云南省某水库除险加固工程初步设计报告

'云南省XX白族自治州XX县XX村水库除险加固工程初步设计报告XX水利水电勘测设计研究院 目录目录1综合说明11.1基本情况11.2水文31.3工程地质41.4工程规模和防洪安全复核111.5水库枢纽工程除险加固设计121.6金属结构除险加固设计131.7施工131.8水库淹没处理及工程永久占地151.9工程管理151.10环境保护设计171.11设计概算171.12经济评价181.13结论及下步工作意见181.14工程特性表192水文252.1流域概况252.2基本资料272.3洪水272.4泥沙393工程地质413.1区域地质简述413.2库区4327 目录3.3枢纽区工程地质条件及病害原因453.4天然建筑材料583.5结论和建议604工程规模和防洪安全复核634.1工程任务634.2工程规模634.3其它与防洪安全有关的水文复核685水库枢纽工程除险加固设计715.1设计依据715.2工程基本情况725.3大坝除险加固设计775.4输水涵洞除险加固设计985.5溢洪道除险加固设计1006金属结构1046.1现状金属结构1046.2金属结构设计1047施工组织设计1057.1施工条件1057.2施工导流及度汛1067.3天然建筑材料1077.4主体工程施工1087.5施工交通运输1107.6施工工厂设施1107.7施工总布置1117.8施工进度计划11327 目录7.9主要技术供应1148水库淹没处理及工程永久占地1178.1工程概况1178.2水库淹没1188.3工程永久占地1189工程管理1209.1管理机构及设施1209.2工程运行管理12010环境保护设计12210.1工程对环境的影响评价12210.2环境保护设计12510.3环境保护投资估算12710.4结论12711工程投资概算12811.1编制说明12811.2总概算表13412经济评价17912.1经济评价概述17912.2国民经济评价17912.3财务评价18313相关文件及附件18627 1综合说明1综合说明1.1基本情况XX村水库位于XX镇XX村，XX河上游XX河上，属XX河流域。XX河发源于祥云梁王山毛栗坡，属XX河源头之一，XX河流经小官村水库、茨平村、清华洞后进入XX县境，流过XX村水库后纳桑木箐，至王彦厂与马场箐汇合，以下称XX河，全长42km，集水面积883km2。XX村水库坝址位于东经100°28′38″，北纬25°23′22″。流域内有小官村水库（中型），总库容1091万m3，集水面积84km2；XX村水库与小官村水库之间为XX村水库区间（简称为区间，下同），区间集水面积59.88km2，主河道长L=21.39km，主河道平均坡降J=0.018。水库距XX县城约5公里，有约1公里的土路与214国道相连，交通便利。流域属滇西南亚热带湿润气候区，夏季湿热多雨，冬季干燥少雨，四季分明，受西南季风环流控制。雨季主要受西南季风环流控制，年平均气温16.4℃，最热月平均气温22.0℃，最冷月平均气温9.2℃。极端最高气温34.5℃，极端最低气温－6.8℃，多年平均降水量767.9mm，最多1986年降水量1105.0mm，最少1982年降水量457.1mm。暴雨多集中在7-10月，最大一日降水量138.6mm。多年平均相对湿度68%；多年平均蒸发量2152.1mm。多年平均风速2.2m/s，最大平均风速11.9m/s。水库流域内有轻度侵蚀及中度侵蚀，轻度侵蚀35.73km2、中度侵蚀24.15km2。水库原总库容为513万m3，现实测总库容为225.3万m3，水库除险加固工程等别为Ⅳ等，规模为小（1）型，枢纽工程主要建筑物大坝、溢洪道及新建输水隧洞级别Ⅳ级。XX村水库工程任务以灌溉为主，兼有防洪等综合功能。本次设计的任务为除险加固，确保大坝安全。工程区位于青藏歹字型构造体系中段与川滇经向构造体系的复合部位，多呈北北东－南南西和南北走向，属低中山浅27 1综合说明切割地形，构造侵蚀堆积地貌。区域出露地层较单一，主要为古生界二叠系（P）下统玄武岩组地层及第四系松散岩类。库区周围植被覆盖较差，冲沟发育，但无大的滑坡、坍塌及泥石流等不良物理地质现象。水库位于XX盆地边缘，库盆完全座落于二叠系下统玄武岩组（Pβ2）玄武岩地层上，为相对隔水岩组。按《中国地震动参数区划图》(GB18306—2001)复核。工程区地震动峰值加速度0.2g。地震基本烈度Ⅷ，本工程地震设防烈度Ⅷ度。主坝原设计坝型为粘土斜墙坝，实测主坝坝顶高程1715.8米，坝高22米，坝顶长404.5米，坝顶宽4米，上游坝坡坡比平均1：4.0，下游坝坡坡比平均1：2.5。主要病险为斜墙厚度局部缺失，防渗土料质量差，防渗效果不佳，主坝主河道为天然河砂的砂卵砾石构成，上部干燥，其间无泥土充填，透水性强，渗透效果较好，无排水棱体。后坝坡脚北段紧临进XX村乡村道路，由于修路及铺弹石路面，造成该段坝脚为0.5～1.5米不等的垂直边坡，如遇雨季，坝面受雨水冲刷，可能造成垂直坝土边坡坍塌、滑坡的危害，危及大坝稳定安全的危险。两坝肩基岩均为二叠系下统玄武岩组Pβ2地层，主坝左右坝肩不存在绕坝渗漏，两坝肩结合部位局部地段存在渗漏问题。副坝紧接主坝右坝肩，与主坝连成一体。原设计为均质土坝，坝顶高程1715.8米，坝高14.2米，坝顶长382米，坝顶宽4米，上游坝坡坡比平均1:4.0，下游坝坡坡比平均1：2.5。坝土土料较杂、不均一，局部压实度差，运行过程中坝顶上产生多条横向裂缝，力学指标偏低，渗透性为弱～中等透水层，坝体上部0～10.5m及左右坝肩结合部位渗漏段，渗漏比较严重；坝前仅采用毛块石护坡，部分塌陷破损，未设反滤层，坝脚无排水棱体。坝基为二元结构，上部为冲洪积层，下部为玄武岩，属弱至中等透水层，除CZK5渗透系数K＝2.22×10-3cm/s以中等透水层为主，须作防渗处理外，其余均属弱透水层，不须防渗处理，基岩透水率q＝0.29～1.16lu，属弱至微透水层。两坝肩基岩均为二叠系下统玄武岩组Pβ2地层，强风化层厚度约10～15m，往两坝肩则变厚，岩体节理裂隙较发育，表层风化强烈，两坝肩绕坝渗漏量小，但据野外现场勘察，两坝肩结合部位亦存在渗漏问题，坝下游坡脚常年潮湿。27 1综合说明输水涵洞位于主坝右坝段，为坝下涵洞，浆砌石城门洞型，断面尺寸宽1.2m，高2.0m，顶拱半径为0.6m，涵洞长83.6米，底坡i=0.02，斜管进水口孔口高程1698.4米，涵洞闸门采用平板铸铁闸门控制水流。基础为第四系冲湖积层，为灰褐、褐灰色砂质粘土及卵砾石夹粘土，中等密实。现状溢洪道于1997年10月建成，于1998年3月通过验收，溢洪道由闸室段、陡槽段、及消力池组成。堰体为有闸控制折线堰，堰面转角处进行修园处理。溢流堰净宽18m，闸室分三孔，每空净宽6m，未设胸墙，为露顶式闸门。选用6m×3m平面钢闸门，双吊点移动式卷扬机起吊。溢洪道座落在二叠系（P）下统玄武岩组（Pβ2）地层上。1.1水文XX村水库位于XX镇XX村，XX河上游XX河上，属XX河流域。XX河发源于祥云梁王山毛栗坡，属XX河源头之一，XX河流经小官村水库，流经茨平村、清华洞后进入XX县境，流过XX村水库后纳桑木箐，至王彦厂与马场箐汇合，以下称XX河，全长42km，集水面积883km2。坝址位于东经100°28′38″，北纬25°23′22″。流域内有一座中型水库小官村水库，总库容1091万m3，集水面积84km2；XX村水库与小官村水库之间为XX村水库区间（简称为区间，下同），区间集水面积59.88km2，主河道长L=21.39km，主河道平均坡降J=0.018。根据XX气象站观测资料统计：多年平均气温16.4℃，最热月平均气温22.0℃（6月），最冷月平均气温9.2℃（1月）。极端最高气温34.5℃(1979年5月31日)，极端最低气温－6.8℃(1964年1月18日)，多年平均地表温度16.5℃，日照2530.0小时，日照百分数57%。多年平均降水量767.9mm，最多1986年降水量1105.0mm，最少1982年降水量457.1mm。多年平均相对湿度68%；多年平均蒸发量2152.1mm。多年平均风速2.2m/s，最大平均风速11.9m/s。水库地处亚热带27 1综合说明气候区，雨季主要受西南季风环流控制，暴雨多集中在7-10月，最大一日降水量138.6mm。洪水由暴雨形成，与暴雨相应，洪水多发生7-10月，具有明显的季节性，由于流域面积小，主河道短，有利于洪水的汇集，加之山高坡陡，暴雨集中，发生的洪水一般为峰高、量小、历时短，呈单峰型的山区河流特性。水库大坝：Ⅳ等4级，校核洪水重现期300年一遇，设计洪水重现期30年一遇。“实测暴雨法”所采用的XX气象站实测暴雨资料系列年限较长，代表性较好，设计暴雨成果精度较高，计算的设计洪水成果较可靠；综合考虑，取用“实测暴雨法”计算成果作为水库设计洪水成果。XX村水库为不完全年调节水库，新老库容曲线比较计算的泥沙成果略小，取查云南省土壤侵蚀图计算成果为设计成果，XX村水库多年平均输沙量为7.81万m3。1.1工程地质1.1.1区域地质工程区位于青藏歹字型构造体系中段与川滇经向构造体系的复合部位，地质构造较为复杂。山脉受地质构造控制极为明显，多呈北北东－南南西和南北走向，河流平行展布，水库位于XX河流域XX河支流XX河山区河谷出口，流域内山顶高程约1948m，XX河与XX河交汇口高程为1680m，相对高差约268m。属低中山浅切割地形，构造侵蚀堆积地貌。区域出露地层较单一，主要为古生界二叠系（P）下统玄武岩组地层及第四系松散岩类。二叠系（P）下统玄武岩组（Pβ2）地层大面积分布，岩性主要为棕XX、褐灰、紫灰、青灰色厚层致密状、杏仁状、角砾状玄武岩等。该套地层，南北向长近20Km，东西宽近10Km，厚度约793m，广泛分布于工程区。第四系全新统（Qh）大面积覆盖，主要为冲洪积（al+plQ），残坡积（el+dlQ），洪积（plQ），冲湖积（al+l27 1综合说明Q）层等，由块碎石、砾石、砂、粘性土等松散堆积物组成，成分、厚度变化较大。工程区处于经向构造体系和青、藏、滇、缅、印尼“歹”字型构造体系的复合部位。东面为分布于祥云城、宾居街、大营一线以东地区的经向构造体系，由走向南北向的宾川及渔泡江断裂以及他们夹持的南北向延伸的褶皱及断裂组成；西边主要由苍山—杨王山褶皱带和挖色帚状构造带组成。区内地下水主要为大气降水补给为主，为入渗——径流型动态，沿地形起伏不平，水文网发育。根据1/400百万《中国地震动参数区划图》，工程区地震动峰值加速度为0.2g，对应地震基本烈度为8度，区域构造稳定性较差。1.1.1工程区地质库区两岸坡及径流区分布有第四系松散地层块碎石砂土、砂壤土，库区两岸坡为山坡地，人类活动较为频繁，植被相对较差，汛期有泥砂入库，水库建坝蓄水近40年，据2009年4库区测绘，其淤积厚度约7米，水库泥砂淤积严重。库区仅西北角由主坝及副坝围成，北部、东部、南部山体较为宽厚，隔水性能较好，冲沟切割不深，无集中通向库外的渗漏通道，水库邻谷谷底高程均高于大坝坝顶高程，不存在向低邻谷渗漏的问题。库区两岸地形坡度一般约20～40°，区内玄武岩流面产状主要倾向水库上游，倾角约30～50°，岩层倾向与水库岸坡为斜交坡，无大的不利结构面组合，岸坡稳定；库区岸坡基岩表层虽风化强烈，表层有厚约1～3m的残坡积覆盖层，但无大的卸荷松弛带，水库建坝蓄水近40年，未发育有大的滑坡、塌岸等不良物理地质现象，库岸稳定。1.1.2枢纽区工程地质条件及病害原因分析XX村水库始建于1957年，是“边测量、边设计、边施工”的三边工程。1959年底完成主坝高14米，副坝高8.8米27 1综合说明。1963年又开始续建，至1970年完成。水库实测主坝高22m，副坝高19.6m，总库容513万m3，相应水位1715.4m，兴利库容379万m3，相应水位1712.6m。1.1.1.1主坝地质条件及病险情况1、坝体主坝斜墙经现场调查及访问，主坝斜墙厚度不均，甚至局部缺失，防渗土料质量差，导致其防渗效果不佳。排水褥垫层主要分布于2号剖面后坝坡脚，即主坝主河道上，为天然河砂的砂卵砾石构成，上部干燥，其间无泥土充填，透水性强，渗透效果较好，但无排水棱体。后坝坡脚北段紧临进XX村乡村道路，由于修路及铺弹石路面，造成该段坝脚为0.5～1.5米不等的垂直边坡，如遇雨季，坝面受雨水冲刷，可能造成垂直坝土边坡坍塌、滑坡的危害，危及大坝稳定安全的危险。坝土夯压情况：天然干密度为1.29～1.56g/cm3，平均值为1.4g/cm3，击实试验最大干密度1.50～1.7g/cm3，平均值为1.60g/cm3，压实度为0.806～0.975，坝土压实度偏差较大，局部较差。坝土渗透性：据原状样渗透试验结果，渗透系数1.70×10-7～5.02×10-5cm/s，平均值为2.16×10-5cm/s，大值为4.17×10-5cm/s。重塑试验,渗透系数6.14×10-4cm/s；据钻孔现场注水试验结果，渗透系数5.64×10-4～1.69×10-5cm/s，均值为1.34×10-4cm/s，主坝钻孔CZK2（0～25m）、钻孔CZK3（0～16m）以中等透水层为主，主坝中间段渗漏较严重（详见主坝线渗透剖面图），均不满足均质土坝(≤1×10-4cm/s)要求。据野外踏勘，主坝左、右坝肩下游坡脚局部有渗水现象，其长度分别为26.7m、43m说明局部坝体结合部位渗透较大，渗漏严重，须对相应坝肩段作防渗处理。力学指标推荐值为钻孔原状样力学指标小值均值，本次抗剪指标推荐为平均值为C=18.1kpa，φ=14.7°。钻孔原状样力学指标，相对于标贯更接近真实坝土力学指标，压缩性推荐大值均值，物理性指标取算术平均，渗透系数取野外钻孔现场注水试验大值平均值。27 1综合说明2、坝基为二元结构，上部为第四系冲洪积层，下伏基岩为玄武岩。⑴、冲洪积层坝基土：河道残留有第四系冲洪积层，主要为①灰、黄灰色粘土质砂、含砂高液限粘土，厚2～2.75米，相对较密实。其细粒（<0.005mm）含量18～45.16%，平均值29.69%，其细粒含量（29.69%）大于18%，根据规范要求，不会产生地震液化。卵砾石夹粘土，粘土约占25～35%，分布较厚，推测最厚约35m，密实。粘土夹砾石层，该层夹在②层中，分布不连续，厚2.5～3.1m。密实，其厚度、分布范围较小。钻孔注水试验渗透系数K平均值为3.37×10-4cm/s，CZK2钻孔18～25mK＝4.46×10-4～9.32×10-4cm/s属中等透水层，透水性大，其余坝基土均属弱透水层，透水性小，厚度一般约2～10m。建议该层抗剪指标推荐值现场标准贯入试验，即C=33Kpa，φ=19.64°。⑵、基岩：仅两坝端埋藏较浅，河床段则较深，坝基基岩均为二叠系下统玄武岩组Pβ2地层，岩性为灰绿、褐灰、青灰色致密状玄武岩；强风化层厚度约10～15m，往两坝肩则变厚，岩层表层风化强烈；坝基透水率q=0.29～1.34lu，属微至弱透水层，透水性较小，为相对隔水层。3、坝肩，⑴、左坝肩，地形坡度30～50度，玄武岩流面产状倾向上游，岸坡为大角度斜交坡，流面结合紧密，无软弱夹层，岸坡稳定。透水率q=0.29～1.34Lu，渗透系数K＝1.38×10-5～8.71×10-5cm/s，左坝肩与坝体的结合部位局部未处理好，渗漏量大。⑵、右坝肩，地形相对平缓，流面产状，倾向上游，近反向坡，流面结合紧密，无软弱夹层，坡体稳定。透水率q=0.29～1.34Lu，渗透系数K＝1.38×10-5～8.71×10-5cm/s，为弱至微透水层，透水性较小，右坝肩与坝体的结合部位局部未处理好，渗漏量大。1.1.1.1副坝地质条件及病险情况1、坝体27 1综合说明副坝紧接主坝右坝肩，与主坝连成一体。副坝为均质土坝，坝顶高程1715.8米，坝高14.2米，坝顶长382米，坝顶宽4米，内坡平均1:3.05，外坡平均1:2.75。副坝于1973年5月27日迎水坡出现滑坡，滑动面最大长度84m，最大高度2.2米，其原因系坝址下有第四纪冲洪积体所致。1975年5月，于1976年6月用抛石压脚的措施处理滑坡，在施工中抛石压脚修改为毛石围堰，堰后内填筑河砂、风化料，至今未发现异常现象。坝土类型：坝土褐XX、褐黄、褐灰色低液限粘土、褐XX、黄灰、黑色高液限粘土及黄灰色含砂低液限粘土及褐XX色粘土质砂，坝土料性较杂、不均一。坝土渗透性：据原状样渗透试验结果，渗透系数2.66×10-7～9.90×10-5cm/s，平均值为2.82×10-5cm/s，大值为6.04×10-5cm/s。重塑试验，渗透系数3.44×10-4cm/s。据钻孔CZK4、CZK5、CZK6现场注水试验结果，渗透系数5.11×10-5～1.88×10-3cm/s，平均值为3.35×10-4cm/s，坝体0～10.5m渗透系数K＝1.01×10-4～1.88×10-3cm/s，均不满足均质土坝(≤1×10-4cm/s)要求。渗透指标推荐值指标采用现场注水试验平均值。蓄水至高程1711.6米时，在副坝左、右坝肩下游坡脚结合地带有渗水现象，其渗水区长度分别为46.3m、19.6m、21.1m，渗漏严重，主要物理力学指标：据副坝坝土击实试验成果，坝土最优含水率为15.8～21.9%，平均值为18.9%，最大干容重为1.59～1.80g/cm3，平均值为1.69g/cm3。C=17.1KPa，φ=12.71°。2、坝基坝基为二元结构，上部为冲洪积层，下部为玄武岩。1、冲洪积层为黄灰色高液限粘土、黑灰色含砂高液限粘土、卵砾石夹粘土，相对较密实；主要物理力学指标：坝基土原状样指标主、坝一起参与统计分析，其坝基土指标基本一致，即其抗剪指标值为C=16.29Kpa，φ=10.52°～C=21.72Kpa，φ=20.45°，平均值为C=17.27Kpa，φ=13.35°,粘粒含量18～45.16％，平均29.69％。坝基土物理指标推荐值为原状土样室内试验平均值，力学指标由于①27 1综合说明层灰、黄灰色粘土质砂、含砂高液限粘土，厚度较薄，呈透镜状分布，②层卵砾石夹粘土，卵砾石含量高，分布较厚，该层抗剪指标推荐值现场标准贯入试验，即C=33Kpa，φ=19.64°。2、基岩：为二叠系下统玄武岩组Pβ2地层，岩性为灰绿、褐灰、青灰色致密状玄武岩；推测强风化层厚度一般约10～20m。呈单斜构造，流面产状倾向NE63°倾角约34°,流面结合紧密，无软弱夹层；倾向上游，为斜交坡，河床坡降较为平缓，坝基稳定。3、坝肩左坝肩，地形坡度30～50度，玄武岩流面产状倾向上游，岸坡为大角度斜交坡，流面结合紧密，无软弱夹层，岸坡稳定。透水率q=0.29～1.34Lu，渗透系数K＝1.38×10-5～8.71×10-5cm/s，为弱至微透水层，左坝肩与坝体的结合部位局部未处理好，渗漏量大。右坝肩，地形相对平缓，流面产状，倾向上游，近反向坡，流面结合紧密，无软弱夹层，坡体稳定。透水率q=1.16Lu，渗透系数K＝1.87×10-5～2.53×10-5cm/s，为弱至微透水层，透水性较小，右坝肩与坝体的结合部位局部未处理好，渗漏量大。1.1.1.1输水涵洞地质条件及病险情况输水涵洞位于主坝右坝段，为坝下涵洞，浆砌石城门洞型，断面尺寸宽1.2m，高2.0m，顶拱半径为0.6m，涵洞长83.6米，底坡i=0.02，斜管进水口孔口高程1698.4米，涵洞闸门采用平板铸铁闸门控制水流。输水涵洞基础为第四系冲湖积层，为灰褐、褐灰色砂质粘土及卵砾石夹粘土，中等密实，其厚度一般5～7米。下伏为二叠系（P）下统玄武岩组（Pβ2）棕XX、褐灰、紫灰、青灰色厚层致密状、杏仁状、角砾状玄武岩，推测强风化层厚度一般约10～20m。呈单斜构造，流面产状倾向NE60°（总体倾向左岸），倾角约34°，流面结合紧密，无软弱夹层；倾向右岸偏上游，为斜交坡，坡体稳定。27 1综合说明闸室段砼发现腐蚀、碳化、渗漏问题，闸后底板局部已被冲毁。洞内水深0.1m，0+000～050段渗漏严重。顶拱和两壁有大量石钟乳状等钙化、泥质化附着物，产生流土，有褐XX色坝土被带出现象。浆砌石砂浆脱落，缝内砂浆多见为砂粒，强度较低。涵洞进口淤积严重，每次放水都要放出淤积物大约0.5m3/小时。现有平板钢闸门1孔，前止水，闸门尺寸为0.6m×0.6m，手摇螺杆式启闭机1台，启闭方式落后，闸门锈蚀较为严重，由于多年运行，坝土发生不均匀沉降，导向轮变形破坏，丝杆变形，开启非常困难，止水缺损多处，关闭不严，严重漏水。启闭设备弥度县农机厂生产的手动螺杆启闭机，以运行多年，经常发生阻卡。1.1.1.1输水涵洞地质条件及病险情况道由闸室段、陡槽段、及消力池组成。堰体为有闸控制折线堰，堰面转角处进行修园处理。溢流堰净宽18m，闸室分三孔，每空净宽6m，未设胸墙，为露顶式闸门。选用6m×3m平面钢闸门，双吊点移到式卷扬机起吊。由于没有配设备用电源，运行管理应急能力底。溢洪道座落在二叠系（P）下统玄武岩组（Pβ2）地层上，岩性主要为棕XX、褐灰、紫灰、青灰色厚层致密状、杏仁状、角砾状玄武岩等推测强风化层厚度一般约10～20m。呈单斜构造，流面产状倾向NE60°（总体倾向左岸）,倾角约75°,流面结合紧密，无软弱夹层；倾向右岸偏上游，为斜交坡，坡体稳定。1.1.1.2建筑材料风化料场位于主坝左岸，距坝轴线上游约200m，地形坡度相对平缓，约15～30°，为二叠系下统玄武岩组二段灰黄、青灰色致密状玄武岩。石料及碎石：XX27 1综合说明县水泥厂方向天生桥、夹石洞一带，为中厚层状灰白色灰岩，质量好，运距约16km。砂砾料：在多依山村一带河段中，分布有一定储量河砂，年河砂吞吐量约5000多方，至水库运距约6km。另外，也可采用推荐石料场采购人工加工砂砾料。粘土料场位于水茂坪村旁，距水库17公里，料场表层为残坡冲紫XX色粘土，厚度1～4m不等，分布面积较为宽广，下伏为泥盆系下统青山组深灰、灰黑色厚层状石灰岩。所用灌浆粘土料为紫XX色粘土，剥离层厚约0.5米，平均开采厚度1～3m，储量丰富，质量较好。1.1工程规模和防洪安全复核1.1.1工程任务XX村水库工程任务以灌溉为主，兼有防洪等综合功能。本次设计的任务为除险加固，确保大坝安全。1.1.2死水位输水涵洞进口底板原设计高程1698.40m，已采用“龙抬头”方式进行处理，现状输水涵洞进水口高程已提至1702.40m。水库最低运行水位为1707.50m，1.1.3正常蓄水位XX村水库正常蓄水位仍然维持原正常蓄水位1712.60m不变，根据新测库容曲线，正常库容为142.0万m3，比原设计正常库容390万m3减少了248万m3，现有兴利库容为124.1万m3。1.1.4防洪特征水位XX村水库泄洪建筑物为开敞式溢洪道，有闸控制，设有闸门3道，每道闸门底宽6m，出流公式：Q=1.472×3×6×H1.5。洪水调节从汛期限制水位1711.40m起调；水库进入汛期，闸门全开，当水位超过堰顶高程27 1综合说明1711.40m时，溢洪道自由泄流，10月末汛期结束时，闸门关闭，使水库蓄至正常蓄水位；汛后洪水调节从正常蓄水位起调。洪水调节成果为：设计洪水位1713.71m，相应库容为181.7万m3，校核洪水位1714.78m，相应库容为225.3万m3。比原设计成果校核洪水位1715.21m低出0.43m。1.1水库枢纽工程除险加固设计1.1.1大坝除险加固设计大坝除险加固设计基本维持原坝轴线，坝顶宽度结合原坝顶宽度基本保持不变。大坝坝体采用帷幕灌浆防渗，大坝下游坝坡根据计算成果结合大坝原下游坝坡进行培厚加固处理，结合原交通情况完善戗台（副坝戗台为交通道路）、坝脚排水沟；大坝上游坝坡基本维持原坝坡不变，拆除原毛块石护坡，改为C15砼护坡；下游增设贴坡排水，防止渗透破坏。帷幕灌浆布置成一排与设计坝轴线重合，帷幕灌浆仅对坝体防渗不能达到大坝防渗要求的部份进行。采用单排孔布置，孔距2.5m，帷幕灌浆钻孔总进尺长3767.9m，坝土帷幕灌浆为2691.2m，坝基帷幕灌浆为457.5m。除险加固后主、副坝坝顶高程为1715.70m，主坝坝轴线长390.725m、副坝坝轴线长394.00m，主坝坝顶宽度为4.0m，副坝坝顶宽度为3.0m，主、副坝坝顶上、下游面设厚0.3m的C15砼墙边墩，边墩顶高程1715.90m，坝顶路面为0.10m厚的弹石层，下设0.10m厚的混合砂垫层，坝顶路面向下游倾斜i=2%的坡度，主、副坝的上游坝坡设基本维持原老坝坡不变，由坝顶至坝脚坡比约为1:4.0，坝坡采用C15砼预制块护坡。主坝的下游坝坡从坝顶至坝脚分2级变坡，级差为8.5m、9.2m，坡比1:2.5、1:2.5，在第一台坡与第二台坡处设一宽为12.0m的戗台。为了保护水管所建筑物，主坝0+148.429～主坝0+287.829段下游坝脚设挡土墙，挡土墙后回填透水性较大的石渣料，主坝其它部分坝脚采用0.5m27 1综合说明厚的干砌石贴坡排水进行保护，培厚风化料与老坝土之间反滤混合砂与横向排水砂管相连。副坝级差为6.5m、7.5m，坡比1:2.5、1:2.5，在第一台坡与第二台坡处设一宽为13.0m的戗台。副坝坝脚采用0.5m厚的干砌石贴坡排水进行保护，培厚风化料与老坝土之间反滤混合砂与横向排水砂管相连。主、副坝下游坝面均采用植草护坡。1.1.1输水涵洞除险加固设计对输水涵洞采用回填灌浆处理。闸室段混凝土底板及边墙凿除碳化层，浇筑C20硅粉钢筋混凝土，新老混凝土间用锚筋连接，结构维持原尺寸。原为出口明渠段拆除重建改为箱涵结构，宽由1.2m渐变至1.8m，高为2.3m，衬砌厚0.4m，为钢筋混凝土衬砌。1.1.2溢洪道除险加固设计改造溢洪道供电线路，购置30Kw柴油机发电机作为应急备用电源。1.2金属结构除险加固设计输水涵洞：对导向装置进行校正。更换启闭设备，采用手电两用螺杆启闭机。1.3施工1.3.1施工条件XX村水库施工条件较好，坝址一带地形开阔平缓，便于布置施工生产、生活设施。场内、外交通条件便利，现状运输公路直达主、副坝顶。坝址距214国道约1km、XX县城约5km、XX市约58km、昆明约337km。场内交通仅需解决风化料的临时运输道路，从风化料场至主坝左坝肩新修约300m的临时便道。27 1综合说明工程区水文、气象和工程地质条件，对水库除险加固施工无大的不良影响。XX村水库流域干湿季分明，夏季湿热多雨，冬季干燥少雨。暴雨多集中在7～10月，在此期间，工程施工受一定影响。其余时间，降雨较少，温度适中，适宜施工，因此，工程施工应尽量安排在11月～次年的6月内。1.1.1施工导流和度汛施工导流和度汛采取原坝体挡水，原输水涵洞和溢洪道泄水的方式。设计主要项目有主、副坝培厚、帷幕灌浆和上游砼预制块护坡，经设计复核，现状坝顶高程满足防洪安全要求，因此，工程施工期间，除上游护坡施工期间，水库空库运行外，其余项目施工期间，水库按常规运行管理即可。1.1.2天然建筑材料风化料场位于主坝左岸，距坝轴线上游约200m，运距较近，但现状无公路通往料场，需新修临时运输道路，地形坡度相对平缓，约15～30°。灌浆粘土料场位于水茂坪村旁，距水库约17公里，现状已有公路至料场。石料、反滤砂料和砼粗、细骨料至天生桥、夹石洞一带的石料场购买，运距约16km。另外，附近河中也可开采少量天然河沙，用于反滤过渡砂料，运距约6km。1.1.3主体工程施工主体工程选取专业施工队伍，采用常规方法机械化施工。施工程序为先进行帷幕灌浆，再进行下游培厚、上游护坡和其它零星工程的施工。1.1.4施工总工期工程安排总工期为12个月，其中工程准备期1个月，主体工程施工期10个月，工程完建期1个月。27 1综合说明1.1水库淹没处理及工程永久占地1.1.1工程概况XX村水库位于XX镇XX村，XX河上游XX河上，属XX河流域。XX河发源于祥云梁王山毛栗坡，属XX河源头之一，XX河流经小官村水库、茨平村、清华洞后进入XX县境，流过XX村水库后纳桑木箐，至王彦厂与马场箐汇合，以下称XX河，全长42km，集水面积883km2。XX村水库坝址位于东经100°28′38″，北纬25°23′22″。流域内有小官村水库（中型），总库容1091万m3，集水面积84km2；XX村水库与小官村水库之间为XX村水库区间（简称为区间，下同），区间集水面积59.88km2，主河道长L=21.39km，主河道平均坡降J=0.018。水库距XX县城约5公里，有约1公里的土路与214国道相连，交通便利。XX村水库枢纽由大坝、输水涵洞、溢洪道洞组成。1.1.2水库淹没XX村水库工程属除险加固工程，正常蓄水位维持原正常蓄水位，本工程不存在新增水库淹没。1.1.3工程永久占地XX村水库除险加固工程的工程占地为施工占地。共31.4亩。其中：林地16.65亩，3000元/亩，荒地14.76亩，600元/亩。工程占地投资58806.0元。1.2工程管理1.2.1管理机构及设施水库为小（一）型水库；总库容225.3万m327 1综合说明，担负着灌溉该区大部分耕地面积的重要任务，对该区的农业生产、经济发展起着重要作用，因此，水库工程实施后，运行管理水平的高低，将直接影响工程效益的发挥。管理得好，就能发挥出应有的潜力，从而大见成效，达到设计要求。反之则工程效益低下。同时管理工作也是对工程设计、施工质量的验证。在工程建筑期间，由XX县政府组建成立工程建设管理所，管理所人员5人，其中监理有2人，工程建成后，移交水库管理所进行水库运行管理，由县水电局主管，管理所成员编制为4人。管理人员要求有一定的文化素质和工程管理专业基础知识，定期对管理人员进行工程运行管理知识培训。以保证工程正常运行和效益发挥，水库工程的安全保卫工作由当地有关部门负责。水库工程管理范围：总面积1553亩，包括各类建筑物周围和水库征用线以内的库区。大坝、溢洪道等建筑物轮郭线以外100m为界，库区以正常水位1712.6m上10m高程线1722.6m为界.水库工程管理范围的土地应与工程占地一并征用，并办理确权发证手续，定桩划界，待工程竣工时移交水库管理所使用，在运行管理中，依照有关法规严格管理，确保水库工程的正常安全运行。1.1.1工程运行管理水管所负责调度运行及工程观测、检查、养护和维修，并负责保护库区及引水区径流区内的植被及水土保护工作，水库调度运用要在确保水库工程安全的前提下，合理安排兴利、防洪各方面的关系，充分发挥水库综合利用的效益。㈠健全管理机构，强化工程管理，加强对管理人员的政治思想教育和技术培训，提高管理人员的素质，树立全心全意为人民服务的思想，制定和健全各项规章制度，推行目标管理，完善经济、技术、工作岗位责任制。㈡根据XX村水库担负灌溉任务，在用水管理上，制定用水计划，水费收取实行按方收费，按县物价部门核定的水费标准收取。㈢根据划定的工程管理范围及保护范围，大力加强封管和植树造林，作好水土保持工作。27 1综合说明㈣搞好工程观测和必要的水文、气象及水质观测。对工程和水文、气象及水质等进行定期定时观测，有利于掌握建筑物的运行状况和变化情况，观测内容主要是坝体沉陷位移观测、浸润线观测、渗流量观测、库水位及表面观测。㈤该水库以灌溉为主，发展水产养殖，增加经济效益和社会效益。1.1环境保护设计XX村水库除险加固工程的工程的实施，保证大坝的安全运行和水库效益的正常发挥，同时可保护下游村镇人口和农田的安全,具有显著的社会效益。工程区内未发现国家保护的珍稀频危物种、文物古迹等；工程施工对景观影响甚微；施工期破坏地貌植被，加重水土流失等状况，通过开展环保及水土保持措施治理，在施工完毕后可有效治理；施工期噪声、水质污染、大气污染等是暂时的，通过环保措施可使其降低到最小程度，随工程建成后影响消失。综上所述，XX村水库除险加固工程对环境影响是局部、暂时的，通过环保工程措施和植物措施解决，是可以逆转的。1.2设计概算帷幕灌浆防渗方案（推荐方案）：工程概算总投资1273.19万元，其中工程部分投资为1253.11万元，移民和环境投资20.08万元。工程部分投资中：建筑工程982.56万元，机电设备及安装工程8.25万元，金属结构设备及安装工程5.19万元，临时工程20.98万元，独立费用176.46万元，预备费59.67万元。主坝砼防渗墙防渗及副坝深层搅拌桩防渗方案（比较方案）：工程概算总投资1405.82万元，其中工程部分投资为1383.62万元，移民和环境投资22.21万元。27 1综合说明工程部分投资中：建筑工程1086.69万元，机电设备及安装工程8.25万元，金属结构设备及安装工程5.19万元，临时工程23.08万元，独立费用194.52万元，预备费65.89万元。1.1经济评价根据计算结果，本工程理论总成本水价为0.177元/m3，经营成本水价0.089元/m3。现行灌溉水费标准0.06元/m3，大于经营成本水价。XX村水库除险加固工程国民经济评价各主要指标均达到合理可行的要求，经济内部收益率EIRR=17.74%＞12%，经济净现值ENPV=477.90万元（IS=0.12）＞0，经济效益费用比EBCR=1.3834＞1。按社会折现率IS=0.07分析，项目具有较强的国民经济抗风险能力。财务经营成本水价为0.089元/m3，计划执行水价：灌溉用水0.09元/m3。项目收益可维持水库正常运行。XX村水库对下游灌区农业生产发展起重要作用，由于长期处于带病运行状态，影响了水库效益的正常发挥，同时对下游人口、农田安全构成威胁，因此对工程进行除险加固处理，使大坝安全运行，是当务之急。综上所述，XX村水库除险加固工程的实施是可行的，也是必要的。1.2结论及下步工作意见XX县XX村水库除险加固工程推荐设计方案总投资1273.19万元，水库除险加固处理后总库容225.3万m3。XX村水库大坝下游坝坡抗滑安全系数不能满足安全要求，水库渗漏严重，危及大坝安全，水库大坝安全鉴定为三类坝，对XX村水库进行除险加固是必要的，工程实施迫在眉睫。XX村水库除险加固工程主要由大坝除险加固、大坝坝体不能满足防渗要求部分的防渗设计、坝下输水涵洞的除险加固及在溢洪道配套设施的完善等几部分组成。大坝除险加固经方案比较，选定帷幕灌浆防渗方案为推荐方案。XX村水库除险加固工程从技术上是可行的，在经济上是合27 1综合说明理的，工程的实施无不利影响，XX村水库除险加固工程的实施是合理可行的，也是必要的，因此，应抓紧本工程的设计报告报审工作。本工程初步设计审批通过后，建议开展下列工作：⑴按上级批复意见及有关规程规范进行技施设计工作。⑵做好工程施工开工准备。1.1工程特性表27 1综合说明工程特性表序号名称单位数量备注除险前(原设计)除险后一水文1流域面积km2工程坝址以上(区间)km259.8859.882多年平均径流量万m33代表性流量正常运用(设计)洪水标准及流量(P=3.33%)m3/s10.4原设计洪水标准为((P=2%)非常运用(校核)洪水标准及流量(P=0.33%)m3/s183原设计洪水标准为((P=0.2%)4洪量设计洪水洪量(24h)(P=3.33%)万m3558校核洪水洪量(24h)(P=0.33%)万m39915泥沙多年平均输沙总量万m3——7.81二水库1水库水位校核洪水位m1715.211714.71设计洪水位m1714.391713.771正常蓄水位m1712.601712.60死水位m1698.401707.502正常蓄水位时水面面积km27.1615.5327 1综合说明工程特性表序号名称单位数量备注除险前除险后3水库容积总库容万m3513225.3调洪库容万m3172119.3调节库容(正常蓄水位至死水位)万m3379124.1死库容万m3114.84库容系数三下泄流量1设计洪水位时下泄最大流量(P=3.33%)m3/s13192.92校核洪水位时下泄最大流量(P=0.33%)m3/s185165四工程效益指标1灌溉效益设计灌溉面积(P=75%)万亩1.41.4年供水总量(P=75%)万m3178.1178.12防洪效益保护面积亩825825保护人口人313031303工程合理使用年限年3020五淹没损失及工程永久占地1淹没耕地亩02工程永久占地亩027 1综合说明工程特性表序号名称单位数量备注除险前除险后六主要建筑物及设备1拦河坝型式斜墙坝均质坝地基特性基岩及冲洪积基岩及冲洪积地震基本烈度/设防烈度度8°8°坝顶高程m1715.81715.7坝顶宽（主坝/副坝）m4/34/3最大坝高（主坝/副坝）m22.0/19.621.9/19.9坝顶长度（主/副）m404.5/382390.7/394.32溢洪道型式开敞式开敞式地基特性基岩基岩消能方式底流消能底流消能最大泄流量m3/s165165堰顶高程m1711.41711.4全长m1771773输水涵洞型式无压隧洞地基特性冲湖积最大泄流量m3/s3.63.6消能方式消力井（洞内）、底流消能（洞口）消力井（洞内）、底流消能（洞口）设计底坡i=1/50i=1/50全长m83.697.6断面尺寸(城门型)m1.2×2.0m1.2×2.0m工作闸型式尺寸/数量套0.6×0.6m/1套0.6×0.6m/1套27 1综合说明工程特性表序号名称单位数量备注除险前除险后七施工1主体工程量开挖土石方m347156大坝填筑土石方m363763砌石方m3406.8砼及钢筋砼m323112.0帷幕灌浆m2451.42主要材料木材m3水泥t2633.11钢筋t4.03所需劳动力总工日工日39708平均高峰人数人60高峰人数人904施工临时房屋m211005施工动力及来源供电KVA4006对外交通距离km5水库至XX县城7施工期限准备工程期月1主体工程施工期月10总工期月1227 1综合说明工程特性表序号名称单位数量备注除险前除险后八经济指标1总投资万元1273.19其中：建筑工程万元982.56机电设备及安装工程万元8.25金属结构设备及安装工程万元5.19临时工程万元20.98其它费用万元176.46预备费万元59.67移民及环境投资万元20.082综合利用经济指标水库单位库容投资元/m35.65灌区单位灌溉面积投资元/亩909经济内部收益率%17.74＞12%农业灌溉(成本水价)元/m30.089127 石牌村水库除险加固工程2水文1水文1.1流域概况1.1.1流域概况XX村水库位于XX镇XX村，XX河上游XX河上，属XX河流域。XX河发源于祥云梁王山毛栗坡，属XX河源头之一，XX河流经小官村水库，流经茨平村、清华洞后进入XX县境，流过XX村水库后纳桑木箐，至王彦厂与马场箐汇合，以下称XX河，全长42km，集水面积883km2。XX村水库于1957年冬动工兴建，1970年竣工，历时13年，属小⑴型工程，总库容513万m3。XX村水库坝址位于东经100°28′38″，北纬25°23′22″。流域内有一座中型水库小官村水库，总库容1091万m3，集水面积84km2；XX村水库与小官村水库之间为XX村水库区间（简称为区间，下同），区间集水面积59.88km2，主河道长L=21.39km，主河道平均坡降J=0.018。流域水系图见图21。1.1.2气象特征XX村水库流域属滇西南亚热带湿润气候区，夏季湿热多雨，冬季干燥少雨，四季分明，受西南季风环流控制。根据XX气象站观测资料统计：多年平均气温16.4℃，最热月平均气温22.0℃（6月），最冷月平均气温9.2℃（1月）。极端最高气温34.5℃(1979年5月31日)，极端最低气温－6.8℃(1964年1月18日)，多年平均地表温度16.5℃，日照2530.0小时，日照百分数57%。多年平均降水量767.9mm，最多1986年降水量1105.0mm，最少1982年降水量457.1mm。多年平均相对湿度68%；多年平均蒸发量2152.1mm。多年平均风速2.2m/s，最大平均风速11.9m/s。27 石牌村水库除险加固工程2水文27 石牌村水库除险加固工程2水文图21XX村水库工程流域水系及站点分布示意图27石牌村水库除险加固工程2水文1.1基本资料1.1.1XX气象站XX气象站始建于1958年，是国家县级基本气象站，观测至今有完整的资料，观测项目有降水、蒸发、气温、风速等，观测场地、仪器设置安装及资料观测、整编、刊布均按国家气象总局颁布的规范进行，资料质量可靠。XX气象站现有1958～2008年最大1日及最大1、6、24小时降水量资料。1.2洪水1.2.1暴雨洪水特性XX村水库地处亚热带气候区，雨季主要受西南季风环流控制，暴雨多集中在7-10月，最大一日降水量138.6mm。洪水由暴雨形成，与暴雨相应，洪水多发生7-10月，具有明显的季节性，由于流域面积小，主河道短，有利于洪水的汇集，加之山高坡陡，暴雨集中，发生的洪水一般为峰高、量小、历时短，呈单峰型的山区河流特性。1.2.2洪水标准XX村水库原设计校核洪水位1715.21m，总库容为513万m3，设计洪水标准为50年一遇，校核洪水标准为500年一遇。大坝安全评价时没有实测水库地形，水库总库容仍按513万m3计算，根据水利部水总〔2008〕428号之规定，水库校核洪水重现期500年一遇，设计洪水重现期50年一遇。本次设计时，对水库地形重新进行了测量，原水库校核洪水位时总库容为243万m3，根据SL252-2000之规定，XX村水库·136· 石牌村水库除险加固工程2水文属小（1）型工程，等别为Ⅳ等，主要建筑物为4级，次要建筑物为5级。水库大坝：Ⅳ等4级，校核洪水重现期300年一遇，设计洪水重现期30年一遇。1.1.1洪水计算XX村水库洪水由区间洪水与小官村水库下泄洪水组成，从最不利角度考虑，XX村水库入库洪水由两部分洪水同时段叠加组成。小官村水库下泄洪水过程直接采用小官村水库初步设计成果，区间洪水采用暴雨洪水法推求。1.1.1.1区间洪水计算XX村水库无法进行洪水还原计算，故不能采用流量资料复核设计洪水。水库设计洪水的复核采用暴雨资料途径进行，主要采用《云南省暴雨洪水查算实用手册》及附带程序进行计算。XX村水库区间洪水采用三种方法进行计算：①查《云南省暴雨洪水查算实用手册》“图表”计算设计洪水：根据《云南省暴雨洪水查算实用手册》附图直接查算水库暴雨参数、产汇流参数及分区参数，然后采用《云南省暴雨洪水查算实用手册》附带程序进行设计洪水计算；②查2005年水利部审定的《云南省暴雨统计参数图集》计算设计洪水：根据《云南省暴雨统计参数图集》查算水库暴雨参数，产、汇流参数及分区参数采用查《云南省暴雨洪水查算实用手册》附图，然后采用《云南省暴雨洪水查算实用手册》附带程序进行设计洪水计算；③由实测暴雨计算设计洪水：水库暴雨参数直接移用XX气象站的实测暴雨参数，产、汇流参数及分区参数采用查图值，然后采用《云南省暴雨洪水查算实用手册》附带程序进行设计洪水计算。一、流域几何特征参数区间集水面积59.88km2，主河道长L=21.39km·136· 石牌村水库除险加固工程2水文，主河道平均坡降J=0.018。二、查《云南省暴雨洪水查算实用手册》图表计算设计洪水根据水库流域中心位置，查《云南省暴雨洪水查算实用手册》图表（以下简称“图表法”）计算。㈠暴雨参数根据水库流域中心位置查附图1～附图6得水库流域中心最大1、6、24小时降水量均值及Cv值，成果见表21。区间各时段点暴雨参数表表21(“图表法”)单位：mm时段统计参数1小时6小时24小时均值25.040.050.0Cv0.350.350.33Cs/Cv3.53.53.5㈡产、汇流参（系）数1、产流参数：Wm=100mm，Wt=82mm，fc=1.8mm，△R=10mm。2、汇流系数：Cm=0.60，Cn=0.81。㈢分区参数：KK=6、CQ=4、FQ=4。㈣设计洪水计算经计算，设计洪水成果见表25。三、查2005年水利部审定的《云南省暴雨统计参数图集》计算㈠暴雨参数根据水库流域中心位置，查2005年水利部审定的《云南省暴雨统计参数图集》（以下简称“图集法”）得最大1、6、24小时降水量均值及Cv值，成果见表22。区间各时段点暴雨量参数表表22（“图集法”成果）单位：mm时段1小时6小时24小时·136· 石牌村水库除险加固工程2水文项目均值30.046.060.0Cv0.400.410.47Cs/Cv3.53.53.5㈡产、汇流参数及分区参数产、汇流参数及分区参数采用《云南省暴雨洪水查算实用手册》附图成果。㈢设计洪水计算经计算，设计洪水成果见表25。四、由实测暴雨计算设计洪水㈠暴雨参数1、XX气象站暴雨参数计算⑴XX气象站1、6、24小时降水量系列代表性分析。XX气象站1、6、24小时降水量资料系列为1958～2008年51年，资料系列较长，已包含了大暴雨、中等量级暴雨及一般暴雨，暴雨资料系列具有代表性。⑵XX气象站暴雨参数计算根据XX气象站1958～2008年51年1、6、24小时暴雨资料系列计算出1、6、24小时暴雨参数。采用P—Ⅲ型曲线，进行经验频率计算，矩法初估统计参数，适线法确定统计参数，经频率计算，频率曲线见图22、计算结果见表23。XX气象站各时段点暴雨参数表表23单位：mm时段统计参数1小时6小时24小时均值28.645.966.5Cv0.380.340.30Cs/Cv3.53.53.5XX气象站1、6、24小时暴雨参数的合理性分析：从图22·136· 石牌村水库除险加固工程2水文中可以看出，统计参数的变化，随着暴雨历时的增长其均值增大，随着暴雨历时的缩短Ｃv增大，符合暴雨变化的一般规律。从1、6、24小时频率曲线变化总体趋势看是合理的。说明XX气象站1、6、24小时暴雨参数是合理的。图22XX气象站最大1、6、24小时降水量频率曲线图2、区间暴雨参数计算区间暴雨参数直接移用XX气象站1、6、24小时暴雨参数，成果见表24。区间各时段点暴雨参数表表24(“实测暴雨法”成果)单位：mm时段统计参数1小时6小时24小时均值28.645.966.5Cv0.380.340.30·136· 石牌村水库除险加固工程2水文Cs/Cv3.53.53.5㈡产、汇流参数及分区参数产、汇流参数及分区参数采用《云南省暴雨洪水查算实用手册》附图成果。㈢设计洪水计算经计算，设计洪水计算成果见表25。五、洪水成果比较区间设计洪水计算成果有三组，详见表25。区间设计洪水成果比较表表25单位：Qmax：m3/s、W24：万m3项目重现期“图表法”成果“图集法”成果“实测暴雨法”成果（取用）QmaxW24QmaxW24QmaxW24300年82.438113866510749030年51.024087.139473.534120年41.419776.534667.231310年32.616460.927554.82575年23.812943.119343.3206从表25中可以看出，“图表法”成果较小，“图集法”成果较大，“实测暴雨法”成果居中。“实测暴雨法”所采用的XX气象站实测暴雨资料系列年限较长，代表性较好，设计暴雨成果精度较高，计算的设计洪水成果较可靠；综合考虑，取用“实测暴雨法”计算成果作为水库设计洪水成果。六、区间洪水成果合理性分析设计洪水成果的合理性分析采用地区综合法进行分析，以区间300年一遇设计洪水成果与XX州内各水库300年一遇设计洪水成果进行比较，并绘制300年一遇洪峰流量及最大24小时洪量与集水面积关系图，以确定设计洪水成果是否合理。XX州内各水库300年一遇洪水成果见表26。·136· 石牌村水库除险加固工程2水文从表26中可以看出，区间水库洪峰模数较小、洪量模数与均值相近。在双对数格纸上点绘XX州内各水库300年一遇洪峰流量及最大24小时洪量与集水面积关系图，成果见图23、图24，图中“▲”点为区间成果。从图中可以看出，区间洪峰流量成果在地区综合线下方，最大24小时洪量在地区综合线上。分析其原因，区间流域呈窄长型，汇流时间较长，不利于洪水汇集，洪水过程较缓慢，故洪峰流量小是合理的，区间设计洪水成果是合理的。XX州内各水库300年一遇洪水成果表表26水库名称集水面积(km2)主河长(km)主河道平均坡降洪峰Qmax(m3/s)洪量W24(万m3)洪峰模数(m3/s/km2)洪量模数(万m3/km2)大龙潭2.551.220.075439.925.515.610.0天池6.253.550.11257277.511.512.4母子垦8.14.20.02198493.110.411.5蒙化箐9.34.990.080682.686.38.99.3福庆26.86.50.06772163698.113.8玉华31.16.180.05482012556.58.2三哨31.67.560.02232604718.214.9锁水阁28.68.50.082164817.616.8许长28.4611.750.018787.22733.19.6羊龙潭2.351.740.095342.636.518.115.5老君山65.112.220.08072574993.97.7邵家67.1150.02092087133.110.6三岔河68.6813.440.08132995794.48.4发达4.93.30.054542.847.18.79.6新兴苴58.416.80.01341295442.29.3崔家箐10.26.680.059748.31064.710.4大干场4.03.760.0434043.310.010.8花桥14921.20.01892995792.03.9海稍230.516.80.013453811002.34.8大坝19.36.70.032997.52055.110.6品甸海1.932.120.021634.223.117.712.0罗家村23.510.70.203555.41602.46.8三甲37.310.50.022931243543.39.5大石板12.44.80.047884.595.96.87.7·136· 石牌村水库除险加固工程2水文XX村59.8821.390.0181074901.88.2平均值　　　　　7.110.1图23300年一遇洪峰流量地区综合分析图图24300年一遇最大24小时洪量地区综合分析图七、区间洪水过程线·136· 石牌村水库除险加固工程2水文区间洪水过程线由暴雨洪水计算程序计算而得，成果见表27，洪水过程线见图25。区间洪水过程线表表27单位：m3/s、104m3时段洪水标准洪峰Qmax洪量W24123456789101112300年1074906.3614.864.495.810610710498.591.483.876.268.830年73.53412.587.9643.065.272.473.571.467.863.058.052.847.920年67.23132.176.8339.159.566.167.265.362.057.753.148.443.910年54.82570.453.3830.547.953.754.853.450.847.443.739.936.35年43.32060.442.2323.837.742.443.342.340.337.634.831.829.0时段洪水标准13141516171819202122232425300年61.955.849.944.639.835.632.128.825.923.321.219.517.830年43.339.235.231.628.425.623.421.119.217.516.115.114.020年39.736.032.429.126.223.621.619.517.816.315.014.113.110年32.929.927.024.322.019.918.316.715.314.113.112.411.65年26.424.021.819.717.916.315.113.812.811.811.110.510.0·136· 石牌村水库除险加固工程2水文图25区间洪水过程线图1.1.1.1小官村水库下泄洪水过程小官村水库下泄洪水过程直接采用水库初步设计成果，见表28。小官村水库下泄洪水过程线表表28单位：m3/s、104m3时段洪水标准洪峰Qmax洪量W24123456789101112300年84.25012.104.008.5020.020.072.379.382.984.184.283.682.330年46.02171.102.204.6012.020.020.020.020.032.346.041.537.620年20.01610.901.803.9010.220.020.020.020.020.020.020.020.010年20.01580.701.702.907.5014.720.020.020.020.020.020.020.05年20.01200.500.901.905.009.7016.118.720.020.020.019.718.9时段洪水标准13141516171819202122232425300年80.478.275.873.571.068.660.544.642.640.939.437.936.430年34.532.330.329.026.926.225.024.022.922.021.220.419.620年20.020.020.020.020.020.020.020.020.020.020.020.020.010年20.020.020.020.020.020.020.020.020.020.020.020.020.05年18.017.116.315.514.613.913.212.612.011.511.010.510.01.1.1.2XX村水库入库洪水XX村水库入库洪水由区间洪水与小官村水库下泄洪水组成，从最不利角度考虑，XX村水库入库洪水由两部分洪水同时段叠加组成。成果见表29。XX村水库入库洪水过程线表表29单位：m3/s、104m3时段洪水标准洪峰Qmax洪量W24123456789101112300年1839918.4618.872.911612617918318117616816015130年1045583.6810.247.677.292.493.591.487.895.3104.094.385.520年87.24743.078.6343.069.786.187.285.382.077.773.168.463.910年74.84151.155.0833.455.468.474.873.470.867.463.759.956.3·136· 石牌村水库除险加固工程2水文5年61.03260.943.1325.742.752.159.461.060.357.654.851.547.9时段洪水标准13141516171819202122232425300年14213412611811110492.673.468.564.260.657.454.230年77.871.565.560.655.351.848.445.142.139.537.335.533.620年59.756.052.449.146.243.641.639.537.836.335.034.133.110年52.949.947.044.342.039.938.336.735.334.133.132.431.65年44.441.138.135.232.530.228.326.424.823.322.121.020.01.1.1汛后洪水及枯期施工洪水XX村水库汛后洪水及枯期施工洪水由区间汛后洪水及枯期施工洪水与小官村水库汛后下泄洪水及枯期施工下泄洪水组成，从最不利角度考虑，XX村水库汛后入库洪水及枯期施工入库洪水由两部分洪水同时段叠加组成。1.1.1.1分期一、汛后洪水汛后洪水为10月末汛期结束后11月、12月两个月产生的洪水。二、枯期施工洪水根据XX村水库洪枯特点，结合工程布置，同时本着尽量降低导流工程投资，使其在分期内相对施工日较长、流量较小。分期为当年11月1日至次年5月10日。枯期施工洪水的选样为不跨期选样，使用时可以跨期使用。但在使用时应注意年度洪水有可能推迟到11月5日或者提前到5月5日出现。施工期间应根据天气预报，作好雨情、水情预报。1.1.1.2区间汛后洪水及枯期施工洪水估算一、区间汛后洪水及枯期施工洪水估算区间没有汛后洪水及枯期施工洪水资料，·136· 石牌村水库除险加固工程2水文汛后洪水及枯期施工洪水计算移用邻近地区经省级主管部门批准且已施工完成的栗树营水库年度洪水与分期（施工）洪水在同频率下洪峰、最大1日洪量的比例系数类比于区间，估算汛后洪水及枯期施工洪水。成果见表210。区间汛后洪水及枯期施工洪水估算成果表表210单位：Qmax:m3/s、W1日：m3/s.日项目设计标准年度洪水比例系数分期洪水洪峰洪量洪峰洪量洪峰洪量汛后洪水300年1074900.380.4440.721630年73.53410.310.3522.8119枯期施工洪水10年54.82570.230.2612.666.85年43.32060.190.218.2343.3二、区间汛后洪水及枯期施工洪水过程线区间汛后洪水及枯期施工洪水过程线采用年度洪水过程作为典型进行放大。经计算，成果见表211。1.1.1.1小官村水库汛后及枯期施工下泄洪水过程线小官村水库汛后及枯期施工下泄洪水过程直接采用水库初步设计成果，见表211。1.1.1.2XX村水库汛后及枯期施工入库洪水过程线XX村水库汛后及枯期施工入库洪水由区间汛后及枯期施工洪水与小官村水库下泄汛后洪水及枯期施工洪水组成，从最不利角度考虑，XX村水库入库洪水由两部分洪水同时段叠加组成。成果见表211。·136· 石牌村水库除险加固工程2水文XX村水库汛后及枯期施工入库洪水过程线表211单位：m3/s、104m3洪水标时段区间洪水过程小官村水库下泄洪水过程XX村水库入库洪水过程300年30年10年5年300年30年10年5年300年30年10年5年洪峰Qmax40.722.812.68.2362.115.55.312.30100.636.617.310.2洪量W2421611966.843.324890.230.813.446420997.656.713.421.300.200.181.200.390.130.064.621.690.330.2426.632.970.880.522.410.700.240.109.043.671.120.62325.513.87.014.524.911.480.500.2230.415.37.514.74436.420.211.07.1713.03.881.330.5849.424.112.37.75540.322.512.38.0620.07.542.571.1260.330.014.99.18640.722.812.68.2320.012.54.271.8560.735.316.910.1739.622.112.38.0420.014.54.962.1559.636.617.310.2838.521.011.77.6662.115.55.312.3010136.517.010.0936.820.011.27.1559.515.55.312.3096.335.516.59.451033.918.510.36.8150.015.55.312.3083.934.015.69.111131.016.99.476.2445.015.35.232.2776.032.214.78.511228.215.48.655.7140.814.75.022.1869.030.113.77.891325.513.97.865.2237.414.04.782.0762.927.912.67.291423.212.77.174.7635.013.34.541.9758.226.011.76.731521.011.46.514.3432.912.74.331.8853.924.110.86.221619.010.35.893.9431.412.04.111.7950.422.310.05.731717.19.315.363.6029.211.33.871.6846.320.69.235.281815.58.444.883.3028.410.83.691.6043.919.28.574.901914.27.764.513.0727.110.33.501.5241.318.18.014.592013.07.054.142.8226.09.793.341.4539.016.87.484.272111.96.463.822.6324.89.323.181.3836.715.87.004.012210.95.933.542.4423.98.943.051.3234.814.96.593.762310.15.493.312.3123.08.552.921.2733.114.06.233.58249.425.183.152.2022.18.162.791.2131.513.35.943.41258.774.842.972.0921.37.772.651.1530.112.65.623.241.1泥沙·136· 石牌村水库除险加固工程2水文XX村水库泥沙采用两种方法计算：1.1.1用新老库容曲线比较计算XX村水库原库容曲线1957年实测，1959年10月，完成主坝高14m，副坝高8.8m，灌溉渠道10km，水库开始受益；2009年4月对水库地形重新进行了测绘，水库使用49年。新老库容曲线比较，水库校核洪水位1715.21m，老库容曲线库容为513万m3，新库容曲线库容为243万m3，相差270万m3；水库使用49年，最大淤积量为270万m3，平均每年淤积5.51万m3，推悬比取β=0.2，悬移质泥沙量4.59万m3，推移质泥沙量0.92万m3；悬移质泥沙容重取1.3t/m3，推移质泥沙容重取1.6t/m3，则多年平均输沙量折合7.44万t；1.1.2查云南省土壤侵蚀图计算从图上看，XX村水库流域内有轻度侵蚀及中度侵蚀，经量算：轻度侵蚀35.73km2、中度侵蚀24.15km2。从流域现状看，流域内植被覆盖率较好，人类活动少，随着近年来各项水土保持措施的实施，封山育林及西部退耕还林政策的实施，将来水土流失会有所减少，所以，轻度侵蚀取侵蚀模数500T/(km2.a)，中度侵蚀取侵蚀模数2500T/(km2.a)，水库多年平均输沙量为7.81万t，推悬比取β=0.2，则多年平均悬移质输沙量为6.51万t，多年平均推移质输沙量为1.30万t。1.1.3XX村水库泥沙成果比较XX村水库为不完全年调节水库，新老库容曲线比较计算的泥沙成果略小，取查云南省土壤侵蚀图计算成果为设计成果，XX村水库多年平均输沙量为7.81万m3。·136· 石牌村水库除险加固工程2水文1·136· 石牌村水库除险加固工程3工程地质1工程地质1.1区域地质简述1.1.1地形地貌工程区位于青藏歹字型构造体系中段与川滇经向构造体系的复合部位，地质构造较为复杂。山脉受地质构造控制极为明显，多呈北北东－南南西和南北走向，河流平行展布，水库位于XX河流域XX河支流XX河山区河谷出口，流域内山顶高程约1948m，XX河与XX河交汇口高程为1680m，相对高差约268m。属低中山浅切割地形，构造侵蚀堆积地貌。1.1.2地层岩性区域出露地层较单一，主要为古生界二叠系（P）下统玄武岩组地层及第四系松散岩类。1.1.3地质构造工程区处于经向构造体系和青、藏、滇、缅、印尼“歹”字型构造体系的复合部位。东面为分布于祥云城、宾居街、大营一线以东地区的经向构造体系，由走向南北向的宾川及渔泡江断裂以及他们夹持的南北向延伸的褶皱及断裂组成；西边为分布于洱海西侧及测区西南部的青、藏、滇、缅、印尼“歹”字型构造体系，主要由苍山—杨王山褶皱带和挖色帚状构造带组成。经向构造体系和青、藏、滇、缅、印尼“歹”字型构造体系在宾居及XX岩、XX、祥云等地区呈截接或斜接复合关系，在这些地段，断裂发育，多形成断块山地。水库区受北西走向的大窝子山背斜控制，位于背斜西翼，玄武岩流面产状以倾向北东为主（60°～70°∠30～50°）。·136· 石牌村水库除险加固工程3工程地质1.1.1水文地质条件本区内水文地质条件不甚复杂，区内地下水主要为大气降水补给为主，为入渗——径流型动态，沿地形起伏不平，水文网发育。地下水赋存及动态主要受构造、岩性、风化程度等因素的控制。根据含水岩层的孔隙、裂隙类型及其发育程度和岩性组合，主要赋存二种含水岩组。（1）松散地层孔隙含水岩组：主要为第四系全新统残冲洪积层，分布于河道、箐沟中，砾石含量较高者为透水岩组，反之，粘粒含量较高者，为相对隔水岩组。（2）玄武岩类裂隙含水岩组：主要为二叠系下统玄武岩基岩裂隙水，地下水位变化较大，富水性受地貌和风化程度及裂隙控制，含浅层风化裂隙水，深部起隔水作用，水化学类型为HCO3—Mg•Ca型水，矿化度0.23g/L。1.1.2工程地质岩组及不良物理地质现象根据岩土物理力学性质，工程区可划分为四个工程地质岩组：（1）弱风化致密状玄武岩，为坚硬岩组；（2）强风化致密状玄武岩，为中等坚硬岩组；（3）强风化表层破碎岩组，为较软岩组；（4）第四系全新统残坡积块碎石砂土，冲洪积漂含砾粘土局部夹卵砾石砂土，人工堆积坝土，均为松散岩组。区内不良物理地质现象主要为表层岩石风化强烈、破碎，第四系松散地层分布较广，局部有小坍塌及规模较小的滑坡。1.1.3区域构造稳定性及地震工程区位于经向构造体系和“歹”字型构造体系的复合部位，邓川—XX—下关—XX地震区，新构运动活跃，除岩浆活动外，还有地壳差异上升，其中受挽近强烈活动的XX河――洱海大断裂影响较大，地震活动频繁。工程区区域构造稳定性较差，根据1：1百万《云南省区域地壳稳定性分区图》工程区属区域地壳次不稳定区。工程区·136· 石牌村水库除险加固工程3工程地质自1500年以来曾发生6～7级地震2次，5～6级地震5次；近年来小地震活动频繁。巍山～南涧地震带记载，最强地震为1925年3月17日在南涧发生的6.25级地震，震中烈度达8度，距工程区约32Km。XX～苴力地震带记载，最强地震为1652年7月21日在XX发生的6.75级地震，震中烈度达9度，距工程区约12Km。工程区位于经向构造体系和“歹”字型构造体系的复合部位，工程区位于邓川—XX—下关—XX地震区。根据1/400百万《中国地震动参数区划图》，工程区地震动峰值加速度为0.2g，对应地震基本烈度为8度，区域构造稳定性较差。1.1库区1.1.1基本地质条件1.1.1.1地形地貌水库位于XX盆地东部边缘，为盆地与山区接壤地带，水库北西角方向分别由主坝及副坝围成，库区发育较深箐沟有5条，坝址区主河道呈北东—南西向展布；地势总体北、东及南部方向高，西部低。库岸一般自然坡度10º～40º，库区山顶高程1914m，坝址区河床高程1694m，相对高差小于220m，属低中山浅切割地形，构造侵蚀堆积地貌。1.1.1.2地层岩性库区一带均为二叠系下统玄武岩组（Pβ2）地层，岩性为灰绿、灰紫、青灰色厚层致密状玄武岩，表层风化强烈，岩石破碎；山坡部分地段表层为第四系残坡积（el+dlQ）棕XX色块碎石砂壤土覆盖，厚约1～3m不等；库区底部及附近冲沟、坝基河床段主要为湖积（lQ）、洪积（plQ）、冲洪积层（al+plQ），岩性为淤泥、含砾粘性土局部夹漂卵砾石砂土厚度一般小于10m。1.1.1.3地质构造水库位于小窝子山背斜西冀，周围无大的断层形迹，·136· 石牌村水库除险加固工程3工程地质总体呈单斜构造，玄武岩流面产状以60°～70°∠30°50°为主；常见有三组节理：①170°∠44°，约3条/m；②352°∠71°，约3～5条/m；③235°∠38°，约3～5条/m。1.1.1.1水文地质条件库区水文地质条件简单，玄武岩地层赋存基岩裂隙水，主要受大气降水补给，富水性受风化带保存程度及风化程度控制，在坝址区强～弱风化带内，富水性为中等～弱，地下水位一般高于河水位，地下水补给河水，其排泄形式主要沿沟谷呈散流状排泄，局部以小泉排泄。据钻孔压水试验资料，坝基强风化层为中等透水层，弱风化层一般为弱透水层；第四系残坡积（el+dlQ）块碎石夹砂土松散地层赋存孔隙水，为强透水层；第四系冲洪积（al+plQ）含砾粘性土局部夹漂卵砾石砂，以弱透水层为主。据上阶段安全评价取库水样一组作水质分析检测，结果为无任何类型腐蚀。1.1.1.2不良物理地质现象库区周围植被覆盖较差，冲沟发育，但无大的滑坡、坍塌及泥石流等不良物理地质现象。1.1.2库区主要工程地质问题1.1.2.1邻谷渗漏水库位于XX盆地边缘，库盆完全座落于二叠系下统玄武岩组（Pβ2）玄武岩地层上，岩性主要为棕XX、褐灰、紫灰、青灰色厚层致密状、杏仁状、角砾状玄武岩等，为相对隔水岩组。第四系全新统冲洪积（al+plQ）卵砾石夹砂土、粘土、粘土质砾砂，广泛分布于河床及盆地地带；残坡积（el+dlQ）块碎石夹砂土，砂土夹块碎石大面积覆盖全区。库区仅西北角由主坝及副坝围成，北部、东部、南部山体较为宽厚，隔水性能较好，冲沟切割不深，无集中通向库外的渗漏通道，水库邻谷谷底高程均高于大坝坝顶高程，不存在向低邻谷渗漏的问题。·136· 石牌村水库除险加固工程3工程地质水库建坝蓄水近40年，未出现库区渗漏。1.1.1.1库岸稳定库区两岸地形坡度一般约20～40°，区内玄武岩流面产状主要倾向水库上游，倾角约30～50°，岩层倾向与水库岸坡为斜交坡，无大的不利结构面组合，岸坡稳定；库区岸坡基岩表层虽风化强烈，表层有厚约1～3m的残坡积覆盖层，但无大的卸荷松弛带，水库建坝蓄水近40年，未发育有大的滑坡、塌岸等不良物理地质现象，库岸稳定。1.1.1.2水库淤积库区两岸坡及径流区分布有第四系松散地层块碎石砂土、砂壤土，库区两岸坡为山坡地，人类活动较为频繁，植被相对较差，汛期有泥砂入库，水库建坝蓄水近40年，据2009年4库区测绘，其淤积厚度约7米，水库泥砂淤积严重。建议对水库周边库岸及径流区加强植被保护和封山育林，作好水土保持工作,减少汛期泥砂入库。1.1.1.3水库淹没和浸没水库淹没区内无可供开发利用的矿产资源、名胜古迹、有价值的经济林木或作物等，且水库不进行扩建，不存在淹没和浸没问题。1.2枢纽区工程地质条件及病害原因1.2.1基本地质条件水库枢纽区位于XX河山区河谷出口，地处山区向XX盆地过渡的交接地带，地形开阔，北部、东部、南部靠山，西北角分别由主坝及副坝挡截围成。枢纽区主要出露地层：基岩均为二叠系下统玄武岩组（Pβ2）地层，岩性为灰绿、紫灰、青灰色致密状玄武岩，厚度大于200m；第四系残坡积（el+dlQ）块碎石夹砂土、砂壤土，松散，主要分布于岸坡一带，厚度一般1～3m；冲洪积（al+pl·136· 石牌村水库除险加固工程3工程地质Q）含砾粘性土局部夹漂卵砾石砂土，分布于河床地带，湖积（lQ）、洪湖积（pl+lQ）淤泥及淤泥质土，分布于库中，厚度一般小于10m。枢纽区呈单斜构造，基岩流面产状60°（倾向NE）∠34°，主要发育三组节理：①170°∠44°；②352°∠71°；③235°∠38°。两岸坡平均坡度约20～35°，均为斜交坡，层面间结合紧密，无大的不稳定结构面组合，岸坡无大的滑移失稳现象，岸坡总体较稳定；但主坝左坝肩下游坡脚，被人取土开采，应加强管理，以免下游临空。枢纽区水文地质条件不甚复杂，两岸地下水补给库水。地下水位明显受地表水及库内蓄水位的综合影响，地下水类型以松散岩组孔隙水、基岩裂隙水为主，其透水性及富水性均比较好，属中等透水层。经取1组水样进行水质全分析，其结果为水库水样对混凝土无腐蚀性。1.1.1主坝病险原因分析主坝原设计坝型为斜墙坝，现状实测主坝坝顶高程1715.8米，坝高22米，坝顶长404.5米，坝顶宽4米，上游坝坡坡平均1：3.5，下游坝坡平均1：2.5。1.1.1.1坝体XX村水库（又名大跃进水库）始建于1957年，是“边测量、边设计、边施工”的三边工程。1959年底完成主坝高14米，副坝高8.8米。1963年又开始续建，至1970年完成。水库实测主坝高22m，副坝高19.6m，总库容513万m3，相应水位1715.4m，兴利库容379万m3，相应水位1712.6m。为查清坝体结构及了解坝体土料的物理力学性质，根据大坝存在的病害情况，本次共布置钻孔7个（CZK1～CZK7），钻孔总进尺261.7m，其中主坝布设4个钻孔。钻孔内均进行了注水试验、标准贯入试验、取土样等工作。探坑16个，进尺45m。于主坝共采取探坑、钻孔原状土样15组；采取探坑扰动土样1组；并于主坝做重塑试验1组。（1）坝体斜墙及排水褥垫层·136· 石牌村水库除险加固工程3工程地质主坝斜墙经现场调查及访问，主坝斜墙厚度不均，甚至局部缺失，防渗土料质量差，导致其防渗效果不佳。据2009年4月前坝坡探坑揭露，斜墙土料为紫XX色含砂粘土，间夹棕黄色粘土质砂，中密，厚0.5～2.0米。另据2009年3月23～31日CZK1～CZK3、CZK7钻孔观测坝土水位为1710.86～1711.52米，期间库水位为1712.61～1712.72米，库水位与坝体水位相差不大，其坝土水力坡降较小。因此，主坝斜墙的防渗功效不佳，坝体局部地段须作防渗处理。据主坝1、2号河床剖面后坝坡脚探坑揭露，排水褥垫层主要分布于2号剖面后坝坡脚，即主坝主河道上，为天然河砂的砂卵砾石构成，上部干燥，其间无泥土充填，透水性强，渗透效果较好，但无排水棱体。后坝坡脚北段紧临进XX村乡村道路，由于修路及铺弹石路面，造成该段坝脚为0.5～1.5米不等的垂直边坡，如遇雨季，坝面受雨水冲刷，可能造成垂直坝土边坡坍塌、滑坡的危害，危及大坝稳定安全的危险。（2）坝土类型：CZK1、CZK2、CZK3三个钻孔坝土共取原状样10组，上阶段于探坑取原状土样5组，其中2组为褐黄色低液限粘土，2组为褐黄色含砂低液限粘土，5组为褐黄色含砂高液限粘土，6组为褐黄色、灰色高液限粘土；扰动样1组,为褐黄色含砂低液限粘土，重塑试验1组，为褐黄色含砂低液限粘土，说明坝土料性较杂、不均一。（3）坝土夯压情况：天然干密度为1.29～1.56g/cm3，平均值为1.4g/cm3，击实试验最大干密度1.50～1.7g/cm3，平均值为1.60g/cm3，压实度为0.806～0.975，坝土压实度偏差较大，局部较差，并于坝顶上产生多条横向裂缝，其长度3～50米，宽度1～3厘米。（4）坝土渗透性：据原状样渗透试验结果，渗透系数1.70×10-7～5.02×10-5cm/s，平均值为2.16×10-5cm/s，大值为4.17×10-5cm/s。重塑试验,渗透系数6.14×10-4cm/s；据钻孔现场注水试验结果，渗透系数5.64×10-4～1.69×10-5cm/s，均值为1.34×10-4cm/s，主坝钻孔CZK2（0～25m）、钻孔CZK3（0～16m）以中等透水层为主，主坝中间段渗漏较严重，均不满足均质土坝(≤1×10-4cm/s)要求，须对该段作防渗处理。·136· 石牌村水库除险加固工程3工程地质原状样渗透试验为单点室内试验，局限性大，代表性差，钻孔注水试验均按规范进行，其渗透指标更趋合理，因此本次渗透指标推荐值指标采用现场注水试验大值均值。据野外踏勘，主坝左、右坝肩下游坡脚局部有渗水现象，其长度分别为26.7m、43m，说明局部坝体结合部位渗透较大，渗漏严重，须对相应坝肩段作防渗处理。据钻孔、探坑揭露和现场观测，在下游坝面局部有渗水现象，坝体松散～密实，结合部位渗漏较严重。但没有出现冒砂、冒水现象，未产生渗透变形。因此，大坝斜墙厚度不均，分布不连续，防渗效果不佳；大坝上坝土料较杂，施工质量差，坝土运行年限较长，力学强度衰减，坝土渗透系数属弱～中等透水层，主坝局部（CZK2～CZK3）段以中等透水层为主，渗漏较严重；左、右坝肩结合部位局部段渗透较大，渗漏严重。坝体局部段及左右坝肩结合部位渗漏段均不满足均质土坝(≤1×10-4cm/s)要求，须对相应坝段作灌浆防渗处理。（5）主要物理力学指标：据坝土击实试验成果，坝土最优含水率为18.3～28.2%，平均值为23.25%，最大干容重为1.50～1.70g/cm3，平均值为1.6g/cm3，。重塑试验：粘粒含量为31.5%,天然含水率为25.5%，湿密度为1.79g/cm3，天然干密度为1.43g/cm3，孔隙比为0.958，液限40.3%，塑限22.9%。粘聚力C=22.0kpa，内摩擦角φ=15.1°，压缩系数a1-2=0.59,属高压缩性土。据坝土取15组原状样试验：粘粒含量为16～61.19%,平均值为32.87%；天然含水率为22.5～39.0%，平均值为30.2%；湿密度为1.64～1.96g/cm3，平均值为1.82g/cm3；天然干密度为1.29～1.56g/cm3，平均值为1.4g/cm3；孔隙比为：0.79～1.13，平均值为0.99；液限43.9～74.6%，平均值为56.99%；塑限22.5～33.7%，平均值为29.51%。粘聚力C=13.27kpa，内摩擦角φ=11.14°～粘聚力C=26.54kpa，内摩擦角φ=17.48°，平均值为C=18.1kpa，φ=14.7°,小值均值为C=15.57kpa，φ=12.75°,压缩系数a1-2=0.26～0.85,平均值为0.5,属中～高压缩性土。·136· 石牌村水库除险加固工程3工程地质标贯实测锤击数为N=8～22击/30cm，经校正后统计查表,平均抗剪强度：粘聚力C=28kpa，内摩擦角φ=19°，允许承载力f=239kp，压缩模量Es=11.5Mp。由于坝土为粘土，钻孔标贯试验抗剪指标偏大，故不推荐标贯试验指标；原状样代表性较好,所以力学指标推荐值为钻孔原状样力学指标小值均值，本次抗剪指标推荐为平均值为C=18.1kpa，φ=14.7°。钻孔原状样力学指标，相对于标贯更接近真实坝土力学指标，压缩性推荐大值均值，物理性指标取算术平均，渗透系数取野外钻孔现场注水试验大值平均值。综上所述：坝土土料较杂、不均一，局部压实度差，坝顶上产生多条横向裂缝，力学指标偏低，渗透性为弱～中等透水层，坝体局部段及左右坝肩结合部位渗漏段，渗漏比较严重，不满足均质土坝(≤1×10-4cm/s)要求；坝前仅采用毛块石护坡，部分塌陷破损，未设反滤层，坝脚无排水棱体，另大坝未设防浪墙。建议对坝体开裂、变形部位作加固处理，坝体局部段、左右坝肩结合部渗漏段作灌浆防渗处理，前坝坡进行护坡，后坝坡脚设重力挡墙护坡处理。1.1.1.1坝基据钻孔ZK1、ZK2、ZK3揭露，坝基为二元结构，上部为第四系冲洪积层，下伏基岩为玄武岩。1、冲洪积层坝基土：据CZK1、CZK2、CZK3揭露，河道残留有第四系冲洪积层，主要为①灰、黄灰色粘土质砂、含砂高液限粘土，厚2～2.75米，据现场标准贯入试验，平均击数19.3击/30cm，相对较密实。该层三个钻孔各取原状土样一组，其细粒（<0.005mm）含量18～45.16%，平均值29.69%，由于工程区地震烈度为Ⅷ度，所以其细粒含量（29.69%）大于18%，根据规范要求，不会产生地震液化。②卵砾石夹粘土，粘土约占25～35%，分布较厚，推测最厚约35m，据现场重力触探试验，击数28～33击/10cm，密实。③粘土夹砾石层，该层夹在②层中，分布不连续，厚2.5～3.1m。据现场重力触探试验，平均击数33击/10cm·136· 石牌村水库除险加固工程3工程地质，密实。由于其厚度、分布范围较小。据CZK1、CZK2、CZK3共3组钻孔原状样天然直剪试验，其抗剪指标值为C=16.29Kpa，φ=10.52°～C=21.72Kpa，φ=20.45°，平均值为C=17.27Kpa，φ=13.35°,粘粒含量18～45.16％，平均29.69％，渗透系数为4.66×10-7～2.8×10-6cm/s；钻孔注水试验渗透系数K平均值为3.37×10-4cm/s，CZK2钻孔18～25mK＝4.46×10-4～9.32×10-4cm/s属中等透水层，透水性大，其余坝基土均属弱透水层，透水性小。该层厚度一般约2～10m，推测宽约10～15m。因此推荐灌浆底界以≤1×10-4cm/s考虑，底界深度约25米。据现场标准贯入试验，该层综合平均有效击数8.4～13.3击/30cm，其抗剪指标值为C=33Kpa，φ=19.64°，允许承载力f=255kp，压缩模量Es=12.3Mp。坝基土物理指标推荐值为原状土样室内试验平均值，力学指标由于①层灰、黄灰色粘土质砂、含砂高液限粘土，厚度较薄，呈透镜状分布，②层卵砾石夹粘土，卵砾石含量高，分布较厚，原状土样未取到，因此建议该层抗剪指标推荐值现场标准贯入试验，即C=33Kpa，φ=19.64°。2、基岩：据钻孔揭露，仅两坝端埋藏较浅，河床段则较深，坝基基岩均为二叠系下统玄武岩组Pβ2地层，岩性为灰绿、褐灰、青灰色致密状玄武岩；强风化层厚度约10～15m，往两坝肩则变厚，岩层表层风化强烈；据钻孔压水试验，坝基透水率q=0.29～1.34lu，属微至弱透水层，透水性较小，为相对隔水层。玄武岩流面产状倾向NE63°（总体倾向上游）,倾角约34°,流面结合紧密，无软弱夹层；主要发育三组节理：①170°∠44°；②352°∠71°；③235°∠38°。坝基及两坝肩无断层等构造，各组结构面产状未构成大的不利结构面组合，河床坡降较为平缓，因此坝基基岩稳定。坝基渗漏量采用公式Q=K·M·B·H/(2b+M)计算，大坝坝基日总渗漏量Q=120.98m3/d,按2／3年度满蓄计算总渗漏量约2.94万m3，占总库容0.78%。·136· 石牌村水库除险加固工程3工程地质坝基渗漏量较小，仅局部（CZK2孔附近）坝基土渗漏量大，须进行灌浆防渗处理外，其余不须防渗处理，也不会产生较大渗透变形。1.1.1.1坝肩两坝肩基岩均为二叠系下统玄武岩组Pβ2地层，岩性为灰绿、褐灰、青灰色致密状玄武岩；强风化层厚度约10～15m，往两坝肩则变厚，岩体节理裂隙较发育，表层风化强烈。呈单斜构造，玄武岩流面产状倾向NE63°(总体倾向上游偏山内)，倾角约34°。左坝肩，地形坡度30～50度，玄武岩流面产状倾向上游，与岸坡为斜交坡，流面结合紧密，无软弱夹层，岸坡稳定。据钻孔ZK7压注水试验，透水率q=0.74～0.77Lu，渗透系数K＝5.66×10-5cm/s，为弱至微透水层，透水性较小，不存在左坝肩渗漏，但左坝肩与坝体的结合部位局部未处理好，渗漏量大，其下游坡脚有渗水现象，其长度为26.7m，对应坝轴上须作防渗处理。右坝肩，地形相对平缓，流面产状，倾向上游，为斜交坡，流面结合紧密，无软弱夹层，坡体稳定。钻孔CZK4压、注水试验，透水率q=0.29～1.34Lu，渗透系数K＝1.38×10-5～8.71×10-5cm/s，为弱至微透水层，透水性较小，不存在右坝肩渗漏，但右坝肩与坝体的结合部位局部未处理好，渗漏量大，其下游坡脚有渗水现象，其长度为43m，对应坝轴线上须作防渗处理。坝肩渗漏量采用潜水型剖面计算法进行估算，其公式为Q=B·K·H/L·(h1+h2)/2。左坝肩日渗漏量为：Q左=25.9m3/d；右坝肩日渗漏量为：Q右=84.5m3/d。主坝坝肩日总渗漏量Q=110.4m3/d,按2／3年度满蓄计算总渗漏量约2.683万m3，占总库容0.71%。主坝左右坝肩不存在绕坝渗漏，但据野外现场勘察，两坝肩结合部位局部地段存在渗漏问题须作防渗处理。1.1.2副坝病险原因分析副坝紧接主坝右坝肩，与主坝连成一体。副坝为均质土坝，坝顶高程1715.8米，坝高14.2米，坝顶长382米，坝顶宽4米·136· 石牌村水库除险加固工程3工程地质，内坡平均1:3.05，外坡平均1:2.75。据1993年出版的XX县水利志记载，副坝于1973年5月27日迎水坡出现滑坡，滑动面最大长度84火，最大高度2.2米，其原因系坝址下有第四纪冲洪积体所致。1975年5月，省水利厅领导与州县共同研究，决定用抛石压脚的措施处理滑坡，并于1976年6月开始施工，在施工中抛石压脚修改为毛石围堰，堰后内填筑河砂、风化料。当年完成，至今未发现异常现象。1.1.1.1坝体为查清坝体结构及了解坝体土料的物理力学性质，根据大坝存在的病害情况，本次共布置钻孔3个（CZK4～CZK6），钻孔总进尺95.6m。钻孔内均进行了注水试验、标准贯入试验、重力触探试验、取土样等工作。探坑6个（TK7～TK12）进尺30m，共采取探坑、钻孔原状土样12组，经蜡封处理后送试验室；共采取探坑扰动土样1组；并于副坝做重塑试验1组。（1）坝土类型：于副坝共取坝土原状样12组，4组为褐XX、褐黄、褐灰色低液限粘土，7组为褐XX、黄灰、黑色高液限粘土，1组为黄灰色含砂低液限粘土；取扰动样1组，为褐XX色粘土质砂，重塑试验1组为褐XX色含砂低液限粘土，说明坝土料性较杂、不均一。（2）坝土夯压情况：天然干密度为1.29～1.53g/cm3，平均值为1.41g/cm3，击实试验最大干容重为1.59～1.80g/cm3，平均值为1.69g/cm3。压实度为0.763～0.905，坝土夯压松散～密实。导致坝顶产生纵向裂缝，裂缝最宽达2cm，长短不一，最长可达到60m。后坝坡脚坝面坡度较陡，亦有长短、宽度不一裂缝产生。（3）坝土渗透性：据原状样渗透试验结果，渗透系数2.66×10-7～9.90×10-5cm/s，平均值为2.82×10-5cm/s，大值为6.04×10-5cm/s。重塑试验，渗透系数3.44×10-4cm/s。据钻孔CZK4、CZK5、CZK6现场注水试验结果，渗透系数5.11×10-5～1.88×10-3cm/s，平均值为3.35×10-4cm/s，坝体0～10.5m渗透系数K＝1.01×10-4～1.88×10-3cm/s，均不满足均质土坝(≤1×·136· 石牌村水库除险加固工程3工程地质10-4cm/s)要求，须对副坝0～10.5m作防渗处理。原状样渗透试验为单点室内试验，局限性大，代表性差，钻孔注水试验均按规范进行，其渗透指标更趋合理，但本次现场注水试验大值均值统计仅有一段，代表性差，因此渗透指标推荐值指标采用现场注水试验平均值。据管理所人员介绍：在正常蓄水位下1米（高程1711.6米）时，在副坝左、右坝肩下游坡脚结合地带有渗水现象，其渗水区长度分别为46.3m、19.6m、21.1m，坝体结合部位未处理好，渗漏严重，须对相应坝肩段作防渗处理。但没有出现冒砂、冒水现象，未产生渗透变形。经2009年3月再次现场调查，仍有渗水产生。（4）主要物理力学指标：据副坝坝土击实试验成果，坝土最优含水率为15.8～21.9%，平均值为18.9%，最大干容重为1.59～1.80g/cm3，平均值为1.69g/cm3。重塑试验：粘粒含量为25.50%，天然含水率为24.3%，湿密度为1.91g/cm3，天然干密度为1.54g/cm3，孔隙比为0.773，液限32.0%，塑限16.8%。粘聚力C=26.5KPa，内摩擦角φ=18.0°，压缩系数a1-2=0.53，属高压缩性土。据坝土取12组原状样试验：粘粒含量为26.5～51.42%，平均值为38.92%；天然含水率为24～37.8%，平均值为30.35%；湿密度为1.77～1.92g/cm3，平均值为1.83g/cm3；天然干密度为1.29～1.53g/cm3，平均值为1.41g/cm3；孔隙比为：0.78～1.12，平均值为0.95；液限42.8～74.4%，平均值为55.08%；塑限22.1～39.9%，平均值为27.76%。抗剪指标C=12.06KPa，φ=10.25°～C=20.51KPa，φ=17.1°，平均值为C=17.1KPa，φ=12.71°，小值均值为C=13.88KPa，φ=11.68°压缩系数a1-2=0.38～0.74，平均值为0.57，大值均值为0.64，属高压缩性土。标贯实测锤击数为N=10～18击/30cm，经校正后统计查表，抗剪平均强度为粘聚力C=29.4KPa，内摩擦角φ=20°，允许承载力f=245KPa，压缩模量Es=12.3MPa。·136· 石牌村水库除险加固工程3工程地质由于钻孔标贯试验影响因数较多，其抗剪指标偏大，故不推荐标贯试验指标；钻孔原状样力学指标，原状样取12组，组数较多，代表性较好，相对于标贯更接近真实坝土力学指标，所以力学指标推荐值为钻孔原状样力学指标均值，即平均值为C=17.1KPa，φ=12.71°，压缩性指标推荐大值均值，物理性指标取算术平均，渗透系数取现场注水试验平均值。综上所述：坝土土料较杂、不均一，局部压实度差，坝顶上产生多条横向裂缝，力学指标偏低，渗透性为弱～中等透水层，坝体上部0～10.5m及左右坝肩结合部位渗漏段，渗漏比较严重，不满足均质土坝(≤1×10-4cm/s)要求；坝前仅采用毛块石护坡，部分塌陷破损，未设反滤层，坝脚无排水棱体，另大坝未设防浪墙。建议对坝体开裂、变形部位作加固处理，坝体上部、左右坝肩结合部渗漏段作灌浆防渗处理，前坝坡进行护坡，后坝坡脚设重力挡墙护坡处理。1.1.1.1坝基据钻孔ZK4、ZK5、ZK6揭露，坝基为二元结构，上部为冲洪积层，下部为玄武岩。1、冲洪积层①坝基土类型：为黄灰色高液限粘土、黑灰色含砂高液限粘土、卵砾石夹粘土，标贯平均有效击数12.4击/30cm，相对较密实；②主要物理力学指标：据ZK4、ZK6共2组钻孔原状样试验分析，其颗粒组成与主坝坝基土原状样较为相似，因此坝基土原状样指标主、坝一起参与统计分析，其坝基土指标基本一致，即其抗剪指标值为C=16.29Kpa，φ=10.52°～C=21.72Kpa，φ=20.45°，平均值为C=17.27Kpa，φ=13.35°,粘粒含量18～45.16％，平均29.69％。据现场标准贯入试验，该层综合平均有效击数8.4～13.3击/30cm，其抗剪指标值为C=33Kpa，φ=19.64°，允许承载力f=255kp，压缩模量Es=12.3Mp。③坝基土渗透性：该层厚度一般约2～6.5m，推测宽约10～15m。·136· 石牌村水库除险加固工程3工程地质原状土样渗透系数为4.66×10-7～2.8×10-6cm/s；钻孔注水试验渗透系数K＝4.59×10-5～2.22×10-3cm/s，属弱至中等透水层，除CZK5渗透系数K＝2.22×10-3cm/s以中等透水层为主，须作防渗处理外，其余均属弱透水层，不须防渗处理。坝基土物理指标推荐值为原状土样室内试验平均值，力学指标由于①层灰、黄灰色粘土质砂、含砂高液限粘土，厚度较薄，呈透镜状分布，②层卵砾石夹粘土，卵砾石含量高，分布较厚，原状土样未取到，因此建议该层抗剪指标推荐值现场标准贯入试验，即C=33Kpa，φ=19.64°。2、基岩：为二叠系下统玄武岩组Pβ2地层，岩性为灰绿、褐灰、青灰色致密状玄武岩；推测强风化层厚度一般约10～20m。呈单斜构造，流面产状倾向NE63°（总体倾向上游），倾角约34°,流面结合紧密，无软弱夹层；倾向上游，为斜交坡，河床坡降较为平缓，坝基稳定。据钻孔现场压、注水试验，基岩透水率q＝0.29～1.16lu，渗透系数K＝1.38×10-5～8.71×10-5cm/s，属弱至微透水层。坝基渗漏量采用公式Q=K·M·B·H/(2b+M)计算，大坝坝基日总渗漏量Q=87.1m3/d,按2／3年度满蓄计算总渗漏量约2.117万m3，占总库容0.56%。其渗漏量较小，坝基以弱至微透水层为主，除副坝中部（CZK5）坝基土以中等透水层，须防渗处理外，其余坝基可不进行处理。坝基经现场观测，在坝脚下游沿线没有大面积渗水现象，没有发现集中出水点，无冒砂、冒土现象，说明坝基没有产生渗透变形。坝基岩土体，仍保留原岩结构，不会产生大的压缩变形。大坝下游无切割深槽等临空面存在，坝基岩体稳定性好。1.1.1.1坝肩两坝肩基岩均为二叠系下统玄武岩组Pβ2地层，岩性为灰绿、褐灰、青灰色致密状玄武岩；强风化层厚度约10～15m，往两坝肩则变厚，岩体节理裂隙较发育，表层风化强烈。呈单斜构造，玄武岩流面产状倾向NE63°(总体倾向上游偏山内)，倾角约34°。·136· 石牌村水库除险加固工程3工程地质左坝肩，地形坡度30～50度，玄武岩流面产状倾向上游，岸坡为大角度斜交坡，流面结合紧密，无软弱夹层，岸坡稳定。据钻孔ZK4压注水试验，透水率q=0.29～1.34Lu，渗透系数K＝1.38×10-5～8.71×10-5cm/s，为弱至微透水层，透水性较小，不存在左坝肩渗漏，但左坝肩与坝体的结合部位局部未处理好，渗漏量大，其下游坡脚有渗水现象，其长度为46.3m，对应坝轴上须作防渗处理。右坝肩，地形相对平缓，流面产状，倾向上游，近反向坡，流面结合紧密，无软弱夹层，坡体稳定。钻孔CZK6压、注水试验，透水率q=1.16Lu，渗透系数K＝1.87×10-5～2.53×10-5cm/s，为弱至微透水层，透水性较小，不存在右坝肩渗漏，但右坝肩与坝体的结合部位局部未处理好，渗漏量大，其下游坡脚有两处渗水现象，其长度分别为19.6m、21.1m，对应坝轴线上须作防渗处理。坝肩渗漏量采用潜水型剖面计算法进行估算，其公式为Q=B·K·H/L·(h1+h2)/2。左坝肩日渗漏量为：Q左=28.1m3/d；右坝肩日渗漏量为：Q右=12.0m3/d。副坝坝肩日总渗漏量Q=40.1m3/d，按2／3年度满蓄计算总渗漏量约0.974万m3，占总库容0.26%。其绕坝渗漏量小，但据野外现场勘察，两坝肩结合部位亦存在渗漏问题，坝下游坡脚常年潮湿，对应坝轴上须作防渗处理。1.1.1主、副坝处理措施通过以上综合分析，主、副坝土土料较杂、不均一，局部压实度差，坝顶上产生多条横向裂缝，力学指标偏低；前坝坡仅采用毛块石护坡，部分塌陷破损，未设反滤层，坝脚无排水棱体，另大坝未设防浪墙。坝体渗透性为弱～中等透水层，主坝体中间段及左右坝肩结合部位存在渗漏，副坝坝体上部0～10.5m渗漏比较严重，主、副左右坝肩结合部位渗漏段，渗漏比较严重，不满足均质土坝(≤1×10-4cm/s)要求。主坝建议：①对坝体开裂、变形部位作加固处理；②对局部坝段（主要是坝体中间段，坝基冲洪积层上部7m）作灌浆防渗处理；③·136· 石牌村水库除险加固工程3工程地质左右坝肩坝体与坝基接合部（后坝坡脚潮湿段），作防渗处理；④前坝坡进行护坡，后坝坡脚设重力挡墙护坡处理。副坝建议：①对坝体开裂、变形部位作加固处理；②坝体上部（0～10.5m）作灌浆防渗处理，中间段冲洪积层上部4m亦需作灌浆防渗处理；③左右坝肩坝体与坝基接合部（后坝坡脚潮湿段）须作防渗处理；④前坝坡进行护坡，后坝坡作风化料培厚，坡脚修建排水棱体或设重力挡墙护坡处理。1.1.1输泄水建筑物1.1.1.1输水涵洞输水涵洞位于主坝右坝段，为坝下涵洞，浆砌石城门洞型，断面尺寸1.2×1.3，顶拱半径为0.7m，涵洞长80米，底坡i=0.02，涵洞进口底板高程1698.4米，涵洞闸门采用平板铸铁闸门控制水流。输水涵洞基础为第四系冲湖积层，为灰褐、褐灰色砂质粘土及卵砾石夹粘土，中等密实，其厚度一般5～7米。下伏为二叠系（P）下统玄武岩组（Pβ2）棕XX、褐灰、紫灰、青灰色厚层致密状、杏仁状、角砾状玄武岩，推测强风化层厚度一般约10～20m。呈单斜构造，流面产状倾向NE60°（总体倾向左岸），倾角约34°，流面结合紧密，无软弱夹层；倾向右岸偏上游，为斜交坡，坡体稳定。2009年4月15日进洞检查发现，受当时材料、施工设备、施工队伍等因素的影响，闸室段砼发现腐蚀、碳化、渗漏问题，闸后底板局部已被冲毁；洞内水深0.1m，0+000～050段渗漏严重，呈散浸状、滴状、小股状渗出，实测股状出水2处，不可测涵洞渗流7处，经测量顶拱、两壁总渗漏流量约4.3L/s。顶拱和两壁有大量石钟乳状等钙化、泥质化附着物，产生流土，有褐XX色坝土被带出现象。浆砌石砂浆脱落，缝内砂浆多见为砂粒，强度较低，闸后底板局部已被冲毁。根据水库管理员介绍：涵洞进口淤积严重，每次放水都要放出淤积物大约0.5m3/小时。现有平板钢闸门1孔，前止水，闸门尺寸为0.6m×0.6m·136· 石牌村水库除险加固工程3工程地质，手摇螺杆式启闭机1台，启闭方式落后，闸门锈蚀较为严重，导向轮破坏，丝杆变形，开启非常困难，止水缺损多处，关闭不严，严重漏水。综合上述，建议进口改造和更换闸门及启闭设备，涵洞0+000～0+050段回填灌浆防渗处理。1.1.1.1溢洪道溢洪道位于主坝左岸坡脚，为河岸式，进口改造于1998年3月9日通过竣工验收，钢筋砼结构，分为三个孔，底宽20.4m，过流断面尺寸3×6.0m，溢洪道长209.1米，溢洪道进口底板高程1711.4米，设计最大下泄流量为152.2m3/s。溢洪道闸门采用平板钢闸门控制水流，一台移动式启闭机。溢洪道基础置于强风化二叠系玄武岩组（Pβ2）地层上，岩性主要为棕XX、褐灰、紫灰、青灰色厚层致密状、杏仁状、角砾状玄武岩等推测强风化层厚度一般约10～20m。流面产状倾向NE63°，倾角约34°，倾向上游，溢洪道基础为反向坡，左边墙为斜交坡，流面结合紧密，无软弱夹层，溢洪道基础及左岸坡稳定。未发现大的断层形迹及不良物理地质现象。经对溢洪道进行质量检查发现，供电线路老化，无备用电源，一旦遇到异常，启闭机不能正常运行，消力池有少量砂土淤积，钢筋混凝土完好，强度衰减，但符合设计要求。综合上述，建议改造供电线路，增设柴油发电机。1.2天然建筑材料XX村水库除险加固工程拟定处理方案所需天然建筑材料主要有：风化料、石料、砂砾料及灌浆粘土料。·136· 石牌村水库除险加固工程3工程地质1.1.1风化料1.1.1.1概述XX村水库风化料场位于主坝左岸，距坝轴线上游约200m，运距较近，但现无公路通往料场，地形坡度相对平缓，约15～30°。出露及下伏地层为二叠系下统玄武岩组二段灰黄、青灰色致密状玄武岩，流面产状：倾向63°，倾角34°。表层局部为第四系全新统残坡积砂土夹块碎石，厚约0～1m。风化料区地表大部分为荒地，部分为山地。地下水位埋藏较深，推测低于开采底界。风化料主要为强风化致密状玄武岩，垂向开采厚度25～30m。剥离层主要为残坡积层，平均厚约1.0m。1.1.1.2勘探及储量计算风化料区第四系覆盖层不厚，强风化基岩局部裸露，勘探采用工程地质测绘及取样试验等手段，采用平行断面法计算储量，工程地质剖面测绘2条，计算剖面2条，剖面间距50～80m，开采底界至强风化层下限，分台开采，边坡比1:1。储量计算结果：剥离量2.47万m3，有用层储量135.23万m3，剥离比0.018；料场储量大于设计用量3倍。1.1.1.3质量评述风化料区取大型风化料样1组进行室内试验，为灰色级配良好砾，主要指标如下：粒径大于5mm含量：(击后)92.65%；渗透系数K10＝9.88×10-2cm/s；最优含水率：7.4%；最大干密度：1.99g/cm3；饱和固结快剪：C=43.7KPa，Ф=33.3º，各项指标满足风化料质量技术要求。1.1.2石料及砂砾料石料：XX·136· 石牌村水库除险加固工程3工程地质县水泥厂方向天生桥、夹石洞一带，现有当地百姓开采加工的石场，石料岩性单一，为中厚层状灰白色灰岩，质量好，数量丰富，交通条件较好，运距约16km。工程所用石料用量不大，建议工程用料可到该石场采购。砂砾料：可采用黑泥箐除险加固推荐的砂砾料场，即在多依山村一带河段中，分布有一定储量河砂，年河砂吞吐量约5000多方，至水库运距约6km。因河砂随年度河水变化较大，本次未取样试验。河砂为褐XX色砾砂，除含泥量偏高外，质量较好。现有当地百姓开采拉运使用，初步认为可作水库工程部分过渡砂砾料。建议下一阶段施工前，进行取样试验，确保其质量。另外，也可采用推荐石料场采购人工加工砂砾料。砼粗细骨料：工程所用砼粗细骨料用量不多，附近河道中天然优质河砂相对缺乏，建议直接到天生桥、夹石洞石料场采购。1.1.1灌浆粘土料料场位于水茂坪村旁，距水库17公里，有楚大高速高路与214国道的连接线从料场边上过，料场表层为残坡冲紫XX色粘土，厚度1～4m不等，分布面积较为宽广，下伏为泥盆系下统青山组深灰、灰黑色厚层状石灰岩。所用灌浆粘土料为紫XX色粘土，剥离层厚约0.5米，平均开采厚度1～3m，储量丰富，质量较好，可满足设计用料要求，目前XX村水库除险加固灌浆粘土料亦在此拉用。1.2结论和建议工程区位于青藏歹字型构造体系中段与川滇经向构造体系的复合部位，地质构造较为复杂。二叠系玄武岩组（Pβ2）地层及新生界第四系更新统及全新统地层。工程区位于澜沧江活动性断裂带较近，区内及周围地区地震频繁，工程区区域构造稳定性较差，属区域地壳次不稳定区。根据2001年，1/400百万《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001)，地震动峰值加速度为0.20g，地震反应谱特征周期为0.40s，对应地震基本烈度为Ⅷ度。水库蓄水后不存在大的邻谷渗漏及库盆渗漏，两岸坡地下水径流方向也不会有大的改变。库岸无大的不良物理地质现象，库岸基本稳定，但淤积较为严重。·136· 石牌村水库除险加固工程3工程地质主、副坝土土料较杂、不均一，局部压实度差，坝顶上产生多条横向裂缝，力学指标偏低；前坝坡仅采用毛块石护坡，部分塌陷破损，未设反滤层，坝脚无排水棱体，另大坝未设防浪墙。坝体渗透性为弱～中等透水层，主坝体中间段及左右坝肩结合部位存在渗漏，副坝坝体上部0～10.5m渗漏比较严重，主、副左右坝肩结合部位渗漏段，渗漏比较严重，不满足均质土坝(≤1×10-4cm/s)要求。主坝建议：①对坝体开裂、变形部位作加固处理；②对局部坝段（主要是坝体中间段，坝基冲洪积层上部7m）作灌浆防渗处理；③左右坝肩坝体与坝基接合部（后坝坡脚潮湿段），须作防渗处理；④前坝坡进行护坡，后坝坡脚设重力挡墙及护坡处理。副坝建议：①对坝体开裂、变形部位作加固处理；②对坝体上部（0～10.5m）作灌浆防渗处理，中间段冲洪积层上部4m亦需作灌浆防渗处理；③左右坝肩坝体与坝基接合部（后坝坡脚潮湿段）须作防渗处理；④前坝坡进行护坡，后坝坡作风化料培厚，坡脚修建排水棱体或设重力挡墙护坡处理。输水涵洞位于主坝右坝段，为坝下涵洞，钢筋砼城门洞型，涵洞进口淤积严重，0+000～050段渗漏严重，呈散浸状、滴状、小股状渗出，浆砌石砂浆脱落，缝内砂浆多见为砂粒，强度较低，闸后底板局部已被冲毁。闸门锈蚀较为严重，关闭不严，严重漏水。建议进口改造和更换闸门及启闭设备，涵洞0+000～0+050段回填灌浆防渗处理。溢洪道位于主坝左岸坡脚，为河岸式，供电线路老化，无备用电源，一旦遇到异常，启闭机不能正常运行，消力池有少量砂土淤积，钢筋混凝土完好，强度衰减，但符合设计要求。建议改造供电线路，增设柴油发电机。XX村水库风化料场位于主坝左岸，距坝轴线上游约200m，运距较近，但现无公路通往料场，地形坡度相对平缓，风化料主要为强风化致密状玄武岩，垂向开采厚度25～30m。剥离层主要为残坡积层，平均厚约1.0m。储量计算为剥离量2.47万m3，有用层储量135.23万m3·136· 石牌村水库除险加固工程3工程地质，剥离比0.018，料场储量大于设计用量3倍。风化料区取大型风化料样1组进行室内试验，各项指标满足风化料质量技术要求。石料、砂砾料及砼粗细骨料：XX县水泥厂方向天生桥、夹石洞一带，现有当地百姓开采加工的石场，石料岩性单一，质量好，数量丰富，交通条件较好，运距约16km。工程所用料用量不大，建议工程用料可到该石场采购。料场位于水茂坪村旁，距水库17公里，有楚大高速高路与214国道的连接线从料场边上过，料场用料为残坡冲紫XX色粘土，剥离层厚约0.5米，平均开采厚度1～3m，储量丰富，质量较好，可满足设计用料要求。·136· 石牌村水库除险加固工程4工程规模和防洪安全复核1工程规模和防洪安全复核1.1工程任务XX村水库工程任务以灌溉为主，兼有防洪等综合功能。本次设计的任务为除险加固，确保大坝安全。1.2工程规模XX村水库大坝安全评价报告结论：主、副坝基和岸坡的处理均采用人工挖运，施工中，碾压方式落后，碾压质量控制不规范，填筑压实度低，因此导致坝土具有中、高压缩性，以中等透水层为主，从而导致坝肩及结合部位渗漏严重，下游坝坡及坝顶干缩开裂等出现。输水涵洞属坝下涵洞，涵洞病态严重，出口段发现腐蚀、碳化、渗漏问题。涵洞闸门设备老化，启闭方式落后，闸门变形渗漏严重，严重锈蚀，启闭困难，溢洪道供电线路老化，无备用电源，一旦遇到异常，启闭机不能正常运行。综合评价XX村水库现状工程质量为不合格。XX村水库大坝现状抗洪能力高于50年一遇洪水，低于200年一遇洪水、500年一遇洪水。评定XX村水库防洪标准为C级。XX村水库坝体及其建筑物各项评价体系指标多为C级，特别是防洪安全及大坝抗震、抗渗稳定性差，水库不能正常运行。综合评定XX村水库大坝安全类别为三类坝。1.2.1水库库容曲线XX·136· 石牌村水库除险加固工程4工程规模和防洪安全复核村水库原库容曲线1957年实测，2009年月4月对水库地形重新进行了测绘，根据新地形图进行量算，得新的水库水位～面积～容积关系曲线，水库新测地形图比例为1∶1000，黄海高程系统，等高距1m，成果见表41。经测算，新老库容曲线高程系统差值为△H＝1596.40m，老库容曲线高程系统统一换算为黄海高程系统，成果见表41。XX村水库水位～面积～容积关系表表41原库容曲线新库容曲线水位(m)面积(万m2)容积(万m3)水位(m)面积(万m2)容积(万m3)1695.400.2501696.401.460.5231697.405.285.261698.407.1611.411699.409.75201700.4012.0130.521701.4017.0744.631702.4018.4662.41703.4021.1783.351704.4025.73108.11705.4028.18137.41705.65001706.4030.53164.317066.550.761707.4032.91195.8170713.5510.61708.4034.66229.5170817.5126.11709.4036.78265.3170921.8145.71710.4039.27305.4171024.9069.11711.4041.48344.2171126.8794.91712.4043.35387.8171229.50123.11713.4045.55430.4171335.45155.51714.4048.1476.8171439.97193.21715.4050.65523.2171542.02234.21716.4053.2569.5171643.93277.21.1.1最低运行水位(死水位)确定XX村水库规模属小（1）型工程，使用年限以20年计。从新老库容曲线比较看，XX村水库老库容曲线库底1695.40m，新库容曲线库底1705.65m，淤积10.25m；输水涵洞进口底板原设计高程1698.40m，已采用“龙抬头”方式进行处理，现状输水涵洞进水口高程已提至1702.40m，现状库底仍高于输水涵洞进水口高程3.25m，输水涵洞·136· 石牌村水库除险加固工程4工程规模和防洪安全复核进水口前以形成漏斗状。1.1.1.1输水泄洪隧洞进口高程确定XX村水库输水涵洞进水口高程采用两种方法确定。一、采用水库坝前淤积高程计算XX村水库原库容曲线1957年实测，1959年10月，水库开始受益；2009年月4月对水库地形重新进行了测绘，水库使用49年。新老库容曲线比较，老库容曲线库底1695.40m，新库容曲线库底1705.65m，淤积10.25m，水库使用49年，平均每年淤积0.209m，水库再使用20年，淤积4.18m，输水涵洞进水口高程为1709.83m。二、采用泥沙淤积量计算根据泥沙分析成果，水库多年平均输沙量为7.81万t，推悬比取β=0.2，则多年平均悬移质输沙量为6.51万t，多年平均推移质输沙量为1.30万t。水库泥沙淤积采用经验法“多年平均库容淤损率法”和“多年平均排沙比法”进行估算。经计算，水库坝前淤积高程为1708.30m。三、输水泄洪隧洞进口高程确定从以上分析结果，采用水库坝前淤积高程计算的20年后水库坝前淤积高程成果比采用泥沙淤积量计算成果的20年后水库坝前淤积高程高，原因在于：水库底部库容小，相同淤积量，淤积深度大，以此资料推算将来的水库坝前淤积高程偏大，随着库容增加，相同淤积量，淤积深度逐渐减小，实际坝前淤积高程将比计算成果小。所以，20年后输水涵洞进水口高程取泥沙淤积量计算成果1708.30m。XX村水库泥沙淤积较大，输水涵洞进水口仍采用“龙抬头”方式进行处理，输水涵洞进水口高程不宜一次提高至1708.30m，拟采用逐渐提高方式处理，初期按5年泥沙淤积要求输水涵洞进水口高程提至1706.50m，相应库容4.8万m3。1.1.1.2最低运行水位(死水位)确定·136· 石牌村水库除险加固工程4工程规模和防洪安全复核根据计算XX村水库输水涵洞正常运行需要1.00m的水头，故水库最低运行水位为1707.50m，相应库容17.9万m3。1.1.1正常蓄水位确定XX村水库是一个以灌溉为主的小（1）型水库，原设计灌溉面积1.40万亩。XX村水库正常蓄水位仍然维持原正常蓄水位1712.60m不变，根据新测库容曲线，正常库容为142.0万m3，比原设计正常库容390万m3减少了248万m3，现有兴利库容为124.1万m3。1.1.2调洪演算1.1.2.1水库泄洪建筑物XX村水库泄洪建筑物为开敞式溢洪道，有闸控制，设有闸门3道，每道闸门底宽6m，出流公式：Q=1.472×3×6×H1.5。1.1.2.2水库洪水调节计算一、调洪原则⑴水库洪水由暴雨形成，汇流时间短，调洪计算不考虑洪水预报；⑵洪水调节从汛期限制水位1711.40m起调；⑶水库进入汛期，闸门全开，当水位超过堰顶高程1711.40m时，溢洪道自由泄流，10月末汛期结束时，闸门关闭，使水库蓄至正常蓄水位；⑷汛后洪水调节从正常蓄水位起调。1.1.2.3XX村水库入库洪水XX村水库入库洪水过程线见表29。1.1.2.4洪水调节经水库洪水调节计算，成果见表42。设计洪水位为1713.71m·136· 石牌村水库除险加固工程4工程规模和防洪安全复核，校核洪水位为1714.78m，总库容为225.3万m3。XX村水库洪水调节计算成果表表42项目单位原设计成果本次复核成果输水隧洞进口底板高程m1698.401706.50相应库容万m3114.8死水位m1698.41707.50死库容万m31117.9正常蓄水位m1712.601712.60正常库容万m3390142兴利库容万m3379124.1洪水起调水位m1711.401711.40相应库容万m3341106农防洪水标准10年洪峰流量m3/s87.2洪水总量万m3479设计洪水位m1713.19相应库容万m3162.7调洪库容万m356.7最大下泄流量m3/s63.6设计洪水标准50年30年洪峰流量m3/s104洪水总量万m3564设计洪水位m1714.391713.71相应库容万m3474181.7调洪库容万m313375.7最大下泄流量m3/s13192.9校核洪水标准500年300年洪峰流量m3/s183洪水总量万m31000校核洪水位m1715.211714.78最大库容万m3513225.3调洪库容万m3172119.3最大下泄流量m3/s185165坝顶高程m1715.801715.701.1.1.1汛后洪水复核XX村水库设有36万m3·136· 石牌村水库除险加固工程4工程规模和防洪安全复核的兴利防洪结合库容，汛后洪水复核的目的为复核10月末汛期结束后，水库蓄水至正常蓄水位时11月、12月两个月发生洪水，水库是否安全。水库以正常蓄水位1712.60m起调，溢洪道宽b=18m，溢洪道堰顶高程为1711.40m。根据水库汛后入库洪水进行洪水调节计算，成果如下：30年一遇汛后洪水位1713.40m，300年一遇汛后洪水位1714.43m。300年一遇汛后洪水位与水库最高洪水位1714.78m比较，低于水库最高洪水位0.35m，说明水库是安全的。1.1其它与防洪安全有关的水文复核1.1.1坝顶高程复核XX村水库现实测坝顶高程为1715.70m。1.1.1.1基本资料一、XX村水库为Ⅳ等工程，大坝为4级建筑物，地震设防烈度为8°。二、水库特征水位：防洪安全复核校核洪水位1714.78m。防洪安全复核设计洪水位1713.71m。正常蓄水位1712.60m三、风速：据XX县气象站资料，多年平均最大风速为11.9m/s。1.1.1.2超高复核按《碾压式土石坝设计规范》(SL274—2001)计算：Y=R+e+A其中，Y为大坝安全超高值(m)；R为波浪爬高(m)；e为风浪壅水水面高度值(m)；A为安全加高值(m)。·136· 石牌村水库除险加固工程4工程规模和防洪安全复核波浪爬高：对于4级土石坝取累积概率P=5%的爬高值，则：R正常=0.900mR非常=0.586m风壅水面高：e正常=0.013me非常=0.004m安全加高：对于4级土石坝，取A正常=0.5mA非常=0.3m于是Y正常=1.413mY非常=0.890m1.1.1.1工况组合⑴设计洪水位+正常运用情况超高，坝顶所需防护高程为1715.12m，低于现状坝顶高程0.58m。⑵校核洪水位+非常运用情况超高，坝顶所需防护高程为1715.67m，低于现状坝顶高程0.03m。⑶正常水位+非常运用情况超高+地震安全加高，坝顶所需防护高程为1715.09m，低于现状坝顶高程0.61m。⑷正常水位+正常运用情况超高，坝顶所需防护高程为1714.01m，低于现状坝顶高程1.69m。1.1.1.2结论以上各种工况所需的最大坝顶高程为1715.67m，现状大坝坝顶高程为1715.70m，复核坝顶高程低于现状大坝坝顶高程0.03m。因此，水库大坝坝顶超高能够满足防洪安全要求。1.1.2防洪下泄流量对下游河道的影响XX村水库农防10年一遇洪水洪峰流量87.2m3/s，下泄流量63.6m3/s，削减27％，设计30年一遇洪水洪峰流量104m3/s，下泄流量75.7m3/s，削减27％，校核300年一遇洪水洪峰流量183m3/s，下泄流量165m3/s，削减10％。·136· 石牌村水库除险加固工程4工程规模和防洪安全复核经水库调节后，已减轻了下游河道的防洪负担。1.1.1防洪安全复核结论经上述复核结果，现状坝顶高程1715.70m，满足防洪安全要求。·136· 石牌村水库除险加固工程5水库枢纽工程除险加固设计1水库枢纽工程除险加固设计1.1设计依据1.1.1工程等别及建筑物级别根据防洪标准复核和工程规模复核，XX县XX村水库水库现状总库容225.3万m3，兴利库容124.1万m3，调洪库容106万m3，死库容17.9万m3，设计灌溉面积1.4万亩，是一座以灌溉为主，兼有防洪、水产养殖等综合效益的水库。按照《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252—2000)规定，XX村水库除险加固工程等别为Ⅳ等，规模为小（1）型，枢纽工程主要建筑物主坝、副坝、输水涵洞及溢洪道建筑级别为Ⅳ级。1.1.2洪水标准及洪量根据《防洪标准》(GB50201—94)山区、丘陵区部分规定，水库大坝洪水标准。校核洪水重现期300年一遇，设计洪水重现期30年一遇，坝体施工期临时渡汛洪水重现期10年一遇，施工洪水重现期5年一遇，枯期施工洪水重现期5年一遇。校核洪水标准300年一遇，P=0.33%，洪峰流量Q=183m3/s。设计洪水标准30年一遇，P=3.33%，洪峰流量Q=104m3/s。1.1.3水库特征水位死水位：1707.50m，相应库容：17.9万m3正常蓄水位：1712.60m，相应库容：142万m3设计洪水位：1713.71m，相应库容：181.7万m3校核洪水位：1714.18m，相应库容：225.3万m31.1.4地震设防烈度按《中国地震动参数区划图》(GB18306—·136· 石牌村水库除险加固工程5水库枢纽工程除险加固设计2001)复核。工程区地震动峰值加速度0.2g。地震基本烈度Ⅷ，本工程地震设防烈度Ⅷ度。1.1.1设计主要依据（1）《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000)；（2）《水利水电工程初步设计报告编制规程》(DL5021-93)；（3）《碾压式土石坝设计规范》(SL274-2001)；（4）《水工隧洞设计规范》(SD134-84)；（5）《溢洪道设计规范》(SL253-2000)；（6）《水工建筑物抗震设计规范》(DL5073-1997)；（7）《水工钢筋混凝土设计规范》(SL/T191-96)；（8）《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》(DL/T5148-2001)；（9）《水利水电工程混凝土防渗墙施工技术规范》(SL174-96)；（10）《XX县XX村水库大坝安全鉴定报告》。1.2工程基本情况XX村水库位于XX镇XX村，XX河上游XX河上，属XX河流域。XX河发源于祥云梁王山毛栗坡，属XX河源头之一，XX河流经小官村水库，流经茨平村、清华洞后进入XX县境，流过XX村水库后纳桑木箐，至王彦厂与马场箐汇合，以下称XX河，全长42km，集水面积883km2。XX村水库坝址位于东经100°28′38″，北纬25°23′22″。流域内有一座中型水库小官村水库，总库容1091万m3，集水面积84km2；XX村水库与小官村水库之间为XX村水库区间（简称为区间，下同），区间集水面积59.88km2，主河道长L=21.39km，主河道平均坡降J=0.018。水库距XX县城约5公里，有约1公里的土路与214国道相连，交通便利。XX村水库枢纽由主坝、副坝、输水涵洞及溢洪道几部分组成。水库现状总库容225.3万m3，兴利库容124.1万m3，调洪库容106万m3·136· 石牌村水库除险加固工程5水库枢纽工程除险加固设计，死库容17.9万m3，设计灌溉面积1.4万亩，是一座以灌溉为主，兼有防洪、水产养殖等综合效益的水库。1.1.1现状工程总体布置主坝为均质土坝，最大坝高22m，坝顶长404.5m，坝顶宽4m，上游坝坡平均坡比为1:4.0；下游坝坡平均坡比为1:2.5；副坝为均质土坝，最大坝高19.6m，坝顶长379m，坝顶宽3m，上游坝坡平均坡比为1:4.0；下游坝坡平均坡比为1:2.75。输水涵洞位于主坝右岸坝下，城门洞型断面，全长108m，涵洞断面底宽1.2m，直墙1.4m，圆拱半径0.6m，为圬工衬砌，放水设施设计断面为60×60cm的斜拉闸门一道，最大输水流量3.6m3/s。溢洪道布设于主坝左岸坡脚，进口改造于1998年3月通过竣工验收，全长177.0m。设计最大下泄流量为185.0m3/s。1.1.2水库枢纽除险加固工程总体布置针对XX村水库枢纽存在的病险问题，本次除险加固对大坝及输水涵洞进行除险加固设计，对溢洪道未完善的配套措施给予完善。1.1.3大坝除险加固㈠除险加固设计方案经2009年2月XX州大坝安全鉴定专家组审查，2009年4月云南省大坝安全鉴定专家组复核，确认水库为三类坝。主要病险为：⑴大坝防洪标准：XX村水库大坝现状抗洪能力低于500年一遇洪水，现状坝顶高程不满足洪水复核要求。防洪安全性等级为C级。⑵结构安全性：坝体压实度低，副坝顶部有纵向沉降变形裂缝。大坝在正常运用工况时，坝坡抗滑稳定最小安全系数大于规范容许值，输水涵洞满足出流要求，衬砌结构满足要求，溢洪道坡体稳定满足要求，泄洪满足要求，衬砌结构其结构安全等级为A级。⑶·136· 石牌村水库除险加固工程5水库枢纽工程除险加固设计大坝渗流稳定性：主坝两肩存在坝体与坝肩结合部位及坝肩基渗漏问题，观测渗漏量Q=43m3/d，主坝体临界水力坡度Jcr=0.957＞I实=0.25，不会发生渗透破坏。付坝左坝肩潮湿渗漏，存在坝体与左坝肩结合部位及坝肩基渗漏问题，观测渗漏量Q=26m3/d，副坝体临界水力坡度Jcr=0.92＞I实=0.21，不会发生渗透破坏。大坝渗流安全综合评价为C级。⑷抗震稳定性：XX村水库坝基属基岩地基不会产生地震液化。大坝在各种运行水位遇8度地震工况下，下游坝坡抗滑稳定最小安全系数大于规范容许值，其抗震安全等级为A级。根据XX村水库除险加固初步设计勘测成果及复核计算成果：（1）大坝防洪安全复核能满足要求，现状坝顶高程满足要求；（2）坝土土料较杂、不均一，局部压实度差，坝顶上产生多条横向裂缝，力学指标偏低，渗透性为弱～中等透水层，坝体局部段及左右坝肩结合部位渗漏段，渗漏比较严重，不满足均质土坝(≤1×10-4cm/s)要求，需对坝体进行防渗处理；（3）主坝坝基日总渗漏量Q=120.98m3/d,按2／3年度满蓄计算总渗漏量约2.94万m3，占总库容0.78%。副坝坝基日总渗漏量Q=87.1m3/d,按2／3年度满蓄计算总渗漏量约2.117万m3，占总库容0.56%。坝基渗漏量较小，仅局部（坝基土渗漏量大，须进行灌浆防渗处理外，其余不须防渗处理，也不会产生较大渗透变形；主坝坝肩日总渗漏量Q=110.4m3/d,按2／3年度满蓄计算总渗漏量约2.683万m3，占总库容0.71%，副坝坝肩日总渗漏量Q=40.1m3/d，按2／3年度满蓄计算总渗漏量约0.974万m3，占总库容0.26%。主、副坝左右坝肩不存在绕坝渗漏，但据野外现场勘察，主、副坝坝肩结合部位局部地段存在渗漏问题须作防渗处理。（4）主、副坝下游坝坡抗滑稳定和抗震稳定安全系数不满足规范要求，需对其进行加固处理。大坝除险加固的重点为大坝坝体防渗，下游坝坡培厚及完善排水设施。对以上除险加固内容及水库的实际情况进行综合分析，提出二种除险加固综合处理方案：⑴帷幕灌浆防渗方案；⑵·136· 石牌村水库除险加固工程5水库枢纽工程除险加固设计主坝砼防渗墙及副坝深层搅拌桩防渗方案。本次大坝除险加固主要按安全、经济、易实施的原则进行，设计坝轴线采用实测坝轴线，基本维持原坝轴线，坝顶宽度结合原坝顶宽度基本保持不变。⑴帷幕灌浆防渗方案：大坝坝体采用帷幕灌浆防渗，帷幕灌浆轴线与坝轴线重合；大坝下游坝坡根据计算成果结合大坝原下游坝坡进行培厚加固处理，结合原交通情况完善戗台（副坝戗台为交通道路）、坝脚排水沟；大坝上游坝坡也基本维持原坝坡不变，拆除原毛块石护坡，改为C15砼护坡；下游增设贴坡排水，防止渗透破坏。⑵主坝砼防渗墙防渗及副坝深层搅拌桩防渗方案：主坝坝体采用砼防渗墙防渗、副坝坝体采用深层搅拌桩防渗，主坝砼防渗墙轴线及副坝深层搅拌桩轴线与坝轴线重合；大坝下游坝坡根据计算成果结合大坝原下游坝坡进行培厚加固处理，结合原交通情况完善戗台（副坝戗台为交通道路）、坝脚排水沟；大坝上游坝坡也基本维持原坝坡不变，拆除原毛块石护坡，改为C15砼护坡；下游增设贴坡排水，防止渗透破坏。㈡方案比较对二种大坝除险加固设计方案进行技术、经济、施工条件比较，结论如下：二种大坝除险加固设计方案在技术上是可行的，二种方案的基本条件都相同(同坝址，同轴线，同坝高)。二种方案均能满足大坝除险加固及大坝防渗要求。从投资方面比较：⑴帷幕灌浆防渗方案概算投资1204.99万元；⑵主坝砼防渗墙及副坝深层搅拌桩防渗方案概算投资1243.33万元。帷幕灌浆防渗方案投资较省。从大坝工程的使用年限方面看，主坝砼防渗墙及副坝深层搅拌桩防渗方案明显优于帷幕灌浆防渗方案；XX村水库·136· 石牌村水库除险加固工程5水库枢纽工程除险加固设计坝基渗漏量较小，仅局部坝基土渗漏量大，须进行灌浆防渗处理外，其余不须防渗处理，也不会产生较大渗透变形；主、副坝左右坝肩不存在绕坝渗漏，仅主、副坝坝肩结合部位局部地段存在渗漏问题须作防渗处理，故帷幕灌浆防渗即可基本满足大坝的防渗要求。从施工条件方面比较：⑴从施工难易程度分析：主坝砼防渗墙及副坝深层搅拌桩防渗方案和帷幕灌浆方案的施工须专业性较强的施工队伍进行施工，都存在一定的局限性；⑵从施工导流及渡汛方面分析：两种方案的施工导流及渡汛方式相同，采用大坝挡水，输水涵洞导流，溢洪道渡汛；⑶从施工工期方面分析：主坝砼防渗墙及副坝深层搅拌桩方案工期较帷幕灌浆防渗方案要长一些，约14个月，而帷幕灌浆防渗方案工期约12个月。从施工角度比较，帷幕灌浆方案优于主坝砼防渗墙及副坝深层搅拌桩方案。二种方案的技术经济成果比较见下表5-1：大坝除险加固设计方案技术经济比较表5-1除险加固设计方案项目帷幕灌浆防渗方案主坝砼防渗墙及副坝深层搅拌桩防渗方案防渗效果及使用年限优较优下游坝坡1:2.5，1:2.51:2.5，1:2.5防渗帷幕灌浆(m)2451.40砼防渗墙(m3)01740.5深层搅拌桩墙(m2)5586.4开挖土石方3185838299.7风化料填筑(m3)63762.758089.5概算投资(万元)1204.991243.33施工技术及难易程度施工技术满足要求，但专业性，有一定局限性施工技术满足要求但专业性，局限性强导流及渡汛导流及渡汛、易于实施导流及渡汛、易于实施老坝土利用率及弃渣老坝土不利用，有弃渣老坝土不利用，有弃渣施工工期及实施保证率约12个月、保证率高约14个月、保证率高根据以上二种方案技术经济比较，综合分析，选择施工技术条件满足要求、投资小且满足除险加固设计要求的帷幕灌浆防渗方案作为推荐方案。1.1.1输水涵洞的除险加固设计·136· 石牌村水库除险加固工程5水库枢纽工程除险加固设计输水涵洞位于主坝右坝段，为坝下涵洞，浆砌石城门洞型，断面尺寸1.2×1.3，顶拱半径为0.7m，涵洞长80米，底坡i=0.02，涵洞进口底板高程1698.4米，涵洞闸门采用平板铸铁闸门控制水流。输水涵洞除险加固设计主要对进口改造和更换闸门及启闭设备，涵洞洞身段回填灌浆防渗处理。1.1.1溢洪道的除险加固设计现状溢洪道于1997年10月建成，于1998年3月通过验收，溢洪道由闸室段、陡槽段、及消力池组成。堰体为有闸控制折线堰，堰面转角处进行修园处理。溢流堰净宽18m，闸室分三孔，每空净宽6m，未设胸墙，为露顶式闸门。选用6m×3m平面钢闸门，双吊点移到式卷扬机起吊。《大坝安全鉴定报告书》溢洪道安全分析结论：整条溢洪道地基为二叠系（P）下统玄武岩组（Pβ2）地层大面积分布，岩性主要为棕XX、褐灰、紫灰、青灰色厚层致密状、杏仁状、角砾状玄武岩等,推测强风化层厚度一般约10～20m。坡体稳定满足要求，泄洪满足要求。溢洪道结构稳定评价为A级。根据大坝安全评价、安全签定报告及本次勘测情况，加固内容为改造溢洪道供电线路，购置柴油机发电机作为应急备用电源。1.2大坝除险加固设计1.2.1主坝现状及病害分析主坝原设计坝型为均质土坝，现状实测主坝坝顶高程1715.8米，坝高22米，坝顶长404.5米，坝顶宽4米，上游坝坡坡比平均1：4.0，下游坝坡坡比平均1：2.5。1.2.1.1坝体XX村水库（又名大跃进水库）始建于1957年，是“边测量、边设计、边施工”的三边工程。1959年底完成主坝高14米，副坝高8.8米。1963年又开始续建，至1970年完成。水库实测主坝高22m，副坝高19.6m。·136· 石牌村水库除险加固工程5水库枢纽工程除险加固设计（1）坝体斜墙及排水褥垫层主坝斜墙经现场调查及访问，主坝斜墙厚度不均，甚至局部缺失，防渗土料质量差，导致其防渗效果不佳。据2009年4月前坝坡探坑揭露，斜墙土料为紫XX色含砂粘土，间夹棕黄色粘土质砂，中密，厚0.5～2.0米。另据2009年3月23～31日CZK1～CZK3、CZK7钻孔观测坝土水位为1710.86～1711.52米，期间库水位为1712.61～1712.72米，库水位与坝体水位相差不大，其坝土水力坡降较小。因此，主坝斜墙的防渗功效不佳，坝体局部地段须作防渗处理。排水褥垫层主要分布于主坝主河道上，为天然河砂的砂卵砾石构成，上部干燥，其间无泥土充填，透水性强，渗透效果较好，但无排水棱体。后坝坡脚北段紧临进XX村乡村道路，由于修路及铺弹石路面，造成该段坝脚为0.5～1.5米不等的垂直边坡，如遇雨季，坝面受雨水冲刷，可能造成垂直坝土边坡坍塌、滑坡的危害，危及大坝稳定安全的危险。（2）坝土类型：CZK1、CZK2、CZK3三个钻孔坝土共取原状样10组，上阶段于探坑取原状土样5组，其中2组为褐黄色低液限粘土，2组为褐黄色含砂低液限粘土，5组为褐黄色含砂高液限粘土，6组为褐黄色、灰色高液限粘土；扰动样1组,为褐黄色含砂低液限粘土，重塑试验1组，为褐黄色含砂低液限粘土，说明坝土料性较杂、不均一。（3）坝土夯压情况：天然干密度为1.29～1.56g/cm3，平均值为1.4g/cm3，击实试验最大干密度1.50～1.7g/cm3，平均值为1.60g/cm3，压实度为0.806～0.975，坝土压实度偏差较大，局部较差，并于坝顶上产生多条横向裂缝，其长度3～50米，宽度1～3厘米。（4）坝土渗透性：大坝斜墙厚度不均，分布不连续，防渗效果不佳；大坝上坝土料较杂，施工质量差，坝土运行年限较长，力学强度衰减，坝土渗透系数属弱～中等透水层，主坝局部（CZK2～CZK3）段以中等透水层为主，渗漏较严重；左、右坝肩结合部位局部段渗透较大，渗漏严重。坝体局部段及左右坝肩结合部位渗漏段均不满足均质土坝(≤1×10-4cm/s)要求，须对相应坝段作灌浆防渗处理。·136· 石牌村水库除险加固工程5水库枢纽工程除险加固设计（5）主要物理力学指标：坝土土料较杂、不均一，局部压实度差，坝顶上产生多条横向裂缝，力学指标偏低，渗透性为弱～中等透水层，坝体局部段及左右坝肩结合部位渗漏段，渗漏比较严重，不满足均质土坝(≤1×10-4cm/s)要求；坝前仅采用毛块石护坡，部分塌陷破损，未设反滤层，坝脚无排水设施。1.1.1.1坝基据钻孔ZK1、ZK2、ZK3揭露，坝基为二元结构，上部为第四系冲洪积层，下伏基岩为玄武岩。坝基渗漏量较小，仅局部（CZK2孔附近）坝基土渗漏量大，须进行灌浆防渗处理外，其余不须防渗处理，也不会产生较大渗透变形。1.1.1.2坝肩两坝肩基岩均为二叠系下统玄武岩组Pβ2地层，岩性为灰绿、褐灰、青灰色致密状玄武岩；强风化层厚度约10～15m，往两坝肩则变厚，岩体节理裂隙较发育，表层风化强烈。呈单斜构造，玄武岩流面产状倾向NE63°(总体倾向上游偏山内)，倾角约34°。主坝左右坝肩不存在绕坝渗漏，但据野外现场勘察，两坝肩结合部位局部地段存在渗漏问题须作防渗处理。1.1.2副坝现状及病险原因分析副坝紧接主坝右坝肩，与主坝连成一体。副坝为均质土坝，坝顶高程1715.8米，坝高14.2米，坝顶长382米，坝顶宽4米，内坡平均1:3.05，外坡平均1:2.75。据1993年出版的XX县水利志记载，副坝于1973年5月27日迎水坡出现滑坡，滑动面最大长度84m，最大高度2.2米，其原因系坝址下有第四纪冲洪积体所致。1975年5月，省水利厅领导与州县共同研究，决定用抛石压脚的措施处理滑坡，并于1976年6月开始施工，在施工中抛石压脚修改为毛石围堰，堰后内填筑河砂、风化料。当年完成，至今未发现异常现象。·136· 石牌村水库除险加固工程5水库枢纽工程除险加固设计1.1.1.1坝体（1）坝土类型：为褐XX色粘土质砂，重塑试验1组为褐XX色含砂低液限粘土，说明坝土料性较杂、不均一。（2）坝土夯压情况：天然干密度为1.29～1.53g/cm3，平均值为1.41g/cm3，击实试验最大干容重为1.59～1.80g/cm3，平均值为1.69g/cm3。压实度为0.763～0.905，坝土夯压松散～密实。导致坝顶产生纵向裂缝，裂缝最宽达2cm，长短不一，最长可达到60m。后坝坡脚坝面坡度较陡，亦有长短、宽度不一裂缝产生。（3）坝土渗透性：据原状样渗透试验结果，渗透系数2.66×10-7～9.90×10-5cm/s，平均值为2.82×10-5cm/s，大值为6.04×10-5cm/s。重塑试验，渗透系数3.44×10-4cm/s。据钻孔CZK4、CZK5、CZK6现场注水试验结果，渗透系数5.11×10-5～1.88×10-3cm/s，平均值为3.35×10-4cm/s，坝体0～10.5m渗透系数K＝1.01×10-4～1.88×10-3cm/s，均不满足均质土坝(≤1×10-4cm/s)要求，须对副坝0～10.5m作防渗处理。据管理所人员介绍：在正常蓄水位下1米（高程1711.6米）时，在副坝左、右坝肩下游坡脚结合地带有渗水现象，其渗水区长度分别为46.3m、19.6m、21.1m，坝体结合部位未处理好，渗漏严重，须对相应坝肩段作防渗处理。但没有出现冒砂、冒水现象，未产生渗透变形。经2009年3月再次现场调查，仍有渗水产生。（4）主要物理力学指标：坝土土料较杂、不均一，局部压实度差，坝顶上产生多条横向裂缝，力学指标偏低，渗透性为弱～中等透水层，坝体上部0～10.5m及左右坝肩结合部位渗漏段，渗漏比较严重，不满足均质土坝(≤1×10-4cm/s)要求；坝前仅采用毛块石护坡，部分塌陷破损，未设反滤层，坝脚无排水设施。1.1.1.2坝基据钻孔ZK4、ZK5、ZK6揭露，坝基为二元结构，上部为冲洪积层，下部为玄武岩。·136· 石牌村水库除险加固工程5水库枢纽工程除险加固设计其渗漏量较小，坝基以弱至微透水层为主，除副坝中部（CZK5）坝基土以中等透水层，须防渗处理外，其余坝基可不进行处理。坝基经现场观测，在坝脚下游沿线没有大面积渗水现象，没有发现集中出水点，无冒砂、冒土现象，说明坝基没有产生渗透变形。坝基岩土体，仍保留原岩结构，不会产生大的压缩变形。大坝下游无切割深槽等临空面存在，坝基岩体稳定性好。1.1.1.1坝肩两坝肩基岩均为二叠系下统玄武岩组Pβ2地层，岩性为灰绿、褐灰、青灰色致密状玄武岩；强风化层厚度约10～15m，往两坝肩则变厚，岩体节理裂隙较发育，表层风化强烈。呈单斜构造，玄武岩流面产状倾向NE63°(总体倾向上游偏山内)，倾角约34°。两坝肩绕坝渗漏量小，但据野外现场勘察，两坝肩结合部位亦存在渗漏问题，坝下游坡脚常年潮湿，对应坝轴上须作防渗处理。1.1.2大坝现状复核计算1.1.2.1大坝高程复核XX村水库现实测坝顶高程为1715.70m。（一）基本资料1.XX村水库为Ⅳ等工程，大坝为4级建筑物，地震设防烈度为8°。2.水库特征水位：防洪安全复核校核洪水位1714.78m。防洪安全复核设计洪水位1713.71m。正常蓄水位1712.60m3.风速：据XX县气象站资料，多年平均最大风速为11.9m/s。（二）超高复核按《碾压式土石坝设计规范》(SL274—2001)计算：Y=R+e+A·136· 石牌村水库除险加固工程5水库枢纽工程除险加固设计其中，Y为大坝安全超高值(m)；R为波浪爬高(m)；e为风浪壅水水面高度值(m)；A为安全加高值(m)。波浪爬高：对于4级土石坝取累积概率P=5%的爬高值，则：R正常=0.900mR非常=0.586m风壅水面高：e正常=0.013me非常=0.004m安全加高：对于4级土石坝，取A正常=0.5mA非常=0.3m于是Y正常=1.413mY非常=0.890m（一）工况组合⑴设计洪水位+正常运用情况超高，坝顶所需防护高程为1715.12m，低于现状坝顶高程0.58m。⑵校核洪水位+非常运用情况超高，坝顶所需防护高程为1715.67m，低于现状坝顶高程0.03m。⑶正常水位+非常运用情况超高+地震安全加高，坝顶所需防护高程为1715.09m，低于现状坝顶高程0.61m。⑷正常水位+正常运用情况超高，坝顶所需防护高程为1714.01m，低于现状坝顶高程1.69m。（二）结论以上各种工况所需的最大坝顶高程为1715.67m，现状大坝坝顶高程为1715.70m，复核坝顶高程低于现状大坝坝顶高程0.03m。因此，水库大坝坝顶超高能够满足防洪安全要求。1.1.1.1大坝抗滑稳定复核及成果坝体稳定复核计算采用瑞典圆弧法，按有效应力法计算，地震作用力按新颁布的《水工建筑物抗震设计规范》规定进行计算。计算软件采用中国水利水电科学研究院陈祖煜·136· 石牌村水库除险加固工程5水库枢纽工程除险加固设计教授编制的《土质边坡稳定分析程序STAB95》。计算坝基、坝体料的物理力学指标表主、副坝分别如表5-2、表5-3。主坝基及坝体料的物理力学指标表5-2物理力学指标老坝土坝基含砂粘土及粘土夹砾石坝基卵砾石、夹粘土库内湖积砂质粘土凝聚力c(t/m2)1.813.35.00内摩擦角φ(°)14.719.620.06.0湿容重(t/m3)1.821.821.831.4饱和容重(t/m3)1.861.841.871.4副坝基及坝体料的物理力学指标表5-3物理力学指标老坝土坝基含砂粘土及粘土夹砾石坝基卵砾石、夹粘土库内湖积砂质粘土凝聚力c(t/m2)1.713.35.00内摩擦角φ(°)12.7119.620.06.0湿容重(t/m3)1.831.821.831.4饱和容重(t/m3)1.861.841.871.41.1.1.1结论根据以上坝顶高程及坝坡抗滑稳定复核成果，XX村水库大坝坝顶高程满足要求，主、副坝下游坝坡安全稳定性不能满足稳定要求，主坝最小安全系数Kmin=0.899＜[K]=1.05，副坝最小安全系数Kmin=0.839＜[K]=1.05，须对主、副坝进行加固处理。根据计算大坝上游安全性可满足稳定要求。抗滑安全系数见表5-4、5-5。·136· 石牌村水库除险加固工程5水库枢纽工程除险加固设计主坝坡抗滑稳定最小安全系数计算值表5-4工作条件计算工况瑞典圆弧法安全性分级主0+259.662主0+177.279规范规定安全系数抗滑稳定安全系数抗滑稳定安全系数稳定渗流期及库水位缓降时的上游坝坡正常运用1库水位为正常蓄水位1712.60m2.3482.3591.1A2水位为死水位1707.50m1.841.8041.1A3现状水位1712.72m2.3482.3611.1A非常运用4库水位为正常蓄水位1712.60m+8°地震1.391.4331.05A5水位为死水位1707.50m+8°地震1.2681.2311.05A6现状水位1712.72m+8°地震1.391.1521.05A稳定渗流期时的下游坝坡正常运用7库水位为正常蓄水位1712.60m1.3371.1541.1A8现状水位1712.72m1.3371.1521.1A非常运用9库水位为正常蓄水位1712.60m+8°地震1.0840.911.05C10现状水位1712.72m+8°地震1.0480.8991.05C·136· 石牌村水库除险加固工程5水库枢纽工程除险加固设计副坝坡抗滑稳定最小安全系数计算值表5-5工作条件计算工况瑞典圆弧法安全性分级副0+150.773规范规定安全系数抗滑稳定安全系数稳定渗流期及库水位缓降时的上游坝坡正常运用1库水位为正常蓄水位1712.60m2.1531.1A2水位为死水位1707.50m1.841.1A3现状水位1712.72m2.3231.1A非常运用4库水位为正常蓄水位1712.60m+8°地震1.2971.05A5水位为死水位1707.50m+8°地震1.1861.05A6现状水位1712.72m+8°地震1.3431.05A稳定渗流期时的下游坝坡正常运用7库水位为正常蓄水位1712.60m1.1911.1A8现状水位1712.72m1.1431.1A非常运用9库水位为正常蓄水位1712.60m+8°地震0.8731.05C10现状水位1712.72m+8°地震0.8391.05C1.1.1坝料设计(一)风化料(培厚料)⑴风化料场的选定XX村水库风化料场位于主坝左岸，距坝轴线上游约200m，运距较近，但现无公路通往料场，（详见料场分布示意图），地形坡度相对平缓，约15～30°。出露及下伏地层为二叠系下统玄武岩组二段灰黄、青灰色致密状玄武岩，流面产状：倾向63°，倾角34°。表层局部为第四系全新统残坡积砂土夹块碎石，厚约0～1m。风化料区地表大部分为荒地，部分为山地。地下水位埋藏较深，推测低于开采底界。风化料主要为强风化致密状玄武岩，垂向开采厚度25～30m。剥离层主要为残坡积层，平均厚约1.0m。风化料区取大型风化料样1组进行室内试验，试验成果详见《风化料试验成果整理表》，为灰色级配良好砾，主要指标如下：·136· 石牌村水库除险加固工程5水库枢纽工程除险加固设计粒径大于5mm含量：(击后)92.65%；渗透系数K10＝9.88×10-2cm/s；最优含水率：7.4%；最大干密度：1.99g/cm3；饱和固结快剪：C=43.7KPa，Ф=33.3º，各项指标满足风化料质量技术要求。⑵风化料填筑标准及设计指标风化料填筑采用17吨振动平碾碾压，局部培厚较薄及与建筑物相交处处采用人工夯压，根据相关规范要求，压实度取0.98，风化料设计指标以：设计干密度ρd=1.95g/cm3，最优含水量W=4.8%，湿密度ρW=2.06g/cm3，饱和密度ρsat=2.11g/cm3，渗透系数K=9.88×10-2cm/s，φ=33.0°，C=43.7KPa。(二)石料及砂砾料石料：XX县水泥厂方向天生桥、夹石洞一带，现有当地百姓开采加工的石场，石料岩性单一，为中厚层状灰白色灰岩，质量好，数量丰富，交通条件较好，运距约16km。工程所用石料用量不大，建议工程用料可到该石场采购。砂砾料：可采用黑泥箐除险加固推荐的砂砾料场，即在多依山村一带河段中，分布有一定储量河砂，年河砂吞吐量约5000多方，至水库运距约6km。因河砂随年度河水变化较大，本次未取样试验。河砂为褐XX色砾砂，除含泥量偏高外，质量较好。现有当地百姓开采拉运使用，初步认为可作水库工程部分过渡砂砾料。建议下一阶段施工前，进行取样试验，确保其质量。砼粗细骨料：工程所用砼粗细骨料用量不多，附近河道中天然优质河砂相对缺乏，直接到天生桥、夹石洞石料场采购。(三)灌浆粘土掺合料及固壁土料料场位于水茂坪村旁，距水库17公里，有楚大高速高路与214国道的连接线从料场边上过，料场表层为残坡冲紫XX色粘土，厚度1～4m不等，分布面积较为宽广，下伏为泥盆系下统青山组深灰、灰黑色厚层状石灰岩。所用灌浆粘土料为紫XX色粘土，剥离层厚约0.5米·136· 石牌村水库除险加固工程5水库枢纽工程除险加固设计，平均开采厚度1～3m，储量丰富，质量较好，可满足设计用料要求，目前XX村水库除险加固灌浆粘土料亦在此拉用。1.1.1帷幕灌浆防渗方案1.1.1.1帷幕灌浆方案结构设计根据大坝稳定复核结果及XX村水库小(一)型病险鉴定报告专家组意见。大坝上游坝坡可满足稳定安全要求，下游坝坡稳定不能满足安全要求，故坝轴线可维持老坝轴线不变，仅对下游坝坡进行培厚加固处理。主坝坝高为22.0m，副坝坝高为19.6m，大坝按地震烈度为8度进行抗震设防。主、副坝帷幕灌浆防渗方案除险加固采取如下处理措施：加固大坝下游坝坡，回填风化料，培厚量较薄及与建筑物交叉处松散层采用人工辅小型机械夯实，完善戗台及岸坡排水沟；大坝坝体防渗不能达到大坝防渗要求的部分采用帷幕灌浆防渗，在坝体下游增设贴坡排水。帷幕灌浆布置成一排与设计坝轴线重合，帷幕灌浆仅对坝体防渗不能达到大坝防渗要求的部份进行。帷幕灌浆轴线全线长450m（主坝200m，副坝250m），采用单排孔布置，孔距2.5m，帷幕灌浆钻孔总进尺长3767.9m，坝土帷幕灌浆为2691.2m，坝基帷幕灌浆为457.5m。帷幕灌浆实施前，应进行生产性灌浆试验，以取得合理的帷幕灌浆布置、灌浆工艺及灌浆参数后，才能进行帷幕灌浆的施工。㈠坝顶结构及坝坡主、副坝坝顶高程为1715.70m，主坝坝轴线长390.725m、副坝坝轴线长394.00m，坝轴线长784.987m；坝顶无交通等特殊要求，主坝坝顶宽度为4.0m，副坝坝顶宽度为3.0m，主、副坝坝顶上、下游面设厚0.3m的C15砼墙边墩，边墩顶高程1715.90m，坝顶路面为0.10m厚的弹石层下设0.10m厚的混合砂垫层，坝顶路面向下游倾斜i=2%的坡度，以便于排除雨水，下游砼边墩上每5m设置直径5cm排水孔一个。·136· 石牌村水库除险加固工程5水库枢纽工程除险加固设计主、副坝坝坡根据稳定计算、老坝结构以及大坝设计的结构要求确定。主、副坝的上游坝坡设基本维持原老坝坡不变，由坝顶至坝脚坡比约为1:4.0。上游坝坡采用C15砼预制块护坡，护至水位1707.0m高程。主坝的下游坝坡分2级变坡，主坝级差为8.5m、9.2m，坡比1:2.5、1:2.5，在第一台坡与第二台坡处设一宽为12.0m的戗台。为了保护水管所建筑物，在水管所范围内（主坝0+148.429～主坝0+287.829）的下游坝脚设挡土墙，挡土墙后回填透水性较大的石渣料，挡土墙高度由3.5m变至2.0m。主坝其它部分坝脚采用0.5m厚的干砌石贴坡排水进行保护。主坝坝脚结合实际地形设3道与培厚风化料与老坝土之间反滤混合砂相连的横向排水砂管。副坝级差为6.5m、7.5m，坡比1:2.5、1:2.5，在第一台坡与第二台坡处结合原XX村进村道路设一宽为13.0m的戗台（该戗台为XX村进村道路）。副坝坝脚采用0.5m厚的干砌石贴坡排水进行保护。副坝坝脚结合实际地形设3道与培厚风化料与老坝土之间反滤混合砂相连的横向排水砂管。大坝下游坝面用植草护坡，先在坝面上铺一层厚20cm的腐植土，再在其上撒播适于坝区生长的草种。㈡防渗体结构XX村水库除险加固工程帷幕灌浆方案是坝体防渗达不到防渗要求的部分采用充填式灌浆形成的幕体防渗，下游坝坡采用风化料填筑培厚，原坝体与培厚接触带，先清除大坝表层0.5m老坝土后铺0.5厚的混合砂反滤层，再进行风化料培厚。㈢排水体大坝下游坝脚设置贴坡排水体排水，防止渗透破坏。㈣坝的计算⑴基本数据①力学指标坝基及坝体料的主要力学指标见表5-6及表5-7。·136· 石牌村水库除险加固工程5水库枢纽工程除险加固设计主坝基及坝体料的物理力学指标表5-6物理力学指标老坝土坝基含砂粘土及粘土夹砾石坝基卵砾石、夹粘土库内湖积砂质粘土风化料凝聚力c(t/m2)1.813.35.004.37内摩擦角φ(°)14.719.620.06.033.0湿容重(t/m3)1.821.821.831.42.06饱和容重(t/m3)1.861.841.871.42.11副坝基及坝体料的物理力学指标表5-7物理力学指标老坝土坝基含砂粘土及粘土夹砾石坝基卵砾石、夹粘土库内湖积砂质粘土风化料凝聚力c(t/m2)1.713.35.004.37内摩擦角φ(°)12.7119.620.06.033.0湿容重(t/m3)1.831.821.831.42.06饱和容重(t/m3)1.861.841.871.42.11②安全系数土坝抗滑容许安全系数按规范《SL274―2001》的要求，在不同运用条件下，分别满足不同的安全系数，即⑴正常运用条件；⑵非常运用条件Ⅰ；⑶非常运用条件Ⅱ，各运行条件下的容许安全系数见下表5-8。抗滑容许安全系数表表5-8序号运用条件容许安全系数[K](1)正常运用条件1..10(2)非常运用条件Ⅰ1.05⑵渗流计算·136· 石牌村水库除险加固工程5水库枢纽工程除险加固设计由于坝基进行帷幕灌浆，故大坝的渗流计算简化为对均质坝的计算，按不透水地上均质坝渗流的水力学解法计算。①坝体渗漏计算上游取正常蓄水位1712.60m，下游考虑为无水。帷幕灌浆渗透系数：K1=1×10-5cm/s老坝土渗透系数：K1=2.16×10-5cm/s经计算，大坝坝基日总渗漏量Q=355.7m3/d,坝体年渗漏总量为：按2／3年度满蓄计算总渗漏量约6.369万m3，占总库容2.29%。②坝体内浸润线高度计算坝体浸润线计算按不透水地基均质坝，下游无水的情况计算:计算公式为Y=H12-2qx/K⑶渗透稳定计算大坝结构设计，在浸润线逸出处已按反滤排水要求设计有过渡反滤层与排水砂管连接，为此，坝体不会发生渗透稳定破坏。⑷稳定计算根据《碾压式土石坝设计规范》的规定，土坝稳定分析中应核算的控制土石坝稳定的三个时期为：施工期(包括竣工时)的上、下游坝坡，稳定渗流期的下游坝坡及水库水位降落期的上游坝坡。坝体的抗滑稳定计算，分别按以上不同运行工况，采用《土质边坡稳定分析程序STAB》的九七新水工建筑物抗震设计规范的程序，在计算机上进行计算。计算中，相应于有效应力法，采用单一强度包线，用毕肖普法进行大坝稳定计算。大坝的稳定计算剖面采用主0+177.279m剖面和主0+259.662m剖面，计算结果见表5-9，上游坝坡最小安全系数为K上min=1.141＞[K]=1.05，下游坝坡最小安全系数为K下min=1.055＞[K]=1.05，安全系数均满足规范要求。各种工况下的最危险滑弧见如下附图。附：各种工况下的最危险滑弧页·136· 石牌村水库除险加固工程5水库枢纽工程除险加固设计坝坡抗滑稳定最小安全系数计算值5-9工作条件计算工况瑞典圆弧法主坝0+259.662主坝0+177.279副坝0+150.773规范规定安全系数抗滑稳定安全系数抗滑稳定安全系数抗滑稳定安全系数稳定渗流期上游坝坡正常运用1正常蓄水位1712.60m2.3372.3212.2231.102死水位1707.50m1.8371.8031.771.103设计洪水位1713.71m2.5282.5842.4671.104校核洪水位1714.78m2.7792.8642.7541.105最不利水位1708.50m1.7511.10非常运用6正常蓄水位1712.60m+8°地震1.4051.4111.3151.057死水位1707.50m+8°地震1.2741.2251.1981.058设计洪水位1713.71m+8°地震1.4611.4891.3421.059最不利水位1708.50m+8°地震1.1411.05稳定渗流期时的下游坝坡正常运用10正常蓄水位1712.60m1.5831.6281.6451.1011死水位1707.50m1.8861.8561.8511.1012设计洪水位1713.71m1.5231.5321.5481.1013校核洪水位1714.78m1.471.4391.5081.10非常运用14正常蓄水位1712.60m+8°地震1.1791.2021.1171.0515死水位1707.50m+8°地震1.4371.3921.4061.0516设计洪水位1713.71m+8°地震1.1281.0851.0551.05注：Kmin——最小安全系数Kzmin——遇地震时的最小安全系数[K]——对应条件下的容许安全系数[Kz]——对应条件下遇地震的容许安全系数1.1.1.1工程量大坝工程量见大坝工程量表5-10。·136· 石牌村水库除险加固工程5水库枢纽工程除险加固设计大坝主要工程量表表5-10部位项目单位数量备注大坝大坝风化料填筑m357276.3大坝石渣料填筑m31078混合砂反滤层m38623.7天然砂排水砂管m342.2M7.5浆砌石m3390.6老坝体清除m331858贴坡排水干砌块石面层m31841.8坝顶及坝坡C15砼边墙m3160.7坝顶及戗台弹石路面m3250.1坝顶及戗台混合砂垫层m3250.1上游C15砼护坡m3460.4上游C15砼预制块护坡m3920.7上游护坡混合砂垫层m33069.3天然砂上游C15砼抗滑墩m3329.7下游植草护坡m338189.9C15砼（踏步及排水沟）m331.5坝脚排水沟m383.7戗台C15砼排水沟m3307.4戗台弹石路面m3460.8戗台混合砂垫层m3460.8帷幕灌浆钻孔坝土的钻灌浆孔m4044.2基岩钻灌浆孔m480.5灌浆基岩q=10－100Lum2451.4检查孔坝土钻检查孔m197基岩钻检查孔m48检查孔封孔m245检查孔压（注）水试验段491.1.1主坝砼防渗墙防渗及副坝深层搅拌桩防渗方案1.1.1.1主坝砼防渗墙防渗及副坝深层搅拌桩防渗方案结构设计·136· 石牌村水库除险加固工程5水库枢纽工程除险加固设计根据大坝稳定复核结果及XX村水库小(一)型病险鉴定报告专家组意见。大坝上游坝坡可满足稳定安全要求，下游坝坡稳定不能满足安全要求，故坝轴线可维持老坝轴线不变，仅对下游坝坡进行培厚加固处理。主坝坝高为22.0m，副坝坝高为19.6m，大坝按地震烈度为8度进行抗震设防。主坝砼防渗墙及副坝深层搅拌桩防渗方案除险加固采取如下处理措施：加固大坝下游坝坡，回填风化料，培厚量较薄及与建筑物交叉处松散层采用人工辅小型机械夯实，完善戗台及岸坡排水沟；大坝坝体防渗不能达到大坝防渗要求的部风采用主坝砼防渗墙及副坝深层搅拌桩防渗，在坝体下游增设贴坡排水。主坝砼防渗墙及副坝深层搅拌桩布置成一排与设计坝轴线重合，主坝砼防渗墙及副坝深层搅拌桩防渗仅对坝体防渗不能达到大坝防渗要求的部份进行。主坝砼防渗墙轴线长度为200m、副坝深层搅拌桩长度为400m。砼防渗墙采用C10粘土砼，抗渗标号为W6。㈠坝顶结构及坝坡主、副坝坝顶高程为1715.70m，主坝坝轴线长390.725m、副坝坝轴线长394.00m，坝轴线长784.987m；坝顶无交通等特殊要求，主坝坝顶宽度为4.0m，副坝坝顶宽度为3.0m，主、副坝坝顶上、下游面设厚0.3m的C15砼墙边墩，边墩顶高程1715.90m，坝顶路面为0.10m厚的弹石层下设0.10m厚的混合砂垫层，坝顶路面向下游倾斜i=2%的坡度，以便于排除雨水，下游砼边墩上每5m设置直径5cm排水孔一个。主、副坝坝坡根据稳定计算、老坝结构以及大坝设计的结构要求确定。主、副坝的上游坝坡设基本维持原老坝坡不变，由坝顶至坝脚坡比约为1:4.0。上游坝坡采用C15砼预制块护坡，护至水位1707.0m高程。主坝的下游坝坡从坝顶至棱体顶分2级变坡，主坝级差为8.5m、9.2m，坡比1:2.5、1:2.5，在第一台坡与第二台坡处设一宽为9.0m的戗台。坝脚采用0.5m厚的干砌石贴坡排水进行保护。主坝坝脚结合实际地形设3道·136· 石牌村水库除险加固工程5水库枢纽工程除险加固设计与培厚风化料与老坝土之间反滤混合砂相连的横向排水砂管。副坝级差为6.5m、7.5m，坡比1:2.5、1:2.5，在第一台坡与第二台坡处结合原XX村进村道路设一宽为10.0m的戗台（该戗台为XX村进村道路）。副坝坝脚采用0.5m厚的干砌石贴坡排水进行保护。副坝坝脚结合实际地形设3道与培厚风化料与老坝土之间反滤混合砂相连的横向排水砂管。大坝下游坝面用植草护坡，先在坝面上铺一层厚20cm的腐植土，再在其上撒播适于坝区生长的草种。㈡防渗体结构XX村水库除险加固工程主坝砼防渗墙及副坝深层搅拌桩防渗方案是坝体防渗达不到防渗要求的部分采用主坝砼防渗墙及副坝深层搅拌桩形成的幕体防渗，下游坝坡采用风化料填筑培厚，原坝体与培厚接触带，先清除大坝表层0.5m老坝土后铺0.5厚的混合砂反滤层，再进行风化料培厚。㈢排水体大坝排下游坝脚设置贴坡排水体排水，防止渗透破坏。㈣坝的计算（1）计本数据①力学指标坝基及坝体料的主要力学指标见表5-6及表5-7。②安全系数土坝抗滑容许安全系数按规范《SL274―2001》的要求，在不同运用条件下，分别满足不同的安全系数，即⑴正常运用条件；⑵非常运用条件Ⅰ；⑶非常运用条件Ⅱ，各运行条件下的容许安全系数见下表5-8。（2）防渗墙结构分析墙厚δ=H/JpJp=Jmax/K·136· 石牌村水库除险加固工程5水库枢纽工程除险加固设计经计算δ=0.37m，XX村水库地震设防烈度8°，综合考虑施工条件，选择砼防渗墙墙厚δ=0.4m，采用C10粘土混凝土，防渗墙承受最大水头21.9m，防渗墙砼抗渗标号选定为W6。（3）渗流计算由于坝基进行帷幕灌浆，故大坝的渗流计算简化为对均质坝的计算，按不透水地上均质坝渗流的水力学解法计算。①坝体渗漏计算上游取正常蓄水位1712.60m，下游考虑为无水。由于防渗墙未全部形成一个整体防御体系，在渗漏计算不予考虑。帷幕灌浆渗透系数：K1=1×10-5cm/s老坝土渗透系数：K1=2.16×10-5cm/s经计算，大坝坝体、坝基日总渗漏量Q=325.3m3/d,坝体年渗漏总量为：按2／3年度满蓄计算总渗漏量约6.218万m3，占总库容2.18%。②坝体内浸润线高度计算大坝坝体高程1712.60m以下采用主坝砼防渗墙及副坝深层搅拌桩防渗，坝基按不透水地基考虑。参考《大坝基础防渗墙》渗透计算进行渗透计算。（4）渗透稳定计算大坝结构设计，在浸润线逸出处已按反滤排水要求设计有过渡反滤层与排水砂管连接，为此，坝体不会发生渗透稳定破坏。（5）稳定计算根据《碾压式土石坝设计规范》的规定，土坝稳定分析中应核算的控制土石坝稳定的三个时期为：施工期(包括竣工时)的上、下游坝坡，稳定渗流期的下游坝坡及水库水位降落期的上游坝坡。·136· 石牌村水库除险加固工程5水库枢纽工程除险加固设计坝体的抗滑稳定计算，分别按以上不同运行工况，采用《土质边坡稳定分析程序STAB》的九七新水工建筑物抗震设计规范的程序，在计算机上进行计算。计算中，相应于有效应力法，采用单一强度包线，用毕肖普法进行大坝稳定计算。大坝的稳定计算剖面采用主0+177.279m剖面和主0+259.662m剖面，计算结果见表5-11，上游坝坡最小安全系数为K上min=1.089＞[K]=1.05，下游坝坡最小安全系数为K下min=1.07＞[K]=1.05，安全系数均满足规范要求。各种工况下的最危险滑弧见如下附图。附：各种工况下的最危险滑弧页·136· 石牌村水库除险加固工程5水库枢纽工程除险加固设计坝坡抗滑稳定最小安全系数计算值5-11工作条件计算工况瑞典圆弧法主坝0+259.662主坝0+177.279副坝0+150.773规范规定安全系数抗滑稳定安全系数抗滑稳定安全系数抗滑稳定安全系数稳定渗流期上游坝坡正常运用1正常蓄水位1712.60m2.2262.2742.2471.102死水位1707.50m1.7531.7151.6751.103设计洪水位1713.71m2.4552.4922.4871.104校核洪水位1714.78m2.7462.7332.7181.105最不利水位1708.50m1.6691.10非常运用6正常蓄水位1712.60m+8°地震1.3821.3351.3661.057死水位1707.50m+8°地震1.2191.1611.0941.058设计洪水位1713.71m+8°地震1.4651.4031.3361.059最不利水位1708.50m+8°地震1.0891.05稳定渗流期时的下游坝坡正常运用10正常蓄水位1712.60m1.5531.531.5481.1011死水位1707.50m1.6481.7451.7561.1012设计洪水位1713.71m1.541.4481.5171.1013校核洪水位1714.78m1.4631.3861.4751.10非常运用14正常蓄水位1712.60m+8°地震1.1821.1431.0921.0515死水位1707.50m+8°地震1.2761.2181.2651.0516设计洪水位1713.71m+8°地震1.1411.0831.071.05注：Kmin——最小安全系数Kzmin——遇地震时的最小安全系数[K]——对应条件下的容许安全系数[Kz]——对应条件下遇地震的容许安全系数1.1.1.1工程量大坝工程量见大坝工程量表5-12。·136· 石牌村水库除险加固工程5水库枢纽工程除险加固设计大坝工程量表表5-12部位项目单位数量备注大坝大坝风化料填筑m351681.2混合砂反滤层m38623.7天然砂排水砂管m342.2老坝体清除m338299.7贴坡排水干砌块石面层m31841.8坝顶及坝坡C15砼边墙m3160.7坝顶及戗台弹石路面m3250.1坝顶及戗台混合砂垫层m3250.1上游C15砼护坡m3460.4上游C15砼预制块护坡m3920.7上游护坡混合砂垫层m33069.3天然砂上游C15砼抗滑墩m3329.7下游植草护坡m338350.7C15（踏步及排水沟）m331.5坝脚排水沟m383.7戗台C15砼排水沟m3307.4戗台弹石路面m3460.8戗台混合砂垫层m3460.8帷幕灌浆钻孔深层搅拌桩进尺m20109.8防渗面积m24902.8检查孔检查孔m2011检查孔封孔m2011检查孔压（注）水试验段402砼防渗墙造孔成槽m24351.4砼防渗墙浇筑m31740.5检查孔钻孔m350检查封孔m3501.1输水涵洞除险加固设计1.1.1除险加固措施·136· 石牌村水库除险加固工程5水库枢纽工程除险加固设计本次除险加固大坝防渗处理后坝轴以上部位外水压力将增加，且目前坝下涵洞渗漏严重，引起周围填土密实度降低，产生不对称及不均匀荷载，根据过去坝下涵的处理经验，通过灌浆处理会取得较好的效果，因此对输水涵洞采用回填灌浆处理。1、进水口：维持原斜卧形式，断面为0.6m×0.6m，进口底高程为1698.4m。2、闸室：0-007～0+000m段为闸室段，混凝土底板及边墙凿除碳化层，浇筑C20硅粉钢筋混凝土，新老混凝土间用锚筋连接，结构维持原尺寸，长7m，池深1.7m,宽1.2m，底板高程为1697.438。3、坝下涵洞：0-000～0+076.6m段为坝下涵洞段，断面及衬砌维持现状，加固措施为灌浆处理，灌浆范围为顶拱及边墙，梅花型布置，排距2m，采用内灌，顶拱及边墙顶处灌浆孔深以打穿衬砌深入坝土10cm为限，边墙腰线处孔深80m，灌浆压力控制在0.2～0.25Mpa，分两序孔施灌，灌浆时需对衬砌进行临时加固。4、出口箱涵：原为出口明渠段，为混凝土衬砌，本次除险加固需下游坝坡培厚，需要延长坝下涵，根据工程布置确定，结构形式为箱涵，宽由1.2m渐变至1.8m，高为2.3m，衬砌厚0.4m，为钢筋混凝土衬砌。5、斜拉闸门拉杆：对导向装置进行校正。6、启闭设备：更换启闭设备，采用手电两用螺杆启闭机。7、启闭机房：拆除启闭机房，建造4.5m×4.5m启闭机房一栋，层高3.1m，砖混结构。1.1.1结构分析由于没有建设期的资料，涵洞衬砌厚度无可靠资料，仅通过查访当时参与施工人员推测：顶拱厚为0.5m，起拱处厚0.8m，边墙底宽1.5m。经洞内观测墙壁及顶拱基本无纵向裂缝，因此坝下涵洞目前结构稳定。1.1.2水力计算·136· 石牌村水库除险加固工程5水库枢纽工程除险加固设计1、正常蓄水位位时流量计算设计流量为3.6m3/s，采用孔口出流计算：Q=μcω(2gh)0.5Q—孔口出流流量；μc—流量系数，μc=0.6；ω—孔口出流面积，ω=0.36m2；g—重力加速度，g=9.81m/s2；H—设计水头，H=14.2m；经计算Q=3.6m3/s，满足输水要求。2、消力池容积复核斜卧管末端流速v=10m/s，动能水头H=5.1m，动能N=180.1KW，所需容积V=22.5m3，消力池宽1.2m，长7m，池深1.7m，涵洞起始水深0.97m，所以消力池容积满足要求。3、0+000～0+076.6涵洞段水力计算：底宽1.2m，边墙高1.4m底坡=1：50，设计流量3.6m3/s，临界水深为0.97m，正常水深为0.75m，经分段求和法计算（起始水深取临界水深0.97m），水面由0.97m逐步减低，至洞口降至0.75m，满足过流要求。4、0+076.6～0+090.6箱涵段：底宽1.2m～2.0m，边墙高2.3m，底坡=0，设计流量3.6m3/s，下游无水，所以为长驱水跃，跃前水深为hc=0.75m，Fr=1.47，跃后水深为1.87m，水跃长度为：7.73m＜14m，所以不需设尾坎。1.1溢洪道除险加固设计1.1.1溢洪道除险加固措施根据大坝安全评价、安全签定报告及本次勘测情况，加固内容为改造溢洪道供电线路，购置柴油机发电机作为应急备用电源。·136· 石牌村水库除险加固工程5水库枢纽工程除险加固设计1.1.1溢洪道结构稳定分析闸室段抗滑稳定分析：以一个闸孔位计算单位，在正常蓄水位1712.6m时，渗透压力产生的水平推力为22KN，水推力为174KN，扬压力为433.5KN，地震惯性力为443.5KN，自重为4516KN，抗滑稳定安全系数为3.5＞1.2。闸室段地基承载力分析：以一个闸孔位计算单位，在正常蓄水位1712.6m时，地基垂直压应力为81KN/m2，弯矩为1751KN.m，偏心距为0.43m，σmin=51.1KN/m2，σmax=110.85KN/m2＜500KN/m2。陡槽段抗滑稳定分析：岩性主要为棕XX、褐灰、紫灰、青灰色厚层致密状、杏仁状、角砾状玄武岩，岩石为强风化层。施工开挖时垂直开挖，设有纵横排水沟，地下水位较低，类比其它工程经验陡槽段抗滑稳定及结构受力满足要求。1.1.2水力计算㈠泄流能力验算⑴、校核水位下泄能力验算校核洪水位（P=1%）为1714.78m，下泄流量Qmax=165m3/s。δ/H=2.1，堰型为折线实用堰。溢洪道泄流能力按式Q=cεσmBHo3/2。式中：c—上游堰坡影响系数，c=1.00；m—流量系数，m校=0.34，ε—侧收缩系数，ε校=0.94；δ—堰顶顺水流方向长度，δ=7m；Ho—堰上水头，Ho校=3.5m（包括流速水头）；σ—下游掩没系数，σ=1；水库水位为校核洪水位时，Q=169.3m3/s>Qmax=165m3/s；·136· 石牌村水库除险加固工程5水库枢纽工程除险加固设计溢洪道泄流能力满足要求。⑵、设计水位下泄能力验算设计洪水位（P=2%）为1713.19m，下泄流量Qmax=92.9m3/s。δ/H=3.0，堰型为宽顶堰。溢洪道泄流能力按式Q=cεδmBHo3/2。式中：c—上游堰坡影响系数，c=1.00；m—流量系数，m设=0.32，ε—侧收缩系数，ε设=0.95；δ—淹没系数，δ=1；Ho—堰上水头，Ho设=2.56m（包括流速水头）；水库水位为校核洪水位时，Q=99.2m3/s>Qmax=92.9m3/s；溢洪道泄流能力满足要求。㈡泄槽段水力计算通过校核流量时：泄槽段水面线的推求采用分段求和法计算，水面线推求的泄槽起始断面为缓坡与陡坡连接处，泄槽起始断面水深为陡坡的临界水深hc=2.05m。泄槽段糙率n取 0.017。溢洪道泄槽边墙超高取0.5m。计算结果如表5-3。校核过流量时水力计算成果表表6-3里程（km+m）坡比i水深h(m)流速v(m/s)计算边墙高(m)0+000.01/7.22.043.612.1410+011.01.437.22.100+035.32.710.13.550+048.161/6.52.510.593.350+076.882.013.751.740+103.10.73816.41.410+123.00.54516.81.17溢洪道泄槽边墙高度满足要求。·136· 石牌村水库除险加固工程5水库枢纽工程除险加固设计㈢消能计算溢洪道消能设计标准采用100年(P=1.00%)，相应泄洪流量160m3/s。消力池hK=1.82m，E0=24.76，ξ0=13.6，φ=0.85，查表得：ξ＂c=2.8，ξc=0.23，收缩水深h1=0.42m，跃后水深h2=5.1m。消力池计算长度为Lj=6.9(h2-h1)=32m，Lk=0.7Lj=22.6m，原消力池长24m，所以消力池长度满足要求。经计算下泄流量160m3/s时，出口水深为ht=1.57m，计算池深d的值最大为3.42m，尾坎高3.5m，所以池深满足要求。·136· 石牌村水库除险加固工程6金属结构1金属结构1.1现状金属结构输水涵洞现有平板钢闸门1孔，前止水，闸门尺寸为0.6m×0.6m，手摇螺杆式启闭机1台，启闭方式落后，闸门锈蚀较为严重，由于多年运行，坝土发生不均匀沉降，导向轮变形破坏，丝杆变形，开启非常困难，止水缺损多处，关闭不严，严重漏水。启闭设备弥度县农机厂生产的手动螺杆启闭机，以运行多年，经常发生阻卡。现状溢洪道为有闸控制折线堰，溢流堰净宽18m，闸室分三孔，每空净宽6m，未设胸墙，为露顶式闸门。选用6m×3m平面钢闸门，双吊点移到式卷扬机起吊。由于未设备用电源，运行应急能力差。1.2金属结构设计输水涵洞：对导向装置进行校正。更换启闭设备，采用手电两用LG-10t启闭机。溢洪道：改造溢洪道供电线路，购置30Kw柴油机发电机作为应急备用电源。·136· 石牌村水库除险加固工程7施工组织设计1施工组织设计1.1施工条件1.1.1对外交通XX村水库（又名大跃进水库）位于XX县XX镇XX村，坝址距XX县城约5公里、XX市约58公里、昆明约337公里、214国道约1公里，现有简易道路可从214国道直达主、副坝顶，沿途公路和桥梁的通过能力，可满足本次除险加固工程运输要求，工程对外交通便利。对外交通情况详见《对外交通示意图》（386-SZ-3）。1.1.2场地条件坝址一带地形开阔平缓，主、副脚一带分布着多个养渔溏，以及农田，水库管理所位于主坝脚。左岸溢洪道两侧地形平缓，有少量空地，结合上坝道路，可搭设施工工棚，以及布置施工生产设施。工程场地条件较好。1.1.3水文、气象和工程地质XX村水库坝址位于东经100°28′38″，北纬25°23′22″。流域内有一座中型水库小官村水库，总库容1091万m3，集水面积84km2；XX村水库与小官村水库之间为XX村水库区间（简称为区间，下同），区间集水面积59.88km2，主河道长L=21.39km，主河道平均坡降J=0.018。XX村水库流域属滇西南亚热带湿润气候区，夏季湿热多雨，冬季干燥少雨，四季分明，受西南季风环流控制。暴雨多集中在7-10月，最大一日降水量138.6mm。洪水由暴雨形成，与暴雨相应，洪水多发生7-10月，具有明显的季节性，由于流域面积小，主河道短，有利于洪水的汇集，加之山高坡陡，暴雨集中，发生的洪水一般为峰高、量小、历时短，呈单峰型的山区河流特性。根据XX气象站观测资料统计：多年平均气温16.4℃·136· 石牌村水库除险加固工程7施工组织设计，最热月平均气温22.0℃（6月），最冷月平均气温9.2℃（1月）。极端最高气温34.5℃(1979年5月31日)，极端最低气温－6.8℃(1964年1月18日)。多年平均降水量767.9mm，最多1986年降水量1105.0mm，最少1982年降水量457.1mm。多年平均相对湿度68%；多年平均蒸发量2152.1mm。多年平均风速2.2m/s，最大平均风速11.9m/s。工程地质：工程区出露地层较单一，主要为古生界二叠系（P）下统玄武岩组地层及第四系松散岩类。不良物理地质现象主要为表层岩石风化强烈、破碎，第四系松散地层分布较广，局部有小坍塌及规模较小的滑坡。1.1施工导流及度汛1.1.1施工导流建筑物的等级划分和洪水标准本次设计时，对水库库容曲线重新进行了测量复核，原水库校核洪水位时总库容为243万m3，现有规模按《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000)为Ⅳ等小(一)型工程，其主要建筑物为4级。次要建筑物和临时性导流建筑物为5级。XX村水库除险加固工程施工期间，应限制水库蓄水位，施工导流设计洪水计算按水库本集水区洪水和上游小官村水库下泄洪水之和。根据（SL252-2000）之规定，结合工程实际，综合考虑施工期、投资、风险和水库蓄水等因素，选取施工导流洪水标准为水库全年5年一遇洪水，设计洪峰流量61.0m3/s，24小时洪量329万m3；施工度汛洪水标准为本区全年20年一遇洪水，设计洪峰流量82.7m3/s，24小时洪量479万m3。1.1.2导流时段的选择根据本区降雨、洪水分布特点及径流变化规律，将洪水划分为枯期和汛期两个时段，5月10日至10月31日为汛期施工时段，11月1日至次年5月10日为枯水期施工时段。1.1.3导流方式·136· 石牌村水库除险加固工程7施工组织设计本次除险加固施工的主要项目有：大坝帷幕灌浆、下游坝坡培厚、上游护坡砼预制块铺砌、原输水涵洞进口清淤、回填灌浆以及涵洞接长、启闭机房拆除重建等。施工导流方式为原坝体挡水，原输水涵洞及溢洪道泄水，施工期水库按常规运行。输水涵洞进口清淤和上游护坡的铺砌，需将水库放空。XX村水库是以灌溉为主的水库，施工导流尽量结合水库运行管理规律，水库放空时间应在当地农灌大量用水之时，约在5月份内，在5月底将水库放空，进行原输水涵洞进口的施工，以及大坝上游护坡的铺砌。水库放空的最佳时间段为6～7月内，8～10月为当地降水量大且集中的时间，水库需在此时期内蓄水，因此，输水涵洞进口的施工以及上游护坡的施工尽量在6～7月内完成。1.1天然建筑材料XX村水库除险加固工程拟定处理方案所需天然建筑材料主要有：风化料、石料、砂砾料及灌浆粘土料。1.1.1风化料风化料场位于主坝左岸，距坝轴线上游约200m，运距较近，但现无公路通往料场，需新修临时运输道路，地形坡度相对平缓，约15～30°。风化料区地表大部分为荒地，部分为山地。地下水位埋藏较深，推测低于开采底界。风化料主要为强风化致密状玄武岩，开采底界至强风化层下限，垂向开采厚度25～30m。剥离层主要为残坡积层，平均厚约1.0m。经计算：剥离量2.47万m3，有用层储量135.23万m3，剥离比0.018；料场储量大于设计用量3倍。风化料区取大型风化料样1组进行室内试验，试验成果详见《风化料试验成果整理表》，为灰色级配良好砾，主要指标如下：粒径大于5mm含量：(击后)92.65%；渗透系数K10＝9.88×10-2cm/s；最优含水率：7.4%；最大干密度：1.99g/cm3·136· 石牌村水库除险加固工程7施工组织设计；饱和固结快剪：C=43.7KPa，Ф=33.3º，各项指标满足风化料质量技术要求。1.1.1防渗土料料场位于水茂坪村旁，距水库17公里，有楚大高速公路与214国道的连接线从料场旁通过，料场表层为残坡积紫XX色粘土，厚度1～4m不等，分布面积较为宽广，下伏为泥盆系下统青山组深灰、灰黑色厚层状石灰岩。所用灌浆粘土料为紫XX色粘土，剥离层厚约0.5米，平均开采厚度1～3m，储量丰富，质量较好，可满足设计用料要求，目前XX县XX村水库除险加固工程灌浆粘土料亦在此开采。1.1.2石料、砂料及反滤料石料：XX县水泥厂方向天生桥、夹石洞一带，现有当地百姓开采加工的石场，石料岩性单一，为中厚层状灰白色灰岩，质量好，数量丰富，交通条件较好，运距约16km。工程所用石料用量不大，可到该石场购买。砂砾料：在多依山村一带河段中，分布有一定储量河砂，年吞吐量约5000多m3，至水库运距约6km。因河砂随年度洪水变化较大。河砂为褐XX色砾砂，本阶段未取样试验，目测除含泥量偏高外，质量较好。现有当地百姓开采使用，初步认为可作水库工程部分过渡砂砾料。另外，也可至石料场购买机制砂。砼粗、细骨料：工程所用砼粗、细骨料用量不多，附近河道中天然优质河砂相对缺乏，建议直接到天生桥、夹石洞石料场购买。1.2主体工程施工1.2.1大坝除险加固施工施工程序：大坝帷幕灌浆→下游基础开挖→下游坝体培厚→上、下游护坡、坝顶和其它零星工程。基础开挖：土石方、坝脚河床冲洪积层等开挖。采用1m3挖掘机开挖，5t自卸汽车运至弃渣场堆放。大坝弃渣平均运距约主坝约350m、副坝约800m。·136· 石牌村水库除险加固工程7施工组织设计灌浆施工开始，先选取坝肩处适当位置，进行生产性灌浆试验，确定灌浆参数，再开始灌浆施工。帷幕灌浆施工：采用XY-150型回转式钻机钻孔，立式0.5灰浆搅拌机制浆，BW250/50型三缸柱塞式灌浆泵灌浆。灌浆方式为从上至下分段钻孔灌浆，段长为5～10m。下游坝体培厚风化料填筑：风化料分层铺料、碾压，填筑之前，先在坝脚选择一平坦空地，进行碾压试验，确定碾压参数，再进行大坝填筑。混合砂反滤层与风化料一同分层铺填碾压，为保证反滤砂层的连续，反滤砂层的铺料层厚应稍高于风化料。风化料开采，采用1m3挖掘机开挖，5t自卸汽车运输，运至填筑仓面，主坝平均运距约350m，副坝平均运距约800m。推土机平仓，14t振动平碾碾压。下游贴坡排水施工：用5t自卸汽车运从砂料场直接运至下游坝坡卸料，运1m3挖掘机铺平，洒水湿润，10t的斜坡振动碾碾压密实，人工铺砌干砌块石。上游护坡施工：施工程序：原坝上游坝坡的挖、填、平整→砼防滑齿墙浇筑→铺设反滤过渡垫层→砼预制块铺砌→现浇砼浇筑。先用推土机或1m3挖掘机从上往下削坡，再进行坝面平整，采取人工辅以胶轮车挖、填，蛙式打夯机夯实，最后从下往上铺混合砂垫层及砼预制块，混合砂垫层的施工：用5t自卸汽车运从砂料场直接运至上游坝坡卸料，1m3挖掘机铺平，洒水湿润，10t的斜坡振动碾碾压。混凝土预制块施工：在坝址附近选择合适场地制备砼预制块，养护期满28天后，再用1～3t小型农用运输车运至上游坝坡，人工铺砌，再浇筑砼预制块间的现浇砼，采用小型平板振捣器振捣，人工抹面。下游植草护坡施工：从上至下采用1m3挖掘机将下游坝坡挖填整平，自卸汽车运输腐植土至坝坡上部卸料，1m3挖掘机配合人工均匀铺平，人工撒草籽，洒水浇灌。·136· 石牌村水库除险加固工程7施工组织设计弹石路面采用推土机铺平，14t振动平碾碾压；浆砌块石人工砌筑；砼边石、齿墙等零星砼的浇筑，采用0.35m3移动式拌和机就近拌和，人工推胶轮车运输、入仓，插入式振捣器振捣，洒水养护。1.1.1输水涵洞除险加固施工输水涵洞除险加固设计的项目有：进水口和消力涵淤泥清除共315m3、涵洞回填灌浆476m2、大坝培厚需将原涵洞延长（钢筋砼浇筑47.376m3）、启闭机房拆除重建26.4m2、启闭机更换和拉杆检修、以及其它少量拆除和修补的零星工程。输水涵洞施工的工程量较小，以人工施工为主，淤泥清挖可采取人工或1m3挖掘机清挖，1～3t的农用运输车运至弃渣场。回填灌浆采用风钻钻孔，由设在洞外的200L立式双层浆液搅拌机制浆，BW200/30型灌浆泵灌浆。输水涵洞延长段砼浇筑，先浇底板，边墙和顶拱连续一次浇筑。模板选用组合钢模，人工加工和绑轧钢筋，0.35m3砼拌和机就近拌制砼，人工推胶轮车入仓，插入式震捣器震捣密实，洒水养护。1.2施工交通运输工程对外交通便利，现有运输道路已通至主、副顶。场内交通只需修建主坝左坝肩至风化料场的运输道路，总长约300m，双行道，道路宽6m，可通行5t自卸汽车。1.3施工工厂设施1.3.1砼制备系统本次除险加固工程砼量不大，总计2385.82m3，主要集中在大坝上游护坡，其余在输水涵洞、坝面砼边石等零星分布，上游护坡为砼预制块，人工制作和铺砌。因此，拟设置JZ-350型移动式搅拌机1台，就近配料拌制砼。1.3.2钢筋木模加工点·136· 石牌村水库除险加固工程7施工组织设计钢筋工程量少，仅输水涵洞接长段3.6t和启闭机房26.4m2，在工作面附近露天堆放和加工即可。1.1.1车辆维修、机械修配由于工程场内、外交通条件较好，水库距县城仅6km，车辆维修、机械修配到县城的修理点，工程区不再设置车辆维修站和机械修配点。1.1.2施工风、水、电及通讯施工用风：拟设置2台6m3电动移动式空压机，供给风化料开采，以及其它砼拆除等零星用风。生活用水：从现有水管所的生活水源点接引，在合适地点设一个10m3水池，供给施工生活用水。施工用水：拟在坝顶或坝肩设一个水池或水箱，用水泵抽取库水，供给施工用水。施工用电：采用当地电网电，现有10kv线路通到坝顶溢洪道，拟在左坝肩设400KVA变压器一台，降压后供给工程施工用电。工程工期短，项目少，因此，对外通讯拟使用手机、对讲机等移动通讯。1.2施工总布置1.2.1施工总布置规划原则施工总布置规划的原则是：根据场地条件以及场内外交通等，布置应有利于生产，尽量减少施工干扰，方便生活，易于管理，安全可靠，经济合理。1.2.2施工总布置方案施工各生产设施系统的布置见前述，由于XX村水库枢纽建筑物较集中，施工生产、生活设施区拟在坝址附近选择合适空地布置，施工生活区位于主坝左坝肩水库管理房旁空地，占地面积约1000m2·136· 石牌村水库除险加固工程7施工组织设计。工程弃渣量总计3.22万m3，其中约5000堆放于弃渣场，约2.22堆放于坝脚临时弃渣场，待风化料回填后运至风化料场堆放，可用于水土保持种植林草。弃渣场位于主、副坝结合部位的坝脚，占地约1750m2，临时弃渣场位于弃渣场的上方坝脚，占地约2294m2。堆渣时应分层堆放，适当推平并碾压密实。弃渣场的防护治理措施详见本工程初步设计水土保持方案报告。工程区距县城较近，仅5km，且本次除险加固工程量较小，施工所需油料较少，因此，工程区不设油库，施工所需油料至县城购买，在工程区设置油桶或油罐储存油料。施工临时设施建筑面积和占地面积汇总见下表：施工临时设施建筑和占地面积表单位：m2序号项目枢纽工程建筑占地占地类型1砼拌和点200荒地2钢筋加工点200荒地3水泥库300400荒地4生活及办公用房合计8001000荒地5砼预制块制作场1500租用场地6合计110033001.1.1施工土石方平衡规划工程枢纽开挖渣料共计3.22万m3，无回填利用，全部运至弃渣场堆放，其中弃渣场堆放0.5万m3，风化料场堆放2.72万m3。1.1.2施工占地工程施工期间因施工涉及的施工道路，生产、生活区及弃渣等占地情况见《施工占地情况表》。·136· 石牌村水库除险加固工程7施工组织设计施工占地汇总表单位：m2序号项目占地面积和类型期限林地荒地旱地1弃渣场永久占地1750永久2弃渣场临时占地2294临时施工道路临时占地21003施工生产、生活设施临时占地18004防渗料场临时占地40006风化料场临时占地90001.1施工进度计划1.1.1施工进度计划编制原则及依据根据工程枢纽布置特点，施工进度按以下原则编制：（1）据本工程特点并参照国内已建同类电站工程建设工期，采用专业施工队伍能够达到的施工水平，尽量缩短建设工期。对某些特殊部位的施工考虑选用先进的施工机械，以满足工程需要，加快施工进度。（2）工程属除险加固工程，施工期间应兼顾蓄水灌溉，根据各主体工程的工程量以及合理的施工顺序，安排施工进度。以减少施工干扰，保证工程质量。工程安排总工期为12个月，其中工程准备期1个月，主体工程施工期10个月，工程完建期1个月。1.1.2工程准备期进度计划工程准备期共1个月，安排在第一年的10月，主要完成场内施工道路的修建、施工风、水电、线路的架设、各项施工生产、生活设施的建设等。1.1.3主体工程施工期进度计划·136· 石牌村水库除险加固工程7施工组织设计（1）为防止大坝帷幕灌浆时下游坝坡冒浆，堵塞大坝下游排水体，应先进行帷幕灌浆，完成后再进行大坝下游排水体和培厚风化料的填筑。主、副坝帷幕灌浆计划在第一年的11月～第二年的3月共5个月内完成。（2）大坝基础开挖和坝脚挡墙砌筑计划在风化料填筑之前即2～3月内完成。（3）培厚风化料填筑宜在枯水期进行，计划在第二年的4～5月内完成大坝下游的排水体和风化料的填筑。（4）上游砼预制块护坡施工：在空库时段内从下往上铺砌，计划在6～8月内完成。但砼预制块需要一定的养护时间，以及数量较多，因此砼预制块的制备应提前进行，计划从第二年的2月开始。（5）下游贴坡排水体和植草护坡计划在第二年的6月内完成。（6）坝顶和戗台弹石路面，以及砼边石、排水沟等零星工程计划在第二年的6～7月内完成。（7）输水涵洞进口淤泥清挖，应在水库放空时段内进行，因此，输水涵洞计划在第二年的4～6月内完成。1.1.1程完建期施工期进度计划安排在第二年的9月内，主要完成零星收尾工程、竣工资料整理和竣工验收等工作，9月底，工程全面竣工。具体的进度计划安排见《施工总进度》（386-SZ-2）。1.2主要技术供应1.2.1除险加固工程主要工程量主要工程量汇总见下表：·136· 石牌村水库除险加固工程7施工组织设计主体工程主要工程量汇总表项目输水涵洞大坝合计土石方明挖（m3）372.253185832230.25石方洞挖（m3）0土石方回填（m3）0钢筋砼（m3）47.3847.38钢筋（t）3.63.6砼（m3）22262.62264.6浆砌块石（m3）16.15390.6406.75隧洞回填灌浆（m2）476.27476.27帷幕灌浆（钻孔/灌浆）（m）4525/24514525/2451混合砂反滤过渡垫层（m3）1240412404贴坡排水（m3）18421842石渣料（m3）3819038190植草护坡（m2）5727657276风化料填筑（m3）63762637621.1.1主要施工机械设备工程所需的主要施工机械设备的型号及数量见下表·136· 石牌村水库除险加固工程7施工组织设计主要施工机械汇总表序号机械名称型号规格单位数量1手风钻YZ-25型台22挖掘机履带式1.0m3辆13推土机132kw台14自卸汽车5t辆105振动平碾14t台16斜坡振动碾10t台17灌浆钻机XY-150台套158灌浆泵BW-250/50台69电焊机各种型号套210变压器400KVA台111空压机6m3电动台212砼搅拌机JZ-350台113泥浆搅拌机2m3卧式台114灰浆搅拌机立式0.5m3套415钢筋调直机GJ4-1×40台116钢筋切断机GJ40-1台117钢筋弯曲机GJ7-40台1·136· 石牌村水库除险加固工程8水库淹没处理及工程永久占地1水库淹没处理及工程永久占地1.1工程概况1.1.1现状工程总体布置XX村水库枢纽由大坝、输水涵洞、溢洪道组成。主坝为均质土坝，最大坝高22m，坝顶长404.5m，坝顶宽4m，上游坝坡平均坡比为1:3.5；下游坝坡平均坡比为1:2.5；副坝为均质土坝，最大坝高19.6m，坝顶长379m，坝顶宽3m，上游坝坡平均坡比为1:3.05；下游坝坡平均坡比为1:2.75。输水涵洞位于主坝右岸坝下，城门洞型断面，全长108m，涵洞断面底宽1.2m，直墙1.4m，圆拱半径0.6m，为圬工衬砌，放水设施设计断面为60×60cm的斜拉闸门一道，最大输水流量3.6m3/s。溢洪道布设于主坝左岸坡脚，进口改造于1998年3月通过竣工验收，由闸室段、收缩段、陡槽段、扩散段及消力池段组成，全长209.1m。设计最大下泄流量为152.2m3/s。1.1.2水库枢纽除险加固后工程总体布置针对XX村水库枢纽存在的病险问题，本次除险加固对大坝、输水泄洪隧洞、溢洪道进行除险加固设计。主坝大坝上游坝坡可满足稳定安全要求，下游坝坡稳定不能满足安全要求，故坝轴线可维持老坝轴线不变，仅对下游坝坡进行培厚加固处理。主坝的下游坝坡从坝顶至棱体顶分2级变坡，主坝级差为8.5m、9.2m，坡比1:2.5、1:2.5，在第一台坡与第二台坡处设一宽为12.0m的戗台。为了保护水管所建筑物，在水管所范围内（主坝0+148.429～主坝0+287.829）的下游坝脚设挡土墙，挡土墙后回填透水性较大的石渣料，挡土墙高度由3.5m变至2.0m。·136· 石牌村水库除险加固工程8水库淹没处理及工程永久占地大坝坝体防渗不能达到大坝防渗要求的部风采用帷幕灌浆防渗，在坝体下游增设贴坡排水。帷幕灌浆布置成一排与设计坝轴线重合，帷幕灌浆仅对坝体防渗不能达到大坝防渗要求的部份进行。帷幕灌浆全线长450m，采用单排孔布置，孔距2.5m，帷幕灌浆钻孔总进尺长4524.7m，坝土帷幕灌浆为1970.9m，坝基帷幕灌浆为480.5m。主、副坝坝坡根据稳定计算、老坝结构以及大坝设计的结构要求确定。主、副坝的上游坝坡设基本维持原老坝坡不变，由坝顶至坝脚坡比约为1:4.0。上游坝坡采用150#砼预制块护坡，护至水位1707.0m高程。主坝的下游坝坡从坝顶至棱体顶分2级变坡，主坝级差为8.5m、9.2m，坡比1:2.5、1:2.5，在第一台坡与第二台坡处设一宽为12.0m的戗台。为了保护水管所建筑物，在水管所范围内（主坝0+148.429～主坝0+287.829）的下游坝脚设挡土墙，挡土墙后回填透水性较大的石渣料，挡土墙高度由3.5m变至2.0m。主坝其它部分坝脚采用0.5m厚的干砌石贴坡排水进行保护。主坝坝脚结合实际地形设3道与培厚风化料与老坝土之间反滤混合砂相连的横向排水砂管。副坝级差为6.5m、7.5m，坡比1:2.5、1:2.5，在第一台坡与第二台坡处结合原XX村进村道路设一宽为13.0m的戗台（该戗台为XX村进村道路）。副坝坝脚采用0.5m厚的干砌石贴坡排水进行保护。副坝坝脚结合实际地形设3道与培厚风化料与老坝土之间反滤混合砂相连的横向排水砂管。大坝下游坝面用植草护坡，先在坝面上铺一层厚20cm的腐植土，再在其上撒播适于坝区生长的草种。1.1水库淹没XX村水库工程属除险加固工程，正常蓄水位维持原正常蓄水位，本工程不存在新增水库淹没。1.2工程永久占地本工程为除险加固工程，工程无新增永久占地。·136· 石牌村水库除险加固工程8水库淹没处理及工程永久占地工程临时占地共31.4亩。其中：林地16.65亩，3000元/亩；荒地8.77亩，600元/亩；租用场地2.5亩，1000元/亩；工程占地投资57709元。·136· 石牌村水库除险加固工程9工程管理1工程管理1.1管理机构及设施水库为小（一）型水库；总库容104.37万m3，担负着灌溉该区大部分耕地面积的重要任务，对该区的农业生产、经济发展起着重要作用，因此，水库工程实施后，运行管理水平的高低，将直接影响工程效益的发挥。管理得好，就能发挥出应有的潜力，从而大见成效，达到设计要求。反之则工程效益低下。同时管理工作也是对工程设计、施工质量的验证。在工程建筑期间，由XX县政府组建成立工程建设管理所，管理所人员5人，其中监理有2人，工程建成后，移交水库管理所进行水库运行管理，由县水电局主管，管理所成员编制为4人。管理人员要求有一定的文化素质和工程管理专业基础知识，定期对管理人员进行工程运行管理知识培训。以保证工程正常运行和效益发挥，水库工程的安全保卫工作由当地有关部门负责。水库工程管理范围：总面积1553亩，包括各类建筑物周围和水库征用线以内的库区。大坝、溢洪道等建筑物轮郭线以外100m为界，库区以正常水位1712.6m上10m高程线1722.6m为界.水库工程管理范围的土地应与工程占地一并征用，并办理确权发证手续，定桩划界，待工程竣工时移交水库管理所使用，在运行管理中，依照有关法规严格管理，确保水库工程的正常安全运行。1.2工程运行管理水管所负责调度运行及工程观测、检查、养护和维修，并负责保护库区及引水区径流区内的植被及水土保护工作，水库调度运用要在确保水库工程安全的前提下，合理安排兴利、防洪各方面的关系，充分发挥水库综合利用的效益。㈠健全管理机构·136· 石牌村水库除险加固工程9工程管理，强化工程管理，加强对管理人员的政治思想教育和技术培训，提高管理人员的素质，树立全心全意为人民服务的思想，制定和健全各项规章制度，推行目标管理，完善经济、技术、工作岗位责任制。㈡根据XX村水库担负灌溉任务，在用水管理上，制定用水计划，水费收取实行按方收费，按县物价部门核定的水费标准收取。㈢根据划定的工程管理范围及保护范围，大力加强封管和植树造林，作好水土保持工作。㈣搞好工程观测和必要的水文、气象及水质观测。对工程和水文、气象及水质等进行定期定时观测，有利于掌握建筑物的运行状况和变化情况，观测内容主要是坝体沉陷位移观测、浸润线观测、渗流量观测、库水位及表面观测。㈤该水库以灌溉为主，发展水产养殖，增加经济效益和社会效益。·136· 石牌村水库除险加固工程10环境保护设计1环境保护设计1.1工程对环境的影响评价1.1.1工程影响区自然及社会环境状况1.1.1.1自然环境状况XX村水库位于XX镇XX村，XX河上游XX河上，属XX河流域。XX河发源于祥云梁王山毛栗坡，属XX河源头之一，XX河流经小官村水库，流经茨平村、清华洞后进入XX县境，流过XX村水库后纳桑木箐，至王彦厂与马场箐汇合，以下称XX河，全长42km，集水面积883km2。XX村水库于1957年冬动工兴建，1970年竣工，历时13年，属小⑴型工程，总库容513万m3。XX村水库坝址位于东经100°28′38″，北纬25°23′22″。流域内有一座中型水库小官村水库，总库容1091万m3，集水面积84km2；XX村水库与小官村水库之间为XX村水库区间（简称为区间，下同），区间集水面积59.88km2，主河道长L=21.39km，主河道平均坡降J=0.018。一、水文气象XX村水库流域属滇西南亚热带湿润气候区，夏季湿热多雨，冬季干燥少雨，四季分明，受西南季风环流控制。根据XX气象站观测资料统计：多年平均气温16.4℃，最热月平均气温22.0℃（6月），最冷月平均气温9.2℃（1月）。极端最高气温34.5℃(1979年5月31日)，极端最低气温－6.8℃(1964年1月18日)，多年平均地表温度16.5℃，日照2530.0小时，日照百分数57%。多年平均降水量767.9mm，最多1986年降水量1105.0mm，最少1982年降水量457.1mm。多年平均相对湿度68%；多年平均蒸发量2152.1mm。多年平均风速2.2m/s，最大平均风速11.9m/s。XX村水库是以灌溉为主，兼有水产养殖等功能的综合利用水利工程。水库设计灌溉面积1.4万亩，本次工程任务为除险加固，保证大坝安全，以确保下游村镇、农田安全和水库效益的正常发挥。二、地质地貌·136· 石牌村水库除险加固工程10环境保护设计水库位于XX盆地东部边缘，为盆地与山区接壤地带，水库北西角方向分别由主坝及副坝围成，库区发育较深箐沟有5条，坝址区主河道呈北东—南西向展布；地势总体北、东及南部方向高，西部低。库岸一般自然坡度10º～40º，库区山顶高程1914m，坝址区河床高程1694m，相对高差小于220m，属低中山浅切割地形，构造侵蚀堆积地貌。库区一带均为二叠系下统玄武岩组（Pβ2）地层，岩性为灰绿、灰紫、青灰色厚层致密状玄武岩，表层风化强烈，岩石破碎；山坡部分地段表层为第四系残坡积（el+dlQ）棕XX色块碎石砂壤土覆盖，厚约1～3m不等；库区底部及附近冲沟、坝基河床段主要为湖积（lQ）、洪积（plQ）、冲洪积层（al+plQ），岩性为淤泥、含砾粘性土局部夹漂卵砾石砂土厚度一般小于10m。三、土壤XX县境内受地质、地形、气候和生物的影响，土属土种发育齐全，类型多样。全县共分棕壤、黄棕壤、XX壤、紫色土、水稻土、等5个土类,10个亚类,25个土属,46个土种。工程区主要分布XX壤、紫色土、水稻土，水库灌区主要分布紫色土、水稻土等。成土母岩为玄武岩、砂岩、泥岩等。四、动植物资源工程区植被受气候、地形的影响，类型多样，多呈带状分布。水库径流区一带植被相对较好,主要以云南松林、松栎混交林等树种为主,间杂灌木草丛。枢纽区植树被覆盖度较低,主要植被类型零星灌木丛,地表覆盖多为稿草等。工程区域内，经调查未发现国家保护的珍稀濒危动植物种类。1.1.1.1社会环境状况一、社会经济XX县位于我省西南部地区，属一个多民族聚居的农业县，全县经济以农业为主体，以粮食、烤烟生产为支柱。全县共8个乡镇，据2006年《XX县国民经济统计资料》，全县总人口32.06万人，其中农业人口29.79万人，占全县总人口的92.92%。全县总耕地面积20.19万亩，全年粮食作物播种面积45.26万亩，粮食总产量12.92万kg。·136· 石牌村水库除险加固工程10环境保护设计二、文物景观和重要设施工程区域内未发现文物古迹，亦无重要设施。三、矿产、污染源工程区域内无重要矿产资源。四、人群健康据调查无自然疫源性疾病和地方性疾病，人群健康状况良好。1.1.1工程对环境影响评价一、工程对环境的不利影响(一)对工程区内生物资源的影响XX村水库枢纽工程施工，共计开挖土石方3.22万m3（自然方），弃渣0.5万m3（松方）。大量土石方开挖，破坏原生植被，同时倾倒在山坡上的弃渣料亦毁坏，覆盖当地植被，共计破坏地貌植被面积31.4亩。开挖弃渣料在地面经流作用下，增加下游泥砂淤积，一定程度加重该区水土流失状况。施工期爆破以及各种施工机械的震动和噪声，对保护区内动物起驱赶作用，破坏其栖息规律。由于工程施工对地貌植被的破坏，对森林植被资源及正在形成的层次结构，流域内的生态水质、野生动植物资源及生物多样性等有一定影响。(二)对景观资源的影响工程施工时大量土石方开挖，扰动原地貌，一定程度破坏了森林植被等自然景观。(三)对大气、水、噪声等环境的影响（1）大气环境：施工机械废气排放以及土石方开挖造成的尘土飞扬，使空气悬浮物含量上升，导致大气环境质量下降，超过现状Ⅰ级标准。（2）水环境：施工坡面沿线线弃渣料在地表经流作用下充入下游河道之中，增加悬浮物含量，造成污染；施工期间每天约有60·136· 石牌村水库除险加固工程10环境保护设计人左右施工管理人员进场，产生约7.2吨污水,0.1吨生活垃圾。以上原因，使工程区水质污染，超过现状Ⅲ级标准。（3）震动和噪声：石方开挖爆破，施工机械噪声，大大超过现状，影响野生动物栖息环境。二、工程对环境有利影响（1）XX村水库除险加固工程的实施，保证大坝的安全运行和水库效益的正常发挥，同时可保护下游村镇和农田安全。（2）径流区必须种植和保护水源林，进而加强了绿化，可改善和保护生态环境。1.1环境保护设计1.1.1环境保护目标一、保护现存的植被资源及正在形成的层次结构；保护径流区的水源涵养林,维持流域区的生态；维护区域的连续性,保护野生动物资源,保护生物多样性。二、保护流域内的自然景观。三、保护流域水质,防止水质污染；保护区内的大气环境和声环境质量。1.1.2环境工程措施工程属非污染型（不直接排放污染物）项目，其对生态环境的影响主要来自施工期。主要施工影响项目有：①大坝土石方开挖；②进场公路土石方开挖；③料场开采剥离；④施工临时道路及其它临时设施土石方开挖等。以上项目施工破坏地表植被、弃渣占用土地,导至土壤侵蚀、水体悬浮物含量增加。根据XX村水库除险加固工程性质及施工布置特点,结合环境保护目标进行环境保护设计。主要针对废渣处理、大气、噪声、水环境污染处理、自然景观保护以及生物资源保护等方面设计。·136· 石牌村水库除险加固工程10环境保护设计1.1.1.1废弃渣料处理XX村水库除险加固工程建设共计开挖土石方12.01万m3（自然方）,回填利用6.85万m3（自然方），共产生弃渣5.16万m3（自然方，含风化料场表土剥离），折合松方6.45万m3。弃渣全部运到弃渣场及风化料场采空区集中堆放,另外，料场剥离弃渣待开采结束后回覆利用。弃渣场位于主、副坝结合部位的坝脚，占地约0.175hm2，临时存土场位于弃渣场的上方坝脚，占地约0.230hm2。堆渣时应分层堆放，适当推平并碾压密实。弃渣场容量0.85万m3，其余渣土全部运到风化料场采空区集中存放。在弃渣场渣脚设置M7.5浆砌石挡土墙，共计244m，挡拦弃渣料，同时在渣场周边设置C15砼排洪沟255m；在临时存土场渣脚设置编织土袋临时挡渣墙共计189m，设置土质临时排洪沟350m；在弃渣场排洪沟出口设置沉砂池1口。在风化料场渣脚设置M7.5浆砌石挡土墙，共计146m，挡拦弃渣料，在料场周边设置C15砼排洪沟497m，在排洪沟出口设置沉砂池1口。1.1.1.2大气、噪声、水环境污染处理一、大气及噪声污染处理为减少施工机械废气排放和土石方开挖造成的粉尘污染，以及开挖爆破、施工震动等产生对大气环境污染和噪声污染：在进厂公路及交通干道使用洒水车或水管等进行除尘防护，各主要施工作业面使用胶管洒水除尘；石方开挖采用湿式除尘防护,按湿式除尘作业操作,有效控制和效降低大气中粉尘浓度；尽量减少石方开挖爆破，施工机械噪声危害,施工人员应做好个人防护,施工中配备防噪声用具。二、水环境保护施工开挖的废弃渣料及其它建筑垃圾应集中堆放,并作拦挡处理,严禁直接排入河道水库,污染水源。施工、生活污水应集中进行污灌，禁止直接排下游河道和库内，生活垃圾应进行集中填埋处理。1.1.1.3自然景观保护措施·136· 石牌村水库除险加固工程10环境保护设计施工中尽量减少设计边线以外的开挖破坏，进场公路沿线弃渣料应尽量集中堆放于植被稀疏地段,减少对自然景观的破坏。对地貌植被扰动破坏应根据本工程水土保持方案按“三同时”的原则及时恢复。1.1.1.1生物资源保护措施一、结合本工程水土保护方案的实施，按“三同时”的原则，对料场、弃渣场、进场公路等施工开挖破坏地段植被进行恢复。二、施工中尽量减少设计边线以外的开挖破坏，引水工程沿线弃渣料应尽量集中堆放于植被稀疏地段。三、加强径流区水源涵养林营造和保护工作。四、施工期间，由建设单位组织专职人员负责生态环境监测工作，向施工进场人员大力宣传野生动植物保护，国土资源保护、森林防火等法律法规，严禁乱砍滥伐和猎捕野生动物资源。1.2环境保护投资估算XX村水库环保投资主要包括生活垃圾填埋处理、废水污染等处理等费用，估算4.88万元，已包涵在设计概算中。工程区域内植被恢复及工程措施费用已列入水土保持方案。1.3结论XX村水库除险加固工程的实施，保证大坝的安全运行和水库效益的正常发挥，同时可保护下游村镇人口和农田的安全,具有显著的社会效益。工程区内未发现国家保护的珍稀频危物种、文物古迹等；工程施工对景观影响甚微；施工期破坏地貌植被，加重水土流失等状况，通过开展环保及水土保持措施治理，在施工完毕后可有效治理；施工期噪声、水质污染、大气污染等是暂时的，通过环保措施可使其降低到最小程度，随工程建成后影响消失。综上所述，XX村水库除险加固工程对环境影响是局部、暂时的，通过环保工程措施和植物措施解决，是可以逆转的。·136· 石牌村水库除险加固工程11工程投资概算1工程投资概算1.1编制说明1.1.1工程概况XX村水库（又名大跃进水库）位于XX县XX镇XX村，坝址距XX县城约5公里、XX市约58公里，现有简易道路可从214国道直达主、副坝顶，工程对外交通便利。XX村水库现状枢纽工程由主坝、副坝、溢洪道及输水涵洞组成，本次除险加固处理方案主要为：对主坝、副坝、输水涵洞进行除险加固处理。提出二种除险加固处理方案：⑴帷幕灌浆防渗方案；⑵主坝砼防渗墙防渗及副坝深层搅拌桩防渗方案。通过经技术、经济等多方面比较推荐方案为帷幕灌浆防渗方案，工程施工总工期为12个月，水库资金来源申请国家补助。1.1.2投资主要指标帷幕灌浆防渗方案（推荐方案）：工程概算总投资1273.19万元，其中工程部分投资为1253.11万元，移民和环境投资20.08万元。工程部分投资中：建筑工程982.56万元，机电设备及安装工程8.25万元，金属结构设备及安装工程5.19万元，临时工程20.98万元，独立费用176.46万元，预备费59.67万元。主坝砼防渗墙防渗及副坝深层搅拌桩防渗方案（比较方案）：工程概算总投资1405.82万元，其中工程部分投资为1383.62万元，移民和环境投资22.21万元。工程部分投资中：建筑工程1086.69万元，机电设备及安装工程8.25万元，金属结构设备及安装工程5.19万元，临时工程23.08万元，独立费用194.52万元，预备费65.89万元。1.1.3编制原则及依据1.1.3.1编制原则·136· 石牌村水库除险加固工程11工程投资概算本工程依据的相关文件及定额依据如下：⑴云水规计[2005]116号文颁发的《云南省水利工程设计概（估）算编制规定》（试行）。⑵水利部水总(2002)116号文颁发的《水利建筑工程概算定额》、《水利水电设备安装工程概算定额》、《水利工程施工机械台时费定额》。⑶工程本阶段的设计图纸、工程量、设备材料清单等。⑷2010年7月的价格水平和国家、云南省的有关政策法规以及其他有关规定。⑸水总（2008）428号文件。1.1.1.1基础资料⑴人工预算单价根据云水规计[2005]116号文及水总（2008）428号文件规定，人工预算单价如下：·工长：7.11元/工时·高级工：6.61元/工时·中级工：5.62元/工时·初级工：3.04元/工时⑵材料预算价格①主材原价及来源地原价按2010年7月的市场价格资料。水泥选用州产水泥，钢筋采用昆钢产品，其他材料在XX县城采购或根据工程实际情况确定。②工程所需外来物资均采用汽车运至工地。③运杂费·136· 石牌村水库除险加固工程11工程投资概算公路运输运价执行云南省物价局交通厅云交财（1990）285号文颁发的《云南省汽车货运价实施细则》和云价费发（1993）34号文“关于调整和开放我省汽车客、货运价的通知”。④材料采购及仓库保管费按规定以3%计算。⑤主材材料预算价格：·钢筋（综合）4372.40元/t·水泥（R32.5）369.37元/m3·板枋材1260.16元/m3·柴油（0#）7635元/t·汽油（90#）8634元/t·炸药（2#岩石）8529.57元/t⑥次要材料根据现行市场调查价格计算。⑶电、水、风及砂石料价格①电、水、风单价根据施工组织设计：工程施工用电由南方电网公司供电，施工用水抽引库水。经分析计算为：·电：0.79元/度·水：0.40元/m3·风：0.12元/m3②砂石料单价本工程所需砂石料需外购。经分析计算，到工地价如下：·碎石：67.03元/m3·块石：56.13元/m3·弹石：66.13元/m3·砂（机制砂，浇筑及砌筑用砂）：67.03元/m3·混合砂（天然河砂）：47.63元/m3·136· 石牌村水库除险加固工程11工程投资概算⑷施工机械台班费按水利部水总（2002）116号文颁发的《水利工程施工机械台时费定额》计算。1.1.1.1主要设备价格的编制依据⑴设备原价根据现行设备出厂价、市场价、询价资料并参考已建、在建工程的有关订货价等资料确定设备原价。⑵设备运杂费设备运杂费率按7%计算。⑶安装费按工程量乘安装单价进行计算。1.1.1.2费用计算标准及依据其他直接费按计算基础为直接费，建筑工程费率为2.0%，安装工程费率为2.7%。现场经费取值见下表：序号工程类别计算基础现场经费(%)1土方工程直接费42石方工程直接费63混凝土工程直接费64模板工程直接费65钻孔灌浆工程直接费76其它工程直接费57机电、金属结构设备安装工程人工费45间接费取值见下表：序号工程类别计算基础现场经费(%)1土方工程直接工程费82石方工程直接工程费83混凝土工程直接工程费54模板工程直接工程费65钻孔灌浆工程直接工程费7·136· 石牌村水库除险加固工程11工程投资概算6其它工程直接工程费77机电、金属结构设备安装工程人工费50计划利润：按直接工程费和间接费之和的7.0%计算。税金：由营业税、城市维护建设税和教育费附加组成，按综合税率3.25%计算。1.1.1.1工程资金筹措方案本工程资金申请国家补助。1.1.2其他1.1.2.1独立费用根据省相关规定：建设管理费按一至四部分建安工程费的9%计列，科研勘测设计费按一至四部分建安工程费的8%计列。1.1.2.2预备费预备费由基本预备费和价差预备费组成。基本预备费按工程项目划分的一至五部分合计投资的5%计算。价差预备费按国家计委投资（1999）17号文的规定，暂不计列价差预备费。1.1.2.3其它根据省相关规定：水土保持工程投资暂按一至四部分建安工程费的1.5%计入总投资，环境保护工程投资按一至四部分建安工程量的0.5%计列。工程占地费用为57709元，详见下表：工程占地费用计算表表11-1编号工程或费用名称单位数量单价（元）合计（元）一建设及施工占地征用费　　　577091林地亩16.65300049950·136· 石牌村水库除险加固工程11工程投资概算2荒地亩8.7760052603租用地亩2.50100025001.1.1主要技术经济指标表主要技术经济指标简表表11-2工程名称石碑村水库除险加固工程建设目标灌溉河系XX河流域元江水系建设单位XX县水利局建设地点云南省XX县设计单位XX州水利水电勘测设计研究院水库集水面积59.88km2溢洪道型式开敞式校核洪水位1714.78m长度177m设计洪水位1713.71m最大泄流量185m3/s正常蓄水位1712.60m投资万元死水位1707.50m单位指标元/m正常水位时面积15.53万m2输水涵洞型式无压涵洞总库容225.3万m3长度97.6m其中：调洪库容119.3万m3设计流量3.6m3/s调节库容124.1万m3投资10.72万元死库容4.8万m3单位指标1098元/m主坝型式均质坝工程效益灌溉面积14000亩(改善)坝高/坝顶长21.9/404.7m人畜饮水供水量万m3坝体方量万m3防洪除涝面积　投资483.11万元年用水总量340万m3单位指标元/m3投资指标工程总投资1273.19万元副坝型式均质坝静态总投资1273.19万元坝高/坝顶长19.9/394.0m单方投资5.65元/m3坝体方量万m3单位灌溉面积投资909元/亩投资417.83万元工期开工日期第一年10月单位指标元/m3竣工日期第二年9月　　　总工期12个月·136· 石牌村水库除险加固工程11工程投资概算1.1.1各方案投资比较表各方案投资比较表表11-3单位：万元序号工程名称帷幕灌浆防渗方案(推荐方案)主坝砼防渗墙防渗及副坝深搅桩防渗方案(比较方案)投资减小Ⅰ工程部分投资1253.111383.62130.501第一部分：建筑工程费982.561086.69104.132第二部分：机电设备及安装工程8.258.250.003第三部分：金属结构设备及安装工程5.195.190.004第四部分：临时工程20.9823.082.105第五部分：独立费用176.46194.5218.066一至五部分投资合计1193.441317.73124.297预备费59.6765.896.21（1）其中：基本预备费59.6765.896.21（2）价差预备费0.000.000.008总投资合计1253.111383.62130.50Ⅱ移民和环境投资20.0822.212.12　总投资1273.191405.82132.631.2总概算表·136· 石牌村水库除险加固工程11工程投资概算工程概算总表表11-4单位：万元编号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1Ⅰ工程部分投资　　　1253.112一第一部分建筑工程982.56　　982.563二第二部分机电设备及安装工程0.258　8.254三第三部分金属结构设备及安装工程0.254.945.195四第四部分临时工程20.98　　20.986五第五部分独立费用　　176.46176.467　一至五部分投资合计1004.0412.94176.461193.448六预备费　　　59.6791基本预备费（5%）　　　59.67102价差预备费　　　0.0011七静态总投资　　　1253.1112八总投资　　　1253.1113Ⅱ移民和环境投资　　　20.0814Ⅱ-1水库移民征地补偿费　　　0.0015Ⅱ-2水土保持工程费　　　　27Ⅱ-3环境保护工程费　　　15.0628Ⅲ总计　　　5.02291静态投资　　　1273.19302总投资　　　1273.19·136· 石牌村水库除险加固工程12经济评价1经济评价1.1经济评价概述1.1.1工程概况XX村水库（又名大跃进水库）位于XX县XX镇XX村，水库本次除险加固本次复核总库容为225.3万m3，设计灌溉面积1.4万亩，按照《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000)的规定，本工程为小⑴型水利工程。水库除险加固后主要建筑物由主坝、副坝、溢洪道、输水涵洞组成。坝址距XX县城约5公里、XX市约58公里，现有简易道路可从214国道直达主、副坝顶，工程对外交通便利。工程施工总工期为12个月，水库资金来源申请国家补助。1.1.2评价依据及方法1.1.2.1依据1、《水利建设项目经济评价规范》SL72-94；2、《建设项目经济评价方法与参数》（第三版）；3、XX县水电局提供的相关基础资料。1.1.2.2方法本工程属除险加固工程，参照规范SL72-94规定，采用总效益和总费用计算评价。国民经济评价投资按简化法调整，灌溉效益按分摊系数法计算；财务评价只进行成本分析，以推求合理的水费标准和维持水库正常运行并减少国家财政补贴的最佳方案为目的。1.2国民经济评价1.2.1投资及费用计算·187· 石牌村水库除险加固工程12经济评价1.1.1.1投资国民经济评价投资采用简化调整办法。其中主要材料费用只对钢筋、水泥、板枋材、炸药以及柴油等进行调整；占用土地按土地机会成本调整。本次除险加固工程财务投资为1273.19万元，水库现有固定资产帐面值为800万元，田间工程估列400万元，合计2473.19万元。调整后国民经济评价投资为2225.87万元，投资调整系数KI=0.90。本工程灌溉效益分摊系数为：1145.87/2473.19=0.463。流动资金按年运行费的10%计列，即3.02万元全部按自有资金考虑。1.1.1.2费用计算年运行费Ce：国民经济评价年运行费主要包括工资及福费、维护费、其它费用等项。按财务年运行费计算：Ce=30.16万元。1.1.2效益计算国民经济效益按增量效益计算，本工程效益为农田灌溉效益。工程设计灌溉面积1.40万亩，灌溉效益按作物影子单价及灌溉效益分摊系数计算得总灌溉效益，再按本工程与田间工程投资比例分摊，经计算经济效益为234.18万元。灌溉效益计算详见表12-1。·187· 石牌村水库除险加固工程12经济评价灌溉效益计算表表12-1作物种类灌溉面积（亩）作物单产（kg/亩）总产量（万kg）影子单价（元/kg）灌溉效益分摊系数净效益（万元）备注大春水稻14000400560.002.10.30352.80　小春小麦7000250175.001.60.3084.00　大麦490015073.502.40.3052.92　蚕豆210015031.501.70.3016.07　合计总效益　　　　　505.790.463本工程分摊值　　　　　234.18　1.1.1经济评价一、主要指标计算方法与参数按规范SL72-94国民经济评价准则进行，各评价指标按下列公式计算：1、经内部收益率EIRR∑(B-C)t(1+EIRR)-t=02、经济净现值ENPV∑ENPV=∑(B-C)t(1+IS)-t3、经济效益费用比EBCREBCR=Bt(1+IS)t/∑Ct(1+IS)-t以社会折现率IS=12%为基本方案，IS=7%为参考方案计算比较。工程建设期为12个月，运行期取40年，项目计算期为41年。敏感性分析只计算IS=0.07时主要因素允许变化范围，其中投资和效益变化幅度参照规程选定。二、国民经济计算结果国民经济费用流量见表12-2，各评价指标计算结果见表12-3。·187· 石牌村水库除险加固工程12经济评价国民经济效益费用流量表表11-2单位：万元序号年份项目建设期运行期合计123456～40411效益流量B0.00234.18234.18234.18234.188196.30234.189367.201.1灌溉效益　234.18234.18234.18234.188196.30234.189367.201.2回收固定资产余值　　　　　0.0057.2957.291.3回收流动资金　　　　　0.003.023.022费用流量C1145.8733.1830.1630.1630.16994.8523.412287.792.1固定资产投资1145.87　　　　0.00　1145.872.2流动资金　3.02　　　0.00　3.022.3年运行费　30.1630.1630.1630.16994.8523.411138.903净现金流量(B-C)-1145.87201.00204.02204.02204.027201.45271.087139.724累计净现金流量-1145.87-944.87-740.85-536.83-332.816868.647139.72　5经济净现值　　　　　　　　　Is=0.071478.03万元经济效益费用比(is=7%):2.0239　　　　Is=0.12477.90万元经济效益费用比(is=12%):1.3834　　　6经济内部收益率17.74%　　　　　　　·187· 石牌村水库除险加固工程12经济评价国民经济评价计算结果表表12-3方案名称社会折现率IS内部收益率EIRR经济净现值ENPV(万元)经济效益费用比EBCR基本方案0.1217.74%477.901.3834参考方案0.0717.74%1478.032.0239由上表可知，本工程国民经济评价各主要指标均达到合理要求。经济内部收益率EIRR=17.74%＞12%，经济净现值ENPV=477.90万元(IS=0.12)＞0，经济效益费用比EBCR=1.3834＞1。因此，说明项目国民经济评价合理可行。三、敏感性分析敏感性分析按基本方案计算，当取社会折现率IS=7%，总投资增加150%以内，或当效益减少50%以内时，项目经济内部收效率EIRR均大于7%，不确定因素有较大的允许变化范围，说明本工程有较强的国民经济抗风险能力。1.1财务评价1.1.1投资及年运行费用估算㈠投资XX村水库除险加固工程概算总投资1273.19万元，其中工程部分投资为1253.11万元，移民和环境投资20.08万元。工程部分投资中：建筑工程982.56万元，机电设备及安装工程8.25万元，金属结构设备及安装工程5.19万元，临时工程20.98万元，独立费用176.46万元，预备费59.67万元。㈡年运行费（经营成本）年运行费主要包括工资及福费、材料燃料动力费用、维护费、其它费用等项。工程运行管理人员4人，人均月工资15·187· 石牌村水库除险加固工程12经济评价00元/人。燃料动力费用主要为工程运行期电费等支出，按年均8.0万元估列。固定资产折旧费及维护费参照规范SL72-94，按分类提取，本工程年运行费（经营成本）为29.54万元，详见表12-4。供水总成本费用估算表表12-4序号项目费用(万元)备注1材料、燃料动力费用82工资及福利费7.23维护费9.964折旧费20.325摊销费9.83无形和递延资产，按20年摊销计。6其它费用5.007总成本费用60.318年运行费（经营成本）30.16㈢供水总成本费用水库供水总成本费用为60.31万元，按年总供水量340万m3计算(扣除灌溉供水损失)，供水总成本水价为0.177元/m3，经营成本水价为0.089元/m3。1.1.1财务收益估算项目年总灌溉供水量340万m3，现行灌溉水费标准为0.06元/m3。1.1.2财务评价结论根据计算结果，本工程理论总成本水价为0.177元/m3，经营成本水价0.089元/m3。现行灌溉水费标准0.06元/m3，大于经营成本水价。XX村水库除险加固工程国民经济评价各主要指标均达到合理可行的要求，经济内部收益率EIRR=17.74%＞12%，经济净现值ENPV=477.90万元（IS=0.12）＞0，经济效益费用比EBCR=1.3834＞1。按社会折现率IS=0.07分析，项目具有较强的国民经济抗风险能力。财务经营成本水价为0.089元/m3，计划执行水价：灌溉用水0.09元/m3。·187· 石牌村水库除险加固工程12经济评价项目收益可维持水库正常运行。XX村水库对下游灌区农业生产发展起重要作用，由于长期处于带病运行状态，影响了水库效益的正常发挥，同时对下游人口、农田安全构成威胁，因此对工程进行除险加固处理，使大坝安全运行，是当务之急。综上所述，XX村水库除险加固工程的实施是可行的，也是必要的。·187· 石牌村水库除险加固工程13相关文件及附件相关文件及附件内部资料仅供参考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!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&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石牌村水库除险加固工程13相关文件及附件1·187·'