水库除险加固报告

'水库除险加固工程目录第一章综合说明1一、概况1二、工程存在的主要问题3三、工程等级及洪水标准3四、工程除险加固项目及措施4五、加固后工程规模5六、工程投资概算6七、工程效益7第二章水文水利计算10一、工程等级及洪水标准10二、工程水文计算10三、水库调洪演算12第三章工程地质14一、库区地形地貌特征和地质条件14二、大坝坝体评价15三、天然建筑材料16第四章工程加固设计17一、工程总体布置17二、大坝工程加固设计17三、溢洪道加固设计24四、输水涵管加固设计27第五章其它项目设计30第六章工程管理设计32一、工程管理范围及保护范围32二、管理机构及运行32三、工程管理制度33四、工程管理措施34第七章施工组织设计37一、施工条件及施工组织37二、施工管理38三、施工导流39四、施工进度安排及主要工程量39五、主体工程施工方法40第八章投资概算43一、工程概况43二、编制依据43-45- 水库除险加固工程第一章综合说明一、概况㈠基本情况×××水库位于×××镇×××村以北约3km处的丘陵山区中。水库于1972年冬兴建，是一宗集灌溉和防洪于一体的小（二）型水库，其集雨面积0.21km2，正常库容15万m3，捍卫人口3000人，有效灌溉面积120亩。三十多年以来，在防讯抗旱、灌溉等方面发挥了基础性作用。该水库枢纽建筑物主要有主坝和副坝及溢洪道、放水涵等。其中主、副库坝都为均质土坝，坝顶轴长分别为114m和110m，主、副坝面宽窄悬殊，最大坝高12m，坝顶高程83.6m。溢洪道位于主坝右坝头以西约100m处的小山坡下，堰顶宽度3.0m，进口底板高程81.35m，放水涵为粘土瓦管，管径0.2m。由于历史条件的限制，水库坝的工程设计标准低，施工质量差，且采用多种填土的方法筑坝，压实不均，造成内部结构差异性大，土坝建成后经常发生坝坡渗漏、牛皮胀等不良现象，多次出现险情。坝面宽窄悬殊，坝身单薄、欠高，坝体内坡干砌石护坡松垮损坏，坝脚长期受冲刷造成一些地方出现坍塌现象,外坝脚无设反滤体。涵管漏水严重。开敝式土质溢洪道残破、崩塌，淤积阻水。库坝由于年久失修，水库长期带病运行，不能按正常水位蓄水，影响该库应有的功能发挥。现根据对小型水库实施除险加固工程建设的指示，×××局和镇政府拟出了对该水库库坝进行除险加固的计划。-45- 水库除险加固工程㈡水文气象×××水库地处北回归线以南，属南亚热带季风气候区，海洋性气候较为明显，平均气温高，雨量充沛，霜期短，日照充足。根据汕尾气象站实测降雨统计资料，多年平均降雨量1800mm，实测最大年降雨量2677mm（1968年），实测最小年降雨量894mm（1963年），多年平均蒸发量1427.6mm。，多年平均径流深1000mm，雨量在年内分配极不均匀，夏多冬少，干湿分明，每年4～9月为汛期，汛期雨量集中。其中4～6月为前汛期，以锋面低槽雨为主；后汛期7～9月，常出现台风，并伴随暴雨，造成洪水泛滥。根据×××市气象站提供的统计资料，该地区多年平均气温22.1℃。最高年平均气温22.5℃，最低年平均气温21.4℃。七月份的全年最高气温期，极端最高气温38.5℃(1982年7月9日)；一月份为全年最低气温期，极端最低气温为1.6℃(1967年1月17日)，年平均相对湿度为81.5%。本地区经常受南太平洋热带气旋的影响，根据资料统计，平均每年约4次左右，一般出现在7月～8月份，历年中1961年台风最多，达9次。其中1995年在汕尾登陆的9509号台风风力达到12级，1979年的7908号台风实测风速达42m/s，风力已起过12级。㈢工程地质×××水库位于北东走向的潮安-普宁深大断裂带南面段的南东侧。水库周围出露的岩石地层为燕山五期花岗斑岩[γπ53（２）]小岩体，其东边和北边是上侏罗统次火山岩石英斑岩[λπJ3]分布区。该岩体目前尚未发现有明显的断裂构造迹象，是相对稳定地段。-45- 水库除险加固工程在地貌上，库区周围地层风化剥蚀形成的山体多呈圆顶山，山体高程一般为100～150m，坡度平缓，没有出现危险边坡，风化土和植被不甚发育。主坝和副坝呈折线相连接组成“∟”型，两头都座落在覆盖有强度较高的坡残积土坡上，山体平缓稳固。根据《中国地震动参数区划图GB18306—2001》，工程区地震动峰值加速度加1g相应库区地震基本烈度为Ⅶ度。库区内亦没有产生诱发性地震的因素。因此，本工程按Ⅶ度地震设防。㈣水库特性表见表1-2。二、工程存在的主要问题目前×××水库存在的主要问题是：⑴由于历史条件的限制，水库坝的工程设计标准低，施工质量差，且采用多种填土的方法筑坝，压实不均，造成内部结构差异性大，土坝建成后经常发生坝坡渗漏、牛皮胀等不良现象，多次出现险情。库坝由于长久失修，不能按正常水位蓄水，影响该库应有的功能发挥。⑵坝面宽窄悬殊，坝身单薄、欠高，坝体内坡干砌石护坡松垮损坏。⑶坝脚长期受冲刷造成一些地方出现坍塌现象，外坝脚无设反滤体。⑷涵管漏水严重、开敞式土质溢洪道残破、崩塌、淤积阻水。鉴于目前×××水库所存在的工程隐患，当地政府列入人大议案。本次受×××局的委托，进行×××水库除险加固技术设计。本次设计是依照《小型水库除险加固工程设计报告书编制指引(修订本)》要求进行的。三、工程等级及洪水标准×××水库总库容15万m3-45- 水库除险加固工程，以《防洪标准》（GB5021-94）以及《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000）为依据。设计防洪标准为P=5%（20年一遇）；校核防洪标准为P=0.5%（200年一遇）；本水库属小（二）型水库，工程等别为Ⅴ等，主要建筑物为5级，次要建筑物为5级。四、工程除险加固项目及措施×××水库除险加固工程，各项建筑物均在现有基础上改造加固，不存在建筑物轴线的变更和推倒重建。⑴大坝加固现有大坝为均质土坝，主坝坝轴线全长114m，副坝110m，加固后坝顶高程为84.2m，坝顶宽为5.0m，上游坝坡1:2.5，下游坝坡为1:2.5，反滤体为贴坡式，主、副坝滤体高程分别为75.5m和77.5m，上游护坡为砼护坡，下游护坡为草皮护坡。主要加固项目：①坝体培土加厚坝面，从外坡培土加宽坝体。②修整坝面。对坝顶不规则的部位进行整修，采用泥结碎石作为坝面路基，厚0.20m。坝顶采用有组织排水，设横向排水沟。③新建上游砼护坡。④新建下游草皮护坡，坝体与山体交接处设排水沟。⑤主、副坝滤体高程分别为75.5m和77.5m高程以下部分至坝脚设置贴坡排水反滤体，并在反滤体外侧修建浆砌石排水沟。⑵输水涵管加固原放水涵管为粘土瓦管，管径200mm，拟作全管段封堵并灌浆处理。新建虹吸式放水涵管，为管内径150mm的无缝钢管，下游坡的直管可直插入下游设置的出水池内。-45- 水库除险加固工程灌水孔及排气孔应设于上游端的驼峰顶上，并分开设置。驼峰段周边用20cm现浇混凝土包裹，两段采用镇墩，驼峰两段以下的管道全部采用支墩，使管道两段伸缩自由，两边不易摆动。⑶工程管理设施目前×××水库由×××局直接管理，水库设有专职管理员，工程管理机构及人员配置由村委会定编,其行政、财务和技术、防汛等均由×××局直接负责。水库除险加固工程实施后，仍然按照现有的管理体制和管理模式进行管理，根据水库工程管理的要求，必须完善工程管理设施，主要有新建一栋80m2的管养综合楼以及进库公路、通讯设备、交通工具、备用电源、观测设施及设备、防汛备用料等。五、加固后工程规模⑴水库库容×××水库是一宗以灌溉为主的小（二）水库，本次除险加固后采用TH-3调洪计算程序进行调洪计算，水库的各特征值如表1-3。表1-3水库特征值正常蓄水位设计洪水位校核洪水位死水位水位(m)8282.9183.2172相应库容(104m3)1517170.2⑵挡水建筑物现有大坝为均质土坝，主坝坝轴线全长114m，副坝110m，加固后坝顶高程为84.2，坝顶宽均为5.0m，上、下游坝坡坡比均为1:2.5，反滤体为贴坡式，主、副坝滤体高程分别为75.5m和77.5m，上游护坡为C20砼护坡，下游护坡为直播种草护坡。⑶泄水建筑物-45- 水库除险加固工程溢洪道重建为开敞式无闸门控制，浆砌石砌筑，距形明渠，泄流渠底净宽为2.5m，明渠进口高程为82.00m，总长度为97m，采用底流消能，消力池深1m，宽2.5m，长6m，最大下泄流量为3.2m3/s。⑷输水建筑物新建虹吸式放水涵管，管内径150mm的无缝钢管，用电焊连接，长约43.75m，上游水位为77.20m，下游水位为76.20m，出口池底板高程为75.20m，设计输水流量为0.012m3/s。下游坡的直管可直插入下游设置的出水池内。六、工程投资概算根据广东省水利厅粤水基（2006）《关于发布我省水利水电工程系列定额与相应编制定的通知》和×××市建委有关文件精神，依据《广东省水利水电工程设计概（估）算编制规定》（试行）（广东省水利厅2006年01月发布）、粤水价[2003]2号、粤水价[2004]1号。概算定额依据《广东省水利水电建筑工程概算定额》（广东省水利电力厅2006年01月）计算。工程等别为Ⅴ等，建筑物级别：主要建筑为5级，次要建筑物为5级。工程总投资概算为172.59万元，其中：建筑安装工程费129.97万元，设备购置费0.74万元，独立费用33.66万元。主体建筑工程量有：土方明挖17002.15m3，土石方填筑8463.187m3，混凝土983.1m3，模板137.09m2。主要材料用量：水泥522.87t，碎石2944.658m3，块石2928.004m3，砂2390.869m3，柴油6.422t，劳动总工日为4836.478日。资金主要来源于国家财政、地方财政和群众自筹等。-45- 水库除险加固工程七、工程效益×××水库位于×××镇×××村以北约3km处的丘陵山区中。水库于1972年冬兴建，是一宗集灌溉和防洪于一体的小（二）型水库，其集雨面积2.0km2，正常库容15万m3，捍卫人口3000人，有效灌溉面积120亩。三十多年以来，在防讯抗旱、灌溉等方面发挥了基础性作用。本工程总投资172.59万元，其国民经济评价中的内部收益率和经济净现值、效益费用比三个指标均能满足现行定额合理标准，财务上虽不能维持工程的日常管理运行费用，但提出了保证日常运行的措施。因此，该工程是合理可行的。-45- 水库除险加固工程附：工程特性表序号名称单位数量备注加固前加固后一水文1集雨面积km20.200.21主河长0.6km，平均比降i=0.0242设计洪水标准5%3设计洪水流量m3/s1.74校核洪水标准0.5%5校核洪水流量m3/s3.26施工导流7施工导流m3/s二水库1设计洪水位m82.912校核洪水位m83.213正常水位m82824死水位m72725校核洪水位相应库容104m3176设计洪水位相应库容104m3177正常蓄水位相应库容104m315158死库容104m30.20.2三下泄流量1校核洪水位下泄流量m3/s3.22设计洪水位下泄流量m3/s1.7四工程效益1捍卫人口万人0.30.32捍卫耕地亩1201203灌溉面积亩1201204供水m3/d-45- 水库除险加固工程工程特性表（续上表）序号名称单位数量备注加固前加固后5发电装机kw五主要建筑物(一)挡水建筑物A主坝1型式均质土坝均质土坝碾压均质土坝2坝顶高程m83.684.23最大坝高m12.012.64坝顶宽度m10～1255坝顶长度m114114B副坝m1型式均质土坝均质土坝碾压均质土坝2坝顶高程m83.684.23最大坝高m12.012.64坝顶宽度m855坝顶长度m110110(二)输水建筑物1型式粘土瓦管虹吸管2断面尺寸mф0.20ф0.153长度m43.754设计输水流量M3/s0.012(三)泄水建筑物1型式圬工开敞圬工开敞矩形2堰顶高程m81.3582.00进口高程：82.00出口高程：81.303过水净宽m底宽2.5底宽2.54溢流段长度km0.10.15消能方式底流底流6闸门型式无无-45- 水库除险加固工程第二章水文水利计算一、工程等级及洪水标准×××水库正常库容15万m3，以《防洪标准》（GB5021-94）以及《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000）为依据。设计防洪标准为P=5%（20年一遇）；校核防洪标准为P=0.5%（200年一遇）；本水库属小（二）型水库，工程等别为Ⅴ等，主要建筑物为5级，次要建筑物为5级。二、工程水文计算㈠工程概况×××水库位于×××镇×××村以北约3km处的丘陵山区中。水库于1972年冬兴建，是一宗集灌溉和防洪于一体的小（二）型水库，其集雨面积0.21km2，正常库容15万m3，捍卫人口3000人，有效灌溉面积120亩。三十多年以来，在防讯抗旱、灌溉等方面发挥了基础性作用。㈡流域特征值：×××水库集雨面积为0.21km2，干流河长0.6km，平均比降i=0.024。流域内植被情况一般，有轻微的水土流失。本次设计从现版的1:10000的地形图进行复核。㈢库容曲线：本次设计所采用水位～库容曲线，是由×××局水利局提供，并进行延伸推测得到，水位～库容曲线成果见2-1，经查验，原库容曲线没有反曲现象，基本合理。-45- 水库除险加固工程表2-1×××水库库容曲线成果表水位（m）库容（104m3）增量（104m3）备注水位（m）库容（104m3）增量（104m3）备注700797.302.00710.100.10809.602.30720.200.10死水位8112.102.50730.500.308215.002.90正常水位741.000.508318.303.30751.700.708421.903.60762.600.908525.803.90773.801.20785.301.50㈣暴雨参数：本水库集雨区内未设水文站，没有实测的暴雨参数，故本次设计暴雨参数的选取采用《广东省水文图集》和《广东省暴雨径流查算图表使用手册》，暴雨参数如表2-2。表2-2暴雨参数表10分钟1小时6小时24小时72小时均值Ht21.858.8130.1217.7300.2变差系数Cvt0.350.350.470.450.38Kp=0.5%2.292.292.92.792.43Kp=5%1.671.671.9251.8821.733㈤洪水计算本次洪水计算采用“调洪演算程序TH-3GD（1993.8）”推求，以“推理公式法（1998年修订）TL-1A”计算所得洪水过程为依据，截取若干时段的洪水过程作为库设计洪水过程线，洪水过程线详见附件1、2、3、4。设计情况P=5%，Qmax=6m3/s，-45- 水库除险加固工程校核情况P=0.5%，Qmax=9m3/s。三、水库调洪演算㈠调洪原则×××水库的溢洪道为开敞式无闸门控制，浆砌石砌筑，本次设计所用到的下泄流量过程线，根据本次设计中初步拟定的溢洪道的尺寸确定。溢洪道采用开敞式宽顶堰泄流，堰顶高程为82.0m，堰顶宽2.5m，堰顶长2.5H