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'1综合说明1.1工程概况1.1.1地理位置及地理环境伍河水库位于枣阳市王城镇境内，距枣阳城区30km，因拦截滚河支流伍河而得名。坝址以上承雨面积80km2，除上游资山水库拦截承雨面积16km2外，区间承雨面积计64km2，是一座以灌溉为主，兼有防洪、养殖、交通等综合效益的重要小（一）型水库。本次设计复核的总库容为738万m3，兴利库容95万m3，死库容105万m3，调洪库容538万m3。伍河水库枢纽及库区地处桐柏山余脉，地貌单元主要为低山丘陵，坝区为丘岗，枢纽下游则为河槽冲谷。在地貌成因上，属风化剥蚀及水力侵蚀共同作用的结果。出露地层主要有白垩—第三系泥质粉砂岩、第四系冲洪积砂砾石、第四系全新统冲洪积粘土。1.1.2枢纽工程现状伍河水库枢纽工程包括主坝、副坝、输水涵管和溢洪道等建筑物，现将主要建筑物情况分述如下：（1）大坝大坝为均质土坝。主坝长220m，坝顶宽6m（兼做交通），现有坝顶高程117.32m，最大坝高12.91m。坡比为151
内坡1:2.5，外坡1:2.25。内坡未护砌，外坡无反滤设施。副坝长725m，坝顶宽2.5—3.0m，边坡1:1.5—2.0，付坝高3—5m。（2）溢洪道溢洪道位于大坝右岸，系开敞式宽顶堰，堰顶宽60m，长6m，堰顶高程为114.80m，用浆砌块石修筑。分三级跌水，总跌差10m。一级陡坡由堰顶宽60m收缩至40m，二级陡坡由40m收缩至30m。三级宽30m，不再收缩，一级堰顶兼做公路路面，用毛石衬砌。该溢洪道为1976年修建的，防洪准不足10年一遇。（3）输水涵管该水库有两个输水涵管，西涵管在副坝上，用直径80cm活节钢筋砼管安装而成。进口管底高程112.80m，安装一部0.80×0.8米的砼平板闸门和一部手摇式螺杆启闭机。启闭房系一简易的砖砌房屋，面积约6m2，涵管出口未做衬砌。东涵管位于溢洪道右端，东涵管直径40cm，没有闸门和启闭机，进口底部高程113.0m。1.1.3工程设计与建设过程伍河水库于1959年10月动工，1960年5月竣工并投入使用。151
该工程修建于大跃进时期，是由当时的人民公社自行组织修建的,无设计图纸,仅从灌溉需要、地形条件和工程量方面比较后选定了坝址和坝型，根据坝区附近土料和民工施工的特点，决定大坝断面采用均质土坝。为了抢工期赶进度，边设计边施工，大坝实际断面未能达到要求。该工程的施工期正处在大跃进时期，建设程序极不规范，无施工记录可查。鉴于当时的特殊背景，没做洪水复核和调洪演算。当时施工时溢洪道只留了1个120m宽口子，因水库承雨面积大，年年泄洪将其冲毁，多次发生伤亡事故，一九七六年，镇政府投资15万元，修建了一个60m宽的溢洪道。1.1.4水库的地位和作用伍河水库有着较大的经济效益和社会效益。伍河水库控制灌溉面积5000多亩，可解决杜湾、伍河、双楼、付楼、高庙、官营六个村的农业用水。该库周围良田沃野，是王城镇的粮仓；防洪则保护下游3000余亩的耕地和2000多的人口。同时，主坝又兼做交通，是连接王城和官营总支的必经之路。另外，还有着水产养殖的效益。1.2水文1.2.1流域概况伍河水库大坝拦截滚河支流伍河，水库位于汉十高速公路南侧，地处枣阳市王城镇境内，坝址以上承雨面积80km2，除上游资山水库拦截承雨面积16km2外，区间承雨面积64km2。水库坝址以上主河道总长度21.8km，河道比降为4.4‰，其中区间河道长度15km，比降为3.1‰，流域属丘陵区长形流域，整个流域植被一般。1.2.2水文气象151
水库枢纽及其灌区属亚热带季风气候区，具有四季分明、光照充足、气候温和、无霜期较长、严冬酷暑短、雨热同季和气候多宜等特点。据气象部门统计资料，多年平均降雨量863m，多年平均蒸发量1135mm。降水量年际变化大，最大年降水量1163.3m（2000年），最小年降水量579.5m（2001年），变幅达2.01倍。因受季风影响，年内降雨量季、月分配不均，降雨主要集中在5—10月，其平均降雨量为674.5m，占全年降雨量的78.2%。各月降雨量以12月最少，7月份最多。年平均气温14.9℃，极端最高气温40.8℃，最低气温-15.1℃，无霜期229天，日照时数2100小时左右，年平均太阳辐射为108—114千卡/平方厘米。1.2.3设计洪水1.2.3.1洪水标准根据《防洪标准》（GB50201—94）和《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252—2000），确定伍河水库工程等别为Ⅳ等，主要挡水、泄水建筑物为4级。因大坝高度小于15m，所以拟定伍河水库设计洪水标准为20年一遇，即P=5%；校核洪水标准为100年一遇，即P=1%。消能防冲设施洪水标准为20年一遇，即P=5%；施工期洪水标准按5年一遇，即P=20%。1.2.3.2设计洪水的推求151
因伍河水库无实测水文资料，本次设计洪水采用暴雨推求洪水。暴雨参数采用《湖北省暴雨径流查算图表》提供的流域暴雨资料推求设计暴雨（枣阳按水文分区第6区查对），并按其提出的瞬时单位线法推求坝址处的洪水过程线和洪峰流量。考虑上游资山水库的拦蓄作用，采用伍河水库与区间洪水同频率资山水库相应频率的组合法，并考虑资山水库滞洪错峰和区间洪水传播时间的影响，来推求伍河水库坝址处的洪水过程。各种频率洪水推求结果见表1—1。表1—1暴雨途径推求设计洪水成果表项目P=1%P=5%洪峰流量（m3/s）794.15320.5224h洪量（万m3）1749.531161.181.2.4施工洪水计算根据工程等别，按规范取施工洪水标准为5年一遇。通过对枣阳气象站1974—2004年11月至次年3月的降雨量资料进行分析计算，伍河水库围堰挡水期12月—1月5年一遇洪水总量为71.2万m3。1.3工程地质1.3.1区域地质环境和库区工程地质条件由于本工程属于小型水利工程，建坝以来一直未做地质勘探工作。2007年4月—5月，为配合初步设计工作，枣阳市水利局委托中南勘察基础工程有限公司对水库大坝和溢洪道进行了必要的勘探、野外地质调查、现场及室内试验工作，从而为工程设计提供了可靠的基础资料。151
本区属低山丘陵区，地势上东高西低，在大地构造上处于秦岭褶皱系东段南部和杨子准地台北缘中段的联合或复合部位。区内岩浆活动、变质作用、沉积建造、断裂、褶皱和新构造运动特征显著。本区构造线的走向主要为西北向，与枣阳北部桐柏山脉走向一致。根据湖北省区域构造地质图资料，区内不存在大的活动性断裂，至今也没有发生过强震的历史记录。根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001）确定工程区地震基本烈度为Ⅵ度，工程区地震动峰值加速度为0.05g。库区地层比较简单，上游主要分布有元古界应山群云母石英片岩、第三系泥质粉砂岩、第四系全新统冲洪积（alQ）粘土，沿河床分布有砂砾石。水库库壁全部由弱透水岩体、粘土组成。库区分水岭岩体岗地非常宽厚，不会向邻谷产生渗漏。库区坡度较缓，稳定性好，局部存在的一些第四系堆积物滑塌现象，对水库影响甚微。1.3.2坝区工程地质条件坝区处于滚河支流伍河下游，河段相对开阔。总体地势为西北低、东南高。坝区为丘岗地，上游为低山丘陵地貌，地形地势起伏较大。坝区出露钻孔揭露的地层主要有白垩—第三系泥质粉砂岩（K）、第四系冲洪积（alQ）砂砾石、第四系全新统冲洪积（alQ）粘土。151
坝区水文地质条件相对简单，地下主要为孔隙承压水和基岩裂隙水，孔隙潜水主要赋存于砂层中，此层在整个场区均有分布，厚度不一，其渗透系数为0.09—0.23cm/s，为强透水地质体，主要接受大气降水及库水的补给，向下游河床排泄。松散层底部的泥质砂岩赋存极少的裂隙水，裂隙水主要赋存于岩体表面风化裂隙中，极其微弱，并且具有自下而上透水性逐渐减弱的规律。1.3.3坝体、坝基和溢洪道主要工程地质条件大坝为均质土坝，填筑土料主要来源于周围冲洪积粘性土。填筑土为壤土，色杂，灰褐色，黄褐色等，饱和，可塑，局部地段见淤泥质成份，偶见腐木，填筑土厚度2.60—7.10m。。填筑土的渗透系数平均值为3.2×10-5cm/s，属微透水介质。坝基底下依次为冲洪积壤土、砾砂、第三系泥质粉砂岩，其中砾砂层在主坝中间古河床段上覆地层厚度小，渗透系数K=0.17cm/s，透水性好，造成堤脚下常年积水，对库容损失较大。溢洪道位于大坝右侧，顶部为毛石简单衬砌，设有消能防冲设施，消力池及尾水地段局部被冲毁。溢洪道范围地层结构比较简单，根据野外地质调查及钻探情况表明，溢洪道范围地层结构与坝基下地层结构一致。1.3.4天然建筑材料该加固工程所需石料需从附近的采石场运进。土料可在近处岗地上取土，其土料粘粒含量30%左右，塑性指数为15—17，最大干密度为1.65g/cm3，质量满足要求。151
1.4工程任务和规模1.4.1工程现状及存在的主要问题伍河水库修建于大跃进时期，没有经过正规设计，更无地质勘测资料，建设程序极不规范，缺乏可靠的质量保证体系和质量监督体系，工程竣工后也无施工质量记录及验收手续，使水库枢纽存在不少缺陷和陷患。水库建成运行40多年，存在较为严重的自然老化现象，加上年久失修，损坏比较严重，加剧了水库枢纽病险情的发展，根据防汛要求，被迫因汛期实行限制蓄水而造成弃水，造成水资源浪费并且影响工程效益的发挥。2004年4月9日，襄樊市水利局组织有关专家、工程技术人员组成了大坝安全鉴定专家组，对伍河水库大坝进行了现场安全检查。2004年8月,襄樊市水利规划设计院对水库大坝安全进行分析论证，并按水利部颁发的《大坝安全鉴定办法》将其定性为Ⅲ类坝。2007年7月，水利部大坝安全管理中心以坝函[2007]1508号文核查伍河水库为Ⅲ类坝。其存在的主要问题如下：（1）大坝坝顶欠高。（2）在正常蓄水位时，大坝坝坡抗滑稳定满足规范要求，设计洪水位已超过坝顶，大坝上游面未护砌，浪坎严重，上、下游坝坡不平整；坝体渗透系数满足规范要求，但大坝下游无排水及反滤设施，坝体浸润线在坝坡出逸，坝基渗漏。（3）溢洪道为粘土地基，未衬砌，存在冲刷破坏现象。（4）输水涵管漏水严重。151
（5）闸门、启闭机锈蚀严重，运转不灵。（6）大坝无安全监测设施，管理设施不完善。1.4.2工程除险加固的必要性伍河水库是有着显著的经济效益和社会效益。伍河水库控制灌溉面积5000多亩，可解决杜湾、伍河、双楼、付楼、高庙、官营六个村的农业用水。该库周围良田沃野，是王城镇的粮仓；防洪则保护下游3000余亩的耕地和2000多人的生命财产安全。同时，主坝又兼做交通，是连接王城和官营总支的必经之路。另外，还有着水产养殖的效益。工程在存在诸多问题的情况下运行，仍发挥了较好的效益。自1960年5月竣工以来，为该地区工农业生产做出了巨大贡献。在运行中，水库拦蓄洪水，充分发挥拦洪削峰蓄水作用，缓解了下游的防洪压力。在确保水库及下游防洪安全的同时，充分发挥水库蓄水能力，保证灌区农田灌溉，年供水量200万m3以上，累计供水量近亿方，在防洪抗旱减灾方面也发挥了较大的效益。151
然而，由于水库的险情和隐患，水库长期处于低水位运行状态，不仅水资源浪费严重，而且水库应有的效益根本得不到充分发挥。由于大坝欠高，溢洪道过窄，为保证大坝安全，水库长年来不得不提前大量放水，浪费了宝贵的水资源，给农业灌溉、调蓄和养殖等造成很大损失，从而大大降低了工程效益。对伍河水库枢纽工程进行必要的整治与改造、以及工程管理设施的配套建设，将有利于合理开发利用水资源，防治水旱灾害，提高水资源的利用率，有利于促进灌区农业全面发展，提高人民生活水平，促进社会和谐稳定，从而为当地经济建设创造良好的社会环境。因此对水库枢纽工程进行除险加固是完全必要的，也是十分紧迫的。综上所述，伍河水库的防汛地位异常重要，灌溉效益突出，综合效益可观。但是，由于伍河水库的险情和隐患，水库不得不弃水限蓄，水库效益根本不能充分发挥。因此，伍河水库除险加固十分必要。1.4.3调洪演算伍河水库现有溢洪道为开敞式宽顶堰，堰顶高程114.8m，底宽60m。本阶段除险加固设计，仍采用宽顶堰，堰顶高程降低为114.3m，底宽保持60m不变。同时比较堰顶高程114.8m、底宽300m的宽顶堰泄流能力。本次设计调洪演算按以下原则进行：（1）起调水位为114.3m；（2）当库水位上升至堰顶高程114.3m时，溢洪道开始自由泄流。根据水量平衡方程和蓄泄方程，用半图解法对各种不同频率的洪水作调洪演算，调洪演算汇总成果见表1—2。1.4.4坝顶高程复核根据规范，坝顶高程等于水库静水位与超高之和，分别按以下运用情况计算，取其最大值。（1）设计洪水位加正常运用情况下的坝顶超高。151
（2）校核洪水位加非常运用情况下的坝顶超高。表1—2调洪演算成果表溢洪道方案频率入库洪峰流量Q(m3/s)下泄洪峰流量Q(m3/s)最高洪水位Zm(m)库容Vm(104m3)现有B=60m,Z=114.8m1%794.15492.36117.98355%320.52244.6116.74578本次设计B=60m,Z=114.3m1%794.15515.27117.497385%320.52246.34116.25495比较B=300m,Z=114.8m1%794.15723.14116.174805%320.52306.64115.57373坝顶高程计算成果见表1—3。表1—3伍河水库坝顶高程计算成果表工况水位(m)设计爬高R(m)风壅水面高e(m)安全超高A(m)坝顶高程(m)坝顶欠高(m)现有B=60m,Z=114.8m1%117.90.7010.0030.3118.901.585%116.741.1660.0070.5118.411.09本次设计B=60m,Z=114.3m1%117.490.7030.0030.3118.501.185%116.251.2010.0080.5117.960.64比较B=300m,Z=114.8m1%116.170.7030.0030.3117.185%115.571.1790.0080.5117.26伍河水库现状坝顶高程为117.32m，从表1—3可知，在现有溢洪道宽度和堰顶高程前提下，坝顶高程应为118.90m，现有坝顶欠高1.58m。在保持现有溢洪道堰顶高程不变的情况下，溢洪道应扩宽至300m，才能满足坝顶高程要求。当保持现有溢洪道宽度不变，将堰顶高程降低至114.30m时，坝顶高程应为118.50m，现有坝顶仍欠高1.18m，此时可通过在坝顶上游侧修建防浪墙来满足坝顶高程要求。1.4.5除险加固方案的比较和选择伍河水库大坝严重欠高，溢洪道宽度过窄，防洪安全问题非常突出，为使水库除险安全，151
可采取三种措施处理：其一是保持现有的溢洪道规模，加高大坝，增加调洪库容；其二是保持现有的坝顶高程不变，扩宽溢洪道增加泄洪能力；其三是坝顶新建防浪墙和改建溢洪道相结合。三种方案的对比造价为加高大坝方案167.87万元，扩宽溢洪道方案605.56万元，坝顶新建防浪墙和改建溢洪道相结合方案77.37万元。从投资上对比，方案二最大，方案一次之，方案三最小，且经济优越性明显。从施工条件上看，方案一和方案二土方量均很大，扰动地表面积大，需挖压大量的耕地，施工条件差；方案三勿需新征耕地，扰动地表面积小。综上所述，从技术可行、利于施工、注重除险、经济优越等方面考虑，推荐采用方案三即新建防浪墙与改建现有溢洪道相结合。1.5除险加固工程设计伍河水库除险加固工程包括大坝除险加固工程、溢洪道除险加固工程、输水涵管除险加固工程，分述如下：1.5.1大坝除险加固工程大坝除险加固工程包括坝顶整治、上游坝坡护坡和下游坝坡整治。为满足水库防洪要求，在坝顶上游侧新建新建945m长防浪墙，采用C20钢筋砼悬臂式结构，墙厚0.3m，整体高度1.9m，埋置深度为0.9m。主坝顶统一整治成6m151
宽，副坝顶一整治成5m宽，路面采用20cm厚泥结石路面。整治后坝顶高程为117.5m，防浪墙顶高程118.5m，防浪墙净高1.0m。大坝上游坝坡原先无护坡，被风浪冲刷形成浪坎，最大浪坎高达0.6—0.7m。根据坡面现状，决定对大坝上游坡面进行护坡加固处理，从死水位112.8m一直护到坝顶。通过对砼护坡和干砌块石护坡两个方案进行比较，择优选取砼护坡方案。护坡采用C15砼现浇，厚10cm，分块尺寸为4m×3m。单块板中间设两个排水孔,以消除水库水位降落或其它原因产生的内水压力。砼护坡板下铺设砂砾石垫层，厚10cm。大坝外坡无排水和反滤设施，散浸严重，局部出现滑坡。先对主坝下游坡面进行整平后采用草皮护坡，在坡脚设置贴坡式排水，排水体总厚度为75cm，由内向外依次为15cm厚粗砂、20cm厚卵石、40cm厚块石。副坝下游坝坡较陡，计划对其进行培土加厚至设计坡比1:2.25，然后重新植草皮，坡脚与主坝设同样断面尺寸的贴坡式排水。在主副坝下游坝脚各新增一条纵向排水明沟，以排除坝脚积水。1.5.2溢洪道除险加固工程根据溢洪道现状，经过方案比较，本次设计对现有溢洪道进行改建。溢洪道控制段堰型为无闸控制的开敞式宽顶堰，将现有堰顶高程114.8m降低为114.3m，堰顶净宽仍为60m，堰顶顺水流方向长度为14m。堰顶采用C15砼进行衬砌，厚度为151
40cm。泄槽段断面为矩形，底宽由首端60m收缩至末端30m，纵坡1:5，总落差10m，水平长50m，斜长50.99m。泄槽底板始端厚40cm，末端厚60cm，为C25钢筋砼。泄水槽边墙高2.5m，采用C20混凝土重力式挡土墙。消力池为矩形断面，宽30m，长20m，深1m。底板为C25钢筋砼，厚1.0m；边墙为C20钢筋混凝土悬臂式挡土墙，高5.0m。出水渠采用梯形断面，底宽30m，边坡1:1.5，纵坡1/1500，长25m，采用40cm厚的M7.5浆砌石进行护砌，护砌高4.0m。伍河水库原有公路是借用溢洪道的宽顶堰作为交通道路使用。因本次除险加固工程为满足防汛泄洪要求已将原有控制段高程降低50cm，为满足库区交通要求需新建一条跨溢洪道交通桥。交通桥荷载等级按汽-10级，桥长为65m，分为5跨，每跨长为13m，桥面宽度为6m，净宽为4.2m，两侧均设人行道和栏杆。1.5.3输水涵管除险加固工程伍河水库共有东西两座灌溉放水涵管，鉴于输水涵管漏水严重、闸门启与闭机锈蚀老化现状，需对其进行彻底改造。根据实际情况，可以考虑两种改造方案，一是在原址拆除重建，二是另外择址新建。经质量效果及施工条件比较后，择优选取方案一，即在原址拆除重建输水涵管。151
西涵管进水口底板高程仍为112.8m，东涵管进水口底板高程仍为113.0m。两座涵管除进口底板高程不同外，其余各部分结构尺寸则完全相同。进口引渠段进口宽2m，出口宽1m，长3.0m，两侧八字墙高1m—2m，均为C20砼现浇。闸室段长3.0m，闸室净尺寸为1.0m×1.0m，闸室均采用C20钢筋砼现浇。闸室进水口采用椭圆曲线，其方程为x2/1.52+y2/12=1。在闸室段中间设一孔工作闸门槽，闸门采用1m×1m的平板铸铁闸门。考虑到施工检修的要求，重建涵管内径为Ф1000mm，采用预应力砼管。重建后涵管管身长20m，管座采用C20砼现浇，厚度25cm，管座和管身的接触面成120°包角。在涵管出口处需做消力池。为与下游渠道很好地衔接，消力池的平面布置采用扩散式，长3.5m，深0.5m，宽度由1m扩散为3m，采用C20砼衬砌。启闭机房工作台为四柱框架式C25钢筋砼结构。台柱横截面为30cm×30cm的正方形，台柱顶端为20cm厚的台板，高程117.5m；上建2.4m×2.6m的砖混结构启闭机房。在坝顶与工作房之间建一座工作桥。桥面宽2.0m，桥长7.5m，设一跨，采用两根C25钢筋砼T形梁吊装而成。1.5.4新建观测设施根据伍河水库大坝的实际情况，151
在主坝下游坡脚贴坡式排水设施外侧布置1个直角三角形量水堰进行渗流监测，在溢洪道控制段左侧大坝内坡护坡砼上布置1组水位尺进行水位观测。1.6金属结构及电气设备根据安全鉴定报告的结论，拟更换和配套输水涵管的闸门和启闭设备。更新原铸铁平板闸门为定型铸铁闸门，闸门型号为PGZ1×1；更换原手摇螺杆启闭机为手电两用螺杆启闭机，启闭机型号为QL—3。由于伍河水库原输水涵管启闭机为人工手动操作，本次加固拟架设一条10kV、2.0km长的输电线路至西涵管，并安装容量为50kVA的变压器一台，型号为S11—50／10，对坝区防汛照明、日常生产生活与办公以及施工提供电力，并对其防汛、日常工程管理及施工需要安装布置相应的配电设备与电气设备。1.7施工组织设计1.7.1施工条件伍河水库距枣阳市城区30km，工地距枣阳至资山公路2.5km，该公路与316国道相通，交通堪称方便，能够满足本次施工的运输要求。主坝右坝肩的开敞地及副坝下游平地均可作为施工场地之用，完全满足工程要求。151
该加固工程所需石料需到兴隆大坝山采石场采购，运距25km，土料可在近处岗地上取土。其它建筑材料如钢筋、水泥、黄砂等均需到枣阳城区购买,运距30km。施工用水可直接从水库抽取，施工用电可由附近的高压线路搭接架设一条10kV、2.0km长的输电线路至西输水涵管，并安装容量为50kVA的变压器各一台，铺设1500米输电线路来解决用电问题。1.7.2施工导流根据《水利水电工程施工组织设计规范》(SL304—2004)和本工程的具体条件，导流临时建筑物级别定为5级，选用围堰挡水期12月—1月5年一遇洪水作为施工洪水标准。采用袋装土围堰，上下游边坡均为1:1，围堰高度2.31m，堰顶宽2m。根据工程现状及施工工期安排，汛期过后通过输水涵管泄水，将库水位降低至112.8m，然后在输水涵管进口作编织袋土围堰，进行输水涵管改造工程的施工。大坝上游坡面护坡在库水位降低至112.8m后随即施工，之后随着工程进展，护坡面逐渐上升，库水位也随之恢复至正常运行状态。溢洪道工程施工则基本不受库水位的限制。1.7.3主体工程施工本工程施工项目中，大坝和溢洪道开挖、填筑土方均较大。大坝挖方主要是坡面清基土方，采用人工施工。坝体填方需采用机械施工，局部辅以人工施工。151
溢洪道开挖方量较大，且地形开阔，因此采用挖掘机开挖。在溢洪道和西涵管附近各设1台0.4m3拌合机作为砼拌合点，人力胶轮斗车运送骨料和熟料，人工操作振捣器振捣密实。在砼浇筑前要对仓面进行洁净保湿并对模板、钢筋、预埋件进行全面检查。砼浇筑后用草袋及时覆盖,水泵抽水，人工喷洒，定时养护不少于14天。金属结构设备及安装主要是溢输水涵管进口铸铁闸门和启闭机，可在生产厂家配套定做，运至工地安装。1.7.4施工总布置为了方便施工，修建2000m长的临时道路，在在溢洪道和西涵管附近各设一处砼拌合系统，临时生活区及综合仓库、钢筋木材加工厂布置在主坝右岸，水泥仓库就近布置在砼拌合点，弃渣场布设在主坝下游坡脚外的积水洼地。1.7.5施工总进度考虑施工场地、环境及工程自身特点，本着均衡施工原则安排施工总进度。施工总工期为15个月，其中工程筹建期1个月，安排在当年8月份进行；工程准备期1个月，安排在当年9月份进行；主体工程施工期11个月，安排在当年10月份至次年8月份；工程完建期2个月，安排在次年9—10月份进行。1.8工程占地及移民151
由于伍河水库在兴建时已按淹没线进行了移民安置，而本次除险加固工程设计中，正常蓄水位略有降低，设计洪水位以及校核洪水位与原设计变化较小，同时水库周边淹没线内无居民及耕地，故不存在库区淹没损失和淹没处理的问题。工程临时占地共22亩。1.9环境保护设计与水土保持1.9.1环境现状主坝外坡脚下常年积水，固体径流量小，水库淤积少。库坝区无重要的文物古迹。库内水质清澈，总体水质良好。工程建设区经济以农业为主，伴有少量渔业、小型企业和加工业。灌区农作物主要有水稻、小麦、油菜、棉花等。随着社会的进步和人民生活水平的提高，医疗条件逐步好转，当地具有较好的医疗保障体系；中小学普及率较高，教育状况总体良好。1.9.2环境影响分析伍河水库除险加固工程的施工将对环境产生一些不利的影响，但施工项目分散，施工工期短，影响只是暂时的。环境影响因子主要有水质、空气、噪声、灌溉及供水、生物、人群健康、水土流失等，采取一定的措施可使不利影响得到避免或降低到允许范围内。1.9.3环境管理监测151
为保护施工区的环境，建设单位应配备环境管理和监理专业人员，施工单位也应配备环境管理专业人员，负责对环境的监督检查，定期编制环境质量报告，对不达标和不利的环境状况，提出改进措施。监测项目主要为水质和水土保持。1.9.4环境保护设计环境保护设计主要是针对伍河水库除险加固工程施工中和实施后，对环境所产生的不利影响进行预防、补救和实施补偿工程。水质保护：工程施工中，需排放相当数量的生活污水和生产废水，必须进行处理和沉淀。同时要注意施工机械，车辆集中停放、集中清洗，含油废水经沉淀、除油达标后可就近排放。环境空气质量保护：汽车装载多尘物料时，应堆放整齐以减少受风面积，尽量降低运输过程中的起尘量。施工主干道车辆实行限速，干旱、多风季节施工主干道每天洒水不少于两次。加强车辆的维修和保养，使用优质柴油和汽油，减少尾气污染。噪声控制：在施工设备布置时，高噪声源设备应尽量远离居民区。选用低噪声设备，并通过加强机械设备的维修和保养来降低设备的噪声。控制夜间进行环境噪声污染大的施工作业。同时给接触高噪声的操作人员配发噪声防护用具，参与施工、运输的车辆使用规定的声响装置。人群健康保护：工程准备期需要151
对施工区进行卫生清理，为施工人员提供良好的居住及生活条件。对进场的施工人员进行身体检查，向施工人员宣传卫生知识，加强食品卫生监督管理，注意生活饮用水卫生。1.9.5水土保持设计水土流失防治范围：根据工程布置，水土流失防治范围主要是建设过程中形成的挖损压和弃渣场，总面积为48042m2。应根据土地使用功能及时进行土地整治，恢复农田、林草植被或作其它利用，确保施工区植被覆盖率不低于施工前的原有水平，对破坏原有水土保持设施的要进行工程性或植物性补偿。弃渣场水土保持设计：对于坝体和溢洪道开挖料等要定类堆放，尽可能用于填筑，对不能回填利用料，堆放在低洼地带并进行碾压，平整后种树植草，防止流失。料场水土保持设计：取料前，将表层0.3m厚腐植土剥离，集中堆放，待工程完工后，用于料场覆盖，经平整后播撒草籽防治水土流失。1.10工程管理设计1.10.1管理机构1960年伍河水库竣工后一直隶属王城镇政府管理，由于本工程为水库除险加固工程，工程建设完成后，仍维持原管理机构。目前伍河151
水库已完成水管单位体制改革，其定岗定员标准是参照“关于印发《水利工程管理单位定岗标准(试点)》和《水利工程维修养护定额标准(试点)》的通知”水办[2004]307号文的有关规定，伍河水库工程定员级别属5级，定员编制5人。1.10.2工程管理范围与保护范围工程管理范围包括水库枢纽各建筑物组成部分，即大坝、溢洪道和输水涵管等及其它生产生活设施。伍河水库工程管理范围已于2004年确权划界确定下来，大坝保护管理范围包括：大坝从坝轴线向上lOOm，下游从坝脚线向下150m，大坝两端外延200m，上、下游均与坝头管理范围端线相衔接。溢洪道两侧均以建筑物轮廓起分别向外延伸50m，溢洪道下游自消力池出口向下100m。水库的保护范围为坝址以上的库区两岸第一道分水岭脊线之间的陆地，应拆除保护范围内的非法建筑物，对保护范围内未征用的土地应征用，并取得由当地土地管理部门发放的土地使用许可证，以便于管理。在保护范围内禁止乱伐林木、取土等危害工程安全的活动。1.10.3管理设施为保证水库安全，本次除险加固设计新增1处量水堰进行渗流量监测，新增1组水位尺进行水位观测。另外新建防汛办公及生活用房150m2。151
1.11工程概算伍河水库除险加固工程主要工程量为：土方开挖16483m3、土方回填28752m3、砼5854m3，浆砌块石1210m3、干砌块石2673m3、反滤料4735m3、钢筋153.28t。根据湖北省水利厅[2005]3号文颁发的《水利工程设计概（估）算编制规定》和水利部水总[2002]116号文颁发的《水利建筑工程概算定额》，工程总投资813.60万元,其中建筑工程549.12万元，机电设备及安装工程20.63万元，金属结构设备及安装工程1.91万元，临时工程28.45万元，独立费用134.94万元，基本预备费44.10万元，环境保护与水土保持34.46万元。1.12经济评价根据中华人民共和国行业标准《水利建设项目经济评价规范》(SL72-94)对本工程进行国民经济评价。经分析计算，伍河水库除险加固工程实施后，每年可增加效益95.77万元，工程总投资813.60万元，则有8.5年即可收回全部投资。本项目经济净现值ENPV=320.29万元＞0，经济效益费用比EBCR=1.47＞1，经济内部收益率EIRR=12.72%＞8%，均满足规范要求，说明从国民经济角度来看，该工程是可行的，经济上是合理的。151
2水文2.1流域概况伍河水库大坝拦截滚河支流伍河，水库位于汉十高速公路南侧，地处枣阳市王城镇境内，坝址以上承雨面积80km2，除上游资山水库拦截承雨面积16km2外，区间承雨面积64km2。水库坝址以上主河道总长度21.8km，河道比降为4.4‰，其中区间河道长度15km，比降为3.1‰，流域属丘陵区长形流域，整个流域植被一般。本次设计复核总库容为738万m3，兴利库容95万m3，死库容105万m3，调洪库容538万m3。伍河水库输水设备为输水涵管，设计灌溉面积5000亩，是一座以农业灌溉为主，兼有防洪、养殖、交通等综合效益的重要小（一）型水库。2.2水文气象水库枢纽及其灌区属亚热带季风气候区，具有四季分明、光照充足、气候温和、无霜期较长、严冬酷暑短、雨热同季和气候多宜等特点。据气象部门统计资料，多年平均降雨量151
863m，多年平均蒸发量1135mm。降水量年际变化大，最大年降水量1163.3m（2000年），最小年降水量579.5m（2001年），变幅达2.01倍。因受季风影响，年内降雨量季、月分配不均，降雨主要集中在5—10月，其平均降雨量为674.5m，占全年降雨量的78.2%。各月降雨量以12月最少，7月份最多。年平均气温14.9℃，极端最高气温40.8℃，最低气温-15.1℃，无霜期229天，日照时数2100小时左右，年平均太阳辐射为108—114千卡/平方厘米。2.3设计洪水因伍河水库无实测水文资料，本次设计洪水采用暴雨推求洪水。暴雨参数采用《湖北省暴雨径流查算图表》提供的流域暴雨资料推求设计暴雨（枣阳按水文分区第6区查对），并按其提出的瞬时单位线法推求坝址处的洪水过程线和洪峰流量。考虑上游资山水库的拦蓄作用，采用伍河水库与区间洪水同频率资山水库相应频率的组合法，并考虑资山水库滞洪错峰和区间洪水传播时间的影响，来推求伍河水库坝址处的洪水过程。2.3.1洪水标准确定根据国家《防洪标准》（GB50201—94）和水利部《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000），确定伍河水库工程等别为Ⅳ151
等，主要挡水、泄水建筑物为4级。因大坝高度小于15m，所以拟定伍河水库设计洪水标准为20年一遇，即P=5%；校核洪水标准为100年一遇，即P=1%。消能防冲设施洪水标准为20年一遇，即P=5%；施工期洪水标准按5年一遇，即P=20%。2.3.2区间流域设计洪水推求2.3.2.1设计暴雨推求（1）设计点暴雨推求根据《湖北省暴雨径流查算图表》，查得伍河水库区间流域中心年最大1h、6h、24h设计点雨量的均值Ht和Cv，并取Cs=3.5Cv，根据皮尔逊Ⅲ型曲线Kp值表查出相应的Kp值，按公式Ht，p=Kp×Ht计算各历时点雨量设计值，如表2—1。表2—1伍河水库区间设计点暴雨计算表时段(h)点雨量均值(mm)CvCs/CvKp设计点雨量(mm)1%5%1%5%1500.503.52.741.9913799.56760.533.52.872.05218.12155.8241050.503.52.741.99287.7208.95（2）设计面暴雨推求伍河水库区间流域面积64km2＜100km2，不需进行流域形状改正。查《湖北省暴雨径流查算图表》中第6区点面折算系数αt—历时t—集水面积F关系表，得各历时点面折算系数αt。再按公式Ht，p面=αt×Ht，p计算各历时的设计面暴雨量Ht，p面，计算结果见表2—2。表2—2伍河水库区间设计面暴雨计算表151
时段(h)面深系数设计面雨量(mm)1%5%10.916125.4991.1460.937204.38145.98240.958275.62200.17（3）设计暴雨时段雨量计算设计暴雨时段雨量按以下公式计算：暴雨递减指数：n1=1+0.558lnβ1（1≤t＜6）n2=1+0.721lnβ2（6≤t≤24）β1=H1面/H6面β2=H6面/H24面各历时雨量：Ht面=H1面×t1-n1（1≤t＜6）Ht面=H24面×24n2-1×t1-n2（6≤t≤24）各时段雨量：Pt面=Ht面-Ht-1面按以上公式计算的面雨量过程计算参数见表2—3。表2—3面雨量过程计算参数表参数P=1%P=5%β10.61400.6243β20.74150.7293n10.72780.7371n20.78440.77241-n10.27220.26291-n20.21560.2276Ht面1≤t＜6125.49t0.272291.14t0.26296≤t≤24138.91t0.215697.11t0.2276设计暴雨时段雨量计算结果见表2—5。（4）设计净雨计算取净雨时段Δt=1h，暴雨雨型采用湖北省24h概化组合雨型。根据《湖北省暴雨径流查算图表》，伍河151
水库流域初损和平均后损率按以下公式计算。初损I0=0.25Im=0.25×90=22.5mm稳损fc=0.0615R总0.61mm/hR总=H24面-I0表2—5伍河水库区间流域设计净雨过程线单位：mm时段校核P=1%设计P=5%累计雨量时段雨量设计雨量净雨量累计雨量时段雨量设计雨量净雨量1125.49125.493.49091.1491.142.6602151.5526.053.680109.3618.222.8003169.2317.683.320121.6612.302.5404183.0113.783.170131.219.562.4205194.4711.463.890139.147.932.9606204.419.944.130146.016.873.1407211.326.914.742.12151.225.213.6008217.496.174.412.61155.894.673.3509223.085.595.133.33160.124.243.893.4110228.215.135.593.80164.013.894.242.7911232.954.746.915.11167.613.605.213.7612237.364.416.174.37170.963.354.673.2213241.494.1311.469.66174.103.147.936.4814245.383.8913.7811.98177.062.969.568.1115249.063.6826.0524.25179.872.8018.2216.7716252.553.49125.49123.69182.532.6691.1489.6917255.873.3217.6815.88185.062.5412.3010.8518259.043.179.948.14187.492.426.875.4219262.083.042.911.12189.812.322.230.7820264.992.912.801.00192.042.232.140.70151
21267.792.802.700.90194.182.142.070.6222270.492.703.041.24196.252.072.320.8723273.102.602.600.81198.242.002.000.5524275.622.522.520.72200.171.931.930.48∑275.62275.62220.74200.17200.17154.49初损稳损计算见表2—4。从第一时段开始顺次扣除初损后，后损期各时段净雨为Rsi=Ri-fcΔt伍河水库区间流域设计净雨过程见表2—5。表2—4初损稳损计算成果表频率P=1%P=5%I0（mm）22.522.5H24面（mm）275.62200.17R总（mm）253.12177.67fc（mm/h）1.801.452.3.2.2设计洪水过程线推求因伍河水库无实测暴雨洪水资料，故采用瞬时单位线法进行流域汇流计算。（1）瞬时单位线参数计算伍河水库区间流域处于水文分区第6区，瞬时单位线地区综合公式为：m1=1.64F0.231L0.131J-0.08n=0.529F0.25J0.2k=m1/n对50年一遇以下设计洪水不作非线性改正，但对50年一遇及超过50年一遇的设计洪水需进行非线性改正。m1151
非线性改正按下式计算:m1i=m1（0.2）λ1（50/ip）λip为造峰雨强度，即ip=HtR/tR伍河水库区间主河道长度15km，河道比降为3.1‰，承雨面积64km2，流域形状系数f=F/L2=64/152=0.28，属丘区一般流域，造峰雨历时计算公式为：tR=0.50F0.52HtR=H1面×tR1-n1当ip＜50mm/h时λ=λ1，当ip＞50mm/h时λ=λ2，当ip＞100mm/h时仍取ip=100mm/h代入计算。λ1、λ2根据θ和F在《湖北省暴雨径流查算图表》中的表1—2和表1—3查取。θ=J1/3/F1/4，其中河道比降以千分率计，流域面积以平方公里计。根据以上公式计算的流域瞬时单位线计算参数见表2——6。表2—6瞬时单位线参数计算表频率P=1%P=5%tR4.3474.347HtR187.198134.114ip43.06430.853θ0.5160.516λ10.5060.506λ20.2500.250λ0.5060.506m15.5835.583n1.8761.876m1i2.667k1.4212.975151
（2）时段单位线计算单位线时段取为Δt=1h，根据流域瞬时单位线参数n和k，从《时段单位线用表》查出无因次时段单位线，再以流域的Σq=10F/（3.6Δt）(单位线纵标之和)乘以无因次单位线，即得伍河水库1h10mm时段单位线，见表2—7。表2—7伍河水库区间流域1h10mm时段单位线时段P=1%P=5%t/kS(t)U(t)q(t)t/kS(t)U(t)q(t)000.0000.0000.00000.0000.0000.00010.700.1850.18532.9460.340.0580.05810.34921.410.4500.26547.0800.670.1730.11520.47732.110.6580.20837.0131.010.3030.13023.07542.810.7980.13924.7491.340.4280.12522.21353.520.8840.08615.3151.680.5400.11119.81664.220.9350.0519.0552.020.6350.09516.90074.920.9640.0295.1942.350.7130.07913.99085.630.9800.0162.9172.690.7770.06411.33896.330.9890.0091.6123.020.8280.0519.045107.040.9940.0050.8803.360.8680.0407.127117.740.9970.0030.4753.700.8990.0315.561128.440.9980.0010.2554.030.9240.0244.304139.150.9990.0010.1364.370.9420.0193.309149.851.0000.0010.1514.710.9560.0142.5301510.551.0000.0000.0005.040.9670.0111.925165.380.9750.0081.458175.710.9820.0061.101186.050.9860.0050.828196.390.9900.0030.621206.720.9920.0030.465217.060.9940.0020.347227.390.9960.0010.259237.730.9970.0010.192248.070.9980.0010.143258.401.0000.0020.404268.741.0000.0000.000∑1.000177.7781.000177.778（3）地面径流过程计算151
将时段单位线乘以净雨过程，错时段相加，即为地面径流过程，见表2—9。（4）地下径流过程计算地下径流过程采用下列公式计算：起涨流量Q0=0.021fc1.14F地下洪峰流量当t≤T时：Q(t)=Q0+（Qg-Q0）×t/T当t＞T时：Q(t)=Qg×e-β(t-T)计算到Q(t)=Qg即可。式中：β—退水指数，β=0.133F-0.28T—地面径流过程线底宽，T=tc+D-ΔtD—时段为Δt的单位线的底宽tc—净雨历时地下径流计算参数见表2—8表2—8地下径流参数计算表频率P=1%P=5%β0.0420.042T3241fc1.801.45tc1816Q02.6242.052Qg14.8849.410Qt≤T2.624+0.383t2.052+0.179tt＞T14.844e-0.042(t-32)9.410e-0.042(t-41)根据以上公式进行计算的地下径流过程见表2—9。（5）设计洪水过程线151
将地面径流过程和地下径流过程相加，即得24h雨量瞬时单位线设计洪水过程，成果见表2—9。表2—9伍河水库区间洪水过程线单位：m3/s时段校核P=1%设计P=5%地面流地下流总流量地面流地下流总流量00.002.622.620.002.052.0517.003.0110.003.532.235.77218.613.3922.009.882.4112.29331.123.7734.9017.482.5920.07443.094.1647.2525.052.7727.82556.744.5461.2734.932.9537.88666.674.9271.5948.733.1351.86789.295.3194.5972.993.3176.308124.595.69130.28180.763.49184.259197.006.07203.07281.373.67285.0410604.846.46611.30312.773.85316.6211777.496.84784.33303.104.03307.1212651.407.22658.62272.294.21276.5013462.647.60470.24234.204.38238.5914299.947.99307.93196.214.56200.7715186.768.37195.13161.434.74166.1816116.208.75124.95131.004.92135.921773.389.1482.52104.835.10109.931847.429.5256.9482.475.2887.751929.789.9039.6864.215.4669.672017.7410.2928.0249.455.6455.092110.2110.6720.8837.795.8243.61151
225.8411.0516.8928.386.0034.38234.0111.4415.4520.956.1827.13241.3111.8213.1314.506.3620.86洪水总量(104m3)1477.301005.642.3.3资山水库设计洪水推求资山水库位于伍河水库上游，同处枣阳市王城镇境内，是一座以灌溉为主，兼有防洪、城镇供水、养殖等综合利用效益的中型水库。水库拦截滚河支流艾家河，水库承雨面积F=16km2，河道长度L=6.8km，河道比降J=16.8‰。水库总库容1506m3，正常蓄水位153.5m。按照伍河水库与区间洪水同频率资山水库相应频率的组合法，先推求出伍河水库坝址以上80km2承雨面积的设计洪水，其推求方法和过程与已推求出的64km2区间设计洪水一致，两者之差即为资山水库16km2承雨面积的设计洪水。资山水库相应频率的设计洪水和经水库调节后的下泄流量计算成果见表2—10。从表2—10可以看出，P=1%时资山水库下泄洪峰时间滞后区间洪峰4个小时，设计P=5%时资山水库下泄洪峰时间滞后区间洪峰7个小时。资山水库下泄洪水汇流至伍河水库坝址处的传播时间按防洪预案推荐的公式计算：151
式中：L—为资山水库距伍河水库的距离，8.5km；j—为河道比降，3.1‰；m—河岸边坡，取1.5；n—为河道糙率，取0.025；表2—10资山水库洪水过程线单位：m3/s时段校核P=1%设计P=5%伍河区间资山下泄伍河区间资山下泄03.262.620.6402.552.050.50111.2410.001.2406.385.770.610223.8922.001.890.2513.1812.290.890.13339.4434.904.540.5521.3720.071.30.23454.9047.257.651.1130.8327.823.010.42571.7661.2710.491.9142.2437.884.360.75685.8671.5914.272.9757.9451.866.081.27110.1394.5915.544.1783.5776.307.271.758150.62130.2820.345.56196.01184.2511.762.539228.17203.0725.17.29305.30285.0420.263.910650.98611.3039.689.82365.23316.6248.616.9711911.54784.33127.2117.24374.12307.126712.112835.14658.62176.5237.45350.51276.5074.0117.9913635.02470.24164.7862.31311.35238.5972.7624.0614434.73307.93126.881.02267.43200.7766.6632.5615283.25195.1388.1287.39224.63166.1858.4538.1716182.96124.9558.0183.94185.65135.9249.7341.1317120.4182.5237.8975.28151.40109.9341.4741.971881.9456.942565.24121.5987.7533.8441.161956.8039.6817.125796.8669.6727.1939.172039.7328.0211.7149.0676.6355.0921.5436.422128.9420.888.0641.7460.5443.6116.9333.21151
2222.6816.895.7935.2547.4934.3813.1129.822320.3415.454.8929.6837.1727.1310.0426.412416.4113.133.2824.928.2320.867.3723.11q—资山水库下泄洪峰流量，P=1%时，q=87.39m3/s；P=5%时，q=41.97m3/s。经计算，当P=1%时，t=0.81小时；当P=5%时，t=0.97小时。2.3.4伍河水库坝址处设计洪水推求资山水库下泄洪水考虑滞洪错峰和汇流传播时间后，与区间洪水进行叠加即为伍河水库坝址处设计洪水。P=1%时，滞洪错峰时间为4h，汇流传播时间约为1h，则洪峰总时差为5h；P=1%时，滞洪错峰时间为7h，汇流传播时间约为1h，则洪峰总时差为8h。伍河水库坝址处设计洪水过程计算成果见表2—11。2.4设计洪水成果合理性分析本次洪水复核与安全鉴定时所采用的洪水标准不一致，因此洪水成果不具有可比性。但本次是在安全鉴定工作的基础上，对设计洪水的各个环节作了进一步的复核，采用的有关参数更为合理，同时对设计雨强超过10mm151
/h的洪水作了非线性改正，但对50年一遇以下的设计洪水不考虑非线性改正。经分析认为本次以《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000）确定设计洪水标准是正确合理的，故以本次设计洪水成果为该水库初步设计采用的成果。表2—11伍河水库坝址处洪水过程线单位：m3/s时段校核P=1%设计P=5%区间资山下泄总流量区间资山下泄总流量02.6202.622.0502.05110.000105.7705.77222.0002212.29012.29334.900.2535.1520.070.1320.2447.250.5547.827.820.2328.05561.271.1162.3837.880.4238.3671.591.9173.551.860.7552.61794.592.9797.5676.301.277.58130.284.17134.45184.251.751869203.075.56208.63285.042.53287.5710611.307.29618.59316.623.9320.5211784.339.82794.15307.126.97314.0912658.6217.24675.86276.5012.1288.613470.2437.45507.69238.5917.99256.5814307.9362.31370.24200.7724.06224.8315195.1381.02276.15166.1832.56198.7416124.9587.39212.34135.9238.17174.091782.5283.94166.46109.9341.13151.061856.9475.28132.2287.7541.97129.721939.6865.24104.9269.6741.16110.832028.025785.0255.0939.1794.262120.8849.0669.9443.6136.4280.03151
2216.8941.7458.6334.3833.2167.592315.4535.2550.727.1329.8256.952413.1329.6842.8120.8626.4147.27洪水总量(104m3)1749.531161.182.5施工洪水计算伍河水库属IV等工程，其主要挡水、泄水和输水建筑物为4级。依据《水利水电工程施工组织设计规范》（SL303-2004），导流标准按枯水期5年一遇洪水标准设计。2.5.1围堰挡水期5年一遇24小时洪水量计算根据施工组织设计，输水涵管进口改造需做粘土围堰，挡水期为12月—1月。通过对枣阳气象站1974—2004年11月至次年3月的降雨量资料分析后，围堰挡水期12月—1月5年一遇24小时的降雨量为13.6mm，再按如下公式计算入库洪水总量：W=0.1αAh式中：W—洪水总量，万m3；α—径流系数，根据本地区实际情况取0.60；A—承雨面积，为64km2；h—降雨量，mm。经计算，伍河水库围堰挡水期12月—1月5年一遇24小时洪水总量为52.2万m3。151
2.5.2围堰挡水期5年一遇洪水总量计算通过对枣阳气象站1974—2004年12月至次年1月的降雨量资料分析后，围堰挡水期12月—1月5年一遇降雨量为44.5mm，再按如下公式计算入库洪水总量：W=0.1αAh式中：W—洪水总量，万m3；α—径流系数，根据本地区实际情况取0.25；A—承雨面积，为64km2；h—降雨量，mm。经计算，伍河水库施工围堰挡水期12月—1月5年一遇洪水总量为71.2万m3。151
3工程地质3.1工程概况和勘察工作介绍伍河水库位于枣阳市东南王城镇境内，距枣阳城区30km，坝址拦截滚河支流伍河，区间承雨面积64km2，总库容738万m3，是一座以灌溉为主，兼有防洪、养殖、交通等综合效益的重要小（一）型水库。伍河水库兴建于一九五九年，是在“大跃进”时代建成的。由于当时特殊的历史条件和生产力发展水平的制约，兴建时未进行地质勘察工作。2007年4月，受枣阳市水利局委托，中南勘察基础工程有限公司承担了该水库除险加固初步设计阶段的勘察工作，按要求提供如下的工程地质资料：（1）大坝所处的区域地质环境和地震基本烈度。（2）大坝坝基地质条件。（3）坝体主要土层的填筑质量及相关物理力学性能指标和渗透系数。（4）溢洪道地质条件。（5）天然建筑材料调查。151
此次勘察分别对大坝、溢洪道及天然料场进行了必要的钻探、野外地质调查，现场及室内试验工作。野外施工于2007年4月27日—2004年5月25日完成，土工试验由中南勘察基础工程有限公司中心试验室完成。完成工作量见表3—1。表3—1完成勘察工作量表序号项目单位工作量1地质钻探m/孔286.40/132取土样组233取岩样组54土样常规试验组235岩石抗压试验组56现场标贯试验段次477现场压水试验段103.2区域地质环境和库区工程地质条件3.2.1区域地质环境151
本区属低山丘陵区，地势上东高西低，在大地构造上处于秦岭褶皱系东段南部和杨子准地台北缘中段的联合或复合部位。区内岩浆活动、变质作用、沉积建造、断裂、褶皱和新构造运动特征显著，体现了该区复杂的地质构造作用和演化历史。秦岭褶皱系由一套古老的变质岩系和吕梁期基性、超基性侵入岩、燕山期酸性侵入岩构成；杨子准地台由一套海相碳酸盐岩类、碎屑岩类构成。这两个构造体系于中生代末期又卷入了新的构造作用中，结果在本区形成了襄樊凹陷、双沟凹陷和枣阳凹陷三个次级构造单元。挽近世以来，该区又经过了多次垂直运动和微弱的水平运动，造成各种地层多种形式的组合关系和新地层沉积厚度的巨大差异。本区构造线的走向主要为西北向，与枣阳北部桐柏山脉走向一致。根据湖北省区域构造地质图资料，区内不存在大的活动性断裂，至今也没有发生过强震的历史记录。根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001），确定工程区地震基本烈度为Ⅵ度，确定工程区地震动峰值加速度为0.05g。3.2.2库区工程地质条件与评价水库库区周围为低山丘陵区，河流曲折。除大气降水外，上游水源补给主要为滚河支流—伍河。库区地层比较简单，上游主要分布有元古界应山群云母石英片岩、第三系泥质粉砂岩、第四系全新统冲洪积（alQ）粘土，沿河床分布有砂砾石。库区岩性决定了其水文地质条件比较简单，库壁岩体、冲洪积粘性土透水性相对较弱。基岩中赋存有裂隙水，冲积砾砂层赋存有孔隙水，具弱承压性，裂隙水与孔隙水呈互补关系。3.2.3库岸稳定及渗漏条件评价水库库壁全部由弱透水岩体、粘土组成。库区分水岭岩体岗地非常宽厚，不会向邻谷产生渗漏。库区坡度较缓，稳定性好，局部存在的一些第四系堆积物滑塌现象，对水库影响甚微。151
3.3坝区工程地质条件3.3.1地形地貌坝区处于滚河支流伍河下游，河段相对开阔。总体地势为西北低、东南高。坝区为丘岗地，上游为低山丘陵地貌，地形地势起伏较大。3.3.2地层岩性坝区钻孔揭露的地层，依其时代及成因分述如下：（1）白垩—第三系泥质粉砂岩（K）：深砖红色，厚层状，粉砂质结构，泥质胶结，该层风化强烈，裂隙不发育，岩芯完整，多呈长柱状，基岩分化度一般为3—5m。（2）第四系冲洪积（alQ）砂砾石：褐黄色，上部以中粗砂为主，下部以砾石为主，砂砾石主要成分为石英、长石、云母等，含卵石，直径1—5cm，圆度较好，坝区范围均有分布，厚度不一。（3）第四系全新统冲洪积（alQ）粘土：黄色，褐黄色，以粘粒为主。3.3.3地质构造坝区主要为丘岗区，没有发现大的断裂构造，仅副坝左肩为出露的云母石英片岩。产状为310º＜50º。坝区为第四系松散层覆盖，松散覆盖层下为白垩—第三系泥质粉砂岩，产状平缓。3.3.4水文地质151
坝区水文地质条件相对简单，地下主要为孔隙承压水和基岩裂隙水，孔隙潜水主要赋存于砂层中，此层在整个场区均有分布，厚度不一，其渗透系数为0.09—0.23cm/s，为强透水地质体，主要接受大气降水及库水的补给，向下游河床排泄。松散层底部的泥质砂岩赋存极少的裂隙水，裂隙水主要赋存于岩体表面风化裂隙中，极其微弱，并且具有自下而上透水性逐渐减弱的规律。表3—2坝基下砂砾层注水试验成果表钻孔编号试段高程(m)试段深度(m)渗透系数K(cm/s)K2102.45-99.8516.0—17.50.09K3101.22-99.8214.8—17.40.23K11101.60-99.707.4—9.30.18表3—3坝基下岩体压水试验成果表钻孔编号试段高程(m)试段深度(m)渗透系数(Lu)K198.80—95.8015.7—18.70.064K298.92—94.9218.4—22.40.027K398.56—94.4618.7—22.80.045K498.86—95.0618.4—22.20.071K599.10—96.0018.2—21.30.059K699.48—95.4817.9—21.90.018K798.81—95.2118.7—22.30.0233.4坝体、坝基主要岩（土）体物理力学指标和质量评价3.4.1坝体填筑土物理力学指标及质量评价均质土坝的填筑土料主要来源于周围冲洪积粘性土，填筑土为壤土，色杂，灰褐色，黄褐色等，饱和，可塑，151
局部地段见淤泥质成份，偶见腐木，填筑土厚度2.60—7.10m。填筑土的物理力学指标见表3—4从土工试验成果和现场原位测试来看，填筑土壤土的粘粒含量为29—32%，塑性指数平均值14.2，对大坝的排渗不利，天然干密度1.62，根据此土的击实试验确定其最大干密表3—4填筑土的物理力学指标统计表地层编号及名称项目天然含水量W(%)质量密度g/cm2天然孔隙比e液限WL(%)塑性指数IP液性指数IL压缩系数a1-2Mpa-1压缩模量Mpa渗透系数K(10-6cm/s)直剪Ф度Ckpa①素填土a55555555555max24.72.060.71934.814.60.360.2529.14215.094min0.6271.980.62731.413.40.270.066.72213.865μ0.6812.010.68133.514.20.310.1712.73214.480度为1.65g/cm3，密实度满足设计要求，土体的液性指标均值为0.31，压缩系数为0.17，标贯锤击数平均值5击，中等压缩土。填筑土的渗透系数平均值为3.2×10-5cm/s，属微透水介质。大坝填筑的有关物理力学指标及渗透系数建议取值如下：天然密度γ=2.01g/cm3天然干密度γd=1.62g/cm3饱和密度γf=2.03g/cm3抗剪强度c=80KpaФ=14.4°承载力特征值fak=130kPa压缩模量Es=8MPa渗透系数K=3.2×10-5cm/s3.4.2坝基质量评价及岩土的物理力学指标151
从斟察资料来看，大坝轴线只做了简单的清淤工作，坝基底下依次为冲洪积壤土、砾砂、第三系泥质粉砂岩，现分述如下：（1）壤土(alQ)：灰褐色，可塑，饱和，见铁锰浸染，层顶埋深0—6.1m，标高104.5—114.91m，厚度2—13.0m，在坝下均有分布，在K2、K11钻孔壤土底部有薄层淤泥质土。从土工试验及原位测试的结果来看：土的塑性指数平均值13.7，液性指数平均值0.45，标贯锤击数平均值7击，该层土属中等压缩性土，土层的物理力学性和渗透性指数的建议值：天然密度γ=2.01g/cm3天然干密度γd=1.62g/cm3饱和密度γf=2.03g/cm3抗剪强度c=80KpaФ=14.4°承载力特征值fak=170kPa压缩模量Es=12.7MPa渗透系数K=6.4×10-6cm/s（2）砂砾层：灰白—黄灰色，稍密，饱和，成份以长石、石英为主，含卵石，分选差，磨圆度一般，在坝基下大部分地段分布。层顶埋深4.60—16.10m，层顶标高99.05—102.60m，厚度0.90—2.60m。该土层在主坝中间古河床段上覆地层厚度小，渗透严重，造成堤脚下常年积水，对库容损失较大，同时由于部分地段清淤不彻底，151
软卧层变形和渗流作用，使堤坝产生滑坡。砂砾层的物理力学性和渗透性指数的建议值：承载力特征值fak=360kPa压缩模量Es=27MPa渗透系数K=0.17cm/s（3）基岩：坝基下伏的白垩—第三系泥质粉砂岩，深砖红色，厚层状，粉砂质结构，泥质胶结，上部强风化，节理、裂隙不发育，岩芯完整，地下水活动微弱。根据本次斟察野外钻探、室内试验及现场压水试验资料,提出坝基下伏的白垩—第三系泥质粉砂岩有关物理力学性及渗透性指标建议值如下：单轴抗压强度R=0.2MPa承载力特征值fa=300kPa变形模量EO=42MPa渗透系数K=4.4×10-7cm/s3.5溢洪道主要工程地质条件与评述溢洪道位于大坝右侧，顶部为毛石简单衬砌，设有消能防冲设施，消力池及尾水地段局部被冲毁。3.5.1溢洪道地层结构和构造条件溢洪道范围地层结构比较简单，根据野外地质调查及钻探情况表明，溢洪道范围地层结构与坝基下地层结构一致。151
3.5.2溢洪道地基岩土体的物理力学指标及承载力确定（1）壤土(alQ)：该土层的物理力学性和渗透性指数的建议值：天然密度γ=2.01g/cm3天然干密度γd=1.62g/cm3饱和密度γf=2.03g/cm3抗剪强度c=80KpaФ=14.4°承载力特征值fak=170kPa压缩模量Es=9.2MPa渗透系数K=6.4×10-6cm/s（2）砂砾层：该土层的物理力学性和渗透性指数的建议值：承载力特征值fak=360kPa压缩模量Ea=27MPa渗透系数K=0.26cm/s（3）泥质粉砂岩：下伏的白垩—第三系泥质粉砂岩有关物理力学性质及渗透性指标建议值如下：单轴抗压强度R=0.2MPa承载力特征值fa=300kPa变形模量EO=42MPa渗透系数K=4.6×10-7cm/s3.5.3溢洪道冲刷破坏问题综上所述，溢洪道顶部为毛石简单衬砌，151
设有消能防冲设施，消力池及尾水地段局部被冲毁，由于管理不足，损坏较为严重，同时溢洪道顶为当地交通要道，洪水季节冲刷严重，同时对行人生命构成威胁，宜重新规划设计。3.6天然建筑材料该加固工程所需石料需从附近的采石场运进。土料可在近处岗地取土，其土料粘粒含量30%左右，塑性指数为15—17，最大干密度为1.65g/cm3，质量满足要求。3.7结论与建议（1）伍河水库地处中低山与丘岗地貌交接地带，分布地层比较单一，库区上游有石英片岩，坝基下为泥质粉砂岩及第四系松散堆积物。（2）库区无大的地质构造，依据《中国地震参数区划图》，确定该区的地震烈度为Ⅵ度，工程区地震动峰值加速度为0.05g。（3）库区不存在向邻谷渗漏问题，库岸稳定性好。（4）此次勘察表明，大坝为均质土坝，但施工中未达到设计标准。坝体渗透性较小，填筑土的密实度较好。（5）坝基下有冲洪积粘性土、砂砾层及泥质粉砂岩（基岩）。冲洪积粘性土部分厚度较小；砂砾层在坝区大部分地段，透水性好，造成坝体多处渗水151
；泥质粉砂岩为弱透水层，在坝基下分布稳定。（6）溢洪道范围内地层为第四系松散层及风化严重的基岩，溢洪道为毛石衬砌，设有消力池，但年久失修，多处已被洪水冲垮，毁坏严重。（7）除险加固工程用料可就近使用，交通方便。4工程任务和规模4.1工程现状及存在的主要问题伍河水库枢纽工程由主坝、副坝、溢洪道、输水涵管等建筑物组成。水库大坝枢纽工程始建于1959年10月，1960年5月建成。伍河水库是一座以农业灌溉为主，兼有防洪、养殖、交通等综合效益的重要小（一）型水库，保护下游3000余亩的耕地和2000多的人口，控制灌溉面积5000多亩。伍河水库枢纽工程经过47年的运行，由于其历史原因加上长期未进行整修，现已暴露出一些突出的险情与隐患，有些甚至日趋严重，已达到非整冶不可的地步。2004年4月9日，襄樊市水利局组织有关专家、工程技术人员组成了大坝安全鉴定专家组，对伍河水库大坝进行了现场安全检查。2004年8月,襄樊市水利规划设计院对水库大坝安全进行分析论证，并按水利部颁发的《大坝安全鉴定办法》将其定性为Ⅲ类坝。2007年7月，水利部大坝安全管理中心以坝函[2007]1508号文核查伍河水库为Ⅲ类坝。151
其存在的主要问题归纳起来有如下几点：（1）枢纽工程防洪标准低，防洪问题突出。根据本次洪水复核和调洪演算结果，在大坝枢纽现状情况下，设计洪水位为116.74m，校核洪水位为117.89m，复核所需坝顶高程为118.90m，而伍河水库现有坝顶高程仅为117.32m，低于防洪所要求的坝顶高程1.58m，并且校核洪水位已超过坝顶。因此，现有坝顶高程不满足防洪要求。伍河水库现有坝高可允许的设计洪水位为115.63m，实际抗洪能力不足10年一遇。依据《中华人民共和国防洪法》和水利部颁发的《综合利用水库调度通则》要求，枣阳市水利局、枣阳市防汛抗旱指挥部每年对全市的小型水库进行分类排队，根据不同类型分别制定汛期控制运用指标。因伍河水库属三类坝，不能正常运用，多年采取汛限水位形式度汛，多年防汛限制水位在112.80m左右。（2）大坝安全隐患多通过现场安全检查、地质勘察和稳定分析，除大坝上下游坝坡抗滑稳定满足规范要求外，大坝坝体和坝基目前存在以下突出问题：一是坝顶高低不平，高差达0.6m，两头高、中间低；二是坝顶宽窄不一，主坝最宽处6.5m，最窄处5.8m，副坝顶宽最宽处4m，最窄处2.9m；三是坝坡过陡且不均匀，主坝内坡1:2.5，外坡1:2.25，副坝内、外边坡在1:1.5—1:2之间；151
四是大坝上游坝坡无护坡，被风浪冲刷形成浪坎，最大浪坎高达0.6—0.7m。特别是干湿交替的部位，由于长期受风浪的淘刷，更加严重，对大坝边坡稳定极为不利；五是大坝下游无排水及反滤设施，坝体浸润线在坝坡出逸，坝坡渗水严重，外坡散浸面积约120m2，渗水量约2.5L/s。（3）溢洪道不能正常安全地运用一是现有溢洪道宽度不够，只有60m，在大坝及堰顶高程均不变的情况下，溢洪道宽度还应扩宽240m，所以，现有溢洪道不能满足正常泄洪要求；二是现有溢洪道设计不合理，收缩过急，分三级跌水，总跌差10m，堰顶宽度由一级60m收缩至30m宽，会产生很大的冲击波。加之全为浆砌石砌筑，表面粗糙，极易产生掺气、空蚀作用，致使砌体出现剥离、脱落和松动；三是现有溢洪道水毁破坏严重，该库承雨面积大，洪峰流量大，下泄流量大，几乎每年溢洪，有时一次连续溢洪时间长达一个月以上。目前，一级进口两边翼墙已被冲跨，大块整体的浆砌体被冲出10多米远，二级和三级陡坡块石被冲走，出现了大面积的空洞。四是溢洪道堰顶为交通道路，水库每年溢洪期间，交通断绝，两岸靠小船摆渡，给交通和人民生命造成不安全因素，其中两次摆渡淹死群众6人。（4）输水涵管老化失修151
两座输水涵管均采用活节砼管安装而成，由于年代久远，有部分断裂现象。加上由于接头采用现浇砼封堵，因沉陷、胀缩等原因，接头封堵部位大都开裂，故造成漏水严重。另外，输水涵管配套很不完善。东涵管采用砼叠梁闸门，开启笨重，十分不便。西涵管闸门锈蚀严重，且门体变形扭曲，启闭机陈旧老化，现已属淘汰产品，已超过使用年限，维修十分困难。两座涵管出口均未护砌，现已冲成大坑，危及涵管安全。工作房极其简陋破旧，且已遭受损坏。（5）运行管理状况差虽然水库有较健全的规章制度，并能按照审批的调度规程进行防洪兴利调度，但管理手段十分落后。大坝无安全监测设施，只能依靠日常的安全巡视来发现问题，无法为定量分析大坝是否正常运行提供准确的数据资料。水库无管理用房，无交通及通讯设施，进库防汛公路标准低，路况很差，晴通雨阻，不能保证汛期防汛的需要。水库枢纽存在的上述问题，一直未能得到有效地处理和维修，使得水库多年带病运行，严重影响工程的正常运用。4.2工程除险加固的必要性151
伍河水库是有着显著的经济效益和社会效益。伍河水库控制灌溉面积5000多亩，可解决杜湾、伍河、双楼、付楼、高庙、官营六个村的农业用水。该库周围良田沃野，是王城镇的粮仓；防洪则保护下游3000余亩的耕地和2000多人的生命财产安全。同时，主坝又兼做交通，是连接王城和官营总支的必经之路。另外，还有着水产养殖的效益。工程在存在诸多问题的情况下运行，仍发挥了较好的效益。自1960年5月竣工以来，为该地区工农业生产做出了巨大贡献。在运行中，水库拦蓄洪水，充分发挥拦洪削峰蓄水作用，缓解了下游的防洪压力。在确保水库及下游防洪安全的同时，充分发挥水库蓄水能力，保证灌区农田灌溉，年供水量200万m3以上，累计供水量近亿方，在防洪抗旱减灾方面也发挥了较大的效益。然而，由于水库的险情和隐患，水库长期处于低水位运行状态，不仅水资源浪费严重，而且水库应有的效益根本得不到充分发挥。由于大坝欠高，溢洪道过窄，为保证大坝安全，水库长年来不得不提前大量放水，浪费了宝贵的水资源，给农业灌溉、调蓄和养殖等造成很大损失，从而大大降低了工程效益。对伍河水库枢纽工程进行必要的整治与改造、以及工程管理设施的配套建设，将有利于合理开发利用水资源，防治水旱灾害，提高水资源的利用率，有利于促进灌区农业全面发展，提高人民生活水平，促进社会和谐稳定，从而为当地经济建设创造良好的社会环境。因此对水库枢纽工程进行除险加固是完全必要的，也是十分紧迫的。151
4.3调洪演算4.3.1库容曲线复核库容曲线是计算入库洪水和调洪演算的主要工作曲线。伍河水库投入运行40多年来，一直采用运行初期的库容曲线。在大坝安全论证报告中，对水库初期的库容曲线进行了复核。由于该库来水水质好，含泥砂量小，泥砂淤积对库容影响甚微，且在水库周围未出现填库造田或圈库养鱼等情况。经复核，库容曲线变化极小，故本次洪水复核，仍使用该库初期的库容曲线。该库的库容曲线见表4—1。表4—1伍河水库库容曲线表水位(m）库容(万m3)备注水位(m）库容(万m3)备注104.410.0114.00162.0106.003.0114.80260.0108.0011.0115.00280.0110.0035.0115.50360.0112.0080.0116.00450.0112.80105.0死水位116.50540.0113.00110.0117.00620.04.3.2溢洪道泄流能力计算伍河水库泄流途径主要有溢洪道和输水涵管，输水涵管泄流能力很小，故本次洪水复核中不予考虑。伍河水库现有溢洪道为开敞式宽顶堰，堰顶高程114.8m，底宽60m。本阶段除险加固设计，仍采用宽顶堰，堰顶高程降低为114.3m，底宽保持60m不变。同时比较堰顶高程114.8m、底宽300m的宽顶堰泄流能力。其泄流能力计算公式为：151
式中：Q—溢洪道泄流量，m3/s；m"—流量系数，取m"=0.34；B—溢洪道净宽，m；H—堰顶水头，m。经计算，伍河水库溢洪道的泄流能力曲线见表4—2。4.3.3水库防洪调度原则表4—2伍河水库水位—库容—泄量关系曲线水位(m)库容(万m3)溢洪道方案现有B=60m,Z=114.8m本次设计B=60m,Z=114.3m比较B=300m,Z=114.8mH(m)Q(m3/s)H(m)Q(m3/s)H(m)Q(m3/s)114.3200.000114.8260.0000.531.9500115.0280.00.28.080.752.920.240.41115.5360.00.752.921.2118.780.7264.60116.0450.01.2118.781.7200.291.2593.91116.5540.01.7200.292.2294.861.71001.44117.0620.02.2294.862.7400.892.21474.29117.5740.02.7400.893.2517.252.72004.45118.0860.03.2517.253.7643.113.22586.27伍河水库是一座以灌溉为主，兼有防洪和养殖等综合效益的小(一)型水库。水库调度的基本任务是：根据实际情况，在确保枢纽工程防洪安全的前提下，正确处理防洪与兴利之间的矛盾，充分发挥枢纽工程的综合效益。本次调洪对大坝按《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000)确定的设计洪水标准和校核洪水标准进行调洪演算。溢洪道为无闸控制的开敞式宽顶堰，设计堰顶高程114.3m。本次设计调洪演算按以下调度原则进行：151
（1）起调水位为114.3m；（2）当库水位上升至堰顶高程114.3m时，溢洪道开始自由泄流。4.3.4调洪计算方法洪水来临时，超过正常蓄水位时开始下泄。从水库调节洪水的蓄泄过程可知，水库所以能削减洪峰流量和延长泄洪时间，主要因为下泄流量受溢洪水头所控制，溢洪水头又受水库蓄水量的制约，而水库蓄洪量的大小则取决于入库流量与出库流量之差。因此，可以列出如下两个基本方程：（1）水量平衡方程式中：Q1、Q2—Δt时段末的入库流量，m3/s；q1、q2—Δt时段末的出库流量，m3/s；V1、V2—Δt时段末的出库流量，m3/s；（2）蓄泄方程，q=f（V），即下泄流量与水库蓄水量V的关系曲线。根据表4—2绘制溢洪水深（H）与下泄流量（）的关系曲线和下泄流量与的关系曲线，利用这两根辅助曲线和水量平衡方程，用半图解法作调洪演算，可求出溢洪道下泄流量过程线、最大下泄流量Qm及最高洪水位Zm。4.3.5调洪演算成果151
根据洪水调度原则，对各种不同频率的洪水进行调洪演算。其中本次设计B=60m、Z起调=114.3m的调洪演算过程及下泄洪水过程线见表4—3，调洪演算的汇总成果见表4—4。4.4坝顶高程复核4.4.1基本参数表4—3—1调洪演算表(B=60m、Z起调=114.3m)P=1%时段(t)入库流量Q(m3/s)平均入库流量(Q1+Q2)/2(m3/s)累计入库流量∑Q(m3/s)库存流量q/2+V/t(m3/s)下泄流量q(m3/s)累计下泄∑q(m3/s)水位Z(m)02.6200000114.31106.316.316.310.230.23114.3192221622.3122.081.471.7114.364335.1528.57550.88549.194.756.45114.44447.841.47592.3685.9110.7317.18114.542562.3855.09147.45130.2719.6336.81114.661673.567.94215.39178.5830.9367.74114.789797.5685.53300.92233.1847.74115.48114.9548134.45116.005416.925301.4565.25180.73115.1059208.63171.54588.465407.7492.22272.95115.31410618.59413.611002.075729.13180.91453.86115.88911794.15706.371708.4451254.59350.69804.55116.7712675.86735.0052443.451638.90478.051282.6117.33613507.69591.7753035.2251752.63515.271797.87117.49214370.24438.9653474.191676.32490.22288.07117.38715276.15323.1953797.3851509.32436.592724.66117.158151
16212.34244.2454041.631316.97372.793097.45116.87217166.46189.44231.031133.58308.923406.37116.56918132.22149.344380.37974.00256.153662.52116.30319104.92118.574498.94836.42212.963875.48116.0712085.0294.974593.91718.43177.794053.27115.872169.9477.484671.39618.12149.364202.63115.6982258.6364.2854735.675533.05126.44329.03115.5512350.754.6654790.34461.31106.794435.82115.4182442.8146.7554837.095401.2790.54526.32115.301表4—3—2调洪演算表(B=60m、Z起调=114.3m)P=5%时段(t)入库流量Q(m3/s)平均入库流量(Q1+Q2)/2(m3/s)累计入库流量∑Q(m3/s)库存流量q/2+V/t(m3/s)下泄流量q(m3/s)累计下泄∑q(m3/s)水位Z(m)02.0500000114.315.773.913.913.910.110.11114.312212.299.0312.9412.830.660.77114.338320.216.24529.18528.422.132.9114.382428.0524.12553.3150.414.937.83114.444538.333.17586.48578.669.4417.27114.522652.6145.455131.94114.6716.3233.59114.62777.565.055196.995163.4127.2260.81114.7498186131.75328.745267.9457.33118.14115.0389287.57236.785565.53447.39102.94221.08115.39110320.52304.045869.575648.50157.82378.9115.7511314.09317.3051186.88807.98204.33583.23116.02312288.6301.3451488.225905.00234.21817.44116.18713256.58272.591760.815943.38246.341063.78116.25214224.83240.7052001.52937.74244.541308.32116.24215198.74211.7852213.305904.99234.211542.53116.187151
16174.09186.4152399.72857.19219.351761.88116.10617151.06162.5752562.295800.42202.041963.92116.0118129.72140.392702.685738.77183.722147.64115.90519110.83120.2752822.96675.32165.412313.05115.7962094.26102.5452925.505612.46147.792460.84115.6882180.0387.1453012.65551.81131.382592.22115.5832267.5973.813086.46494.24116.052708.27115.4822356.9562.273148.73440.46101.052809.32115.3772447.2752.113200.84391.5287.932897.25115.282表4—4调洪演算成果表溢洪道方案频率入库洪峰流量Q(m3/s)下泄洪峰流量Q(m3/s)最高洪水位Zm(m)库容Vm(104m3)现有B=60m,Z=114.8m1%794.15492.36117.98355%320.52244.6116.74578本次设计B=60m,Z=114.3m1%794.15515.27117.497385%320.52246.34116.25495比较B=300m,Z=114.8m1%794.15723.14116.174805%320.52306.64115.57373伍河水库控制承雨面积F=80km2，区间承雨面积64km2，吹程D=1km，大坝现状坝顶高程117.32m，多年平均最大风速为14.5m/s。4.4.2坝顶高程复核4.4.2.1大坝安全超高根据国家《防洪标准》（GB50201-94）和《碾压式土石坝设计规范（SDJ218—84）》，坝顶在水库静水位以上的超高由下式确定：y=R+e+A式中：y—坝顶超高，m；R—风浪爬高，m；151
e—风壅水面高，m；A—安全加高，m；安全加高A值根据坝的等级和运用条件确定，伍河水库大坝为4级建筑物，正常运用和非常运用的安全加高分别为0.5m和0.3m。4.4.2.2风浪爬高的计算（1）风浪要素计算风浪要素采用莆田实验站公式：Tm=4.438hm0.5式中：hm—平均波高，m；Tm—平均波周期，s；W—水面上10m处风速（m/s）。对4级坝，正常运用时采用多年平均最大风速的1.5倍；非常运用时，采用多年平均最大风速。D—吹程，1000m；Hm—水域的平均水深，本次设计洪水情况下取Hm=11.5m，校核洪水情况下取Hm=12.5m；g—重力加速度，取9.81m/s2。对于深水波,即当H≥0.5Lm时，平均波长可按下式计算：151
式中:Lm—平均波长，m；H—坝迎水面前水深，m。（2）风壅水面高度风壅水面高度按下式计算式中：e—风壅水面高度，m；K—综合摩阻系数，取K=3.6×10-6；β—风向与水域中线的夹角(°)，根据实际资料，当吹程取均值时，β=0；（3）风浪爬高风浪平均爬高计算采用莆田试验站公式：式中：Rm—平均波浪爬高，m；m—斜坡的坡度系数，m=2.5；K△—斜坡糙率渗透性系数，本次设计大坝迎水坡拟定砼护坡，K△取0.9；KW—经验系数，由查表插值求得，经计算查表设计洪水条件下KW=1.088，校核洪水条件下KW=1.012。设计爬高值按工程等级确定，本工程为4级土石坝，151
取累积概率P=5%的爬高值R5%。风浪要素，风浪平均爬高，设计爬高及风壅水面高计算结果见表4—5。表4—5风浪要素、风浪爬高及风壅水面高计算成果表工况风速(m/s)水位(m)平均波高hm(m)平均波长Lm(m)平均爬高Rm(m)设计爬高R5%(m)风壅水面高e(m)校核(P=1%)14.5117.490.2156.6200.4040.7030.003设计(P=5%)21.75116.250.33410.2860.6751.2010.0084.4.2.3坝顶高程复核根据规范，坝顶高程等于水库静水位与超高之和，分别按以下运用情况计算，取其最大值。（1）设计洪水位加正常运用情况下的坝顶超高。（2）校核洪水位加非常运用情况下的坝顶超高。不同溢洪道方案对应的坝顶高程计算成果见表4—6。表4—6伍河水库坝顶高程计算成果表工况水位(m)设计爬高R(m)风壅水面高e(m)安全超高A(m)坝顶高程(m)坝顶欠高(m)现有B=60m,Z=114.8m1%117.90.7010.0030.3118.901.585%116.741.1660.0070.5118.411.09本次设计B=60m,Z=114.3m1%117.490.7030.0030.3118.501.185%116.251.2010.0080.5117.960.64比较B=300m,Z=114.8m1%116.170.7030.0030.3117.185%115.571.1790.0080.5117.264.4.3坝顶高程复核结论伍河水库现状坝顶高程为117.32m，从表4—6可知，在现有溢洪道宽度和堰顶高程前提下，坝顶高程应为118.90m，现有坝顶欠高1.58m151
。在保持现有溢洪道堰顶高程不变的情况下，溢洪道应扩宽至300m，才能满足坝顶高程要求。当保持现有溢洪道宽度不变，将堰顶高程降低至114.30m时，坝顶高程应为118.50m，现有坝顶仍欠高1.18m，此时可通过在坝顶上游侧修建防浪墙来满足坝顶高程要求。4.5除险加固方案的比较和选择如前所述，水库大坝严重欠高，溢洪道宽度过窄，防洪安全问题非常突出，为使水库除险安全，可采取三种措施处理：其一是保持现有的溢洪道规模，加高大坝，增加调洪库容；其二是保持现有的坝顶高程不变，扩宽溢洪道增加泄洪能力；其三是坝顶新建防浪墙和改建溢洪道相结合。4.5.1方案一：加高大坝方案（1）方案设计采用此项措施，经调洪演算，设计洪水位116.74m，校核洪水位117.90m，复核所需坝顶高程为118.90m，对比现状坝顶高程117.32m，大坝需加高1.58m。加坝时先清除坝下游坡面草皮，自下游坝坡脚加高大坝。加高后主坝坝顶宽度仍为6m，坝轴线向下游平行移动4m，坡脚向下游平行移动11m。副坝在将内坡削缓成1:2.5后再加高大坝，坝顶宽度由原来的3m扩宽至5m，外坡比同主坝均为1:2.25，坝轴线向下游平行移动7.5m，坡脚向下游平行移动15.5m。（2）方案分析151
经计算，采用此项措施对比工程量为土方开挖5780m3，土方填筑67707m3,砼护坡402m3,草皮护坡3676m2，反滤料402m3，伸缩缝118m2，模板118m2，对比造价167.87万元。此方案存在着以下缺点：土方开采回填量大，坝坡施工面狭窄，施工程序多，施工控制环节多，影响施工质量因素多。在现有条件下为保证大坝施工进度和工程质量，必须采用机械施工，临时施工道路工程量大而且布置困难，施工条件不好。由于需开采大量的土料和大坝加高后坝脚向外延伸距离远，需挖、压大量的耕地，且大坝加高后水位上涨将淹没大量的耕地，扰动地表面积大，水土流失治理费用高。4.5.2方案二：扩宽溢洪道方案（1）方案设计采用此项措施，在保持现有坝顶高程不变的情况下，经调洪演算溢洪道宽度应为300m，设计洪水位115.57m，校核洪水位116.17m。现有溢洪道宽度为60m，为满足防洪要求增加溢洪道泄洪能力，溢洪道应在现有基础上再扩宽240m。溢洪道各部分结构型式与尺寸拟定如下：控制段为开敞式宽顶堰，宽300m，长6m；泄水槽为矩形断面，由300m宽收缩至150m宽，纵坡1:5，落差10m，水平长50m；消力池为矩形断面，宽150m，池深为1m，池长为20m；尾水渠为梯形断面，底宽150m，边坡1:1.5，纵坡1/1500，长25m。溢洪道全长101m，除出水渠25m长采用浆砌石护砌外，其余控制段、泄水槽、消力池共计76m长全部采用砼衬砌。151
（2）方案分析经计算，采用此项措施对比工程量为溢洪道新增土方开挖24380m3，砼10248m3，浆砌石2068m3，Ф110PVC管840m，反滤料1236m3，模板1120m2，钢筋312t，对比造价605.56万元。此方案存在着以下缺点：根据地形条件，溢洪道只能向右岸延伸进行扩宽，而右岸是较高的岗坡地，土方开挖量大，且破坏大量耕地。由于溢洪道宽度大，开挖和衬砌方量均很大。由于溢洪道为交通要道，溢洪道扩宽后,新建跨溢洪道交通桥的长度将达到300m，其工程量及投资远远超于现溢洪道交通桥的规模。同时产生的弃渣量大，扰动地表面积大，水土流失治理费用高，而且此方案的对比造价昂贵，远大于其他两个方案的对比造价。4.5.3方案三：新建防浪墙与改建现有溢洪道相结合（1）方案设计通过对灌区用水量进行分析，在保证足够兴利库容的前提下，将现有溢洪道堰顶高程由114.8m降低至114.3m，堰宽仍为60m。经调洪演算，设计洪水位116.25m，校核洪水位117.49m，复核所需坝顶高程为118.50m，对比现状坝顶高程117.32m，大坝欠高1.18m，计划在坝顶上游侧修建防浪墙来满足坝顶高程要求。根据《碾压土石坝设计规范》，在非常运用条件下，坝顶应不低于静水位。由于坝顶比校核洪水位低17cm，先将坝顶铺设20cm151
厚的泥结石路面，使整治后的坝顶高程为117.5m。防浪墙采用现浇C20钢筋砼结构，墙体厚0.3m，墙顶宽0.45m，墙体高1.5m，底板厚0.3—0.4m，底板宽1.7m。防浪墙整体高1.9m，墙顶高程118.5m，比整治后的坝顶高程117.5m高出1.0m，新建防浪墙共计945m长。（2）方案分析经计算，采用此项措施对比工程量为土方开挖1670m3，土方回填794m3，砼1094m3，橡胶止水119m，伸缩缝76m2，模板3520m2，钢筋41.36t，对比造价77.37万元。此方案的优点是，不仅能够解决水库防洪能力不足问题，而且在经济上要明显优越于前两个方案。在坝顶上游侧修建防浪墙，一是可以满足水库防洪要求，二是可以保证坝顶交通安全。同时施工面集中，便于施工布置和工期安排，勿需新征耕地，扰动地表面积小，水土流失治理费用低。4.5.4方案的选定纵观三种除险加固方案，在技术上均可行。从投资上对比，方案二最大，方案一次之，方案三最小，且经济优越性明显，三种方案的主要工程量和投资（仅列出不同部分）比较见表4—7。从施工条件上看，方案一和方案二土方量均很大，扰动地表面积大，需挖压大量的耕地，施工条件差；方案三勿需新征耕地，扰动地表面积小。综上所述，从技术可行、利于施工、注重除险、经济优越等方面考虑，推荐采用方案三即新建防浪墙与151
改建现有溢洪道相结合。表4—7伍河水库除险加固方案比较表序号工程或费用名称单位 数量单价（元）合计（元）1加高大坝方案 1678694 土方开挖m3578011.1964678 土方回填m36770721.161432680 草皮护坡m236763.9114373 内坡C15砼护坡m3402281.28113075 反滤料m340291.536783 伸缩缝m2118106.4912566 模板m211838.4745392扩宽溢洪道方案 6055584 土方开挖m32438012.85313283 控制段C20砼m31436354.97509737 泄水槽C25砼m35164325.121678920 消力池C25砼m22400312.44749856 交通桥C20砼m3348298.86104003 交通桥C25砼m3900341.82307638 出水渠M7.5浆砌石m32068206.18426380 Ф110PVC管m84039.8633482 反滤料m3123691.5113094 模板m2112038.4743086 钢筋t3125692.6417761043新建防浪墙与溢洪道改建方案 773697 土方开挖m3167011.1918687 土方回填m37945.184113 控制段C20砼m360354.9721298151
防浪墙C20砼m31034321.52332452 橡胶止水m3119152.8718192 伸缩缝m276106.498093 模板m2352038.47135414 钢筋t41.365692.642354485除险加固工程设计5.1设计依据5.1.1工程等别及建筑物级别伍河水库区间承雨面积64km2，本次设计复核的总库容为738万m3，最大坝高13.1m，设计灌溉面积5000亩。根据国家《防洪标准》（GB50201—94）和水利部《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000)的有关规定，伍河水库枢纽工程规模为小（1）型，工程等别为Ⅳ等。永久性建筑中，大坝、输水涵管、溢洪道等主要建筑物按4级建筑物设计，护坡、启闭平台等次要建筑物按5级建筑物设计，施工道路、围堰等临时建筑物按5级建筑物设计。本次除险加固设计洪水标准为20年一遇，校核洪水标准为100年一遇，溢洪道消能防冲设计洪水标准为20年一遇。151
5.1.2地震烈度根据《伍河水库除险加固工程工程地质勘察报告》，本工程所在区域地震动峰值加速度为0.05g，工程区地震基本烈度为Ⅵ度，按照《水工建筑物抗震设计规范》（DL5053—1997）的规定，本工程不作抗震计算。5.1.3采用的主要技术标准和规范《防洪标准》(GB50201-94)《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000)《溢洪道设计规范》(SL253-2000)《碾压式土石坝设计规范》(SL274-2001)《水工混凝土结构设计规范》(SL/T191-96)《水闸设计规范》（SL265-2001）《水工建筑物荷载设计规范》(DL5077-1997)《水工建筑物抗震设计规范》（DL5053-1997）《水利水电工程钢闸门设计规范》（DL/T5039-95）5.2除险加固设计的原则和基本资料5.2.1除险加固设计的原则151
本次除险加固设计以不改变水库的原有功能和作用，以水利部大坝安全管理中心坝函[2007]1508号文核查意见为依据，以解决《枣阳市伍河水库大坝安全论证报告》中所提出的问题为主，保证大坝的抗洪能力满足防洪标准要求，消除工程安全隐患，而不加大下游地区的防洪任务为原则。5.2.2设计基本资料5.2.2.1气象资料伍河水库主要水文气象特征值见表5—1。5.2.2.2水库主要特征水位伍河水库主要特征水位及流量见表5—2。5.2.2.3坝体和地基设计参数（1）坝体表5—1伍河水库水文气象特征值项目单位数值多年平均降雨量mm863年最大降雨量mm1163.3年最小降雨量mm579.5多年平均蒸发量mm1135多年平均气温℃14.9最高气温℃40.8最低气温℃-15.1多年平均最大风速m/s15表5—2伍河水库特征水位值及流量表项目洪水复核成果洪峰流量(m3/s)下泄流量(m3/s)库水位(m)正常蓄水位114.3死水位112.8设计洪水(P=1%)794.15515.27117.49校核洪水(P=5%)320.52246.34116.25大坝填筑土的有关物理力学指标及渗透系数取值如下：天然密度γ=2.01g/cm3，天然干密度γd=1.62g/cm3，饱和密度γf=2.03g/cm3，抗剪强度C=80kPa，φ=14.4°，渗透系数k=3.2×10-5cm/s，承载力特征值fak=130kPa，压缩模量Es=8MPa。151
（2）坝基壤土层的物理力学性和渗透性指数取值如下：天然密度γ=2.01g/cm3，天然干密度γd=1.62g/cm3，饱和密度γf=2.03g/cm3，抗剪强度C=80kPa，φ=14.4°，渗透系数k=6.4×10-6cm/s，承载力特征值fak=170kPa，压缩模量Es=12.7MPa。砂砾层土的物理力学性和渗透性指数取值如下：渗透系数k=0.17cm/s，承载力特征值fak=360kPa，压缩模量Es=27MPa。该土层在主坝中间古河床段上覆地层厚度小，渗透严重，造成堤脚下常年积水，对库容损失较大。基岩为泥质粉砂岩，上部强风化，节理、裂隙不发育，岩芯完整，地下水活动微弱。有关物理力学性及渗透性指标取值如下：单轴抗压强度R=0.2MPa，承载力特征值fak=300kPa，变形模量E0=43MPa，渗透系数k=4.4×10-7cm/s。（3）溢洪道地基壤土层土的物理力学性和渗透性指数的取值如下：天然密度γ=2.01g/cm3，天然干密度γd=1.62g/cm3，饱和密度γf=2.03g/cm3，抗剪强度C=80kPa，φ=14.4°，渗透系数k=6.4×10-6cm/s，承载力特征值fak=170kPa，压缩模量Es=9.2MPa。砂砾层土的物理力学性和渗透性指数取值如下：渗透系数k=0.26cm/s，承载力特征值fak=360kPa，压缩模量Es=27MPa。151
泥质粉砂岩有关物理力学性及渗透性指标取值如下：单轴抗压强度R=0.2MPa，承载力特征值fak=300kPa，变形模量E0=42MPa，渗透系数k=4.6×10-7cm/s。5.2.2.4建筑物结构设计参数（1）主要材料材料密度砼密度24kN/m3，钢筋砼密度25kN/m3，水密度9.81kN/m3，浆砌块石密度22kN/m3，石块密度24kN/m3，回填石渣密度18kN/m3。（2）有关规范规定值和允许值溢洪道边墙沿建基面的抗滑稳定采用抗剪强度公式计算，，在基本荷载组合和特殊荷载组合情况下其抗滑稳定安全系数Kc≥1.00，在各种荷载组合情况下抗倾稳定安全系数K0≥1.5。消力池护坦抗浮稳定安全系数Kf取1.0—1.2。坝体材料允许水力比降：坝体与坝基的接触坡降J=2—3，坝体填筑材料允许水力坡降J=0.45；坝体土料渗透系数：均质土坝K=1×10-6，坝基透水率为10Lu。5.2.3除险加固工程概述伍河水库防洪标准低，枢纽工程建筑物不完善，老化损毁严重，结构存在安全隐患，水库大坝安全鉴定结论为三类坝，需要尽快实施除险加固，及早除去险情，达到防洪标准，发挥出水库的综合效益。除险加固工程设计主要针对水库枢纽工程存在的主要安全问题而进行，主要内容有：151
（1）大坝上游坝坡无护坡，存在浪坎，对上游坝坡采用砼护坡；（2）大坝下游坝坡无排水反滤设施，在坝脚设贴坡式排水；对副坝过陡的上下游边坡进行削坡减缓。（3）降低现有溢洪道堰顶高程，并在坝顶上游侧修建防浪墙，使水库能够满足防洪要求。（4）对输水涵管进行重建，解决输水涵管漏水问题。（5）更新闸门及启闭设备。（6）新建必要的大坝安全监测设施。（7）新建办公、职工福利用房总面积150m2。5.3大坝除险加固工程设计5.3.1坝顶整治设计5.3.1.1坝顶高程伍河水库大坝现状坝顶高程为117.32m，高低不平，高差达0.6m，两头高、中间低。根据调洪演算及坝顶高程复核，为满足水库防洪要求，大坝上游坝坡采用砼护坡，大坝坝顶高程应加高至118.50m。经过方案比较，此次设计不采用加坝方案，而采用新建防浪墙来满足水库防洪要求。根据规范，在非常运用条件下，坝顶应不低于静水位。由于现状坝顶高程117.32m比校核洪水位117.49m低17cm，需对坝顶适当抬高，整治后坝顶高程为117.50m，防浪墙顶高程118.50m151
，防浪墙净高1m。5.3.1.2坝顶宽度规范要求坝顶宽度根据构造、施工、运行等因素确定，中低坝可选用5m—10m。伍河水库主坝最宽处6.5m，最窄处5.8m，副坝顶宽最宽处4m，最窄处2.9m，不满足规范要求。此次将主坝顶统一整治成6m宽，副坝顶统一整治成5m宽。5.3.1.3坝顶公路大坝因坝顶兼作交通道路，同时为了便于检修、防汛运输以及保护大坝坝面等要求，采用20cm厚泥结石路面，路面横坡为2%，倾向下游，以利路面排水。坝顶下游侧设0.5m×0.25m（高×宽）的C15砼路肩石。由于坝顶上游侧修建有30cm厚的钢筋砼防浪墙，所以主坝路面净宽5.7m，副坝路面净宽4.7m。5.3.1.4防浪墙设计新建防浪墙长945m，采用C20钢筋砼悬臂式结构，墙厚0.3m，墙顶宽0.45m，墙高1.5m，底板厚0.3—0.4m，底板宽1.7m。防浪墙整体高1.9m，埋置深度为0.9m，高出坝面1m，坝顶高程117.50m，防浪墙顶高程118.50m。防浪墙布置时，墙体临水面与上游坝肩齐平，每15m设置一道伸缩缝，采用橡皮止水，并以沥青杉板嵌缝。防浪墙稳定复核时，考虑在设计洪水位和校核洪水位情况下，防浪墙受自重、浪压力、土压力情况下的稳定。根据《水工建筑物荷载设计规范》（DL5077—1997），当H≥Hcr和H151
≥0.5Lm时，浪压力按下式计算，计算结果见表5—3。式中：Pw—单位长度迎水面上的浪压力，kN/m；γw—水的容重，9.81kN/m3；Lm—平均波长，m；h1%—累计频率为1％的波高，m；H—防浪浪墙迎水面前的水深，m；hZ—为波浪中心线至计算水位的高度，m。Hcr—使波浪破碎的临界水深，m。表5—3浪压力计算表工况Lm(m)H(m)h1%(m)hZ(m)Hcr(m)Pw(kN/m)设计10.28611.50.7940.1930.86724.89校核6.62012.50.5150.1260.56310.41防浪墙稳定及地基承载力按下式计算：抗滑：抗倾覆：墙底应力：偏心距：式中：Kc—抗滑安全系数；K0—抗倾覆安全系数；f—砼与周边地层摩擦系数；151
ΣG—作用于防浪墙上的全部竖向荷载，kN；ΣP—作用于防浪墙上的全部水平向荷载，kN；ΣMy—作用于防浪墙上的稳定力矩，kN·m；ΣM0—作用于防浪墙上的倾覆力矩，kN·m；ΣM—作用于防浪墙上的全部荷载对底板后趾点的力矩，kN·m；e0—偏心距，即合力作用点离开底板中心点的距离，m；B—底板的宽度，m。因在设计情况下，波浪中心线高程116.44m低于防浪墙底板高程116.6m，所以不必进行设计洪水位情况下防浪墙的稳定验算。经计算，在校核洪水情况下防浪墙抗滑安全系数Kc=1.49，抗倾覆安全系数K0=3.35，基底应力σmax=39.63kPa，σmin=6.06kPa；计算结果均满足稳定要求。表5—4防浪墙稳定计算表荷载垂直力(kN)水平力(kN)力臂(m)力矩(kN·m)↓→←↙↘墙身自重0.841.471.2414.251.2517.812.631.544.059.630.585.55墙后土重11.500.536.13土压力2.560.300.77浪压力校核10.411.0210.62小计校核38.847.8535.5510.625.3.2上游坝坡护坡设计151
由于大坝上游坡面未进行护坡，水浪冲刷厉害，现已出现多处滑落，形成浪坎，坎高0.6m—0.7m，这对大坝边坡稳定极为不利，现计划对大坝上游坝坡进行护坡处理。副坝上游坡坡比为1:2，坡面过陡，先将坡面削至与主坝同样坡比1:2.5，然后再进行护坡。根据坡面现状，从死水位112.8m一直护到坝顶。上游坝面护坡按护坡能坚固耐久，能抵抗各种因素对护坡的破坏作用，保证底层不受淘刷，并尽可能就地取材，造价经济合理，施工简单，维修方便的原则选择。本次设计选用砼护坡和干砌块石护坡两个方案进行比较，择优选取。5.3.2.1方案一：砼护坡（1）砼护坡板厚度计算根据板厚在波浪压力和浮力作用下，不致浮起和破裂的条件进行砼护坡的计算，通常只计算其厚度，平面尺寸可预先选定。按有关规范要求及现场浇筑综合考虑，平面尺寸选为4m×3m。砼护坡板厚度计算依据《碾压式土石坝设计规范》附录A“波浪和护坡计算”方法，对具有明缝的砼板护坡，当坝坡系数m=2—5时，板在浮力作用下稳定的面板厚度可按下式计算：式中：t—护坡厚度，m；η—系数，对整体式大块护面板取1.0；151
hp—累积频率为1%的波高，ｈ1%＝0.79ｍ；Lm—平均波长，为10.29m；b—沿坝坡向板长，b=3m；ρw—水的密度，1t/m3；ρC—板的密度，2.4t/m3；m—坡度系数，m=2.5。将各项系数代入上式，经计算得t=0.06m。考虑施工等方面因素，取砼护坡厚度t=0.10m。（2）护坡设计将大坝上游坝坡整平后，增设现浇砼护坡。现浇砼板的分块尺寸为4m×3m，厚10cm，砼标号C15。纵横向伸缩缝均为直缝，上下错缝，缝宽2cm，缝中嵌沥青杉板。单块板中间设两个排水孔,以消除水库水位降落或其它原因产生的内水压力。砼护坡板下铺设砂砾石垫层，厚10cm。护坡坡脚齿墙尺寸为0.3m×0.2m（深×宽）。5.3.2.2方案二：干砌块石护坡干砌块石护坡厚度计算同样依据《碾压式土石坝设计规范》附录A“波浪和护坡计算”方法，在最大局部波浪压力作用下所需的换算球形直径和质量、平均粒径、平均质量和厚度可按下式确定：151
当Lm/hp＞15时，式中：D—石块的换算球形直径，m；Q—石块的质量，t；D50—石块的平均粒径，m；Q50—石块的平均质量，t；t—护坡厚度，m；Kt—随坡率变化的系数，查表得Kt=1.26；ρw—水的密度，1t/m3；ρk—块石密度，2.7t/m3；m—坡度系数，m=2.5；Lm—平均波长，为10.29m；hp—累积频率为5%的波高，h5%=0.65m。将以上各项系数代入式中，经计算得t=0.20m，D=0.14m，Q=0.004t。考虑到施工等方面因素，取干砌块石护坡厚取t=0.3m，下面铺设10cm厚的砂砾石垫层。5.3.2.3方案比较两种护坡方案主坝主要工程量及投资对照见表5—3。表5—3护坡方案比较表序号工程或费用名称单位数量单价（元）合计（元）1砼护坡方案136549土方开挖m357311.196412砂砾垫层m328091.525620C15砼护坡m3293281.2882415 伸缩缝m2140106.4914909 模板m218738.4771942干砌块石护坡方案146214151
土方开挖m3111911.1912522干砌块石m3839133.73112199反滤料m328076.7621493从上表可以看出，方案一砼护坡在造价上比方案二干砌块石护坡省0.97万元，而且砼护坡具有强度高、寿命长、便于机械化施工、工期相应较短等优点。而干砌块石护坡施工速度比较慢，施工质量较难得到保障，也不利于机械化施工。特别是块石尺寸和砌筑方法难以控制，使用寿命短。综合考虑，大坝上游护坡推荐采用方案一即砼护坡。5.3.3下游坝坡整治设计大坝外坡无排水和反滤设施，坝体含水量大，散浸严重，且草皮养护不好，出现损毁。特别是主坝在河槽段出现180m2滑坡体，滑坡体厚度2—3m。计划先清除滑坡土体，然后再回填夯实，同时对下游坡面进行整平后采用草皮护坡，在坡脚设置贴坡式排水。根据大坝浸润线计算成果，其最高出逸点高程为107.91m，据此确定贴坡式排水顶部高程为108.5m。贴坡式排水体总厚度为75cm，由内向外依次为15cm厚粗砂、20cm厚卵石、40cm厚块石。副坝下游坝坡较陡，坡比为1:1.5，而且坝顶宽度较窄。计划对其进行培土加厚。先进行坝面清基处理，即将原坝面草皮铲除，再培土加厚至设计坡比1:2.25，碾压夯实，然后重新植草皮。坡脚与主坝设同样断面尺寸的贴坡式排水，排水体顶部高程为115.0m。在主、副151
坝下游坝脚各新增一条纵向排水明沟，排水明沟采用M7.5浆砌块石结构，采用梯形断面，底宽0.5m、深0.5m、边坡1:1，开口宽1.5m。5.3.4大坝稳定分析5.3.4.1大坝渗流稳定分析大坝渗流计算采用有限单元二维稳定渗流计算方法。计算断面选取大坝最大断面（0+120）作为计算断面，土层渗透系数按各向同性考虑。本次渗流计算采用北京理正软件设计研究所开发的渗流分析软件4.5版，此软件适用于各类大坝、不同坝基、各种水位下的大坝渗流稳定分析。渗流计算考虑以下2种工况，见表5—4。大坝坝体各土层的渗透系数取值，是根据地质工作所取土样，在土工实验的基础上，分析类比后确定的，具体见表5—5。经过渗流计算，计算断面二维渗流等势线见图5—1。计算成果见表5—6。表5—4计算工况表计算工况上游水位（m）下游水位（m）备注1114.3104.41上游为正常蓄水位2117.49104.41上游为校核洪水位表5—5计算采用渗透系数表序号位置土层渗透系数（cm/s）备注1坝体壤土3.2×10-5土层渗透性均各向同性考虑2反滤料砂砾层0.173坝基壤土6.4×10-6表5—6二维渗流计算成果表计算断面上游水位（m）下游水位（m）下游坡出逸比降出逸点高程(m)单宽渗流量（m3/d）151
0+120114.30104.410.26106.150.1040+120117.49104.410.31107.910.112根据渗流计算结果，大坝在各种水位下，其渗流坡降最大值为0.31，小于粘土允许渗透坡降值0.45，故加固后大坝渗流稳定满足要求。5.3.4.2大坝抗滑稳定分析（1）计算条件伍河水库大坝为均质土坝，经过整治后最大坝高13.1m，下游坝坡设有贴坡式排水。本次大坝抗滑稳定分析选取最大断面0+120作为计算断面，采用复核后的水位作为计算条件，取以下四种工况进行大坝稳定计算：①水库在正常蓄水位114.3m，下游水位104.41m，大坝在稳定渗流时，下游坡的边坡稳定计算。151
②水库在校核洪水位117.49m，下游水位104.41m，大坝在稳定渗流时，下游坡的边坡稳定计算。③库水位从校核洪水位117.49m，降落至正常蓄水位114.3m时，大坝上游坡的稳定计算。④库水位从正常蓄水位114.3m，降落至死水位112.8m时，大坝上游坡的稳定计算。（2）计算参数坝体、坝基各土层物理力学指标见表5—7。（3）计算方法表5—7大坝各土层物理力学指标表土层主要土料名称天然含水量W(%)比重G(g/cm3)湿容重γ(KN/m3)饱合容重γs(KN/m3)凝聚力C(KN/m2)内摩擦角φ′(°)坝体壤土24.72.0119.420.38014.4坝基壤土26.72.0119.420.38014.4根据《碾压式土石坝设计规范》（SL274—2001）规定，按极限平衡稳定分析原理，采用条分法，不计条块间的作用力，用瑞典圆弧法进行计算。在计算时，坝体饱和层面以渗流计算成果中浸润线位置为准。采用瑞典圆弧法计算时，公式如下：式中：、—固结排水剪切有效应力强度值和土壤内摩擦角；151
—坝坡外水位以上土条实重；—坝坡外水位以下土条浮容重；Z—坝坡外水位高出条块底面中心点的距离；—稳定渗流期或水位降落期坝体中的孔隙水力；γw—水的容重；β—条块重力线与通过此条块中心线底面水平的夹角；b—条块宽度；计算程序采用北京理正软件设计研究所开发的边坡稳定设计程序4.5版，此软件适用于各类大坝各种水位下的大坝边坡稳定计算。（4）计算结果及分析根据规范规定，本工程大坝为4级建筑物，采用瑞典圆弧法进行稳定计算时，大坝要求的最小稳定安全系数应达到:正常运用条件下，坝坡抗滑稳定最小安全系数应达到1.15；非常运用条件下，坝坡抗滑稳定最小安全系数应达到1.05。151
按照前述确定的计算工况及参数，对大坝坝坡进行稳定计算，其计算成果见表5—8和抗滑稳定计算成果图5—2与图5—3。计算结果表明，大坝加固后在各种工况下边坡稳定均能满足规范要求。表5—8大坝边坡抗滑稳定计算成果表坝坡运行情况最小安全系数有效应力法规范允许值上游坡非常运用校核洪水位117.49m，降落至正常蓄水位114.3m1.1511.05非常运用正常蓄水位114.3m，降落至死水位112.8m1.2341.05下游坡正常运用正常蓄水位114.3m，下游水位104.41m1.2211.15151
非常运用校核洪水位117.49m，下游水位104.41m1.1341.055.4溢洪道除除加固工程设计5.4.1溢洪道现状溢洪道位于大坝右岸，现系开敞式宽顶堰，堰顶宽60m，长6m，堰顶高程为114.80m，用浆砌块石修筑。分三级跌水，总跌差10m。一级陡坡由堰顶宽60m收缩至40m，二级陡坡由40m收缩至30m。三级宽30m，不再收缩，一级堰顶兼做公路路面，用毛石衬砌。151
现有溢洪道水毁破坏严重，该库承雨面积大，洪峰流量大，下泄流量大，几乎每年溢洪，有时一次连续溢洪时间长达一个月以上。加之全为浆砌石砌筑，表面粗糙，极易产生掺气、空蚀作用，致使砌体出现剥离、脱落和松动。目前，一级进口两边翼墙已被冲跨，大块整体的浆砌体被冲出10多米远，二级和三级陡坡块石被冲走，出现了大面积的空洞。经调洪演算，在大坝及堰顶高程均不变的情况下，溢洪道宽度还应扩宽240m，所以，现有溢洪道不能满足正常泄洪要求。5.4.2设计原则根据溢洪道现状，经过方案比较，本次设计仍维持现有无闸控制的开敞式宽顶堰结构型式，堰顶宽仍为60m，但将现有堰顶高程114.8m降低至114.3m，同时对现有浆砌石结构型式的泄水消能设施进行拆除，改建成砼结构型式的泄水消能设施。改建溢洪道的设计原则为：以满足泄流稳定可靠、结构安全为原则，考虑现有地形、地质条件，合理布置，尽可能减少工程量，节省投资。5.4.3溢洪道控制段设计溢洪道控制段堰型为无闸控制的开敞式宽顶堰，将现有堰顶高程114.8m降低为114.3m，堰顶净宽仍为60m，堰顶顺水流方向长度为14m。堰顶采用C20砼进行衬砌，厚度为40cm，首末端均设齿墙，入土深度为0.9m—1.1m。5.4.4溢洪道泄槽段设计泄槽段断面为矩形，底宽由首端60m收缩至末端30m151
，纵坡1:5，总落差10m，水平长50m，斜长50.99m。泄槽底板始端厚40cm，末端厚60cm，为C25钢筋砼。顺水流方向每隔10m设一条横缝，垂直水流方向每隔15m设一条纵缝，其中与边墙底板交接处设两条纵缝。横缝采用齿槽缝，缝内嵌沥青杉板。纵缝采用平缝，用橡胶止水，缝内嵌沥青杉板。沿横缝方向在齿槽上游侧设置20cm×20cm的碎石排水沟，沟内安装Φ110mmPVC管，管身钻孔外包反滤土工布。泄槽段水面曲线计算时，将泄槽分为5段6个断面用能量方程分段求和法来计算水面曲线。起始计算断面定在泄槽首端，其水深h1为临界水深，用下式计算：式中：hk—临界水深，m；q—单宽流量，q=Q/b，m3/（s·m）；α—流速分布不均匀系数，采用1.05。泄槽段水面曲线分段求和法计算公式如下：ΔEs=Es2-Es1；式中：—分段长度，m；ΔEs—分段始、末断面单位能量之差，m；ΔEs1、ΔEs2—分段始、末断面单位能量，m；h1、h2—分段始、末断面水深，m；151
v1、v2—分段始、末断面平均流速，m/s；α1、α2—流速分布不均匀系数，取1.05；θ—泄槽底坡角度，θ=11.31°;i—泄槽底坡，此处i=sinθ；—分段内平均水力坡度；—分段平均流速，=（v1+v2）/2，m/s；—分段平均水力半径，=（R1+R2）/2，m；n—槽身糙率系数，n=0.017。泄槽段波动及掺气水深可按下式估算：式中：hb—计入波动及掺气水深，m；h—未计入波动及掺气水深，m；v—未计入波动及掺气的计算断面上的平均流速，m/s；ξ—修正系数，取1.4。各断面计算水深见表5—9泄水槽水面曲线计算表。根据计算结果，边墙高度在设计水面线以上加0.5—1.5m的超高，确定泄水槽边墙高2.5m，采用C20砼重力式挡土墙，顶宽0.5m，背坡比1:0.4，底板前后趾各宽0.3m，底板总宽2.1m，与泄水槽底板同厚，墙背回填石渣。表5—9—1泄水槽水面曲线计算表（P=1%）断面h(m)V(m/s)αV2/2g(m)Es(m)ΔEs(m)i-ΔL(m)ΣΔL(m)hb(m)1-1 1.9914.3991.0352.9882.114151
1.9650.007290.1927110.2010.202-2 1.1518.4543.8254.9531.2871.7920.024190.1758110.2020.403-3 1.06010.3265.7066.7461.2131.6790.035390.1646110.2030.604-4 1.06511.7437.3808.4251.2411.6040.042790.1572110.2040.805-5 1.13112.9108.92010.0291.3351.5670.046220.1537810.1950.996-6 1.25913.91510.36211.5961.504表5—9—2泄水槽水面曲线计算表（P=5%）断面h(m)V(m/s)αV2/2g(m)Es(m)ΔEs(m)i-ΔL(m)ΣΔL(m)hb(m)1-1 1.2173.4400.6331.8271.2761.9270.011030.1889710.2010.202-2 0.6057.6843.1603.7540.6711.5660.046390.1536110.1920.393-3 0.5549.4474.7765.3200.6271.3480.067830.1321710.2030.594-4 0.55910.6936.1196.6670.6431.2230.080110.1198910.2040.795-5 0.59711.6837.3057.8900.6951.1820.084320.1156810.2050.996-6 0.66812.5418.4189.0720.785墙身稳定及基底应力计算方法和公式与5.3.1.4防浪墙设计计算相同，按最不利情况即墙前无水时作稳定计算，荷载组合按基本组合考虑，具体为墙受自重、墙后土压力情况下的稳定，计算情况见表5—10。经计算，泄水槽边墙抗滑安全系数Kc=1.35，抗倾覆安全系数K0=5.05，底板应力σmax=82.17kPa，σmin=33.26kPa，计算结果均满足稳定要求。151
表5—10泄水槽边墙稳定计算表荷载垂直力(kN)水平力(kN)力臂(m)力矩(kN·m)↓→↙↘墙身自重30.000.5516.5030.001.1334.0025.201.0526.46墙后土重22.501.4733.0013.501.9526.33土压力27.001.0027.00小计121.2027.00136.2927.005.4.5溢洪道消力池设计根据伍河水库溢洪道地形和工程地质条件，消能防冲设施采用消力池底流式消能，消力池同泄槽末端等宽为30m的矩形消力池。根据规范，消力池设计洪水标准为20年一遇。消力池跃前水深为泄槽末端水深，跃后水深按下式计算：式中：hc″—跃后水深，m；Frc—佛汝德数。水跃长度L、消力池池深s、池长Lk分别按下式计算，其中水跃长度公式适用范围为Frc=1.7—9.0。L=9.4(Frc-1)hcLk=0.8Ls=σhc″-t-式中：L—水跃长度，m；Lk—消力池长度，m；s—消力池池深，m；σ—151
保证池内水跃稍有淹没的安全系数，一般采用1.05—1.10；t—下游渠道水深，m；—消力池出口水面跌差，m；＇—水流由消力池进入下游渠道时的流速系数，一般情况下采用0.95；t＇—池末水深，可近似采用hc″值，m。按以上公式计算的消力池参数见表5—12。据此确定消力池池深为1.0m，池长为20m。表5—11消力池计算成果表频率PhcFrchc″tLsL5%0.674.784.213.400.1423.811.019.05根据消力池计算结果，确定消力池边墙高5.0m，采用C20筋混凝土悬臂式挡土墙，墙顶宽0.5m，背坡比10:1，底板前趾宽0.3m，墙背回填石渣。消力池边墙稳定计算与泄水槽边墙计算相同，按最不利情况墙前无水时考虑，具体为墙受自重、墙后土重、墙后土压力情况下的稳定，具体计算见表5—12。表5—12消力池边墙稳定计算表荷载垂直力(kN)水平力(kN)力矩(kN·m)↓→↘↙墙身自重62.50 0.5534.38 31.25 0.9730.21 32.50 0.6521.13 20.00 2.3747.33 40.00 2.90116.00 墙后土重23.75 1.1326.92 304.00 2.90881.60 151
15.20 3.4352.19 土压力 114.002.00 228.00小计529.20114.00 1209.75228.00经计算，消力池边墙抗滑安全系数Kc=1.39，抗倾覆安全系数K0=5.31，底板应力σmax=179.51kPa，σmin=55.69kPa，计算结果均满足稳定要求。消力池护坦采用1.0m等厚的C25钢筋砼。为了降低护坦底部的渗透压力，在护坦后半部设置垂直排水孔，孔下铺设50cm厚的反滤层，排水孔孔径10cm，间距4m，呈梅花形布置。护坦抗浮稳定计算断面取跃前收缩水深断面，计算面积取1m2，按下式计算：式中：P1—护坦自重，kN，P1=γcZA；P2—护坦顶面时均压力，kN，P2=ptrA；P3—锚固地基有效重，本工程无任何锚固措施，所以P3=0；Q1—护坦顶面脉动压力，kN，Q1=βmpfrA；Q2—护坦底面扬压力，kN，Q2=ρwghΔA；ptr—护坦时均压强代表值，kN/m2，ptr=ρwghcosθ；pfr—护坦脉动压强代表值，kN/m2，；βm—面积均化系数，查表取0.31；Kp—脉动压强系数，查表取0.03；151
γc—护坦钢筋砼容重，25kN/m3；ρw—水的密度，1000kg/m3；hΔ—护坦底面扬压力作用水头，hΔ=αh下，h下取消力池底板底部至下游水面的水深，α为扬压力系数取0.85；h—计算断面水深，取跃前、跃后水深的平均值，h=（hc+hc″）/2，m；v—计算断面平均流速，m/s；θ—护坦与水平面的夹角，护坦水平θ=0°；Z—护坦厚度，1.0m；A—计算面积，1m2。具体计算情况见表5—14，护坦满足抗浮稳定要求。表5—14护坦抗浮稳定计算成果表频率PP1P2Q1Q2Kf5%2523.942.1945.031.045.4.6溢洪道尾水渠设计将原河床向两边同时扩宽为底宽30m、边坡1:1.5的梯形断面尾水渠。尾水渠与消力池采用扭面段连接，总长25m，采用40cm厚的M7.5浆砌石进行护砌。尾水渠水力计算按明渠流公式计算。式中：W—过水断面面积，m2；R—水力半径，m；i—纵坡比降，i=1/1500；151
C—谢才系数，，m1/2/s；n—渠道糙率系数，取n=0.025。当泄流量Q5%=246.34m3/s，水深h5%=3.4m，相应流速为v5%=2.06m/s，满足不冲不淤要求。根据水深计算结果，出水渠护砌高度为4.0m。5.4.7交通桥设计伍河水库原有公路是借用溢洪道的控制段的宽顶堰作为交通道路使用。因本次除险加固工程为满足防汛泄洪要求已将原有控制段高程降低50cm，为满足库区交通要求需新建一条跨溢洪道交通桥。考虑防汛要求结合库区人员、车辆流量，此次交通桥荷载等级按汽-10级，桥长为65m，分为5跨，每跨长为13m,净跨12m，桥面宽度为6m，净宽为4.2m。两侧均设人行道和栏杆，人行道底板为П形，厚度为10cm，净宽为0.9m。底板下每隔10m设一Φ50排水孔，栏杆柱高为1.2m，每两个栏杆柱间距为2.0m。此次跨溢洪道公路桥设4根单独T形梁，主梁中距1.3m,高度为1.2m，主梁厚度为30cm，梁肋与翼缘板厚度为20cm。5.5输水涵管除险加固工程设计5.5.1输水涵管工程现状151
伍河水库目前共有两个输水涵管，分别位于大坝右侧、副坝左端。西涵管在副坝上用直径80cm活节钢筋砼管安装而成，进口管底高程112.80m，安装一部0.8m×0.8m的砼平板闸门和一部手摇式螺杆启闭机。启闭房系一简易的砖砌房屋，面积约9m2，涵管出口未做衬砌。东涵管位于溢洪道右端，直径40cm，没有闸门和启闭机，进口底部高程113.0m。两个涵管都是用活节砼管安装而成，接头多，漏水严重。东涵管进口没有闸门和启闭机，只是使用极简单的砼板叠梁当闸门，又笨重，开关很不方便。西涵管安装的闸门和启闭机已超过使用年限，开关不灵，漏水严重，涵管出口也未衬砌，工作房极其简陋破旧。两个涵管都计划拆除重建。5.5.2输水涵管除险加固方案的拟定鉴于输水涵管现状，需对其进行彻底改造。根据实际情况，可以考虑两种改造方案，一是在原址拆除重建，二是另外择址新建。两种方案的工程量并无多大的差别，所不同的是方案二可以利用原输水涵管进行施工导流。但因该工程规模不大，施工工期不长，只需一个枯水季节即可完工，且枯水季节来水量小，施工导流利用施工围堰完全能够解决。方案二需对原涵管进行封堵，因原涵管管径小，运行时间长，接头错位漏水，管身碳化严重，对封堵施工造成一定的难度，难以保证封堵质量，反而会造成此处的集中渗漏，给大坝的正常运行带来新的安全隐患。而且方案二还需对涵管出口渠道进行改线连接，也相应地增加了工程量。综上所述，输水涵管改造方案选择在原址拆除重建，采用Φ1000mm151
的砼压力管。5.5.3输水涵管流量复核涵管出口用消力池与灌溉渠道连接，渠道水位不影响涵管的输水流量，其流量按短管自由出流公式计算：式中：A—涵管断面积，，m2；μ—涵管流量系数，；H0—总水头，即涵管上下游水位差，m；ξ—局部水头损失系数，Σξ=5.5；λ—沿程水头损失系数，；C—谢才系数，，m1/2/s；n—糙率，n=0.017；R—水力半径，，m；l—涵管计算段长度，l=20m；d—涵管直径，重建后d=1.0m；g—重力加速度，g=9.81m/s2。当库内为正常水位114.3m时，经计算西涵管输水流量Q=1.59m3/s，东涵管输水流量Q=1.48m3/s，满足灌区灌溉流量要求。5.5.4输水涵管进水口改造设计将原进水口全部拆除重建，西涵管进水口底板高程仍为151
112.8m，东涵管进水口底板高程仍为113.0m。两座涵管除进口底板高程不同外，其余各部分结构尺寸则完全相同。进口引渠段进口宽2m，出口宽1m，长3.0m，底板厚25cm，两侧八字墙高1m—2m，均为C20砼现浇。闸室段长3.0m，闸室净尺寸为1.0m×1.0m，底板厚50cm，两侧闸墩长宽为3.0m×1.1m，高2.0m，闸室均采用C20钢筋砼现浇。闸室进水口采用椭圆曲线，其方程为x2/1.52+y2/12=1。闸室段中间设一孔工作闸门槽，闸门采用1m×1m的平板铸铁闸门。工作闸门后为1m×1m正方形槽渐变为直径1m圆形的渐变段。5.5.5输水涵管管身改造设计考虑到施工检修的要求，重建涵管内径为Ф1000mm，采用预应力砼管。预应力砼管可直接到建材市场上购买，管体规格定型规范，施工安装工艺简单，造价相对低廉，工作压力在0.4—0.8MPa，覆土深1—12m，完全可以满足工作需要。重建后涵管管身长20m，管座采用C20砼现浇，厚度25cm，管座和管身的接触面成120°包角。5.5.6输水涵管出水口改造设计由于输水涵管水流为压力管流，水流由涵管出口流入渠道时，仍然有很高的流速，因此在连接处需做消力池。为与下游渠道很好地衔接，消力池的平面布置采用扩散式，长3.5m，深0.5m，宽度由1m扩散为3m，采用C20砼衬砌。5.5.7启闭机房与工作桥设计151
启闭机房工作台为四柱框架式C25钢筋砼结构。台柱横截面为30cm×30cm的正方形，其位置各从闸室四角外边回收30cm，即台柱外间距为2.4m×2.6m，内间距为1.8m×2.0m。闸室也是启闭机工作台的基础部分，台柱在闸室以上高2.5m。在浇闸室砼时，预先埋设台柱钢筋。台柱顶端为20cm厚的台板，四周各悬出30cm，即3.0m×3.2m，高程117.5m；上建2.4m×2.6m的砖混结构启闭机房，高2.9m。为启闭安全和方便，在坝顶与工作房之间建一座工作桥。桥面宽2.0m，桥长7.5m，设一跨。桥面采用两根T形梁吊装而成，每根T形梁顶宽1.0m，底宽25cm，面板厚15cm，总高65cm。T形梁为C25钢筋砼，预制时预埋栏杆柱钢筋，栏杆为C25钢筋砼，高1.1m。在工作台下游侧两根方柱之间处增设一根横梁，利用它作为工作桥的一个桥墩。因此浇台板砼时,要在此连接部位预留一缺口，以便吊装T形梁。另一端桥墩在坝顶，为现浇C20砼重力桥台。5.6新建观测设施5.6.1大坝观测设施现状伍河水库大坝在建成后无任何监测设施，目前大坝观测只作一般性检查，无沉降、水平位移、渗漏等基本观测项目，不能满足大坝的安全监测要求，只能靠日常巡视发现问题，无法为定量分析大坝是否正常运行提供准确的数据资料。5.6.2大坝观测设施设计伍河水库大坝最大坝高13.1m151
，属低坝。大坝安全监测项目设计按照《土石坝安全监测技术规范》（SL60—94）有关规定进行。5.6.2.1渗流量监测渗流量是大坝安全监测的一项重要内容，拟在主坝下游坡脚贴坡式排水设施外侧布置1个直角三角形量水堰进行监测。5.6.2.2水位观测设施伍河水库现无水位观测设施，本次除险加固设计拟在溢洪道控制段左侧大坝内坡护坡砼上布置1组水位尺。6金属结构及电气设备6.1金属结构和机电设备现状伍河水库西输水涵管进口安装一部0.8m×0.8m的砼平板闸门和一部手摇式螺杆启闭机，于1960年投入使用，至今已运行47年，从未对闸门进行检查维护。目前闸门锈蚀严重，启闭设备老化，止水失灵，启闭机螺杆已严重弯曲变形，启闭困难。151
该启闭设备已超过规定使用年限，属淘汰产品，急需更换。东涵管没有闸门和启闭机，6.2更新改造内容根据安全鉴定报告的结论，拟更换和配套两座输水涵管的闸门和启闭设备。更新原铸铁平板闸门为定型铸铁闸门，闸门型号为PGZ1×1；更换原手摇螺杆启闭机为手电两用螺杆启闭机，启闭机型号为QL—3。工作闸门为高压拱形铸铁闸门，东西涵管各一孔，闸门孔尺寸均为1.0m×1.0m(宽×高)，闸门底槛高程东涵管为113.0m，西涵管为112.8m，设计水头分别1.3m和1.5m。闸门门体主材为铸铁，闸门由门体、导板、止水装置等组成。闸门结构简单，制造安装均比较方便。闸门止水为正向受压钢性止水，运行方式为动水启闭，必要时，可作局部开启。闸门与启闭机采用拉杆连接，经计算，闸门在水库正常蓄水位114.3m运行时，启门力为24kN，选用30kN手电两用螺杆式启闭机作为启闭设备。闸门及拉杆重量0.32t。闸门具有耐腐蚀，止水密封好等做优点。伍河水库除险加固工程主要金属结构工程量见表6—1。表6—1主要金属结构工程量汇总表序号名称型号水头单位数量运行条件容量重量备注1铸铁闸门PGZ1×11.5m孔2动水启闭0.32t含拉杆2启闭机QL—3台230kN0.24t151
6.3电气6.3.1供电设施布置方案伍河水库始建于1960年，西输水涵管启闭机为人工手动操作，工作时间长，体力强度高，所需劳动力多，工作成本高，工作极不方便也不及时。为了防洪与灌溉的工作需要，急需架设供电线路至大坝，从而保障水库工程正常运行与防汛应急抢险需要。由于伍河水库原输水涵管启闭机为人工手动操作，本次加固拟架设一条10kV、2.0km长的输电线路至西输水涵管，并安装容量50kVA的变压器各一台，型号为S11—50／10，对坝区防汛照明、日常生产生活与办公以及施工提供电力，并对其防汛、日常工程管理及施工需要安装布置相应的配电设备与电气设备。6.3.2电气一次及主要设备选择6.3.2.1电气一次由10kV高压线至坝端终端杆，经户外迭落式高压熔断器接至变压器，其出线经断路器、互感器接至低压配电盘，再从配电盘接至各用户。6.3.2.2主要设备选择（1）变压器根据伍河水库实际情况，综合工程管理、检修及施工等需要，拟定安装50kVA变压器一台，型号为S11—50／10。151
（2）输电线路从附近高压线搭接10kV线路2km至西输水涵管终端杆。（3）配电设备需购置定型低压配电柜，柜内装设有总开关、多路出线开关和计量与保护装置等，运用十分方便。6.3.2.3电气设备明细电器设备明细详见表6—2。表6—2电气设备汇总表序号设备名称型号规格单位数量备注1户外迭落式高压熔断器RW3—10只62避雷器FS2—6R10KV只63输电线路电杆9m根184钢芯铝绞线LGJ—5km65低压动力电缆Vv22—3×10km1.56低压配电柜GGDl—15套57动力配电箱套68变压器S11-50／10台19变压器S11-75／10台17施工组织设计7.1施工条件7.1.1工程条件（1）工程主要建设内容伍河水库枢纽工程主要包括：主坝、副坝、溢洪道、输水涵管等。151
除险加固工程设计主要针对水库枢纽工程存在的主要安全问题而进行，主要内容有：（1）大坝上游坝坡无护坡，存在浪坎，对上游坝坡采用砼护坡。（2）大坝下游坝坡无排水反滤设施，在坝脚设贴坡式排水；对副坝过陡的上下游边坡进行削坡减缓。（3）降低现有溢洪道堰顶高程，并在坝顶上游侧修建防浪墙，使水库能够满足防洪要求。（4）对输水涵管进行重建，解决输水涵管漏水问题。（5）更新闸门及启闭设备。（6）新建必要的大坝安全监测设施。（7）新建办公、职工福利用房总面积150m2。除险加固主要工程量见表7—1。（2）对外交通伍河水库距枣阳市城区30km，工地距枣阳至资山公路2.5km，该公路与316国道相通，从316国道西上经兴隆镇至枣阳一马平川，交通堪称方便。表7—1除险加固主要工程量序号项目名称土石方(m3)浆砌石(m3)砼(m3)砂砾垫层(m3)钢筋(t)开挖回填第一部分建筑工程1598328252121058544735153.28一主体建筑工程1598325252121058544735153.281大坝工程8686244446932411442641.362溢洪道工程609526685173301309106.283输水涵管工程120211401425.64第四部分临时工程500500一导流工程500500合计1648328752121058544735153.28（3）施工场地条件151
坝区处于滚河支流伍河下游，河段相对开阔。总体地势为西北低、东南高。坝区为丘岗地，上游为低山丘陵地貌，地形地势起伏较大。溢洪道位于主坝右坝肩，本工程属加固工程，主坝右坝肩的开敞地及副坝下游平地均可作为施工场地之用，完全满足工程要求。（4）建筑材料、水、电等供应条件该加固工程所需石料需到兴隆大坝山采石场采购，距水库25km，现有石场在开采，岩石为石英片麻岩。土料可在近处岗地上取土，其土料粘粒含量30%左右，塑性指数为15—17，最大干密度为1.65g/cm3，质量满足要求。其它建筑材料如钢筋、水泥、黄砂等均需到枣阳城区购买,运距30km。施工及生活用水，均可以从水库架设临时水泵抽取，其现有水质符合生产及生活用水标准。施工用电可由附近的高压线路搭接架设一条10kV、2.0km长的输电线路至西输水涵管，并安装容量为50kVA的变压器一台，铺设1500米输电线路来解决用电问题。（5）工程建设工期的有关要求根据业主单位要求、加固工程的项目及其工程量拟定本工程建设工期为15个月。7.1.2水文、气象条件151
水库枢纽及其灌区属亚热带季风气候区，具有四季分明、光照充足、气候温和、无霜期较长、严冬酷暑短、雨热同季和气候多宜等特点。据气象部门统计资料，多年平均降雨量863m，多年平均蒸发量1135mm。降水量年际变化大，最大年降水量1163.3m（2000年），最小年降水量579.5m（2001年），变幅达2.01倍。因受季风影响，年内降雨量季、月分配不均，降雨主要集中在5—10月，其平均降雨量为674.5m，占全年降雨量的78.2%。各月降雨量以12月最少，7月份最多。年平均气温14.9℃，极端最高气温40.8℃，最低气温-15.1℃，无霜期229天，日照时数2100小时左右，年平均太阳辐射为108—114千卡/平方厘米。7.2施工导流7.2.1施工洪水标准根据《水利水电工程施工组织设计规范》(SL304—2004)和本工程的具体条件，导流临时建筑物级别定为5级，选用围堰挡水期12月—1月5年一遇洪水作为施工洪水标准。考虑该项目施工工期较短，按照因地制宜的原则，采用土结构围堰，堰体用塑料编织袋装土堆砌而成，上下游边坡均为1:1。堰顶按从死水位112.8m起，围堰挡水期12月—1月5年一遇洪水总量为71.2万m3，由库容曲线查得相应库水位为114.11m，加上波浪爬高及安全超高1.0m，确定围堰顶高程为115.11m，围堰高度2.31m，堰顶宽2m。7.2.2施工时段的划分151
工程所在流域降雨与洪水关系十分密切，径流年内分配季节性相当明显，洪水一般发生在夏秋两季，汛期5—9月份来水量占全年的80％。因此，在尽量减少导流费用，扩展枯水时段施工时间的原则下，据各施工期洪水流量特征，将5—9月划分为主汛期，11—3月划分为枯水施工期，4月份定为汛前过渡施工期，10月份定为汛后过渡施工期。4月、10月在施工作业面在满足渡汛要求的前提下，亦可作为施工期。7.2.3施工导流方式根据工程现状及施工工期安排，汛期过后通过输水涵管泄水，将库水位降低至112.8m，然后在输水涵管进口作编织袋土围堰，进行输水涵管改造工程的施工。大坝上游坡面护坡战线太长，采用施工围堰来保证护坡施工不太现实。在库水位降低至112.8m后随即施工，之后随着工程进展，护坡面逐渐上升，库水位也随之恢复至正常运行状态。溢洪道工程施工则基本不受库水位的限制。7.3主体工程施工7.3.1土石方工程本工程施工项目中，大坝和溢洪道开挖、填筑土方均较大。大坝挖方主要是坡面清基土方，采用人工施工。坝体填方需采用机械施工，局部辅以人工施工。151
施工前，先清除填筑范围内所有的草皮、树木、乱石、淤泥、有机质含量大于2%的表土。对地质勘察用的钻孔，用筑坝材料封堵严实。两端与坝体连接的岸坡部位，根据地质条件应开挖成稳定坡面。清基出来的土方基本上不能用来回填，用人力胶轮车或机械翻斗车外运集中，再用自卸汽车运至指定地点弃渣。外坡帮土用汽车从料场运至坝体填土场，用推土机推平、拖拉机带羊脚碾压实。小面积及填方周边采用人工平土，蛙式打夯机夯实。同时应在现场进行碾压试验，确定回填土料的最优含水量、最优铺土厚度和压实遍数，以控制坝体填筑质量。溢洪道开挖方量较大，且地形开阔，因此采用挖掘机开挖。开挖出来的土方可用来回填挡土墙背，多余量作为弃渣处理。视墙背回填面大小情况，采用用人工回填或机械回填，蛙式打夯机夯实或履带式拖拉机压实。7.3.2砼工程输水涵管原砼结构需拆除，采用控制爆破技术，防止产生过大振动和飞石，避免给大坝带来危害和意外事故的发生。在溢洪道和西涵管附近各设1台0.4m3拌合机作为砼拌合点，人力胶轮斗车运送骨料和熟料，人工操作振捣器振捣密实。应根据砂石料的实际含水率确定施工配合比，确保砼和易性和坍落度。在砼浇筑前要对仓面进行洁净保湿并对模板、钢筋、预埋件进行全面检查。砼浇筑后用草袋及时覆盖,水泵抽水，人工喷洒，定时养护不少于14天。7.3.3砌筑工程151
浆砌块石结构物采用人工砌筑。浆砌石应做到“顺”（线形顺直）、“稳”（块石稳定）、“实”（砂浆饱满）、“错”（错缝砌筑）。启闭机房和管理处房屋为砖砌体，按现行的“砌体工程施工及验收规范”执行。7.3.4金属结构设备及安装金属结构设备及安装主要是输水涵管铸铁闸门及其启闭机，可在生产厂家配套定做，运至工地安装。7.4施工总布置7.4.1施工总布置的规划原则（1）根据工程规模、施工场地条件等，采用集中与分散相结合的布置方式（2）场地布置既要便于施工，又要不影响施工区现有设施。（3）施工布置尽量少占耕地、园地，节约用地。（4）合理安排料场和弃渣场，利用弃渣场填沟造地。7.4.2施工布置（1）场内交通本工程属加固工程，场外交通道路基本具备，场内交通也基本形成。为便于施工，需修建2000m长的临时道路。由于场内施工道路使用时间不长，交通强度相对较低，采用泥结石路面，路面宽4m，路基为土基。临时道路占地面积8000m2。151
（2）混凝土系统根据本工程施工特点和实际地形，在溢洪道和西涵管附近各设1台0.4m3拌合机作为砼拌合点，共占地300m2。（3）钢筋、木材加工厂钢筋、木材加工厂布置在主坝右岸，钢筋加工厂建筑面积50m2，占地面积80m2；木材加工厂建筑面积50m2，占地面积80m2。（4）机械、汽车停放场施工机械和汽车的维修可在王城镇上进行，施工现场只设置临时停放场地300m2。（5）仓库在满足施工进度的条件下，本工程拟定仓库建筑面积100m2，其中综合仓建在主坝右坝肩岗坡地上，建筑面积50m2；水泥仓库建筑面积50m2，就近布置在砼拌合点。（6）弃渣场弃渣场布设在主坝下游坡脚外的积水洼地，面积共有1698m2，可基本满足本工程弃渣的堆渣要求。（7）施工管理及生活福利用房施工管理及生活福利用可租用当地民房。7.4.3土石方平衡本工程开挖土石方量为16483m3，土石方填筑28752m3。本着从经济合理的角度考虑，填筑方量在充分利用开挖料的基础上，不足部分再从料场取土。土石方平衡见表7—2。151
表7—2土石方平衡表编号项目名称土石方开挖(m3)土石方回填(m3)合计利用弃料合计利用开采第一部分建筑工程15983117394244282521173916513一主体建筑工程159831173942442825211739165131大坝除险加固工程86867931755244447931165132溢洪道除险加固工程6095266834272668266803输水涵管除险加固工程1202114062114011400第四部分临时工程50050005005000一导流工程50050005005000合计 164831223942442875212239165137.4.4施工占地本工程施工占地项目有：施工临时道路、砼系统、加工厂、仓库、机械停放场、施工管理及生活福利设施、土料场、弃渣场等，其占地情况见表7—3。7.5施工总进度表7—3工程占地面积表序号项目名称建筑面积(m3)占地面积(m3)备注1临时道路80002砼拌合系统3003钢筋加工厂5080简易工棚4木材加工厂5080简易工棚5机械停放场3006综合仓库5080简易工棚7水泥仓库5080简易工棚8施工管理及生活用房租用民房9土料场412810弃渣场1698合计20014746本工程战线短，项目集中，场地狭窄，因此需精心组织施工，减少各单项工程的彼此干扰，最大限度地确保工程进151
度、质量、安全，缩短工期，降低造价，及时发挥效益，以满足下游村镇防洪要求和农业灌溉用水需求，取得较好的经济效益。只要施工组织安排合理得当，资金及时足额到位，本工程可以在15个月内全部完工。其中工程筹建期1个月，安排在当年8月份进行，主要工作内容有：设计审查、评估会审、资金筹措、工程招投标等；工程准备期1个月，安排在当年9月份进行，主要工作内容有：永久和临时占地的征用、临时和永久道路的修整、供电供水系统的设置、临时房屋的搭建等；主体工程施工期11个月，安排在当年10月份至次年8月份；工程完建期2个月，安排在次年9—10月份进行，主要工作内容为：竣工整理、退地还耕、环境美化、竣工验收、财务资料归档、工程移交等。具体施工进度计划见表7—4。表7—4施工进度计划表151
7.6主要技术供应工程所需主要建筑材料及工程所需主要机械设备分别见表7—5和7—6。表7-5主要建筑材料用表水泥(t)钢筋(t)块石(m3)碎石(m3)砂(m3)2323.62164.014407.489160.144554.07表7-6 主要机械设备表序号机械设备名称规格单位数量备注1蛙式打夯机台42羊脚碾台23气胎碾台24拖拉机辆25自卸汽车5-8t辆206汽车吊15t辆27推土机辆28挖掘机辆29空压机台2151
10砼搅拌机0.4m3台211插入式振捣器部612机械翻斗车辆1513胶轮斗车部4014水泵2.2kw台515木工加工机械套116钢筋加工机械套18工程占地及移民伍河水库除险加固工程建设中的拆迁占地和移民安置以《大中型水利水电工程建设征地和移民安置条例》、《水利水电建设征地和移民安置设计规范》、《中华人民共和国耕地占用税暂行条例》及枣阳市人民政府有关建设用地管理规定等为依据进行规划设计。8.1水库淹没范围及淹没损失151
按照洪水复核成果，伍河水库20年一遇设计洪水位116.25m，100年一遇校核洪水位117.49m，最大库水面2.4km2。由于伍河水库在兴建时已按淹没线进行了移民安置，而本次除险加固工程设计中，正常蓄水位略有降低，设计洪水位以及校核洪水位与原设计变化较小，同时水库周边淹没线内无居民及耕地，故不存在库区淹没损失和淹没处理的问题。8.2工程占地及补偿标准工程占地主要指本次除险加固临时占用的土地。根据施工要求，临时占地主要有施工临时道路、砼系统、加工厂、仓库、机械停放场、施工管理及生活福利设施、土料场、弃渣场等，共22亩。临时占用耕地，按占用土地近3年平均年产值的1倍计算，再加上200元／亩土地复垦费。按2005—2007年市场价格计算，本地区耕地3年平均产值为1186元／亩，补偿标准为1386元／亩。151
9环境保护设计与水土保持9.1设计的目的与依据伍河水库是已建工程，本次除险加固工程是对水库工程各建筑物存在的影响工程安全的问题进行加固处理和完建。环境保护设计的目的是针对除险加固项目在施工时对自然环境和社会环境方面产生的影响，从环境保护的角度论证分析其可行性，并对工程产生的不利影响提出有效的对策和减缓措施，151
提出相适应的环境保护设计，估算工环境保护投资，为除险加固工程的环境保护提供科学依据。环境保护设计的法律依据是：(1)《中华人民共和国环境保护法》；(2)《中华人民共和国水土保持法》；(3)《中华人民共和国水法》；(4)《建设项目环境保护管理条例》；(5)《中华人民共和国土地管理法》；(6)《中华人民共和国水污染防治法》；(7)《中华人民共和国大气污染防治法》；(8)《中华人民共和国环境噪声污染防治法》；(9)《水利水电工程环境影响评价规范》(SDJ303-88)；(10)《环境影响评价技术导则》(HJ／T88-2003)(11)《开发建设项目水土保持方案技术规范》(SL204-98)9.2环境现状调查与评价9.2.1自然环境伍河水库位于枣阳市王城镇境内，因拦截滚河支流伍河而得名。工程区151
地处南（阳）襄（樊）盆地构造单元，在大地构造上处于秦岭褶皱系东段南部和杨子准地台北缘中段的联合或复合部位。上述两个构造体系于中生代末期又卷入了新的构造作用中，结果在本区形成了襄樊凹陷、双沟凹陷和枣阳凹陷三个次级构造单元。本工程区位于枣阳凹陷带。本区属低山丘陵区，地势上东高西低，构造线的走向主要为西北向，与枣阳北部桐柏山脉走向一致。库区地层比较简单，上游主要分布有元古界应山群云母石英片岩、第三系泥质粉砂岩、第四系全新统冲洪积（alQ）粘土，沿河床分布有砂砾石。工程区属亚热带季风气候区，具有四季分明、光照充足、气候温和、无霜期较长、严冬酷暑短、雨热同季和气候多宜等特点。径流主要来源于降雨，具有与降雨分配同步的特点。径流量年内、年际分配不均，同时也有连续多年丰、枯水年组交替出现的现象。主坝外坡脚下常年积水，固体径流量小，水库淤积少。库坝区无重要的文物古迹。9.2.2社会环境工程建设区经济以农业为主，伴有少量渔业、小型企业和加工业。灌区农作物主要有水稻、小麦、油菜、棉花等。随着社会的进步和人民生活水平的提高，医疗条件逐步好转，当地具有较好的医疗保障体系；中小学普及率较高，教育状况总体良好。9.3环境影响预测与评价151
本次除险加固工程完建后主要是提高水库防洪能力，并消除影响水库正常运行的安全隐患，水库在汛期不再限制蓄水，灌区灌溉面积随之增加。伍河水库运行47年来，总体环境质量良好。本次除险加固工程实施时，施工区内将对环境造成短期影响。9.3.1水质影响水库水质的污染源主要是灌浆废水、砼养护废水、机械冲洗及养护废水、生活废水等。机械冲洗及养护废水可避免入库，均可排入坝体下游侧，即便入库也无大碍；生活用水可避免入库；仅砼养护废水流入水库。上述少许废水排放于库内，仅是在水库基本放空、库容量较小时，在短期内对水库水质产生一定影响。施工完成后，水库蓄水，库容量增加，污染的水体被混合稀释，同时水域扩大，水体微生物增多，净化作用加大。因此，水库水质在施工完成后将恢复到施工前的水平，不存在后遗影响。9.3.2空气空气污染物主要为施工过程中产生的粉尘和废气。产尘量较大的施工项目主要是土石料开挖、加工、运输等。土料场、石料场、施工道路及施工场地均远离人口稠密的村庄，粉尘污染不会影响到当地人群。因此，施工粉尘影响对象主要为施工现场作业人员。151
工程施工过程中有少量的燃油机械作业，如推土机、挖掘机、装载汽车等，这些机械在运行过程中会产生少量燃油废气。但施工区地势开阔，空气扩散条件较好，燃油废气对区内空气质量影响很小。9.3.3噪声施工过程中产生噪声的施工设备主要有推土机，挖掘机、混凝土搅拌机、混凝土振捣器和运输车辆等。产生噪声的施工项目主要是：（1）土料的开挖和装运；（2）坝体上游坝坡护砌及坝顶公路砼浇筑；（3）建筑物拆除；（4）土体碾压；（5）金属结构的拆除和安装；（6）防汛公路施工等。由于各施工场地不集中，产生的噪声也不集中，因此施工产生的噪声仅对现场施工人员有一定的影响。9.3.4灌溉及供水本工程大坝上游坝坡护砌和输水涵管改造需在放低库水位的条件下进行，这段时间为非灌溉用水期，不会对灌区农业生产产生不利影响。9.3.5生物伍河水库库区内无珍贵的水生生物和陆生生物。水生生物主要为水库放养的鱼类和野生的杂鱼，陆生动物主要为家养禽畜。151
在施工过程中，虽然水库放至死水位，但仍有一定的水域，放养的鱼类仍可存活和捕捞。因此，除险加固工程的施工对水生生物不存在大的影响；陆生野生禽兽数量稀少，也不会造成影响，对家养禽畜影响甚微。但土料开挖、坝顶公路修建等施工项目，虽然规模不大，仍将对地表原生植被有一定的破坏，应采取保护措施。9.3.6人群健康工程施工期间，施工区人口密度相对增加，工程施工、设计、监理等专业技术人员来自不同的地区，在工地卫生条件较差的情况下，易感染常见的传染性疾病，应采取保护措施。9.3.7水土流失库区汛期为每年的5月1日至10月15日，年内降水量以5—10月最多，占全年降水量的78.2％。各施工项目大多在枯水期，虽然避开了多雨季节，但降水仍会产生一定的水土流失。在工程施工过程中，土方的开挖、回填土的裸露、弃渣的堆放等若不结合水土保护措施，遇雨易引起水土流失。因此，应采取相应的保护措施。9.4环境影响的对策及措施9.4.1水质（1）生产废污水处理①砂石料冲洗废水151
施工中砂石料的冲洗产生的废水主要成分是泥沙等悬浮物，一般不含易溶于水的有毒物质，在坝下游面每隔50m挖60×60×60cm的土坑将废水经沉淀后即可用于生产，这样既可节约用水又可以减少生产废水的排放量。②含油废水本工程主要含油施工机械有47台，对施工车辆进行冲洗时会产生一定量的含油废水，粗估每天产生含油废水14.1m3。拟在洗车检修台下、车辆停放场四周设置集水沟，将含油废水收集到集水池，在集水池末端设置钢板隔油，出口处设置薄壁堰溢流出水。含油废水池规格为2×2×1m，共设置两处。将含油废水除油达标后可就近排放。③碱性废水施工时浇筑砼、养护、冲洗等会产生一定的碱性废水，本工程共需浇筑砼5854m3，每1m3砼浇筑、养护、冲洗等约产生碱性废水0.35m3，共产生碱性废水约2049m3。砼浇筑处可以收集到的碱性废水按总量的50％计，则中和这些碱性废水共需98％的工业硫酸52kg（中和1m3碱性废水需98％工业硫酸0.05kg）。在各砼拌和场附近设立碱性废水集水池2×2×1m，共8处（沿坝轴线平均布置），将碱性废水处理达标后排放。（2）生活污水处理本工程施工高峰期日平均施工人数将达到240人，按照人均日用水150L151
，污水形成率80％计，则日平均污水排放将达到28.8m3，设立生活污水初级处理池4个，对于施工人员所产生的生活污水集中处理后再排放。9.4.2噪声、空气、化学材料、人群健康（1）噪声控制在工程施工时应按照施工规范，严格控制施工机械的高音鸣笛和夜间施工；对高噪声源设备，如砼拌和机等应远离居民点；运输车辆必须使用规定的声响装置等，以免噪音扰民。同时，对长期处在噪声污染中的一线施工人员应佩戴防声头盔或隔音耳罩等，尽量减轻噪声对人的伤害。（2）空气污染控制空气污染主要是施工机械尾气的排放和车辆所产生的扬尘，为了减轻机械尾气对空气的污染，可给燃油机械配备尾气净化器来降低污染；同时，为了避免产生大量扬尘，必须指定专门人员定期给施工地面或道路洒水。（3）施工过程中使用的化学材料及包装处理在对除险加固过程中，使用的化学材料、包装材料(容器)等化学废料，都要求专人看管、集中销毁。需设置化学废品存放地，对人体有害的化学材料在施工过程中要求有专业技术人员操作，严禁他人接触。（4）人群健康保护151
为了防止危害较大的传染病在施工人群中爆发流行，对准备进入施工区的施工人员进行卫生检疫，限制传染病患者进入施工区，防止疾病在施工区交叉感染；定期对施工人员进行健康检查，宣传卫生防疫知识；在施工期间，施工单位应定期开展灭鼠、灭蚊行动，预防鼠害、虫害；定期对施工区进行卫生清理，为施工人员提供较好的生活和居住环境；针对工地就餐集中的特点，应加强对施工区食堂的卫生监督与管理，保证饮食的清洁卫生。具体如下：①在施工人员就餐地点修建小水池，采用药物消毒，使施工人员的生活饮用水各项指标达到《生活饮用水卫生标准》（GB5749—85）的要求。各施工现场设立开水供应点，加强施工区就餐点的卫生监督与管理，饮食从业人员应身体健康，持有上岗证书。②健康教育通过健康教育宣传册、墙报、标语等形式对施工人员及饮食从业人员进行饮食卫生教育，提高人群自我预防各类疾病的健康意识，利于各类疾病的控制。③诊疗对施工过程中新发现的传染病人及时隔离和治疗，防止传染扩大。按施工人数的3％预留诊疗费。9.4.3施工区卫生设施（1）临时厕所根据施工范围分布特点，拟建5个临时厕所，分别布设在大坝两端和土料场。临时厕所采用砖砌简易隔墙，地下采用砖砌沉淀、厌氧池，其规格为2×1.5×2m（长×宽×高）。（2）生活垃圾处理设施151
施工期间在施工营地生活区设置垃圾桶20个。（3）卫生设施管理施工区临时卫生设施在使用期间应加强管理，指定专人定期采用生石灰清毒处理和清运，或与当地村民联系用于施肥，避免未经处理的粪便流入湿地。施工结束后，不再使用的临时卫生设施由施工承包商进行无害化处理。9.4.4生态通过宣传画、宣传单、广播等形式在施工队伍中开展保护生态的宣传教育活动。施工过程中应尽可能减少开挖对地表植被的破坏，并结合水土保持措施，及时恢复施工迹地植被。9.5环境监测与管理9.5.1环境监测（1）水质监测监测点布设：大坝附近设4处监测点。监测项目：PH值、悬浮物浓度、BOD5、粪大便群、石油类等5项。监测时间和频率：施工期间，每三个月监测一次，共监测16次。（2）水土流失监测水土流失监测点布设：土料场、弃渣场各设1处监测点。151
监测时间和频率：施工期内雨天，特别是暴雨期间进行监测。每三个月监测一次，共监测8次。（3）空气监测在施工区内布设4点，每三个月监测一次，共监测16次。监测时间根据施情况，由监理工程师确定。（4）噪声监测在施工区内根据噪声发生情况机动布设4处监测点，每三个月监测一次，共监测16次，监测时间由监理工程师确定。9.5.2环境管理为了保护施工区的环境不因施工带来负面影响，建设单位应配置环境管理专业员，负责施工中的环境管理和监督工作，施工单位亦应配置环境管理专业人员以配合工作。建设单位、环境监理及施工承包商的主要职责和工作内容如下：（1）建设单位贯彻执行《中华人民共和国环境保护法》、《中华人民共和国水土保持法》、《中华人民共和国水法》等有关法律法规，确保各项环境保护措施纳入施工合同的有关条款中。制定环境监测计划，委托具有相应资质的监测机构组织实施；委托监理工程师在施工期间对施工单位的施工活动进行环境监理。定期编制施工区环境质量检测报告并上报主管部门，工程竣工验收时，检查并督促施工场地的环境恢复。（2）环境监理151
配备环境监理工程师，纳入工程监理队伍。环境监理工程师的职责是以施工承包合同中有关环境保护措施的条款为依据，检查和督促施工承包商对环境保护的实施，主要工作内容如下：①督促、检查施工承包商对进入施工区的人员进行体检、免疫；②检查临时生活区生活污水处理情况；③检查施工营地环境卫生状况；④检查施工区水土保持措施的执行情况；⑤收集并整理与工程建设有关的环境信息。（3）施工承包商负责落实承包合同中所有环境保护措施，主要内容如下：①施工燃油机械尾气排放必须达到国家标准，施工机械噪声也必须达到相应标准；②指定专人做好卫生防疫工作，加强饮食卫生监督与管理，保证饮食卫生，定期对施工营地进行卫生清扫；③负责对施工区生态环境的恢复与水土保持工作，如施工迹地恢复、工区绿化等。④接受环境管理人员和环境监理工程师的监督、检查。9.5.3其它（1）施工弃渣应结合水土保持措施进行处理。（2）151
根据国家有关劳动保护的规定，对产尘量较大和噪声量级相对较高的施工现场作业人员，发放防尘和防噪用具。对水质质量、空气质量和噪声量级进行监测，达到国家允许允许标准。9.6环境保护投资概算本工程的环境保护措施主要包括水质保护、噪声保护、空气质量保护、施工区的公共卫生、施工人员的人群健康以及环境管理、环境监测等。本工程环境保护费用共计24.20万元。各分项的环境保护费用概算见表9—1。9.7水土保持设计表9—1环境保护工程投资概算表序号工程或费用名称单位数量单价(元)合计(元)一水质保护 49780含油废水收集处理池个235007000碱性废水收集处理池个8350028000生活污水初处理池个4350014000工业硫酸kg5215780二噪声防护 1200高噪声施工人员保护个120101200三空气质量 24000委托洒水费人·月24100024000四公共卫生 30450施工生活区进场清理和消毒m365031950施工生活区垃圾处理垃圾桶个202004000施工区临时厕所个5250012500垃圾、粪便消运费人·月2450012000五人群健康 4760020%施工人员检疫费人601207200施工区医务诊疗费人·月24001024000施工人员预防免疫人2406014400151
定期杀鼠、蚊、蝇费用人·年40052000六环境管理 45000环境管理、监理费人·月45100045000七环境监测 44000水质监测点·次16100016000环境空气监测点·次16150024000噪声监测点·次162504000合计 2420309.7.1水土保持方案的目的和意义水土保持方案总目标为：预防和控制项目建设新增的水土流失，在生产安全顺利进行的前提下，保护和合理利用水土资源，重建新的更好的生态环境，达到以下目标：（1）对因工程建设造成的扰动、占压土地，分区合理安排水土流失防治措施及实施进度计划，扰动土地治理率达到95％以上；（2）在工程建设期，首先建设各渣场的工程治理措施，并将工程开挖产生的弃渣集中堆放在规划的渣场内，发挥工程措施防治效益，拦渣率达到95％以上；（3）工程完工后，水土保持方案措施全部到位。项目区的水土流失得到有效控制，治理程度达到95％以上，水土流失控制率达到90％以上；（4）工程完工后，为施工服务的场地、临时渣场等均复垦为林草用地，永久占地范围内非硬化部分全部布置植物措施，恢复植被指数达到98％以上，通过绿化建设，使生态环境质量明显提高。9.7.2开发建设造成的水土流失面积、数量预测伍河151
水库除险加固工程是对原有工程进行除险加固，工程施工基本局限于原工程区范围内，工程量相对较小，完建工期为15个月。根据除险加固工程的施工特点，将水土流失预测时段划分为工程基本建设期和生产运行期两个阶段。在工程基本建设期内，由于大面积开挖形成地表裸露，同时产生大量弃渣，破坏原有地表植被，极易造成水土流失。而生产运行期内，如对地表及水土保持设施无新的破坏，不会产生新增水土流失量。同时，通过水库的合理管理运用，在工程基本建设期内形成的水土流失在生产运行期内还可以得到有效的治理。因此水土保持仅对基本建设期内的水土流失进行预测，依此进行水土保持方案的编制。水土保持责任范围主要包括施工区、土料场、临时堆料场、施工道路、砼预制场、弃渣场、附属企业、施工营地和防汛公路等，总面积约4.80万m2，其中土料场约0.41万m2，弃渣场约0.17万m2。各功能区预测面积与预测时段的划分见表9—2。表9—2水土流失预测面积表功能区扰动土地面积(m2)预测时段(月)工程区永久占地大坝除险加固3434210溢洪道完建645010输水涵管重建9241土料场41283弃渣场16985管理区水库生产生活区5005合计48042本工程土石方开挖总量为16483m3，开挖部位主要有大坝上游坝坡护坡、大坝下游坝坡整治、溢洪道改建开挖、输水涵管重建、151
围堰拆除等。由于开挖使植被、地貌遭受破坏，从而可能出现冲刷、垮塌现象，增加新的水土流失。工程弃渣总量4244m3，若弃渣场地处理不当或长时间无植被覆盖，在雨水或洪水的冲刷下，弃渣有可能垮塌流失。工程施工前的场地平整，工程竣工后施工临时设施的拆除，将导致施工迹地表面裸露，在暴雨冲刷下，容易产生水力侵蚀危害，需及时采取绿化等措施。本工程建设期共扰动地表面积48042m2，剔除大坝坡面、溢洪道过水面、输水涵管覆土面混凝土硬化或草皮护绿化面积42216m2，本工程施工中实际损坏水土保持面积5826m2。本工程土石方开挖总量为16483m3，回填利用12239m3，产生的弃渣方量为4244m3。根据施工规划，这部分弃渣就近弃于主坝下游坡脚外的积水洼地，其面积为1698m2。根据弃渣场地形条件及弃渣组成分析，大坝下游弃渣场施工期弃渣流失系数按10％考虑，该渣场可能形成的流失量为169.8m3，以1.95t／m3折算为331.11t。土石方开挖过程中，将有5826m2的地表由于地面建筑物的拆除或植被的损毁，形成裸露的平面，对照《土壤侵蚀分类分级标准》(SLl90-96)规定，按土壤平均侵蚀强度3500t／km2·a计算，则可能产生的土壤侵蚀量约为20.39t。综合以上两个方面，预测工程施工期的水土流失量为351.50t。9.7.3水土保持方案设计（1）土料场本工程土石方开采总量为16513m3，土方开采面积约151
4128m2，根据地质描述，可就近选择土料开挖场。土料开采前沿边界线布设排水沟和沉砂池，用于排渍和降低土体含水量，开采时表层腐植土开挖后堆放于料场一边并加以保护，沿征地界限开挖截水沟，在两端出口各建一个容积8m3沉沙池，截水沟与附近沟渠贯通。取土完毕后，将腐植土回填平整。截水沟长度估算为250m，沟深l—3m，底宽0.6m，边坡1:1.5。开采完毕后立即在开采面播撒草籽防治水土流失。（2）弃渣场本工程共产生的弃渣总方量为4244m3，弃渣场布设大坝下游下游坡脚外的积水洼地，其面积为1698m2，约2.5亩，可基本满足本工程弃渣的堆渣要求。弃渣时应随时堆填随时平整，在堆填时选用弃料块石于坡脚处砌筑挡墙，施工完成停止弃渣堆填后，将场地平整，种植草皮。（3）施工临时占地施工临时占地主要是施工营地用地和施工材料的临时堆放用地共13.3亩，在临时堆放点周围必须设置排水沟和沉砂池，防止因雨水冲刷产生水土流失。施工结束后，进行平整场地和绿化处理。9.7.4水土保持投资概算本工程的水土保持措施主要包括场地平整、排水沟、沉砂池、挡渣墙等工程措施和草皮绿化、植树等。本工程环境保护费用共计10.26万元，各分项的水土保持工程投资概算见表9—3。151
9.8综合评价与结论伍河水库枢纽除险加固工程可以有效的解决水库的安全隐患问题，让其更好的发挥水库灌溉、防洪、水产等效益，可为当地的经济发展带来新的机遇，让其发挥更大社会效益和经济效益。本工程的实施对环境的影响就大的方面而言，工程施工过程中一段时间内将给周围的自然环境暂时带来一定的不利影响，可通过采取水土保持措施来消除。而从本工程实施小范围来看，工程的实施对环境的影响是有利的，少量负面影响是短暂的，可以克服。因此有利因素大于不利影响。表9—3水土保持工程投资概算表编号工程或费用名称单位数量单价(元)合价(元)Ⅰ水土保持工程 93820 第一部分工程措施 46009一弃渣场 176121场地平整m216981.0117152干砌块石挡渣墙m3150105.9815897二土料场 283971排水沟、沉砂池m3180013.46242282场地平整m241281.014169 第二部分植物措施 37780一草皮绿化m258263.9122780二植树株30005.0015000 第四部分独立费用 7298一工程建设监理费%2.5837892095二科研勘测设计费%4.5837893771三水土流失监测费%1.5837891257四工程质量监督费%0.2183789176 151
一至四部分合计 91087 基本预备费(3%) 2733 Ⅱ水土保持设施补偿费m258261.58739 合计 102559综上所述，工程的建设将有效地解决水库存在的安全隐患，对环境的影响是利弊并存，工程建成后其对环境的影响是利大于弊，而且可以通过一定的措施把不利影响减少到最低程度，因此本工程的环境问题不影响本工程的可行性。10工程管理设计10.1管理机构1960年伍河水库竣工后一直隶属王城镇政府管理，由于工程管理设施不配套、管理条件及手段落后等问题，伍河水库除用水期保证灌溉、汛期水位观测外，基本未对水库进行维修。而水库病险问题诸多，这与水库的安全运行，工程发挥的社会效益和经济效益与社会发展的要求严重不协调。由于本工程为水库除险加固工程，工程建设完成后，仍维持原管理机构。在水管单位体制改革中伍河151
水库已完成定岗定员，其定岗定员标准是参照“关于印发《水利工程管理单位定岗标准(试点)》和《水利工程维修养护定额标准(试点)》的通知”水办[2004]307号文的有关规定，伍河水库工程定员级别属5级，其定员编制见表10—1。表10—1伍河水库管理处人员编制表序号岗位名称数量1单位负责岗位12工程技术管理岗位13财务与资产管理岗位14工程运行与维护岗位2合计510.2工程管理范围与保护范围工程管理范围包括水库枢纽各建筑物组成部分，即大坝、溢洪道和输水涵管等及其它生产生活设施。伍河水库工程管理范围已于2004年确权划界确定下来，大坝保护管理范围包括：大坝从坝轴线向上lOOm，下游从坝脚线向下150m，大坝两端外延200m，上、下游均与坝头管理范围端线相衔接。溢洪道两侧均以建筑物轮廓起分别向外延伸50m，溢洪道下游自消力池出口向下100m。151
水库的保护范围为坝址以上的库区两岸第一道分水岭脊线之间的陆地，应拆除保护范围内的非法建筑物，对保护范围内未征用的土地应征用，并取得由当地土地管理部门发放的土地使用许可证，以便于管理。在保护范围内禁止乱伐林木、取土等危害工程安全的活动。10.3管理设施10.3.1管理设施现状伍河水库管理处现由王城镇政府管辖，无任何管理设施，水库运行管理工作落后，不适应小（一）型水库的管理要求。水库运行管理存在的主要问题有：（1）没有专门的管理设施；（2）无渗流、变形等监测设施；10.3.2管理设施的新建10.3.2.1安全监测伍河水库没有安全检测设施，给水库安全运行带来很大的隐患。根据《土石坝安全监测技术规范》（SL60—94），为保证水库大坝的安全，需要设置必要的变形监测、渗流监测、水位观测等等项目，使工程的各项观测工作能够正常进行，以便及时了解工程的运行状况。（1）渗流量监测渗流量是大坝安全监测的一项重要内容，拟在主坝下游坡脚贴坡式排水设施外侧布置1个直角三角形量水堰进行监测。（2）水位观测设施151
伍河水库现无水位观测设施，本次除险加固设计拟在溢洪道控制段左侧大坝内坡护坡砼上布置1组水位尺。10.3.2.2办公及生活设施伍河水库管理处现无管理用房，因此需增加必要的办公及生活设施，计划增加防汛办公及生活用房150m2，并结合当地自然环境条件，在建筑物周围及道路两旁植树绿化，设置草地、花坛，尽可能改善水利职工的生活环境和工作条件。10.4工程管理运用10.4.1水库调度运行管理伍河水库是以灌溉为主，兼顾防洪、养殖等综合利用效益的小型水利工程。水库调度要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、灌溉及各兴利用水部门的关系，充分发挥水库防洪、蓄水兴利的最大综合效益。伍河水库本次确定的20年一遇设计洪水位为116.25m，100年一遇校核洪水位为117.49m，有关部门应根据规划设计确定并经上级主管部门核定的运用方式进行防洪调度，确保水库本身及上下游的防洪安全。10.4.2工程运用及维护伍河水库大坝、溢洪道、输水涵151
管等各级建筑物和设施的操作运行、维护、检修均执行水利部发布的行业标准。工程管理中应根据部颁有关规程，制定各种建筑物和设施操作运行、维护、检修的规章制度，做到工程管理规范化、制度化，以保证水库安全运行，发挥工程效益。对大坝的护坡等工程应进行经常性的检查，有损坏应及时维修。对设备的检查维修情况应及时记录并存入技术档案。10.4.3工程监测伍河水库开展的观测项目有渗流观测和水位观测等监测项目。对水库所设置的各监测设施应严格管理，并依照相关的规程规范对观测项目定期观测并对监测资料进行整编和分析。进行日常巡视检查应2次／月；表面变形观测2次／年；渗流量观测3次／月；库水位观测在非汛期3次／月，在汛期1次／日，特大暴雨时根据调度中心要求加测；降水量应逐日观测，汛期应增多测次并密切注意异常情况。10.5工程量与设备清单工程管理设施的仪器、设备清单见表10—2。表10—2工程管理设施仪器、设备清单序号项目单位数量备注一房屋建筑工程1办公及生活用房m2150151
二大坝监测设施1量水堰个12水位尺组111工程概算11.1工程概况伍河水库位于枣阳市东南王城镇境内，距枣阳市城区30km，拦截滚河支流伍河而得名，区间承雨面积64km2，总库容738万m3，是一座以灌溉为主，兼有防洪、养殖、交通等综合效益的重要小（一）型水库。该水库1959年10月动工，1960年5月竣工并投入使用。由于先天建设不足，后天老化失修，使得水库防洪标准低、大坝安全隐患多、溢洪道水毁严重、涵管启闭设备失灵，水库多年带病运行，严重影响工程的正常运用，因此对水库进行除险加固势在必行。151
本次主要是对该水库主坝、副坝、溢洪道、输水涵管等工程进行除险加固。 11.2工程主要指标 建筑工程主要工程量为：土方开挖16483m3、土方回填28752m3、砼5854m3，浆砌块石1210m3、干砌块石2673m3、反滤料4735m3、钢筋153.28t。工程所需主要材料用量为：砂4554.07m3、碎石9160.14m3、块石4407.48m3、水泥2323.62t、钢筋164.01t，汽油4.88t，柴油48.43t。建筑总标工：2.34万工日。工程投资：设计工期15个月，工程总投资813.60万元,其中建筑工程549.12万元，机电设备及安装工程20.63万元，金属结构设备及安装工程1.91万元，临时工程28.45万元，独立费用134.94万元，基本预备费44.10万元，环境保护与水土保持34.46万元。 11.3编制依据11.3.1文件依据执行湖北省水利厅[2005]3号文颁发的《水利工程设计概（估）算编制规定》。151
11.3.2定额依据建筑工程执行水利部水总[2002]116号文颁发的《水利建筑工程概算定额》，安装工程执行水建管[1999]523号文颁发的《水利水电设备安装工程概算定额》，机械台时费执行水利部水总[2002]116号文颁发的《水利工程施工机械台时费定额》。11.3.3基础单价 1、人工预算单价 执行水利厅[2005]3号文颁发的《水利工程设计概（估）算编制规定》，人工工资按工长、高级工、中级工、初级工分别计算。我省属六类工资区，经计算工长工资预算价为6.83元／工时，高级工工资预算价为6.34元／工时，中级工工资预算价为5.35元／工时，初级工工资预算价为2.92元／工时。 2、材料预算价格主要材料价格按襄樊市建设工程造价管理站发布的《襄樊市工程造价信息》(2007年第11期)的信息价进行计算。公路运输价执行鄂价重（1995）217号文《关于整顿公路运输有关问题的通知》执行。装卸力资杂费按主材运输起、迄点计价。材料预算价格：（材料原价+运杂费）×（1+采购及保管费率），其中采购及保管费率为3%。各主要材料预算价格及施工用水、电、风价格如下：151
钢筋：由枣阳市区供应，供应价3300元/吨，预算价3423.91元/吨。水泥：由枣阳市区供货，32.5级袋装，供应价270元/吨，预算价303.01元/吨。黄砂：由环城王湾采砂场供应，供应价20元/m3，预算价50.23元/m3。碎石：由兴隆大坝山采石场供应，供应价26元/m3，预算价55.16元/m3。块石：由兴隆大坝山采石场供应，供应价35元/m3，预算价69.32元/m3。木材：由枣阳木材公司供货，供应价为1100元/m3，预算价1150.44元/m3。柴油：由枣阳石化公司供货，供应价为6.25元/kg，预算价6.46元/kg。汽油：由枣阳石化公司供货，供应价为6.73元/kg，预算价6.96元/kg。电价：由网电供应，预算价0.80元/度。水价：由施工单位自供，预算价0.47元/m3。风价：由施工单位自供，预算价0.14元/m3。3、机电设备预算价格机电设备价格采用现行行业咨询价，设备的采购、保管、运杂费按设备费的6.74%计取。11.3.4取用费率151
（1）其它直接费：按直接费的百分率计算，建筑工程取2%。（2）现场经费：建筑工程按直接费的百分率计算，土石方工程取7%，砼工程取8%，模板工程取8%，钻孔灌浆及锚固工程取7%，其它工程取6%。（3）间接费：建筑工程按直接工程费的百分率计算，土石方工程取7%，砼工程取5%，模板工程取6%，钻孔灌浆及锚固工程取7%，其它工程取6%。（4）计划利润：建筑工程按直接工程费与间接费之和的7%计算。（5）税金：建筑工程按直接工程费、间接费和企业利润之和的3.22%计算。11.3.5独立费用（1）建设管理费。建设单位定员4人，经常费用指标干部550元/月，工人400元/月，施工津贴4.4元/天，其余费用按文件规定计算合计为37923元/人·年。工程管理经常费按建设单位人员经常费的35%计取。工程建设监理费按国家发改委、建设部发改价格[2007]670号文规定执行。（2）科研勘测设计费。勘测设计费按照国家计委、建设部计价格[2002]10号文规定执行。（3）建设及施工场地征用费。按施工组织设计成果计列，临时征地按1386元/亩计。11.3.6预备费151
基本预备费：初步设计阶段按6%计算。11.4工程概算 工程概算见表11—1和表11—2。表11—1工程概算总表单位：万元序号工程或费用名称建安工程费设备购置费独立费用合计Ⅰ工程部分投资 779.14第一部分建筑工程549.12 549.12第二部分机电设备及安装工程1.6518.98 20.63第三部分金属结构设备及安装工程0.281.62 1.91第四部分施工临时工程28.45 28.45第五部分独立费用134.94134.94一至五部分合计 735.03基本预备费（6%） 44.10静态总投资 779.14总投资 779.14 151
Ⅱ环保及水保投资 34.46环保投资 24.20水保投资 10.26 Σ工程投资总计 813.60静态总投资 813.60总投资 813.60表11—2总概算表单位：万元序号工程或费用名称建安工程费设备购置费独立费用合计占一至五部分投资(%)第一部分建筑工程549.12 549.1274.711主体建筑工程534.45 534.45 (1)大坝加固工程299.10 299.10 ①主坝加固工程63.36 63.36 ②副坝加固工程235.73 235.73 (2)溢洪道改造工程219.50 219.50 (3)输水涵管改造工程15.86 15.86 2观测土建工程0.23 0.23 3房屋建筑工程9.00 9.00 4其它建筑工程5.44 5.44 第二部分机电设备及安装工程1.6518.98 20.632.811电气设备1.6518.98 20.63 第三部分金属结构设备及安装工程0.281.62 1.910.261输水涵管改造工程0.281.62 1.91 151
第四部分施工临时工程28.45 28.453.871导流工程4.58 4.58 2施工交通工程10.00 10.00 3房屋建筑工程2.50 2.50 4其它临时工程11.36 11.36 第五部分独立费用 134.94134.9418.361建设管理费 58.5258.52 2科研勘测设计费 63.3763.37 3建设及施工场地征用费 3.053.05 4其他费用 10.0010.00 一至五部分合计579.5020.60134.94735.03100.00基本预备费（6%） 44.10 静态总投资 779.14 工程总投资 779.14 12经济评价12.1概述伍河水库是以灌溉为主兼有防洪、水产养殖、交通等综合效益的小（一）型水库，过去由于工程防洪标准不够，汛期限制蓄水，灌溉面积受到限制。下游自流灌溉面积4000亩，上游可提灌1000余亩，由于缺水上游农民在库内架设抽水设施进行抽水，若水库除险加固工程得以实施，其5000亩灌溉面积可以达到水旱无忧，，每年的农业增产效益将极为显著。另外还给下游3000亩农田和2000多人带来显著的防洪效益，给附近农村交通带来便利151
，水库水产养殖和灌区水费的收入都会有明显的增加。经济评价依据中华人民共和国行业标准《水利建设项目经济评价规范》（SL72—94）。对伍河水库除险加固工程，水产、水费、交通、防洪等效益一律不计算，水库管理人员的工资、水库正常的维修养护等费用也不计算，两者作为自收自支平衡。现只按工程投资和灌溉效益进行国民经济评价。12.2国民经济评价12.2.1基础数据 ⑴社会折现率：采用国家统一规定的社会折现率8%;⑵价格：采用现行市场价格。 ⑶计算期：建设期1年，正常运行期30年，合计31年。 ⑷计算基准点：以工程建设起始年为第1年，依次为2、3、4……31，假设费用与效益均发生在年末。12.2.2费用估算 只计工程投资，本工程总投资为813.60万元。剔除属国民经济内部转移支付的计划利润及税金，调整后的国民经济评价总投资为732.24万元。12.2.3效益估算151
过去由于工程防洪标准不够，汛期限制蓄水，灌溉面积受到影响。若水库除险加固工程得以实施后，灌区可确保受益面积5000亩。当地主要农作物为中稻、棉花、小麦和油料杂粮等，根据调查统计资料分析，各种农作物种植比例以及当地市场价格和恢复灌溉后增产情况见表10-1。表10-1灌区农作物基本情况统计作物种类秋收作物夏收作物合计水稻棉花油料杂粮小麦油菜作物种植比0.570.20.20.670.31.94每亩增产(kg)24060408040单价(元/kg)1.4123.81.482.8亩增效益(元)191.5214430.479.3233.6478.84由于灌溉条件的改善每亩可增产值478.84元，水利因素在增值中按40％折算，每亩净增效益为191.54元。灌溉面积5000亩，每年可增加产值95.77万元。12.2.4国民经济评价指标国民经济效益费用流量见表10-2。表10-2 国民经济效益费用流量表 单位：万元项目年份合计建设期运行期123…30311、效益流量 95.7795.77…95.772873.12、费用流量732.24 732.243、净效益流量-732.2495.7795.77…95.772140.864累计净效益流量-732.24-636.47-540.7…2140.86 经计算，国民经济评价各项指标如下：经济净现值：ENPV＝320.29万元；经济效益费用比：EBCR＝1.47；经济内部收益率：EIRR＝12.72%。12.2.5静态投资回收年限本工程除险加固总投资813.60151
万元,恢复改善灌溉面积5000亩，每年可收回投资95.77万元，则有8.5年可收回全部投资，符合水利投资政策规定的8—12年投资回收年限的标准。12.3综合评价伍河水库除险加固工程实施后,不仅能提高水库的防洪标准，消除危及工程的安全隐患，而且能使水库在防洪、灌溉、养殖、交通等方面效益得到显著提高。依据水库大坝安全鉴定结果，目前水库的防洪标准仅不足10年一遇。除险加固后，可使其防洪标准达到规范规定的20年一遇设计洪水，100年一遇校核洪水的设计标准。通过大坝整治、坝内护坡处理、坝外反滤排水设施等措施，不仅能够满足防洪要求，而且更有利于坝体的渗流稳定和边坡抗滑稳定，增加大坝的安全运行系数。输水涵管的改造，保证了农业灌溉用水的正常需求。溢洪道消能防冲设施的改建，保证了水库能够安全泄洪。从经济评价指标可以看出，该工程的经济净现值大于零,经济效益费用比大于1，经济内部收益率大于社会折现率,均满足规范要求,说明该工程在国民经济上是合理可行的。内部资料仅供参考9JWKffwvG#tYM*Jg&6a*CZ7H$dq8KqqfHVZFedswSyXTy#&QA9wkxFyeQ^!djs#XuyUP2kNXpRWXmA&UE9aQ@Gn8xp$R#͑Gx^Gjqv^$UE9wEwZ#Qc@UE%&qYp@Eh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z89AmYWpazadNu##KN&MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gjqv^$UE9wEwZ#Qc@UE%&qYp@Eh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z89AmYWpazadNu##KN&MuWFA5ux^Gjqv^$UE9wEwZ#Qc@UE%&qYp@Eh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z89AmYWpazadNu##KN&MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gjqv^$UE9wEwZ#Qc@UE%&qYp@Eh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z89AmUE9aQ@Gn8xp$R#͑Gx^Gjqv^$UE9wEwZ#Qc@UE%&qYp@Eh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z89AmYWpazadNu##KN&MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gjqv^$UE9wEwZ#Qc@UE%&qYp@Eh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z89AmYWpazadNu##KN&MuWFA5ux^Gjqv^$UE9wEwZ#Qc@UE%&qYp@Eh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z89AmYWpazadNu##KN&MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gjqv^$UE9wEwZ#Qc@UE%&qYp@Eh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z8vG#tYM*Jg&6a*CZ7H$dq8KqqfHVZFedswSyXTy#&QA9wkxFyeQ^!djs#XuyUP2kNXpRWXmA&UE9aQ@Gn8xp$R#͑Gx^Gjqv^$UE9wEwZ#Qc@UE%&qYp@Eh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z89AmYWpazadNu##KN&MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^G89AmUE9aQ@Gn8xp$R#͑Gx^Gjqv^$UE9wEwZ#Qc@UE%&qYp@Eh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z89AmYWpazadNu##KN&MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gjqv^$UE9wEwZ#Qc@UE%&qYp@Eh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z89AmYWpazadNu##KN&MuWFA5ux^Gjqv^$UE9wEwZ#Qc@UE%&qYp@Eh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z89AmYWpazadNu##KN&MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gjqv^$UE9wEwZ#Qc@UE%&qYp@Eh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z8vG#tYM*Jg&6a*CZ7H$dq8KqqfHVZFedswSyXTy#&QA9wkxFyeQ^!djs#XuyUP2kNXpRWXmA&UE9aQ@Gn8xp$R#͑Gx^Gjqv^$UE9wEwZ#Qc@UE%&qYp@Eh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z89AmYWpazadNu##KN&MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gjqv^$UE9wEwZ#Qc@UE%&qYp@Eh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z89AmYWpazadNu##KN&MuWFA5ux^Gjqv^$UE9wEwZ#Qc@UE%&qYp@Eh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z89AmYWpazadNu##KN&MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gjqv^$UE9wEwZ#Qc@UE%&qYp@Eh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z89AmUE9aQ@Gn8xp$R#͑Gx^Gjqv^$UE9wEwZ#Qc@UE%&qYp@Eh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z89AmYWpazadNu##KN&MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gjqv^$UE9wEwZ#Qc@UE%&qYp@Eh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z89AmYWpazadNu##KN&MuWFA5ux^Gjqv^$UE9wEwZ#Qc@UE%&qYp@Eh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z89AmYWpazadNu##KN&MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gjqv^$UE9wEwZ#Qc@UE%&qYp@Eh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z89AmYWv*3tnGK8!z89AmYWpazadNu##KN&MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gjqv^$UE9wEwZ#Qc@UE%&qYp@Eh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z89AmYWpazadNuGK8!z89AmYWpazadNu##KN&MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gjqv^$UE9wEwZ#Qc@UE%&qYp@Eh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z89AmYWpazadNu##KN&MuWFA5ux^Gjqv^$UE9wEwZ#Qc@UE%&qYp@Eh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z89AmYWpazadNu##KN&MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gjqv^$UE9wEwZ#Qc@UE%&qYp@Eh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z89AmYWv*3tnGK8!z89AmYWpazadNu##KN&MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gjqv^$U*3tnGK8!z89AmYWpazadNu##KN&MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gjqv^$UE9wEwZ#Qc@UE%&qYp@Eh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z89Amv^$UE9wEwZ#Qc@UE%&qYp@Eh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z89AmYWpazadNu##KN&MuWFA5ux^Gjqv^$UE9wEwZ#Qc@UE%&qYp@Eh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z89AmYWpazadNu##KN&MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gjqv^$UE9wEwZ#Qc@UE%&qYp@Eh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z89AmYWv*3tnGK8!z89AmYWpazadNu##KN&MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gjqv^$U*3tnGK8!z89AmYWpazadNu##KN&MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%Mz84!z89Amv^$UE9wEwZ#Qc@UE%&qYp@Eh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z89AmYWpazadNu##KN&MuWFA5ux^Gjqv^$UE9wEwZ#Qc@UE%&qYp@Eh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z89AmYWpazadNu##KN&MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gjqv^$UE9wEwZ#Qc@UE%&qYp@Eh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z89AmYWv*3tnGK8!z89AmYWpazadNu##KN&MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gjqv^$U*3tnGK8!z89AmYWpazadNu##KN&MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z89AmYWpazadNu##KN&MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gjqv^$UE9wEwZ#Qc@UE%&qYp@Eh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z89AmYWv*3tnGK8!z89AmYWpazadNu##KN&MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gjqv^$U*3tnGK8!z89AmYWpazadNu##KN&MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gjqv^$UE9wEwZ#Qc@UE%&qYp@Eh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z89AmYWpaza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内部资料仅供参考图2－3：地块位置图151'
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