山龙水库除险加固工程初步设计报告

'钦州市钦南区山龙水库除险加固工程初步设计报告广西国瑞建设工程有限公司南宁2012年6月 单位名称：广西国瑞建设工程有限公司项目名称：钦州市钦南区山龙水库除险加固工程设计证号：水利行业丙级A245002591总经理：余丕玉总工程师：虞松宾项目负责人：姚云鹏 广西钦州市钦南区山龙水库除险加固工程初步设计报告编制人员章节名称编写校核审查核定1综合说明姚云鹏林国范虞松宾余丕玉2水文汪清张传燕虞松宾余丕玉3工程地质广西海林地质勘查有限公司4工程任务与规模汪清林国范张传燕余丕玉5枢纽建筑物除险加固设计姚云鹏林国范张传燕余丕玉6电气与金属结构姚云鹏林国范张传燕余丕玉7施工组织设计姚云鹏林国范虞松宾余丕玉8水土保持及环境影响姚云鹏林国范虞松宾余丕玉9工程占地及工程管理姚云鹏林国范虞松宾余丕玉10设计概算李佳慧张传燕虞松宾余丕玉 目录1综合说明11.1绪言11.2水文41.3工程地质61.4工程任务和规模91.5枢纽建筑物除险加固设计101.6机电与金属结构151.7施工组织设计151.8水土保持及环境影响151.9工程用地及工程管理161.10设计概算172水文错误！未定义书签。2.1流域概况错误！未定义书签。2.2气象错误！未定义书签。2.3水文基本资料错误！未定义书签。2.4流域特征值复核错误！未定义书签。2.5洪水标准错误！未定义书签。2.6设计暴雨错误！未定义书签。2.7设计洪水错误！未定义书签。3工程地质203.1绪言323.2区域地质概况323.3库区地质概况323.4工程区地质概况323.5大坝体填筑质量与评价323.6坝基和坝肩工程地质条件与评价323.7溢洪道工程地质条件与评价323.8输水隧洞工程地质条件与评价323.9天然建筑材料323.10结论及建议324工程任务和规模324.1地区社会经济概况324.2工程任务324.3水库除险加固的必要性32 4.4工程规模325枢纽建筑物除险加固设计325.1工程概况325.2工程等别、标准及特征水位325.3现状建筑物安全复核325.4建筑物除险加固设计326电气与金属结构326.1电气326.2金属结构327施工组织设计327.1施工条件327.2工程施工327.3施工布置327.4施工进度328水土保持及环境影响328.1水土保持328.2环境保护设计328.3水土保持及环境保护投资329工程占地及工程管理329.1工程占地329.2工程管理3210设计概算3210.1编制说明3210.2概算成果表3210.3设计概算附件32附件1：大坝安全鉴定成果核查意见表附件2：山龙水库《大坝安全鉴定报告书》附件3：设计委托书 广西钦州市钦南区山龙水库除险加固工程初步设计图纸目录序号图名图号1工程加固平面布置图山龙－初设－水工-012主坝加固设计图（1/3）山龙－初设－水工-023主坝加固设计图（2/3）山龙－初设－水工-034主坝加固设计图（3/3）山龙－初设－水工-045主坝灌浆设计图山龙－初设－水工-056副坝加固平面布置图山龙－初设－水工-067副坝加固设计图山龙－初设－水工-078溢洪道加固设计图山龙－初设－水工-089放水系统加固设计图（1/2）山龙－初设－水工-0910放水系统加固设计图（2/2）山龙－初设－水工-10 1综合说明1.1绪言1.1.1工程现状概况山龙水库位于钦州市钦南区犀牛脚镇大灶村委会，地理位置：东经109°00’，北纬21°53’，所在的河流为钦江支流，是一座以灌溉为主，兼顾养鱼的综合利用小（1）型水库。水库集雨面积为0.16km2，总库容25.5万m3，兴利库容4.7万m3。设计灌溉面积为400亩，实际灌溉面积为300亩。山龙水库1967年1月开始动工兴建，1968年1月建成投入运行。水库建成运行至今，工程发挥了巨大的效益，但大坝一直带病运行，未进行过完整的除险加固。山龙水库现状枢纽建筑物包括主坝、副坝、溢洪道、放水系统等。大坝为均质土坝，坝长63m，最大坝高7.9m，坝顶宽3.0m，坝项高程18.00m，上游坡比1:2.86，无护坡石。下游坡比1:3.0，草皮护坡，坡脚无排水反滤体。副坝位于主坝的西面，为均质土坝，坝长25m，最大坝高4.25m，坝顶宽5.0m，坝项高程17.50m，上游坡比1:3.0，无护坡石。下游坡比1:2.5，草皮护坡，坡脚无排水反滤体。溢洪道位于副坝右侧，在原山体上开挖而成的开敞式宽顶堰，净宽8.5m，堰顶高程16.00m。最大下泄流量5.98m3/s。溢洪道两侧没有边墙，底板没有衬砌，杂草丛生，淤积严重，局部边坡不稳定，无消力池。放水设施由斜拉放水闸和放水平管组成。采用手动螺杆启闭，放水平管为混凝土方形无压涵，进口底高程13.25m，断面尺寸为0.25×0.25(m)，长32m，最大放水量0.1m3/s，放水平管破损严重，渗漏大。1.1.2水库大坝安全鉴定结论钦州市钦南区水利局委托广西国瑞建设工程有限公司于2010年8月完成了山龙水库大坝安全评价论证工作。2010年9月广西钦州市水利局水库大坝安全鉴定专家组对《广西钦州市钦北区山龙19 水库大坝安全评价报告》进行了评审，提出了大坝安全鉴定报告书，评定山龙水库大坝安全类别为“三类坝”。2011年4月，山龙水库“三类坝”安全鉴定成果通过钦州市水利局的核查，同意“三类坝”鉴定结论，核查意见如下：（1）书面核查意见1）副坝坝顶高程不满足防洪要求。2）主坝和副坝坝体压实度低，填筑质量达不到规范要求，坝体填土渗透系数均值不满足规范要求。3）主坝和副坝在正常蓄水位工况和校核水位降落到正常水位工况下，浸润线逸出点较高，坝脚无反滤体。4）主坝和副坝上游坝坡风浪冲刷严重，下游坝坡杂草丛生有蚁害，两侧无排水沟。5）溢洪道两侧无边墙，底板无衬砌，下游无消能设施。6）斜拉闸混凝土闸门密封性差，漏水严重，闸门及门槽埋件、拉杆长期泡于水下，锈蚀严重，维修困难，手动斜拉闸启闭设施运行不便，不能控制闸门放水流量。放水平管破损严重，有大量渗漏，容易带走大坝土体掏空大坝。7）水库无管理房，无交通通讯工具，不便于开展防汛抢险工作。8）水库无水位、雨量观测设施。9）水库防汛公路为泥土路面，无路肩石，无排水沟，路面变形严重，坑洼不平，雨天无法通车，严重影响汛期抢险工作。（2）现场核查意见1）主坝及副坝坝顶凹凸不平，无排水沟，冲刷严重；上下游坝坡杂草丛生无衬砌，无排水沟及排水棱体。2）斜拉杆锈蚀严重，放水涵管老化，有渗漏。3）溢洪道底板、边墙无衬砌，无消能设施，不满足泄洪安全要求。4）进库防汛道路差。5）坝首无管理房，大坝无安全观测设施。1.1.3除险加固主要项目根据安全鉴定结论及核查意见，结合山龙水库实际情况，经本阶段复核分析后，拟对如下工程项目进行除险加固设计：（1）主坝加固19 1）主坝坝顶加固坝顶上游侧设C15混凝土防浪墙，下游侧设0.4×0.5m的C15混凝土路肩，路面铺设20cm的泥结石路面。2）主坝上游坝坡加固本次设计将坝坡清理后用15cm厚的砂石料进行找平，然后浇筑10cm厚的C15混凝土六角块护坡，13.25m高程处设C15混凝土护脚墙，坝面两侧设0.4×0.5m混凝土齿墙。3）主坝下游坝坡加固本次设计将坝坡清理后，13.1m高程以上种植草皮护坡，13.1m高程以下设干砌石贴坡排水体，贴坡排水体顶部及底部设M7.5浆砌石排水沟。13.1m高程处设2.53m宽马道。同时大坝下游两侧坡面新建浆砌石排水沟。4）主坝坝体、基础防渗处理主坝坝体采用充填灌浆进行防渗处理，根据地质提供的参数，灌浆底部高程为4.5m，灌浆孔距1.5m，单排布置。（2）副坝加固1）副坝坝顶加固坝顶加高培厚，上游侧设C15混凝土防浪墙，下游侧设0.4×0.5m的C15混凝土路肩，路面采用20cm的泥结石路面。2）副坝上游坝坡加固本次设计将坝坡清理整平后，铺设土工膜，在土工膜上部覆15cm厚1:1砂砾石垫层，然后浇筑10cm厚的C15混凝土六角块护坡。坝脚设2.0m深C15混凝土防渗墙，坝面两侧设0.4×0.5m混凝土齿墙。3）副坝下游坝坡加固本次设计将坝坡清理后，15.1m高程以上种植草皮护坡，15.1m高程以下设干砌石贴坡排水体，贴坡排水体顶部及底部设M7.5浆砌石排水沟。15.1m高程处设2.15m宽马道。同时大坝下游两侧坡面新建浆砌石排水沟。4）副坝坝体、基础防渗处理副坝坝体采用600g/m2复合土工膜进行防渗处理。（3）放水系统改建在副坝原放水系统位置采用挖坝方式挖除原有放水涵管，在原位新建新建放水箱涵19 和放水斜管。（4）改建建溢洪道对原溢洪道两侧进行衬砌，并新建C20混凝土实用堰及顶部交通桥。（7）管理房水库原有管理房位于水库设计水位高程以下，不满足防洪要求，本次设计拟在主坝右坝肩新建水库管理用房35m3，为砖混结构平房。（8）防汛抢险公路改建和新建从西角水库到水库大坝坝脚的防汛抢险道路路线保持不变，总长约1.2km，将路面扩宽为3.5m，采用泥结石路面；新建上坝顶的防汛道路，总长约300m。1.2水文1.2.1流域概况山龙水库位于钦南区犀牛脚镇大灶村，属钦江流域，是一座以灌溉为主的小（2）型水利工程。原注册登记山龙水库坝址以上，水库集雨面积为0.16km2，无注册登记河流长度和河道比降。本次复核得水库坝址以上，河流长度0.48km，河床平均比降27.5‰，水库集雨面积为0.16km2。1.2.2气象特征据钦州气象站资料统计，坝址以上流域多年平均降雨量为2111mm，多年平均气温22℃，极端最高气温37.5℃（1968年7月），极端最低气温-1.8℃（1955年1月）。多年平均蒸发量1718mm，年最大蒸发量为1878mm，年最小蒸发量为1509mm。年平均相对湿度为79%以上，多年平均最大风速18m/s。影响本区的台风风力多在7～9级，最大12级以上。本流域主要特点是高温多雨，干湿分明，季风盛行，夏秋之间台风和暴雨较为频繁。19 1.2.3　洪水山龙水库的设计洪水，经历了水库原设计、2010年安全鉴定等两个阶段。本次设计洪水复核采用1:10000地形图量算，得到的数据见表1-2-1。表1-2-1　水库流域特征值量算成果与各次设计采用比较表设计阶段项目钦州地区小型水库资料安全鉴定（2010年10月）本次加固（2012年4月）设计单位广西国瑞建设有限公司广西国瑞建设有限公司集雨面积F(km2)0.160.160.174河流长度L(km)-0.890.48平均坡降(J=‰)-3227.5量算依据1/10000地形图1/10000地形图1/10000地形图（1）设计暴雨及雨型山龙水库流域内无水文站及雨量站，缺乏实测暴雨资料。本次设计，10分钟、1小时、6小时、24小时暴雨相关参数从广西暴雨统计参数等值线图研究（2010年版）查取。水库各时段设计点暴雨量成果见表1-2-3。表1-2-3　　山龙水库设计点暴雨量成果表vCvHP%0.335.010.010min0.324.051.437.733.61h0.3575180.0125.3110.36h0.5140454.2278.6232.424h0.55210747.6438.9361.2注：Cs/Cv=3.519 （2）设计洪水推求本次设计洪水采用《广西暴雨径流查算图表》中介绍的瞬时单位线法、推理公式法两种方法推求。根据山龙水库所在的产流、汇流分区及流域地形、植被情况，查得山龙水库流域平均最大蓄水量为Wm=100mm，初损I0=30mm；稳定入渗率μ＝2.0mm/h（推理公式法）；产流期平均入渗率f=6.0mm/h（瞬时单位线法）。两种方法计算的洪水成果见表1-2-4。表1-2-4　山龙水库设计洪水成果表设计标准P(%)24h暴雨(mm)洪峰流量(m³/s)24h洪量(万m³)纳什瞬时单位线法0.33747.66.5410.535438.94.405.9510361.23.817.77推理公式法（采用）0.33747.67.3710.725438.94.716.1810361.24.005.07本次设计洪水计算采用《广西暴雨径流查算图表》中有关资料推求洪水，且暴雨和洪水参数均由广西实测资料经综合平衡所得，设计暴雨历时和时段△t选定比较符合小流域的特点和实际情况，本次洪水复核两种方法推算的洪峰流量、洪量成果相近。由结果可见推理公式法得出结果较高，从工程偏安全考虑，本次洪水复核采用推理公式法推求的结果。1.3工程地质1.3.1区域及库区地质概况测区位于钦州盆地南面，总体地势西北高东南低，库区为丘陵地形，高程30～50m。19 测区地层为：志留第（S）砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、泥岩、页岩；侏罗系（J）砂岩、泥质粉砂岩、砂砾岩、泥岩、二迭系（P）砂岩、泥质粉砂岩、泥岩和第四系（Q）。测区位于南华准地台华厦褶断带的粤西隆起西南端与右江褶断区越北隆起北缘褶断束东南端的接壤地区。褶皱、断裂发育，并具明显的分带性。西北部构造线以北东东向为主，伴有少许北西向断裂，中部自西南向东北，略呈舒缓的“S”形展布，断裂异常发育。西北部褶皱以宽展型为主，北东向和北西向断裂部分集中，成断层束状；东南部则以近东西向的紧密线状褶皱为主，略呈反“S”型，断裂不甚发育。与水库密切相关的断层为防城至大垌大断层和平吉断层，断层均从水库外经过，对水库无影响。据《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001)，区内的地震动峰值加速度为0.05g，反应谱特征周期为0.35s，对应地震基本烈度为Ⅵ度。1.3.2工程区工程地质库区为丘陵地貌，自然坡度20°～30°之间，两岸山头高程在30～50m为主，沟谷较发育，植被茂盛。库盆及坝址区由志留系下统连滩群第三组（S1lnc）砂岩、泥质粉砂岩组成，两岸山体高程高于坝顶高程10m～20m，山体较雄厚，无构造破碎带穿越库区，岩体阻水性较好，水库不存在向邻谷渗漏问题，库区未发现较严重的渗漏现象。库岸以残坡积土为主，层厚一般为1～2m，库水面面积较小，库盆山体植被较好，由于受风浪影响，库区局部地段有少量塌岸现象，但规模不大。根据地质测绘，近坝库岸基本稳定。1.3.3主坝工程地质评价（1）坝体物质组成及分布特征填土以含碎石粘土为主，黄色，局部夹黄褐色或灰白色，填土来源于附近山头的残积土及基岩风化土，含大量风化岩碎块。浸润线以上土层一般呈干~稍湿，可~硬塑状态。浸润线以下土层一般较湿，呈可~软塑状态，砾石成分为石英，据土工试验，砾含量为19.5%，砂含量14.5%，粉粒含量为44.8%，粘粒含量为21.2%。填土最优含水率为16.2%，击实最大干密度为1.85g/cm3，压实度仅为89%。坝体填土土质较差，压实度未达到要求。主坝填土基本顺着原河谷填筑，两侧坝肩填土层厚度较薄，主坝中心部位填土层最厚，约9.6m。（2）坝体填土压实度19 坝体填土的标准击实最大干密度ρdmax=1.85g/cm3，最优含水率ωop＝16.2%，填土干密度为1.63g/cm3，则压实度为0.88。主坝填土压实度均未满足《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2001）的要求。（3）渗透系数统评价根据现场注水试验，坝体人工填土的渗透系数以10-4~10-3级为主，属中等透水。（4）坝基和坝肩工程地质条件与评价坝基主要由第四系（Q）和志留系下统连滩群第三组（S1lnc）灰黄色—黄色泥质粉砂岩组成。1）粘土：灰色—深灰色，湿，可塑状，含少量粉细砂，有沙感，摇震反应无。分布于河床，厚0.6m。2）强风化泥质粉砂岩：灰黄色—黄色，局部夹黄色砂岩，中薄层状，砂状结构，裂隙较发育，岩芯呈土柱状或碎块状，手折可断。分布于两坝肩，厚大于5m。坝基及坝肩岩土层主要为粘土和强风化泥质粉砂岩。强风化泥质粉砂岩渗透系数为2.7×10-4cm/s，属中等透水层。大坝坝基岩土中粘土为弱透水；强风化泥质粉砂岩均为中等透水，需对坝基进行防渗。1.3.4副坝工程地质评价副坝为均质土坝，填土来源于附近山头的残积土及基岩风化土，含大量风化岩碎块，与主坝填土基本一致，由于副坝矮小，本次未做钻探和试验工作，由于坝体填土与主坝填土基本一致，当时的施工条件基本一致，所以副坝坝体填土物理力学指标建议值可参考主坝的指标采用。1.3.5溢洪道工程地质条件与评价溢洪道位于副坝右岸，底板均为强风化泥质粉砂岩，两侧均为全~强风化泥质粉砂岩边坡，其承载力和抗剪强度满足要求。溢洪道目前存在的问题：溢洪道两侧没有边墙，底板没有衬砌，杂草丛生，淤积严重，局部边坡不稳定，无消能设施。为了解决上述问题，需加固溢洪道及相关设施。19 1.3.6输水箱涵工程地质条件与评价拟建的输水箱涵位于位于副坝中间，其基础座落于全～强风化泥质粉砂岩上，承载力和抗剪强度满足要求。岩石力学指标建议值：全～强风化泥质粉砂岩承载力准值：fk＝250～300KPa；抗剪断强度：f"＝0.40；c"=0.1MPa。1.3.7输水箱涵工程地质条件与评价天然建筑材料经调查，工程所需的天然建筑材料除土料可就近开采，储量、质量可满足要求。砂砾料、块石料均缺乏。工程所需要土料，但数量不大，就近山坡上取土，土质为含碎石粘性土，可开采厚度1～2m，其数量和质量符合要求。工程附近砂砾料和块石料缺乏，需到市场购买。1.4工程任务和规模1.4.1工程任务山龙水库于1968年1月建成投入运行，水库现状的任务是以灌溉为主，兼顾养鱼的综合利用工程，设计灌溉面积400亩，现状实际灌溉面积300亩。水库下游主要影响人口250人，耕地300亩。1.4.3水库除险加固的必要性广西国瑞建设工程有限公司于2010年8月完成的《广西钦州市钦南区山龙水库大坝安全评价报告》、2010年10月由钦州市水利局水库大坝安全鉴定专家组审定的“山龙水库大坝安全鉴定报告书”、2011年4月钦州市水利局的核查意见，均评定山龙水库大坝为“三类坝”，并建议尽快对该坝进行除险加固。为确保水库正常发挥其灌溉、防洪、养殖效益，保护下游人民生命财产安全，保障当地国民经济的发展和社会的稳定，对水库实施除险加固是十分必要的。19 1.4.4工程规模山龙水库工程由主坝、副坝、溢洪道、放水设施组成，主坝及副坝为均质土坝，总库容25.5万m3。原设计标准按20年一遇设计，300年一遇校核。山龙水库现状的正常蓄水位较低，导致兴利库容较小，不能满足下游灌溉要求，且因为本水库按现状正常水位调洪所得校核水位比较低，故本次设计正常水位抬升1m，即为17.0m。死水位登记为9m，本次设计依据实测死水位高程定为13.25m。根据本次推算的设计洪水过程、库容曲线、起调水位，泄流曲线，采用静库容法对山龙水库坝址设计洪水进行调洪，计算得山龙水库大坝的设计洪水位(P=5%)为17.30m，校核洪水位(P=0.33%)为17.44m，相应总库容25.5万m3。1.5枢纽建筑物除险加固设计1.5.1工程等级及建筑物级别根据《防洪标准》（GB50201－94）及《水利水电工程等级划分及防洪标准》（SL252－2000）的相关规定，山龙水库属小（2）型水库，工程等别为Ⅴ等，主要建筑物大坝、溢洪道级别为5级，次要建筑物放水设施级别为5级。大坝设计洪水标准为20年一遇，校核洪水标准为300年一遇，溢洪道消能防冲设施设计洪水标准为10年一遇。设计洪水位17.30m，洪峰流量4.71m3/s，溢洪道相应下泄流量1.97m3/s；校核水位17.44m，洪峰流量7.37m3/s，溢洪道相应下泄流量3.5m3/s。10年一遇洪水溢洪道相应下泄流量1.61m3/s。水库正常蓄水位17.0m，死水位13.25m。工程所处区域地震基本烈度为Ⅵ度。1.5.2建筑物现状安全复核1.5.2.1大坝现状安全复核（1）坝顶高程复核经复核，计算坝顶高程以设计洪水位工况控制，为18.84m，现状主坝坝顶高程为18.00m，副坝坝顶高程为17.50m，不满足《防洪标准》（GB50201－94）规定的要求。（2）渗流及坝坡稳定复核19 根据《小型水利水电工程碾压式土石坝设计导则》（SL189－96）规定，对大坝现状在设计工况下的计算成果见表1-5-1、表1-5-2。表1-5-1大坝现状渗流稳定复核计算成果表计算工况渗透比降Jc出逸点高程（m）总渗流量（L/s）计算值允许值主坝正常蓄水位（17.00m）0.130.5215.090.0054校核洪水位（17.44m）0.150.5215.850.0058副坝正常蓄水位（17.00m）0.130.5215.570.0031校核洪水位（17.44m）0.150.5216.180.0036表1-5-2大坝现状坝坡抗滑稳定计算结果表坝坡计算工况计算方法安全系数K规范值[K]主坝上游坝坡校核洪水位（17.44m）骤降至正常水位（17.00m）有效应立法3.0091.05下游坝坡正常蓄水位（17.00m）有效应立法1.8811.15副坝上游坝坡校核洪水位（17.44m）骤降至正常水位（17.00m）有效应立法4.7861.05下游坝坡正常蓄水位（17.00m）有效应立法2.6321.15渗流稳定复核成果表明：大坝在正常蓄水位工况下，最大渗透坡降小于坝体填土的允许渗透坡降，所以大坝局部渗透是稳定的，不会发生局部渗透破坏；大坝在计算工况下浸润线均从下游坝坡逸出，逸出点高程较高，对下游坝坡稳定不利；大坝渗流量也较大。坝坡稳定复核成果表明：在正常蓄水位工况下下游坡稳定安全系数满足规范要求，在库水位从校核洪水位骤降至正常水位的工况下，上游坝坡稳定安全系数满足规范要求。19 1.5.2.2溢洪道现状安全复核本次设计不对原结构进行安全复核，仅根据本次计算成果确定加固方案。1.5.3建筑物除险加固设计1.5.3.1主坝加固设计（1）坝体防渗处理大坝防渗加固处理采用充填灌浆方案，灌浆孔沿坝轴线方向布置，灌浆范围由大坝右坝肩桩号B0+000起至左坝肩桩号B0+063共63m，灌浆底高程为4.5m，顶高程为17.5m。灌浆孔距为1.5m，单排布置。（2）上、下游坝坡加固本次设计将上游坝坡清理后沿原坝面用15cm厚的砂石料进行找平，然后浇筑10cm厚的C15混凝土六角块护坡，六角块上预留不小于2cm的排水孔。坝脚13.25m高程处设C15混凝土护脚墙，坝面与两侧山体衔接处设0.4×0.5m混凝土齿墙。为方便大坝运行管理，在坝坡中间修建一条宽1.0m的C15混凝土上坝台阶。下游坝坡清理后，13.1m高程以上种植草皮护坡，13.1m高程以下设干砌石贴坡排水体，贴坡排水体顶部及底部设M7.5浆砌石排水沟。13.1m高程处设2.53m宽马道。大坝下游两侧坡面新建0.3×0.3m的M7.5浆砌石排水沟。在坝坡中间修建一条宽1.0m的C15混凝土上坝台阶。（3）坝顶维修加固坝顶上游侧设C15混凝土防浪墙，下游侧设0.4×0.5m的C15混凝土路肩，坝顶铺设20cm的泥结石路面。加固后坝顶总宽为3.0m，坝顶高程为18.00m，防浪墙顶部高程18.85m。1.5.3.2副坝加固设计（1）坝体防渗处理结合副坝的实际情况，参考类似工程的处理经验，经过技术经济比较，选定“截水墙+土工膜”方案对副坝进行防渗处理。（2）上、下游坝坡加固19 本次设计将上游坝坡清理整平后，铺设600g/m2复合土工膜，复合土工膜的接缝采用机器焊接，焊缝搭接宽度不小于10cm。在土工膜上部覆15cm厚1:1砂砾石垫层，然后浇筑10cm厚的C15混凝土六角块护坡，六角块上预留不小于2cm的排水孔。坝脚设2.0m深C15混凝土截水墙，坝面两侧设0.4×0.5m混凝土齿墙。下游坝坡清理后，15.1m高程以上种植草皮护坡，15.1m高程以下设干砌石贴坡排水体，贴坡排水体顶部及底部设M7.5浆砌石排水沟。15.1m高程处设2.15m宽马道。大坝下游两侧坡面新建0.3×0.3m的M7.5浆砌石排水沟。（3）坝顶维修加固坝顶上游侧设C15混凝土防浪墙，下游侧设0.4×0.5m的C15混凝土路肩，坝顶铺设20cm的泥结石路面。加固后坝顶总宽为3.1m，坝顶高程为18.00m，防浪墙顶部高程18.85m。1.5.3.3溢洪道加固设计溢洪道总长约34m（水平长度），由进口段、实用堰、泄槽段组成。进口段长8.0m，过水断面为矩形断面，底宽8.5m，底部高程15.60m～16.00m，纵坡为1:20。两侧边墙采用M7.5浆砌石挡墙防护，墙体高2.00m～2.60m，坡内埋设φ50PVC排水管，排水管进口设土工布反滤袋，孔距1.5m，梅花形布置。底板为20cm厚C20混凝土，底板前后缘设高0.5m、底宽0.3m的齿坎。控制段由实用堰及消力池组成，长10.0m，宽8.5m。实用堰由C20混凝土浇筑，堰体顶部高程为17.00m。消力池底板为0.5m厚的C20混凝土浇筑，底板顶部高程为14.50m，消力池深0.5m。两侧边墙采用M7.5浆砌石挡墙，挡墙顶部高程为17.80m，挡墙墙身设φ50的PVC排水管，排水管进口设土工布反滤袋。实用堰顶部设交通桥，桥宽3.5m，采用C25的现浇钢筋混凝土简支梁结构，梁高0.8m，交通桥顶部设C25的钢筋混凝土栏杆。泄槽段水平总长16m，分为2个泄槽段，每个泄槽段水平长度为8.0m。泄槽过水断面为矩形断面，底宽8.5m，底部高程15.00m～14.20m，纵坡为1:20。两侧边墙采用M7.5浆砌石挡墙防护，墙体高1.1m，坡内埋设φ50PVC排水管，排水管进口设土工布反滤袋，孔距1.5m，梅花形布置。底板为30cm厚C20混凝土，底板前后缘设高0.5m、底宽0.3m的齿坎。19 1.5.3.4放水系统改建鉴于放水设施存在严重的安全隐患，本次加固设计拟采用挖坝方式拆除原有放水系统，在原放水涵管位置侧新建梯级放水斜管和放水箱涵。新建放水系统按无压流设计，设计放水流量0.1m3/s。放水系统由梯级放水斜管、消力池、箱涵段及出口明渠段组成。梯级放水斜管：斜管坡度为1：5，共5级，每级高0.5m，每级平台上设2个直径为20cm的放水孔。放水斜管采用C25的钢筋混凝土结构，内套φ400PE管，底板设20cm的C15混凝土垫层。为保障操作的安全，在梯级放水斜管的一侧设置C25的钢筋混凝土栏杆。消力池：消力池为C25钢筋混凝土箱涵结构，平面尺寸为3.6×1.2m，高为3.0m，共设3个梯级，每个梯级平台上设一个直径为0.2m的放水孔。根据结构设计的要求，箱涵壁厚有0.3m消力池与放水斜管以及进口段的箱涵采用紫铜止水片进行止水。放水箱涵采用明挖方式，全长30.0m，与梯级斜管下部消力池相连接。涵管为矩形断面，宽×高为1.0×1.6m，管壁采用30cm厚C25混凝土浇筑。中部设0.5m厚C25混凝土截水墙。涵管按无压流设计，设计放水流量为0.1m3/s。涵管底板纵坡i=0.5%，进口底板高程13.25m，出口底板高程13.10m。出口明渠段：涵管出口后设置一段长约25m的浆砌石引水渠与原灌溉渠道顺接。出口明渠过水断面为矩形断面，底宽1.0m，高1.0m，渠道两侧由M7.5浆砌石砌筑，表面抹20mm厚M10水泥砂浆，底部为20cm厚C20混凝土浇筑。1.5.3.5防汛抢险道路改建和新建从西角水库到山龙水库大坝坝脚的防汛抢险道路路线保持不变，总长约1.2km，将路面扩宽为3.5m，采用泥结石路面；新建上坝顶的防汛道路，总长约300m，路面宽3.5m，采用泥结石路面，厚0.2m，用碾压机压实。1.5.3.6管理房水库原有管理房位于水库设计水位高程以下，不满足防洪要求，本次设计拟在主坝右坝肩新建水库管理用房35m3，为砖混结构平房。19 1.5.3.8观测设施水库原来未设置任何监测设施，对水库安全监测不利。本次加固拟在主坝下库梯级边设搪瓷水尺1组，用于观测水库水位。1.6机电与金属结构水库管理房采用小型太阳能发电机配电，2盏2×36W的简式荧光灯进行工作照明；没有复杂的电气设备。工程施工用电由施工单位采用柴油发电机自行发电，费用自理。本工程采用梯级放水设施，无金属结构。1.7施工组织设计山龙水库位于钦州市钦南区犀牛脚镇大灶村委会，钦江支流上游。坝址处距离青塘镇14km。其中从犀牛脚镇到山龙水库有2.5km为简易的山间道路到达坝脚，一般车辆难以通行，需对原道路进行改造并新建上坝顶道路。施工用水可直接抽取水库里的蓄水。施工用电由施工单位自备柴油发电机自行解决。山龙水库除险加固工程施工的主要项目为土石方开挖、土石方填筑、明挖石方、混凝土浇筑及浆砌石排水沟等，均为常规项目施工，且工程量不大，施工队伍可根据自己的实际情况，选择合适的施工方法。大坝、溢洪道在枯水期旱地上施工，放水箱涵计划利用原坝内涵管将库水位降低后利用开挖出来的弃料做临时围堰进行施工。山龙水库除险加固工程施工总工期8个月。1.8水土保持及环境影响1.8.1水土保持本工程水土保持防治目标：扰动土地整治率达95%，水土流失总治理度达85%，土壤流失控制比达到0.7，拦渣率达95%，林草植被恢复率达95%，林草覆盖率达到20%。19 根据工程规模和水土保持防治措施，水土保持专项投资为2万元。1.8.2环境保护山龙水库除险加固工程的主要有利影响是其灌溉效益、防洪效益、经济效益和社会效益，而工程主要不利影响是施工期对周边环境的影响，工程用地对社会、经济、生态环境的影响。山龙水库除险加固工程的有利影响是长期的，而不利影响主要发生在施工期，其影响是短期的、可恢复的，只要在施工期加强管理，并采取有效措施，工程施工期对周围环境的影响可得到有效减免，在环境上不存在制约工程建设的重大因素。因此从环境角度来说，工程的兴建是可行的。根据规划的环保措施，山龙水库除险加固工程环保专项投资为2万元。1.9工程用地及工程管理根据工程枢纽及施工布置，山龙水库除险加固工程占地主要包括新建防汛道路用地和弃碴场占地。弃碴场占地0.7亩（疏林地），属临时占地；新建防汛道路长300m，按宽5.0m征地，共计占地0.4亩（林地），为水库所属用地。用地补偿标准主要参考广西实施《中华人民共和国土地管理法》办法和桂发改法规［2010］9号文《广西壮族自治区人民政府办公厅关于实施征地统一年产值标准有关问题的通知》的有关规定，以及钦州市国土局提供的“钦州市征地补偿标准”。临时林业征地按4395元/亩/年计，临时旱地征地按1393元/亩计，经计算，本工程需0.39万元征地费用，均为临时用地投资。山龙水库由犀牛角镇水利站负责管理，技术上属钦南区水利局负责。水利站现有职工1人，需在原水利站的基础上增设2名技术人员和1名管理人员，并增加配备必要的工程监测设施、交通工具和通讯设施等，以供日常运行管理使用。山龙水库工程管理和保护范围由钦南区水利局按中华人民共和国水利部《水库工程管理设计规范》（SL106－96）和《广西壮族自治区水利工程管理条例》的有关规定，结合山龙水库具体情况确定。水库运行水位按钦南区防汛抗旱指挥部下达的山龙水库汛期控制水位运行，并逐日把水位和蓄水量报钦南区防汛抗旱指挥部。19 1.10设计概算1.10.1编制依据（1）“桂水基[2007]38号”文颁布的《广西水利水电工程设计概（预）算编制规定》和《广西水利水电建筑工程概算定额》、《广西水利水电设备安装工程概算定额》。（2）国家计委、建设部“计价格（2002）10号”《工程勘察设计收费管理规定》。（3）广西水利厅《关于执行<建设工程监理与相关服务收费管理规定>的通知》（桂水基[2007]18号）。1.10.2主要工程量及材料主体工程主要工程量：土石方明挖1851m3、土石方填筑1590m3、混凝土浇筑622m3、充填灌浆451m，砌石：522m3。主体工程主要材料用量：水泥391.5t，钢筋13.87t，块石563.7m3，河砂557.4m3，碎石821.3m3，柴油2.629t。劳动总工时：3.22万工时。1.10.3投资指标（1）价格水平年：2012年4月。（2）工程静态总投资159.9万元。19 山龙水库除险加固工程特性表序号名称单位数量备注一水文　　　1坝址以上集水面积km20.174　2代表性流量　　校核洪峰流量（P=0.33%）m3/s7.37　设计洪峰流量（P=5%）m3/s4.71　二水库　　1水位　　校核洪水位（P=0.33%）m17.44　设计洪水位（P=5%）m17.30　正常蓄水位m17.00　死水位m13.25　2水库库容　　总库容万m321.9　正常蓄水位时相应库容万m319.5　兴利库容万m39.5　死库容万m310.0　3调节特性年调节　三下泄流量　　　1校核洪水下泄流量（P=0.33%）m3/s3.50　2设计洪水下泄流量（P=5%）m3/s1.97　四工程效益指标　　1设计灌溉面积亩400　2　有效灌溉面积亩300　五除险加固建筑物　　　1主坝　　　　坝型均质土坝　地基特性强风化泥质粉砂岩坝顶高程m18.00坝顶宽度m3.0最大坝高m7.919 续表山龙水库除险加固工程特性表序号名称单位数量备注　坝顶长度m63　2副坝　　　坝型均质土坝地基特性强风化泥质粉砂岩坝顶高程m18.35坝顶宽度m3.1最大坝高m5.25坝顶长度m253溢洪道　堰型实用堰　　堰顶高程/净宽m17.00/8.5　　消能方式低流消能　4输水系统　　　（1）放水斜管　　　　结构型式梯级　　地基特性强风化泥质粉砂岩　　工作闸门型式混凝土塞　　孔口尺寸mmΦ400　　放水孔尺寸m直径0.2m　（2）输水箱涵　　　　结构型式无压/矩形　　设计引用流量m3/s0.1　地基特性全~强风化泥质粉砂岩　　进口底板高程m13.25　断面尺寸m1.0×1.6（宽×高）六施工总工期个月8　九概算投资主要指标　　1总投资万元159.9　2静态总投资万元159.9　19 2水文2.1流域概况山龙水库位于钦南区犀牛脚镇大灶村，属钦江流域，是一座以灌溉为主的小（2）型水利工程。原注册登记山龙水库坝址以上，水库集雨面积为0.16km2，无注册登记河流长度和河道比降。本次复核得水库坝址以上，河流长度0.48km,河床平均比降27.5‰,水库集雨面积为0.16km2。2.2气象据钦州气象站资料统计，坝址以上流域多年平均降雨量为2111mm，多年平均气温22℃，极端最高气温37.5℃（1968年7月），极端最低气温-1.8℃（1955年1月）。多年平均蒸发量1718mm，年最大蒸发量为1878mm，年最小蒸发量为1509mm。年平均相对湿度为79%以上,多年平均最大风速18m/s。影响本区的台风风力多在7～9级，最大12级以上。本流域主要特点是高温多雨，干湿分明，季风盛行，夏秋之间台风和暴雨较为频繁。2.3水文基本资料山龙水库没有实测水文资料，故其设计洪水根据设计暴雨推求。广西壮族自治区水文水资源局（原广西水文总站）编制的《广西壮族自治区暴雨径流查算图表》（1984年版）和暴雨等值线图（2010年版）是广西无实测资料中小型水库洪水计算的依据。10分钟、1小时、6小时、24小时暴雨相关参数从广西暴雨等值线图（2010年版）查取，推求设计暴雨；采用《广西壮族自治区暴雨径流查算图表》（1984年版）上推荐的推理公式法和瞬时单位线法，计算设计洪水。2.4流域特征值复核集雨面积复核：采用1:10000地形图量算，得到山龙水库集水面积为0.174km2。29 河道长度复核：从1:10000地形图上量算河长，经复核水库坝址以上总河长为0.48km。河流比降复核：主河道平均坡降计算采用公式：J=〔（H0+H1）*L1+（H1+H2）*L2+…+（Hn-1+Hn）*Ln-2H0L〕/L2式中:Hi----等高线高程（i=0、1、2、3…）Li----相邻两根等高线的距离(i=1、2、3…）L-----主河道长表2.1山龙水库流域地理参数L1L2图上高程(m）4.317.5距离（m）0480复核结果得到主河道平均坡降27.5‰。山龙水库本次河流特征复核成果及与各次复核成果比较见表2.2。表2.2水库流域特征值量算成果与各次设计采用比较表设计阶段项目钦州地区小型水库资料安全鉴定（2010年10月）本次加固（2012年4月）设计单位广西国瑞建设有限公司广西国瑞建设有限公司集雨面积F(km2)0.160.160.174河流长度L(km)-0.890.48平均坡降(J=‰)-3227.5量算依据1/10000地形图1/10000地形图1/10000地形图由表2.2可看出，本次复核结果集雨面积中与登记资料成果差别不大，故采用登记资料中的成果。而河道长度和河道比降与安全鉴定阶段差别较大，分析原因为安全鉴定阶段复核工作稍微粗略，本次复核准确性较高，故采用本次复核所得成果。故本次采用的水库流域特征值为F=0.16km2，L=0.48km，J=27.5‰。29 2.5洪水标准山龙水库原设计按20年一遇洪水设计、300年一遇洪水校核。山龙水库属小（2）型水库，根据《水利水电工程等级划分及防洪标准(SL252-2000)》的规定，土石坝的洪水标准可按30-20年一遇洪水设计，300-200年一遇洪水校核，鉴于水库大坝为土坝组成，并考虑到水库大坝原设计及目前可达到的洪水标准，认为大坝应按20年一遇(P=5%)洪水设计，300年一遇(P=0.33%)洪水校核，消能防冲洪水标准为10年一遇(P=10%)洪水设计。2.6设计暴雨2.6.1设计点暴雨量山龙水库流域内无水文站及雨量站，缺乏实测暴雨资料。本次设计，10分钟、1小时、6小时、24小时暴雨相关参数从广西暴雨等值线图（2010年版）查取，水库各时段设计点暴雨量成果见表2.3。表2.3山龙水库设计点暴雨量成果表vCvHP%0.335.010.010min0.324.051.437.733.61h0.3575180.0125.3110.36h0.5140454.2278.6232.424h0.55210747.6438.9361.2注：Cs/Cv=3.52.6.2设计暴雨历时设计暴雨历时Δt选用0.5h。2.6.3设计雨型1、点面换算系数因F＝0.16km2＜100km2，不作点面雨量换算，用点雨量代替面雨量。29 2、暴雨指数根据10min、1h、6h、24h的面雨量，按《广西壮族自治区暴雨径流查算图表》编制说明式（4）～（5）计算暴雨指数n1p、n2p、n3p值，各频率暴雨指数计算成果见表2.4。表2.4山龙水库暴雨指数成果表暴雨指数n1pn2pn3pp=0.33%0.30010.48350.6405p=5%0.32970.55380.6721p=10%0.33690.58380.68193、设计雨型各频率暴雨过程根据暴雨指数n1p、n2p、n3p值，按编制说明式（7）～（9）计算各历时面雨量及相邻两历时的0.5h时段雨量。根据工程地点查雨型分区图属第8区，再查广西分区综合24小时雨型表，参照所属分区雨型排列，即得设计暴雨过程，设计雨型各频率暴雨过程计算成果见表2.5。表2.5山龙水库设计雨型暴雨过程计算成果表历时（h）雨型排位雨量（mm）P＝0.33%P＝5%P=10%0.5366.793.672.941356.923.742.891.5347.053.822.832337.193.902.782.5327.333.982.733317.494.072.693.5307.654.162.644297.824.262.604.5288.004.362.565278.194.472.525.5268.404.593.686258.624.713.7929 6.5628.5315.9812.737531.4617.8614.327.51110.8178.7069.628269.1946.5540.638.5341.9524.8520.279435.5520.5616.609.5726.3114.5611.5410824.5513.4510.6110.5923.1012.549.86111021.8911.799.2411.51120.8611.168.72121219.9610.618.2612.51313.257.417.41131412.627.037.0313.51512.066.706.70141611.556.416.4114.51711.106.156.15151810.695.915.9115.51910.315.695.6916209.975.495.4916.5219.665.315.3117229.375.145.1417.5239.104.994.9918248.854.854.8518.5376.673.603.6019386.563.543.5419.5396.453.483.4820406.343.423.4220.5416.243.363.3621426.153.313.3121.5436.053.253.2522445.963.203.2022.5455.883.153.1523465.803.113.1123.5475.713.063.0624485.643.023.022.6.4净雨过程根据工程地点查产流分区图属第7区，从降雨径流相关特征参数综合表，得Wm＝29 100mm，K＝0.90，b＝2。初始蓄水量W0＝0.7Wm＝70mm。按编制说明式（10）～（12）计算总径流深。初损I0＝Wm－W0＝30mm，在设计暴雨的前部扣除初损，但核心雨不予扣损。根据流域特征及下垫面情况，查编制说明表八，产流期平均入渗率＝6.0mm／h，稳定入渗μ＝2.0mm／h。设计雨型各时段雨量扣除或μ即得净雨过程，各频率净雨过程计算成果分别见表2.6、表2.7、表2.8。29 表2.6山龙水库P=0.33%净雨过程计算成果表历时0.511.522.533.544.555.566.577.588.599.51010.51111.512面雨量（mm）110.8180.0221.9257.5289.0317.5343.8368.3391.5413.3434.2454.2467.4480.0492.1503.6514.7525.4535.7545.7555.4564.7573.8582.70.5小时雨量(mm)110.869.241.935.631.528.526.324.523.121.920.920.013.312.612.111.611.110.710.310.09.79.49.18.8时段363534333231302928272625651234789101112设计雨型(mm)6.86.97.17.27.37.57.67.88.08.28.48.628.531.5110.869.241.935.626.324.523.121.920.920.0扣除初损后雨量(mm)　　　　5.37.57.67.88.08.28.48.628.531.5110.869.241.935.626.324.523.121.920.920.0瞬时单位线产流平均入渗(mm)　　　　33333333333333333333净雨(mm)　　　　2.34.54.64.85.05.25.45.625.528.5107.866.238.932.623.321.520.118.917.917.0推理公式稳定入渗(mm)　　　　11111111111111111111净雨(mm)　　　　4.36.56.66.87.07.27.47.627.530.5109.868.240.934.625.323.522.120.919.919.0历时12.51313.51414.51515.51616.51717.51818.51919.52020.52121.52222.52323.524面雨量（mm）591.3599.7607.9615.9623.7631.4638.9646.2653.4660.4667.3674.1680.8687.4693.8700.2706.4712.6718.6724.6730.5736.2742.0747.60.5小时雨量(mm)8.68.48.28.07.87.67.57.37.27.16.96.86.76.66.46.36.26.16.16.05.95.85.75.6时段131415161718192021222324373839404142434445464748设计雨型(mm)13.312.612.111.611.110.710.310.09.79.49.18.86.76.66.46.36.26.16.16.05.95.85.75.6扣除初损后雨量(mm)13.312.612.111.611.110.710.310.09.79.49.18.86.76.66.46.36.26.16.16.05.95.85.75.6瞬时单位线产流平均入渗(mm)333333333333333333333333净雨(mm)10.39.69.18.68.17.77.37.06.76.46.15.83.73.63.43.33.23.13.13.02.92.82.72.6推理公式稳定入渗(mm)111111111111111111111111净雨(mm)12.311.611.110.610.19.79.39.08.78.48.17.85.75.65.45.35.25.15.15.04.94.84.74.629 表2.7山龙水库P=5%净雨过程计算成果表历时0.511.522.533.544.555.566.577.588.599.51010.51111.512面雨量（mm）78.7125.3150.1170.7188.5204.5219.1232.5245.0256.8268.0278.6286.0293.0299.7306.2312.3318.2323.9329.4334.7339.8344.8349.70.5小时雨量(mm)78.746.524.820.617.916.014.613.412.511.811.210.67.47.06.76.46.15.95.75.55.35.15.04.8时段363534333231302928272625651234789101112设计雨型(mm)3.73.73.83.94.04.14.24.34.44.54.64.716.017.978.746.524.820.614.613.412.511.811.210.6扣除初损后雨量(mm)　　　　　　　1.64.44.54.64.716.017.978.746.524.820.614.613.412.511.811.210.6瞬时单位线产流平均入渗(mm)　　　　　　　1.63.03.03.03.03.03.03.03.03.03.03.03.03.03.03.03.0净雨(mm)　　　　　　　0.01.41.51.61.713.014.975.743.521.817.611.610.49.58.88.27.6推理公式稳定入渗(mm)　　　　　　　11111111111111111净雨(mm)　　　　　　　0.63.43.53.63.715.016.977.745.523.819.613.612.411.510.810.29.6历时　12.51313.51414.51515.51616.51717.51818.51919.52020.52121.52222.52323.524面雨量（mm）354.4359.0363.4367.8372.1376.2380.3384.3388.2392.0395.7399.4403.0406.5410.0413.4416.8420.1423.4426.6429.7432.8435.9438.90.5小时雨量(mm)4.74.64.54.44.34.24.14.03.93.83.73.73.63.53.53.43.43.33.33.23.23.13.13.0时段131415161718192021222324373839404142434445464748设计雨型(mm)7.47.06.76.46.15.95.75.55.35.15.04.83.63.53.53.43.43.33.33.23.23.13.13.0扣除初损后雨量(mm)7.47.06.76.46.15.95.75.55.35.15.04.83.63.53.53.43.43.33.33.23.23.13.13.0瞬时单位线产流平均入渗(mm)333333333333333333333333净雨(mm)4.44.03.73.43.12.92.72.52.32.12.01.80.60.50.50.40.40.30.30.20.20.10.10.0推理公式稳定入渗(mm)111111111111111111111111净雨(mm)6.46.05.75.45.14.94.74.54.34.14.03.82.62.52.52.42.42.32.32.22.22.12.12.029 表2.8山龙水库P=10%净雨过程计算成果表历时0.511.522.533.544.555.566.577.588.599.51010.51111.512面雨量（mm）69.6110.3130.5147.1161.4174.2185.7196.3206.2215.4224.1232.4238.4244.1249.5254.7259.6264.4269.0273.4277.7281.8285.8289.70.5小时雨量(mm)69.640.620.316.614.312.711.510.69.99.28.78.36.05.75.45.25.04.84.64.44.34.14.03.9时段363534333231302928272625651234789101112设计雨型(mm)2.92.92.82.82.72.72.62.62.62.53.73.812.714.369.640.620.316.611.510.69.99.28.78.3扣除初损后雨量(mm)　　　　　　　　　　0.93.812.714.369.640.620.316.611.510.69.99.28.78.3瞬时单位线产流平均入渗(mm)　　　　　　　　　　0.93333333333333净雨(mm)　　　　　　　　　　0.00.89.711.366.637.617.313.68.57.66.96.25.75.3推理公式稳定入渗(mm)　　　　　　　　　　0.91111111111111净雨(mm)　　　　　　　　　　0.02.811.713.368.639.619.315.610.59.68.98.27.77.3历时12.51313.51414.51515.51616.51717.51818.51919.52020.52121.52222.52323.524面雨量（mm）293.5297.2300.8304.3307.7311.0314.3317.5320.6323.7326.7329.6332.5335.3338.1340.8343.5346.2348.8351.3353.9356.3358.8361.20.5小时雨量(mm)3.83.73.63.53.43.33.33.23.13.13.02.92.92.82.82.72.72.62.62.62.52.52.42.4时段131415161718192021222324373839404142434445464748设计雨型(mm)6.05.75.45.25.04.84.64.44.34.14.03.92.92.82.82.72.72.62.62.62.52.52.42.4扣除初损后雨量(mm)6.05.75.45.25.04.84.64.44.34.14.03.92.92.82.82.72.72.62.62.62.52.52.42.4瞬时单位线产流平均入渗(mm)3333333333332.92.82.82.72.72.62.62.62.52.52.42.4净雨(mm)3.02.72.42.22.01.81.61.41.31.11.00.90.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.00.0推理公式稳定入渗(mm)111111111111111111111111净雨(mm)5.04.74.44.24.03.83.63.43.33.13.02.91.91.81.81.71.71.61.61.61.51.51.41.429 2.7设计洪水2.7.1瞬时单位线法（一）地面径流查汇流分区图，工程地点二（1）区，故瞬时单位线参数计算用如下公式：式中：n,m-----瞬时单位线参数;F-------集雨面积，km2;J-------河流比降,‰。根据上式计算得:m1稳=0.62，n=1.70,k=0.36,查工程所在地的退水指数区为7区，指退水指数为，α1=0.7，α2=0.3,地下径流过程其起涨部分按三角形斜线分配，退水部分则根据退水曲线公式推算。设计洪水计算成果见表2.9和图2.1。29 表2.9山龙水库各频率洪水过程成果表（瞬时单位线法）历时（h）流量（m3/s）P＝0.33%P＝5%P＝10%00.000.000.000.50.130.080.0610.340.150.601.50.460.191.0320.520.223.432.50.560.833.8130.591.342.693.50.623.992.3040.664.401.574.51.733.191.1952.592.700.995.55.981.910.8866.541.480.806.56.031.270.7473.801.140.597.52.861.050.4882.330.980.428.52.060.780.3891.890.630.359.51.770.560.33101.680.510.3010.51.340.470.28111.100.450.2611.50.980.420.25120.910.400.2312.50.860.370.2235 130.810.350.1613.50.780.340.13140.740.320.1114.50.710.240.11150.690.190.1115.50.660.170.10160.630.160.1016.50.530.150.10170.450.140.1017.50.420.140.10180.400.130.1018.50.390.120.10190.380.120.1019.50.370.110.10200.360.110.1020.50.350.100.10210.350.100.1021.50.340.100.10220.330.100.1022.50.210.100.10230.130.100.0923.50.100.100.09240.090.100.0935 2.7.2推理公式法1、汇流参数θ，m值计算公式：式中：L——流域最大汇流长度（km）；F——流域面积（km2）；J——流域平均坡度。计算得θ＝2.51，水库所在流域为丘陵区，植被一般，查m～θ关系图，取汇流参数m＝0.22。2、洪峰流量洪峰流量计算公式为：式中：Qm——设计洪峰流量（m3/s）；hτ——最大τ时段内的净雨量（mm）；35 τ——流域汇流历时（h）。根据上述公式采用试算法计算洪峰流量，计算成果见表2.10。表2.10山龙水库洪峰流量计算成果表（推理公式法）频率Qm(m3/s)τ(h)P=0.33%7.351.2P=5%4.701.35P=10%3.991.43、洪水过程洪水过程线采用三角形过程线法，地下回水的回加也采用三角形过程分配，计算成果见表2.11。表2.11山龙水库洪水过程成果表（推理公式法）洪水标准P=0.33%历时(h)04.35.56.723.224地下径流Q下(m3/s)00.020.020.020.080.08深层流Q深(m3/s)00.000.000.000.000.00地表径流Q表(m3/s)01.137.352.270.000.00设计洪水Qi(m3/s)01.157.372.300.080.08洪水标准P=5%历时(h)02.6545.3521.8524地下径流Q下(m3/s)00.010.020.020.080.08深层流Q深(m3/s)00.000.000.000.000.00地表径流Q表(m3/s)00.434.701.210.000.00设计洪水Qi(m3/s)00.444.711.230.080.08洪水标准P=10%历时(h)00.623.419.924地下径流Q下(m3/s)00.000.010.020.100.08深层流Q深(m3/s)00.000.000.000.000.00地表径流Q表(m3/s)00.163.990.950.000.00设计洪水Qi(m3/s)00.174.000.970.100.0835 2.7.3设计洪水及合理性分析本次设计洪水计算采用《广西暴雨径流查算图表》中有关资料推求洪水，且暴雨和洪水参数均由广西实测资料经综合平衡所得，设计暴雨历时和时段△t选定比较符合小流域的特点和实际情况，本次洪水复核两种方法推算的洪峰流量、洪量成果相近。由结果可见推理公式法得出结果较高，从工程偏安全考虑，本次洪水复核采用推理公式法推求的结果。表2.12山龙水库洪水复核成果表设计标准P(%)24h暴雨(mm)洪峰流量(m³/s)24h洪量(万m³)纳什瞬时单位线法0.33747.66.5410.535438.94.405.9510361.23.817.77推理公式法（采用）0.33747.67.3710.725438.94.716.1810361.24.005.0735 3工程地质3.1绪言3.1.1工程概况山龙水库位于钦南区犀牛脚镇大灶村，水库位于钦江流域，集雨面积为0.16km2，注册登记总库容25.5万m3，兴利库容4.70万m3，调洪库容10.8万m3，，死库容10万m3。水库设计灌溉面积400亩，有效灌溉面积300亩，防洪保护耕地300亩，人口共250人,是一座以灌溉为主的小（二）型水库。水库跨坝影响下游人口250人，耕地300亩。山龙水库现状枢纽建筑物包括主坝、副坝、溢洪道、放水系统等。大坝为均质土坝，坝长63m，最大坝高7.9m，坝顶宽3.0m，坝项高程18.00m，上游坡比1:2.86，无护坡石。下游坡比1:3.0，草皮护坡，坡脚无排水反滤体。副坝位于主坝的西面，为均质土坝，坝长25m，最大坝高4.25m，坝顶宽5.0m，坝项高程17.50m，上游坡比1:3.0，无护坡石。下游坡比1:2.5，草皮护坡，坡脚无排水反滤体。溢洪道位于副坝右侧，在原山体上开挖而成的开敞式宽顶堰，净宽8.5m，堰顶高程16.00m。最大下泄流量5.98m3/s。放水设施由斜拉放水闸和放水平管组成。采用手动螺杆启闭，放水平管为混凝土方形无压涵，进口底高程13.25m，断面尺寸为0.25×0.25(m)，长32m，最大放水量0.1m3/s。3.1.2主要病险情况结合前期安全鉴定成果，并根据本次初步设计阶段勘察的情况，山龙水库存在的主要问题如下：山龙水库于1968年1月建成6 ，为当时群众运动的“三边”工程，几十年来一直带病运行，工程存在很大安全隐患。长期以来部分坝体出现塌陷、隆起现象，坝基局部渗水，护坡和排水设施不全等问题。1、主、副坝坝体填土压实度低，渗透系数偏大，中高水位时坝坡有明显渗漏，上游坡无护坡石，坝脚无排水反滤体。2、溢洪道两侧没有边墙，底板没有衬砌，杂草丛生，淤积严重，局部边坡不稳定，出口无消力池。3、放水涵管混凝土闸门密封性差，漏水严重，闸门及其门槽埋件、拉杆长期泡于水下，锈蚀严重，维修困难。4、防汛公路为泥路，路面狭窄，没有设排水沟，路面泥泞，雨天无法通行，影响防汛抗洪。根据山龙水库大坝的安全鉴定结果，大坝安全类别评定为“三类坝”。3.1.3除险加固任务和要求山龙水库始建时仅做过简单的地形地质调查，未进行勘探、试验等勘察工作，以后的局部除险加固及维修也未补充做过地质勘察，水库缺少基本的地质及勘探试验资料。2011年7月，根据钦北区水利局的委托，广西海林地质勘查有限公司承担了山龙水库除险加固初步设计阶段的勘察设计工作。除险加固初步设计阶段的勘察工作主要任务是：①进一步调查、分析土石坝坝体病害的分布情况、类型及成因，评价其危害程度，提供坝体渗透和抗剪力学参数。②查明地质病害和隐患的部位、范围和类型，分析其产生的原因，为除险加固设计提供地质资料与建议。③进行天然建筑材料的调查。勘察依据的主要规程规范为：（1）《岩土工程勘察规范》（GB50021-2001）（2）《水库大坝安全评价导则》（SL258-2000）（3）《中小型水利水电工程地质勘察规范》（SL55-2005）（4）《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2001）（5）《水利水电工程地质测绘规程》（SL299-2004）3.1.4初步设计阶段工作简述勘测外业工作于2012年2月17日进场，于3月21日6 结束外业。该阶段完成的勘探试验工作量见表3-1-1。表3.1-1山龙水库大坝初设阶段地质勘察工作量一览表序号勘察工作项目单位数量备注1外业工作地质测绘区域及库区平面地质校测km26.51:500002坝区平面地质测绘km20.0331:5003勘探钻探m/孔47.3/34现场试验钻孔注水试验段次96压水试验段次7取样原状土样组48扰动土样件19内业工作室内试验土的常规试验组410击实试验组111大坝、溢洪道平面图幅112地质剖面图幅313工程地质勘察报告份13.2区域地质概况3.2.1地形地貌测区位于钦州盆地南面，总体地势西北高东南低，库区为丘陵地形，高程30~50m。3.2.2地层岩性测区地层为：志留第（S）砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、泥岩、页岩；侏罗系（J）砂岩、泥质粉砂岩、砂砾岩、泥岩、二迭系（P）砂岩、泥质粉砂岩、泥岩和第四系（Q）。3.2.3地质构造及地震测区位于南华准地台华厦褶断带的粤西隆起西南端与右江褶断区越北隆起北缘褶断束东南端的接壤地区。褶皱、断裂发育，并具明显的分带性。西北部构造线以北东东向为主，伴有少许北西向断裂，中部自西南向东北，略呈舒缓的“S”6 形展布，断裂异常发育。西北部褶皱以宽展型为主，北东向和北西向断裂部分集中，成断层束状；东南部则以近东西向的紧密线状褶皱为主，略呈反“S”型，断裂不甚发育。与水库密切相关的断层为防城至大垌大断层和平吉断层，断层均从水库外经过，对水库无影响。据《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001)，区内的地震动峰值加速度为0.05g，反应谱特征周期为0.35s，对应地震基本烈度为Ⅵ度。3.3库区地质概况库区为丘陵地貌，自然坡度20°~30°之间，两岸山头高程在30~50m为主，沟谷较发育，植被茂盛。库盆及坝址区由志留系下统连滩群第三组（S1lnc）砂岩、泥质粉砂岩组成，两岸山体高程高于坝顶高程10m~20m，山体较雄厚，无构造破碎带穿越库区，岩体阻水性较好，水库不存在向邻谷渗漏问题，库区未发现较严重的渗漏现象。库岸以残坡积土为主，层厚一般为1~2m，库水面面积较小，库盆山体植被较好，由于受风浪影响，库区局部地段有少量塌岸现象，但规模不大。根据地质测绘，近坝库岸基本稳定。3.4工程区地质概况3.4.1地形地貌坝址两岸均为丘陵地貌，自然坡度在20°~30°之间。库盆两岸山顶高程大多为30m~40m。3.4.2地层岩性坝区地层岩性较简单，主要为志留系下统连滩群第三组（S1lnc）以及第四系地层。现按地层从老到新阐述如下：①志留系下统连滩群第三组（S1lnc）砂岩、泥质粉砂岩：浅灰色—灰黄色，薄层状，泥质结构，主要成份为粘土矿物和石英粉砂，有少量裂隙发育，属软质岩，微小裂隙较发育，主要分布在坝址两岸山坡及坝基。②第四系（Q）残坡积层（Qedl）：主要为含碎石粘土，黄色、黄褐色，干~稍湿，坚硬~6 硬塑状态，含较多碎石，粘性较差，层厚1~2m，主要分布在坝址附近山坡及左右坝肩。冲洪积层（Qal）：浅灰—深灰色、灰黄色，湿，软—可塑状，含少量腐植物，混杂少量岩砂粒。层厚1~2m，主要分布在坝后原河床一带。3.4.3地质构造测区位于南华准地台华厦褶断带的粤西隆起西南端与右江褶断区越北隆起北缘褶断束东南端的接壤地区。褶皱、断裂发育，并具明显的分带性。西北部构造线以北东东向为主，伴有少许北西向断裂，中部自西南向东北，略呈舒缓的“S”形展布，断裂异常发育。西北部褶皱以宽展型为主，北东向和北西向断裂部分集中，成断层束状；东南部则以近东西向的紧密线状褶皱为主，略呈反“S”型，断裂不甚发育。与水库密切相关的断层为防城至大垌大断层和平吉断层，断层均从水库外经过，对水库无影响。3.4.4水文地质条件坝区地层由志留系下统连滩群第三组（S1lnc）浅灰色—灰黄色砂岩、泥质粉砂岩及第四系（Q）地层组成。地下水类型有：孔隙水和基岩裂隙水。（1）孔隙水：主要埋藏于残积层之中，水量不大，受季节影响明显。（2）基岩裂隙水：赋存于基岩裂隙中，水量与岩石裂隙发育有关，裂隙发育程度不同接受大气降水补给条件亦不同。3.4.5岩体风化特征区内岩体风化主要表现为垂向上的物理风化。全风化层厚度2.0～3.0m，岩体风化后呈土夹碎屑状，颜色杂，物理力学性质与含碎石粘土类似；强风化岩体厚度>10m，岩体裂隙发育，属于碎裂～散体结构。3.4.6近坝库岸稳定性评价坝址附近自然坡度在20°~30°之间，植被较好，覆盖层较薄，基岩普遍出露，受风浪影响，库岸可见小规模塌岸，但不会危及水库安全。根据地质调查，近坝库岸基本稳定。6 3.5大坝体填筑质量与评价本次勘察对大坝取原状土样4组和扰动样1组进行室内土工试验。其中扰动土样进行了击实试验，成果见表3-5-1；原状土样试验项目包含了常规土工试验、抗剪强度试验、压缩试验等，成果见表3-5-2。表3-5-1主坝坝体填土颗分成果统计表野外编号土样状态击实试验颗粒组成最优含水率ωop(%)最大干密度ρdmax(g/cm3)砾粒(mm)砂粒(mm)粉粒(mm)粘粒(mm)>2020~22~0.50.5~0.250.25~0.0750.075~0.005<0.005(%)主坝扰动16.21.8519.51.52.510.544.821.26 表3-5-2主坝坝体填土土工试验成果统计表送样编号取样深度天然状态土的物理指标比重液限塑限塑性指数液性指数抗剪试验压缩试验含水率密度干密度孔隙比饱和度100-200kPa凝聚力内磨擦角压缩系数压缩模量—ω。ρ。ρde。SrGsωLωPIPILCφαVEsm%g/cm3g/cm3—%g/cm3%%——kPa（o）MPa-1MPazk1-13.0-3.222.81.961.630.680832.7125.816.69.20.21322.7022.200.206.05zk2-13.8-4.022.11.981.670.628962.7228.919.39.60.29221.2023.100.226.80zk2-27.4-7.625.81.951.590.705992.7131.820.111.70.42620.3621.550.305.68ZK3-13.5-3.724.31.961.620.660882.7124.715.29.50.21622.3820.560.225.56平均值23.81.961.630.675922.7327.817.810.00.27521.6521.850.236.03　小值平均值　　　　　　　　　　　20.8021.06　5.62　大值平均值　　　　　　　　　　　　0.30　14 3.5.1主坝体填筑质量与评价3.5.1.1坝体物质组成及分布特征填土以含碎石粘土为主，黄色，局部夹黄褐色或灰白色，填土来源于附近山头的残积土及基岩风化土，含大量风化岩碎块。浸润线以上土层一般呈干~稍湿，可~硬塑状态。浸润线以下土层一般较湿，呈可~软塑状态，砾石成分为石英，据土工试验，砾含量为19.5%，砂含量14.5%，粉粒含量为44.8%，粘粒含量为21.2%。填土最优含水率为16.2%，击实最大干密度为1.85g/cm3，压实度仅为89%。坝体填土土质较差，压实度未达到要求。主坝填土基本顺着原河谷填筑，两侧坝肩填土层厚度较薄，主坝中心部位填土层最厚，约9.6m。3.5.1.2坝体填土质量评价（1）填土压缩系数及压缩模量的评价土工试验成果汇总见下表3-5-3。从试验结果看，坝体填土压缩系数范围值为0.20～0.3MPa-1，大值平均值为0.3MPa-1，坝体填土压缩模量范围值为5.56～6.8MPa，小值平均值为5.6MPa。主坝填土属于中等压缩性土。表3-5-3主坝填土原状土样压缩试验成果表取样位置试验组数取值压缩系数av1-2(MPa-1)压缩模量Es1-2(MPa)坝体4范围值0.20～0.305.56～6.8平均值0.236.0小值平均值－5.6大值平均值0.3－（2）坝体填土压实度坝体填土的标准击实最大干密度ρdmax=1.85g/cm3，最优含水率ωop＝16.2%，填土干密度为1.63g/cm3，则压实度为0.88。主坝填土压实度均不满足《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2001）的要求。3.5.1.3坝体渗透特性（1）渗透系数统计和评价14 现场钻孔注水试验统计结果见表3-5-4。表3-5-4主坝钻孔注水试验成果统计表试验位置岩性试验段次渗透系数（cm/s）范围值平均值大值平均值坝体人工填土41.2×10-4～1.2×10-38.1×10-41.0×10-3根据现场注水试验，坝体人工填土的渗透系数以10-4~10-3级为主,属中等透水。（2）坝体浸润线本阶段勘察主坝共布置了4勘探钻孔，勘察期间库水位稳定在15.55m，根据钻孔观测坝体水位，各钻孔实测的地下水位见表3-5-5。表3-5-5主坝钻孔实测浸润线水位表钻孔位置钻孔编号水位高程（m）孔口高程（m）钻孔位置钻孔编号水位高程（m）孔口高程（m）内坡坝顶ZK118.0外坡ZK4ZK213.717.9ZK318.4从表3-6-6看，坝顶轴线浸润线低于库水位1.85m；外坡浸润线水位埋深没有渗出坝面的现象。实测的地下水位比较符合实际情况。（3）坝体土渗透变形判别根据颗粒分析结果，填土中粘粒含量超过10％，无法查得d10，不能计算出区分粒径dr＝，无法根据《水利水电工程地质勘察规范》（GB50487-2008）“附录G土的渗透变形判别”中的方法进行计算判别。主坝填土渗透变形的型式为流土。根据流土型临界水力比降计算公式Jcr＝（Gs-1）（1-n）得坝体填土的临界水力比降为1.04，取2的安全系数，得到允许水力比降J允许＝0.52。3.5.1.4物理力学指标地质建议值综合室内土工试验结果及现场钻孔注水试验试验资料，据现场地质编录和工程类比，得大坝填土岩体物理力学指标建议值见表3-5-6。14 表3-5-6主坝坝体填筑土的参数建议值表力学指标土层名称含水率ω湿密度ρ饱和密度ρsr天然孔隙比e孔隙度n土粒比重总应力指标有效应力指标压缩系数av1-2压缩模量Es1-2渗透系数k允许水力比降i允最大干密度ρdmax最优含水量ωop粘聚力C内摩擦角Φ粘聚力C内摩擦角Φ（水平)Kh(垂直)Kv%g/cm3g/cm3%%kPa度kPa度MPacm/scm/sg/cm3%主坝填土①241.962.030.68402.73211819210.35.61.0×10-35.0×10-40.521.8516.23.5.2副坝填筑质量与评价副坝为均质土坝，填土来源于附近山头的残积土及基岩风化土，含大量风化岩碎块，与主坝填土基本一致，由于副坝矮小，本次未做钻探和试验工作，由于坝体填土与主坝填土基本一致，当时的施工条件基本一致，所以副坝坝体填土物理力学指标建议值可参考主坝的指标采用。3.5.3主坝体主要工程地质问题与处理建议据本阶段的勘察成果，主坝体填土的渗透系数均以10-4~10-3级为主，属中等透水，坝体存在渗透稳定问题；坝体填土属于中等~中高压缩性土；压实度为0.88。由于当时碾压设备和碾压技术落后，导致坝体填土的压实度较低，具有中等压缩性。坝体填土压实度较低又导致填土渗透性较强。坝体填土压缩性较高导致上游坝坡部分干砌石松动或架空，下游坡起伏不平。为了解决坝体的上述问题，建议对坝体进行防渗，从而降低其渗透性和压缩性。在此基础上翻修上游坝坡护坡；下游坝坡进行修整后重新铺盖草皮；翻修坝后排水棱体。14 3.6坝基和坝肩工程地质条件与评价3.6.1物质组成及分布特征坝基主要由第四系（Q）和志留系下统连滩群第三组（S1lnc）灰黄色—黄色泥质粉砂岩组成。（1）粘土：灰色—深灰色，湿，可塑状，含少量粉细砂，有沙感，摇震反应无。分布于河床，厚0.6m。（2）强风化泥质粉砂岩：灰黄色—黄色，局部夹黄色砂岩，中薄层状，砂状结构，裂隙较发育，岩芯呈土柱状或碎块状，手折可断。分布于两坝肩，厚大于5m。3.6.2岩土体透水性（1）渗透系数（透水率）统计及评价坝基及坝肩岩土层主要为粘土和强风化泥质粉砂岩。强风化泥质粉砂岩现场注水试验5段（见表3-6-1），渗透系数为2.7×10-4cm/s，属中等透水层。表3-6-1坝基岩体钻孔压（注）水试验成果表试验位置岩性试验段次渗透系数或吕荣值（Lu）范围值平均值大值平均值坝基粘土强风化泥质粉砂岩36.2×10-5～2.7×10-41.5×10-42.7×10-4（3）坝基岩土渗透系数（透水率）地质建议值根据现场注水试验成果，结合坝基的渗水情况，提出坝基岩土层的渗透系数地质建议值见表3-6-2。表3-6-2坝基岩土层渗透系数地质建议值表岩性渗透系数k（cm/s）或吕荣值（Lu）粘土3.5×10-5强风化泥质粉砂岩2.7×10-414 3.6.3岩（土）体物理力学参数建议值据坝区勘察成果，坝基持力地层为粘土和强风化泥质粉砂岩组成。据工程经验和野外编录，推荐地质建议值，见表3-6-3。表3-6-3坝基、坝肩土层参数建议值表力学指标土层名称含水率ω湿密度ρ干密度ρd天然孔隙比e孔隙度n土粒比重饱和重度γsat总应力指标有效应力指标压缩系数av1-2压缩模量Es1-2渗透系数K粘聚力Ccu内摩擦角Φcu粘聚力C′内摩擦角Φ′Kh(水平)%g/cm3g/cm3%%kN/m3kPa度kPa度MPa-1MPacm/s粘土②1.951.752.7319.8251823207.53.5×10-5强风化泥质粉砂岩③2.21.852.7822.528222525152.7×10-43.6.4大坝基及坝肩主要工程地质问题与处理建议大坝坝基岩土中粘土为弱透水；强风化泥质粉砂岩均为中等透水，需对坝基进行防渗。3.7溢洪道工程地质条件与评价3.7.1工程地质条件溢洪道位于副坝右岸，底板均为强风化泥质粉砂岩，两侧均为全~强风化泥质粉砂岩边坡，其承载力和抗剪强度满足要求。3.7.2物理力学参数建议值溢洪道岩体的物理力学参数主要是参照野外编录并类比其它工程有关试验资料确定，具体参数建议值如下：墙基摩擦系数f=0.40墙基全～强风化泥质粉砂岩承载力准值：fk＝250～300KPa；抗剪断强度：f"＝0.40；c"=0.15MPa。14 3.7.3工程地质问题与处理建议溢洪道目前存在的问题：溢洪道两侧没有边墙，底板没有衬砌，杂草丛生，淤积严重，局部边坡不稳定，无消能设施。为了解决上述问题，需加固溢洪道及相关设施。3.8输水隧洞工程地质条件与评价输水涵位于副坝中间，其基础座落于全~强风化泥质粉砂岩上，承载力和抗剪强度满足要求。目前放水涵存在的问题：放水涵管混凝土闸门密封性差，漏水严重，闸门及其门槽埋件、拉杆长期泡于水下，锈蚀严重，维修困难。全～强风化泥质粉砂岩承载力准值：fk＝250～300KPa；抗剪断强度：f"＝0.40；c"=0.1MPa。3.9天然建筑材料经调查，工程所需的天然建筑材料除土料可就近开采，储量、质量可满足要求。砂砾料、块石料均缺乏。3.9.1土料工程所需要土料，但数量不大，就近山坡上取土，土质为含碎石粘性土，可开采厚度1~2m，其数量和质量符合要求。3.9.2砂砾石料工程附近砂砾料缺乏，需到市场购买。3.9.3石料工程附近块石料缺乏，需到市场购买。14 3.10结论及建议（1）测区地震基本烈度为Ⅵ度，地震动峰值加速度为0.05g，反应谱特征周期为0.35s。（2）主、副坝坝体填土压实度偏低，渗透系数较大，属中等透水，不满足规范要求；坝基岩土中粘土属弱透水层；强风化泥质粉砂岩体透水性属中等透水层。建议对主副坝坝体和坝基进行防渗处理，防渗深度：两坝肩进入强风化泥质粉砂岩5m；河床段进入强风化泥质粉砂岩3m，并完善坝坡相关设施。（3）加固溢洪道及相关设施，架设交通桥。（4）修建输水箱涵及相关设施。（5）天然建筑材料除土料外，其余到市场购买。14 4工程任务和规模4.1工程任务山龙水库位于钦南区犀牛脚镇大灶村，水库位于钦江流域，集雨面积为0.16km2，注册登记总库容25.5万m3，兴利库容4.70万m3，调洪库容10.8万m3，，死库容10万m3。水库设计灌溉面积400亩，有效灌溉面积300亩，防洪保护耕地300亩，人口共250人,是一座以灌溉为主的小（二）型水库。水库跨坝影响下游人口250人，耕地300亩。4.2工程规模4.2.1工程规模及洪水标准山龙水库属于小（2）型水库，工程等别为Ⅴ等，建筑物级别为5级。本次设计根据《防洪标准》GB50201—94和《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252—2000）的规定，并结合原注册登记表采用的标准，大坝设计洪水标准为20年一遇洪水设计，300年一遇洪水校核。4.2.2正常蓄水位和死水位山龙水库现状的正常蓄水位较低，导致兴利库容较小，不能满足下游灌溉要求，且因为本水库按现状正常水位调洪所得校核水位比较低，故本次设计正常水位抬升1m，即为17.0m。死水位登记为9m，本次设计依据实测死水位高程定为13.25m。4.2.3洪水调节和防洪特征水位水位选择4.2.3.1洪水调节1、水库水位～库容关系曲线原登记资料山龙水库水位～库容关系曲线成果见图4-1、表4.1。复核得库容曲线中正常水位与校核水位对应的库容均与登记表中相应库容一致，所以可认为原注册登记库容曲线是合理的。19 经对水库库容的变化分析认为，水库所在流域内属低山岳陵区，库区周围植被良好，岸坡稳定，为少沙河流，库区泥沙淤积程度很小，淤积量不大。因此本次安全评价水库库容采用原水位～库容成果。表4.1山龙水库水位～库容关系曲线表水位(m)13.2513.51414.51515.51616.51717.517.8918.5库容(万m3)1010.310.811.512.313.514.716.819.522.3125.529.12、水库泄流能力曲线山龙水库本次设计溢洪道为实用堰，堰顶高程17.0m，过水净宽8.5m。本次复核洪水计算采用实用堰公式计算其泄流能力：Q=(H0)3/2式中：δ——自由出流系数，δ=1.0;m——流量系数，m=0.34；B——堰顶净宽，B=8.5m；H0——上游水头;计算得山龙水库水位～下泄流量关系曲线，见表4.2。19 表4.2山龙水库水位～下泄流量关系曲线表水位（m）17.0017.2017.4017.6017.8018.0018.2018.4018.60下泄流量（m³/s）0.001.083.075.638.6712.1215.9320.0724.52水位（m）18.8019.0019.20下泄流量（m³/s）29.2634.2739.543、调洪计算（1）水库的洪水调度方式山龙水库溢洪道型式为实用堰，堰顶高程17.0m。水库泄洪没有闸门控制，水库水位超过堰顶高程17.0m时即开始自行泄洪。（2）起调水位起调水位为17.0m。（3）调洪计算根据水库水量平衡原理及水库库容与下泄量关系线，采用列表试算法进行调洪演算。起调水位采用17.0m，入库流量从设计洪水过程线摘录，采用推理公式法的流量成果，推理公式法调洪演算过程见表4.3、表4.4和表4.5。19 表4.3P=0.33％洪水过程线及调洪过程（推理公式法）时间_小时入库流量_立米/秒下泄流量_立米/秒对应库容_万立米库水位_米00019.5170.50.12019.51710.24019.5171.50.35019.51720.470.0419.5717.012.50.590.0919.6617.0330.710.1619.7517.053.50.820.2519.8517.0740.940.3519.9617.094.51.920.5520.1317.1354.21.1120.5317.25.57.372.3521.2617.3464.633.3821.8317.436.33.53.521.8917.446.52.773.3821.8317.4371.993.121.6717.47.51.932.7721.517.3781.872.5321.3617.358.51.812.3321.2517.3391.752.1821.1717.329.51.692.0521.117.31101.632.0521.117.3110.51.571.9321.0317.29111.511.9321.0317.2911.51.461.8120.9617.28121.41.8120.9617.2819 12.51.341.6920.8917.27131.281.6920.8917.2713.51.221.5820.8217.26141.161.5820.8217.2614.51.11.4620.7517.24151.041.4620.7517.2415.50.981.3420.6817.23160.921.3420.6817.2316.50.861.2320.6117.22170.81.1320.5517.2117.50.751.1320.5517.21180.691.0320.4817.1918.50.631.0320.4817.19190.570.9320.4117.1819.50.510.9320.4117.18200.450.8320.3417.1720.50.390.7420.2717.15210.330.7420.2717.1521.50.270.6420.217.14220.210.5620.1417.1322.50.150.5620.1417.13230.090.4820.0717.1123.50.070.42017.1240.070.42017.119 表4.4P=5％洪水过程线及调洪过程（推理公式法）时间_小时入库流量_立米/秒下泄流量_立米/秒对应库容_万立米库水位_米00019.5170.50.07019.51710.15019.5171.50.22019.51720.29019.5172.50.37019.51731.360.0819.6517.033.52.750.3719.9817.144.711.0920.5217.24.53.011.820.9517.284.9621.9721.0517.351.881.9721.0517.35.51.071.8420.9717.2861.041.6320.8517.266.51.011.4720.7617.2570.981.3520.6817.237.50.951.3520.6817.2380.921.2520.6217.228.50.891.2520.6217.2290.861.2520.6217.229.50.831.1520.5517.21100.81.1520.5517.2110.50.771.1520.5517.21110.741.0520.4917.211.50.711.0520.4917.2120.671.0520.4917.254 12.50.641.0520.4917.2130.610.9520.4217.1813.50.580.9520.4217.18140.550.9520.4217.1814.50.520.8620.3617.17150.490.8620.3617.1715.50.460.8620.3617.17160.430.7620.2917.1616.50.40.7620.2917.16170.370.7620.2917.1617.50.340.6720.2317.14180.310.6720.2317.1418.50.280.6720.2317.14190.250.5920.1617.1319.50.210.5920.1617.13200.180.5920.1617.1320.50.150.520.0917.12210.120.520.0917.1221.50.090.4320.0317.11220.070.4320.0317.1122.50.070.4320.0317.11230.070.4320.0317.1123.50.070.4320.0317.11240.070.4320.0317.1154 表4.5P=10％洪水过程线及调洪过程（推理公式法）时间_小时入库流量_立米/秒下泄流量_立米/秒对应库容_万立米库水位_米00019.5170.50.12019.51711.110.0619.6117.021.52.320.2819.8817.08240.8520.3517.172.52.571.4420.7417.242.981.71.6120.8417.2631.621.6120.8417.263.50.851.6120.8417.2640.831.4120.7217.244.50.81.2620.6317.2250.781.1420.5517.215.50.761.1420.5517.2160.731.0520.4917.26.50.711.0520.4917.270.691.0520.4917.27.50.661.0520.4917.280.640.9520.4317.188.50.620.9520.4317.1890.590.9520.4317.189.50.570.9520.4317.18100.550.8620.3617.1710.50.520.8620.3617.17110.50.8620.3617.1754 11.50.480.8620.3617.17120.450.7720.317.1612.50.430.7720.317.16130.410.7720.317.1613.50.380.7720.317.16140.360.6920.2417.1514.50.340.6920.2417.15150.320.6920.2417.1515.50.290.6920.2417.15160.270.620.1717.1316.50.250.620.1717.13170.220.620.1717.1317.50.20.620.1717.13180.180.5220.117.1218.50.150.5220.117.12190.130.5220.117.1219.50.110.4420.0417.11200.090.4420.0417.1120.50.090.4420.0417.11210.080.4420.0417.1121.50.080.4420.0417.11220.080.4420.0417.1122.50.080.4420.0417.11230.070.4420.0417.1123.50.070.4420.0417.11240.070.4420.0417.1154 4.2.3.2结论表4.6洪水复核成果表频率0.33%5%10%项目本次复核入库洪峰流量(m3/s)7.374.714.00入库洪水总量万m310.726.185.07最大下泄流量(m3/s)3.501.971.61相应库水位(m)17.4417.3017.26相应库容(万m3)21.9021.1020.8054 5枢纽建筑物除险加固设计5.1工程概况山龙水库位于钦州市钦南区犀牛脚镇大灶村委会，地理位置：东经109°00’，北纬21°53’，所在的河流为钦江支流，是一座以灌溉为主，兼顾养鱼的综合利用小（1）型水库。水库集雨面积为0.16km2，总库容25.5万m3，兴利库容4.7万m3。设计灌溉面积为400亩，实际灌溉面积为300亩。山龙水库1967年1月开始动工兴建，1968年1月建成投入运行。水库建成运行至今，工程发挥了巨大的效益，但大坝一直带病运行，未进行过完整的除险加固。5.1.1现状枢纽建筑物布置山龙水库现状枢纽建筑物包括主坝、副坝、溢洪道、放水系统等。大坝为均质土坝，坝长63m，最大坝高7.9m，坝顶宽3.0m，坝项高程18.00m，上游坡比1:2.86，无护坡石。下游坡比1:3.0，草皮护坡，坡脚无排水反滤体。副坝位于主坝的西面，为均质土坝，坝长25m，最大坝高4.25m，坝顶宽5.0m，坝项高程17.50m，上游坡比1:3.0，无护坡石。下游坡比1:2.5，草皮护坡，坡脚无排水反滤体。溢洪道位于副坝右侧，在原山体上开挖而成的开敞式宽顶堰，净宽8.5m，堰顶高程16.00m。最大下泄流量5.98m3/s。溢洪道两侧没有边墙，底板没有衬砌，杂草丛生，淤积严重，局部边坡不稳定，无消力池。放水设施由斜拉放水闸和放水平管组成。采用手动螺杆启闭，放水平管为混凝土方形无压涵，进口底高程13.25m，断面尺寸为0.25×0.25(m)，长32m，最大放水量0.1m3/s，放水平管破损严重，渗漏大。5.1.2大坝安全鉴定结论钦州市钦南区水利局委托广西国瑞建设工程有限公司于2010年8月完成了山龙水库大坝安全评价论证工作。2010年954 月广西钦州市水利局水库大坝安全鉴定专家组对《广西钦州市钦北区山龙水库大坝安全评价报告》进行了评审，提出了大坝安全鉴定报告书，评定山龙水库大坝安全类别为“三类坝”。2011年4月，山龙水库“三类坝”安全鉴定成果通过钦州市水利局的核查，同意“三类坝”鉴定结论，核查意见如下：（1）书面核查意见1）副坝坝顶高程不满足防洪要求。2）主坝和副坝坝体压实度低，填筑质量达不到规范要求，坝体填土渗透系数均值不满足规范要求。3）主坝和副坝在正常蓄水位工况和校核水位降落到正常水位工况下，浸润线逸出点较高，坝脚无反滤体。4）主坝和副坝上游坝坡风浪冲刷严重，下游坝坡杂草丛生有蚁害，两侧无排水沟。5）溢洪道两侧无边墙，底板无衬砌，下游无消能设施。6）斜拉闸混凝土闸门密封性差，漏水严重，闸门及门槽埋件、拉杆长期泡于水下，锈蚀严重，维修困难，手动斜拉闸启闭设施运行不便，不能控制闸门放水流量。放水平管破损严重，有大量渗漏，容易带走大坝土体掏空大坝。7）水库无管理房，无交通通讯工具，不便于开展防汛抢险工作。8）水库无水位、雨量观测设施。9）水库防汛公路为泥土路面，无路肩石，无排水沟，路面变形严重，坑洼不平，雨天无法通车，严重影响汛期抢险工作。（2）现场核查意见1）主坝及副坝坝顶凹凸不平，无排水沟，冲刷严重；上下游坝坡杂草丛生无衬砌，无排水沟及排水棱体。2）斜拉杆锈蚀严重，放水涵管老化，有渗漏。3）溢洪道底板、边墙无衬砌，无消能设施，不满足泄洪安全要求。4）进库防汛道路差。5）坝首无管理房，大坝无安全观测设施。5.1.3除险加固设计的主要内容根据安全鉴定结论及核查意见，结合山龙54 水库实际情况，经本阶段复核分析后，拟对如下工程项目进行除险加固设计：（1）主坝除险加固1）坝体防渗处理大坝防渗加固处理采用充填灌浆方案，灌浆孔沿坝轴线方向布置，灌浆范围由大坝右坝肩桩号B0+000起至左坝肩桩号B0+063共63m，灌浆底高程为4.5m，顶高程为17.5m。灌浆孔距为1.5m，单排布置。2）上、下游坝坡加固本次设计将上游坝坡清理后沿原坝面用15cm厚的砂石料进行找平，然后浇筑10cm厚的C15混凝土六角块护坡，六角块上预留不小于2cm的排水孔。坝脚13.25m高程处设C15混凝土护脚墙，坝面与两侧山体衔接处设0.4×0.5m混凝土齿墙。为方便大坝运行管理，在坝坡中间修建一条宽1.0m的C15混凝土上坝台阶。下游坝坡清理后，13.1m高程以上种植草皮护坡，13.1m高程以下设干砌石贴坡排水体，贴坡排水体顶部及底部设M7.5浆砌石排水沟。13.1m高程处设2.53m宽马道。大坝下游两侧坡面新建0.3×0.3m的M7.5浆砌石排水沟。在坝坡中间修建一条宽1.0m的C15混凝土上坝台阶。3）坝顶维修加固坝顶上游侧设C15混凝土防浪墙，下游侧设0.4×0.5m的C15混凝土路肩，坝顶铺设20cm的泥结石路面。加固后坝顶总宽为3.0m，坝顶高程为18.00m，防浪墙顶部高程18.85m。（2）副坝除险加固1）坝体防渗处理结合副坝的实际情况，参考类似工程的处理经验，经过技术经济比较，选定“截水墙+土工膜”方案对副坝进行防渗处理。2）上、下游坝坡加固本次设计将上游坝坡清理整平后，铺设600g/m2复合土工膜，复合土工膜的接缝采用机器焊接，焊缝搭接宽度不小于10cm。在土工膜上部覆15cm厚1:1砂砾石垫层，然后浇筑10cm厚的C15混凝土六角块护坡，六角块上预留不小于2cm的排水孔。坝脚设2.0m深C15混凝土截水墙，坝面两侧设0.4×0.5m混凝土齿墙。下游坝坡清理后，15.1m高程以上种植草皮护坡，15.1m54 高程以下设干砌石贴坡排水体，贴坡排水体顶部及底部设M7.5浆砌石排水沟。15.1m高程处设2.15m宽马道。大坝下游两侧坡面新建0.3×0.3m的M7.5浆砌石排水沟。3）坝顶维修加固坝顶上游侧设C15混凝土防浪墙，下游侧设0.4×0.5m的C15混凝土路肩，坝顶铺设20cm的泥结石路面。加固后坝顶总宽为3.1m，坝顶高程为18.00m，防浪墙顶部高程18.85m。（3）溢洪道除险加固溢洪道总长约34m（水平长度），由进口段、实用堰、泄槽段组成。进口段长8.0m，过水断面为矩形断面，底宽8.5m，底部高程15.60m～16.00m，纵坡为1:20。两侧边墙采用M7.5浆砌石挡墙防护，墙体高2.00m～2.60m，坡内埋设φ50PVC排水管，排水管进口设土工布反滤袋，孔距1.5m，梅花形布置。底板为20cm厚C20混凝土，底板前后缘设高0.5m、底宽0.3m的齿坎。控制段由实用堰及消力池组成，长10.0m，宽8.5m。实用堰由C20混凝土浇筑，堰体顶部高程为17.00m。消力池底板为0.5m厚的C20混凝土浇筑，底板顶部高程为14.50m，消力池深0.5m。两侧边墙采用M7.5浆砌石挡墙，挡墙顶部高程为17.80m，挡墙墙身设φ50的PVC排水管，排水管进口设土工布反滤袋。实用堰顶部设交通桥，桥宽3.5m，采用C25的现浇钢筋混凝土简支梁结构，梁高0.8m，交通桥顶部设C25的钢筋混凝土栏杆。泄槽段水平总长16m，分为2个泄槽段，每个泄槽段水平长度为8.0m。泄槽过水断面为矩形断面，底宽8.5m，底部高程15.00m～14.20m，纵坡为1:20。两侧边墙采用M7.5浆砌石挡墙防护，墙体高1.1m，坡内埋设φ50PVC排水管，排水管进口设土工布反滤袋，孔距1.5m，梅花形布置。底板为30cm厚C20混凝土，底板前后缘设高0.5m、底宽0.3m的齿坎。（4）放水系统除险加固鉴于放水设施存在严重的安全隐患，本次加固设计拟采用挖坝方式拆除原有放水系统，在原放水涵管位置侧新建梯级放水斜管和放水箱涵。新建放水系统按无压流设计，设计放水流量0.1m3/s。放水系统由梯级放水斜管、消力池、箱涵段及出口明渠段组成。梯级放水斜管：斜管坡度为1：5，共5级，每级高0.5m，每级平台上设2个直径为20cm的放水孔。放水斜管采用C25的钢筋混凝土结构，内套φ400PE管，底板设54 20cm的C15混凝土垫层。为保障操作的安全，在梯级放水斜管的一侧设置C25的钢筋混凝土栏杆。消力池：消力池为C25钢筋混凝土箱涵结构，平面尺寸为3.6×1.2m，高为3.0m，共设3个梯级，每个梯级平台上设一个直径为0.2m的放水孔。根据结构设计的要求，箱涵壁厚有0.3m消力池与放水斜管以及进口段的箱涵采用紫铜止水片进行止水。放水箱涵采用明挖方式，全长30.0m，与梯级斜管下部消力池相连接。涵管为矩形断面，宽×高为1.0×1.6m，管壁采用30cm厚C25混凝土浇筑。中部设0.5m厚C25混凝土截水墙。涵管按无压流设计，设计放水流量为0.1m3/s。涵管底板纵坡i=0.5%，进口底板高程13.25m，出口底板高程13.10m。出口明渠段：涵管出口后设置一段长约25m的浆砌石引水渠与原灌溉渠道顺接。出口明渠过水断面为矩形断面，底宽1.0m，高1.0m，渠道两侧由M7.5浆砌石砌筑，表面抹20mm厚M10水泥砂浆，底部为20cm厚C20混凝土浇筑。（5）防汛道路从西角水库到山龙水库大坝坝脚的防汛抢险道路路线保持不变，总长约1.2km，将路面扩宽为3.5m，采用泥结石路面；新建上坝顶的防汛道路，总长约300m，路面宽3.5m，采用泥结石路面，厚0.2m，用碾压机压实。（6）管理房水库原有管理房位于水库设计水位高程以下，不满足防洪要求，本次设计拟在主坝右坝肩新建水库管理用房35m3，为砖混结构平房。（7）水位观测设施水库原来未设置任何监测设施，对水库安全监测不利。本次加固拟在主坝下库梯级边设搪瓷水尺1组，用于观测水库水位。5.2工程等别、标准及特征水位根据《防洪标准》（GB50201－94）及《水利水电工程等级划分及防洪标准》（SL252－2000）的相关规定，山龙水库属小（2）型水库，工程等别为Ⅴ等，主要建筑物大坝、溢洪道级别为5级，次要建筑物放水设施级别为5级。大坝设计洪水标准为20年一遇，校核洪水标准为300年一遇，溢洪道消能防冲设施设计洪水标准为10年一遇。54 设计洪水位17.30m，洪峰流量4.71m3/s，溢洪道相应下泄流量1.97m3/s；校核水位17.44m，洪峰流量7.37m3/s，溢洪道相应下泄流量3.50m3/s。10年一遇洪水溢洪道相应下泄流量1.61m3/s。水库正常蓄水位17.00m，死水位13.25m。工程所处区域地震基本烈度为Ⅵ度。5.3现状建筑物安全复核5.3.1大坝现状安全复核5.3.1.1坝顶高程复核（1）计算风速确定根据工程所属地区和自治区水文气象汇编资料，山龙水库多年平均最大风速为18m/s。设计洪水位情况采用多年平均最大风速的1.5倍（27m/s）作为计算风速，校核洪水位情况采用多年平均最大风速作为计算风速。（2）大坝有效吹程的确定根据水库吹程的确定方法，山龙水库的吹程直接从库区万分之一地形图上量取，结果为：正常工况下有效吹程为D=350m，校核工况下有效吹程为D=370m。（3）大坝坝顶高程计算复核①波浪高度计算按《碾压式土石坝设计规范》（SL274－2001）附录A，采用鹤地水库公式：式中：g—重力加速度（m/s2）；W—计算风速（m/s）；D—吹程（m）。h2%—累积频率为2％的波高（m）。—平均波长(m)。54 ②波浪爬高计算根据《碾压式土石坝设计规范》（SL274－2001），平均波浪爬高按下式进行计算：式中：Rm—平均波浪爬高（m）；Kw—经验系数。K△—斜坡的糙率渗透性系数。m—单坡的坡度系数。hm—平均波高（m）。Lm—平均波长（m）。③坝顶超高坝顶在水库静水位以上的超高按下式计算：y=R5%+A式中：y—坝顶超高（m）；R5%—累积频率为5％的波浪爬高值（m）；A—安全加高，按《水利工程等级划分及洪水标准》（SL252－2000），5级土坝的设计、校核工况安全超高值分别取0.5m、0.3m。④坝顶高程确定坝顶高程=库水位+坝顶超高y主坝及副坝坝顶高程计算成果如表5-3-1、表5-3-2。表5-3-1主坝坝顶高程计算成果表单位：m计算工况静水位波浪爬高R5%安全加高A超高计算坝顶高程现状大坝坝顶高程设计洪水位17.301.0320.51.53218.83218.00校核洪水位17.440.5650.30.86518.30554 表5-3-2副坝坝顶高程计算成果表单位：m计算工况静水位波浪爬高R5%安全加高A超高计算坝顶高程现状大坝坝顶高程设计洪水位17.300.6560.51.15618.45617.50校核洪水位17.440.5040.30.80418.244从上表可见，现状主坝坝顶高程18.00m，均低于设计及校核计算的坝顶高程，不满足规范要求；现状副坝坝顶高程17.50m，均低于设计及校核计算的坝顶高程，不满足规范要求。5.3.1.2大坝渗流及抗滑稳定安全复核（1）计算断面的确定根据地质勘察结果，选取大坝原状的最大坝高断面作为渗流及抗滑稳定分析计算的典型断面。见图5-3-1、图5-3-2。图5-3-1主坝加固前渗流及抗滑稳定计算断面图（单位：m）图5-3-1主坝加固前渗流及抗滑稳定计算断面图（单位：m）（2）坝体填土及坝基物理力学参数指标的确定54 本阶段地质根据土工试验结果和工程的实际情况，提出了坝体（基）填土物理力学参数建议值，见表5-3-3。表5-3-3主坝及副坝坝体及坝基各岩土层物理力学参数建议值表岩土名称容重（kN/m3）有效应力指标渗透系数（cm/s）天然饱和粘聚力C’(kPa)内摩擦角Φ’(°)坝体填土19.620.319215.0×10－4坝基粘土19.519.823203.5×10－5强风化泥质粉砂岩2222.525252.7×10－4（3）渗流及稳定分析采用的设计地震烈度根据《中国地震动参数区划图（GB18306－2001）》，本工程场址地震基本烈度为Ⅵ度。按照水利部颁发的《水库大坝安全评价导则（SL258－2000）》规定，本工程不进行抗震复核。（4）渗流及稳定分析时水库各特征水位的选用根据水文复核结果，本次设计洪水位为17.30m（P=5%），校核洪水位为17.44m（P=0.33%），正常蓄水位为17.0m，校核洪水位骤降至正常蓄水位仅历时较短，溢洪道为开敞式实用堰，因此校核洪水位在短时间内可以形成稳定渗流。（5）渗流及稳定复核计算工况根据《小型水利水电工程碾压式土石坝设计导则》（SL189–96）对大坝稳定计算的要求，确定对大坝稳定渗流期、水库水位降落期两种工况进行抗滑稳定复核计算。渗流稳定复核计算工况：①正常蓄水位（17.00m）工况；②校核洪水位（17.44m）工况。坝坡稳定复核计算工况：①上游坝坡：校核洪水位17.44m骤降至正常蓄水位17.00m。②下游坝坡：正常蓄水位17.00m；（6）渗流及稳定计算方法54 渗流稳定复核计算程序采用北京理正软件设计研究院编制的渗流分析计算软件，用有限元法求解渗流水头并计算渗漏流量。渗透有限元分析基本方程：式中：[K]—透水系数矩阵；{H}—总水头向量；[M]—单元储水量矩阵；t—时间；{Q}—流量向量。坝坡抗滑稳定复核计算程序采用北京理正软件设计研究院编制的碾压式土石坝边坡稳定分析软件，按瑞典圆弧法公式进行有效应力法分析计算。计算公式如下：W＝W1+W2式中：K－抗滑稳定安全系数；W－条块重（kN）；1—在坝坡外水位以上的条块实重（kN）；2—在坝坡外水位以下的条块浮重（kN）；Q、V─分别为水平和垂直地震惯性力（kN）（向上为负，向下为正）；—作用于土条底面的孔隙压力（kPa）；b—土条宽度（m）；α─条块重力线与通过此条块底面重点的半径之间的夹角（度）；Cu、φu─土条底面的强度指标（kPa）、（度）；MC－水平地震惯性力对圆心的力矩（kN.m）；R－圆弧半径（m）。（7）渗流及稳定复核计算结果主坝及副坝加固前渗流稳定及坝坡抗滑稳定计算成果见图5-3-3～10及表5-3-4、表5-3-5。54 图5-3-3主坝现状正常工况稳定渗流成果图图5-3-4主坝现状校核工况渗流成果图图5-3-5副坝现状正常工况稳定渗流成果图54 图5-3-6副坝现状校核工况渗流成果图图5-3-7主坝现状上游坝坡水位骤降工况稳定计算成果图图5-3-8主坝现状下游坝坡稳定计算成果图（正常蓄水位）54 图5-3-9副坝现状上游坝坡水位骤降工况稳定计算成果图图5-3-10副坝现状下游坝坡稳定计算成果图（正常蓄水位）表5-3-4大坝现状渗流稳定复核计算成果表计算工况渗透比降Jc出逸点高程（m）总渗流量（L/s）计算值允许值主坝正常蓄水位（17.00m）0.130.5215.090.331校核洪水位（17.44m）0.150.5215.850.349副坝正常蓄水位（17.00m）0.130.5215.570.078校核洪水位（17.44m）0.150.5216.180.08654 表5-3-5大坝现状坝坡抗滑稳定计算结果表坝坡计算工况计算方法安全系数K规范值[K]主坝上游坝坡校核洪水位（17.44m）骤降至正常水位（17.00m）有效应立法3.0091.05下游坝坡正常蓄水位（17.00m）有效应立法1.8811.15副坝上游坝坡校核洪水位（17.44m）骤降至正常水位（17.00m）有效应立法4.7861.05下游坝坡正常蓄水位（17.00m）有效应立法2.6321.15渗流稳定复核成果表明：大坝在正常蓄水位工况下，最大渗透坡降小于坝体填土的允许渗透坡降，所以大坝局部渗透是稳定的，不会发生局部渗透破坏；大坝在计算工况下浸润线均从下游坝坡逸出，逸出点高程较高，对下游坝坡稳定不利；大坝渗流量也较大。坝坡稳定复核成果表明：在正常蓄水位工况下下游坡稳定安全系数满足规范要求，在库水位从校核洪水位骤降至正常水位的工况下，上游坝坡稳定安全系数满足规范要求。5.3.2溢洪道现状安全复核根据安全鉴定成果：溢洪道底板、边墙无衬砌，下游无消能防冲设施。由于溢洪道底板及两侧边坡基岩均出露，经过几十年的运行，未见大的滑坡及坍塌现象，因此本次设计不再对原结构进行安全复核，仅根据本次计算成果确定加固方案。5.4建筑物除险加固设计5.4.1主坝加固设计5.4.1.1大坝防渗处理根据地质勘察成果分析及现场的实际情况，主坝坝体填筑压实度及填土渗透系数均不能满足规范规定的要求；坝基粘土渗透系数为3.5×10-5cm/s，属弱透水层，强风化泥质粉砂岩现场注水试验渗透系数为2.7×10-4cm/s，属中等透水层，存在坝体与坝基接触带渗漏问题54 。根据大坝现状渗流稳定分析成果，在正常蓄水位工况下，坝体浸润线在下游坡面有出逸点。鉴于以上存在问题，必须对大坝进行防渗加固处理。本次设计对主坝的防渗处理选择了灌浆防渗方案和上游土工膜防渗方案进行比较。上游土工膜防渗方案，大坝只能利用放水涵管将库水位降至死水位后设临时施工围堰才能施工，而围堰挡水位较高，工程量较大。而灌浆方案可以直接在坝顶进行施工，施工较为方便，且工期不受大的限制。在防渗的有效性、可靠性以及施工方面，灌浆方案均具有较为明显的优势。本次设计大坝选用灌浆防渗方案。主坝防渗加固处理采用充填灌浆方案，灌浆孔沿坝轴线方向布置，灌浆范围由大坝右坝肩桩号B0+000起至左坝肩桩号0+063共63m，灌浆底高程为4.5m，顶高程为17.5m。根据本工程的实际情况并结合其它类似工程的成功经验，拟定灌浆孔距为1.5m，单排布置。灌浆孔距等技术参数应在灌浆前通过试验确定，在施工初期进行调整完善。5.4.1.2上、下游坝坡加固本次设计将上游坝坡清理后沿原坝面用15cm厚的砂石料进行找平，然后浇筑10cm厚的C15混凝土六角块护坡，六角块上预留不小于2cm的排水孔。坝脚13.25m高程处设C15混凝土护脚墙，坝面与两侧山体衔接处设0.4×0.5m混凝土齿墙。为方便大坝运行管理，在坝坡中间修建一条宽1.0m的C15混凝土上坝台阶。下游坝坡清理后，13.1m高程以上种植草皮护坡，13.1m高程以下设干砌石贴坡排水体，贴坡排水体顶部及底部设M7.5浆砌石排水沟。13.1m高程处设2.53m宽马道。大坝下游两侧坡面新建0.3×0.3m的M7.5浆砌石排水沟。为方便管理，在坝坡中间修建一条宽1.0m的C15混凝土上坝台阶。5.4.1.3坝顶维修加固坝顶上游侧设C15混凝土防浪墙，下游侧设0.4×0.5m的C15混凝土路肩，坝顶铺设20cm的泥结石路面。加固后坝顶总宽为3.0m，坝顶高程为18.00m，防浪墙顶部高程18.85m。5.4.1.4主坝加固后渗流及坝坡稳定计算主54 坝经上述加固后，形成新的大坝断面，需重新复核其渗流及坝坡稳定性，复核计算采用大坝加固后的最大断面作为计算断面，如图5-4-1。图5-4-1主坝加固后渗流稳定计算简图大坝加固后，坝体（基）各层物理力学指标见表5-4-1。表5-4-1大坝坝体及坝基各岩土层物理力学参数建议值表岩土名称容重（kN/m3）有效应力指标渗透系数（cm/s）天然饱和粘聚力C’(kPa)内摩擦角Φ’(°)坝体填土19.620.319215.0×10－4坝基粘土19.519.823203.5×10－5强风化泥质粉砂岩2222.525252.7×10－4排水棱体22230451×10-2充填灌浆防渗墙2323.5100251×10-5复合土工膜防渗体2223100251×10-5计算工况及计算公式同5.3.1.2，渗流稳定复核计算成果见图5-4-2～及表5-4-2，坝坡稳定复核计算成果见图5-4-4、图5-4-5及表5-4-3。图5-4-2主坝加固后稳定渗流成果图（正常蓄水位）54 图5-4-3主坝加固后稳定渗流成果图（校核洪水位骤降至正常蓄水位）图5–4–4主坝下游坝坡稳定计算成果图（正常蓄水位）图5-4-5主坝上游坝坡稳定计算成果图（校核洪水位骤降至正常蓄水位）54 表5-4-2　　主坝加固后渗流稳定复核计算结果表计算工况渗透坡降J总渗流量（L/s）计算值允许值正常蓄水位0.2090.520.348校核洪水位骤降至正常蓄水位0.2050.520.364表5-4-3　主坝加固后坝坡抗滑稳定复核计算结果表坝坡计算工况计算方法安全系数K规范值[K]上游坝坡校核洪水位聚降至正常水位（17.44m骤降至17.00m）有效应力3.1661.05下游坝坡正常蓄水位（17.00m）有效应力2.5241.15计算结果表明，大坝经防渗加固后，大坝在设计工况下浸润线虽然从坝坡溢出，但最大的渗透坡降均小于坝体填土的允许渗透坡降；防渗加固后的渗漏量比加固前稍微大一点（5％），原因是加固后排水棱体作用面积增大，且在计算时基本不考虑充填灌浆的防渗效果（作为安全储备），且排水棱体进行了扩建，增强了坝脚的排水能力。计算成果表明，大坝经防渗加固后，在正常蓄水位及校核洪水位骤降至正常蓄水位工况下，坝坡抗滑稳定安全系数均大于规范规定的最小值，满足规范要求。5.4.2副坝加固设计5.4.2.1大坝防渗处理根据地质勘察成果分析及现场的实际情况，副坝坝体填筑压实度及填土渗透系数均不能满足规范规定的要求；坝基粘土渗透系数为3.5×10-5cm/s，属弱透水层，强风化泥质粉砂岩现场注水试验渗透系数为2.7×10-4cm/s，属中等透水层，存在坝体与坝基接触带渗漏问题。根据大坝现状渗流稳定分析成果，在正常蓄水位工况下，坝体浸润线在下游坡面有出逸点。鉴于以上存在问题，必须对大坝进行防渗加固处理。本次设计对副坝的防渗处理选择了灌浆防渗方案和上游土工膜防渗方案进行比较。上游土工膜防渗方案，大坝能利用放水涵管将库水位降至死水位后设临时施工围堰后施工，围堰工程量较小54 。而灌浆方案可以直接在坝顶进行施工，施工较为方便，工期不受大的限制。但副坝坝体较矮，采用土工膜防渗施工速度快，施工工艺简单，在防渗的有效性、可靠性以及施工方面，土工膜方案均具有较为明显的优势。本次设计副坝选用复合土工膜防渗方案。副坝内坡坝踵处设防渗墙，防渗墙为C15混凝土结构，墙深2m，墙底宽0.5m，墙体上、下游两侧坡比为1:0.35，呈梯形断面，两侧设C15混凝土边齿墙，墙体均埋设复合土工膜。复合土工膜的接缝采用机器焊接，焊缝搭接宽度不小于10cm。设计修整上游坝坡，将原坝坡面杂草、腐化土清除后，铺设复合土工膜（两布一膜，600g/m2），最后在土工膜上铺筑粗砂碎石垫层（厚150㎜）后浇筑100mm厚的C15混凝土六角块护面。5.4.2.2上、下游坝坡加固本次设计将上游坝坡清理整平后，铺设600g/m2复合土工膜，复合土工膜的接缝采用机器焊接，焊缝搭接宽度不小于10cm。在土工膜上部覆15cm厚1:1砂砾石垫层，然后浇筑10cm厚的C15混凝土六角块护坡，六角块上预留不小于2cm的排水孔。坝脚设2.0m深C15混凝土截水墙，坝面两侧设0.4×0.5m混凝土齿墙。下游坝坡清理后，15.1m高程以上种植草皮护坡，15.1m高程以下设干砌石贴坡排水体，贴坡排水体顶部及底部设M7.5浆砌石排水沟。15.1m高程处设2.15m宽马道。大坝下游两侧坡面新建0.3×0.3m的M7.5浆砌石排水沟。5.4.2.3坝顶维修加固坝顶上游侧设C15混凝土防浪墙，下游侧设0.4×0.5m的C15混凝土路肩，坝顶铺设20cm的泥结石路面。加固后坝顶总宽为3.1m，坝顶高程为18.00m，防浪墙顶部高程18.85m。5.4.2.4副坝加固后渗流及坝坡稳定计算副坝经上述加固后，形成新的大坝断面，需重新复核其渗流及坝坡稳定性，复核计算采用副坝加固后的最大断面作为计算断面，如图5-4-6。54 图5-4-6副坝加固后渗流稳定计算简图副坝加固后，坝体（基）各层物理力学指标见表5-4-1。计算工况及计算公式同5.3.1.2，渗流稳定复核计算成果见图5-4-7～8及表5-4-4，坝坡稳定复核计算成果见图5-4-9、图5-4-10及表5-4-5。图5-4-7副坝加固后稳定渗流成果图（正常蓄水位）图5-4-8副坝加固后稳定渗流成果图（校核洪水位骤降至正常蓄水位）54 图5–4–9大坝下游坝坡稳定计算成果图（正常蓄水位）图5-4-10大坝上游坝坡稳定计算成果图（校核洪水位骤降至正常蓄水位）表5-4-4　　副坝加固后渗流稳定复核计算结果表计算工况渗透坡降J总渗流量（L/s）计算值允许值正常蓄水位0.1670.520.082校核洪水位骤降至正常蓄水位0.1560.520.091表5-4-5　副坝加固后坝坡抗滑稳定复核计算结果表坝坡计算工况计算方法安全系数K规范值[K]上游坝坡校核洪水位聚降至正常水位（17.44m骤降至17.00m）有效应力4.0631.05下游坝坡正常蓄水位（17.00m）有效应力3.1371.15计算结果表明，大坝经防渗加固后，大坝在设计工况下浸润线从排水体逸出，最大54 的渗透坡降均小于坝体填土的允许渗透坡降；防渗加固后的渗漏量比加固前稍微大一点（5％），原因是加固后排水棱体作用面积增大，且在计算时基本不考虑充填灌浆的防渗效果（作为安全储备），且排水棱体进行了扩建，增强了坝脚的排水能力。计算成果表明，大坝经防渗加固后，在正常蓄水位及校核洪水位骤降至正常蓄水位工况下，坝坡抗滑稳定安全系数均大于规范规定的最小值，满足规范要求。5.4.3溢洪道加固设计5.4.3.1溢洪道存在问题根据安全鉴定成果：溢洪道无底板、边墙无衬砌，无消能设施，不满足泄洪安全要求。5.4.3.2水力学计算（1）溢洪道泄流能力计算山龙水库本次设计溢洪道为实用堰，堰顶高程17.0m，过水净宽8.5m。本次复核洪水计算采用实用堰公式计算其泄流能力：Q=(H0)3/2式中：δ——自由出流系数，δ=1.0;m——流量系数，m=0.34；B——堰顶净宽，B=8.5m；H0——上游水头;计算得山龙水库水位～下泄流量关系曲线，见表5-4-6。表5-4-6溢洪道泄流能力计算结果表水位（m）17.0017.2017.4017.6017.8018.0018.2018.4018.60下泄流量（m³/s）0.001.083.075.638.6712.1215.9320.0724.52水位（m）18.8019.0019.20下泄流量（m³/s）29.2634.2739.5454 图5–4–11溢洪道泄流曲线图（2）消力池由于本工程溢洪道控制段为实用堰泄槽，由于水流过堰体后流速较大，因此考虑在实用堰后进行水力消能，设计消力池。（3）控制段边墙高程计算根据《溢洪道设计规范》（SL253－2000）规定，溢洪道控制段岸墙顶高程，要求在宣泄校核洪水位时不低于校核洪水位加安全超高；挡水时应不低于设计洪水位或正常蓄水位加波浪的计算高度和安全超高值。校核洪水位＋安全超高＝17.44＋0.3＝17.74m控制段挡墙顶高程结合交通桥的布置，取值为17.80m。（4）泄槽边墙高度计算按《溢洪道设计规范》（SL253－2000），用分段求和法计算泄槽的水面线，计算公式如下：54 式中：—分段长度（m）；h1、h2—分段始、末断面水深（m）；u1、u2—分段始、末断面平均流速（m/s）；1、2—流速分布不均匀系数，取1.05；—泄槽底坡角度(º)；i—槽底坡度，i=tgθ；—分段内平均摩阻坡降；—泄槽槽身糙率系数；—分段平均流速（m）；—分段平均水力半经（m）。溢洪道泄槽水面线计算成果见表5–4–7。鉴于本工程溢洪道比较靠近大坝，泄洪时水位与坝脚的高差较大，从泄洪安全性考虑，溢洪道泄槽边墙高度取按核洪水位工况控制的边墙高度取定。表5–4–7溢洪道泄槽水面线计算成果（校核洪水位工况P＝0.5％）断面桩号(m)计算水深h(m)渗气水深ha(m)安全超高(m)计算所需边墙高度Hd(m)0-0断面0＋003.51.2301.2450.31.5451-1断面0＋0150.8790.9440.31.2445.4.3.3溢洪道改建设计针对溢洪道存在的以上问题，本次拟在最大程度利用原溢洪道结构基础上改建溢洪道。改建溢洪道基本沿原溢洪道中心线布置，溢洪道总长约34m（水平长度），由进口段、实用堰、泄槽段组成。进口段长8.0m，过水断面为矩形断面，底宽8.5m，底部高程15.60m～16.00m，纵坡为1:20。两侧边墙采用M7.5浆砌石挡墙防护，墙体高2.00m～2.60m，坡内埋设φ50PVC排水管，排水管进口设土工布反滤袋，孔距1.5m，梅花形布置。底板为20cm54 厚C20混凝土，底板前后缘设高0.5m、底宽0.3m的齿坎。控制段由实用堰及消力池组成，长10.0m，宽8.5m。实用堰由C20混凝土浇筑，堰体顶部高程为17.00m。消力池底板为0.5m厚的C20混凝土浇筑，底板顶部高程为14.50m，消力池深0.5m。两侧边墙采用M7.5浆砌石挡墙，挡墙顶部高程为17.80m，挡墙墙身设φ50的PVC排水管，排水管进口设土工布反滤袋。实用堰顶部设交通桥，桥宽3.5m，采用C25的现浇钢筋混凝土简支梁结构，梁高0.8m，交通桥顶部设C25的钢筋混凝土栏杆。泄槽段水平总长16m，分为2个泄槽段，每个泄槽段水平长度为8.0m。泄槽过水断面为矩形断面，底宽8.5m，底部高程15.00m～14.20m，纵坡为1:20。两侧边墙采用M7.5浆砌石挡墙防护，墙体高1.1m，坡内埋设φ50PVC排水管，排水管进口设土工布反滤袋，孔距1.5m，梅花形布置。底板为30cm厚C20混凝土，底板前后缘设高0.5m、底宽0.3m的齿坎。5.4.3.4溢洪道控制段边墙稳定计算（1）计算断面选取取本次设计最大边墙断面-控制段边墙进行墙体抗滑、抗倾覆稳定和基底应力复核。控制段边墙断面如图5–4–12所示。图5–4–12溢洪道控制段边墙断面简图（2）物理力学指标溢洪道控制段两侧挡墙背后填土的物理力学参数参照类似的工程取值：天然容重18.5kN/m3，粘聚力C=18Kpa，内摩擦角φ=22。墙底摩擦系数f/=0.4，基础承载力标准值为250kPa。54 （3）计算方法与计算工况采用北京理正软件设计研究院编制的挡土墙设计软件，按重力式挡土墙验算，计算工况为溢洪道消力池完建和泄洪两种。各工况下挡土墙背后的水位高程按高于墙前水位0.5m考虑。计算公式如下：①沿基底的滑动稳定系数Kc：式中：Kc－沿基底的滑动稳定系数；W－挡土墙的自重重力（kN）；Ey－作用挡土墙土压力竖向分力（kN）；Ex－作用挡土墙土压力水平分力（kN）；f－挡土墙墙底与地基的摩擦系数。②绕墙趾或基础趾点的倾覆稳定系数K0：式中：K0－挡土墙绕墙趾或基础趾点的抗倾覆稳定系数；W－挡土墙的自重重力（kN）；Zw－挡土墙的自重重力的重心到倾覆计算点的水平距离（m）；Ey－挡土墙承受的土压力竖向分力（kN）；Ex－挡土墙承受的土压力在水平方向的分力（kN）；Zx－挡土墙承受的土压力竖向分力到倾覆计算点的水平距离（m）；Zy－挡土墙承受的土压力竖向分力作用点到倾覆计算点的竖向距离（m）。③地基应力σ：式中：σ1，2－分别为挡土墙墙趾、墙踵的地基应力（kPa）；54 [σ]－挡土墙允许的地基的应力（kPa）；e－挡土墙（基础）底截面的偏心距（m）；B－挡土墙或基础底截面的宽度(m)；Wall－作用挡土墙上全部竖向荷载之和（kN），向下为正。（4）计算成果控制端消力池边墙稳定、应力计算成果详见表5–4–8。表5–4–8溢洪道控制段边墙稳定、应力计算成果计算项目计算工况计算值规范允许最小值（地基允许最大值）计算结果判断抗滑稳定安全系数KC完建2.402[KC]=1.05KC＞[KC]，满足规范要求泄洪5.541抗倾覆稳定系数K0完建6.329[K0]=1.5K0＞[K0]，满足规范要求泄洪5.336地基应力σmax/σmin（kpa)完建74.1/47.4[σ]=250（kpa)0<σ<[σ]，满足规范要求泄洪52.3/39.9表5–4–6表明，溢洪道消力池边墙是稳定的，不会产生墙体沿基底的滑动破坏和墙体绕墙趾倾覆；地基也不会出现过大下沉。5.4.4放水系统改建5.4.4.1放水设施主要存在的问题现状放水系统斜拉闸混凝土闸门密封性差，漏水严重，闸门及门槽埋件、拉杆长期泡于水下，锈蚀严重，维修困难，手动斜拉闸启闭设施运行不便，不能控制闸门放水流量。放水平管破损严重，有大量渗漏，容易带走大坝土体掏空大坝。5.4.4.2放水设施除险加固设计鉴于放水设施存在严重的安全隐患，本次加固设计拟采用挖坝方式拆除原有放水系统，在原放水涵管位置侧新建梯级放水斜管和放水箱涵。新建放水系统按无压流设计，设计放水流量0.1m3/s。放水系统由梯级放水斜管、消力池、箱涵段及出口明渠段组成。54 梯级放水斜管：斜管坡度为1：5，共5级，每级高0.5m，每级平台上设2个直径为20cm的放水孔。放水斜管采用C25的钢筋混凝土结构，内套φ400PE管，底板设20cm的C15混凝土垫层。为保障操作的安全，在梯级放水斜管的一侧设置C25的钢筋混凝土栏杆。消力池：消力池为C25钢筋混凝土箱涵结构，平面尺寸为3.6×1.2m，高为3.0m，共设3个梯级，每个梯级平台上设一个直径为0.2m的放水孔。根据结构设计的要求，箱涵壁厚有0.3m消力池与放水斜管以及进口段的箱涵采用紫铜止水片进行止水。放水箱涵采用明挖方式，全长30.0m，与梯级斜管下部消力池相连接。涵管为矩形断面，宽×高为1.0×1.6m，管壁采用30cm厚C25混凝土浇筑。中部设0.5m厚C25混凝土截水墙。涵管按无压流设计，设计放水流量为0.1m3/s。涵管底板纵坡i=0.5%，进口底板高程13.25m，出口底板高程13.10m。出口明渠段：涵管出口后设置一段长约25m的浆砌石引水渠与原灌溉渠道顺接。出口明渠过水断面为矩形断面，底宽1.0m，高1.0m，渠道两侧由M7.5浆砌石砌筑，表面抹20mm厚M10水泥砂浆，底部为20cm厚C20混凝土浇筑。5.4.4.3新建放水系统过流能力计算新建放水系统进水口为梯级放水斜孔，进水圆孔孔径为200mm。放水孔过流能力计算根据人民教育出版社出版的《小型水库工程》以下公式计算：式中：Q—断面过水流量，m3/s；ω—放水孔面积，m2；d—圆孔直径，m；μ—孔口流量系数，圆形放水孔取0.62；H—孔口作用水头，m；经计算，放水斜管单个放水孔泄水流量为0.06/s，同时开启两个放水孔时，放水流量满足灌溉要求。54 新建箱涵内断面尺寸采用1.0m×1.6m（宽×高）。由于新建箱涵只需恢复原放水设施的过流能力即可，灌溉设计引水流量仅为0.1m3/s，故在此不对箱涵过流能力进行验算。5.4.5防汛抢险公路改建和新建从西角水库到山龙水库大坝坝脚的防汛抢险道路路线保持不变，总长约1.2km，将路面扩宽为3.5m，采用泥结石路面；新建上坝顶的防汛道路，总长约300m，路面宽3.5m，采用泥结石路面，厚0.2m，用碾压机压实。5.4.6管理房水库原有管理房位于水库设计水位高程以下，不满足防洪要求，本次设计拟在主坝右坝肩新建水库管理用房35m3，为砖混结构平房。5.4.7观测设施水库原来未设置任何监测设施，对水库安全监测不利。本次加固拟在主坝下库梯级边设搪瓷水尺1组，用于观测水库水位。54 6电气与金属结构6.1电气水库管理房采用小型太阳能发电机配电，2盏2×36W的简式荧光灯进行工作照明；没有复杂的电气设备。工程施工用电由施工单位采用柴油发电机自行发电，费用自理。6.2金属结构本工程采用梯级放水设施，无金属结构。70 7施工组织设计7.1施工条件本工程的施工项目主要有主副坝内坡护坡施工及坝顶泥结石路面、主坝坝体充填灌浆、副坝土工膜防渗、新建梯级放水的施工、放水箱涵明挖与衬砌以及溢洪道改建，另外，还有管理房新建与防汛道路的改造等。本工程规模相对较小，但项目琐碎，施工质量要求高，工期短。为不影响水库蓄水灌溉，必须组织好施工。7.1.1地理位置及施工交通山龙水库位于钦州市钦南区犀牛脚镇大灶村委会，地理位置：东经109°00’，北纬21°53’，所在的河流为钦江支流。坝址处距钦南区政府所在地48km，距离犀牛脚镇8km。从西角水库到山龙水库大坝坝脚有1.2km为简易的山间道路，一般车辆难以通行，需对原道路进行改造。7.1.2风、水、电供应施工用风：箱涵明挖、溢洪道等石方明挖的施工用风，由各施工队配置移动式空压机及小型储气罐供应。施工用水：本次除险加固各工程点均处于水库边，水库水质良好，水源充足，施工用水可直接抽取水库里的蓄水。施工用电：由于高压电源离施工地点较远，故施工用电只能依靠施工方配备柴油发电机组，确保施工的顺利进行。7.1.3施工建筑材料（1）水泥、钢材、木材、柴油、汽油、炸药等可从钦州市建材市场及有关物质供应公司购买，汽车运至工地，运距约48km。（2）土料本工程土料主要用在副坝坝坡回填以及挡墙墙后回填。挡土墙70 土料要求不高，可利用箱涵及放水斜管开挖的弃料，副坝可在溢洪道副坝左侧的山坡上取土，根据地质勘察结果，土质基本满足坝坡回填土下的土质要求。（3）块石料工程区内优质石料缺乏，出露地层岩性以砂泥岩为主，风化强烈，石料质量较差，难以满足设计要求。经地质调查，建议工程所用石料到钦南区犀牛脚镇一带采石场购买，运距8km。（4）砂砾石料工程区缺乏天然砂砾石料，建议工程所用细骨料到钦南区犀牛脚镇一带附近砂场购买，运距约8km。工程混凝土所需粗骨料可利用人工骨料轧制。7.1.4土石方平衡及弃渣场规划本工程主体及临时工程的土石方开挖（含旧建筑物拆除）总量0.18万m3，大部分为清理出来的表土，除可用于土方回填的填筑约0.05万m3外，尚需弃渣约0.13万m3。弃渣场拟布置在主坝下游的山凹，运距约500m，渣场占地面积约500m2，渣场容量0.3万m3，可满足本工程弃渣要求。7.1.5施工场地主副坝、溢洪道加固设有拌和站、水泥仓库、沙石料场、施工机械停放场及其他辅助企业和生活营地，可布置在主坝左侧的空地上。部分施工材料可通过人力运输的方式运至工程点。7.2工程施工7.2.1大坝加固施工（1）主坝内、外坡加固施工：主坝内坡坝脚齿墙在死水位以上，，施工前利用原放水涵管尽量降低库水位，可在干地上施工。齿墙采用人工开挖、清理集碴。坝脚和岸坡两侧齿墙墙混凝土浇筑采用组合散模板，采用0.4m370 拌和机就近拌制混凝土，人工进料，由双胶轮车运输入仓，人工摊料，插入式振捣器振捣。挡墙完成后自下而上进行反滤层铺填施工，砂石料垫层外购运至坝顶溜送至坝坡填筑部位，人工摊铺，蛙式打夯机压实。现浇混凝土六角块护坡自下而上采用预制定型钢模板浇筑，填缝采用人工浆桶抬料的方式运至工程点，混凝土采用0.4m3拌和机就近拌制，经溜槽溜送入仓，平板式振捣器振捣。混凝土终凝后洒水养护28天。下游坝坡先清理表土杂草以及树根等，修整后种植优质草皮。排水沟、上坝台阶、贴破排水体砌石由人工砌筑，石料外购运至现场由人工搬运至砌筑部位使用。（2）主坝防渗灌浆主坝采用充填灌浆，灌浆浆液为水泥泥土浆，水泥采用42.5Mpa的普通硅酸盐水泥，渗量为15％。灌浆采用自下而上分段灌浆方法，按分序隔孔的原则进行灌浆，灌浆孔分三序施工。灌浆施工程序为：钻孔、充填灌浆、封孔。为了减少水压力对灌浆的影响，灌浆前，尽可能将水库水位降至最低。灌浆结束封孔后，按要求进行钻孔质量检查。（3）副坝内、外坡加固施工：副坝内坡坝脚齿墙采用简易的临时围堰进行施工，施工前利用原放水涵管尽量降低库水位。齿墙采用人工开挖、清理集碴。坝脚和岸坡两侧齿墙墙混凝土浇筑采用组合散模板，采用0.4m3拌和机就近拌制混凝土，人工进料，由双胶轮车运输入仓，人工摊料，插入式振捣器振捣。挡墙完成后自下而上进行反滤层铺填施工，砂石料垫层外购运至坝顶溜送至坝坡填筑部位，人工摊铺，蛙式打夯机压实。现浇混凝土六角块护坡自下而上采用预制定型钢模板浇筑，填缝采用人工浆桶抬料的方式运至工程点，混凝土采用0.4m3拌和机就近拌制，经溜槽溜送入仓，平板式振捣器振捣。混凝土终凝后洒水养护28天。下游坝坡先清理表土杂草以及树根等，修整后种植优质草皮。贴破排水体砌石由人工砌筑，石料外购运至现场由人工搬运至砌筑部位使用。（4）坝顶维修加固：主坝灌浆、副坝土工膜防渗施工完成后，在坝顶上下游侧采用人工开挖路肩基础，再浇筑C15混凝土防浪墙及路肩混凝土。混凝土采用0.3m3拌合机就近拌制，采用组合式散模板浇筑。坝顶路面需先清表面的松动土、杂物层，然后铺设一层厚0.1m厚的粘土，最后铺设0.1m厚的碎石，采用压路机进行碾压70 ，碾压时要确保不能碾压到路肩，边角部分采用小型蛙式打夯机夯实。7.2.2放水系统改建施工（1）梯级放水斜管及涵洞施工施工前利用原放水涵管尽量降低库水位，为能使梯级放水斜管和涵洞的施工避免施工洪水影响，设计考虑设置临时围堰，基坑下游侧开挖集渗沟，利用抽水机抽排渗水。放水斜管为方式系统改建最后施工的工序，为常规的钢筋混凝土施工项目，施工单位可根据自己的实际情况，选择合适的施工方法。施工工程中应注意做好建筑物间的止水，确保工程的安全运行。（2）放水箱涵及隧洞施工放水箱涵段总长30.0m，纵坡i=0.5%。城门洞型断面，宽×高为1.0m×1.6m。箱涵开挖需配备空压机、抽水机以及备用柴油发电机等设备。放水箱涵开挖为明挖，土方开挖采用1m3挖掘机开挖，开挖土料可用于回填，多余部分用汽车运至弃碴场。7.2.3溢洪道加固施工改建溢洪道总长约95m，由进水渠、开敞式宽顶堰、泄槽段组成。溢洪道尺寸基本保持现状，开挖回填量较小。其他各施工项目均为常规施工项目，可根据施工质量及施工进度要求，选择采用以小型机械与人工相配合为主的方法进行施工。7.2.4防汛抢险公路改建施工改建防汛抢险道路总长约1.2km，由原泥土路面改建为泥结石路面，路面扩宽为3.5m。道路路面土方采用1.0m3挖掘机开挖，石方开挖采用手风钻钻孔爆破。开挖渣料均由5t自卸汽车出碴。所开挖出的土料用于回填，多余部分5t自卸汽车运至弃碴场。路面采用推土机推平，压路机碾压压实。道路沿山的路段内侧设40×40的排水土沟，外侧设干砌石路肩。70 7.3施工布置施工场地布置以于水库管理范围土地内布置为原则，应尽量少搭少建。施工营地可在大坝右坝肩上游侧平整后的台地上，搭盖临时工棚。水库管理房在施工期间亦可做为施工用房使用；砂石料临时堆放场、施工机械停放场、临时施工仓库及其他辅助企业等，可布置在溢洪道进水口的的空地上，施工完成后再清理。其中部分施工机械亦可分散在各个施工点周边空地停放。7.4施工进度整个工程的施工工期为8个月（8月～次年3月）。（1）进库公路的施工进度安排：计划8月初至9月底完成进库公路的改建工程，确保工程施工的顺利进行。（2）水库放水安排从第一年9月初起，利用原坝下涵管提前放水，在9月底使库水位逐渐降至死水位13.25m高程，尽可能的降低库水位。（3）大坝加固施工进度安排10月初开始主坝的上游坝坡加固项目的施工及灌浆施工，至12月底全部完成。11月初开始副坝的上游坝坡加固项目的施工及土工膜防渗施工，至次年1月底全部完成。主副坝的其余施工项目均不受库水位影响，安排在10月至次年2月底全部完成。（4）放水设施改建施工进度安排从10月中旬起开始明挖箱涵，至12月中旬箱涵开挖及衬砌全部完成；12月下旬起开始回填土方，至次年1月中旬箱涵施工全部完成。2月份开始施工放水斜管，2月底完成。（3）溢洪道施工进度安排溢洪道施工项目在枯水期内不受水库水位影响，安排在枯水期施工，10月起开始施工，至次年1月底全部完成。70 8水土保持及环境影响8.1水土保持8.1.1水土流失危害山龙水库除险加固工程包括主副坝加固、放水系统改建、溢洪道改建以及防汛抢险道路改建和新建管理房等。工程建设过程中，由于扰动和破坏了原地貌，对当地的水土资源及生态环境带来一些不利影响，其具体表现为如下方面：（1）加剧水土流失，增加河道淤积；（2）工程建设中扰动土进入附近农田，将降低土地生产力，对农作物生长不利。8.1.2水土流失防治8.1.2.1水土保持原则（1）遵照水土保持法及其配套法律、法规的要求规定，实行“预防为主，防治结合，全面规划，综合治理，加强管理，注重效益”的方针。（2）根据可能造成的水土流失的不同情况，进行方案设计。（3）方案与项目建设过程相适应，按“同时设计，同时施工，同时验收”的要求编制。（4）方案设计中，临时性水土保持措施与永久性水土保持措施相结合，生物措施与工程措施相结合，合理配置，形成有效的防治体系。（5）治理和开发相结合。防治水土流失，保护和合理利用土地资源，实现生态效益、经济效益和社会效益的同步发展。8.1.2.2水土保持目标根据工程不同情况全面规划水土保持的工程措施与植物措施，建立有效的水土流失防治体系，使整个工程建设区域内由于工程建设而导致的新增水土流失得到有效的控制，具体目标为：（1）扰动土地整治率达到95%以上；（2）水土流失总治理度达到95％以上；70 （3）土壤流失控制比达到1.2以上；（4）拦渣率达到95％以上；（5）林草覆盖率达到25％以上；（6）植被恢复系数达到98%以上。8.1.2.3水土保持责任范围根据“谁开发谁保护，谁造成水土流失谁治理”的原则和《开发建设项目水土保持方案技术规范》要求，建设项目必须明确水土保持责任范围。水土保持防治责任范围包括项目建设区和直接影响区，项目建设区主要指开发建设单位的征地范围、租地范围和土地使用管辖范围，包括主体工程建设区、土料场区、弃渣场区；直接影响区主要指项目建设区以外由于开发建设活动而造成的水土流失及其直接影响范围。8.1.2.4水土流失防治分区及总体布局根据工程的特点，建设时序、防治责任，结合建设活动类别和工程施工进度，确定本工程水土保持防治分区为主体工程建设防治区，施工附属企业防治区、土料场防治区、弃渣场防治区，其中弃渣场区为本工程的重点防治区。8.1.2.5水土流失防治方案（1）主体工程建设防治区根据工程施工的特点，工程建设施工裸、迹地产生主要是大坝坝顶、上游岸坡、隧洞进出口两侧边坡、新建防汛道路时的开挖和填筑等。为了防止水土流失，施工面不要铺开太大，避免产生长时间的裸地，工程建设要合理规划，进行分块建设。施工结束后，应对施工范围内的裸露地进行植树、种植草皮绿化，改善区域景观。（2）施工附属企业区工程施工所需要设置的施工企业，包括施工机械停放场、仓库系统以及生活福利设施等。由于本次工程规模较小，施工企业布置在台地上，地表径流产生的水土流失很小。工程施工期将施工企业区范围内的排水沟接入该区域原有的排水系统，避免污水引起的水土流失。工程施工结束后，施工单位应对企业区范围的施工场地进行清理平整，恢复土地的生产力，并附以植物措施进行防护。（3）弃渣场区70 弃渣场选在大坝左岸的山凹里，根据地形情况，采取先挡后弃的原则，弃渣堆放前，需先将山槽内腐植土剥离开来，临时堆放，采取土工布临时防护；然后在渣场下边缘修改浆砌石挡土墙，最后在弃渣场上边缘修建浆砌石排水沟，弃渣料为土石混合松散料，要求分层堆放，并经过一定的碾压。考虑渣料的坡面在降雨及地表径流作用下会受一定损坏，故坡面采取草皮护坡。弃渣结束后，对弃渣场进行平整，回覆腐植土，种树，洒播草籽。8.2环境保护设计8.2.1环境影响评价8.2.1.1　工程实施对环境的主要有利影响和主要不利影响（1）山龙水库除险加固工程实施后对环境的主要有利影响为：①使水库目前存在的险情全部消除，减免了因工程失事而造成对下游人民生命财产的威胁及对社会造成的各种危害，为营造一个安定团结、人民安居乐业的社会环境创造了有利的条件。②使工程处于安全运行状态，为工程正常发挥效益提供了基础保障。③减少该区域的水土流失，改善下游和周边的生态环境。（2）工程实施中，生活污水、生活垃圾、粉尘污染、噪音污染等将对周围环境产生一定的不利影响。但只要采取相应措施，可把不利影响降到最低。8.2.1.2　结论和建议综上所述，山龙水库除险加固工程实施的社会效益、环境效益是显著的，其改善环境的作用远大于对环境的不利影响。对环境的不利影响主要发生在施工期，且基本是短暂的、可恢复的，通过有效措施即可得到减免，因此从环境角度看工程兴建是可行的。建议施工期切实做好环境保护工作；工程完工后应因地制宜的做好绿化工作，恢复和创造良好的自然植被和生态景观。70 8.2.2环境保护设计山龙水库除险加固工程环境保护设计的任务主要是根据本工程建设可能产生的环境影响，具体落实环保措施，使不利影响在工程实施过程中得到减免，并安排对潜在的不利因子进行监测，避免不利环境因子的发生和恶化，使工程建设实现经济效益、社会效益和环境效益的同步发展与和谐统一。8.2.2.1施工区环境保护设计山龙水库除险加固工程主要是大坝加固改建、放水系统改建、溢洪道改建及防汛抢险公路改建和新建。主要施工辅助企业和临时生活区集中布置在坝首坡地处，施工高峰人数约为50人。（1）水质保护工程施工期产生的废水主要有灌浆和砂浆拌和产生的废水和生活污水。生产废水采取设置污水沉淀池处理，达标后排入下游河中。本工程施工人数较少，生活污水排放量较小，可采用在大坝及溢洪道施工区段分别设一个化粪池进行处理。水质保护目标:施工区所在江段地表水《地表水环境质量标准》（GB3838－2002）Ⅱ类水标准，污水排放执行《污水综合排放标准》（GB8978－1996）中一级标准。（2）大气质量的保护施工期对周围大气环境的污染主要是尘污染。尘污染主要来自拌和工序、施工现场运行车辆引起的扬尘、灌浆及建筑材料装卸过程产生的粉尘。在施工期对混凝土制砂及拌和系统安装除尘设施，水泥等材料采用密封方式运输；并另配备相应的除尘设备，定时喷水以减少粉尘和扬尘；同时加强机械设备的维护，保证其能在正常状态下工作。施工期工程区环境空气质量要求符合《环境空气环境质量标准》（GB3095－1996）中的二级标准，大气污染物排放执行《大气污染物综合排放标准》（GB16297－1996）。（3）噪声防治措施70 施工噪声与震动主要来自固定连续的施工机械设备和流动的交通噪声两类，以及短时定时的爆破声。施工期噪声影响是短期的、暂时的，且具有局部区域特性。工程施工主要影响的是施工现场工作人员、生活区宿舍休息人员和居住在附近的居民。施工现场工作人员采取个人配戴防噪声用具为主的个人防护措施；办公生活区和附近居民区，为了减少各类噪声的干扰，车辆途经这些区域时应适当减速，禁止使用高音剌叭，尽量避免夜间施工。（4）弃渣及生活垃圾的处理工程开挖的弃土弃渣应及时运往指定弃渣场，不得随意堆放；弃渣场应做好相应的水土保持工作；在施工生活区设置垃圾桶，收集生活垃圾，并运至青塘镇集中处理。（5）人群健康保护工程动工兴建后，施工人员将陆续进驻工地，施工高峰期工地施工人员将达到50人，其中大多数人居住在现场生活区内。施工区生活设施的建设标准相对较低，且工作条件较差，劳动强度大，因此施工人员的健康问题不容忽视。尤其对疟疾、肝炎、肠道性传染病、皮肤病等传播性疾病以及外伤等病，发病率可能呈上升趋势。在施工前期，结合施工场地平整工作，选用消毒剂对施工区（特别是生活和施工人员集中活动场所）内原有的厕所、粪坑、畜圈、仓库和食堂用地以进行消毒；施工期间应定期对施工人员进行体检，随时掌握施工人员的健康状况，及时预防和控制疾病的发生和蔓延，保障施工人员身体健康；对接触有毒废水、有害物质或检疫结果可疑的高危人群，针对不同情况进行健康监测。8.2.2.2环境监测设计针对山龙水库除险加固工程建设给环境带来的不利影响主要发生在工程施工过程中，为了监督施工中各种环境保护措施的实施情况及运行效果，使施工环境管理更具针对性，必须掌握施工过程中各施工时段及每一施工区域的环境质量状况及污染物排放情况，需要开展施工期环境质量监测。由于工程影响区域不大，施工期较短，因此主要开展相关的水质、人群健康及大气、噪声监测。水质监测主要考虑在生产废水排放口、生活饮用水取水口、生活污水排放口位置布设监测断面，监测方法及项目参照《地表水环境质量标准》（GB3838－2002）和《污水综合排放标准》（GB8978－1996）。人群健康调查主要定期检查各种传染病和自然疫源性疾病，并进行统计分析，发现病情及时处理。大气、噪声监测在坝首及溢洪道各选取一个断面进行。监测工作可委托有资质证的监测单位进行。70 8.3水土保持及环境保护投资（1）结合本工程的实际情况，水土保持费用列为2.0万元，环境保护的费用列为2.0万元。（2）工程施工期为8个月，施工期环境监督、监测及管理费用已在其他临时工程费、建设单位经常费和项目管理费中列入，不再单独计列。70 9工程占地及工程管理9.1工程占地根据工程枢纽及施工布置，山龙水库除险加固工程占地主要包括改建防汛道路用地和弃碴场占地，涉及钦北区牛脚镇1个村民委土地。弃碴及取土场占地1亩（疏林地），属临时占地；新建防汛道路长800m，按宽5.0m征地，共计占地6.0亩（林地），属永久占地。由于永久用地不涉及耕地，不需要进行移民安置规划。用地补偿标准主要参考广西实施《中华人民共和国土地管理法》办法和桂发改法规［2010］9号文《广西壮族自治区人民政府办公厅关于实施征地统一年产值标准有关问题的通知》的有关规定，以及钦州市国土局提供的“钦州市征地补偿标准”。临时征地按1074元/亩/年计，永久征地按21480元/亩计。由于本工程投资全部为国家财政拨款，只有社会效益。因此工程占地仅考虑安置补偿费，经计算，本工程需13.0万元征地费用（安置补偿费）。其中永久用地补偿费12.89万元，临时用地补偿费0.11万元。山龙水库工程占地征地费用计算表序号项目单位单价数量投资（万元）一安置补偿费元　　13.001工程永久占地亩21480.006.012.892工程临时占地亩1074.001.00.119.2工程管理9.2.1管理机构山龙水库是一座以灌溉为主，兼顾养鱼的综合利用小（1）型水利枢纽工程，枢纽主要建筑物包括大坝、溢洪道、输水设施等。水库正常蓄水位为58.00m，总库容26.18万m3，最大坝高29.0m。设计灌溉面积为500亩，实际灌溉面积为150亩。山龙水库由青塘镇人民政府下设的水利站负责管理，技术上属钦北区水利局负责。多年来在该管理单位的努力下，工程运行基本安全，发挥了良好的社会效益。（1）管理机构设置70 水利站现有职工3人，主要负责水库大坝及有关设施的日常运行、管理及维护等工作。根据水利部2003年6月制定的《水利工程管理单位岗位设置标准》及《广西壮族自治区水利工程管理条例》的有关规定，本着精简高效的原则，结合本工程的具体情况，拟成立水库管理所，管理所需增设2名技术人员和1名管理人员，并增加配备必要的工程监测设施、交通工具和通讯设施等，以供日常运行管理使用。（2）工程管理运用经费来源水库管理所经费来源为财政拨款和水库养殖等，除岗位人员及日常运行费用已纳入财政全额预算管理外，水库经营主要以自收自支为主，经费来源从经营服务收费（农田水费、养殖及水利维修养护费等收入。9.2.2主要管理设施9.2.2.1工程管理范围和保护范围山龙水库工程管理和保护范围由钦北区水利局按中华人民共和国水利部《水库工程管理设计规范》（SL106–96）和《广西壮族自治区水利工程管理条例》的有关规定，结合山龙水库具体情况确定。9.2.2.2工程管理区规划山龙水库现有的管理房为2010年由自治区统一安排资金兴建，面积30m2，共两间简易的房间，无电源和水源。根据自治区水利厅关于小（2）型病险水库除险加固工程初步设计指导意见，本次设计不再考虑管理房建设的投资。仅考虑增加一台简易的太阳能发电机和一些必要的办公用品。9.2.3交通及通信设施为增强水库的管理能力，山龙水库需配备无线电话2部。此外，适当增配保证工程正常生产和管理所必须购置的办公、生活用具等。70 9.2.4工程管理运用9.2.4.1工程管理制度本工程属IV等工程。为使工程运行安全可靠，并发挥其最大效益，山龙水库管理所应严格执行运行管理各项规章制度，并根据《中华人民共和国水法》、《中华人民共和国防汛条例》、、《广西壮族自治区水利工程管理条例》等法规的有关要求对本工程实行管理。9.2.4.2工程管理调度运用水库运行水位按钦北区防汛抗旱指挥部下达的山龙水库汛期控制水位运行，并逐日把水位和蓄水量报钦北区防汛抗旱指挥部。工程管理部门应按国家和自治区政府的规定办法征收水费和水资源费，并对水库周边居民宣传水法、水库大坝安全管理条例和水利工程管理条例，提高群众的法律意识及爱护水利工程的自觉性。9.2.4.3建筑物管理本工程建筑物布置较分散，为确保建筑物的安全运行，管理所应设专人定期对建筑物进行外观检查及保养。根据各建筑物设计情况，其运行、维护及检修应予以重视的主要问题有：（1）大坝大坝为均质土坝，应根据当地水文站网监测资料及水文预报方案，做好工程监测工作，发现问题及时上报处理，确保大坝安全运行。（2）溢洪道溢洪道为开敞式溢洪道，应对泄槽、下游河道岸坡护坡加强巡视。（3）输水设施隧洞放水孔要及时清污，运行时应注意放水梯级和消力池的安全检查；止水检修一般可在枯水期进行。70 9.2.4.4工程监测（1）监测项目为掌握主要建筑物状态变化和工作情况，确保工程安全运行，充分发挥工程效益，本工程设置了巡视检查和变形、渗漏量以及水位等监测项目。（2）监测要求为确保工程安全运用，并充分发挥其应有的效益，必须做好工程监测检查工作。运行单位应选用具备监测经验、熟悉本工程的人员负责监测，并按有关规定建立监测规章制度，监测检查人员经上级主管部门批准后不应任意抽调。运行中若监测发现工程有异常迹象，应立即上报上级主管部门，并分析其原因，及时采取相应的措施消除隐患。（3）监测成果监测数据收集、储存、处理、分析、汇编和归档保管必须符合规程规范要求。仪器监测与巡视检查互为补充。巡视检查程序应根据现行规程规范要求，并结合本工程特点制定，对检查项目、顺序、记录格式、编制报告要求以及检查人员职责等都要作出明确的规定。大坝安全鉴定，大坝出现异常或险情等各阶段情况的监测，都必须按规程规范规定的内容提交鉴定和监测报告。基本观测数据和主要成果以及各阶段监测报告均应按规定输入档案库。（4）监测设备配置根据枢纽观测要求情况，本工程拟配置的主要仪器设备有搪瓷水位标尺一组，量水堰1个。70 10设计概算10.1编制说明10.1.1工程概况山龙水库位于钦州市钦北区青塘镇红村山龙屯，所在的河流为钦江支流。坝址距青塘镇约14km，距钦州市区约66km，是一座以灌溉为主，兼顾养鱼的综合利用小（1）型水库。水库集雨面积为0.365km2，总库容26.18万m3，兴利库容21万m3。设计灌溉面积为500亩，实际灌溉面积为150亩。山龙水库目前有从青塘镇至红村的水泥路。从红村山龙屯到坝脚下游的一段长约2.0km的路为山间土路，路面狭窄，雨天难以通行，不能到达坝顶，且道路从溢洪道尾水底下通过，不满足防汛抢险要求。平时车辆不能通行，需进行改建和新建部分道路。本次山龙水库除险加固的主要项目有：（1）上、下游坝坡、坝顶加固及坝体灌浆处理；（2）溢洪道改建；（3）输水设施改建；（4）进库公路改建；（5）增设大坝观测设施。10.1.2工程主要投资指标10.1.2.1主要工程量和主要材料用量主体工程主要工程量：土石方明挖1093m3、石方洞挖470m3、土石方填筑3991m3、混凝土浇筑1082m3、充填灌浆1299m，砌石：847m3。主体工程主要材料用量：水泥657.5t，钢筋37.09t，块石465.5m3，河砂1180m3，碎石1705m3，柴油7.161t。劳动总工时：7.22万工时。10.1.2.2投资指标（1）价格水平年：2011年第3季度。（2）工程静态总投资322.25万元。75 10.1.3编制依据（1）“桂水基[2007]38号”文颁布的《广西水利水电工程设计概（预）算编制规定》和《广西水利水电建筑工程概算定额》、《广西水利水电设备安装工程概算定额》。（2）国家计委、建设部“计价格（2002）10号”《工程勘察设计收费管理规定》。（3）广西水利厅《关于执行<建设工程监理与相关服务收费管理规定>的通知》（桂水基[2007]18号）。10.1.4基础价格（1）人工预算单价，根据《广西水利水电工程设计概（预）算编制规定》计算，人工预算单价为：人工3.46元/工时；机械工3.46元/工时。（2）施工用水、电、风：《广西水利水电工程设计概（预）算编制规定》参考价格，水0.30元/m3、电2.16元/kW·h、风0.15元/m3。（3）主要材料预算价格根据《广西水利水电工程设计概（预）算编制规定》的装卸费参考标准计算运杂费，采购及保管费按材料运到工地仓库价格的3％计算。水泥、钢材、木材、燃油、炸药、砂石料，在钦州市区购买，汽车运66km至工地，主要材料预算价：32.5MPa水泥477.8元/t、42.5MPa水泥540.2元/t、钢筋5530.95元/t、板枋材1449.5元/m3、汽油10.61元/kg、柴油9.24元/kg、河砂73.1元/m3、碎石78.4元/m3、块石74.7元/m3。（4）其他次要材料采用2011年广西建设工程造价信息或通过市场询价得到。10.1.5有关费率（1）其它直接费计算基础为直接费，建筑工程费率为2.5%，安装工程费率为3.4%。（2）现场经费现场经费率见下表：75 序号工程类别计算基础现场经费(%)1土方工程直接费82石方工程直接费93土石填筑工程直接费94混凝土浇筑工程直接费85模板工程直接费86钻孔灌浆及锚固工程直接费76其它工程直接费77机电、金属结构设备安装工程人工费45（3）间接费管理费费率见下表：序号工程类别计算基础管理费(%)1土方工程直接工程费72石方工程直接工程费83土石填筑工程直接工程费84混凝土浇筑工程直接工程费45模板工程直接工程费56钻孔灌浆及锚固工程直接工程费66其它工程直接工程费67机电、金属结构设备安装工程人工费45社会保障及企业计提费费率按人工费的38％。（4）企业利润=（直接工程费+间接费）×7%（5）税金=（直接工程费+间接费+企业利润）×3.37%10.1.6各部分工程概算编制10.1.6.1建筑工程及临时工程（1）建筑工程按主体建筑工程、房屋建筑工程、其他建筑工程编制。主体建筑工程按设计工程量乘以工程单价进行编制。房屋建筑工程、其他建筑工程按概算指标计算。（2）临时工程中的施工围堰工程投资，按设计工程量乘以建筑工程单价进行编制；施工供电投资按设计计列。房屋建筑工程、其他临时工程按有关扩大指标计算。75 10.1.6.2设备及安装工程机电设备及安装工程、金属结构设备及安装工程投资，均按设备数量乘以工程单价进行编制。10.1.6.3独立费用（1）建设管理费①项目建设管理费建设单位管理费：按一至五部分投资（不含建设单位管理费）的1.5％计算；工程管理经常费用按一至四部分建安工作量的2％计算。②工程监理费工程监理费按水利厅“桂水基[2007]18号文”的规定计算。③项目技术经济评审费项目技术经济评审费，按一至四部分建安投资与永久设备费、建设场地征用费之和的0.5%计算。（2）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”的规定计算。（3）其它工程保险费按一至四部分投资合计的0.45%计算；招标业务费按一至四部分投资合计的0.7%计算；工程验收抽检费按一至四部分建安工作量的0.5％计算；建筑工程意外伤害保险费按一至四部分建安工作量的3‰计算；大坝安全鉴定费按合同计列。10.1.7预备费基本预备费，按一至五部分投资之和的5％计算。10.2概算成果表表10-2-1总概算表表10-2-2建筑工程概算表表10-2-3机电设备及安装工程概算表75 表10-2-4金属结构设备及安装工程概算表表10-2-5临时工程概算表表10-2-6独立费用概算表表10-2-7建筑工程单价汇总表表10-2-8安装工程单价汇总表表10-2-9主要材料预算价格汇总表表10-2-10施工机械台时费汇总表表10-2-11主体工程主要工程量汇总表表10-2-12主体工程主要材料用量、工时数量汇总表10.3设计概算附件（1）主要材料运杂费计算表（2）主要材料预算价格计算表（3）建筑工程单价计算表（4）安装工程单价计算表（5）勘测设计费计算表（6）招标业务费计算表75'