西旧府水库除险加固工程项目初步设计报告

'西旧府水库除险加固工程项目初步设计报告-11- 目录**县西旧府水库特性汇总表………………………………………………………11水文…………………………………………………………………………………31.1流域概况…………………………………………………………………………31.2气象………………………………………………………………………………31.3洪水………………………………………………………………………………31.3.1设计洪水复核计算……………………………………………………………31.3.2设计洪水成果的合理性分析…………………………………………………81.4泥沙………………………………………………………………………………91.5水文自动测报系统………………………………………………………………91.5.1系统设计原则…………………………………………………………………91.5.2系统总体方案…………………………………………………………………92工程地质…………………………………………………………………………102.1区域地质概况…………………………………………………………………102.2水文地质………………………………………………………………………112.3坝址区工程地质条件…………………………………………………………112.3.1土坝工程地质条件评价……………………………………………………112.3.2溢洪道工程地质条件评价…………………………………………………122.3.3输水洞工程地质条件评价…………………………………………………122.4天然建筑材料…………………………………………………………………122.5结论与建议……………………………………………………………………123工程任务与规模…………………………………………………………………123.1水库概况………………………………………………………………………123.2工程除险加固的必要性………………………………………………………133.2.1社会经济、资源和自然灾害概况…………………………………………133.2.2水库除险加固的必要性……………………………………………………143.3工程任务与规模………………………………………………………………153.4死水位复核……………………………………………………………………163.5水库洪水调节计算……………………………………………………………16-11- 3.5.1水位～库容关系……………………………………………………………163.5.2水位～泄量关系……………………………………………………………173.5.3调洪的基本原则……………………………………………………………173.5.4调洪计算方法………………………………………………………………183.5.5调洪成果……………………………………………………………………184除险加固工程设计………………………………………………………………234.1基本资料………………………………………………………………………234.2设计依据………………………………………………………………………234.2.1水库枢纽工程现状…………………………………………………………234.2.2工程存在的主要问题………………………………………………………244.2.3设计中执行的设计规程、规范、标准及技术文件………………………244.2.4水库特征水位………………………………………………………………254.2.5气象资料……………………………………………………………………254.2.6地震烈度……………………………………………………………………254.3水库病险情况复核……………………………………………………………254.3.1土坝…………………………………………………………………………254.3.2溢洪道………………………………………………………………………324.3.3输水洞………………………………………………………………………374.3.4复核结论……………………………………………………………………374.4水库除险加固工程方案选择…………………………………………………374.4.1土坝工程加固方案…………………………………………………………374.4.2溢洪道工程加固方案………………………………………………………384.4.3输水洞工程加固方案………………………………………………………384.5水库除险加固工程设计………………………………………………………384.5.1工程等别、建筑物级别及洪水标准………………………………………384.5.2土坝工程加固设计…………………………………………………………394.5.3溢洪道工程加固设计………………………………………………………394.5.4输水洞工程加固设计………………………………………………………424.5.5工程观测设计………………………………………………………………424.6除险加固工程的工程量清单…………………………………………………43-11- 5施工组织设计……………………………………………………………………435.1导流建筑物……………………………………………………………………435.2主体工程施工…………………………………………………………………445.2.1土坝工程施工………………………………………………………………445.2.2溢洪道工程施工……………………………………………………………445.2.3输水洞工程施工……………………………………………………………445.2.4观测工程施工………………………………………………………………445.3施工总布置……………………………………………………………………445.3.1施工总布置的规划原则……………………………………………………455.3.2施工房屋建筑………………………………………………………………455.3.3施工占地……………………………………………………………………455.4施工进度安排…………………………………………………………………455.4.1施工进度安排………………………………………………………………455.4.2主要技术供应………………………………………………………………466工程管理设计……………………………………………………………………466.1水库现有管理设施情况………………………………………………………466.2本次需增加的管理设施………………………………………………………467工程预算…………………………………………………………………………477.1编制说明………………………………………………………………………477.1.1工程概况……………………………………………………………………477.1.2编制原则和依据……………………………………………………………477.2附表……………………………………………………………………………488附图………………………………………………………………………………48**县西旧府水库特性汇总表序号项目名称单位原数值本次设计数值备注一河流特征-11- 1坝址以上流域面积Km2225.5225.52坝址以上产流面积77.177.13河流长度Km35.435.44河道平均比降‰555水文分区ⅡⅡ二水文特性1多年平均降水量mm480506.42多年平均水面蒸发量mm18001788.23多年平均悬移质输沙模数t/km22002004多年平均径流深mm50505设计洪水标准%210洪峰流量m3/s306.5172.0224小时洪量万m3873.8424.856校核洪水标准%12洪峰流量m3/s378.1349.4124小时洪量万m31079875.16三水库特性1死水位m123.50123.50死库容万m383.2083.202正常高水位m126.70126.70相应库容万m3413.49413.493防洪限制水位m124.70124.70相应库容万m3180.37180.374设计洪水位m127.55126.29相应库容万m3560371.52最大泄流量m3/s163.0270.20最大溢洪水深m2.851.595校核洪水位m128.00127.44相应库容万m3646542.25最大泄流量m3/s202.3154.50最大溢洪水深m3.282.746兴利库容万m3330.29330.29**县西旧府水库特性汇总表序号项目名称单位原数值本次设计数值备注四建筑物-11- 1大坝坝型均质土坝均质土坝坝顶高程m129.50129.50最大坝高m8.508.50坝顶长度m319.00319.00坝顶宽度m6.06.0上游坡1：3.51：3.5下游坡1：7.01：7.02溢洪道型式开敞式宽顶堰开敞式宽顶堰堰顶高程m124.70124.70堰顶净宽与总宽m21.0/22.6021.0/22.60孔数及孔口净宽m3/73/7最大泄量m3/s202.30154.50最大溢洪水深m3.282.74消能型式挑流消能挑流消能启闭机螺杆式螺杆式启闭机台数台33启闭力t10103输水洞洞底高程m123.00123.00洞长m60.0060.00洞径m0.500.50启闭机及台数台套最大泄量m3/s0.3940.394-11- 1　　水文1.1流域概况西旧府水库位于**县东部浅山丘陵区，后新秋镇西旧府村南，省道彰康公路苏宝地上游3km，属养息牧河流域二道河子水系。坝址位于东经122°35′，北纬42°50′，坝址以上集雨面积225.5km2，控制河流长度35.4km，河道平均比降5.0‰，上游建有王府、邓家两座水库。西旧府水库产流面积77.10km2，本次复核最大库容542.25万m3,是一座小（一）型水库，该水库在辽宁省水文分区中属Ⅱ水文分区。坝址以上径流深为50mm，水库多年平均悬移质输沙模数为200t/km2。1.2气象西旧府水库属温和半湿润季风大陆性气候，四季分明，雨热同季，光照充足，春季多风。根据流域临近的**气象站的资料（1953-2002年）统计分析的各气象指标如下：1）降雨量：多年平均降水量为506.4mm。降水年内分配不均匀，主要集中在6-9月份，约占全年的77.8%左右。该区降雨年际变化大，丰枯交替发生。最大降雨量1969年744.1mm，而最小降雨量1996年仅295.1mm。2）蒸发量：多年平均水面蒸发量（20cm蒸发皿）为1788.2mm，其中5月份最大，月平均为320.7mm，1月份最小，月平均值28.3mm。3）气候：流域多年平均气温7.4℃，一月份最冷，平均为-12.2℃，七月份最高，平均为24.1℃。4）无霜期：流域无霜期为152天，平均初霜日在10月1日，终霜日在5月1日，4）相对湿度：多年平均61%，8月最大，月平均达78%，3月最小，平均48%。5）日照：日照时数多年平均为2814小时。6）风速：以西北风和东南风为主，年最大风速24m/s，年最大风速多年平均值为17.6m/s，年最大发生六级以上大风日数69.3d，年发生八级以上大风日数32d。8）结、冻期：最早结冻期为10月30日，稳定结冻期11月19日；最晚解冻期为3月28日，稳定解冻期3月13日。平均冻深1.11m，最大冻深1.48m。1.3洪水1.3.1设计洪水复核计算根据水利部《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252-2000，西旧府水库原设计总库容为646万m3，属小（一）型水库，水库处于浅山丘陵区，其工程等别和洪水标准应按山区、丘陵区标准确定。但该库最大坝高为8.5m，上下游最大水头差小于10m-11- ，按SL252—2000规范要求，其洪水标准宜按平原区标准确定。见下表1—1表1-1工程等级及洪水标准表工程等别工程规模水库总库容洪水标准[（重现期（年））(108m3)设计校核Ⅳ小（一）型0.10～0.0120～10100～50该库下游为开阔的平原区，大坝一旦失事将危及下游人口0.20万人，农田2.0万亩，以及省道**至康平公路，并直接威胁后新秋镇和大德乡的2个村。本次洪水复核采用设计10年，校核50年，工程等别Ⅳ等，主要建筑物等级为四级。1.3.1.1计算资料西旧府水库上游无水文测站，水库无实测水文资料。因此，本次复核设计洪水采用《辽宁省中小流域设计暴雨洪水计算方法》计算。从《辽宁省中小河流（无资料地区）设计洪水计算方法》附图中查西旧府水库流域中心暴雨及Cv值，该地区属Ⅱ水文分区，查得数据列于表1-2。表1-2。基本数据表项目单位数量备注所在水文分区Ⅱ附图（1-1）坝址以上控制流域面积Fkm277.10坝址以上河长Lkm35.4河道平均比降J‰5综合特征值L/mm15.83汇流时间τ小时6.14τ=0.84(L/)0.72三日暴雨均值三mm88附图(1-4)三日暴雨变差系数CV0.55附图(1-5)三日暴雨偏态系数CS3.5CV附图(1-5)24小时暴雨均值24mm76附图(1-3)24小时暴雨变差系数CV0.55附图(1-5)24小时暴雨偏态系数CS3.5CV附图(1-5)6小时暴雨均值6mm60附图(1-6)6小时暴雨变差系数CV0.55附图(1-7)6小时暴雨偏态系数CS3.5CV附图(1-7)1小时暴雨均值1mm29附图(1-8)1小时暴雨变差系数CV0.51附图(1-9)1小时暴雨偏态系数CS3.5CV附图(1-9)-11- 1.3.1.2设计洪水推求西旧府水库无实测洪水资料，设计洪水计算参照1998年辽宁省水资源勘测局编制的《辽宁省中小河流（无资料地区）设计暴雨洪水计算方法》中集水面积小于300km2的设计洪水计算方法。1）计算基本数据：见表1-22）不同频率暴雨值计算不同频率下暴雨值，列于表1-3。表1-3暴雨值表频率项目三日24小时6小时1小时P%Cv0.550.550.550.51P(mm)8876602910kp1.721.721.721.68Pp(mm)151.36130.72103.2048.725kp2.102.102.102.01Pp(mm)184.8159.612658.292kp2.582.582.582.45Pp(mm)227.04196.08154.871.051kp2.962.962.962.79Pp(mm)260.48224.96177.680.913）不同频率径流系数查《辽宁省中小河流（无资料地区）设计暴雨洪水计算方法》附表（3-2），得径流系数列入表1-4。表1-4径流系数表项目符号数量频率P%10521设计洪峰径流系数ψp0.480.570.650.70设计三日洪峰径流系数α三p0.380.450.520.56设计24小时洪峰径流系数α(三-24p)0.090.100.110.124）各频率洪水过程线推求计算过程如下：暴雨折减系数KF=0.99-11- 洪水过程线参数计算成果列于表1-5，坝址洪水过程线由计算机上计算完成，成果列于表1-6。表1-5各频率有关数据表名称单位数值频率P%10521P三P面mm149.85182.95224.77257.88P24P面mm129.41158.00194.12222.71P6P面mm102.17124.74153.25175.82P6P面/P24P面0.790.790.790.79n2p0.830.830.830.83PτP面mm102.64125.32153.97176.64ιPmm16.7220.4125.0828.77FKm277.177.177.177.1洪峰流量Qpm3/s172.02249.35349.41431.66三日洪量W三日万m3439.03634.75901.151113.42前峰洪量W（三-24p）万m314.1819.2425.9932.54主峰洪量W（三-24）万m3424.85615.51875.161080.88形态系数γp0.13440.13450.13640.13649时流量Q9m3/s1.351.601.982.5621时流量Q21m3/s4.216.118.5610.58-11- 基流Q0m3/s0.851.231.742.15-11- 表1-6西旧府水库坝址各频率洪水过程线成果表时间流量（m3/s）p(%)1052100.851.231.742.1592.22.833.724.71215.067.3410.3012.73227.6411.0815.5419.202310.2314.8220.7825.682413.4119.4327.2533.662519.6928.5340.0049.422629.7543.1260.4474.672749.1071.1799.75123.232890.39131.02183.61226.8329132.70192.36269.56333.0230172.87250.58351.15433.8131132.70192.36269.56333.023290.56131.27183.96227.263354.7879.40111.28137.483439.9057.8381.06100.143532.9347.7366.9082.653629.8443.2560.6274.883726.9139.0154.6867.553823.8134.5248.3959.783920.8930.2842.4552.444017.7925.7936.1644.674511.9517.3124.2829.99508.4212.2017.1121.14604.816.979.7812.08723.094.476.287.76备注：各时段流量中均计入基流53 1.3.2设计洪水成果的合理性分析1、采用双对数图法进行分析。收集我县13座小型水库产流面积及P=2%洪峰流量见表1-7。根据表1-7绘制双对数图曲线图。产流面积与P=2%洪峰流量表表1-7水库名称集雨面积（km2）产流面积（km2）p=2%洪峰流量（m3/s）洪水计算方法小清沟水库8450.91无资料1998年水文手册南柳水库88112.9无资料1998年水文手册北沟水库99.3523.3150.35无资料1998年水文手册小德阁水库72.344.1317.2无资料1998年水文手册小清沟二库164.78.9350无资料1998年水文手册八堆子水库14.22.624.52无资料1998年水文手册兴隆山水库25.725.7138.25无资料1998年水文手册盘山楼水库38.910.485.62无资料1998年水文手册公台子水库7.87.8108.64无资料1998年水文手册季家水库6.66.682.62无资料1998年水文手册西旧府水库225.577.1349.41无资料1998年水文手册朝阳沟水库11.611.6112.5无资料1998年水文手册清泉水库3412.584无资料1998年水文手册通过对我县1353 座小型水库洪水计算成果与产流面积绘制双对数曲线图，由图可以看出，西旧府水库位于双对数曲线较近，说明计算成果合理。2、与原设计成果比较原设计P=1%时24小时洪量是1079万m3，本次复核P=1%时24小时洪量是1080.88万m3，与原设计基本一致，说明计算成果合理。1.4泥沙西旧府水库于1997年投入运行，考虑水库运行仅十年，淤积量不大，以下计算不考虑水库淤积情况。1.5水文自动测报系统1.5.1系统设计原则根据西旧府水库的任务，系统设计原则如下：1）根据系统所处的自然地理条件，设计系统的通信组网方式；系统与周边防汛部门联系的通信接口设计应符合国家防汛指挥系统工程信息通信网的要求，以便于系统间联网、信息传递。2）设备选型在具备基本功能的前提下，应注意其应用性、可靠性和先进性的有机结合，同时还应考虑整个系统有较佳的性能价格比。3）水情自动测报系统的运行管理模式为“无人值守，有人看管”，且整个系统在汛期不间断的工作，除了要求设备功耗低之外，还应充分考虑野外设备的供电电源的容量以保证设备能长期可靠工作。4）系统长期工作运行在自然环境恶劣的条件下，应具备完善而有效果的避雷等安全措施，以保证通信的畅通及系统设备的安全。为保证系统运行稳定可靠，维护方便。5）数据接收处理软件应有良好的人机交互界面，操作方便，具有对系统运行的监控功能，并能建立数据库，输出成果表，数据备份等。此外，还应考虑预留与其他系统联网的接口。1.5.2系统总体方案根据西旧府水库总体需要分析，收集有关水雨情信息并作出水情情报和预报。采用超短波（多路径）组成通信传输网络，将水雨情信息传输至设在南柳水库防汛管理房终端主要由数据接收控制设备和计算机局域网组成，并配备相应的数据接收控制软件和水情预报软件组成数据监控、接收、处理系统，完成全系统遥测数据的接收处理，建立实时数据库，并作出水情情报和预报。1.5.2.1站网布设53 根据西旧府水库防洪调度的总需要，依照《水文站网规划技术导则》及《水文自动测报系统规范》，结合流域的水文、地理地质情况，对系统的站网进行论证后，确定西旧府水库水文自动测报系统：表1-8雨量站地名站名站别遥测参数坝前水位、雨量站水位、雨量1.5.2.2站网任务西旧府水库水文自动测报系统主要功能：在坝址处设立水位自动测报点，适时掌握库内水位的变化情况：在库区内设立雨量站，通过站点测得库区的雨量，经计算机处理，可预报水库上游的来水量，为水库防汛调度提供依据。经过库区地形的实地考查，在库区内选择一处雨量站点，即土坝左端管理房东侧。表1-9水位、雨量遥测站设备明细表序号品名型号（规格）产地1浮子式水位计WFH-2南京2翻斗雨量计JD205-1南京3遥测终端机YDH-1A南京4电台ND889日本5定向天线230-D11YN广东6同轴避雷器H10日本7低损耗馈线FB-12D-20上海8太阳能板RD10W宁波9免维护蓄电池38AH沈阳10信号电缆21芯上海2　　工程地质2.1区域地质概况库区位于我县东部浅山丘陵区，东西两侧遍布高程在155m～168m的粉沙沙丘，植被较差。本区大地构造位于中朝准地台（Ⅰ）燕山台褶带（Ⅱ）辽西台陷（Ⅲ）法库隆起（Ⅳ）的西部双岗子—后新秋盆地北缘。受区域天山—阴山构造带和新华夏构造体系的控制，产生有四堡子—旧府冲断层（F1）和双岗子—后新秋盆地。四堡子—旧府冲断层（F1）走向NE80°被第四系地层覆盖。双岗子—后新秋盆地走向NE20°，由白垩系吐呼噜组（Kt1）和第四系地层构成。53 根据《中国地震动参数区划图（辽宁省地震动峰值加速度区划图）》GB18306-2001（2000年8月1日实施），该水库处地震基本烈度值Ⅵ度区,地震动峰值加速度0.05g。西旧府水库地貌属山前平原，地势开阔，由库底向东西两侧呈缓坡上升逐渐过度到低丘。河底高程为121.0m,两岸沙丘高程在155.0m～168.0m，坝址河谷宽100.0m，库区最宽900m。水库及坝址区地层简单，无不良工程地质现象，区域稳定良好。水库区场地土的类型以第四系粉沙土为主，颗粒一般为0.001～0.05mm，属于中软场地土，场地类别为Ⅱ类场地。2.2水文地质根据含水介质、导水性能和埋藏条件划分为松散岩孔隙水和基岩裂隙水两种类型。1）松散岩孔隙潜水。含水层包括第四系各层中细沙多呈层状与淤泥质亚沙土、粉质粘土互层，含水层多为细沙层，结构松散，地下水埋深度0.5m～2.0m左右，渗透系数小于10m/d,水化学类型为重碳酸钙、重碳酸钠型水。主要受大气降水垂向渗入补给，其次为河流侧向补给及基岩裂隙水径流补给。2）基岩裂隙水。含水岩组具有构造裂隙和风化裂隙，主要受大气降水补给，渗流排除，水化学类型为重碳酸钙型水。2.3坝址区工程地质条件2.3.1土坝工程地质条件评价2.3.1.1坝体、坝基条件经勘察西旧府水库土坝坝体填筑最大高度为8.5m，填筑料为粉沙土，坝体较密实，填筑较均匀。坝基基岩埋深最大15.0m。基岩岩性为沉积岩，上为0.8m～1.0m粘土层，地表至粘土层间岩性单一，均为粉沙土。其中有0.20m厚不连续粘土层和从上游漂流而下沉积下来，并不连续的，厚度在0.20m左右的草炭层。其物理力学指标见表2-1。表2—1岩土物理力学指标部位项目土层含水量（%）湿容重(KN/m3)干容重(KN/m3)饱和容重(KN/m3)(KN/m3)土粒比重渗透系数(cm/s)凝聚力（KPa）内摩擦角（0）水上水下坝体粉沙16.518.2915.719.62.62.67*10-42725坝基粉沙16.518.0615.519.52.67*10-429.52753 2.3.1.2坝肩条件通过勘察库区未发现有断层通过，所以不存在通过断层导水渗漏的可能。根据相对不透水层顶板线与正常高水位线的关系，大坝左右两坝肩山体和坡地土体均较宽厚，不存存在坝肩渗漏问题，该库10多年实际运用状况，也证实了这一点。2.3.2溢洪道工程地质条件评价溢洪道出口基岩埋深约5.0m，进口基岩埋深1.8m，溢洪道轴向土层岩性分布：进口段～渐变段地质表层为0.50～1.0m粉沙层，以下为粘土层至基岩，陡坡段为粉细沙厚4.50m,粘土层厚0.50m,以下为基岩。2.3.3输水洞工程地质条件评价输水洞有东、西两个，位于大坝右侧和左侧，均在溢洪道右侧，为坝下埋涵式。工程地质条件与坝体一致。输水洞闸阀井工程存在渗水现象，导致闸阀井下游土体被冲走，容易形成集中渗流通道，威胁土坝安全。2.4天然建筑材料施工用水可直接从水库抽取，施工用电采用柴油机组发电。石料场选在**县五峰镇境内的石料场，其岩性为花岗岩，混凝土骨料场亦选在五峰镇境内的石料场，运距约60km；砂料场选在西部**县勿欢池村，其运距约125km；水泥使用**鹰山水泥，运距为170km；钢材、木材、油料等均可在**县域内购买，运距为40km。2.5结论与建议①西旧府水库土坝和溢洪道等工程场区地层稳定，地质条件较简单。区域稳定性较好。场区未见有灾害地质现象发生，库区周边岸坡较平缓，不存在坍岸现象。②西旧府水库处于地震基本烈度为Ⅵ度区内，地震动峰值加速度为0.05g，可不考虑地震影响。③本区标准冻深1.11m，最大冻深1.48m，最小冻深0.68m。④场区地下水对基础混凝土无腐蚀作用⑤勘察料场储量充足，运输方便。混凝土骨料（砂、碎石）和石料采用外购，碎石运距为60km，河砂运距为125km。3　　工程任务和规模3.1水库概况西旧府水库位于**县东部浅山丘陵区，后新秋镇西旧府村南，53 省道彰康公路苏宝地上游3km，属养息牧河流域二道河子水系，原设计最大库容646万m3,是一座小（一）型水库。坝址位于东经122°35′，北纬42°50′，水库控制流域面积225.5km2，水库产流面积77.10km2，坝址以上控制河流长度35.4km，河道平均比降5.0‰。西旧府水库是一座以灌溉为主，兼顾防洪、养鱼等综合利用的小（一）型水库，现有效灌溉面积0.29万亩，养鱼水面600亩，保护下游后新秋镇敖户起村与大德乡韩家村共2.0万亩耕地和2000余人生命财产安全以及省道彰康公路，是一座综合利用的小（一）型水库。水库枢纽工程由大坝、溢洪道和东、西输水洞三部分组成。水库原洪水设计标准为设计50年一遇，校核100年一遇。水库死水位为123.50m，相应库容为83.2万m3；正常蓄水位为126.7m，相应库容为413.49万m3；设计洪水位为127.55m，相应库容为560万m3；校核洪水位为128.0m，相应库容为646万m3；防洪限制水位为124.70m，相应库容为180.37万m3。大坝为均质土坝，坝长319m，坝顶高程129.50m，最大坝高8.50m；坝顶宽6.0m，坝顶为砂石路面，上下游坝肩设有路肩石；大坝上游边坡为1：3.5，采用干砌石护坡，下游边坡为1；7.0，采用草皮护坡，坡面设有纵横向断面为0.25m×0.25m的排水沟；下游排水体为棱体排水，排水体高2.50m,顶宽1.0m，内边坡1；1.0，外边坡1；1.5，排水体顶高程为123.50m。溢洪道位于大坝左侧，为开敞式溢洪道，正向平底宽顶堰，系钢筋混凝土、浆砌石结构。由进口引渠段、控制段、收缩渐变段、陡坡段和出口消能段组成，全长115.0m。堰顶高程124.70m，堰顶净宽21.0m，设有高×宽=2.0×7.0m平面钢闸门3孔，单吊点螺杆式启闭机，启闭力100KN，消能型式为挑流式消能，最大泄量202.3m3/s，控制段设有交通桥。输水洞有东、西两个，位于大坝右侧和左侧，均在溢洪道右侧，均为坝下埋涵式。输水洞由进口段、洞体、闸阀井、出口消力池组成，全长60.0m。洞体涵管为现场焊接钢管，管径尺寸为φ500mm，洞底高程123.00m，输水洞洞长为60.0m，设计灌溉放水流量0.394m3/s。3.2工程除险加固的必要性3.2.1社会经济、资源和自然灾害概况3.2.1.1社会经济概况西旧府水库位于**县东部后新秋镇，53 是一座以灌溉、防洪、养鱼等综合利用的小（一）型水库，位于养息牧河支流二道河子上，距**县城40.0km，水库坝址以上控制流域面积225.5平方公里。**地处辽宁省西北部，科尔沁沙地南部，总面积3641km2，其中耕地面积173.0万亩。下辖24个乡镇。总人口42万，其中农村36万，城镇6万。**区位优势明显，东距省会沈阳市125km，西距**市115km，距沈大高速公路120km、通辽机场150km、沈阳机场137km、锦州港250km、营口港300km。位居沈阳、锦州、通辽等城市的枢纽位置。**经济发展潜力巨大。“十五”期间，地区生产总值比“九五”期间增长76%，年均递增24.5%；财政一般预算收入比“九五”期间增长17.8%，年均递增10.6%；全社会固定资产投资比“九五”期间增长251%，年均递增38.1%。3.2.1.2矿产资源**矿产资源丰富。已探明并开采的矿产有硅砂、珍珠岩、膨润土、沸石、陶瓷粘土、砖瓦用粘土、高岭石、萤石、石灰石、草炭、煤、矿泉水、金、银、石油、玛瑙、建筑石料等18种。3.2.1.3水资源全县水资源总量7.9亿m3，其中地表水总量2.1亿m3（工程调控可利用量为1.31亿m3），地下水总量5.8亿m3，可开采量3.9亿m3，水资源可利用总量5.21亿m3，目前已开发2.17亿m3，占可用水量的41.7％，其中地下水1.42亿m3，地上水0.75亿m3。境内有柳河、绕阳河、养息牧河、秀水河四大水系，有闹德海、大清沟等大、中、小型水库45座，水域占地29.5万亩，其中河流、水库水面13.1万亩。3.2.1.4自然灾害据文献记载**地区自然灾害频繁发生，发生的自然灾害有旱涝、冰雹、霜冻等，但影响农业生产的主要是旱涝灾。根据地区自然地形地貌、水文地质、旱涝灾害分布特点是：东西山丘怕旱，南北平洼怕涝，全县普遍怕秋吊。据1985年至2008年23年资料统计，干旱年份达12年，春旱、夏旱、秋吊交替发生，造成的经济损失达4亿元之多。可见近年来旱灾是本地区农业生产的最大自然灾害，兴修水利工程是确保本地区农业高产稳产的必要条件。3.2.2水库除险加固的必要性西旧府水库是一座以灌溉为主，兼顾防洪、养鱼等综合利用的小（一）型水库，自1997年建成至今，水库已运行10年，存在问题较多。①经溢洪道洪水复核计算，现状溢洪道侧墙高度低53 ，当发生校核标准洪水时，高速水流由侧墙溢出，顺坝坡流动，带走坝坡土体，威胁大坝安全。②现溢洪道工程钢筋混凝土结构表面受冻融影响剥蚀较严重、输水洞存在渗水等现象影响水库正常运行。③溢洪道出口侧墙两侧出现集中渗流。④水库无安全观测设施⑤上坝防汛路路面较窄，雨天路面泥泞，当发生险情时，各种车辆、抢险人员很难及时到达现场，实施抗洪抢险。由于上述原因，水库运行一直存在安全隐患，带病运行状态。根据水利部水管〔1995〕86号《水库大坝安全鉴定办法》的规定：大坝管理部门及其主管部门必须对大坝按期进行安全鉴定，2007年6月**市水利局专家组鉴定西旧府水库大坝为三类坝，水库属于带病险运行。因此，对西旧府水库进行除险加固是十分必要的。3.3工程任务与规模西旧府水库是一座以灌溉为主，兼顾防洪、养鱼综合利用的小（一）型水利枢纽工程。水库原洪水设计标准为设计50年一遇，校核100年一遇。主要指标为：水库死水位为123.50m，相应库容为83.2万m3；正常蓄水位为126.7m，相应库容为413.49万m3；设计洪水位为127.55m，相应库容为560万m3；校核洪水位为128.0m，相应库容为646万m3；防洪限制水位为124.70m，相应库容为180.37万m3。本次复核根据水利部《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252-2000，西旧府水库属小（一）型水库，水库处于浅山丘陵区，但最大坝高为8.5m，上下游水头小于10.0m，其工程等别和洪水标准应按平原区标准确定。见下表3—1表3-1工程等级及洪水标准表工程等别工程规模水库总库容洪水标准[（重现期（年））(108m3)设计校核Ⅳ小（一）型0.10～0.0120～10100～50本次复核洪水标准采用10年设计，50年校核，工程等别Ⅳ等，主要建筑物等级为四级。通过对水库进行调节计算，水库设计洪水位126.29m，校核洪水位127.44m，正常蓄水位126.7m，死水位123.5m。最大库容为542.25万m3，兴利库容330.29万m3，死库容83.2万m3。西旧府水库现有效灌溉面积0.29万亩，保护下游后新秋镇敖户起53 村与大德乡韩家村共2000余人生命财产安全，保护省级彰康公路和耕地2.0万亩。3.4死水位复核西旧府水库原设计死水位为123.5m。本次除险加固设计对死水位进行重新复核。根据泥沙淤积要求式中：r—泥沙容重r取1.3t/m3；G—多年平均悬移质年输砂量G=S0F；S0—多年平均悬移质年输砂模数，查《辽宁省水文手册成果图》图七，S0=200t/km2；E—岸崩和推移质泥砂占悬移质泥砂比重，一般取15～30%，此次取E=20%；T—设计淤积年限，T=30年（已运行10年，考虑再运行20年）。根据水位～库容关系曲线查得相应水位为122.91m。为了满足养鱼水面面积和水深,本次复核设计死水位保持不变为123.5m，相应死库容为83.2万m3。3.5水库洪水调节计算3.5.1水位～库容关系考虑水库运行仅十年，淤积量不大，所以水位～库容关系曲线仍采用1996年初步设计资料，列于表3-2，详见图3-1。表3-2西旧府水库水位—库容关系表水位（m）121.0121.5122.0122.5123.0123.5124.0124.5125.0面积（万m2）0514456266.58292107库容（万m3）01.256.020.7547.5579.75116.95160.45210.25水位（m）125.5126.0126.5127.0127.5128.0128.5129.0129.5面积（万m2）125132.9134.5150178195208224240库容（万m3）268.25332.75399.55470.75552.75646.05746.8854.8970.853 图3-1西旧府水库水位～库容、水位～面积曲线图3.5.2水位～泄量关系西旧府水库溢洪道溢流堰为开敞式平顶宽顶堰，堰顶净宽21.0m，堰顶高程124.70m，汛期限制水位124.70m。根据《溢洪道设计规范》，对于平底宽顶堰的泄流能力，按下式计算：Q=mεBHo3/2m—二元水流宽顶堰流量系数，与相对上游堰高P1/H及堰体形式有关，m=0.385；Ho—计入行进流速的堰上总水头（m）；B—溢洪道总净宽（m），B=21.00m；ε—侧收缩系数，ε=1-0.2[ζk+（n-1）ζ0]H0/nb，ζk=1，ζ0=0.45，n=3，b=7；H—不计行进流速的堰上水头。计算结果见表3-3（3孔闸门全部打开）表3-3西旧府水库水位～泄量表水位（m）124.7125.0125.5126.0126.5127.0127.5128.0128.5129.0ε10.9950.9850.9760.9670.9580.9490.9400.9310.922泄量(m3/s)05.8625.2451.8383.63119.72159.28201.87246.97294.42注：不计行进流速时的泄量。3.5.3调洪的基本原则西旧府水库根据下游河道现状及实测控制断面泄流能力，多年来水库运用采用如下方法：汛期限制水位为124.70m，溢洪道堰顶高程为124.70m，调洪原则如下：53 水库来水超过汛限水位124.70m，打开闸门来水全泄。3.5.4调洪计算方法采用半图解法计算。防洪限制水位H限=124.7m，相应库容V限=180.37万m3，Δt=0.18万s。调洪辅助曲线表表3-4水位（m）库容（万m3）q/2(m3/s)V/△tV/△t-q/2V/△t+q/2124.70180.370.001002.11002.11002.1125.00210.252.931168.11165.11171.0125.50268.2512.621490.31477.71502.9126.00332.7525.921848.61822.71874.5126.50399.5541.822219.72177.92261.5127.00470.7559.862615.32555.42675.1127.50552.7579.643070.82991.23150.5128.00646.05100.943589.23488.23690.1128.50746.80123.494148.94025.44272.4129.00854.80147.214748.94601.74896.13.5.5调洪成果按上述方法，进行各频率洪水调洪演算，求得各频率库水位和相应泄量，过程列于表3-5、3-6、3-7，3-8，主要结果列于表3-9。53 调洪计算成果表(P=1%)表3-5时间（h）入流平均入流库水位Z1V/△t-q/2V/△t+q2/2下泄q库水位Z库容（万m3）0.002.20124.701002.109.004.704.65124.791048.71050.41.721.0012.7012.55125.011169.51175.76.121.5016.0014.35125.021177.31183.96.622.0019.2017.60125.041187.61194.97.322.5022.4020.80125.061200.41208.48.023.0025.7024.05125.081215.41224.49.023.5029.7027.70125.111233.11243.110.124.0033.7031.70125.141253.41264.811.324.5041.5037.60125.181278.21291.012.925.0049.4045.45125.231308.81323.614.825.5062.0055.70125.291347.41364.517.226.0074.7068.35125.371395.61415.720.226.5099.0086.85125.471458.41482.424.027.00123.2111.10125.591539.51569.530.027.50175.0149.10125.751650.11688.638.528.00226.8200.90125.971800.81851.050.128.50279.9253.35126.231987.62054.266.629.00333.0306.45126.542207.62294.086.529.50383.4358.20126.872455.62565.8110.230.00433.8408.60127.202728.72864.2135.530.50383.4408.60127.492979.13137.3158.231.00333.0358.20127.673163.33337.3174.031.50280.1306.55127.803285.43469.9184.532.00227.3253.70127.863349.13539.1190.032.50182.4204.85127.873362.83554.0191.1127.87620.8833.00137.5159.95127.843334.13522.8188.733.50118.8128.15127.793278.43462.3183.934.00100.1109.45127.723209.83387.8178.034.5091.495.75127.643134.13305.6171.535.0082.787.05127.573056.33221.1164.935.5078.880.75127.492978.83137.0158.236.0074.976.85127.402904.33055.7151.436.5071.273.05127.322832.52977.4144.937.0067.669.40127.242763.32901.9138.637.5063.765.65127.162696.42828.9132.553 调洪计算成果表(P=2%)表3-6时间（h）入流平均入流库水位Z1V/△t-q/2V/△t+q2/2下泄q库水位Z库容（万m3）0.001.70124.701002.109.003.703.65124.771039.31040.61.321.0010.3010.15124.951136.81141.74.821.5012.9011.60124.961143.31148.45.122.0015.5014.20124.981152.11157.55.422.5018.2016.85125.001163.21169.05.823.0020.8019.50125.021176.21182.76.523.5024.0022.40125.041191.11198.67.524.0027.3025.65125.071208.21216.78.524.5033.6030.45125.101228.81238.79.825.0040.0036.80125.141254.31265.611.425.5050.2045.10125.191286.01299.413.426.0060.4055.30125.261325.51341.315.826.5080.1070.25125.341376.81395.719.027.0099.8089.95125.451443.61466.723.127.50141.70120.75125.581534.71564.329.628.00183.60162.65125.761658.21697.439.228.50226.60205.10125.981812.31863.351.029.00269.60248.10126.241993.32060.467.129.50310.40290.00126.532197.72283.385.530.00351.20330.80126.822421.62528.5106.930.50310.40330.80127.082626.32752.4126.231.00269.60290.00127.252776.52916.3139.831.50226.80248.20127.372875.93024.7148.832.00184.00205.40127.432927.73081.3153.532.50147.60165.80127.442939.03093.5154.5127.44542.2533.00111.30129.45127.412916.03068.5152.533.5096.20103.75127.362871.33019.8148.434.0081.1088.65127.302816.62960.0143.434.5074.0077.55127.232756.22894.1137.935.0066.9070.45127.162694.32826.6132.335.5063.8065.35127.092632.92759.6126.836.0060.6062.20127.022573.72695.1121.436.5057.7059.15126.952516.82632.9116.037.0054.7056.20126.882462.22573.0110.837.5051.5053.10126.812409.52515.3105.853 调洪计算成果表(P=5%)表3-7时间（h）入流平均入流库水位Z1V/△t-q/2V/△t+q2/2下泄q库水位Z库容（万m3）0.001.20124.701002.109.002.802.75124.751029.81030.81.021.007.307.25124.881099.81103.33.521.509.208.25124.891104.41108.13.722.0011.1010.15124.901110.61114.53.922.5013.0012.05124.911118.51122.74.223.0014.8013.90124.931127.91132.44.523.5017.1015.95124.951138.91143.84.924.0019.4018.25124.981151.81157.25.424.5024.0021.70125.001167.51173.56.025.0028.5026.25125.031186.51193.77.225.5035.8032.15125.071210.01218.78.626.0043.1039.45125.121239.01249.510.426.5057.1050.10125.181276.41289.112.827.0071.2064.15125.261324.81340.515.827.50101.1086.15125.361391.11410.919.928.00131.00116.05125.511481.61507.125.528.50161.70146.35125.671593.71627.934.229.00192.40177.05125.861726.41770.844.429.50221.50206.95126.081876.71933.356.730.00250.60236.05126.312041.32112.771.430.50221.50236.05126.522192.42277.485.031.00192.40206.95126.672303.72399.395.731.50161.80177.10126.772378.02480.8102.832.00131.30146.55126.822418.02524.5106.632.50105.30118.30126.832428.72536.3107.6126.83445.8533.0079.4092.35126.812414.72521.0106.333.5068.6074.00126.772385.32488.7103.534.0057.8063.20126.732348.52448.599.934.5052.8055.30126.672307.82403.896.035.0047.7050.25126.622266.02358.092.135.5045.5046.60126.562224.52312.688.136.0043.3044.40126.512184.62268.984.336.5041.1042.20126.462146.12226.880.837.0039.0040.05126.402108.72186.177.437.5036.8037.90126.352072.42146.674.253 调洪计算成果表(P=10%)表3-8时间（h）入流平均入流库水位Z1V/△t-q/2V/△t+q2/2下泄q库水位Z库容（万m3）0.000.90124.701002.109.002.202.15124.741023.11023.80.821.005.105.00124.831071.91074.42.521.506.405.75124.831075.01077.72.622.007.607.00124.841079.31082.02.822.508.908.25124.851084.51087.53.023.0010.209.55124.861090.91094.13.223.5011.8011.00124.881098.41101.93.524.0013.4012.60124.891107.31111.03.824.5016.6015.00124.911118.11122.34.225.0019.7018.15124.941131.61136.24.725.5024.7022.20124.971148.51153.85.326.0029.8027.25125.011169.61175.86.126.5039.4034.60125.051196.41204.27.827.0049.1044.25125.101230.71240.79.927.5069.7059.40125.181277.31290.112.828.0090.4080.05125.281340.61357.416.728.50111.50100.95125.411419.91441.621.729.00132.70122.10125.551514.01542.028.029.50152.80142.75125.711620.51656.736.230.00172.90162.85125.881738.01783.345.330.50152.80162.85126.031846.91900.954.031.00132.70142.75126.151928.31989.661.331.50111.60122.15126.231984.22050.566.332.0090.60101.10126.272016.22085.369.132.5072.7081.65126.292027.62097.870.2126.29371.5233.0054.8063.75126.282021.72091.469.633.5047.3051.05126.262004.72072.868.134.0039.9043.60126.221982.22048.366.134.5036.4038.15126.191956.52020.363.835.0032.9034.65126.151929.71991.161.435.5031.4032.15126.111902.91961.959.036.0029.8030.60126.081876.81933.556.736.5028.4029.10126.041851.51905.954.437.0026.9027.65126.011826.91879.152.237.5025.4026.15125.971802.81853.150.353 表3-9调洪成果汇总表频率（%）10521泄量（m3/s）70.2107.6154.5191.1水位（m）126.29126.83127.44127.87库容（万m3）371.52445.85542.25620.88４　　除险加固工程设计4.1基本资料西旧府水库位于**县东部浅山丘陵区，后新秋镇西旧府村南，省道彰康公路苏宝地上游3公里，属养息牧河流域二道河子水系，复核后设计最大库容542.25万m3,是一座小（一）型水库。坝址位于东经122°35′，北纬42°50′，水库产流面积77.10km2，坝址以上控制河流长度35.4km，河道平均比降5.0‰。西旧府水库枢纽工程由大坝、溢洪道和东、西输水洞三部分组成。水库复核洪水计算设计标准为设计10年一遇，校核50年一遇。水库有关特征值为：水库死水位为123.50m，相应库容为83.2万m3；正常蓄水位为126.7m，相应库容为413.49万m3；设计洪水位为126.29m，相应库容为371.52万m3；校核洪水位为127.44m，相应库容为542.25万m3；防洪限制水位为124.70m，相应库容为180.37万m3。4.2设计依据4.2.1水库枢纽工程现状4.2.1.1土坝大坝为均质土坝，坝长319m，坝顶高程129.50m，最大坝高8.50m；坝顶宽6.0m，坝顶为砂石路面，上下游坝肩设有路肩石；大坝上游边坡为1：3.5，采用干砌石护坡，下游边坡为1；7.0，采用草皮护坡，坡面设有纵横向断面为0.25m×0.25m的排水沟；下游排水体为棱体排水，排水体高2.50m,顶宽1.0m，内边坡1；1.0，外边坡1；1.5，排水体顶高程为123.50m。4.2.1.2溢洪道溢洪道位于大坝左侧，为开敞式溢洪道，正向平底宽顶堰，系钢筋混凝土结构。由进口引渠段、控制段、收缩渐变段、陡坡段和出口消能段组成，全长115.0m。堰顶高程124.70m，堰顶净宽21.0m，设有高×宽=2.0×7.0m平面钢闸门3孔，单吊点螺杆式启闭机，启闭力100KN，消能型式为挑流式消能，控制段设有交通桥。4.2.1.3输水洞输水洞53 有东、西两个，位于大坝右侧和左侧，均在溢洪道右侧，均为坝下埋涵式。输水洞由进口段、洞体、闸阀井、出口消力池组成，全长60.0m。洞体涵管为现场焊接钢管，管径尺寸为φ500mm，洞底高程123.00m，输水洞洞长为60.0m，设计灌溉放水流量0.394m3/s。消能形式为底流消能。4.2.2工程存在的主要问题西旧府水库兴建至今，已运行十年，由于施工期精心组织施工，严格控制施工质量，三大枢纽工程运行良好。但由于各种原因影响，个别工程也存在一些问题，需及时处理。经现场检测，目前水库存在的主要问题是：4.2.2.1土坝1、大坝护坡石在水位经常变化区由于冻融影响产生部分隆起，反滤层被水冲走，需及时维修。2、大坝右侧坝坡存在集中渗漏。4.2.2.2溢洪道1、闸门橡皮老化，达不到预期止水效果，长期漏水；2、悬槽段侧墙和底板混凝土由于冻融作用，表层砼局部脱落，钢筋裸露；3、启闭设备运行近10年，有些部件损坏，无法修复，只能维持运用，其中中孔启闭机手动装置损坏已久，不能使用；4、溢洪道出口与土坝接触处，存在集中渗漏问题，虽多次处理，但效果不理想。5、通过洪水复核，渐变段与陡坡段侧墙高度低，当发生校核标准洪水石，侧墙溢水，威胁坝体安全。4.2.2.3输水洞输水洞闸阀室渗漏严重，无法正常开启闸阀。闸阀室下游经常有渗水，对土坝安全运行有较大隐患。4.2.2.4水库存在的其他问题1、没有标准的上坝防汛路，雨季路面非常泥泞，交通不便。2、大坝没有任何观测设施。4.2.3设计中执行的设计规程、规范、标准及技术文件《水利水电工程初步设计报告编制规程》DL5021-93《水利水电枢纽工程等级划分及洪水标准》SL252-2000《防洪标准》GB50201-94《水利水电工程设计洪水计算规范》SL44-9353 《水利水电工程水利计算规范》SL104-95《碾压式土石坝设计规范》SL274-2001《水工建筑物抗冰冻设计规范》SL211-98《溢洪道设计规范》SL253-2000《水工建筑物抗震设计规范》SL203-97《水库工程管理设计规范》SL106-96《水利水电工程施工组织设计规范》（SL303—2004）《中小型水库设计（中册）》（辽宁省水利勘测设计院编，1975）4.2.4水库特征水位表4-1水库特征水位表特征水位水位（m）相应库容（万m3）溢洪道泄量(m3/s)校核洪水位(2%)127.44542.25154.5设计洪水位(10%)126.29371.5270.2正常蓄水位126.7413.49死水位123.583.20防洪限制水位124.7180.374.2.5气象资料流域内多年平均降水量为506.4mm，多年平均蒸发量在1788.2mm，多年平均气温7.4℃，多年平均无霜期152天，多年平均日照时数2814h。流域内标准冻土深度1.11m，最大冻深1.48m。年最大风速24m/s，年最大风速多年平均值为17.6m/s。4.2.6地震烈度根据《中国地震动参数区划图（辽宁省地震动峰值加速度区划图）》GB18306-2001，水库所在地地震基本烈度值为Ⅵ度区，地震动峰值加速度0.05g。4.3水库病险情况复核4.3.1土坝4.3.1.1坝顶高程复核根据《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2001），分别按以下两种运用情况计算，取其最大值：1、正常高水位加正常运用情况的坝顶超高；2、校核洪水位加正常运用情况的坝顶超高。计算公式：Y=R+e+A53 式中：Y——坝顶超高（m）；R——最大波浪在坝坡上的爬高（m）,R=Rm；A——安全加高（m）；e——最大风壅水面高度（m）。坝顶超高计算波浪爬高R的计算：波浪要素采用莆田试验站公式计算：1）平均波高hm计算式中：W——计算风速（年最大风速多年平均值为17.6m/s，正常运用条件下取计算风速26.4m/s，非常运用条件下取计算风速17.6m/s）；D——吹程（1280m）；Hm——平均水域深（m），设计工况下Hm=5.7m，校核工况下Hm=6.44m；hm——波浪平均高（m）。Tm——平均波周期（m）。2)平均波长Lm按公式计算如下：Lm=式中H——坝迎水面前水深；3)风壅水面高计算按下式计算：式中：e——计算点处的风壅水面高度（m）；k——综合摩阻系数，取3.6*10-6；W——计算风速（m/s）；Hm——水域的平均水深（m）；53 ——风向与水域中线的夹角（度）；=0D——有效吹程（m），D=1280m。4）波浪爬高Rm计算:采用莆田站试验公式：式中：Rm——计算爬高（m）；KΔ——斜坡的糙率渗透系数，取0.75；KW——经验系数，按表A.1.12-2查得；KW校=1.11，KW设=1.25；m——坡度系数，m=3.5；Lm——波长。大坝安全超高查《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252—2000），安全超高列于表4-2。表4-2大坝安全超高值表运用情况设计校核安全超高（m）0.50.3坝顶高程复核计算列入表4-3。表4-3坝顶高程计算结果表工况计算方法水位H(m)平均波高hm（m）平均波长Lm（m）设计爬高R(m)安全加高A(m)壅高e(m)坝顶超高Y(m)坝顶高程Z(m)正常高水位+正常运用条件的坝顶超高莆田法126.70.4413.51.160.50.031.69128.39校核洪水位+非常运用条件的坝顶超高莆田法127.440.298.920.680.30.010.99128.43现有坝顶实测高程为129.50m，根据上表坝顶高程均低于现状坝顶高程，即大坝防洪能力满足现行国家规范要求。4.3.1.2坝坡稳定计算计算参数土料的物理力学指标见表4-4。53 表4-4坝体土料物理力学指标部位项目土层含水量（%）湿容重(KN/m3)干容重(KN/m3)饱和容重(KN/m3)土粒比重渗透系数(cm/s)凝聚力（KPa）内摩擦角（0）水上水下坝体粉沙16.518.2915.719.62.62.67*10-42725坝基粉沙16.518.0615.519.52.67*10-429.527计算工况根据大坝实际运行条件和水位参数，以及《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2001）中相关规定，计算工况如下：正常运用条件：l正常高水位时的上、下游坝坡稳定l设计洪水位时的下游坝坡稳定非常运用条件：l校核洪水位时的下游坝坡稳定边坡稳定计算坝坡稳定计算采用瑞典圆弧法，选取最大坝高断面主河道断面，坝高8.5m,上游边坡1：3.5，下游边坡1：7.0。计算不同运行条件下的坝坡抗滑稳定安全系数。计算公式：Wi—单宽坝长的土条重（Wi=bhiγ）；b—土条宽度；hi—土条的平均高度；γ—土的容重，按有渗透水压力计算土的容重方法选用；αi—土条弧边的弦与水平线的夹角，即切线角；tgφ—土的内摩擦角φ的正切值，即摩擦系数；C—土的粘结力；L—圆弧的长度；具体土料计算指标见表4-4，计算结果见表4-5。表4-5坝坡抗滑稳定安全系数成果表(主河道断面)计算情况抗滑安全系数规范值[K]下游坡正常水位126.70m，下游无水3.101.25(p=2%)校核洪水位127.44m，下游无水2.421.15(p=10%)设计洪水位126.29m，下游无水2.601.25上游坡正常水位126.70m，下游无水1.521.2553 计算结果表明，在各种工况下，土坝边坡稳定，计算安全系数远大于规范允许的安全系数，所以土坝边坡在上述工况下是稳定的。上游护坡稳定计算水库上游护坡稳定分析包括砌石块径及重量、护坡厚度的验算以及碎石垫层和反滤层的检验。砌石块径及重量、护坡厚度分别按下式计算：Q=0.85Q50=0.525ρkD3式中：D—石块的换算球形直径，m；Q—石块的质量，t；D50—石块的平均粒径，m；Q50—石块的平均质量，t；t—护坡厚度，m；ρk—块石密度，t/m3；ρw—水的密度，t/m3；Kt—随坡率变化的系数；查表得：Kt=1.4；hp—累积频率为5%的波高，m；通过计算，要求上游的砌石护坡厚度不小于49cm，平均单块重量不小于0.387KN，块径不小于34cm。对水库上游现状护坡的进行观察和测量，实用护坡块石的块径和重度、护坡厚度均满足要求。土坝变形从大坝施工过程看，选取了符合筑坝质量要求的土料，料质均匀，并且层层碾压，提取土样进行试验，各项技术指标均达到设计要求。通过10年的运行和现场检测，大坝未出现不均匀沉陷和裂缝等变形情况。因此，认为大坝总体变形和坝体沉降已经稳定。土坝结构安全复核结论1）坝顶高程满足要求；53 2）土坝抗滑稳定满足规范要求；2）大坝总体变形和坝体沉降已经稳定，开裂的可能性很小。4.3.1.3土坝渗流复核渗流计算1、计算参数西旧府水库无观测设备及观测资料，因此通过渗流计算对水库进行渗流评价。土料的物理力学指标见表4-4。2、运行工况根据规范，水库运行中出现的不利条件组合有：a.上游正常高水位与下游相应的最低水位；b.上游设计洪水与下游相应的最低水位；c.上游校核洪水与下游相应的最低水位；浸润线与渗流量计算坝体的浸润线和渗漏计算，采用《中小型水库设计》中提供的公式。土坝浸润线几乎随水位的升高与降落同步起落，在这种情况下库水位的降落不致影响坝坡稳定，一般不需进行稳定渗流计算。1）土坝渗流计算断面（主河道断面0+073.4）：坝顶高程：129.50m河底高程：121.00m校核洪水位：127.44m坝下水位：0.0m（无水）设计洪水位：126.29m坝下水位：0.0m（无水）正常蓄水位：126.70m坝下水位：0.0m（无水）上下游水位差：校核洪水情况：H=6.44m设计洪水情况：H=5.29m正常蓄水位情况：H=5.70m2）浸润线计算：从1996年钻探资料看，主河道121.0m以下约有1.0米厚的粉沙土，再以下为粘土层和基岩，因此，可按均质坝不透水地基情况，棱体排水，下游无水计算浸润线。按照《中小型水库设计（中册）》（辽宁省水利工作者培训教材）提供的计算公式，水库坝体上游坡比m1=3.5，下游坡比m2=7.053 浸润线方程为：y2=2h1Xh1-棱体排水的始点，浸润线的纵座标；L1-水面线与坝坡交点到排水设备内坡脚的距离，由图上量得；H-上下游水位差；ΔL-断面A-A到上游边坡与水面线交点的距离；ε-经验系数，取0.4；l-浸润线进入排水体设备的距离；计算成果见表4-6；土坝浸润线见图4-1从浸润线计算成果可以看出,浸润线位置最高在坝面1.50m,符合防冻要求,有利于下游坝坡稳定。各种工况下坝体浸润线简图图4-153 渗透坡降计算坝体渗透坡降：J=正常蓄水位情况下：J=(5.7-0.26)/(55.3-0.4*3.5*5.7)=0.115设计洪水位情况下：J=(5.29-0.22)/(56.77-0.4*3.5*5.29)=0.103校核洪水位情况下：J=(6.44-0.33)/(52.82-0.4*3.5*6.44)=0.139坝体允许渗透坡降：[J]=[△-1]×（1-n）/kB（《中小型水库设计》，辽宁省水利勘测设计院编）式中：[J]—坝体允许渗透坡降；kB—流土安全系数，砂土kB=2.0；其余符号意义同前。[J]=(2.68-1)×(1-0.375)/2=0.525J＜[J]，即坝体渗透坡降满足要求。经计算坝体及坝基渗透坡降均满足要求。渗流量计算1）坝体渗漏量计算坝体单宽渗流量公式：式中：K—坝体土的渗透系数，K=2.672×10-4cm/s；正常蓄水位情况下：q=2.672×10-4*0.26=6.00m3/d设计洪水位情况下：q=2.672×10-4*0.22=5.08m3/d校核洪水位情况下：q=2.672×10-4*0.33=7.62m3/d（2）坝基土的渗透稳定评价由地质剖面图可看，坝基有1.0m厚粉沙土，渗透系数为7×10-4cm/s，以下为粘土层和基岩，因较薄，可视为不透水地基。经10年运行，坝基未出现大的渗漏量。经计算分析，坝体坝基渗漏量较稳定，未见渗透破坏现象，渗透变形稳定，但坝基和溢洪道与坝体接触部位存在集中渗漏现象，存在渗透破坏隐患。4.3.2溢洪道4.3.2.1泄流能力复核53 根据《溢洪道设计规范》，对于平底宽顶堰的泄流能力，按下式计算：Q=mεBHo3/2m—二元水流宽顶堰流量系数，与相对上游堰高P1/H及堰体形式有关，m=0.385；Ho—计入行进流速的堰上总水头（m）；B—溢洪道总净宽（m），B=21.0m；ε—侧收缩系数，H—不计行进流速的堰上水头。复核结果：将计算结果与本次水库大坝安全鉴定洪水复核结果进行比较，西旧府水库溢洪道满足泄洪要求。计算结果见表4-7表4-7西旧府水库溢洪道泄流量复核表频率P(%)水位H（m）复核泄量Q(m3/s)溢洪道最大泄量(m3/s)备注堰顶高程(m)124.700汛限水位(m)124.700P=2%127.44186.40（计入行进流速）154.5P=10%126.2985.49（计入行进流速）70.24.3.2.2溢洪道岸墙高度复核复核校核洪水一种工况下溢洪道下游泄流能力。校核情况下，溢洪道泄量Q=154.5m3/s，水位127.44m，上游水头2.74m，堰总宽22.6m，净宽21.0m,堰顶高程124.70m，糙率n=0.017。1）渐变槽水力计算a.临界坡度ik及hk计算hk====1.71mWk=Bhk=22.6×1.71=38.65m2Xk=B+2hk=22.6+2×1.71=26.02mRk=Wk/Xk=38.65/26.02=1.485mCk=·R1/6=×1.4851/6=62.83ik===0.0027＜i=,因此渐变槽属于陡坡，首端水深可取为上游水深h1=1.71m。53 b.渐变槽末端水深h2渐变槽末端宽14米，底坡i=0.04，糙率n=0.017（矩形断面），侧墙高2.20m。由公式:A1+iL=A2+hf试算计算h2A1=h1+αq12/2gh12=1.71+1.05*(154.5/22.6)2/（2*9.81*1.712）=2.565miL=0.04*30=1.20m假定h2=1.96mW2=B2*H2=14*1.96=27.44m2V2=Q/W2=154.5/27.44=5.63m/sA2=h2+αV22/2g=1.96+1.05*5.632/2*9.81=3.657mX2=B2+2*h2=14+2*1.96=17.92m两断面平均水力要素：=(W1+W2)/2=(38.65+27.44)/2=33.045m2=(X1+X2)=(26.02+17.92)=21.97m=33.045/21.97=1.504m=154.5/33.045=4.675m/s=1/6=1.5041/6/0.017=62.96hf=2L/2=4.6752*30/（62.962*1.504）=0.11m则A1+iL=2.565+1.20=3.765mA2+hf=3.657+0.11=3.767m因为A2+hf与A2+hf相等，则h2=1.96m。2)陡槽水力计算陡槽段宽14米，底坡i=0.04，糙率n=0.017（矩形断面），长65米，侧墙高2.20m～1.70m。a、起始断面水深：h1=q/φ临界坡度hk计算hk===2.353m53 3hk=3×2.353=7.06mH0=2.74+1.05×154.52/（22.62×2.742×19.62）+30/25+7.06/25=4.55mcosθ=0.9992，φ=0.95经计算h1=1.50m。b、计算末端水深：计算公式：ΔL1-2=[（h2cosθ+α2υ22/2g）-（h1cosθ+α1υ11/2g）]/i-=n22/4/3表4-8陡槽水面线计算表h1mh2mυ1m/sυ2m/sh2cosθ+α2υ22/2g-h1cosθ+α1υ12/2gΔL1-2mΣΔLm1.961.507.061.501.407.3577.8830.32851.2010.013112.2319.291.401.307.8838.4890.43161.1320.016418.3037.591.301.2058.4899.1580.5371.0620.020827.9165.50由上表可知，当水深为1.205m时，水面曲线长度L=65.50m，接近陡槽长度L=65.0米。因此陡槽末端水深为1.205m。c.陡槽侧墙高度计算陡槽侧墙高H=h+hb+△h式中：h—计算水深（m）；hb—掺气高度（m），hb=；V—各断面流速；ζ=1.0△h—安全超高，按《溢洪道设计规范》SL253-2000：△h=0.50m。表4-9陡槽侧墙高度计算表断面ⅠⅡⅢⅣⅤ水平距离07.0619.2937.5965.50水深h1.961.501.401.301.205掺气高度hb0.110.110.110.110.11安全超高△h0.50.50.50.50.5墙高H（m）2.572.112.011.911.815d.结论：陡槽侧墙现状，由上游2.2m高降到末端1.7m53 高。根据上述计算结果可知陡槽高度不满足泄洪要求。侧墙高度相差0.37m～0.12m。4.3.2.3结构安全复核计算依据本次计算主要依据为：溢洪道施工图纸、《水利水电工程等级划分及防洪标准》（SL252-2000）、《水闸设计规范》（SL256—2001）等国家现行的标准规范。溢洪道闸室稳定计算计算情况与荷载组合：只计算正常运用情况：正常运用按防洪限制水位挡水情况下闸前水位126.7m，闸底高程124.7m,闸门全关，闸后无水，排水设备有效。荷载组合：自重+水重+扬压力+泥沙压力+水压力闸室稳定计算见表4-10。闸室抗滑稳定安全系数KC：式中：f—闸室基底面与地基之间的摩擦系数；∑G—作用在闸室上的全部竖向荷载；∑H—作用在闸室上的全部水平向荷载；由计算结果可知：正常高水位下溢洪道掩体稳定满足规范要求。表4-11闸室稳定计算成果表计算情况抗滑稳定系数备注计算值允许值正常运用1.41.20f=0.3053 溢洪道其它结构安全复核溢洪道进口段至出口渐变段各部结构现状完好，无任何破坏现象，经现场检测和复核计算，混凝土和浆砌石标号、强度及稳定性满足规范要求；溢洪道存在的主要问题是悬槽段底板和侧墙破损露筋。溢洪道金属结构安全复核溢洪道金属结构包括溢洪道钢闸门和启闭机。溢洪道工作闸门共三孔，闸门型式为露顶式平板钢闸门，闸门尺寸：2.0×7.0m（高×宽），启闭机为3台100KN单吊点螺杆式平面闸门启闭机。西旧府水库溢洪道3孔闸门止水老化龟裂，存在渗、漏水现象，钢闸门未见锈蚀现象，中孔闸门启闭机启闭失灵，需更换。4.3.3输水洞输水洞洞体由焊接钢管组成。洞体为焊接钢管，安装前，严格按水工钢结构防腐要求进行了防腐处理，现场对进出口检测，未发现腐蚀现象；闸阀运行正常，未出现渗水等破坏现象。输水洞存在问题是：闸伐井渗水。4.3.4复核结论经复核计算得出如下结论：1）大坝在各种运用工况土坝边坡稳定、坝顶高程满足要求，坝体渗流稳定，但局部有集中渗流。2）溢洪道堰体在正常水位情况下可满足稳定要求，溢洪道渐变段、陡槽段侧墙高度不够，同时悬槽段底板和侧墙破损露筋。3）输水洞闸伐井需进行加固处理。4.4水库除险加固工程方案选择4.4.1土坝工程加固方案4.4.1.1上游护坡现状大坝上游干砌石护坡高程127.0以上质量很好，高程127.0m～123.8m是水位经常变化区由于风浪淘刷、冻融的影响产生隆起变位，隆起高度为20～30cm，块石较凌乱，反滤层露出，影响上部护坡的稳定，危及大坝的安全。针对西旧府水库迎水坡块石护坡的现状，本次加固工程措施为：拆除高程123.8m～127m段原有护坡重新砌筑，加强反滤层。53 4.4.1.2下游堆石棱体排水根据现场检测，大坝右侧坝脚存在集中渗漏现象，该坝段无排水体。本次加固工程设计将原排水体向右侧延长100m，以改善坝体排水状况，降低浸润线。4.4.2溢洪道工程加固方案4.4.2.1存在的问题溢洪道存在的主要问题是：1）陡槽段混凝土剥蚀破坏严重。2）经复核计算，渐变段、陡槽段侧墙高度不能满足安全下泄最大泄量要求，需加高。3）与坝体接触部位存在集中渗漏现象，虽然渗流较稳定，水流清澈，但渗流已在出口末端挡土墙右侧拉开近2.0m的缺口，必须采取工程措施。4.4.2.2除险加固工程措施1）渐变段、陡槽段加高、加固本次设计将渐变段、陡槽段加高，加固，设计对渐变段、陡坡段底板和侧墙进行衬砌、加高。2）溢洪道集中渗漏对于溢洪道与坝体接触部位集中渗漏问题，采取顺导的工程措施，设计修建排水体。4.4.3输水洞工程加固方案输水洞存在的主要问题是输水洞闸阀井漏水严重，无法下到井内进行启闭操作。该井系浆砌石式结构，由于砌筑质量较差和冻害作用，墙体产生裂缝造成漏水。本次除险加固设计在闸阀井内部采用钢筋混凝土衬砌。4.5水库除险加固工程设计4.5.1工程等别、建筑物级别及洪水标准西旧府水库是一座以灌溉为主，兼顾防洪、养鱼综合利用的小（一）型水利枢纽工程。水库总库容为542.25万m3。本次复核根据水利部《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252-2000，西旧府水库属小（一）型水库，水库处于浅山丘陵区，但最大坝高为8.5m，上下游水头小于10.0m，其工程等别和洪水标准应按平原区标准确定。见表4-12表4-12工程等级及洪水标准表工程等别工程规模水库总库容洪水标准[（重现期（年））(108m3)设计校核Ⅳ小（一）型0.10～0.0120～10100～50本次复核洪水标准采用10年设计，50年校核，工程等别Ⅳ53 等，主要建筑物等级为四级。根据《中国地震动参数区划图（辽宁省地震动峰值加速度区划图）》GB18306-2001，水库所在地地震基本烈度值为Ⅵ度区，地震动峰值加速度0.05g。4.5.2土坝工程加固设计4.5.2.1上游护坡现状大坝上游干砌石护坡高程127以上质量很好，高程127m～123.8m是水位经常变化区由于风浪淘刷、冻融的影响产生隆起变位，隆起高度为20～30cm，块石较凌乱，反滤层露出，影响上部护坡的稳定，危及大坝的安全。针对西旧府水库迎水坡块石护坡的现状，本次加固工程措施为：拆除高程127m～123.8m原有护坡重新砌筑，加强反滤层。砌石厚度0.50m,反滤层厚0.30m，由0.10m细砂层和0.20m碎石层组成。主要工程量：拆除干砌石及反滤层2200m3，干砌石砌筑1700m3（利用原有护坡石850m3，新购850m3），铺设反滤层1013m3，坝坡平整3500m2。4.5.2.2下游堆石棱体排水根据现场检测，大坝右侧坝脚存在集中渗漏现象，该坝段无排水体。本次加固工程设计将原排水体向右侧延长100m，以改善坝体排水状况，降低浸润线。排水体顶高程123.5m,顶宽1.0m，内边坡1；1，外边坡1；1.5。反滤层由20cm中粗砂和30cm碎石构成。主要工程量：干砌石1134m3，反滤层574m3，开挖土方3000m3，回填土方1500m3。4.5.3溢洪道工程加固设计加固设计：设计在槽内侧墙浇筑12cm厚钢筋混凝土，底板浇筑15cm厚钢筋混凝土。4.5.3.1加固方案溢洪道水力计算校核情况下，溢洪道泄量Q=154.5m3/s，水位127.44m，上游水头2.74m，闸后总宽由22.6m变为22.36m，堰顶高程124.70m，糙率n=0.017。1）渐变槽水力计算a.临界坡度ik及hk计算hk====1.722mWk=Bhk=22.36×1.722=38.51m2Xk=B+2hk=22.36+2×1.715=25.80m53 Rk=Wk/Xk=38.51/25.80=1.492mCk=·R1/6=×1.4921/6=62.88ik===0.0027＜i=,因此渐变槽属于陡坡，首端水深可取为上游水深h1=1.722m。b.渐变槽末端水深h2渐变槽末端宽由14m变为13.76m，底坡由0.04变为0.035，糙率n=0.017（矩形断面）。侧墙高度为2.05m。由公式:A1+iL=A2+hf试算计算h2A1=h1+αq12/2gh12=1.722+1.05*(154.5/22.36)2/（2*9.81*1.7222）=2.584miL=0.035*30=1.05m假定h2=2.38mW2=B2*H2=13.76*2.38=32.7488m2V2=Q/W2=154.5/32.74886=4.7177m/sA2=h2+αV22/2g=2.38+1.05*4.71772/2*9.81=3.571mX2=B2+2*h2=13.76+2*2.38=18.52m两断面平均水力要素：=(W1+W2)/2=(38.51+32.7488)/2=35.6294m2=(X1+X2)/2=(25.80+18.52)=22.16m=35.6294/22.16=1.6078m=154.5/35.6294=4.336m/s=1/6=1.60781/6*1/0.017=63.668mhf=2L/2=4.3362*30/（63.6682*1.6078）=0.086m则A1+iL=2.584+1.05=3.634mA2+hf=3.571+0.086=3.657m因为A2+hf与A2+hf相等，则h2=2.38m。2)陡槽水力计算53 陡槽段宽由14m变为13.76m，底坡i=0.04，糙率n=0.017（矩形断面），长65m，陡槽侧墙高度由上游2.05m高降到末端1.55m高。a、起始断面水深：h1=q/φ临界坡度hk计算hk===2.38m3hk=3×2.38=7.14mH0=2.74+1.05×154.52/（22.362×2.742×19.62）+1.05+7.14/25=4.416mcosθ=0.9992，φ=0.95经计算h1=1.586m。b、计算末端水深：计算公式：ΔL1-2=[（h2cosθ+α2υ22/2g）-（h1cosθ+α1υ11/2g）]/i-=n22/4/3表4-13陡槽水面线计算表h1mh2mυ1m/sυ2m/sh2cosθ+α2υ22/2g-h1cosθ+α1υ12/2gΔL1-2mΣΔLm2.381.5867.141.5861.517.087.4360.20091.26370.01116.9614.101.511.417.4367.9630.33471.20440.013312.5526.651.411.317.9638.5710.4381.13550.016618.7445.391.311.258.5718.9820.32651.0790.020116.4061.791.251.248.9829.0550.061.05420.02193.3265.11由上表可知，当水深为1.24m时，水面曲线长度L=65.11m，接近陡槽长度L=65.0m。因此陡槽末端水深为1.24m。c.陡槽侧墙高度计算陡槽侧墙高H=h+hb+△h式中：h—计算水深（m）；hb—掺气高度（m），hb=；V—各断面流速；ζ=1.053 △h—安全超高，按《溢洪道设计规范》SL253-2000：△h=0.50m。表4-14陡槽侧墙高度计算表断面ⅠⅡⅢⅣⅤⅥⅦ水平距离07.1414.1026.6545.3961.7965.11水深h2.381.5861.511.411.311.251.24掺气高度hb0.110.110.110.110.110.110.11安全超高△h0.50.50.50.50.50.50.5墙高H（m）2.992.1962.122.021.921.861.85d.结论：陡槽侧墙现状，由上游2.05m高降到末端1.55m高。根据上述计算结果可知陡槽高度不满足泄洪要求。侧墙高度相差0.94m～0.30m。4.5.3.2溢洪道渐变段、陡槽段加固设计本次加固设计将渐变段、陡槽段槽内侧墙衬砌12cm，用C25钢筋混凝土，底板衬砌15cm，用C25钢筋混凝土，同时加高侧墙。渐变段：底板衬砌厚度由0-15cm，侧墙衬砌厚度12cm，侧墙加高高度由0-0.94m。陡槽段：底板衬砌厚度15cm，侧墙衬砌厚度12cm，侧墙加高高度由0.94m-0.30m。以上方案见设计图。4.5.3.3溢洪道闸室加固设计现有闸门漏水，一台启闭机损坏。设计更换闸门止水，新购一台100KN启闭机。4.5.3.4溢洪道集中渗漏对于溢洪道与坝体接触部位集中渗漏问题，采取顺导的工程措施。设计在下游防冲沉箱两侧各增设15.0m长滤水坝，滤水坝高3.0m,坝顶与陡槽底板顶齐平，顶宽2.0m，内边坡1；1.25，外边坡1；1.5。反滤层由20cm中粗砂和30cm碎石构成。溢洪道主要工程量：混凝土307m3，干砌石552m3，钢筋19.91t,模板696m2，伸缩缝木板18.8m2，伸缩缝止水155.7m,反滤层245.4m3，土方2100m3，凿毛19800m2，钻锚筋孔1.55万个，折合深度1550m。4.5.4输水洞工程加固设计输水洞存在的主要问题是输水洞闸阀井漏水严重，无法下到井内进行启闭操作。该井系浆砌石式结构，由于砌筑质量较差和冻害作用，墙体产生裂缝造成漏水。本次除险加固设计在东西两个闸阀井内部衬砌20cm厚钢筋混凝土，混凝土标号C25。主要工程量：浇筑混凝土10.4m3，钢筋0.6t,模板48m2。4.5.5工程观测设计西旧府水库建于1997年，当时由于各种原因，没有布置测压管检测土53 坝浸润线、坝基渗流及绕坝渗漏情况。针对土坝存在的诸多方面险情，为了监测本次土坝加固处理后的运行安全及检测加固设计的正确性，有必要设置监测设施。4.5.5.1监测设施布置1、土坝渗流监测在土坝主河床段布置3个断面，分别为0+050、0+150、0+250各布置一个断面，分别在坝顶处，下游坝坡和下游靠近堆石棱体处各布置3根测压管，共9根测压管，分别测量浸润线和坝基渗水。2、上游水位监测在土坝上游溢洪道侧墙上设一水尺，便于用肉眼直接观测水位。4.5.5.2监测方法土坝共布置9根测压管，采用人工观测的方式对坝体渗水和浸润线进行观测。4.5.5.3安全监测工程量本次加固工程新设监测设施见表4-15表4-15西旧府水库安全监测设备表序号名称单位数量备注1测压管根92测压管孔口保护装置个93水尺组14.6除险加固工程的工程量清单表4-16主要工程量清单项目混凝(m3)干砌石(m3)钢筋(t)模板(m2)反滤层(m3)土方(m3)3干砌石拆除(m3)合计318.23338620.517441832.481001020一、土坝2834158760001020上游护坡1700101315001020下游排水体11345744500二、溢洪道307.83.55219.91696245.42100渐变段1117.61267陡槽段196.8312.3429排水工程552245.42100三、输水洞10.40.6485施工组织设计5.1导流建筑物本工程施工时利用溢洪道和输水洞控制水位在123.5m以下，不用新建施工导流建筑物。53 5.2主体工程施工5.2.1土坝工程施工5.2.1.1大坝护坡工程该项工程受库水位影响，要保证库水位下降到123.5m以下才能施工，施工程序为：拆除原有块石，对拆除部位坝坡整平，铺设反滤层，砌筑块石。5.2.1.2土坝下游排水体施工排水体砌筑前，采用1m3反铲式挖掘机进行排水体建设部位的地面清基处理，同时进行必要的土方开挖，开挖后的弃土方，采用1m3挖掘机装8t自卸汽车运往土料弃料场。然后按设计要求进行排水体砌筑，块石场内运输使用胶轮车，排水体砌筑由人工完成。5.2.2溢洪道工程施工溢洪道位于土坝左端，本次除险加固的项目有：陡坡段、渐变段底板侧墙加高，加厚，同时新建排水体，更换溢洪道闸门止水和1台启闭机。溢洪道工程在当年9月开始，同年10月末全部完工。保证水库可以正常蓄水，不影响农田灌溉及汛期泄洪。溢洪道两侧排水体施工：采用1m3挖掘机配合人工进行基础开挖，基础开挖后，人工修整边坡，土基采用2.8kw蛙式夯实机结合人工进行夯实。基础处理完成后，人工进行砌体砌筑。石料场内运输均使用胶轮小车，砌筑自下而上进行，砌体石料之间咬扣紧密，错缝无通缝，不得浮塞，砌体表面应保持平整、美观。混凝土施工：首先进行现状混凝土面凿毛处理，人工平整基础面、安装锚筋、钢筋制安、人工安装模板，浇筑混凝土边墙和底板。人工安装沉降缝，沉降缝采用651型止水橡皮止水，缝内以3cm经防腐处理的松木板填充。场内混凝土运输使用胶轮车，机械拌制混凝土，人工入仓、1.1kw插入式振动器振捣密实。墙后回填土采用人工施工，2.8kw蛙式夯实机结合人工进行夯实。5.2.3输水洞工程施工在原有闸阀井衬砌混凝土，按混凝土施工工艺施工。5.2.4观测设施施工观测仪器运到现场后，首先要对仪器进行编号和检验，对仪器进行率定，经确认各项指标满足设计要求后，在生产厂家技术人员的指导下进行仪器埋设。5.3施工总布置53 5.3.1施工总布置的规划原则（1）根据工程规模，施工场地条件，确定采用集中与分散相结合的布置方式（2）场地布置即要便于施工，又要不影响施工区现有设施。（3）充分利用管理处现有设施，减少临时工程规模。（4）施工布置尽量少占耕地。5.3.2施工房屋建筑在满足施工进度的条件下，本工程拟定工棚建筑面积150m2，其中钢筋工棚50m2,水泥工棚100m2。施工管理及生活用房租用水库现有管理房。5.3.3施工占地本工程施工占地项目有：施工道路、弃料场、施工仓库、土料场临时占地等项目。主要施工占地规划面积为：砼拌和系统占地50m2，钢筋加工厂占地120m2，木材加工厂占地80m2，钢筋工棚占地50m2，水泥工棚占地100m2。5.4施工进度安排5.4.1施工进度安排计划总工期为100天。①即8月1日开始施工，主要建设内容为：修建上坝防汛路、下游坝脚反滤体，时间为8月初至8月末一个月的时间。②9月初～10月中旬进行溢洪道施工。③9月15日灌区停水后放空水库，开始实施块石护坡、输水洞。全部工程在11月10日前完成。表5-1施工进度计划表编号工程项目单位工程量第一年（月份）891011一施工准备1进场、搭建临时工棚项12修建防汛道路km3二主体工程施工1土坝护坡m35233排水体m362082溢洪道闸室项1渐变段m3111陡坡段m3196.83排水工程m32897.43输水洞m310.453 5.4.2主要技术供应所需主要机械设备如下表：表5-2主要施工机械设备表序号设备及规格规格单位数量1反铲挖掘机1.0m3台12胶轮车辆303机动翻斗车1.0m3台24砼搅拌机斗容0.4m3台15柴油发电机20kw台26钢筋切断机台17振捣器台38平板振动器台29自卸汽车10t台410手风钻2本工程所需主要材料见下表表5-3主要材料数量编号工程项目材料用量水泥(t)钢筋（材）(t)砂(m3)碎石(m3)块石(m3)土方(m3)一土坝590112233447200二溢洪道95.219.911021626512520三输水洞3.640.6合计98.8420.516921284399597206工程管理设计6.1水库现有管理设施情况西旧府水库自1997年建成以来，一直由西旧府水库管理所管理，属**县水利局直属管理，现有干部、职工22人，为企业化管理的事业单位。单位级别为股级。水库有管理房6间，通讯设施主要靠个人购买的手机，水库坝顶交通路无照明设施，水库也没有检测设备。6.2本次需增加的管理设施根据水库观测设施现状，依照《土石坝安全监测技术规范》（SL60-94）的有关规定，布置观测设施。53 水库自建库以来无观测设施项目。为掌握水库工程运行情况，确保水库安全，必须实施安全观测自动化，观测项目亟待补充完善。本次加固需要增加的观测设施见下表表6-1西旧府水库安全监测设备表序号名称单位数量备注1测压管根92测压管孔口保护装置个93水尺组17工程预算7.1编制说明7.1.1工程概况西旧府水库位于**县东部浅山丘陵区，后新秋镇西旧府村南，彰康公路苏宝地上游3公里处，属养息牧河流域二道河子水系，复核后水库最大库容542.25万m3，是一座小（一）型水库。坝址位于东经122°35′，北纬42°50′，水库产流面积77.10km2，坝址以上控制河流长度35.4km，河道平均比降5.0‰。枢纽主要水工建筑物为土坝、溢洪道、输水洞工程。工程主要建设内容为：1）土坝：上游部分护坡拆除重建，下游排水体加长100m2）溢洪道：渐变段、陡坡段侧墙加高加厚，底板加厚，出口沉箱两侧修建排水体，更换中孔闸门启闭机，更换闸门止水。3）输水洞：将闸阀井加固。4）其它工程：增加观测设备及通讯设备。主要工程量为：总土方量8100m3，混凝土方量318.23m3，钢筋制安20.51t，干砌石方量3386m3，反滤料方量1832.4m3，模板744m2。旧建筑物拆除量：，干砌石方量1020m3，100kN启闭机一台。本次工程所需的钢筋、汽油、柴油等材料由**县购买并运至工地，运距40km，水泥由**市购买，运距170km，块石、碎石由**县五峰石场购买并运至工地，运距60km，河砂由**县勿欢池砂场购买并运至工地，运距125km。7.1.2编制原则和依据基础单价的计算方法及标准等按照辽发改发[2005]1114号文的规定进行计算。建筑及安装工程单价的编制依据辽发改发[2005]1114号文的规定进行计算。7.1.2.1基础单价：53 技工为45.74元/工日，普工为26.45元/工日，机上人工为35.02元/工日。施工用水、风单价：水价0.5元/m3；风价0.20元/m3。7.1.2.2主要材料：价格按2009年辽宁省建筑工程造价信息网公布的**市的材料价格加计运杂费等构成，运费按0.5元/t.km计算，不计采购和保管费用。材料价差按照辽发改发[2005]1114号文的规定进行计算。7.1.2.3定额工程单价编制全部采用《辽宁省水利水电建筑工程预算定额》及《辽宁省水利水电工程施工机械台班费定额》进行计算。7.1.2.4独立费用建设管理费：项目建设管理费按建安工程量的2.5%计取。工程建设监理费按建安工程量的3.0%计取。生产准备费：不计。科研勘察设计费：不计工程科学研究实验费及规划统筹费；工程勘测及设计费按建安工程量的4%分别计取。建设及施工场地证收费：不计。其他：招标业务费按一至五部分费用合计的0.7%计取，不计工程保险费。7.1.2.5预备费不计。7.2附表附表1：总预算表附表2：建筑工程预算表附表3：机电设备及安装工程预算表附表4：金属结构、设备及安装工程预算表附表5：施工临时工程预算表附表6：独立费用预算表附表7：主要材料、次要材料预算价格表附表8：施工机械台班费汇总表附表9：混凝土材料价格计算表附表10：建筑工程单价汇总表8附图1、水库枢纽总平面布置图2、大坝护坡、排水体及施工临时路结构图3、溢洪道渐变段加固工程结构图4、溢洪道陡坡段加固工程及排水体结构图5、输水洞加固工程结构图53 总预算表附表：1序号工程或费用名称建安工程费(万元）设备购置费（万元）独立费用（万元）合计（万元）占一至五部分投资（%）第一部分建筑工程122.78　　122.781土坝64.98　　64.98　2溢洪道56.41　　50.65　3输水洞1.39　　1.39　　第二部分机电设备及安装工程0.7411.50　12.24　1水文测报系统0.256.00　6.25　2网络视频监控系统0.493.00　3.49　3渗流观测0.002.50　2.50　第三部分金属结构设备及安装工程0.121.05　1.17　1溢洪道0.121.05　1.17　第四部分临时工程41.17　　41.171施工临时路34.1434.14　2临时仓库3.00　　3.00　3临时租用房0.80　　0.80　其他施工临时工程3.23　　3.23第五部分独立费用　　23.6523.651建设管理费　　9.069.06　2科研勘察设计费　　13.1913.19　3其他　　1.401.40　一至五部分投资合计164.8112.5523.65201.01　总投资　　　201.01　57 建筑工程预算表附表：2序号工程或费用名称单位数量单价（元）合计（元）备注　合计　　　1227825.82　一、大坝　　　649819.85　1、迎水面护坡工程　　　370648.66　　砌石拆除m3220014.5331956.51　　坝坡面整平m235001.133940.92　　人工铺筑砂垫层m3337.7161.8354648.66　　人工铺筑碎石垫层m3675.3143.6997036.87　　块石护坡m31020149.68152671.26　　块石护坡m368044.7030394.44　2、新建坝脚排水体　　　279171.19　　土方开挖m33000.002.106300.03　　干砌块石m31134.00149.68169734.52　　砂石反滤层m3574.00146.1783901.31　　土方回填m31500.0012.8219235.34　二、溢洪道　　　564068.56　1、渐变段　　　135181.64　　底板混凝土m375.00430.2732270.25　　侧墙混凝土m336.00450.4416215.68　　钢筋制安t7.617943.5160450.14　　木模板制作、安拆m2267.0098.3026245.57　2、陡槽段　　　225791.18　　底板混凝土m3136.03430.2758529.63　　侧墙混凝土m360.80450.4427386.48　　钢筋制安t12.307943.5197705.22　　木模板制作、安拆m3429.0098.3042169.853、混凝土凿毛m2594.007.994746.79凿毛深度3cm4、钻锚筋孔m1550.0010.7116606.36　5、滤水坝　　　139572.74　　土方开挖m32100.002.104410.02　　干砌块石m3552.00149.6882622.09　　砂石反滤层m3245.40146.1735870.00　　土方回填m31300.0012.8216670.62　三输水洞　　　13937.41　　混凝土m310.40428.174453.00　　钢筋制安t0.607943.514766.11　　木模板制作、安拆m348.0098.304718.31　　　　　57 机电设备安装工程预算表附表：3序号名称及规格单位数量单价（元）合计（元）设备费安装费设备费安装费　合计　　　　115000.007400.001水文测报系统套160000.002500.0060000.002500.002网络视频监控系统套130000.004900.0030000.004900.003渗流观测套125000.00　25000.00　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　57 金属结构设备安装工程预算表附表：4序号名称及规格单位数量单价（元）合计（元）设备费安装费设备费安装费一溢洪道　　　　10500.001228.00110t启闭机台17800.00850.007800.00850.002闸门止水m27100.0014.002700.00378.00　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　57 施工临时工程预算表附表：5序号工程或费用名称单位数量单价（元）合计（元）备注合计　　　411717.59　一施工临时路　　　341400.50　挖沟槽土方m33500.002.859990.60　填筑土方m33500.0012.8244882.45　砂石路面m212000.0023.88286527.45　二临时仓库m2150.00200.0030000.00　三临时租用房月42000.008000　四其他施工临时工程％21615854.3232317.09　　　　　　　　　　　　　　57 独立费用预算表附表：6序号工程或费用名称单位数量单价（元）合计（元）备注　合计　　236476.37　一建设管理费　　90649.43　1项目建设管理费%2.51648171.4141204.29建安工程量2工程建设监理费%31648171.4149445.14建安工程量二科研勘察设计费　　131853.72　1工程勘测费%41648171.4165926.86建安工程量2设计费%41648171.4165926.86建安工程量三其他费用　　13973.22　1招标业务费%0.71996174.5613973.22一至五部分费用合计　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　57 主要材料、次要材料预算价格表附表：7编号名称及规格单位预算价格（元）其中（元）原价运杂费采保费1水泥32.5t385.00300.0085.00　2水泥42.5t455.00370.0085.00　3柴油t6510.006490.0020.00　4汽油t7420.007400.0020.00　5块石m390.0042.0048.00　6碎石m3106.0058.0048.00　7砂m3130.0030.00100.00　8板材m32520.002500.0020.00　9钢筋t6100.00　　　10技术工工日45.74　　　11普工工日26.45　　　12砂砾石m340.00　　　13风m30.20　　　14电kwh2.10　　　15水m30.5016电焊条kg5.0817砼C25m3161.5418水泥砂浆M10m3130.0919铁件kg8.50　　　20铁钉kg8.5021铁线kg6.5022钢板kg5.6023合金钻头个50.0024空心钢kg6.1025型钢kg5.0326氧气m33.4027乙炔气m315.8028石英砂m3240.0029棉纱头kg3.0957 施工机械台班费汇总表附表：8序号名称及规格台班费其中折旧费修理及替换设备费安拆费人工费动力燃料费1040蛙式打夯机2.8KW120.651.066.06　91.4822.051013推土机74KW530.32112.81135.375.1691.48185.51027拖拉机74KW401.2861.1572.163.2491.48173.251039刨毛机289.2631.735.261.3291.48129.53022胶轮车5.401.563.84　　　8037钢筋调直机14KW148.619.1915.442.6445.7475.62045风砂枪12.901.712.99　　8.28036钢筋切断机20KW244.736.829.891.6845.74180.68033钢筋弯曲机φ6-40121.443.018.251.4445.74638028电焊机交流25KVA126.452.151.960.54　121.88031对焊机150型751.468.620.383.945.74672.843003载重汽车5t276.2146.0864.51　45.74119.883007载重汽车15t584.80184.53182.68　45.74171.854007塔式起重机10t831.46238.3297.7118.691.48385.3520020.4m3砼搅拌机191.9518.8930.66.4245.7490.32026振动器插入式1.1KW14.6627.62　　5.042022混凝土泵30m3/h679.37175.56119.3812.691.48280.358058圆盘锯175.752.47.020.391.4874.558059双面刨床153.806.066.60.945.7494.54032履带起重机15t565.25175.55103.577.0591.48187.64037汽车起重机5t309.6162.0259.54　91.4896.574039汽车起重机10t417.58120.3884.27　91.48121.451041手持式风钻13.932.9510.33　　0.651043风镐11.122.478.65　　010021m3挖掘机726.74211.36150.0713.0891.48260.7510010.6m3挖掘机569.46186.5115.639.691.48166.254004龙门式起重机10t1877.34591.52195.2　137.22953.47007空气压缩机9m3/min541.7331.8550.968.3491.48359.18022轴流通风机28kw351.6521.0634.965.6422.87267.124079卷扬机5t146.7518.677.280.345.7474.761038内燃压路机12-15t374.5262.47106.82　91.48113.752045风砂枪174.901.712.99　　170.257 砼材料计算表附表：9编号砼标号水泥强度等级级配预算量单价（元）水泥（kg）掺和料（kg）砂（m3)石子（m3)外加剂（kg）水（m3)1C2032.52289　0.490.81　0.15161.4642.5261　0.510.81　0.15153.072C2532.52310　0.470.81　0.15167.7042.5289　0.490.81　0.15161.54限价价差　　　　　　　　　　1C2032.52289　0.490.81　0.15122.0242.5261　0.510.81　0.15141.582C2532.52310　0.470.81　0.15121.8942.5289　0.490.81　0.15144.27　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　水泥砂浆M1032.5　305　1.1　　0.183130.09　M1532.5　405　1.07　　0.243159.07　　　　　　　　　　　限价价差M1032.5　305　1.1　　0.183130.43　M1532.5　405　1.07　　0.243136.0857 建筑工程单价汇总表附表：10编号工程项目名称单位单价（元）其中：（元）人工费材料费机械使用费其他直接费间接费企业利润材料限价价差税金1-171土方开挖100m3210.0011.646.40116.288.0614.2410.9635.886.551-273土方回填100m31282.36658.8047.42289.5659.75105.5581.28　40.003-1人工铺筑砂垫层100m316182.611193.663605.700.00287.96508.73391.729690.00504.823-2人工铺筑碎石垫层100m314369.451322.555666.10　419.32740.80570.415202.00448.263-4人工铺筑反滤层100m314616.951233.395228.01　387.68684.91527.386099.60455.983-7干砌块石100m3砌体方14967.771975.095858.0070.63474.22837.79645.104640.00466.93　干砌块石100m3砌体方4469.77　　　　　　　　4-194钢筋加工及安装t7943.51471.393153.90177.59228.17201.55296.283166.82247.804-235搅拌机拌制砼100m31736.021049.3734.04652.61　　　　　4-247胶轮车运砼100m3266.43208.6915.0842.66　　　　　5-5普通平面木模板制作100m24291.63301.432729.34336.93202.06285.58269.8732.54133.885-6普通平面木模板安拆100m25538.17727.822755.51749.39253.96358.93339.19180.59172.773-67拆除砌石100m3砌体方1452.57383.1228.72574.1259.16104.5180.47177.1545.311-119人工平土100m2112.6086.570.87　5.259.277.14　3.514-100旧混凝土凿毛100m3799.12607.5630.38　38.2847.3350.65　24.934-38底板混凝土100m343027.092516.9218844.69742.341326.241640.111754.9214859.611342.256-11风钻钻灌浆孔100m1071.38545.53190.14103.9150.3780.1067.90　33.424-64侧墙混凝土100m345043.562546.7919125.772041.121422.821759.561882.7214859.611405.164-32竖井衬砌100m342817.272955.4618819.57161.431316.191627.681741.6214859.611335.711-57人工挖沟槽土方100m3285.45205.2416.42　13.3023.5018.09　8.9010-7公路基础1000m223877.294153.3213977.14480.401116.651775.481505.21124.24744.86 1 3.2.2水库除险加固的必要性西旧府水库是一座以灌溉为主，兼顾防洪、养鱼等综合利用的小（一）型水库，自1997年建成至今，水库已运行10年，存在问题较多。①经溢洪道洪水复核计算，现状溢洪道侧墙高度低，当发生校核标准洪水时，高速水流由侧墙溢出，顺坝坡流动，带走坝坡土体，威胁大坝安全。②现溢洪道工程钢筋混凝土结构表面受冻融影响剥蚀较严重、输水洞存在渗水等现象影响水库正常运行。③水库无安全观测设施④上坝防汛路路面较窄，雨天路面泥泞，当发生险情时，各种车辆、抢险人员很难及时到达现场，实施抗洪抢险。由于上述原因，水库运行一直存在安全隐患，带病运行状态。根据水利部水管〔1995〕86号《水库大坝安全鉴定办法》的规定：大坝管理部门及其主管部门必须对大坝按期进行安全鉴定，2007年6月**市水利局专家组鉴定西旧府水库大坝为三类坝，水库属于带病险运行。因此，对西旧府水库进行除险加固是十分必要的。5'