麻塘水库除险加固工程初步设计 毕业设计

'湖南水利水电职业技术学院HunanTechnicalCollegeofWaterResourcesandHydroPower毕业设计成果书课题名称:麻塘水库除险加固工程初步设计适用专业：水利工程指导老师：刘京烁姓名：江科利学号：201201030021班级：2012级水利工程三班题目类型：理论研究实验研究工程设计工程技术研究软件开发任务下达日期：年月日设计完成日期：年月日水利工程系39 毕业设计诚信承诺书我谨在此承诺：本人所呈交的毕业设计《麻塘水库除险加固工程初步设计》由本人独立完成，保证不存在任何剽窃、抄袭他人成果的现象。凡涉及其他作者的观点和材料，均作了注释，如出现抄袭及侵犯他人知识产权的行为，由本人承担由此产生的一切后果。承诺人：年月日39 摘要麻塘水库位于南县茅草街镇塘华村，东经111°62"84″,北纬28°30"40″,属洞庭湖水系。距南县城区14km。工程于1987年动工，1988年竣工，为小（2）型水库。大坝距界樟公路4.0km，距茅草街镇政府6.5km，交通条件较好。麻塘水库属于南县洞庭湖水系，坝址控制集雨面积为0.55km2,水库正常蓄水位为48.0m（85高程系统，下同），正常库容为15.0万m3；设计洪水位48.61m，设计库容为18.25万m3；校核洪水位为48.87m，总库容为20.0万m3；死水位为44.7m，死库容为1.1万m3；是一座以灌溉为主、兼顾防洪、养殖的小（2）型水库。关键词：设计，施工方案，材料，施工进度。39 目录工程特性表1、综合说明11.1概述11.2水文31.3地质51.4除险加固工程设计81.5施工组织设计121.6水土保持和环境保护161.7工程管理设计181.8设计概算181.9经济评价192、水文及调洪演算202.1流域概述202.2气象202.3水文基本资料202.4径流202.5洪水212.6调洪演算252.7防洪标准复核312.8施工期洪水343、工程地质353.1概述353.2工程区地质概况353.3坝体工程地质特性及评价363.4坝基工程地质条件及评价373.5其他建筑物工程地质问题及评价403.6天然建筑材料403.7结论与建议414、除险加固设计424.1工程概述424.2主要工程任务424.3设计依据434.4大坝防渗处理454.5溢洪道重建604.6输水涵管重建614.7坝顶路面硬化625、施工组织设计6339 5.1施工条件635.2对外交通655.3施工导流与渡汛措施665.4主体工程施工665.5施工工厂设施705.6施工总体布置715.7施工总进度725.8主要材料、劳动工日及主要施工机械设备725.9施工组织机构736、水土保持与环境保护设计746.1水土保持设计746.2环境保持设计756.3环境保护与水土保持投资概算787、工程管理设计807.1管理范围807.2管理机构817.3管理原则和目标817.4工程管理设施837.5工程检查及观测847.6工程管理运用857.7施工期工程管理878、工程概算888.1工程概况888.2编制依据和原则888.3工程投资909、经济评价911.1.9.1概况911.2.9.2工程效益分析921.3.9.3国民经济评价指标及结论941.2.9.4财务分析971.2.9.5综合评价98附件:1、湖南省小Ⅱ型水库大坝安全认定报告书39 序号及名称单位原设计加固前加固后备注一、水文1、集雨面积Km20.550.552、多年平均年降雨量mm1422.61436.063、设计洪水标准及流量P(%)m3/s104.234、校核洪水标准及流量P(%)m3/s25.87二、水库1、校核洪水位m48.872、设计洪水位m48.613、正常蓄水位m47.347.348.004、死水位m44.744.744.75、总库容（校核洪水位以下库容）万m320.06、正常库容万m312.012.015.07、死库容（死水位以下为库容）万m31.11.11.1三、工程效益1、保护人口万人0.080.080.082、灌溉面积万亩0.080.080.12四、主要建筑物及设备1、主坝及付坝主坝坝体均质土坝坝顶高程m505050最大坝高m6.86.86.8坝顶长度m283283283工程特性表39 工程特性表序号及名称单位原设计加固前加固后备注坝顶宽度m3.53.53.52、泄水建筑物（溢洪道）型式开敞式正槽溢洪道堰顶高程m47.347.348.0溢流段长度m12512533溢流段宽度m1.01.01.0设计泄洪流量m3/s0.71校核泄洪流量m3/s1.23闸门形式3、输水建筑物（输水涵管）一、高输水涵管设计流量m3/s0.20.2长度m3232断面尺寸mφ0.3φ0.3进口高程m出口高程m二、低输水涵管设计流量m3/s0.20.20.2长度m282820.2断面尺寸mφ0.3φ0.3φ0.8进口高程m44.744.744.7出口高程m44.744.744.739 1、综合说明1.1概述1.1.1基本概况麻塘水库位于南县茅草街镇塘华村，东经111°62"84″,北纬28°30"40″,属洞庭湖水系。距南县城区14km。工程于1987年动工，1988年竣工，为小（2）型水库。大坝距界樟公路4.0km，距茅草街镇政府6.5km，交通条件较好。麻塘水库属于南县洞庭湖水系，坝址控制集雨面积为0.55km2,水库正常蓄水位为48.0m（85高程系统，下同），正常库容为15.0万m3；设计洪水位48.61m，设计库容为18.25万m3；校核洪水位为48.87m，总库容为20.0万m3；死水位为44.7m，死库容为1.1万m3；是一座以灌溉为主、兼顾防洪、养殖的小（2）型水库。麻塘水库保护人口760人，保护耕地1200亩，工程设计灌溉面积1200亩，由于灌溉渠系未配套完善，实际灌溉面积为800亩；水库总库容20.0万m3；因此本工程等别为Ⅴ等，小（2）型，主要建筑物级别为5等级，次要建筑物级别为5级。设计洪水标准重现期为10年，校核洪水标准重现期为50年。枢纽工程主要由大坝、溢洪道、输水涵管等建筑物组成。（1）大坝：麻塘大坝为均质土坝，坝顶高程为50.0m，坝顶宽3.5m，最大坝高为6.8m，大坝坝顶轴长283.0m。（2）溢洪道：溢洪道位于大坝左端，进口段及控制段的中轴线与大坝轴线基本平行布置。原溢洪道堰顶高程为47.3m,溢洪道进出口段溢洪道为自然土沟,中间段为土洞且在民房地基穿过，没有任何衬砌,泄洪时陡坡下游冲损严重,影响大坝及村民生命财产安全。（3）输水涵管：高、低输水涵管为φ0.3m瓦管，采用卧管木塞控水，漏水十分严重，且无法检修，时有堵塞现象。1.1.2除险加固改造缘由39 麻塘水库建设时，由于受当时资金及技术的限制，工程设计标准低，施工质量差。大坝填筑施工由当地村民完成，由于施工期较长，施工队伍庞大，缺乏专业人员现场指导，施工质量无法控制，存在清基不彻底、填土混杂，填土接口多，存在施工分层现象。坝体填筑土碾压不密实，甚至存在局部漏压等施工缺陷，未能达到土坝的填筑要求。水库投入运行后即出现了坝基坝肩渗漏、坝体散浸等险情。由于经费困难，处理不彻底，效果不佳。工程险情的经常发生已严重威胁到大坝的运行安全。不仅使工程的正常效益得不到发挥，而且也严重威胁着下游群众的生命财产安全。目前工程存在的问题和安全隐患主要有以下几个方面：（1）坝身、坝基接触面及两坝肩渗漏严重。大坝坝身填筑土含砂量大，大坝坝基接触面和坝体，在高水位时，渗漏较为严重；大坝与山体接触面渗漏在逐年加剧。（2）大坝下游坝脚无排水设施，长111m坝段下游坝脚临水塘，致使坝脚常年浸泡在水塘中，软化垮塌严重；长172m坝段下游坝脚临水田，坝脚无排水体及排水沟，致使浸润线逸出点偏高，不利于大坝的稳定。（3）大坝迎水面无衬砌，坡面浪损严重，杂草丛生。（4）溢洪道为自然土沟,没有任何衬砌,泄洪时陡坡下游冲损严重,泄槽段为土洞且在民房地基穿过，影响大坝及村民生命财产安全。由于运行时间长，侧壁已出现坍塌现象，特别是1996、1998年的山洪，造成两边侧墙垮塌30%，冲蚀坝体，既影响水库正常蓄水，更严重的是一遇暴雨泄洪时又严重影响大坝的安全和下游群众的生命财产安全。溢洪道出口处无消能设施。（5）输水涵管：高、低输水涵管为φ0.3m瓦管，采用卧管木塞控水，漏水十分严重，且无法检修，时有堵塞现象。对工程安全造成严重危害。（6）大坝无观测设施；（7）水库大坝坝顶公路破损，无法满足防汛抢险要求。39 （8）运行管理资金困难，无维修费用来源。麻塘水库是一座具有灌溉、防洪、养殖等综合效益的小（2）型水库，工程运行至今已产生了巨大的经济和社会效益，但长期以来，由于大坝险情不断，且日趋恶化，严重威胁到大坝的运行安全。为使工程能正常运行，充分发挥其效益，确保当地人民生命财产的安全，故尽快对麻塘水库大坝工程进行除险加固是十分必要的，也是刻不容缓的。1.2水文1.2.1流域概况麻塘水库坝址位于南县茅草街镇塘华村,东经111°62"84″,北纬28°30"40″,属洞庭湖水系。坝址控制集雨面积为1.5km2（其中外引面积0.6km2）,水库正常蓄水位为48.0m（85高程系统，下同），正常库容为15.0万m3；设计洪水位48.61m，设计库容为18.25万m3；校核洪水位为48.87m，总库容为20.0万m3；死水位为44.7m，死库容为1.1万m3；是一座以灌溉为主、兼顾防洪、养殖的小（2）型水库。1.2.2水文气象麻塘水库地处亚热带湿润气候区。气候温和，四季分明，雨量充沛，日照充足，春温多变，严寒期短，无霜期长。根据南县气象站1961年以来的实测气象资料统计：多年平均气压1009.8hpa；多年平均气温17.0°C；极端最高气温40.1°C（1963年8月29日）；月极端最低气温-14.7°C（1972年2月9日）。多年平均相对湿度81%；多年平均降水量达1436.06mm；最大日降水量196mm(1996年6月28日)。夏季多东南风，冬季多西北风。历年平均风速2.7m/s；最大风速为13.88m/s。1.2.3洪水复核麻塘水库缺乏水库流量实测资料，本次洪水复核参照湖南省水利水电厅198439 年编制的《暴雨洪水查算手册》，利用暴雨资料推求。麻塘水库处险加固后，洪水复核结果为10年一遇（P=10%）的设计洪水位为48.61m，50年一遇（P=2%）的校核洪水位为48.87m,相应的洪峰流量为4.23m3/s、5.87m3/s，溢洪道相应的下泄流量为0.71m3/s、1.23m3/s。1.2.4施工期洪水麻塘水库除险加固工程施工选择在枯水期施工，大坝、溢洪道等均可利用输水涵管将库水位降至死水位时施工，不受施工期洪水影响。输水涵管施工时，库水位已降至死水位，水库无其它导流设施，天然来水量存蓄在库中，库水位上升，需设置施工围堰。12月～次年1月产生的径流量小于11月～次年1月，因此，低涵及溢洪道施工期宜定于12月～次年1月。10年一遇枯水期降雨来水量达到2.67万m3，水位达到45.43m，5年一遇枯水期降雨来水量达到1.83万m3，水位达到45.10m。1.3地质1.3.1工程地质及水文地质条件1.3.1.1地形地貌麻塘水库坝址位于南县茅草街镇塘华村,东经111°62"84″,北纬28°30"40″,属洞庭湖水系，工程区内地貌类型以低岗丘陵为主，总的地势为西北低，东南高，河谷深切，冲沟发育。坝址区位于基本对称的“U”型河谷，河谷宽150～160m。两岸山体高出大坝坝顶约10～20m，坡角为5～15°，地形相对较缓，工程区无基岩出露。1.3.1.2地层岩性工程区内无地勘资料，参考附近类似工程及建筑物开挖情况。附近类似工程区内出露的地层岩性自老至新依次有：第四系下更新统(Q2)：冲积堆积，上部为绛红色砂质粘土，下部为砂卵砾石层，39 总厚度11～120m，坝区均有分布。人工堆积(Qs)：以砂质粘土为主，夹砾石等，大坝区域主要为人工堆积的砂质粘土坝体。1.3.1.3地质构造及地震工程区位于新华夏系第二沉降带之洞庭湖凹陷盆地南部，构造简单，无活动性断裂通过。据国家地震局2001年版1:400万《中国地震动参数区划图》，本区地震动峰值加速度为0.10g，地震动反应谱特征周期为0.35s，相应地震基本烈度为7度。1.3.1.4水文地质条件区内地下水为孔隙潜水和孔隙承压水。孔隙潜水赋存于Q2地层中的孔隙中，地下水位埋深3.0～6.0m，含水量相对贫乏，主要受大气降水补给，动态随季节变化明显；孔隙承压水赋存于Q2地层下部的砂卵石层中，含水量较丰富。含水层顶板埋深大于20m，主要接受河水的侧向补给，动态变化受季节影响较小。根据区域水文地质资料，地表水及地下水化学类型为HCO3-Ca型，PH值为7～8，具弱碱性，对砼无腐蚀性。1.3.1.5不良物理地质现象工程区植被发育较好，无大的不良物理地质现象，只局部小范围存在坍岸。上下游坝坡杂草丛生，凹凸不平，局部有冲沟。1.3.2地质条件综合评价1.3.2.1坝体地质条件及评价大坝为均质土坝，坝顶高程50.0m，最大坝高6.8m。根据调查、施工资料情况，大坝填筑体最大厚度为10.0m，其材料主要为砂质粘土夹砾石，渗透系数为（2.2～3.8）×10-4cm/s，为中等透水层。碾压欠密实，由于受当时的施工技术条件及物质资料条件限制，前期未进行地勘工作，且坝体填筑时未进行碾压，施工质量较差，病险问题较多。投入运行近20多年来，主要存在问题有：39 ⑴大坝坝体及坝体与基础面胶结较差，局部存在孔隙，密实度达不到设计要求，因此存在坝身渗漏及接触面渗漏问题。⑵大坝坝身填筑土含砂量大，坝身、坝端渗水严重，坝顶、坝坡杂草滋生，上游坡面无护砌，由于库水位起落不均，加之风浪冲击，，整个护坡面出现了不均匀坡面塌陷；下游坡面高杆杂草丛生，有雨淋沟；坝基及背水侧未设排水设施，导致坝身浸润线抬高，不利于大坝的稳定。鉴于上述问题，究其原因：修建时施工技术落后，施工设备简陋，加上施工时没有严格的质量管理体制，施工质量价差。1.3.2.2坝基地质条件及评价坝址区属低岗丘陵区，两岸为低矮的山岗，均为Q2绛红色砂质粘土，但表部约有1.0～1.5m的根植层，其结构较松散。大坝建于较对称的“U”形山谷内，谷底高程在40.0～42.5m之间，两岸山坡坡度较缓。坝区水文地质条件比较简单，根据同类工程经验，坝基土层渗透系数为K＜1.0×10-4cm/s。但大坝填筑接触面处理不彻底，易构成贯通大坝上下游的渗漏通道。大坝基础持力层为Q2绛红色砂质粘土，浅部为根植层。建成后运行20多年来，坝基受库水浸泡，力学强度略有降低，对大坝抗滑稳定形成不利影响，建议对其进行抗滑稳定复核计算。1.4大坝安全认定结论根据工程实地查勘，现场调查，通过对现在水库枢纽工程进行复核和分析论证，完成了《湖南省小（2）型水库大坝安全认定报告书》。安全认定结论如下：1）、坝身、坝基接触面及两坝肩渗漏严重。2）、大坝下游坝脚无排水设施。3）、大坝上游迎水面无衬砌，坡面浪损严重。39 4）、溢洪道为自然土沟，无衬砌；溢洪道出口处未设消能设施。5）、高、低输水涵管为φ0.3m瓦管，采用卧管木塞控水，漏水严重，时有堵塞现象，无法检修。大坝安全类别综合评定为：三类坝。1.4除险加固工程设计1.4.1工程等级及防洪标准依据《防洪标准》（GB50201-94）和《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000），确定本工程等别为Ⅴ等，主要建筑物级别为5等级，次要建筑物级别为5级。水库大坝防洪标准洪水重现期为10年，校核洪水标准重现期为50年。溢洪道消能防冲工程防洪标准设计洪水重现期为10年一遇。1.4.2除险加固主要内容本工程除险加固设计项目包括:坝体、坝基及坝肩接触面渗漏防渗处理；上游坝坡从死水位以上1.0m至校核洪水位,采用六方块预制砼护坡，校核洪水位至大坝坝顶采用砼花格草皮护坡；下游坝坡均采用砼花格草皮护坡，坝脚设置贴坡排水；输水涵重建；溢洪道重建等。1）大坝防渗处理根据大坝安全认定报告，并结合大坝目前的险情情况，对大坝进行双排劈裂灌浆防渗加固设计。劈裂灌浆钻孔轴线为大坝中心轴线偏上、下游各0.75m位置，构筑垂直防渗墙，孔距1.5m。灌浆孔底伸至基础相对不透水层2m左右，使坝身、39 坝基防渗帷幕连接成封闭、连续的防渗体系。2）大坝上、下游护坡及下游坝脚新建排水设施。（1）大坝上游护坡根据《碾压式土石坝设计规范》（SL274—2001）并结合本工程实际情况，大坝上游砼护坡范围从死水位上1.0m护至校核洪水位，校核洪水位至坝顶采用生态护坡。砼护砌部分设计采用预制六方砼块护坡，砼六方块厚取0.1m。六方块边长0.4m，护坡体内设纵横间距为2.52m、2.17m的排水孔，孔径50mm，呈梅花形排列。同时每隔15.12m设伸缩缝一条，缝间灌沥青麻丝。底部设置宽0.6m，高0.8m的C15现浇砼阻滑基座，基座埋深大于0.6m。（2）大坝下游护坡及设置贴坡排水麻塘水库大坝为均质土坝，下游无排水棱体，导致坝体下游出逸点高，坝体饱水。为确保大坝渗流稳定，设计对前段111m长大坝坝脚采用贴坡排水。排水体顶高程定为45.5m，顶宽1.0m，内坡1：1.5，外坡1：2.5，排水体与坝体之间设置反滤层。反滤层由三层反滤料组成。选用耐风化的砂石、砾石和卵石构成，每层粒径随渗流方向变大，层厚顺渗流方向取为0.1cm、0.1cm和0.15cm。拟对后段172m大坝下游新建纵向排水沟进行排水，使坝坡形成完整排水系统。大坝下游坡面从坝顶（高程50.0m）至排水体顶（高程45.5m）设置砼花格草皮护坡，并设置人行阶梯、竖向排水沟等。（3）坝顶采用泥结石硬化。3）大坝除险加固处理后渗流和稳定复核本次设计按照《碾压式土石坝设计规范》（SL274—2001）对大坝除险加固处理后的坝体渗流和坝坡抗滑稳定进行复核。（1）处理后渗流复核大坝坝体渗流分析计算时，选择计算断面为大坝设计标准断面，根据《碾压式土石坝设计规范》（SL274—2001）中第8.1.2条规定，渗流分析计算时应考虑39 水库运行出现的各种不利条件。渗流分析计算按以下工况进行：①上游设计洪水位与下游无水时的稳定渗流；②上游校核洪水位与下游无水时的稳定渗流；③上游正常蓄水位与下游无水时的稳定渗流；④库水位由校核洪水位降落至死水位的非稳定渗流情况。大坝渗流分析采用软件：北京理正软件设计研究所的《理正渗流分析软件》——“渗流问题有限元分析”。大坝稳定渗流计算成果：正常蓄水位、设计洪水位、校核洪水位时，下游坝脚渗流逸出处最大渗流坡降Jmax分别为0.13、0.16、0.17。大坝非稳定渗流计算成果：库水位从校核洪水位降落至死水位时，上游坡面渗流逸出处最大渗流坡降Jmax为0.04。大坝在稳定渗流与非稳定渗流条件下的最大渗流坡降Jmax均小于允许渗流坡降[J允许]=0.52，大坝下游坝脚渗流逸出处设有反滤层和排水体，较现状情况浸润线下游出逸点明显降低，大坝除险加固后渗流性态是安全的。（2）大坝除险加固处理后抗滑稳定复核大坝坝坡抗滑稳定计算工况按《碾压式土石坝设计规范》（SL274—2001）选定。下游坝坡：①上游正常蓄水位48.00m，下游无水；②上游正常蓄水位48.00m，下游无水，考虑7度地震；③上游设计洪水位48.61m，下游无水；④上游设计洪水位48.61m，下游无水，考虑7度地震；⑤上游校核洪水位48.87m，下游无水；上游坝坡：①上游为1/3坝高水位45.50m，下游无水；39 ②上游为1/3坝高水位45.50m，下游无水，考虑7度地震；③库水位从校核洪水位48.87m降落至死水位44.70m（3）计算方法本次大坝加固处理后的坝坡抗滑稳定计算，所用软件是北京理正软件设计研究所的《边坡稳定设计软件5.11版》。对大坝在稳定渗流期、库水位降落期按刚体极限平衡法并计及条块间作用力的简化毕肖普法进行稳定计算。计算成果见表1-6-1。大坝坝坡抗滑稳定计算安全系数表表1-6-1计算工况上游坝坡下游坝坡①②③①②③④⑤安全系数1.7461.6261.7201.6411.4871.6291.4771.627（4）由表1-6-1可知，大坝正常运用情况时，坝坡抗滑稳定安全系数均大于《碾压式土石坝设计规范》（SL274—2001）中表8.3.10规定的数值1.25。大坝非常运用情况时，坝坡抗滑稳定安全系数均大于该表中规定的数值1.15、1.10。大坝上、下游坝坡稳定满足要求。4）溢洪道除险重建麻塘水库现有溢洪道为开挖土沟，堰形为宽浅式，堰顶高程为47.3m，溢流段宽1.0m。设计重建溢洪道。设计洪水标准为10年一遇。加固后的溢洪道由进口控制段、泄槽段、消力池组成。具体布置如下：（1）溢洪道进口控制段设计采用C20钢筋砼矩形槽，溢洪道进口段桩号为0+000～0+004.8，底板高程为48.0m，底宽从2.3m渐变为1.0m，侧墙高度为0.5～2.0m。控制段从桩号0+004.8～0+009.8，长5.0m，宽1.0m，堰顶高程定为48.00m。39 （2）泄槽控制段后接泄槽，长17.4m。其中桩号0+009.8～0+014.8，长5.0m,宽1.0m,坡降i=0.2为直线斜坡段；桩号0+014.8～0+022.2，长7.4m,宽1.0m,坡降i=0.2为圆弧斜坡段；桩号0+022.2～0+0272.2，长5.0m,宽1.0m,坡降i=0.2为直线斜坡段。泄槽段均采用C20钢筋砼矩形槽，底板厚为0.3m，侧墙墙高1.5m，墙厚0.4m。（3）伸缩缝、止水与排水设施泄槽底板设横向伸缩缝，缝宽均为20mm。伸缩缝均设橡皮止水，缝下设排水沟。纵、横向排水沟尺寸为0.3m×0.3m，沟中埋设φ100无砂管。（4）消能防冲麻塘水库溢洪道消能防冲设施采用10年一遇的洪水标准。设计时考虑到地形限制，采用底流消能出水条件较好，消力池设在泄槽末端，消力池池深0.5m，池长6.0m，底板C20钢筋砼厚0.5m，侧墙为C20钢筋砼悬臂式挡土墙，墙高1.4m。侧墙、底板设排水孔，排水孔孔距3m，孔径φ50mm。5）输水涵管重建针对输水涵管存在的问题，将输水涵管拆除，设计重建φ0.8m预制砼涵管，新建启闭机台，更新启闭设备及闸门。6）坝顶防汛公路硬化麻塘水库坝顶防汛公路未硬化，目前路况较差，设计对坝顶防汛公路采用泥结石硬化，硬化厚度为0.15m。1.5施工组织设计1.5.1交通条件大坝距界樟公路4.0km，距茅草街镇政府6.5km，距南县城区14km，有乡村公路直接库区，施工交通条件较好。39 1.5.2主要建筑材料1）砂、石料本次除险加固所需砂、石料量不大，库区附近没有砂石料源，需外购。砂砾石料场位于南县，有专业采砂船队，可供应各种级别的砂砾料，砾石成分为石英砂岩，磨圆度好，含泥量低，质量好，水陆运输方便，运距约14km。块石来源可选用望城县丁字湾块石料场，岩性为厚层～巨厚层状紫红色石英砂岩，岩石致密坚硬，抗风化能力强，成材率高，饱和抗压强度Rw>45Mpa，质量较好，储量丰富，开采运输方便，运距约35km。2）土料工程区土料丰富，多为第四系下更新统砂质粘土，分布在大坝左右岸山坡，储量丰富，质量较好，距大坝约1.5～2.0km，表部一层含少量根系等杂质，剥离层厚0.5m，有简易公路直通坝址，开采运输较方便。粘土含量为35%～45%，小粒径石子含量不超过5%，渗透系数K≤1×10-5cm/s，含水量控制在19%～25%，填筑后的土料干容重为1.60g/cm3。可做为灌浆用料。3）水泥、钢材、木材、油料等麻塘水库本次除险加固所需的水泥、钢材、油料等材料均可就近在茅草街镇购买，运距6.5km。木材就近采取。4）施工用风、水、电及对外通讯麻塘水库本次除险加固施工用水主要为生产、生活及消防用水，采用水泵直接从水库抽取使用，无需采取净化措施；施工期用电采用麻塘水库的农网电，并自备电源；施工期间通讯利用枢纽现有通讯设备。1.5.3施工期库水位控制与渡汛39 根据水库上游来水情况，汛期一般为4～9月，枯水期一般为10月～次年3月。施工时段为10月～次年3月，为了配合本加固改造工程的顺利进行，选择在枯水期施工，利用原输水涵管将库水位放至死水位高程。麻塘水库除险加固工程大坝坝体及坝基、坝肩接触面渗漏防渗处理，不受洪水影响，大坝上游坡面预制砼块护坡施工，库水位降至死水位。大坝下游坡面草皮护坡，下游排水体及坝面排水等项目的施工均不受洪水影响。溢洪道除险加固选择在枯水期施工，无需泄洪。输水涵管重建需设施工围堰。由于大坝、溢洪道的加固处理在第二年3月底均已完工，汛期溢洪道能参与泄洪，能安全渡汛。1.5.4主体工程施工1）大坝坝体劈裂灌浆大坝坝体劈裂灌浆，在灌浆过程中的各种要求必须符合《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》（DL/T5148-2001）和《土坝坝体灌浆技术规范》（SD266-88）要求。大坝采取双排劈裂灌浆，灌浆钻孔轴线布置在距大坝中轴线上、下游0.75m，孔距1.5m，采用梅花状布孔。钻孔最深伸入基础相对不透水层2m左右。造孔时应保持孔身垂直，孔位成直线。施灌时按三序孔法进行注灌，第一序孔孔距为4.5m，第二序孔孔距加密到3m，第三序孔孔距加密到1.5m，施灌时由疏至密，使所灌泥浆形成一条浆路帷幕，以达到防渗的目的。2）大坝上游坡面护坡先清除原坡面的杂草，坝坡整平压实后，先铺砂石垫层，后用预制砼块护砌，预制砼块护砌从死水位上1.0m至校核洪水位，校核洪水位至坝顶采用花格草皮护坡。预制砼块护砌要求平稳、错缝、美观、缝中用水泥砂浆填塞。3）大坝上、下游砼花格草皮护坡采用现浇砼砌筑菱形格构，内铺满草皮。草皮铺设要求平整，铺设后应浇水养护。草皮铺设采用人工进行。工程所需材料，由自卸汽车运至大坝坝顶处，再由人工运至铺设地点。39 4）贴坡排水贴坡排水施工时需放干下游水塘。可自下而上，人工进行。先人工开挖土方，后铺设反滤层，再人工砌筑干砌石。排水体与坝体之间设置反滤层，反滤层由三层反滤料组成，选用耐风化的砂砾、卵石或碎石构成，每层粒径随渗流方向变大，层厚顺渗流方向取为10cm、10cm和15cm。5）溢洪道重建设计重建溢洪道。设计洪水标准为10年一遇。加固后的溢洪道由进口控制段、泄槽段、消力池组成。砼及钢筋砼采用0.4m3拌和机拌和，人工运料、平仓，插入式震捣器捣实。钢筋及模板工程采用人工绑扎、安装及拆模。浆砌石用人工选石，座浆法砌筑，砂浆用砂浆拌和机拌和。6）输水涵管重建（1）破坝土方：以机械开挖为主，采用1m3液压挖掘机挖装，自卸汽车运至堆料场。（2)原有预制瓦管拆除：采用1m3液压挖掘机配合人工拆除，再用1m3挖掘机挖装，8t自卸汽车运输，平均运距3.0km，全部弃料至弃渣场。（3）C15为垫层砼、排架、启闭台砼。采用JG250，0.4m3拌和机拌制砼，搭设满堂脚手架，用手推车水平运砼50m经溜筒入仓，平板振捣器、插入式振捣器和人工插钎捣实。先浇垫层砼，后浇结构砼。涵管先采用整体立模，整体扎钢筋，整体浇筑涵管砼，后浇排架、启闭台砼。砼工程采用0.4m3搅拌机拌和，胶轮车运输；建筑物上部板梁柱砼采用胶轮车进行水平运输，垂直运输采用卷扬机提升入仓。砼浇筑采用插入式。C20预制砼涵管为成品构件。（4）39 大坝土方回填：采用分高程流水作业法施工，填筑程序为：卸料—铺料、压实—质检。填筑时采用汽车进占法铺料，推土机平料，采用振动碾，铺土厚度0.3m左右。涵管1.0m范围内用蛙式打夯机夯实。上述工作完成后，进行劈裂灌浆施工。7）大坝坝顶防汛公路水库大坝坝顶防汛公路路面施工顺序为：路基施工（开挖、填筑）→砂石层施工。1.5.5施工总工期施工总工期为13个月，施工准备期为1个月，主体工程工期4个月，工程扫尾期1个月。第二年11月份为工程验收期。工程筹建期及验收期不计入总工期。1.6水土保持和环境保护1.6.1环境影响分析本工程是对现有工程进行除险加固，不是新建工程。本工程实施后，能解决枢纽工程的险情，可避免工程失事给下游人民生命、财产造成严重危害，能为大坝下游人民创造一个安全的生产、生活环境，对促进社会稳定、人民生活水平提高、社会经济的稳步持续发展、南县环境的改善具有重大意义。此工程本身就是一项集社会、经济、环境效益于一体的利国利民的社会公益性工程，其有利影响是明显的、主要的。1.6.2水土保持措施本工程水土流失的防治应以工程措施为主导，通过预防监督，草木措施与工程措施相结合，防止产生新的水土流失。在主体工程施工区和料场及渣场建立防洪拦渣工程、修建排水渠，使工程施工和料场及渣场弃渣得以集中控制。在新增水土流失得以控制的前提下，通过“面”上的林草植被建设和土地复垦利用措施，保护新生地表，改善生态环境，发挥植物措施的观赏性和后效性，美化库区环境，将保护和利用水土资源有机结合，促进经济发展。1.6.3环境保持措施39 施工区要加强环境管理，对废水先采用明沟集中将废水收集入初级处理池，然后经沉淀泥砂处理，沉淀泥沙由人工定期处理。对废油应集中回收或就地烧毁。施工时，运输车辆必须安装尾气净化器，车辆尾气达标排放。粉尘噪声要控制在最低限度，尽量采用少粉尘，低噪声的施工方法。并定期对施工区和运输路面进行清扫、洒水。由卫生防疫部门定期对临时生活区进行防疫消毒，保持工程临时生活区环境卫生，发现疫情及时通报、隔离、及时处理。保证施工人群及周围居民身体健康。1.6.4环境保持与水土保持投资概算本工程环境保护与水土保持投资的项目为减免本工程不利影响所需采取的环境保护和水土保持措施，水土保持投资4.96万元。环境保护投资1.48万元，两项共计6.44万元。1.7工程管理设计1.7.1管理范围枢纽管理范围：麻塘水库正常蓄水位以上30m的山地为水库管理范围，以上30m～200m为其保护范围。建筑物边以外2.5～8m为其管理范围，以外5～10m为保护范围。大坝、溢洪道、输水涵管、渔场、观测设施、生活区及其它文化、福利设施和配套渠系工程及专用道路、通讯设备等均为其管理范围。1.7.2管理机构除险加固处理后，水库管理维持现有机构不变，仍为南县茅草街镇水电站进行管理。1.7.3工程检查及观测枢纽工程检查与观测的任务是：监视工程处理后的状态变化和工作情况，掌握工程变化规律，为正确管理运用提供科学依据，及时发现不正常迹象，分析原因，采取措施，防止事故发生。39 1.8设计概算1.8.1编制依据本工程的概算组成和编制规程依据湖南省水利水电厅颁发湘水建管[2008]16号文关于颁发《湖南省水利水电工程设计概（估）算编制规定》进行编制。本工程概算工程量的计算依据是麻塘水库除险加固工程初步设计图纸及初步设计报告中的施工组织设计。1.8.2设计概算工程总投资198.93万元，其中建筑工程122.1万元，机电设备及安装工程0.7万元，金属结构设备及安装工程6.15万元，临时工程9.65万元，独立费用44.73万元，基本预备费9.17万元，环保、水保部分投资6.44万元。1.9经济评价麻塘水库是以灌溉和防洪为主的综合利用工程，除险加固工程实施后，可以提高下游的防洪标准，防洪效益较大，社会效益显著，特别是可避免水库溃坝后对下游农村、企业、公路、城镇的毁灭性灾害。项目实施后，可增加灌溉面积、改善灌溉供水条件，对促进水利工程步入良性循环具有十分重要的意义。项目经济内部收益率为11.45%，经济净现值73.0万元，经济效益费用比1.3，且具有一定的抗风险能力，说明项目经济指标优越，建成尽早实施。39 2、水文及调洪演算2.1流域概述麻塘水库坝址位于南县茅草街镇塘华村,东经111°62"84″,北纬28°30"40″,属洞庭湖水系，距南县城区14km。工程于1987年动工，1988年竣工，为小（2）型水库。大坝距界樟公路4.0km，距茅草街镇政府6.5km，交通条件较好。麻塘水库没有水文站，也未开展水文水情观测，仅有断断续续的水位及雨情观测，并且观测资料极不完整，不能满足规范要求。故水库洪水复核按无资料地区对待。2.2气象麻塘水库地处亚热带湿润气候区。气候温和，四季分明，雨量充沛，日照充足，春温多变，严寒期短，无霜期长。根据南县气象站1961年以来的实测气象资料统计：多年平均气压1009.8hpa；多年平均气温17.0°C；极端最高气温40.1°C（1963年8月29日）；月极端最低气温-14.7°C（1972年2月9日）。多年平均相对湿度81%；多年平均降水量达1436.06mm；夏季多东南风，冬季多西北风。历年平均风速2.7m/s；最大风速为13.88m/s。39 2.3水文基本资料麻塘水库所在河流无入库水文站，自运行以来没有实测的水文气象资料。本次洪水复核桉湖南省水利厅1984年编制的《湖南省暴雨洪水查算手册》进行计算。降雨、资料均采用南县气象站的实测资料。2.4径流麻塘水库库区径流主要由降雨形成，根据南县气象资料分析，多年平均降雨量为1436.06mm；多年平均径流系数为0.44；多年平均径流深为631.87mm；水库的集雨面积0.55Km2，求得本流域多年平均入库水量为34.75万m3。2.5洪水2.5.1设计暴雨根据麻塘水库的地理位置和集雨面积、河流长度、干流平均坡降等资料，从《湖南省暴雨洪水查算手册》图一中查得该流域属暴雨一致区第六区，从图三“年最大24h点雨量均值等值线图”中查得该流域中心最大24h点雨量均值为110mm，查图四得变差系数Cv=0.45。根据南县气象站1971～2000年共计30年实测降雨资料统计（表2.5-1），平均多年最大一日降雨量：H=99.05mm，最大24小时降雨量为最大一日降雨量的1.12倍，则求得水库24小时点暴雨为H24点=1.12H=111mm，为水库安全起见，确实采用实测值。1971～2000年实测降雨资料统计表表2.5-1年份月、日最大一日降雨（mm）年份月、日最大一日降雨（mm）年份月、日最大一日降雨（mm）19715.2777.419816.28157.419917.772.119725.1748.719828.13172.419926.672.419738.1666.619837.7135.219937.25115.219745.5171.719846.1469.519947.30112.219758.575.819858.13154.719957.191.019769.778.219864.1470.319967.17116.239 19778.2871.519877.29122.819978.892.119783.3069.219889.255.819986.25115.519794.1882.719894.2886.819995.16185.319807.864.819907.193.120009.175.0合计2971.6平均99.05求得麻塘水库流域内的频率暴雨如下：①10年一遇点暴雨和面暴雨H24点=177.6mm，H24面=177.4mm;②50年一遇点暴雨和面暴雨H24点=249.75mm，H24面=249.5mm。采用《湖南省暴雨洪水查算手册》推算的图解分析法求频率暴雨净流量，各参数和成果见表2.5-2。设计暴雨参数及成果表表2.5-2P(%)2.010备注Kp(mm)2.251.61、统计参数H24面=111(mm)Cv=0.45Cs=3.5Cv2、点面关系系数a=0.9993、初损I0=27mmK24点(mm)249.75177.6H24面(mm)249.5177.4n20.6260.644n30.7560.788H1(mm)91.069.8H3(mm)137.3103.3H6(mm)177.9132.2H12(mm)210.7153.1H3-H1(mm)46.333.4H6-H3(mm)40.628.9H12-H6(mm)32.821.0H24-H12(mm)38.824.3R总222.5150.4φ0.700.7039 R上(mm)155.8105.32.5.2设计洪水利用《湖南省暴雨洪水查算手册》推求设计洪水。设计洪水过程包括地面径流和地下径流过程，地面径流过程采用径流分配系数法推求，地下径流过程采用三角形法推求，最后计算出各频率的设计洪水过程。有关参数见表2.5-3，入库洪水过程线见表2.5-4。设计洪水参数表表2.5-3P(%)210备注T(h)2.242.43F=0.55km2L=1.0kmJ=20‰θ=4.28m=0.295ΣQi(m3/s)23.816.08Qi/ΣQi0.2430.26Qm(m3/s)5.84.18△Q下(m3/s)0.510.34W(104m3/s)12.08.272.5.3洪水复核结果的合理性检查《湖南省暴雨洪水查算手册》编制于八十年代初期，近20年，特别是九十年代，不少地域发生的暴雨资料没有参编，因此，有必要根据近期相关统计资料对本次计算成果进行合理性检查。集雨面积、河流长度、干流平均坡降（F、L、J）麻塘水库的集雨面积、河流长度、干流平均坡降等参数均由南县水利局（经查“三查三定”资料）提供。本次设计结合成分之一地形图和现场调查情况对上述参数（F、L、J）进行初步复核，参数取值基本合理，可用于洪水复核。洪峰模数计算得该水库重现期为10年一遇的洪峰模数为7.60m3/s.km2，偏安全，属于合理。39 近区同频率24小时点暴雨值对比检查根据湖南省水文局1998年编制《湖南省暴雨洪水特征重现期查算手册》查算，麻塘水库重现期为10年的24小时点暴雨值为178.00mm。根据南县气象站雨量资料统计求得50年一遇24小时点暴雨为177.6,计算结果基本一致，本次暴雨计算较为合理。麻塘水库入库洪水过程线表2.5-4T(h)P(%)T(h)P(%)21021000.030.02300.230.0210.693.06310.200.0023.414.23320.1835.872.55330.1543.401.69340.1352.291.36350.1061.821.09360.0871.560.93370.0581.370.77380.0391.230.62390.00101.110.5140111.020.4341120.930.3542130.830.2943140.740.2644150.670.2845160.600.2646170.550.2447180.510.2248190.510.2149200.480.1950210.460.1751220.430.1652230.410.1453240.380.1254250.360.1055260.330.095639 270.310.0757280.280.0558290.250.03592.6调洪演算2.6.1调洪演算的基本原则根据麻塘水库的实际情况，此次调洪演算的起调水位为正常蓄水位48.0m，当入库洪水流量大于溢洪道泄流能力时，库水位上涨，水库滞洪；至入库流量等于溢洪道的泄流能力时，水库水位达到复核洪水的最高水位；随后，水库入库洪水流量小于溢洪道泄流能力，库水位下降。为水库安全起见，调洪演算时水库出库流量只计溢洪道的泄流能力，其它放水设施均不参与泄洪。2.6.2调洪演算的基本资料（1）水位与库容曲线麻塘水库的水位与库容关系曲线主要是根据麻塘水库“三查三定”提供的资料确定，正常蓄水位48.0m以上的水位与库容关系曲线见表2.6-1，库容曲线见图2.6-1。（2）泄流曲线麻塘水库的泄流曲线是根据麻塘水库溢洪道的堰型参照《溢洪道设计规范》（SDJ341-89）的有关规定计算的。正常蓄水位48.0m以上水库水位与溢洪道泄流量的关系见表2.6-1。宽顶堰下泄流量公式式中：ε—侧收缩系数，取1.0;m—宽顶堰的流量系数，通过计算m=0.34;B—宽顶堰取宽度为1.0m；39 H0—堰上水头，m39 39 麻塘水库水位与库容及水位与泄量关系2.6-1库水位（m）库容（104m3）下泄流量（m3/s）备注48.015.00正常蓄水位48.517.630.5349.021.01.5149.525.522.77（3）入库洪水过程线由于无入库流量实测资料，其入库洪水过程只能根据《查算手册》采用公式和径流分配系统法推算，详见表2.5-4。2.6.3调洪演算的基本方程与方法根据水量平衡原理，调洪演算的基本方程是：式中：Q1、Q2—△t时段始未的入库流量（m3/s）;q1、q2—△t时段始未的下泄流量（m3/s）;V1、V2—△t时段始未的库容（m3/s）;调洪演算采用水利部水利规划设计院、水电部天津勘测设计院及新疆水利水电勘测设计院合编的《水利水能计算软件包（C）》中的C-2水库调洪演算的数值解程序。各频率洪水标准调洪演算结果见表2.6-2、2.6-3。39 *****************************************************************************水库调洪演算数值解计算书C-2G*****************************************************************************工程名:麻塘水库频率:2一.原始数据:工程名:麻塘水库频率:2水位~水面面积关系曲线结点数K=10水位(米)水面面积(万平方米)水位(米)水面面积(万平方米)ZPFZPF45.502.6646.003.0846.503.5647.004.1047.504.7048.005.3648.506.0849.006.8649.507.7050.008.60洪水过程时段数J=25时段间隔(秒)T=3600洪水过程(立方米/秒):0.030.693.415.873.402.291.821.561.371.231.111.020.930.830.740.670.600.550.510.510.480.460.430.410.380.36防洪下限水位(米)ZM=48调洪起始水位(米)Z0=48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=1000泄洪洞个数G0=0溢洪道数H0=139 流量系数底宽(米)底高程(米)M2B2C20.341.0048.00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148.020.690.000.010.000.000.000.01248.163.410.000.090.000.000.000.09348.435.870.000.430.000.000.000.43448.663.400.000.820.000.000.000.82548.772.290.001.020.000.000.001.02648.831.820.001.130.000.000.001.13748.851.560.001.190.000.000.001.19848.871.370.001.220.000.000.001.22948.871.230.001.230.000.000.001.231048.871.110.001.220.000.000.001.221148.861.020.001.200.000.000.001.201248.850.930.001.180.000.000.001.181348.830.830.001.150.000.000.001.1539 1448.820.740.001.110.000.000.001.111548.790.670.001.070.000.000.001.071648.770.600.001.020.000.000.001.021748.750.550.000.970.000.000.000.971848.720.510.000.930.000.000.000.931948.700.510.000.890.000.000.000.892048.680.480.000.850.000.000.000.852148.660.460.000.810.000.000.000.812248.640.430.000.770.000.000.000.772348.620.410.000.740.000.000.000.742448.600.380.000.710.000.000.000.712548.580.360.000.670.000.000.000.67*****************************************************************************水库调洪演算数值解计算书C-2G*****************************************************************************工程名:麻塘水库频率:1039 一.原始数据:工程名:麻塘水库频率:10水位~水面面积关系曲线结点数K=10水位(米)水面面积(万平方米)水位(米)水面面积(万平方米)ZPFZPF45.502.5746.003.0546.503.6647.004.4047.505.2748.006.2748.507.4049.008.6649.5010.0550.0011.57洪水过程时段数J=20时段间隔(秒)T=3600洪水过程(立方米/秒):0.023.064.232.551.691.361.090.930.770.620.510.430.350.290.260.280.260.240.220.210.19防洪下限水位(米)ZM=48调洪起始水位(米)Z0=48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=1000泄洪洞个数G0=0溢洪道数H0=1流量系数底宽(米)底高程(米)M2B2C20.341.0048.00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=039 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148.093.060.000.040.000.000.000.04248.284.230.000.220.000.000.000.22348.432.550.000.430.000.000.000.43448.511.690.000.550.000.000.000.55548.561.360.000.630.000.000.000.63648.581.090.000.670.000.000.000.67748.600.930.000.700.000.000.000.70848.610.770.000.710.000.000.000.71948.610.620.000.710.000.000.000.711048.600.510.000.700.000.000.000.701148.590.430.000.680.000.000.000.681248.580.350.000.660.000.000.000.661348.560.290.000.630.000.000.000.631448.540.260.000.600.000.000.000.601548.530.280.000.580.000.000.000.581648.510.260.000.550.000.000.000.551748.500.240.000.530.000.000.000.531848.490.220.000.510.000.000.000.511948.470.210.000.490.000.000.0039 0.492048.460.190.000.470.000.000.000.472.6.4调洪演算结果根据调洪演算的基本原则和麻塘水库库容曲线、泄流曲线以及入库流理过程线，利用调洪演算的基本方程，求得麻塘水库50年一遇、10年一遇调洪演算结果，见表2-6-2。麻塘水库调洪演算结果表2-6-2频率P(%)210备注最高水位Zm(m)48.8748.61相应库容Vm（104m3）20.018.25相应泄量qm(m3/s)1.230.71滞洪库容(104m3)5.003.252.6.5调洪演算成果分析本次调洪演算设计洪水位为48.61m，相应最大下泄0.71m3/s，校核洪水位为48.87m，相应最大下泄流量为1.23m3/s。2.7防洪标准复核抗洪能力复核主要是对挡洪建筑物的顶部高程进行复核。对麻塘水库而言，就是对水库大坝及溢洪道控制段导墙顶部高程进行复核。2.7.1水库大坝坝顶高程复核2.7.1.1基本资料39 （1）多年平均年最大风速W=13.88m/s；设计风速的取值：在正常运用条件下，采用多年平均年最大风速的1.5倍；在非常运用条件下，采用多年平均年最大风速。（2）风区长度：D=0.3Km。（3）内坡坡比：为1：2.5。（4）水域的平均水深：正常情况时H=7.2m，非常情况时H=8.5m。由本次洪水复核，10年一遇设计洪水位为48.61m，50年一遇校洪水位为48.87m。大坝属Ⅴ等、小（2）型工程中的5级建筑物，根据《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2001）中的第5.3条规定进行坝顶超高复核计算，坝顶高程等于水库静水位与坝顶超高之和，并按以下运行条件计算，取最大值：1）设计洪水位加正常运行条件的坝顶超高；2）正常蓄水位加正常运行条件的坝顶超高；3）校核洪水位加非常运行条件的坝顶超高。坝顶在水库静水位以上的超高按下式计算：y=R+e+A式中：y—坝顶超高，m；R—最大波浪在坝坡上的爬高，m；由平均波高与坝迎水面前水深的比值和相应累积频率P（%）按《规范》表A.1.13规定的系数计算求得，即—系数，按《规范》表A.1.13确定；Rm—波浪平均爬高（m），K△—糙率渗透性系数，按《规范》表A.1.12-1确定；Kw—经验系数，按《规范》表A.1.12-2确定；Hm—平均浪高，按莆田试验站公式（A.1.5-1）计算；39 A—安全加高，m；大坝安全加高在正常运用时A=0.5m，在非常运用时A=0.3m。各计算要素及成果见表2-7-1。坝顶超高复核计算成果表表2.7-1计算情况正常运用非常运用多年平均最大风速W(m/s)13.8813.88风区长度D（m）260260水域的平均水深Hm（m）7.28.5计算风速W（m/s）20.8213.88水库静水位（m）48.6148.87最大风壅水面高度（m）0.0040.006平均波高hm(m)0.1750.113平均波周期Tm(s)1.861.49平均波长Lm（m）5.387683.46144平均波浪爬高Rm(m)0.8320.472Kp1.841.84累计频率的爬高Rp%(m)0.630.36安全加高A(m)0.50.3坝顶超高y(m)1.130.65计算最低坝顶高程（m）49.7349.52经计算，大坝坝顶高程不得低于49.73米，各计算要素及成果详见表2-7-1。2.7.1.2溢洪道控制段导墙顶部高程复核麻塘水库溢洪道为宽浅式。根据《溢洪道设计规范》(SL253-2000)中的第3.4.8条规定，控制段导墙顶部高程不得低于校核洪水位加安全超高。因规范（SL253-2000）中没有4、5级建筑物的安全超高值，参考3级建筑物的安全超高值，取0.3m。因此，麻塘水库溢洪道控制段导墙顶部高程不得低于48.87+0.3=49.17m。2.7.2复核结论1）麻塘水库大坝坝顶现有高程为50.0m，高于《碾压式土石坝设规划》要求的最低高程49.73，满足规范要求。39 2）溢洪道控制段导墙顶部现有高程49.80m，高于《溢洪道设计规范》(SL253-2000)中要求的49.17m，满足规范要求。2.8施工期洪水麻塘水库除险加固工程施工选择在枯水期施工，大坝、溢洪道等均可利用输水涵管将库水位降至死水位时施工，不受施工期洪水影响。输水涵管施工时，库水位已降至死水位，水库无其它导流设施，天然来水量存蓄在库中，库水位上升，需设置施工围堰。根据《水利水电工程施工组织设计规范》（SL303-2004）及《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000）的规定，本工程施工围堰的级别为5级，洪水重现期为5～10年。因麻塘水库无实测历年逐月降雨资料，其施工期洪水只能根据邻近燎原水库的降雨量与径流深关系推算求得麻塘水库历年11月～次年1月（12月～次年1月）的径流深之和。经理论频率分析，求得11月～次年1月各重现期（频率）的径流深与径流量，见表。施工期径流深和径流量表表2.8-1时段频率（%）项目11月～次年1月12月～次年1月10201020径流深（mm）76.6059.9548.6133.35径流量(万m3)4.23.32.671.83注：径流量=径流深*集雨面积由上表可知，12月～次年1月产生的径流量小于11月～次年1月，因此，低涵及溢洪道施工期宜定于12月～次年1月。10年一遇枯水期降雨来水量达到2.67万m3，水位达到45.43m，5年一遇枯水期降雨来水量达到1.83万m3，水位达到45.10m。39 3、工程地质3.1概述麻塘水库坝址位于南县茅草街镇塘华村,东经111°62"84″,北纬28°30"40″,属洞庭湖水系。坝址距距茅草街镇政府6.5km，距南县城区14km。为小（2）型水库。大坝距界樟公路4.0km，交通条件较好。坝址控制集雨面积为0.55km2,水库正常蓄水位为48.0m（85高程系统，下同），正常库容为15.0万m3；设计洪水位48.61m，设计库容为18.25万m3；校核洪水位为48.87m，总库容为20.0万m3；死水位为44.7m，死库容为1.1万m3；保护人口760人，保护耕地1200亩，工程设计灌溉面积1200亩，由于灌溉渠系未配套完善，实际灌溉面积为800亩，是一座以灌溉为主，兼顾养殖、防洪等综合效益的小（2）型水利工程。3.2工程区地质概况3.2.1地形地貌麻塘水库系洞庭湖水系，工程区内地貌类型以低岗丘陵为主，总的地势为西北低，东南高，河谷深切，冲沟发育。坝址区位于基本对称的“U”型河谷，河谷宽150～160m。两岸山体高出大坝坝顶约10～20m，坡角为5～15˚，地形相对较缓，工程区无基岩出露。3.2.2地层岩性工程区内无地勘资料，参考附近类似工程及建筑物实际开挖情况。施工时需进一步做好地勘工作。地层岩性自老至新依次有：第四系下更新统(Q2)：冲积堆积，上部为绛红色砂质粘土，下部为砂卵砾石层，总厚度11～120m，坝区均有分布。39 人工堆积(Qs)：以砂质粘土为主，夹砾石等，大坝区域主要为人工堆积的砂质粘土坝体。3.2.3地质构造及地震工程区位于新华夏系第二沉降带之洞庭湖凹陷盆地南部，构造简单，无活动性断裂通过。据国家地震局2001年版1:400万《中国地震动参数区划图》，本区地震动峰值加速度为0.10g，地震动反应谱特征周期为0.35s，相应地震基本烈度为7度。3.2.4水文地质条件区内地下水为孔隙潜水和孔隙承压水。孔隙潜水赋存于Q2地层中的孔隙中，地下水位埋深3.0～6.0m，含水量相对贫乏，主要受大气降水补给，动态随季节变化明显；孔隙承压水赋存于Q2地层下部的砂卵石层中，含水量较丰富。根据区域水文地质资料，地表水及地下水化学类型为HCO3-Ca型，PH值为7～8，具弱碱性，对砼无腐蚀性。3.2.5不良物理地质现象工程区植被发育较好，无大的不良物理地质现象，只局部小范围存在坍岸。上游坝坡无护砌，局部破损严重；下游坝坡杂草丛生，凹凸不平，局部有冲沟。3.3坝体工程地质特性及评价大坝为均质土坝，坝顶高程50.00m，最大坝高6.8m。根据调查、施工资料的情况，大坝修建时将坝基及两侧山坡根植层清除不彻底，然后回填砂质粘土夹砾石，坝体料源均就近取土。由于受当时的施工技术条件及物质资料条件限制，前期未进行地勘工作，且坝体填筑时未进行碾压，施工质量较差，病险问题较多。投入运行20多年来，主要存在问题有：⑴大坝坝体及坝体与基础面胶结较差，局部存在孔隙，密实度达不到设计要求，因此存在坝身渗漏及接触面渗漏问题。39 ⑵大坝下游坝脚未设排水体，造成坝体浸润线及出逸点偏高，且有110m坝脚常年浸泡在水塘中，使坝脚出现崩塌现象。⑶大坝上游坝坡无护砌，因年代久远，浪损及塌陷严重。⑷输水涵管为瓦管，局部开裂破损，漏水严重。⑸溢洪道为自然土沟,中间段为土洞且在民房地基穿过，没有任何衬砌,泄洪时陡坡下游冲损严重。鉴于上述问题，究其原因：修建时施工技术落后，施工设备简陋，加上施工时没有严格的质量管理体制，施工质量价差。3.4坝基工程地质条件及评价3.4.1地质概况坝址区属低岗丘陵区，两岸为低矮的山岗，均为Q2绛红色砂质粘土，厚度大于10m，其结构较密实，但表部约有1.0～1.5m的根植层，其结构较松散。大坝建于较对称的“U”形山谷内，谷底高程在40.0～42.5m之间，两岸山坡坡度较缓。3.4.2地基主要工程地质条件及评价大坝基础最低地面标高43.2m左右，建基较为平整。坝体填土均取自两岸山坡地表，经掺和后夯压。坝基由人工填筑，土类分布不均，因无地质钻探资料，只能参照同区域类似工程地质情况。主坝各土层物理力学指标参照其它工程同类土质取用，见表3.4-1。3.4.3坝基抗滑稳定问题大坝基础持力层为Q2绛红色砂质粘土，浅部为根植层。建成后运行20多年来，坝基受库水浸泡，力学强度略有降低，对大坝抗滑稳定形成不利影响，建议对其进行抗滑稳定复核计算。39 3.4.4地基处理措施建议⑴鉴于大坝存在的坝基及坝肩接触面渗漏问题，建议对其进行防渗处理，防渗帷幕下限宜深入相对隔水层（K≤1×10-4cm/s）1.0m。两岸应与高于正常蓄水位的地下水位或K≤1×10-4cm/s的防渗下限线相接。⑵对坝身进行抗滑稳定性复核计算。3.4.5岩土物理力学指标建议值本工程无地质钻探资料。根据工程的地质环境，调查、核实建设时期大坝的土质情况，基底高程，参照同区域同类土质，大坝各土层物理力学指标取用见表3.4-1。39 地层代号土类物理力学指标承载力标准值[R](KPa)抗冲刷流速(m/s)摩擦系数f砼/土允许水力比降开挖边坡天然含水量%天然密度ρ孔隙比e比重Gs垂直渗透系数K(cm/s)水平渗透系数K(cm/s)压缩系数av1-2(Mpa-1)压缩模量Es1-2(MPa)饱和快剪固结快剪慢剪临时永久干(g/cm3)湿(g/cm3)内摩擦角φ(°)凝聚力c(KPa)内摩擦角φ(°)凝聚力c(KPa)内摩擦角φ(°)凝聚力c(KPa)坝身砂质粘土夹砾石28.691.481.900.912.72（1～5）E-045.5E-040.4094.53121915.01816.517140～1500.40.220.451:1.751:2坝基砂质粘土23.51.511.910.722.72（2～3）E-051.2E-050.2258.38141815171716160～1800.50.280.41:1.251:1.5麻塘水库岩土物理力学指标建议值3.4-139 3.5其他建筑物工程地质问题及评价3.5.1输水涵管原输水涵管2处分别位于坝体右端及中段，均为Φ=0.3m瓦管。涵管基础为Q2绛红色砂质粘土，根据现场调查，涵管运行多年，瓦管开裂严重，渗漏严重。建议对输水涵管进行重建。3.5.2溢洪道原溢洪道位于大坝左端，溢洪道堰顶高程47.3m，堰顶宽1.0m，堰型为宽浅式。据现场调查，现溢洪道均为自然土沟，杂草丛生，淤塞严重。建议重建溢洪道。3.6天然建筑材料本工程除险加固设计所需天然建材量较小，其中土料需求量为3968.03m3，砂砾石料需求量为1323.23m3，块石料为322.09m3。料场基本情况如下。3.6.1块石料本阶段需要块石料322.09m3，本次勘查达40×104m3。块石料产地可选用望城县丁字湾块石料场，岩性为厚层-巨厚层状紫红色石英砂岩，岩石致密坚硬，抗风化能力强，成材率高，饱和抗压强度Rw>45Mpa，质量较好，储量丰富，开采运输方便，运距约35km。3.6.2土料工程区土料丰富，多为第四系下更新统砂质粘土，分布在大坝左右岸山坡，储量丰富，质量较好，距大坝约0.5km，表部一层含少量根系等杂质，剥离层厚0.5m，有简易公路直通坝址，开采运输较方便。粘土含量为35%～45%，小粒径石子含量不超过5%，渗透系数K≤1×10-5cm/s，含水量控制在19%～25%，填筑后的土料干容重为1.60g/cm3。可做为冲抓回填土方用料。3.6.3砂砾料本阶段需要砂砾石料1323.23m3，本次初查达40×104m3。96 砂砾石料场位于南县，有专业采砂船队，可供应各种级别的砂砾料，砾石成分为石英砂岩，磨圆度好，含泥量低，质量好，运输方便，运距约14km。3.7结论与建议⑴工程区位于新华夏系第二沉降带之洞庭湖凹陷盆地南部，构造简单，无活动性断裂通过。据国家地震局2001年版1:400万《中国地震动参数区划图》，本区地震动峰值加速度为0.10g，地震动反应谱特征周期为0.35s，相应地震基本烈度为Ⅶ度。⑵大坝为均质土坝，受水库修建时施工设备及技术条件限制，施工质量较差，水库坝体渗漏较严重；大坝填筑时对基础未进行有效防渗处理，大坝沿坝基、坝肩基础接触带渗漏问题严重。针对诸多问题，建议对坝身及两坝肩地基进行防渗处理。⑶对大坝进行抗滑稳定复核计算；⑷基于水库运行多年，其附属建筑物多年久失修，存在诸多病险问题，建议对输水涵管进行重建；对溢洪道进行重建。⑸天然建材需求量不大，工程区无块石料及砂砾石料，可考虑外购；土料场距离大坝近，开采运输方便，可满足工程需求。⑹在除险加固施工过程中，应严格按照有关规程规范和设计文件开展各项工作，确保工程质量。必要时，可适当补充地勘工作，以便为工程的进一步优化设计提供地质依据和建议。4、除险加固设计4.1工程概述麻塘水库坝址位于南县茅草街镇塘华村,属于洞庭湖水系，是一座小（2）型水库。坝址距界樟公路4.0km，距茅草街镇政府6.5km96 距南县城区约14km。坝址控制集雨面积为0.55km2,水库正常蓄水位为48.0m（85高程系统，下同），正常库容为15.0万m3；设计洪水位48.61m，设计库容为18.25万m3；校核洪水位为48.87m，总库容为20.0万m3；死水位为44.7m，死库容为1.1万m3；本工程设计灌溉1200亩农田，实际灌溉800亩农田，保护下游耕地面积1200亩，保护人口760人，是一座以灌溉为主，兼有防洪、养殖等综合效益的小(2)型水利工程。4.2主要工程任务大坝安全认定结论性意见及主要工程任务1）大坝安全类别评定为三类坝；2）对大坝维修加固的意见和建议：①对大坝坝体及坝基接触面采用劈裂灌浆进行防渗处理；②对111m长大坝坝脚设置贴坡排水（桩号0+000-0+111）。③迎水面从死水位以上1.0m至校核洪水位采用预制六方砼块护坡，校核洪水位至坝顶采用砼花格草皮护坡；背水面采用砼花格草皮护坡。④对大坝坝顶进行泥结石路面硬化。⑤废除现有输水涵管，并重建输水涵管。⑥重建溢洪道，增设消力池。4.3设计依据4.3.1工程等级及防洪标准麻塘水库总库容为20.0万m396 。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），确定该工程等别为Ⅴ等、小（2）型，其主要建筑物级别为5级，次要建筑物级别为5级，临时性建筑物为5级。防洪标准：大坝设计洪水取10年一遇，校核洪水取50年一遇，溢洪道及其消能防冲工程设计洪水重现期为10年一遇。4.3.2设计基本资料1）水库特征水位及库容根据水文资料及调洪演算，水库特征水位及相应库容见表4-3-1。水库特征水位及相应库容表表4-3-1项目水库水位（m）相应库容（万m3）备注校核洪水位P=2.0%48.8720.0设计洪水位P=10%48.6118.25正常蓄水位48.015.0死水位44.71.12）大坝坝坡抗滑稳定安全系数根据《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2001）中的规定，采用简化毕肖普法计算方法时，大坝坝坡抗滑稳定最小安全系数为：正常运用条件：1.25；非常运用条件Ⅰ：1.15；非常运用条件Ⅰ：1.10。3）地震烈度根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001），查得麻塘水库位于地震动峰值加速度为0.1g的地区，地震动反映谱特征周期为0.35s，相应《中国地震烈度区划图》（1990版）划定的地震基本烈度为7度地区。根据《水工建筑物抗震设计规范》（SL203-97）规定，该大坝等建筑物应进行抗震安全复核。4.3.3依据的主要规程规范及文件1）依据的主要规程规范（1）《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000）；96 （2）《防洪标准》（GB50201-94）；（3）《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2001）；（4）《水利水电工程设计洪水计算规范》（DL5073-2000）；（5）《水工建筑物抗震设计规范》（DL5073-2000）；（6）《溢洪道设计规范》（SL253-2000）；（7）《水工混凝土结构设计规范》（SL/T191-96）；（8）《水工涵管设计规范》（SD134-84）；（9）《土石坝安全监测技术规范》（SL60-94）；（10）《土坝坝体灌浆技术规范》（SD266-88）；（11）《水库工程管理设计规范》（SL106-96）。2）依据文件和参考资料（1）《关于印发小（2）型水库病险水库除险加固工程初步设计指导意见的通知》（湘水建管[2011]21号）；（2）《湖南省小（2）型水库除险加固工程初步设计导则》；（3）《湖南省小Ⅱ型病险水库除险加固项目前期工作细则》。（4）《湖南省小Ⅱ型病险水库大坝安全认定报告书》。4.4大坝防渗处理麻塘水库是1988年修建的一座小（2）型水库，当时没有进行详细的设计勘测，且是群众运动，施工质量差，大坝坝体及坝体与基础面胶结较差，局部存在孔隙，密实度达不到设计要求，坝身渗漏及接触面存在渗漏现象。工程险情的经常发生已严重威胁到大坝的运行安全。不仅使工程的正常效益得不到充分发挥，而且也严重威胁着下游人民的生命财产的安全。4.4.1大坝坝体劈裂灌浆设计①灌浆形式的选择96 根据大坝的灌浆实践和理论研究表明，劈裂灌浆能沿灌浆轴线构成帷幕防渗，截堵坝体渗漏，充填裂缝和洞穴。浆脉附近坝体被压密，改善坝身应力状态，有利于坝身的变形稳定性，且灌浆时的压力、灌浆量、位移、浆缝开展方向和宽度均可控制。因此，劈裂灌浆能够保证大坝安全和提高大坝的防渗效果。根据麻塘水库的实际情况，设计对大坝采取双排劈裂灌浆，灌浆钻孔轴线偏大坝中心线上、下游各0.75m，与坝顶轴线平行。大坝总长283.0m，灌浆长度111.0m。②钻孔布置根据南县多年来的灌浆防渗经验，设计对大坝采取双排劈裂灌浆，灌浆钻孔轴线偏大坝中心线上、下游各0.75m，与坝顶轴线平行。灌浆孔距1.5m，钻孔最深伸入基础相对不透水层下2m左右。造孔时应保持孔身垂直，孔位成直线。施灌时按三序孔法进行注灌，第一序孔孔距为4.5m，第二序孔孔距加密到3m，第三序孔孔距加密到1.5m，施灌时由疏至密，使所灌泥浆形成一条浆路帷幕，以达到防渗的目的。麻塘水库大坝灌浆共需造孔148个，灌浆总进尺1144.2m。详见《大坝防渗加固纵剖面图》（麻塘-除险-05）。③灌浆帷幕厚度大坝劈裂灌浆主要是通过压力灌浆，在坝身规定位置形成一道连续的帷幕泥墙，以达到防渗的目的。确定帷幕厚度应与防渗效果和经济同时挂钩。根据《土坝设计》中的均质土坝渗流计算公式计算结果，参照南县历年来的帷幕灌浆实施经验，帷幕厚度取0.15m～0.2m。④浆液选择水泥粘土浆成本低、流动性、抗渗性好，结石率高，因此土坝劈裂灌浆多采用水泥粘土浆，水泥粘土浆是由水泥和粘土两种基本材料相混合所构成的浆液水泥和粘土混合，可以互相弥补缺点，构成性能较好的灌浆浆液。在水泥粘土浆液中，粘土多采用含少量砾的粉质粘土或纯粘土；水泥一般采用普通硅酸盐水泥，材料用量：每1m进尺灌浆水泥用量为0.274t，劈裂0.68t。96 ⑤灌浆压力的大小灌浆压力指灌浆管上班方孔口压力，也是注浆管上端压力表的压力值.它是劈裂灌浆施工中的一个重要控制指标。压力控制得好，可使坝体回弹和压密充分，补充坝体的最小主应力，保证防渗帷幕的作用。灌浆孔口压力以产生沿坝轴线方向脉状扩散形成一连续的防渗体，但又不得产生有害的水平脉状扩散和变形为准，往往需要现场灌浆试验或在施工前期确定。大坝灌浆口压力多在0.1～1MPa之间。在可能的情况下，以采用较大的压力为好。应当指出的是：对于起始劈裂压力、裂缝的扩展压力、最大控制灌浆压力均应该较好的掌握。鉴于灌浆压力的大小不仅与灌浆范围大小、水文工程地质条件等因索有关，而且还与地层的附加荷载及灌浆深度有关，所以不能用一个公式准确地表达出来，应根据不同情况通过经验和灌浆试验确定。为简化计算，方便施工，根据有关资料、施工实践、灌浆压力，可根据不同的孔深确定，见下表。灌浆压力值孔深(m)＜1010～1515～20＞20灌浆压力(MPa)0.150.15～0.20.2～0.30.354.4.2大坝下游坡脚新增贴坡排水大坝下游无排水体，导致坝体浸润线及出逸点偏高，不利于大坝的稳定。为确保大坝渗流稳定，且方便施工，设计在长111m坝段坝脚采用贴坡排水，另有长172m坝段坝身高度为2.5m-3.0m，可不设坝脚排水体，只在坝脚增设排水沟即可。设计贴坡排水顶部高程超出下游最高水位1.0m，即45.50m；顶部宽度根据施工条件及检查观测需要确定，取1.0m；设计排水体内坡1∶1.5，外坡1∶2.5。排水体选用质地坚硬耐风化的块石砌筑而成。96 排水体与坝体之间设置反滤层，反滤层由三层反滤料组成，选用耐风化的砂石、砾石和卵石构成，每层粒径随渗流方向变大，层厚顺渗流方向取为0.1cm、0.1cm和0.15cm。根据规范，被保护土为粘性土时，第一层反滤层的级配应按下列方法确定：被保护粘土小于0.075mm的颗粒含量为92%>85%，要求第一层反滤层D15≤9d85（式中d为被保护土粒径，D为保护土粒径，下同）。被保护粘土d85≈0.04mm，D15≤0.36mm，第一层反滤料粒径D取0.25～1mm，厚度为100mm；第二层反滤料D=1～5mm，厚度为100mm，第三层反滤料D=5～20mm，厚度为150mm。桩号（0+118－0+283）设纵向排水沟，使坝坡排水形成完整系统。4.4.3大坝上、下游护坡（一）护坡范围及形式（1）大坝上游护坡根据《碾压式土石坝设计规范》（SL274—2001）及湖南省小（2）型水库除险加固工程初步设计导则，大坝上游砼护坡范围从死水位以上1.0m护至校核洪水位，设计采用预制六方砼块护坡，校核洪水位至坝顶采用砼花格草皮护坡。并砌上游坡面砼踏步。（2）大坝下游护坡大坝下游护坡从坝顶（高程50.0m）至排水体顶（高程45.5m）为砼花格草皮护坡，并设置人行阶梯、竖向排水沟等。（二）上游护坡结构设计（1）护坡厚度砼块护坡的计算，是根据板厚在波压力和浮力作用下，不致浮起和破裂的条件而定的，通常只计算厚度，平面尺寸预先选定。护坡砼块采用正六边形，边长取0.4m，根据《碾压式土石坝设计规范》（SL274—2001）“护坡计算”砼块厚度按下式计算：96 式中：—系数，对预制装配式护面板取=0.075；hp—累积频率为1%的波高，m；Lm—平均波长，按莆田公式计算，m；b—沿坝坡向板长，b=0.693m；—预制砼板的密度，=2.4t/m3；m—大坝上游坡边坡系数，m=2.0；—水的密度，=1t/m3；Hp—累积频率为1%的波高，m；根据《碾压式土石坝设计规范》（SL274—2001）波浪的平均波高和平均波周期采用莆田实验站公式，计算公式如下：式中：hm—平均波高，m；Tm—平均波周期，S；W—计算风速，取20.82m/s，采用多年平均年最大风速的1.5倍；D—风区长度；Hm—水域平均水深；g—重力加速度，取9.81m/s2；96 计算结果：hm=0.26m，Tm=2.30s，Lm=8.21m。由hm/Hm的比值，按《碾压式土石坝设计规范》（SL274—2001）表A.1.8中规定的系数求得Hp（累积频率为1%的波高）为0.607m；以上数值代入砼板厚度计算公式，得t=0.094m。（2）护坡结构型式设计采用C15预制砼六方块护面，砼六方块厚度取为100mm，六方块边长为400mm。其具体加固措施如下：使护坡基面密实平整后，铺设一层100mm厚的砂砾石垫层，然后铺设预制砼六方块。六方块边长0.4m，护坡体内设纵横间距为2.52m、2.17m的排水孔，孔径50mm，呈梅花形排列。同时每隔15.12m设伸缩缝一条，缝间灌沥青麻丝。底部设置宽0.6m，高0.8m的C15现浇砼阻滑基座，基座埋深大于0.6m。（三）下游护坡大坝下游坝坡面未护砌，水库建成运行多年，由于雨水冲刷，使得坝坡凹凸不平，局部有冲沟，坡面杂草丛生，须对下游坝面进行整修。（1）对大坝下游坡面进行整修。为防止下游坝坡雨水集中冲刷而形成雨淋沟，桩号（0+118－0+283）需设置竖向排水沟，汇集径流，排到坝脚。竖向排水沟沿坝坡与农田交界处布置，并要求与纵向排水沟相连接，断面与纵向排水沟相同。排水沟均采用C15砼衬砌。（2）新建行人阶梯，使之平顺整齐，人行阶梯用砼C15护砌厚100mm。（3）大坝下游坡面采用砼花格草皮护坡，护坡范围从贴坡排水顶部至坝顶，草皮选用台湾青草种。4.4.4大坝坝顶路面硬化麻塘水库大坝坝顶轴线全长283m,顶宽3.0～3.5m。经过多年运行，其位移、沉降基本稳定。具体硬化措施可参考有关公路规范实施：先对坝顶路面进行平整，压路机碾压后铺设150mm厚的砂卵石进行硬化。96 4.4.5除险加固处理后渗流、抗滑稳定复核㈠处理后渗流复核（1）计算工况大坝坝体渗流分析计算时，选择计算断面为大坝设计标准断面，根据《碾压式土石坝设计规范》（SL274—2001）中第8.1.2条规定，渗流分析计算时应考虑水库运行出现的各种不利条件。渗流分析计算按以下工况进行：①上游设计洪水位与下游无水时的稳定渗流；②上游校核洪水位与下游无水时的稳定渗流；③上游正常蓄水位与下游无水时的稳定渗流；④库水位由校核洪水位降落至死水位的非稳定渗流。⑵　计算方法对大坝的渗流计算，主要根据地质勘探资料、土工试验，大坝建设和运行管理等有关资料，选取大坝地质勘探断面（大坝最大坝高断面）作有限元渗流分析。大坝渗流分析采用软件：北京理正软件设计研究所的《理正渗流分析软件》——“渗流问题有限元分析”。⑶　计算参数渗流分析计算中库水位降落速度在正常蓄水位以上降落时，按溢洪道泄流时的自然降落速度。在正常蓄水位以下降落时，按灌溉输水涵管闸门开启涵管出口自由出流时的降落速度。各渗透区材料的水平垂直渗透系数采用地质报告中的推荐值，见表4.4-1。计算断面及土层分区见图（4-4-1）。大坝计算断面渗透分区指标表4.4-1分区渗透系数Ⅰ区Ⅱ区Ⅲ区Ⅳ区Ⅴ区Kx（cm/s）5.5×10-45.5×10-41.2×10-55.0×10-31.0×10-596 KV（m/d）4.0×10-44.0×10-42.0×10-55.0×10-31.0×10-5⑷　计算成果大坝稳定渗流分析计算成果见图4-4-2～4-4-4。大坝稳定渗流计算成果：正常蓄水位、设计洪水位、校核洪水位时，下游坝脚渗流逸出处最大渗流坡降Jmax分别为0.13、0.16、0.17。大坝非稳定渗流分析计算成果见图4.4-1～4.4-5。大坝非稳定渗流计算成果：库水位从校核洪水位降落至死水位时，上游坡面渗流逸出处最大渗流坡降Jmax为0.04。坝体渗流逸出处允许渗流坡降按下式（流土的临界坡降计算公式）计算：J=(G-1)(1-n)，J允许=J/KB式中：G—土粒比重，G=2.72;n—土体孔隙率，；J—临界渗流坡降；KB—流土安全系数，取2.0。根据土的物理力学性质，临界渗流坡降J=0.90，J允许=0.45。经计算大坝在稳定渗流与非稳定渗流条件下的最大渗流坡降Jmax均小于允许渗流坡降[J允许]=0.45。大坝下游坝脚渗流逸出处设有反滤层和排水棱体，较现状情况浸润线下游出逸点明显降低，因此大坝除险加固后渗流性态是安全的。（二）大坝除险加固处理后抗滑稳定复核⑴　计算工况大坝坝坡抗滑稳定计算工况按《碾压式土石坝设计规范》（SL274—2001）选定。（1）渗流稳定期：96 ①上游设计洪水位，下游无水的稳定渗流；②上游校核洪水位，下游无水的稳定渗流；③上游正常蓄水位，下游无水的稳定渗流；（2）渗流非稳定期：①库水位从校核洪水位降落至死水位，下游无水的非稳定渗流期；3、考虑地震的渗流计算①上游设计洪水位，下游无水的稳定渗流期，并考虑7级地震的下游坝坡；②上游正常蓄水位，下游无水的稳定渗流期，并考虑7级地震的下游坝坡；③上游为1/3坝高水位，下游无水的稳定渗流期，并考虑7级地震的上游坝坡；⑵　计算方法对大坝坝坡的稳定分析，主要根据地质勘探资料、土工试验，渗流计算成果，大坝建设和运行管理等有关资料，选取大坝最大横断面（亦即坝体渗流计算分析所选择的断面）作坝坡稳定分析。大坝坝坡稳定分析采用软件：北京理正软件设计研究所的《理正边坡稳定分析软件》——“复杂土层土坡稳定计算”。根据《碾压式土石坝设计规范》第8.3.9条规定，均质土坝的坝坡抗滑稳定宜采用计及条块间作用力的简化毕肖普法，各种运行工况下的土体的力学指标根据地勘资料、按规范要求选取。⑶　计算参数计算断面材料的物理力学指标由土工试验成果确定，排水堆石棱体物理力学指标参照同类工程经验确定，见表4.4-4。96 坝计算断面各分区物理力学指标表4.4-4　指标KxKy重度饱和重度内摩擦角凝聚力分区　（cm/s）（cm/s）（KN/m3）（KN/m3）（。）（Kpa）Ⅰ5.5×10-44.0×10-418.5218.85快剪12.0快剪19.0慢剪16.5慢剪17.0Ⅰ5.5×10-44.0×10-418.5218.85快剪12.0快剪19.0慢剪16.5慢剪17.0Ⅲ1.2×10-52.0×10-518.7219.6快剪14快剪18.0慢剪17慢剪16.0Ⅳ5.0×10-35.0×10-32121.5350Ⅴ1×10-51×10-520.021.01520⑷　计算成果大坝坝坡抗滑稳定计算结果见图4-4-6～4-4-13及表4.4-2。大坝坝坡抗滑稳定计算安全系数表表1-6-1计算工况上游坝坡下游坝坡①②③①②③④⑤安全系数1.7461.6261.7201.6411.4871.6291.4771.627根据《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2001）中的规定，采用计及条块间作用力的计算方法时，大坝坝坡抗滑稳定最小安全系数为：正常运用条件：1.25；非常运用条件Ⅰ：1.15；非常运用条件Ⅱ：1.10。由表1.4-2可知，计算所得大坝上、下游坝坡抗滑稳定安全系数大于规范要求的坝坡抗滑稳定最小安全系数，均符合规范要求。按选定方案对大坝进行除险加固后，大坝结构安全满足规范要求。96 96 96 96 96 96 4.5溢洪道重建4.5.1工程现状及存在主要问题溢洪道布置在大坝左端山体上，为开敞式正槽溢洪道，堰顶高程47.3m，宽1.0m，均为土渠，溢洪道总长90.0米。无消能设施。目前存在的主要问题有：人工开挖后无任何护（衬）砌，经多年运行后，淤塞严重，流水不畅，且无消能设施。因此，需进行重建。4.5.2溢洪道结构布置设计重建溢洪道，设计洪水标准为10年一遇。重建后的溢洪道由进口控制段、泄槽段、消力池组成。具体布置如下：（1）溢洪道进口控制段设计采用C20钢筋砼矩形槽，对两侧边坡整理。溢洪道进口段桩号为0+000～0+004.8，底板高程为48.0m，底宽从2.3m渐变为1.0m，侧墙高度为0.5～2.0m。控制段从桩号0+004.8～0+009.8，长5.0m，宽1.0m，堰顶高程定为48.00m。（2）泄槽控制段后接泄槽，长17.4m。其中桩号0+009.8～0+014.8，长5.0m,宽1.0m,坡降i=0.2为直线斜坡段；桩号0+014.8～0+022.2，长7.4m,宽1.0m,坡降i=0.2为圆弧斜坡段；桩号0+022.2～0+0272.2，长5.0m,宽1.0m,坡降i=0.2为直线斜坡段。泄槽段均采用C20钢筋砼矩形槽，底板厚为0.3m，侧墙墙高1.5m，墙厚0.4m。（3）伸缩缝、止水与排水设施泄槽底板设横向伸缩缝，缝宽均为20mm。伸缩缝均设橡皮止水，缝下设排水沟。纵、横向排水沟尺寸为0.3m×0.3m，沟中埋设φ100无砂管。（4）消能防冲麻塘水库溢洪道消能防冲设施采用10年一遇的洪水标准。96 设计时考虑到地形限制，采用底流消能出水条件较好，消力池设在泄槽末端，消力池池深0.5m，池长6.0m，底板C20钢筋砼厚0.5m，侧墙为C20钢筋砼悬臂式挡土墙，墙高1.4m。侧墙、底板设排水孔，排水孔孔距3m，孔径φ50mm。4.5.3溢洪道水力计算（1）下泄流量计算麻塘水库溢洪道的泄流能力按《溢洪道设计规范》（SL253-2000）的有关规定进行计算：正常水位48.0m以上水库水位与溢洪道泄洪量关系如表4.4-6。麻塘水库水位与库容及水位与泄量关系表4.4-6库水位（m）库容（104m3）下泄流量（m3/s）备注48.015.00正常蓄水位48.517.630.5349.021.01.5149.525.522.77（2）溢洪道控制段导墙顶部高程复核计算麻塘水库溢洪道为开敞式。根据《溢洪道设计规范》（SL253-2000）中的第3.4.8条规定，控制段导墙顶部高程不得低于校核洪水位加安全超高。因规范（SL253-2000）中没有4、5级建筑物的安全超高值，参考3级建筑物的安全超高值，取0.30m。因此，麻塘水库溢洪道控制段导墙顶部高程不得低于48.87+0.3=49.17m。设计其顶部高程为49.80m，满足规范要求。4.6输水涵管重建4.6.1工程现状现有高、低输水涵管，分别位于坝体右端及中段坝体内，均为φ0.3m预制砼输水管，设计流量为0.2m3/s。经多年运行后，管身、顶部已出现裂缝，形成渗漏通道，对工程安全造成严重危害。放水管拍门采用手动绞车套钢丝绳启闭，设备陈旧，操作困难，无法保证安全运行。针对高、低输水涵管存在的问题，将大坝中段低输水涵管进行封堵，将右端高输水涵管拆除重建。4.6.2输水涵管过流能力与结构计算96 1)过流能力复核及长度的确定考虑到涵管的检修方便，设计φ0.8m预制砼涵管，比原有涵管增大了断面，因此可不对过水能力进行复核。根据实际地形布置，本次设计涵管长度为20.0m。2)输水涵管结构布置：设计新建预制砼涵管底板高程为44.70m，过水断面为φ0.8m，预制砼管壁厚0.1m；进口段采用浆砌石八字墙与坝坡平顺相连。涵管出口段接分水池，分水池净空长2.0m，净宽1.8m，分水池分2个出口，一个放水入塘；一个与下游溢洪道相连，排水入灌渠。3)取水口放水闸箱涵进口设放水闸。设计闸室为钢筋砼结构，底板高程为44.70m，宽2.8m，厚0.7m。边墩厚0.4m，墩顶高程为46.80m。建单立柱现浇C20砼工作桥与大坝相连，桥长7.3m，宽1.0m，护栏采用φ50钢管。具体结构尺寸见《输水涵管设计平、剖面图》（麻塘—除险—07）。控制闸采用平面钢板闸门，单面止水。启闭机设备选用1台套8t电手动螺杆式启闭机。4.7坝顶路面硬化坝顶公路改造：麻塘水库坝顶路面全长283m，路况条件极差，路面高低起伏不平，设计对坝顶283m进行泥结石硬化，硬化厚度为150mm。5、施工组织设计5.1施工条件5.1.1工程条件1）地理位置麻塘水库是一座具有灌溉为主，兼有防洪、养殖等综合效益的小（2）型水库。坝址距界樟公路4.0km，距茅草街镇政府6.5km，距南县城区约14km。96 2）工程内容麻塘水库枢纽工程由大坝、溢洪道、输水涵管、防汛公路等建筑物组成。本次除险加固设计项目主要包括：①大坝坝体、坝基及坝肩接触面作防渗处理。②大坝上游坝坡采用砼预制块护坡。③大坝下游坝脚新建排水体，并于坝坡砼花格草皮护坡。④重建溢洪道和消能设施。⑤重建输水涵管。⑥对坝顶防汛路面进行泥结石硬化。⑦本水库除险加固工程修建所涉及的环境及水土保持工程。3）工程主要施工特性①工程除险加固项目地点集中，单个工程量较小，工程管理范围大；②大坝坝体、坝基及坝肩接触面防渗处理等除险加固项目施工工艺要求高，有一定的施工技术难度。4）主要建筑材料①砂、石料本次除险加固所需砂、石料量不大，库区附近没有砂石料源，需外购。建议均从14km以外的南县城关码头购买。工程所需的块石料需从望城县丁字湾块石料场，岩性为厚层～巨厚层状紫红色石英砂岩，岩石致密坚硬，抗风化能力强，成材率高，饱和抗压强度Rw>45Mpa，质量较好，储量丰富，开采运输方便，运距约35km，有公路到大坝附近，开采与运输条件好。②土料96 工程区土料丰富，多为第四系下更新统砂质粘土，分布在大坝左右岸山坡，储量丰富，质量较好，距大坝约1.5～2.0km，表部一层含少量根系等杂质，剥离层厚0.5m，有简易公路直通坝址，开采运输较方便。粘土含量为35%～45%，小粒径石子含量不超过5%，渗透系数K≤1×10-5cm/s，含水量控制在19%～25%，填筑后的土料干容重为1.60g/cm3。可做为灌浆用料。③水泥、钢材、木材、油料等麻塘水库本次除险加固所需的水泥、钢材、油料等材料均可就近在茅草街镇镇购买，运距4.0km。木材就近采取。④施工用风、水、电及对外通讯麻塘水库本次除险加固施工工地用水主要为生产、生活及消防用水，采用水泵直接从水库抽取使用，无需采取净化措施；施工期用电采用麻塘水库的农网电，并自备电源；施工期间通讯利用枢纽现有通讯设备。5.1.2自然条件1）水文气象麻塘水库地处亚热带湿润气候区。气候温和，四季分明，雨量充沛，日照充足，春温多变，严寒期短，无霜期长。根据南县气象站1961年以来的实测气象资料统计：多年平均气压1009.8hpa；多年平均气温17.0°C；极端最高气温40.1°C（1963年8月29日）；月极端最低气温-14.7°C（1972年2月9日）。多年平均相对湿度81%；多年平均降水量达1436.06mm。夏季多东南风，冬季多西北风。历年平均风速2.7m/s；最大风速为13.88m/s。2）地形地貌麻塘水库坝址位于南县茅草街镇塘华村,系洞庭湖水系，工程区内地貌类型以低岗丘陵为主，总的地势为西北低，东南高，河谷深切，冲沟发育。坝址区位于基本对称的“U”型河谷，河谷宽150～160m。两岸山体高出大坝坝顶约10～20m，坡角为5～15°，地形相对较缓，工程区无基岩出露。工程区内出露的地层岩性自老至新依次有：96 第四系下更新统(Q2)：冲积堆积，上部为绛红色砂质粘土，下部为砂卵砾石层，总厚度11～120m，坝区均有分布。人工堆积(Qs)：以砂质粘土为主，夹砾石等，大坝区域主要为人工堆积的砂质粘土坝体。5.2对外交通5.2.1对外交通大坝距界樟公路4.0km，距茅草街镇政府6.5km，大坝下游600m处为长湘公路，对外交通条件较好。5.2.2场内交通有乡村公路直接库区大坝坝顶和溢洪道的公路，基本满足本次水库大坝除险加固施工和防汛抢险的要求，部分路况不好的地方，须经加固改造后，方可满足施工交通的要求。5.3施工导流与渡汛措施根据水库上游来水情况，汛期一般为4～9月，枯水期一般为10月～次年3月。施工时段为10月～次年3月，为了配合本加固改造工程的顺利进行，选择在枯水期施工，利用原输水涵管将库水位放至死水位高程。麻塘水库除险加固工程大坝坝体、坝基接触面、坝肩渗漏防渗处理，不受洪水影响，大坝上游坡面预制砼块护坡施工，库水位降至死水位。大坝下游坡面草皮护坡，下游排水棱体须放干下游塘内水，输水涵管施工应设置施工围堰。溢洪道除险加固选择在枯水期施工，无需泄洪。由于大坝、溢洪道的加固处理在第二年3月底均已完工，汛期溢洪道能参与泄洪，能安全渡汛。96 5.4主体工程施工5.4.1大坝坝体、坝基劈裂灌浆大坝坝体、坝基劈裂灌浆，在灌浆过程中的各种要求都必须符合《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》DL/T5138-2001。①灌浆形式的选择根据大坝的灌浆实践和理论研究表明，劈裂灌浆能沿灌浆轴线构成帷幕防渗，截堵坝体渗漏，充填裂缝和洞穴。浆脉附近坝体被压密，改善坝身应力状态，有利于坝身的变形稳定性，且灌浆时的压力、灌浆量、位移、浆缝开展方向和宽度均可控制。因此，劈裂灌浆能够保证大坝安全和提高大坝的防渗效果。根据麻塘水库的实际情况，设计对大坝采取双排劈裂灌浆，灌浆钻孔轴线距大坝中心线上、下游面肩各0.75m，与坝顶轴线平行。大坝总长283.0m，灌浆长度111.0m。②钻孔布置根据南县多年来的灌浆防渗经验，设计对大坝采取双排劈裂灌浆，灌浆钻孔轴线距大坝中心线上、下游面肩各0.75m，与坝顶轴线平行。灌浆孔距3m，钻孔最深伸入基础相对不透水层下2m左右。造孔时应保持孔身垂直，孔位成直线。施灌时按三序孔法进行注灌，第一序孔孔距为4.5m，第二序孔孔距加密到3m，第三序孔孔距加密到1.5m，施灌时由疏至密，使所灌泥浆形成一条浆路帷幕，以达到防渗的目的。游子塘水库大坝灌浆共需造孔148个，灌浆总进尺1144.2m。③灌浆帷幕厚度大坝劈裂灌浆主要是通过压力灌浆，在坝身规定位置形成一道连续的帷幕泥墙，以达到防渗的目的。确定帷幕厚度应与防渗效果和经济同时挂钩。根据《土坝设计》中的均质土坝渗流计算公式计算结果，参照南县历年来的帷幕灌浆实施经验，帷幕厚度取0.15m～0.2m。④浆液选择96 水泥粘土浆成本低、流动性、抗渗性好，结石率高，因此土坝劈裂灌浆多采用水泥粘土浆，水泥粘土浆是由水泥和粘土两种基本材料相混合所构成的浆液水泥和粘土混合，可以互相弥补缺点，构成性能较好的灌浆浆液。在水泥粘土浆液中，粘土多采用含少量砾的粉质粘土或纯粘土；水泥一般采用普通硅酸盐水泥，材料用量：每1m进尺灌浆水泥用量为0.274t，劈裂0.68t。⑤灌浆压力的大小灌浆压力指灌浆管上班方孔口压力，也是注浆管上端压力表的压力值.它是劈裂灌浆施工中的一个重要控制指标。压力控制得好，可使坝体回弹和压密充分，补充坝体的最小主应力，保证防渗帷幕的作用。灌浆孔口压力以产生沿坝轴线方向脉状扩散形成一连续的防渗体，但又不得产生有害的水平脉状扩散和变形为准，往往需要现场灌浆试验或在施工前期确定。大坝灌浆口压力多在0.1～1MPa之间。在可能的情况下，以采用较大的压力为好。应当指出的是：对于起始劈裂压力、裂缝的扩展压力、最大控制灌浆压力均应该较好的掌握。鉴于灌浆压力的大小不仅与灌浆范围大小、水文工程地质条件等因索有关，而且还与地层的附加荷载及灌浆深度有关，所以不能用一个公式准确地表达出来，应根据不同情况通过经验和灌浆试验确定。为简化计算，方便施工，根据有关资料、施工实践、灌浆压力，可根据不同的孔深确定，见下表。灌浆压力值孔深(m)＜1010～1515～20＞20灌浆压力(MPa)0.150.15～0.20.2～0.30.355.4.2大坝上游坡面护坡1）清杂平整对坝坡上的杂草、物和原有坝坡已砌砼护坡损坏部分进行清除。对坝坡面进行整平夯实。96 2）砼块护坡坝坡整平压实后，先铺砂石垫层，后用预制砼块护砌，此过程自下而上进行，坡脚处设阻滑基座。在坝顶集中预制砼块，采用0.4m3移动式拌和机拌制砼，平板振捣器密实，露天养护。要求平稳、错缝、美观、缝中用水泥砂浆填塞。护坡垫层砂料，由人工挑运至铺筑面，人工摊铺并拍实。5.4.3大坝下游砼花格草皮护坡、贴坡排水1)大坝下游砼花格草皮护坡大坝下游坡面从坝顶（高程50.0m）至排水体顶（高程45.5m）采用现浇砼砌筑菱形格构，内铺满草皮。草皮铺设要求平整，铺设后应浇水养护。草皮铺设采用人工进行。工程所需材料，由自卸汽车运至大坝坝顶处，再由人工运至铺设地点。2）贴坡排水贴坡排水施工可自下而上，人工进行。先人工开挖土方，后堆石，为了安全和节省劳力，施工可分段进行。排水体与坝体之间设置反滤层，反滤层由三层反滤料组成，选用耐风化的砂砾、卵石或碎石构成，每层粒径随渗流方向变大，层厚顺渗流方向取为10cm、10cm和15cm。5.4.4溢洪道加固工程溢洪道重建工程的工程主要有浆砌石、砼及钢筋砼工程等。过水断面修整一定要严格按设计进行，经验收合格后方能进入下一序施工。底板应按设计高程采用水准仪进行施工放样。底板砼表面必需平整光滑。砼及钢筋砼采用0.4m3拌和机拌和，人工运料、平仓，插入式展捣器捣实。钢筋及模板工程采用人工绑扎、安装及拆模。5.4.5输水涵管重建1）破坝土方：以机械开采为主，采用1m3液压挖掘机挖装，自卸汽车运输运堆料场。2）原有预制砼管低涵封堵：采用砼对大坝中段低涵管进行封堵。96 3）原有预制砼管高涵拆除：采用1m3液压挖掘机配合人工拆除，再用1m3挖掘机挖装，8t自卸汽车运输，平均运距3.0km，全部弃料至弃渣场。4）C15为垫层砼、排架、启闭台砼。采用JG250，0.4m3拌和机拌制砼，搭设满堂脚手架，用手推车水平运砼50m经溜筒入仓，平板振捣器、插入式振捣器和人工插钎捣实。先浇垫层砼，后浇结构砼。涵管先采用整体立模，整体扎钢筋，整体浇筑涵管砼，后浇排架、启闭台砼。砼工程采用0.4m3搅拌机拌和，胶轮车运输；建筑物上部板梁柱砼采用胶轮车进行水平运输，垂直运输采用卷扬机提升入仓。砼浇筑采用插入式。5）大坝土方回填：采用分高程流水作业法施工，填筑程序为：卸料—铺料、压实—质检。填筑时采用汽车进占法铺料，推土机平料，采用振动碾，铺土厚度0.3m左右。涵管1.0m范围内用蛙式打夯机夯实。上述工作完成后，进行劈裂灌浆施工。5.4.6坝顶路面硬化坝顶公路公路283m，对其采用泥结石硬化。5.5施工工厂设施根据工程施工需要，必须设置施工工厂以满足工程施工需要。根据工程区狭窄的地形条件，施工工厂分区布置。本工程主要施工项目有：土石方开挖、回填、冲抓回填、钢筋砼现浇、预制砼构件等，需采用相应的施工机械以及起重和运输机械。为此设置砼拌和站、机械（汽车）修理站、钢筋（钢材）加工厂、木材加工厂等施工工厂设施。砼拌和站采用0.4m3移动式拌和机，砂石全部购买成品料，工地设成品料堆场。5.6施工总体布置5.6.1布置原则96 施工总布置遵循因地制宜、有利生产、方便生活、便于管理、安全经济的原则进行。主要考虑以下几个方面：1)相对独立的项目单独布置，同时尽量傍路布置，减少建筑材料的人力搬运距离，为材料的就近开采提供方便。2）根据本工程地形条件较为狭小，施工时间较为集中（枯水期）的特点，机修、油库集中布置，水泥仓库、加工厂分区布置，尽可能集中，以便施工管理。3)后勤生活设施分阶段布置在工程大、技术要求高、原材料消耗多的工地，尽量利用原电站管理设施，减少临建投资。4）场地布置应满足国家有关安全、放火、卫生和环保等要求。5.6.2总体布置整个除险加固工程根据上述原则与施工特点分区布置，基本上利用坝顶及大坝周边较为宽敞地域布置。项目的施工工厂、仓库及生活办公设施宜分区布置。砼拌和站采用0.4m3移动式拌和机，根据施工进度分别布置在大坝中间位置。砼预制场布置在大坝的平地上。块石、碎石、砂料场全部采用成品料，在施工砼拌和站工地附近就近布置堆放料场砼。水泥仓库应布置在砼拌和站附近。机械修理站集中布置在大坝右侧较为平坦、开阔傍路处。生产、生活设施应分阶段布置在工作量大、技术要求高、原材料消耗多、交通便利的地方。在大坝附近建临时工棚。麻塘水库附近有变电设施容量为150KVA/1台，为施工提供可靠的电源，通过架设临时输电线路，将电能输送至各个施工现场。施工用水从水库中提取。5.7施工总进度根据本工程地形条件较为狭小，项目多且较为集中，施工时间较为集中（枯水期）的特点，不太可能选择大型施工企业，因此施工进度安排应结合中小型施工队伍的施工水平，施工安排应均衡、连续。96 第一年10月开工，要求施工前将水库库水位放至输水涵管进口底板高程。受洪水影响的项目，安排在枯水期内施工。在第二年汛期前应完成大坝、输水涵管及溢洪道加固改造。工程筹建期及验收期不计入总工期，本次除险加固项目施工应先主体后分部，控制施工工期，施工总工期为13个月。1)施工准备期施工准备期为一个月即第一年10月，施工准备期应完成场内交通道路修建、场地平整、砼拌和站修建、风水电通讯等设备以及其它施工临建设施的修建。2）主体工程进度主体工程工期4个月即第一年11月至第二年2月底。在输水涵管下闸蓄水前即第二年2月底，应完成大坝灌浆、上下游坝坡护坡、排水设施及观测设施、输水涵管及溢洪道改建等，第二年3月为工程扫尾期。第二年11月份为工程验收期。工程筹建期及验收期不计入总工程。本项目施工总进度详见“施工总进度表”。5.8主要材料、劳动工日及主要施工机械设备主要建筑材料用量：水泥138.98t，砂633.66m3,卵石689.57m3,块石322.09m3,钢筋9.58t。加固工程施工高峰期施工人数为80人，施工共需劳动总工日：0.6万个。主要工程量见概算单行本，施工所需主要机械设备见表5.8-1。5.9施工组织机构麻塘水库除险加固工程的建设实行“三制”式管理，即项目法人责任制、招投标制、监理制。项目法人由南县水利局组建，负责麻塘水库除险加固工程建设，由项目法人通过招投标，选择适合的施工、监理单位。工程严格按水利工程建设程序进行，实行全过程的管理、监督、服务。积极贯彻“百年大计，质量第一”的方针，建立全面质量管理体系，在施工过程中对工程质量、投资、工期进行严格控制，确保工程顺利完成。主要施工机械设备表表5.8-196 序号设备名称规模与型号单位数量备注1自卸汽车5t辆72振动碾13～14t台13蛙式打夯机2.8kw台24内燃压路机12～15t台15砼搅拌机0.-11台46手持式风钻20kw把47单级离心泵7kw台28潜水泵Wjg-80型台29灌浆泵台310制浆泵200L双套411卷扬机5t台112汽车起重机油动１m3台113单斗挖掘机74kw台214推土机74kw台215拖拉机台216胶架轮子车辆1017灰浆拌机150型台418地质钻机台419钢筋、钢材加工设备套220木材加工设备套26、水土保持与环境保护设计6.1水土保持设计6.1.1水土保持现状工程涉及区域属丘陵区，根据《湖南省水土保持区划》，本项目范围内属中度水土流失区，水土流失较轻微。96 目前，南县成立了水土保持机构，各乡镇也成立了水土保持领导小组，从上至下建立了水土保持工作管理体系，有效地控制了开发建设项目的水土流失，形成了一个良性循环的根治环境，为治理水土流失莫定了一定的基础。6.1.2水土保持措施根据《中华人民共和国水土保持法》、《水土保持综合治理技术规范》（GB/T16453-1996）及“谁开发、谁保持、谁造成水土流失、谁负责治理”的原则，贯彻“预防为主，全面规划，综合治理，因地制宜，加强管理，注重效益”的水土保持方针，力争做到水土保持与国民经济和社会发展同步。本工程水土流失的防治应以工程措施为先导，通过预防监督，草、林措施与工程措施相结合，防止产生新的水土流失。在主体工程施工区和料场及渣场建立防洪拦渣工程、修建排水渠，使工程施工和料场及渣场弃渣得以集中控制。在新增水土流失得以控制的前提下，通过“面”上的林草植被建设和土地复垦利用措施，保护新生地表，改善生态环境，发挥植物措施的观赏性和后效性，美化库区环境，将保护和利用水土资源有机结合，促进经济发展。6.2环境保持设计6.2.1工程周边区域环境概况麻塘水库坝址位于南县茅草街镇塘华村,属洞庭湖水系。坝址距界樟公路4.0km，距茅草街镇政府6.5km，距南县城区14km。工程始建于1977年，于1977年冬竣工，是一座以灌溉为主、兼顾防洪、养殖的小（2）型水库。麻塘水库保护人口0.08万人，保护耕地0.09万亩，工程设计灌溉面积1200亩，实际灌溉面积为800亩，因此本工程等别为Ⅴ等，小（2）型，主要建筑物级别为5等级，次要建筑物级别为5级。设计洪水标准重现期为10年，校核洪水标准重现期为50年。麻塘水库地处亚热带湿润气候区。气候温和，四季分明，雨量充沛，日照充足，春温多变，严寒期短，无霜期长。6.2.2环境影响分析96 从目前现状分析，影响工程区域范围内的环境问题，主要是洪涝问题，其次是水土流失问题。麻塘水库除险加固工程是对现有工程进行除险加固，不是新建工程。本工程实施后，能解决枢纽工程的病险情，可避免工程失事给下游人民生命、财产造成严重危害，能为大坝下游人民创造一个安全的生产、生活环境，对促进社会稳定、人民生活水平提高、社会经济的稳步持续发展、南县环境的改善具有重大意义。此工程本身就是一项集社会、经济、环境效益于一体的利国利民的社会公益性工程其有利影响是明显的、主要的。1）工程对环境的主要有利影响（1）本工程实施后，可除去大坝险情，大大减轻洪涝灾害的损失，保障坝址下游人民的财产生命安全，促进社会稳定和城市经济发展；（2）本工程实施后，可有效地控制因洪涝带来的灾难性传染病的发生，可使洪涝带来环境污染事件的机率大大降低，从而提高人民的生活质量；（3）本工程实施后，水库可安全蓄水运行，为灌区提供可靠的水源，有效地解决下游的农田灌溉问题，为南县地区的工农业经济发展奠定可靠的基础；（4）本工程实施后，对完善城镇交通设施极为有利。总之水库工程除险加固实施后，有利影响是显著的、主要的，不会抬高上游水位，不影响溢洪道下泄流量，不会对库区和下游增加不利影响。从生态环境保护的角度评价，本工程本身不产生“三废”，属无污染型工程，没有制约本工程的环境影响问题。2）工程对环境的主要不利影响本工程施工对区域的自然环境、生态环境将产生一定的不利影响，主要表现在以下几个方面：（1）工程施工期，施工区局部地段由于开挖导致部分地表植被破坏，造成短时期地表新岩土裸露，将产生新的水土流失；（2）对区域水体水质、空气质量、声环境造成一定的污染；（3）工程施工期间，由于施工人员集聚，易导致传染病的流行。6.2.3工程环境保护任务96 该水库除险加固工程环境保护的主要任务：施工区环境保护设计，工程占地保护设计，施工安全设计，库区景观建设，提出环境保护管理监测计划以及环境保护投资概算。6.2.4设计依据1)《中华人民共和国环境保护法》；2）《建设项目环境保护管理条例》；3）《建设项目环境保护设计规定》；4）《地面水环境质量标准》（GB3838-2002）：5）《环境空气质量标准》（GB3095-96）；6）《建筑施工场地噪声限值》（GB12523-90）。6.2.5环境保护措施1）施工区水质保护措施工程施工时，砼浇筑养护及施工机械检修、冲洗等过程不可避免将产生施工废水。其中砼浇筑养护工程产生的废水中污染物主要为悬浮物；施工机械检修、冲洗等产生的废水中污染物主要为含油废水。坝体上游护坡、坝肩坝基帷幕和溢洪道改造，三处工程量较大，考虑环境保护的经济性和可操作性，设计重点对砼废水排放较集中、废水量较大的上述三处工程砼施工产生的废水进行处理。先采用明沟集中将废水收集入初级处理池，然后经沉淀泥砂处理。初级处理池长为l0m，宽2m，池深2.5m，初级处理池位于三处施工池附近，池顶高程低于高程的底板高程，沉淀泥砂由人工定期处理。施工机械检修、冲洗等产生的油污废水如直接排入水体，因油污不易降解，易对附近区域水体产生污染。因此，对于机械检修产生的废油应集中回收或就地烧毁。在大坝左、右段各设置一个机械集中检修点，冲洗废水由明沟集中收入油水分离池后，集中回收或就地燃烧。油水分离池设为三格，单元格长为9m，宽lm，池深1.5m。2）施工区空气、噪声保护措施96 施工时运输车辆必须安装尾气净化器，严禁超负荷运行，确保车辆尾气达标排放。施工时粉尘噪声要控制在最低限度，尽量采用少粉尘，低噪声的施工方法。并定期对施工区和运输路面进行清扫、洒水。3）人群健康保护施工期大量施工人员聚集，集中餐饮及住宿条件一般较差，如不注意餐饮及住宿卫生，将有可能引发传染病流行。在施工期间，必须对施工人员进行定期体检，有传染病的施工人员不能进场施工。由专人负责施工人员公共饮用水、饮食卫生管理，对生活垃圾必须采用卫生填埋法进行处理运用生石灰等杀灭蚊虫。由卫生防疫部门定期对临时生活区进行防疫消毒，保持工程临时生活区环境卫生，发现疫情及时通报、隔离、及时处理保证施工人群及周围居民身体健康。4）新的水土流失防护措施在施工中，会出现岩土裸露，易产生新的水土流失的部分，设计采用下列措施进行防护：对边坡进行护坡处理，并种植草皮，绿化工程结合库区景观建设统一布置，达到美化环境的要求。工程完成后，要拆除临时建筑物辅助设施，将所有的废弃物品集中堆放，统一处理，要因地制宜，加强植物绿化工作，恢复植被和自然景观，保护植被防止水土流失。6.3环境保护与水土保持投资概算本工程环境保护与水土保持投资的项目为减免本工程不利影响所需采取的环境保护和水土保持措施，水土保持投资4.97万元，环境保护投资1.44万元，两项共计6.41万元。各分项投资详见表6.3-1和表6.3-2。水土保持投资概算表表6.3-1序号主要工作内容单位数量单价（元）投资（万元）投资来源1排水沟、沉沙地m350015.000.75水保专项费2植树株1005.000.053植草m212005.000.64施工场地恢复平整m212002.30.285浆砌石m31003053.0565%预备费0.2496 7合计4.96环境保护投资概算表表6.3-2序号项目主要工作内容单位数量单价投资投资来源1水质保护碱性废水处理收集处理池个310000.30工程费中其它项工业硫酸98%kg1100111.21生活污水初级处理WH220000.40施工车辆冲洗含油废水处理集水池WH225000.502噪声防护高噪声施工人员防护人8050.04工程劳保费3空气质量委托洒水费月610000.6工程中其它项4公共卫生施工生活区进场清理和消毒m220000.30.06工程费中其它项施工生活区垃圾处理和垃圾桶个25000.10设施工区临时厕所个25000.10垃圾、粪便清运费月65000.305人群健康20%施工人员检疫费人161200.19环保专项费施工区医务诊疗费人.月80*6150.7296 施工人员预防免疫人80600.48定期杀鼠、蝇、蚊费用人.年80*0.550.026环境管理环境管理、监理费人.月80*6301.44工程中其它项7其中：环保专项　　　1.41　85%预备费　　　0.07　9环保专项合计　　　1.48　96 7、工程管理设计7.1管理范围根据水利部、湖南省水利厅、湖南省土地管理局有关文件精神，依据《中华人民共和国水法》、《湖南省水利水电工程管理办法》，枢纽管理范围以1982年水利工程定权发证所认定的范围为其管理、保护范围。1982年麻塘水库水电站与南县人民政府签订了定权发证协议，协议规定：麻塘水库正常蓄水位以上30m的山地为麻塘水库水水电管理范围，以上30m～200m为其保护范围。建筑物边以外2.5～8m为其管理范围，以外5～10m为保护范围。大坝、溢洪道、输水涵管、引水渠、渔场、监测设施、生活区及其它文化、福利设施和配套渠系工程及专用道路、通讯设备等均为其管理范围。水利工程管理范围由南县人民政府颁发了土地使用证书，其土地使用权属水利工程管理单位受法律保护。水利工程管理单位在法定管理范围内，实施管理职权，以法律为武器，维护其自身的合法权益，保护其工程管理范围内的用地不受侵占，加强水利法规宣传力度，对破坏工程设施的非法行为和违法活动作坚决斗争。在管理范围内严禁外单位进行放炮、开山等生产性活动。在管理范围边界应设置明显的标志，生活区、枢纽区的各种机修、启重、交通运行、供电、用电设备等均为管理单位所拥有。同时，需加强生态环境建设，植树种草，搞好库区的水土保持和绿化。7.2管理机构麻塘水库是一座以灌溉为主，结合防洪、养殖等综合效益的小（2）型水利工程。水库建于八十年代末，96 权属为南县水利局，管理机构为茅草街镇水电站。水库管理、水库供水、水库养殖原均由茅草街镇水电站管理。现有职工共1人，会计、出纳均为乡政府管理人员。该水库除险加固处理后，按水库管理等级规定，水库管理单位的机构维持现有机构，仍为南县茅草街镇水电站，水电站定编人员为1人。水库运行20多年，在灌溉、防洪、养殖等方面取得了一定的效益。但水库建库后，涉及的具体问题多，管理所资金负担重，运行费用高，水库的管理设施不完善，职工工资没有保障，不能充分发挥其应有效能，存在着诸多弊端，水库一旦汛期出险，将束手无策，严重影响大坝的防汛保安和人民财产的安全。因此，为稳定职工队伍，为了保证水库除险加固工程完成后获得最大的社会、经济效益，实现水资源的优化配置和高效利用，使工程建设成果走上良性循环和运行的持续发展轨道。根据工程规模，以《水法》、《水利产业政策》、《湖南省水利水电工程管理办法》等法律、法规为依据，业主应参照水利工程管理有关规定设置一套完整的运行管理机制，理顺管理体制，建立健全科学的管理体系，使其符合社会主义市场经济体制的要求，以确保工程安全、经济运行。7.3管理原则和目标管理单位的任务：确保工程安全运行，充分发挥工程效益，不断提高管理水平，搞好水费征收工作及调解各类水事纠纷，协调上下级关系。管理原则和目标如下：1）贯彻执行有关方针、政策和上级部门的指示；2）熟悉本工程的规划、设计、施工和管理运用等资料，水库运行与电站生产等情况，保证工程安全运行和项目区正常用水；3）进行检查观察，养护修路，随时了解工程动态，处理工程隐患；96 4）做好水文（特别是洪水）预测，掌握雨情水情，了解气象预报，做好工程的调度运行和工程的防汛工作，统一调配管理范围内的水量；5）搞好对灌区用水的配水调度工作，依据水库的任务、防洪兴利调度运用原则和工程建筑物的运用条件，制订水库调度运用规程要求，以及主要建筑物和附属设施运用的维修技术要点，并做好水质观测；6）制定库区绿化、水土保持和发展生产规划。明确工程管理范围和保护范围，设立明显标志，合法征用工程用地；7）全面推行经济责任制，实行分级管理、各负其责、层层落实责任，强化目标管理，建立一个完善的先进的管理模式；8）以人员结构优化，生活经营第一线要加强，并引入竞争机制和激励机制的原则，定岗定员，优化岗位责任制，打破干部职务任命制和终身制，打破常规招工制，实行干部聘用制，招工合同制，真正营造出一个“能者上、庸者下”的良好竞争环境，使干部职工的工作积极性得到充分发挥；9）采取基础工资、岗位津贴、效益津贴和浮动工资相结合分配的方法，视劳动强度大小，工作环境优劣，实行按劳分配，多劳多得；10）全面推广企业经济管理，全面推行经济责任制，扩大管理单位的自主权，逐步形成一个独立核算，自负盈亏的经济实体；11）利用水库有利条件，积极开展多种经营，发挥水库综合效益，在搞好生产供水的同时，积极搞好生活供水项目和开展水库旅游事业，管好水利经费的收支上缴工作；12）经常向群众进行爱护工程、保护水源和防汛保安的宣传教育，结合群众利益，发动群众共管水利工程；13）定期对全部观测设施进行检查、校正、维护、更新和完善。定期整编和分析观测成果，建立观测技术档案；96 14）设立常年工程维修队伍，每年从总收入中提取10%的经费作为工程维护费，做到专款专用，确保工程及时维修，延长工程使用寿命；15）制定本工程的管理办法及有关规定，并贯彻执行。7.4工程管理设施水库工程管理设施设计的原则是：在充分利用原有管理设施的基础上，按规范、规定增设和完善管理设施。管理设施包括水文气象观测设施、水库工程内外观测设施及库内、外通讯设施、交通道路、工程维修养护设备及防汛设施、大坝监测设施、福利设施等。麻塘水库管理设施陈旧、落后，本次主要针对水库必需的观测设施进行完善。按照现代化工程管理需要，为加强水库管理，保证水库工程正常运行，充分发挥水库综合效益。加固设计依据水利部颁《水库工程管理设计规范》（SL106-96），水利部颁《水利工程管理单位编制定员试行标准》（SL705-81），水利部颁《关于水利工程设计、施工为管理创造必要的条件的若干规定》（SLJ706-81）和水利部颁水建[1998]15号文的规定，以及国家建委《关于厂矿企业职工住宅、宿舍建筑标准的几项意见》的通知和补充规定。恢复了大坝的表面变形监测、渗流监测，以及水库的水文气象监测项目，并配置了必需的设备。包括大坝监测设施、工程监测设施、管理标志牌、交通及通信设施、防洪抢险设施、生产办公及生活设施等。具体项目及数量详见表7-4-1。主要管理设施明细表表7-4-1项目单位数量备注工程观测设施管理标志牌块5通信设施通讯系统设备套1与库外联系生产及生活设施雨量、水文测报站处2配套安全设施防汛仓库m260配套防潮、防湿、消防设施96 复印机、计算机台1各1台7.5工程检查及观测枢纽工程检查与观测的任务是：监视工程处理后的状态变化和工作情况，掌握工程变化规律，为正确管理运用提供科学依据，及时发现不正常迹象，分析原因，采取措施，防止事故发生。7.5.1工程检查枢纽工程检查应根据不同的运行情况，采用经常检查、定期检查与特别检查相结合。1）经常检查：水库管理单位对各建筑物的各个部位、闸门及启闭设备、动力设备、观测设备、通讯设备、水流形态、库区岩坡稳定等进行经常检查，由专职人员负责；2）定期检查：每年汛期、汛后抬高水位运行时应对挡水建筑物作定期检查。定期检查由管理单位负责人组织领导，并结合各建筑物所埋放的监测设备的监测数据进行分析，做出检查方案；3）特别检查：当发生特大洪水、暴风雨、地震等工程非常运行情况时（或发生重大事故），管理单位应及时组织力量检查，必要时请上级主管部门共同检查。7.5.2工程观测本工程观测项目为：巡视检查、大坝表面变形、大坝渗流量、上下游水位、降雨量、气温等项目。96 通过建立大坝安全观测系统，可以观测大坝运行期间的工作状态，充分发挥工程效益。加强巡视检查，及时处理和分析观测资料，以确保大坝安全运行。必须全面对建筑物进行观测，根据观测数据对建筑物的工作状态进行详细分析，并与设计数据验证对比，作出全面分析报告，检查书面报告，必要时报上级主管部门。各观测项目观测频率表见表7-5-1。各观测项目观测频率表表7-5-1观测项目加固后第一次蓄水期正常运行期渗流量观测1次/天1次/旬～1次/月水位观测2次/天2次/天降雨量观测连续自计连续自计气温观测连续自计连续自计注：1、蓄水前应进行基准值观测；2、遇大洪水和异常情况时应增加观测次数。7.6工程管理运用7.6.1水库调度运用麻塘水库的基本任务是：以灌溉为主，兼顾防洪、养殖等多种经营。水库调度运用原则：在确保大坝及其它水工建筑物安全的前提下，合理处理防洪、兴利等方面的关系，充分发挥水库工程的效益。水库调度运用要求：1）工程安全第一，主汛期（4～7月）灌溉、防洪并重；秋汛期（7～9月）以蓄水灌溉为主，同时注意防洪。2）当安全与兴利发生矛盾时，兴利必须服从安全。7.6.2建筑物管理检查、维护及修理的建筑物有：大坝、厂房及各建筑物的附属设施及设备、防汛公路等。96 检查制度：每年汛前及汛后，对各个建筑物的运行状况，提出缺陷处理和改进项目，制定水工建筑物防汛及维修计划。水工建筑物维护每月应对大坝枢纽工程进行一次巡视检查，检查结果准确无误报告上级。水工建筑物的水下部分应由潜水员配合，每3～5年检查一次。每次泄洪后应对溢流面及两岸护坡进行检查，对处理后的部分进行观查。维护制度：对大坝的变形监测、渗流量监测要求按水电部《水工建筑物监测手册》进行。对建筑物中出现的缺陷，应查明原因，并设法消除。7.6.3工程监测工程监测目的：监视运用期间水工建筑物的状态变化和工作情况，在发现异常现象时，及时分析原因，采取措施，防止发生事故，并改善运用方式，以保证工程安全运用。通过对水工建筑物的状态变化和工作情况的分析研究、验证设计。为水工建筑物的设计、施工管理和科学研究工作提供资料。工程监测的原则：根据需要对水工建筑物进行全面而必须的监测，并把多种相互联系的现象和影响因素（如气温、水温、水位等）结合起来进行。对水工建筑物进行系统、连续的观测，全部观测工作应严格按规定的测次和时间进行，在特性情况下应适当增多测次。及时有系统地结合建筑物的工况对观测成果整理分析，保证观测成果的真实性和准确性。工程监测项目：水工建筑物一般监测；大坝表面变形监测；大坝渗流监测；水库流域水文气象测报；水库水温度测量。7.7施工期工程管理施工期间，依据水库管理机构和定员人数以及施工期间实际需要，确定管理人员的配备。水库管理单位要参与工程质量检查、监督，并按照工程基本建设验收规程参加工程验收。96 8、工程概算8.1工程概况麻塘水库坝址位于南县茅草街镇塘华村,属洞庭湖水系。坝址距界樟公路4.0km，距茅草街镇政府6.5km，距南县城区14km。工程始建于1977年，于1977年冬竣工，是一座以灌溉为主、兼顾防洪、养殖的小（2）型水库。麻塘水库保护人口0.08万人，保护耕地0.09万亩，工程设计灌溉面积1200亩，实际灌溉面积为800亩，因此本工程等别为Ⅴ等，小（2）型，主要建筑物级别为5等级，次要建筑物级别为5级。设计洪水标准重现期为10年，校核洪水标准重现期为50年。本次除险加固工程的主要内容有：对大坝坝体、坝基、坝肩进行防渗处理；对大坝上游坝坡未护砌部分进行砼预制块护坡；对大坝下游坝趾重建贴坡排水；重建溢洪道，新建消力池；完善大坝安全监测设施，改造通讯设施；改造防汛公路。本工程主要工程量：土石方开挖：4473.9m3土石方回填：3968.03m396 砼及钢筋砼：814.25m3干砌石：257.52m3浆砌石：21.64m3劈裂灌浆：1144.2m本工程所需材料用量：水泥：452.49t钢筋：9.58t卵石：689.57m3块石：322.09m3砂：633.66m3本工程所需总劳动工日：0.6万个。二、编制依据和原则1、编制原则和依据本工程的概算组成和编制规程依据湖南省水利水电厅颁发湘水建管[2008]16号文关于颁发《湖南省水利水电工程设计概（估）算编制规定》进行编制。本工程概算工程量的计算依据是初步设计图纸及初步设计报告中的施工组织设计。2、基础单价的计算依据基础价格均按设计预算编制年的有关政策、规定及市场价格水平进行编制。1）人工预算单价人工预算单价依据湖南省水利水电厅颁发湘水建管[2008]16号文关于颁发《湖南省水利水电工程设计概（估）算编制规定》进行计算：工长：9.87元/工时高级工：9.32元/工时中级工：7.22元/工时初级工：5.60元/工时2）材料预算价格主要材料按《益阳工程造价》和当地运价资料进行计算，次要材料采用当地物价信息最新公布材料价格计算。96 水泥、钢筋、汽油、柴油可从茅草街镇购买，距工地1.0km、砂、卵石从南县城购买，运距约14km。块石从望城丁字湾石场购买，距工地35km。3）施工用电、风、水价格根据施工组织设计提供的资料，计算得：电价0.87元/kw·h；风：0.22元/m3；水：0.49元/m3３、主要材料基价建筑工程单价分析时钢筋、水泥、砂石料、汽油、柴油等主要材料采用基价法，基价如下：钢筋3200元/t、汽油3800元/t、柴油3600元/t、水泥280元/t、砂卵石50元/m3、块石60元/m3。当编制材料预算价格低于上述基价时，按材料预算价格直接进入建筑工程单价；当编制材料预算价格高于上述基价时，预算价与限价的差额计取税金后列入独立费用。4、采用定额、费用计算标准及有关规定１）采用定额建筑工程采用水利部水总[2002]116号文发布的《水利建筑工程概算定额》、《水利工程施工机械台时费定额》；安装工程采用水利部水建管[1999]523号文发布的《水利水电设备安装工程概算定额》。2）费用标准建筑、安装工程单价费用构成及计算标准依据湖南省水利水电厅颁发湘水建管[2008]16号文关于颁发《湖南省水利水电工程设计概（估）算编制规定》，按枢纽工程类别计取。3）其他费用预备费：基本预备费按一至五部分投资合计的5%计算。本工程未计价差预备费。三、工程投资96 工程静态总投资198.93万元（主体工程投资175.51万元，非主体工程投资23.42万元），其中建筑工程122.1万元，机电设备及安装工程0.70万元，金属结构设备及安装工程6.15万元，临时工程9.65万元，独立费用44.73万元，基本预备费9.17万元，环保、水保部分投资6.44万元。9、经济评价9.1概况麻塘水库位于南县茅草街镇塘华村，东经111°62"84″,北纬28°30"40″,属洞庭湖水系。距南县城区14km。工程于1987年动工，1988年竣工，为小（2）型水库。大坝距界樟公路4.0km，距茅草街镇政府6.5km，交通条件较好。麻塘水库属于南县洞庭湖水系，坝址控制集雨面积为0.55km2,水库正常蓄水位为48.0m（85高程系统，下同），正常库容为15.0万m3；设计洪水位48.61m，设计库容为18.25万m3；校核洪水位为48.87m，总库容为20.0万m3；死水位为44.7m，死库容为1.1万m3；是一座以灌溉为主、兼顾防洪、养殖的小（2）型水库。麻塘水库保护人口760人，保护耕地1200亩，工程设计灌溉面积1200亩，由于灌溉渠系未配套完善，实际灌溉面积为800亩；水库总库容20.0万m3；因此本工程等别为Ⅴ等，小（2）型，主要建筑物级别为5等级，次要建筑物级别为5级。设计洪水标准重现期为10年，校核洪水标准重现期为50年。为了全面分析该工程，本次设计经济评价以水利部1994年颁发的《水利建设项目经济评价规范》（SL72—94）位主要依据。根据规范SL72-94要求对该项目进行国民经济评价和该项目未来的正常运行进行财务分析，以便项目在财务上具有生存能力，并在经济评价的基础上进行了综合评价。96 9.2工程效益分析9.2.1新增经济效益描述根据项目实施计划，本除险加固工程实施后，将主要收到以下几个方面的社会效益：一是提高工程防洪标准；二是增加灌区供水量；三是增加养殖经济效益。9.2.2新增经济效益计算1）提高工程防洪能力，减少下游风险损失。罗公水库控制集雨面积为0.55km2,总库容为20.0万m3；该水库保护人口0.08万人，保护耕地0.12万亩，其效益按可减免的洪灾计算，以频率法计算多年平均值，取溃坝洪水频率P=1/1000，通过除险加固工程措施实施后，取溃坝洪水频率为P=1/5000。（1）提高防洪标准，保护农田效益麻塘水库工程保护着下游0.12万亩耕地，一般洪水发生在7～8月份，正值水稻收获季节，一次大的洪水可使一年的农作物绝收，这是洪涝灾害的直接经济损失；间接经济损失主要表现在恢复水毁农田建设、影响下一年农作物生产，间接经济损失按直接经济损失的40%计算。水稻的年亩产量为450kg，油菜的年亩产120kg，水稻的影子价格取1.6元/kg，油菜的影子价格取2.0元/kg，则平均保护的农田效益为：B1=(1.6×450+2.0×120)×0.12×（0.001-0.0002）×1.4=0.13万元。（2）提高防洪标准，保护城镇效益麻塘水库工程保护人口0.08万人，受影响的固定资产约为16亿元（南县城14.0km，距茅草街镇6.4km），年均防洪效益按一次性淹没大洪水的15%（含间接经济损失）计，则年均防洪效益：B2=160000×0.15×（0.001-0.0002）=19.2万元。以上两项效益合计为19.33万元。由于社会经济不断发展，工程防洪效益随之加大，按每年3%递增。96 2）增加灌溉效益计算灌溉效益主要是指工程除险加固后扩大灌溉面积，增加灌区产量得到的农业灌溉增产收益。本次评价采用分摊系数法。计算灌溉效益时，只包括灌溉作物，本灌区内主要作物是水稻和油菜。水稻和油菜的分摊系数参考其它灌区的资料，取0.4。加固工程实施后，麻塘水库原有灌溉面积1200亩的农作物增产因素很多，农业灌溉只是其中的一个因素，其灌溉增产效益按原有灌溉面积上相应农作物灌溉增产效益的35%计算，则灌溉增产年效益：B1=[1.6×（450-400）+2.0×（120-90）]×0.185×0.12×0.35=2.35万元。3）增加养殖效益大坝枢纽除险加固实施后，减少了水库的渗漏量，提高了水库的蓄水能力，同时大坝枢纽除险加固后，相应增加了水库的蓄水量和水面面积，从而增加了水面的养殖产量，按增产的10%计，则每年可增加养殖收入1万元。以上三项合计则年增效益为22.68万元。9.2.3社会效益1）该工程实施后，提高了土地的利用率，提高了水资源的利用率，改善了农村的生产、生活环境，加快了农村经济的发展步伐，保证了农业的稳产高产和增强了乡镇、工矿企业的防洪减灾能力，为防洪安全提供可靠的保证，对全面建设小康社会将起到非常重要的作用。2）工程实施后，可改善受益区的水田面积不受淹。同时，极大程度改善了项目区内的生态环境、净化了空气，也为今后南县的城市发展开发打下坚实的基础。9.3国民经济评价指标及结论9.3.1原则及依据96 麻塘水库除险加固工程的经济分析，按照以下的文件规范作为依据进行，经济分析计算期取31年（其中：建设期13个月（跨2个年度），正常运行期30年）水利部：《水利建设项目经济评价规范》（SL72-94）;水规总院：《水电建设项目财务评价暂行规定（试行）》;国家发改委：《建设项目经济评价方法与参数（第三版）》;水利部：《节水灌溉技术规范》（SL207-98）。本项目国民经济评价，以国民经济内部收益率（EIRR）、经济净现值（EVPV）和效益费用比（EBCR）为指标，综合考察项目对国民经济所做的贡献，评价工程建设的经济合理性。9.3.2国民经济评价9.3.2.1投资、费用估算（1）投资完成本次项目设计总投资198.83万元。按《水利建设项目经济评价规范》，在国民经济评价中不包括计划利润、税金等在国民经济内部转移支付的部分。工程总投资中计划利润为13.93元，税金为6.40万元，两项共计20.33万元。调整后影子投资为178.60万元。其分年度投资计划见表9.3-1。分年度影子投资表表9.3-1　总值（万元）建设工期（年）1工程总投资(万元)198.93178.60（2）年运行费该工程运行费用为项目运行初期和正常运行期每年需支出的全部费用，包括工资、福利、材料动力费、行政管理费、工程维修管理费及其他费用等。①工程运行管理费年运行费按调整后投资的0.55%计算，为0.98万元。②工程维修管理费96 包括大修理费及经常性维修费，分析计算时参考类似工程和该地区的调查统计资料取本项目调整后投资的2.0%计算，为3.57万元。③工资和福利工资及福利包括管理单位人员标准工资、附加性工资津贴、职工福利及奖励工资，根据本工程管理所目前人员定编1人，人均年工资按1.5万元计，福利为工资的40%，即为2.1万元。④材料、燃料、动力费及其它费用根据该地区的实际情况本工程的材料、燃料、动力费主要是动力费，按调整后投资的0.2%计，为0.36万元。⑤其他费用：取以上各项之和的10%，为0.70万元。综合以上分析，本项目年运行费用7.71万元。（3）流动资金该工程的流动资包括维持工程正常运行所需购买燃料、材料、备品备件和支付职工工资等的周转资金。由于本工程为除险加固工程，因而不考虑流动资金。9.3.2.2国民经济评价1）采用的基本参数按国家有关文件的规定，社会折现率取is=8%，基准点为建设期第一年年初，以此为基准点，一切效益费用均发生在年末，工程建设期6个月（跨2个年度），经济计算期30年，整个计算期31年。2）国民经济评价指标根据上述分析计算的工程费用、效益及采用的基本参数，求得主要经济指标见表9.3-2，工程国民经济效益费用流量见表9.3-3。经计算该项目经济评价指标：经济内部收益率11.45%，大于社会折现率8%；经济净现值73.0万元，大于零；经济效益费用比1.3，大于1。各项指标满足规范要求。说明本项目的实施在经济上是可行的。国民经济评价指标表表9.3-296 内部收益率（%）11.45净现值（万元）73.0效益费用比1.33）国民经济敏感性分析为进一步论证项目的经济可靠性，检验工程的抗风险能力，本规划对工程投资、工程效益的可能变化，对经济评价指标的影响进行评价，计算结果如表9.3-4所示。国民经济敏感性分析表表9.3-4项目内部收益率（%）净现值（万元）效益费用比一基本方案11.4573.01.3二投资增加10%10.2351.01.19投资减少10%12.8895.01.43三效益增加10%12.85105.01.43效益减少10%9.9941.01.17由表9.3-4可见，该项目具有一定的抗风险能力，应避免项目实施中的投资和效益变化风险。9.4财务分析9.4.1资金筹措建议本工程按现行价格水平估算，其工程总投资198.93万元，以此作为分析的基础。为保证工程建成后及时发挥效益，地方政府将积极自筹资金，组织农民投工投劳，保证工程竣工后就可以投入正常运行。96 麻塘水库除险加固工程主要是以保障粮食生产、维持当地生态环境等社会为主的准公益性项目，因此，工程总投资采用1:1比例分配资金。9.4.2运行费来源根据规范要求，对属于社会公益性质的水利建设项目，如国民经济评价合理，而无财务收入或财务收入很少时，应进行财务分析计算。提出维持项目正常运行需由国家补贴的资金数额和需采取优惠措施及有关政策。工程实施后，项目每年需新增维持正常运行的费用7.71万元。从养殖和灌溉收入中列支。9.5综合评价麻塘水库是以灌溉和防洪为主的综合利用工程，除险加固工程实施后，可以提高下游的防洪标准，防洪效益较大，社会效益显著，特别是可避免水库溃坝后对下游农村、企业、公路、城镇的毁灭性灾害。项目实施后，可增加灌溉面积、改善灌溉供水条件，对促进水利工程步入良性循环具有十分重要的意义。项目经济内部收益率为11.45%，经济净现值73万元，经济效益费用比1.3万元，且具有一定的抗风险能力，说明项目经济指标优越，建成尽早实施。国民经济效益费用流量表　表9.3-3　　　　单位：万元项目效益流量费用流量净效益流量累积净效益流量（8%）年序小计效益回收流动资金小计固定资产投资流动资金年运行费1000134133.60　0-134-1242222206　　6.3516-1103232306　　6.3517-974242406　　6.3517-845242406　　6.3518-726252506　　6.3519-607262606　　6.3519-498272706　　6.3520-389272706　　6.3521-2796 10282806　　6.3522-1711292906　　6.3523-712303006　　6.3524213313106　　6.35241114323206　　6.35252015333306　　6.35262816343406　　6.35273617353506　　6.35284418363606　　6.35295119373706　　6.35305820383806　　6.35326521393906　　6.35337122404006　　6.35347823414106　　6.35358324434306　　6.35368925444406　　6.35389526454506　　6.353910027474706　　6.354010528484806　　6.354211029494906　　6.354311430515106　　6.354511931535306　　6.3546123合计10601060　3241340191736　96 致谢历时将近一个月的时间终于将这篇毕业设计写完，在毕业设计的写作过程中遇到了无数的困难和障碍，都在同学和老师的帮助下度过了。尤其要强烈感谢我的毕业设计指导老师—刘京烁老师，她对我进行了无私的指导和帮助，不厌其烦的帮助进行毕业设计的修改和改进。另外，在公司办公室查找资料的时候，办公室的同事也给我提供了很多方面的支持与帮助。在此向帮助和指导过我的各位老师和同事表示最中心的感谢！感谢这篇设计所涉及到的各位学者。本文引用了数位学者的研究文献，如果没有各位学者的研究成果的帮助和启发，我将很难完成本篇设计的写作。感谢我的同学和朋友，在我写毕业设计的过程中给予我了很多你问素材，还在设计的撰写和排版灯过程中提供热情的帮助。由于我的学术水平有限，所写毕业设计难免有不足之处，恳请各位老师和学友批评和指正！参考文献[1]《室外给水设计规范》(GB50013-2006)[2]《给水排水管道工程施工及验收规范》(GB50268-97)[3]《室外给水设计规范》(GB50013-2006)[4]《给水排水管道工程施工及验收规范》(GB50268-97)96'