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1、水库除险加固工程初步设计说明书四川省XX县XX水库除险加固工程初步设计说明书XX县水利电力勘察设计队二九年十二月1 综合说明51.1 工程概况51.2 大坝安全鉴定结论61.3 工程水文特性81.4 工程地质91.5 工程设计101.6 施工组织设计111.7 施工安排121.8 施工总体布置121.9 水土保持与环境影响评价121.10 除险加固工程建设的必要性132 水库水文及调洪演算132.1 流域概况132.2 洪水设计计算标准142.3 调洪演算143 工程设计183.1 工程等级和设计依据183.2 安全复核193.3 大坝整治设计223.3.1 上游坝坡整治设计223.3.2 下
2、游坝坡整治设计223.3.3 坝肩帷幕灌浆设计233.3.4 溢洪道整治设计253.3.5涵卧管整治设计253.3.6机耕桥设计254 施工组织设计264.1 施工条件264.2 天然建筑材料274.3 施工组织274.4 施工布置294.5 施工计划304.6 施工安全314.7 主要工程施工方法315 水土保持与环境影响评价336 水库运行管理336.1 工程管理现状336.2 工程建后管理346.3 工程管理运用356.4 工程监测366.5 综合经营376.6 供水管理章程376.7 水费收取改革方案387工程概算407.1 编制原则和依据407.2 主要项目及工程量407.3 有关费
3、率417.4 调差417.5 工程概算42附：1、四川省XX县XX水库除险加固整治设计图2、四川省XX县XX水库大坝安全鉴定书3、四川省XX县XX水库大坝整治工程土工试验报告主要工程特性表(一)序号名称特性备注一枢纽主要水文特征1坝址以上集雨面积33.5km22多年平均气温17.43多年平均降雨量900mm4最大一日暴雨量120mm5年最大风速多年平均值20.7m/s6多年平均径流深162mm7主河道长15km8主河道平均比降5.3二灌区特征1设计总灌面积(亩)41002有效灌面积(亩)15003灌溉时期36个月4灌溉保证率75%三特征水位及库容1设计洪水位474.66m2校核洪水位475.2
4、7m3正常蓄水位471.30m4死水位467.05m5总库容296.8万立米6正常水位库容127万立米7有效库容70.6万立米8死库容56.4万立米主要工程特性表(二)序号名称特性备注四大坝工程1坝型土坝2坝顶长116m3最大坝高22.2m4坝顶宽度3.5m5坝顶高程476.20m五溢洪道1形式正槽式2堰顶形式宽顶堰3宽度6.5m4长度170m六放水设施1卧管0.60.8m宽高2涵管0.61.2m宽高七劳力(工日)2.08万八 工期1总工期5个月九工程静态总投资87.54万元1需国家补助50万元2县财政补助5万元3自筹32.54万元1 综合说明1.1 工程概况1.1.1 枢纽工程XX水库系涪江
5、水系梓江支流上的一座以灌溉为主，兼有防洪、人饮、养殖等综合效益的小型水库。该库位于XX县剑河乡一村，枢纽地理坐标东经10513，北纬3127，距剑河乡3公里，距XX县城38Km，水库管理站公路、电源、通讯均通。水库坝址处河床底部海拔高程约452.36m，坝址以上自然集雨面积33.5km2，总库容296.8万m3，正常库容127万m3，死库容56.4万m3，设计控制灌面4100亩，灌区为XX县剑河乡部分村社，现实际有效灌溉面积1500亩。洪水标准为50年一遇洪水设计，500年一遇洪水校核。枢纽工程由大坝、溢洪道、放水设备三部分组成。1.1.2 大坝XX水库大坝为粘土心墙坝，坝顶高程为476.20
6、m，最大坝高22.2m ，坝顶宽3.5 m，坝顶轴线长116m。 大坝上游边坡坡率从坝顶至坝脚分别为1:2.25、1:1.9、1:2.3、1:2.75，大坝下游边坡坡率从坝顶至坝脚分别为1:1.9、1：2.0、1：1.8，坡面为草皮护坡，设置有一堆石排水体。大坝基岩为棕褐色长石石英岩、粉砂质泥岩。长石砂岩为砂、钙质胶结、较硬；粉砂质泥岩含钙质结核较少，泥钙质胶结为主，处于弱风化状态。砂岩裂隙较为发育，溶蚀较严重。1.1.3 溢洪道水库现有正槽式溢洪道一座，位于河床左岸，堰顶高程471.30m，堰顶宽16m，泄槽横断面为矩形断面，泄槽宽6.5m ，溢洪道全长170m，溢洪道主要由进口段、控制段和
7、陡槽段组成。1.1.4 放水设施水库放水设备位于大坝右岸，由卧管、消力池、坝下涵管等组成 ，放水由卧管放水孔控制，放水孔为单排，孔径0.22m，最大放水流量0.102 m3/s 。 坝下涵管全长42m，断面型式为浆砌条石矩形断面，断面尺寸0.8m0.6m（高宽）。1.2 大坝安全鉴定结论1.2.1 鉴定结论2006年11月，由绵阳市水务局组织有关工程技术专家对XX水库进行了大坝安全鉴定，经大坝安全鉴定专家现场检查和对大坝原来有关资料进行审阅和论证，将该水库大坝定为“三类坝”。1.2.2 存在的主要问题1.大坝：一是通过对大坝稳定及渗漏计算，上游坝坡所有工况的抗滑稳定最小安全系数均小于规范允许值
8、，不满足规范要求，存在不稳定因素，且由于常年遭受风浪冲刷侵蚀，坡面多处存在隆起现象，破损较多；二是右坝肩渗漏，主要原因是由于工程建设期间未能按正规的基本建设程序进行，施工时右坝肩截流槽未嵌入至设计深度，软弱岩层没有清除彻底，导致右坝肩与山体结合处并不紧密，由此产生右坝肩渗漏，经实测最大一处日漏水量达52.5立方米，渗漏量随库水位变化较大。2. 溢洪道: 洪水复核结果表明，三道嘴水库防洪能力满足中华人民共和国国家标准GB5020194及水利水电工程等级划分及洪水标准SL2522000规定的50年一遇洪水设计和500年一遇洪水校核的标准，但一是大部分溢洪道边墙及底板尚未衬砌；二是其边墙及底板多为泥
9、粉质砂岩构成，强度较低，极易垮塌，严重危及坝脚安全，不利于安全泄洪和溢洪道的稳定，严重影响下游两岸的稳定，需要对其进行整治。3.放水设施：水库放水设备位于大坝右岸，由卧管、消力池、坝下涵管等组成 ， 放水由卧管放水孔控制，放水孔为单排，孔径0.22m，最大放水流量0.102 m3/s 。由于该水库一直采用卧管放水孔取水，一来取水极不方便，二来对放水人员极不安全，需要进行改造。1.2.3 对出现的问题的处理意见（1）改造放水设施；（2）整治大坝右坝肩渗漏；（3）对大坝上游坝坡进行加固处理；（4）衬砌溢洪道边墙及处理底板，鉴于防洪期间的交通问题，增设一机耕桥；（5）完善水库管理设施。1.3 工程水
10、文特性1.3.1 概述XX水库位于涪江水系梓江二级支流上，控制流域面积33.5Km2。流域形状近似长条型。流域区属浅丘陵区，植被较好，多年平均气温17.60C，最大风速20.7m/s，属亚热带湿润季风气候，夏长秋短，四季分明。据XX县气象站实测资料统计，多年平均降水量900mm，年最大降水量1296mm，最低降水量400mm，近年有呈逐年减少的趋势。多年平均径流深162mm。该流域处于四川盆地西北暴雨边缘区，雨量充沛，暴雨大而且次数频繁，统计资料表明，最大暴雨多出现在79月，流域内洪水主要由暴雨形成，陡涨陡落，单双峰均出现，一次洪峰过程小于12小时。1.3.2 泥沙该水库建成初期，由于库内植被
11、较差，致使库尾有部分淤积。80年代以来，加强了库内植树造林和水土保持等措施，植被得到了很大改善，现在森林覆盖率已达45.5%，库内淤积减少。1.3.3 水库洪水复核XX水库设计洪水防洪标准为50年，校核洪水标准为500年。按推理公式计算洪峰流量，当P=2%时，洪峰流量为198.6m3/s，设计洪水位474.66m。当P=0.2%时，洪峰流量为313.6m3/s，校核洪水位475.27m。1.4 工程地质1.4.1 工程地质条件库区属浅丘陵地形，地质构造主要出露为中生界白垩系蓬莱镇组的黄褐色岩石层，以黄褐色长石砂岩为主，夹杂部分沙页岩互层，成为主要的垮塌和渗漏途径。地层似斜南北，倾角350，近似
12、水平。1.4.2 渗漏问题该水库建成后不久右坝肩出现绕坝渗漏，70年代末只对渗漏部位用水泥粘土浆进行了简单处理，因为其结实强度较低，加之水库经过30余年的渗透侵蚀，水库运行至2003年，大坝右坝肩473.5m高程出现漏水，当库水位较高时，渗漏量随之严重，经实测现在最大一处日漏水量达52.5m3，且有逐渐加剧的趋势，须进行彻底整治。1.4.3 稳定问题该水库枢纽部份属蓬莱镇组中生界地层，倾向下游，倾角350，为近似水平岩层，从地质条件分析，大坝不会因为地质原因发生失稳现象。1.4.4 工程地质结论该水库无大的地质构造变化，地层结构单一，倾角较小，地质条件较好，无不良地质构造。根据四川省地震烈度分
13、布图，该区域的地震烈度度。1.5 工程设计1.5.1 工程等级XX水库是一座以灌溉为主，兼有防洪、人饮、养殖等综合效益的小型水库。水库总库容296.8万m3，设计灌面4100亩。按照水利水电工程等级划分标准SL252-2000之规定。该水库为等工程，相应主要建筑物按四级建筑物设计，次要建筑物和临时建筑物按五级设计。1.5.2 洪水标准水库工程永久性建筑物设计洪水标准重现期为50年，校核洪水重现期为500年。1.5.3 工程设计项目及方案经现场勘察并结合大坝安全鉴定论证报告。本次工程整治设计的项目及方案如下：1. 大坝加固上游：先将上游坝坡未达到设计坡度的坝坡采用土石填筑至设计坡度（1：2.5），然后浇筑C15混凝土作封闭处理，混凝土下部铺填10cm厚沙砾石作为反滤层；死水位以下坝坡采用抛填块石使其达到坡比达到 1：2.75，进行加固处理。下游：将坝坡先填筑至坡比（1：2.5），将堆石排水体后移（坡比不变），设置两个马道，其宽度均为2米；坝坡两侧及马道内侧均采用M7.5浆砌条石设置排水沟，排水沟尺寸为30cm40cm。2. 坝肩渗漏处理对右坝肩渗漏采取帷幕灌浆处理，灌浆全部采用单排孔，孔
