水库除险加固工程设计报告

'××县××水库除险加固工程初步设计报告971综合说明1．1工程概况×××水库位于××县××镇×××境内，距××县城12km。水库坐落在××支流×××上游（属乌江水系）。大坝为均质土坝，有乡村公路与大坝相连。×××水库是以农田灌溉为主、兼有渔业养殖效益的小（1）型水库。设计灌溉面积2335亩，现有保灌面积404亩。1975年由原遵义地区水电局驻庙塘公社工作队完成了×××水库工程勘测设计。1975年11月，当地政府组织群众投工投劳，至1979年12月完成大坝主体工程并投入运行。大坝蓄水后，发现溢洪道设计标准偏低以及大坝下游坝面、坝肩渗水，1986年5月由××县水利局组织进行了除险加固续建工作，主要进行了大坝防渗补漏、增设坝顶防浪墙和溢洪道改造，至1986年12月完成现有规模。大坝为均质土坝，坝顶高程832.00m，坝基高程810.00m，最大坝高22.0m，坝顶宽度5.0m，坝顶长度105.0m，坝顶设防浪墙；溢洪道位于大坝右坝端，总长181.4m，为岸边开敞式侧槽溢洪道，溢流堰为宽顶堰，溢流净宽18.0m，泄槽宽度为4.6m～4.9m，采用跌坎消能结合辅助消力墩消能；放水涵管位于大坝左坝段底部，为C20钢筋砼管，内径600mm，涵管总长86.0m，出口中心高程816.80m，进口设φ300双向转动闸门。由于建坝时清基不彻底，坝体填筑质量较差，兼之1986年坝面防渗处理效果不理想，水库经多年运行后，下游坝面浸润，且面积逐年加大；库水沿左坝肩接触带渗漏及绕左坝肩渗漏，渗漏量逐年增大； ××县××水库除险加固工程初步设计报告97下游坝坡抗滑稳定存在严重安全隐患。又，水库防洪标准较低，溢洪道断面偏小，溢洪道安全过洪能力低于10年一遇洪水，大坝抗洪能力不满足要求。现水库已不能正常蓄水，工程效益不能正常发挥，并存在严重结构安全隐患。由于该工程出现上述情况，根据水利部水管〔2003〕271号文件《关于发布（水库大坝安全鉴定办法）的通知》的要求，××县水利局委托××县水利水电勘测设计队对×××水库大坝进行了安全复核工作，通过现场地形测量、地质勘察、收集水文资料及大量的复核工作，完成了《××县×××水库大坝安全复核报告》。遵义市（或者××县）水利局组织有关专家对×××水库进行了大坝现场检查及大坝安全鉴定，通过对该水库大坝安全各方面综合评价，鉴定×××水库大坝安全类别为“三类坝”。设计单位以《××县×××水库大坝安全复核报告》及《××县×××水库大坝安全鉴定报告书》为依据，结合工程现状，针对大坝存在的主要问题，本着保证水库大坝安全运行和下游人民生命财产安全的原则，进行了本工程除险加固设计，于2004年7月完成了《×××水库除险加固工程初步设计报告》及图件。1．2工程运行管理现状×××水库工程1975年由××公社工作队设计，于1975年11月动工兴建，1979年12月完成大坝主体工程并投入运行。×××水库的管理分两个阶段：1975年～1983年由××乡管理，主要由×××大队支部和各村民组长管理；1983年后成立水库管理所，现有管理人员4人，负责工程的维护和供水调度、干支渠的供水运行、灌区水费征收等业务工作。由于建坝时清基不彻底，坝体填筑质量较差，水库1979年12月 ××县××水库除险加固工程初步设计报告97建成蓄水后，即存在库水沿左坝肩接触带渗漏、绕坝渗漏及坝基强风化带渗漏，下游坝坡存在大面积浸润现象。1983年6月库水位由826.0米上升至830.50米高程时，大坝下游820.00米高程以下坝面普遍渗漏，浸润面积达700m2；同时发现在822.00米高程有3处集中漏水点，渗漏量2.2l/s。1986年对大坝进行聚乙烯薄膜防渗处理后，渗漏基本得到控制。运行至1996年，大坝又开始渗漏，渗漏量逐年加大。1997年××县防汛办在大坝中部排水沟处设堰对渗漏量进行测量，库水位为829.00米高程时渗漏量5.2l/s，坝基渗漏量1.5l/s，总计大坝渗漏量6.7l/s；2002年10月现场实测，库水位为827.10m时，下游坝坡靠近左坝肩位置渗漏量为3.1l/s，发现塌陷坑两处；大坝中部825.00m高程以下坝面浸润面积实测为900m2，表层土体湿润、松软，局部呈沼泽状；坝脚排水棱体外表面用水泥砂浆勾缝，使得反滤排水作用大为降低；坝脚一线未发现明显集中渗漏点。大坝渗漏给大坝结构、渗流稳定安全造成严重威胁，现水库已不能正常运行，水库蓄水限制在828.00m高程以下。距大坝下游5.0m处河床右岸有一集水井，由块石砌成，集水井长2.0m，宽2.0m，深1.0m，原大坝施工时在集水井处有一裂隙泉，流量约0.1l/s。经多年运行观测集水井中裂隙泉流量无变化，与库水位高低无关。大坝上游坝坡部分填石尺寸偏小，浆砌石框格有断裂情况，在库水长期浪蚀、淘蚀作用下，局部石块已被淘走。库内淤积高程812.00m～813.00m。水库防洪标准较低，溢洪道断面偏小，溢洪道安全过洪能力低于10年一遇洪水，大坝抗洪能力不满足要求。溢洪道两侧边墙（包括出口泄水槽段）采用浆砌石砌筑。溢洪道中部消力池以上边墙、底板浇筑8～10cm厚砼护面；出口泄水槽仅在底板浇筑8cm ××县××水库除险加固工程初步设计报告97厚砼。控制段侧堰末端底板局部护面砼被冲毁，形成冲坑，冲坑面积约1.0m2，深10～15cm。泄槽段底板护面砼损坏严重，杂草丛生。溢洪道边墙砌筑质量较差，墙体存在开裂、松动等结构破坏，墙体高度不满足要求；迎水面衬砌材料不满足抗冲刷要求，泄洪安全性较差，底板护面砼存在明显横向裂缝3条。放水涵管进口闸门及启闭设备锈蚀严重，闸门关闭不严。现场实测，库水位为827.10m时漏水量达3l/s；涵管末端消力池底板淘刷、淤积严重。×××水库下游影响：人口3万多人，耕地10000亩，公路10km，通讯线路10km，输电线路15km。现行水费制度是以现有保灌面积404亩按亩收费，每亩按15元/亩收取，水价偏低，加之水费拖欠状况日愈严重，管理单位入不敷出，无法维持灌区的正常运行，每年都要上级补助方能维持最低运行与维修费用，管理单位至今无力改变其状况。水库进坝公路路况差，缺乏雨情、工情观测和通讯设施，管理所房屋年久失修，已成危房。水库安全运行及防汛抢险应急措施存在严重隐患。1．3水库大坝安全复核成果及安全鉴定结论1．3．1水库大坝安全复核成果1、水文复核结果：⑴×××水库原设计流域面积3.2km2，复核后为3.92km2。总库容178万m3，属小（1）型水库，工程等别为Ⅳ等工程，大坝、溢洪道等为4级建筑物。⑵原设计按20年一遇（P＝2％）洪水设计，200年一遇（P＝0.2％）洪水校核，洪水标准不符合现行规范要求。本次复核采用50年一遇（P＝2.0％）洪水设计，500年一遇（P＝0.2％）洪水校核。 ××县××水库除险加固工程初步设计报告97⑶水库现有泄洪设施安全泄洪能力约为17.0m3/s，低于10年一遇洪水标准。2、地质复核结果：⑴根据《中国地震动参数区划图》，测区地震动反应谱特征周期为0.35，地震动峰值加速度小于0.05，地震基本烈度小于Ⅵ度。测区无大的构造影响，区域稳定。⑵水库蓄水以来未发现库区渗漏，库区植被较差，水土流失较严重。水库库岸稳定，水库无浸没问题。⑶坝址区岸坡岩体稳定，但大坝渗漏较严重，需作防渗处理。3、大坝结构、渗流及稳定复核结果：⑴大坝坝顶防浪墙结构不合理；上游坝坡部分填石尺寸偏小，浆砌石框格有断裂情况，局部石块已被淘走；排水沟设置范围不够。⑵溢洪道边墙砌筑质量较差，部分墙体存在开裂、松动破坏，墙体高度不满足要求，存在结构安全隐患；迎水面护面砼不满足抗冲刷要求，泄洪安全性较差。⑶放水涵管闸门及启闭设备锈蚀严重，闸门关闭不严，影响水库正常运行和工程效益发挥。末端消力池底板淘刷、淤积严重。⑷大坝825.00m高程以下坝面浸润，面积逐年加大，下游坝坡817.90～825.00m高程坝面表层土体湿润、松软，局部呈沼泽状；库水沿坝基强风化带渗漏；存在左坝肩接触带渗漏及绕左坝肩渗漏，渗漏量随库水位的升降而增减，并逐年增大；水库在高水位运行时，存在渗水带出坝体土料的渗透破坏隐患，危及大坝结构安全；排水棱体排水不畅；经现场观测，大坝下游坝面发现明显渗漏点高程为825.00m左右，远高于计算逸出点高程。另外椐勘探资料，大坝中上部填筑质量较差，透水率较大。综上所述，×××水库大坝渗流不稳定。 ××县××水库除险加固工程初步设计报告97⑸根据SL274－2001《碾压式土石坝设计规范》之规定，大坝上、下游坝坡稳定复核采用计及土条间作用力的简化毕肖普法进行成果控制。正常运用条件K≥1.25，非常运用条件K≥1.15。稳定复核成果见表1－1。现状大坝坝坡抗滑稳定复核成果表表1－1计算工况库水位(m)计算坝坡复核坝坡抗滑稳定安全系数规范规定安全系数(简化毕肖普法)①817.30上游坝坡1.3941.25②831.70上游坝坡1.5451.15③830.00下游坝坡1.0001.25④831.30下游坝坡0.9881.25⑤831.70下游坝坡0.9651.15复核成果表明，现状大坝上游坝坡满足抗滑稳定要求；而无论正常运行还是非常运行工况，下游坝坡抗滑稳定系数计算值均小于规范规定最小值，不满足规范要求。1．3．2水库大坝安全存在的主要问题及安全鉴定结论1、水库大坝安全存在的主要问题:经过复核，水库大坝安全存在的主要问题如下：⑴根据SL252－2000《水利水电工程等级划分及洪水标准》和GB50201－94《防洪标准》规定，×××水库抗洪能力低于10年一遇，不满足规范要求。⑵大坝坝体、坝肩及坝基渗漏。下游坝坡817.90～825.00m高程坝面表层土体湿润、松软，局部呈沼泽状。 ××县××水库除险加固工程初步设计报告97⑶大坝坝顶防浪墙结构不合理；上游护坡存在安全隐患；排水沟设置范围不够。⑷大坝下游坝坡抗滑稳定系数计算值小于规范规定最小值，不满足规范要求。⑸溢洪道边墙砌筑质量较差，部分墙体存在开裂、松动破坏，墙体高度不满足要求，存在结构安全隐患；迎水面护面砼不满足抗冲刷要求，泄洪安全性较差。⑹放水涵管闸门及启闭设备锈蚀严重，闸门关闭不严，影响水库正常运行和工程效益发挥。末端消力池底板淘刷、淤积严重。⑺水库进坝公路路况差，缺乏雨情、工情观测和通讯设施，管理所房屋年久失修，已成危房。水库安全运行及防汛抢险应急措施存在严重隐患。2、水库大坝安全鉴定结论:经过专家组现场检查、安全鉴定，判定×××水库大坝属三类坝，主要鉴定结论如下：⑴×××水库总库容178万m3，属小（1）型水库，工程等别为Ⅳ等工程，大坝、溢洪道等为4级建筑物。水库原设计按20年（P＝5.0％）一遇洪水设计，200年（P＝0.5％）一遇洪水校核，低于现行规范要求。复核采用洪水标准：50年一遇（P＝2.0％）洪水设计，500年一遇（P＝0.2％）洪水校核。⑵根据《中国地震动参数区划图》，测区地震动反应谱特征周期为0.35，地震动峰值加速度小于0.05，地震基本烈度小于Ⅵ度。测区无大的构造影响，区域稳定。水库蓄水以来未发现库区渗漏，库区植被较差，水土流失较严重。水库库岸稳定，水库无浸没问题。坝址区岸坡岩体稳定。⑶ ××县××水库除险加固工程初步设计报告97大坝825.00m高程以下坝面浸润，面积逐年加大；库水沿坝基强风化带渗漏，并存在左坝肩接触带渗漏及绕左坝肩渗漏，渗漏量随库水位的升降而增减，并有逐年增大的趋势；水库在高水位运行时，存在渗水带出坝体土料的渗透破坏隐患，危及大坝结构安全；排水棱体排水不畅，下游坝面渗流实际渗出点高于理论计算值，降低坝体土料物理力学性能，对大坝结构稳定构成严重隐患。⑷大坝坝顶防浪墙结构不合理，功能不完善。上游坝面抗风浪能力基本满足要求。下游坝坡825.00m高程以上土体干燥，平整度较好；817.90～825.00m高程坝面表层土体湿润、松软，局部呈沼泽状；排水沟设置范围不够。大坝上游坝坡满足抗滑稳定要求；下游坝坡抗滑稳定系数计算值小于规范规定最小值，不满足规范要求。⑸溢洪道安全过洪能力约17.0m3/s，低于10年一遇洪水，大坝抗洪能力不满足要求。溢洪道边墙砌筑质量较差，出现墙体开裂、松动等结构破坏，墙体高度也不满足要求；迎水面衬砌材料不满足抗冲刷要求，泄洪安全性较差。⑹闸门及启闭设备锈蚀严重，闸门关闭不严，影响水库正常运行和工程效益发挥。末端消力池底板淘刷、淤积严重。⑺水库管理所房屋年久失修，已成危房；缺乏雨情、工情观测和通讯设施；进坝公路路况差，不利于水库正常运行和防汛抢险。1．4水文1．4．1流域概况及气象×××水库位于××左岸支流×××上，水库坝址以上流域面积3.92km2，河长2.95km，河道平均坡降17.4‰。流域内植被较差，农垦度一般，水土流失较严重。坝址以上多年平均径流量217万m3。据邻近××县气象台资料统计：多年平均降水量1116.2mm；多年平均气温14.9C°，实测最高气温为37.4C° ××县××水库除险加固工程初步设计报告97，实测最低气温为-7.8C°；多年平均相对湿度81％，多年平均日照1100.4h，多年平均无霜期280天，多年平均最大风速9.3m/s，实测最大风速16.3m/s。1．4．2洪水1、暴雨及洪水特性×××水库所在区域属一般暴雨区，一般5月份进入汛期，10月份结束，暴雨多发生在5～8月。受山区地形地貌影响，易发生强度及量级大、历时较短的灾害性暴雨。受暴雨特性及流域特性的影响，水库洪水具陡涨陡落、峰高量集中及洪水历时短的山区特小河流洪水特性。2、设计暴雨×××水库所在流域无水文站、气象站和雨量站，设计暴雨根据邻近××气象站日暴雨资料及《贵州省暴雨洪水计算用手册》之有关等值线查算。设计暴雨成果见表1－2。×××水库设计暴雨成果表表1－2项目均值(mm)CVCS设计暴雨(mm)P＝0.2%P＝0.5%P＝2%P＝10%P＝20%24小时暴雨90.30.453.5CV283.5251.9203.2144.5118.31小时暴雨40.00.433.5CV120.4107.287.262.852.03、洪水计算洪水根据《贵州省暴雨洪水计算实用手册》修订公式和考虑坡流及部份汇流的产、汇流简析公式计算后综合取值，见表1－3。 ××县××水库除险加固工程初步设计报告97×××水库设计洪水成果表表1－3项　目各频率设计洪水(%)0.20.52510洪峰(m3/s)修订公式86.074.958.047.138.8简析公式93.679.960.247.738.4采用成果90.077.459.147.438.6洪量(万m3)90.378.861.550.141.54、分期设计洪水经计算，×××水库1～2月5年一遇设计洪水洪峰流量1.10m3/s，一日洪量3.0万m3。1．4．3调洪计算根据泄洪建筑物泄流曲线，以堰顶高程为起调水位进行调洪计算，调洪成果见表1－4。×××水库除险加固后调洪成果表表1－4洪水标准洪峰Qmp(m3/s)洪量Wmp(万m3)最大下泄流量(m3/s)最大溢流水深(m)滞洪库容(万m3)最高库水位(m)重现期(年)P(%)5000.290.090.358.51.4530831.4550259.161.536.01.0521.5831.0520547.450.128.60.9019830.95除险加固后总库容172万m3。 ××县××水库除险加固工程初步设计报告971．4．4泥沙及水库淤积经计算，×××水库泥沙年淤积总量为690m3。×××水库死库容15.0万m3，可正常运行100年以上，该水库仅运行26年，死库容满足要求。1．5工程地质测区位于黔北高原南东部，属溶蚀、剥蚀型中、低山谷地地貌，总的地势东、西、南三面较高，而北部较低。龙洞河为测区最低排泄基准，受构造与岩性控制从南向北发育，河床谷坡较缓，河床横剖面多为“V”型。测区出露寒武系明心寺（∈1m）至三迭系松子坎组（T2s）地层，其中缺失泥盆、石炭系地层。第四系（Q）为残坡积粘土和冲洪积砂卵砾石和块石，厚度小于8.0m。测区地处扬子准地台黔北台隆遵义断拱凤冈北北东向构造变形区，由一系列强烈挤压的褶皱及断层组成，地下水以碳酸盐岩岩溶裂隙水、岩溶管道水及溶洞水为主。根据《中国地震动参数区划图》，测区地震动反应谱特征周期为0.35，地震动峰值加速度小于0.05，地震基本烈度小于Ⅵ度。测区无大的构造影响，区域稳定。库区为溶蚀型低山缓丘谷地地貌，多为横向谷和斜向谷，河床横剖面为“V”型，左右岸地形坡角20～50°，库区基岩裸露，仅局部有零星残坡积覆盖，厚0～2.0m。出露寒武系娄山关群（∈2－3ls）薄至中厚层白云岩、白云质灰岩夹泥质白云岩。库区位于区域构造黄砂井背斜的西翼靠近核部，岩层柔皱，产状变化较大，在水库中部及库尾一带岩层产状N10～20°E/NW∠20～50°，在坝址下游一带受F1断层影响，岩层产状N50°W/SW∠30°。 ××县××水库除险加固工程初步设计报告97F1压扭性断层N10°E斜穿库区，断层断距80.0～120.0m，破碎带宽度10～20m，在局部断层带上见断层角砾和擦痕。断层线上有泉点出露，其高程在正常蓄水位以上，动态稳定。库区出露的娄山关群（∈2－3ls）白云岩为强含水岩层，含岩溶裂隙水和管道水，地下水靠大气降雨补给，沿岩层层面，岩溶裂隙和岩溶管道向库区以裂隙泉和岩溶泉的形式补给库水。水库经多年运行，未发现库水渗漏。水库岸坡稳定，水库淤积不严重，无浸没问题。库区植被较差，水土流失较严重。现坝前淤积3m，主要固体径流来源于两岸坡耕植区和水位变辐带，在洪水季节，洪水带来库内淤积。坝址为左右岸基本对称“V”形河谷，河流流向由南东向北西与岩层走向60～70°斜交。河床高程810.0～815.0m，两岸山顶高程在950.00m左右，相对高差小于200m。河床宽10.0m。坝址出露寒武系娄山关群（∈2－3ls）和第四系（Q）地层，其中寒武系娄山关群（∈2－3ls）为灰白色薄层白云岩为主夹泥质白云岩；岸坡有零星的0～2.0m厚残坡积粘土，河床为冲洪积砂卵砾石，厚1.5～3.0m。坝址位于区域构造黄砂井背斜西翼靠近核部，为单斜岩层，倾上游偏右岸，坝址无大的区域断层破坏，但发育两组裂隙：Ⅰ、N70°W/NE∠70°Ⅱ、N80°E/NW∠80°。受区域构造的影响，坝址岩层柔皱产状变化较大。水库及大坝目前主要存在以下问题：⑴左坝肩渗漏。左坝肩与坝体的接触带主要有4处明显集中渗漏点；库水位为827.10m时，下游坝坡靠近左坝肩位置渗漏量为3.1 ××县××水库除险加固工程初步设计报告97l/s；大坝中部825.50m高程以下的坝面存在面积约900m2的浸润区。左坝肩也存在绕渗现象。⑵库水坝基沿强风化带渗漏，渗漏量1.5l/s。⑶溢洪道进口侧堰段底板局部被冲毁，已形成冲坑，冲坑面积约1.0m2，冲坑深10～15cm。⑷放水涵洞闸门关闭不严；出口消力池底板淘刷、淤积严重。工程施工所需块石料可在大坝下游1000m范围内开采高台组灰岩、白云质灰岩，质量和储量能满足施工需要。料场至大坝有公路相通，开采方便，开采高程830.00～900.00m，砂、骨料可就近开采白云质灰岩加工制作。粘土料可在大坝下游500m范围内选用残坡积粘土，开采高程810.00～830.00m。1．6工程除险加固设计×××水库运行多年来，为当地的农业生产发挥了极大作用。但由于建坝时清基不彻底，坝体填筑质量较差，兼之1986年坝面防渗处理效果不理想，水库经多年运行后，下游坝面浸润，且面积逐年加大；库水沿左坝肩接触带渗漏及绕左坝肩渗漏，渗漏量逐年增大；下游坝坡抗滑稳定存在严重安全隐患。又，水库防洪标准较低，溢洪道断面偏小，溢洪道安全过洪能力低于10年一遇洪水，大坝抗洪能力不满足要求。现水库已不能正常蓄水，工程效益不能正常发挥，并存在严重结构安全隐患。根据×××水库大坝安全鉴定结论和建议，针对工程存在的主要问题，拟定本次除险加固主要内容如下：⑴坝顶及上、下游坝面整治处理；⑵大坝帷幕灌浆防渗处理；⑶溢洪道改造； ××县××水库除险加固工程初步设计报告97⑷更换放水涵洞启闭设施，对出口消力池进行加固；⑸维修进坝公路；增设雨情、工情观测和通讯设施；重建管理所用房。1．6．1坝顶及上、下游坝面整治方案现状上游坝面干砌块石护坡厚约0.3m，满足规范要求。总体上看平整度较好，但局部浆砌石框格断裂，部份护坡填石尺寸偏小，在库水的长期浪蚀、淘蚀作用下，局部石块已被淘走，存在一定结构隐患。为提高大坝上游坝面抗风浪能力，应对其进行整治处理。即清除尺寸偏小的护坡填石，铺设0.1m厚碎石垫层后采用厚度不小于0.2m的块石进行填补修平（包括被淘空部位）；断裂之浆砌石框格须拆除后再重新砌筑。现状坝顶为粘土铺筑，防浪墙结构不合理，导致坝顶超高不满足规范要求。结合上游坝坡整治和坝顶路面层铺筑，针对坝顶超高不满足要求的情况，在坝顶上游侧设0.5m宽的防浪墙，墙顶高程833.00m，墙基嵌入坝体内，并与上游坝面护坡及路面层紧密连接，墙基加宽至1.0m，基底高程831.40m。防浪墙采用M7.5水泥砂浆砌块石砌筑，内外表面采用M10水泥砂浆抹面。清除坝顶表面土体后，铺筑0.2m厚泥结石路面，路面高程即坝顶高程832.00m。坝顶下游侧设排水沟。坝顶整治后宽度保持5.0m。下游坝体817.90～825.00m高程坝面为浸润区，左坝肩附近823.50m高程处有两处塌陷坑；815.50～817.90m高程坝面采用干砌块石护坡，外表面水泥砂浆勾缝，不利于排出坝体渗水及大坝安全检查。为保证坝体结构安全，须对上述位置坝面进行换土回填。为保证坝坡和已成渠道的结构稳定，首先进行渠道上部浸润区换土回填处理。即清除817.90～825.00m ××县××水库除险加固工程初步设计报告97高程范围内坝面湿润、松软土体，清除厚度为不小于0.5m，塌陷坑处适当深挖，然后夯填粘土至设计坡度；坝面重新铺设草皮护坡，应选择爬地矮草。完成以上工作后再对渠道以下干砌块石护坡坝面进行换土处理，仍按照上述原则进行。现大坝坝脚排水棱体外表面用水泥砂浆勾缝，使得反滤排水作用大为降低；坝面排水系统设置范围不够，排水沟内淤积严重。应分别加以完善。将排水棱体外坡块石体拆除，厚度取为0.8～1.0m，然后按设计坡度重新堆筑块石体。排水棱体顶部宽度2.0m。延伸部份基础应清至基岩。针对本工程具体情况，对坝脚排水棱体进行处理后，相应坝面可不设置排水沟；本次除险加固增加坝顶和坝面横向排水沟，并将右坝肩岸坡排水沟延伸至坝端与坝顶排水沟连通。坝顶排水沟设于坝顶下游侧；横向排水沟增设3条，其中两条设置于桩号坝0+040和坝0+070处，位于坝顶排水沟和823.00m高程纵向排水沟之间；另一条设置于坝0+055处，位于823.00m高程纵向排水沟和817.70m高程已成渠道之间。新建排水沟与已成排水沟之间应连通。新建排水沟断面尺寸b×h＝0.3×0.2m，采用M7.5水泥砂浆砌块石砌筑，沟内采用M10水泥砂浆抹面。1．6．2溢洪道改造经洪水计算和现场检查，现状溢洪道主要存在以下问题：⑴侧槽过水能力不够，形成淹没流，宣泄水流流态为缓流；⑵安全泄洪能力约17.0m3/s，低于10年一遇洪水标准，致使水库大坝抗洪能力达不到规范要求；⑶溢洪道边墙高度不够，砌筑质量较差，墙体存在开裂、松动等结构破坏；边墙、底板衬砌材料不满足抗冲刷要求； ××县××水库除险加固工程初步设计报告97⑷消能方式及出口泄水槽水流条件较差。根据上述情况，本次除险加固选择改变溢流堰堰型、增大溢洪道过水断面、完善消能工来提高溢洪道泄洪能力，并增加其泄洪安全性。本次除险加固即在现状溢洪道布置的基础上进行适当改造。确定溢洪道仍为侧槽溢洪道，将原宽顶堰改建为WES实用堰，溢流净宽保持18.0m。为保证侧槽过流流态为急流并提高溢洪道泄洪能力，对现状溢洪道适当加宽（右侧边墙位置基本不变，主要是向左侧加宽）并调整底坡、增高边墙。改建后溢洪道与原溢洪道位置基本一致，由控制段、调整段、泄槽段、消能防冲段和出口泄水槽段组成，总长184.3m。其中控制段溢流堰改建为WES实用堰，堰顶高程不变，溢流净宽保持18.0m。侧槽为梯形断面，靠岸坡侧直立，底部宽度由4.2m扩宽至6.0m，底坡i＝0.1；调整段以下均为矩形断面，至溢洪道中部消力池宽度均为6.0m。为利于溢洪道检修管理和人行交通，在调整段末端设钢筋砼梁板式人行桥，宽2.0m。泄槽底坡分别为0.08和0.45。消能防冲段及出口泄水槽段结合原消能防冲设施及出口泄水槽位置设置三级消能工，第一级利用底流消能产生水跃从而消散高速水流大部份能量；第二级及第三级消能工设于出口泄水槽段均为消力坎，以进一步消散宣泄水流能量。出口泄水槽底板降低后，出0+010.9处原渠道涵管需重建。出口泄水槽宽度14.0m。1．6．3放水建筑物处理经多年运行，放水涵管闸门及启闭设备锈蚀严重，闸门关闭不严，影响水库正常运行和工程效益发挥。本次除险加固对放水涵管进口φ ××县××水库除险加固工程初步设计报告97300双向转动闸门予以更换，相应启闭设备更换为手电两用启闭机。放水涵管末端消力池边墙采用浆砌石砌筑,迎水面采用水泥砂浆抹面，底板淘刷、淤积严重，需进行加固处理。本次除险加固仅对现消力池迎水面浇筑C15砼进行衬护，底板、边墙砼厚度分别为0.3m和0.2m。砼浇筑之前应清除消力池内淤积物并对边墙砌体进行凿毛，以利护面砼与边墙砌体的紧密结合。1．6．4坝体、坝肩、坝基防渗处理×××水库建成蓄水以来，坝体、坝基、坝体与坝基、坝肩的接触带渗漏，1997年××县防汛办在大坝中部排水沟处设堰对渗漏量进行测量，库水位为829.00米高程时渗漏量5.2l/s，坝基渗漏量1.5l/s，总计大坝渗漏量6.7l/s，且漏水量随时间的推移有逐渐加大的趋势，严重影响水库灌溉效益和大坝安全。应对坝基、坝肩、坝体与坝基、坝肩的接触带进行防渗处理。针对大坝渗漏情况及漏水原因分析，经多方案比较，本次除险加固采取对坝基和左、右坝肩岩体采取帷幕灌浆防渗治理；对坝体和坝体与基岩的接触带采取充填灌浆治理。本工程属低坝，防渗标准采用岩体的透水率q≤5.0Lu。根据这一原则，帷幕底界深入相对不透水层（q≤5Lu）5.0m。平面上左右两岸接地下水位高程（830.45m），帷幕型式为悬挂式帷幕。左岸帷幕底界高程811.45m，左岸至河床帷幕底界高程811.45～792.60m，河床至右岸帷幕底界高程792.60～808.50m，帷幕孔深20.36～39.28m。帷幕线沿坝轴线布置，单排孔，孔距2.0m，帷幕线总长160.0m，左岸超过坝体13个孔，至851.00m高程；右岸超过溢洪道11个孔，至847.8.00m高程，共81个孔，总进尺3343m。 ××县××水库除险加固工程初步设计报告971．7施工本水库除险加固工程主要内容有坝顶及上、下游坝面整治，大坝帷幕灌浆，溢洪道改造，更换放水涵洞启闭设施并对出口消力池进行加固，维修进坝公路，增设雨情、工情观测和通讯设施及重建管理所用房等。主要工程量：土石方开挖及原砌体拆除8776m3、粘土夯填1700m3，堆砌石3160m3、砼及钢筋砼1339m3、灌浆总进尺3343m。本工程水库大坝通公路，交通较为方便，仅需维修进坝公路5km；场内交通需布置施工便道1.0km。施工期间修建临时工棚及库房1000m2，工棚、库房、加工场等设在大坝下游左岸进坝公路旁的台地上，块石及粗骨料料场设在大坝下游两岸台地上，弃碴可在大坝下游右岸侧堆放。工程施工所需块石料在大坝下游1000m范围内开采高台组灰岩、白云质灰岩，质量和储量能满足施工需要，料场至大坝有公路相通，开采方便，开采高程830.00～900.00m。砂、骨料可就近开采白云质灰岩加工制作。粘土料在大坝下游500m范围内选用残坡积粘土，开采高程810.00～830.00m。施工用水从库内抽取，施工用电可在附近搭接，工程所用钢材、木材可在××县城购买，水泥可由××县银鼎水泥厂供应。该除险加固工程由专业队伍施工，计划工期1年。平均上工人数228人，高峰人数252人，总工日3.71万工日。1．8设计概算1．8．1编制原则及依据1、文件依据 ××县××水库除险加固工程初步设计报告97贵州省水利电力厅黔水建（1999）109号文关于《贵州省水利水电工程设计概（估）算费用构成及标准》。2、定额采用（1）建筑工程采用部颁（1988）《水利水电建筑工程概算定额》计算，定额不足部分套用部颁（1994）《水利水电建筑工程补充预算定额》。（2）机械台班按部颁（1991）1272号文颁发《水利水电工程施工机械台班费定额》第一类费用扩大35%计算。1．8．2工程概算投资　本工程概算总投资442.61万元。1．9工程特性表根据对×××水库大坝的安全复核及水库除险加固设计，水库除险前后的主要特性指标见表1－5。 ××县××水库除险加固工程初步设计报告97工程特性表表1－5指标名称单位数　量备　注除险前除险后一、水文1、坝址以上流域面积km23.923.922、设计洪峰流量m3/s59.159.1P=2%3、校核洪峰流量m3/s90.090.0P＝0.2％二、水库1、正常蓄水位m830.00830.002、死水位m818.00818.003、设计洪水位m831.30831.05P=2%4、校核洪水位m831.70831.45P＝0.2％5、总库容万m31781726、兴利库容万m31271277、死库容万m31515三、大坝1、坝型均质土坝均质土坝2、最大坝高m22.022.03、坝顶高程m832.00832.004、坝顶宽度m5.05.05、坝顶长度m105.0105.06、上游坝坡1:1.751:2.31:3.01:1.751:2.31:3.0由坝顶至坝脚7、下游坝坡1:2.01:1.21:2.01:1.2 ××县××水库除险加固工程初步设计报告97工程特性表续表1－5指标名称单位数　量备　注除险前除险后四、溢洪道侧槽式1、堰型宽顶堰WES堰2、堰顶高程m830.00830.003、溢流堰净宽m18.018.04、长度m181.4184.35、最大泄洪能力m3/s44.758.5P＝0.2％五、放水建筑物型式钢筋砼涵管φ600出口中心高程m816.80长度m86.0放水设备双向转动闸门φ300六、除险加固工程量1、主要工程量土方开挖m34508含砌体拆除石方开挖m34268粘土夯填m31700堆、砌石m33160砼及钢筋砼m31339钻孔灌浆m3343 ××县××水库除险加固工程初步设计报告97工程特性表续表1－5指标名称单位数　量备　注2、主要材料水泥t904木材m33.04钢材t0.76七、除险工程总投资万元442.61第一部分建筑工程万元282.00第二部分机电设备及安装工程万元35.00第三部分：金属结构设备及安装工程万元1.33第四部分临时工程万元14.03第六部分其他费用万元89.17基本预备费万元21.08 ××县××水库除险加固工程初步设计报告972水文2．1流域概况×××水库位于××左岸支流×××上。×××发源于××县××镇南面的青岗，山顶高程930.00m，河流自南向北流。水库坝址以上流域面积3.92km2，河长2.95km，河道平均坡降17.4‰，流域呈条形状，南北长约2.5km，东西平均宽约1.6km，流域形状系数0.446；流域内植被较差，农垦度一般，水土流失较严重。坝址以上多年平均径流量217万m3。2．2气象根据邻近××县气象台资料统计：多年平均降水量1116.2mm；多年平均气温14.9C°，实测最高气温37.4C°，实测最低气温－7.8C°；多年平均相对湿度81％，多年平均日照1100.4h，多年平均无霜期280天，多年平均最大风速9.3m/s，实测最大风速16.3m/s。2．3水文基本资料×××水库所在流域无水文站、气象站和雨量站，设计暴雨根据邻近××气象站日暴雨资料及《贵州省暴雨洪水计算用手册》之有关等值线查算。××气象站日暴雨资料采用系列为1939～2001年共63年，资料年限长，代表性好，精度高，可满足本次洪水计算的要求。 ××县××水库除险加固工程初步设计报告972．4洪水2．4．1暴雨及洪水特性×××水库所在区域属一般暴雨区，一般在5月份进入汛期，10月份结束，暴雨多发生在5～8月。受山区地形地貌影响，易发生强度及量级大、历时较短的灾害性暴雨。受暴雨特性及流域特性的影响，水库洪水具陡涨陡落、峰高量集中及洪水历时短的山区特小河流洪水特性。2．4．2设计暴雨×××水库所在流域无水文站、气象站和雨量站，设计暴雨根据邻近××气象站日暴雨资料及《贵州省暴雨洪水计算用手册》之有关等值线查算。××气象站日暴雨资料采用系列为1939～2001年共63年，经频率计算，H日＝80.6mm，H24＝90.3mm，Cv＝0.45，Cs＝3.5Cv；由《贵州省暴雨洪水计算用手册》有关等值线计算：S＝40mm，Cv＝0.43，Cs＝3.5Cv。设计暴雨成果见表2－1。×××水库设计暴雨成果表表2－1项目均值(mm)CVCS设计暴雨(mm)P＝0.2%P＝0.5%P＝2%P＝10%P＝20%24小时暴雨90.30.453.5CV283.5251.9203.2144.5118.31小时暴雨40.00.433.5CV120.4107.287.262.852.02．4．3地理参数根据1:10000地形图量算，地理参数见表2－2。×××水库地理参数成果表表2－2 ××县××水库除险加固工程初步设计报告97项目流域面积(km2)l(km)JfK坡δ×××水库3.922.950.01740.4461.690.982．4．4洪水计算本次洪水复核根据《贵州省暴雨洪水计算实用手册》修订公式和考虑坡流及部份汇流的产、汇流简析公式计算后综合取值。根据×××水库流域特性和河道情况，史氏公式采用特小（二）公式。修订公式：Qmp=0.481r10.571·f0.223·J0.149·F0.89·[C1Sp]1.143简析公式：Qmp＝0.099（δΦ）1.14K坡－0.57J0.054·f0.232·F0.75Sp1.37洪量根据公式：Wmp＝0.1aF(ΦH24p)1.15计算。式中：Qmp－某设计频率之洪峰流量δ－部份汇流系数Φ－暴雨点面系数K坡－坡流影响系数J－主河道平均坡降f－流域形状系数F－流域面积H24p－某频率24时设计暴雨Sp－某频率1小时暴雨r1－汇流系数C1－洪峰径流系数具体计算中，汇流系数r1根据流域情况取0.36，C1取值范围为0.83～0.87，a取0.36；×××水库设计洪水成果见表2－3，洪水过程线如表2－4。 ××县××水库除险加固工程初步设计报告97　　　　　×××水库设计洪水成果表表2－3项　目各频率设计洪水(%)0.20.52510洪峰(m3/s)修订公式86.074.958.047.138.8简析公式93.679.960.247.738.4采用成果90.077.459.147.438.6洪量(万m3)90.378.861.550.141.5　　　　　×××水库设计洪水过程线表2－4时段（Δt=1h）Qt(m3/s)时段Qt(m3/s)P=0.2%P=2%（Δt=1h）P=0.2%P=2%00087.004.500.5748.56.304.001501395.603.501.590299.55.003.127159.1104.402.802.5604510.53.802.5034338113.402.203.5313011.52.901.9042525122.501.704.5212012.52.201.5051715131.701.205.515.011.313.51.400.90 ××县××水库除险加固工程初步设计报告97613.59.2141.100.706.511.67.314.50.800.4079.96.2150.50.27.58.45.115.5002．4．5分期设计洪水放水涵管启闭闸门更换选择在1～2月份进行，洪水标准采用5年一遇（P＝20%）。1～2月5年一遇24小时设计暴雨量13.4mm，1小时设计暴雨量5.1mm。根据计算，×××水库5年一遇设计洪水洪峰流量1.10m3/s，一日洪量3.0万m3。2．5调洪计算2．5．1工程等级及洪水标准×××水库大坝为均质土坝，最大坝高22.0m，安全复核总库容178万m3。根据SL252－2000《水利水电工程等级划分及洪水标准》和GB50201－94《防洪标准》规定，本工程等级为IV等，工程规模为小（1）型，大坝及溢洪道为4级水工建筑物。除险加固根据GB50201－94《防洪标准》规定，采用50年一遇（P＝2％）洪水设计，500年一遇（P＝0.2％）洪水校核。2．5．2调洪计算1、泄流曲线：现有泄洪设施泄流曲线:溢洪道为侧槽式溢洪道，堰长L=18.0m，为宽顶堰。由于侧槽过水能力不够，形成淹没流，HS/H0为0.94，淹没系数0.74，则流量系数M=1.52×0.74=1.12，泄流曲线为q＝1.12×18×h3/2＝20.16h3/2。×××水库现有泄洪设施泄流关系曲线见表2－5。×××水库现有泄洪设施泄流曲线成果表 ××县××水库除险加固工程初步设计报告97表2－5水库水位(m)830.00831.00831.20831.40831.60831.70831.80831.90溢流水深(m)01.01.21.41.61.71.81.9泄流量(m3/s)020.226.533.440.844.748.652.8除险加固后泄流曲线：溢洪道仍为侧槽溢洪道，堰长L=18.0m，除险加固将宽顶堰改建为WES实用堰，流量系数M根据进口型式采用1.86，则泄流曲线为q＝1.86×18×h3/2＝33.48h3/2。2、前述计算的洪水成果；3、原设计库容曲线，成果见表2－6及附图；×××水库库容曲线成果表表2－6水位(m)810.00815.00816.50820.00825.00830.00831.00备注库容(万m3)06.08.027.060.0142.0163.0水位(m)831.05831.45831.55832.00833.00834.00835.00备注库容(万m3)164.5172.0174.0185.0208.0233.0260.0(4)放水涵管过水能力小，不考虑参与泄洪；(5)起调水位与堰顶高程一致为830.00m，起调库容142万m3。调洪计算采用单辅助法由计算机计算，×××水库现状调洪成果如表2－7，除险加固后调洪成果如表2－8。×××水库现状调洪成果表表2－7洪水标准洪峰Qmp(m3/s)洪量Wmp(万m3)最大下泄流量(m3/s)最大　溢流水深(m)滞洪库容(万m3)最高库水位(m)重现期（年）P（％）5000.290.090.344.71.7036.0831.70 ××县××水库除险加固工程初步设计报告972000.577.478.838.91.5532.0831.5550259.161.529.91.3026.0831.3020547.450.125.31.1022.0831.10101038.641.521.40.9519.5830.95最高水位库容178万m3。×××水库除险加固后调洪成果表表2－8洪水标准洪峰Qmp(m3/s)洪量Wmp(万m3)最大下泄流量(m3/s)最大溢流水深(m)滞洪库容(万m3)最高库水位(m)重现期（年）P(％)5000.290.090.358.51.4530.0831.4550259.161.536.01.0521.5831.0520547.450.128.60.9019.0830.95除险加固后总库容172万m3。2．6泥沙及水库淤积×××水库坝址以上流域面积3.92km2，流域内植被较差，农垦度一般，水土流失较严重。悬移质输沙模采用200t/km2.年，则悬移质年输沙量776（590m3）。×××水库多年平均径流量217万m3，正常库容142万m3，库容系数0.65，拦沙率为0.97，则悬移质年淤积量为572m3。推移质按悬移质的20%计，并考虑全部淤于库内，则推移质年淤积量为118m3。由此，水库泥沙年淤积总量为690m3。×××水库死库容15.0万m3，可正常运行100年以上，该水库仅运行26年，死库容满足要求。 ××县××水库除险加固工程初步设计报告973工程地质3．1区域地质概况测区位于黔北高原南东部，属溶蚀、剥蚀型中、低山谷地地貌，总的地势东、西、南三面较高，而北部较低，西部最高峰云贵山海拔1209.30m，北部龙洞河最低河谷801.00m，最大高差408.30m，一般高差在100.00～200.00m。受构造与岩性控制从南向北发育，河床谷坡较缓，河床横剖面多为“V”型。主要地貌类型为低山、丘陵谷地及中低山沟谷等。测区出露寒武系明心寺（∈1m）至三迭系松子坎组（T2s）地层，其中缺失泥盆、石炭系地层。第四系（Q）为残坡积粘土和冲洪积砂卵砾石和块石，厚度小于8.0m，各时代地层岩性见《区域地质图》中综合地层柱状图。测区地处扬子准地台黔北台隆遵义断拱凤冈北北东向构造变形区，由一系列强烈挤压的褶皱及断层组成，主要有以下构造：⑴黄砂井背斜：位于测区东部，背斜轴向N5～10°E，核部为寒武系娄山关群地层，两翼为奥陶系地层。该背斜为近南北向的线形褶皱，两翼岩层强烈挤压，背斜两翼各发育一条与轴向平行的压性断层（F1、F6）。⑵××背斜：位于测区西部，背斜轴向N10E°，核部为寒武系地层，两翼为奥陶系地层，背斜东翼岩层倾角5～10°，西翼岩层倾角20～40°。两构造间为近南北向的（F1、F2、F3、F4）区域断层。⑶测区主要的断层有F1～F5，主要分布于测区中西部，均为近南北向的压性和压扭性断层，断层带强烈挤压见断层角砾，断距在 ××县××水库除险加固工程初步设计报告9750～200.0m，破碎带宽度小于50.0m。F1为压扭性断层，近南北向斜穿水库中部，断距80～120m，破碎带宽度10.0～20.0m，在水库左右岸断层线上见泉点出露，泉点高程高于正常蓄水位。F6位于测区东面距水库较远，不影响水库蓄水和库岸稳定。根据《中国地震动参数区划图》，测区地震动反应谱特征周期为0.35，地震动峰值加速度小于0.05，地震基本烈度小于Ⅵ度。测区无大的构造影响，区域稳定。测区碳酸盐岩出露面积占总面积的70%，故测区地下水以碳酸盐岩类岩溶裂隙水、岩溶管道水及溶洞水为主。碎屑岩基岩裂隙水和孔隙水较弱，泉点流量一般小于1.0l/s。地下水靠大气降雨补给，沿岩层层面、地表裂隙、落水洞漏斗等潜入地下，赋存于岩溶裂隙、岩溶管道和溶洞内，向地形低洼的沟谷或岸边以裂隙泉、岩溶泉等形式出露。根据岩性及地下水的赋存形式将地层划分为以下含水岩组：Ⅰ、碳酸盐岩强含水岩组有：∈1q、∈2g、∈2－3Ls、O1t+h、P1q+m、P2c、T1m、T2sh，这些地层中地表及地下岩溶发育，地下水丰富。Ⅱ、碳酸盐岩和碎屑岩互层的岩溶裂隙水、构造裂隙水含水岩组有：O2sh、O2b、O3j、S1sh、P2w、T1y1、T2s1，在这些地层中地下水较丰富，中等含水，泉点流量在1.0～10l/s。Ⅲ、碎屑岩构造裂隙、风化裂隙弱含水岩组有∈1j、O1m、S2h、T1y3、T2s2，这些地层为弱含水层，泉点流量一般小于1.0l/s。3．2库区工程地质条件3．2．1地质概况库区为溶蚀型低山缓丘谷地地貌，谷地高程811.00～823.00m，右岸最高峰910.00m，相对高差小于100m ××县××水库除险加固工程初步设计报告97，河流流向与岩层走向近于直交，多为横向谷和斜向谷，河床横剖面为“V”型，左右岸地形坡角20～50°库区基岩多裸露，仅局部有零星残坡积覆盖，厚0～2.0m。出露寒武系娄山关群（∈2－3ls）超薄至中厚层白云岩、白云质灰岩夹泥质白云岩。水库位于区域构造黄砂井背斜的西翼靠近核部，岩层柔皱，产状变化较大，在水库中部及库尾一带岩层产状N10～20°E/NW∠20～50°，在坝址下游一带受F1断层影响，岩层产状N50°W/SW∠30°。F1压扭性断层N10°E斜穿库区，断层断距80.0～120.0m，破碎带宽度10～20m，在局部断层带上见断层角砾和擦痕。在断层线上有泉点出露，其高程在正常蓄水位以上，动态稳定。库区出露的娄山关群（∈2－3ls）白云岩为强含水岩层，含岩溶裂隙水和管道水，地下水靠大气降雨补给，沿岩层层面，岩溶裂隙和岩溶管道向库区以裂隙泉和岩溶泉的形式补给库水。3．2．2水库渗漏水库右岸无低邻谷，库岸有高于正常蓄水位的泉点出露，无渗漏。左岸虽有与水库近于平行的水井坡邻谷，河床高程800.00～810.00m，低于水库高程约10.0m，河间地块宽1.0km，经调查河间地块有高于正常高蓄水位的地下分水岭存在，无邻谷渗漏之忧。库内虽有F1断层斜穿，但两岸沿断层线上有稳定的高于正常蓄水位的泉点出露，经多年蓄水运行，未发现有库区渗漏。该水库为一良好的蓄水库盆。 ××县××水库除险加固工程初步设计报告973．2．3库岸稳定及固体径流库区为溶蚀型低山缓丘谷地地貌，高差在100m左右，坡度在20～40°，河床为横向谷和斜向谷，河床横剖面为“V”形，经调查和踏勘水库周边无大的滑坡和崩塌的发生，库岸稳定。库区植被较差，水土流失较严重。现坝前淤积2.0～3.0m，主要固体径流来源于两岸坡耕植区和水位变辐带，残积土、风化块不等，在洪水季节，洪水带来库内淤积。建议加强水库周边水土保持，以减少固体径流源。3．3枢纽区工程地质条件3．3．1大坝工程地质⑴坝址地形坝址为左右岸基本对称的“V”形河谷，左岸地形坡角20～40°，右岸地形坡角20～70°，河流流向由南东向北西向，与岩层走向呈60～70°斜交，为斜向河谷结构。河床高程810.0～815.0m，两岸山顶高程在950m左右、相对高差小于200m。河床宽10.0m。⑵地层岩性坝址出露寒武系娄山关群（∈2－3ls）和第四系（Q）地层，其中寒武系娄山关群（∈2－3ls）：为灰白色薄层白云岩为主，夹泥质白云岩。第四系（Q）：岸坡有零星的0～2.0m厚残坡积粘土，河床为冲洪积砂卵砾石，厚1.5～3.0m。⑶地质构造坝址位于区域构造黄砂井背斜西翼靠近核部，为单斜岩层，倾上游偏右岸，坝址无大的区域断层破坏，但发育以下两组裂隙：Ⅰ、N70°W/NE∠70°，为张性，长0.5～5.0m，宽约0.3cm ××县××水库除险加固工程初步设计报告97，裂隙与坝轴线斜交倾左岸。Ⅱ、N80°E/NW∠80°，为压扭性，裂隙长0.6～6.5m，宽0.2～0.5cm。受区域构造的影响，坝址岩层柔皱产状变化较大。⑷水文地质条件坝址出露寒武系娄山关群（∈2－3ls）白云岩、白云质灰岩，属中等岩溶含水岩层、含岩溶裂隙水，靠大气降雨补给，沿岩层层面、岩溶裂隙运移，补给河水。⑸坝址勘探为了解大坝填筑质量、清基情况、岩体结构、岩石的风化分带和透水性等，在大坝中部、左坝端和右坝端溢洪道右侧分别布勘探孔（ZK1、ZK2、ZK3）三个，总进尺110.70m，压水试验16段，注水试验6段，在钻孔内取岩、土样各三组。ZK1：位于左坝端，开孔与终孔高程分别为839.45m和804.25m，孔深35.2m，孔内稳定水位825.25m。孔深0～8.0m（高程839.45～831.45m）不能升压；8.0～13.0m（高程831.45～826.45m）透水率（q）为36.2Lu；13.0～18.3m（高程826.35～821.15m）透水率（q）为10.0Lu；18.3～23.20m（高程821.45～816.25m）透水率（q）为7.0Lu；23.20m以下作3段压水试验，岩石的透水率（q）均小于0.7Lu。ZK2：位于大坝中部，开孔与终孔高程分别为831.55m和786.35m，孔深45.20m。0～21.8m（高程831.55～809.75m）为坝体填筑土（粘土、粉质粘土）；在坝体内作5段注水试验，渗透系数从上至下分别为8.6×10-3、7.8×10-3、1.2×10-3、9.0×10-3、3.9×10-3cm/s，表明坝体未达防渗标准；在坝体以下基岩内作5段压水试验，透水率（q）分别为22.0、9.0、1.2、1.9、2.7Lu。从基岩以下10.7m，高程799.50m以下岩石的透水率（q）达到防渗标准。 ××县××水库除险加固工程初步设计报告97ZK3：位于右坝端溢洪道右侧，开孔与终孔高程分别为831.98m和801.68m，孔深30.30m，孔内水位827.38m。孔深0～5.0m（高程831.98～826.95m）为强风化白云岩不能升压，作注水试验，渗透系数K＝4.7×10-3cm/s；5.0～10.20m（高程826.98～821.78m）透水率（q）为10.0Lu；孔深10.20～15m（高程821.78～816.98m）透水率（q）为8.0Lu；孔深15.0～19.9m（高程816.98～812.08m）透水率（q）为3.5Lu；孔深19.90～25.0m（高程812.08～806.98m）透水率（q）为1.4Lu；孔深25.0～30.30m（高程806.98～801.68m）透水率（q）为1.2Lu。即816.98m高程以下，岩石的透水率达防渗标准。通过以上三个钻孔勘探，已查清了坝址左右坝肩、坝基岩石的风化情况和岩石的透水性、地下水位高程、坝体的填筑质量和渗透系数等，为坝址地质复查提供了依据。⑹岩土物理力学指标本工程岩土物理力学指标根据现场钻孔取样进行了室内试验，结果见附件《××县×××水库大坝地质勘探报告》。根据试验成果，结合现场调查与实际情况，经综合分析，提出×××水库大坝坝体土料及基础岩石的物理力学指标见表3－1。岩土物理力学指标表表3－1岩性名称及风化状态天然容重(t/m3)摩擦角(°)粘结力(KPa)渗透系数(cm/s)大坝粘土粉质粘土1.8511～1330～402.0～3.0×10-3坝基白云岩白云岩2.4227～28170～1904.0×10-3 ××县××水库除险加固工程初步设计报告973．3．2泄水建筑工程地质条件⑴溢洪道工程地质条件现状溢洪道位于大坝右坝端，长度181.4m，为岸边侧槽式溢洪道。溢洪道区为低山缓丘地貌，相对高差小于50.0m，地形边坡20～30°，溢洪道剖面方向与岩层走向大角度斜交，为切向边坡，岩层倾向山内，岸坡稳定。出露寒武系娄山关群（∈2－3ls）地层，岩性为薄层白云岩为主夹泥质白云岩。溢洪道区大部分基岩裸露，仅在出口段有零星残坡积粘土覆盖，厚度0～2.0m。在溢洪道进口侧堰段底板局部被冲毁，已形成冲坑，冲坑面积约1.0m2，冲坑深10～15cm。其原因是水库在较高库水位运行时，由于左侧边墙及底板与基岩接合不紧密，库水沿左侧边墙基础直接淘刷底板，致使溢洪道底板渗透破坏，应加强接触带的结构处理。⑵放水涵洞放水涵管位于大坝左坝段底部，坐落于寒武系娄山关群（∈2－3ls）地层上，岩性为薄层白云岩。涵管为C20钢筋砼管，长86m。通过调查取证，管壁无渗漏。在管口与坝体、坝肩接触带附近检查，未发生明显渗漏点。但经多年运行，闸门及启闭设备锈蚀严重，闸门关闭不严，影响水库正常运行和工程效益发挥。现场实测，库水位为827.10m时，涵管出口漏水量达3.0l/s。末端消力池底板淘刷、淤积严重。3．3．3大坝渗漏现状及原因分析水库1979年12月建成蓄水后，即存在库水沿左坝肩接触带渗漏、绕坝渗漏及坝基强风化带渗漏，下游坝坡存在大面积浸润现象。 ××县××水库除险加固工程初步设计报告971983年6月库水位由826.0米上升至830.50米高程时，大坝下游820.00米高程以下坝面普遍渗漏，浸润面积达700m2；同时发现在822.0米高程有3处集中漏水点，渗漏量2.2l/s。1986年对大坝进行聚乙烯薄膜防渗处理后，渗漏基本得到控制。运行至1996年，大坝又开始渗漏，渗漏量逐年加大。1997年××县防汛办在大坝中部排水沟处设堰对渗漏量进行测量，库水位为829.00米高程时渗漏量5.2l/s，坝基渗漏量1.5l/s，总计大坝渗漏量6.7l/s；2002年10月现场实测，库水位为827.10m时，下游坝坡靠近左坝肩位置渗漏量为3.1l/s，发现塌陷坑两处；大坝中部825.00m高程以下坝面浸润面积实测为900m2，表层土体湿润、松软，局部呈沼泽状；坝脚排水棱体外表面用水泥砂浆勾缝，使得反滤排水作用大为降低；坝脚一线未发现明显集中渗漏点。大坝渗漏给大坝结构、渗流稳定安全造成严重威胁，现水库已不能正常运行，水库蓄水限制在828.00m高程以下。距大坝下游5.0m处河床右岸有一集水井，由块石砌成，集水井长2.0m，宽2.0m，深1.0m，原大坝施工时在集水井处有一裂隙泉，流量约0.1l/s。经多年运行观测集水井中裂隙泉流量无变化，与库水位高低无关。左坝肩与坝体的接触带主要有四处集中渗漏点（W1～W4）。库水位为827.10m时，现场实测，W1点高程823.50m，渗漏量0.6l/s；W2点高程823.20m，渗漏量0.3l/s；W3点高程823.10m，渗漏量0.3l/s；W4点高程826.3m，渗漏量0.5l/s。W4漏水点，当库水位上升至830.20m时，才开始渗漏，渗水浑浊并带出接触带坝体土料，致使左岸梯步已发生变形、断裂。坝基渗漏量约1.0～1.5l/s。根据大坝安全鉴定结论，大坝存在坝基和左坝肩渗漏、左坝肩绕渗及坝体浸润渗漏。坝体存在渗透破坏隐患，危及大坝安全。渗漏原因有以下几方面： ××县××水库除险加固工程初步设计报告97⑴大坝坐落在娄山关群（∈2－3ls）白云岩上，风化严重，强风化层深度5.0～6.0m。而建坝时未清除强风化层，水库蓄水后，库水沿基岩强风化带渗漏。⑵坝址构造裂隙发育，特别是左坝肩，受裂隙影响，岩层柔皱、产状零乱，库水沿裂隙绕左坝肩渗漏。⑶施工时中上部坝体土料填筑不密实，渗透系数较大，致使坝体浸润渗漏。⑷1986年上游坝面进行防渗薄膜处理时，未与左坝肩基岩紧密连接，且运行多年，薄膜老化、破损严重，防渗效果降低；大坝坝脚排水棱体外表面用水泥砂浆勾缝，反滤排水不畅，导致坝体浸润线抬高。3．4天然建筑材料工程施工所需块石料可在大坝下游1000m范围内开采高台组灰岩、白云质灰岩，质量和储量能满足施工需要。料场至大坝有公路相通，开采方便，开采高程830.00～900.00m，砂、骨料可就近加工。粘土料可在大坝下游500m范围内选用残坡积粘土，开采高程810.00～830.00m。 ××县××水库除险加固工程初步设计报告97 ××县××水库除险加固工程初步设计报告974工程除险加固设计4．1水库枢纽现状×××水库位于××县××镇境内，距湄（潭）余（庆）公路高碑分路口9公里，距××县城12公里。水库坐落在××支流×××上游（属乌江水系）。大坝为均质土坝，有乡村公路与大坝相连。×××水库是以农田灌溉为主、兼有渔业养殖效益的小（1）型水库。设计灌溉面积2335亩，现有保灌面积404亩。1975年由原遵义地区水电局驻庙塘公社工作队完成了×××水库工程勘测设计。1975年11月，当地政府组织群众投工投劳，至1979年12月完成大坝主体工程并投入运行。大坝蓄水后，发现溢洪道设计标准偏低以及大坝下游坝面、坝肩渗水，1986年5月由××县水利局组织进行了除险加固续建工作，主要进行了大坝防渗补漏、增设坝顶防浪墙和溢洪道改造，至1986年12月完成现有规模。枢纽建筑物包括大坝、溢洪道及放水涵管。4．1．1大坝大坝坐落于寒武系娄山关群（∈2-3ls）地层上，岩性为薄层白云岩为主、夹泥质白云岩。大坝为均质土坝，坝顶高程832.00m，坝基高程810.00m，最大坝高22.0m，坝顶宽度5.0m，坝顶长度105.0m，坝顶中部偏上游侧设0.9m高的防浪墙。大坝上游坝面从坝顶至830.40m高程坝坡为1:1.75，830.40m高程设1.3m宽马道；830.40m高程以下至819.00m高程坝坡为1:2.3；以下坝坡为1:3.0。上游坝体内自815.50m高程至坝顶采用聚乙烯薄膜防渗， ××县××水库除险加固工程初步设计报告97816.50m高程以上坝面采用块石护坡，外表面用浆砌石框格防护。上游坝坡较为平整，但部分填石尺寸偏小，浆砌石框格有断裂情况，在库水长期浪蚀、淘蚀作用下，局部石块已被淘走。下游坝面从坝顶至823.00m高程马道处（宽约1.0m）坝坡由左至右从1:2.1渐变至1:1.9，平均坝坡1:2.0。马道内侧设坝面纵向排水沟，断面尺寸宽×高＝0.2×0.3m，采用浆砌石砌筑，水泥砂浆抹面，淤积严重；马道至815.50m高程坝坡为1:2.0，在817.70m高程处有渠道从坝面通过；815.50m高程以下为排水棱体，外坡为1:1.2，顶部宽度约1.9m。817.90m高程以上坝面采用草皮护坡；817.70m高程至排水棱体顶部坝面采用干砌块石护坡。两坝肩设岸坡排水沟，结构、尺寸与坝面纵向排水沟相同。经现场检查，825.00m高程以上坝面土体较为干燥，平整度较好；而817.90～823.50m高程坡面为浸润区，表层土体湿润、松软，局部呈沼泽状，左坝肩附近823.50m高程处有两处塌陷坑；排水棱体外表面用水泥砂浆勾缝，使得反滤排水作用大为降低。1979年12月大坝建成蓄水后，即存在库水沿左坝肩接触带渗漏、绕坝渗漏及坝基强风化带渗漏，下游坝坡存在大面积浸润现象。1983年6月库水位由826.0米上升至830.50米高程时，大坝下游820.00米高程以下坝面普遍渗漏，浸润面积达700m2；同时发现在822.0米高程有3处集中漏水点，渗漏量2.2l/s。1986年对大坝进行聚乙烯薄膜防渗处理后，渗漏基本得到控制。运行至1996年，大坝又开始渗漏，渗漏量逐年加大。1997年××县防汛办在大坝中部排水沟处设堰对渗漏量进行测量，库水位为829.00米高程时渗漏量5.2l/s，坝基渗漏量1.5l/s，总计大坝渗漏量6.7l/s；2002年10月现场实测，库水位为827.10m时，下游坝坡靠近左坝肩位置渗漏量为3.1 ××县××水库除险加固工程初步设计报告97l/s，发现塌陷坑两处；大坝中部825.00m高程以下坝面浸润面积实测为900m2，表层土体湿润、松软，局部呈沼泽状；坝脚排水棱体外表面用水泥砂浆勾缝，使得反滤排水作用大为降低；坝脚一线未发现明显集中渗漏点。大坝渗漏给大坝结构、渗流稳定安全造成严重威胁，现水库已不能正常运行，水库蓄水限制在828.00m高程以下。现水库内淤积高程812.00m～813.00m。4．1．2溢洪道溢洪道位于大坝右岸，为岸边开敞式侧槽溢洪道，由控制段（溢0-006～0+017.9）、泄槽（溢0+017.9～0+107.4）、消能防冲段（溢0+107.4～0+130.9）和出口泄水槽段（出0+000～0+050.5）组成。总长181.4m。控制段溢流堰为宽顶堰，堰顶高程为830.00m，堰顶厚度6.0m，溢流净宽18.0m。下接侧槽断面为梯形，堰侧边坡约1:0.1，岸坡侧直立。首端底板高程829.10m，底宽2.1m，末端底板高程828.21m，底宽4.8m，底坡约0.05。泄槽断面为矩形，泄槽宽度为4.6m～4.9m，两侧边墙高1.6～1.7m，底坡约0.012。消能采用跌坎消能结合辅助消力墩消能（溢0+107.4～0+119.3），跌坎顶部高程820.70m。消力墩设5排，为交错布置。溢洪道中部（溢0+119.3～0+130.9）设消力池，长×宽＝11.6×4.75m，底板高程817.00m，池深2.6m。出口泄水槽近垂直向左侧拐向布置，长度50.5m，两侧边墙高度1.5～0.9m，出口宽度14.5m。溢洪道系开挖薄层白云岩夹泥质白云岩岩体而成，溢洪道轴线方向与岩层走向大角度斜交，为切向边坡，岩层倾向山内，整体边坡、基岩稳定性较好。溢洪道两侧边墙（包括出口泄水槽段）采用浆砌石砌筑。消力池以上边墙、底板浇筑8～10cm ××县××水库除险加固工程初步设计报告97厚砼护面；出口泄水槽仅在底板浇筑8cm厚砼。目前侧堰末端底板局部护面砼被冲毁，形成冲坑，冲坑面积约1.0m2，深10～15cm。泄槽段底板护面砼损坏严重，杂草丛生。溢洪道边墙砌筑质量较差，墙体存在开裂、松动等结构破坏，墙体高度不满足要求；迎水面衬砌材料不满足抗冲刷要求，泄洪安全性较差，底板护面砼存在明显横向裂缝3条。4．1．3放水涵管放水涵管位于大坝左坝段底部。为C20钢筋砼管，内径600mm，涵管总长86.0m，出口中心高程816.80m。进口设φ300双向转动闸门，经多年运行，闸门及启闭设备锈蚀严重，闸门关闭不严。现场实测，库水位为827.10m时漏水量达3.0l/s。涵管末端设消力池，长×宽＝7.3×6.1m，底板高程815.00m，池深2.9m。消力池采用浆砌石砌筑、水泥砂浆抹面，底板淘刷、淤积严重；右侧边墙底部开孔作为冲砂孔，断面尺寸宽×高＝0.5×0.3m；左岸侧接总干渠。4．2除险加固设计内容本次除险加固设计是根据×××水库大坝安全鉴定结论和建议，针对工程存在的主要问题，拟定该工程除险加固主要内容如下：⑴坝顶及上、下游坝面整治处理；⑵大坝帷幕灌浆防渗处理；⑶溢洪道改造；⑷更换放水涵洞启闭设施，对出口消力池进行加固处理；⑸维修进坝公路；增设雨情、工情观测和通讯设施；重建管理所用房。×××水库除险加固后大坝为均质土坝，最大坝高22.0m， ××县××水库除险加固工程初步设计报告97坝顶高程832.00m，防浪墙顶高程833.00m；溢洪道布置于右坝端，堰顶高程830.00m，堰型为WES曲线，溢流净宽18.0m，溢洪道总长184.3m。4．3设计依据4．3．1工程等别及建筑物级别、洪水标准×××水库大坝为均质土坝，最大坝高22.0m，总库容172万m3。根据GB50201－94《防洪标准》及SL252－2000《水利水电工程等级划分及洪水标准》有关规定：水库为小（1）型水利工程，工程等别Ⅳ等，主要建筑物大坝、溢洪道为4级建筑物，设计洪水标准采用50年一遇，校核洪水标准采用500年一遇，溢洪道消能防冲建筑物设计洪水标准采用20年一遇。4．3．2设计基本资料1．水位特征资料×××水库水位、气候特征表表4－1项　目　名　称单位数　量备　注坝址以上流域面积km23.92正常蓄水位m830.00设计洪水位m831.05P＝2%校核洪水位m831.45P＝0.2%校核最大下泄流量m3/s58.5P＝0.2%设计最大下泄流量m3/s36.0P＝2%二十年一遇下泄流量m3/s28.6P＝5%风区长度m600多年平均最大风速m/s9.3 ××县××水库除险加固工程初步设计报告972．坝体材料物理力学参数坝体材料的物理力学参数是在试验成果的基础上综合取值，采用参数见表4－2。基岩、坝体材料物理力学指标表表4－2部位材料天然容重(t/m3)饱和容重(t/m3)摩擦角(°)粘结力(KPa)渗透系数(cm/s)坝体粘土1.851.9512302×10-3坝基白云岩2.422.60261804×10-33．坝坡稳定计算方法根据SL274－2001《碾压式土石坝设计规范》之规定，大坝上、下游坝坡稳定复核采用计及土条间作用力的简化毕肖普法进行成果控制。本工程拦河大坝为4级水工建筑物，正常运用条件K≥1.25，非常运用条件K≥1.15。4．3．3设计采用的主要技术标准、规范⑴GB50201－94《防洪标准》；⑵SL252－2000《水利水电工程等级划分及洪水标准》；⑶SL274-2001《碾压式土石坝设计规范》；⑷SL253－2000《溢洪道设计规范》；⑸SD120－84《浆砌石坝施工技术规范》；⑹SDJ207－82《水工混凝土施工规范》⑺SL62－94《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》；⑻SL52－93《水利水电工程施工测量规范》； ××县××水库除险加固工程初步设计报告97⑼SDJ338－89《水利水电工程施工组织设计规范》；⑽SL47－94《水工建筑物岩石基础开挖工程施工技术规范》⑾SD266-88《土坝坝体灌浆技术规范》⑿《贵州省暴雨洪水计算实用手册》⒀《工程建设标准强制性条文》（水利工程部分）4．4大坝4．4．1坝体结构处理方案选择根据水库大坝安全鉴定结论，大坝坝顶防浪墙结构不合理，功能不完善，导致大坝超高不满足要求；大坝上游坝面部分填石尺寸偏小，浆砌石框格有断裂情况，局部石块已被淘走，存在安全隐患；下游坝面817.90～825.00m高程坝面为浸润区，表层土体湿润、松软，局部呈沼泽状，左坝肩附近823.50m高程处有两处塌陷坑；排水棱体外表面水泥砂浆勾缝，堵塞坝体渗流出口，排水设备作用大为降低；排水系统设置范围不够。经方案比较，本次大坝除险加固在进行溢洪道改造（原宽顶堰改建为WES实用堰，堰顶高程保持不变，过水断面加大）以增加溢洪道现有泄洪能力的同时，坝顶重建防浪墙并完善坝顶结构；上游坝面护坡进行填补加固；下游坝面浸润区和干砌块石护坡部份换土夯填后重新铺设草皮护坡；完善排水棱体功能；增设坝顶、坝面排水沟。进行上述除险加固处理后，可提高大坝抗洪能力和上游坝面抗风浪能力，增加下游坝坡的结构稳定性，保障大坝的正常运行。4．4．2坝顶整治方案一、坝顶高程确定 ××县××水库除险加固工程初步设计报告971、基本参数确定⑴风速：多年最大平均风速为9.3m/s，正常运用条件风速W＝9.3×1.5＝13.95m/s；非常运用条件W＝9.3m/s。⑵风区长度：D＝600m。⑶地震：根据《中国地震动参数区划图》，测区地震反应谱特征周期为0.35，地震动峰值加速度小于0.05，得本区地震基本烈度小于Ⅵ度。⑷特征水位：正常蓄水位：830.00m设计洪水位（P=2%）：831.05m校核洪水位（P=0.2%）：831.45m2、水库水面风浪爬高⑴本水库处于内陆峡谷地区，计算采用SL274－2001《碾压式土石坝设计规范》推荐的官厅水库公式：波高计算公式：gh/W2＝0.0076W-1/12（gD/W2）1/3因gD/W2在20～250内，故此时波高h为累积频率5%的波高。经查表得，h5%/hm＝1.95。波长计算公式：glm/W2＝0.331W-1/2.15（gD/W2）1/3.75计算成果见表4－3。风浪波高、波长计算成果表表4－3运用条件P＝5%波高h5%(m)平均波高h(m)波长lm(m)正常蓄水位加正常运用条件0.410.215.15设计洪水位加正常运用条件0.410.215.15校核洪水位加非常运用条件0.230.123.18 ××县××水库除险加固工程初步设计报告97⑵风雍高度e由于水库多年平均风速不大，计算风区长度仅600m，计算结果显示e=Kw2DCOSβ/（2gH）≈0，因而复核坝顶高程时该值忽略不计。⑶波浪爬高：Rm＝×式中：Rm—平均爬高（m）；m—上游坝坡坡度系数，m＝2.3；K△—坡面糙率渗透性系数，K△＝0.8Kw—经验系数，查得Kw＝1.02。对于4级土坝应采用累积概率P＝5％的风浪爬高值，经查表得R5％/Rm＝1.84，风浪爬高计算取值见表4－4。风浪爬高计算成果表表4－4运用条件平均爬高R(m)P＝5％爬高R5％(m)正常蓄水位加正常运用条件0.340.63设计洪水位加正常运用条件0.340.63校核洪水位加非常运用条件0.200.363、坝顶高程计算根据SL274－2001《碾压式土石坝设计规范》规定，坝顶超高y＝R5％+e+A。式中：A－安全超高，正常运用情况，A＝0.5m；非常运用情况，A＝0.3m。经计算得：正常蓄水位加正常运用条件y＝1.13m。设计洪水位加正常运用条件y＝1.13m。 ××县××水库除险加固工程初步设计报告97校核洪水位加非常运用条件y＝0.66m坝顶高程计算根据前述洪水成果及坝顶超高计算成果。成果见表4－5。坝顶高程计算成果表表4－5运用条件计算水位（m）坝顶超高（m）复核坝顶高程（m）现状坝顶高程（m）现状防浪墙顶部高程（m）正常蓄水位加正常运用条件830.001.13831.13832.00832.90设计洪水位加正常运用条件831.051.13832.18832.00832.90校核洪水位加非常运用条件831.450.66832.11832.00832.90SL274－2001《碾压式土石坝设计规范》规定：“当坝顶上游侧设有稳定、坚固和不透水的防浪墙时，则坝顶超高可改为对防浪墙的要求，但此时在正常运用条件下，坝顶应高出静水位0.5m，在非常运用条件下，坝顶应不低于静水位”。按照上述规定，×××水库大坝现状坝顶高程为832.00m，高于校核洪水位0.55m，满足规范要求；而现状防浪墙顶部高程尽管满足超高的要求，但结构形式是10cm厚砼预制块护面，内填砂砾石、岩石碎屑，且已出现砼预制块脱落和墙体开裂等破坏，不能满足规范提出的“稳定、坚固和不透水”的要求。经比较，×××水库大坝坝顶高程仍保持832.00m，坝顶上游侧设置“稳定、坚固和不透水”的防浪墙。为保障交通安全，墙高定为1.1m，墙顶高程为833.10m。二、坝顶改造 ××县××水库除险加固工程初步设计报告97现状坝顶为粘土铺筑，结构不合理。结合上游坝坡整治和坝顶路面层铺筑，针对坝顶超高不满足要求的情况，在坝顶上游侧设0.5m宽的防浪墙，墙顶高程833.00m，墙基嵌入坝体内，并与上游坝面护坡及路面层紧密连接，墙基加宽至1.0m，基底高程831.40m。防浪墙采用M7.5水泥砂浆砌块石砌筑，内外表面采用M10水泥砂浆抹面。清除坝顶表面土体后，铺筑0.2m厚泥结石路面，路面高程即坝顶高程832.00m。坝顶下游侧设排水沟。坝顶整治后宽度保持5.0m。三、大坝上、下游坝面整治现状大坝上游坝面采用干砌块石护坡，外表面采用浆砌石框格防护。根据前述计算成果，正常运用条件波高h5%＝0.41m，平均波长lm＝5.15m，lm/h5%＝12.6；非常运用条件下h5%＝0.23m，平均波长lm＝3.18m，lm/h5%＝13.8。lm与h5%之比值均小于15。故按SL274－2001《碾压式土石坝设计规范》附录相关规定，可按下式计算砌石护坡厚度:式中：t—块石最小厚度；ρK—块石密度，取2.6t/m3；ρw—水的密度，取1.0t/m3；m—上游坝坡坡度系数，m＝2.3经计算，正常运用条件下t=0.16m，非常运用条件下t=0.09m。现状上游坝面干砌块石护坡厚约30cm ××县××水库除险加固工程初步设计报告97，满足规范要求。总体上坝平整度较好，但局部浆砌石框格断裂，部份护坡填石尺寸偏小，在库水的长期浪蚀、淘蚀作用下，局部石块已被淘走，存在一定结构隐患。为提高大坝上游坝面抗风浪能力，应对其进行整治处理。即清除尺寸偏小的护坡填石，铺设0.1m厚碎石垫层后采用厚度不小于0.2m的块石进行填补修平（包括被淘空部位）；断裂之浆砌石框格须拆除后再重新砌筑。下游坝体817.90～825.00m高程坝面为浸润区，表层土体湿润、松软，局部呈沼泽状，左坝肩附近823.50m高程处有两处塌陷坑；815.50～817.90m高程坝面采用干砌块石护坡，外表面水泥砂浆勾缝，不利于排出坝体渗水及大坝安全检查。为保证坝体结构安全，须对上述位置坝面进行换土回填。为保证坝坡和已成渠道的结构稳定，首先进行渠道上部浸润区换土回填处理。即清除817.90～825.00m高程范围内坝面湿润、松软土体，清除厚度为不小于0.5m，塌陷坑处适当深挖，然后夯填粘土至设计坡度；坝面重新铺设草皮护坡，应选择爬地矮草。完成以上工作后再对渠道以下干砌块石护坡坝面进行换土处理，仍按照上述原则进行。四、坝体反滤排水设施、坝面排水系统整治现大坝坝脚排水棱体外表面用水泥砂浆勾缝，使得反滤排水作用大为降低；坝面排水系统设置范围不够，排水沟内淤积严重。应分别加以完善。将排水棱体外坡块石体拆除，厚度取为0.8～1.0m，然后按设计坡度重新堆筑块石体。排水棱体顶部宽度2.0m。延伸部份基础应清至基岩。本水库大坝为均质土坝，根据SL274－2001 ××县××水库除险加固工程初步设计报告97《碾压式土石坝设计规范》的相关规定，下游坝面除已设堆石护坡位置外，其余部份包括坝顶、坝坡、坝端以及坝坡与岸坡连接处均必须设排水沟。针对本工程具体情况，对坝脚排水棱体和贴坡排水进行处理后，相应坝面可不设置排水沟；左、右坝肩已设置岸坡排水沟（右坝肩岸坡排水沟尚未设置至坝端），823.00m高程已设置纵向排水沟，817.70m高程已成渠道可兼作纵向排水沟，且防渗效果较好，仅需疏通即可。故本次除险加固增加坝顶和坝面横向排水沟，并将右坝肩岸坡排水沟延伸至坝端与坝顶排水沟连通。坝顶排水沟设于坝顶下游侧；横向排水沟增设3条，其中两条设置于桩号坝0+040和坝0+070处，位于坝顶排水沟和823.00m高程纵向排水沟之间；另一条设置于坝0+055处，位于823.00m高程纵向排水沟和817.70m高程已成渠道之间。新建排水沟与已成排水沟之间应连通。新建排水沟断面尺寸b×h＝0.3×0.2m，采用M7.5水泥砂浆砌块石石砌筑，沟内采用M10水泥砂浆抹面。4．4．3坝坡结构稳定分析本次坝坡稳定计算的目的是分析大坝经过除险加固后坝坡的抗滑稳定性。对大坝进行帷幕灌浆防渗处理后（详见第4．5节坝体、坝基及坝肩防渗处理），相当于在坝体内增加了一道截水墙，可使下游坝体浸润线显著降低，从而提高坝体土料物理力学性能，增加坝体抗滑稳定性。根据SL274－2001《碾压式土石坝设计规范》之规定，大坝坝坡抗滑稳定计算采用计及土条间作用力的简化毕肖普法进行成果控制。具体采用水利水电科学研究院土石坝边坡稳定分析程序《STAB》（简化版）计算。正常运用条件K≥1.25，非常运用条件K≥1.15。 ××县××水库除险加固工程初步设计报告97针对本工程具体情况，拟定以下五种计算工况：①库水位为817.30m（1/3坝高）时上游坝坡（正常运用工况）；②库水位为校核洪水位831.45m时上游坝坡（非常运用工况）；③库水位为正常蓄水位830.00m时下游坝坡（正常运用工况）；④库水位为设计洪水位831.05m时下游坝坡（正常运用工况）；⑤库水位为校核洪水位831.45m时下游坝坡（非常运用工况）。基岩、坝体材料物理力学指标表见表4－2。坝坡抗滑稳定计算成果见表4－6。除险加固后大坝坝坡抗滑稳定计算成果表表4－6计算工况库水位(m)计算坝坡复核坝坡抗滑稳定安全系数规范规定安全系数(简化毕肖普法)①817.30上游坝坡1.4071.25②831.45上游坝坡1.5961.15③830.00下游坝坡1.3881.25④831.05下游坝坡1.2891.25⑤831.45下游坝坡1.2261.15计算成果表明，经本次除险加固处理后，×××水库大坝上、下游坝坡抗滑稳定系数计算值均大于规范规定最小值，大坝上、下游坝坡抗滑稳定满足要求。 ××县××水库除险加固工程初步设计报告974．5坝体、坝基及坝肩防渗处理4．5．1大坝帷幕灌浆的目的×××水库建成蓄水以来，坝体、坝基、坝体与坝基、坝肩的接触带渗漏，1997年××县防汛办在大坝中部排水沟处设堰对渗漏量进行测量，库水位为829.00米高程时渗漏量5.2l/s，坝基渗漏量1.5l/s，总计大坝渗漏量6.7l/s，且漏水量随时间的推移有逐渐加大的趋势，严重影响水库灌溉效益和大坝安全。故应对坝基、坝肩、坝体与坝基、坝肩的接触带进行防渗处理。针对大坝渗漏情况及漏水原因分析，经多方案比较，本次除险加固采取对坝基和左、右坝肩岩体采取帷幕灌浆防渗治理；对坝体和坝体与基岩的接触带采取充填灌浆治理。4．5．2大坝帷幕灌浆设计1、防渗标准经大坝安全复核现场实测，坝体浸润严重，大坝背水坡坝脚一线及左坝肩渗水。大坝渗漏严重影响大坝安全，应对大坝和坝基、坝肩岩体进行帷幕灌浆处理，以提高坝体、坝基、坝肩的防渗能力。该坝属低坝，按低坝的防渗标准，帷幕下限的坝基岩石的透水率q≤5.0Lu为准。2、帷幕线布置帷幕线沿坝轴线布置，单排孔，孔距2.0m，帷幕线向左右两岸延伸接地下水位高程831.45m，帷幕线长160.0m，共81孔。右岸超过溢洪道11个孔，至847.8.00m高程，左岸超过坝体13个孔，至851.00m高程。3、帷幕深度与型式 ××县××水库除险加固工程初步设计报告97此次帷幕设计深度以坝基勘探孔压水试验资料为依据，帷幕底界深入相对不透水层（q≤5Lu）一段5.0m。平面上左右两岸接地下水位高程（830.45m），帷幕型式为悬挂式帷幕。左岸帷幕底界高程811.45m。左岸至河床帷幕底界高程811.45～792.60m，河床至右岸帷幕底界高程792.60～808.50m，帷幕孔深20.36～39.28m，总进尺3343.05m。4、帷幕灌浆材料及灌浆压力帷幕灌浆材料基岩内采用425#普通硅酸盐水泥，水泥细度要求能通过80um方孔筛的筛余量不大于5%。坝体采用粘土水泥灌注，水泥重量占总重量的15～20%。该坝属低坝，根据本坝的实际情况建议坝体灌浆压力控制在0.05～0.20Mpa，坝体与基岩接触带0.08～0.2Mpa，基岩内灌浆压力控制在1.5Mpa以内，灌浆压力可在灌浆试验的基础进行调整，总之即要达到灌浆目的，又不致于破坏坝体和基岩。5、灌浆施工帷幕灌浆施工，本着逐渐加密的原则，按序次进行，孔序为3序。第一序次孔孔距为8.0m，第二序次孔孔距为4.0m，第三序次孔孔距为2.0m。为较准确地了解灌浆的有关指标，应先钻灌先导孔（1#、17#、37#、65#、81#孔作先导孔），在先导孔内作灌浆试验，为以后的灌浆施工提供可靠依据。⑴钻孔采用回转式钻机金刚石或硬质合金钻头钻进。开孔直径110mm，钻孔为铅直孔，钻孔技术要求严格按现行有关规程规范执行。⑵钻孔冲洗灌浆孔在灌浆前进行钻孔冲洗，孔内沉积厚度不得超过20cm，冲洗压力为灌浆压力的80%，冲洗直至回清水为止。⑶压水试验 ××县××水库除险加固工程初步设计报告97先导孔应自上而下分段进行压水试验，各序次灌浆孔的各灌浆在灌浆前作简易压水试验。压水试验要在钻孔冲洗完毕后进行，试验方法应以SL62—94《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》灌浆工程压水试验按附录A执行。⑷灌浆方法和灌浆方式坝体采取由下往上分段灌注，基岩采取由上往下分段灌注，坝体与基岩的接触带段长3.0m，基岩与坝体各1.5m。其它段长5.0m，灌段重迭部份不得少于0.5m。灌浆方式基岩采取循环式灌浆，射浆管距孔底不得大于0.5m，坝体采取充填式灌浆。⑸灌浆浆液比级及浆液变换a、灌浆浆液比级灌浆浆液本着由稀到浓的原则，逐渐变化，其水灰比为5:1、3:1、2:1、1:1、0.8:1、0.6:1、0.5:1七个比级，开灌水灰比采用5:1。b、灌浆浆液变换浆液浓度的变换标准应遵循由稀到浓的原则、逐渐改变，全孔灌浆结束时，套管上拨0.3m。采用浓浆复灌一次，具体浆液变级严格按SL62—94《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》执行。⑹灌浆结束标准的封孔灌浆结束标准和封孔严格按照现行SL62—94《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》要求执行。⑺特殊情况处理在灌浆过程中，为发现冒浆、漏浆或因事故中断灌浆，孔口有涌水的灌浆孔段，以及灌浆段注入量大、灌浆难于结束等灌浆情况时，按中华人民共和国行业标准SL62—94《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》中特殊情况处理方法处理。⑻帷幕灌浆质量检查 ××县××水库除险加固工程初步设计报告97帷幕灌浆质量检查以检查孔的压水试验成果为主，结合竣工资料和测试成果的分析综合评定。检查标准为：岩石透水率q≤5Lu。检查孔沿帷幕中心线布置，具体位置根据灌浆资料分析而定，为岩体破碎、构造发育部位，以及钻孔偏斜过大、注入量过大、吸浆量相互矛盾的孔或变浆不当，或突增突减乃至突然不吸浆的孔，冒浆、漏浆较严重的孔段附近，起到即补强又检查的目的，其进尺按灌浆孔进尺的10%计。检查孔压水试验应在该部位灌浆结束14天后进行。压水试验采用自上而下分段卡塞进行，压水试验方法按现行有关规范执行。压水试验结束后，按有关技术要求进行灌浆和封孔。帷幕灌浆检查孔应采取岩心，计算其获得率并加以描述。压水试验检查，坝体与基岩以按触带合格率应为100%；以下的各孔段的合格率在90%以上，不合格段的透水率值不超过设计规定值的100%。且不集中，灌浆质量可以为合格。6、计划工程量根据上述设计原则得×××水库大坝防渗工程量见表4－7所示。帷幕灌浆工程量表表4－7总进尺(m)帷幕钻孔进尺(m)预留检查孔进尺(m)预留进尺(m)基岩进尺(m)坝体进尺(m)3343.051756.60816.45270.00500.00有效无效有效无效有效无效有效无效有效无效3034.65308.411557.89198.71786.7529.70786.7529.70450.0050.00灌浆施工未尽事宜，参照SL62－94《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》及SD266-88《土坝坝体灌浆技术规范》执行。 ××县××水库除险加固工程初步设计报告974．6溢洪道4．6．1溢洪道处理方案选择×××水库现状溢洪道位于大坝右坝端，总长181.4m，为岸边开敞式侧槽溢洪道，溢流堰为宽顶堰，溢流净宽18.0m，泄槽宽度为4.6m～4.9m，采用跌坎消能结合辅助消力墩消能。经洪水计算和现场检查，主要存在以下问题：⑴侧槽过水能力不够，形成淹没流，宣泄水流流态为缓流，不满足SL253－2000《溢洪道设计规范》的要求；⑵安全泄洪能力约17.0m3/s，低于10年一遇洪水标准，致使水库大坝抗洪能力达不到规范要求；⑶现状溢洪道基础、边坡稳定性好，消力池以上轮廓较平顺规则，但边墙高度不够，且砌筑质量较差，墙体存在开裂、松动等结构破坏；边墙、底板衬砌材料不满足抗冲刷要求，泄洪安全性较差。⑷消能方式及出口泄水槽水流条件较差。根据上述情况，本次除险加固选择改变溢流堰堰型、增大溢洪道过水断面、完善消能工来提高溢洪道泄洪能力，并增加其泄洪安全性。考虑到现状溢洪道布置的某些优越性和本工程实际地形、地质情况，以及投资控制的要求，经方案比较，本次除险加固即在现状溢洪道布置的基础上进行适当改造。确定溢洪道仍为侧槽溢洪道，将原宽顶堰改建为WES实用堰，溢流净宽保持18.0m。为保证侧槽过流流态为急流并提高溢洪道泄洪能力，对现状溢洪道适当加宽（右侧边墙位置基本不变，主要是向左侧加宽）并调整底坡、增高边墙。需指出，现状出口泄水槽近垂直向左侧拐向布置， ××县××水库除险加固工程初步设计报告97水流条件较差，在可能的情况下理应调整其走向以改善水流宣泄条件。但经现场调查，若要将出口泄水槽与消力池之间布置平顺，则由于距离下游河道太远，出水渠延伸过长；且地形陡降，征用农田过多，工程投资及难度均大幅加大。故本次除险加固只能考虑在现状出口泄水槽位置处采取相关消能工程措施来增加其泄洪安全性。改建后溢洪道与原溢洪道位置基本一致，由控制段、调整段、泄槽段、消能防冲段和出口泄水槽段组成，总长184.3m。其中控制段溢流堰改建为WES实用堰，堰顶高程不变，溢流净宽保持18.0m。侧槽为梯形断面，靠岸坡侧直立，底部宽度由4.2m扩宽至6.0m，底坡i＝0.1；调整段以下均为矩形断面，至溢洪道中部消力池宽度均为6.0m。为利于溢洪道检修管理和人行交通，在调整段末端设钢筋砼梁板式人行桥，宽2.0m。泄槽底坡分别为0.08和0.45。消能防冲段及出口泄水槽段结合原消能防冲设施及出口泄水槽位置设置三级消能工，第一级利用底流消能产生水跃从而消散高速水流大部份能量；第二级及第三级消能工设于出口泄水槽段均为消力坎，以进一步消散宣泄水流能量。出口泄水槽底板降低后，出0+010.9处原渠道涵管需重建。出口泄水槽宽度14.0m。4．6．2溢洪道水力设计　根据SL253-2000《溢洪道设计规范》规定，本工程溢洪道泄洪能力按500年一遇洪水标准下泄流量（58.5m3/s）设计，消能防冲建筑物按20年一遇洪水标准下泄流量（28.6m3/s）设计。⑴侧槽段沿程水面线侧槽内水流属于沿程增量流，可采用以下公式联立求解： ××县××水库除险加固工程初步设计报告97式中：Δx—计算段长度，分为6段计算，每段长度3m；Δy—Δx内水面差，m；Q1、Q2—断面1及断面2的过水流量，m3/s；q—侧槽溢流堰单宽流量，为3.25m3/(s·m)；v1、v2—断面1及断面2的水流平均流速，m/s；—分段区内平均摩阻比降。n—泄槽槽身糙率系数，取n＝0.017；v—分段平均流速，v＝(v1+v2)/2，m/s；—分段平均水力半径，＝(R1+R2)/2，m。按照以上公式，以侧槽末端断面（溢0+018）作为起始计算断面，向侧槽首端逐段试算。侧槽末端水深he与泄槽首端（溢0+023）断面临界水深hk有关。经计算hk为2.13m。本设计侧槽首、末端底部宽度分别为4.2m和6.0m，比值为0.7，按SL253－2000《溢洪道设计规范》有关规定，he取为1.25倍hk，即2.66m。经多次试算后计算成果见表4－8。侧槽段水力特性表表4－8桩号底宽(m)断面流量(m3/s)断面流速(m/s)断面水深(m)临界水深(m)溢0+0004.2001.990溢0+0034.59.750.912.140.78溢0+0064.819.501.592.281.19 ××县××水库除险加固工程初步设计报告97溢0+0095.129.252.182.361.50溢0+0125.439.002.682.421.75溢0+0155.748.753.152.451.95溢0+0186.058.503.732.382.13从上述计算成果可知，宣泄设计流量Q=58.5m3/s时，侧槽内水深均大于相应断面临界水深，即水流状态为缓流；且侧槽首端断面水深超过堰项的高度为0.69m，小于堰上水头的一半。故本设计是满足规范要求的。又，为保证侧槽内和槽末断面处不产生水跃，使槽内形成稳定的缓变流，须在槽末设置水平调整段。调整段底板高程826.90m，宽度5.0m，长度5.0m，尾部升坎高度0.3m。⑵泄槽段水面线泄槽首端（溢0+023）水深即为该断面临界水深hk。根据前述计算，设计下泄流量Q＝58.5m3/s时，hk为2.13m。泄槽水面线根据能量方程，用分段求和法计算。可按以下公式从泄槽首端向下游分段试算求解：式中：Δl1-2—分段长度；h1、h2—分段始末断面水深；v1、v2—分段始、末断面平均流速；α1、α2—流速分布不均匀系数，取1.05；θ—泄槽底坡角度；i—泄槽底坡； ××县××水库除险加固工程初步设计报告97—分段平均摩阻系数，见前述。除泄槽首部外，其余边墙超高按0.6～1.5m计取。计算成果见表4－9。 ××县××水库除险加固工程初步设计报告97泄槽段水力特性表表4－9桩号断面宽度(m/s)断面流速(m/s)断面水深(m)边墙高度(m)溢0+0236.04.582.133.80溢0+0336.05.161.893.38溢0+0436.05.511.772.96溢0+0566.05.801.682.36溢0+0746.06.171.582.41溢0+0936.06.541.492.66溢0+101.746.06.631.472.44溢0+1106.013.360.732.13溢0+1256.019.900.491.96⑶溢洪道中部消力池水力设计宣泄20年一遇（P=5%）洪水时，下泄流量Q=28.6m3/s。根据泄槽水力计算成果，泄槽出口（溢0+125）水深h1＝0.32m，泄槽出口宽度b1＝6.0m，水流流速14.90m/s。本设计确定消能方式为底流水跃消能，消力池仍采用为等宽矩形断面消力池，长度为14.0m，消力池宽6.0m，池深2.8m，底板高程816.66m。消力池有关设计参数计算如下：a、自由水跃共轭水深h2可按下列公式计算： ××县××水库除险加固工程初步设计报告97式中Fr1—收缩断面弗诺德数；h1—收缩断面水深，m；v1—收缩断面流速，m/s；经计算，h2＝3.65m。b、水跃长度L可按下列公式计算：L＝6.9(h2–h1)＝6.9×(3.65–0.32)＝22.96mc、消力池计算池深d：d＝δh2–ht–ΔZΔZ＝(–)式中δ—水跃淹没度，取1.05；ht—消力池出口下游水深，取为1.2m；ΔZ—消力池尾部出口水面跌落；Q—下泄流量，Q=28.6m3/s；B—消力池宽度，取为6.0m；φ—消力池出口段流速系数，取0.95；经计算，消力池池深d=1.82m。d、消力池计算长度：Lk＝0.8L＝17.5me、消力池设计池深和长度确定：受本工程实际地形情况和投资限制，消力池长度不能加长至计算值，且出口泄水槽只能仍按原位置、方向布置，故本次除险加固设计确定消力池长度为14.0m，池深2.8m，底板高程816.66m（接近原消力池底板高程）。 ××县××水库除险加固工程初步设计报告974．6．3溢洪道结构设计　现状溢洪道过水能力不够；边墙砌筑质量较差，墙体存在开裂、松动等结构破坏；边墙、底板衬砌材料不满足抗冲刷要求，泄洪安全性较差。为满足溢洪道过洪和结构安全，需首先将原砌体及衬砌材料拆除。溢洪道剖面方向与岩层走向大角度斜交，为切向边坡，溢洪道区大部分基岩裸露，出露寒武系娄山关群（∈2－3ls）地层，岩性为薄层白云岩为主夹泥质白云岩，岩层倾向山内，岸坡稳定。故进行临时边坡可垂直开挖。根据前述水力计算成果及SL253－2000《溢洪道设计规范》相关要求，除泄槽首部外，其余溢洪道边墙超高按0.6～1.5m计取。自上而下，溢洪道侧槽段右侧边墙高度3.30～5.10m，调整段边墙高度5.10～3.80m，泄槽段边墙高度3.80～1.89m，出口泄水槽边墙高度1.96～1.75m。改建溢洪道与原溢洪道走向基本一致，右侧墙位置基本不变，左侧拓宽，由控制段（溢0+000～0+018）、调整段（溢0+018～0+023）、泄槽段（溢0+023～0+125）、消能防冲段（溢0+125～0+139）和出口泄水槽段（出0+000～0+045.3）组成，总长184.3m。控制段溢流堰改建为WES实用堰，堰顶高程不变，仍为830.00m，溢流净宽保持18.0m。堰顶前沿曲面采用椭圆曲线，曲线方程为x2/0.272+(0.16-y)2/0.162=1；溢流堰面曲线方程为y=0.4683x1.85，至829.30m高程以下为直线段，坡度1:0.5。侧槽为梯形断面，靠岸坡侧直立，底部宽度由4.2m扩宽至6.0m，首端（溢0+000）底板高程828.70m，槽深1.3m，底坡i＝0.1；调整段以下均为矩形断面，水平调整段宽6.0m，底板高程826.90m。泄槽段（溢0+023～0+125）宽度为6.0m，底坡分别为i1＝0.08 ××县××水库除险加固工程初步设计报告97（溢0+023～0+101.74）、i2＝0.45（溢0+104.15～0+125），溢0+101.74～0+104.15采用反弧段顺接，反弧半径5m，中心角23.77°。其中溢0+023～0+056为直线段，溢0+056～0+074为平面转弯段，转弯半径47.0m，中心角21.94°，溢0+074～0+125为直线段。泄槽末端（溢0+125）底板高程与消力池底板相同，均为816.66m。消能防冲段及出口泄水槽段结合原消能防冲设施及出口泄水槽位置设置三级消能工，第一级经过泄槽陡坡段（溢0+104.15～0+125）将宣泄水流蕴含的势能转化为动能，进入消力池后（加长至14.0m，底板高程816.66m）利用底流消能产生水跃从而消散高速水流大部份能量，为使消能作用更为充分，在消力池进口处设1排10个趾墩；第二级及第三级消能工分别设于出口泄水槽段（加宽至14.0m，底坡0.2）桩号出0+021和出0+031处，均为消力坎，消力坎顶部宽度0.4m，坎高0.6m，上游侧直立，下游侧边坡1:0.5。其目的是进一步消散宣泄水流能量。溢流堰、趾墩、消力坎均采用C15砼浇筑；溢洪道两侧边墙采用M7.5浆砌块石砌筑，宽度0.8m。底板及左右边墙迎水面浇筑C15护面砼，厚度分别为0.3m和0.2m。溢洪道底板及边墙在变坡、转变处或每隔15m左右设1条横向缝，共11条，即溢流堰与侧槽底板连接处、溢0+018、溢0+023、溢0+038、溢0+056、溢0+074、溢0+088、溢0+101.74、溢0+125、出0+021、0+031等处设置横缝。溢洪道两侧边墙底部（不含消力池）各设1条纵向缝。纵、横向缝内设止水带，并用沥青麻丝填充。为利于溢洪道检修管理和人行交通，在调整段末端溢0+021～0+023段建人行桥，桥面为C20钢筋砼梁板式结构，桥面宽2.0m，桥面高程832.00m，上下游侧设置不锈钢钢管栏杆。 ××县××水库除险加固工程初步设计报告97出口泄水槽底板降低后，出0+010.9处原渠道涵管需重建。采用φ200铸铁管，顶部回填C15砼厚度不小于0.3m。4．7放水建筑物经多年运行，放水涵管闸门及启闭设备锈蚀严重，闸门关闭不严，影响水库正常运行和工程效益发挥。本次除险加固对放水涵管进口φ300双向转动闸门予以更换，相应启闭设备更换为手电两用启闭机。放水涵管末端消力池长7.3m，宽6.1m，底板高程815.00m，池深2.9m。消力池边墙采用浆砌石砌筑、水泥砂浆抹面，底板淘刷、淤积严重，需进行加固处理。考虑到现消力池边墙砌筑质量较好，放水冲沙孔尽管较为简易，但使用频率不高，主要问题是迎水面衬护材料淘刷破坏，故本次除险加固只对消力池迎水面浇筑C15砼进行衬护，底板、边墙砼厚度分别为0.3m和0.2m。砼浇筑之前应清除消力池内淤积物并对边墙砌体进行凿毛，以利护面砼与边墙砌体的紧密结合。4．8其他×××水库进坝公路路况差，缺乏雨情、工情观测和通讯设施，管理所房屋年久失修，已成危房。为了有效地做好水库安全运行管理和汛情测报工作，并保证应急防汛抢险的快速到位，本次除险加固拟定设置水情自动测报系统；重建水库管理所房屋500m2；维修进坝公路5km；安设通讯线路3km。 ××县××水库除险加固工程初步设计报告975施工组织设计5．1施工条件×××水库位于××县××镇境内，距湄（潭）余（庆）公路高碑分路口9公里，距××县城12公里，有乡村公路与大坝相连。本水库除险加固工程主要内容有坝顶及上、下游坝面整治，大坝帷幕灌浆，溢洪道改造，更换放水涵洞启闭设施并对出口消力池进行加固，维修进坝公路，增设雨情、工情观测和通讯设施及重建管理所用房。主要工程量：土石方开挖及原砌体拆除8776m3、粘土夯填1700m3，堆砌石3160m3、砼及钢筋砼1339m3、灌浆总进尺3343m。本水库大坝通公路，交通较为方便，仅需维修进坝公路5km；场内交通可利用库岸、坝顶布置，场内交通需布置施工便道约1.0km。施工期间修建临时工棚及库房1000m2，工棚、库房、加工场等设在大坝下游左岸进坝公路旁的台地上，块石及粗骨料料场设在大坝下游两岸台地上，弃碴可在大坝下游右岸侧堆放。工程施工所需块石料可在大坝下游1000m范围内开采高台组灰岩、白云质灰岩，质量和储量能满足施工需要，料场至大坝有公路相通，开采方便，开采高程830.00～900.00m。砂、骨料可就近开采白云质灰岩加工制作。粘土料可在大坝下游500m范围内选用残坡积粘土，开采高程810.00～830.00m。施工用水从库内抽取，施工用电可在附近搭接，工程所用钢材、木材可在××县城购买，水泥可由××县银鼎水泥厂供应。该除险加固工程由专业队伍施工，计划工期1年。平均上工人数228人，高峰人数252人，总工日3.71万工日。 ××县××水库除险加固工程初步设计报告975．2施工导流设计本工程主体工程施工拟在枯季的8月～次年4月进行。其中大坝帷幕灌浆、大坝下游坝面治理及溢洪道拓宽等拟在8至12月份施工，大坝帷幕灌浆过程中，库水位应限蓄，以防漏水量过大带出浆液，影响灌浆质量。放水涵管进口闸门及启闭设备更换、出口消力池加固拟在次年的1至2月份施工，施工导流标准取P＝20%，流量Q＝1.1m3/s，一日洪量3.0万m3。上游坝面护坡填补、坝顶改造等拟在次年的3至4月份施工，上游坝面护坡填补采用上游施工围堰挡水，利用放水涵管导流。5．3主体工程施工5．3．1天然建筑材料的开采工程施工所需块石料可在大坝下游1000m范围内开采高台组灰岩、白云质灰岩，料场至大坝有公路相通，开采方便，开采高程830.00～900.00m。砂、骨料可就近开采白云质灰岩加工制作。粘土料可在大坝下游500m范围内选用残坡积粘土，开采高程810.00～830.00m。石料开采前应先挖除表层覆盖层及杂物，可用风钻打孔爆破，并辅以人工解小；粘土料开采前先挖除表层杂物。块石料可用2.5t自卸汽车运至堆料场；砂、骨料和粘土料可用V型小车人工运至堆料场。5．3．2上、下游坝面及防浪墙施工上游坝面护坡填补时，需清除尺寸偏小的护坡填石，铺设0.1m厚碎石垫层后采用厚度不小于0.2m的块石进行填补修平（包括被淘空部位）；断裂之浆砌石框格须拆除后再重新砌筑。 ××县××水库除险加固工程初步设计报告97坝顶防浪墙砌筑前先拆除原防浪墙，并结合上游坝坡整治和坝顶路面层结构进行砌筑，墙基应嵌入坝体内，并与上游坝面护坡及路面层紧密连接。清除坝顶表面土体后，铺筑0.2m厚泥结石路面，坝顶下游侧设排水沟。下游坝面换土回填时，首先进行渠道上部浸润区换土回填处理。即清除817.90～825.00m高程范围内坝面湿润、松软土体，清除厚度为不小于0.5m，塌陷坑处适当深挖，然后填筑粘土并采用振动辗进行辗压夯实至设计坡度；坝面重新铺设草皮护坡，应选择爬地矮草。完成以上工作后再对渠道以下干砌块石护坡坝面进行换土处理，仍按照上述原则进行。排水棱体改造前应从上自下将外坡块石体拆除0.8～1.0m厚，然后按设计坡度重新堆筑块石体。延伸部份基础应清至基岩。石料应呈方状或圆状，避免采用片石。溢洪道开挖适用料可用于排水棱体堆筑。小粒径石块堆筑于坝体上部；坝踵处应选用大粒径石料，以保证坡脚稳定。排水沟砌筑时应认真铺筑垫层，按设计位置实施。浆砌石施工应按照SD120－84《浆砌石施技术规定》的有关规定和设计结构尺寸、材料标号进行选面、制浆、放样及安砌工作。5．3．3防渗帷幕灌浆施工帷幕灌浆施工工艺严格按SL62－94《水工建筑物水泥灌浆施工技术规程》及设计要求依序次进行。灌浆采用自上而下分段灌浆法，段长一般为5米。帷幕灌浆材料基岩内采用425#普通硅酸盐水泥，水泥细度要求能通过80um方孔筛的筛余量不大于5%。坝体采用粘土水泥灌注，水泥重量占总重量的15～20%。a、灌浆压力： ××县××水库除险加固工程初步设计报告97根据本坝的实际情况建议坝体灌浆压力控制在0.05～0.20Mpa，坝体与基岩接触带0.08～0.2Mpa，基岩内灌浆压力控制在1.5Mpa以内，灌浆压力可在灌浆试验的基础进行调整。b、浆液浓度：灌浆浆液本着由稀到浓的原则，逐渐变化，其水灰比为5:1、3:1、2:1、1:1、0.8:1、0.6:1、0.5:1七个比级，开灌水灰比采用5:1。c、灌浆结束标准和封孔灌浆结束标准和封孔严格按照SL62－94《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》要求执行。5．3．4溢洪道改造施工溢洪道改造施工包括土石方开挖、原砌体拆除、浆砌石砌筑和砼浇筑等。溢洪道施工时应首先按照设计要求拆除现有结构部份，基础开挖采用浅孔、密孔、少药、单孔起爆的方式进行。开挖前应进行测量放样，确定开挖线，作出开挖图；开挖周边采用预裂爆破，以减少超挖超填量，开挖完成并人工修边至设计断面后，才能进行浆砌石边墙砌筑和砼底板浇筑。浆砌石砌筑应按照SD120－84《浆砌石施技术规定》的有关规定和设计结构尺寸、材料标号进行选面、制浆、放样及安砌工作；砼浇筑应按照SDJ207－82《水工混凝土施工规范》之规定和设计结构尺寸、砼标号进行放样立模、拌制砼及浇筑施工。5．3．5启闭设施更换及出口消力池加固施工放水涵管启闭设施更换时要求库水位降到818.00m以下，然后堆筑编织袋粘土围堰，利用水泵排水施工。施工导流标准取5年一遇（P＝20%），流量为1.1m3/s。 ××县××水库除险加固工程初步设计报告97涵管出口消力池护面砼浇筑之前应清除消力池内淤积物并对边墙砌体进行凿毛，以利护面砼与边墙砌体的紧密结合。砼浇筑应按照SDJ207－82《水工混凝土施工规范》之规定和设计结构尺寸、砼标号进行放样立模、拌制砼及浇筑施工。除险加固工程量见表5－1。除险加固主要工程量表表5－1部位项目名称单位数量备注大坝原砌体拆除m3520原防浪墙及排水棱体M7.5水泥砂浆砌块石m3230新建防浪墙及排水沟M10水泥砂浆抹面m3117新建防浪墙泥结石路面m2394坝顶干砌块石m3380上游护坡填补土方开挖m32128含排水棱体基础开挖粘土夯填m31700堆石填筑m3494排水棱体改造大坝钻灌总进尺m3343溢洪道土方开挖m31560石方开挖m34268开挖适用料用作堆石料原砌体拆除m31140M7.5水泥砂浆砌块石m32056C15砼m31288含溢渡堰、消力坎沥青麻丝m296C20钢筋砼m347人行桥梁板钢筋制安t0.77不锈钢钢管栏杆延长米12人行桥φ200铸铁管延长米15渠道埋管放水涵管编织袋粘土围堰m3170φ600双向转动闸门扇1更换原闸门C15砼46出口消力池护面砼 ××县××水库除险加固工程初步设计报告976水土保持及环境评价6．1水土保持6．1．1工程概况本区位于黔北高原南东部，属溶蚀、剥蚀型中、低山谷地地貌，总的地势东、西、南三面较高，而北部较低。龙洞河为测区最低排泄基准，受构造与岩性控制从南向北发育，河床谷坡较缓，河床横剖面多为“V”型。测区出露寒武系明心寺（∈1m）至三迭系松子坎组（T2s）地层，其中缺失泥盆、石炭系地层。第四系（Q）为残坡积粘土和冲洪积砂卵砾石和块石，厚度小于8.0m。测区地处扬子准地台黔北台隆遵义断拱凤冈北北东向构造变形区，由一系列强烈挤压的褶皱及断层组成，地下水以碳酸盐岩岩溶裂隙水、岩溶管道水及溶洞水为主。根据《中国地震动参数区划图》，测区地震动反应谱特征周期为0.35，地震动峰值加速度小于0.05，地震基本烈度小于Ⅵ度。测区无大的构造影响，区域稳定。库区为溶蚀型低山缓丘谷地地貌，多为横向谷和斜向谷，河床横剖面为“V”型，左右岸地形坡角20～50°，库区基岩裸露，仅局部有零星残坡积覆盖，厚0～2.0m。出露寒武系娄山关群（∈2－3ls）薄至中厚层白云岩、白云质灰岩夹泥质白云岩。库区位于区域构造黄砂井背斜的西翼靠近核部，岩层柔皱，产状变化较大，在水库中部及库尾一带岩层产状N10～20°E/NW∠20～50°，在坝址下游一带受F1断层影响，岩层产状N50°W/SW∠30°。F1压扭性断层N10° ××县××水库除险加固工程初步设计报告97E斜穿库区，断层断距80.0～120.0m，破碎带宽度10～20m，在局部断层带上见断层角砾和擦痕。断层线上有泉点出露，其高程在正常蓄水位以上，动态稳定。库区出露的娄山关群（∈2－3ls）白云岩为强含水岩层，含岩溶裂隙水和管道水，地下水靠大气降雨补给，沿岩层层面，岩溶裂隙和岩溶管道向库区以裂隙泉和岩溶泉的形式补给库水。水库经多年运行，未发现库水渗漏。水库岸坡稳定，水库淤积不严重，无浸没问题。库区植被较差，水土流失较严重，现坝前淤积3m。6．1．2水土流失现状本流域植被较差，水土流失较严重。水土流失类型主要以水力侵蚀、雨蚀、重力侵蚀三种。构成水土流失最主要的类型是水力侵蚀，又分为片蚀、沟蚀和母质侵蚀，几种类型互为作用，互为联系。片蚀主要发生在3度以上耕地面上，年侵蚀量大小取决于降雨、地面坡度、耕作制度、土壤理化性状等。一般随着地面坡度增加而加大、土壤水分和作物产量则减少。沟蚀主要发生在顺坡开行的坡耕地和岩石松软的裸露山区。造成水土流失的主要原因有自然因素和人为因素。自然因素：①降雨集中，强度大；②土层浅薄、透水性差。人为因素：①人口增加、增加垦度，毁林造地；②顺坡耕作，措施不当；③乱砍滥伐，破坏植被。水库近库岸植被较差，水库淤积主要固体径流来源于两岸坡耕植区和水位变辐带，在洪水季节，洪水带来库内淤积。6．1．3建设施工过程中的水土流失预测 ××县××水库除险加固工程初步设计报告97工程建设中可能造成的水土流失形式主要有：直接向河道及冲沟弃土、弃石、弃碴，如溢洪道改造施工、大坝整治、坝顶防浪墙施工及料场开采过程中的弃土、弃石流失，边坡开挖过程中出现的崩塌以及地表植被的破坏等。若处理不当，就会造成新的水土流失。建筑材料的开采产生剥离地表，造成水土流失面积约4.0亩。工程施工中可能造成的水土流失预测：土石渣流失总量0.7万m3。6．1．4水土保持方案水土保持方案编制的目的是防治水土流失、恢复植被、改善生态环境、保证工程正常安全运行。在实施过程中，针对可能造成新的水土流失原因及形式，因地制宜地采取工程措施、林草措施进行综合治理。并认真作好新的水土流失的预防工作，以达到不会因工程的建设而造成新的水土流失，使开发建设和环境保护同步协调持续发展。工程施工过程中的开挖弃碴，应集中堆放，采用的工程措施主要是修建挡碴墙和护坡，以防止碴体被暴雨冲蚀和滑塌、崩塌。挡碴墙应修在地形相对平缓的坡面上，以降低挡碴墙高度。护坡主要用在堆碴体不稳定的边坡或坡脚易遭受水流冲刷的地方，以防止崩塌和浅层滑坡。植物措施的布置主要是开挖形成的剥离面，贮碴场的弃碴表面，对剥离面宜用速生、根生发达的草种；贮碴场可进行林草和农业覆垦；对主体工程区绿化宜先用观赏性强的树种和耐践踏草皮；对外公路沿线进行工程和林草措施相结合的方案。对水库库区面积约1.0km2范围内的水土保持措施，应根据不同的情况，采用不同的工程措施或植物措施。⑴针对土层深厚、平缓、连片集中、易形成规模的地块进行坡改梯。梯埂采用石料砌筑、高度0.8～1.0m，底厚0.4m，田面宽度10m以上，田面逐年平整。⑵经果林可以选在即能形成规模，坡度在10～20°，且土壤肥力强、又有灌溉条件的地块，按高产裁培种植。⑶ ××县××水库除险加固工程初步设计报告97水保林选择土层相对较厚的坡地，可种植松树和刺槐，种植时要求苗林木端正、根系舒展。⑷在坡改梯、经果林及农耕地带要修建排水沟、截水沟及沉砂池等小型水利水保工程，有效阻止洪水对实施地块冲刷，保证措施完整或苗木成活，同时可将洪水带来的泥沙沉积下来，减少泥沙下泄淤积水库。⑸对库周幼林地块，要封禁治理，治理中要划界立碑、专人看管，奖惩分明。⑹在坡改梯、经果林、农耕地块或小型水保工程旁修建耕作道路，从而方便生产和管理，促进效益的提高。主道宽度1.2m，分支道宽度0.6～0.8m；梯步高0.2m，采用浆砌石砌筑。6．2环境影响评价6．2．1环境现状×××水库位于××县××镇境内，距湄（潭）余（庆）公路高碑分路口9公里，距××县城12公里。水库坐落在××支流×××上游（属乌江水系）。大坝为均质土坝，有乡村公路与大坝相连。坝址以上流域面积3.92km2，多年平均径流量217万m3，水库属小（1）型水库。×××发源于××县××镇南面的青岗，山顶高程930.00m，河流自南向北流。水库坝址以上流域面积3.92km2，河长2.95km，河道平均坡降17.40‰，流域呈条形状，南北长约2.5km，东西平均宽约1.6km，流域形状系数0.446；流域内植被较差，农垦度一般，水土流失较严重。根据邻近××县气象台资料统计：多年平均降水量1116.2mm；多年平均气温14.9C°，实测最高气温37.4C°，实测最低气温－7.8C°；多年平均相对湿度81％，多年平均日照1100.4h，多年平均无霜期280天，多年平均最大风速9.3m/s，实测最大风速16.3m/s。 ××县××水库除险加固工程初步设计报告97测区地处扬子准地台黔北台隆遵义断拱凤冈北北东向构造变形区，由一系列强烈挤压的褶皱及断层组成，地下水以碳酸盐岩岩溶裂隙水、岩溶管道水及溶洞水为主。根据《中国地震动参数区划图》，测区地震动反应谱特征周期为0.35，地震动峰值加速度小于0.05，地震基本烈度小于Ⅵ度。测区无大的构造影响，区域稳定。6．2．2环境影响分析和预测×××水库除险加固工程的建设，不仅可以解除对下游国家人民生命财产的安全隐患，同时也使水库发挥更好的社会效益和经济效益。工程主要有大坝坝顶及上下游坝坡整治、大坝帷幕灌浆防渗、溢洪道改造、放水设施处理等。经初步分析工程的建设将造成以下几方面的环境影响：工程建设过程中，会产生废碴、噪音及施工期施工人数增加对流行疫病的传播；施工中建筑物清基开挖、料场开采等对植被破坏及废碴堆放不当会导致水土流失；溢洪道改造和新建管理所时永久性占地。但上述影响中除永久性占地为不可逆转的影响外，其余影响均可采取各种有效措施，引导其朝良性方向发展，将不利影响减少到最低限度。6．2．3环境影响对策和措施××× ××县××水库除险加固工程初步设计报告97水库除险加固工程的实施对当地的农业生产和人民生命财产安全至关重要。同时，也会带来一定的不利环境影响，但这些环境影响中，除少量永久性占用山地是不可逆转外，其它均可采取相当措施加以改善，朝有利方向转变。因此，施工中应作好弃土、弃碴的集中堆放，造地还田，处理好废水的排放，降低噪音，减少烟尘，作好防疫工作，减少流行疾病的传播扩散。施工中严格注意水土流失的影响，尽可能减少料场开采对植被破坏。选好固定废碴堆放物集中堆放，并结合生物措施加完善，避免引起水土流失。施工完毕后要作好场地清理和植被恢复工作，永久性建筑物区绿化工程应与主体工程施工同步。综上所述，×××水库除险加固工程的有利影响占主导地位，所带来的社会效益和经济效益是显著的、长期的。而不利影响处于次要地位，且采取相应对策措施后还可得以改善或消除。从环评角度分析，没有制约工程的决定因素，工程建设是可行的、必要的。水土保持和环境保护投资20.0万元（已计入概算投资中），其中施工人员进场前的疫情建档检查费2.0万元；弃碴场修建及林草恢复费用8.0万元；料场剥离面林草恢复3.0万元；永久占地补偿费2.0万元；挡碴墙修建5.0万元。 ××县××水库除险加固工程初步设计报告977　工程建设与运行管理7．1管理机构7．1．1管理机构现状×××水库管理机构为×××水库管理所，隶属于××县水利局。水库管理所人员配置为4人。水库无水情自动测报系统，管理所房屋年久失修，已成危房。从现有机构设置情况看，在目前体制情况还是比较合理的。但目前水管所的效益差，每年收入仅6000元，维护现状的运行相当困难。因此水管所还要大力加强管理体制、运行机制改革，用行政、经济、法律等手段，不断提高管理水平。7．1．2机构改革以中央关于农村工作的有关决定为指导方针和落实《水利产业政策》、《贵州省水利工程管理条例》，大力发展节水农业、减轻农民负担，为农业增产、农民增收、农村稳定创造条件，逐步建立符合社会主义市场经济体制要求的水管所管理体制和运行机制，提高灌区经济、社会效益，促进水管所工作的良性循环。为了解决水管所现状管理上存在的诸多问题，以适应社会主义市场体制的要求，从根本上克服现有管理体制的弊端。通过水库除险加固，提高灌区的经济效益，充分发挥用水户参与工程管理、灌溉管理，使水管所持续、稳定、健康运行。 ××县××水库除险加固工程初步设计报告97改革内部管理机制，重点是加大人事和劳动用工制度改革，逐步实行现代管理方式。一是优化人员结构、精减机关、加强生产经营第一线，并引入竞争机制和激励机制，定岗定员优化岗位责任制、强化目标管理机制、凡发展经济突出者，均给予奖励。二是在用人制度和管理办法上，打破干部终身制、打破常规招工制，打破传统的论资排辈和干部、工人身份界限，实行聘用制、合同制，真正营造一个良好竞争环境，充分调动广大干部职工的工作积极性。三是在分配形式上，采取基础工资、岗位津贴、效益津贴和浮动工资相结合的分配办法，视劳动强度大小、工作环境和难易、实行按劳分配、多劳多得，增强职工的工作责任感和紧迫感。体改的重点是转变经营机制，学习和借鉴国内外先进管理经验，积极探索新型的供水模式。推行“公司+协会+农民”的新型供水模式、供水公司（即水管所）为农业供水的一级批发商，负责总体灌溉调度、制定发展计划、管理骨干渠道，并健全各项运行管理制度。以行政村为单位组成用水协会，负责将水零售给农户，直接向农民收取水费，该供水模式是用户直接参与式管理模式，是提高水管所经济效益、减少投入、减轻农民水费负担和减少用水纠纷的较好管理模式。7．2工程建设管理为保证工程质量，确保工程除险加固后能摘掉“病险”帽子并按设计正常运行，工程建设必须实行三制，即项目法人制、招标投标制、建设监理制。业主根据招标选择具有相应资质、且技术力量雄厚的施工单位。施工单位必须按设计进行施工，施工进度安排必须满足工程总体安排要求。业主委托质量监督单位对工程建设质量进行监督，通过招标选择监理单位，监理单位对工程施工的全过程进行质量监理。工程竣工后，业主要及时组织有关单位对工程进行验收，工程验收合格后方可投入正常运行。 ××县××水库除险加固工程初步设计报告977．3水库调度运行方案7．3．1水库洪水调度运行方案水库通过除险加固后，可将该座水库汛期防洪限制水位提高到正常水位。水库泄洪为无闸开敞式自由溢流，当洪水位超过堰顶高程时，水库洪水自由溢流。水库在5～10月为汛期，必须严格遵循防洪制度，注意气象因素变化的复杂性、偶然性，枯期4月、11月也应注意防洪。当水库洪水位可能达到或超过设计洪水位时，水管所应严密注意水库大坝的异常情况，组织力量投入抢险，及时将汛情报告上级主管部门。当水库洪水位达到校核洪水位时，应提前通知下游，及时作好下游人员的撤退和疏散，组织大量人力投入抢险工作。7．3．2水库正常运用调度方案水库正常运用调度水位在死水位与正常蓄水位之间运行，水库运行调度必须严格遵循SDJ702－81《水利工程管理通则》和《综合利用水库调度通则》的规定和要求来执行。水库应根据往年的用水经验和结合天气预报制订不同灌溉时期水库水位的运行范围，当在灌溉时期水库水位接近死水位时，水库必须限制放水，以免造成深度的缺水。水库运行时，必须严格大坝检查制度，监视水库大坝及阶段性设施的状态变化和工作情况，掌握其变化规律，及时发现不正常迹象，做到定期检查、经常检查、特别检查。当发生洪水、暴雨以及其它自然灾害时做到特别检查，发生不正常迹象时，及时报告上级有关主管部门和领导，并作好有关情况记录。 ××县××水库除险加固工程初步设计报告97水管所每年应制订供水计划，与用水协会签订供用水合同。供水期间，管理人员应经常去现场，确保计划的实施。同时做好水费收取工作。7．4工程运行管理方案及建议7．4．1工程运行管理方案一、管理条件1、每年召开一次全灌区的灌区管理工作会议，研究和决定全灌区的重大问题。2、向灌区干部群众大力宣传《水法》、《水利工程管理条例》等中央、省、市的有关水利工程管理方面的法律、法规和文件，以提高灌区干部群众自觉保护水利工程，自觉遵守用水秩序的认识和觉悟。3、制定科学的、行之有效的管理条例，确保灌区工程管理和灌溉管理的顺利进行。4、依法管水，奖惩分明。5、实行工程维修养护制度，坚持实行养渠包段责任制，固定地段以防为主，把平时维修养护、临时抢险和维修结合起来承包管理。6、实行水费征收制度，做到以水养水，实现良性循环。7、形成以岗位责任制为中心的管理制度。8、推行计划用水、科学用水。二、配水计划水的分配和调度由水管所掌握，坚持以农田灌溉和农村人饮为主，其他用水一律服从农田灌溉和农村人饮，在灌溉期间（5月10日～8月31日）应根据灌区内的有效灌溉面积，并结合水源情况，实行比例法配水。其他时间按需要和水库蓄满情况进行配水。 ××县××水库除险加固工程初步设计报告97根据灌溉面积，编制全年蓄水、供水计划，灌区各干、支渠的配水计划由水管所根据农作物种植情况和泡田栽秧进行计划、稻田掺灌需水量等编制各渠道的配水计划作为配水依据。配水计划要坚持计划用水、节约用水、科学用水、团结用水，一切用水服从农田灌溉，还要保障农村供水。推行新法泡田与轮灌，采取水到田、人到田、牛到田；要求耕好田边、糊田坎，尽量减少渗漏，做到“磨平田面”的“新法泡田”，达到节水、保肥、增产的目的。采取先高后低，先上后下的方式灌溉。用水提倡白天泡田、晚上掺水，先泡泥田、后泡沙田等措施。有条件蓄水的地方应充分利用当地径流及丰水期余水。三、量水设施灌区内现状量水设施都采用渠道上的水位流量关系，利用水尺水位来确定量测过水流量。灌区灌溉系统的量水工作是合理利用水资源、合理调配水量、执行用水计划、以方计量、实施科学用水、节约用水、加强经济管理的重要措施，按照其功能和作用，量水设施具有如下主要任务：1、按照用水计划的规定和水量调配组织的意见，调节和控制渠道水量，准确地将水资源向输水渠道配水，按定额向田间供水。2、检查灌水质量和灌溉效率，指导供水的配水方案，掌握水量供需情况，合理修正、调整供水和配水方案。3、掌握灌区水情变化，以利防洪抢险，减少洪灾损失，保证工程安全度汛。灌区内现状无量水设施，不能满足科学用水，科学管理、准确量水及节约用水，因此灌区内需增加渠道上的节制闸、放水设施、量水设施等。四、水费制度《水法》明确规定，“使用供水工程供应的水，应当按照规定向供水单位交纳水费” ××县××水库除险加固工程初步设计报告97。水费是水利工程正常运行和发展所必需的基础条件，水利工程收取的水费应当有利于工程的运行、管理、维护。现行水费制度是按每亩收水费的办法，灌溉面积根据有效灌面来核定，基本上按照15元/亩来收取。因历史原因水价很低，特别是农业水价更低，加之行政与水政关系协调等诸多因素，水费拖欠状况日愈严重，无法维持灌区的正常运行，往往用国家财政补助办法维持最低维修运行经营，已形成入不敷出的局面，至今无力改变其状态。现行水费制度，也是造成灌溉难以全面发挥效益的最大弊端，上游大水漫灌，水量无节制浪费，下游或渠尾灌面长期难以用上水。为确保水库达到良性运行，水费征收状况必须进行彻底的改革。按照《贵州省水利工程供水价格核定及水费计收管理办法》（省政府令第46号）以及贵州省物价局、贵州省水利厅关于黔价工农〖2000〗188号《贵州省水利工程供水价格核定及水费计收管理办法实施细则》的规定，遵义市人民政府遵府函〖2002〗40号文《市人民政府关于全市水利工程供水价格调整的批复》确定，水价改革必须达到成本核算收取水费，农业水费按成本计收，对于超定额用水按成本加盈利收取。根据核算，建议水价为42.20元/亩。7．4．2工程运行建议一、保证除险工程质量，确保工程除险加固后能摘掉“病险”帽子，工程验收合格后方可投入正常运行。二、水库除险后，加强体制改革，促进水库运行管理步入良好循环。三、××县各级人民政府应配合水管部门，做好群众工作，使水管部门顺利执行新的水价和有关政策。 ××县××水库除险加固工程初步设计报告97四、水库除险后，继续做好灌区的节水改造的宣传工作，用水户做好节约用水，减少水的浪费。同时在有条件的灌区，配合农业部门推行作物种植结构的调整，提高水的利用效率。 ××县××水库除险加固工程初步设计报告978工程概算投资8．1编制说明8．1．1工程概况×××水库位于××县××镇境内，距××县城12km。有乡村公路与大坝相连。主体工程主要工程量(1)土石方开挖及原砌体拆除：8776m3(2)堆砌石：3160m3(3)砼及钢筋砼：1339m3(4)灌浆：3343m主体工程主要材料用量钢筋：0.77t水泥：904t木材：3.04m38．1．2编制依据1、文件依据⑴贵州省水利电力厅黔水建（1999）109号文关于《贵州省水利水电工程设计概（估）算费用构成及标准》有关问题的通知。⑵黔水建（1999）110号《贵州省水利水电工程设计概（估）算费用构成及标准》。2、定额采用⑴ ××县××水库除险加固工程初步设计报告97建筑工程采用部颁（1988）《水利水电建筑工程概算定额》计算，额定不足部分套用部颁（1994）《水利水电建筑工程补充预算定额》。⑵机械台班费按部颁（1991）1271号文颁发《水利水电工程施工机械台班费定额》第一类费用扩大35%计算。8．1．3工程概算投资本工程概算总投资442.61万元。施工总工日3.71万工日。8．1．4基础单价计算一、人工工资预算单价人工工资预算单价均按12.96元/工日计算。二、主要材料预算价格水泥、钢筋、木材、油料、炸药等主要材料采购供应地点拟为××县城，原价及运杂费用标准均为2002年下半年价格水平。钢筋：2628.08元/t水泥：289.12元/t板枋材：912.08元/m3柴油：3399.26元/t汽油：3659.56元/t炸药（2#硝胺）：6275.77元/t三、砂石料预算价格砂：35.47元/m3碎石：28.38元/m3块石：25.89元/m3四、施工用电、风、水预算价格电价：0.86元/kWh ××县××水库除险加固工程初步设计报告97水价：0.46元/m3风价：0.12元/m38．1．5费用计算标准一、其他直接费费率其他直接费率按1.5%计取，渠道工程按1%计取。二、现场经费费率土石方直接费的4%砼工程直接费的5%灌浆工程直接费的7%三、间接费费率土石方工程直接费的5%砼工程直接费的5%灌浆工程直接费的6%四、计划利润按直接工程费、间接费之和的7%计算。五、三税税金按直接工程费、间接费、计划利润之和的3.22%计算。8．2概算表 ××县××水库除险加固工程初步设计报告97总概算表表8—1单位：万元编号工程或费用名称建安工程费设备购置费其他费用合计比例(%)第一部分建筑工程282.00282.0066.90一挡水工程101.61101.61二泄洪工程72.9172.91三交通工程50.0050.00四房屋建筑工程20.6020.60五其他工程6.006.00六水保工程20.0020.00七编制年价差及税金10.8810.88第二部分机电设备及安装工程35.0035.008.30一水情自动测报系统设备35.0035.00第三部分金属结构设备及安装工程0.141.201.330.32一φ300双向转动闸门及启闭机0.121.001.12二φ200铸铁管0.020.200.21第四部分临时工程14.0314.033.33一施工围堰1.031.03二交通工程3.003.00三房屋建筑工程10.0010.00第五部分其他费用89.1789.1721.15一建设管理费21.7521.75二工程监理费15.0015.00二勘测设计费37.5037.50四其他费用14.9214.92一至五部分合计296.1736.2089.17421.54100.00基本预备费21.08总投资442.61 ××县××水库除险加固工程初步设计报告97 ××县××水库除险加固工程初步设计报告979社会经济效益综合评价9．1采用的价格水平、主要参数及评价准则9．1．1基本情况×××水库位于××县××镇境内，距湄（潭）余（庆）公路高碑分路口9公里，距××县城12公里。水库坐落在××支流×××上游（属乌江水系）。大坝为均质土坝，有乡村公路与大坝相连。9．1．2评价参数及准则本次经济评价依据水利部颁发SL72－94《水利建设项目经济评价规范》以及国家计委和建设部颁发《建设项目经济评价方法与参数》（第二版）执行。评价指标按施工期1年，生产期30年，社会折现率7%计算，供决策者参考。9．2费用计算9．2．1固定资产投资本工程概算投资442.16万元，其中一至五部分合计421.54万元，基本预备费21.08万元。9．2．2年运行费年运行费由工程维护费、其他费用等构成。一、工程维护费取工程固定资产投资的1%，用于建筑物的维护、养护、大修等，为4.42万元。二、其他费用取固定资产投资的0.5%为2.21万元。 ××县××水库除险加固工程初步设计报告97年运行费用为：6.63万元。9．2．3流动资金计算流动资金包括维护项目正常运行所需的全部周转资金，按年运行费的15%计算为0.99万元。9．3效益分析9．3．1经济效益×××水库除险加固后增加灌面1931亩（稻田1200亩）。增加灌面包括农田1200亩种植水稻，旱地种植玉米731亩、种植辣椒1200亩、种植烤烟700亩。水稻平均每年增产230kg/亩，玉米平均每年增产125kg/亩，辣椒平均每年增产75kg/亩，烤烟平均每年增产65kg/亩。由此，平均每年增产水稻27.6万kg、玉米9.14万kg、烤烟4.55万kg、辣椒9万kg。水稻价格按1.3元/kg计，玉米价格按1.0元/kg计，辣椒价格按5.0元/kg计，烤烟价格按5.0元/kg计，则年增加效益112.77万元，水利效益50.75万元（水利分堆系数0.45）。9．3．2社会效益×××水库除险加固工程的建设，不仅可保证水库原设计2335亩水田的灌溉，而且可增加旱地灌溉面积731亩，加快当地社会经济发展。还可保护下游人口3万多人，耕地10000亩，公路10km，通讯线路10km，输电线路15km。 ××县××水库除险加固工程初步设计报告979．4国民经济评价9．4．1固定资产投资调整（1）剔除计划利润、税金等属于国民经济内部转移支付的费用20.01万元；（2）劳动力费用按减少50%调减18.99万元。一至五部分投资调整为382.54万元，基本预备费（5%）19.13万元，固定资产影子投资为401.67万元，与概算投资442万元之比即调整系数为0.909。9．4．2年运行费用调整及流动资金调整按调整系数0.909调整年运行费用为6.03万元。流动资金按调整系数0.909调整为0.90万元。9．4．3国民经济评价指标计算本工程施工期1年，生产期30年，社会折现率7%，经济评价指标成果见表9－1。（1）经济净现值　　　　　142.6万元（2）经济内部收益率　　　10.57%（3）投资回收期　　　　　10年（4）经济效益费用比　　　1.32由以上指标可见该工程经济内部收益率大于社会折现率7%，经济净现值大于零，经济效益费用比大于1.0，说明该工程国民经济评价合理、可行。 ××县××水库除险加固工程初步设计报告97国民经济评价指标汇总表表9－1项目单位数量备注1、总投资万元402.61．1固定资产投资万元401.71．2流动资金万元0.92．1灌溉效益万元50.752．2运行费用万元6.032．3利润总额万元44.723．1经济内部收益率%10.573．2经济净现值万元142.6Is=7%3．3投资回收期年104效益费用比1.32国民经济效益费用流量表表9－2单位：万元项目建设期生产期合计123～3031生产负荷(%)1效益流量50.7550.75×2851.651523.41.1灌溉效益50.7550.75×2850.751522.51.2回收固定资产余值1.3回收流动资金0.90.91.4项目间接效益2费用流量401.76.936.03×286.03583.52.1固定资产投资401.7401.72.2更新改造投资2.3流动资金0.90.92.4运行费用6.036.03×286.03180.92.5项目间接费用3净效益流量(1-2)-401.743.8244.72×2845.62939.94计算指标:经济内部收益率(%)10.57经济净现值(万元)142.6投资回收期(年)10 ××县××水库除险加固工程初步设计报告97 ××县××水库除险加固工程初步设计报告9710工程招标方案设计根据国家计委发布的《工程建设项目可行性研究报告增加招标内容和校准招标事项暂行规定》规定，结合本工程特点和除险加固工程的特殊性，经与业主协调后，工程建设采取邀请招标方式进行。本工程共分2个标段：①大坝帷幕钻灌工程，工程投资90.33万元；②大坝上下游坝坡、坝顶整治及防浪墙修建、溢洪道改造工程及放水涵洞启闭设施更换、出口消力池防渗加固，工程投资207.03万元；招标组织形式委托有资质的招标代理单位组织招标。要求施工单位资质为水利水电工程建筑施工3级以上专业队伍施工。对于进坝公路维修、水库管理所房屋新建、水情自动化监测设备安设和通讯线路工程，由业主自行组织有资质施工单位进行施工。招标基本情况见表10－1。 ××县××水库除险加固工程初步设计报告97 iv招　标　基　本　情　况　表建设项目名称：××县×××水库除险加固工程　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　表10－1招标范围招标组织形式招标方式招标公告发布媒介招标标段投标单位资质、资格不采用招标方式招标估算金额（万元）备注全部招标部分招标自行招标委托招标公开招标邀请招标勘察设计建筑工程√√√√邀请函2水电建筑3级297.36监理√15.00设备√35.00主要材料其他情况说明：建设单位盖章年　月　日 iv目录1综合说明11．1工程概况11．2工程运行管理现状21．3水库大坝安全复核成果及安全鉴定结论41．4水文81．5工程地质111．6工程除险加固设计131．7施工171．8设计概算181．9工程特性表192水文232．1流域概况232．2气象232．3水文基本资料232．4洪水232．5调洪计算272．6泥沙及水库淤积293工程地质303．1区域地质概况303．2库区工程地质条件313．3枢纽区工程地质条件333．4天然建筑材料384工程除险加固设计394．1水库枢纽现状394．2除险加固设计内容42 iv4．3设计依据434．4大坝454．5坝体、坝基及坝肩防渗处理524．6溢洪道564．7放水建筑物654．8其他655施工组织设计665．1施工条件665．2施工导流设计675．3主体工程施工676水土保持及环境评价716．1水土保持716．2环境影响评价747　工程建设与运行管理777．1管理机构777．2工程建设管理787．3水库调度运行方案797．4工程运行管理方案及建议808工程概算投资838．1编制说明838．2概算表859社会经济效益综合评价879．1采用的价格水平、主要参数及评价准则879．2费用计算879．3效益分析889．4国民经济评价8910工程招标方案设计91 iv批准：审定：审查：校核：编写：参加工作人员： iv贵州省××县××水库除险加固工程初步设计报告××县水利水电勘测设计队××××年×月'