xx市小瓦桥水库除险加固工程项目初步设计报告

'xx市小瓦桥水库除险加固工程项目初步设计报告 责任表核定：校核：编写：项目成员： 目录1综合说明11.1工程概况11.2除险加固的必要性21.2.1水库现状主要病害21.2.2安全鉴定结论51.2.3除险加固的必要性81.3除险加固设计91.3.1水文91.3.2地质101.3.8天然建筑材料151.3.3工程任务与规模161.3.4除险加固工程设计171.3.5施工组织311.3.6水土保持及环境保护331.9.2水土保持设计331.3.7工程管理341.3.8工程投资概算351.3.9经济评价351.4结论及建议351.4.1结论351.4.2今后工作意见371.5工程特性表372水文412.1概况4161 2.1.1自然地理概况412.1.2水文气象概况412.2水文气象资料情况422.2.1基本资料422.2.2基本资料综合评价442.3暴雨途径推求设计洪水452.3.1洪水标准462.3.2点暴雨成果选用及设计洪水推求462.3.3流域面暴雨时程分配482.3.4设计洪水推求502.3.5设计洪水成果选用522.3.6设计洪水成果合理性检查552.3.7分期设计洪水582.4泥沙592.5水文观测设施603工程地质623.1区域地质概况623.1.1地层岩性623.1.2地质构造623.1.3区域稳定性及地震动参数633.1.4地形地貌及物理地质现象633.1.5水文地质条件643.2库区工程地质条件643.2.1库区渗漏643.2.2库岸稳定643.2.3库区淤积6461 3.2.4库区淹没与浸没653.3枢纽区工程地质条件653.3.1工程及病害概述653.3.2基本地质条件673.3.3坝体质量分析与评价703.3.5处理意见773.4输水涵洞工程地质条件783.5溢洪道工程地质条件783.6天然建筑材料793.6.1粘土料793.6.2风化料793.6.3砂、砾碎石793.7结论804工程任务及规模824.1工程任务824.2工程除险加固的必要性824.2水库防洪标准854.3死水位、死库容的确定854.4调洪演算864.4.1基本情况864.4.2正常蓄水位的复核864.4.3防洪调度原则864.4.3调洪演算及结果874.4.4水库特征水位1004.5坝顶高程的确定1004.5.1基本资料10061 4.5.2波浪爬高计算1004.5.3风壅水面高1014.5.4大坝安全超高1014.5.5坝顶高程计算1025工程总体布置及主要建筑物1045.1设计依据1045.1.1工程等别及建筑物级别1045.1.2洪水标准1045.1.3地震设防烈度1045.1.4水库安全鉴定主要结论1055.1.5除险加固初步设计任务1075.2工程现状1085.2.1工程建设过程简介1085.2.2主要建筑物1085.2.3大坝渗流稳定复核1095.2.4大坝稳定复核计算1145.2.5工程存在的主要问题总结1205.2.6除险加固设计总体方案1225.3大坝除险加固设计1235.3.1坝顶高程的确定1235.3.2大坝除险加固设计1245.4溢洪道加固设计1345.4.1溢洪道加固方案1345.4.2结构布置1355.4.3设计计算1355.5输水涵洞设计13661 5.5.1输水建筑物方案选择1365.5.2水力计算1375.6金属结构1385.7工程观测1385.7.1大坝观测1385.7.2其它观测1395.8其它建筑物1395.9除险加固主要工程量1396施工组织设计1416.1施工条件1416.1.1工程条件1416.1.2自然条件1426.2施工导流1436.2.1导流标准1436.2.2导流方式1436.2.3导流建筑物1446.3料场选择与开采1446.3.1料场选择1446.3.2料场规划与开采1456.4主体工程施工1466.4.1大坝工程施工1466.4.2溢洪道工程施工1476.4.3输水涵洞施工1476.4.5围堰施工1486.4.6金属结构安装1486.5施工交通及施工总布置14961 6.5.1对外交通运输1496.5.2场内施工交通1496.5.3施工工厂设施1496.6风、水、电、通讯及照明1496.6.1供风1506.6.2供水1506.6.3供电1506.6.4通讯及照明1506.7施工总布置1506.8施工总进度计划1526.9主要技术供应1536.9.1主要建筑材料1536.9.2主要施工机械设备1547环境保护设计1567.1环境保护设计原则1567.2施工期对不利影响采取的对策及改善措施1567.2.1施工期环境不利影响1577.2.2施工期对不利影响采取的对策1587.3环境保护措施设计1607.3.1施工区环境保护设计1607.3.2水库水质保护措施1617.3.3水库径流区水土保持措施1627.3.4环境监测环境管理1637.3.5运行期环境监测规划1637.4工程除险加固后应注意的环境保护事项1647.5环保投资16461 8水土保持设计1658.1项目概况1658.2水土流失预测1658.2.1扰动原地貌、损坏土地和植被面积1658.2.2土石方平衡及弃渣堆放1668.2.3可能造成的水土流失量预测1678.2.4可能造成的水土流失危害1698.3水土流失防治方案1708.3.1水土保持措施总体布局1708.3.2分区防治措施布局1708.4水土保持投资概算及效益分析1728.4.1水土保持投资概算1728.4.2效益分析1739工程管理1759.1管理机构1759.2主要管理设施1759.2.1工程管理范围和保护范围1759.2.2工程管理区的规划布局1759.2.3交通、通信1769.2.4工程和水文观测、检测设施1769.3工程管理运用1769.3.1水库调度运行1769.3.2工程管理17710.设计概算18310.1编制依据18310.2基础单价18361 10.2.1人工费单价18310.2.2材料预算价格18410.2.3砂、石料预算价格18410.3费率标准18510.3.1其它直接费18510.3.2现场经费18510.3.3间接费18510.3.4企业利润18610.3.5税金18610.3.6独立费用18610.3.7预备费18710.4工程总投资18711经济评价19211.1编制依据19211.2国民经济评价19211.2.1费用计算19211.2.2工程效益计算分析19311.2.3国民经济评价指标计算19411.2.4敏感性分析19411.2.5国民经济评价19511.3财务评价19511.3.1财务核算单位19511.3.2供水成本19511.3.3财务收入19611.4综合评价19661 1综合说明1.1工程概况小瓦桥水库位于**省**市东南部，属于新村镇洒树咪村委会，距**市123.5km，距洒树咪村委会7km。水库流域中心为东经101º10´12″～101º13´48″，北纬24º43´21″～24°44′09″。水库坝址处于马龙河二级支流上大旧村河上的小瓦桥河，属于红河水系绿汁江支流。控制径流面积8.3k㎡（注册登记表为92.0k㎡）。主河长6.68km，河床平均坡降45.26‰，坝顶高程1720.38m，水库总库容46.76万m³（注册表：54.90万m³），正常库容32.75万m³，植被尚密。小瓦桥水库始建于1968年12月，1971年6月竣工，建成最大坝高27.88m、总库容46.76万m³的小（二）型水库。小瓦桥水库坝址以上控制径流面积8.3k㎡，现状枢纽建筑物主要由大坝、溢洪道和输水涵洞组成。大坝坝型为均质土坝，原坝顶高程1720.38m，现状坝顶高程坝左为1720.06m，坝右为1721.58m，最大坝顶高程为1721.58m，最小为1719.83m，平均坝顶高程为1719.90m。最大坝高27.88m，坝顶长度90m，坝顶最宽5.92m，最窄4.10m，平均宽度4.84m。大坝竣工后大坝坝坡坡比分别为：大坝上游坝坡：从1720.38～1692.50m为1:2.69。大坝下游坝坡：从1720.38～1692.50m为1:1.62（绘图时应与实测资料比较修正）。输水涵洞：输水涵洞位于坝中，长118.0m，进口底板高程为1692.35m，出口高程为1691.56m，底坡1/150。涵洞洞身为直洞，洞身为城门洞型，净宽1.0m，净高1.5m，在1.1m处起拱，拱顶采用浆砌条石砌筑，厚0.4m，边墙采用浆砌石砌筑，高1.5m，顶宽0.4m61 ，底宽0.4m。输水涵洞设有专门的启闭机房和专用的启闭设备，启闭机房内设手电两用螺杆式启闭机一套，型号为LG-10t。启闭机设备较为陈旧，布满油垢，外壳有局部锈蚀。溢洪道：溢洪道位于左坝肩，控制段为无闸控制的宽顶堰，堰顶高程1717.09m，最大下泄流量31.25m³/s。沿线出露基岩为侏罗系下统（J1）为浅紫红色、黄灰、灰绿等色页岩夹薄层砂岩，主要为全～强风化，局部为弱风化，强度一般可满足荷载要求。控制段：控制段为城门洞型，长4.0m，底板为砼衬砌，净宽3.5m，净高3.29m，在2.0m处起拱，拱顶采用浆砌条石砌筑，厚0.4m，边墙采用浆砌石砌筑，高2.5m，顶宽0.5m，底宽0.5m。泄槽段：泄槽段长92.00m，底板为砼衬砌，净宽3.50m，边墙采用浆砌石砌筑，高2.0～0.8m，顶宽0.5m，底宽0.5m；出口段：出口无消能设施，尾水直接归入山箐。1.2除险加固的必要性1.2.1水库现状主要病害**市水务局委托我院对小瓦桥水库进行安全鉴定工作，依据水利部《水库大坝安全鉴定办法》（水建管[2002]271号）及《水库大坝安全评价导则》（SL258-2000）的要求，结合小瓦桥水库大坝的实际情况，水库始建至今已运行42年，因受当时技术条件和资金条件限制，上坝土料及碾压均未能达到有关《施工规范》及设计的要求。2012年01月我院对该水库进行了勘测工作，基本查清了现状水库病险及原因，水库现状主要病害有：(1)坝顶：有交通要求，由于牛马牲口践踏、雨水冲刷，坝顶已经宽窄不一，最宽5.92m，最窄4.10m，平均宽度4.84m。最大坝高61 27.88m，坝顶沉降量为1.75m，大坝沉降率为4.03%。上游坝坡：无块石护坡，由于牛马牲口践踏、雨水冲刷，上游坝坡已经凹凸不平，不平整度达0.2～0.6m；上游坝坡在1720.38～1713.43m之间，局部长有紫茎泽兰和其他杂草，高0.1～0.9m。下游坝坡：为不完整的草皮护坡，凹凸不平、坑坑洼洼，不平整度0.2～0.5m。坝坡上长有紫茎泽兰和其他杂草。紫茎泽兰高0.,2～0.8m，占草皮护坡的65%，杂草高0.06～0.9m，占草皮35%。据水库管理人员介绍：在现状水位1713.43m时，在高程1705.67～1697.42m范围内，右坝间（坝体与山体结合部）成股状漏水3股，漏水量分别0.05L/s，0.07L/s，0.04L/s，汇入坝脚漏水量为0.6L/s。在高程1706.60～1694.51m范围内，坝体散浸漏水，散浸面积26㎡，汇入坝脚漏水量0.3L/s。在正常蓄水位1717.09m时，在高程1709.86～1697.23m范围内，整个坝体大面积散浸漏水，散浸面积150㎡，沼泽化面积85㎡，汇入坝脚漏水量1.2L/s。在高程1708.12～1697.42m范围内，右坝间大面积散浸漏水，成股状漏水有6股，漏水量分别0.1L/s，0.04L/s，0.1L/s、0.03L/s；0.1L/s，0.1L/s，沼泽化面积56㎡，汇入坝脚排水沟漏水量达0.8L/s。（2）坝基出露基岩侏罗系下统（J1）为浅紫红色、黄灰、灰绿等色页岩夹薄层砂岩。坝址区地质构造大致呈向右岸陡倾的单斜。即岩层走向大致为S～N向，西倾，倾角65°。岩层走向与河谷平行，倾向右岸，岩层陡立，为走向谷。坝轴线方向为N65°W，与岩层走向交角约30°。从野外观察，未见滑坡，坍塌等不稳定现象，山坡基本稳定。坝基未进行清基，只清除草根、树皮，没有设截水槽，未进行防渗处理，施工时没有采取防渗工程措施，因此坝基及左右坝肩存在渗漏并。坝土多为褐黄等色砂质粘土，碾压质量差且不均匀，密实度低达不到防渗要求，因此坝体渗漏。在现状水位1713.43m时，在高程1705.67～1697.42m范围内，右坝间（坝体与山体结合部）成股状漏水3股，61 漏水量分别0.05L/s，0.07L/s，0.04L/s，汇入坝脚漏水量为0.6L/s。在高程1706.60～1694.51m范围内，坝体散浸漏水，散浸面积26㎡，汇入坝脚漏水量0.3L/s。在正常蓄水位1717.09m时，在高程1709.86～1697.23m范围内，整个坝体大面积散浸漏水，散浸面积150㎡，沼泽化面积85㎡，汇入坝脚漏水量1.2L/s。在高程1708.12～1697.42m范围内，右坝间大面积散浸漏水，成股状漏水有6股，漏水量分别0.1L/s，0.04L/s，0.1L/s、0.03L/s；0.1L/s，0.1L/s，沼泽化面积56㎡，汇入坝脚排水沟漏水量达0.8L/s。（3）根据大坝抗滑稳定复核计算结果，大坝上游坡在各种运用条件下的抗滑稳定安全系数满足规范要求，上游坡发生整体滑动的可能性较小。按《评价导则》土石坝结构安全性分级，为A级。对于大坝的下游坡，在校核洪水位工况下的抗滑稳定系数为1.1198（简化毕肖普法），小于规范值1.15，结构安全性分级为C级。在设计洪水位工况下的抗滑稳定系数为1.1471（简化毕肖普法），小于规范值，结构安全性分级为C级。按《评价导则》土石坝结构安全性分级，为C级。对照《水库大坝安全评价导则（SL258—2000）》有关规定，土石坝结构安全性分级为C级。大坝遇Ⅶ度地震情况时，大坝下游坝坡在设计洪水位工况下抗震稳定安全系数K为1.0769（简化毕肖普法），小于规范规定的安全系数值K=1.10，结构安全性分级为C级。在正常蓄水位工况下抗震稳定安全系数K为1.1464（简化毕肖普法），略大于规范规定的安全系数值K=1.10，结构安全性分级为B级。在现状运行水位工况下抗震稳定安全系数K为1.2306（简化毕肖普法），大于规范规定的安全系数值K=1.10，结构安全性分级为A级，按《评价导则》土石坝结构安全性分级，为C级。大坝上游坝坡在现状运行水位、正常蓄水位、设计洪水位、正常蓄水位缓降至死水位工况下的抗震稳定安全系数K61 分别为1.9976、2.0994、2.1280、1.5830(简化毕肖普法），大于规范规定的安全系数值K=1.10，结构安全性分级为A级，按《评价导则》土石坝结构安全性分级，为A级。根据渗透稳定计算结果，坝体在各种工况下出逸比降计算值i为0.01～0.59，大于坝土允许出逸坡降[i]=0.45，坝土可能发生渗透破坏。坝基出逸比降计算值i为0.04～0.73，大于允许出逸坡降[i]=0.45，坝基可能发生渗透破坏。（4）输水涵洞布置为坝下涵洞，输水涵洞进口淤积，洞身顶拱和边墙漏水。在正常蓄水位1717.09m下，关闭闸门，涵洞出口漏水量为3.5L/s。在现状水位1713.43m下，关闭闸门，涵洞出口漏水量为2.0L/s。输水涵洞的金属结构主要是启闭机和一道平板铸铁闸门，启闭机设备较为陈旧，布满油垢，外壳有局部锈蚀，平板铸铁闸门锈蚀80%，锈蚀深度0.8～1.7mm。（5）溢洪道位于左岸山坡与坝体结合部，为无闸控制的宽顶堰，沿线出露基岩为侏罗系下统（J1）为浅紫红色、黄灰、灰绿等色页岩夹薄层砂岩，主要为全～强风化，局部为弱风化，强度一般可满足荷载要求。（6）坝体沉陷变形、水平位移观测桩、渗透压力观测管等观测设施不完善、不配套，并且没有建盖管理所。（7）水库未设专业技术人员，加之资金、设备缺乏，监测资料缺乏。1.2.2安全鉴定结论2012年04月**州水务局组织专家组对小瓦桥水库大坝安全评价报告进行评审，并形成专家组意见，小瓦桥61 水库大坝类别为三类坝，水库的病害已严重制约了其社会、经济效益的发挥。安全鉴定主要结论如下：1、工程质量评价：大坝干密度1.38～1.71g/cm³，平均1.49g/cm³，扰动样的干密度为1.68g/cm³，相应坝体压实度为0.82～0.97，平均压实度为0.88，压实度达不到规范规定要求，综合评定工程质量等级为不合格。2、运行管理评价：综合评定运行管理等级为差。3、大坝防洪标准复核：小瓦桥水库现状抗洪能力不满足200年的校核洪水标准，参照《水库大坝安全评价导则》（SD258—2000）之规定，小瓦桥水库大坝防洪安全性分级为C级。4、大坝及输泄水建筑物结构稳定性复核：根据大坝抗滑稳定复核计算结果，大坝上游坡在各种运用条件下的抗滑稳定安全系数满足规范要求，上游坡发生整体滑动的可能性较小。按《评价导则》土石坝结构安全性分级，为A级。对于大坝的下游坡，在校核洪水位工况下的抗滑稳定系数为1.1198（简化毕肖普法），小于规范值1.15，结构安全性分级为C级。在设计洪水位工况下的抗滑稳定系数为1.1471（简化毕肖普法），小于规范值，结构安全性分级为C级。按《评价导则》土石坝结构安全性分级，为C级。对照《水库大坝安全评价导则（SL258—2000）》有关规定，土石坝结构安全性分级为C级。溢洪道和输水涵洞结构稳定性均满足规范要求。综合评定水库大坝结构安全等级为C级。5、抗震稳定性复核：大坝坝基、溢洪道地基和输水涵洞地基均不属液化地基。水库在Ⅶ度设防烈度情况下，大坝下游坝坡在设计洪水位工况下抗震稳定安全系数K为1.0769（简化毕肖普法），小于规范规定的安全系数值K=1.10，结构安全性分级为C级。在正常蓄水位工况下抗震稳定安全系数K为1.1464（简化毕肖普法），略大于规范规定的安全系数值K=1.10，结构安全性分级为B级。在现状运行水位工况下61 抗震稳定安全系数K为1.2306（简化毕肖普法），大于规范规定的安全系数值K=1.10，结构安全性分级为A级，按《评价导则》土石坝结构安全性分级，为C级。大坝上游坝坡在现状运行水位、正常蓄水位、设计洪水位、正常蓄水位缓降至死水位工况下的抗震稳定安全系数K分别为1.9976、2.0994、2.1280、1.5830(简化毕肖普法），大于规范规定的安全系数值K=1.10，结构安全性分级为A级，按《评价导则》土石坝结构安全性分级，为A级。溢洪道控制段边墙的抗震稳定安全系数和抗倾安全系数均大于规范值，抗震安全性满足规范要求。输水涵洞抗震稳定性满足规范要求。综合评定水库大坝抗震安全等级为C级。6、大坝及输泄水建筑物渗流稳定性评价：大坝存在坝基和坝肩渗漏问题，且渗漏量随库水位的升降变化明显，坝土渗透系数满足规范要求，坝体出逸比降大于允许出逸坡降，坝基出逸比降大于允许出逸坡降，坝基可能发生渗透破坏。溢洪道位于左岸山坡与坝体结合部，为无闸控制的宽顶堰，沿线出露基岩为侏罗系下统（J1）为浅紫红色、黄灰、灰绿等色页岩夹薄层砂岩，主要为全～强风化，局部为弱风化，强度一般可满足荷载要求。溢洪道边墙底板砂浆脱落、掉块，裂缝等现象严重，抗风化和冲刷能力弱。溢洪道不存在渗漏现象。输水涵洞进口淤积，洞身顶拱和边墙漏水。在正常蓄水位1717.09m下，关闭闸门，涵洞出口漏水量为3.5L/s。在现状水位1713.43m下，关闭闸门，涵洞出口漏水量为2.0L/s。这些病险危威胁着输水涵洞的结构安全和正常运行。综合评定水库大坝渗流安全等级为C级。61 7、金属结构复核：输水涵洞的金属结构主要是启闭机和一道平板铸铁闸门，启闭机设备较为陈旧，布满油垢，外壳有局部锈蚀，启闭较为灵活。平板铸铁闸门锈蚀80%，锈蚀深度0.8～1.7mm，不存在渗漏现象。综合评定水库金属结构安全等级为A级。根据水利部《水库大坝安全鉴定办法》和《水库大坝安全评价导则》，小瓦桥水库大坝安全性评价为三类坝。1.2.3除险加固的必要性小瓦桥水库位于**市新村镇洒树咪村委会，灌溉着洒树咪和大坎子两个村委会。洒树咪村委会涉及菜家、海子山、明家村、大青树、陈家村、苍房、多依树、高家、红土坡、鲁克堵、对过山、大瓦房、易家、花红树、平掌、大户、新村上排、新村下排、渣苴山、下洒打等村，大坎子村委会涉及小麻树、大菜园、祭龙山、坝尾巴、上村等村，受益26个村民小组，农户526户，2091人口，耕地2194亩（水田424.5亩、旱地1769.2亩）。同时担负着水库下游0.5km处市乡公路，3km乡村公路、三个水电站，2091多名村民，2194亩耕地的防洪任务，水库若出现溃坝，将造成巨大的财产损失，其各种损失是无法估量的。故水库安全与否，其地位是极其重要的，所以对小瓦桥水库进行除险加固无论对受益区经济发展及下游的社会安定都是十分必要的。小瓦桥水库是一座灌溉、防洪为主，兼顾水产养殖的综合性小(二)型水利工程。它的兴建，洒树咪、大坎子两个村委会共2194亩农田灌溉得到保障，改变了当地大灾大减产、小灾小减产、风调雨顺靠天增产的局面，成为新村镇洒树咪村委会的骨干水利工程之一。1.3除险加固设计1.3.1水文1.3.1.1自然地理概况61 小瓦桥水库位于**市东南部，属新村镇窝碑村委会，距**市123.5km，距洒树咪村委会7km，属珠江流域红河水系绿汁江支流马龙河二级支流上大旧村河上的小瓦桥河，大旧村河发源于**市新村镇洒树咪村委会麻栗树附近，经小瓦桥河汇入小旧村河，经小旧村河汇入马龙河，马龙河一路向南汇入绿汁江。控制径流面积8.3km2（注册表：92.0k㎡），主河长6.68km，河道平均比降45.26‰，水库地理坐标为东经101º10´12″～101º13´48″，北纬24º43´21″～24°44′09″。坝顶高程1720.38m,坝址河床高程1688.89m,水库总库容46.76万m³（注册表：54.90万m³），森林植被覆盖好。1.3.1.2设计洪水小瓦桥水库邻近地区具有较长实测暴雨资料的站点是双柏气象站，根据资料情况和水库流域特性，以双柏气象站为参证站，将双柏县气象站长系列（1959～2009年）短历时实测点暴雨资料统计参数移置于设计流域中心，并由设计暴雨推求设计洪水（该方法简称“参数移用法”）。小瓦桥水库流域中心处点暴雨统计参数也可由《**省暴雨统计参数图集》查算而得（该方法简称“图集法”）。最终小瓦桥水库流域中心处点暴雨统计参数采用暴雨参数移植法的成果，设计洪水是采用《**省暴雨洪水计算手册》程序计算。表1.2-2小瓦桥水库设计洪水成果比较表频率方法0.50%1%2%3.33%5%10%20%暴雨途径洪峰（m³/s）31.1927.7224.4421.3919.4515.7010.50洪量（万m³）80.6262.7955.4948.3744.0735.9327.79枯期设计洪水，由于本流域无枯期洪水实测资料，选择相邻流域董户村水文站为参证站，根据董户村水文站洪峰、一日洪量的枯、汛期同频率洪水比值进行移置计算。61 1.3.1.3泥沙依据**省水电科学研究所2006年2月出版的《**省2004年土壤侵蚀现状遥感调查报告》查查《**州土壤侵蚀模数图》，进行计算，小瓦桥多年平均入库沙量为0.1925万m³/年。1.3.2地质1.3.2.1区域地质小瓦桥水库位于红河上游支流～马龙河右岸。由于地壳强烈上升，山高谷深，呈现典型的构造高中低山地形，相对高差500～1500m，由于受强烈切割，河流纵坡，山坡都十分陡峻。以小瓦桥水库坝址周边地区为例：山坡坡度一般均在30～40°左右，局部更陡呈陡壁；坝址下游河床纵坡约为10°。库区上游径流区植被一般，主要为灌木林，少部分为松林。灌木林地区山坡较陡，松林地坡度相对稍缓，当地居民有割松脂的习惯，由于人类活动较频繁，松林中地面草皮相对较差，甚至为裸地，但无活动性冲沟。除此之外，局部陡坡地段以及公路人工开挖的边坡，偶见小型塌方体，坍塌土方数20余立方米不等。1.3.2.2地层岩性库区及外围出露地层主要为中生界三叠系上统和侏罗系下统、中统以及第四系松散层。有老至新简要说明如下：（1）三叠系上统（T3）：下部为页岩、砂岩不等厚互层，中部为厚层状灰岩夹泥灰岩及白云质灰岩，局部夹页岩；上部为板状页岩、细砂岩，主要分布在水库西侧外围新村、纳厂一带，总厚度大于1820m。（2）侏罗系下统（J161 ）：紫红色页岩夹细～中粒砂岩，页岩受轻微变质显板岩，分布在库区及其两侧呈北西～南东向带状分布，厚度变化大，自820～4652m不等。（3）侏罗系中统（J2）：中厚层状细至中粒砂岩与泥岩不等厚互层，局部夹泥灰岩。主要分布在水库东侧外围，厚度1103～1323m。（4）第四系残坡积（Qedl）砂质粘土、角砾、碎块石，库区两岸大面积分布，含量变化大，厚度2～5m不等。冲洪积（Qpal）为砂、砾石、块石，坝址下游谷底少量分布，厚度1～2m。1.3.2.3地质构造与地震库区地质构造复杂，以断裂为主，构造线方向为NW～SE向。（1）中田～新村断裂：位于水库西侧，直线距离约为10km左右，南段为NNW向，表现为张性，三街以北变为NW向，延伸至祥云县为第四系掩盖，性质不明，全长大于100km。（2）中邑舍断裂：位于水库东侧5～10km。分东、西两条，均呈NW向波状弯曲延伸，全长大于25km。东支显张性，西支性质不明。工程区岩层走向大致为S～N向或N略偏W方向，与区域构造线方向基本吻合，岩层西倾，倾角大于65°至直立。但工程区由于残坡积覆盖（局部混杂重力堆积物）层较厚，基岩出露偶见。工程位于**山字形构造西翼弧与滇藏歹字型构造的交接部位，受其影响，北西向断裂发育，岩层陡立，主压应力方向为北东～南西向。据1:400万《中国地震动参数区划图》（GB18306～221），本区地震动峰值加速度为0.15g，地震动反映谱特征周期0.45s，相应地震基本烈度7度。1.3.2.4水文地质61 ㈠主要富水层（1）富水性中等溶隙、溶孔含水层：主要指三叠系上统上部灰色厚层石灰岩，质纯，夹少量泥灰岩或白云质灰岩，泉水流量一般大于10L/S。（2）富水性弱裂隙含水岩层包括三叠系上统顶、底部的砂、页岩侏罗系下统、侏罗系中统砂、泥岩、板状页岩，砂岩的裂隙、页岩的片理均较发育，含微弱裂隙水。地下水径流模数0.1～2L/S*km2,泉水流量0.1～1.5L/S。（3）第四系残坡积广泛分布于山坡表层，为透水层；第四系冲洪积层一般很薄，不含水。㈡地下水补排关系地下水主要由降雨补给，向沟谷运移，在谷底或山坡低洼处以小泉或散侵形式补给地表水或库水。1.3.2.5枢纽区工程地质坝址区出露地层较单一，为侏罗系下统（J1）和第四系，简要说明如下：（1）侏罗系下统（J1）为浅紫红色、黄灰、灰绿等色页岩夹薄层砂岩，页岩受轻微变质显板状结构，地表页岩风化较强烈，呈碎片状剥落。在坝址区，基岩出露不多，例如左坝肩上游小冲沟底部露头较好，岩层排列整齐、完整;右坝肩全为第四系残坡积覆盖，基岩产状不清。（2）第四系①残坡积层（Qedl）为砂质粘土、角砾、碎块石，含量不定，互为混杂，厚度2～5m不等。②冲洪积（Qpal）为砂、卵砾石、块石，厚度1～2m。③人工堆积（Qs）仅指坝土，组成物质大致同残坡积层，厚61 22.8m。（2）地貌及物理地质现象坝址区河谷狭窄，山坡陡峻，河谷大致呈南北向，与岩层走向基本一致，为走向谷。河谷底宽约10m左右，两岸山坡基本对称，山坡坡度35～40°局部地段更陡，几乎呈陡崖。两坝肩由人工开挖形成两片小平台：左坝肩平台面积宽不足20m，长约30m，布置了溢洪道；右坝肩平台面积更小，长、宽不足20m，建盖了水库管理所。两坝肩山坡基本稳定，仅溢洪道左侧山坡特别陡，局部有小塌方体。一、大坝坝段岩(土)体工程水文地质特征1、坝体土坝土为含砾或含砂低液限粘土，粘粒含量19.0～38.0%,均值23.57%，比较均匀，主要为低压缩性土。干密度1.38～1.71g/cm³，均值1.49g/cm³，干密度偏低。内摩擦角Φ=12.2～21.1°，均值15.61°；凝聚力C=26.7～39.5Kpa，平均32.03Kpa。坝坡稳定分析建议用均值。坝土粘粒含量19.0～38.0％，均值23.57%，高于地震设防烈度七度，粘粒含量不小于16％的界限值，初判为不液化。坝土主要为砂质粘土或低液限粘土，粘粒含量19.0～38.0％，均值23.57%，尚较均匀。少数土样的孔隙率大于45％，压缩系数也较高，（个别土样属高压缩性土）干密度1.38～1.71g/cm³，均值1.49g/cm³。相应坝体压实度为0.82～0.97，平均压实度为0.88，小于碾压土石坝规范值0.96～0.98，干密度偏小，碾压功能偏低。坝体碾压达不到规范要求。61 坝土抗剪强度：内摩擦角Φ=12.2～21.1°，均值15.61°；凝聚力26.7～39.5Kpa，均值32.03Kpa。坝坡稳定分析用均值。2、坝基岩(土)体坝址区出露地层较单一，为侏罗系下统（J1）和第四系，简要说明如下：（1）侏罗系下统（J1）为浅紫红色、黄灰、灰绿等色页岩夹薄层砂岩，页岩受轻微变质显板状结构，地表页岩风化较强烈，呈碎片状剥落。在坝址区，基岩出露不多，例如左坝肩上游小冲沟底部露头较好，岩层排列整齐、完整;右坝肩全为第四系残坡积覆盖，基岩产状不清。1.3.2.6大坝处理建议（1）大坝病害多发且较严重，诸如坝顶沉陷较大。坝体渗漏量等等，严重影响水库正常运行，加固处理，迫在眉睫。（2）建议坝体主要采用帷幕灌浆防渗和培厚加固下游坝坡处理1.3.2.7附属建筑物工程地质评价及处理建议一、溢洪道工程地质条件溢洪道位于左坝肩，控制段为无闸控制的宽顶堰，堰顶高程1717.09m，最大下泄流量31.25m³/s。控制段：控制段为城门洞型，长4.0m，底板为砼衬砌，底板高程为1717.09m（距坝顶3.29m），净宽3.5m，净高3.29m，在2.0m处起拱，拱顶采用浆砌条石砌筑，厚0.4m，边墙采用浆砌石砌筑，高2.5m，顶宽0.5m，底宽0.5m。泄槽段：泄槽段长92.00m，底板为砼衬砌，净宽3.50m，边墙采用浆砌石砌筑，高2.0～0.8m，顶宽0.5m，底宽0.5m；出口段：出口无消能设施，尾水直接归入山箐。沿线出露基岩为侏罗系下统（J1）61 为浅紫红色、黄灰、灰绿等色页岩夹薄层砂岩，主要为全～强风化，局部为弱风化，强度一般可满足荷载要求，。建议：对溢洪道已破损的边墙、底板进行修补。二、已建输水涵洞工程地质条件输水涵洞位于坝体中部的坝体内，长118.0m，进口底板高程为1692.35m，出口高程为1691.56m，底坡1/150。涵洞洞身为直洞，洞身为城门洞型，净宽1.0m，净高1.5m，在1.1m处起拱，拱顶采用浆砌条石砌筑，厚0.4m，边墙采用浆砌石砌筑，高1.5m，顶宽0.4m，底宽0.4m。病害：水库管理员曾进洞检查发现：输水涵洞进口淤积，洞身顶拱和边墙漏水。在正常蓄水位1717.09m下，关闭闸门，涵洞出口下方6～8m结合部有四处呈股状漏水，漏水量分别为1.2L/s、1.0L/s、0.8L/s、0.5L/s，涵洞出口漏水量为3.5L/s。在现状水位1713.43m下，关闭闸门，涵洞出口下方6～8m结合部有四处呈股状漏水，漏水量分别为0.8L/s、0.5L/s、0.4L/s、0.3L/s，涵洞出口漏水量为2.0L/s。涵洞基础主要为页岩夹薄层砂岩，承载力能满足荷载要求。建议：对洞身进行回填灌浆处理。1.3.8天然建筑材料小瓦桥水库除险加固工程所需天然建筑材料有：石料、砂料及粘土料三种。粘土料场位于水库右岸下游距大坝约0.4km的山坡料场开采供应，可通过施工道路运往大坝，料场高程在1730～1760m之间，斜坡坡度15～250，面积约2500㎡，可采厚度0.5～1.5m，土料储量0.85万m³。土料为紫红色粘土。其质量和储量满足设计要求。此次选定的风化料场位于小瓦桥水库右岸下游距大坝约1.2km的山坡上，为61 三叠系上统（T3）：下部为页岩、砂岩不等厚互层，中部为厚层状灰岩夹泥灰岩及白云质灰岩，局部夹页岩。为水库附近较好的风化料，量大，开采运输方便。砂料：浇筑砂需到礼舍江河砂场购买，砂料为中粗粒石英砂，质好量大，可用作本工程的用砂料场，砂场至水库运距26km。石料（碎石、块石、山砂）：距离水库约10km的离倬赫石料场是该工程较想的石料供应地。有现成简易土路相通。石料厂地层岩性为中生界白垩系赵家店组（K2Z2）：中厚层状中粗粒石英砂岩，可采厚度大于5.0m，可满足工程对石料的要求。1.3.3工程任务与规模1.3.3.1工程任务根据**省水利厅关于我省小型病险水库除险加固初步设计的指导精神，除险加固工程维持正常水位不变，且不加高大坝，工程规模不作调整，因此，小瓦桥水库坝顶平均高程1720.38m，正常蓄水位为1717.09m，相应库容32.75万m³，除险加固后总库容为46.76万m³（注册表：54.90万m³），为小（二）型水库规模。1.3.3.2水利计算小瓦桥水库总库容为46.76万m³（注册表：54.90万m³）。根据国家《防洪标准》（GB50201-94）、《水利水电枢纽工程等级划分设计标准》SL252-2000规定，本工程规模为小（二）型，主要建筑物为5级，设计洪水重现期为20年（P＝5％），校核洪水重现期为200年（P＝0.5％）。另外永久性泄水建筑物消能防冲洪水标准为十年一遇，即P=10%。1、死水位选择根据小瓦桥水库泥沙计算，水库多年平均入库沙量为0.1925万m³/年，除险加固20年淤积3.85万m³，死水位定位61 根据2010年10月实测1/2000水库库区地形图，由水库20年淤积后的坝前淤积高度确定水库死水位为1705.64m，死库容3.85万m³。2、调洪演算根据运行情况，小瓦桥水库正常蓄水位1717.09m，小瓦桥水库现状溢洪道位于左岸与坝体结合处，无闸控制，底板高程为1717.09m（距坝顶3.29m），净宽3.5m，净高3.0m。交通桥顶高程1721.39m，坝顶高程1720.38m。库容曲线采用2010年10月实测库容曲线，调洪演算用采用PC1500程序进行计算，调洪成果详见表1.2－3。表1.2-3小瓦桥水库调洪成果表分期洪水頻率（P）水位（m）下泄流量（m3/s）对应库容（万m3）主汛期设计洪水P=0.5%1720.3731.2546.76P=2%1719.9024.8244.59P=5%1719.4418.9742.59P=10%1719.1115.0941.16P=20%1718.629.9439.04枯期设计洪水P=10%1717.380.8233.89P=20%1717.280.4233.50小瓦桥水库计算坝顶高程应为1720.901m，高于现状坝顶高程0.521m（现状坝顶高程为1720.38），大坝设0.6m高防浪墙，水库满足防洪要求。1.3.4除险加固工程设计1.3.4.1设计依据1、工程等别和建筑物级别小瓦桥水库总库容为46.76万m³，正常库容为32.75万m³，根据中华人民共和国颁发的《防洪标准》（GB50201-94）以及水利部颁发的《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000）的规定，小瓦桥61 水库工程等别为Ⅴ等，工程规模为小（二）型，其主要建筑物大坝、溢洪道、输水涵洞按照五级建筑物设计，次要建筑物及临时建筑按五级建筑物设计。2、洪水标准水库总库容46.76万m³。经复核水库最大坝高为27.88m。根据《防标准》GB50201—94及《水利水电工程等及划分及洪水标准》SL252—2000，小瓦桥水库总库容在10～100万m³之间，本工程规模为小（二）型，主要建筑物为V级、次要建筑物为V级。水库防洪标准为：校核洪水标准：P=0.5%（200年一遇）；设计洪水标准：P=5%（20年一遇）；枯期(施工)洪水标准10年、5年。下游河道无特殊防洪要求。3、地震设防烈度根据国家质量技术监督局2001年颁布出版的1：400万《中国地震动参数区划图》（GB18306—2001），工程区的地震动峰值加速度为0.15g，地震反应谱特征周期为0.45s，对应地震基本烈度为Ⅶ度。4、水库安全鉴定主要结论经**州水库大坝安全评价专家组审定，出具了《**州**市小瓦桥水库大坝安全鉴定报告书》，鉴定结论基本同意小瓦桥水库大坝安全性评定为三类坝，报告书中的主要鉴定结论如下：综合评定工程质量等级为不合格；综合评定运行管理等级为差；大坝防洪安全等级属于C级；综合评定大坝结构安全等级为C级；综合评定大坝抗震安全等级为C级；综合评定水库大坝渗流安全等级为C级；综合评定水库金属结构安全等级为A级。61 1.3.4.2工程现状1、工程建设过程简介小瓦桥水库始建于1968年12月，1971年6月水库竣工为小（二）水库，大坝坝顶高程1720.38m，最大坝高27.88m，坝轴线长90.0m，总库容46.76万m³，正常库容32.75万m³。根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000)规定，水库属小（二）型工程，其水库枢纽工程等级为Ⅴ等5级。至此，水库规模维持至今。水库竣工之后，由于受资金限制，大坝病害未做处理，水库处于带病限蓄运行状态。2、主要建筑物大坝：大坝坝型为均质土坝，原坝顶高程1720.38m，现状坝顶高程坝左为1720.06m，坝右为1721.58m，最大坝顶高程为1721.58m，最小为1719.83m，平均坝顶高程为1719.90m。最大坝高27.88m，坝顶长度90m，坝顶最宽5.92m，最窄4.10m，平均宽度4.84m。大坝竣工后大坝坝坡坡比分别为：大坝上游坝坡：从1720.38～1692.50m为1:2.69。大坝下游坝坡：从1720.38～1692.50m为1:1.62（绘图时应与实测资料比较修正）。输水涵洞：输水涵洞位于坝中，长118.0m，进口底板高程为1692.35m，出口高程为1691.56m，底坡1/150。涵洞洞身为直洞，洞身为城门洞型，净宽1.0m，净高1.5m，在1.1m处起拱，拱顶采用浆砌条石砌筑，厚0.4m，边墙采用浆砌石砌筑，高1.5m，顶宽0.4m，底宽0.4m。输水涵洞设有专门的启闭机房和专用的启闭设备，启闭机房内设手电两用螺杆式启闭机一套，型号为LG-10t。启闭机设备较为陈旧，布满油垢，外壳有局部锈蚀。溢洪道：61 溢洪道位于左坝肩，控制段为无闸控制的宽顶堰，堰顶高程1717.09m，最大下泄流量31.25m³/s。沿线出露基岩为侏罗系下统（J1）为浅紫红色、黄灰、灰绿等色页岩夹薄层砂岩，主要为全～强风化，局部为弱风化，强度一般可满足荷载要求。控制段：控制段为城门洞型，长4.0m，底板为砼衬砌，净宽3.5m，净高3.29m，在2.0m处起拱，拱顶采用浆砌条石砌筑，厚0.4m，边墙采用浆砌石砌筑，高2.5m，顶宽0.5m，底宽0.5m。泄槽段：泄槽段长92.00m，底板为砼衬砌，净宽3.50m，边墙采用浆砌石砌筑，高2.0～0.8m，顶宽0.5m，底宽0.5m；出口段：出口无消能设施，尾水直接归入山箐。3、大坝渗流稳定复核（1）渗透系数的采用见表1－1。大坝渗流分析渗透系数采用值表1—1部位渗透系数(cm/s)备注地勘试验值(初始采用值)反演值(最终采用值)Ⅰ区原坝体9.6×10-49.6×10-4Ⅱ区坝基冲洪积层3.63×10-33.63×10-3工程类比Ⅲ区坝基岩2.31×10-42.31×10-4Ⅳ区坝前淤积2.85×10-42.85×10-4工程类比（2）临界坡降、允许坡降确定大坝坝体土料以紫红、褐黄色砂质粘土为主，经分析，其可能的渗透变形类型均为流土破坏。经计算，坝土临界比降Jcr=0.9，坝土允许水力坡降[J]=0.45。坝基主要为三叠系上统（T3）：下部为页岩、砂岩不等厚互层，中部为厚层状灰岩夹泥灰岩及白云质灰岩，局部夹页岩，临界水力坡降Jcr=0.9，允许水力坡降[J]=0.45。61 （3）渗流分析成果渗流分析应计算5工况：现行水位情况、正常蓄水位情况、设计洪水位、校核洪水位情况、正常水位缓降至死水位情况。渗流分析成果包括大坝各种计算工况的渗透量、流网图及比降图，见附图。根据计算结果，正常蓄水位下，大坝年渗透量为3.535万m³，占原总库容46.76万m³的7.56%。大坝渗透量及渗透稳定分析表计算工况水力坡降计算范围值i临界坡降允许水力坡降[i]渗透流量(m³/d.m)渗透量(万m³/y)现行水位情况0.11～0.53(坝坡)0.9(坝体)0.45(坝体)3.228(坝体及坝基)3.5350.04～0.55(坝基)0.9(坝基)0.45(坝基)正常蓄水位情况0.04～0.59(坝坡)0.9(坝体)0.45(坝体)3.513(坝体及坝基)3.8470.03～0.73(坝基)0.9(坝基)0.45(坝基)设计洪水位情况0.01～0.58(坝坡)0.9(坝体)0.45(坝体)3.633(坝体及坝基)3.9780.04～0.62(坝基)0.9(坝基)0.45(坝基)根据渗透稳定计算结果，坝体在各种工况下出逸比降计算值i为0.01～0.59，大于坝土允许出逸坡降[i]=0.45，坝土可能发生渗透破坏。坝基出逸比降计算值i为0.04～0.73，大于允许出逸坡降[i]=0.45，坝基可能发生渗透破坏。综合以上分析计算，小瓦桥水库坝体压实度低，渗透性强，坝体与基础、岸坡等结合部处理不当。4、大坝稳定复核计算（1）大坝土料物理力学性质指标计算取值见表1－2。物理力学指标坝体分区天然容重饱和容重凝聚力(Kpa)内摩擦角61 （t/m³）（t/m³）（o）原坝体1.761.9340.0421.75坝基冲洪积层1.881.97028坝基岩1.941.9920.825坝前淤积1.751.7868（2）稳定计算结果大坝稳定复核计算工况及成果工作条件序号计算工况简化毕肖普法计算坝坡抗滑稳定最小安全系数安全性分级计算值规范值下游坝坡(稳定渗流期)1校核洪水位1720.37m，无地震1.11981.15C2设计洪水位1719.44m，无地震1.14711.25C3设计洪水位1719.44m，7º地震1.07691.10C4正常蓄水位1717.09m，无地震1.25461.25B5正常蓄水位1717.09m，7º地震1.14641.10B6现状运行水位1713.43m，无地震1.31741.25A7现状运行水位1713.43m，7º地震1.23061.10A上游坝坡稳定水位8校核洪水位1720.37m，无地震2.99701.15A9设计洪水位1719.44m，无地震2.96651.25A10设计洪水位1719.44m，7º地震2.12801.10A11正常蓄水位1717.09m，无地震2.90671.25A12正常蓄水位1717.09m，7º地震2.09941.10A13现状运行水位1713.43m，无地震2.67101.25A14现状运行水位1713.43m，7º地震1.99761.10A水位缓降15正常蓄水位1717.09m缓降至死水位1705.64m，无地震1.97701.25A16正常蓄水位1717.09m缓降至死水位1705.64m，7º地震1.58301.1A5、工程存在的主要问题总结经勘察和分析计算，小瓦桥水库存在的主要问题有：(1)坝顶：有交通要求，由于牛马牲口践踏、雨水冲刷，坝顶已经宽窄不一，最宽5.92m，最窄4.10m，平均宽度4.84m。最大坝高27.88m，坝顶沉降量为1.75m61 ，大坝沉降率为4.03%。上游坝坡：无块石护坡，由于牛马牲口践踏、雨水冲刷，上游坝坡已经凹凸不平，不平整度达0.2～0.6m；上游坝坡在1720.38～1713.43m之间，局部长有紫茎泽兰和其他杂草，高0.1～0.9m。下游坝坡：为不完整的草皮护坡，凹凸不平、坑坑洼洼，不平整度0.2～0.5m。坝坡上长有紫茎泽兰和其他杂草。紫茎泽兰高0.,2～0.8m，占草皮护坡的65%，杂草高0.06～0.9m，占草皮35%。在现状水位1713.43m时，在高程1705.67～1697.42m范围内，右坝间（坝体与山体结合部）成股状漏水3股，漏水量分别0.05L/s，0.07L/s，0.04L/s，汇入坝脚漏水量为0.6L/s。在高程1706.60～1694.51m范围内，坝体散浸漏水，散浸面积26㎡，汇入坝脚漏水量0.3L/s。在正常蓄水位1717.09m时，在高程1709.86～1697.23m范围内，整个坝体大面积散浸漏水，散浸面积150㎡，沼泽化面积85㎡，汇入坝脚漏水量1.2L/s。在高程1708.12～1697.42m范围内，右坝间大面积散浸漏水，成股状漏水有6股，漏水量分别0.1L/s，0.04L/s，0.1L/s、0.03L/s；0.1L/s，0.1L/s，沼泽化面积56㎡，汇入坝脚排水沟漏水量达0.8L/s。（2）坝基出露基岩侏罗系下统（J1）为浅紫红色、黄灰、灰绿等色页岩夹薄层砂岩。坝址区地质构造大致呈向右岸陡倾的单斜。即岩层走向大致为S～N向，西倾，倾角65°。岩层走向与河谷平行，倾向右岸，岩层陡立，为走向谷。坝轴线方向为N65°W，与岩层走向交角约30°。从野外观察，未见滑坡，坍塌等不稳定现象，山坡基本稳定。坝基未进行清基，只清除草根、树皮，没有设截水槽，未进行防渗处理，施工时没有采取防渗工程措施，因此坝基及左右坝肩存在渗漏并。坝土多为褐黄等色砂质粘土，碾压质量差且不均匀，密实度低达不到防渗要求，因此坝体渗漏。在现状水位1713.43m时，在高程1705.67～1697.42m范围内，右坝间（坝体与山体结合部）成股状漏水3股，漏水量分别0.05L/s，0.07L/s，0.04L/s，汇入坝脚漏水量为0.6L/s。61 在高程1706.60～1694.51m范围内，坝体散浸漏水，散浸面积26㎡，汇入坝脚漏水量0.3L/s。在正常蓄水位1717.09m时，在高程1709.86～1697.23m范围内，整个坝体大面积散浸漏水，散浸面积150㎡，沼泽化面积85㎡，汇入坝脚漏水量1.2L/s。在高程1708.12～1697.42m范围内，右坝间大面积散浸漏水，成股状漏水有6股，漏水量分别0.1L/s，0.04L/s，0.1L/s、0.03L/s；0.1L/s，0.1L/s，沼泽化面积56㎡，汇入坝脚排水沟漏水量达0.8L/s。（3）根据大坝抗滑稳定复核计算结果，大坝上游坡在各种运用条件下的抗滑稳定安全系数满足规范要求，上游坡发生整体滑动的可能性较小。按《评价导则》土石坝结构安全性分级，为A级。对于大坝的下游坡，在校核洪水位工况下的抗滑稳定系数为1.1198（简化毕肖普法），小于规范值1.15，结构安全性分级为C级。在设计洪水位工况下的抗滑稳定系数为1.1471（简化毕肖普法），小于规范值，结构安全性分级为C级。按《评价导则》土石坝结构安全性分级，为C级。对照《水库大坝安全评价导则（SL258—2000）》有关规定，土石坝结构安全性分级为C级。大坝遇Ⅶ度地震情况时，大坝下游坝坡在设计洪水位工况下抗震稳定安全系数K为1.0769（简化毕肖普法），小于规范规定的安全系数值K=1.10，结构安全性分级为C级。在正常蓄水位工况下抗震稳定安全系数K为1.1464（简化毕肖普法），略大于规范规定的安全系数值K=1.10，结构安全性分级为B级。在现状运行水位工况下抗震稳定安全系数K为1.2306（简化毕肖普法），大于规范规定的安全系数值K=1.10，结构安全性分级为A级，按《评价导则》土石坝结构安全性分级，为C级。大坝上游坝坡在现状运行水位、正常蓄水位、设计洪水位、正常蓄水位缓降至死水位工况下的抗震稳定安全系数K分别为1.9976、2.0994、2.1280、1.5830(简化毕肖普法），大61 于规范规定的安全系数值K=1.10，结构安全性分级为A级，按《评价导则》土石坝结构安全性分级，为A级。根据渗透稳定计算结果，坝体在各种工况下出逸比降计算值i为0.01～0.59，大于坝土允许出逸坡降[i]=0.45，坝土可能发生渗透破坏。坝基出逸比降计算值i为0.04～0.73，大于允许出逸坡降[i]=0.45，坝基可能发生渗透破坏。（4）输水涵洞布置为坝下涵洞，输水涵洞进口淤积，洞身顶拱和边墙漏水。在正常蓄水位1717.09m下，关闭闸门，涵洞出口下方6～8m结合部有四处呈股状漏水，漏水量分别为1.2L/s、1.0L/s、0.8L/s、0.5L/s，涵洞出口漏水量为3.5L/s。在现状水位1713.43m下，关闭闸门，涵洞出口下方6～8m结合部有四处呈股状漏水，漏水量分别为0.8L/s、0.5L/s、0.4L/s、0.3L/s，涵洞出口漏水量为2.0L/s。输水涵洞的金属结构主要是启闭机和一道平板铸铁闸门，启闭机设备较为陈旧，布满油垢，外壳有局部锈蚀，平板铸铁闸门锈蚀80%，锈蚀深度0.8～1.7mm。（5）溢洪道位于右左岸山坡与坝体结合部，为无闸控制的宽顶堰，沿线出露基岩为侏罗系下统（J1）为浅紫红色、黄灰、灰绿等色页岩夹薄层砂岩，主要为全～强风化，局部为弱风化，强度一般可满足荷载要求。（6）坝体沉陷变形、水平位移观测桩、渗透压力观测管等观测设施不完善、不配套，并且没有建盖管理所。（7）水库未设专业技术人员，加之资金、设备缺乏，监测资料缺乏。6、除险加固设计总体方案通过本次除险加固，应达到根除病害、运行可靠、方便管理，可以发挥其较好经济效益的目标。本次除险加固设计总体方案如下：61 （1）对大坝上下游坝坡进行坝坡修整，培厚下游坝坡，增加坝面排水，新建排水棱体，大坝帷幕灌浆，使大坝结构稳定，抗震安全；（2）溢洪道为在原溢洪道的基础上进行维修加固，对溢洪道边墙底板进行维修加固，加高泄槽段边墙。（3）原输水涵洞加长，输水涵洞洞身进行回填灌浆，以满足灌溉要求；（4）根据水库管理要求，完善大坝安全监测、防汛等工程管理设施。1.3.4.3大坝除险加固设计1、坝顶高程的确定经计算，坝顶高程被正常运用情况下校核洪水位的坝顶超高所控制，现状坝顶高程1720.38m，计算所需最大坝顶高程为1720.901m，高于现状坝顶高程0.521m，大坝设0.6m高防浪墙，水库满足防洪要求。2、大坝除险加固设计（1）坝坡稳定加固方案选择根据大坝除险加固后防渗、抗滑、抗震稳定计算结果可知，修坡处理后，大坝上下游坝坡的抗滑、抗震稳定安全系数有较大的提高，各工况安全系数均能达到规范要求值。故大坝的加固主要上下游坝坡修整，上下游坝坡进行护坡处理，戗台内侧设置排水沟，断面0.3m×0.3m，15cm厚砼现浇；下游坝坡与岸坡结合部设置排水沟断面0.3m×0.3m，15cm厚砼现浇；坝脚新建排水棱体。（2）结构布置本次除险加固后，坝轴线不变，坝顶宽调整为5.0m。除险加固后确定大坝坝顶高程1720.38m，最大坝高为27.88m，坝顶长度90.0m。61 坝顶路面采用厚为20cm的泥结石路面。上游坝坡处理后坡比从高程1720.38～1692.50m为1:2.69在高程1713.43m处设护脚，该高程以上采用砼预制块护坡，其下设10cm厚的砂石混合垫层。处理后下游坝坡坡比从高程1720.38～1710.38m为1:2.0，从高程1710.38～1698.50m为1:2.25，在1710.38m处设戗台，戗台宽2.0m。下游坝坡在1698.50m处为排水棱体顶部，顶宽2.0m，从高程1698.50～1692.50m为排水棱体，外坡为1:1.50，内坡比为1:1.0，戗台内侧设排水沟，采用15cm厚砼衬砌。下设0.3m厚反滤层。下游坝坡采用草皮护坡，下游坡面设1.2m宽的C15砼上坝踏步。坝坡与岸坡连接处及戗台内侧设置排水明沟，截断山体地表水对坝坡冲刷，将坝面集水和岸坡集水引向下游。排水明沟采用C15砼浇筑，断面尺寸断面0.3m×0.3m，采用15cm厚砼衬砌。3、除险加固后大坝渗流计算下游培厚处理，下游坝脚新建了贴坡排水体，经过除险加固后。计算采用的渗透系数见表1-3。大坝渗流分析渗透系数采用值表1—3部位渗透系数(cm/s)备注地勘试验值(初始采用值)反演值(最终采用值)Ⅰ区原坝体9.6×10-49.6×10-4Ⅱ区坝基冲洪积层3.63×10-33.63×10-3工程类比Ⅲ区坝基岩2.31×10-42.31×10-4Ⅳ区坝前淤积2.85×10-42.85×10-4工程类比Ⅴ区下游培厚5.0×10-25.0×10-2工程类比Ⅵ区排水棱体1.0×10-31.0×10-3工程类比Ⅶ区帷幕灌浆5.0×10-65.0×10-6工程类比由于除险加固对大坝进行了帷幕灌浆处理，61 根据渗透稳定计算结果，大坝渗流量较加固前明显减少，正常蓄水位下，大坝年渗透量为0.945万m³/y，占总库容46.76万m³的2.02%。计算工况水力坡降计算范围值i临界坡降允许水力坡降[i]渗透流量(m3/d.m)渗透量(万m3/y)校核洪水位情况0.02～0.15(坝坡)0.9坝体)0.45(坝体)0.984(坝体及坝基)1.0780.04～0.60(坝基)0.9(坝基)0.45(坝基)设计洪水位情况0.02～0.39(坝坡)0.9(坝体)0.45(坝体)0.911(坝体及坝基)0.9970.04～0.56(坝基)0.9(坝基)0.45(坝基)正常蓄水位情况0.05～0.16(坝坡)0.9(坝体)0.45(坝体)0.863(坝体及坝基)0.9450.03～0.55(坝基)0.9(坝基)0.45(坝基)正常蓄水位缓降情况0.04～0.28(坝坡)0.9(坝体)0.45(坝体)0.900(坝体及坝基)0.9860.06～0.53(坝基)0.9(坝基)0.45(坝基)坝体在各种工况下出逸比降计算值i为0.02～0.39，低于坝土允许出逸坡降[i]=0.45，坝土发生渗透破坏可能性不大。坝基出逸比降计算值i为0.04～0.60，低于或接近允许出逸坡降[i]=0.45，发生渗透破坏的可能性不大。5、除险加固后大坝抗滑、抗震计算大坝土料物理力学性质指标计算取值见表1－4。表1－4大坝物理力学性质指标计算采用值61 物理力学指标坝体分区天然容重（t/m³）饱和容重（t/m³）凝聚力(Kpa)内摩擦角（o）原坝体1.761.9340.0421.75坝基冲洪积层1.881.97026坝基岩1.941.9920.828坝前淤积1.751.7868培厚1.962.010.025.8排水棱体1.962.010.025.8大坝坝坡稳定安全系数（除险加固后）位置计算工况简化毕肖普法规范值计算值上游坝坡正常设计洪水位1719.44m1.252.9642正常蓄水位1717.09m1.252.8201正常蓄水位1717.09缓降1.251.7614非常Ⅱ设计洪水位1719.44m+7°地震1.102.1266正常蓄水位1717.09m+7°地震1.102.0432正常蓄水位1717.09m缓降+7°地震1.101.4280非常Ⅰ校核洪水位1720.371.153.0056下游坝坡正常设计洪水位1719.44m1.251.4091正常蓄水位1717.09m1.251.4327非常Ⅱ设计洪水位1719.44m+7°地震1.101.1969正常蓄水位1717.09m+7°地震1.101.2265非常Ⅰ校核洪水位1720.37m1.151.3939经计算，大坝上、下游坝坡在各种运用工况下，计算最小安全系数均大于相应的规范要求值，大坝能稳定要求。1.3.4.4溢洪道加固设计1、溢洪道加固方案溢洪道位于左岸山坡与坝体结合部，全长96.0m，为无61 闸控制宽顶堰，净宽3.50m，设计最大泄量31.25m³/s，堰顶高程1717.09m。控制段长4.0m，泄槽段长92.0m。溢洪道的加固方案是在原溢洪道的基础上进行维修加固，加高泄槽段边墙，对溢洪道边墙底板进行维修加固。具体的加固措施：（1）加高泄槽段边墙；（2）对溢洪道边墙底板进行维修加固。2、结构布置溢洪道布置于左岸山坡与坝体结合部，为无闸控制的宽顶堰，建筑物等别为五级，由控制段和泄槽段两部分组成，全长96.0m，各段分述如下:控制段（里程溢0+000.00～0+004.00m）控制段为城门洞型，长4.0m，底板为砼衬砌，净宽3.5m，净高3.29m，在2.0m处起拱，拱顶采用浆砌条石砌筑，厚1.3m，边墙采用浆砌石砌筑，高2.5m。控制段满足泄洪要求，保持不变，边墙底板进行维修加固。泄槽段（里程0+004.00～0+096.00m）泄槽段长92.00m，底板为砼衬砌，净宽3.50m，边墙采用浆砌石砌筑，高2.0～0.8m，顶宽0.5m，底宽0.5m。原泄槽段边墙高度不能满足泄洪要求，需在原边墙基础上加高边墙0.2～0.7m，边墙底板进行维修加固处理。1.3.4.5输水建筑物设计1、输水建筑物加固方案输水涵洞位于坝体中部，全长118.0m，输水涵洞进口底板高程为1692.35m，出口高程为1691.56m，底坡1/150。涵洞洞身为直洞，洞身为城门洞型，净宽1.0m，净高1.5m，在1.1m61 处起拱，拱顶采用浆砌条石砌筑，厚0.4m，边墙采用浆砌石砌筑，高1.5m，顶宽0.4m，底宽0.4m。具体加固措施：（1）原输水涵洞进行加长处理，接入下游渠道；（2）输水涵洞进行回填灌浆。1.3.4.6工程观测根据《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2001）对5级土石坝的观测要求，大坝设置观测项目为：变形观测、渗流观测、裂缝观测。用于观测坝面位移的位移标点，设置6组，每组一个点。分别布置在：坝顶2组，下游高程1710.38m处2组，1698.50m处2组。位移标点分别设置在大坝里程0+020.0m和0+050.0m处。1.3.4.7管理所小瓦桥水库建库1968年建库时，建盖了管理所，管理所长17m，宽7.0m，共140㎡，管理所现已局部坍塌，四周外墙贯穿裂缝，缝宽0.5～5cm，不能居住，拟新建50㎡管理房，同时完善水文、气象观测设施，以利水库管理工作能够正常进行。1.3.4.8金属结构小瓦桥水库除险加固工程无金属结构。1.3.5施工组织本枢纽工程施工所需的风化石渣料由右岸下游距大坝约1.2km的山坡料场开采供应，所需的粘土料由水库右岸下游距大坝约0.4km的山坡料场开采供应，施工所需的石料、反滤料、砂垫层由距离水库约10km的离倬赫石场购买，浇筑砂所用砂由距离水库约25km的礼舍江砂场购买，水泥由彝州水泥厂采购供应，钢材由德顺钢铁公司采购供应，炸药、汽(柴)油、木材由新村镇或**市采购供应。61 小瓦桥水库附近没有三相输电线路，施工用电采用柴油发电机供电。施工用水由供水池供给，供水池位于顺流左岸公路旁，各施工点用水直接由供水池供给。自来水供水管已接入原管理所，生活用水可直接使用。小瓦桥水库位于**市新村镇洒树咪村委会，**～新村镇110km（四级公路），新村～水库13.5km（为土路，路宽满足施工要求）。场内施工道路均为临时道路，按双车道五级公路修建，路面宽度4m，路基宽度为5m，其路面为泥石结构，至涵洞进口和弃渣场等的施工道路共需修建1km。从工程的安全角度出发小瓦桥水库工程在整个施工期间应控制库水位1717.28m以下，并保证有最低的库水位，尤其是大坝施工期间。施工期洪水标准取为5年一遇，施工导流建筑物为5级，施工导流标准按枯期施工洪水设计，洪峰流量为Q=0.42m³/s，相应洪水位1717.28m。根据出渣及土石方平衡利用规划，本工程弃渣0.17万m³，拟将弃渣场布置在大坝下游坝脚处，面积约1.09亩，堆高3.0m，结合对开挖后风化料场的整治恢复，并从水土保持需要出发，拟待开挖结束后将弃渣料用于风化料场深坑的回填。该工程需完成的主要工程量为：土石方开挖3366m³，土方回填12025m³，浆砌块石1255m³，混凝土和钢筋混凝土浇筑519m³，钢筋制安7.28。该工程施工技术含量高，施工项目集中，施工期相互间干扰大，宜选择素质高的专业施工队伍施工，同时加强施工队伍管理，协调作业，以保证工程质量及工期的要求。小瓦桥水库兴建于1968年，于1971年6月竣工投入使用。61 水库经多年蓄水运行，库岸已基本稳定，不会产生土地浸没。本次除险加固设计维持原正常蓄水位1717.09m不变，因此，未增加新的水库淹没。工程永久占地1亩，临时占地12亩，主要为荒地和灌木林。1.3.6水土保持及环境保护1.3.6.1环境保护小瓦桥水库除险加固工程施工，是为了充分发挥水库的效益，是在原水库规模的条件下进行加固处理。水库除险加固不会对库周生态环境产生较大不利影响，水库环境影响主要是在施工期，不利影响主要是工程建设中产生的废水、弃渣、噪声、粉尘对周围环境的影响，相反，随着库区环境的改善，将有利于库区生态环境的改善和恢复，从环境保护的角度来看，有利的影响是主要的，不利的影响是次要的，只要采取合理的施工作业方法，并搞好水土保持和生态恢复工作，水库除险加固对当地环境的不利影响是可以得到减免和消除的。除险加固后，水库将正常发挥其应有的效益，促进当地农业和农村经济的发展，对社会效益、经济效益和环境效益都是十分有利的。1.9.2水土保持设计为了贯彻执行《中华人民共和国水土保持法》、《中华人民共和国水土保持法实施条例》以及其它有关法律法规的要求，做好本工程建设的水土保持工作，本工程初步设计阶段编制了《小瓦桥水库除险加固工程水土保持方案初步设计报告书》。结合本工程所处的水土流失防治分区位置划分，本工程水土流失防治标准执行等级为一级标准。小瓦桥水库为除险加固工程，属建设类项目。小瓦桥水库施工总计土石方开挖量为0.17万m³，产生0.22万m³（松方）的永久弃渣，弃渣将集中堆放于规划弃渣场内。61 工程施工期间，用地范围内的原有地貌及地表全部要受到挖损、扰动或占压破坏，本工程建设扰动地貌、损坏土地总面积为0.38h㎡，其中具有水土保持功能的用地面积为0.24h㎡。预测时段内由于工程施工可能造成新增水土流失量318.95t。根据《开发建设项目水土保持方案技术规范》（SL204-98）中规定的“谁开发谁保护，谁造成水土流失谁负责治理”的原则，结合小瓦桥水库除险加固工程的实际情况，确定该工程的水土流失防治责任面积0.44h㎡，其中项目建设区面积为0.48h㎡，直接影响区面积为0.07h㎡。水土保持设计针对施工可能造成水土流失的区域新增布置了水土保持工程措施、植物措施和施工临时工程综合治理。小瓦桥水库除险加固工程水土保持总投资为5.93万元，新增水保投资2.61万元，主体工程已经计列水保投资3.32万元。通过以上各项措施的布置与实施，并配合主体工程具有水土保持功能的设施的实施，扰动土地治理率达到95％以上，造成水土流失面积的治理度达到95％以上，水土流失控制比小于1.2，临时堆土拦渣率达到95％，植被恢复系数达到98％以上，林草覆盖率达到25％以上。1.3.7工程管理小瓦桥水库由新村镇和**市水务局组建管理机构进行管理，根据《水库工程管理设计规范》（SL106-96）、水利部《水利工程管理单位编制定员试行标准》SLJ705—81规定，参照**省水利厅云水建管2000第5号文件精神,除险加固工程一般不增加人员的规定,水库管理所原有编制定员人数1人，故水库管理所编制定员人数维持1人不变。本次设计拟对工程管理设施进行完善，增设水文观测点和坝体浸润线观测孔，同时重建管理房，以利水库管理工作的良好开展。61 1.3.8工程投资概算本工程设计概算总投资237.29万元，其中：建安工程费173.77万元、设备购置费7.40万元、独立费用41.51万元，预备费11.13万元，水土保持费2.61万元，环境保护费0.87万元。1.3.9经济评价1.3.9.1工程效益本工程除险加固后，可改善农田灌溉面积2194亩，并承担下游沿途村镇、水库和公路等公共设施的防洪安全保护任务。1.3.9.2国民经济评价指标经济内部收益率EIRR=11.68%＞7%经济效益净现值(i=7%)ENPV=137.64万元＞0经济效益费用比(i=7%)EBCR=2.059>11.3.9.3综合评价由以上分析可知,各项指标均满足《水利建设项目经济评价规范》(SL72-94)之规定,核算水价农灌为0.36元/m³,建议管理单位在进一步完善机管理机制的同时，开展多种经营，认真计量供水方量，逐步按核算水价收取水费，以利水库的正常运行。1.4结论及建议1.4.1结论⑴小瓦桥水库目前病患严重，处于限蓄运行状态，水库的现状已严重影响大坝安全及水库效益的发挥，经大坝安全鉴定为三类坝，为确保水库安全、保证水库正常发挥效益，尽快实施除险加固工程是十分必要的。⑵本阶段经水文分析及水利计算复核，水库控制径流面积8.3k㎡61 ，水库总库容46.76万m³，校核洪水最大下泄流量31.25m³/s，设计洪水最大下泄流量18.97m³/s。⑶小瓦桥水库为小（二）型水利蓄水工程，工程等别为五等，主要建筑物级别为五级，次要建筑物级别为五级，根据1/400万《中国地震动参数区划图》（GB18306—2001），工程区地震动峰值加速度为0.15g，地震动反应谱特征周期为0.45s，对应地震基本烈度为Ⅶ度。⑷库区无低邻谷存在，且无构造性渗漏通道，不存在漏水通道，库盆不存在渗漏。水库自建成后经多年运行，未发现库盆渗漏。库岸稳定，库盆蓄水条件好。库区径流面积达8.3k㎡(本次复核值),径流区地形坡度大，植被发育良好，库区有一定固体径流物质，水库淤积较为严重。⑸经地面探坑及室内试验成果分析研究：坝土为均质土坝，坝土为褐色砂质粘土填筑而成，碾压质量差且不均匀，密实度低，稍密～中密，属高压缩性土，中等透水性。坝基基岩为侏罗系下统（J1）为浅紫红色、黄灰、灰绿等色页岩夹薄层砂岩，小瓦桥水库坝址区地质构造大致呈向右岸陡倾的单斜。即岩层走向大致为S～N向，西倾，倾角65°。岩层走向与河谷平行，倾向右岸，岩层陡立，为走向谷。坝轴线方向为N65°W，与岩层走向交角约30°，在基岩内产生滑动破坏可能性不大,但坝体有沿全风化砂岩、页岩产生局部滑动破坏的可能。⑹除险加固推荐方案根据大坝安全鉴定结论，针对水库现存病害的处理进行了多方案设计，本着技术可行、经济合理的原则，推荐方案项目如下：对上、下游坝坡进行护坡维修，培厚下游坝坡，新建排水棱体，使大坝结构稳定、渗透稳定、抗震安全；在原溢洪道基础上加高溢洪道边墙；对输水涵洞更换闸门及启闭机，洞身采用回填灌浆，61 满足灌溉要求；根据水库管理要求，完善大坝安全监测、防汛等工程管理设施。⑺经经济评价分析，本次除险加固工程的实施具有较好的经济效益和社会效益，在经济上是合理，财务上是可行的，建议工程宜尽早实施。1.4.2今后工作意见⑴本阶段勘探、设计过程中，库水位比输水涵洞进口高，部分上游坝坡及坝基的工程地质条件未能勘察，建议下步工作中对大坝上游坝坡、坝基进行必要的勘探，查明其工程地质条件，并查明涵洞进口位置及进口情况。⑵建立完善管理制度，严格按有关规范、规定定期、定时开展观测项目，并做好记录，认真进行资料整理及整编工作，确保总体工程安全，充分发挥工程的综合效益。1.5工程特性表61 工程特性表（1）序号和名称单位数量备注加固前加固后一、水文1、集雨面积K㎡8.38.32、多年平均降雨量mm9229223、多年平均来水量万m³195.554、设计洪水洪标准及流量万m³50.1050.10P=5.0%5、校核洪水洪标准及流量万m³82.3182.31P=0.5%6、多年平均输沙总量万t0.31125二、水库校核洪水位m1720.371720.37P=0.5%设计洪水位m1719.441719.44P=5.0%正常蓄水位m1717.091717.09死水位m1705.64总库容（校核洪水位以下）万m³46.7646.76正常库容万m³32.7532.75兴利库容万m³28.9死库容万m³3.85三、工程效益保护人口万人0.20910.2091灌溉面积亩21942194供水人口万人0.20910.2091年供水量万m³28.9四、主要建筑物及设备1、主坝及副坝坝型均质坝均质坝61 工程特性表（2）序号和名称单位数量备注加固前加固后坝顶高程m1720.381720.38防浪墙高程m1720.98最大坝高m28.8827.88坝顶长度m9090坝顶宽度m4.8452、泄水建筑物型式有闸控制宽顶堰堰顶高程m1717.091717.09长度m96.096.0设计泄洪流量m³/s18.9718.97校核泄洪流量m³/s31.2531.25闸门型式无消能防冲设计流量m³/s消能型式无3、输水建筑物涵洞涵洞型式城门洞型城门洞型进口底板高程m1692.351692.35设计流量m³/s1.60长度m9696断面尺寸m1.0×1.51.0×1.5闸门型式m铸铁闸门铸铁闸门4、其他建筑物（道路、金属结构）五、施工1、施工导流61 工程特性表（3）序号和名称单位数量备注加固前加固后导流标准及流量P（%）20%导流方式涵洞2、主体工程主要工作量土石方开挖m³3366土石方回填m³12025浆砌石m³1255砼及钢筋砼m³519金属结构t7.283、主要材料量钢筋t7.28水泥t287沙子m³437块石m³5754、总工期月6六、经济指标1、静态总投资万元237.292、动态总投资万元237.293、单位库容加固工程投资元/m³5.0761 2水文2.1概况2.1.1自然地理概况小瓦桥水库位于**市东南部，属新村镇窝碑村委会，距县城12.5km，属红河流域绿汁江水系沙甸河上游支流窝碑河，沙甸河发源于**市老黑山仙人洞附近，经沙甸河汇入绿汁江。水库地理坐标为东经101°34′59〞，北纬24°47′40〞。经反复量算，本次复核坝址以上总控制流域面积8.3km2，比大坝注册登记表中92.0km2小83.70km2，水库最大坝高31.49m，总库容46.76万m³（注册表：54.90万m³）。水库坝址海拔高程,1688.89m，主河道长6.68km，主河道平均比降45.26‰。水库流域内森林覆盖率90%以上，植被较好，泥沙淤积不严重。流域区为高山、中山地形，水系走向由北向南，地势北高，南低。2.1.2水文气象概况小瓦桥水库流域属南亚热带季风气候区，干湿分明，季风气候显著，干季主要受西方干暖空气及高压气流控制，雨季受西南暖湿气流控制，具有降雨量小,蒸发量大的地区特点。流域气温及蒸发随高程的增加而递减,降雨随高程增加而增加，属高山“立体气候”区，流域区以地表径流为主，地表径流时空分布与降雨趋于一致。61 流域区域降雨时空分布不均，年际变化大，降雨多集中在7～9月份，占全年总降雨量的60%。雨季（5月下旬～10月中旬）占全年降雨量的92%；枯季（11月～次年4月）仅占8%。根据邻近流域各雨量站多年实测资料分析，流域内降雨量随高程的增加而增加，洪水主要由暴雨产生，洪水过程具有山区河流暴涨暴落的特性，洪水过程呈峰型一般为尖瘦的单峰形式，历时0.5～1天。图2-1小瓦桥水库径流区和位置示意图2.2水文气象资料情况2.2.1基本资料小瓦桥水库为小（二）型水库，水库管理无水文，气象观测资料，因此该水库视为无实测洪水资料及无短历时暴雨资料地区，水文资料十分缺乏，难以满足还原洪水的要求，也不能直接由流量资料推求洪水。本次水文分析复核，收集到邻域站点双柏气象站、草坝子雨量站、黑甫冲雨量站、渔庄河水文站、河口河水文专用站及邻近流域小龙潭水文站等站点历年雨洪资料。其中小龙潭水文站、河口河水文专用站由**省水文水资源局**61 分局负责观测、整编，由**省水文水资源局复审；雨量站由双柏县气象部门观测和整编，由省气象局复审。各站具体位置、观测内容及资料年限等基本情况详见表2-1。表2-1小瓦桥水库及邻近流域各测站资料－览表站名类别河流测站高程程（m）径流面积（km²）观测项目资料年限双柏气象站　1965　降雨1978-2009南华气象站1870降雨1978-2009小龙潭水文站马龙河8201807水位、降雨、蒸发、流量1963-2009西舍路雨量站19001978-2009岔河雨量站岔河2160降雨1957-2009河口河水文专用站河口河1050167降雨、水位、流量2004-2009马龙厂雨量站　1400　降雨1975-2009黑甫冲雨量站　1400　降雨1975-2009草坝子雨量站　1800　降雨1979-2009下珠蚱雨量站　1300　降雨1979-2009狮子口雨量站2000降雨1979-2000图2-2小瓦桥水库水系及邻近站点水库、水文站点示意图2.2.2基本资料综合评价由于小瓦桥水库61 缺少较系统水库水文观测资料，无法进行入库洪水的还原计算，亦即不能由流量资料推求设计洪水，小瓦桥水库设计洪水采用暴雨途径推求设计洪水。双柏气象站短历时暴雨资料年限较长，站点高程1965.00m，和水库为同一流域，选择双柏气象站作为水库的参证站，彼此间具有相同气象条件，其暴雨参数可移置至小瓦桥水库流域。选用双柏气象站资料进行“三性”分析。1、可靠性：双柏气象站历年暴雨资料均由专业人员观测，观测场地固定、四周开阔，仪器设备性能良好，降雨过程控制完整；降雨量随历时加长而增大合理，无异常现象，因此，双柏气象站历年最大1、6、24h暴雨资料基本可靠。2、一致性：一般而言，在相对地质年代很短的时期内，影响降雨的主要因素（如气候成因）不会因受人类活动的加剧明显改变，而是基本处于相对稳定状态，也即暴雨成因前后具有较高一致性，因此，在具有相同成因条件下，双柏气象站历年实测暴雨样本系列前后段具有一致性。3、代表性：当用统计推断的方法推求某一指定频率的暴雨或洪水时，其样本系列应具有充分长，以减小计算的抽样误差，但再长的实测系列也仅为总体的一个样本，依据《水利水电工程设计洪水计算规范》（SL44—2006）规定实测或插补的样本系列长度不少于30年。双柏气象站具有连续52年的实测暴雨资料，且在52年的时期内已随机地分布大暴雨（日降雨量大于100mm，如1973、1998年等）中等暴雨（日降雨量在50～100mm之间如1966、2007年等）和一般暴雨（日降雨量小于50mm，如1989、1971等），充分说明在该系列中已包含有大、中、小暴雨量，该站实测暴雨样本系列具有一定的代表性。将双柏气象站1957～2009年共53年降雨系列按逆时序计算逐年累计平均值、差积曲线、逐年累计Cv值法计算模比系数等有关值，并绘制综合时间过程线图。从图中可以看出：当资料系列逆时序累进至1965年，其均值、Cv61 值均已趋于稳定，并具有较为完整的丰、平、枯周期，所以选定1965～2009年作为水文分析计算的代表期。图2-3双柏气象站降雨代表性分析综合图气象站的设立、测验、整编均由专业的水文气象部门按水文测验整编规范进行，资料连续、完整，各水文气象资料可供水文分析计算使用。综上所述，综上所述，双柏气象站历年最大1、6、24h降雨资料基本可靠、具有一致性和代表性，满足本阶段使用要求。2.3暴雨途径推求设计洪水由于小瓦桥水库缺乏洪水观测资料，不能由流量资料推求设计洪水，故小瓦桥水库设计洪水采用设计暴雨途径推求。暴雨统计参数采用移用双柏县气象站1969～2009年41年长系列短历时点暴雨统计参数、查新编的《**省暴雨统计参数图集》图法两种方法来推求。2.3.1洪水标准小瓦桥水库总库容46.76万m³（注册表：54.90万m³），最大坝高31.20m，根据《防洪标准》GB50201—94及《水利水电工程等及划分及洪水标准》（SL252—2000）的规定，小瓦桥水库枢纽工程等级为Ⅴ等561 级，水库防洪标准为：设计洪水标准：P=5.0%（20年一遇）；校核洪水标准：P=0.5%（200年一遇）；2.3.2点暴雨成果选用及设计洪水推求小瓦桥水库邻近地区具有较长实测暴雨资料的站点是双柏气象站，双柏气象站站点高程1965.00m，选双柏象站为参证站。根据资料情况和水库流域特性，以双柏气象站为参证站，将双柏县气象站长系列（1978～2009年）短历时实测点暴雨资料统计参数移置于设计流域中心，并由设计暴雨推求设计洪水（该方法简称“参数移用法”）。对双柏县气象站（1978～2009年）32年短历时点暴雨系列计算经验频率，矩法初估统计参数，按P—Ⅲ型线型用适线法确定统计参数。鉴于设计洪水主要考虑稀遇频率情况，适线时着重中上部点线配合最佳为原则来确定统计参数。各设计点暴雨结果如下表2-2和图2-3。小瓦桥水库流域中心处点暴雨统计参数也可由《**省暴雨统计参数图集》查算而得（该方法简称“图集法”）。图2-4双柏气象站1、6、24h点暴雨频率曲线61 表2-2各站设计点暴雨统计参数成果表单位：mm时段测站1h6h24h均值Cv均值Cv均值Cv双柏气象站实测系列（至2009年）36.10.4559.10.42680.35小瓦桥水库查省图集310.4470.45680.43小瓦桥水库采用成果参数移用法310.45470.43680.40参数查图法310.45470.43680.4061 由表可见，随历时增长，暴雨量随之增大，符合暴雨基本现象；Cv值随历时增长而变化，符合当地暴雨特性；由以上图中亦可看出，随历时增长样本系列增大而合理，综合频率曲线分布协调，在使用范围内无交叉现象，保持合理间距，因而各频率曲线参数是合理可靠的。2.3.3流域面暴雨时程分配设计流域暴雨点面折算系数直接查“省手册”中的暴雨分区综合点—面折减系数关系表确定，水库流域所在暴雨分区为第6区，根据流域面积可内插出各时段折减系数，将点设计暴雨量换算为设计面暴雨量，设计面暴雨时程分配是采用《**省暴雨洪水查算图表实用手册》计算方法计算。计算结果见表2-3和2-4。61 表2-3小瓦桥设计面暴雨时程分配表（暴雨参数移用法）单位:mm时段0.5%2%5%10%20%10.650.550.500.500.4520.650.600.550.500.4530.650.600.550.500.4540.690.650.600.550.5050.740.650.600.550.5060.740.690.650.600.5074.673.622.982.431.9485.264.123.372.782.1896.204.864.023.332.63107.646.105.014.173.331110.678.597.156.014.861236.2330.8227.1024.0720.85131.841.591.441.341.19141.591.441.291.191.04151.441.291.191.090.94161.341.191.040.990.89171.241.090.990.890.79181.140.990.890.840.74191.040.940.840.790.69200.990.890.790.740.65210.940.840.740.690.65220.890.790.690.650.60230.840.740.690.650.55240.790.690.650.600.55合计(mm)88.8974.3564.3256.4347.8961 表2-4小瓦桥设计面暴雨时程分配表（暴雨参数查图法）单位:mm时段0.5%2%5%10%20%10.990.790.650.550.4520.990.840.690.600.5031.040.840.690.600.5041.090.890.740.650.5051.140.890.740.650.5561.190.940.790.690.5574.573.572.882.381.8985.214.073.332.732.1396.154.813.923.282.58107.696.064.964.123.281110.928.647.105.964.761241.1433.8528.8424.9620.85132.682.131.791.541.24142.381.941.591.391.09152.181.741.441.240.99161.991.591.341.140.94171.841.491.241.040.84181.691.391.140.990.79191.591.291.090.890.74201.491.191.040.840.69211.441.140.940.790.65221.341.090.890.790.65231.291.040.890.740.60241.240.990.840.690.60合计(mm)103.2883.2369.5859.2648.342.3.4设计洪水推求1、流域自然地理参数61 由1：5万地形图量算得到小瓦桥水库控制径流面积8.3km²，主河长6.68km，河床平均坡降45.2‰。2、暴雨分区与产、汇流参数查《**省暴雨洪水图表查算手册》,水库流域中心位于**省暴雨区划第6区，暴雨点面折算系数及其典型暴雨过程直接采用图表中相应暴雨分区的时面深关系和概化雨型确定。流域产、汇流分析计算查《**省暴雨洪水图表查算手册》：从产流参数分区图中查得产流分区为第4区，对应的产流参数是：Wm=100mm，Wo=82mm，fc=1.8mm/h，△R=10mm；从汇流系数分区图中可查得汇流分区为第4区，对应的汇流系数是：Cm=0.60，Cn=0.81。3、设计洪水推求当各参数确定后，设计洪水即可根据“省手册”推荐的典型暴雨过程和“省手册”推荐的产、汇流参数计算设计洪水，其顺序依次为：按分区中的产流参数对设计暴雨过程进行产流计算（初损后损法），推求设计净雨过程及地下设计净雨量（亦称时段稳渗量）；根据主净雨强度及流域特征值按分区综合设计流域单位线汇流参数经验公式计算水库以上流域汇流参数n、k值；按纳须瞬时单位线数学表达式计算瞬时单位线u（t）；根据流域面积及计算时段将瞬时单位线转换为时段单位线q（t）；根据设计净雨过程及时段单位线计算地表设计径流过程；按概化三角形且峰值为地表径流终止点的处理方法计算地下设计径流过程；基流根据流域面积折算为一定常数。地表、地下和基流三部分线性迭加即为流域出口断面设计洪水过程，最后将洪水过程作滑动统计后求得坝址断面设计洪水特征值（洪峰流量、24h洪量）。两种方法计算设计洪水成果见表2-5和2-6。表2-5小瓦桥水库参数移用法设计洪水成果表61 时段频率0.5%2%5%10%20%Qm（m³/s)37.1129.0723.1518.6912.50W24(万m³）84.0766.0652.4742.7733.09表2-6小瓦桥水库参数查图法设计洪水成果表时段频率0.5%2%5%10%20%Qm（m³/s)32.7925.8220.6815.7810.10W24(万m³）82.3163.8750.1040.4729.312.3.5设计洪水成果选用根据资料条件，小瓦桥水库坝址断面设计洪水分别采用参数分析法、参数查图法两个途径估算，现将各方法计算结果汇列于下表2-8。表2-8小瓦桥水库设计洪水成果比较表频率方法P=0.5%P=2%P=5%P=10%P=20%参数移用洪峰（m³/s）37.1129.0723.1518.6912.50洪量（万m³）84.0766.0652.4742.7733.09参数查图洪峰（m³/s）32.7925.8220.6815.7810.10洪量（万m³）82.3163.8750.1040.4729.31此次小瓦桥水库设计洪水计算采用了两种不同的方法进行设计洪水的推求：暴雨参数移置和暴雨参数查图。从暴雨统计参数均值随历时的变化情况看，有H1＜H6＜H24分布规律，其变化合理，Cv值随历时增长而变化，且变化不大,符合该地区暴雨发生时间多集中在6、7、8月份，气候、气象成因单一得实际情况。61 从上表可以看出：各种方法推求的各频率设计洪水洪峰及洪量相差不大，洪峰成果及洪量成果最大均是暴雨参数查图法。参数移用法与图集法洪水成果的差异，主要是由于点暴雨统计参数的差异造成的。参数移用法移用双柏气象站1965～2009年长系列点暴雨实测资料经频率分析计算所得的统计参数计算设计洪水，参数查图法采用小瓦桥水库流域中心处点暴雨统计参数《**省暴雨统计参数图集》的查图值来计算设计洪水。参数移用法移以双柏气象站为参证站，且双柏气象站资料年限较长，为45年，满足规范要求，考虑水库流域与气象站相同流域，移用双柏气象站实测资料经频率分析所得的暴雨统计参数取值合理；但由于双柏气象站位于平坝区，点暴雨均值偏小，移用双柏气象站暴雨统计参数到小瓦桥水库流域中心，没有充分考虑面上情况，导致洪水成果偏小；图集法，资料年限到1998年，暴雨均值能反映流域实际情况，只是点暴雨变差系数Cv值比双柏气象站略偏大，从而使得设计洪水成果比参数移用法成果偏大。又“省图集”所使用的站点较多，站网密度较大，资料年限较长，参数计算精度和区域代表性较高，“省图集”等值线的分布编制符合自然地理特征，且考虑了特大暴雨资料对参数分布和量级变化的影响，统计参数的地区分布更趋复杂，与地形地貌的配合理趋协调；而参数移用法，移用双柏气象站点暴雨统计参数，距离水库较远，未能综合邻近站点的资料情况及地形地貌对暴雨洪水的影响，也没有充分考虑面上的情况，所以由“省图集”查得的点暴雨统计参数更加合理可靠且加更具有代表性，由此而计算得到的洪水成果相对更加可靠，所以，图集法点暴雨统计参数是比较合理的，并参照《水利水电工程设计洪水计算规范》（SL44—2006），洪水成果合理选用，考虑水库安全等因素,小瓦桥水库洪水选用参数查图法洪水成果。表2-9小瓦桥水库入库洪水过程线表（Δt=1h）61 时段频率p=0.5%p=2%p=5%p=10%p=20%10.551.631.030.441.0322.694.553.152.0910.1836.359.4319.4515.7010.50431.1924.4419.0315.479.29530.3123.8216.0713.117.93625.5420.1013.1110.726.66720.8116.3810.528.635.53816.6813.148.366.884.58913.2510.456.625.463.781010.478.265.224.323.11118.245.134.113.412.56126.484.043.242.702.11135.093.192.562.141.75144.012.532.021.711.45153.162.021.611.371.21162.501.621.301.111.01172.001.311.050.910.86181.601.080.860.750.73191.300.900.720.640.64201.070.760.610.550.56210.890.660.530.480.50220.760.590.470.430.45230.660.530.420.390.41240.590.490.390.370.39Qm（m³/s）31.1924.4419.4515.7010.50W24（万m³）80.6255.4944.0735.9327.79图2.5小瓦桥水库入库设计洪水过程线图61 2.3.6设计洪水成果合理性检查暴雨洪水成果根据点绘小瓦桥水库及相邻地区设计洪峰、洪量与面积地区综合分析图可以看出，小瓦桥水库流域及相近流域内测站（水库）离散性较小，点据关系密切，说明设计暴雨洪水成果符合地区分布规律，因此小瓦桥水库设计洪水采用暴雨洪水成果是合理的。小瓦桥水库邻近地区水库或站点统计表见表2-10洪峰、洪量与面积地区综合分析图见图2-5～2－8。61 表2-10小瓦桥水库邻近地区水库或站点统计表水库、站点名称面积P=0.5%P=5%（km2）Qm(m3/s)W24(万m3)Qm(m3/s)W24(万m3)梅域村水库8.0663.698.7744.4667.14老鸭关水库31.4104346.0568.94220.03水口箐水库12.567.74143.2239.791.09三丘田水库1483.8155.959.9108.8石板河水库5.43665.7324.843.99芹菜沟水库15.980.49238.554.15160.57石关水库26.2126.6334.2688.3231.38黄坡水库50.5166.9557.3112.6363.9革洪闸水库4.544.259.8918.327.18前营大箐3.0240.244.227.328三层楼4.639.963.826.240.8砂账7.358.211038.166.7化伍箐4.1831.2058.9620.4235.75大石头554.376.736.248.7赤可郎11.8052.79119.5232.9174.59小瓦桥8.331.1980.7219.4544.07图2-5小瓦桥水库邻近地区P=0.5%、P=5%洪峰流量—流域面积双对数图61 图2-6小瓦桥水库邻近地区P=0.5%、P=5%24h洪量—流域面积双对数图61 2.3.7分期设计洪水根据小瓦桥水库历年调度运行资料，小瓦桥水库汛期为6～9月，汛期限制蓄水位为1717.09m，汛后10～11月入库洪水将从正常蓄水位1717.09m起调，故需进行后汛期洪水分析。小瓦桥水库后汛期洪水采用邻近的董户村水文站对应各频率的枯期最大洪水与年最大洪水的比值（成果见表2－11），对小瓦桥水库各频率的年最大洪水进行修正后，即可得到小瓦桥水库各频率的枯期洪水（为安全起鉴，按最大一日洪量的比值进行同倍比缩放），成果见表2－12。表2－11董户村水文站各分期设计洪水成果表时段项目统计参数设计值均值CvCs/Cv20%10%5%2%0.5%年洪水洪峰(m³/s)3130.854.04016078411171.51449一日洪量(万m³)13350.904.016902640369052216511枯期洪峰(m³/s)27.01.254.028.954.0一日洪量(万m³)1731.003.522836261 表2—12小瓦桥水库枯期施工洪水过程线表单位：m³/s时段P=10%P=20%时段P=10%P=20%10.040.07140.150.1020.190.73150.120.0931.400.76160.100.0741.380.67170.080.0651.170.57180.070.0560.950.48190.060.0570.770.40200.050.0480.610.33210.040.0490.490.27220.040.03100.380.22230.030.03110.300.18240.030.03120.240.15Qm（m³/s）1.400.76130.190.13W24h（万m³）4.933.752.4泥沙依据**省水电科学研究所2006年2月出版的《**省2004年土壤侵蚀现状遥感调查报告》查《**州土侵蚀现状图》来分析计算，流域内土壤侵蚀类型分两种，侵蚀流域见土壤侵蚀情况统计表，表中侵蚀模数取值根据流域实际情况，经分析确定后取值。在土壤侵蚀图上量取流域内不同侵蚀类型的面积，然后以面积比例加权，求出各区径流综合处侵蚀模数。由综合年侵蚀模数求出的泥沙淤积量为推移质和悬移质之和，根据规范规定范围，及实地调查分析，推移质泥沙量按悬移质泥沙的20%计算。推移质容重取1.7T/m³，悬移质容重1.3T/m³。61 表2-13小瓦桥水库流域土壤侵蚀情况统计表类别侵蚀强度等级潜在危险程度岩性地貌形态植被度类型土地利用类型年侵蚀模数（T/km²）取值（T/km²）Ⅰ山地丘陵高中复被子微度侵蚀无险砂页岩类中山70%—90%针阔混交林无<500250Ⅱ山页岩类，山地丘陵中复被轻度侵蚀较险型砂页岩类低山50%—70%灌草旱地500—2500750表2-14小瓦桥水库流域土壤侵蚀情况统计表总面积（k㎡）Ⅰ（k㎡）Ⅱ（k㎡）综合侵蚀模数（T/k㎡年）8.36.2252.0753112.5多年平均推移质输沙量占多年平均悬移质输沙量的比例β，山区性河流β=0.15～0.3，本区取β=0.2，小瓦桥水库泥沙量计算见表2-15。表2-15小瓦桥水库泥沙量计算成果表断面面积（k㎡）土壤综合侵蚀模数年悬移质量（万吨/年）年推移质量（万吨/年）水平年淤积总量重量（万吨/年）容积（万m³/年）小瓦桥8.33112.50.2593750.0518750.311250.192477小瓦桥多年平均入库沙量为0.1925万m³/年。水库除险加固20年淤积3.850万m³。2.5水文观测设施小瓦桥水库属红河流域绿汁江水系沙甸河上游支流窝碑河61 。其流域属于暴雨集中区域，水库的运行调度对下游乡镇有一定影响。根据实际情况，此次小（2）型水库除险加固需建立水文观测设施，设立降雨、水位等观测设施，配备相应设备，培训管理人员，使水库管理所水（雨）情测报与下游其它水库联合调度，为下游沿河农田村庄和子午镇防洪提供科学、准确的水（雨）情。雨量站设备配备。雨量计（DY1090）、水位计（WHF—2）各一台，设微机1台，宽行打印机一台、激光打印机一台、计算机桌椅一套，电话一部，传真机一部。建雨量站管理房一座。61 3工程地质3.1区域地质概况3.1.1地层岩性小瓦桥水库库区及外围出露地层主要为中生界三叠系上统和侏罗系下统、中统以及第四系松散层。有老至新简要说明如下：（1）三叠系上统（T3）：下部为页岩、砂岩不等厚互层，中部为厚层状灰岩夹泥灰岩及白云质灰岩，局部夹页岩；上部为板状页岩、细砂岩，主要分布在水库西侧外围新村、纳厂一带，总厚度大于1820m。（2）侏罗系下统（J1）：紫红色页岩夹细～中粒砂岩，页岩受轻微变质显板岩，分布在库区及其两侧呈北西～南东向带状分布，厚度变化大，自820～4652m不等。（3）侏罗系中统（J2）：中厚层状细至中粒砂岩与泥岩不等厚互层，局部夹泥灰岩。主要分布在水库东侧外围，厚度1103～1323m。（4）第四系残坡积（Qedl）砂质粘土、角砾、碎块石，库区两岸大面积分布，含量变化大，厚度2～5m不等。冲洪积（Qpal）为砂、砾石、块石，坝址下游谷底少量分布，厚度1～2m。3.1.2地质构造小瓦桥水库库区地质构造复杂，以断裂为主，构造线方向为NW～SE向。（1）中田～新村断裂：位于水库西侧，直线距离约为10km左右，南段为NNW向，表现为张性，三街以北变为NW向，延伸至祥云县为第四系掩盖，性质不明，全长大于100km。71 （2）中邑舍断裂：位于水库东侧5～10km。分东、西两条，均呈NW向波状弯曲延伸，全长大于25km。东支显张性，西支性质不明。工程区岩层走向大致为S～N向或N略偏W方向，与区域构造线方向基本吻合，岩层西倾，倾角大于65°至直立。但工程区由于残坡积覆盖（局部混杂重力堆积物）层较厚，基岩出露偶见。3.1.3区域稳定性及地震动参数工程位于**山字形构造西翼弧与滇藏歹字型构造的交接部位，受其影响，北西向断裂发育，岩层陡立，主压应力方向为北东～南西向。据1:400万《中国地震动参数区划图》（GB18306～221），本区地震动峰值加速度为0.15g，地震动反映谱特征周期0.45s，相应地震基本烈度7度。3.1.4地形地貌及物理地质现象小瓦桥水库位于红河上游支流～马龙河右岸。由于地壳强烈上升，山高谷深，呈现典型的构造高中低山地形，相对高差500～1500m，由于受强烈切割，河流纵坡，山坡都十分陡峻。以小瓦桥水库坝址周边地区为例：山坡坡度一般均在30～40°左右，局部更陡呈陡壁；坝址下游河床纵坡约为10°。库区上游径流区植被一般，主要为灌木林，少部分为松林。灌木林地区山坡较陡，松林地坡度相对稍缓，当地居民有割松脂的习惯，由于人类活动较频繁，松林中地面草皮相对较差，甚至为裸地，但无活动性冲沟。除此之外，局部陡坡地段以及公路人工开挖的边坡，偶见小型塌方体，坍塌土方数20余立方米不等。71 3.1.5水文地质条件㈠主要富水层（1）富水性中等溶隙、溶孔含水层：主要指三叠系上统上部灰色厚层石灰岩，质纯，夹少量泥灰岩或白云质灰岩，泉水流量一般大于10L/S。（2）富水性弱裂隙含水岩层包括三叠系上统顶、底部的砂、页岩侏罗系下统、侏罗系中统砂、泥岩、板状页岩，砂岩的裂隙、页岩的片理均较发育，含微弱裂隙水。地下水径流模数0.1～2L/S×km2,泉水流量0.1～1.5L/S。（3）第四系残坡积广泛分布于山坡表层，为透水层；第四系冲洪积层一般很薄，不含水。3.2库区工程地质条件3.2.1库区渗漏库区出露地层为侏罗系下统，以页岩为主夹细～中粒砂岩，页岩受轻微变质显板状结构，片理发育，地表常呈碎片状，段从坝址上游左岸小冲沟所见，强风化层厚度约2～3m，下部弱风化带页岩尚完整，可为相对隔水层。水库自建成蓄水至今，未发现库区漏水。3.2.2库岸稳定水库周边第四系残坡积覆盖层较厚，基岩出露不好，地形坡度一般在30～40°左右，局部形成陡与60～70°的陡壁。例如左坝肩上游溢洪道进口即是证明，坝址上游右岸亦有类似情况。总之保护库岸稳定极为重要。主要为岩质边坡，岸坡总体基本稳定。3.2.3库区淤积71 水库径流区域植被尚茂密，以灌木林和松树为主，活动性冲沟不发育。但山坡较陡，一些缓坡地带被开垦为耕地，且水库上游右岸坡耕地较多。坡耕地受雨水冲刷，泥沙被带入库内，是水库淤积的主要来源。建议：地形坡度大于20°的坡耕地宜退耕还林；或发展经济林，采取免耕措施，保水保土，避免流失。3.2.4库区淹没与浸没水库径流区无可开采矿产，近岸区无居民，有少量坡耕地，一般在水库正常水位线之上20余米，故无淹没和侵没。3.3枢纽区工程地质条件3.3.1工程及病害概述小瓦桥水库位于**市新村镇洒树咪村委会，昆明～**160km（昆楚高速公路），**～新村镇110km（四级公路），新村～水库13.5km，小瓦桥水库位于**市新村镇洒树咪村委会小瓦桥村旁海拔的小瓦桥河上，属珠江流域红河水系绿汁江支流石羊江二级支流上大旧村河上小瓦桥河，主河发源于海拔2415m的麻栗树山上，控制径流面积8.3km2（注册表：92.0k㎡），主河长6.68km。最大坝高43.38m，坝轴线长90m，总库容46.76万m³（注册表：54.90万m³），主要建筑物级别为5级。坝顶沉降量为1.66m，大坝沉降率为5.27%，坝顶沉降量过大。在现状水位1713.43m时，在高程1705.67～1697.42m范围右坝间（坝体与山体结合部）成股状漏水3股，漏水量分别0.05L/s；0.07L/s，0.04L/s。在现状水位1713.43m时，在高程1696.60～1674.51m范围坝体散浸漏水，散浸面积26㎡，汇入坝脚漏水量0.3L/s。据水库管理人员介绍：在正常蓄水位1717.09m时，在高程1707.86～1677.34m范围整个坝体大面积散浸漏水，散浸面积150㎡，沼泽化面积85㎡，汇入坝脚漏水量1.2L/s。在正常蓄水位1717.09m时，在高程1708.12～1697.42m范围右坝间大面积散浸漏水，成股状漏水有6股，漏水量分别0.1L/s；0.04L/s，0.1L/s、0.03L/s；0.1L/s，0.1L/s，沼泽化面积56㎡，汇入坝脚排水沟漏水量达0.8L/s。71 水库管理员曾进洞检查发现：输水涵洞进口淤积，洞身顶拱和边墙漏水。在正常蓄水位1717.09m下，关闭闸门，涵洞出口下方6～8m结合部有四处呈股状漏水，漏水量分别为1.2L/s、1.0L/s、0.8L/s、0.5L/s，涵洞出口漏水量为3.5L/s。在现状水位1713.43m下，关闭闸门，涵洞出口下方6～8m结合部有四处呈股状漏水，漏水量分别为0.8L/s、0.5L/s、0.4L/s、0.3L/s，涵洞出口漏水量为2.0L/s，输水涵洞的金属结构主要是启闭机和一道平板铸铁闸门，启闭机设备较为陈旧，布满油垢，外壳有局部锈蚀，平板铸铁闸门锈蚀80%，锈蚀深度0.8～1.7mm。溢洪道位于左坝肩，控制段为无闸控制的宽顶堰，堰顶高程1717.09m，最大下泄流量31.25m³/s。侏罗系下统（J1）为浅紫红色、黄灰、灰绿等色页岩夹薄层砂岩，主要为全～强风化，局部为弱风化，强度一般可满足荷载要求。控制段：控制段为城门洞型，长4.0m，底板为砼衬砌，底板高程为1717.09m（距坝顶3.29m），净宽3.5m，净高3.29m，在2.0m处起拱，拱顶采用浆砌条石砌筑，厚0.4m，边墙采用浆砌石砌筑，高2.5m，顶宽0.5m，底宽0.5m。我院受**市水务局的委托，承担了小瓦桥水库除险加固初步设计阶段的地质勘察工作，除库区及枢纽区的工程地质测绘外，布置探坑7个，上游坝坡3个，下游坝坡4个，口宽为1.0×1.0m，深0.9～1.5m，在探坑内用环刀取原状样，并对坝土进行注水试验，之后，又再坝轴线上布置了ZK1、ZK2、ZK3三个钻孔，以钻孔内渗透系数求坝土的渗透系数。坝土渗透系数K=4.57×10-3～2.64×10-4，均值9.65×10-4cm/s。以及相应的现场测试和取样试验等工作，完成工作量详见表3-1。71 完成地质勘察工作量表表3-1项目工作内容单位工作量备注地质测绘1、1/500枢纽区工程地质测绘k㎡0.152、工程地质剖面测绘km1.1地质勘探3、钻探进尺m96.94、跟管钻进m48.787个坑5、坑探进尺m9.5原位试验6、注水试验段107、压水试验段9试样采取8、原状土样件109、击实土样件110、水样组1室内试验11、土工试验组712、击实试验组113、水质分析组13.3.2基本地质条件3.3.2.1地层岩性坝址区出露地层较单一，为侏罗系下统（J1）和第四系，简要说明如下：（1）侏罗系下统（J1）为浅紫红色、黄灰、灰绿等色页岩夹薄层砂岩，页岩受轻微变质显板状结构，地表页岩风化较强烈，呈碎片状剥落。在坝址区，基岩出露不多，例如左坝肩上游小冲沟底部露头较好，岩层排列整齐、完整;右坝肩全为第四系残坡积覆盖，基岩产状不清。（2）第四系71 ①残坡积层（Qedl）为砂质粘土、角砾、碎块石，含量不定，互为混杂，厚度2～5m不等。②冲洪积（Qpal）为砂、卵砾石、块石，厚度1～2m。③人工堆积（Qs）仅指坝土，组成物质大致同残坡积层，厚22.8m。3.3.2.2地质构造坝址区地质构造大致呈向右岸陡倾的单斜。即岩层走向大致为S～N向，西倾，倾角65°。岩层走向与河谷平行，倾向右岸，岩层陡立，为走向谷。坝轴线方向为N65°W，与岩层走向交角约30°。裂隙主要为两组：①层面裂隙：（即N7°W，SW，∠65°），页岩碎片常顺层面剥落，密集发育，闭合，无填充。②N30°W，SW,∠4°，延伸长2～3m闭合或微张开，无填充。两组裂隙组合，①组为压性结构面，②组为水平方向的扭裂面。分析认为均为北东～南西方向的压应力产物，与区域构造应力场相吻合。3.3.2.3地形地貌及物理地质现象坝址区河谷狭窄，山坡陡峻，河谷大致呈南北向，与岩层走向基本一致，为走向谷。河谷底宽约10m左右，两岸山坡基本对称，山坡坡度35～40°局部地段更陡，几乎呈陡崖。两坝肩由人工开挖形成两片小平台：左坝肩平台面积宽不足20m，长约30m，布置了溢洪道；右坝肩平台面积更小，长、宽不足20m，建盖了水库管理所。71 两坝肩山坡基本稳定，仅溢洪道左侧山坡特别陡，局部有小塌方体。3.3.2.4水文地质㈠主要富水层（1）富水性中等溶隙、溶孔含水层：主要指三叠系上统上部灰色厚层石灰岩，质纯，夹少量泥灰岩或白云质灰岩，泉水流量一般大于10L/S。（2）富水性弱裂隙含水岩层包括三叠系上统顶、底部的砂、页岩侏罗系下统、侏罗系中统砂、泥岩、板状页岩，砂岩的裂隙、页岩的片理均较发育，含微弱裂隙水。地下水径流模数0.1～2L/S×km2,泉水流量0.1～1.5L/S。（3）第四系残坡积广泛分布于山坡表层，为透水层；第四系冲洪积层一般很薄，不含水。㈡地下水补排关系地下水主要由降雨补给，向沟谷运移，在谷底或山坡低洼处以小泉或散侵形式补给地表水或库水。据库水取样进行水质简分析（水质分析成果见表1-2），库水属HCO3-—Ca2＋·Mg2＋型水。采用《水利水电工程地质勘察规范》（GB50287—99）附录G“环境水对混凝土的腐蚀评价标准”进行评价，库水水质无溶出型腐蚀、一般酸性型腐蚀、碳酸型腐蚀、硫酸镁型腐蚀、硫酸盐型腐蚀。表1-2环境水对混凝土的腐蚀判定腐蚀性类型腐蚀型特征判定依据界限值试验值腐蚀程度库水分解型溶出型HCO3-含量(mmol/L)HCO3-﹥1.072.08无一般酸性型PH值PH﹥6.59.89无碳酸型侵蚀型CO2含量（mg/L）CO2﹤151.17无71 复合型硫酸镁型Mg2+含量（mg/L）Mg2+﹤100041.75无结晶型硫酸盐型SO42-含量（mg/L）SO42-﹤25040.06无3.3.3坝体质量分析与评价3.3.3.1坝土颗粒组成与主要物理力学性质71 **市新村镇小瓦桥水库坝体土原状样力学性质试验成果统计表表1-4取　样　位　置野　外编　号取样深度　(m)天然状态的物理指标土粒比重液塑塑　　颗粒组成（％）　　　　固结试验直接剪切试验　含密度孔隙比饱和度　　性砾石　　粉粘压缩系数压缩模量固结快剪（CQ）备水饱和湿干限限指粗中细　　细极细粒粒摩擦系数内摩擦角凝聚力　率　　数颗粒粒径(mm)aEs　ωρmρρdeSrGsWLWPIP200～20～2～0.5～0.25～0.075～0.05～0.01～＜(MPa-1)(MPa)φc注（%）（g/cm3)　（%）　（%）（%）　2020.50.250.0750.050.010.0050.005100-200200-300100-200（°）(KPa)　　QJ11-1.519.81.91.661.410.90673.92.5942.123.118.7　372377144200.480.256　13.626.7粘土质砂坝QJ21-1.423.71.861.731.380.93682.42.6343.122.519.353114236136190.220.226.2　12.528.2粘土质砂　QJ31-1.113.42.071.911.710.55182.62.5835.619.516.56441667184190.090.1716.8　17.932.5粘土质砂　QJ41-1.316.81.911.781.560.76169.62.6341.120.423.1　435334117220.490.1610.9　16.233.7粘土质砂　QJ51-1.525.81.821.761.390.88189.52.5240.323.618.5　421979153230.330.265.4　15.835.4粘土质砂土QJ61-1.313.22.071.751.540.63778.62.6836.220.220.4　33111724116240.120.1712.7　21.128.2粘土质砂　QJ71-1.416.91.861.731.420.96290.22.7144.126.213.7　277448127380.320.296.8　12.239.5含砾低液限粘土　平均值18.511.931.761.490.8080.972.6240.3622.2118.605.536.713.66.65.03.69.15.2923.570.290.229.26　15.6132.03　扰动土TK10.5-2.015.32.011.931.680.6980.82.730.217.313.393113455106210.160.0915.1　21.631.7粘土质砂71 坝土为紫红、褐黄等色砂质粘土，稍密～中密。根据坝土取样分析试验，主要物理力学性质如下：粘粒含量19.0～38.0%,均值23.57%塑性指数13.7～23.1%，均值18.60%孔隙比（e）0.551～0.962；均值0.80天然密度1.66～1.91g/cm³，均值1.76g/cm³干密度1.38～1.71g/cm³，均值1.49g/cm³压缩系数（100～200）0.09～0.48，Mpa-1，均值0.29Mpa-1内摩擦角12.2～21.1度，均值15.61度凝聚力26.7～39.5Kpa，均值32.03Kpa坝土主要液限粘土或低液限粘土，粘粒含量19.0～38.0%,均值23.57%，尚较均匀。少数土样的孔隙率大于45％，压缩系数中等，干密度1.38～1.71g/cm³，均值1.49g/cm³。相应坝体压实度为0.82～0.97，平均压实度为0.88，小于碾压土石坝规范值0.96～0.98，干密度偏小，碾压功能偏低。坝体碾压达不到规范规定。坝土抗剪强度：内摩擦角Φ=12.2～21.1°，均值15.61°；凝聚力26.7～39.5Kpa，均值32.03Kpa。坝坡稳定分析用均值。大坝设计最大坝高31.2m，实测沉降量1.66m，占设计最大坝高的5.27%。沉降量过大，与坝土孔隙率、压缩系数较高相对应。3.3.3.2渗漏稳定评价在现状水位1713.43m时，在高程1705.67～1697.42m范围右坝间（坝体与山体结合部）成股状漏水3股，漏水量分别0.05L/s；0.07L/s，0.04L/s。在现状水位1713.43m时，在高程1696.60～1674.51m范围坝体散浸漏水，散浸面积26㎡，汇入坝脚漏水量0.3L81 /s。据水库管理人员介绍：在正常蓄水位1717.09m时，在高程1707.86～1677.34m范围整个坝体大面积散浸漏水，散浸面积150㎡，沼泽化面积85㎡，汇入坝脚漏水量1.2L/s。在正常蓄水位1717.09m时，在高程1708.12～1697.42m范围右坝间大面积散浸漏水，成股状漏水有6股，漏水量分别0.1L/s；0.04L/s，0.1L/s、0.03L/s；0.1L/s，0.1L/s，沼泽化面积56㎡，汇入坝脚排水沟漏水量达0.8L/s。坝土渗透系数4.57×10-3～2.64×10-4cm/s，平均9.65×10-4cm/s,为中等透水。从透水性分布看，左、右两坝肩结合部、坝基渗漏量较大，其中：左坝间结合部8.16×10-4cm/s；右坝肩4.57×10-3cm/s；坝体中部2.99×10-3cm/s；结合部及坝基渗透系数较大。大于坝土的渗透系数为1×10-4cm/s。需对大坝进行帷幕灌浆。基岩透水性q=7.93～25.41Lu，平均16.35Lu，仍属中等透水。三个钻孔进入基岩15m,均进入相对隔水层（q≤10Lu）；但末段压水，q=7.93～19.74Lu,已十分接近弱透水层。考虑到小瓦桥水库右坝间较破碎，仍建议防渗帷幕底界进入弱透水带一个灌浆段，可暂定帷幕底界为进入基岩20m。帷幕长度由左坝肩伸长10m，右坝间延长20m。大坝压水、注水试验成果表ZK1ZK2ZK3大坝注水2.64×10-4cm/s5.16×10-4cm/s3.16×10-4cm/s8.16×10-4cm/s3.45×10-4cm/s5.17×10-4cm/s4.62×10-4cm/s6.37×10-4cm/s4.57×10-3cm/s2.99×10-3cm/s3.29×10-4cm/s7.11×10-4cm/s4.82×10-4cm/s大坝压水q=19.2Luq=25.41Luq=23.1Luq=11.6Luq=18.16Luq=12.72Luq=7.93Luq=19.74Luq=9.28Lu81 坝体试坑注水试验成果表编号位置浅井深度（m）坝土定名渗透系数（cm/s）TK1上游坝坡右1.3杂色砂质粘土3.11×10-4cm/sTK2上游坝坡中1.5紫红色粘土2.16×10-4cm/sTK3上游坝坡左1.5紫红褐色砂质粘土2.4×10-4cm/sTK4下游坝坡右偏上1.2含砾砂质粘土4.5×10-4cm/sTK5下游坝坡中偏下1.5杂色砂质粘土6.1×10-4cm/sTK6下游坝坡左偏下1.4紫红色砂质粘土6.5×10-4cm/sTK7下游坝坡左偏下1.3褐红色砂质粘土2.8×10-4cm/s流土破坏临界坡降的确定坝土渗透系数K=4.57×10-3～2.64×10-4，均值9.65×10-4cm/s，粘性土流土破坏临界水力坡降按下式确定：J*=γd/Gs-（1-η）+c/Gsγd——土的干密度（t/m³）Gs——土的比重η——土的孔隙率（η=e/（1+e））c——土的凝聚力(t/㎡）81 经计算J*=1.215粘性土为保持斜坡渗透稳定的坡角为:tgθ≤【2tgφ+√4tg2φ+(4-c)(c-tg2φ)】/（4-c）θ——斜坡的坡角φ——土的内摩擦角c——土的凝聚力(t/㎡）计算得tg23.7°≤tg-12.65=tg69°上式成立，下游坝坡产生流土破坏的可能性较小3.3.3.3坝体压缩变形分析小瓦桥水库坝土7组土样的固结试验：α0.1～0.2=0.09～0.48mpa-1；平均0.29mpa-1，压缩模量Es0.1～0.2=5.4～16.8mpa，均值9.26mpa，总体看仍属中压缩性土，但比较均匀。据小瓦桥水库大坝安全鉴定报告，大坝沉陷较大，坝顶中部与坝肩高差为1.66m，与最大坝高31.2m的5.27%，已超出正常范围。3.3.3.4地震液化分析坝土7组原状土样颗分成果，坝土粘粒含量19.0～38.0％，均值为23.57%，高于地震设防烈度七度，粘粒含量不小于16％的界限值，初判为不液化。3.3.3.5坝坡抗滑稳定评价㈠坝土标贯试验在ZK1、ZK3和ZK2三个钻孔中，对坝土作了十组标贯试验，标贯击数9～14击，平均12.6击。㈡坝基岩石力学性质81 基岩为侏罗系下统（J1）为浅紫红色、黄灰、灰绿等色页岩夹薄层砂岩，强～弱风化，为软弱岩组。主要力学性质参照类比法建议如下(详见表1-5)：岩层代号岩性风化特征极限抗压强度（MPa）软化系数抗剪允许承载力（MPa）干湿内摩擦角（度）凝聚力（KPa）K2页岩强风化10～2615～22°90～1200.3～0.5砂岩弱风化20～5010～170.3018～26100～1400.3～1.0泥岩强～弱风化8～3012～2040～800.2～0.4坝基与坝肩稳定：据了解：小瓦桥水库建坝时，坝基冲洪积层未完全清除，仅清除含草根、树皮的部分松土。坝基出露基岩三叠系上统（T3）：下部为页岩、砂岩不等厚互层，中部为厚层状灰岩夹泥灰岩及白云质灰岩，局部夹页岩。坝址区地质构造大致呈向右岸陡倾的单斜。即岩层走向大致为S～N向，西倾，倾角65°。岩层走向与河谷平行，倾向右岸，岩层陡立，为走向谷。坝轴线方向为N65°W，与岩层走向交角约30°。水库周边第四系残坡积覆盖层较厚，基岩出露不好，地形坡度一般在30～40°左右，局部形成陡与60～70°的陡壁。从野外观察，未见滑坡，坍塌等不稳定现象，山坡基本稳定。总之保护库岸稳定极为重要。坝土7组原状土样，抗剪试验，内摩擦角φ=12.2°～21.1°，均值15.61°；凝聚力C=26.7～39.5Kpa，均值32.03Kpa。试验成果变化不大。坝坡稳定复核、验算主要物理力学参数详见表3-5。81 坝坡稳定复核物理力学指标表3-5主要指标饱和密度Psat（g/cm³）天然密度P（g/cm³）干密度Pd（g/cm³）孔隙比（e）压缩系数α0.1～0.2（mpa-1）压缩模量E0.1～0.2（mpa）内摩擦角φ（°）凝聚力c（kpa）平均值1.931.761.480.800.299.2615.6132.03小值均值1.871.731.400.650.146.1013.5328.90建议值1.931.761.480.800.299.2615.6132.03干密度1.38～1.71g/cm³，均值1.49g/cm³。相应坝体压实度为0.82～0.97，平均压实度为0.88，小于碾压土石坝规范值0.96～0.98，干密度偏小，碾压功能偏低。坝体碾压达不到规范规定。3.3.5处理意见a)大坝病害多发且较严重，诸如坝顶沉陷较大，坝体渗漏严重等等，严重影响水库正常运行，加固处理，迫在眉睫。b)建议坝体主要对大坝采用帷幕灌浆和培厚加固下游坝坡处理。岩石力学指标表1-5岩层代号岩性风化特征极限抗压强度（MPa）软化系数抗剪允许承载力（MPa）干湿内摩擦角（度）凝聚力（KPa）K2页岩强风化10～2615～22°90～1200.3～0.5砂岩弱风化20～5010～170.3018～26100～1400.3～1.081 泥岩强～弱风化8～3012～2040～800.2～0.43.4输水涵洞工程地质条件输水涵洞位于坝体中部的坝体内，长118.0m，进口底板高程为1692.35m，出口高程为1691.56m，底坡1/150。涵洞洞身为直洞，洞身为城门洞型，净宽1.0m，净高1.5m，在1.1m处起拱，拱顶采用浆砌条石砌筑，厚0.4m，边墙采用浆砌石砌筑，高1.5m，顶宽0.4m，底宽0.4m。病害：水库管理员曾进洞检查发现：输水涵洞进口淤积，洞身顶拱和边墙漏水。在正常蓄水位1717.09m下，关闭闸门，涵洞出口下方6～8m结合部有四处呈股状漏水，漏水量分别为1.2L/s、1.0L/s、0.8L/s、0.5L/s，涵洞出口漏水量为3.5L/s。在现状水位1713.43m下，关闭闸门，涵洞出口下方6～8m结合部有四处呈股状漏水，漏水量分别为0.8L/s、0.5L/s、0.4L/s、0.3L/s，涵洞出口漏水量为2.0L/s。涵洞基础主要为页岩夹薄层砂岩，承载力能满足荷载要求。建议：对洞身进行回填灌浆处理。3.5溢洪道工程地质条件溢洪道位于左坝肩，控制段为无闸控制的宽顶堰，堰顶高程1717.09m，最大下泄流量31.25m³/s。控制段：控制段为城门洞型，长4.0m，底板为砼衬砌，底板高程为1717.09m（距坝顶3.29m），净宽3.5m，净高3.29m，在2.0m处起拱，拱顶采用浆砌条石砌筑，厚0.4m，边墙采用浆砌石砌筑，高2.5m，顶宽0.5m，底宽0.5m。泄槽段：泄槽段长92.00m，底板为砼衬砌，净宽3.50m，边墙采用浆砌石砌筑，高2.0～0.8m，顶宽0.5m，底宽0.5m；出口段：出口无消能设施，尾水直接归入山箐。沿线出露基岩为侏罗系下统（J1）81 为浅紫红色、黄灰、灰绿等色页岩夹薄层砂岩，主要为全～强风化，局部为弱风化，强度一般可满足荷载要求。建议：对溢洪道已破损的边墙、底板进行修补。3.6天然建筑材料小瓦桥水库除险加固工程所需天然建筑材料有：石料、砂料及粘土料三种。按就近选用的原则，对工程区附近及外围进行了工程所需的天然建筑材料地质调查，现将工程所需的天然建筑材料地质调查情况叙述如下：3.6.1粘土料粘土料场位于水库右岸下游距大坝约0.4km的山坡料场开采供应，可通过施工道路运往大坝，料场高程在1730～1760m之间，斜坡坡度15～250，面积约2500㎡，可采厚度0.5～1.5m，土料储量0.85万m³。土料为紫红色粘土。其质量和储量满足设计要求。粘土料主要质量指标对比表项目均质坝土料防渗体土料实测值粘粒含量19.0～38.0％14～40％36.60％塑性指数20～3210～2025.57渗透系数碾压后＜1×10－4cm/s碾压后＜1×10－5cm/s1.59×10－8cm/s3.6.2风化料此次选定的风化料场位于小瓦桥水库右岸下游距大坝约1.2km的山坡上，为三叠系上统（T3）：下部为页岩、砂岩不等厚互层，中部为厚层状灰岩夹泥灰岩及白云质灰岩，局部夹页岩。为水库附近较好的风化料，量大，开采运输方便。3.6.3砂、砾碎石81 砂料：浇筑砂需到礼舍江河砂场购买，砂料为中粗粒石英砂，质好量大，可用作本工程的用砂料场，砂场至水库运距26km。石料（碎石、块石、山砂）：距离水库约10km的离倬赫石料场是该工程较想的石料供应地。有现成简易土路相通。石料厂地层岩性为中生界白垩系赵家店组（K2Z2）：中厚层状中粗粒石英砂岩，可采厚度大于5.0m，可满足工程对石料的要求。3.7结论（1）区域稳定及地震动参数工程区及外围无大的现代活动性断层，区域构造稳定性较好。地震基本烈度为Ⅶ度，地震峰值加速度为0.15g，地震动反应谱特征周期为0.45s。（2）坝体坝土为均质土坝，坝土为砂质粘土填筑而成，碾压质量差且不均匀，密实度低，稍密～中密，属高压缩性土，中等透水性。坝体渗漏明显，坝体局部存在压缩变形。上游坝坡曾出现大面积滑坡，上、下游坝坡过陡坝体抗滑稳定性差。（3）坝基坝基出露基岩三叠系上统（T3）：下部为页岩、砂岩不等厚互层，中部为厚层状灰岩夹泥灰岩及白云质灰岩，局部夹页岩。坝址区地质构造大致呈向右岸陡倾的单斜。即岩层走向大致为S～N向，西倾，倾角65°。岩层走向与河谷平行，倾向右岸，岩层陡立，为走向谷。坝轴线方向为N65°W，与岩层走向交角约30°。从野外观察，未见滑坡，坍塌等不稳定现象，山坡基本稳定。（4）处理建议建议坝体主要采用对大坝进行帷幕灌浆和培厚加固下游坝坡处理。（5）附属建筑物81 ①溢洪道：对溢洪道已破损的边墙、底板进行修补。②输水涵洞：输水涵洞顶部、边墙渗漏量大,涵洞进口淤积，建议：对动身进行回填灌浆。③倒滤体:重建倒虑体，尤其注意反滤层的施工，确保质量，确保下游坝坡稳定安全。（6）天然建筑材料：料，砂料、粘土料及风化石渣料，其质量与储量均满足要求；据库水取样与水质简分析，库水对混凝土无腐蚀。（7）加固除险后，建议在坝体增设测压管，及地下水位长观孔，坝体位移，变形监测网，定期监测坝体、坝基水位与位移，变形情况及规律。81 4工程任务及规模4.1工程任务小瓦桥水库径流面积8.3km2（注册表：92.0k㎡），水库大坝最大坝高31.20m，总库容46.76万m³（注册表：54.90万m³）。小瓦桥水库是一座以灌溉为主兼顾防洪的小（二）型水库，主要灌洒树咪、大坎子两个村委会，洒树咪村委会涉及菜家、海子山、明家村、大青树、陈家村、苍房、多依树、高家、红土坡、鲁克堵、对过山、大瓦房、易家、花红树、平掌、大户、新村上排、新村下排、渣苴山、下洒打，大坎子村委会涉及小麻树、大菜园、祭龙山、坝尾巴、上村，受益26个村民小组，农户526户，人口达2091人，耕地2193.7亩（水田424.5亩、旱地1769.2亩）。同时担负着水库下游0.5km市乡公路，3km乡村公路、三个水电站，2091多名村民，2193.7亩耕地的防洪任务。4.2工程除险加固的必要性小瓦桥水库是一座灌溉、人饮为主，兼顾防洪、水产养殖的综合性小(二)型水利工程，但是水库一直带病运行，水库的经济效益和社会效益得不到充分的发挥。根据河南华北水利水电勘察设计有限公司编制的《**州双柏县小瓦桥水库大坝安全评价报告》，小瓦桥水库大坝安全性评价为三类坝，主要存在以下问题：(1)坝顶：有交通要求，由于牛马牲口践踏、雨水冲刷，坝顶已经宽窄不一，最宽5.92m，最窄4.10m，平均宽度4.84m。最大坝高27.88m，坝顶沉降量为1.75m，大坝沉降率为4.03%。上游坝坡：无块石护坡，由于牛马牲口践踏、雨水冲刷，上游坝坡已经凹凸不平，不平整度达0.2～0.6m；上游坝坡在1720.38～1713.43m之间，局部长有紫茎泽兰和其他杂草，高0.1～0.9m。下游坝坡：为不完整的草皮护坡，凹凸不平、坑坑洼洼，不平整度0.2～0.5m。坝坡上长有紫茎泽兰和其他杂草。紫茎泽兰高0.,2～0.8m175 ，占草皮护坡的65%，杂草高0.06～0.9m，占草皮35%。在现状水位1713.43m时，在高程1705.67～1697.42m范围内，右坝间（坝体与山体结合部）成股状漏水3股，漏水量分别0.05L/s，0.07L/s，0.04L/s，汇入坝脚漏水量为0.6L/s。在高程1706.60～1694.51m范围内，坝体散浸漏水，散浸面积26㎡，汇入坝脚漏水量0.3L/s。在正常蓄水位1717.09m时，在高程1709.86～1697.23m范围内，整个坝体大面积散浸漏水，散浸面积150㎡，沼泽化面积85㎡，汇入坝脚漏水量1.2L/s。在高程1708.12～1697.42m范围内，右坝间大面积散浸漏水，成股状漏水有6股，漏水量分别0.1L/s，0.04L/s，0.1L/s、0.03L/s；0.1L/s，0.1L/s，沼泽化面积56㎡，汇入坝脚排水沟漏水量达0.8L/s。大坝干密度1.38～1.71g/cm³，平均1.49g/cm³，扰动样的干密度为1.68g/cm³，相应坝体压实度为0.82～0.97，平均压实度为0.88，压实度达不到规范规定要求。（2）坝基出露基岩侏罗系下统（J1）为浅紫红色、黄灰、灰绿等色页岩夹薄层砂岩。坝址区地质构造大致呈向右岸陡倾的单斜。即岩层走向大致为S～N向，西倾，倾角65°。岩层走向与河谷平行，倾向右岸，岩层陡立，为走向谷。坝轴线方向为N65°W，与岩层走向交角约30°。从野外观察，未见滑坡，坍塌等不稳定现象，山坡基本稳定。坝基未进行清基，只清除草根、树皮，没有设截水槽，未进行防渗处理，施工时没有采取防渗工程措施，因此坝基及左右坝肩存在渗漏并。坝土多为褐黄等色砂质粘土，碾压质量差且不均匀，密实度低达不到防渗要求，因此坝体渗漏。（3）根据大坝抗滑稳定复核计算结果，大坝上游坡在各种运用条件下的抗滑稳定安全系数满足规范要求，上游坡发生整体滑动的可能性较小。按《评价导则》土石坝结构安全性分级，为A级。对于大坝的下游坡，在校核洪水位工况下的抗滑稳定系数为1.1198（简化毕肖普法），小于规范值1.15，结构安全性分级为C级。在设计洪水位工况下的抗滑稳定系数为1.1471（简化毕肖普法），小于规范值，结构安全性分级为C级。按《评价导则》土石坝结构安全性分级，为C175 级。对照《水库大坝安全评价导则（SL258—2000）》有关规定，土石坝结构安全性分级为C级。大坝遇Ⅶ度地震情况时，大坝下游坝坡在设计洪水位工况下抗震稳定安全系数K为1.0769（简化毕肖普法），小于规范规定的安全系数值K=1.10，结构安全性分级为C级。在正常蓄水位工况下抗震稳定安全系数K为1.1464（简化毕肖普法），略大于规范规定的安全系数值K=1.10，结构安全性分级为B级。在现状运行水位工况下抗震稳定安全系数K为1.2306（简化毕肖普法），大于规范规定的安全系数值K=1.10，结构安全性分级为A级，按《评价导则》土石坝结构安全性分级，为C级。大坝上游坝坡在现状运行水位、正常蓄水位、设计洪水位、正常蓄水位缓降至死水位工况下的抗震稳定安全系数K分别为1.9976、2.0994、2.1280、1.5830(简化毕肖普法），大于规范规定的安全系数值K=1.10，结构安全性分级为A级，按《评价导则》土石坝结构安全性分级，为A级。根据渗透稳定计算结果，坝体在各种工况下出逸比降计算值i为0.01～0.59，大于坝土允许出逸坡降[i]=0.45，坝土可能发生渗透破坏。坝基出逸比降计算值i为0.04～0.73，大于允许出逸坡降[i]=0.45，坝基可能发生渗透破坏。（4）输水涵洞布置为坝下涵洞，输水涵洞进口淤积，洞身顶拱和边墙漏水。在正常蓄水位1717.09m下，关闭闸门，涵洞出口下方6～8m结合部有四处呈股状漏水，漏水量分别为1.2L/s、1.0L/s、0.8L/s、0.5L/s，涵洞出口漏水量为3.5L/s。在现状水位1713.43m下，关闭闸门，涵洞出口下方6～8m结合部有四处呈股状漏水，漏水量分别为0.8L/s、0.5L/s、0.4L/s、0.3L/s，涵洞出口漏水量为2.0L/s。输水涵洞的金属结构主要是启闭机和一道平板铸铁闸门，启闭机设备较为陈旧，布满油垢，外壳有局部锈蚀，平板铸铁闸门锈蚀80%，锈蚀深度0.8～1.7mm。（5）溢洪道位于左岸山坡与坝体结合部，为无闸控制的宽顶堰，沿线出露基岩为侏罗系下统（J1）为浅紫红色、黄灰、灰绿等色页岩夹薄层砂岩，主要为全～强风化，局部为弱风化，强度一般可满足荷载要求。175 （6）坝体沉陷变形、水平位移观测桩、渗透压力观测管等观测设施不完善、不配套，并且没有建盖管理所。（7）水库未设专业技术人员，加之资金、设备缺乏，监测资料缺乏。上述诸多病险情况严重危胁着水库大坝自身和下游的安全，水库一旦失事，将造成洒树咪、大坎子两个村委会，人口达2091人，耕地2193.7亩（水田424.5亩、旱地1769.2亩）。同时担负着水库下游0.5km市乡公路，3km乡村公路、三个水电站，2091多名村民，2193.7亩耕地的生命和财产安全，将造成巨大的财产损失，其各种损失是无法估量的。故水库安全与否，其地位是极其重要的，所以对小瓦桥水库进行除险加固无论对受益区经济发展及下游的社会安定都是十分必要的。4.2水库防洪标准小瓦桥水库总库容为46.76万m³（注册表：54.90万m³），最大坝高31.20米，除险加固后，水库总库容维持不变。根据国家《防洪标准》（GB50201-94）、《水利水电枢纽工程等级划分设计标准》SL252-2000规定，本工程规模为小（二）型，主要建筑物为5级，设计洪水重现期为20年（P＝5％），校核洪水重现期为200年（P＝0.5％）。另外永久性泄水建筑物消能防冲洪水标准为十年一遇，即P=10%。4.3死水位、死库容的确定根据小瓦桥水库泥沙计算，水库多年平均入库沙量为0.1925万m³/年，除险加固20年淤积3.85万m³，死水位定位根据2010年10月实测1/2000水库库区地形图，由水库20年淤积后的坝前淤积高度确定水库死水位为1705.64m，死库容3.85万m³。175 4.4调洪演算4.4.1基本情况小瓦桥水库正常蓄水位1717.09m，小瓦桥水库现状溢洪道位于左岸与坝体结合处，无闸控制，底板高程为1717.09m（距坝顶3.29m），净宽3.5m，净高3.0m。交通桥顶高程1721.39m，坝顶高程1720.38m。水库泄洪时出流公式为：Q=mbH3/2b为溢洪道净宽；H为堰上水头(溢洪道底板高程1717.09m)；m：流量系数（取0.34）经复核计算，在保证泄槽通畅时，堰口最大泄洪能力为31.25m³/s。4.4.2正常蓄水位的复核本次对小瓦桥水库进行除险加固主要是针对水库的渗漏等病险问题进行处理，水库现有规模仍维持不变，在来水与用水系列资料没有大的变化的情况下，本次除险加固仍维持原设计的正常蓄水位1717.09m不变。4.4.3防洪调度原则小瓦桥水库调洪演算中涵洞不参与泄洪，与原设计的调度原则一致。小瓦桥水库汛期溢洪道闸门全开，采用限制蓄水的调度运行方式，其汛期限制水位为1717.09m(与溢洪道进口底板高程齐平)，即汛期调洪演算起调水位为1717.09m，当库水位超过溢洪道进口底板高程1717.09m时溢洪道自由泄流。后汛期（10～11月）水库开始蓄水，最高蓄水位至正常蓄水位为1717.09m，当库水位超过正常蓄水位1717.09m后，控制溢洪道闸门开度，尽量使库水位保持为正常蓄水位1717.09m，即后汛期调洪演算起调水位为正常蓄水位1717.09m。175 4.4.3调洪演算及结果本次调洪计算采用本次2010年10月实测的地形图计算得到的库容曲线，设计洪水采用本次复核入库设计洪水过程线。溢洪道位于左岸与坝体结合处，无闸控制，底板高程为1717.09m（距坝顶3.29m），净宽3.5m，净高3.0m。交通桥顶高程1721.39m，坝顶高程1720.38m。溢洪道净宽3.5m，起调水位为正常蓄水位1717.09m，溢洪道底板高程为1717.09m。出流公式为：式中：——溢洪道泄流量（m3/s）；——淹没系数；——侧收缩系数；——流量系数（为0.34）；——闸孔孔数；——每孔净宽（m）；——堰前水头（m）。表4-1小瓦桥水库库容曲线表水位（m）面积(万㎡)总库容（万m³）1697.420016980.0429390.02490417000.170910.35192417020.3758971.11851717040.6138522.34622117060.915744.17770117081.3013956.78049117101.79202310.3645417122.38957515.1436917143.05559721.25488175 17163.59406928.4430217183.95398236.3509817204.3360545.0230817224.86460554.42745图4-1小瓦桥水库实测库容曲线图对入库洪水进行调洪计算，成果见表4-2。调洪演算用采用PC1500程序进行计算，计算结果入下：************************************************************************C-2X小瓦桥200年.out*****************************************************************************水库调洪演算数值解计算书C-2G*****************************************************************************工程名:小瓦桥频率:200年一遇一.原始数据:工程名:小瓦桥频率:200年一遇水位~水面面积关系曲线结点数K=14水位(米)水面面积(万平方米)水位(米)水面面积(万平方米)ZPFZPF1697.420.001698.000.041700.000.171702.000.381704.000.611706.000.921708.001.301710.001.791712.002.391714.003.06175 1716.003.591718.003.951720.004.341722.004.86洪水过程时段数J=23时段间隔(秒)T=3600洪水过程(立方米/秒):0.663.207.5637.1336.0830.4124.7719.8615.7812.469.817.716.064.773.762.982.381.911.551.281.060.900.790.70防洪下限水位(米)ZM=1717.09调洪起始水位(米)Z0=1717.09泄洪起始流量(立方米/秒)a1Q(0)=0电站常流量(立方米/秒)W=0下游安全限制泄量(立方米/秒)QA=100泄洪洞个数G0=0溢洪道数H0=1流量系数底宽(米)底高程(米)M2B2C20.343.501717.09变宽变高的泄流孔状况数KK1=0变宽的溢洪道状况数KK0=0其它泄流方式,水位～泄流量曲线点数KK2=0二.计算结果:时段水位河道泄洪洞溢洪道泄流孔变宽溢其它下泄来水量流量流量流量洪流量泄流量总流量11717.263.200.000.370.000.000.000.3721717.667.560.002.250.000.000.002.2531719.0637.130.0014.610.000.000.0014.6141720.1836.080.0028.680.000.000.0028.6851720.3730.410.0031.250.000.000.0031.2561720.1624.770.0028.340.000.000.0028.3471719.8419.860.0023.980.000.000.0023.9881719.5015.780.0019.710.000.000.0019.7191719.1912.460.0015.990.000.000.0015.99101718.909.810.0012.880.000.000.0012.88111718.667.710.0010.350.000.000.0010.35121718.446.060.008.310.000.000.008.31131718.264.770.006.680.000.000.006.68141718.103.760.005.380.000.000.005.38151717.972.980.004.350.000.000.004.35161717.862.380.003.530.000.000.003.53171717.761.910.002.890.000.000.002.89181717.681.550.002.370.000.000.002.37191717.611.280.001.970.000.000.001.97201717.551.060.001.640.000.000.001.64211717.500.900.001.390.000.000.001.39221717.460.790.001.190.000.000.001.19231717.430.700.001.030.000.000.001.03175 C-2X小瓦桥50年.out*****************************************************************************水库调洪演算数值解计算书C-2G*****************************************************************************工程名:小瓦桥频率:50年一遇一.原始数据:工程名:小瓦桥频率:50年一遇水位~水面面积关系曲线结点数K=14水位(米)水面面积(万平方米)水位(米)水面面积(万平方米)ZPFZPF1697.420.001698.000.041700.000.171702.000.381704.000.611706.000.921708.001.301710.001.791712.002.391714.003.061716.003.591718.003.951720.004.341722.004.86洪水过程时段数J=23时段间隔(秒)T=3600洪水过程(立方米/秒):1.945.4111.2329.0928.3623.9219.5015.6512.449.846.114.823.803.012.401.931.561.281.070.910.790.700.630.58防洪下限水位(米)ZM=1717.09调洪起始水位(米)Z0=1717.09泄洪起始流量(立方米/秒)a1Q(0)=0电站常流量(立方米/秒)W=0下游安全限制泄量(立方米/秒)QA=100泄洪洞个数G0=0溢洪道数H0=1流量系数底宽(米)底高程(米)M2B2C20.343.501717.09变宽变高的泄流孔状况数KK1=0变宽的溢洪道状况数KK0=0其它泄流方式,水位～泄流量曲线点数KK2=0二.计算结果:时段水位河道泄洪洞溢洪道泄流孔变宽溢其它下泄来水量流量流量流量洪流量泄流量总流量11717.415.410.000.940.000.000.000.9421717.9611.230.004.260.000.000.004.2631719.0229.090.0014.090.000.000.0014.0941719.7828.360.0023.300.000.000.0023.30175 51719.9023.920.0024.820.000.000.0024.8261719.7219.500.0022.460.000.000.0022.4671719.4515.650.0019.060.000.000.0019.0681719.1612.440.0015.720.000.000.0015.7291718.909.840.0012.790.000.000.0012.79101718.606.110.009.790.000.000.009.79111718.334.820.007.320.000.000.007.32121718.143.800.005.690.000.000.005.69131717.993.010.004.510.000.000.004.51141717.872.400.003.620.000.000.003.62151717.771.930.002.940.000.000.002.94161717.681.560.002.410.000.000.002.41171717.611.280.001.990.000.000.001.99181717.551.070.001.660.000.000.001.66191717.500.910.001.400.000.000.001.40201717.460.790.001.190.000.000.001.19211717.430.700.001.030.000.000.001.03221717.400.630.000.910.000.000.000.91231717.380.580.000.810.000.000.000.81C-2X小瓦桥20年.out*****************************************************************************水库调洪演算数值解计算书C-2G*****************************************************************************工程名:小瓦桥频率:20年一遇一.原始数据:工程名:小瓦桥频率:20年一遇水位~水面面积关系曲线结点数K=14水位(米)水面面积(万平方米)水位(米)水面面积(万平方米)ZPFZPF1697.420.001698.000.041700.000.171702.000.381704.000.611706.000.921708.001.301710.001.791712.002.391714.003.061716.003.591718.003.951720.004.341722.004.86洪水过程时段数J=23时段间隔(秒)T=3600洪水过程(立方米/秒):1.233.7523.1522.6619.1315.6012.529.967.886.214.893.853.042.411.921.541.251.030.860.730.630.560.500.46防洪下限水位(米)ZM=1717.09调洪起始水位(米)Z0=1717.09泄洪起始流量(立方米/秒)a1Q(0)=0电站常流量(立方米/秒)W=0下游安全限制泄量(立方米/秒)QA=100泄洪洞个数G0=0175 溢洪道数H0=1流量系数底宽(米)底高程(米)M2B2C20.343.501717.09变宽变高的泄流孔状况数KK1=0变宽的溢洪道状况数KK0=0其它泄流方式,水位～泄流量曲线点数KK2=0二.计算结果:时段水位河道泄洪洞溢洪道泄流孔变宽溢其它下泄来水量流量流量流量洪流量泄流量总流量11717.313.750.000.540.000.000.000.5421718.2923.150.006.950.000.000.006.9531719.2122.660.0016.330.000.000.0016.3341719.4419.130.0018.970.000.000.0018.9751719.3315.600.0017.720.000.000.0017.7261719.1212.520.0015.260.000.000.0015.2671718.899.960.0012.680.000.000.0012.6881718.667.880.0010.360.000.000.0010.3691718.456.210.008.410.000.000.008.41101718.274.890.006.790.000.000.006.79111718.123.850.005.490.000.000.005.49121717.983.040.004.430.000.000.004.43131717.862.410.003.600.000.000.003.60141717.771.920.002.930.000.000.002.93151717.681.540.002.390.000.000.002.39161717.611.250.001.970.000.000.001.97171717.551.030.001.630.000.000.001.63181717.500.860.001.370.000.000.001.37191717.450.730.001.160.000.000.001.16201717.420.630.000.990.000.000.000.99211717.390.560.000.850.000.000.000.85221717.360.500.000.750.000.000.000.75231717.340.460.000.660.000.000.000.66C-2X小瓦桥10年.out*****************************************************************************水库调洪演算数值解计算书C-2G*****************************************************************************工程名:小瓦桥频率:10年一遇一.原始数据:工程名:小瓦桥频率:10年一遇水位~水面面积关系曲线结点数K=14水位(米)水面面积(万平方米)水位(米)水面面积(万平方米)ZPFZPF1697.420.001698.000.041700.000.171702.000.381704.000.611706.000.921708.001.301710.001.791712.002.391714.003.061716.003.591718.003.951720.004.341722.004.86175 洪水过程时段数J=23时段间隔(秒)T=3600洪水过程(立方米/秒):0.532.4918.6918.4215.6012.7610.278.206.505.154.073.222.552.041.631.321.080.900.760.650.570.510.470.44防洪下限水位(米)ZM=1717.09调洪起始水位(米)Z0=1717.09泄洪起始流量(立方米/秒)a1Q(0)=0电站常流量(立方米/秒)W=0下游安全限制泄量(立方米/秒)QA=100泄洪洞个数G0=0溢洪道数H0=1流量系数底宽(米)底高程(米)M2B2C20.343.501717.09变宽变高的泄流孔状况数KK1=0变宽的溢洪道状况数KK0=0其它泄流方式,水位～泄流量曲线点数KK2=0二.计算结果:时段水位河道泄洪洞溢洪道泄流孔变宽溢其它下泄来水量流量流量流量洪流量泄流量总流量11717.232.490.000.260.000.000.000.2621718.0418.690.004.880.000.000.004.8831718.8718.420.0012.530.000.000.0012.5341719.1115.600.0015.090.000.000.0015.0951719.0412.760.0014.370.000.000.0014.3761718.8710.270.0012.510.000.000.0012.5171718.678.200.0010.480.000.000.0010.4881718.486.500.008.620.000.000.008.6291718.305.150.007.030.000.000.007.03101718.154.070.005.710.000.000.005.71111718.013.220.004.640.000.000.004.64121717.892.550.003.770.000.000.003.77131717.792.040.003.070.000.000.003.07141717.701.630.002.510.000.000.002.51151717.631.320.002.070.000.000.002.07161717.561.080.001.710.000.000.001.71171717.510.900.001.430.000.000.001.43181717.460.760.001.210.000.000.001.21191717.430.650.001.030.000.000.001.03201717.390.570.000.880.000.000.000.88211717.370.510.000.770.000.000.000.77221717.350.470.000.680.000.000.000.68231717.330.440.000.610.000.000.000.61C-2X小瓦桥5年.out175 *****************************************************************************水库调洪演算数值解计算书C-2G*****************************************************************************工程名:小瓦桥频率:5年一遇一.原始数据:工程名:小瓦桥频率:5年一遇水位~水面面积关系曲线结点数K=14水位(米)水面面积(万平方米)水位(米)水面面积(万平方米)ZPFZPF1697.420.001698.000.041700.000.171702.000.381704.000.611706.000.921708.001.301710.001.791712.002.391714.003.061716.003.591718.003.951720.004.341722.004.86洪水过程时段数J=23时段间隔(秒)T=3600洪水过程(立方米/秒):1.2212.1212.5011.059.447.926.595.454.503.703.052.522.081.731.441.211.020.870.760.670.590.540.490.46防洪下限水位(米)ZM=1717.09调洪起始水位(米)Z0=1717.09泄洪起始流量(立方米/秒)a1Q(0)=0电站常流量(立方米/秒)W=0下游安全限制泄量(立方米/秒)QA=100泄洪洞个数G0=0溢洪道数H0=1流量系数底宽(米)底高程(米)M2B2C20.343.501717.09变宽变高的泄流孔状况数KK1=0变宽的溢洪道状况数KK0=0其它泄流方式,水位～泄流量曲线点数KK2=0二.计算结果:时段水位河道泄洪洞溢洪道泄流孔变宽溢其它下泄来水量流量流量流量洪流量泄流量总流量11717.6512.120.002.220.000.000.002.2221718.3312.500.007.250.000.000.007.2531718.5911.050.009.720.000.000.009.7241718.629.440.009.940.000.000.009.9451718.537.920.009.150.000.000.009.1561718.416.590.008.030.000.000.008.03175 71718.295.450.006.890.000.000.006.8981718.164.500.005.840.000.000.005.8491718.053.700.004.930.000.000.004.93101717.943.050.004.140.000.000.004.14111717.852.520.003.480.000.000.003.48121717.772.080.002.930.000.000.002.93131717.691.730.002.470.000.000.002.47141717.631.440.002.090.000.000.002.09151717.571.210.001.770.000.000.001.77161717.531.020.001.510.000.000.001.51171717.480.870.001.300.000.000.001.30181717.450.760.001.120.000.000.001.12191717.420.670.000.980.000.000.000.98201717.390.590.000.860.000.000.000.86211717.370.540.000.760.000.000.000.76221717.350.490.000.680.000.000.000.68231717.330.460.000.620.000.000.000.62C-2X小瓦桥10年.out*****************************************************************************水库调洪演算数值解计算书C-2G*****************************************************************************工程名:小瓦桥频率:10年一遇一.原始数据:工程名:小瓦桥频率:10年一遇水位~水面面积关系曲线结点数K=14水位(米)水面面积(万平方米)水位(米)水面面积(万平方米)ZPFZPF1697.420.001698.000.041700.000.171702.000.381704.000.611706.000.921708.001.301710.001.791712.002.391714.003.061716.003.591718.003.951720.004.341722.004.86洪水过程时段数J=23时段间隔(秒)T=3600洪水过程(立方米/秒):0.532.4918.6918.4215.6012.7610.278.206.505.154.073.222.552.041.631.321.080.900.760.650.570.510.470.44防洪下限水位(米)ZM=1717.09调洪起始水位(米)Z0=1717.09泄洪起始流量(立方米/秒)a1Q(0)=0电站常流量(立方米/秒)W=0下游安全限制泄量(立方米/秒)QA=100泄洪洞个数G0=0溢洪道数H0=1流量系数底宽(米)底高程(米)175 M2B2C20.343.501717.09变宽变高的泄流孔状况数KK1=0变宽的溢洪道状况数KK0=0其它泄流方式,水位～泄流量曲线点数KK2=0二.计算结果:时段水位河道泄洪洞溢洪道泄流孔变宽溢其它下泄来水量流量流量流量洪流量泄流量总流量11717.232.490.000.260.000.000.000.2621718.0418.690.004.880.000.000.004.8831718.8718.420.0012.530.000.000.0012.5341719.1115.600.0015.090.000.000.0015.0951719.0412.760.0014.370.000.000.0014.3761718.8710.270.0012.510.000.000.0012.5171718.678.200.0010.480.000.000.0010.4881718.486.500.008.620.000.000.008.6291718.305.150.007.030.000.000.007.03101718.154.070.005.710.000.000.005.71111718.013.220.004.640.000.000.004.64121717.892.550.003.770.000.000.003.77131717.792.040.003.070.000.000.003.07141717.701.630.002.510.000.000.002.51151717.631.320.002.070.000.000.002.07161717.561.080.001.710.000.000.001.71171717.510.900.001.430.000.000.001.43181717.460.760.001.210.000.000.001.21191717.430.650.001.030.000.000.001.03201717.390.570.000.880.000.000.000.88211717.370.510.000.770.000.000.000.77221717.350.470.000.680.000.000.000.68231717.330.440.000.610.000.000.000.6C-2X小瓦桥枯期10年.out*****************************************************************************水库调洪演算数值解计算书C-2G*****************************************************************************工程名:小瓦桥频率:10年一遇一.原始数据:工程名:小瓦桥频率:10年一遇水位~水面面积关系曲线结点数K=14水位(米)水面面积(万平方米)水位(米)水面面积(万平方米)ZPFZPF1697.420.001698.000.041700.000.171702.000.381704.000.611706.000.921708.001.301710.001.791712.002.391714.003.061716.003.591718.003.95175 1720.004.341722.004.86洪水过程时段数J=23时段间隔(秒)T=3600洪水过程(立方米/秒):0.040.191.401.381.170.950.770.610.490.380.300.240.190.150.120.100.080.070.060.050.040.040.030.03防洪下限水位(米)ZM=1717.09调洪起始水位(米)Z0=1717.09泄洪起始流量(立方米/秒)a1Q(0)=0电站常流量(立方米/秒)W=0下游安全限制泄量(立方米/秒)QA=100泄洪洞个数G0=0溢洪道数H0=1流量系数底宽(米)底高程(米)M2B2C20.343.501717.09变宽变高的泄流孔状况数KK1=0变宽的溢洪道状况数KK0=0其它泄流方式,水位～泄流量曲线点数KK2=0二.计算结果:时段水位河道泄洪洞溢洪道泄流孔变宽溢其它下泄来水量流量流量流量洪流量泄流量总流量11717.100.190.000.010.000.000.000.0121717.171.400.000.120.000.000.000.1231717.281.380.000.430.000.000.000.4341717.341.170.000.680.000.000.000.6851717.370.950.000.800.000.000.000.8061717.380.770.000.820.000.000.000.8271717.370.610.000.770.000.000.000.7781717.350.490.000.700.000.000.000.7091717.330.380.000.620.000.000.000.62101717.310.300.000.530.000.000.000.53111717.290.240.000.460.000.000.000.46121717.270.190.000.390.000.000.000.39131717.250.150.000.330.000.000.000.33141717.230.120.000.280.000.000.000.28151717.220.100.000.240.000.000.000.24161717.210.080.000.210.000.000.000.21171717.190.070.000.180.000.000.000.18181717.180.060.000.150.000.000.000.15191717.180.050.000.130.000.000.000.13201717.170.040.000.120.000.000.000.12211717.160.040.000.100.000.000.000.10221717.160.030.000.090.000.000.000.09231717.150.030.000.080.000.000.000.08175 C-2X小瓦桥枯期5年.out*****************************************************************************水库调洪演算数值解计算书C-2G*****************************************************************************工程名:小瓦桥频率:5年一遇一.原始数据:工程名:小瓦桥频率:5年一遇水位~水面面积关系曲线结点数K=14水位(米)水面面积(万平方米)水位(米)水面面积(万平方米)ZPFZPF1697.420.001698.000.041700.000.171702.000.381704.000.611706.000.921708.001.301710.001.791712.002.391714.003.061716.003.591718.003.951720.004.341722.004.86洪水过程时段数J=23时段间隔(秒)T=3600洪水过程(立方米/秒):0.070.730.760.670.570.480.400.330.270.220.180.150.130.100.090.070.060.050.050.040.040.030.030.03防洪下限水位(米)ZM=1717.09调洪起始水位(米)Z0=1717.09泄洪起始流量(立方米/秒)a1Q(0)=0电站常流量(立方米/秒)W=0下游安全限制泄量(立方米/秒)QA=100泄洪洞个数G0=0溢洪道数H0=1流量系数底宽(米)底高程(米)M2B2C20.343.501717.09变宽变高的泄流孔状况数KK1=0变宽的溢洪道状况数KK0=0其它泄流方式,水位～泄流量曲线点数KK2=0二.计算结果:时段水位河道泄洪洞溢洪道泄流孔变宽溢其它下泄来水量流量流量流量洪流量泄流量总流量11717.130.730.000.040.000.000.000.0421717.190.760.000.160.000.000.000.1631717.230.670.000.290.000.000.000.2941717.260.570.000.370.000.000.000.37175 51717.270.480.000.410.000.000.000.4161717.280.400.000.420.000.000.000.4271717.270.330.000.400.000.000.000.4081717.260.270.000.380.000.000.000.3891717.250.220.000.340.000.000.000.34101717.240.180.000.310.000.000.000.31111717.230.150.000.270.000.000.000.27121717.220.130.000.240.000.000.000.24131717.210.100.000.210.000.000.000.21141717.200.090.000.190.000.000.000.19151717.190.070.000.160.000.000.000.16161717.180.060.000.140.000.000.000.14171717.170.050.000.130.000.000.000.13181717.170.050.000.110.000.000.000.11191717.160.040.000.100.000.000.000.10201717.160.040.000.090.000.000.000.09211717.150.030.000.080.000.000.000.08221717.150.030.000.070.000.000.000.07231717.140.030.000.060.000.000.000.06表4-2小瓦桥水库调洪成果表分期洪水頻率（P）水位（m）下泄流量（m3/s）对应库容（万m3）主汛期设计洪水P=0.5%1720.3731.2546.76P=2%1719.9024.8244.59P=5%1719.4418.9742.59P=10%1719.1115.0941.16P=20%1718.629.9439.04枯期设计洪水P=10%1717.380.8233.89P=20%1717.280.4233.504.4.4水库特征水位除险加固后，水库校核洪水位为1720.37m，相应库容46.76万m3，设计洪水位为1719.44m，相应库容为42.59万m³，正常水位1717.09m，相应库容32.75万m³。死水位1705.64m，死库容3.85万m³。4.5坝顶高程的确定4.5.1基本资料小瓦桥水库大坝为Ⅴ等5级工程，正常运用安全超高0.5m175 ，非常运用安全超高0.3m，水库大坝为均质土坝，除险加固设计上游坡坡比为1:2.20，根据实测的1/1000地形图量算得其吹程D=0.20km，风速资料采用双柏气象站观测成果，多年平均最大风速Vm=20m/s。4.5.2波浪爬高计算波浪爬高的波高、波长采用莆田试验站公式计算：由无维量纲水深无维量纲风区长度，查《碾压式土石坝设计规范》莆田试验站方法图，得，从而得平均波高，再求得平均波长。式中风速W正常运行工况取多年平均最大风速的1.5倍，非常运行工况取多年平均最大风速。水库流域多年平均最大风速W=20m/s。吹程：D=0.20km水域的平均深度H=13.78m。波浪爬高采用莆田试验站公式（不规则波方法）计算：式中KΔ——斜坡的糙率渗透性系数；KW—经验系数；m——斜坡的坡度系数计算结果：175 正常运行工况：R5%=0.42非常运行工况：R5%=0.234.5.3风壅水面高最大风壅水面高度e=式中：K——综合摩阻系数：H——水域的平均水深，米；β——风向与水域中线的夹角，度；计算结果：正常运行工况：0.002m非常运行工况：0.001m4.5.4大坝安全超高坝顶超高按下式计算：Y=R+e+A式中：Y——坝顶超高，米；R——最大波浪在坝坡上的爬高（取累积概率R5%），米；e——最大风壅水面度，米；A——安全超高，米；R、e的计算按《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2001）附录—计算方法计算。Ⅴ级土石坝正常运行工况：A=0.5m非常运行工况：A=0.3m175 4.5.5坝顶高程计算坝顶高程的确定取以下四种运行情况的最大值；1、设计洪水位加正常运用坝顶超高；2、正常蓄水位加正常运用坝顶超高3、校核洪水位加非常运用坝顶超高；4、正常高水位加非常运用坝顶超高，再加地震涌浪及沉陷高表4-3各种运用情况计算坝顶高运用情况水位（m）波浪爬高（m）风壅水面高（m）安全加高（m）地震涌浪＋沉陷高（m）计算坝顶高程（m）11719.440.420.0020.5　1720.36221717.090.420.0020.5　1718.01231720.370.230.0010.3　1720.90141717.090.230.0010.30.51718.121小瓦桥水库计算坝顶高程应为1720.901m，高于现状坝顶高程0.521m（现状坝顶高程为1720.38），大坝设0.6m高防浪墙，水库满足防洪要求。表4—9小瓦桥水库调节计算成果汇总表序号及名称单位数量备注1．水库水位校核洪水位m1720.37设计洪水位m1719.44正常蓄水位m1717.09汛期限制水位1717.09死水位m1705.64175 2．水库容积总库容万m³46.76正常库容万m³32.75兴利库容万m³28.90调洪库容万m³14.01死库容万m³3.853．水库泄水建筑物溢洪道型式宽顶堰溢洪道净宽m3.5溢洪道堰顶高程m1717.094．最大下泄流量P=0.5%m³/s31.25P=2%m³/s24.82P=5%m³/s18.97P=10%m³/s15.09P=20%m³/s9.945工程总体布置及主要建筑物5.1设计依据5.1.1工程等别及建筑物级别小瓦桥水库总库容为46.76万m³，正常库容为32.75万m³，根据中华人民共和国颁发的《防洪标准》（GB50201-94）以及水利部颁发的《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000）的规定，小瓦桥水库工程等别为Ⅴ等，工程规模为小（二）型，其主要建筑物大坝、溢洪道、输水涵洞按照五级建筑物设计，次要建筑物及临时建筑按五级建筑物设计。175 5.1.2洪水标准根据确定的水工建筑物级别，参照《防洪标准》（GB50201-94）以及《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000）的有关规定，本工程设计洪水标准为P＝5%（20年一遇），校核洪水标准为P＝0.5%（200年一遇），消能防冲设计洪水标准为P=10%（十年一遇），下游河道防洪标准为P=10%（十年一遇）。本次除险加固初步设计，根据《防洪标准》（GB50201－94）进行水库的调节计算，各建筑物特征水位及流量见表5－1。表5－1特征水位及流量表调洪成果频率最高库水位(m)溢洪道下泄流量m³/sP=0.5%1720.3731.25P=5%1719.4418.975.1.3地震设防烈度根据国家质量技术监督局2001年颁布出版的1：400万《中国地震动参数区划图》（GB18306—2001），工程区的地震动峰值加速度为0.15g，地震反应谱特征周期为0.45s，对应地震基本烈度为Ⅶ度。5.1.4水库安全鉴定主要结论经**州水库大坝安全评价专家组审定，出具了《**州**市小瓦桥水库大坝安全鉴定报告书》，鉴定结论基本同意小瓦桥水库大坝安全性评定为三类坝，报告书中的主要鉴定结论如下：1、工程质量评价：大坝干密度1.38～1.71g/cm³，平均1.49g/cm³，扰动样的干密度为1.68g/cm³，相应坝体压实度为0.82～0.97，平均压实度为0.88，压实度达不到规范规定要求，综合评定工程质量等级为不合格。2、运行管理评价：综合评定运行管理等级为差。3、大坝防洪标准复核：175 小瓦桥水库现状抗洪能力不满足200年的校核洪水标准，参照《水库大坝安全评价导则》（SD258—2000）之规定，小瓦桥水库大坝防洪安全性分级为C级。4、大坝及输泄水建筑物结构稳定性复核：根据大坝抗滑稳定复核计算结果，大坝上游坡在各种运用条件下的抗滑稳定安全系数满足规范要求，上游坡发生整体滑动的可能性较小。按《评价导则》土石坝结构安全性分级，为A级。对于大坝的下游坡，在校核洪水位工况下的抗滑稳定系数为1.1198（简化毕肖普法），小于规范值1.15，结构安全性分级为C级。在设计洪水位工况下的抗滑稳定系数为1.1471（简化毕肖普法），小于规范值，结构安全性分级为C级。按《评价导则》土石坝结构安全性分级，为C级。对照《水库大坝安全评价导则（SL258—2000）》有关规定，土石坝结构安全性分级为C级。溢洪道和输水涵洞结构稳定性均满足规范要求。综合评定水库大坝结构安全等级为C级。5、抗震稳定性复核：大坝坝基、溢洪道地基和输水涵洞地基均不属液化地基。水库在Ⅶ度设防烈度情况下，大坝下游坝坡在设计洪水位工况下抗震稳定安全系数K为1.0769（简化毕肖普法），小于规范规定的安全系数值K=1.10，结构安全性分级为C级。在正常蓄水位工况下抗震稳定安全系数K为1.1464（简化毕肖普法），略大于规范规定的安全系数值K=1.10，结构安全性分级为B级。在现状运行水位工况下抗震稳定安全系数K为1.2306（简化毕肖普法），大于规范规定的安全系数值K=1.10，结构安全性分级为A级，按《评价导则》土石坝结构安全性分级，为C级。大坝上游坝坡在现状运行水位、正常蓄水位、设计洪水位、正常蓄水位缓降至死水位工况下的抗震稳定安全系数K分别为1.9976、2.0994、2.1280、1.5830(简化毕肖普法），大于规范规定的安全系数值K=1.10，结构安全性分级为A级，按《评价导则》土石坝结构安全性分级，为A级。溢洪道控制段边墙的抗震稳定安全系数和抗倾安全系数均大于规范值，抗震安全性满足规范要求。输水涵洞抗震稳定性满足规范要求。综合评定水库大坝抗震安全等级为C级。175 6、大坝及输泄水建筑物渗流稳定性评价：大坝存在坝基和坝肩渗漏问题，且渗漏量随库水位的升降变化明显，坝土渗透系数满足规范要求，坝体出逸比降大于允许出逸坡降，坝基出逸比降大于允许出逸坡降，坝基可能发生渗透破坏。溢洪道位于左岸山坡与坝体结合部，为无闸控制的宽顶堰，沿线出露基岩为侏罗系下统（J1）为浅紫红色、黄灰、灰绿等色页岩夹薄层砂岩，主要为全～强风化，局部为弱风化，强度一般可满足荷载要求。溢洪道边墙底板砂浆脱落、掉块，裂缝等现象严重，抗风化和冲刷能力弱。溢洪道不存在渗漏现象。输水涵洞进口淤积，洞身顶拱和边墙漏水。在正常蓄水位1717.09m下，关闭闸门，涵洞出口漏水量为3.5L/s。在现状水位1713.43m下，关闭闸门，涵洞出口漏水量为2.0L/s。这些病险危威胁着输水涵洞的结构安全和正常运行。综合评定水库大坝渗流安全等级为C级。7、金属结构复核：输水涵洞的金属结构主要是启闭机和一道平板铸铁闸门，启闭机设备较为陈旧，布满油垢，外壳有局部锈蚀，启闭较为灵活。平板铸铁闸门锈蚀80%，锈蚀深度0.8～1.7mm，不存在渗漏现象。综合评定水库金属结构安全等级为A级。根据水利部《水库大坝安全鉴定办法》和《水库大坝安全评价导则》，小瓦桥水库大坝安全性评价为三类坝。5.1.5除险加固初步设计任务针对水库安全鉴定结论，小瓦桥水库除险加固工程初步设计的主要任务是：（1）对大坝上下游坝坡进行坝坡修整，培厚下游坝坡，增加坝面排水，新建贴坡排水体，大坝帷幕灌浆，使大坝结构稳定，抗震安全；（2175 ）溢洪道为在原溢洪道的基础上进行维修加固，对溢洪道边墙底板进行维修加固，加高泄槽段边墙。（3）原输水涵洞加长，输水涵洞洞身进行回填灌浆，以满足灌溉要求；（4）小瓦桥水库位于**市新村镇洒树咪村委会，昆明～**160km（昆楚高速公路），**～新村镇110km（四级公路），新村～水库13.5km（为土路，满足施工要求）。小瓦桥水库没有三相电，不能满足施工要求，施工用电需新架设输电线路1.0km（小瓦桥村～水库）。（5）新建大坝沉降、位移观测设施，健全水库坝体位移变形监测点，完善资料整理、金属结构及机电设备的日常养护等制度。（6）建议设置水库水情观测设施，设置沉降位移观测设施，定期进行观测和资料整理，加强巡视检查。（7）对管理设施进行配套建设，加强交通、通讯设施建设，以适应紧急情况下的防汛要求。（8）建议完善水库运行管理规章制度，配置专业人员进行水库管理，提高管理人员业务素质，强化安全责任制。（9）强化观测资料的收集和整理工作，总结建库以来水库的运行调度工作，为制定水库运行管理提供科学翔实的第一手资料。（10）在未进行加固之前，小瓦桥水库的防洪和蓄水标准应适当降低。5.2工程现状5.2.1工程建设过程简介1968年12月原新村公社组织受益区群众投工投劳，自带口粮，定时定工，人背马驼上料，圆木和石碾夯实坝土等方式来修建小瓦桥水库，1971年6月水库竣工，形成今天的规模。水库竣工之后，由于受资金限制，大坝病害未做处理，水库处于带病限蓄运行状态。5.2.2主要建筑物小瓦桥水库枢纽工程主要建筑物由大坝、溢洪道和输水涵洞组成。175 大坝：大坝坝型为均质土坝，现状坝顶高程坝左为1720.06m，坝右为1721.58m，最大坝顶高程为1721.58m，最小为1719.83m，平均坝顶高程为1719.90m。最大坝高27.88m，坝顶长度90m，坝顶最宽5.92m，最窄4.10m，平均宽度4.84m。大坝竣工后大坝坝坡坡比分别为：大坝上游坝坡：从1720.38～1692.50m为1:2.69。大坝下游坝坡：从1720.38～1692.50m为1:1.62。输水涵洞：输水涵洞位于坝中，长118.0m，进口底板高程为1692.35m，出口高程为1691.56m，底坡1/150。涵洞洞身为直洞，洞身为城门洞型，净宽1.0m，净高1.5m，在1.1m处起拱，拱顶采用浆砌条石砌筑，厚0.4m，边墙采用浆砌石砌筑，高1.5m，顶宽0.4m，底宽0.4m。输水涵洞设有专门的启闭机房和专用的启闭设备，启闭机房内设手电两用螺杆式启闭机一套，型号为LG-10t。启闭机设备较为陈旧，布满油垢，外壳有局部锈蚀。溢洪道：溢洪道位于左坝肩，控制段为无闸控制的宽顶堰，堰顶高程1717.09m，最大下泄流量31.25m³/s。沿线出露基岩为侏罗系下统（J1）为浅紫红色、黄灰、灰绿等色页岩夹薄层砂岩，主要为全～强风化，局部为弱风化，强度一般可满足荷载要求。控制段：控制段为城门洞型，长4.0m，底板为砼衬砌，净宽3.5m，净高3.29m，在2.0m处起拱，拱顶采用浆砌条石砌筑，厚0.4m，边墙采用浆砌石砌筑，高2.5m，顶宽0.5m，底宽0.5m。泄槽段：泄槽段长92.00m，底板为砼衬砌，净宽3.50m，边墙采用浆砌石砌筑，高2.0～0.8m，顶宽0.5m，底宽0.5m；出口段：出口无消能设施，尾水直接归入山箐。5.2.3大坝渗流稳定复核1、计算渗透参数的确定大坝渗流现状分析：根据地质钻孔及注压水试验资料，175 坝体由粘土、砂质粘土填筑而成，坝轴线上布置了ZK1、ZK2、ZK3三个钻孔，以钻孔内渗透系数求坝土的渗透系数。坝土渗透系数K=4.57×10-3～2.64×10-4，坝土渗透系数平均值为9.65×10-4cm/s，属中等透水层，不能满足规范关于均质土坝K<1.0×10－4cm/s的要求。水库建坝时未清基处理，筑坝时仅清除了草根、树皮、树根及部分松土等，据地表地质测绘及钻孔地质勘察成果，河床部位冲洪积层未被清除，坝基土为分布于河床的第四系冲洪积层及零星分布于两岸坡的第四系残坡积层，坝基主要为褐黄色粘土、砂质粘土夹砂砾石、粉细砂层，以及淤泥质粘土。基岩为侏罗系下统（J1）为浅紫红色、黄灰、灰绿等色页岩夹薄层砂岩，强～弱风化，为软弱岩组，残坡积层（Qedl）为砂质粘土、角砾、碎块石，含量不定，互为混杂，厚度2～5m不等。冲洪积（Qpal）为砂、卵砾石、块石，厚度1～2m。根据坝体和坝基土土样试验结果，按《碾压式土石坝设计规范》(SL274-2001)中试验成果整理的有关规定和方法进行分析整理，一般性物理指标的统计分析方法采用算术平均值,抗剪强度指标采用最小二乘法或图解法对各级压力（P）下的剪应力（τ）值作为分析计算的基本数据。大坝土料的主要物理力学性质指标列于下表5－2。表5—2大坝渗流分析渗透系数采用值部位渗透系数(cm/s)备注地勘试验值(初始采用值)反演值(最终采用值)Ⅰ区坝土9.6×10-49.6×10-4Ⅱ区砂土砂卵砾3.63×10-33.63×10-3工程类比Ⅲ区坝前淤积2.85×10-42.85×10-4工程类比Ⅳ区基岩2.31×10-42.31×10-42、临界坡降、允许坡降的确定根据坝体、坝基土体的级配状况，确定坝土、坝基可能的渗透变形类型，再根据坝体、坝基土料的物理力学性质指标确定其临界水力坡降（Jcr175 ），依据工程特点及重要性，确定相应的安全系数，求出允许水力坡降（[J]）；结合坝体的运行情况，求出下游坝坡出逸点的出逸水力坡降值（J），最后进行判别。（1）坝土的临界坡降、允许坡降根据《水利水电工程地质勘察规范》（GB50287－99）附录M土的渗透变形判别，风化坝壳料坝土的渗透变形类型为流土。由流土型临界水力比降计算公式：Jcr=（GS—1）（1—n）。式中：Jcr—土的临界水力比降；GS—土的颗粒密度与水的密度之比；n—土的孔隙率（%）计算得Jcr=0.90。取渗流稳定安全系数K=2.0，则可得坝土的允许渗透坡降J允许=0.450。（2）坝基的临界坡降、允许坡降坝基主要为三叠系上统（T3）：下部为页岩、砂岩不等厚互层，中部为厚层状灰岩夹泥灰岩及白云质灰岩，局部夹页岩，结合现有渗流现象，大坝坝基渗透变形为流土。按经验选择，流土的临界比降为0.9。根据大坝土物理力学成果，按经验选择，坝土临界比降I临界=0.90，坝基临界水力坡降I临界=0.9，与经验值较吻合。依据本工程特点及重要性，确定安全系数为2.0，则大坝坝土允许水力坡降[i]=0.450，大坝坝基允许水力坡降[i]=0.45，结合出逸比降计算值I，进行渗透稳定判别。3、渗流分析成果大坝渗流分析计算采用北京理正软件设计研究院开发的《理正岩土系列软件》的渗流分析计算模块。渗流分析共计算了4工况：（1）上游现行水位与下游相应水位情况；（2）上游正常蓄水位与下游相应水位情况；（3）上游设计洪水位与下游相应水位情况；（4）上游校核洪水位与下游相应水位情况；175 计算结果见表5-3。表5－3大坝渗透量及渗透稳定分析表计算工况水力坡降计算范围值i临界坡降允许水力坡降[i]渗透流量(m³/d.m)渗透量(万m³/y)现行水位情况0.11～0.53(坝坡)0.9(坝体)0.45坝体)3.228(坝体及坝基)3.5350.04～0.55(坝基)0.9(坝基)0.45(坝基)正常蓄水位情况0.04～0.59(坝坡)0.(坝体)0.45(坝体)3.513(坝体及坝基)3.8470.03～0.73(坝基)0.9(坝基)0.45(坝基)设计洪水位情况0.01～0.58(坝坡)0.9(坝体)0.45(坝体)3.633(坝体及坝基)3.9780.04～0.62(坝基)0.9(坝基)0.45(坝基)由于坝土渗透系数平均值为9.6×10-4cm/s，属中等透水层。根据渗流量计算结果，正常蓄水位下，大坝年渗透量为3.535万m³，占总库容46.76万m³的7.56%。根据渗透稳定计算结果，坝体在各种工况下出逸比降计算值i为0.01～0.59，大于坝土允许出逸坡降[i]=0.45，坝土可能发生渗透破坏。坝基出逸比降计算值i为0.04～0.73，大于允许出逸坡降[i]=0.45，坝基可能发生渗透破坏。大坝现状渗流分析成果图见图5-1、图5-2（仅列主要工况）。175 175 175 5.2.4大坝稳定复核计算1、大坝计算分区及计算指标取值分析（1）大坝计算分区小瓦桥水库大坝为均质坝，最大坝高为27.88m。根据大坝勘察及取样试验成果，将大坝分为坝土一个区域，坝基土为一个区域，基岩为一个区域，淤积一个区，共四个区域，分别确定其基本参数。（2）基本地质资料分析为查清坝体结构、地层情况及坝体回填土料的物理力学性质，共布置探坑7个，下游4个，上游3个。钻孔中取原状土样7组，分别进行物理力学、颗粒分析、渗透试验。坝坡取扰动土样1组，分别进行物理、颗粒分析、击实试验。根据地勘取样深度和坝体浸润线确定试样所在分区位置，对各区试样的土工试验物理力学指标进行统计分析。（3）计算指标取值不同分区的计算参数根据结合本次大坝安全评价工作开展的勘探试验成果及类比类似工程，参照《碾压式土石坝设计规范》（SL274—2001）中试验成果整理方法确定。计算所采用的土料的物理性能指标湿容重、饱和容重选用各区土样试验指标的算术平均值。对于坝土的抗剪强度指标，根据规范应采用三轴实验测定，但受条件限制，坝体填土的抗剪强度试验主要采用的是直剪试验，考虑到小瓦桥水库大坝已运行了35年，坝体固结已基本完成，故坝土总应力强度指标选用饱和固结快剪指标成果比较符合实际，其力学指标以均值为主。基岩指标根据地质建议和工程类比取值。175 根据以上取值分析，结合水库大坝多年的运行稳定情况，最终确定大坝主要物理力学计算指标。大坝稳定计算坝体、坝基物理力学指标计算值具体见表5－5。表5－5大坝物理力学性质指标计算采用值物理力学指标坝体分区天然容重（t/m³）饱和容重（t/m³）凝聚力(Kpa)内摩擦角（o）原坝体1.761.9340.0421.75坝基砂卵砾石层1.881.97028坝基岩1.941.9920.825坝前淤积1.751.78682、坝坡抗滑、抗震稳定分析（1）计算方法和计算软件大坝稳定计算根据《碾压式土石坝设计规范》（SL274—2001），采用刚体极限平衡法，利用简化毕肖普法计算公式，根据大坝设计工况及现状大坝的实际情况选取有效应力法和总应力法计算；地震作用力按《水工建筑物抗震设计规范》中的拟静力法进行计算，在土条上直接作用其地震惯性力只考虑顺河流方向的地震作用。计算软件采用中国水利水电科学研究院陈祖煜教授编制的《土石坝边坡稳定分析程序STAB-2005》。计算时采用大坝体实测最大标准横断面作为坝体稳定计算的标准断面，对坝坡边界条件适当简化，浸润线采用渗流复核成果。（2）计算工况及稳定计算成果根据《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2001）的规定，结合小瓦桥175 水库的运行状况，选定坝坡稳定分析计算工况及大坝坝坡稳定计算成果见表5－6。表5－6大坝稳定复核计算工况及成果工作条件序号计算工况简化毕肖普法计算坝坡抗滑稳定最小安全系数安全性分级计算值规范值下游坝坡(稳定渗流期)1校核洪水位1720.37m，无地震1.11981.15C2设计洪水位1719.44m，无地震1.14711.25C3设计洪水位1719.44m，7º地震1.07691.10C4正常蓄水位1717.09m，无地震1.25461.25B5正常蓄水位1717.09m，7º地震1.14641.10B6现状运行水位1713.43m，无地震1.31741.25A7现状运行水位1713.43m，7º地震1.23061.10A上游坝坡稳定水位8校核洪水位1720.37m，无地震2.99701.15A9设计洪水位1719.44m，无地震2.96651.25A10设计洪水位1719.44m，7º地震2.12801.10A11正常蓄水位1717.09m，无地震2.90671.25A12正常蓄水位1717.09m，7º地震2.09941.10A13现状运行水位1713.43m，无地震2.67101.25A14现状运行水位1713.43m，7º地震1.99761.10A水位缓降15正常蓄水位1717.09m缓降至死水位1705.64m，无地震1.97701.25A16正常蓄水位1717.09m缓降至死水位1705.64m，7º地震1.58301.1A大坝现状稳定分析成果图见图5-3、图5-4（仅列主要工况）。175 175 175 5.2.5工程存在的主要问题总结经勘察和分析计算，小瓦桥水库存在的主要问题有：(1)坝顶：有交通要求，由于牛马牲口践踏、雨水冲刷，坝顶已经宽窄不一，最宽5.92m，最窄4.10m，平均宽度4.84m。最大坝高27.88m，坝顶沉降量为1.75m，大坝沉降率为4.03%。上游坝坡：无块石护坡，由于牛马牲口践踏、雨水冲刷，上游坝坡已经凹凸不平，不平整度达0.2～0.6m；上游坝坡在1720.38～1713.43m之间，局部长有紫茎泽兰和其他杂草，高0.1～175 0.9m。下游坝坡：为不完整的草皮护坡，凹凸不平、坑坑洼洼，不平整度0.2～0.5m。坝坡上长有紫茎泽兰和其他杂草。紫茎泽兰高0.2～0.8m，占草皮护坡的65%，杂草高0.06～0.9m，占草皮35%。在现状水位1713.43m时，在高程1705.67～1697.42m范围内，右坝间（坝体与山体结合部）成股状漏水3股，漏水量分别0.05L/s，0.07L/s，0.04L/s，汇入坝脚漏水量为0.6L/s。在高程1706.60～1694.51m范围内，坝体散浸漏水，散浸面积26㎡，汇入坝脚漏水量0.3L/s。在正常蓄水位1717.09m时，在高程1709.86～1697.23m范围内，整个坝体大面积散浸漏水，散浸面积150㎡，沼泽化面积85㎡，汇入坝脚漏水量1.2L/s。在高程1708.12～1697.42m范围内，右坝间大面积散浸漏水，成股状漏水有6股，漏水量分别0.1L/s，0.04L/s，0.1L/s、0.03L/s；0.1L/s，0.1L/s，沼泽化面积56㎡，汇入坝脚排水沟漏水量达0.8L/s。（2）坝基出露基岩侏罗系下统（J1）为浅紫红色、黄灰、灰绿等色页岩夹薄层砂岩。坝址区地质构造大致呈向右岸陡倾的单斜。即岩层走向大致为S～N向，西倾，倾角65°。岩层走向与河谷平行，倾向右岸，岩层陡立，为走向谷。坝轴线方向为N65°W，与岩层走向交角约30°。从野外观察，未见滑坡，坍塌等不稳定现象，山坡基本稳定。坝基未进行清基，只清除草根、树皮，没有设截水槽，未进行防渗处理，施工时没有采取防渗工程措施，因此坝基及左右坝肩存在渗漏并。坝土多为褐黄等色砂质粘土，碾压质量差且不均匀，密实度低达不到防渗要求，因此坝体渗漏。（3）根据大坝抗滑稳定复核计算结果，大坝上游坡在各种运用条件下的抗滑稳定安全系数满足规范要求，上游坡发生整体滑动的可能性较小。按《评价导则》土石坝结构安全性分级，为A级。对于大坝的下游坡，在校核洪水位工况下的抗滑稳定系数为1.1198（简化毕肖普法），小于规范值1.15，结构安全性分级为C级。175 在设计洪水位工况下的抗滑稳定系数为1.1471（简化毕肖普法），小于规范值，结构安全性分级为C级。按《评价导则》土石坝结构安全性分级，为C级。对照《水库大坝安全评价导则（SL258—2000）》有关规定，土石坝结构安全性分级为C级。大坝遇Ⅶ度地震情况时，大坝下游坝坡在设计洪水位工况下抗震稳定安全系数K为1.0769（简化毕肖普法），小于规范规定的安全系数值K=1.10，结构安全性分级为C级。在正常蓄水位工况下抗震稳定安全系数K为1.1464（简化毕肖普法），略大于规范规定的安全系数值K=1.10，结构安全性分级为B级。在现状运行水位工况下抗震稳定安全系数K为1.2306（简化毕肖普法），大于规范规定的安全系数值K=1.10，结构安全性分级为A级，按《评价导则》土石坝结构安全性分级，为C级。大坝上游坝坡在现状运行水位、正常蓄水位、设计洪水位、正常蓄水位缓降至死水位工况下的抗震稳定安全系数K分别为1.9976、2.0994、2.1280、1.5830(简化毕肖普法），大于规范规定的安全系数值K=1.10，结构安全性分级为A级，按《评价导则》土石坝结构安全性分级，为A级。根据渗透稳定计算结果，坝体在各种工况下出逸比降计算值i为0.01～0.59，大于坝土允许出逸坡降[i]=0.45，坝土可能发生渗透破坏。坝基出逸比降计算值i为0.04～0.73，大于允许出逸坡降[i]=0.45，坝基可能发生渗透破坏。（4）输水涵洞布置为坝下涵洞，输水涵洞进口淤积，洞身顶拱和边墙漏水。在正常蓄水位1717.09m下，关闭闸门，涵洞出口下方6～8m结合部有四处呈股状漏水，漏水量分别为1.2L/s、1.0L/s、0.8L/s、0.5L/s，涵洞出口漏水量为3.5L/s。在现状水位1713.43m下，关闭闸门，涵洞出口下方6～8m结合部有四处呈股状漏水，漏水量分别为0.8L/s、0.5L/s、0.4L/s、0.3L/s，涵洞出口漏水量为2.0L/s175 。输水涵洞的金属结构主要是启闭机和一道平板铸铁闸门，启闭机设备较为陈旧，布满油垢，外壳有局部锈蚀，平板铸铁闸门锈蚀80%，锈蚀深度0.8～1.7mm。（5）溢洪道位于右左岸山坡与坝体结合部，为无闸控制的宽顶堰，沿线出露基岩为侏罗系下统（J1）为浅紫红色、黄灰、灰绿等色页岩夹薄层砂岩，主要为全～强风化，局部为弱风化，强度一般可满足荷载要求。（6）坝体沉陷变形、水平位移观测桩、渗透压力观测管等观测设施不完善、不配套，并且没有建盖管理所。（7）水库未设专业技术人员，加之资金、设备缺乏，监测资料缺乏。5.2.6除险加固设计总体方案针对以上小瓦桥水库目前存在的问题，为了使小瓦桥水库继续发挥工程效益，消除工程隐患，必须对工程进行除险加固。本次除险加固设计基础资料采用安鉴及本次初步设计勘测结果，按照恢复工程的设计功能的原则，水库正常蓄水位保持不变，其它特征水位采用本阶段调节演算成果。通过本次除险加固，应达到根除病害、运行可靠、方便管理，可以发挥其较好经济效益的目标。本次除险加固设计总体方案如下：（1）对大坝上下游坝坡进行坝坡修整，培厚下游坝坡，增加坝面排水，新建贴坡排水体，大坝帷幕灌浆，使大坝结构稳定，抗震安全；（2）溢洪道为在原溢洪道的基础上进行维修加固，对溢洪道边墙底板进行维修加固，加高泄槽段边墙。（3）原输水涵洞加长，洞身进行回填灌浆，以满足灌溉要求；（4）根据水库管理要求，完善大坝安全监测、防汛等工程管理设施。5.3大坝除险加固设计5.3.1坝顶高程的确定经初步设计阶段水库防洪复核，校核洪水位为1720.37m，设计洪水位为1719.44m，正常蓄水位采用1717.09m。水库区多年平均最大风速为20m175 /s，水库吹程为0.20km。大坝按5级建筑物设计，根据《碾压土石坝设计规程》（SL274-2001）的规定，坝顶高程等于水库静水位与超高之和，应按下列四种运用情况分别进行计算，取最大值作为坝顶高程。计算采用的四种运行工况为：（1）设计洪水位+正常运用情况的坝顶超高；（2）正常蓄水位+正常运用情况的坝顶超高；（3）校核洪水位+非常运用情况的坝顶超高；（4）正常蓄水位+非常运用情况的坝顶超高，再加地震安全超高。坝顶超高Y由下式计算确定Y＝R＋e+AR——最大波浪在坝顶上的爬高，m；e——最大风壅水面高度，m；A——安全加高，m，按Ⅳ级土石坝，正常情况A＝0.5m，非常情况A＝0.3m；水库地震设计烈度为7度，大坝最大坝高27.88m，按《水工建筑物抗震设计规范》(SL203-97)，地震区的安全加高尚应增加地震沉降和地震壅浪高度，故地震安全超高为0.5m。从以上计算结果可知，坝顶高程被正常运用情况下校核洪水位的坝顶超高所控制，现状坝顶高程1720.38m，计算所需最大坝顶高程为1720.901m，大坝设0.6m高防浪墙，水库满足防洪要求。5.3.2大坝除险加固设计5.3.2.1坝坡稳定加固方案选择根据大坝除险加固后防渗、抗滑、抗震稳定计算结果可知，175 修坡处理后，大坝上下游坝坡的抗滑、抗震稳定安全系数有较大的提高，各工况安全系数均能达到规范要求值。故大坝的加固主要上下游坝坡修整，上下游坝坡进行护坡处理，戗台内侧设置排水沟，断面0.3m×0.3m，15cm厚砼现浇；下游坝坡与岸坡结合部设置排水沟断面0.3m×0.3m，15cm厚砼现浇；坝脚新建排水棱体。5.3.2.2结构布置（1）坝顶处理：本次除险加固后，坝轴线位置不变，坝顶宽调整为5.0m，坝顶长度90.0m。坝顶路面采用厚为20cm的泥结石路面。（2）上游坝坡处理：现状大坝上游坝坡坡比为：从1720.38～1692.50m为1:2.69。无块石护坡，由于牛马牲口践踏、雨水冲刷，上游坝坡已经凹凸不平，不平整度达0.2～0.6m；上游坝坡在1720.38～1713.43m之间，局部长有紫茎泽兰和其他杂草，高0.1～0.9m。上游坝坡处理后坡比从高程1720.38～1692.50m为1:2.69在高程1713.43m处设护脚，该高程以上采用砼预制块护坡，其下设10cm厚的砂石混合垫层。（3）下游坝坡处理:大坝下游坝坡坡比为：从1720.38～1692.50m为1:1.62，为不完整的草皮护坡，凹凸不平、坑坑洼洼，不平整度0.2～0.5m。坝坡上长有紫茎泽兰和其他杂草。紫茎泽兰高0.,2～0.8m，占草皮护坡的65%，杂草高0.06～0.9m，占草皮35%。处理后下游坝坡坡比从高程1720.38～1710.38m为1:2.0，从高程1710.38～1698.50m为1:2.25，在1710.38m处设戗台，戗台宽2.0m。下游坝坡在1698.50m处为排水棱体顶部，顶宽2.0m，从高程1698.50～1692.50m为排水棱体，外坡为1:1.50，内坡比为1:1.0，戗台内侧设排水沟，采用15cm厚砼衬砌。下设0.3m175 厚反滤层。下游坝坡采用草皮护坡，下游坡面设1.2m宽的C15砼上坝踏步。坝坡与岸坡连接处及戗台内侧设置排水明沟，截断山体地表水对坝坡冲刷，将坝面集水和岸坡集水引向下游。排水明沟采用C15砼浇筑，断面尺寸断面0.3m×0.3m，采用15cm厚砼衬砌。5.3.3.3除险加固后大坝渗流计算经过除险加固后，大坝坝体及坝基进行了充填、帷幕灌浆处理，下游坝脚新建了贴坡排水体。大坝渗流分析计算采用北京理正软件设计研究院开发的《理正岩土系列软件》的渗流分析计算模块。渗流分析共计算了4工况：（1）上游正常蓄水位与下游相应水位情况；（2）上游设计洪水位与下游相应水位情况；（3）上游校核洪水位与下游相应水位情况；（4）上游正常水位缓降至最不利水位情况。参照原坝渗流稳定复核采用参数，计算采用的渗透系数见表5-10。表5-10大坝渗流分析渗透系数采用值部位渗透系数(cm/s)备注地勘试验值(初始采用值)反演值(最终采用值)Ⅰ区原坝体9.6×10-49.6×10-4Ⅱ区坝基冲洪积层3.63×10-33.63×10-3工程类比Ⅲ区坝基岩2.31×10-42.31×10-4Ⅳ区坝前淤积2.85×10-42.85×10-4工程类比Ⅴ区下游培厚5.0×10-25.0×10-2工程类比Ⅵ区排水棱体1.0×10-31.0×10-3工程类比Ⅶ区帷幕灌浆5.0×10-65.0×10-6工程类比175 物理力学指标坝体分区天然容重（t/m³）饱和容重（t/m³）凝聚力(Kpa)内摩擦角（o）原坝体1.761.9340.0421.75坝基冲洪积层1.881.97026坝基岩1.941.9920.828坝前淤积1.751.7868培厚1.912.053022排水棱体1.962.010.025.82、计算工况根据《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2001）的规定，选定坝坡稳定分析计算工况见表5－13。表5－13大坝稳定复核计算工况计算工况上游坡下游坡规范要求最小安全系数正常情况正常蓄水位√√1.25设计洪水位√√正常水位缓降至最不利水位√非常情况1校核洪水位√1.15校核水位骤降至死水位非常情况2正常蓄水位+7°地震√√1.10设计水位+7°地震√√正常水位缓降+7°地震√注：（1）.√表示需计算的项目；（2）.不考虑由输水涵洞快速放空产生的水位骤降工况。3、坝坡稳定分析成果175 选择坝体最大断面，采用简化毕肖普法，计算采用中国水利水电科学研究院编制的《土质边坡稳定分析程序(STAB95)》，计算成果见表5-14。表5－14大坝坝坡稳定安全系数（除险加固后）大坝坝坡稳定安全系数（除险加固后）位置计算工况简化毕肖普法规范值计算值上游坝坡正常设计洪水位1719.44m1.252.9642正常蓄水位1717.09m1.252.8201正常蓄水位1717.09缓降1.251.7614非常Ⅱ设计洪水位1719.44m+7°地震1.102.1266正常蓄水位1717.09m+7°地震1.102.0432正常蓄水位1717.09m缓降+7°地震1.101.4280非常Ⅰ校核洪水位1720.371.153.0056下游坝坡正常设计洪水位1719.44m1.251.4091正常蓄水位1717.09m1.251.4327非常Ⅱ设计洪水位1719.44m+7°地震1.101.1969正常蓄水位1717.09m+7°地震1.101.2265非常Ⅰ校核洪水位1720.37m1.151.3939从稳定分析计算成果表5-14可知，，大坝上、下游坝坡在各种运用工况下，计算最小安全系数均小于相应的规范要求值，大坝能稳定要求。大坝除险加固后稳定分析成果图见图5-7、图5-8（仅列主要工况）。175 175 5.4溢洪道加固设计5.4.1溢洪道加固方案溢洪道位于左岸山坡与坝体结合部，全长96.0m，为无闸控制宽顶堰，净宽3.50m，设计最大泄量31.25m³/s，堰顶高程1717.09m。控制段长175 4.0m，泄槽段长92.0m。溢洪道的加固方案是在原溢洪道的基础上进行维修加固，加高泄槽段边墙，对溢洪道边墙底板进行维修加固。具体的加固措施：（1）加高泄槽段边墙；（2）对溢洪道边墙底板进行维修加固。5.4.2结构布置溢洪道布置于左岸山坡与坝体结合部，为无闸控制的宽顶堰，建筑物等别为五级，由控制段和泄槽段两部分组成，全长96.0m，各段分述如下:控制段（里程溢0+000.00～0+004.00m）控制段为城门洞型，长4.0m，底板为砼衬砌，净宽3.5m，净高3.29m，在2.0m处起拱，拱顶采用浆砌条石砌筑，厚1.3m，边墙采用浆砌石砌筑，高2.5m。控制段满足泄洪要求，保持不变，边墙底板进行维修加固。泄槽段（里程0+004.00～0+096.00m）泄槽段长92.00m，底板为砼衬砌，净宽3.50m，边墙采用浆砌石砌筑，高2.0～0.8m，顶宽0.5m，底宽0.5m。原泄槽段边墙高度不能满足泄洪要求，需在原边墙基础上加高边墙0.2～0.7m，边墙底板进行维修加固处理。5.4.3设计计算1、下泄流量计算小瓦桥水库现有泄洪设施为溢洪道，溢洪道顺流左岸，无闸控制，进口底板高程1717.09m，溢洪道出流公式为：Q=mbH3/2b为溢洪道净宽；H为堰上水头；m：流量系数；取0.35。175 经复核计算，在保证泄槽通畅的情况下堰口最大泄洪能力为31.25m³/s。2、水面线计算泄槽上游接宽顶堰时，起始计算断面定在泄槽段首部0+004.00m，起始计算水深取用泄槽首端断面的临界水深hk，经计算，校核下泄流量时临界水深hk=2.04m，设计下泄流量时临界水深hk=1.47m。计算边墙高度以校核洪水位最大泄流量Q=31.25m³/s为控制，溢洪道水面线计算采用《水利水电工程PC-1500程序集》（D-7），其计算结果见表5-15。表5-15溢洪道水面线计算成果表位置底宽（）水深h（m）流速υ（m/s）掺气水深hb（m）计算边墙高度（m）边墙高度（m）设计校核设计校核设计校核设计校核0+004.003.51.472.043.694.370002.402.00+069.303.50.781.186.957.57001.500.80+096.003.50.370.5914.5615.130.070.120.441.00.8注：边墙高度已计入边墙超高，边墙超高取0.3m。5.5输水涵洞设计5.5.1输水建筑物方案选择输水涵洞位于坝体中部，全长118.0m，输水涵洞进口底板高程为1692.35m，出口高程为1691.56m，底坡1/150。涵洞洞身为直洞，洞身为城门洞型，净宽1.0m，净高1.5m，在1.1m处起拱，拱顶采用浆砌条石砌筑，厚0.4m，边墙采用浆砌石砌筑，高1.5m，顶宽0.4m，底宽0.4m。具体加固措施：（1）原输水涵洞进行加长处理，接入下游渠道；（2）输水涵洞进行回填灌浆。175 5.5.2水力计算原输水涵洞进口过流能力计算按孔口出流，出口为自由出流公式计算：Q=µAk式中µ—流量系数；Ak—有压段出口处的面积，㎡，闸门全开时，断面积为0.36㎡；Hw—自由出流孔口中心处的作用水头，孔口中心处的高程为1692.35m。计算结果见表5-16。表5-16输水涵洞过流能力计算成果表运行工况库水位（m）闸门处底板高程（m）作用水头（m）流量系数设计最大过流量（m³/s）正常蓄水位1717.091692.3524.740.78576.229设计洪水位1719.441692.3527.090.78576.518校核洪水位1720.371692.3528.020.78576.629从计算成果表中看出：正常蓄水位时最大过流量达6.229m³/s，满足设计所需的最大引用流量1.0m³/s的灌溉取水要求，输水隧洞满足原设计过流能力要求。5.6金属结构小瓦桥水库除险加固工程无金属结构。5.7工程观测土石坝的任何破坏形式，都不是偶然发生的，而是一个由量变到质变的发展过程。因此，设置坝体观测的目的，就在于监测其量变过程，掌握其发展规律和趋势，以便及时采取相应的补救措施，防患于未然。175 根据《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2001）对5级土石坝的观测要求，大坝设置观测项目为：变形观测、渗流观测、裂缝观测。5.7.1大坝观测（1）变形观测坝面变形观测包括坝面沉降观测和坝面水平位移观测。用于观测坝面位移的位移标点，设置6组，每组一个点。分别布置在：坝顶2组，下游高程1710.38m处2组，1698.50m处2组。位移标点分别设置在大坝里程0+020.0m和0+050.0m处。位移观测拟采用三角网法，工作基点（又称测站点）布置六个，左岸3个，右岸3个。（2）库水位观测库水位是水库调度的重要依据，也是大坝安全运行的控制参数，故必须进行观测。设置水尺作为库水位观测设施，水尺布置在岸坡较稳定、观测方便的水库管理所附近。（3）渗流观测渗流观测主要进行渗透流量观测。渗透流量观测采用三角量水堰法并结合上下游水位等进行，量水堰布置在下游贴坡排水体之后。（4）裂缝观测初期裂缝观测主要靠巡视检查。对于缝宽大于5mm，或缝宽虽小于5mm但连通长度较长、深度较深或穿过坝轴线的裂缝、弧形裂缝、明显的垂直错缝以及与其它建筑物连接处的裂缝，必须进行深入的观测。裂缝的观测，应先对裂缝进行编号，分别观测裂缝的位置、长度、宽度和深度。175 裂缝位置和长度的观测可采用丈量；裂缝宽度的观测可用放大镜测定；裂缝深度的观测采用金属丝探测即可。5.7.2其它观测其它观测包括溢洪道、输水涵洞出流量、建筑物外表等观测。在高水位时期，应加强输水涵洞出口及溢洪道边墙附近的渗流观测。溢洪道泄洪时，应加强消力池消能和防冲效果的观测；通过出流量观测，验证设计提供的水位～开度～流量关系。5.8其它建筑物小瓦桥水库建库1968年建库时，建盖了管理所，管理所长17m，宽7.0m，共140㎡，管理所现已局部坍塌，四周外墙贯穿裂缝，缝宽0.5～5cm，不能居住，拟新建50㎡管理房，同时完善水文、气象观测设施，以利水库管理工作能够正常进行。5.9除险加固主要工程量小瓦桥水库除险加固工程量见表5-18。表5－18除险加固主要工程量表编号项目名称单位工程量笫一部分建筑工程　　一大坝工程　　1大坝　　大坝土夹石剥离开挖立方米3366风化料培厚立方米12025干砌石立方米1059草皮护坡平方米3338　C15砼立方米226175 C15砼预制块立方米189砂、碎石垫层立方米212泥结石路面平方米436M7.5浆砌块石立方米902观测设施　　校核基准点个6位移标点个6雨量计个1三角堰个1水位尺米15二输水涵洞工程　　　C20砼立方米55钢筋制安T3.92　回填灌浆平方米291三溢洪道工程　　　砂浆抹面平方米322钢筋制安T3.36　C20砼立方米48四房屋建筑工程　　　管理所平方米50.00五其他工程　　6施工组织设计6.1施工条件6.1.1工程条件小瓦桥水库位于**市马龙河二级支流上大旧村河上的小瓦桥河上，水库坝址地理坐标为东经101º10´12″～101º13´48″，北纬24º43´21″～24°44′09″。距离**市城距离123.5km，距洒树咪村委会7km。小瓦桥水库位于**市新村镇洒树咪村委会，昆明～**160km（昆楚高速公路），**～新村镇110km（四级公路），新村～水库13.5km（为土路，满足施工要求）175 ，满足施工要求。小瓦桥水库没有三相电，不能满足施工要求，施工用电需新架设输电线路1.0km（小瓦桥村～水库）。小瓦桥水库设计最大坝高27.88m，坝顶高程1720.38，大坝为均质坝，总库容46.76万m³，属小(二)型水利工程。工程施工所需建筑材料及机械设备均可经昆明或禄丰公路直接运抵工地。该工程为除险加固工程，主要工程项目包括大坝坝体的修整，输水涵洞加长，新建引水渠，溢洪道泄槽段加高边墙。本枢纽工程施工所需的风化石渣料由右岸下游距大坝约1.2km的山坡料场开采供应，所需的粘土料由水库右岸下游距大坝约0.4km的山坡料场开采供应，施工所需的石料、反滤料、砂垫层由距离水库约10km的离倬赫石场购买，浇筑砂所用砂由距离水库约25km的礼舍江砂场购买，水泥由彝州水泥厂采购供应，钢材由德顺钢铁公司采购供应，炸药、汽(柴)油、木材由新村镇或**市采购供应。小瓦桥水库附近没有三相输电线路，施工用电采用柴油发电机供电。施工用水由供水池供给，供水池位于顺流左岸公路旁，各施工点用水直接由供水池供给。自来水供水管已接入原管理所，生活用水可直接使用。6.1.2自然条件小瓦桥水库位于**市马龙河二级支流上大旧村河上的小瓦桥河上，河流发源于**市新村镇洒树咪村委会麻栗树附近。距离**市城距离123.5km，距洒树咪村委会7km。水库坝址地理坐标为东经101º10´12″～101º13´48″，北纬24º43´21″～24°44′09″，经本次五万分一地形图复核，坝址以上控制流域面积8.3k㎡（注册登记表为92.0km³），主河道长6.68km，河道平均比降45.26‰；坝顶高程对应库容46.76万m³，为小（二）型水库175 ，森林植被覆盖尚可。小瓦桥水库流域属中亚热带季风气侯，流域内山峦起伏，深谷峻岭，形成了“立体气候”特点。受西南季风和东南季风影响，年降雨量分布不均，干湿季分明，雨热同季，冬干夏旱突出。根据**市气象站统计资料，多年平均降雨量为922mm，降雨量年际变化大，且年内分配不均，降雨量主要集中于5～10月，可占全年80%上，11月至次年4月，在高空强盛大陆性干燥偏北气流控制下，天气明朗少雨，光照充足，降水量仅占全年总量的11％；降雨量有随高程升高而增大的规律，水库以上流域多年平均降雨量1180mm。据统计**市气象站多年平均气温15.8℃，极端最高气温15.8℃（1966年5月1日），极端最低气温－5.5℃（1982年12月27日），多年平均蒸发量（20cm）1902.1mm，多年平均风速1.7m/s，最大风速为16m/s，平均无霜期251d，平均相对湿度为74%。本流域洪水由暴雨形成，洪水发生时间及频次与暴雨相近，但设计流域为山区河流，水系单一且河道比降大，因此，受河道特性的影响，河槽调蓄作用小而洪水急涨急落，历时一般在24h左右，洪水过程为单峰尖瘦型。6.2施工导流本工程为除险加固工程，施工导流控制的目的主要是为新建输水涵洞进口及大坝上游坡施工，同时，也必须考虑整个工程在施工期间的安全和度汛。因此，从工程的安全角度出发，小瓦桥水库工程在整个施工期间应控制库水位1717.28m以下，并保证有最低的库水位，尤其是大坝施工期间。6.2.1导流标准小瓦桥水库总库容46.76万m³，属小（二）型水库。根据《水利水电工程施工组织设计规范》(SDJ338-89试行)的规定，175 施工期洪水标准取为5年一遇。施工导流建筑物为5级。根据本区降雨、洪水分布特点及径流变化规律，将洪水划分为汛期和枯期两个时段，5至11月为汛期，12月至次年4为枯期。施工导流标准按枯期施工洪水设计，洪峰流量为Q=0.42m³/s，相应洪水位1717.28m。6.2.2导流方式输水涵洞施工需做围堰，涵洞进口底板高程1692.35m，施工期洪水比原涵洞进口高程高6.77m，施工围堰顶高程1717.28mm，输水涵洞施工时，为防止库水进入洞内，在输水涵洞进口上游设6.77m高装土麻袋围堰拦洪，围堰顶高程1717.28mm，最高洪水位1717.28m，满足导流要求。为保证整个工程在施工期间的安全和度汛，该工程导流可分两个时段进行，先期导流的任务是把库水放空，保证上游坝坡清挖的顺利进行，并在输水涵洞完工前保证库水位低于输水涵洞进口，该时段主要通过原涵洞过流，以抽水机辅助进行泄流。6.2.3导流建筑物涵洞进口高程1692.35m，全长163m，设计最大过流量4.17m³/s，而施工洪水最大流量为Q=0.42m³/s，经计算，涵洞过流量可满足施工洪峰流量，施工期施工洪水可全部由涵洞辅以抽水机过流。本次设计考虑采用：为满足枯季施工，减少施工的难度，不考虑下游供水要求，因小瓦桥水库枯水期径流、洪水较小，施工时在输水涵洞进口前设临时围堰，抽干水后保证输水涵洞施工。临时围堰施工，采用粘土编织袋堆筑，堆筑堰体前，清挖新建涵洞进口周围淤泥至1692.15m高程，然后按1:1坡比砌筑围堰，围堰高8.77m，顶宽1m，底宽20.2m，顶高程1717.28mm，总长43m。围堰粘土编织袋砌筑共850m³，施工时由人工装土4.5T自卸汽车运至砌筑位置，人工堆筑。175 围堰工程安排在第一年1月施工，工期1个月。6.3料场选择与开采6.3.1料场选择小瓦桥水库除险加固工程所需天然建筑材料有：石料、砂料及粘土料三种。按就近选用的原则，对工程区附近及外围进行了工程所需的天然建筑材料地质调查，现将工程所需的天然建筑材料地质调查情况叙述如下：6.3.1.1粘土料场粘土料场位于水库右岸下游距大坝约0.4km的山坡料场开采供应，可通过施工道路运往大坝，料场高程在1730～1760m之间，斜坡坡度15～250，面积约2500㎡，可采厚度0.5～1.5m，土料储量0.85万m³。土料为紫红色粘土。其质量和储量满足设计要求。土料开采采用人工配合推土机剥离，剥离料由1m³挖掘机挖装8t自卸汽车运至弃碴场，土料由1m³挖掘机挖装8t自卸汽车运输至使用地点。6.3.1.2风化石渣料风化料场位于小瓦桥水库右岸下游距大坝约1.2km的山坡上，为三叠系上统（T3）：下部为页岩、砂岩不等厚互层，中部为厚层状灰岩夹泥灰岩及白云质灰岩，局部夹页岩。为水库附近较好的风化料，量大，开采运输方便。风化石渣料场开采采用1m³挖掘机装8t自卸汽车运输。6.3.1.3砂、石料场砂料：浇筑砂需到礼舍江河砂场购买，砂料为中粗粒石英砂，质好量大，可用作本工程的用砂料场，砂场至水库运距26km。石料（碎石、块石、山砂）：距离水库约10km的离倬赫石料场是该工程较想的石料供应地。有现成简易土路相通。石料厂175 地层岩性为中生界白垩系赵家店组（K2Z2）：中厚层状中粗粒石英砂岩，可采厚度大于5.0m，可满足工程对石料的要求。6.3.2料场规划与开采6.3.2.1料场规划料场规划原则为：(1)充分合理地利用大坝枢纽区附近的石料及土料，实现合理开采，均衡供料，满足大坝、溢洪道及输水涵洞施工供料强度的需要；(2)根据料场的性质，分别开采与制备，避免作业交叉，影响生产作业，以满足大坝枢纽区建筑物施工的要求；(3)最大限度降低施工费用，满足经济性方面的要求。6.3.2.2料场开采土料及坝壳料覆盖层土方采用人工配合推土机进行剥离，弃料由推土机直接推运至弃渣场进行堆弃；坝壳料采用推土机集料装载机装自御汽车运至大坝施工地点。粘土料采用推土机集料，挖掘机直接开挖，再装自御车运至使用点。6.4主体工程施工6.4.1大坝工程施工大坝工程主要包括上、下游坝坡的修整、下游培厚，下游坝脚贴坡排水体修建、上游C15砼预制块护坡、下游草皮护坡、坝顶泥结石路面及观测设施设置等项目。　6.4.1.1大坝削坡及基础开挖大坝削坡由1.0m³挖掘机开挖并装4.5T自卸汽车运至下游弃渣场。坡面采用人工整平并夯实。下游坝基开挖采用1.0m³挖掘机开挖并装4.5T自卸汽车运至下游弃渣场。该工程安排在第一年1月下半月至2月上半月施工，工期1个月。6.4.1.2上游护坡施工175 上游护坡砂砾石垫层与砼预制块铺设应同步上升，所用砼预制块由4.5T自卸汽车运至铺筑面附近，人工砌筑，砌筑砼预制块护坡同时，浇筑砼踏步。砂砾石垫层和块石采用人工料，用装载机装自卸汽车运至大坝，人工平料，待坝壳料铺筑后采用振动平碾静压压实，边角地带用蛙式打夯机夯实。该工程安排在第一年3月施工，工期1个月。6.4.1.3下游填筑及护坡施工坝体填筑：风化料由1m³挖掘机装4.5t自卸汽车运输上坝，采用进占法卸料，74KW推土机平料，13T振动碾压实。砂砾石垫层采用人工料，成品料用装载机装自卸汽车运至大坝，人工平料，待坝壳料铺筑后采用振动平碾静压压实，边角地带用蛙式打夯机夯实。贴坡排水体填筑：石料由石料场购买，4.5t自卸汽车运输至使用地点，人工砌筑。于坝坡上草皮护坡，与此同时，修建排水沟、踏步和坝顶泥结石路面，然后在网格内铺设或种植草皮，该工程由人工进行。该工程安排在第一年4月下半月至6月施工，工期2.5个月。6.4.2溢洪道工程施工溢洪道工程在原溢洪道基础上加高进口段、控制段、泄槽段边墙。土方开挖：由人工配合1.0m³挖掘机开挖，4.5T自卸汽车运至弃渣场。石方开挖：由人工手风钻造孔爆破，1.0m³挖掘机挖装4.5T自卸汽车运至弃渣场。混凝土浇筑：砂石骨料从砂石料加工场由2.0m³175 装载机装4.5T自卸汽车运输。混凝土由JZC350型搅拌机拌制，混凝土输送泵输送入仓，组合钢模板施工，插入式振捣器振捣。M7.5浆砌石砌筑：石料由人工装4.5T自卸汽车运输至使用地点，人工抬运到工作面进行砌筑。土石渣回填：人工就近取土石渣回填，蛙式打夯机夯实。该工程安排在第一年1月下半月至3月上半月施工，工期2个月。6.4.3输水涵洞施工输水涵洞洞身进行回填灌浆处理，拆除进口φ40转盖闸门；更换内设0.8×0.8平板铸铁闸门，可设置手动启闭设备。土方开挖：由人工配合1.0m³挖掘机开挖，4.5T自卸汽车运至弃渣场。石方开挖：由人工手风钻造孔爆破，由人工手推车出渣，1.0m³挖掘机挖装4.5T自卸汽车运至弃渣场。临时支护：围岩软弱和破碎段采用钢材支护，围岩较完整地段采用喷锚支护。混凝土浇筑：砂石骨料从砂石料加工场由2.0m³装载机装4.5T自卸汽车运输。混凝土由JZC350型搅拌机拌制，混凝土输送泵输送入仓，组合钢模板施工，付着式振捣器振捣。输水涵洞回填灌浆：人工手风钻造孔，HJ-200灰浆搅拌机制浆，中压灌浆泵灌浆。土石渣回填：人工就近取土石渣回填，蛙式打夯机夯实。该工程安排在第一年1月下半月至3月上半月施工，工期2个月。6.4.5围堰施工临时围堰施工，采用粘土编织袋堆筑，堆筑堰体前，清挖新建涵洞进口周围淤泥至1692.15m高程，然后按1:1坡比砌筑围堰，围堰高8.77m，顶宽1m，底宽20.2m，顶高程1717.28mm，总长43m。围堰粘土编织袋砌筑共175 850m³，施工时由人工装土4.5T自卸汽车运至砌筑位置，人工堆筑。围堰工程安排在第一年1月上半月施工，工期0.5个月。6.4.6金属结构安装本工程大坝枢纽区金属结构主要为输水涵洞铸铁闸门一道。施工时由载重汽车自生产厂家运输至使用地点，再由人工配合扒杆、卷扬机及圆木滑运到安装位置进行安装。制造安装单位所用的材料，以及除锈、焊接、铆接、油漆、探伤、检测、水压试验、铸造加工工艺、精度、止水材料选择、成品包装运输、交接验收、安装等均按国家及部颁有关标准的规定执行。安装前的组装、堆放地点安排于大坝左坝肩施工区内的设备维修保养场进行；根据施工总进度计划的安排，各项金属结构、预埋件的现场检测、校正、拆洗、组装及验收工作务必于安装前一个月完成，与土建紧密配合的埋设件埋设由安装单位配合土建单位完成，以减少不必要的重复、返工和提高安装质量。6.5施工交通及施工总布置根据本工程坝址区地形条件、施工特点及场地条件，立足于有利于生产，便于管理，合理使用场地，尽量少占农田多用坡地的原则，进行施工布置。6.5.1对外交通运输距离**市城距123.5km，距洒树咪村委会7km，昆明～**160km（昆楚高速公路），**～新村镇110km（四级公路），新村～水库13.5km（为土路，满足施工要求）。6.5.2场内施工交通本工程大坝枢纽位置地形较缓，需修建175 道路到水库的上游、下游、输水涵洞一侧坝顶至下游弃渣场的临时道路。场内施工道路均为临时道路，按双车道五级公路修建，路面宽度4m，路基宽度为5m。其路面为泥石结构。至涵洞进口和弃渣场等的施工道路共需修建1.0km。6.5.3施工工厂设施根据本工程的特点，施工工厂设施主要包括混凝土搅拌站、综合加工场、钢筋加工场、物资仓库、水泥仓库、设备维修保养场等。6.6风、水、电、通讯及照明本枢纽工程根据地形相应布置风、水、电、通讯及照明系统。6.6.1供风本枢纽工程所需供风的施工项目有输水涵洞开挖和溢洪道开挖,为了满足工程施工的需要，在涵洞和溢洪道施工区左、右坝肩各设置一台9m³/min移动式空压机(型号VY-9/7，风冷，0.7MPa，P=45kW)。6.6.2供水工程施工供水对象有大坝、溢洪道、输水涵洞及混凝土浇筑，管理区生活用水，施工附属设施的生产生活用水等。大坝区施工用水直接由库内抽取作适当净化处理后方可使用。施工区供水在顺流右岸公路旁修建蓄水池，作为施工用供水池，水池容积100m³，布置DL型立式多级离心泵一台(型号80DL×3，流量Qmax=36m³/h，扬程H=30m，电机功率P=6kW)，由库区直接抽水至供水池，各施工点用水直接由供水池供给。6.6.3供电小瓦桥水库附近没有三相输电线路，施工用电采用柴油发电机供电。175 6.6.4通讯及照明原管理所有通讯线路和有固定电话。在本枢纽工程的施工中，无需夜间施工，只有输水涵洞施工、加工厂及施工生活区需照明，因此输水涵洞施工场地照明按1.5W/㎡，综合加工厂按3W/㎡，食堂、宿舍按6W/㎡，办公室、试验室按10W/㎡设置照明线路和容量。施工场地、加工厂及其它室内照明采用220V电压。6.7施工总布置小瓦桥水库及其配套工程，大坝枢纽区相对比较集中，故施工总布置采用分散与集中相结合的原则进行。钢筋、木材的使用主要集中在输水涵洞和溢洪道施工上，为有利于生产，便于管理，拟将综合加工厂、钢筋加工厂、水泥仓库、物资仓库布置在大坝下游左岸管理所旁；混凝土的使用主要集中在溢洪道、输水涵洞的施工上，结合混凝土的使用，混凝土拌和设施采用分散布置、分散拌和、分散供料的原则，采用移动式混凝土拌和机，随使用地点不同移至使用点附近，同时为满足砌筑坝体对砂浆的需求，混凝土拌和机兼做砂浆拌和机。混凝土拌和系统集中设置，布置在距大坝下游左、右输水涵洞、溢洪道旁。生活基地布置于距大坝左岸管理所公路旁，施工生活区面积300㎡。在主体工程施工完毕后于原管理所位置上新建水库管理所，面积80㎡。整个工程共需修建临时房屋建筑约500㎡。其中：宿舍及办公用房300㎡，各种仓库用房200㎡。根据出渣及土石方平衡利用规划，本工程弃渣约0.17万m³，拟将弃渣场布置在大坝下游左侧，面积约1.09亩，结合对开挖后风化料场的整治恢复，并从水土保持需要出发，拟待开挖结束后将弃渣料用于风化料场深坑的回填。具体布置见“施工总布置图”。175 施工临时占地，主要包括料场占地5.0亩、弃渣场占地2.0亩、施工公路占地3.0亩、施工生活及辅助企业占地3.0亩。永久占地，新修输水涵洞和水库管理所，占地2.0亩。大坝枢纽区主要施工设施占地见表6-1。表6－1大坝区主要施工设施占地面积表序号名称建筑面积(㎡)占地面积(㎡)备注1生活及办公区4391075荒地2物质仓库86129荒地3设备维修保养厂41103荒地4钢筋及木材加工场41103荒地5水泥仓库120241荒地6五金仓库56112荒地7炸药库2230荒地8油库26160荒地9砼拌和站4386荒地10砂石料堆场0370荒地11弃碴场05160荒地12风化料场02064荒地13施工道路0574荒地14合计87410201175 6.8施工总进度计划土石方开挖3366m³，土方回填12025m³，浆砌块石1255m³，混凝土和钢筋混凝土浇筑519m³，钢筋制安7.28t。本工程施工总工期为6个月，即第一年9月至第二年2月。施工准备期安排为1个月，即第一年9月，主要完成进场公路的修建，场内施工道路的修建，场地平整，供电线路架设，料场开采准备，供水系统修建，施工生产生活设施建设等工程。第一年9月完成施工准备工作。第一年11月至第二年2月完成输水涵洞加长以及回填灌浆工作。第一年11月至第二年2月完成溢洪道泄槽段段边墙加高。第一年10月至12月完成大坝清基和原坝坡修整工作。第二年1月至2月完成下游坝坡和坝面护坡。第二年2月下半月完成收尾工作，本工程全部竣工。具体计划见“施工总进度计划表”。根据上述进度安排，施工总劳动工日为0.75万工日，施工期平均高峰人数为50人，其中施工管理、勤杂服务性人员10人，最高峰人数为70人，以上劳动工日及高峰人数均包括料场的开采生产。主体工程工程量见表6－2主体工程量汇总表。表6－2主要工程量汇总表编号项目单位大坝溢洪道输水涵洞合计1开挖土石方m³336633663回填土石方m³12025120254浆砌石方m³1255　1255175 5混凝土m³41548565196钢筋制安t　3.363.927.287回填灌浆㎡　　2912916.9主要技术供应6.9.1主要建筑材料主要建筑材料包括水泥、钢筋、钢材、木材、碎石、砂料、汽柴油及炸药等，各建筑材料供应详见表6－3，《主要材料需用量汇总表》。表6－3主要材料需用量汇总表序号项目单位数量1水泥t244.872钢筋t11.923钢材Kg478.714汽柴油t1.845炸药t0.766块石m³451.487碎石m³394.108砂m³372.806.9.2主要施工机械设备主要施工机械设备按用途分列，详见表6－4。175 表6－4主要施工机械设备配备表序号机械名称规格型号单位数量1手持式风钻Y30台32挖掘机1m³台23推土机T140台14自卸汽车4.5T辆45自卸汽车10T辆46手推胶轮车　辆207卷扬机JJK-2台18振动平碾YZJ12型台39手扶振动碾YSZ1A型台510胶桶个30175 11混凝土搅拌机JZC350型台412地质钻机200型台213灌浆泵100/15台214灰浆搅拌机HJ-200台415离心泵80DL×3型台116钢筋加工机械　套117万能木工机械　套118振捣器2.2KW个87环境保护设计7.1环境保护设计原则按照（87）国环字第002号文《建设项目环境保护设计规定》的要求，本环保设计主要针对小瓦桥水库除险加固工程对环境的不利影响，制订切实可行的环境保护方案，使资源开发与环境保护及生态平衡相协调。根据这一指导思想，本设计以整体、优化、综合的观点，以保护环境质量为中心，以减免和防范工程不利影响为重点，制订确实可行的环境保护方案和保护对策措施。设计中遵循以下原则：（1）坚持系统性原则，小瓦桥水库库区周围地区作为一个生态系统，综合考虑工程、资源、经济等方面因素，全面系统地分析，综合平衡，使生态系统走上良性循环的轨道。175 （2）环境保护设计与经济发展相协调。一方面，环境保护设计要体现社会经济发展的要求；另一方面，经济发展应受到环境质量目标的约束，正确处理好三者的关系，使经济、环境、社会协调发展，既能充分利用资源优势，促进经济发展，又能保护水源，保持水土，维护水库功能的正常发挥。（3）坚持宏观控制与微观措施相结合的原则，重在具体防治措施的落实。对主要环境问题不仅提出环境保护的宏观方针，更看重环境保护的具体设计，使环境保护设计方案合理、可行。7.2施工期对不利影响采取的对策及改善措施小瓦桥水库除险加固工程施工，是为了充分发挥水库的效益，在原水库规模的条件下进行加固处理。水库除险加固不会对库周生态环境产生较大不利影响，相反，随着库区环境的改善，将有利于库区生态环境的改善和恢复，工程完工后，采取相应的防护措施加以减免，届时，将使下游2194亩耕地得到保证灌溉，灌溉着洒树咪和大坎子两个村委会。洒树咪村委会涉及菜家、海子山、明家村、大青树、陈家村、苍房、多依树、高家、红土坡、鲁克堵、对过山、大瓦房、易家、花红树、平掌、大户、新村上排、新村下排、渣苴山、下洒打等村，大坎子村委会涉及小麻树、大菜园、祭龙山、坝尾巴、上村等村，受益26个村民小组，农户526户，2091人口，耕地2194亩（水田424.5亩、旱地1769.2亩）。同时担负着水库下游0.5km处市乡公路，3km乡村公路、三个水电站，2091多名村民，2194亩耕地的防洪任务，水库若出现溃坝，将造成巨大的财产损失，其各种损失是无法估量的。故水库安全与否，其地位是极其重要的，所以对小瓦桥水库进行除险加固无论对受益区经济发展及下游的社会安定都是十分必要的。故小瓦桥水库的除险加固，无论从经济或环境的角度来看，对环境的影响利远大于弊，而不利影响是有限的。175 7.2.1施工期环境不利影响水库环境影响主要是在施工期，不利影响主要是工程建设中产生的废水、弃渣、噪声、粉尘对周围环境的影响。一、废水、噪声、粉尘和其它方面对环境的影响工程施工期，废水主要来源于混凝土拌和及养护、大坝防渗处理等工序，废水污染物主要是固体悬浮体；生活废水主要是管理人员及施工人员生活中产生的。噪声、粉尘和废气产生于枢纽建筑物施工、机械运行、汽车运输、砂石料加工厂、料场爆破开挖等。二、弃渣、料场开采对环境影响情况（1）弃渣对环境的影响工程施工所产生的弃土、弃石、弃渣共计0.17万m³，该水库工程在建设期间，若不对弃土弃渣进行定点堆放和处理，可能对当地自然生态环境带来一定的影响，其中影响持续较长的是水土流失和自然景观的破坏。（3）料场对环境的影响水库料场只有土料场和石料场两个部份。土料场位于右岸下游距大坝约0.4km的山坡上，料场为一斜坡带且无林木覆盖。风化料料场位于水库右岸下游距大坝约1.2km的山坡上，为侏罗系下统（J1）为浅紫红色、黄灰、灰绿等色页岩夹薄层砂岩。风化料料场和粘土料料场开采运输条件都很好。表层耕作、草皮无用层，可用推土机推运集中后，挖运到指定地点堆放。施工后采取非工程措施，做好绿化美化工作。石料到己开采的石料场购买，不存在对环境的影响。此外，工程的施工将有一部分的永久占地和临时占地，基本在175 管理所管护范围内，施工后应尽快采取非工程措施，做好绿化美化工作，并长期不懈地坚持下去。小瓦桥水库工程影响区目前尚未建有专项水工保持设施，工程建设损坏的水土保持设施仅考虑由于林地破坏而使水土保持功能降低，甚至丧失的部分。由于工程施工占地等，将使当地植被遭到一定破坏，景观受到影响，使当地的生态环境在短时期内受到影响。7.2.2施工期对不利影响采取的对策由于污染主要产生于水库除险加固施工过程中，营运期基本不产生污染物，因此采取防治措施主要针对施工期。施工期间的生产废水不能直接排入水库和下游河道，采用沉淀池沉淀净化后方可排入河道。对粉尘、噪音防护采用防尘和隔声措施，给施工人员发放防尘面罩，配戴耳塞，并合理安排产生噪声、废气污染的施工机械的工作时间，降低污染程度，对运输道路沿线尘埃污染较严重地段，可采取洒水除尘，控制车辆行驶速度，以减少沿途产生的粉尘、噪声。施工期间应加强对生活垃圾和粪便管理，集中处理。培养作业人员的良好卫生习惯，加强对生活垃圾和粪便的管理，在生活区统一建盖厕所和化粪池，由专人负责打扫和清运。粪便最好外运处理，不能外运的需经化粪池处理才能排入河道，减少污染。生活垃圾应堆放在低洼处，不能污染水源，间隔一定时间即外运弃渣场深埋处理。加强卫生防疫、检疫工作，做好施工人员及家属的卫生防疫工作，进场前检查身体，避免带入新的疾病。填埋可能积水的坑塘凹地，清除蚊虫、苍蝇栖息地，喷洒药物，杀死传播媒介，切断传播途径，改善施工居住条件和卫生设施，加强卫生防疫宣传，避免各种疾病的流行和传染，保证工程顺利实施。175 在工程竣工前,必须彻底清除临时房屋、厕所、垃圾等可能危害水环境的污染物质，严禁在库区范围内堆放任何固体废弃物。施工结束后，进行施工场地景观恢复和绿化，清扫各个工地。各个地方的残留、残余物质，恢复和改善环境状况，对料场和弃渣场进行平整和绿化，恢复植被、树木、绿化、美化河堤区周围环境。加强水土保护工作，认真落实水保措施，减少工程水土流失。加强施工管理，严禁施工单位任意扩大施工场地，弃渣堆放在指定地点，严禁乱堆乱放，破坏植被，造成水土流失。总之，启动该除险加固工程，不但不会恶化原水库的自然环境，相反会改善库区周围及受益区的水环境条件，具有较好的社会效益和经济效益。7.3环境保护措施设计7.3.1施工区环境保护设计（1）生产废水处理小瓦桥水库属除险加固工程，施工期的生产废水主要来源于混凝土拌和及养护等，因此须对该部分废水进行处理。在工程布置中，各工区均布置排放废水的排水沟，由废水沟引入一个沉淀池，用于收集和处理帷幕灌浆、混凝土拌和系统产生的废水。水库废水的污染特性主要表现为水质混浊、悬浮物增多、PH值增高。废水经汇集后进入沉砂池，在沉砂池中将大颗粒泥沙沉淀下来。再加药混合，进入处理池处理达标后方可排入水库和下游河道。沉淀下来的泥沙根据运行情况由人工清除，集中堆放在附近凹地。（2）生产废渣的处理小瓦桥水库除险加固工程，为了防止弃渣受大雨冲刷，产生水土流失，工程中共设置了1个弃渣堆放场，并采取了工程措施和植物措施进行拦挡和覆土植被，减少水土流失。175 （3）施工期生活用水处理规划设计受地形条件等因素的制约，生活区所需生活用水则由现有水库解决，在施工区设集中供水池，经管道供水，可保证供水安全。（4）生活污水及垃圾处理生活污水包括日常生活用水的废弃水和人们的粪便。由于日常生活用水的废弃污染较轻，故主要对粪便进行处理。根据生活区的布置和居住人员数量，拟在大坝施工生活区建一个永久性厕所。对于永久性厕所应建相应的化粪池和地下管网，粪便经化粪池处理后再排入下水管网。其它临时性厕所，其粪便由当地农民运走用作农业肥料。生活区内建立垃圾站，由1～2人组成的环卫队伍负责清扫管理，垃圾实行每周二次清除，垃圾车与工程卡车共用，工程完工后即进行彻底清除。（5）粉尘防护设计①交通道路的防尘设计施工中由车辆洒水负责对施工场地及交通道路进行洒水除尘，每隔二小时洒一次，以减轻粉尘对施工人员和周围环境的影响。②噪声防护措施工程施工中开挖、破碎、爆破、运输等噪声频率远远超过国家标准，为保护施工人员的身心健康，应采取措施进行防护。在施工过程中，当施工人员进入强噪声环境作业时，如凿岩工、开挖工等，应配戴个人防声用具进行防护，可选择防声效果较好的伞形耳塞、耳罩、柱形耳塞、防声头盔等，保护施工人员的身心健康。③施工绿化设计175 工程竣工后在水库管理范围内进行绿化，其绿化采用点、线、面相结合的方式，在主干道两旁进行绿化来统一整个区域的绿化基调，以小花坛、小花园来丰富绿化环境。永久公路两侧、水库周围，因地制宜，常年坚持，逐步扩大绿化面积，美化水库环境。7.3.2水库水质保护措施库周区面污染源是影响水库水质的主要因素之一，主要包括两部分：农村面污染源及农业面污染源。（1）农村面污染源的治理措施农村面污染源主要包括农村生活污水、人畜粪便、生活垃圾等，目前均未经处理，直接汇入库内，对水库水质影响较大。在径流区内兴建生物净化公厕，收集无厕户或流动人口的粪便，实现就地收集、就地无害化处理，减少粪便的清运或污染转移。在村内设置生活垃圾收集坑收集垃圾，并统一进行清运处置。每个村子设2～3个垃圾坑，砖砌护围地上式。（2）农业面源污染的治理措施农业面污染源主要包括：化肥、农药的用量逐年增加，过量和不合理的施用，使大量的氮、磷和有毒物质随水流失，成为水库的主要污染源之一；水土流失造成泥沙夹带着大量有机质流入库内，造成水库富营养化；农作物桔杆处理不当，被水冲入水库，增加水库的污染。7.3.3水库径流区水土保持措施（1）生物措施175 通过植树造林、封山育林草等绿化工程，可涵养水源，保持水土，防止土壤侵蚀的进一步发展，恢复生态环境。在流域内，根据当地条件和实际经验，选择松树、杨树等为首选树种，开展荒坡造林、退耕还林、封山育林等，统一规划，实行承包造林，专人护林，严禁放牧、乱砍滥伐等现象。（2）工程措施在水土流失较严重的箐沟实施工程防护，采取拦挡、护岸等措施，防止水土流失，减少泥沙下泄量。（3）坡改梯流域内坡耕地多，应尽可能进行坡改梯工程，把坡地改为梯地（田），并在田埂周围种植灌木丛，可提高粮食产量，又可保持水土。（4）农耕措施在流域内推广等高耕作，实行间种、套种，增加复种指数，创造有利的拦水小地形，降低水土流失强度。7.3.4环境监测环境管理（1）监测内容按照环境保护的要求对施工区的环境进行管理，监督施工单位遵守环保设计的规定，采取防尘、防声措施保护施工人员的健康，做好施工环境的清理工作。对施工生活用水水质进行监测，保护施工人员能获得符合卫生标准的饮用水。（2）监测方法由工程环境管理机构派人定期和不定期到监测点检查、巡视，工程上派出环境监理人员进行环保监理，定期写出监理报告，报工程环境管理部门备案。7.3.5运行期环境监测规划运行期主要对水库水质和引水口水质进行监测。（1）监测站的设置175 设立小瓦桥水库水质监测站，对小瓦桥水库的入水、出水水质进行系统监测，可委托**市环境监测站承担。（2）监测项目监测项目按地面水环境质量标准和生活饮用水水源水质标准的要求进行全面监测。每月采样监测一次，在汛期加密监测。监测资料报水库管理部门备案。7.4工程除险加固后应注意的环境保护事项（1）工程建设中水土保持规划、方案和措施，建设单位及有关部门应认真遵照执行，严禁在库区周围开垦荒地、开山炸石或挖沙取土，防止地表和植被破坏。（2）加强库区周围和径流区内的封山育林和植树造林工作。禁止乱砍滥伐，保护和改善生态植被，涵养水源，减少水土流失，减轻和减缓水库淤积。（3）落实土料场等施工占地恢复植被的措施。所种树木要加强后续管理工作，使投入的资金产生环境效益和经济效益。（4）施工时必须重视清库工作，保证水质清洁。（5）建议新村镇政府划定小瓦桥水库的水源保护区范围，提出有关措施保证水源不受污染，不被破坏。7.5环保投资小瓦桥水库工程环境保护投资包括：施工区环境保护和景观恢复绿化等费用，共计0.87万元，其中：施工期噪声、粉尘等防护费0.33万元，施工期卫生防疫、管理费0.17万元；大坝区综合绿化费用0.17万元，简易水质监测设备费0.28万元。175 8水土保持设计8.1项目概况小瓦桥水库位于**市马龙河二级支流上大旧村河上的小瓦桥河上，属红河流域绿汁江支流。从新村～水库13.5km，其余满足施工要求。小瓦桥水库地理坐标为东经101º10´12″～101º13´48″，北纬24º43´21″～24°44′09″。经反复量算，本次复核坝址以上径流面积8.3k㎡（注册登记表为92.0km²），水库始建于1968年12月，1971年6月竣工成小（二）水库，大坝坝顶高程1720.38m，最大坝高27.88m，坝轴线长90.0m，总库容46.76万m³，正常库容32.75万m³。根据《防洪标准》GB50201—94及《水利水电工程等及划分及洪水标准》（SL252—2000）的规定，小瓦桥水库枢纽工程等级为Ⅴ等5级，至此，水库规模维持至今。本次水库大坝安全评价根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252-2000，该水库枢纽工程等级为Ⅴ等5级，水库防洪标准为：校核洪水重现期200年一遇，设计洪水重现期20年一遇，农防、坝体施工期临时渡汛洪水重现期20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。水库特征水位：水库正常蓄水位1717.09m，设计洪水位1719.44m，校核洪水位1720.37m。小瓦桥水库现状枢纽建筑物主要由大坝、溢洪道和输水涵洞组成。175 8.2水土流失预测8.2.1扰动原地貌、损坏土地和植被面积小瓦桥水库除险加固工程建设扰动区主要有主体工程区的大坝整形、清淤溢洪道、加固输水涵洞处理等；辅助工程区的弃渣场、料场区、临时堆土场、施工生产生活区等。其中，主体工程建设区全部为在原建筑物上进行改造，无新增扰动面积；辅助工程区中的弃渣场、料场区、临时堆土场、施工生产生活区等对原地貌的占压和破坏，都以不同形式、不同程度地扰坏了原地貌，损坏了地表土体结构和原植被，其扰动面积为0.212hm²，详见表8-1。表8-1各项目区（段）扰动地表类型及面积单位：hm²分类项目部位荒山其他土地合计备注永久占地大坝整形　　　在原坝坡上改造溢洪道　　　择址新建涵洞处理　　　择址新建施工临时占地施工生产生活区　0.060.06　料场区0.04　0.04　临时堆土场　0.0070.007　施工临时道路　　　　弃渣场　0.060.06　合计0.040.1720.212　8.2.2土石方平衡及弃渣堆放小瓦桥水库建设弃渣主要来源于大坝整形、溢洪道处理，隧洞处理的土石方开挖等，其弃渣方量为开挖量扣除回填量和利用量后剩余部分。175 根据分析结果计算，在大水槽水库除险加固工程6个月施工期间产生的弃渣总量为0.17万m³（自然方），如按松方系数1.3计，需要排弃的土石方和废方约为0.22万m³（松方），这些废弃的土石方需要统一堆放在规划的堆放场地内，既能减少工程建设过程中扰动土地面积，还能保护环境。根据小瓦桥水库施工的特点及施工组织设计，本着不占或尽量少占农田、林地的原则，在枢纽区附近共布置一个弃渣场。弃渣场位于水库下游坝坡左侧的箐沟处，弃渣场容量0.22万m³，可堆放来自大坝整形、涵洞处理等的弃渣。工程建设期土石方工程平衡见表8-2所示。表8-2工程土石方平衡及弃渣流向表分区或分段开挖剥离拆除回填利用废弃数量去向数量去向数量去向（松方）(自然方)(自然方)弃渣场枢纽区大坝3366　　　　　　33661399涵洞0　　　　　　0　溢洪道0　　　　　　0　施工营地区施工生产生活区260　　260场地平整基础　　260338弃渣场区弃渣场24　　　　　　2431道路区　　　　　　　　0　料场区粘土料场　65　　　65用于绿化覆土6585合计136065　260　65　16852191注：松方系数按1.30计175 8.2.3可能造成的水土流失量预测本工程建设中产生的水土流失量主要是因为项目建设造成原地貌水土保持功能降低甚至丧失，土地生产力下降，导致土壤侵蚀加剧而增加的水土流失量。新增的水土流失量由两部分组成：一是由于工程扰动原地貌，破坏、占用土地及植被，使土壤侵蚀加剧所造成的水土流失；二是由工程建设产生的弃渣，表面易受水力侵蚀而产生水土流失。1、原生水土流失量经现场调查，本项目所在的区域无水土流失科学实验的观测场地，因此本项目各预测单元原生的土壤侵蚀模数将根据对工程区地形、植被、土壤类别调查，查由**省水利厅于2006年2月出版的《**省2004年土壤侵蚀现状遥感调查报告》中的“**省土壤侵蚀图”，得到工程区建设前背景侵蚀模数为500～2000t/（k㎡.a）。结合工程区实际，本工程占地为林地、其他土地等，背景侵蚀模数其他土地取2000t/（k㎡.a）、林地取500t/（k㎡.a），通过土壤的侵蚀量分析，工程建设区扰动面积共0.40hm²，用侵蚀模数法得出施工期背景水土流失量为24.06t。2.工程建设中可能造成的水土流失量预测工程建设过程中产生的水土流失量一方面来自施工开挖的弃渣堆放时的渣料松散，容易受雨水击溅及水流冲刷，甚至发生坍塌等造成水土流失；另一方面是由于施工开挖造成扰动，导致开挖面土壤侵蚀加剧而造成水土流失。本工程针对不同的场地及建筑物分别采用了不同的方法，弃渣场采用流失系数法，工程施工区采用侵蚀模数法。土壤侵蚀模数预测参数取值详见表8-3。从而计算出施工期间的水土流失量为906.71175 t；扣除原生水土流失量23.59,施工期可能新增的水土流失总量为882.65t。表8-3土壤侵蚀模数预测参数取值表序号项目区施工预备期施工期自然恢复期　t/k㎡.a　t/k㎡.a　t/k㎡.a1枢纽区　80008002道路区1500050005003料场区1000052001000　4施工营地区600020008008.2.4可能造成的水土流失危害由于工程的施工，地表植被受到破坏，地表土壤疏松，表土层剥离及地表机械车辆碾压，道路硬化，将使岩土体下渗和容蓄水分能力降低，地表水表现为地表径流迅速汇集而流失，使边坡易产生沟蚀，导致平台干旱，植被不生；土壤肥力主要集中在表层，工程施工首先破坏的是表层土，使土层变薄，岩石裸露，经降雨和地表径流作用，造成水土流失，造成地表的肥力下降，土壤贫瘠化，也是植被不易生长的原因。因而，施工区原有水土保持功能将降低。工程建设产生的弃土、弃渣如果不采取拦挡措施，一遇降水等外力，极易被冲刷。流失物大量下泄，泥沙将淤塞河流，抬高河床，影响河道泄洪能力，对下游村庄、道路、农田造成威胁。175 因此工程水土保持方案的实施是十分必要的，对保证工程本身安全运行、效益发挥及周边地区生态环境、社会经济的持续发展都将起到积极作用。8.3水土流失防治方案8.3.1水土保持措施总体布局按照水库工程水土流失防治分区，针对各分部工程预测造成水土流失的特点，因害设防，采取工程措施和植物措施相结合，加强水保监督执法，预防保护。把工程建设中造成的水土流失减少到最小程度，把被损坏的地表植被尽快恢复起来，促进库区及周边地区的水土保持生态环境建设。工程措施布局主要是针对项目建设区产生的弃土、石、渣等固体废弃物，修建浆砌石挡渣墙堆放场。植物措施布局主要针对项目建设区施工期间损坏地表植被的恢复，选用的林种为黑荆树。8.3.2分区防治措施布局根据水土流失防治分区原则，将本工程水土流失防治分区划分为5个分区，即枢纽区、料场区、弃渣场区、临时堆土场及施工营地区。（1）枢纽工程区枢纽工程区由大坝、隧洞组成。主体工程在施工结束后全部为建筑物占地，因此本方案不在考虑新增水土保持措施。（2）料场区料场区主要指粘土料场，占地面积为0.02h㎡，开采前在料场上缘开挖临时排水沟，排水沟长50m，排水沟为梯形断面，底宽0.40m175 ，口宽0.80m，深0.40m；对剥离表土进行临时堆放，需要编制拦挡30m（880.35m³）；待料场开采结束后对料场进行全面土地整治，整地后对开挖平台覆土并栽植黑荆树营造水保林；土地整治面积为0.02h㎡，栽植黑荆树37株，覆土40m³（利用开采前的表土剥离料），需要黑荆树种36株。（3）施工营地区施工营地区包括施工生产生活区，占地总面积为0.051h㎡。根据原土地利用情况采取植物治理水土流失，保护新生地表，从而达到控制水土流失、改善生态环境的目的。待工程完成施工结束使用后，对施工营地区进行栽植黑荆树140株，需要黑荆树150株，人工换土140株，抚育管理0.051h㎡。（4）临时堆土场临时堆土场占地面积0.006h㎡。待工程完成施工结束使用后，对施工营地区营造水保林，具体为栽植黑荆树14株，需要黑荆树树种16株，人工换土14株，抚育面积0.006h㎡。（5）弃渣场区本工程共布设一个弃渣场，其容积为0.22万m³（松方），占地面积为0.073hm²，可满足建设期间施工产生的全部弃渣的堆放要求。根据地形和实际情况，设置挡渣墙进行档护；待工程结束后，在堆渣面撒播车桑子营造水保林，以防水土流失。①工程措施弃渣场的浆砌石挡渣墙设计为：重力式浆砌石挡渣墙，挡渣墙高2m(不含基础)，挡渣面坡比1:0.3，墙背坡比1:0.1，顶宽0.5m，底宽为175 2.0m。挡渣墙墙身设置排水孔，排水孔孔径10cm×10cm，孔排距1.5×1.5m。沿墙线方向每隔10m设置一道伸缩缝，缝宽3cm，缝内填塞涂沥青木板。排水沟断面为上口宽0.6m、下口宽0.3m、深0.3m，总长为84m，开挖土石方为35.0m³，M10砂浆抹面81m³，M7.5浆砌石22.0m³。②植物措施根据地形和实际情况，除了工程措施中设挡渣墙进行挡护，堆渣结束后，对弃渣场占地范围进行土地整治后栽植黑荆树，更好的防治水土流失，撒播密度为2500株/hm²，具体为栽植黑荆树500株，需要黑荆树树种550株，人工换土500株，抚育面积0.073h㎡。8.4水土保持投资概算及效益分析8.4.1水土保持投资概算小瓦桥水库除险加固工程新增水土保持措施总投资为2.61万元，其中：工程措施费用1.78万元，占62.5％，植物措施费0.40万元，占14.2％；临时工程费0.12万元，占4.3％；独立费用0.27万元，占9.4％；基本预备费0.08万元，占2.7％；水土保持设施补偿费0.20万元，占6.9％。175 表8-4小瓦桥水土保持工程投资概算表单位：万元序号工程或费用名称建安工程费植物措施费设备购置费独立费用合计栽植费林草及种子费一第一部分：工程措施1.78　　　　1.78二第二部分：植物措施　0.040.320.04　0.4三第三部分：施工临时工程0.12　　　0.12四第四部分：独立费用　　　　0.260.26五一至四部分合计1.90.040.320.040.262.56六基本预备费(3%)　　　　　0.08七静态总投资　　　　　2.64八建设期融资利息　　　　　　九水土保持设施补偿费　　　　　0.2十工程总投资　　　　　2.848.4.2效益分析175 通过水土保持措施实施后，减少了河道淤积，有利于下游河道的防洪，对减轻自然灾害，促进社会进步和发展，维护社会环境的稳定等都有积极的意义，还可安排当地剩余劳动力参加水土保持措施的实施，增加就业机会，对当地的经济发展起到一定促进作用。①减轻自然灾害随着水土保持方案的实施，不但能保证施工生产的弃渣得到有效拦截，工程区原地貌也将被适当改变，控制滑坡、泥石流等重力侵蚀的产生，减少进入河道的泥沙，减轻洪水和泥沙淤积对下游地区的危害。②美化工程区环境，改善水库职工工作环境水土保持措施特别是植物措施的有效实施，可大大改善水库及施工区的生态环境，减少因工程建设对工程区域及周边地区的影响，提高水库生产区的环境质量。③促进当地社会经济的发展水土保持方案的实施和施工区生态环境质量的改善，将促进工程区域社会经济的快速发展，为当地群众的脱贫致富、奔小康创造条件。175 9工程管理9.1管理机构小瓦桥水库属小（二）型水利工程，安全责任单位为新村镇人民政府，主管部门为**市水务局，技术责任单位为新村镇水管站，水库管理单位由新村镇洒树咪村委会用水户协会管理，具体落实2人对水库工程日常巡视检查、养护修理等运行管理专管。并由**市水务局防汛办调度。经费来源主要靠收水费收入，现水价标准0.2元/m³，年收入8000元。将对水库供水成本水价进行核算，工程完工后应按政府核准的水价征收水费，水费不足方面采用地方财政补贴以维持水库正常运转，发挥工程效益。9.2主要管理设施9.2.1工程管理范围和保护范围工程管理范围包括：工程区和生产、生活区。管理和保护范围划定后须设立保护标志。管理范围按照下列标准划定：水库设计最高洪水位线以下的库区、大坝枢纽部分及大坝背水坡脚外五十米以内；溢洪道管理范围：由工程外轮廓线向外20m，出口以下100m。输水涵洞管理范围：由工程外轮廓线向外50m。其它建筑物管理范围：从工程外轮廓线向外不少于10m。9.2.2工程管理区的规划布局水库管理单位生活区布置在左岸位置，面积1亩，水库现无管理房,除险加固新建管理房50㎡,无生活用电条件，生活用水可取库水。175 9.2.3交通、通信新村～水库13.5km，满足施工要求。小瓦桥水库由**市新村镇洒树咪村委会具体管理，为满足水库防洪、抗旱和交通需要，应合理调配交通车。现库区内手机信号覆盖，可满足日常具体运行管理要求。9.2.4工程和水文观测、检测设施水库大坝、溢洪道、输水涵洞为5级建筑物，根据有关规范要求并结合本工程特点，拟布置位移测点6个，工作校核基点6个，2m水尺8根，三角量水堰1个。9.3工程管理运用水库管理所负责日常管理维护，水库管理责任单位要制定明确的工程巡查、养护、维修、调度运用、涵闸操作、档案管理等方面规章制度，健全工程管理、蓄水、防洪安全等责任制和相应的考核办法，实现工程管理的规范化、制度化、科学化。用水户协会按照《章程》和协会制度的供用水管理制度、水费收缴管理使用制度、渠系管理维护制度、财务收支制度等搞好供用水管理、渠系维修养护、水费收缴。9.3.1水库调度运行本工程溢洪道为无闸控制，兴利调度应根据水库实际蓄水量，预报来水量和农业灌溉不同时期的用水量，通过综合平衡制定用水计划，加强用水管理，充分发挥水资源的综合效益。丰水年和丰水期的兴利运用，主要是尽量满足用水，减少弃水。枯水年和枯水期的兴利运用，应以最大综合效益进行调度，以保证灌溉需求。175 在确保工程安全的前提下，根据本工程确定的灌溉、防洪等工程任务，结合水库来水情况，编制年度的调度运行计划，报主管部门审批后，统一按计划进行兴利和防洪调度运用，综合利用水资源，把灾害降低到最小范围，将效益扩大到最大限度。严格水库汛期运行制度，水库管理人员汛期未经上级主管部门批准，不得离开工作岗位。要加强24小时防汛值班，确保通讯畅通，密切注意水情，及时掌握水文气象预报，准确执行上级主管部门的指令。9.3.2工程管理（一）工程管理小瓦桥水库主要建筑物有大坝、溢洪道和输水涵洞。水库管理所对水库枢纽各建筑物及其附属设备都应进行经常养护，随时维修，以保持工程完整，设备完好。①大坝：大坝坝面应保持完整，不得任意挖坑，挖沟，不得搬动护坡和导流设施的沙石材料。不得在坝顶、坝脚、戗台上大量堆放物料或进行其它对工程有害的活动，局部坝面缺陷、松动及磨损，须及时修补。坝体出现裂缝、渗漏时应查明原因，及时报告主管部门，并根据主管部门的指示，采取措施处理。坝基透水性需加强观测，为工程处理提供可靠资料。排水沟要经常清淤，保障畅通，防止雨水对坝面的侵蚀和冲刷，维护坝体溢水设施及坝后减压设施的正常运行。②175 输水涵洞：应经常检修，当洞内出现内外力所引起的各种裂缝渗漏时，应采取洞内修补、衬强、衬砌、套管及灌浆等措施进行处理。输水涵洞闸门必须及时做防锈、防老化的养护，遇有撞击、振动、结构造成损坏时，应及时修补加固，闸门支铰、门轮和启闭设备，必须定期清理、加油、换油，进行养护，部件及闸门止水损坏要及时更换，启闭机的电器部分必须做好防潮和防雷等安全措施。启闭必须按照批准的调度运用计划和上级主管部门的指令进行，要严格按照规定程序下达通知，由专职人员按操作规程进行启闭。闸门启闭设备，为保证及时启闭，要有专用电源。闸门启闭前，要对启闭机械、闸门位置、流量及流态，以及有无漂浮物影响水的障碍物等情况详加检查，闸门启闭后要对时间、次序、开度、流态，上、下游水位变化以及建筑物和启闭设备有无不正常情况等详加记载，妥善保存。③溢洪道：溢洪道进口、陡坡设施应保持畅通，有石块和竹木等杂物必须清除，溢流期间必须打捞上游的漂浮物。溢洪道或其它泄水建筑物，如有陡坡开裂、侧墙砌石设施损坏时，有条件的应立即停止过水进行抢修，且应使用速凝快硬粘结材料。④溢洪道两侧和输水涵洞进出口有松动土石方或陡坡有坍塌或滑坡危险时，应进行清除、削坡、修挡墙或加固阻滑等措施，必要时应报请上级主管部门研究处理。⑤工程观测大坝观测主要进行沉陷、位移和渗流观测。采用水准测量法，观测大坝的水平位移和沉陷，设置水准基点、起测基点，按二等水准测量要求观测，进行渗流量观测。（二）工程巡查1、巡查内容水库管理范围内的水利工程设施及非工程设施，包括大坝、输水涵洞、泄洪道、库区及管理设施等；及时通报并制止水库违章、损坏水利工程设施等违反水法规行为。175 (1)大坝：检查有无滑坡、塌陷、坍坑、表面冲蚀及裂缝；背水坡、坝基、坝肩、护坝区有无散浸、漏水、错动；反滤排水设施的渗水有无异常；护坡有无缺损、松动、塌陷，草皮护坡植被是否完好；坝顶路面是否异常变形，防浪墙是否完成好；表面排水系统是否通畅，有无损坏、淤积；坝身各部分是否有白蚁危害、杂草生长，是否有弃土、垃圾及杂物积存。(2)输水涵洞:检查回填土区域内坝顶、坝坡、进出水口、墩墙、边墙、底板、胸墙、消力池、护坡等有无裂缝、渗水和损坏；输水期间洞内有无异常，停水期间检查出口是否流水，出水口有无冲刷；工作桥是否有不均匀沉陷、裂缝、断裂；启闭机及闸门是否启闭灵活、损坏，配电等辅助设施是否工作正常。(3)溢洪道：检查溢洪道的底板、边墙、泄流堰、陡坡等结构有无磨损、裂缝和损坏；泄洪道有无淤堵现象；交通桥是否有不均匀沉陷、裂缝、断裂，桥墩是否受冲刷；启闭机及闸门是否启闭灵活、损坏，配电等辅助设施是否工作正常。(4)库区:有无打井、爆破、取土、采砂、埋设管道等危害水库安全和损坏工程的活动；管理范围有无兴建房屋、码头、埋坟、堆放杂物，晾晒粮物、毁坏林木等违章行为；库区有无排放有毒或污染物等影响水质的现象；有无非法取水的行为。(5)管理设施：检查水库的观测、通讯、上坝防汛道路、安全防护设备及附属设备是否损坏、障碍；管理房及启闭机房是否完好。2、巡查要求(1)及时发现不正常迹象，分析原因，采取措施，防止事故发生。(2)巡查分日常巡查、年度巡查和特别巡查三类。日常巡查：水库管理人员在初蓄水期或水位上升期间每天或每两天一次；在正常运行期间，汛期每天一次，非汛期宜每周一次，汛期高水位时应视情况增加次数。年度巡查：管理单位每年汛前、汛后、用水期前后，组织对水库工程进行全面或专项检查，一般每年不少于三次。175 特别巡查是指当水库遇到严重影响安全运行的情况时（如大暴雨、大洪水、有感地震，以及库水位骤降或持续高水位等），水库管理单位应立即组织巡查，必要时组织专人对可能出现险情的部位进行连续监视。(3)对巡查中发现的一般性问题，应及时进行养护处理；对巡查中发现的较大问题或险情，采取必要的应急措施，并提出处理意见，及时上报主管部门。水库水位、雨量汛期按防汛报汛要求执行，要有完整的日常记录。3、巡查记录(1)巡查时应随身携带必要的辅助工具、记录笔簿。(2)每次巡查应认真填写巡查记录。(3)如发现异常，应详细记录时间、位置、异常状态情况，并分析原因、采取对策。应将现场巡查情况与以往巡查结果进行分析，如有异常情况，应立即进行复查，以保证记录的准确性。(4)巡查记录本（表）、图件等需要整理归档，妥善保管。（三）工程养护1、养护标准(1)大坝：坝顶平整，无缺损，无树根、高草，无积水，无弃物；防浪墙、坝肩、踏步完整，轮廓鲜明；坝端无裂缝，无坑凹，无堆积物。坝坡坡面平整，无雨淋沟缺，无荆棘杂草滋生现象；护坡砌块应完好，砌缝紧密，填料密实，无松动、塌陷、脱落、风化或架空现象；草皮平整、无杂草、完整美观。各种排水、导渗设施无断裂、损坏、阻塞、失效现象，排水畅通。(2)输水涵洞：涵洞、启闭机械、闸门、机电设备保持清洁完好、使用正常；进出口岸坡保持完整，过水断面无淤积和障碍物；175 (3)管理设施：各种观测、监控设施应保持完整、标志明显、使用正常；防汛通道、通讯设施通畅；管理用房、启闭机房屋顶墙面完整，门窗完好；管理区整洁卫生、路面平整，绿化整齐美观；工程标牌（界桩、界牌、安全警示牌、宣传牌）完好、醒目、美观。(4)白蚁危害防治：有白蚁危害的要积极实施防治工作。2、养护要求管护责任人须按照养护标准及管护协议要求，认真做好水库管护工作，水库管理责任单位要经常监督、检查，对责任感较差的管护人员及时调换。（四）工程维修水库工程的养护修理坚持“经常养护、随时维修、养重于修、修重于抢”，达到恢复或局部改善原有工程结构的目的。养护工作应做到及时消除土石坝表面的缺陷和局部工程问题，随时防护可能发生的损坏，保持大坝工程和设施的安全、完整、正常运用。工程维修分为岁修、大修和抢修。水库运行中所发生和巡查所发现的工程损坏和问题，每年进行必要的修理和局部改善进行岁修；工程发生较大损坏、修复工作量大、技术性较复杂的工程问题，或经过临时抢修未作永久性处理的工程险情，工程量大的整修工程。应由具有相应等级资格的设计单位进行设计管理单位提出大修工程的可行性研究报告，向上级主管部门申报立项，经上级主管部门审批后，管理单位应根据批准的工程项目组织设计和施工。当突然发生危及大坝安全的各种险情时，必须立即进行抢修凡涉及安全度汛的修理工程，应在汛前完成；汛前完成有困难的，应采取临时安全度汛措施。175 10.设计概算10.1编制依据10.1.1**省水利厅、**省发展和改革委员会云水规计[2005]116号文颁发的《**省水利工程设计概（估）算编制规定（试行）》；10.1.2**省水利厅云水建管[2007]48号；10.1.3水利部水总（2002）116号文颁发的《水利建筑工程概算定额》、《水利工程施工机械台时费定额》；10.1.4水利部水建管（1999）523号文发布的《水利水电设备安装工程概算定额》；10.1.5水利部水总（2005）389号文发布的《水利工程概预算补充定额》；10.1.6云水资财【2011】188号文《**省水利厅**省财政厅关于印发小（二）型病险水库大坝安全评价及除险加固工程初步设计指导意见的通知》；10.1.7云水资财【2011】188号文附录A《**省小（二）型病险水库大坝安全评价及除险加固工程初步设计投资概算及相关取费标准》；10.1.8本工程设计图纸、文件；10.2基础单价10.2.1人工费单价按云水规计[2005]116号文，执行六类工资区枢纽工程的人工工资，分别取定为191 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10.2.2材料预算价格根据当地市场价格，参照当地建设工程材料及设备价格信息综合取用。汽油为90＃、柴油为0＃、钢筋为综合价、水泥为普通硅酸盐水泥P032.5，经加运杂费和装卸车费，按运至现场的价格计算。钢筋(综合)5500元/t水泥42.5460元/t汽油90＃9800元/t柴油0＃9500元/t板枋材1100元/m³炸药14000元/t水泥32.5430元/t钢筋、水泥、汽油、柴油限价进入工程单价，其标准为：钢筋3000元/t，柴油3500元/t，汽油3600元/t，水泥300元/t，超过以上价格部分作为不计费材料费计列，不计取其他直接费、现场经费、间接费和企业利润，但计取税金。10.2.3砂、石料预算价格砂、碎石、块石预算价格超过70元/m³的部分，作为不计费材料费计列，不计取其他直接费、现场经费、间接费和企业利润，但计取税金。砂、石料预算价格如下：砂（砼）100元/m³碎石85元/m³块石80元/m³砂（垫层）80元/m³10.2.4电、风、水预算价格根据工程在地实际情况和施工组织设计提供资料进行分析计算。191 施工用电：2.80元/度；施工用风：0.40元/m³；施工用水：0.95元/m³。本工程投资概算为2012年5月价格水平。10.3费率标准按照**省水利厅、**省发展和改革委员会云水规计[2005]116号文颁发的《**省水利工程设计概（估）算编制规定（试行）》中的“水库枢纽”执行，设备费采用**水机厂询价为原价，综合运杂费率取7.19%，其中：运杂费率取6%，采购及保管费取0.7%，运输保险费按0.4%计算。安装工程单价因工程量较小，按需要安装的设备价的15%计算安装费单价。10.3.1其它直接费计算基础为直接费，建筑工程费率为2.0%，安装工程费率为2.7%。10.3.2现场经费现场经费费率见下表：序号工程类别计算基础现场经费(%)1土方工程直接费92石方工程直接费93混凝土工程直接费84模板工程直接费85钻孔灌浆及锚固工程直接费76其它工程直接费77机电、金属结构设备安装工程人工费4510.3.3间接费间接费费率见下表：191 序号工程类别计算基础间接费(%)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钻孔灌浆及锚固工程直接工程费76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5010.3.4企业利润按直接工程费和间接费的7％计算。10.3.5税金建设项目不在县城镇，取税率为3.28％。税金＝（直接工程费+间接费+计划利润）×3.28％。10.3.6独立费用1、建设管理费（1）建设单位开办费：按云水资财【2011】188号文附录A计列。（2）建设单位经常费：只计列建设单位经常费（即建设单位人员经常费与工程管理经常费）及工程建设监理费，按一至四部分建安工程费之和的7～9%。（3）工程建设监理费：按云水资财【2011】188号文附录A。2、生产准备费不计列。3、科研勘测设计费　191 按云水资财【2011】188号文附录A计列；工程科学研究试验费按建安工作量的0.2％计取；勘测设计费按计价格[2002]10号文执行。10.3.7预备费根据[2005]116号文的相关规定，基本预备费为一至五部分投资合计的5％，价差预备费不计。10.4工程总投资本工程设计概算总投资237.29万元，其中：建安工程费173.77万元、设备购置费7.40万元、独立费用41.51万元，预备费11.13万元，水土保持费2.61万元，环境保护费0.87万元。小瓦桥水库初设总概(估)算表编号工程或费用名称建安工程费设备购置费其他费用投资合计所占比例　第一部分：建筑工程170.11　　170.1165.6一大坝工程150.98　　150.9858.3二输水涵洞工程8.46　　8.463.3三溢洪道工程5.67　　5.672.2四交通工程　　　　　五房屋建筑工程5.00　　5.001.9六其他工程　　　　　　第二部分：机电设备及安装工程　0.70　0.700.3一厂坝区供水、排水、供电设备、消防设备及安装　　　　　二外部观测设备及安装工程　0.70　0.700.3　第三部分：金属结构设备安装工程1.016.70　7.713.0一输水涵洞工程1.016.70　7.713.0二溢洪道工程　　　　　　第四部分：施工临时工程2.65　　2.651.0一围堰工程1.90　　1.900.7二交通工程0.75　　0.750.3三施工供电工程　　　　　191 四房屋建筑工程　　　　　五其他临时工程　　　　　　第五部分：独立费用　　41.5141.5116.0一建设管理费　　15.6415.646.0二生产准备费　　　　　三科研勘测设计费　　25.0025.009.6四建设及施工场地征用费　　0.870.870.3五其他　　　　　　一至五部分投资合计173.777.4041.51222.6885.9　基本预备费　　　11.134.3　静态总投资　　　233.8190.2　总投资　　　233.8190.2Ⅱ水土保持费　　　2.61　Ⅲ环境保护费　　　0.87　∑工程总投资　　　237.29　永久工程综合概算表单位:万元编号工程名称建筑工程费设备费安装费合计机电设备金属结构小计机电设备金属结构小计　一大坝工程150.980.7　0.70　　0.00151.68二输水隧洞工程8.46　6.706.70　1.011.0116.17三溢洪道工程5.67　　0.00　　0.005.67四房屋建筑工程5.00　　0.00　　0.005.00五其他工程0.00　　　　　　0.00　合计170.110.706.707.400.001.011.01178.52　建筑工程概算汇总表编号项目名称单位工程量单价(元)合价(元)笫一部分建筑工程　　　1701139一大坝工程　　　15097951大坝　　　1018764大坝土夹石剥离开挖立方米336615.2251231　风化料填筑立方米1202536.03433261反滤层填筑立方米242127.0330741干砌石立方米1059145.68154275草皮护坡平方米33389.9533213191 C15砼踏步立方米226433.8598050C15砼预制块护坡立方米189519.5798199砂、碎石垫层立方米212127.1726960泥结石路面平方米43629.9913076M7.5浆砌块石立方米90242.2921806混凝土模板平方米103855.83579522观测设施　　　6680工作基点个4300.001200校核基准点个4500.002000起测基点个4300.001200位移标点个4300.001200三角堰个11000.001000水位尺米180.00803大坝灌浆　　　484351　坝土钻孔米117581.2695481　基岩钻孔进尺米295103.1830438　坝体充填灌浆米910279.38254236　结合部充填灌浆米177204.7736244　基岩帷幕灌浆米207328.2767952二输水涵洞工程　　　846001输水涵洞　　　84600土石方明挖立方米523.32117　土石方回填立方米28.8718　拆除浆砌石立方米281.26163C20砼立方米56489.5527415钢筋制安吨48112.0632448洞身回填灌浆平方米29153.9115688　M7.5浆砌块石立方米2242.29485651止水带米589.98450栏杆米　200.00　启闭机房平方米　700.00　混凝土模板平方米14055.837816三溢洪道工程　　　56744土方开挖立方米　20.87　　土石方回填立方米　8.94　　拆除浆砌石立方米　37.44　　C20砼立方米50524.5426227　钢筋制安吨37891.0423673　混凝土模板平方米12554.756844四房屋建筑工程　　　50000管理房平方米50.001000.0050000191 机电设备及安装工程概算表编号工程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　第二部分机电设备及安装工程　　　　70000一、公用设备及安装工程　　　　70000　经纬仪、水准仪观测设备项17000　70000金属设备及安装工程概算表编号工程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　第三部分金属结构设备及安装工程　　　　67000.0010050.00一输水涵洞工程　　　　67000.0010050.001输水涵洞　　　　67000.0010050.00　平板铸铁闸门(0.6×0.6)套1350005250.0035000.005250.00　LG-10t启闭机台1320004800.0032000.004800.00临时工程概算表单位：元编号项目名称单位工程量单价合价　笫四部分临时工程　　　26455一导流工程　　　18955（一）土石围堰工程　　　18955　围堰土石方填筑m385022.318955二施工交通工程　　　7500　临时施工道路Km0.5150007500独立费用概算表单位：元序号项目名称单价合价191 单位工程量　笫五部分其它费用　　　415093一建设管理费　　　156393（一）建设单位经常费（云水资财2011年188号文）项1156393156393.00二科研勘测设计费项1　250000（一）工程科学研究试验费项135003500（二）前期工程勘察费项15000050000(三)工程勘察费项19170091700（四）工程设计费项1108200108200三建设及施工场地征用费项1　87001永久占地2亩（荒地)亩1150015002临时占地16亩（荒地)亩12600720011经济评价11.1编制依据小瓦桥水库坝址处属于**市新村镇洒树咪村委会，水库坝址与**市距离123.5km，距离洒树咪村委会7km。小瓦桥水库是一座以灌溉为主的小(二)型水利工程，小瓦桥水库径流面积8.3k㎡，水库大坝最大坝高27.88m191 ，大坝坝型为均质土坝，总库容46.76万m³。水库灌溉着洒树咪和大坎子两个村委会。洒树咪村委会涉及菜家、海子山、明家村、大青树、陈家村、苍房、多依树、高家、红土坡、鲁克堵、对过山、大瓦房、易家、花红树、平掌、大户、新村上排、新村下排、渣苴山、下洒打等村，大坎子村委会涉及小麻树、大菜园、祭龙山、坝尾巴、上村等村，受益26个村民小组，农户526户，2091人口，耕地2194亩（水田424.5亩、旱地1769.2亩）。同时担负着水库下游0.5km处市乡公路，3km乡村公路、三个水电站，2091多名村民，2194亩耕地的防洪任务，水库若出现溃坝，将造成巨大的财产损失，其各种损失是无法估量的。故水库安全与否，其地位是极其重要的，所以对小瓦桥水库进行除险加固无论对受益区经济发展及下游的社会安定都是十分必要的。本次经济评价包括国民经济评价和财务评价，以国民经济评价为主。主要依据为《建设项目经济评价方法与参数》（第三版）。11.2国民经济评价11.2.1费用计算按2011年物价水平编制的工程总投资为239.75万元。国民经济评价中的投资费用应扣除计划利润、税金等属国民经济内部转移的费用，经计算该项费用为24.65万元，则本工程投资为214.55万元。分年度投资表单位：万元项目第一年合计工程投资214.55214.55合计214.55214.5511.2.1.1年运行费年运行费包括工资及福利费等、工程维护费和其他费用等。191 工资及福利费等按水库管理人员1人，人均年工资按1.2万元计，福利费等按工资总额的48.5%，经计算为0.582万元；工程维护费按工程投资的1.5%计，经计算为3.60万元；其他费用按工资及福利费和工程维护费之和的10%计，经计算为0.54万元。年运行费合计为5.92万元。12.2.1.2流动资金流动资金是指工程建成后，为维持水库运行，在购置生产资料、支付工资和其他生产经营费用中支付的周转资金，经估算为1万元。11.2.2工程效益计算分析本工程效益主要为灌溉效益，以及防洪效益。1、灌溉效益灌溉效益是指该工程提供灌溉用水可获得的效益，按分摊系数法计算，即按有无项目对比灌溉和农技措施改进可获得的总增产量乘以效益分摊系数计算。以水利条件较差的灌片多年平均单产代表灌溉前的作物平均单产，以水利条件较好的灌片多年平均单产代表灌溉后的作物平均单产，以当地的现行市场价作为农产品的影子价格，灌溉效益分摊系数按扣除农业生产成本法确定，并考虑作物种植比例的变化，本项目灌溉面积0.22万亩，年灌溉效益为42.98万元。计算见附表1。2、防洪效益小瓦桥水库一旦溃坝，造成水库下游0.5km市乡公路，3km乡村公路、三个水电站，2091多名村民，2193.7亩耕地的防洪任务，将造成巨大的财产损失，其各种损失是无法估量的。经估算防洪效益为20万元。11.2.3国民经济评价指标计算经济计算期：工程建设期1年，生产期20年，经济计算期共21年。社会折现率：根据本工程情况拟采用7%的社会折现率。191 国民经济评价以经济内部收益率，经济净现值和经济效益费用比等指标评价项目的经济合理性，并附经济效益费用流量表以反映建设项目在计算期内各年的效益、费用和净效益流程，并据以计算评价指标，见下表。国民经济评价指标表社会折现率经济内部收益率（%）经济净现值(万元)经济效益费用比7%11.68（>7%）137.64(>0)2.059(>1)11.2.4敏感性分析由于经济评价为决策前评价，采用的数据涉及因素很多具有一定程度的不确定性，为分析其对经济评价指标的影响，需进行不确定性分析，以预测可能承担的风险和评价指标的可靠程度，进一步论证该项目的国民经济评价可靠性，不确定性分析以敏感性分析为主。根据工程的具体情况，对主要可能变动的参数及浮动幅度拟定如下：1、投资增加10%；2、效益减少10%；3、施工期延长一年；敏感性分析成果表敏感因素经济内部收益率（%）经济净现值（万元）经济效益费用比基本方案11.68137.642.059投资增加10%10.5883.681.55效益减少10%11.01109.761.98施工期延长一年11.28121.062.01191 11.2.5国民经济评价根据国民经济评价计算分析，当社会折现率采用7%时，该项目经济内部收益率大于7%，经济净现值大于0，经济效益费用比大于1，三项指标均满足国民经济评价规范要求，说明该工程在经济上是可行的；从敏感性分析结果来看，无论投资增加10%，还是效益减少10%，施工期延长一年，三项指标均满足规范的评价要求，说明该项目具有抗风险能力。11.3财务评价财务评价是从水利建设项目财务核算单位的角度出发，计算分析项目所需的财务支出和财务收入，评价建设项目的财务可行性。本次财务评价只对工程进行财务分析，核算成本水价，测算项目在财务上的生存能力，供该工程管理、进行水价改革提供参考。11.3.1财务核算单位本工程以水库管理所为核算单位，采用动态分析方法进行财务评价。11.3.2供水成本基本折旧率按2%计，固定资产形成率取0.90。折旧费为4.32万元，年运行费为5.92万元,供水总成本10.24万元,年供水量28.90万m³,供水水价0.36元/m³。11.3.3财务收入经计算农业成本水价为0.36元/m³。要使该水库能正常运行,工程管理所应采取一些措施，发展多种经营，做到保本微利。11.4综合评价小瓦桥水库191 工程中的国民经济评价各项指标均能满足经济评价各项参数要求，说明经济上是合理的。敏感性分析也能满足各项参数要求，表明工程具有一定抗风险能力。在财务评价中，计算农业水价为0.36元/m³，工程管理所应采取一些措施，发展多种经营，做到保本微利，使该工程在财务上具有生存能力。综上所述，该水利工程的除险加固对当地国民经济发展具有重要意义，建议能实施。191 灌溉效益计算表(灌溉面积0.22万亩)系号作物名称灌溉效益分摊系数灌溉面积(万亩)作物种植比例%灌后作物单产(kg/亩)灌前作物单产(kg/亩)亩产增量(kg/亩)产品价格(元/kg)增产实物量(万kg)灌溉效益(万元)1水稻0.450.2250.0051545065.002.207.157.082玉米0.437.001509852.001.900.800.653烤烟0.4057.001159025.0011.803.1414.804小麦0.4019.0024501800650.001.3527.1714.675蚕豆0.4034.0019014050.001.903.742.846油菜0.4015.0014010832.001.901.060.807蔬菜0.4033.0041637046.001.603.342.14　合计　215.00　　　　　42.98191 国民经济效益费用流量表表11-2　序号年份建设期及运行期合计123456789～2021一效益流量B062.9862.9862.9862.9862.9862.9862.981980.3664.982486.231灌溉效益042.9842.9842.9842.9842.9842.9842.981860.3642.982204.232防洪效益02020.0020.0020.0020.0020.0020.00120.0020.00280.003回收固定资产余值　　　　　　　　　　0.004回收流动资金　　　　　　　　　2.002.00二费用流量C5.925.925.925.925.925.925.925.92200.645.92253.921固定资产原值89.23　　　　　　　　　　2固定资产投资239.75　　　　　　　　　239.753流动资金　2.00　　　　　　　　2.004年运行费用　5.925.925.925.925.925.925.92200.645.92248.00三净效益（B-C）-5.9257.0657.0657.0657.0657.0657.0657.061294.8057.061745.39四累计净效益流量-5.9251.14108.21165.27222.34279.40336.46393.531688.331745.39　191'