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1、河南省*县*水库除险加固工程初步设计报告目 录1综合说明11.1绪言11.2水文21.3工程地质31.4工程任务和规模41.5除险加固建筑物设计51.6施工组织设计91.7水库淹没及工程永久占地101.8工程管理设计101.9环境保护设计101.10工程概算111.11经济评价112.水文152.1流域概况和气象152.2径流152.3设计洪水152.3泥沙203工程地质213.1地质勘察工作简介213.2库区工程地质及水文地质条件213.3坝址区工程地质及水文地质条件223.4坝体质量检查253.5天然建筑材料274工程任务和规模304.1工程任务304.2兴利调节计算314.3洪水标准及工
2、程等级344.4调洪计算345除险加固建筑物设计385.1设计依据及设计原则385.2大坝维修加固工程395.3溢洪道工程设计485.4输水洞维修加固设计565.5管理工程606施工组织设计626.1施工条件626.2施工围堰636.3建筑物施工636.4施工总进度676.5施工总体布置686.6主要技术供应686.7施工管理687水库淹没处理及工程永久占地717.1水库淹没处理717.2工程永久占地718工程管理设计728.1管理机构728.2主要管理设施728.3工程管理运用738.4管理运行费来源及使用749环境保护设计759.1设计依据759.2环境现状及存在的问题759.3工程对环境
3、的影响及保护措施769.4水土保持方案7710工程概算8110.1概算概况8110.2编制原则及依据8110.3资金筹措8511经济评价10311.1概 述10311.2 国民经济评价10311.3财务评价10611.4综合评价108附录一：大坝安全鉴定报告附录二：水利部大坝安全管理中心坝涵【2004】920号文1综合说明1.1绪言*水库位于南水北调中线工程水源地，*县城南37km的盛湾镇境内丹江河支流*河上，属长江流域汉水水系（见图1）。该水库于1976年10月动工兴建，1977年5月基本建成。水库控制流域面积17.63km2，属浅山地形，流域形状呈扇形，河道坡度较陡，坝址以上干流长度7km
4、，平均比降0.042。水库上游无工矿企业，水质无污染。根据水利水电工程等级划分及洪水标准SL252-2000，*水库为小（）型水库，工程等级为等。水库原设计防洪标准为50年一遇洪水设计，500年一遇洪水校核。设计洪水位226.03m，相应库容102万m3，校核洪水位为227.19m，总库容120万m3，兴利水位222.80m，兴利库容48万m3，死水位213.00m，死库容6万m3。主要建筑物有大坝、溢洪道、输水洞等。*水库下游有盛湾至仓房唯一的一条乡级公路以及沿河1km的4个村庄，保护人口1000余人，耕地1500亩，解决山区农村2500余人饮水困难问题，保障水库灌区3000亩耕地的灌溉，同
5、时，水库拦截上游泥沙，减少丹江口水库的入库泥沙量，灌溉、防洪、供水效益显著。一旦失事，将给下游沿河两岸人民生命财产带来严重灾害。为此在省水利厅、市水利局的直接领导下，成立了大坝安全鉴定领导小组和大坝安全评价项目组。2004年3月对大坝进行了工程地质勘察，并对该水库进行大坝安全评价，经*市水利局组织专家对其进行安全鉴定，其安全鉴定结论为：(1) *水库位于南水北调中线工程水源地，防洪、供水、灌溉、减淤效益显著，水库位置重要。(2)经洪水复核，水库防洪能力不足500年一遇，达不到国家防洪标准GB50201-94规定要求，防洪安全性为C级。(3) 大坝填筑质量差，坝坡有凹陷变形，护坡损毁严重，经复核
6、，边坡稳定不满足规范要求。溢洪道断面小，未护砌，无消能工，无尾水渠，不能安全泄洪。输水洞断裂漏水严重，闸门、启闭机不能使用。结构安全性为C级。(4)大坝主河槽坝基位于灰岩上，弱风化，岩溶、裂隙发育，渗漏量大，坝基有承压水从上游坝坡冒出；坝体有渗漏；左右坝肩存在绕坝渗漏。渗流安全性为C级。(5) 根据中国地震动参数区划图，本区地震动峰值加速度为0.05 g，相应地震基本烈度为度，不需进行抗震安全复核。(6)无监测设施、管理设施不完善。综上所述，该水库病险严重，为三类坝，应尽早进行除险加固。上述评价报告及结论于2004年4月通过水利部大坝安全管理中心关于*水库三类坝鉴定成果的核查，以坝函20049
7、20号关于郭庄等十三座水库三类坝安全鉴定成果的核定意见认定*水库为三类坝，属病险水库。核查意见为：水库防洪能力不满足规范要求，且溢洪道不能安全泄洪；大坝上、下游坝坡稳定不满足规范要求，且坝坡有凹陷变形，护坡损毁严重；坝体及坝基存在渗漏，坝基有承压水从上游坝坡冒出；溢洪道断面小，部分未护砌，边坡不稳，无消能工；输水洞断裂漏水严重；无安全监测设施，管理设施不完善。同意三类坝鉴定结论。1.2水文根据防洪标准（GB50201-94）和水利水电工程等级划分及洪水标准SL252-2000的规定，*水库工程等别为等，主要建筑物级别为4级，根据该水库的实际规模和防洪任务，设计防洪标准为50年一遇，校核防洪标准
8、为500年一遇。*水库无实测洪水资料，采用1984年河南省中小流域设计暴雨洪水图集，用间接方法推求设计洪水，即用推理公式计算洪峰流量，用分析概化三角形法推算设计洪水过程线。计算结果为：设计洪峰流量Q2%=487m3/s，相应24小时洪量为339万m3；校核洪峰流量Q0.2%=740m3/s，相应24小时洪量为513万m3。1.3工程地质1.3.1区域地质*水库位于秦岭山脉的东南部边缘，属低山区，山坡自然坡度多在5060之间，山顶多呈浑圆状，植被较差。根据中国技术监督局2001年发布的中国地震动参数区划图，该区动峰值加速度为0.05g，地震基本烈度为6度。1.3.2库区工程地质库区山体自然边坡多
9、为5060，岩石整体性较好，未有大的滑坡、崩塌体等物理地质现象，库岸基本处于稳定状态。库区水文地质条件较为简单，地下水类型为岩溶裂隙水，受裂隙及岩溶发育程度的控制，主要接受降水入渗补给，消耗于库面蒸发及排向水库下游。1.3.3坝址区工程地质条件坝址区所处位置为低山区，左坝肩山体为一缓坡，且紧邻溢洪道，坝肩单薄，右坝肩山体呈陡壁状，坡角6065，坝轴线方向145，河谷为深切谷，河床宽约40m，两岸无阶地发育。坝址区岩溶较发育，主要以溶沟、溶槽及溶蚀裂隙为主，多充填有粘土，溶蚀裂隙的产状多与岩层产状相一致，溶洞以小溶洞居多，洞径一般35cm，大者57cm。地层岩性单一，为寒武系的灰岩，弱风化，深灰
10、色，非碎屑结构，微层理构造，岩石较破碎，岩溶较发育。1.3.4输水洞工程地质输水洞顶部坝体干密度平均值1.34g/cm3，干密度合格率为0，渗透系数6.710-4cm/s，属中等透水。输水洞进口至出口位于左岸山坡上，基础岩性为寒武系灰岩，弱风化，岩石强度高，稳定性较好，工程地质条件较好。1.3.5溢洪道工程地质溢洪道自进口段至出口段，全长约100m。进口段底宽30m，底板高程222.80m，岩性为寒武系灰岩，弱风化，溶蚀裂隙发育。岩石破碎，岩芯多呈碎块状及薄饼状。属中等透水，工程地质条件较差。陡槽段（桩号0+0300+060）底板平坦，岩性为灰岩，弱风化，溶蚀裂隙较发育。岩石较破碎。属弱中等透
11、水，工程地质条件较差。出口消能段(桩号0+0600+100)底板平坦，岩性为灰岩，弱风化，溶蚀裂隙发育，部分土体中含有碎石。岩石破碎，岩芯多呈碎块状。属弱中等透水。由于溶蚀裂隙发育，抗冲刷能力较差，出口段未做消能工，在水流作用下已出现泄洪冲刷深坑，长约30m，深约13m，塌滑严重，工程地质条件较差。两岸边坡：左岸边坡，坡度7080，岩性为灰岩，弱风化，裂隙发育，裂隙内充填砖红色粘土，边坡不稳定，易产生崩塌滑坡，在桩号0+0300+050段，已发生崩塌。右岸边坡为左坝肩，为干砌石，标准低，质量差，坡高10m，行洪时不利于大坝的稳定。1.4工程任务和规模根据国家防洪标准GB5021-94和水利水电
12、工程等级划分及洪水标准SL252-2000，*水库等别为等，主要建筑物级别为4级，次要建筑物级别为5级。*水库除险加固设计洪水标准50年一遇，校核洪水位标准为500年一遇。*水库是以防洪、灌溉和农村饮水为主的小()型水库，已运行近30年，大坝填筑质量差，干密度合格率为0，坝体有渗漏，坝坡凹陷变形，护坡损毁严重，结构不稳定；大坝坝基位于灰岩上，岩溶裂隙发育，坝基有接触渗漏、两坝肩绕渗；溢洪道断面小，未护砌，无消能设施，左岸有滑坡；输水洞断裂漏水严重，闸门、启闭机不能使用。水库除险加固设计以彻底消除工程安全隐患为目标，提高兴利效益，进行兴利调节计算和洪水调节演算，结合工程现状，确定*水库除险加固工
13、程的主要任务为：1、大坝维修加固工程：包括坝体混凝土防渗墙，坝基帷幕灌浆、大坝迎水坡坝体培厚、坝体观测设施、排水体排水沟工程、坝顶路面及防浪墙工程等。2、溢洪道工程及交通桥：包括进口渠、宽顶堰、挑流消能设施、两岸挡土墙及护坡等；溢洪道交通桥。3、输水洞拆除重建工程：包括原输水洞进出口、洞身以及原有启闭设施拆除、封堵；新建进出口、新设闸门及启闭设施、新建无压拱函隧洞等。4、管理工程：防汛道路、管理房、防汛仓库等防汛设施及管理生活设施等。1.5除险加固建筑物设计1.5.1工程概况大坝*水库大坝为均质土坝，施工中背水坡用风化料代替，使水库成为壤粘土、风化料组合坝。现状坝顶高程228.26228.46
14、m ，最大坝高24.46m，坝顶长度144m，坝顶宽5m，无防浪墙。大坝迎水坡约在高程219.2m处设一道约2m宽的戗台，戗台以上在1:1.51:2.26之间，戗台以下在1:2.111:3之间，下游坡坡比在1:21:3之间。迎水坡高程226.00m以上为砌石直墙，以下为干砌石护坡。背水坡高程226.00m以上为干砌石挡土墙，以下全部用块石护砌成台阶型式，台阶宽高0.30.4m，坡脚至原主河槽段为宽约20m的干砌石护基。大坝坝基防渗型式是：坝轴线及其前后平行于坝轴线方向共设三道截水槽，宽1.5m，深2m，边坡1:1。溢洪道溢洪道紧邻大坝左坝肩，为开敞式明渠，进口长约80m、宽30m，明渠末端接一
15、泄槽，泄槽高差约15m，泄槽接下游河道。进口段左岸边坡和泄槽左岸边坡均不稳定，局部已发生崩塌，进口段右岸边坡为左坝肩，为干砌石结构，坡高10m。输水洞*水库输水洞位于桩号0+076断面处，进口高程213.00m，洞身宽0.8m，高1.0m的矩形盖板涵，输水洞坝体内有一拐弯，输水洞全长长100m。1982年，在矩形盖板涵进口和出口内套700mm，圆形无缝钢管，进口处约50m，出口处约20m。设计最大引水流量0.2 m3/s。出口设321.0m消力池，放水设备为斜拉式圆筒活塞闸门，现已损毁。启闭机房位于上游坝坡，底部高程为223.0m，为33m简易平房，现损毁。观测设施现状无观测设施。1.5.2大坝除险加固工程设计坝基帷幕灌浆工程坝基渗漏及坝肩绕渗主要是由于坝体座于灰岩上，裂隙溶洞发育，基岩属于强透水及较强透水层。经多方案比较，采用帷幕灌浆（较大溶洞采用级配料灌浆）的处理方式。在0
