为减少矛盾，少占地或不占地，在满足过水要求的情况下，减小河口宽度，因此，将河道断面疏浚至标准断面，标准断面为：底宽7.5m，高程14.0m，两侧放坡1：2.0至堤顶高程19.0m，并对该段河道底面及坡面进行干砌块石护坡，护坡上限取20年一遇洪水位以上0.5m，因此，河道边坡护坡至高程17.78+0.5＝18.28m（水位详见表4.4-4，取18.3m。经计算，两岸堤坡稳定满足要求。溢洪河弯道处护砌长196m，护砌面积6830m2，土方开挖418m3，清基3160m3，清淤588m3，回填11426m3。5.3.2.7溢洪道工程量溢洪道拆建的主要工程量见下表：表5.3-14溢洪道工程量表　　项目工程量名称单位工程量备注镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告1溢洪闸拆建溢洪闸拆除溢洪闸拆除(含陡坡、消力池等)座1　2拆除砼m31247　3拆除浆砌石m31274　4拆除启闭机房m338　5土方溢洪闸挖方m310242　6溢洪闸填方m313207　7溢洪河挖方m3439　8溢洪河清基m32894　9溢洪河清淤m3617　10溢洪河填方m310867　118%水泥土m341与防渗墙接12砼C30钢筋砼m32758　13浆砌块石进口段护砌m376　14海漫护砌m3169　15溢洪河护砌m32244　16C20砼格埂溢洪道反滤边格埂m395　17海漫格埂m333　18溢洪河格埂m3231　19砼垫层C30素砼垫层m3100　20C30细石砼垫层m349　21反滤瓜子片m383　22中粗砂m383　23土工布m21325　24砂砾石垫层m397　25海漫护砌垫层m369　26溢洪河护砌垫层m3927　27软式排水管管道m1082　28砂砾石层m335　29砼踏步C25砼m358　30C10砼垫层m314　31彩砖道路彩砖m2339　32混合砂浆m320　33碎石垫层m353　34栏杆C30砼m334　35人工挖基槽m3850　镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告5.4灌溉涵洞拆除新建5.4.1涵洞现状5.4.1.1涵洞概况凌塘水库共有两座穿坝涵洞，分别位于主坝及副坝。南涵洞兴建于1966年6月，位于副坝中部，1978年由无筋混凝土拱块涵改建为钢筋混凝土拱涵，进口底高程22.2m，出口底高程22.2m，尺寸为1.0×1.15m(高×宽)，拱高0.3m，设计流量4.5m3。1996年对闸首部位改建为塔式启闭房，配套5t螺杆式启闭机和钢筋混凝土闸门。2001年将原钢筋混凝土闸门改造为铸铁闸门，并改手动启闭机为手、电两动启闭机。灌溉面积一万多亩，用水期间，控制放水流量不超过4.5m3/s。北涵洞兴建于1958年10月，位于主坝南端，为直径Φ0.9m钢筋混凝土压力管涵，进口底高程21.7m，出口底高程20.4m，消力池度高程19.1m，钢筋混凝土闸门控制，配备1台5t手电两用螺杆式启闭机。1986年将原来卧管式涵洞改建为塔式涵洞。北涵的灌溉面积随沿途渠系损坏逐步减少，用水期间，最大流量都控制在1.2m3/s以内。北涵下接电站一座（事实废弃多年）。5.4.1.2涵洞存在问题1、运行：①南涵于1977年对进行了拆建，主要是拆除原少筋砼拱顶和浆砌块石侧墙，在原有浆砌块石底板上重新浇筑了厚20cm钢筋砼拱涵，标准较低，洞身的抗弯抗剪均不满足要求。②翼墙、胸墙为圬工结构，从未进行改造，风化、破损严重。③南涵渗径长度仅为27m，渗径长度不足。④输电线路老化严重。①北洞身平管沉陷缝因木止水已经腐烂，进口段1--6节涵管接缝处漏水形成射流；由于漏水严重造成顶部土体流失，1986年发现靠发电站处有水冒出地面，经过检查发现涵管内有6条裂缝，并呈射流状，沉陷缝木板止水已经腐烂。后使用环氧树脂进行修补。另外，离闸门约70米处，因涵管接缝止水木腐烂后，由于漏水造成顶部土体流失，出现一直径2米的漏斗状塌坑；2004发现沉陷缝因木板止水已经腐烂，进口段1-6节涵管接缝串水，其它管与管接缝处砂浆局部脱落；②闸门为钢筋砼结构，止水失效，漏水严重；③启闭螺杆弯曲，启闭机老化；④启闭井筒砼顶梁碳化严重，钢筋外露，锈蚀严重；⑤镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告工作桥、启闭井筒顶部砼建筑物碳化、开裂。2、检测：南北涵经检测，南、北涵洞除了两启闭机梁、北涵东（3）立柱强度在20.0MPa以上，其余所测混凝土构件强度都很低，在10.3～16.2Mpa之间，不合要求。南涵洞除了启闭机房挑梁混凝土碳化深度为37.5mm，其余均在10.8～21.3mm之间；北涵洞启闭机房顶梁、北涵出口南侧小闸门启闭机梁碳化深度较大，在42.0mm以上，超过钢筋保护层厚度，其余混凝土碳化深度在14.2～29.5mm之间。南涵翼墙局部破损，梁、板露筋。北涵控制室内零乱不堪且粉刷墙面大部分脱落；洞身接缝木止水失效；启闭机老化；闸门漏水；混凝土井筒及人行便桥病害普遍。3、复核计算：南涵①渗径长度不满足规范要求，过流量满足灌溉要求，消能不满足要求。②涵管抗弯抗剪均不满足要求。北涵①北涵涵管覆土高度过高，管壁承载力不满足要求。②地震工况下涵洞闸首基底出现拉应力，不满足要求。4、《安全鉴定》结论：南涵底板渗水，防渗长度不满足规范要求。北涵涵管接缝处砂浆脱落、沉降缝木填料腐烂、串水。建议：南、北涵洞拆除重建。5.4.2涵洞拆除重建设计5.4.2.1工程方案布置凌塘水库建有灌溉输水涵洞两座，设计灌溉面积1.7万亩，实际灌溉面积约1.9万亩。南涵控制放水流量4.5m3/s，北涵控制放水流量1.2m3/s。因此本次设计涵洞拆除重建方案：北涵：原址拆除重建，底高程与原北涵相同为▽21.70m，进口为10.5m长浆砌块石“八”字墙，“八”字墙下接进水塔（井筒）及6节涵管，涵管总长51.5m，进水塔长6m。为了便于检查、运行管理，涵洞洞身初拟尺寸为1.2×1.8m（内部净尺寸），钢筋砼结构，每节长度10m，最末一节涵洞为11.5m。进水塔为钢筋砼结构，井筒外围尺寸为2.5×3.0m，井筒上设启闭机房及人行便桥，配100KN螺杆式启闭机。涵洞出水口设9.5m长消力池及28m镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告长浆砌块石挡墙矩型渠，消力池池深0.5m，宽2m，钢筋砼结构，挡土高度2.8m。原涵洞出口废弃水电站拆除后，直立挡墙矩形渠与电站原出水渠相连。原出水渠末端有两座节制闸，年旧失修，已不能启闭，本次除险加固拟对其拆除重建。南涵：原址拆除重建，底高程与原南涵相同为▽22.20m，进口为10m长浆砌块石“八”字墙，“八”字墙下接进水塔（井筒）及3节涵管，涵管总长34m，进水塔长6m。涵洞洞身初拟尺寸也为1.2×1.8m（内部净尺寸），钢筋砼结构，每节长度不大于8m。进水塔为钢筋砼结构，井筒外围尺寸为2.5×3.0m，井筒上设启闭机房及人行便桥，配100KN螺杆式启闭机。涵洞出水口设9.5m长消力池及23.5m长浆砌块石渠道，消力池池深0.5m，宽4m，钢筋砼结构，挡土高度2.8m。原坝脚有一来水渠，副坝整平培厚后将被填埋，需新建来水渠130m，与涵洞出水渠相连，来水渠底宽2.0m，岸坡1:1.5，均采用浆砌块石护砌。5.4.2.2启闭机平台高程计算根据《水闸设计规范》（SL265-2001）定，“水闸闸顶高程应根据挡水和泄水两种情况确定”。本水库涵洞运行情况为：泄水运行闸顶高程为：正常水位（26.50m）+超高（0.7m）+波高挡水运行闸顶高程为：设计水位（28.13m）+超高（0.4m）+波高校核水位（29.23m）+超高（0.3m）+波高波高取累积频率为5%的波高h5%，h5%＝0.45m。根据计算，校核工况时闸顶高程要求最高，闸顶高程为29.23+0.3+0.45=29.98m，本次启闭机平台高程取30.0m。5.4.2.3涵洞结构计算1、基本资料水库兴利调度运用原则：渔业及灌溉用水服从生活用水，当水库水位下降至24.00m以下时，限制农业用水；当水位降至23.00m以下时停止农业灌溉；当库水位降至21.7m时（死水位），利用长山提水站提水，经长山灌渠分流补库。水库各工况下水位库容条件见下表：表5.4-1涵洞工作水位表镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告工况水位(m)最低限制灌溉水位23.00最低正常灌溉水位24.00正常灌溉水位25.550年一遇设计水位28.131000年一遇校核水位29.23填土为粉质粘土，湿重度γ=18.8KN/m3，直接快剪C=24Kpa，φ=12°，地基这③#粉质粘土，承载力特征值fak=200kPa。2、渗径长度复核根据涵洞立面图计算其实际防渗长度，与计算所得允许渗径长度进行比较，涵前水位采用校核洪水位29.23m，下游无水，成果如表5.4-2：表5.4-2涵洞渗径长度复核成果表　实际防渗长度L(m)上、下游最大水位差△H(m)允许渗径系数C计算渗径长度(m)结论南涵44.17.55（粉质粘土）37.5满足北涵60.17.645（粉质粘土）38.2满足3、涵洞洞身尺寸及强度计算拟建低涵洞身为C30钢筋砼方涵，为了便于检查、运行管理，洞身尺寸为1.2m×1.8m（内部净尺寸），底板厚0.35m，顶板及侧板厚0.3m，最大覆土高度8.20m，洞外最大水头7.83m。图5.4-1涵洞洞身设计镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告涵洞受力主要为土压力及外水压力，校核工况最不利，经结构计算，其弯矩见下图。图5.4-2涵洞洞身受力弯矩图经计算，涵洞结构尺寸满足要求。5.4.2.4涵洞闸首（进水塔）抗震计算南涵闸首（进水塔）底板为6.0×6.0m砼底板，厚0.5m，北涵闸首底板为5.0×5.0m砼底板，厚0.5m，井筒为钢筋砼方形结构，外沿长3.0m，宽2.4m，壁厚均为0.3m。(1)地震力计算根据《水工建筑物抗震设计规范》SL203-97，闸首（进水塔）地震荷载拟采用静力法计算，沿建筑物高度作用于质点i的水平向地震惯性力代表值按下式计算：式中：——作用在质点i的水平向地震惯性力代表值；——水平向设计地震加速度代表值，本工程为7度地震区，取0.15g；——地震作用的效应折减系数，取0.25；——集中在质点i的重力作用标准值；——质点i的动态分布系数；——重力加速度。镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告闸首（进水塔）的地震加速度分布系数计算按照规范确定。闸首的抗震计算见表5.4-3。表5.4-3南涵洞进水塔抗震计算荷载表（以底板底面边缘为矩心）构件垂直荷载水平荷载αiFi（kN）力矩（kNm）底板19.47　10.70.4下部井筒273.6　1.0010.328.2下部胸墙及牛腿44.4　1.001.75.9土荷载2681.3　1.00100.5578.2上部井筒273.6　2.0020.5134.4启闭机平台162.0　3.0018.2154.0启闭机房墙体127.7　4.5321.7231.2启闭机房层顶88.2　5.9719.7250.6人行便桥45.0　4.006.857.0启闭机0.3　3.210.00.3闸门1.1　1.000.00.1土压力112.3　　-134.8浮力-135.0　　　　合计3581.6112.3　200.21305.6同理可以算得北涵抗震工况时的垂直荷载及力矩值。(2)闸室抗滑稳定、地基应力、不均匀系数计算③＃土层为粉质粘土，摩擦系数根据土质类别，取f=0.35。各种工况下抗滑稳定安全系数及基底应力不均匀系数按下面公式计算：，，，计算结果见表5.4-4。表5.4-4涵洞闸首抗震稳定计算成果表工况闸室抗滑稳定安全系数闸室抗倾稳定安全系数基底应力(N/mm2)闸室基底压力不均匀系数结论Ks[Ks]Kc[Kc]σmaxσnim[σ]η[η]南涵6.231.054.451.4135.262.7200.02.162.5稳定北涵6.261.053.971.4141.564.3200.02.202.5稳定由上表可知，涵洞闸首搞震稳定及地基承载力均满足规范要求。镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告5.4.2.5涵洞过流及消能验算1、涵洞过流状态及水面曲线计算南涵洞洞身为砼方涵，尺寸为1.2m×1.8m（内部净尺寸），进口、出口底高程与原南涵相同均为▽22.20m；进口采用钢筋砼进水塔控制，设计灌溉流量4.5m3/s。北涵洞身尺寸也为1.2×1.8m，进口、出口底高程与原南涵相同均为▽21.70m；进口采用钢筋砼进水塔控制，设计灌溉流量1.2m3/s。。(1)闸孔出流公式：式中：——垂向收缩系数；——闸孔流速系数；——闸门开度，m；——涵洞宽度，m；——水头，m。(2)明渠非均匀流公式：式中h1、h2——进口段起点、终点不计入行进流速的渠底以上水深；v1、v2——进口段起点、终点的行进流速；i——进口段渠底纵坡比降，为0；——平均水力坡度；——进、出口之间的距离，南涵为40m，北涵为57.5m。过灌溉水位条件下，涵洞的控制方式及流态，以及该状况下的水面曲线计算见下表。水面曲线图及出水渠断面条件详见附件三《镇江市凌塘水库除险加固工程初步设计图纸》“涵洞水面曲线图”。表5.4-5涵洞的控制方式及水面曲线计算成果表镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告库水位(m)涵洞　控制方式及流态流量(m3/s)进口水位(m)闸门后收缩水位(m)涵洞出口水位(m)消力池收缩水深(m)下游渠道水深(m)25.5南涵控制出流(孔流、无压流)4.525.5022.7222.910.181.02北涵控制出流(孔流、无压流)1.225.5021.8222.000.120.8024南涵闸门全开(明渠非均匀流)4.023.7623.600.160.95北涵控制出流(孔流、无压流)1.2024.0021.8622.060.140.8023南涵闸门全开(明渠非均匀流)1.3022.9022.75.56北涵控制出流(孔流、无压流)1.2022.8321.92322.300.150.80由上表可看出，涵洞在各工况下基本维持无压出流，流态较好，正常灌溉水位条件下，涵洞流量均能满足灌溉要求。表5.4-6南涵及北涵消能计算总汇表计算项目流量(m3/s)计算消力池长(m)取池长(m)消力池深(m)取池深(m)南涵控制出流4.55.170.270.5北涵控制出流1.23.370.240.5从上表可看出，消能防冲也满足要求。5.4.2.6涵洞工程量涵洞拆建的主要工程量见下表：表5.4-7涵洞工程量表序号　项目工程量名称单位工程量备注1输水涵洞现有输水涵洞拆除拆除输水涵洞座2　2废弃卧管拆除座1北涵进口处3拆除发电厂房座1　4北涵开挖m311253　5南涵开挖m37600　6南涵重建M10浆砌石m3549　7北涵C30钢筋混凝土m3198　8北涵C25钢筋混凝土m35　9C30细石砼垫层m314　10C20砼压顶m349　11C20砼底板m318　12C25垫层m30　13碎石垫层m3204　14土工布m247　15中粗砂m36　16瓜子片m36　17橡胶止水m24　镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告18紫铜止水m26　19C30栏杆m34　20启闭机房m29　21土方开挖m36940　22土方回填m37100　23人工挖基槽m3760　24北涵重建M10浆砌石m3193　25北涵C30钢筋混凝土m3246　26北涵C25钢筋混凝土m37　27C30细石砼垫层m316　28C20砼压顶m38　29C20砼底板m317　30C25垫层m31　31碎石垫层m314　32土工布m226　33中粗砂m33　34瓜子片m33　35橡胶止水m40　36紫铜止水m44　37C30栏杆m34　388%水泥土m367接防渗墙39启闭机房m29　40土方开挖m39573　41土方回填m39992　42人工挖基槽m3957　5.5上坝道路及附属道路设计5.5.1上坝道路设计5.5.1.1水库枢杻道路现状1、坝顶道路：主坝坝顶现为沥青道路，宽4m，2、上坝道路：水库北面有上青路至水库坝顶砼道路一条，长约120m，弯曲、狭窄、转弯半径小，交通不安全，此砼道路为村村通路时修建，宽度为2.5~3.0m，另外，南面有上力路至副坝泥结石道路一条，长680m，凌塘水库无专用的水库上坝道路。镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告5.5.1.2水库枢杻上坝道路总体布置由于无专用上坝道路，现有上坝道路为村村通砼道路，狭窄、弯曲、标准低。大坝北端与上青路之间有182m长的岗地未筑坝，（水库最初设计时要求筑坝，当时主坝设计总长820m，而实际长度为725m，），部分地段地面高程29.5～30.0m，达不到最小坝高要求（30.91m），更低于现坝顶高程（32.00m）。本次除险加固设计中，拟将坝顶道路顺直接至上青路，路面高程为32.00～31.50m，长182m，既解决了该段岗地的防洪问题，又解决了无上坝道路的问题。由于上青路为村级公路，宽约5m，路面标准较低，不能满足大坝加固及防汛时重型卡车的高密度行驶要求，且从上青路上坝路线较长，约2km，因此拟在水库大坝南端现泥结石道路的基础上修建南端上坝道路，可直达镇荣公路（市级干道），长680m，作为防汛物资通道，同时，镇江市水利局及丹徒区水利局培训中心也座落于此，南端上坝道路将作为培训中心通道。5.5.1.3水库枢杻上坝道路设计标准和路面设计根据《水库管理设计规范》SL106-96，“对外道路要与正式公路相接，大型水库道路标准为三级以上，中型水库道路标准为四级以上”，本工程上坝道路按四级设计，与市级干道（镇宝路）相连。作为防汛物资通道及培训中心通道，路面宽度不宜过窄，净宽取6.0m（双车道2×3.0），两侧路肩不小于25cm，路基宽6.50m。具体做法：细粒式沥青混凝土厚3cm，中粒式沥青混凝土厚7cm，基层采用厚20cm的水泥碎石稳定层和厚20cm的碎石垫层，路面两侧布置C25混凝土路肩。上坝道路两侧边坡采用草皮护坡，标准同坝坡。坡脚设排水沟，根据图集《93J007-7道路》，选用0.4×0.6浆砌块石明沟。北端上坝道路长182m，南端上坝道路长680m，主坝坝顶道路长725m，副坝坝顶道路长366m，道路总长1953m。上坝道路工程量见下表（主坝及副坝坝顶道路工程量见大坝加固工程量表）：表5.5-1上坝道路工程量(不含坝顶道路)1北上坝道路清基m31050　2土方开挖m3382　3土方填筑（坝体填筑）m33402　镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告4细粒式沥青混凝土（厚0.030m）m334　5粗粒式沥青混凝土（厚0.070m）m380　6水泥碎石稳定层（厚0.20m）m3229　7碎石垫层厚（厚0.20m）m3248　8浆砌石排水沟m3252　9C30路缘石m37　10C25路缘砼m310　11穿路涵洞C25砼m313　12穿路涵洞C25素砼m32　13草皮护坡m21020　14南上坝道路清基m3900　15土方开挖m3688　16土方填筑（坝体填筑）m32499　17细粒式沥青混凝土（厚0.030m）m3129　18粗粒式沥青混凝土（厚0.070m）m3300　19水泥碎石稳定层（厚0.20m）m3857　20碎石垫层厚（厚0.20m）m3928　21C30路缘石m351　22C25路缘砼m371　23穿路涵洞C25砼m344　24穿路涵洞C25素砼m35　25拆除原旧涵座2　26穿路涵洞土方开挖m3470　27穿路涵洞土方回填m3428　28人工挖基槽m31809　29草皮护坡m2714　5.5.2附属道路(机耕路)及桥梁设计水库下游凌塘村下地务农原有两条通道，一条位于大坝下游280m处的机耕路，道路为泥结石路面，长约790m，经一座农桥及溢洪河桥后上副坝坝顶道路。另一条经大坝下游护坝地上砼路面上主坝坝顶道路。为有利于水库的安全管理，在管理范围边界设防护栏后，管理区对外封闭管理，因此，村民下地务农只剩一条路，即大坝下游280m处的机耕路，由于该机耕路上的农桥及溢洪河桥已成为危桥，危胁到了村民的出行安全，为了使管理区真正做到封闭管理，拟拆建现溢洪河桥及小农桥各一座，考滤到溢洪河弯道施工对现机耕路的破坏（施工时机耕路为施工道路），拟修建机耕路砼路面790m，将凌塘村砼路面与副坝上坝道路相连。（详见《大坝总平面布置图》）镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告溢洪河桥，净宽3m，共三跨8+12+8＝28m。上部为装配式板梁结构，板梁为先张法预制大孔板，下部为灌注桩桥墩结构，桥台两端搭板各长5m。溢洪河桥设计荷载为公路-0.8*Ⅱ级。农桥，净宽3.0m，单跨长8.3m。为现浇砼整体板桥，浆砌块石桥台，设计荷载为公路-0.8*Ⅱ级。砼路面，净宽3.0m，C25砼厚180mm，下设100厚级配碎石找平，总长790m。表5.5-2附属道路工程量(机耕路)序号　项目单位工程量备注1机耕路C25砼路面m3427790m　2级配碎石m3277　3溢洪河桥C30砼桥板C30m354.2　4铺装层C30m37.6　5栏杆m56.0　6C25砼安全带C25m35.5　7盖梁C25m36.6　8桥台C25m34.7　9耳墙C25m31.4　10搭板C25m35.9　11灌注桩C25m339.0　12机耕桥C30砼桥板C30m313.1　13栏杆m326.0　14C25台帽m320.1　15C20夹石砼m320.2　16C20砼格埂m350.4　17浆砌块石m3109.4　18砂石垫层m324.3　5.6管理区建筑设计本工程建筑设计主要包括：管理区建筑、建筑物配套建筑。1、管理区建筑凌塘水库管理区位于水库大坝南端，现总占地面积约4800m2，紧临坝顶道路。现办公楼建于1972年，面积462.9m2，2006镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告年对管理房等进行了一定程度的整修，虽然进行了表面处理，但内部结构仍未加强，属于危房（详见《安全评价报告》检测资料）。综合用楼面积293m2，结构形式为砖混结构，由渔业生产用房经过改造而成，发现东北侧墙体下沉开裂。大部分职工宿舍、仓库、生产用房等用房已破败不勘。根据凌塘水库岗位定员人数，确定水库的生产办公建筑面积为400m2，新建防汛物资仓库等生产和辅助生产用房：600m2，生活、文化福利用房800m2，生活文化用房及培训中心建筑用房面积为2000m2，合计建筑面积3800m2。整个建筑分为培训与对外工作区、办公区、防汛仓库区、生活福利区、中心景观区等几个区域，即彼此独立又相互联系，培训与对外工作区、办公区、防汛仓库区三个区主体建筑呈“品”字形布置，“品”字中间为中心景观区。2、溢洪闸启闭机房溢洪闸启闭机房建筑设计占地面积124.0m2，建筑面积203.1m2。主体为2层建筑，一层为休息室，二层为启闭机与配电柜室。3、涵洞启闭机房涵洞启闭机房建筑面积9.0m2，共两座。5.7大坝安全监测和水雨情自动测报系统水库现有观测设施包括：雨量、水位遥测站1座。无其它观测、监测设施。一、设计原则：（1）大坝的各监测项目和观测点的布置，应密切结合工程具体条件，以安全监测为主。既能较全面反映工程的运行状态，又要突出重点、少而精。相关项目应统筹安排，配合布置。（2）选择已通过专家鉴定、符合国家现行标准、经过长期稳定性考验并且便于接入观测自动化系统的观测仪器。（3）布置仪器的位置应考虑到施工埋设，运行管理和维护的便利。应保证在恶劣气候条件下仍然能进行必要项目的观测。（4）尽量排除或避免影响精度的因素，观测部位及其设施应有必要的安全保护装置。镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告二、设计依据（1）《大坝安全自动监测系统设备基本技术条件》（SL268-2001）；（2）《土石坝安全监测技术规范》（SL60-94）；（3）《土石坝安全监测资料整编规程》（SL169-96）；（4）《水利水电工程测量规范》（SL197-97）；（5）《水位观测标准》（GBJ138-90）；（6）《降水量观测规范》(SL21-90)。5.7.1安全监测设计根据《土石坝安全监测技术规范》(SL60—94)的要求，并结合凌塘水库的具体特点，以满足水库大坝安全监测和科学管理的实际需要为准则，首先要进行管理的巡视监测，在施工期和运行期现场定期巡视检查，检查坝身表面裂缝、洞穴、滑动等渗流变形现象；检查溢洪闸、灌溉涵洞等水工建筑物、闸门及其启闭设施有无安全隐患。汛期前后进行专门的巡视检查，发现安全问题及时上报。其它监测、观测项目如下：①变形：大坝表面变形。②渗流压力：坝体渗流压力。③水雨情测报。④渗流量。⑤气温。5.7.1.1表面变形观测变形监测部位包括坝体和溢洪闸。大坝经过多年的运行，变形已基本稳定，但是变形监测是大坝的必测项目，因此，根据工程实际情况，大坝变形监测的设计原则是少而全。①主坝大坝长度为725m，最大坝高13m。在加固大坝设4条纵向观测线，分别位于上游坝坡（25.70m高程处）、坝顶公路下游侧（31.50m高程处）、下游护坡马道（25.00m高程处），坝脚以上(高程22.50m)，每条纵向观测上分别设置6个垂直、水平位移兼测点（间隔100m），共计24个测点，不同高程的测点应形成监测横断面。镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告②副坝副坝长度为150m，最大坝高7.5m，在加固大坝设3条纵向观测线，分别位于上游坝坡（29.6m高程处）、下游护坡马道（27.50m高程处），坝脚以上(高程24.00m)，每条纵向观测上分别设置2个垂直、水平位移兼测点，共计6个测点，不同高程的测点应形成监测横断面。②溢洪闸在溢洪闸闸墩的四个角点分别设置一个垂直位移测点，在闸门下游侧的闸墩顶部、垂直位移测点旁边，设置水平位移测点。共设置4个垂直位移测点、2个水平位移测点。③观测方法及基点设置测点的垂直位移观测采用三等水准测量，水平位移观测原则上采用视准线法，视准线法布点及观测条件不满足时，可用交会法或极坐标法。基点的设置：设置4组水准基点，每组两个基点，分别设在与坝顶公路高程及下游护坡马道25.00m高程接近的岗地上。设置14个水平位移工作基点、14个校核基点，分别设在视准线两端的岗地上。变形监测共设30个测点，8个水准基点和14个水平位移工作基点、14个水平位移校核基点。5.7.1.2渗流监测渗流监测部位包括坝体和溢洪闸。①渗流压力（扬压力）（a）主坝（测压管设计）在主坝不同位置处设置三个渗流压力观测断面，断面的位置与部分变形观测的断面位置相近，每个断面设置四条铅直测线，分布在上游护坡28.50m高程、坝顶公路下游侧31.50m、下游平台25.00m高程、坝后平台22.50m高程。其中上游侧的钻孔中安装二根测压管，其进水段位于不同高程。每条测线均钻孔至坝基与坝体接触面位置。每根测压管中安装一支渗压计，以实现管内水位的自动监测。（b）副坝镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告在副坝设置两个渗流压力观测断面，每个断面设置三条铅直测线，分布在上游护坡30.1m高程、坝顶公路下游侧29.6m、下游平台27.50m高程、坝后平台24.0m高程。其中上游侧的钻孔中安装二根测压管。每条测线均钻孔至坝基与坝体接触面位置。共计安装25根测压管，25支渗压计，测压管总长度为174m，钻孔总长度为122m。（c）溢洪闸在新建溢洪闸闸室部位，沿纵向设置两个观测断面，位于边墩位置，每个断面在闸室底板下设三个观测点，布置渗压计，观测底板所受扬压力情况。共设6支渗压计。②渗漏量下游坝脚设有排水沟，在排水沟最低处的水流出口处，设一条量水堰槽，设置三角堰板及一支小量程的进口振弦式浮子式水位计，以人工观测和自动观测大坝的渗漏量。5.7.1.3水雨情测报现有水位测亭一座，位于主坝南端涵洞与溢洪闸之间，建于2000年，水泥砂浆砌砖结构，为凌塘水库自行设计、自行施工的岁修工程。测亭工作平台高程27.6m，参测量的最大库水位为27.6m，2003年发生超过27.6m洪水位，测亭不能不正确侧报水库水位，影响了防汛指挥工作。另外，测亭靠涵洞和溢洪闸太近，影响水位测量准确度。考虑到现有水位测亭结构简单、设计不合理、施工质量无法保证、不能保证库水位的正确测报，本次除险加固工程拟将水位测亭拆除重建。新建测亭初步定位于主坝中部，采用钢筋砼竖井结构，井筒上设工作平台操作间，平台与大坝采用工作便桥相连。水位测量仪设于操作间内，雨情测报系统设于操作间平顶上。5.7.1.4气温监测设置水银温度计1只，利用人工进行坝址气温监测，测量时需做好详细纪录。5.7.1.5仪器的安装和观测要求a大坝顶部的变形测点埋设应与坝顶结构施工同步进行。施工期每周观测1镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告次，运行期1月观测1～4次，变化趋于稳定后，可减少测次。b大坝渗流压力测点和渗漏量测点可与坝体加固同步施工，溢洪闸扬压力测点的埋设须在底板垫层施工前钻孔埋设。以上项目施工期和运行初期每周观测1～2次，以后视观测数据的变化情况调整测次。c雨量、水位、气温观测项目应在本加固工程完工前安装埋设，逐日观测。d在安全自动监测系统安装前，所有观测项目均应按以上要求进行观测。安全自动监测系统安装后，接入系统的观测项目可加密测次。5.7.2安全自动监测安全自动监测系统有集中式和分布式两种基本型式。本工程由于观测仪器比较分散，且要求将水情测报系统纳入该系统。若采用集中式，需将所有仪器的电缆拉在一起，成本高，且电缆过长会影响观测精度。因此，本工程决定采用分布式安全自动监测系统，具体性能和布置如下：安全自动监测系统主要包括主机、专用软件、测控单元、测量模块、防雷器、UPS等。其中主机置于中控室，主机与坝址区的测控单元之间、测控单元互相之间采用8芯光缆通讯。测控单元可以配置不同的测量模块自动采集各类传感器的测量数据，并将数据传输至主机。本工程拟在坝区不同位置共设4个测控单元，其中主坝的3个渗流观测横断面位置各设1个，溢洪闸设1个。水雨情测亭通过遥测终端机及无线发射设备将观测数据发射到置于新建管理处的中心控制仪，再连接到监测主机上，通过专用软件对水文观测数据进行统计分析。主机通过配置的专用软件自动记录、储存大坝安全监测和水情数据，按需要随时以图表形式显示测量结果，并可通过局域网与枢纽的其它计算机相连，也可通过公网向上级部门传输观测数据。专用软件可以对观测数据进行统计分析，建立统计模型。对某些重要物理量，可预先设置警戒值，当测值超过警戒值时，系统会自动报警。5.7.3监测仪器设备清单监测仪器设备清单电气部分在“电气与金属结构”章节中专门列出。土建部分设备如下：表5.8-1大坝安全监测设施工程量清单（土建部分）序号名称单位数量1水准基点个8镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告2水平位移工作基点个143水平位移校核基点个144表面测点个305振弦式渗压计支306垂直位移测点（闸）个47水平位移测点（闸）个28振弦式通气型渗压计支19小量程振弦式浮子式水位计（进口）支21量水堰板个111测压管根/米25/17412搪瓷水尺1根/米1/913搪瓷水尺2（含木桩）根/米1/914雨量计套115电阻式温度计（含百叶箱）支116测压管钻孔孔/米20/122镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告6电气与金属结构6.1电气设计6.1.1概述 凌塘水库总库容1433.0万m3，以防洪、灌溉为主，兼顾供水、渔业等。水库由土坝、泄洪闸、涵洞及库区管理所等组成。新建溢洪闸为三孔闸，采用螺杆式启闭机。用电负荷主要为泄洪闸、涵洞及库区管理。 6.1.2设计执行规范、标准 《工业与民用配电设计手册》第二版。《电力工程电气设计手册》。《低压开关设备和控制设备》GB/T14048.1-93。《低压开关设备和控制设备》IEC947。《变电所设计技术规范》SDJ2-79。《数据通讯基本型控制规程》DL/T5081-1997。《网络技术标准》GB3453。《计算机场地技术条件》IEEE802.3。《中华人民共和国计算机信息系统安全保护条例》。《工业电视系统工程设计规范》GBJ115-87。有关行业设计规范、标准及条文等。6.1.3供配电方式 整个水库用电负荷主要集中在管理所以及溢洪闸等部位。为满足水库正常生产、生活用电的要求，在水库管理区新设10KV室内变电所，其位置根据节省线路敷设、方便管理为目的，将其布置在水库管理区，接近负荷中心处。10KV电源为原库区架空输电线。变压器安装于户内，10KV电源线经本闸户外终端杆用YJV22-12/20-3*35交联聚乙烯绝缘聚氯乙烯护套铠装电力电缆接至变压器高压侧，变压器低压侧用VV-0.6/1-4*70聚氯乙烯绝缘电力电缆接至低压配电进线柜。镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告采用低压集中自动补偿方式，在变电所低压侧设置无功功率自动补偿装置，要求补偿后的功率因数在0.90以上，并要求荧光灯、气体放电灯单灯就地补偿，补偿后的功率因数为0.9。水库各涵闸主要用于防洪、供水、灌溉，其中防洪用电负荷按二级负荷考虑。为此，采用双电源供电，采用一回10kV线路作为常用电源（降压至0.4kV）。另设一套柴油发电机组作为备用电源，保证溢洪闸启闭机的用电。溢洪闸共装3台螺杆式启闭机，每台启闭机配备1台2kW电机，泄洪闸最大工作情况为3台闸门启闭机同时工作，由于启闭机电机容量较小，起动可采用全压直接起动。溢洪闸380V电源由管理处变电所低压配电柜取得。供电线路长度约为0.2km，采用VV22-0.6/1-4*35电缆直埋引至溢洪闸进线配电柜。电压损失计算见下表： 表6.1-1电压损失计算表配线形式线路名称导线类型三相线路1KV聚乙烯绝缘电力电缆用于三相380V系统铜导线截面积:25.00电阻=0.870感抗=0.082负荷情况(用负荷矩计算)负荷序号有功负荷(kW)线路长度(km)129.50.2计算结果线路电压损失(%):3.806 水库场区馈电线路敷设应选择尽可能短的路径，避免与建筑物或其它管线交差，尽量采用地下直埋敷设型式。 6.1.4电气接线 配电接线见电气图(一次主接线图)。50KW柴油发电机作为应急电源，采用四极双投刀开关机械闭锁，实现只允许一路电源工作供电，另一路为备用。低压母线采用单母线不分段接线方式。10KV为高供低计，动力、照明按比例计量。 6.1.5变压器容量确定 主要用电负荷估算：管理区及生活区各类建筑物合计面积约为2200m2。用电负荷采取单位面积指标法确定，单位面积功率取30w/m2。 表6.1-2凌塘水库用电负荷统计表序设备名称每台　安装　容量台数容量镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告号（KW）　（KW）1溢洪闸2T电动葫芦313螺杆式启闭机236检修动力3132北涵2123南涵2124溢洪闸室内照明101105大坝路灯1.25（一路）67.56配电房检修动力5157管理房照明401408宿舍照明20120总计　　98.5根据负荷计算总计98.5KW，同时系数取0.70，功率因数为0.9（补偿后）容，计算容量为76.6kVA。设置一台SC10-100KVA，10/0.4KV干式变压器。为确保在停电情况下，溢洪闸在防洪期间能正常运行，另选用50KW柴油发电机组作为备用电源。6.1.6主要设备选择变电所设所用变1台，所变选用SC10-100/10KV型无励磁调压三相干式电力变压器，容量为100KVA，电压比为（10±5%）KV／（0.4∽0.23）KV，阻抗电压为Ud＝4%，接线组标号为Dyn11。该变压器具有以下优点：1.防火性能好，　　2.安装经济，3.无污染、免维护，4.体积小、重量轻，无需特殊的基础。5.耐潮湿，6.绝缘性能好，耐雷电冲击性能好，7.机械强度高，8.损耗低，空载损耗比，噪声小，9.自动温度监视与保护，10.过载能力强。管理区低压配电装置采用MZS型低压抽出式开关柜，共3台。溢洪闸配电装置采用MZS型低压抽出式开关柜，共3台。MZS型低压抽出式开关柜产品特点为：1.结构紧凑，在较小的空间内可容纳较多的功能单元，节省用户投资。2.同一柜体可自由组合成固定式和抽出式二种型式。3.全部选用标准模块，系列标准化。4.设计独特的机械锁定机构，操作灵活方便。5.大量采用高强度阻燃型工程塑料组件，操作人员人身安全有保障。6.1.7照明、通风及采暖 照明系统包括工作照明、事故照明。当发生事故交流电源消失时，事故照明立即切换至自带的直流电源并维持供电30min镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告供电。为保证在发生火灾时，及时对建筑物内人员进行疏散，须在人员集中及重要生产场所按规范要求设置应急照明和疏散指示，其最低照度不应低于0.5Lx，并能维持30min。 一、闸房照明溢洪闸管理房设置正常照明和事故照明。正常照明电源为交流220V，事故照明由照明灯具自带蓄电池。室内采用荧光灯（电子镇流器）、节能灯或白炽灯。闸门控制室及值班室除普通照明外均设事故照明灯具。值班室内设空调。二、管理楼照明管理楼设置正常照明和事故照明。正常照明电源为交流220V，事故照明由照明灯具自带蓄电池。低压配电室、变压器室、防汛值班室及楼梯、走廊内除普通照明外均设置事故照明灯。各办公室内均设置空调，变压器室设通风机。三、室外照明水库坝顶道路长度1390m（主坝725m，副坝366m，上坝道路182m），坝顶宽度6.0m。大坝照明主要用于夜间大坝巡视及交通。根据《城市道路照明设计标准》CJJ45-91要求，坝顶道路路面水平照度不小于0.5LX。由于坝顶宽度仅为6.0m，可在坝顶上游坝肩石顶部，每隔30m处设置1盏3.5m高250W柱灯，共计46盏，灯具选用应美观实用。灯具防护等级为IP5X，密封性能好防水、防尘，环境温度-15℃～45℃；光源为高压钠灯（自带补偿装置），白色光源，使用寿命在2000h以上。照明电源由管理处变电所低压配电柜次取得，灯具分六路控制，每盏柱灯灯座接线盒内设1只DZ47L型漏电保护开关，保护灯头。主干线敷设沿坝顶道路路面电缆管敷设，支线采用穿φ20UPVC电线管暗敷引至柱灯灯座接线盒。照明均采用节能光源。管理区内沿着道路设置庭院照明灯具，在绿化带内设置草坪灯。表6.1-3各类工作场所人工照明最低照度表工作场所名称工作照明照度最低值（Lx）事故照明照度最低值（Lx）（一）泵房、管理区  1、控制室、计算机室、通信设备室300302、配电室200203、泵房100 4、储油室、机修间等30 5、主要楼梯和通道100.5（二）屋外  1、屋外配电装置（设备布置地区）5 镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告2、屋外主要道路和车道1 6.1.8防雷及接地系统 一、防雷建筑物防雷：为防止直击雷损坏电气设备和建筑物，溢洪闸、管理房屋顶四周装设20m*20m或24m*16m避雷网格，并将屋顶避雷带利用四周立柱中对角主筋焊接引下，与接地装置可靠连接。设备防雷：为防止雷电波沿输电线路侵入，危害变压器及其它电气设备，10kV进线上装设避雷器;低压配电柜、PLC控制柜、配电箱内装设避雷器;以限制和减小进入配电装置的雷电波的幅值和陡度。二、接地保护低压配电系统接地形式采用TN-C-S系统，工作零线（N）和接地保护线（PE）自变配电所低压开关柜开始分开，不再相连。所有电气设备金属外壳、金属管等均采用接地保护。接地体采用人工接地体和自然接地体组成的共用接地体。自然接地体利用建筑物本身的基础钢筋，本闸防雷自然接地体利用溢洪闸底板主钢筋及边墩内主钢筋，围绕建筑物一周焊成电气通路。人工接地体采用50*5热镀锌扁钢和└50*5热镀锌角钢组成的复合接地体。防雷接地、工作接地、保护接地采取共用接地方式，要求主接地网的接地电阻不大于4欧。考虑到计算机监控及工业电视监视系统的要求，本工程接地系统接地电阻要求不大于1Ω。若实测接地电阻不能满足要求则增加人工接地体。6.1.9通讯为保证水库枢纽和上级主管部门取的可靠联系，准确及时地执行上级下达的调度命令，必须设置一定的通信设施。本枢纽的通信主要是生产调度通信，采用20门程控电话交换机一台，布置在管理处内。采用2对电话中继线与当地电信网相连，实现对外通信。 6.1.10自动化监控系统设计 利用先进实用的计算机技术、自动化监控技术，组成一个网络化多媒体远程计算机监控管理系统。实现网络化多媒体远程监控管理系统。微机监控系统设计原则：实用性与先进性、开放性与标准化、可靠性与安全性、经济性和可扩展性。镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告水库自动化系统主要包括：闸门、路灯微机监控，大坝自动安全监测，水文自动测报，视频监控以满足“无人值班、少人值守”的要求，达到远程监控、数据共享、图像远传浏览的水平，实现遥测、遥信、遥控、遥调、遥视等功能。微机监控系统采用二级控制方式，由现场控制级和远控级组成，以越接近现场控制设备权限越高。现场控制级由常规电气控制设备和PLC等组成。远控级为操作人员在管理区中控室内对设备进行远程控制，现场单元PLC与中心控制机之间通过以太网通讯。 6.1.10.1闸门、路灯微机监控系统 系统由监控工作站、服务器、现地监控单元、网络交换机、GPS等组成。闸门系统设远程控制级、现地控制级与手动控制级三层控制级。现场手动控制设备，是系统最后一级也是最优先的一级控制。远程控制级设于管理所中控室，通过计算机网络、通信线路与溢洪闸现地控制级联接，实现信息采集与调度指令的下发，以实现对现场信息的查询与远程监控。同时监控主机将所需信息传送至服务器，建立实时库与历史库，支持查询与应用。并通过服务器实现数据远传和WEB查询服务功能。现地控制级设于溢洪闸控制室内，以可编程控制器PLC为控制核心，下接各类传感器与执行机构的输入输出信息点，采集设备运行参数和状态信号并显示现场设备的运行参数与状态，实现闸门开度、水位、限位开关设备运行参数、状态的采集，对闸门进行启闭，同时可将有关信息实时上送上级计算机。闸门控制回路选用带有电动操作机构的断路器，可实现远程分、合闸。监控系统的所有设备均由UPS电源系统供电。闸门开到位和关到位正常控制是靠机械式上、下行程开关完成，但实际运行时往往发生故障超限，为保证闸门安全使用，每台启闭机除采用启闭机自带机械式行程开关，还配备1套闸门开度传感器与就地操作台上的闸门数子化开度仪配合使用，能够起到预设上、下限位及预设闸门开度功能，并带有LED显示高度数据功能。提高闸门运行的可靠性、准确性。大坝路灯的控制采用时控器、现场手控及远程控制三种方式。路灯回路配备1套智能路灯时间控制器，它可根据一年四季变化规律，应用经纬度算法计算日出日落时间，并且有开关时间微调功能，能适应不同地理环境的需要。另配可编程控制器PLC，可实现路灯的远程控制。镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告6.1.10.2大坝自动安全监测、水文自动测报系统一、大坝自动安全监测（1）系统组成结构安全自动监测系统有集中式和分布式两种基本型式。本工程由于观测仪器比较分散，若采用集中式，需将所有仪器的电缆拉在一起，成本高，且电缆过长会影响观测精度。因此，本工程采用分布式安全自动监测系统。安全自动监测系统主要包括采集计算机、专用软件、测控单元、测量模块、防雷器、UPS等。其中采集计算机置于管理区中控室，采集计算机与大坝测控单元之间、测控单元互相之间采用8芯光缆通讯。测站单元由各测点传感器、数据测量控制装置（MCU）、传感器电缆、电源电缆、通信光缆和接地网等组成。测控单元可以配置不同的测量模块自动采集各类传感器的测量数据，并将数据传输至采集计算机。本工程拟在坝区不同位置共设6个测控单元，其中主坝的三个渗流观测横断面位置各设一个，副坝两个渗流观测断面设两个，溢洪闸设一个。在新建管理区附近按气象观测要求布设一个草坪，设一个百叶箱，箱内设一支电阻式温度计和直读式温度计；另设一套翻斗式雨量计。（2）系统功能1.系统具备巡测和选测功能。2.系统有显示功能，应能显示建筑物及监测系统的总体布置、各监测子系统组成、过程曲线、报警状态显示窗口等。3.系统有操作功能，应能在管理区中心站的计算机上实现监视操作、输入/输出、显示打印、报告现在测值状态、调用历史数据、评估系统运行状态；根据程序执行状况或系统工作状况给出相应的提示；修改系统配置、进行系统测试和系统维护等。4.系统具备掉电保护功能。在外部电源突然中断时，保证数据和参数不丢失。5.系统具备数据通信功能。6.具有网络安全防护功能，确保网络的安全运行；具有多级用户管理功能，设置多级用户权限、多级安全密码，对系统进行有效的安全管理。另外，还应具备防雷击功能。7.系统具有自检功能，以便能为及时维修提供方便。镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告8.系统配备工程安全监测管理系统软件。该软件宜有在线监测、离线分析、数据库管理、安全管理等功能。包含数据的人工/自动采集、测值的离线性态分析、图形报表制作等日常工程安全管理的基本内容。9.除自动采集数据自动入库外，具有人工输入数据功能，能方便地输入未实施自动化监测的测点或因系统故障而用人工补测的数据。10.系统备有与便携式计算机或读数仪通信的接口，能够使用便携式计算机或读数仪采集监测数据，以便进行人工补测、比测或防止资料中断。二、水文自动测报系统水情自动测报系统能够自动采集、传输和处理实时水雨情数据，及时了解水雨情实况。提高水情信息测报水平、实现水情测报自动化。（1）系统组成结构系统由基础信息采集、数据通讯处理、数据存储管理、信息查询服务等系统组成。通信组网采用双信道，本系统建设主信道采用超短波信道（VHF），备用短讯信道（GSM）；同时遥测站采集设备具备现场显示功能。水文自动测报系统遥测站设于水库水文测亭，库区水位及雨量通过遥测终端机及无线发射设备将观测数据发射到置于管理区的中控室中心控制仪，再连接到采集计算机上，通过专用软件对水文观测数据进行统计分析。采集计算机通过配置的专用软件自动记录、储存大坝安全监测和水情数据，按需要随时以图表形式显示测量结果，并可通过局域网与中控室其它计算机相连，也可通过公网向上级部门传输观测数据。专用软件可以对观测数据进行统计分析，建立统计模型。对某些重要物理量，可预先设置警戒值，当测值超过警戒值时，系统会自动报警。（2）系统功能中心站（设于管理区中控室）功能：1.能自动监测自动测报站的雨情、水情信息和设备的运行情况；2.对所接收的数据进行合理性检查和实时处理；3.对经过处理过的数据，进入标准数据库系统4.能实时显示越限参数、设备故障、事故记录及告警信息，同时显示设备运行状态；镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告5.能显示站网位置图，并在该图上显示自动测报站实时水情数据；能能查询并输出、打印各站雨量柱状图、水位过程线图、流量过程线图。6.系统遥测数据进入中心站水情遥测系统后，同时传发至丹徒区水利局遥测系统，把系统的实时水情信息纳入到当地的防汛体系中。遥测站（设于水库水文测亭）功能：1.实时数据采集及传输：当水情或雨情的变化达到预先设定的数值时，遥测站的设备自动采集当前的实时数据并通过超短波或GSM信道发送出去；2.遥测站通过增加水位接口方式，同时接收双水位信号；3.具备超限报警功能和自检功能，设备定时自检，并将设备工作状态发送出去；4.设备功耗低，采用蓄电池组和太阳能电池板浮充方式长期工作，在连续阴雨30天以上时仍能有效的工作；5.设备能在恶劣的天气环境下和无人职守情况下正常运行，测报终端可靠性MTBF大于40000小时。 6.1.10.3视频监控系统通过设置多媒体视频网络管理系统，使工作人员能够对现场关键设备的运行状态进行直接的观察了解，作为对自动控制系统的补充，帮助运行人员进行综合判断。本工程配置3个活动摄像机和8个固定摄像机，实现对工程上下游、闸房、中控室及启闭机现场情况的全方位监视和管理，使运行情况能够得到有效控制。为保证管理区安全，在管理区设置室内外摄像机。（1）系统组成结构系统主要由产生图像信号的前端设备、硬盘录像机、多媒体图像工作站、操作键盘、监视器等设备组成。前端设备包括固定彩色摄像机、全天候全方位一体化摄像机、视频电缆、防雷器等部件。现场摄像由分布在每个监视分区的工业摄像机组成，对设备机房除摄像机外还配置拾音器设备，用于监听设备运行情况。现场摄像设备与中心监控设备的连接采用分区汇聚，公共总线集中传输的方式。（2）系统功能1.视频动态分布功能镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告2.多画面显示功能3.图像字符叠加功能4.视频报警功能5.智能图像检测功能6.可通过局域网进行远程录像查询、回放、参数设置、实时监控7.可程序控制录像时间表、可自动循环录像8.捕获静态画面9.储存、回放、剪辑处理方便10.自诊断功能11.可靠性及可扩性。 6.1.11电气设备工程量清单电气设备工程量清单见表6.1-4。表6.1-4配电设备及材料清单管理区主要配电设备编号名称规格单位数量备注110kV架空线路LGJ-3×50米200终端杆移位2户外跌落式熔断器RW11-10只1　3避雷器HY5W4-12.7/45只1　4柴油发电机组0.4kV，50kW套1　5干式变压器SC10-100/10KV台1户内安装6进线计量柜PJ1型台1向电力部门订货7低压配电屏MZS型台2　8配电箱PZ30只6管理区9户外照明控制箱PZ30只1管理区10动力配电箱PZ30只1配电房检修用11高压动力电缆YJV22-12/20-3*35米100　12低压动力电缆YJV-0.6/1-4*70米300终端杆至进线柜13低压动力电缆VV22-0.6/1-4*70米800至溢洪闸14低压动力电缆VV22-0.6/1-4*35米150至管理房15低压动力电缆VV22-0.6/1-4*25米150至宿舍16低压动力电缆VV22-0.6/1-4*4米300　17低压动力电缆VV22-0.6/1-3*16米1000至坝顶路灯18低压动力电缆VV22-0.6/1-3*25米2000至坝顶路灯19电线BV-2.5米　　20户内灯具、开关2*45W双管荧光灯、60W吸顶灯等套　　21户外亭院灯　套　　22户外高杆路灯220V，250W套30　23钢材埋管、接地及安装材料吨2　24　空调　套20　溢洪闸主要配电设备及材料清单镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告编号名称规格单位数量备注1低压配电屏MZS型台2　2闸门控制配电屏MZS型台1　3照明配电箱PZ30只3三层闸房用4动力配电箱PZ30只1闸房检修用5低压动力电缆VV-0.6/1-5*4米100至闸门、电动葫芦、动力箱等6低压动力电缆VV-0.6/1-5*6米50至照明配电箱7电线BV-2.5米　　8户内灯具、开关2*45W双管荧光灯、60W吸顶灯等套　　9钢材埋管、接地及安装材料吨2　溢洪闸闸门、路灯自动化系统主要设备及材料清单编号名称规格单位数量备注1PLC一体机本体I/O模块套4三套用于闸门、一套用于路灯扩展I/O模块通讯扩展模块2交流多功能表屏PD194E-2S4台5江苏斯菲尔3闸门开度仪、闸门开度测控仪FDK-IV0~10mFXS-IB(RS485)套3武汉华之洋4路灯用时控器HHQ12(GUK)台1　5超声波水位计（带显示仪表）PUL3000(RS485)0~15m套1北京久恒隆6网络交换机D-LINK16口台1　7防雷器电源防雷、控制信号防雷套1　8光端机EDS-405-MM只2台湾MOXA公司98芯单模光缆通信用室外光缆米800　10激光打印机HP5200台1　11监控工作站IPC-610/P43.0G/512M/80GSONYCPD-G52021CRT显示器56XCD-ROM、软驱10M/100M自适应网卡标准键盘和鼠标套1研华工业级计算机12WBE服务器IBMSystemX3650IntelXeonE5430/2660MHz套1IBM13编程器Intel迅驰2.4GHz256M80GDVD-ROM14.1英寸中文WindowsXP台1IBM便携机14不间断电源UPSAC220V山特3KVA（2H）台1　15直流稳压器DC24V20A台1　16软件WindowsXPInTouch9.5套1　IndustrialSQLServer数据库网络通信软件网络版杀毒17GPS同步时钟　台1郑州卫通电子科技有限公司18硬件防火墙　台1D-LINK19控制台　套1可放置4台计算机大坝安全监测主要设备及材料清单编号名称规格单位数量备注1振弦式渗压计BGK-4500支25通气电缆2振弦式浮子式水位计（进口）小量程支1通气电缆3数据采集装置MCU-1M套6南京水文自动化研究所4避雷器电源防雷、控制信号防雷套1　5数字光端机EDS-405-MM只2台湾MOXA公司68芯单模光缆通信用室外光缆米1000　7电源电缆VV22-0.6/1-4*4米1000　8雨量计DY1090-A只1管理区草坪9百叶箱含电阻式温度计，直读式温度计只1管理区草坪10仪器电缆、钢护管φ50mm米800　镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告11采集计算机IPC-610/P43.0G/512M/80GSONYCPD-G52021CRT显示器56XCD-ROM、软驱10M/100M自适应网卡标准键盘和鼠标台1研华工业级计算机12移动工作站Intel迅驰2.4GHz256M80GDVD-ROM14.1英寸中文WindowsXP台1IBM便携机13数据采集软件　套1南京水文自动化研究所14数据通讯软件　套1南京水文自动化研究所15信息管理软件　套1南京水文自动化研究所16安装调试　项1　17全站仪2+2ppm，1″套1　18精密水准仪0.3mm/km套1　19进口振弦式读数仪　台1　20电测水位仪　台1(30m电缆)水文自动测报主要设备及材料清单编号名称规格单位数量备注遥测站125W超短波电台ND889A台1日本日精2定向天线及支架230MHZD12YN套1上海广通3馈线SYV50-7米1上海广通4同轴避雷器H20台1日本REVEX5短信模块SARO310台1厦门桑荣6遥测终端机YDH-1B台1南京7水位接口模块YDH-1S只1　8水位计WFH-2台1南京9水位计电缆RVPP12米20　10雨量计DY1090-A台1南京11雨量太阳能电缆RVPP2米20沈阳松下12蓄电池65AH/12V只4宁波13太阳能电池及支架10W组1　14安装配件　套1　中心站1全向天线及支架230MHZQ6B套1上海广通2低损耗馈线　米50南京地球325W超短波电台ND889A台1日本日精4中心站控制仪HMC-3台1南京南水5同轴避雷器H20台1日本REVEX6短信模块SARO310台1厦门桑荣7直流电源久益10A台1南京8多串口卡CH104块1台湾9水情应用软件南水2004套1南京水文自动化研究所10查询系统南水2004套1南京水文自动化研究所11数据库管理系统南水2004套1南京水文自动化研究所12　　　　　视频监控系统主要设备及材料清单编号名称规格单位数量备注1一体化彩色摄像机1/4”CCD/隔行扫描/480线/6轨/0~360、0~90/自动焦距/速度控制/RS485/最低照度0.02Lux套3松下2彩色固定摄像机1/3”CCD/隔行扫描/480线/2~6倍变焦/最低照度0.1Lux套8三星3拾音器及附件MG-300LS只11　4硬盘录像机海康DS-8016HT台1　5八路视频一路数据光端机16路台2　6多媒体图像监控工作站Pentiun4,3GHz,1G,硬盘>200G,48XDVD,2个RJ-45,VGA端口，21”显示器1280*1024等套1IBM镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告7视频系统专用电源　台1　88芯单模光缆通信用室外光缆米800　9视频电缆同轴电缆SYVP-75-5米300　10控制及电源电缆RVVP-2*1RVVP-2*1.5米　　11防雷器电源防雷、同轴信号防雷、控制信号防雷套1　6.2消防6.2.1工程消防设计原则为保证水库的安全，在管理区及生活区等建筑物设计中贯彻“预防为主、防消结合”的消防工作方针，遵循国家的有关方针政策和国家现行的有关设计标准、规范，积极采用行之有效的先进防火技术，做到保障安全、使用方便、经济合理。6.2.2工程消防设计依据本工程消防设计依据的规范有：（1）《水利水电工程设计防火规范》SDJ278-90（2）《建筑设计防火规范》GBJ16-87（3）《建筑灭火器配置规范》GBJ140-90（4）《水利水电工程初步设计报告编制规程》DL5021-936.2.3消防设施根据规范要求，在启闭机房、管理房配备必要的灭火设备。启闭机房、管理房内每层配备两只消火器箱。柴油发电机房内配备干粉灭火器、砂箱。变压器室配备干粉灭火器。闸房及管理区设置地上式消火栓，消火栓间距不大于120m，距道路边不大于2m，距建筑物外墙不小于5m。表6.1-4消防设备材料表序号名称型号及规格单位数量备注1室外消火栓SS-100套2 2手提式磷酸铵盐干粉灭火器 只30 6.2.4电缆防火电缆均应采用符合国家标准的电力电缆。电缆穿越楼板、隔墙孔洞和进出开关柜、配电盘、控制盘、继电保护盘等的孔洞，以及靠近充油设备的电缆沟盖板缝隙等处，均应采用阻火材料封堵。应急照明回路应采用阻燃电线、电缆。 镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告6.3给排水6.3.1给水系统由于市政管网暂时还未接入（正在建设中），生活用水暂时由水库自来水厂供给，但要求预留市政管网接口。供水对像包括宿舍、办公楼、培训中心等。6.3.2排水系统本工程采用生活污水与雨水分流制排水的管道系统。室外污废水合流经三级生化处理装置处理达到国家一级排放标准后排至河道，雨水就近排入河道。6.3.3管材及设备室外埋地给水管管径DN≤80mm时，采用钢塑复合管，螺纹连接；管径DN>80mm时，采用球墨铸铁给水管，推入式梯唇形胶圈连接。室外埋地排水管采用增强聚丙烯加筋管，弹性密封橡胶圈连接。室内生活给水管采用三型聚丙烯PP-R管，热熔连接，其中热水管道必须采用符合热水使用标准的专用PP-R管材。管径>DN100的消防管采用无缝钢管，沟槽连接，管径≤DN100的消防管采用镀锌钢管，丝扣接头。室内排水立管采用螺旋消音单立管，承插密封圈连接，排水横管及雨水管采用UPVC管，承插粘接。6.4金属结构本工程金属结构包括泄洪闸、灌溉输水涵洞及其配套建筑物的闸门及启闭设备，设计依据如下：（1）《水利水电工程钢闸门设计规范》DL/T5013－95（2）《水利水电工程钢闸门制造、安装及验收规范》DL/T5018－2004（3）《水利水电工程启闭机设计规范》DL/T5167－2002（4）《水利水电工程启闭机制造、安装及验收规范》DL/T5019—94金属结构设备包括：（1）拆除重建溢洪闸工作闸门及启闭设备，溢洪闸检修闸门。1座3孔。（2）灌溉涵洞工作闸门及启闭设备，灌溉涵洞检修闸门，各2套，启闭机2台。 镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告6.4.1泄洪闸金属结构6.4.1.1闸门门型比选泄洪闸工作闸门主要为挡水及泄洪，故采用直升门和表孔弧门形式较为适合。弧形闸门没有门槽，并且泄流面为弧形，不易使闸门产生振动，在闸门有局部开启运行要求时，弧形闸门选为泄流控制设备比较有利；平面闸门不需要较长的闸室，闸门支承结构比较简单，制造、安装工艺简单，工程量较小。由于本水库溢洪闸总宽较小、水头较低、控洪泄洪时上下游水位差较小，水流流态对闸门影响等很小，因此推荐采用平板直升门方案。6.4.1.2金属结构总体布置泄洪闸闸孔总净宽3×2.5m，闸门形式为露顶式平面钢闸门；堰顶高程25.00m，门顶高程28.50m，闸门高3.5m，宽2.6m。工作闸门采用螺杆式启闭机操作，启闭机设在高程36.50m启闭房内，闸上设排架及启闭设备房，放置启闭机、电机、现场控制柜等设备。检修闸门放在闸室一侧门库内。闸室迎水面侧设检修门槽，采用叠梁式闸门，电动葫芦操作，设1套检修门，1台20KN电动葫芦。电动葫芦轨道安装在启闭机房一层梁底下。检修闸门门库布置在闸室北侧。6.4.1.3泄洪闸闸门结构设计一、设计资料闸门形式：露顶式平面钢闸门；孔口净宽：2.5m；设计水位：31.5m，溢洪道堰顶高程：28.0m，闸门挡水水头：3.5m，但是考虑非常运行情况，闸门挡水水头按4.0m计算；结构材料：Q235A；焊条：E43系列；止水橡皮：侧止水用L型橡皮，底止水用条形橡皮；行走支承：采用悬臂式主滚轮和悬臂式侧向定位滚轮；门槽混凝土强度等级：C25；钢材防腐：钢材采用喷锌防腐；镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告结构计算考虑锈蚀余量1~3mm。二、闸门的结构形式及布置1、闸门尺寸确定闸门高度：因闸底板顶高程为▽28.0m，闸前设计水位▽31.5m，闸门顶高程为▽31.5m；闸门的荷载跨度为两侧止水的间距：L1＝2.29m，闸门的计算跨度：L＝2.6m。2、主梁的形式主梁的形式应该根据水头和跨度大小而定，为了便于制造和维护，本闸门采用实腹式组合梁。3、主梁的布置闸门采用双主梁。位置自底而上依次间隔为550mm，1500mm、1450mm；a＝550mm≥0.12H=0.12×3700＝444mmc＝1450≤0.45×3700＝1665mm均满足要求。4、梁格的布置和形式梁格采用腹式布置和等高连接，水平次梁穿过横隔板上的预留孔并被横隔板所支承。水平次梁为连续梁。5、联结系布置和形式根据主梁的跨度，在闸门中间布置1道横隔板，横隔板兼作竖直次梁。6、边梁与行走支承边梁采用双腹式组合梁，腹板：-10×250，下翼缘：-12×120。行走支承采用悬臂式滚轮。三、面板设计根据SL74-95《钢闸门设计规范》关于面板的计算估算面板的厚度，面板厚度按下式计算。当经计算t=5.98mm，最终取8mm。四、顶梁和底梁的设计镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告1、荷载与内力计算水平次梁和顶、底梁都是支承在横隔板上的连续梁，作用在它们上面的水压力可按下式计算，即经计算，水平次梁计算荷载取为q＝19.23kN/m，水平次梁为两跨连续梁，跨度为970mm，水平次梁弯曲时的支座弯矩为：2、截面选择考虑偏安全设计，选择[10,查得W=39700mm33、水平次梁的强度计算由于支座处弯矩最大，而截面模量较小，故只需验算支座处截面的抗弯强度，即：经验算水平次梁选用[10满足强度和刚度要求。4、顶梁所受荷载较小，但考虑整体稳定、刚度要求及闸门吊装、启闭等使用要求，顶梁采用组合梁形式：腹板-10×250，下翼缘-16×150。底梁和水平次梁一致都选[10。五、主梁设计1、设计资料⑴、主梁跨度：净跨（孔口宽度）L0=2.5m；计算跨度L=2.6m；荷载跨度L=2.6m。⑵、主梁荷载：q=43.16kN/m。⑶、横向隔板间距：970mm。⑷、主梁容许挠度[w]=L/600＝5.0mm。2、主梁设计镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告⑴、截面选择1）弯矩与剪力弯矩与剪力计算如下：2）需要的截面抵抗矩已知Q235号钢材的容许应力[σ]=160N/mm2,则需要的截面抵抗矩为：3）腹板高度选择按刚度要求的最小梁高（变截面梁）由下式算得：对于变截面梁的经济梁高，由下式计算得：现选用腹板高度h0=30cm。4）腹板厚度选择按经验公式计算：，选用。5）翼缘截面选择上翼缘利用闸门面板，下翼缘选用-16×150的钢板。6）弯应力强度计算主梁截面惯性矩：下翼缘截面抵抗矩：弯应力：7）整体稳定性与挠度计算因主梁上翼缘直接同钢面板相连，按规范规定可不必验算其整体稳定性。镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告挠度：挠度验算满足要求。六、主滚轮门上最大水压力共206.01KN（扩大系数1.05），选用轮压不均匀系数1.15,单轮最大荷载59.23KN，选用45号优质碳素钢滚轮，直径390mm，轮缘宽度80mm，根据规范附录J，滚轮与轨道接触应力369.67N/mm2<3σs=645N/mm2。七、轨道预埋件闸门主轨为20b工字钢，根据规范附录L计算，轨道底板砼承压应力σh=0.97N/mm2<[σh]=9N/mm2；轨道弯曲应力σ=18.74<[σ]=160N/mm2；轨道颈部局部承压应力σcd=192.42N/mm2<[σcd]=240N/mm2；轨道底板弯曲应力σ=45.84<[σ]=160N/mm2。八、吊耳选用100KN螺杆式启闭机，吊耳超载系数取1.2，根据规范附录K计算成果如下表：表6.4-1吊耳计算表项目单位100KN启闭机规范允许值闸门起吊力KN120单个吊耳起吊力KN40吊耳孔直径cm40吊耳板宽度cm250吊耳板厚度cm30孔壁承压应力6080吊耳孔拉应力63.15120九、启闭机设计1、启闭力计算闸门的启门力和闭门力计算公式如下：以上两式中，各符号意义如下：镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告----摩擦阻力安全系数，采用1.2；----计算闭门力用的闸门自重修正系数，采用0.95；----计算启门力用的闸门自重修正系数，采用1.1；----闸门自重，根据经验公式计算得2.63t；----作用在闸门上的水柱压力，不计；----加重块重量，无；----上托力，不计；----下吸力，闸门下游倾角>30º，不计；----作用在闸门上的总水压力,；按制洪水位时的水压力计算，闸门水头取4m；----滚轮半径，195mm；----滑动摩擦系数，分别取为0.3、0.50；----滚动摩擦力臂，取为1mm；----滚轮轴半径，取50mm；----滑动轴承的滚轮摩阻力，，；----止水摩阻力，，；----作用在止水上的压力，。将以上数据代入上式，得FQ＝6.1kNFW＝9.1kN（闸门关闭时需要加重块）2、启闭机选择根据计算可知，在制洪水位工况时（闸门水头取4m）溢洪道闸门的启门力为FQ=6.1KN，考虑到水库的调度运用的复杂性及其重要性，选用QP-100-8型启闭机，与现有启闭机型号相同。十、防腐及防锈设计镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告水工金属结构本工程中主要指钢闸门，需进行除锈防腐涂装，涂装前对钢材进行表面处理—除锈，宜采用动力工具进行除锈（达St3），对环境污染较小。除锈后可进行喷锌防腐，厚度不小于0.3mm。外层再进行保护涂料的施工，需在15∽300C，相对湿度小于80％，钢材表面温度高于空气温度3度以上，方可施工，可选用环氧类底漆扩防锈漆。6.4.1.4启闭设备该闸门有局部开启控泄要求，要求启闭机能停留在任意开度。闸门小开度时受水流冲击可能引起振动及浮托力向上顶托。螺杆式启闭机结构简单，坚固耐用，造价低廉，适用于中小型平面闸门。弧门卷扬机体积稍大、较笨重，启闭力较大，适用于大中型闸门。综上所述，选用螺杆式启闭机，型号为QL-100-8，启门力为100KN，启门最大高度为8m，电机功率为2kW。启闭机共计3台套，布置于溢洪闸启闭机房二层。6.4.2灌溉输水涵洞根据南、北涵洞拆建设计方案，各设1.2×1.8m工作铸铁闸门，并配用100KN手电两用螺杆启闭机，型号为QL-100-8，启门力为100KN。设钢筋砼检修闸门，配30KN手动葫芦启吊。6.4.3金属结构特性清单金属结构特性及主要设备清单见下表。表6.4-2金属结构特性表溢洪闸部分闸门形式直升钢闸门孔口宽度2.5m水位组合门前26.50m，无水门高门高2.0m孔口数量3孔操作条件动水启闭，有局部开启要求启闭机螺杆式启闭机检修方式叠梁检修门，电动葫芦操作，平水启闭检修门形式及尺寸浮箱叠梁门，2.7m(宽)×0.6(高)×0.4(厚)检修门数量3条电动葫芦20kn电葫芦灌溉输水涵洞闸门形式HZFN-Ⅱ-1.2×1.8型铸铁闸门，2扇镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告水位组合上游29.23（校核水位），下游无水（21.70/22.20）启闭机型号及数量100Kn螺杆启闭机，2台镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告7工程管理7.1管理机构7.1.1管理任务凌塘水库以防洪、灌溉为主，兼顾供水等水资源综合效益的中型水库。水库枢纽工程为Ⅲ等工程，永久性主要建筑物为3级，永久性次要建筑物为4级，主要枢纽工程有主坝、副坝、溢洪闸、输水涵洞、溢洪河、干渠等。保护耕地面积5.1万亩，设计灌溉面积1.7万亩，实际灌溉面积1.9万亩。凌塘水库位于镇江市丹徒区上党镇镜内，水库上游是丘陵山区，下游为低山丘区，人口相对密集的城镇及乡村，扬溧高速、沪宁高速、镇荣路等紧临其下，对外交通便利。工程一但失事，将造成经济损失巨大，后果严重。本水库的主要管理任务是：（1）在服从防洪总体安排、保证水库工程安全的前提下，协调防洪、兴利及各用水部门的关系，充分发挥水库防洪、灌溉、供水等综合利用效益；（2）保障水库各水工建筑物和机电设备的安全、经济运行；（3）观测、分析水库运行情况，为改善和提高水库的运行质量提供依据；（4）开展施工期的环境监测和运行期的水质监测，搞好水土保持工作。 7.1.2管理机构组成和人员编制由于凌塘水库建于五、六十年代，既无全面、正规的设计，也无严格的工程建设质量监控。本次除险加固，采取了一系列除险加固和更新改造措施。因此，必须加强观测和监控，及时进行观测资料分析，确保水库安全运行并检验除险加固工程效果。水库经除险加固和更新改造后，将逐步采用以计算机网络为基础的监控系统，以提高管理能力和效益。水库工程管理按照现有体制，仍设立水库管理所，按事业单位编制，行政、技术隶属于丹徒区水利局，并由市水利局进行水库的防洪调度。管理所具体负责水库大坝、泄洪建筑物、泄洪河道等工程的日常运行、维护和管理。根据凌塘水库规模，《水库工程管理设计规范》(SL106-96)和《水利工程管理单位定岗标准》（试点）规定，水库工程定员级别为中型4镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告级。大中型水库工程管理单位岗位定员：岗位定员：Z=G+S+F式中：Z―岗位定员总和（人）G―单位负责、行政管理、技术管理、财务与资产管理及水政监察岗位定员之和（人）S―运行、观测及养护修理岗位定员之和（人）F―辅助类岗位定员（人）根据水库工程规模和重要性，按现代化、自动化、信息化的管理思路，本着精简、高效的原则，管理单位下设办公室、技术部、计划财务部、材料设备部、调度中心、水质监测中心等部门，全面负责行政、技术、业务和财务的管理工作。根据标准，拟定凌塘水库单独管理管理所人员编制22人。具体编制见表7.1-1。表7.1-1管理定员编制名称凌塘水库 级别中型4等 人员类型  一、管理技术人员G12 （1）单位负责1 （2）行政管理2 （3）技术管理5 （4）财务与资产管理2 （5）水政监察2 二、运行观测养护修理S8 （1）负责人0.5 （2）闸门及启闭机运行人员2 （3）通信设备运行人员1 （4）防汛物资保管人员0.5 （5）大坝安全监测人员1 （6）水文观测与水质监测2 （7）灌区运行人员1 三、辅助人员F2 合计22 7.2管理范围和设施7.2.1管理范围和保护范围《水库工程管理规范》SL106-96及《江苏省水利工程管理条例》（1989镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告年通过，1994年修正）对大中型水库的管理范围提出了要求。工程管理范围包括工程区和生产、生活区。工程区管理范围包括：大坝、溢洪道、放水涵洞及观测设施、通讯及交通设施等。大坝管理范围以大坝背水坡坝脚线向下150m，上游从坝轴线向上不少于100m（不含工程占地、库区征地重复部分），左右两端坝头各延伸100m以内的范围；溢洪道管理范围以轮廓线向外延伸80m以内；其它建筑物（公路、通讯线路、供电供水设施、安全监测设施）以轮廓线外延20m以内的范围计。生活区管理范围包括办公室、调度室、值班室、仓库、住宅及其它文化、福利设施等。以上管理范围需与工程占地一并征用。凌塘水库管理范围和保护范围应早已界定，本次除险加固设计不再详述。工程保护范围是为保护工程安全，在工程管理范围以外划定一定的区域，在该区域内禁止挖洞、打井、爆破等危害工程安全的活动，但不作为征地范围。工程保护区范围在上述工程管理范围边界线外延，水库大坝、溢洪道等主要建筑物不少于200m；次要建筑物不少于50m；水库库区由坝址以上、库区两岸(包括干、支流)土地征用线以上至第一道分水岭脊线之间的陆地均为保护范围。工程和水库保护范围内的土地不征用，按工程管理要求及有关法规制定保护范围的办法管理。 7.2.2管理设施7.2.2.1现有管理设施目前，现有管理办楼及综合楼755.9m2，职工宿舍、仓库、生产用房等用房697.3m2。办公用房：水库办公楼建于1976年，面积462.9m2。该房由于受当时施工条件的影响，墙体砌筑采用大刀泥（泥土加泥砂）衬砌，经过多年使用，墙体多处下沉、开裂，屋顶漏水。2006年对裂缝严重的三层进行拆除，对二楼以下的木门窗更换，对外墙进行简单的粉刷处理。2008年该楼经过检测鉴定为危房，须拆除重建。综合用房：该房面积293m2镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告，结构形式为砖混结构。该房为集水库会议、党员活动、电教放映室、职工食堂等为一体的综合性用房。该房为2001年由原来1970年代兴建的渔业生产用房经过改造建成的。原渔业生产用房基础建于溢洪道开挖的斜坡上，北侧干砌块石基础深度约2.5米，且不稳定，由于受当时经费的限制，未对原基础进行处理，现发现东北侧墙体下沉开裂。防汛仓库用房：该房兴建于1977年，结构形式为砖混结构，面积288m2，是市、区防汛草包顶点仓库。砌筑砂浆为大刀泥，屋面为水泥预制桁条和水泥预制屋架。经过多年运行造成椽子腐烂，墙体开裂等情况，1997年对瓦屋面进行拆除加固。目前又有漏水现象，且门窗全部腐烂，仓库现有情况已经不能满足防汛物资的储存要求。生产、生活用房：生产、生活用房共409.3m2，分布地点为大坝下渔业生产用房面积218.9m2，办公楼北侧生产用房面积190.4m2。其中渔业生产用房兴建于1960年，砖木结构。兴建时是拆迁的旧木料建造的，墙体为空斗墙，房屋已经倒塌多处，虽经过多次修补，仍有二间倒塌，其它也存在倒塌的危险。而办公楼北侧的生产用房兴建于1977年，砖木结构，空斗墙体，不能住人和存放生产、生活用品，为了保障安全生产，在区水利农机局的要求下已经进行拆除。安全鉴定检测结果表明：管理用房建于1977年，2006年改3层为2层，经检测，各个构件混凝土强度都很低，在10.7～17.9Mpa之间，各构件混凝土碳化深度也很大，管理用房地基干砌石基础，大刀泥砖墙；无混凝土基梁、圈梁，经多年使用，存在较多裂缝，漏水严重，混凝土强度很低。综合楼混凝土强度及碳化深度尚可，但墙后填土不实，墙体局部沉陷不均。大部分职工宿舍、仓库、生产用房等用房已破败不勘。因此本次除险加固拟拆除全部管理办楼、综合楼及职工宿舍、仓库、生产用房等，对管理区重新归划重建，以满足现代化管理的要求。7.2.2.2新增管理设施1、房屋设施及管理区布置水库除险加固工程实施后，根据《水库工程管理设计规范》(SL106-96)中第4.0.9条规定。凌塘水库单独管理：确定水库的生产办公建筑面积为1000m2，生活文化用房建筑面积为800m2，合计建筑面积1800m2。由于凌塘水库距市区仅5km，地理位置优越，因丹徒区共有在册水库31镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告座，丹徒区水利农机局拟将丹徒区水库管理培训中心建于凌塘水库。另增设培训中心建筑面积2000m2。具体面积见表7.2-1。表7.2-1管理区建筑面积序号项目合计数量备注1人员编制（人）22　2办公用房(m2)400　3生产和辅助生产用房(m2)600包括机修车间、车库、仓库等4生活、文化福利用房(m2)800 5房屋面积合计(m2)18006培训中心用房2000 房屋面积合计(m2)3800　整个建筑分为培训与对外工作区、办公区、防汛仓库区、生活福利区、中心景观区等几个区域，培训与对外工作区、办公区、防汛仓库区三个区主体建筑呈“品”字形布置，“品”字中间为中心景观区，中心为中心景观区。生活福利区位于副坝河对岸的山坡上，远离培训中心及办公区，详见附件三《镇江丹徒区凌塘水库管理区规划设计功能分区图》。2、其它设施本工程为中型水库，参照《水库工程管理设计规范》(SL106-96)，结合本工程实际情况，初步确定车辆船只的数量指标见表7.2-2（不再考虑培训中心配套管理设施）。根据控制调度的需要溢洪道处增设闸位计。涵闸前设拦鱼设施，大坝及上坝道路设界桩，管理范围边界设防护栏。表7.2-2水库管理设施序号设备名称单位数量备注1载重车辆1　2防汛用汽车辆1　3机动船艘1　4维修机械和工具套1　5全站仪台1　6闸位计台1　7堤坝隐患探测仪套1　8钻孔灌浆机套1　9复印机台1　镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告7.3工程管理运用7.3.1工程调度运用7.3.1.1防洪调度（1）防洪标准水库枢纽工程按50年一遇洪水设计，1000年一遇洪水校核。下游防洪标准为20年一遇。（2）防洪调度原则及方式制度权限：为了大坝汛期安全，水库严格遵守上级防洪调度方案，水库汛期限制水位26.00m运行。根据实测库区平均降雨量情况确定蓄水量，尽量使水位控制在防汛限制水位以下，洪水由溢洪闸泄洪。防洪调度规则为：水位超过汛限水位26.00m时，开启溢洪闸泄洪，下泄量不超过30m3/s，当库水位上涨超过27.0m时，下泄流量逐步加大到70m3/s，超过50年一遇洪水时，下泄流量逐步加大到最大泄洪流量，当库水位达超千年一遇洪水时，开启非常溢洪道。溢洪闸具体控制运用办法如下：当水库水位为26.0～26.5m时，闸门开启高度e为0.4m；当水库水位为26.5～27.0m时，闸门开启高度e为0.8m；当水库水位为27.0～27.5m时，闸门开启高度e为1.2m；当水库水位为27.5～28.0m时，闸门开启高度e为1.6m；当水库水位为28.0～28.5m时，闸门开启高度e为2.0m；当水库水位为28.5～29.0m时，闸门开启高度e为2.4m；当水位超过29.0m时，闸门全开。 7.3.1.2兴利调度水库是以防洪、灌溉为主，兼供水、养殖的综合水利工程。兴利调度原则是：在确保防汛安全的前提下，充分发挥水库的综合效益，优化调度方式，在保证农业灌溉，做好备用水源工作。镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告 7.3.2建筑物管理7.3.2.1建筑物管理原则水库各建筑物管理应按国务院1991年颁布的《水库大坝安全管理条例》以及《水闸技术管理规程》SL75-94、《水库工程管理通则》SLJ702-81的有关规定执行。为保证建筑物的安全运行，应本着“经常养护、随时维修、养重于修、修重于抢”的原则，及时发现问题，并采取相应措施，以防患于未然。养护修理一般分为经常性的养护维修、岁修、大修和抢修。（1）经常性的养护维修：根据经常检查发现的缺陷和问题，进行日常的保养维护和局部修补，保持工程设施完整、清洁。（2）岁修：根据汛后检查所发现的工程缺陷和问题，对工程设施进行必要的整修和局部改善。（3）大修：当工程发生较大损坏，修复工作量大，技术较复杂时，应制定专门的修复计划。（4）抢修：当工程发生重大事故，严重影响工程安全时，应及时组织力量抢修。 7.3.2.2大坝养护修理大坝（含溢洪道）养护修理主要内容包括：（1）禁止在大坝管理和保护范围内进行爆破、打井、采石、挖砂、取土、修坟、建构筑物等危害大坝安全的活动；（2）禁止在坝顶、坝坡上不得堆放料物、两晒粮草。维护坝顶、坝坡的完整。（3）在大坝上、下游影响工程安全的范围内，修建码头、鱼塘的，必须经大坝主管部门批准，并于坝脚和泄水建筑物保持一定距离，不得影响大坝安全、工程管理和抢险工作。（4）混凝土建筑物表面应保持清洁完好，对表面脱壳、剥落、机械损坏和过水面出现磨蚀及裂缝时，应及时进行修补、补强及灌浆等措施处理。（5镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告）砌石护坡的塌陷、隆起等应及时维护修理，排水沟内杂物应及时清除，保证畅通。（6）结合坝体的观测，注意对建筑物及其周围进行经常性的巡视检查，特别在高水位时，应了解蓄水对大坝的影响，对渗流进行检查，测量渗流量、地下水位及水质的变化情况。应及时处理坝体、坝基、坝肩及建筑物接头部位的渗漏，发现滑坡、裂缝、局部下陷及防渗体破坏应及时处理，并及时向大坝主管部门报告。（7）坝体及库区内的各种照明、通讯、观测设施等应经常检修，确保完好。7.3.2.3灌溉引水隧洞闸门及启闭设备养护管理（1）闸门、启闭机操作时要严格执行操作规程，定岗定员，责任到人。（2）对闸门、启闭机应定期检查维修，保持其良好的工作状态。7.3.2.4其他建筑物养护管理灌溉泵房、进库防汛公路等建筑物的养护管理参照大坝养护管理的有关规定进行。7.3.3工程监测管理为了水工建筑物的安全运行和施工期安全，在大坝等布置了监测仪器，在水库管理所、库区大坝上游面分别布置了自计雨量筒和自计水位计。通过对实测资料的分析，可以对建筑物的安全运行情况作出可靠的评价，为验证设计理论和施工质量提供实际资料。（1）技术标准工程观测应遵循《土石坝安全监测技术规范》SL60-94、《土石坝安全监测资料整编规程》SL169-96、《水闸技术管理规程》SL75-94等的要求，并结合设计要求制订观测工作规章制度和切实可行的巡视检查制度。制订各阶段各监测项目的观测周期，并规定在特殊情况和工程出现不安全征兆时的测次要求。（2）管理组织镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告必须根据《水库大坝安全管理条例》的有关规定，建立安全监测的专业组织，配备具有工程技术知识和监测经验的专职人员，所有操作人员必须经过技术培训，实行持上岗证上岗的制度。监测组织必须实行岗位责任制，认真执行观测技术标准、观测规程和工作细则，确保观测和资料整编分析及时，成果真实准确，符合精度要求。（3）工作规程仪器操作应严格按照《水工建筑物观测工作手册》及有关规范和仪器厂家的操作说明书进行，尽可能降低观测误差。内外业工作应有严格的交接手续，原始记录不得遗失。资料的整理、整编和计算分析应及时，分析结果应形成旬报、月报和年报制度，如遇特殊情况和工程出现不安全征兆时应建立日报制度。对工程安全运行情况应根据观测资料分析结果定期进行安全鉴定，经过安全鉴定后认为建筑物处于正常状态并掌握其变化规律，并报上级主管部门批准，方可减少观测测次。 镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告8工程施工8.1施工组织机构本次除险加固工程拟由镇江市水利局及丹徒区水利农机局的部分同志共同组成“凌塘水库除险加固工程建设管理处”，在省水利厅的指导下，具体负责工程的领导、协调和实施工作，工程严格实行项目法人负责制、招标投标制和工程监理制，保证按计划高质量地完成该项工程。建设处下设办公室、计划财务组、材料设备组、工程技术组，其组织机构形式如下图所示：凌塘水库除险加固工程建设管理处办公室计划财务组材料设备组工程技术组8.2工程概况凌塘水库位于镇江市丹徒新城南5km，对外交通便利，施工用电用水均能得到保证，本次对水库枢纽建筑物除险加固，主要规模和工作量如下：（1）大坝：主坝坝顶总长725m，副坝坝顶总长150m。主坝坝体防渗工段长650m，面积7700m2；主坝及副坝填塘固基方量1.66万m3，迎水面护砌加固或新建，总面积2.49万m2，坝顶道路总长1091m，宽6m；背水坡贴坡排水体共计3531m2；排水沟总长2203m，护坝地外临水侧护砌共计2673m2。（2）溢洪道：原址拆除重建三孔溢洪闸及溢洪道，闸孔总净宽7.5m，堰顶高程25.00m；自进口至出口护坦总长149.2m，出水渠护砌长196m。镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告（3）输水涵洞：南、北涵拆除重建，断面1.2×1.8m，洞身分别长40、51.5m，出口均设消力池及出水渠、2座分水闸。（4）配套管理设施、监测设施等。8.3施工导流8.3.1导流规划由于本工程施工期间可以利用南涵及北涵将水库水位预降到21.70m～21.8m高程，而大坝上游坝坡加固项目在22.00m及以上。因此本工程施工导流规划如下：第一个枯水期先利用南北涵同时导流，完成进行常水位以下护坡的施工，再利用原有南涵导流（涵底高程22.20m），进行溢洪闸、北涵拆除重建，可在北涵前设一围堰；待新建北涵具备过流条件后，第二个枯水季节拆建南涵的同时进行副坝工程，可在副坝北端小桥前设一小围堰，施工期间遇降雨，采用北涵导流。8.3.2导流能力及起调水位常水位以下护坡的施工时，需利用现南、北涵同时导流，遇十年一遇降雨时，只需7天时间，库水位就可降至施工水位22.0m以下。利用南涵单独导流时，可将起调水位定为22.50m，遇十年一遇降雨时，则需14天左右时间，水位回到起调水位。第二个枯季利用建好的北涵导流，考虑水产养殖及用水，起调水位定在23.00m，新北涵导流通力较强，遇十年一遇降雨时，则需3天左右时间，水位回到起调水位。8.3.2导流标准及施工期水位参考《水利水电工程施工组织设计规范》SDJ338-89，永久性建筑物为Ⅲ级的其导流建筑物标准为Ⅴ级，土石结构的导流洪水重现期为5-10年一遇，因此导流标准取10年一遇，导流时段安排在每年的枯水季节（10月至次年4月）。本水库现为上党镇及周围居民水源地，日供水量为1500m3/d，取水口高程为21.0m，最低取水位21.7m，与死水位相同，如考虑水产养殖，最底水位宜控制在23.00m镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告以上，综合来看，在有一定养殖损失及对供水采取一定措施的情况下，本次除险加固可放空水库进行施工，即可利用涵洞将水位降至21.80m～21.70m（北涵底高程21.70m）。第一个枯水导流期，抢建下部护坡时，可利用南、北涵同时导流，下部护坡施工完成后，在北涵设施工围堰，利用南涵导流，起调水位为涵底高程22.5m，高程22.5m至最低取水高程21.7m有库容48.9×104m3，可以满足五个月居民用水及施工用水要求。经调洪演算遇10年一遇洪水后水库最高库水位为23.99m。在抢建主坝下部护坡时（23.5m以下），视底格埂施工条件，库水位可临时降至21.80m～21.70m（南、北涵同时导流，北涵底高程21.70m），此水位为自来水抽水站最低取水高程，根据当时降雨情况，如下部护坡完成后一段时间内无降雨，自来水抽水站无法直接从库区取水时，可根据水厂要求开挖引水渠至自来水抽水站，并临时提水至抽水站（自来水厂曾用此方法解决低水位问题），根据水库水下地形图资料，距自来水抽水站53m的水库处取水，高程21.7m至高程21.0m，可用水量30.4×104m3，可以满足五个月居民用水及施工用水要求。第二个枯水导流期，北涵已于上个枯水期建好，水库可利用北涵导流，南涵及副坝的施工围堰放在引河口，围堰工程量较小，为保证自来水供水、蓄水及养殖等，水库起调水位拟定为23.0m，水库起调水位为23.0m，自来水水厂可直接从水库抽水，高程21.7m~23.0m水库可用水量为90.2×104m3，满足自来水用水及施工用水要求。经调洪演算遇10年一遇洪水后水库最高库水位为24.14m。施工临时建筑物主要为施工围堰。施工导流时段取两个枯水期，溢洪闸、北涵、主坝迎水面、坝体防渗施工期，经调节后最高水位23.99m。南涵及副坝施工期最高水位24.14m（详见附件一《水文水利计算》）。8.3.3导流建筑物本工程导流建筑物主要为围堰。施工导流时段取两个枯水期，溢洪闸、北涵、主坝迎水面、坝体防渗施工期，经调节后最高水位23.99m，溢洪闸、主坝在10年一遇枯水季降雨情况下均可不设围堰，北涵设一围堰，按最高水位加安全加高0.5m，堰顶高程24.50m，顶宽3m，长67m，土方量4042m3。南涵及副坝施工期最高水位24.14m，可在副坝北端小桥前设一小围堰，顶高程24.7m，顶宽3m，长20m，土方量525m3。围堰边坡均为1:3.0，坡面采用袋装土防护。镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告溢洪河护砌段施工时下游设一道围堰，顶高程16.0m，顶宽2m，长23m，上下游边坡均为1:1.5，土方量207m3。围堰填土均采用粘性土，经计算，各围堰堤坡稳定及渗流稳定均满足要求。另外，考虑自来水引水渠长53m，渠道顶高程22.5m，底高程21.5，填方150m3，挖方950m3。表8.3-1施工导流临时工程量明细计算表　顶高程(m)宽(m)坡比底高程(m)长度(m)土方量(m3)北涵围堰24.53320674975南涵围堰24.7332220599溢洪河围堰161.51.51423207编织袋土方642自来水引水渠填22.521.521.540140自来水引水渠挖2421.521.5608638.4主体工程施工方法8.4.1大坝工程大坝除险加固施工分二年进行，第一年进行坝身防渗墙，溢洪闸拆除新建，北涵拆除新建、大坝上游护坡、坝后填塘固基、排水；第二年主要进行南涵洞拆除、副坝工程、草皮护坡，坝顶重做沥青砼路面，大坝安全检测等加固项目。1、坝身砼防渗墙施工大坝采用多头小直径搅拌桩防渗墙，采用DZJ20搅拌机2序单元施工法。孔深5.7m~13.7m，要求进入2#土层不小于1m，或进入3#土层0.5m；单桩直径为0.4m，搭接处理论最小成墙厚度0.30m，桩间最大搭接5.4cm。2、上、下游坝坡上下游坝坡整治主要工作内容有：土方开挖、原上游坝坡干砌块石拆除、砂石垫层、砼面层、排水沟、土方填筑、草皮护坡等。（1）土方开挖及回填坝坡土方为基槽开挖，采用人工，小型推车从施工临时道路运输至背水坡坝脚，用于鱼塘回填，填塘不足土方采用外运，5t自卸汽车运输，凸块振动碾压实。（2）浆砌块石底格埂及浆砌块石排水沟，浆砌块石底格埂可采用原护坡拆除后可利用的部分，不足部分采用外购，10t镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告自卸汽车运输运至施工区后，再由胶轮车运至工作面。浆砌石砌筑采用铺浆法施工，所有的石块均须坐在新拌的砂浆上，石块间不得直接紧靠出现干缝。施工砂浆采用0.4m3移动式拌和机拌制，手推车运输。干砌块石应错缝砌筑，紧靠密实，塞垫稳固，表面平整，缝塞≤2cm，对铺筑厚度偏差≤10%。干砌块石修复和灌浆采用人工完成，要求缝隙灌满。（3）砼护坡、钢筋砼挡浪墙在附近设拌和站，配备1台500型强制搅拌机，砼水平运输采用1t翻斗车，垂直运输采用溜槽，砼浇筑采用人工上料，插入式振捣器振捣，工程所用的钢筋与模板均由工厂制作，现场绑扎与安装。预制块在预制厂预制。①基础开挖后，基面找平，放线，如有地表水则加强抽水，严禁地基表层被水浸入，及时将砼垫层浇好。然后立模、扎筋、安放沥青板和砼浇筑，养护、拆模。②钢筋制作与安装：钢筋按设计采用Ⅰ、Ⅱ级钢筋两种，在加工场集中加工，运至现场绑扎，主筋采用电焊，为控制混凝土保护层厚度，钢筋与模板之间放置适当数量水泥砂浆垫块，钢筋层之间设置架立筋。③模板制作与安装：模板应有足够的强度和刚度，支撑选用ф50mm钢管或[14槽钢，内外模用ф12对销螺栓联结，达到稳定牢固，拼缝要求紧密，板面刷脱模剂。④混凝土浇筑：混凝土采用现场拌制浇灌，插入式振捣器震实。施工缝采用人工打糙砼面层，用水冲洗干净，再在施工缝上铺一层厚1~2cm的1:2水泥砂浆，然后分层浇筑。因工程在冬春季施工，气温较低，应做好防寒与防冻工作。（5）草皮护坡待坝坡土方填筑完成后，人工铺设草皮并养护，保证草皮成活；在坝后新草皮护坡铺设前，喷浇灭白蚁药，形成一层防白蚁毒土层。 3、坝顶道路镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告坝顶道路设计采用沥青砼路面，施工期安排在护坡、大坝整坡、防渗墙施工及其他主体工程基本结束后进行施工，其施工次序：先拆除现有沥清路面、路基、上游挡浪墙，新建上游挡浪墙，用推土机对土坝顶路面进行平整，铺设石灰土调坡调拱，振动式压路机压实；铺设0.20m厚级配碎石底基层，0.2m二灰结石，浇筑两侧砼缘石底座，安装缘石，浇筑0.07粗粒式沥青砼，最后浇筑0.03m细粒式沥青砼面层。砼熟料由拌和站提供，翻斗车运输、现场浇筑、振动泵振捣。沥青砼熟料集中拌制，运载车运输并铺设，压路机碾压。 8.4.2新建溢洪闸（1）溢洪闸拆除溢洪闸采用手风钻钻孔爆破结合人工风镐拆除，1m3挖掘机配10t自卸车装运用做临时道路路基填筑，最后弃至弃渣场。（2）土方挖填：溢洪道土方开挖采用1m3挖掘机开挖，5t自卸车运输，堆于两侧，用于回填，弃土运至弃渣区，平均运距1000m。翼墙后土方工程施工断面小处，采用人工夯实；土方回填断面较大处，采用蛙式打夯机夯实。土方不足部分外购，坝体部分土方压实度不小于0.96，其它段不小于0.94。（3）砼施工：先布设钢筋，再现场浇筑砼，泄洪闸砼采用集中供应，翻斗车运输，人工上料，振动泵振捣。（4）金属结构安装：泄洪闸所涉及的金属结构为3扇平面钢闸门与3台套启闭机；钢闸门与启闭机均由厂家制作、汽车运输、现场安装，金属结构安装可用汽车吊配合，人工就位，铁附件由工厂加工，人工安装。8.4.3输水涵洞两座涵洞施工分别安排在两个年度，因北涵与溢洪闸靠得近，为避免北涵的开挖影响溢洪闸的回填施工，第一年度先施工北涵，用南涵导流，第二年度施工南涵，用北涵导流。为了不影响农业灌溉，涵洞施工计划均在11月开工，次年2月底完成，施工期4个月。涵洞施工次序：围堰填筑、大坝土方开挖、老涵洞拆除、基础土方开挖、砼垫层浇筑、洞身浇筑、进出口砌石工程施工，土方回填，金属结构安装、围堰拆除、工程清理。（1）土方工程：涵洞土方开挖，采用1m3挖掘机开挖，74kw推土机平整，开挖土方一部分可用于填筑围堰，多余土方就近堆放在基坑的两侧，待用于回填。为便于新老坝体的结合，洞身土方开挖的边坡采用1:3.0，土方回填用74kw推土机直接平整并压实，建筑物周围0.5m范围内，采用人工回填，人工或娃式打夯机夯实，回填的土方主要利用开挖土方，不足部分从土料区取。镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告（2）老涵洞、卧管等拆除：拆除采用风镐松动，人工拆除，弃渣采用人工上料，5t自卸车运至临时道路填筑处，运用做临时道路路基，平均运距600m，工程完成后临时道路挖除运至弃渣区。（3）砼及钢筋砼施工：洞身结构以钢筋砼结构为主，在涵洞附近设拌和站，配备1台500型强制搅拌机，砼水平运输采用1t翻斗车，垂直运输采用溜槽，砼浇筑采用人工上料，插入式振捣器振捣，工程所用的钢筋与模板均由工厂制作，现场绑扎与安装。因涵洞主体工程在冬春季施工，气温较低，应做好防寒与防冻工作。（4）砌石工程：涵洞工程砌石工程量小，主要分布在放水涵的进出口，砌石工程施工安排洞身主体基本完成以后，采用人工砌筑，所用砂浆由拌和站提供，1t翻斗车运输至施工点，人工上料。（5）金属结构安装：涵洞所涉及的金属结构为2扇闸门，2台启闭机，2台30kn电动葫芦，铸铁闸门与启闭机由厂家制作、汽车运输、现场安装，钢筋砼闸门采用现场预制，金属结构安装可用汽车吊配合，人工就位，铁附件由工厂加工，人工安装。 8.5施工总布置8.5.1场内外交通本工程与镇荣公路、312国道等相通，因此工程对外交通条件较为便利。为满足施工区内各工作面交通要求，枢纽建筑物施工考虑在主坝背水坡坝脚修建长约0.778km的施工临时道路，其中0.353Km可直接利用现有道路，同时为了更快更好地实施迎水坡大量的工作量，在坝脚布置一条长0.70Km施工道路。溢洪河护砌段设0.157Km沿堤临时道路，同时利用现机耕路0.390Km。副坝对岸护砌建临时道路290m，大坝北端取土坑建临时道路150m。施工需建临时道路总长2.15Km，路面宽4.0m，路基宽4.5m，采用0.2m厚毛石垫层（可利用泄洪闸、坝顶挡墙开采的废渣），0.12m厚泥结碎石面层。 8.5.2施工总布置镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告根据本工程施工较分散的特点并结合当地社会、自然条件，确定本枢纽工程施工总布置原则以集中为主，分散为辅，充分利用当地条件为工程生产生活服务，并力求布置紧凑，少占耕地，尽量将施工及生活场地布置于工程永久管理区之内。1、施工分区布置本工程按施工性质分为生产区与生活区，生产区根据单项分散布置，生活区集中设置在现有管理处附近便于管理。按照施工类型分为主体工程施工区、管理与生活区、仓库与施工工厂区、料场、弃渣区；（1）主体工程施工区布置主体工程施工区主要包括：土坝、泄洪闸、涵洞。泄洪闸北岸作为泄洪闸及北涵主体施工区，副坝背水坡作为坝涵洞主体施工区，大坝北端滩地作为大坝主体施工区，大坝南端背水坡护坝地作为溢洪道及北涵施工区，主土料场选在大坝西北滩地，距大坝约150m，主坝施工平均运距600m，泄洪闸平均运距1000m，副坝平均运距1200m。辅料场选择在水库对岸姚墅村荒山，平均运距5000m，主土料场取完土后作为弃土区。（2）生产管理与生活区布置生产管理与生活区主要包括办公室等管理用房，以及食堂、职工宿舍及其它生活用房。生产管理与生活区设在管理所，可临时租用管理所闲置房屋作为管理用房；生活用房可租用附近居民用房，不足部分在管理所东边空地上建，卫生所和文化娱乐设施亦布置管理所院内。（3）施工工厂及仓库区布置施工工厂区采用集中布置和分散布置相结合的方法，以达到协调合理的布置要求，避免干扰。本项目大坝防渗、护坡加固工程量较大，主要为施工平台、泥浆系统、砼系统、风水电系统，以及场内交通、仓库等主要设施，根据地形与土料来源，主坝护坡施工工厂布置在大坝北端岗地上，泄洪闸、北涵洞工程以混凝土工程为主，根据地形，拌和站、水泥仓库、砂石料堆放场、钢筋仓库、木材仓库、钢筋加工厂、木材加工厂均布置在泄洪闸北岸；施工设备停放场、油库、机械修理站、汽车修理站等布置在管理所东侧，南涵及副坝护坡工程主要混凝土工程量主，石方工程相对较少，在副坝下游侧仅设置砂石料堆放场及拌和站等少量施工场。施工工厂及临时生活办公用房总占地面积3140m2，其中临时房屋占地面积300m2及施工工场占地面积2840m2。具体见表8.5-1。镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告表8.5-1施工工厂及管理生活用房一览表单位：m2项目名称房建面积棚建面积占地面积备注生产设施　　　　水泥仓库350　450　泥浆系统150　250　钢筋加工厂100　200　木材加工厂50　100　机械修理站　　　送丹徒区砼预制厂　　1000　机电设备库50　80　施工设备停放场　　300　钢筋仓库80　100　木材及模板库80　100　油库50　60　供电系统35　60　供水系统353080　风系统　3060　小计980602840　生活及临时管理用房　　　　临时生活用房800　300其中租用500临时办公用房400　　为租用小计300　300　（4）土料开采区规划主土料区在水库大坝西北滩面上，面积约20亩，储量约4万方，地表高程为24.8m左右，为黄粘土，平均运距900m，但该处土料含水量偏大，可以通过施工过程解决，如翻晒。土料区长杂草，铲除并清理表层土后即可开采，土方开挖采用1m3挖掘机开挖，5t自卸车运输，开挖深度按施工期最低库水位控制，取土结束后，采用弃渣及大坝清基土整理填平，并在表面种植草籽。由于本次水库除险加固需外购土料为6.5万方，主土料区储量不能满足要求，因此，需另寻一处副土料区，根据水库周边的实际情况，副土料区选用水库对岸姚墅村荒山，土料储备量充足，为黄粘土，平均运距5000m，土料区开采局部有少量的树木，先挖起树木，用74kw推土机将表层土清除，估计深度0.2m；土方开挖采用1m3挖掘机开挖，5t自卸车运输，开挖深度根据堆土高度控制，施工结束后整理成平地，再载上原有树木，并在表面种植草籽。土料区清除的表层土，可料场滚动，施工结束后平摊在取土范围内。本工程从本料场取土总量2.5万。（5）弃土弃渣场规划镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告本工程总计弃土1.0万方（不含弃淤），弃碴8086m3。主要为泄洪闸、涵洞等拆除废渣、大坝废土、大坝清基剥离层、道路拆除、老建筑物拆除废渣、建筑垃圾等，其中泄洪闸开挖的废渣量较大，根据本工程的实际情况，部分废渣可被利用填筑临时道路，其它废渣全部弃于大坝西北滩地取土坑，可先回填弃碴，后覆盖弃土，施工结束后绿化恢复，取土坑面积约20亩。2、拌和站根据工程设计，本项目砼用量较大为泄洪闸及下游泄槽消能段，放水涵洞的涵身与砼护坡，根据砼用量及工程分布设两座拌和站，一处设大坝北侧，主要提供主大坝护坡、挡浪墙及预制块所需的砼，另一座拌和站设在溢洪闸的北侧，主要提供泄洪闸与下游泄槽段、北涵所需的砼。待泄洪闸与北涵施工好后，移到副坝后，提供南涵、副坝护坡及溢洪河护砌所需的砼，每处拌和站配备水泥仓库，临时水塔、拌和台，材料堆放点等，占地面积约400m2。拌和台靠近水泥仓库与材料堆放点，布置一台带自动配料料斗的500强制式搅拌机，水泥仓库面积约250m2，储量可供2周使用，料场配1台1t装载机上料。3、钢木加工场钢材加工主要用于制作钢筋，木材加工主要是模板制作，均为常规加工，钢木材加工的工作量主要集中在泄洪闸与放水涵洞、挡浪墙，其它工程用量较小，本次工程在泄洪道的北侧集中设钢木材工车间，并与钢木材仓库靠近。4、施工供水与供电（1）施工供电水库现有变压器容量较小为50千伏安，施工期施工单位需自备变压器。防渗墙、上游护坡、涵洞、溢洪闸同时施工时的最大负荷经估计，其高峰时约为300kw，需沿大坝与泄洪闸之间架设临时低压线路，总长0.8km。为保证生活用电、混凝土浇筑以及排水设备的正常运行，需配置备用柴油发电机1台。（2）施工供水本工程施工用水直接从水库内抽取，主要用于混凝土搅拌、基面冲洗、拌制泥浆等，放水涵洞、砼防渗墙、上游护坡、泄洪闸工程施工供水应分别供给。选用2台QY65-25-17型潜水电泵（其中一台备用）。每组施工高峰用水为20m3/h，每组选用2台IS80-50-200镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告型单极单吸离心泵（其中一台备用）。生活用水利用水库水净化，配两台150QJ25-13/2型潜水泵（其中一台为备用）。（3）压缩空气供给压气站设在泄洪闸施工现场附近，由2台6L-8/10型空压机组成（其中有一台备用）。（4）通信系统施工区通讯利用地方电话网，设2部程控电话、2部移动电话以方便对外联系。5、土方平衡及弃碴规划本工程挖方总计70098m3，估计可以利用约36124m3；本工程回填土方总计101310m3，主要用于副坝整平培厚、大坝整坡后回填、填塘固基、溢洪道回填、涵洞回填、溢洪河回填、上坝道路回填及围堰填筑。本工程总计弃土29382m3(不含清淤)，弃淤4593m3，弃石7166m3，需临时设置临时废渣中转场地，弃土弃碴临时征地8000m2，弃淤临时征地4600m2，大坝西北滩地取土完成后，可先回填弃碴，后覆盖弃土，施工结束后恢复为耕地，取土坑面积约20亩。大坝废土废渣平均运距1000m，泄洪闸平均运距1000m，废渣主要是建筑物、路基等拆除的材料为主，废土主要为砼格埂与大坝下游坡整修、清基土方。本工程清淤4593m3，填塘固基等需清淤3976m3，淤泥直接堆放于塘下游或周围农田，作为临时占地，占地4000m2，可复耕。溢洪河清淤617m3，直接堆放于两侧农田，作为临时占地，占地600m2，可复耕。本工程共有土料场2处，一处为大坝西北滩地，土料储量约4×104m3，平均运距1000m。另一处为姚墅村荒山，土料储量充足，平均运距5000m，可以满足要求。详见土石方平衡表8.5-2。表8.5-2土方平衡表　挖填购土利用弃土弃石迎水坡人工挖基槽1366运40米填塘固基　　　　1366　132背水坡机械清淤泥3975运40米弃土　　　　　397553机械清耕植土10924运1km米弃土戗台回填30121379535KM购　10924　机械挖土3969运40米填塘固基填塘固基17442143921KM购3969　　人工挖基槽2249运40米填塘固基　　　　2249　　坝顶机械清表土3513运1km米弃土　　　　　35131690人工挖基槽1809运40米路基回填路基回填590156265KM购1809　　镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告溢洪道机械清表土2592运1km米弃土　　　　　2592　机械挖土7650运40米利用机械回填924681425KM购7650　2120人工挖基槽850运40米利用人工回填3962　　850　1890溢洪河机械清淤泥617运40米弃土机械回填10866136921KM购　617　机械清表土3333运1km米弃土　　　　　3333　北涵机械清表土1680运1km米弃土　　　　　1680　机械挖土9573运40米利用机械回填712020605KM购9573　560人工挖基槽957运40米利用人工回填2872　　957　450南涵机械清表土660运1km米弃土　　　　　660　机械挖土6940运40米利用机械回填497012465KM购6940　150人工挖基槽760运40米利用人工回填2130　　760　120围堰土6070　机械回填607076481KM购　6070　编织袋610　编织袋6107691KM购　610　合计　70098　　10131091527　361243397571666、施工临时征地水库加固工程施工，除利用水库现有的占地外，需临时征地1.99hm2，用于施工工厂的布置与施工生活区布置、土料区、临时施工道路、废渣周转场、弃淤区。其中：施工生活区布置利用水库现有占地，不再征地。 表8.5-3施工临时设施占地面积表临时设施面积(m2)备注建筑面积占地面积临时征地混凝土预制场　10001000　各类仓库8902440150管理区施工机械设备停放场　3000管理区机械修理厂　00送丹徒区枢纽区生活及办公用房　3000管理区、租用民房砂、石料堆场及拌和场　28002100　土石方周转场　19000管理区弃渣周转场　80008000　弃淤　46004600　临时道路　102474095　合计8903158719945　8.6施工总进度镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告施工总进度的安排主要依据是：工程自然条件、水工枢纽布置和主体及临时工程量，采用的主体工程施工工艺、导流方式，同时应参照国家颁布的有关现行规范、定额、手册，如《水利水电工程施工组织设计规范》、《水利水电工程项目建设工期定额》、《水利水电建筑工程概算定额》、《水利水电工程施工组织施工手册》等。本工程施工总工期按二个水利年度编制。本工程施工总工期共24个月，包括筹建期为3个月，第一年8月至10月，筹建期主要完成建设管理机构设立、工程招投标，完成“三通一平”工作等。主体工程施工期从第一年11月初至第三年4月底，历时18个月完成主体工程及管理区建筑工程及其他主要管护设施。施工完建期自施工期第三年5月初开始至7月底结束，历时3个月，完成工程竣工总验收。施工进度计划详见表8.6-1。土方填筑工程施工天数月平均为22天，其他各项工程的施工月平均天数确定为25天。首先进行新建主坝迎水坡护坡及溢洪闸，北涵的施工等工程施工依次开展。其中第一年11月至第二年5月中旬进行主坝迎水坡护坡、新建溢洪闸、北涵拆建及防渗墙施工，北涵具备通水条件后，第二年10月至第三年4月进行南涵洞的拆除重建、副坝护砌及对岸护砌，同时进行桥梁、道路、管理区的建设。全部工程于第三年8月底施工结束。施工进度安排见施工进度表8.6-1。 镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告表8.6-1凌塘水库除险加固施工总进度表分项工程2008年2009年2010891011121234567891011121234567前期工作招、投标　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　征地、拆迁　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　三通一平、预降水位　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　临建设施 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　围堰、导流清淤　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  原建筑物拆除及基坑开挖　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 主坝防渗墙　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　迎水坡护坡　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　背水坡排水工程　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　     坝顶挡浪墙　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　   填塘固基　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　     副坝大坝加高及填塘固基                                         迎水坡护坡                                         背水坡排水工程                                       坝顶挡浪墙                                        泄洪闸泄洪闸　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　溢洪道　　　　　　　　　  　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　 溢洪河　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　输水涵洞及渠道北涵　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　      南涵                            机电设备安装及调试设备订货　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　闸门制作安装　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　配套工程管理区　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　桥梁、道路　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　   　　　　后期工作围堰拆坝　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　竣工验收　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告8.7主要施工机械设备及经济技术指标8.7.1主要施工机械设备本工程施工主要施工机械设备及经济技术指标详见表8.7-1表8.7-1主要施工机械设备表序号设备名称规格型号单位数量1多轴深搅钻机DZJ20台22泥浆泵3PNL台23制浆机ZJ-5台34液压反铲挖掘机1.0m3台35自卸汽车5t台106推土机74Kw台37拖拉机74Kw台58蛙式打夯机2.8Kw台59离心泵IS125-100-315台210离心泵IS80-50-200台211潜水泵QY65-25-17台212搅拌机JQ500型搅拌机台313双胶轮手推车 辆2014柴油机动翻斗车0.4m3辆615装载机1t辆216平板式振捣器2.2Kw台517插入式振捣器2.2Kw台818汽车吊10t辆119载重汽车10t辆220柴油发电机组75Kw台221钢筋切断机20kv台122钢筋弯曲机Φ6-40台123电焊机25kVA台324空气压缩机6L-8/10台425手持式风动凿岩机Y-24台426沥青混凝土摊铺机 台1 镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告8.7.2主要建筑材料根据施工进度计划，各种材料需用量见表8.7-2。序号工程项目工时水泥(t)黄砂(m3)碎石(m3)块石(m3)木材(m3)钢筋(t)柴油(t)1大坝工程1751703700709411350139916.244482北涵拆建工程201691603705923622.530213南涵拆建工程2343982804488581.82164溢洪道工程12553616004200672028544.0284455临时工程460　　　　　　11合计　32367855581194419110547325379131 镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告9劳动安全与工业卫生9.1设计依据9.1.1编制依据为了贯彻“安全第一、预防为主”的方针，做到水利水电建设工程投产后符合劳动安全卫生要求，保障劳动者在生产过程中的安全与健康，遵照1995年1月1日实行的“中华人民共和国劳动法”及1997年劳动部3号令颁发“建设项目（工程）劳动安全卫生监察规定”和劳动部、电力工业部水利部1992年以来有关劳动安全与工业卫生的有关文件规定编制本篇章。9.1.2主要技术规范、规程和标准（1）《水利水电工程劳动安全与工业卫生设计规范》DL5061-1996以下简称“水劳卫规”（2）《水利水电工程设计防火规范》SDJ278-90简称“水规”（3）《建筑设计防火规范》GBJ-16-87（97年修改版），简称“建规”（4）《水力发电厂厂房采暖通风与空气调节设计规程》DL/T5165-2002（5）《3~110kV高压配电装置设计规范》GB50060-92（6）《交流电气装置的接地》DL/T621-1997（7）《建筑物防雷设计规范》GB50057-94（8）《机械防护安全距离》GB12295-90（9）《机械设备防护罩安全要求》GB8196-87（10）《起重机械安全规程》GB6067-85（11）《水利水电工程劳动安全与工业卫生设计规范》DL5061-1996（12）《工业企业噪声控制设计规范》GBJ87-85（13）《建筑照明设计标准》GB50034-2004（14）《工业企业采光设计标准》GB50033-91（15）《安全标志》GB2894（16）《水电厂防汛管理办法》能源部（88）能源第2号文镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告9.2劳动安全与工业卫生设计原则为了保障劳动者、运行、检修人员在劳动过程中的安全和健康，本工程主要参照“水劳卫规”，结合工程具体情况，从防火、安全疏散、通风、防淹、防触电、防雷击、防机械伤害和坠落伤害、照明、防污染、防电磁辐射等各方面采取先进措施和配置一定设施，做到安全可靠、经济合理、符合现行有关“劳动安全和工业卫生”各种文件及其他标准规定的要求。9.3劳动安全9.3.1安全疏散、消防车道、消防给水各建筑物的安全出口的数目按规定应设置两个。各建筑物直接通向走道的房间门至最近的外部出口或封闭楼梯的距离不超过规范规定的最大距离，即两个外部出口或楼梯间之间的房间≤35m；位于袋形走道两侧或尽端的房间≤20m。楼梯间的首层设置直接对外的出口；楼梯间及其前室内不应附设烧水间及可燃材料储藏室。管理区总平面布局上考虑设置消防车运行，消防车道宽度为4.0m，道路上层遇有管架、栈架等障碍物时，其净高不小于4m。环形消防车道设两处与其他车道连通。尽头式消防车道设回车场（15m×15m）。消防车道下的管道和暗沟能承受大型消防车的压力。消防给水主要提供管理中心以及其它辅助生产、生活建筑的消防用水。9.3.2防洪、防淹(1)设置水情自动测报系统。(2)坝区（站区）地面水应有排水设施。(3)通向厂区建筑物外部的各种孔洞、管沟、通道、电缆廊道（沟）的出口，其位置应高于下游可能出现的最高水位，否则，应采取防洪措施。(4)采取检修排水措施。(5)对防洪、防淹设施由二个独立电源供电（泄洪道配柴油发电机）。镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告9.3.3防火、防爆9.3.3.1建筑物耐火等级工程各生产运行场所消防设计主要依据是“建规”和“水规”，按其各生产运行场所火灾危险性分类，各建筑部份的各生产运行场所均为土建结构，最低耐火等级确定见表9.3-1表9.3-1建筑物火灾危险性类别及耐火等级生产场所及建筑物、构筑物名称火灾危险性类别耐火等级泄洪道配电房柴油发电机室丙二低压配电室丁二储油室丙二户外主变压器场丙二溢洪道启闭机房丁二 各建筑物均为钢筋混凝土结构或钢筋混凝土框架、砖充填结构，其耐火等级已经达到一、二级所要求耐火极限。防火门等设施配置亦满足表9.3-1的相应等级规定耐火极限要求。从运行的角度要求，各生产运行场所彼此独立、分隔。当一处发生火警，不影响其他生产场所的正常运行。所以对每一个生产运行场所采取适当的灭火措施扑灭火灾，以确保安全生产和人身安全。9.3.3.2消防设施根据消防设计规程规范，对各防火分区按要求配备必要的灭火设备。具体设置为：大坝泄洪闸配置8只MF3手提式干粉灭火器。电缆均采用阻燃型聚氯乙烯绝缘电力电缆，电缆穿越楼板、隔墙的孔洞和进出开关柜、配电盘、控制盘的孔洞，以及靠近充油设备的电缆沟盖板缝隙等处均采用防火材料进行封堵。柴油发电机室和储油室各配置2只MP9手提式干粉灭火器。管理区控制室、低压配电室、资料室、储藏室各配置2只MF3手提式干粉灭火器。9.3.3.3火灾报警系统水库枢纽工程的大坝泄洪闸规模很小，大坝不设火灾报警系统，但水库管理区的重要性较高，管理区大楼、物资仓库及会所等建筑内设置火灾自动报警系统。镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告9.3.4防雷电及防电气伤害工程以10kV电压等级接入系统，按A类电气装置的接地要求考虑。电站电气装置保护接地的接地电阻应小于4Ω，所有设备的外壳、基础、电缆支架等金属件均须可靠接地。大坝泄洪道的供电变压器（10/0.4kV）采用室内布置形式。配电室的0.4kV设备均采用成套开关柜，设备防护等级为IP4X，外壳温升小于30K，符合“水劳卫规”。9.3.5防机械伤害、防坠落伤害(1)启闭机安装及检修所时，为保证起吊时安全可靠，除有合格的专职人员操作外，起重机械起动前或在行走、操作起吊时，均有声光信号显示，从而引起在场施工安装人员注意，防止发生伤人事故。起重机、启闭机用钢丝绳、滑轮、吊钩等应符合《起重机械安全规程》GB6067的有关规定，以免发生坠落事故。(2)机械设备有防护安全距离，对人身安全会造成损害的机构设备将设置防护罩和防护屏。设备的安全卫生要求，将符合有关标准的规定。(3)高度在2.0ｍ以上的工作平台、人行通道（部位），在坠落面侧设置固定式防护栏杆。(4)水工建筑物的闸门的门槽处，在坠落面侧设固定式防护栏杆。(5)凡检修时可能形成的坠落高度在2.0ｍ以上的孔、坑，应设置固定临时防护栏杆用的槽孔等措施。(6)楼梯及平台均采取防滑措施。9.3.6溢洪闸控制系统水库溢洪道闸门配套3台启闭机，在启闭机房内设置一套现地操作系统，设置一个视频监视区，可在溢洪闸启闭机房现地对闸门进行控制操作，也可在管理区防汛调度控制中心内进行控制操作，并且提门情况可通过视频监视系统观察到。闸门用电来自管理区配电室0.4kV母线，设有一台100kVA、10/0.4kV供电变压器，10kV线路故障或变压器检修及故障时，可由柴油发电机组（50kW、0.4kV）供电，柴油发电机除供溢洪闸门应急操作之外，还可以带部分照明供电。 镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告9.4工业卫生9.4.1防噪音及防振动各生产运行场所的设计，要求既能保证自然通风，又能减少通风设备振动产生的噪音。9.4.2温度和湿度控制各生产运行场所均能自然通风，空调遵循《水力发电厂厂房采暖通风和空气调节设计技术规范》设计，各生产运行场所要求的设计温度、湿度见表9.4-1。表9.4-1室内空气设计参数 场所夏季冬季温度(°C)湿度(％)温度(°C)湿度(％)启闭机房≤30≤80≥5≤80控制室、计算机房23~35≤7021~23≤30由于各生产运行场所均能自然通风，同时加设分体式空调，故空气清新，完全能满足工作人员对新鲜空气温度、湿度要求。9.4.3采光与照明在有天然采光条件的溢洪道启闭机房及管理区大楼等建筑，天然光均加以充分利用，要求的室内天然光最低值见表9.4-2。由于设备和布置的限制，以致并不能完全达到天然采光照度的要求，这时在工作时间内加以人工照明作为辅助。人工照明创造了良好的视觉作业环境，各类工作场所要求的最低照度标准符合《建筑照明设计标准》GB50034-2004，见表9.4-3。表9.4-2厂内工作场所室内天然采光照度最低值序号工作场所室内采光照度最低值（Lx）（1）控制室、计算机室、通信室150（2）配电装置室100表9.4-3各类工作场所人工照明最低照度 工作场所名称工作照明照度最低值（Lx）事故照明照度最低值（Lx）（一）管理区  1、控制室、计算机室、通信设备室300302、配电室200203、储油室、机修间等30 4、主要楼梯和通道100.5（二）屋外  1、屋外配电装置（设备布置地区）5 2、屋外主要道路和车道1 镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告 9.4.4防尘、防污、防腐蚀、防毒本工程各生产运行场所的所有通风百叶加设防虫网格；地坪采用水磨石或其它防腐蚀的地坪；室内布置变压器选用干变，防止或降低污染。9.4.5防电磁辐射水利水电工程《劳动安全与卫生设计规范》DL5061-1996中着重考核330kV电压等级及以上的配电装置区域电感应场强限制值，本工程以10kV电压等级送出，可以不考虑这方面影响。9.5安全与卫生机构设置及人员配备设置必要的安全卫生管理机构以及专人负责安全卫生方面宣传教育和管理工作，是水电站工程运行中劳动安全与工业卫生的必要保证。根据“水劳卫规”规定，安全卫生管理人员每千人配置2~5人，考虑到本工程实际的运行模式，配置1人来管理安全卫生工作，可以由管理人员兼职，根据生产需要应定期向职工进行劳动安全、工业卫生方面教育、宣传，保障劳动者在生产过程中的安全和健康，并负责保养维修安全卫生设施（温度计、湿度计、照度计、声级计等监测仪器）。    镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告10节能设计10.1设备选择本工程的节能措施，从工艺方案的设备选择、电力节能及建筑节能等方面进行考虑。10.2电力节能10.2.1电气设计方案（1）合理设置配电中心，变配电设备尽量靠近负荷中心，尽可能减少电缆馈线的长度，馈线电缆选择严格按照运行经济密度来考虑，减少电能损耗。（2）变压器选用低损耗变压器，以减少日常运行中的电能损耗。（3）在有天然采光条件的地面以上建筑，要充分利用天然光。室内外照明设计时，尽量做到小范围的开灯控制方式，根据各场所对照明的要求及不同电光源的特点，选择合理的照明方式，并选用光效高、显色性好的光源及配光合理、安全高效的灯具，实行绿色照明。10.2.2功率因数补偿管理区的低压系统设有设置电容器补偿屏（分级投切），以符合电业部门对用户功率因数的考核。10.2.3电力设备选择各设备所选用的电动机均为节能型产品；站用变压器均选用10系列低损耗变压器。10.2.4照明方案在有天然采光条件的建筑物内，天然光加以充分利用。室内外照明设计时，尽量做到小范围的开灯控制方式，根据各场所对照明的要求及不同电光源的特点，选择合理的照明方式，并优先选用光效高、显色性好的光源及配光合理、安全高效的灯具。荧光灯采用高效的细管径T-8系列灯管及优质电子镇流器（要求cosΦ≥0.9镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告），在走廊及卫生间等场所所使用的吸顶灯、壁灯内选用紧凑型荧光灯（节能灯）。路灯光源选用高光效的高压钠灯，带小电容补偿，以改善功率因数、减少线路电压降、提高发光效率。灯具效率不低于60%，配用的镇流器选用低损耗型。局部区域采用庭院灯时，光源选用紧凑型荧光灯（节能灯）。具体应按《照明设备合理用电》DB31/178-1996执行。各工作场所的照度标准应符合《建筑照明设计标准》GB50034-2004照明标准。10.3建筑节能泵房采用地面式泵房，充分利用了天然采光。建筑物屋顶采用新型保温隔热材料，门窗采用密闭良好的塑钢门窗，墙体采用轻质砂加气混凝土砌块，并采用墙体保温材料，以利于节能。控制室、会议室等采用天花嵌入式和分体式空调，屋顶采用新型保温隔热材料。门窗采用密闭良好的塑钢门窗。墙体采用轻质砂加气混凝土砌块，并采用30厚内墙水泥聚苯板保温材料，以利于节能。卫生洁具采用节水型。            镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告11水库淹没处理及工程占地11.1水库淹没处理凌塘水库赔偿高程为26.5m，拆迁安置工作已经结束。共埋设界桩279个，确权面积3142.9亩，并颁发了《国有土地使用证》。本次加固水库无淹没赔偿问题。11.2、工程占地本工程新建上坝道路、主坝护坝地、副坝整平培厚及管理区需要占用土地，其余工程无需占地。本工程总征占地19.0亩。本工程施工过程中需临时征地26.8亩。表11.2-1工程占地统计表 序号项目工程面积（m2）备注1永久征地北端上坝道路洪道2036　2主坝护坝地2535　3副坝及涵洞水渠2218　4管理区5883　　小计　12672　1临时征地混凝土预制场1000　2各类仓库150　3施工场地2100　4弃渣周转场8000　5弃淤4600　6临时道路4095　小计　19945　镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告12环境评价12.1区域环境质量现状（1）大气环境凌塘水库位于丹徒区城南偏东5.0km低山丘陵区，上游区域内人口密度较小，流域内基本无厂矿企业，区域内无明显的大气污染源，植被覆盖率较髙，空气清新，区域内全年空气环境质量良好，总体上可达环境空气质量标准(GB3095-1996)一级标准。（2）地表水环境凌塘水库具有防洪、供水等多重功能。根据《江苏省水质简报》，近年来凌塘水库水质良好且一直保持稳定态势，库区水质常年维持在Ⅱ~Ⅲ类。（3）声环境凌塘水库位于低山丘陵区，区域内无明显的固定噪声污染源，途经车船等移动噪声污染源较少，声环境质量现状良好，基本可达城市区域噪声标准（GB3096-93）1类以上标准。（4）生态环境凌塘水库地处亚热带湿润季风气候，雨量充沛，光照充足，植物生长迅速，种类较多。根据不完全统计，水库内组成多为乔木、灌木，属于亚热带的种类较多等。整个工程所在区除农田、村庄外均被多层植物覆盖，生态环境状况良好。12.2环境保护目标及评价标准12.2.1环境保护目标控制本工程建设过程中生产废水和生活污水的排放，并对污废水进行治理，使库区及上下游河道的地表水水质不因本工程建设的影响而明显下降。控制本工程建设过程中的空气污染物的排放，对空气污染源进行控制和治理，使本工程工区及周围的环境空气质量能达到国家《环境空气质量标准》（GB3095-1996）二级标准。镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告对本工程建设过程中噪声污染源进行控制和治理，使施工期间工区周围的环境噪声符合《建筑施工场界噪声限值》（GB12523-90）和《工业企业厂界噪声标准》（GB123410-90）中的有关规定。尽可能减少对地表原生植被的破坏，施工结束后，施工迹地应恢复植被至施工前水平；保护施工人群不受各种传染疾病的侵害；尽量减少施工范围内的水土流失，施工完成后不加重该地区的水土流失。 10.2.2有关法规、规范《中华人民共和国环境保护法》《中华人民共和国环境影响评价法》《中华人民共和国水土保持法》《建设项目环境保护管理条例》《建设项目环境保护设计规定》10.2.3评价标准（1）环境质量评价标准《地表水环境质量标准》（GB3838—2002）水库Ⅱ类，河道Ⅲ类标准；《环境空气质量标准》（GB3095—96）二级标准；《城市区域噪声标准》（GB3096-93）1类标准；《工业企业厂界噪声标准》（GB12348-90）Ⅰ类标准；《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）。（2）污染物排放标准：《污水综合排放标准》（GB8978-1996）一级标准；《大气污染物综合排放标准》（GB16297-96）二级标准；《建筑施工场界噪声限值》（GB12523—90）。 12.3工程建设的主要环境影响（1）对水文情势的影响本项目为除险加固工程，项目施工对库区水文情势的影响主要是主体工程施工期间的水库放水及再次蓄水，影响较轻微，属短时、可逆影响。工程运行后，库区仍将维持现有的湖泊生境，不改变其总年径流量。（2）对供水的影响镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告水库具有向下游供水及灌溉的功能，由于下游城镇还没有连接到城市自来水供水管网（已在建设中），目前还有供水任务，目前日供水量为1500m3，取水口最低取水高程为21.70m，水库水位降到21.70m死水位后，可采取从库区中部开引水渠抽水至水厂（方案详见“节8.3.3”），不会影响下对下游居民的日常供水。凌塘水库实际灌溉面积1.9万亩，由于涵洞的施工期安排在11月～4月份，下游已基本无灌溉要求，因此工程建设对供水影响很小。（3）对地表水的影响工程施工期间，坝体除险加固、溢洪闸及灌溉输水涵洞拆除新建、出水渠整治施工期间可能导致水库局部水域及上下游河道水体浑浊，水质变差，但施工结束后一般能很快恢复。施工营地内混凝土拌和、原料冲洗、设备冲洗等施工活动会产生大量泥浆废水，这些废水悬浮物浓度较高，若直接排入水库或附近地表水，将会对库区及周围沟渠、水库下游水质造成一定的影响，污染库区水环境。另外，施工期间施工机械产生的含油废水以及施工人员产生的生活污水若直接排放也将对水库库区及周边区域内水环境产生一定的污染影响。（4）对环境空气的影响工程施工期间，土石方开挖、装卸、运输以及混凝土投料、搅拌等施工活动引起施工现场扬尘以及施工机械、施工车辆排放的废气等，是空气环境污染的主要来源，将使库区施工区域及其周边、场外交通道路两侧的环境空气质量有所下降，对工区附近工作人员及居民产生一定的不利影响。但由于施工区大气扩散条件好，有利于污染物质的扩散，预计粉尘及废气对施工区及施工现场附近区域环境空气质量的影响较小，施工结束后，影响即消失。另外，工程施工中，原有溢洪闸拆除、涵洞拆除及石方开挖将采用手风钻钻孔爆破结合人工风镐开挖拆除，爆破过程中产生的NO、NO2、CO、SO2等气体及扬尘对周围空气环境也有一定的影响，但影响时间一般较短，在爆破作业后十余分钟即可扩散消除。（5）对声环境的影响镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告在工程施工中，挖掘机、起重机打夯机、振动碾、推土机、搅拌机、振捣器、摊铺机、光轮压路机、机动翻斗车、风镐、空气压缩机、自卸汽车等施工机械和施工车辆产生的噪声在一定程度上降低工区及周边凌塘村的声环境质量。施工期施工交通干线对施工沿线一定范围的声环境质量有一定程度的影响。但影响范围较小，且具短时和间歇性特点，影响随施工活动结束而消失。（6）固体废弃物的影响水库枢纽工程施工过程中，开挖土方大部分用于工程回填，本工程共产生弃土2.4万m3，运至坝北端取土坑。拆除开挖石方全部用作施工道路填筑以及石渣回填，共需外购石方0.70万m3。本工程土石方开挖、弃土、外购土石方量较大，土石方运输过程中渣土及石料的散落，将会对沿途环境产生一定的影响。施工期原溢洪闸拆除、涵洞拆除等将产生一定数量的废铁、废钢筋、旧设备等，这些废物一般可以回收利用，不会对环境造成不利影响。另外，本工程施工高峰期施工人数达300人，施工期施工人员会产生一定数量的生活垃圾，初步估计每天产生生活垃圾0.28吨。这些生活垃圾若处置不当，也会对工程区域的土壤、水质造成污染，并影响环境卫生。（7）对生态环境的影响工程施工过程中，工程临时征地和永久征地范围内不是珍稀动植物的生长地和栖息地，无特殊生境和特有物种。本工程建成后将提高管理区内的绿化覆盖率，同时施工完成后对临时征地进行绿化补偿，本工程建设将有利于改善局部区域绿化，对区域生态环境无明显不利影响。在溢洪道整治中，工程施工将造成局部河段水生生态系统的改变，但是由于工程实施范围较小，不会对区域整体的水生生态环境产生显著影响。工程施工期间水库放水将导致库区水生生境缩小，湿地面积减少，对鱼类及水生生物正常栖息产生干扰，对湿地产生短期不利影响，同时水体缩小导致库区生态环境受人类活动影响程度加大。但工程完成后随着水库水位的恢复，这种不利影响将逐渐消失。（8）对人群健康的影响施工期间，施工人员大量进入工区，人口密度上升，给各种传染性疾病提供了传播途径，工区是潜在的疾病流行、暴发场地，工区周边人群也可能受到影响。（9）占地拆迁与移民安置工程实施涉及的拆迁、征地面积较小，影响不大。镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告12.4环境保护对策措施（1）水环境保护措施为减少施工生产废水对地表水的污染影响，施工生产废水需经处理达标后用于生产加工或场地冲洗，剩余部分排放入下游河道，严禁直接排入水库。根据施工场地布置，拟在工区内设立1个废水收集和处理系统，处理混凝土拌和废水、砂石料冲洗废水等，施工生产废水排放量共计约32m3/d。工区内的施工废水经排水沟汇集后，自流进入隔油沉淀池进行加药沉淀处理，处理达到《污水综合排放标准》一级标准后方可排入附近河道，处理后尾水应尽可能回用于道路洒水或混凝土拌和等。隔油沉淀池的上层浮油外运处置，禁止就地燃烧。本工程高峰施工人员约300人，生活污水量约11m3/d。在施工临时生活设施区内配置一套小型生活污水处理装置处理施工人员生活污水，避免生活污水直接排放对附近水体的污染影响。生活污水处理装置在运行期由水库管理区继续使用，因此生活污水处理装置设计或者购买时应注意永临结合。为进一步减免施工期间施工污废水排放对周围水环境的影响，采取以下管理措施：注意施工场地的清洁，及时维护和修理施工机械，施工机械若产生机油滴漏，应及时收集并妥善处理；加强对施工现场的监督和管理，禁止施工人员生活污水和未经处理的施工生产废水直接排入河道；施工弃土、弃渣及时堆放在弃渣场，并采取有效措施，防止弃土、弃渣随雨水冲刷进入河道。（2）空气环境保护措施为保持本工程地区大气清洁，施工单位应禁止不符合国家废气排放标准的施工机械、车辆进入场地。为防止起尘，施工弃土弃渣及时运离现场，黄砂、水泥等表面应加遮盖，同时保持施工场地和道路的整洁。施工现场配备洒水车，对工地上车辆行驶频繁的路面和施工场地经常洒水，保持地面有一定的湿度，减少扬尘。在混凝土搅拌机及砂石料堆场等施工粉尘重点产生区域周围设立简易隔离屏，使之与外环境隔离，减少施工粉尘对空气环境的不利影响，施工人员在粉尘区作业时使用防尘口罩。垃圾中的可燃物，如废纸、废木料、废包装袋等，禁止就地焚烧处理。（3）声环境保护措施镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告在工程设计、施工中应选用低噪声的施工机械，严格按照《建筑施工场界噪声限值》（GB12523-90）中的有关规定执行。合理安排施工车辆进出场地的行驶线路和时间，限速行驶，不高音鸣号，并避免由于车辆拥堵而增加周边地区的交通噪声。加强施工管理、文明施工，减少施工期不必要的人为噪声对周边区域的影响。加强施工人员的个体防护。施工人员在强噪声环境中作业时，按劳动保护规定相应减少接触时间，实行轮班制，并配发噪声防护用具。在施工招标合同中明确有关施工人员噪声防护的劳动保护条款。（4）固体废弃物处置措施施工弃土弃渣部分利用于大坝区的回填，最终弃土集中堆放在指定的弃渣场，弃渣场应及时进行平整和压实，弃渣场在施工结束后绿化；临时占地在施工结束后应进行平整和绿化，以改善生态环境及景观。雨天应考虑对弃渣场及土料周转场的表面加以遮盖；施工单位加强施工工区生活垃圾的管理，分类设置垃圾箱，并定期委托当地环卫部门予以清运；渣土、建筑垃圾等固体废弃物的运输有防止散落的措施；水库生产生活区产生的生活垃圾应分类进行收集，委托环卫部门定期清运。（5）人群健康保护措施保证施工人员饮用水卫生清洁，符合饮用水卫生标准，加强饮食卫生管理，避免不洁食物，以免造成肝炎、痢疾等疾病的暴发流行；为保障施工人员的健康，加强工区的卫生防疫宣传教育，普及卫生常识，做好工区卫生防疫工作；制订工区卫生管理制度，加强对工区卫生状况检查。（6）占地拆迁与移民安置保护对策措施对搬迁居民和拆迁居民房屋、企事业单位应做好宣传发动工作，落实补偿资金并确保资金及时到位，使拆迁居民安居乐业，企事业单位正常工作不受长期影响。对拆迁安置移民应加强技术培训，制定合理政策给予一定的优惠政策和技术支持，尽量促进移民群众的生活安定。12.5环境管理与监测（1）环境管理镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告施工期间工程环境管理机构由业主单位、环境监理单位和施工单位组成，共同承担工程环境保护的职责和义务，其主要职责是对工程施工期的环境保护工作协调统一管理，落实从工程施工开始至结束的一系列环境保护措施，并配合地方环保部门共同做好工程环境监管和检查工作。施工单位负责具体落实工程建设过程中的各项环保措施，建设单位、监理单位对其环保措施落实情况、质量、进度等方面进行监督和管理运行期间环境管理职能则由水库管理所承担，安排专职人员对运行期环境保护工作统一管理。（2）环境监测计划本工程不设置专门的环境监测部门，有关环境监测任务拟委托具有资质的环境监测单位进行。①地表水监测地表水监测点位置：在大坝坝前、输水涵洞和溢洪道进水口处以及溢洪道出水渠下游各设1个监测点，共设3个监测点。监测项目：地表水监测指标为pH、DO、CODCr、CODMn、BOD5、SS、NH3-N、石油类、粪大肠菌群共9项指标。监测时间和频率：在施工准备期监测1期，施工期间每3个月监测1期，运行初期监测1期，共监测10期。②污废水监测污废水监测位置：施工废水根据施工场地的布置情况，在施工区的施工废水排放口和施工生活废水各布设1个监测点位，共设2个污废水监测点。监测项目：施工废水监测指标为pH、CODcr、SS、石油类共4项指标；生活污水监测指标为pH、CODcr、BOD5、SS、NH3-N及磷酸盐共6项指标。监测时间和频率：施工期污废水排放每2个月监测1期，共12期。③噪声监测监测项目：LAeq监测位置：设置8个移动噪声监测点对施工区域进行监测，根据施工进度和施工场地的布置情况进行相应调整。监测频率：施工准备期监测1期，施工期每2个月监测1期，运行初期监测镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告1次，共14期。噪声监测分昼间和夜间两个时段，昼间噪声监测时段为晨6:00～晚10:00，夜间噪声监测时段为晚10:00～晨6:00。 12.6环境保护投资根据有关定额、规定及环保监测和环保设施工程量进行概算，具体参见表12.6-1。表12.6-1环境保护投资概算序号工程或费用名称单位数量单价（元）合计（万元）　第一部分：环境保护措施　　　16.53一水质保护　　　8二生态保护　　　0.45三人群健康卫生保护　　　7.08四噪声防护　　　1　第二部分：环境监测措施　　　7.6　水质、污水、饮用水监测4.1　环境空气质量监测点次1015001.5　噪声监测点次108000.8　施工人群健康监测年260001.2　第四部分：临时措施万元24.132.00%0.48　第五部分：独立费用　　　17.34一建设管理费　　　6.86　环境管理经常费万元24.612.00%0.49　宣传及技术培训费万元24.611.50%0.37二环境监理费人年1人×2年×30000元/人年6三科研勘测设计咨询费　　　4.48　环境影响评价费万元　　3　勘测设计费万元24.616.00%1.48四工程质量监督费万元24.610.10%0.02　一至五部分合计万元　　41.95　基本预备费(5%)万元　　2.10　环保工程静态总投资万元　　44.0512.7结论镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告综上所述，项目施工过程中对水环境、大气环境、声环境及生态环境的不利影响都是局部的、暂时的，可通过采取相应措施予以消除或减免。该项工程实施后，可充分发挥提高水库的兴利效益，提高流域区域防洪保安工程体系的可靠度和水资源的可持续利用，保障地区经济社会的可持续发展，具有明显的社会效益和环境效益。因此，从工程环境保护的角度来衡量，本工程建设是可行的。 镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告 13水土保持13.1设计依据（1）《中华人民共和国水土保持法》（1991年6月）；（2）《中华人民共和国水土保持法实施条例》（国务院1993年第120号令）；（3）《开发建设项目水土保持方案管理办法》（水利部、国家计委、国家环境保护局水保[1994]513号）；（4）《开发建设项目水土保持方案技术规范》（SL204-98）；（5）《土壤侵蚀分类分级标准》（SL190-96）；（6）《水土保持监测技术规程》（SL277-2002）；（7）《工程勘察设计收费标准》（国家计委、建设部[2002]10号文）；（8）《水土保持工程概（估）算编制规定》（水总[2003]67号文）；（9）《江苏省人民政府关于划分水土流失重点防治区和平原沙土区的通知》（苏政[1999]54号）；（10）《江苏省水土保持设施补偿费、水土流失防治费征收和使用管理办法》（1996年10月）；（11）《关于划分国家级水土流失重点防治区的公告》（2006年4月，水利部公告，2006年第2号）；（12）工程所涉及的其它相关技术资料。13.2水土流失预测13.2.1水土流失现状工程区域为丘陵山区，植被覆盖率高，水土流失主要发生在人类活动比较频繁的村庄、道路、沟、农田等地带，水土流失主要以水力作用为主，其类型主要为面蚀，间有细沟侵蚀发生。根据江苏省人民政府苏政发[1999]54号《江苏省人民政府关于划分水土流失重点防治区和平原沙土区的通知》，本工程项目区属于省级水土流失预防保护区。按照《土壤侵蚀分级标准》（SL190-96），该区域为水力侵蚀为主的类型区，工程区土壤容许流失量为200t/km2·a镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告。工程区内土壤平均侵蚀模数约为400t/km2·a。项目建设区：以工程永久占地和临时占地为界。工程永久占地1.27hm2。根据施工组织设计，施工临时占地1.78hm2，用于布置临时施工生产、生活设施、施工道路、砂石料堆场、土石方周转场、弃渣、弃土场等。项目建设区总面积为20.3hm2。直接影响区：指除项目建设区外，由于受施工活动影响可能产生水土流失影响的区域，工程占地和施工场地占地边界外3m范围，河道上游50m及下游100m范围内，共约2.1hm2。由此确定项目建设防治责任范围面积为22.4hm2。13.2.2损坏的水土保持设施水土保持设施是指具有防治水土流失功能的一切设施的总称，根据《江苏省水土保持设施补偿费、水土流失防治费征收和使用管理办法》规定，水土保持设施补偿费的征收范围包括：林草、梯田、治沟工程设施、治坡工程设施、水土保持监测设施和科研设施。13.2.3工程建设过程中产生的弃土弃渣量本工程土方开挖量58159m3，回填土方98813m3，弃土方量30785m3。本工程拆除石方2475m3，拆除混凝土1719m3，砌石6963m3，弃渣量8086m3，弃渣用于临时道路垫层，多余的弃渣及弃土弃于指定弃渣场。13.2.4开发建设活动对水土流失影响分析施工期间，主要有以下几个方面可能产生新增水土流失：一是工程占地对水土流失的影响。工程占地将不同程度地改变、压埋或损坏原有植被、地貌，造成其水土保持功能降低或丧失；二是工程开挖和填筑对水土流失影响。施工辅助设施和施工临时道路建设、大坝坝体、上坝道路、溢洪道、涵闸等土方开挖等活动，将使原地面植被遭到破坏，地面组成物质以及地形地貌受到破坏或扰动，形成裸露土地，土壤表层抗蚀能力减弱，引起新的水土流失。13.2.5可能产生的水土流失量从预测结果可知，在工程预测期24个月中，项目区范围内可能造成的弃渣侵蚀量为1.66万t，扰动地表新增侵蚀量0.16万t，总1.82万t镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告。施工期是水土流失防治的重点时段。因此必须通过水土保持的措施进行治理，达到侵蚀量模数小于工程区土壤容许流失量。13.2.6可能造成的水土流失危害工程建设的再塑作用改变了地貌地形，造成较大范围的地表裸露，破坏了原有的水土保持功能，为水土流失的发生、发展创造了条件。在水力和重力复合作用下，使项目区内水土流失强度有较大幅度增加，若不采取有效的防治措施，加剧的水土流失强度将对主体工程建设和安全运行产生危害，同时影响项目区域内生态系统的良性循环，对自然景观、河道水质、土地资源等生态环境产生一定的不利影响。具体分析如下：（1）影响工程施工及运行安全施工期内遭遇强降雨时，地表径流夹带泥沙直接汇入施工面，淤塞施工场内排水设施，并可能造成不稳定土体的重力侵蚀，从而影响主体工程的施工进度和施工安全。在无任何水保措施情况下，遇强降雨或大风时，受风力、水力和重力复合侵蚀作用下，易形成面蚀、沟蚀，也可能使局部地段出现塌陷、坍岸、削弱坝身，影响工程运行安全和效益的发挥。（2）破坏土地资源、影响河道水质临时堆土等堆垫工程裸露边坡经降雨冲刷，形成地表径流，径流夹带的泥沙不断进入农田排水沟内，淤积沟道，降低沟道的排涝能力，对农田沙化造成一定影响，破坏土地资源。工程建设大面积的开挖和大量的弃土，遇汛期集中降雨或强度较大的暴雨，地表径流的改变，有可能加大土壤侵蚀，造成下游河道淤积，使河水水体泥沙含量增大，水体悬浮物增多，水体中的有害物又对下游河道造成水质污染，影响输水水质。13.3水土流失防治总体布局13.3.1水土保持措施布局原则水土流失防治措施主要包括工程措施、植物措施、土地整治措施、临时措施和管理措施五分部。水土保持工程总体布局坚持以下原则：（1镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告）工程措施：在河道边坡、弃土场、建筑物、施工道路等水土流失重点地段采取工程措施防治水土流失，工程措施主要包括护坡、排水沟等。（2）植物措施：在适宜植林种草的地方，采取植物措施，防治水土流失。植物措施主要包括植物护坡和种植林草地等。对工程完工后不具备恢复农田条件的弃土场、生活区和施工道路，宜种植林草的，应种植林草，保持水土。（3）整治措施：在弃渣场、生产生活区和施工道路等工程结束使用后，应实施土地平整和覆土等土地整治措施，恢复原土利用类型或农田、林草地，以保持水土，发展地方经济。（4）临时措施：在弃土场、生产生活区和施工道路等工程施工中，需采取临时措施防治水土流失，特别是汛期施工时，须采取必要的排水、挡护、沟道清淤等临时水土流失防治措施。考虑临时工程的短时效性，一般选择简单、有效、易行且投资少的工程措施。弃土场、施工道路、生产生活区和其它需要排水的施工场地应修建排水沟，排水沟一般为土沟。（5）管理措施：水土保持工程施工时序和施工期临时防治措施安排对水土流失的防治效果影响很大。若施工时序和施工期临时防治措施安排不当，将不能有效预防施工中产生的水土流失。为了做好施工期水土流失防治管理工作。弃土场应“先挡后弃”；生产生活区应先修建拦挡、排水工程；施工道路修建应及时采取拦挡和排水措施，运输土石料车辆应实行遮盖；工程施工中落实水土保持监督、监理和监测工作，保证水土保持方案落实。13.3.2水土流失防治目标根据《开发建设项目水土保持方案技术规范》（SL204-98）中有关规定，通过采取各项水土保持措施，预防和治理因工程建设和生产运行引起的新的水土流失，在保障工程安全运行的前提下，保护、改良和合理利用水土资源，提高土地生产力，重建良好的生态环境。具体防治目标见表13.3-1。表13.3-1水土流失防治目标一览表序号项目防治目标1扰动土地治理率>95％2水土流失治理度>95％3水土流失控制比1.24拦渣率>98％5林草植被恢复率>98％6林草覆盖率>25％（1镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告）扰动土地治理率：工程建设过程中开挖、填筑、占压等施工活动影响而降低或丧失水土保持功能的土地进行治理，控制和减少新增水土流失，使各防治分区扰动土地治理率达到95%以上；（2）水土流失治理度：通过工程措施及植物措施，水土流失治理度达95%以上；（3）水土流失控制比：通过对责任范围内水土流失部位治理，使土壤侵蚀强度恢复到工程建设前水平，水土流失控制比达到1.2；（4）拦渣率：施工期间规范弃土行为，禁止向指定弃土场以外的任何地方倾倒、堆置弃渣，使工程建设产生的弃土弃渣得到妥善处置，拦渣率达到98%以上；（5）林草植被恢复率及林草覆盖率：与主体工程设计相结合，对管理区、施工临时占地等永久、临时征地采取植树种草等绿化措施，使因工程开挖及建设形成的裸露土地及时得到绿化，林草植被恢复率达到98%，林草覆盖率达到25％以上。 13.3.3水土保持措施总体布局防治措施的总体布局，根据我省已实施的水利工程，并结合各工程的具体情况，以防止新增水土流失和改善工程区生态环境为主要目的。根据项目主体工程开发建设的特点，以水土流失预测为科学依据，合理配置各防治区的水土保持措施。根据各区具体情况分别采取适当的防护措施，进行综合治理，提高水土保持效果，结合主体工程已有的具有水土保持功能的工程项目，同时利用植物措施工程，增加植被覆盖度，减缓地表径流，做到项目开发与防治相结合，点线面相结合，形成完整的水土流失防护体系。 13.3.4水土保持措施体系在对主体工程总体布局、施工组织、施工工艺、弃土处理方式和具有水土保持功能的防护措施进行分析评价的基础上，结合防治区的划分，合理、全面、系统的规划，对工程设计以及施工设计中造成水土流失的环节提出水土保持的要求和建议，提出各类工程新增的一些水土保持措施，使之形成一个完整的以工程措施为先导、以土地整治与植物措施相结合的水土流失防治体系。镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告表13.3-2水土保持措施防治体系表一级分区二级分区主体工程有水土保持措施新增水土保持工程措施Ⅰ主体工程防治区1、大坝工程区迎水坡护坡、背水坡草皮护坡，坡面及坝脚浆砌块石排水沟。护坝地绿化。2、溢洪道整治(包括新建溢洪闸及灌溉涵洞)堤防临水侧采用浆砌块护坡或挡墙，背水侧采用草皮护坡。施工临时挡、排水措施，绿化措施。3、上坝道路路面硬化施工临时挡、排水措施，道路外侧排水沟，绿化措施。4、水库管理区硬化道路，景观绿化措施。施工临时挡、排水、沉砂措施。Ⅱ施工临时设施防治区1、施工临时设施区　施工临时挡、排水、沉砂措施。2、临时道路　施工临时挡、排水措施。3、土石方周转场　施工临时挡、排水、沉砂措施。Ⅲ弃土场　施工临时挡、排水、植物措施。 13.3.5分区防治措施设计1、主体工程防治区（1）大坝工程防治区大坝工程防治区面积为9.41hm2。主体工程设计中包括土坝、涵洞、溢洪道，堤顶路面采用沥青混凝土路面，并采用混凝土路缘，上坝坡采用砼护坡、下游坝坡设置排水沟及草皮护坡等工程措施及植物措施基本满足水土保持要求，新增水土保持措施主要是背水坡护坝地设草皮护坡及干砌块石护坡措施。（绿化列入坝体工程中）（2）溢洪河工程防治区防治分区面积为1.44hm2。主体工程设计中，渠道护坡、堤防临水侧采用浆砌块石护坡或草皮、堤防背水侧采用草皮护坡等工程和绿化措施具有水土保持功能，本区新增水土保持措施主要为：施工期临时挡排水措施，在开挖面坡顶设置小挡墙，小挡墙（砖砌）顶0.24m，高0.3m，坡脚设置临时排水土沟，排水沟尺寸为底宽0.5m，沟深0.3m，边坡1：1，沉砂池尺寸为4.0×2.0×1.5（长×宽×深）4个。施工后乔灌草绿化措施，堤顶迎水侧修建绿化带，种植瓜子黄杨、迎春等观赏价值的灌木，其余堤坡空地铺植狗牙根草。主要工程量：小挡墙31.7m3，排水土沟开挖106m3，沉砂池开挖48m3，瓜子黄杨440株，迎春440株，狗牙根草籽0.47hm2。 （3）道路工程防治区镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告道路工程包括新建上坝道路和坝顶道路、机耕路，防治分区面积为1.74hm2。新建坝顶道路、上坝道路路面采用沥青砼路面，机耕路为砼路面，具有水土流失防治效果，新增水土保持措施为，北端上坝道路两浆砌石排水沟，排水沟尺寸为底宽0.4m，沟深0.6m，边坡采用草皮护坡，同大坝背水坡草皮护坡（工程量已列入坝体工程中）。南端上坝道路两为农田，地势稍低，不需排水沟，只需在道路边坡上播种草籽，面积1050m2。（4）管理区防治区水库管理中心防治分区面积为2.90hm2。管理区场地硬化和绿化措施基本满足水土保持要求，本区新增水土保持措施主要为：施工期场地临时排水沟及沉砂设施，排水沟底宽0.5m，沟深0.3m，边坡1：1，沟长1250，沉砂池尺寸为4.0×2.0×1.5（长×宽×深）2个。主要工程量：排水土沟开挖295m3，沉沙池开挖24m3。2施工临时设施防治区（1）施工临时设施区施工临时设施防治区面积为0.75hm2，主要包括临时施工设施区，主要采取的水土保持措施为：在施工设施区四周设置排水土沟，排水沟出水口设置沉沙池；砂石料堆场采用砖砌挡墙防护，并在四周设置排水土沟，排水沟设计断面为梯形，底宽0.5m，沟深0.3m，边坡1:1，排水沟出水口设置沉沙池，不用时采用土工布防护；对临建工程的施工工序加强监督管理，禁止将临时弃土乱堆乱弃；施工结束后及时将地表建筑物全部拆除，清除施工垃圾和平整场地，进行迹地恢复。主要工程量：排水土沟开挖168m3，沉沙池开挖48m3，场地平整7500m2，砖砌挡墙91m3，土工布1600m2，雪松304株，意杨638株，瓜子黄杨912株，迎春912株，草籽撒播0.3hm2。（2）临时道路施工临时道路防治区面积为0.41hm2，主要采取的水土保持措施为：在施工道路两侧设置排水土沟，排水沟出水口设置沉沙池；施工结束后及时进行场地平整，恢复迹地。主要工程量：排水土沟开挖609m3，沉沙池开挖72m3，场地平整0.35hm2，草籽撒播0.1hm2。镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告（3）土石方周转场土石方周转场防治区面积为0.69hm2，主要采取的水土保持措施为：周转场周边用填土草包防护，填土草包外侧设置排水土沟，排水沟出水口设置沉沙池；不用时采用土工布防护；施工结束后及时进行场地平整，恢复迹地。主要工程量：排水土沟开挖110m3，沉沙池开挖24m3，袋装土围堰457m3，场地平整6900m2，草籽撒播0.1hm2。3、取土区、弃渣场防治区本工程取土区及弃土均指定场地，防治分区面积1.8hm2，施工过程中，取土先清理表层土，堆放一侧或滚动堆放，取土后平整场地进行绿化（面积1.5hm2）。弃渣先置于弃土场底部，然后再堆放弃土，并对弃土场采取挡护措施。弃土场区使用完毕后，进行平整场地，弃淤部分复耕不再绿化。主要工程量：雪松1460株，草籽撒播1.8hm2。 13.4水土流失监测13.4.1监测目的从保护水土资源的角度出发，对水土流失产生的成因、数量、强度、影响范围及后果采取综合手段和方法进行监测，以便及时掌握工程水土流失造成的危害，提出相应的防治对策，监督和评估水土保持方案措施的实施情况和防护效果，充分利用监测成果指导水土流失的防治工作。同时，为工程的竣工验收提供重要的依据。13.4.2监测任务结合工程建设和水土流失的特点，对本工程主要水土流失的部位的水土流失量及水土流失的主要因子进行监测；分析各因子对水土流失的作用机理；分析工程建设区水土流失的动态变化；监测水土保持措施实施效果；监测水土流失产生的危害；编制监测报告。13.4.3监测内容（1）项目区水土流失因子监测镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告项目区地形、地貌、植被类型及覆盖度、地面组成物质及结构；工程建设扰动地表面积；挖方、填方数量和面积；临时堆土、堆渣量及堆放面积。（2）项目区水土流失状况监测项目区土壤侵蚀的形式、面积、分布、土壤流失量和水土流失强度变化情况，各项水土保持防治措施实施的进度、数量、规模及其分布状况。（3）水土流失危害监测工程建设过程中产生的水土流失对周边水系的影响；水土流失对施工区下游和周边地区生态环境的影响。（4）水土流失防治效果监测水土保持工程措施的稳定性、完好程度和运行情况；水土保持植物措施的成活率、生长情况及覆盖度；各防治措施拦渣、保土效果。13.4.4监测时段和频次监测时段分为工程建设期和工程运行初期两个阶段。监测频次：工程建设期，根据工程进度，对易发生水土流失的场所定期监测，汛期5~10月每月一次，非汛期汛前汛后各一次，降雨大于50mm/d加测一次。工程运行初期，即竣工后一年内，根据各防治分区不同情况，汛期5~10月每月一次，非汛期汛前汛后各一次，降雨大于50mm/d加测一次。13.4.5监测方法根据项目区水土流失及防治特点，采用定点观测和调查监测相结合的方法进行水土保持监测，以定位观测为主，实地调查为辅。监测的重点区域为临时施工场地。13.4.6监测位置根据工程水土流失特点和水土保持措施布局，在开挖面边坡、堤防边坡、溢洪闸开挖边坡、施工临时场地、土石方周转场、弃土区等各布设监测点1个，对水土流失量和拦渣保土量等指标进行定点、定位观测；项目区水土流失面积、水土流失危害、环境状况、水土保持设施的运行情况以及林草措施的成活率、生长情况等采用调查监测。监测内容、监测位置及监测方法、频次见表13.4-1。表13.4-1水土流失监测方法、位置和频次项目监测位置监测内容监测时间及频次方法施工期运行初期（1年）镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告定点主体工程防治区水土流失量沉沙池法汛期5~10月每月一次，非汛期汛前汛后各一次，降雨大于50mm/d加测一次观测定点弃土场水土流失量测钎法汛期5~10月每月一次，非汛期汛前汛后各一次，降雨大于50mm/d加测一次观测沉沙池法定点施工临时设施区水土流失量沉沙池法汛期5~10月每月一次，非汛期汛前汛后各一次，降雨大于50mm/d加测一次观测调查各水土水土流失危害、水保设施运行状况、植被成活率、生长情况、渣体稳定性实地每年5月、监测保持分区测量9月各1次13.5水土保持投资概算本工程水土保持措施新增部分投资为71.65万元，主体工程中具有水土保持功能部分的投资已列入主体工程费用。水土保持工程投资估算表见表13.5-1。表13.5-1水土保持工程投资估算表序号工程或费用名称单位工程量单价（元）合计备注（万元）一主体工程中的水保功能工程主体工程绿化已满足水保要求　二水土流失防治措施工程　　　44.25　1工程措施费　　　7.92　　砖砌排水沟m3123303.673.74　　场地平整m22090124.18　2植物措施　　　29.15　　雪松株1895116.9722.17　　迎春株13521.470.20　　瓜子黄杨株13525.220.71　　意杨株638.45.220.33　　草籽撒播m22875025.75　3施工临时工程　　　7.18　　排水沟及沉沙池土方开挖m3216150.32　　袋装土填筑及拆除m3532101.715.41　　土工布m2160091.44　　其他临时工程　　　0.74按1、2项之和的2％三独立费用　　　20.92　　水土保持监理费　　　3.00　　水土保持方案编制费　　　2.21按有关规定计算镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告　竣工验收技术评估报告编制费　　　3按有关规定计算　科研勘测设计费　　　2.2按第二项的6％　水土保持监测费　　　10按有关规定计算　工程质量监督费　　　0.5按有关规定计算四基本预备费　　　3.26按第二、三项之和的5％五水土保持设施补偿费　　　6.8　合计　　　75.23　13.6水土保持方案实施的保证措施13.6.1组织领导和管理措施根据《开发建设项目水土保持方案技术规范》的有关规定，本工程项目水土流失防治责任者为镇江市水利局，本工程水土保持措施实施由该单位负责。在该单位内部建立水土保持措施实施管理机构，负责项目区水土保持措施的组织实施。13.6.2技术保证措施（1）建设单位要组织一支包括水土保持专业人员在内的技术队伍，为水土保持措施实施提供技术支持。（2）通过招投标选择技术好、管理力量强的施工承包商。在工程施工合同中明确承包商防治水土流失的责任条款。13.6.3投资落实和管理使用措施水土保持工程投资使用，实行专款专用，由水行政、财政等主管部门对资金的使用情况进行监督。13.6.4监督保证措施（1）为控制工程建设施工中的水土流失，保证水土保持工程的实施及效果，由具有监理资格的监理机构对水土保持工程进行相应的监理。同时进一步完善监测方案，及时向水行政主管部门、业主及施工单位发布监测预报，并接受行政主管部门监督检查。（2）工程竣工主体工程投入运行前必须首先对水土保持设施进行验收检查，水土保持设施未经验收或验收不合格，工程不得投入使用。镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告 13.7结论与建议本工程是一项社会公益性质的水利建设项目，从水土保持角度考虑，在全面落实各项水土保持防治措施的前提下，本工程建设可有效控制防治责任范围内的水土流失。       镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告14工程项目招标为规范工程建设项目的招标活动，保护国家利益、社会公共利益和招标投标活动当事人的合法权益，按照江苏省水利厅水利建设项目招投标管理办法，江苏省镇江凌塘水库除险加固工程须依法招标。14.1招标基本情况14.1.1招标范围与工程实施相关的施工、监理、重要设备及原材料采购等均纳入招标范围。14.1.2招标组织形式由工程建设方具体负责工程招标管理工资。拟采用委托招标的形式，由招标代理公司负责发布招标公告、组织编制招标文件、组织审查投标单位资质，建设处和招标代理公司共同组织开标、评标与定标。14.1.3招标方式本工程所有招标活动均为公开招标方式。14.2招标初步方案14.2.1标段划分本工程专业较多，且施工期间各种工序干扰较多，根据工程性质和施工难易度，建议分下列标段：1.施工标。整个工程设一个总标，主要内容为：大坝加固，溢洪闸拆除重建，南涵拆建，北涵拆建，管理区建设等。2.监理标。考虑工程投资控制和整体要求，监理标不再分标段，全项目的监理设一个总标。14.2.2资质要求施工标要求投标单位具有水利水电二级施工资质及安装资质，相关关键技术人员应具有5年以上与本工程性质、规模相当的工程中的施工管理经验。监理标要求投标人具有甲级水利资质。镇江市工程勘测设计研究院219 凌塘水库除险加固工程—初步设计报告15投资概算15.1工程概况本概算为江苏省镇江市凌塘水库除险加固工程，水库汇水面积25.5km2，总库容1433万m3，主坝长725m，副坝长366m。概算由工程部分和环境保护、水土保持三部分组成。工程部分主要内容为：大坝加固工程、溢洪道拆建工程、北涵拆建工程、南涵拆建工程、管理设施建设工程。大坝加固工程主要内容为：迎水坡护坡加设砼面层；背水坡增设排水设施，新建草皮护坡，填塘固基；坝顶防浪墙拆建、坝顶道路新建、大坝防渗加固。溢洪道拆建工程为老闸拆除，原址翻建3孔*2.5米净宽,工程总长148.8m。北涵拆建工程为老涵洞拆除后，原址翻建1.2*1.8m方涵，洞身长57.5m，最大埋深10.3m。南涵拆建工程为老涵洞拆除后，原址翻建1.2*1.8m方涵，洞身长40m，最大埋深7.8m。管理设施建设工程主要内容为：新建房屋3600m2及配套管理设施。15.2编制依据(一)、编制方法1、水总[2002]116号《水利工程设计概（估）算编制规定》；2、国家计委、建设部价格[2002]10号《工程勘察设计收费标准》；3、国家发改委、建设部发改价格[2007]670号文《关于建设工程监理与相关服务收费管理规定》执行。4、国家和地方有关政策法规。（二）、采用定额1、水总[2002]116号《水利建筑工程概算定额（上下册）》；2、水总[2005]389号文《水利建筑工程概算补充定额》镇江市工程勘测设计研究院219 凌塘水库除险加固工程—初步设计报告3、水总[2002]116号《水利水电设备安装工程概算定额》；4、水总[2002]116号《水利工程施工机械台时费定额》；5、苏水基（2002）32号《江苏省水利工程概算定额》（建筑工程）6、苏水基（2000）32号《江苏省水利工程概算定额》（安装工程）7、苏水基（2000）110号《江苏省水利工程施工机械台班费定额》。15.3基础价格编制（一）人工预算单价本工程为水库加固，故人工单价采用六类地区枢纽工程计算1、工长工时单价为7.10元/工时2、高级工工时单价为6.61元/工时3、中级工工时单价为5.62元/工时4、初级工工时单价为3.04元/工时（二）材料预算单价1、预算价：参照《镇江市工程造价信息2008年第6期（句容市）》信息价。2、运杂费：已含在信息价中，不另计。主要材料价格表序号材料名称单位预算价格（元）1R42.5水泥t3802钢筋t63003枋材m319004原木m316005柴油t79006汽油t75007块石m361.28中粗砂m31239碎石m365.610电度0.8711水t0.42黄砂、碎石、块石以70元/m3进入单价，R42.5水泥以300元/t进入单价，钢筋镇江市工程勘测设计研究院219 凌塘水库除险加固工程—初步设计报告以3000元/t进入单价，柴油以3500元/t进入单价，汽油以3600元/t进入单价，超过部分计取税金后列入相应工程单价。（三）、施工机械使用费根据水总[2002]116号《水利工程施工机械台时费定额》规定计算。（四）、砼材料单价参照水总[2002]116号《水利建筑工程概算定额》附录砼配合比表计算。15.4建筑、安装工程单价编制一）、建筑工程单价=直接工程费+间接费+企业利润+税金（其中直接工程费=直接费+其它直接费+现场经费）。（二）、安装工程单价=直接工程费+间接费+企业利润+未计价装置性材料费+税金（其中直接工程费=直接费+其它直接费+现场经费）。1、直接费：建筑工程采用水总[2002]116号《水利建筑工程概算定额》安装工程采用水总[2002]116号《水利水电设备安装工程概算定额》2、其它直接费：建筑工程按直接费的2%计安装工程按直接费的2.7%计。3、现场经费：各类工程现场经费见下表：现场经费费率表序号工程类别计算基础费率（%）一建筑物工程1土石方工程直接费92模板工程直接费83砼工程直接费84其它工程直接费75钻孔灌浆工程直接费7二机电,金属结构设备工程人工费454、间接费：各类工程间接费见下表：间接费费率表序号工程类别计算基础费率(%)一建筑物工程镇江市工程勘测设计研究院219 凌塘水库除险加固工程—初步设计报告1土石方工程直接工程费82模板工程直接工程费63砼工程直接工程费54钻孔灌浆工程直接工程费75其它工程直接工程费7二机电,金属结构设备工程人工费505、计划利润：费率取7%。6、税金：本工程建设项目在县城镇以外费率取3.22%。15.5分部工程概算编制（一）、主体建筑工程：1、主体建筑工程：按设计工程量乘单价编制2、细部结构工程：参照水总[2002]116号《水利工程设计概（估）算编制规定》中（细部结构指标表选定）（二）、房屋建筑工程1、用于生产和管理办公的永久房屋：按设计工程量乘单价编制2、用于生活及文化福利的永久房屋建筑：按设计工程量乘单价编制3、房屋建筑室外配套工程：按房屋建筑工程投资的10%计（三）、其他建筑工程1、内外部观测工程：按设计工程量乘单价编制2、厂坝区环境建设工程：按设计工程量乘单价编制3、水情自动测报系统工程：按设计工程量乘单价编制（四）、机电、金属结构设备及安装工程：1、设备原价：根据产品样本，结合市场调查及厂家询价确定2、设备运杂费率：按设备费原价的5%计。3、采购及保管费率：按设备原价和运杂费之和的0.7%计算。4、安装工程费：按设计工程量乘单价编制（五）、施工临时工程导流工程：同主体建筑工程编制方法，按工程量乘单价编制。交通工程：同主体建筑工程编制方法，按工程量乘单价编制。镇江市工程勘测设计研究院219 凌塘水库除险加固工程—初步设计报告施工临时房屋建筑工程：（1）、施工仓库：按工程量乘单价编制。（2）、办公、生活及文化福利建筑：按第一至第四部分建安工作量的1.5%计（不包括其它施工临时工程）。4、其它施工临时工程：按第一至第四部分建安工作量的3%计（不包括其它施工临时工程）（六）、独立费用1、建设管理费（1）、建设单位开办费：本水库为加固工程，建设单位定员按15人编列，开办费仅考虑40万元。（2）、建设单位经常费=费用指标*定员人数*经常费用计算期=39390*15*2.5（3）、工程管理经常费：按建设单位开办费和建设单位人员经常费之和20%计2、工程建设监理费：按国家发改委、建设部发改价格[2007]670号文《关于建设工程监理与相关服务收费管理规定》执行。3、生产准备费：（1）、生产及管理单位提前进厂费：不列（2）、生产职工培训费：不列（3）、管理用具购置费：按第一至第四部分建安工作量的0.08%计（4）、备品备件购置费：按设备费的0.6%计列。（5）、工器具及生产家具费：按设备费的0.08%计列4、科研勘测设计费：（1）、工程科学研究试验费：不列。（2）、工程勘测设计费：按照国家计委、建设部价格[2002]10号文件《工程勘察设计收费管理规定》执行。5、建设及施工场地征用费征地拆迁赔偿标准执行苏政发[2003]131号文、《江苏省土地管理条例》、苏政发[2000]77号文计算。永久征用土地由耕地补偿费、安置补助费及青苗赔偿费三部分组成。镇江市丹徒区为三类地区，耕地前三年平均年产值为1400元/亩。则耕地补偿费为1400元/亩*10倍。镇江市工程勘测设计研究院219 凌塘水库除险加固工程—初步设计报告安置补助费按照需要安置的被征地农民人数计算。需要安置的被征地农民人数，按照被征用的耕地数量除以被征地的农村集体经济组织征地前平均每人占有耕地的数量计算。镇江市丹徒区为三类地区，征地前平均每人占有耕地为1.0亩，安置补助费为13000元/人。临时征地仅考虑青苗赔偿，青苗赔偿1400元/亩。鱼苗赔偿费1400元/亩。堆土高度按2.5米计，堆土区复垦费1000元/亩。土地管理费按征地补助费总额的3%计算。耕地占用税按2元/平方米。6、其它：（1）、定额编制管理费按建安量的0.08%计列。（2）、工程质量监督费按建安量的0.25%计列。（3）、工程保险费:按第一至第四部分工程投资的0.45%计。（4）、工程审计费:按第一至第四部分工程投资的0.84%计。（5）、工程咨询费:按第一至第四部分工程投资的0.20%计。（七）、预备费1、基本预备费：按第一~五部分投资合计的5%。2、价差预备费：不列。15.6编制结果1、静态总投资：4146.26万元。2、主要材料用量及工时:水泥5558t黄砂11944m3碎石19110m3块石5473m3木材25m3钢筋379t柴油131t工时：3236783、主要工程数量：土方开挖70098m3土方回填101310m3浆砌块石5091m3砂石垫层4669m3砼10496m3石，砼拆除7166m3镇江市工程勘测设计研究院219 凌塘水库除险加固工程—初步设计报告16经济评价16.1工程项目概述凌塘水库为中型水库，位于丹徒区，是以防洪、灌溉、城镇供水、养殖为主的综合利用枢纽工程。凌塘水库经除险加固后，将达到50年一遇设计、1000年一遇校核的防洪标准；在完善水库自身防洪能力并确保下游防洪安全的同时，可充分利用水库水资源，提高对周边居民供水能力，并作为城镇可靠的备用水源，保障城镇的饮水安全，为促进地区经济可持续发展创造基本条件。本工程主体工程建设项目主要包括水库大坝加固工程、溢洪建筑物加固工程和涵洞工程、配套工程四个部分。其中水库大坝加固工程包括凌塘水库大坝断面加固、迎水面护坡、防渗处理、填塘固基及背水坡排水等；溢洪建筑物工程为溢洪闸（道）拆除重建、溢洪河护砌；涵洞拆除重建；配套工程包括工程管理设施、水土保持绿化及环保措施、防汛公路等。本工程除险加固项目总投资4146.26万元；水土保持及环境保护专项投资119.3万元。由于本工程是水利工程，属公益性质工程，本报告仅进行效益分析。本工程除险加固项目施工工期为2年。除险加固项目完成后，水库正常运行期为50年。16.2效益分析凌塘水库除险加固工程实施后，可充分发挥防洪、灌溉、供水等效益，以工程前后可能减免的国民经济损失值作为其防洪效益，以工程前后供水、灌溉能力的变化作为其各项综合利用效益。 16.2.1防洪效益凌塘水库通过除险加固工程的实施，保证了大坝的安全，增加了水库拦洪、错峰的能力，大大减少了因溃坝给下游造成无法估量的巨大损失的可能性。本次除险加固工程的效益还体现在由于提高防洪标准而减免水库下游防洪保护区内的直接和间接洪灾损失。凌塘水库防洪保护面积1.5余万亩。 镇江市工程勘测设计研究院219 凌塘水库除险加固工程—初步设计报告16.2.2供水效益通过水库的除险加固及工程措施的完善，凌塘水库将来作为丹徒区的备用水源，凌塘水库经除险加固后，其临时供水能力有较大的提高空间，可达到5万t/d。 16.2.3灌溉效益凌塘水库灌溉面积原设计1.7万亩，实际灌溉面积约1.9万亩，水库灌溉作物主要为水稻，还有少量桑、茶等。 16.2.4社会效益本工程不但具有可量化的防洪、供水、灌溉等效益，同时可以避免因洪水泛滥威胁下游乃至影响下游地区人民生命财产问题，提高当地人民群众饮水安全，使该地区人民安居乐业，经济持续稳定增长，从而带来无法用货币来衡量的巨大社会效益。              镇江市工程勘测设计研究院219 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告目录前言11综合说明11.1绪言11.2水文41.3工程地质51.4工程任务和规模61.5工程布置及建筑物71.6电气和金属结构101.7施工组织设计111.8工程管理设计121.9水库淹没处理及工程永久占地121.10环境保护与水土保持131.11设计概算131.12经济评价131.13工程特性表132水文172.1流域概况172.2气象172.3水文182.4径流192.5设计洪水212.6水库调洪演算312.7施工期洪水322.8施工期洪水调洪演算343工程地质353.1地质勘察工作概况353.2库区工程地质353.3坝址区工程地质条件及评价363.4坝体填筑质量评价393.5溢洪闸工程地质条件及评价423.6溢洪道及出水渠工程地质条件及评价433.7涵洞工程地质453.8管理房及培训中心工程地质条件及评价463.9天然建筑材料463.10工程地质结论及建议48镇江市工程勘测设计研究院4 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告4工程任务和规模504.1地区社会经济概况504.2工程建设的必要性514.3工程任务和规模584.4水库特征水位594.5施工洪水调节645工程布置和主要建筑物665.1设计依据665.2大坝除险加固设计695.3溢洪闸（道）的拆除新建965.4灌溉涵洞拆除新建1155.5上坝道路及附属道路设计1235.6管理区建筑设计1265.7大坝安全监测和水雨情自动测报系统1276电气与金属结构1336.1电气设计1336.2消防1456.3给排水1466.4金属结构1467工程管理1557.1管理机构1557.2管理范围和设施1567.3工程管理运用1608工程施工1648.1施工组织机构1648.2工程概况1648.3施工导流1658.4主体工程施工方法1678.5施工总布置1708.6施工总进度1758.7主要施工机械设备及经济技术指标1789、劳动安全与工业卫生1809.1设计依据1809.2劳动安全与工业卫生设计原则1819.3劳动安全1819.4工业卫生184镇江市工程勘测设计研究院4 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告9.5安全与卫生机构设置及人员配备18510、节能设计18610.1设备选择18610.2电力节能18610.3建筑节能18711、水库淹没处理及工程占地18811.1水库淹没处理18811.2、工程占地18812环境评价18912.1区域环境质量现状18912.2环境保护目标及评价标准18912.3工程建设的主要环境影响19012.4环境保护对策措施19312.5环境管理与监测19412.6环境保护投资19612.7结论19613水土保持19813.1设计依据19813.2水土流失预测19813.3水土流失防治总体布局20013.4水土流失监测20513.5水土保持投资概算20713.6水土保持方案实施的保证措施20813.7结论与建议20914工程项目招标21014.1招标基本情况21014.2招标初步方案21015投资概算21115.1工程概况21115.2编制依据21115.3基础价格编制21215.4建筑、安装工程单价编制21315.5分部工程概算编制21415.6编制结果21616经济评价217镇江市工程勘测设计研究院4 江苏省镇江凌塘水库除险加固工程—初步设计报告16.1工程项目概述21716.2效益分析217附图及附录：凌塘水库汇水流域图凌塘水库淹没范围图风速玫瑰图及风区长度计算图凌塘水库灌区图水系及雨量站分布图溢洪闸现状图南涵现状图北涵现状图《关于重申镇江市区抗震设防标准的通知》（镇政［2004］76号）《镇江市凌塘水库初步设计修改补充意见》（江苏省水利工程科技咨询有限公司文件）附件：附件一：江苏省镇江凌塘水库除险加固工程水文水利计算附件一：江苏省镇江凌塘水库除除加固工程投资概算附件二：江苏省镇江凌塘水库除除加固工程初步设计图纸附件三：镇江市丹徒区凌塘水库工程地质勘察报告镇江市工程勘测设计研究院4'