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1、宁夏隆德县后窑水库 除险加固工程初步设计报告（送审稿）（送审稿）宁夏固原市水利勘测设计院 20102010 年年 1111 月月 2020 日日批 准：李世虎核 定：马志坚审 查：李文坛校 核：辛殿文编 写: 卜金道设 计: 鲜易平 戴红梅 杨松涛王妮娜 陈顺军 刘世忠 概 算：王付林、夏继龙后窑水库工程主要技经指标表序号项 目单位数 量备 注1流域面积Km26.8多年平均径流量万m361.2水文局资料提供50%年径流量万m3558多年平均输沙量万m30.38实测值2水 文多年平均水面蒸发量mm850.0（E601型）P=3.33%洪峰流量m3/s30.7P=3.33%洪水总量万m322.3P
2、=0.2%洪峰流量m3/s58.13洪 水P=0.2%洪水总量万m347.54设计水平年年30总库容万m396.4淤积库容万m321.8现已淤积10.4万m3兴利库容万m332.2防洪库容万m346.1其 中调洪库容万m357.1设计淤泥面m2150.80正常蓄水位m2155.50防洪限制水位m2153.90设计洪水位3.33%m2156.845水 库校核洪水位0.20%m2157.78后窑水库工程主要技经指标表序号项 目单位数 量备 注加坝型式不加坝，前坡培厚坝高m20.0坝 顶 长m258.0坝 顶 宽m6.0坝顶高程m2159.20上游坡比1:2.5本次培厚坡比下游坡比1:2.0；1:2
3、.56土坝坝型黄土均质坝进口高程m2145.80水塔高度m13.4设计泄量m3/s1.2水塔孔口尺寸i1.01.0宽高水塔尺寸m水塔直径2.0m,塔壁厚0.7m新 建 水 塔水塔底板厚m1.0涵洞长度m61进口26.0m长为圆形， 后35m长城门洞型比降i1/100设计泄量m3/s1.2已 建 涵 洞涵洞运行条件无压运行断面型式梯形比降i1/100长度m47.8明渠断面结构尺寸m1.51.5底宽高 （边坡1：0.75）断面型式梯形比降i1/3.0长度m18.0水平长度陡坡断面结构尺寸m1.51.5底宽高 （边坡1：0.75）断面型式梯形长度m5.07放 水 建 筑 物 消 力 池 断面结构尺寸
4、m1.51.8底宽高 （边坡1：0.75）后窑水库工程主要技经指标表序号项 目单位数 量备 注溢洪道型式开敞式溢洪道底坎高程m2155.20孔口尺寸m2.53.6宽高（2孔）设计泄量m3/s30.2闸室底板厚度m1.0交通桥宽m6.0控制段交通桥跨度m5.0明渠水平长m30.0梯形断面落差m0.3比降m1/100明 渠 段断面结构尺寸m3.01.8底宽高 （边坡1：0.75）陡坡水平长m60.0梯形断面落差m17.14比降m1/3.5陡 坡 段断面结构尺寸m3.01.8底宽高 （边坡1：0.75）断面型式梯形长度m10.0断面结构尺寸m5.83.8底宽高 （边坡1：0.75）消 力 池消力池底
5、高程m2138.23水平长m10.0梯形断面落差m0.1比降i1/1008泄 洪 建 筑 物海漫 断面结构尺寸m3.01.8底宽高 （边坡1：0.75）土石方万m35.16其中:土方填筑万m33.81土方开挖万m31.34砼及钢筋砼百m39.189工 程 量干 砌 石百m329.681后窑水库工程主要技经指标表序号项 目单位数 量备 注水 泥t359钢 材t34.0块 石m34256石 子m3206110主要材料用量砂 子m31880总 投 资万元408.77其中:建安工程费万元277.36临时工程费万元16.51勘测设计费万元21.08工程监理费万元8.71设备费万元54.5其 它 费万元3
6、0.6111投资及劳力劳 力万工时29.0拦 泥万m311.4提供水量万m333.2灌溉面积亩250012效益保护下游人口口330021 1 综合说明综合说明1.11.1 概述概述1.1.11.1.1 工程概况工程概况后窑水库位于隆德县观庄乡后窑村，工程地处葫芦河水系一级支流什字路河，东经 10606,北纬 3542,距隆德县城 15Km，坝址以上控制流域面积 6.8km2，是一座以灌溉为主，兼有防洪等综合效益的小（一）型水利枢纽工程。水库正常蓄水位 2155.50m（黄海高程，下同） ；设计洪水位（P=3.33%）2156.84m；校核洪水位（P=0.2%）2157.78m，水库总库容 96
7、.4 万 m3。水库设计灌溉面积 0.25 万亩，实际灌溉面积 0.06 万亩。大坝 1973 年初建时为碾压式黄土均质坝，初始设计坝高 13.0m，坝顶宽5.0m，顶长 122.0m，上游坡比为 1:2.5，下游坝坡比 1:2.0。该水库 1978 年第一次加高 6.0m，加坝后坝高为 19.0m。1997 年为提高水库的防洪能力及水库的灌溉效益，同时解决下游包括后窑、观音店、北山根、黄家堡子、阳山、新庄子六个村庄的人畜饮水问题，在原大坝高的基础上游坡加坝 1.0m，设计总库容为 96.4 万 m3。坝长258.0m，大坝最大高度为 20.0m,坝顶宽 5.0m，前坡比 1：2.5、后坡比
8、1：2.0。并在坝后截潜，为下游六个村组提供人畜饮水。工程达到现有规模，枢纽主要建筑物由大坝、开敞式溢洪道、输水建筑物等组成。输水建筑物为竖井式闸门井和输水涵管（后段为涵洞） ，竖井式闸门井高13.4m，由球形闸门控制。输水涵管（后段为涵洞）长 61.0m，前段涵管直径 1.0m，长 26.0m；后段涵洞为城门洞形，尺寸为 1.21.5m（底高） ，长 35.0m。比降1：100,输水洞进口高程为 2148.50m，出口高程为 2145.19m。开敞式溢洪道位于大坝左坝肩，全断面均采用钢筋板衬砌,开敞式溢洪道进口为宽顶堰单孔净宽 2.0m，高 3.6m，堰顶高程为 2155.20m，1997
9、年加高大坝时修建。后窑水库于 1972 年动工兴建。据资料记载：大坝动工前由于时间紧、任务重，没有做细致的工程地质勘测工作，对大坝基础也未作清基处理。同时受当时施工条件及环境因素制约，加之坝址附近缺乏粘土料，导致大坝填筑土料成份较杂，土质均一性极差，坝基渗漏严重。31.1.31.1.3 工程安全鉴定结论及加固建议工程安全鉴定结论及加固建议后窑水库枢纽工程建设，受当时施工条件及环境因素制约，施工质量差、标准低。自 1973 年投入运行以来,存在坝坡塌陷、大坝渗漏、开敞式溢洪道冲刷严重、灌溉涵洞启闭及大坝监测设施失效、工程管理设施简陋等问题，严重影响水库的正常安全运行和效益发挥。为全面评价大坝的安
10、全状况,2009 年受隆德县水务局委托,我院对后窑水库进行安全评价并提交了宁夏回族自治区隆德县后窑水库大坝安全评价报告 。经现场察看和对大坝安全评价报告评议，专家组提出了水库大坝安全鉴定书,主要结论如下：（1）水库按 30 年一遇洪水设计，500 年一遇洪水校核，现状大坝坝顶高程满足规范要求，能满足 500 年一遇洪水频率。现状开敞式溢洪道的泄流能力满足设计泄量要求，洪水下泄对大坝及下游没有影响。（2）根据中国地震动参数区划图 （GB183062001）的界定，工程场址地震动峰值加速度小于 0.05g，可不进行抗震安全复核。（3）大坝坝顶兼作交通公路，坑洼不平；大坝上游坝面现已沉陷成弧线形，沉
11、陷陷深度约 30cm；长约 60cm。（4）大坝清基不彻底，在坝轴下游侧的坝基仍残留约 2.03.0m 厚的砾砂，坝体下存在强透水层，是坝基渗漏的主要通道。但现在库区淤积面较高，库区已形成很厚的较好的防渗天然铺盖，有效地防止了坝基渗漏。（5）大坝填土渗透系数 1.010-5cm/s 左右,满足规范要求，大坝未设排水体，不满足规范要求。在设计水位、校核水位下的浸润线均在下游坝坡出逸。（6）大坝上游坝坡在各种水位稳定渗流工况下，整体抗滑稳定满足规范要求，在降落工况下，自正常蓄水位、设计和校核洪水位分别降至死水位的上游坝坡的整体抗滑稳定均满足规范要求；下游坝坡在正常蓄水位的整体抗滑稳定满足规范要求，
12、设计和校核洪水位下的下游坝坡整体抗滑稳定满足规范要求。（7）开敞式溢洪道堰体抗滑稳定满足规范要求，底板抗浮满足规范要求；侧墙高度满足要求。开敞式溢洪道进口砼剥落冲刷严重，两侧浆砌石砌护坑洼不平，存在裂缝；闸墩表面砼剥落，存在裂缝；溢洪道明渠、陡坡及消力池墙体及墙基存在多处沉陷裂缝；溢洪道砼从进口到出口底板存在多条沉陷裂缝，影响开敞式溢洪道安全运用。4（8）输水涵洞过流能力满足要求；涵管段配筋满足强度要求，抗裂满足要求，裂缝宽度满足规范要求；输水涵洞的启闭系统设置检修闸门和拦污栅，采用手动启闭方式。由于闸门设在输水涵管后 26.0m 处，经常会发生淤积堵塞，并且球形闸门也不能正常开启关闭，不能正
13、常工作。严重影响蓄水，无法保证灌溉需求。2010年 8 月由隆德县水务局和设计单位对输水涵洞进行检查发现输水涵洞表面砼剥落，呈蜂窝麻面状，影响涵洞安全运用。（9）水库无水、雨观测设施简陋；无其它大坝安全监测设施；水库管理、通讯设施简陋。综上所述，根据水库大坝安全鉴定办法第六条大坝安全分类标准，后窑水库属三类坝。建议对大坝进行除险加固的意见和建议如下：1对大坝进行加固、对开敞式溢洪道拆除新建。2更新金属结构设备。3完善水、雨情观测设施，增设大坝安全监测设施，完善水库防汛、通讯、交通及工程管理设施。4新建放水建筑物：放水水塔和维修输水涵洞5在未进行加固处理前，对工程加强观察、检查，科学调度，确保水
14、库安全运行。为确保水库安全，受隆德县水务局委托，我院承担了后窑水库除险加固工程初步设计报告的编制工作。按照有关规范规程要求，根据大坝安全鉴定结论及本阶段勘测资料，经进一步复核和调查分析，现编制完成本报告。1.21.2 水文气象水文气象1.2.11.2.1 流域概况流域概况后窑水库位于葫芦河一级支流什字路河上游，地势自东向西倾斜，沟道流向与地势相同展布，海拔在 2762m1746m。地貌类型以阴湿土石山区为主，流域上游植被良好，林草茂密。土壤为山地草甸土。山顶浑圆，土坡陡陖多阶状。1.2.21.2.2 气象气象区域深居内陆，气候属中温带季风区半湿润向半干旱过渡性气候，春低温少雨，夏短暂多雹，秋阴
15、涝霜旱，冬严寒绵长。降雨集中，历时短、强度大，蒸发强烈，5气温变化大，无霜期较短，日照充足。灾害性天气主要有大风、干旱、冰雹、霜冻等。年均气温 5.1, 1 月份最低，极值为25.7；7 月份最高，极值为 31.4。无霜期 124 天，最少 94 天。夏季多偏南风，冬季多偏北风，平均风速 2.2m/s。冻土深度最大为 1.13m。1.2.31.2.3 水文资料情况水文资料情况后窑水库所处河流什字路河流域内有雨量站 1 个，为什字路雨量站，有长系列雨量观测资料。流域内无水文站。根据全区各站点 19562000 年 45 年资料计算各监测站的降水、蒸发、径流及泥沙的多年均值，点绘多年平均降水、蒸发
16、、径流等值线图和输沙模数分区图。根据等值线图，查得该水库流域重心的多年平均降水、蒸发、径流以及输沙模数值，作为计算水库以上区域降雨、径流、泥沙等水文资料的依据。流域内多年平均降水量 550.0mm，多年平均径流深 90.0mm，年径流总量为 61.2万 m3，多年平均输沙模数 1700t/km2，输沙量为 1.16 万 t，主汛期 68 月份输沙量约占全年的 78.4%。该水库为小（一）型水库，设计洪水标准 30 年一遇，校核洪水标准为 500 年一遇，设计标准的洪峰流量 30.7m3/s，洪水总量 22.3 万 m3，校核标准洪峰流量58.1m3/s，洪水总量 47.5 万 m 。1.3.11.3.1 坝址区地质情况坝址区地质情况后窑水库坝址区河谷呈喇叭状，库区两岸均为 Q3m黄土覆盖，局部有 E
