su水库震损除险加固水库初步设计.doc

《su水库震损除险加固水库初步设计.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《su水库震损除险加固水库初步设计.doc（111页珍藏版）》请在三一文库上搜索。

1、XX 县县 XX 水库震损除险加固水库震损除险加固 初初 步步 设设 计计 XX 水利电力勘测设计队水利电力勘测设计队 二二八年八月八年八月 批批 准准 核核 定定 审审 查查 校校 核核 汇汇 编编 编写、计算编写、计算 i 目目 录录 前前 言言1 第一章第一章 综合说明综合说明3 1 水库枢纽工程概况水库枢纽工程概况3 2 水文及水库特征水位水文及水库特征水位 3 3 工程地质工程地质4 4 安全鉴定安全鉴定5 5 震损情况震损情况5 6 应急抢险情况应急抢险情况5 7 枢纽工程除险加固枢纽工程除险加固6 8 施工组织设计施工组织设计8 9 工程管理工程管理8 9 环境影响及水土保持环境

2、影响及水土保持9 10 投资概算投资概算10 第二章第二章 水文及水库特征水位水文及水库特征水位14 第一节第一节 流域概况流域概况14 第二节第二节 基本资料的收集、复核基本资料的收集、复核14 第三节第三节 洪水洪水15 第四节第四节 水库洪水调节计算水库洪水调节计算16 第五节第五节 坝顶高程复核坝顶高程复核19 第六节第六节 防洪标准复核结论防洪标准复核结论20 第三章第三章 工程地质工程地质24 第一节第一节 区域地质概况区域地质概况24 第二节第二节 库区工程地质条件库区工程地质条件26 第三节第三节 大坝工程地质条件大坝工程地质条件26 第四节第四节 溢洪道工程地质条件及评价溢洪

3、道工程地质条件及评价28 第五节第五节 天然建筑材料天然建筑材料28 第六节第六节 结论及建议结论及建议29 第四章第四章 安全鉴定安全鉴定30 第一节第一节 安全鉴定情况安全鉴定情况30 ii 第二节第二节 安全鉴定综合评价安全鉴定综合评价36 第五章第五章 应急抢险补充设计应急抢险补充设计37 第一节第一节 工程震损情况工程震损情况37 第二节第二节 震损应急设计震损应急设计38 第三节第三节 应急抢险工程完成情况应急抢险工程完成情况38 第六章第六章 除险加固工程设计除险加固工程设计39 第一节第一节 工程现状及存在的问题工程现状及存在的问题39 第二节第二节 设计依据设计依据40 第三

4、节第三节 总体设计方案总体设计方案42 第四节第四节 水库枢纽病险整治设计水库枢纽病险整治设计43 第七章第七章 施工组织设计施工组织设计48 第一节第一节 施工条件施工条件48 第二节第二节 施工水流控制施工水流控制49 第三节第三节 整治工程施工整治工程施工49 第四节第四节 施工总布置及总进度安排施工总布置及总进度安排51 第八章第八章 工程管理设计工程管理设计56 第一节第一节 管理机构、人员与设施管理机构、人员与设施56 第二节第二节 工程管护范围工程管护范围56 第三节第三节 水库管理区规划水库管理区规划56 第四节第四节 工程管理运用工程管理运用56 第五节第五节 工程监测工程监

5、测57 第六节第六节 现行水价及收取方法现行水价及收取方法58 第七节第七节 综合经营管理综合经营管理58 第九章第九章 环境保护及水土保持设计环境保护及水土保持设计59 第一节第一节 环境保护设计环境保护设计59 第二节第二节 水土保持设计水土保持设计65 第十章第十章 投资概算投资概算73 第一节第一节 编制说明编制说明73 第二节第二节 工程概算表工程概算表79 第三节第三节 概算附概算附表表86 1 前前 言言 XX 水库位于 XX 县马鹿乡 XX 村境内，属嘉陵江右岸支流清江河学堂沟上 游，枢纽距 XX 县城 73km。坝址以上集雨面积 1.4km2，总库容 11.09 万 m3，兴

6、利 库容 6.53 万 m3，死库容 3.32 万 m3；水库正常蓄水位 679.80m；设计灌溉面积 0.15 万亩，有效灌溉面积 0.12 万亩，是一座以农田灌溉为主，兼顾防洪、水产养 殖等综合效益的小（二）型水利枢纽工程。枢纽工程由大坝、溢洪道、放水设施 组成。 该水库已经运行 50 多年，由于工程建设期资料收集工作未较好完成，基础 资料缺乏，建设期内施工技术落后，机械化程度低，加之工程建成后运行时间较 长，运行维护不够充分，造成工程病害较多，水库在运行过程中出现坝脚及坝体 渗漏、溢洪道控制段阻碍泄洪，放水设施运行困难等问题。2008 年“5.12”汶川大 地震造成大坝坝顶防浪墙出现横向

7、裂缝，上游护坡多处裂缝及放水卧管裂隙漏水 等现象。 2008 年 67 月，XX 县水利农机局组织勘察设计、试验等有关单位专家对 水库进行现场踏勘，对大坝、溢洪道、放水设施等工程震损情况与存在的问题进 行了认真分析和广泛深入的讨论。在 2007 年广元市元坝区水利水电勘测设计队完 成枢纽工程安全评价的基础上，我队根据本次勘察与试验的成果，完成了该水库 补充安全评价工作,对水库震损与仍存在的病险进行评价：水库防洪标准不满足规 范要求；水库上下游坝坡稳定性能不足，地震造成坝顶防浪墙开裂；坝体及坝基 渗漏量加大；溢洪道控制段泄洪能力不足；放水设施震损开裂漏水，且使用困难。 上述病情危及大坝安全，根据

8、省、市水行政主管部门的要求，XX 县人民政 府决定对 XX 震损病险水库进行除险加固。2008 年 7 月，受 XX 县水利农机局的 委托，由我队承担 XX 水库震损除险加固地勘与设计工作。根据元坝水电设计队 2007 年 3 月完成XX 水库枢纽病害整治工程初步设计报告与本次有关地勘与 试验的成果，在国土资源部成都矿产资源监督检测中心完成工程现场踏勘、钻孔 勘探、土工试验的基础上，结合运行中曾出现的问题以及工程现状，设计人员完 成洪水复核，并对大坝渗流及稳定分析计算，分析震损与病险原因针对该枢纽工 2 程大坝震损与运行中存在的主要问题，提出相应的除险加固方案，根据四川省水 利厅（川水函200

9、8620 号）四川省震损水库除险加固工程设计报告编制大纲 的要求，于 2008 年 8 月编制完成了XX 县 XX 水库震损除险加固工程初步设计 报告。 第一章第一章 综合说明综合说明 1 水库枢纽工程概况水库枢纽工程概况 XX 水库位于 XX 县马鹿乡 XX 村境内，属嘉陵江右岸支流清江河响水沟下 游，枢纽地理座标为东经 1051935，北纬 321806。属大巴山暴雨区，坝址以 上集雨面积 1.40km2，总库容 11.09 万 m3，兴利库容 6.53 万 m3，死库容 3.32 万 m3，设计灌溉面积 0.15 万亩，有效灌溉面积 0.12 万亩，是一座以农田灌溉为主， 兼有防洪、水产

10、养殖等综合效益的小（二）型水利枢纽工程。 XX 水库于 1954 年由广元县水电局组织技术人员勘测设计，1957 年 12 月动 工修建，1958 年 10 月大坝及放水涵卧管工程基本完工,溢洪道仅完成开挖,1996 年 完成基建扫尾工程,1997 年完成初步验收。枢纽工程由大坝、溢洪道、放水设施组 成。 1.1 大坝工程大坝工程 大坝为均质土坝。坝顶高程 680.15m，防浪墙顶高程 681.20 m,坝高 21.65mm，坝顶宽 10.84m，坝顶长 51m，上游坝坡比为 1:1.06、1:1.2、1:1.3，下 游坝坡比为 1:1.49、1:1.4，上游坝脚有顶宽 1.5m，高 4m 的

11、抗滑堆石体，下游坝 脚有顶宽 1.33m，高 13.8m 的堆石排水棱体,坝基高程 658.50 m。正常蓄水位 679.80m，设计洪水位 680.59m，校核洪水位 680.89m。 1.2 溢洪道工程溢洪道工程 溢洪道位于大坝左坝肩，为一明渠,宽 11.2 m,深 1.05 m,长 36 m。堰顶高程 679.80m，堰口宽 1.5m，最大下泄流量 2.67m3/s。设有进口段、控制段、陡槽段。 1.3 放水设施放水设施 放水涵卧管位于大坝左端，为砌石涵卧管，卧管长 21 m,净断面宽 0.4 m,高 0.5 m。涵管长 46m，宽 0.50m，高 0.70m。设计最大放水流量 0.12

12、m3/s，最低取水 3 高程为 671.50m，无闸门控制。 2 水文及水库特征水位水文及水库特征水位 XX 水库位于 XX 县马鹿乡 XX 村境内，嘉陵江水系右岸支流清江河上游，属 大巴山暴雨区，流域形状呈树叶形，属深丘低山地形，植被较好。坝址以上控制 流域面积 1.40km2，主河床长 0.8km，平均比降 j=211.2。 据全国气候区划，XX 县属亚热带湿润季风气候区，热量丰富，雨水充沛，无 霜期长，气候温和，四季分明，有“ 高山寒未尽，谷底春意浓”的气候特征。水库 流域内气候温和，多年平均气温 15.1；流域内雨量丰沛，多年平均降雨量 1200mm。 水库总库容 11.09 万 m3

13、，坝高 21.65m，属小（二）型水利工程。设计洪水标 准为 20 年一遇，校核洪水标准为 200 年一遇。设计洪水采用推理公式计算的成果： Q5%=3.07m3/s，Q0.5%=4.6m3/s。水库调洪演算的成果见表 1-1： 表表 1-1 XXXX 水库调洪演算成果表水库调洪演算成果表 频率（%）堰顶净宽起调水位最大泄流量最高库水位相应库容 单位mmm3/sm万 m3 0.51.5679.802.67680.8911.09 51.5679.801.63680.5910.73 3 工程地质工程地质 XX 水库位于四川盆地西缘龙门山山区前山，东经 1051935 ，北纬 32 1806。地势自

14、北向南逐渐降低，逆掩断层发育，组成迭瓦状地貌。区内最高山脊 海拔高程 8501350m，相对高差 350700m。大坝位于河谷相对狭窄地段，轴线 沟谷横断面呈”U”字形，两岸略为对称，岩层基本对称，河床纵比降相对较小， 大坝所处河段建坝地形条件较好。 区内物理地质现象以风化剥蚀、坡地重力崩塌为主，坡脚形成大面积崩塌堆 积体，其厚度达数米。 区内出露地层主要为白垩系下统城墙岩群（K）地层和侏罗系上统（J3P）地 层，岩层以砂岩为主、夹砂质泥岩薄层和透镜体，山坡及沟谷内广布第四系全新 4 统坡残积层（Q4dl+el）及坡洪积层（Q4dl+pl）砾质粉砂土。 XX 水库大地构造属四川东部地台区龙门山

15、褶断带巨型华夏构造体系。库区为 该褶断带东部边缘，紧靠四川中台拗川北台陷。 库区内地质构造较为复杂，褶皱、断裂发育，构造形迹呈 NE 向展布，延伸数 十公里，地层单斜产出，其产状为：走向 NW，倾向 NE，倾角 40。70。，坝区内 发育两组构造裂隙，组：N65。WNE70。80。，裂面较粗糙，泥质碎屑物填充， 间距 35 米远，延伸长度 1015 米。该组裂隙是左、右坝肩绕坝渗漏的主要通 道；组：N75750850。裂面粗糙，铁质碎屑物充填，间距 24 米远，ENW 伸长 710 米，该组是坝基、坝肩渗漏的主要通道之一。大坝存在坝基(左肩)和绕 坝渗漏，外坝排水棱体下游一带有散漏面积达 14

16、0m2；大坝外坡脚有一集中渗漏 点，其渗漏量为 6.0L/s。据水库管理人员介绍，以上各处的渗漏随库水位的升高而 加大，且在“512”地震后增大明显，三天内渗水浑浊。 水库在上年 10 月至次年 3 月发生的渗漏，使库内水位下降 1.5m 左右，年渗 漏量达 5.15 万 m3。 区内无发震构造存在，輓近期构造运动主要受龙门山构造地震的波及影响。 2008 年 5 月 12 日汶川地震后，按照国家地震局新的（GB 183062001中国地震 动参数区划图国家标准第 1 号修改单）查得，XX 水库地震动峰值加速度为 0.15g，对应的地震基本烈度为度。 4 安全鉴定安全鉴定 XX 水库已经运行

17、50 多年，水库在运行过程中出现大坝上游坡局部垮塌、坝 外坡散浸、坝基集中渗漏、溢洪道控制段阻碍泄洪，放水设施运行困难等问题。 2008 年“5.12”汶川大地震造成右坝坝顶出现长 10 米横向裂缝，大坝内坡砼护坡多 处裂缝,放水卧管裂缝漏水等现象。2008 年 67 月，XX 县水利农机局组织设计、 勘察、试验等有关单位专家对水库进行现场踏勘，对大坝、溢洪道、放水设施等 工程震损情况与存在的问题进行了认真分析和广泛深入的讨论。结合 2007 年安全 鉴定结论与本次补充安全评价复核如下： 表表 12 XXXX 水库大坝安全综合评价表水库大坝安全综合评价表 5 序号内容安全分析备 注 1抗洪性能

18、C 大坝抗洪能力不能达到国家防洪标准，溢洪道过流 能力不足。 2结构性态C大坝上游坝坡抗滑稳定能力不满足规范要求。 3渗流性态C大坝坝体、坝基渗流量较大；放水设施渗漏严重。 4抗震性能C大坝抗震能力未满足规范要求。 5金属结构性能 5 震损情况震损情况 2008 年“5.12”地震后，现场查看地震受损情况，经分析认定水库枢纽出现不 同程度的地震损害，主要表现在：大坝右坝坝顶及防浪墙出横向裂缝，长 10m， 缝宽 34mm，深约 0.81.0m，上游护坡出现多处裂缝；溢洪道浆砌条石边墙出现 震损裂隙；放水卧管裂隙，渗漏量加大；水库已不能正常使用。 6 应急抢险情况应急抢险情况 2008 年 6

19、月，由天津水利电力勘察设计研究院组织有关设计人员完成XX 县 XX 水库震损应急除险方案，提出水库应急除险方案：（1） 加强观测，严 格管理人员职责，专人负责。设置量水堰，随时注意渗流流量及水质的变化，水 库空库运行，对大坝的沉降、位移进行观测，出现异常及时上报并作处理；（2） 对坝顶横向裂缝开挖回填夯实，防止降雨沿裂缝渗入坝内；（3）新建排洪渠，将 汛期洪水排开；（4） 购置防洪抢险设备、材料及大坝观测设施。该方案已由广 元市水利农机局批准实施。 7 枢纽工程除险加固枢纽工程除险加固 本次除险加固工程主要完成以下工程项目：加高大坝增设防浪墙，坝体、坝 基渗漏整治，大坝上游稳定整治、下游坝坡整

20、治，改造与衬砌溢洪道及尾水渠， 改建放水设备，完善大坝观测设施，完善运行管理设施，整治防洪抢险公路等。 XX 水库总库容 10.96 万 m3(整治后)，最大坝高 23m。该工程为小（二）型属 V 等工程，其主要建筑物大坝、溢洪道、放水建筑物为 5 级建筑物。 本工程除险加固设计主要参照以下规范进行：水利水电工程等级划分及洪 6 水标准(SL252-2000)；小型水利水电工程碾压式土石坝设计导则（SL189- 96）；溢洪道设计规范（SL253-2000）；碾压式土石坝设计规范(SL274- 2001)；其他相关规范。 7.1 大坝稳定与坝坡整治设计大坝稳定与坝坡整治设计 大坝上游坝坡采取上

21、部削坡减载下部培厚的方式。原坝顶高程 680.15m 加高 至 681.50m,坝顶至高程 672.30m 坝坡为 1:2.2，增设马道宽 1.5m,高程 672.30m 至 666.50m 坝坡为 1:2.4,培厚部分为粘土回填碾压夯实,马道宽 1.5m,以下为碾压堆石 体,高 7 m,坡度 1:2;坝顶宽度为 4.5m,原坝轴线下移 1.62m，坝顶内沿设置砼防浪墙， 高 1.0m,厚 0.3m, 同时硬化坝顶路面,外沿设置安全墩,尺寸 0.25*0.35*0.5 m,间距 2 m。 下游坝坡培厚并规整坝坡。上部坝坡为 1:1.8，并在高程 672.30m 处设宽为 2.6m 的马道。相应

22、底部排水棱体干砌条石加宽，坡度 1：1.5。 上游坝坡护坡高程 672.30m 至坝顶采用 C15砼板护面厚 0.15m，下设 5cm 厚 M5 砂浆找平及 0.15m 厚砂卵石垫层，下游坝坡高程 672.30m 以上设置 5*5mC15砼 框格草皮护坡,断面 2525cm。在大坝下游坡与两岸联接处及坝后马道，设置宽 30cm，深 30cm 的 C15 排水沟。 经计算分析，上下游坝坡在各种工况下，其抗滑稳定最小安全系数均大于规 范允许值，防洪标准也达到了规范的要求，因此，本次对大坝采取的除险加固措 施是合理的、也是可行的。 7.2 坝体、坝基渗漏整治工程设计坝体、坝基渗漏整治工程设计 本次设

23、计坝体灌浆轴线与原坝轴线重合，灌浆孔布置为单排，初步拟定孔距 2.0m，两岸伸入坝肩 810m；灌浆深度根据地勘渗透剖面确定，深入相对不透水 层 10Lu 以下 2m。参考类似工程经验，灌浆分三序进行，逐渐加密。帷幕灌浆孔 孔数为 38 个，造孔总进尺 1000m，总帷幕灌浆长度 367m，坝体劈裂灌浆长度 560 m,帷幕灌浆采用分段灌注的方法，由下至上套管分段灌注。 7.3 溢洪道整治工程设计溢洪道整治工程设计 完成溢洪道底部开挖，开挖宽度为 34m。成型后采用厚 20cm 砼衬砌底板， 7 边墙下部及底板设排水孔，拆除浆砌条石边墙，并重新 C20 砼衬砌。进口前沿设 计为八字圆弧型，口宽

24、 7.7m，堰顶高程为 679.80m，控制段宽 2m，堰厚 2m,坡降 为 0.1，边墙净高 1.7m；桩号 0+006.5 以后陡槽宽 1.2 m,边墙高 1.81.2 m,根据地 形放坡为 0.2 及 0.57，末端设置消力池长 3 m,深 2.3 m,尾水渠与放水渠道相接,尺寸 扩建为 1.2*1.3 m,C15 砼衬砌,长 300 m。溢洪道上部防洪抢险桥宽 4.5 m,设计荷载 10 吨。 7.4 放水设施整治工程设计放水设施整治工程设计 水库放水设施改建为螺杆斜插板闸门放水，并新增涵管长度 21 m,C20 钢筋砼 结构,断面尺寸 0.5*0.7 m。 7.5 完善工程观测、管理

25、设施完善工程观测、管理设施 设置大坝竖向位移观测桩；下游增设三角形量水堰，对坝体渗漏进行观测； 沿放水卧管边沿设立水标尺，人工读数观测库水位。 原水库进库公路通行条件差，未建设管理房，给水库的运行管理带来诸多不 便。工程整治进库公路 4km，新建管理用房 20m2。 8 施工组织设计施工组织设计 工程所用钢材、水泥、木材、炸药、汽油、柴油从 XX 县城购买，石料与石 渣在水库附近 12.8km 以内的料场开采，砂卵石料在马鹿乡清江河边采购。施工 生产用水在库内抽取作为水源。 施工队伍：大坝整治工程、溢洪道整治、大坝防渗处理工程项目采用三级及 以上的水利水电施工企业。其余工程项目采用三级以下的水

26、利水电施工企业，观 测设施拟委托有证单位专业人员负责实施。在库区修建临时工棚及仓库共计 150m2。 施工方法以人工和机械施工相结合的方式进行。砌石施工以人工为主，砌筑 砂浆采用机械拌合；砼施工主要采用双胶轮车运输入仓，机械拌合及振捣。大坝 上游坡护面砼板采用现浇，人工安装橡胶止水、分缝沥青杉板及排水孔。 本工程 10 月为施工筹建准备期，施工筹建准备期内建设单位需完成以下工作： a.工程规划范围内的征地； b.临时道路的修建与整修； c.临时工棚的修建和租用 8 民房的落实。 根据以上条件及工程量的大小，初步拟定如下施工进度计划：工期安排在枯 水期，从今年的 10 月次年的 6 月完成； 主

27、体工程施工期：主体工程施工为 6 个月，主要完成内外坝坡开挖、回填， 基础灌浆，坝面护坡，溢洪道、放水设施施工等。其中上、下游坝坡开挖与清理 安排在 2008 年 11 月上旬开始，月底结束随即开始内、外坡填筑，于 1 月底结束； 大坝帷幕灌浆施工 2009 年 1 月上旬开始，2 月底结束；并开始路面砼施工，并完 成砼防浪墙、砼护坡、排水沟等，5 月底结束。溢洪道工程 11 月上旬开始，2 月 底完成；放水设施工程根据施工要求安排在 2009 年 3-4 月。6 月进行尾期工程施 工与工程资料整理归档。 9 工程管理工程管理 该工程为水库除险加固，管理机构组成不变，完工后仍由 XX 水库管理

28、站负 责管理。 为利于水库的管理和安全，结合库区自然地理条件，根据四川省水库管理 条例(1998 年 8 月 30 日四川省第九届人民代表大会常务委员会第四次会议通过)， XX 水库库区征地线以下为库区管理范围，以上至分水岭集雨区为保护范围，大坝 坝轴线以上 150m，以下 100m，左、右坝肩以外 100m 为管理范围，此范围以外 200m 为保护范围(坝肩以管理范围外至分水岭)，填方渠道坡脚及挖方渠道渠顶向 外划定 5m 为管理范围，此范围以外 10m 为保护范围，水库生产、生活区为管理 范围。 本工程整治加固后，专人负责定时对大坝进行变形、库区水位、渗透量和气 象进行观测，并做好各项监测

29、记录和资料整理。在汛期库区高水位期间，应每天 查看大坝运行状态。 整治加固后，加强对水库的运行调度，合理有效地利用水资源，确保灌区农 田灌概的充足水源供应。在汛期，需加强对大坝的观测，做好防洪抢险准备，保 证防洪通讯专线畅通及设备齐备，以便及时与上级主管部门互通信息。 9 9 环境影响及水土保持环境影响及水土保持 9.1 环境影响与保护设计环境影响与保护设计 水库水域及两侧陆地，其保护措施如下：施工中保持水质的清洁，废水经沉淀 除油后排放到水库区以外，在工区应设置垃圾桶，定期清运垃圾到指定地方，严 禁将生产（生活）垃圾抛弃入水库中。机具维修所产生的废油应集中收集，尽量 重复利用，不能利用的废油

30、或残渣作燃烧处理。 施工爆破后应及时洒水，以减少空气中的粉尘，多尘物料运输应密闭或适当 湿润，减少扬尘，道路应定期洒水，清扫。合理安排高噪声机械作业地点和时间， 尽量减少对周围的影响。高噪声施工人员配备噪声防护用具。施工车辆往来频繁 地段及公路交汇点设立交通警戒标识，必要时应派专人指挥交通。施工期水库设 临时防疫点，配备卫生员，负责施工人员的卫生防疫工作。 环境监测设计内容及技术要求为： 监测断面：对水库施工段水域进行监测。 监测项目：SS、PH、BOD5、COD、总 P、 NH3-N、石油类及大肠菌群。 监测费用：按环境监测收费标准计算，计入工程环保投资。 在施工期增设兼职环保、水保人员一名

31、，负责工程运行期环保水保日常事务， 处理与工程相关的环境问题。 根据目前四川省水利工程概算定额，结合当地的物价水平井结合己建工程类 比，按 2008 年物价水平编制本工程环境保护费用投资概算，本工程用于降低和减 免工程建设不利影响的环境保护费用总计投资 7.4 万元，其中环保投资 2.5 万元， 水保投资 4.9 万元。 9.2 水土保持设计水土保持设计 根据水土保持技术规范，“谁造成新的水土流失，谁治理”的原则，确定本 工程水土保持责任范围为项目建设区和直接影晌区。根据本项目水土流失防治责 任范围，工程区地形地貌、地质条件、气候和水土流失特征，结合工程总体布局、 施工时序、占地类型及占用方式

32、，造成的水土流失类型、水土流失的重点区域及 水土流失防治目标等工程建设特点和人为活动影响情况综合分析进行防治分区见 10 表 1-3。 表表 1 13 3 水土流失防治分区及措施总体布局水土流失防治分区及措施总体布局 防治分区措施类型防治措施 工程措施挡土墙、护坡、排水导流措施 施工临时占地区 植物措施植树、种草、复耕 工程措施护坡、排水、路面平整、路面硬化 施工道路区 植物措施植树、种草、绿化 工程措施挡土墙、护坡、夯实、排水导流措施、土地整治 临时措施平整、编织袋挡墙弃渣（土）场区 植物措施种草、复耕 10 投资概算投资概算 本工程设计概算主要按以下文件编制: （1） 水利部水总(2002

33、) 116 号文关于发布水利工程设计概（估）算编制规 定、水利建筑工程概算定额、水利工程施工机械台时费定额； （2）安装工程采用水利部水建管(1999) 523 号文关于发布水利水电设备安 装工程概算定额； （3） 初步设计的有关图纸和资料。 工程主体工程量为：土方开挖 3690m3，石方开挖 835m3，土石方回填 6520m3，混凝土浇筑 1482.5m3，砌石 4690m3，钢筋制安 6.2t，灌浆 1149m。 本工程设计概算 288.69 万元。 11 表表 1-2 XXXX 水库枢纽整治工程综合特性表水库枢纽整治工程综合特性表 数量数量 序号序号名名 称称单位单位 加固前加固前加固

34、后加固后 备注备注 一枢纽主要水文特征 1控制集雨面积km21.41.4 其中自流 0.12 2主河道长度km0.80.8 3河道比降211.2211.2 4多年平均气温C15.115.1 5多年平均降雨量mm12001200 二水库特征 （一）水库特征水位 1校核洪水位m680.89680.78 2设计洪水位m680.59680.51 3正常蓄水位m679.80679.80 （二）水库库容 1总库容万 m311.0910.96 2兴利库容万 m36.536.53 3死库容万 m33.323.32 三 已建枢纽工程主要建筑 物 （一）大坝 1坝型均质土坝均质土坝 2坝顶高程m680.15681

35、.50 不含防浪墙 3坝顶长度m5153 4坝顶宽度m10.84.5 5最大坝高m21.6523 不含防浪墙 （二）溢洪道 1堰型明渠无坎宽顶堰 12 序号序号名名 称称单位单位 数量数量 备注备注 加固前加固前加固后加固后 2型式开敞式开敞式 3消能方式自然消力池 4堰顶高程m679.80679.80 5堰顶宽度m1.52.0 （三）放水设施） 1型式涵卧管式 斜插板闸门 及涵管 2最大放水流量m3/s0.120.2 13 第二章第二章 水文及水库特征水位水文及水库特征水位 第一节第一节 流域概况流域概况 2.1.1 自然地理特征自然地理特征 XX 水库位于 XX 县马鹿乡 XX 村境内，嘉

36、陵江水系右岸支流清江河学堂沟上 游，其地理座标为东经 1051935，北纬 321806。属大巴山暴雨区，流域形状 呈树叶形，属深丘低山地形，植被较好。坝址以上控制集雨面积 1.4km2(其中自流 集雨面积 0.12km2)，主河床长 0.8km，平均比降 j=211.2。 2.1.2 水文气象特征水文气象特征 据全国气候区划，XX 县属亚热带湿润季风气候区，热量丰富，雨水充沛，无 霜期长，气候温和，四季分明，有“ 高山寒未尽，谷底春意浓”的气候特征。水库 流域内气候温和，多年平均气温 15.1，极端最高气温 37.3，极端最低气温- 8.8，多年平均日照时间 1250 小时，无霜期 240

37、天，全年平均相对湿度 69， 多年平均最大风速 15m/s。 流域内雨量丰沛，多年平均降雨量 1200mm，年最大降雨量 1615mm，年最小 降雨量 560.5mm，因受季风环流的影响，流域内降雨量的年内分配不均，全年降 雨量的 75左右集中在 510 月，其间降雨多以暴雨的形成出现。流域径流主要 由降雨形成，流域多年平均径流深 513mm，其年径流和年降雨量的时空分布基本 相同。由于受降雨时空分布规律的影响，其径流的年内分配很不均匀，68 月的 径流要占全年 80左右。 第二节第二节 基本资料的收集、复核基本资料的收集、复核 2.2.1 流域特征流域特征 根据 1/25000 的地形图量算

38、的流域面积（F）、主河道长(L)、主河道平均比降 (J)见表 2-1。集雨面积分为:自流集雨面积 0.12 km2,引水面积 1.28 km2。 表表 2-1 XX 水库流域特性表水库流域特性表 集雨面积 F（km2）主河道长 L (km)平均比降 J () 1.40.8211.2 14 2.2.2 雨量资料复核雨量资料复核 该水库大坝 1956 年 10 月建成，库区无实测暴雨和洪水资料，邻近类似区内 无实测水文资料,在运行期间没有洪水过程出流观测资料,因此不能用频率分析方法 及水文比拟法推求设计洪水,只能依据库区地形、地貌、气象等特征，按四川省 水文手册查取相关数据,查得 H24=130m

39、m, 变差系数 Cv=0.52，偏态系数 Cs=3.5Cv。 第三节第三节 洪水洪水 2.3.1 工程等级及洪水标准工程等级及洪水标准 XX 水库总库容 11.09 万 m3，坝高 21.65m。根据水利部 SL2522000水利 水电工程等级划分及洪水标准的规定，XX 水库属小（二）型水利工程，枢纽工 程等级为等，主要建筑物级别为 5 级。水库洪水标准采用 20 年一遇设计，200 年一遇校核。 2.3.2 设计暴雨设计暴雨 根据以上分析，按四川省水文手册查取的暴雨资料基本上能代表该水库 的暴雨特性，故以次作为本次计算暴雨的依据。经分析计算，采用 H24=130mm，Cv=0.52，Cs=3

40、.5Cv。XX 水库集雨面积仅 1.40km2，流域内暴雨时空 变化相对较小，故以设计点暴雨量代替设计面暴雨量。 表表 22 设计暴雨成果表设计暴雨成果表 各频率设计值（mm） 时段均值(mm)CVCS/CV P=0.5%P=5% 24h1300.523.541082639 2.3.3 设计洪峰流量设计洪峰流量 采用手册推荐的推理公式：推求设计洪峰流量，洪水总量 F s Q n 278. 0 下式：Wp=0.1HTpF 推求。推理公式中有关参数确定如下。 （1）流域特征参数：本次水库应急抢险设计有排洪渠,水库蓄满后可将引水渠 洪水排开,因此洪水计算只计入自流集雨面积,并复核了主河床长度及平均坡

41、度,即 F=0.12km2，L=0.8km，J=211.2。 15 （2）产流参数 值：本流域地处盆缘山区，相对高差较大，地势较陡，间有 零星丘陵。参照手册确定 =3.6F-0.19=3.79，CV=0.23，CS /CV=3.5。 （3）汇流参数 m 值：本流域地处盆缘山区，暴雨强度集中，洪峰涨落较快。 参照手册确定汇流参数 m=0.3180.204=0.376。 设计暴雨成果见表 22，有关参数在手册中分析选取。经分析计算，各 频率设计洪峰流量成果见表 23。 XX 水库设计洪峰流量成果表水库设计洪峰流量成果表 表 23 F（km2 ） L（km）J（） 24 H CvCsQ0.5%Q5%

42、 0.120.8211.21300.523.54.6 3.07 2.3.4 设计洪水总量及设计洪水过程线设计洪水总量及设计洪水过程线 设计洪水总量 Wp，由四川省水文手册推荐的公式进行计算，即 Wp=0.1aHtpF。根据设计暴雨成果，按四川省水文手册中综合分区的暴雨径流 系数关系查得 a 值，用上述公式计算 XX 水库设计洪水总量，成果见表 24。 XX 水库设计洪水总量成果表水库设计洪水总量成果表 表 24 P（%）T（h）n2pSp（m m/h） Htp （mm） aWp （万 m3） 0.511.950.392126.6410.80.9423.59 511.950.40188.8263

43、.90.9232.28 2.3.5 设计洪水过程线的推求设计洪水过程线的推求 依据 四川省水文手册提供的典型洪水概算过程线，并根据 XX 水库洪水特 点，选取对工程不利的东部地区单峰洪水（）型为模型，按公式 Qtp=y*Qp，t=x*Tp，Tp=2.78*Wp/Qp，求得地面过程线，就是所求设计洪水过程 线。基流 Qo=0.014F0.984=0.002m3/S 很小，忽略不计。其成果见表 25。 16 XX 水库设计洪水过程线计算表水库设计洪水过程线计算表 表 25 分配模型P=5%P=0.5% XYtQttQt 000000 0.110.050.230.150.240.23 0.150.1

44、00.310.310.320.46 0.200.200.410.610.430.92 0.2450.400.501.230.531.84 0.3150.600.651.840.682.76 0.400.800.822.450.863.68 0.4950.951.012.911.064.37 0.601.001.233.071.294.60 0.700.951.432.911.514.37 0.8150.801.672.451.753.68 0.9850.602.021.842.122.76 1.2350.402.531.232.661.84 1.640.203.360.613.530.92 2

45、.100.104.300.314.510.46 2.580.055.290.155.550.23 3.8507.8908.280 第四节第四节 水库洪水调节计算水库洪水调节计算 2.4.1 防洪标准防洪标准 如前述，按照水利水电工程等级划分及洪水标准（SL2522000）标准， 本水库设计洪水标准采用 20 年一遇（P=5%），校核洪水标准采用 200 年一遇 （P=0.5%），消能防冲建筑物洪水标准采用 10 年一遇（P=10%）。 17 2.4.2 基础资料基础资料 1水库设计洪水过程线见表 25。 2水库水位库容曲线成果见表 26。 表表 26 水位库容关系表水位库容关系表 单位：单位：

46、m、万、万 m3 水位658.5662.5666.5668.5670.5672.5674.5676.5678.5680.5682.5684.5 库容00.211.081.792.743.895.206.728.5110.6313.1316.08 3大坝参数：大坝坝顶高程：680.15m,防浪墙顶高程 681.20m。 4溢洪道参数：溢洪道底高程 679.80m，进口为宽顶正堰，溢流堰开口净 宽 1.5m，控制段宽 1.5m，出流公式按自由出流公式 计算(查水 2 3 2 Hgmbq 力学计算手册，取 m0.35)，溢洪道泄流曲线见表 27。 表表 27 溢洪道泄流曲线表溢洪道泄流曲线表 水位（

47、m）679.8680.0680.2680.4680.6680.8681.0 泄量（m3/s）0.00 0.210.591.08 1.662.333.06 2.4.3 调节方式调节方式 调节计算中不考虑洪水预报，洪水来临时，水库水位为正常蓄水位即堰顶高 程 679.80m，自由泄流，不考虑灌溉放水设施参与调洪。 2.4.4 调洪计算调洪计算 根据上述基本资料和调节方式，按照水量平衡方程，采用试算法逐时段计算 泄流堰下泄流量过程，并据以确定最大下泄流量和最高库水位。 据水库洪水调节计 算成果（见表 28）。 表表 28 水库调洪计算成果表水库调洪计算成果表 频率（%）堰顶净宽起调水位最大泄流量最高

48、库水位相应库容 单位mmm3/sm万 m3 18 0.51.5679.802.67680.8911.09 51.5679.801.63680.5910.73 第五节第五节 坝顶高程复核坝顶高程复核 2.5.1 基本参数基本参数 1洪水位：根据调洪计算成果，水库的设计洪水位为 680.59m，校核洪水 位为 680.89m。 2吹程：水面吹程在万分之一航测图上量测测得 D=0.13km。 3最大风速：根据县气象局观测资料，多年平均最大风速 Vmax=15m/s。 4安全超高：本工程为等工程，大坝为 5 级建筑物。根据碾压式土石 坝设计规范（SL2742001），正常运用安全加高 0.50m，非常

49、运用安全加高 0.30m，非常运用安全加高 1.5m。 2.5.2 计算公式计算公式 坝顶或防浪墙高程=洪水位坝顶超高，坝顶超高：y=e+hB+A e= Rm= cos 2 2 gH Dk mm w Lh m KK 2 1 式中：Z设计、校核洪水位（m）； e风壅高度（m）； R最大风浪在坝坡上的爬高（m）；A安全超高（m）； m边坡系数，砼面板护坡糙率取 0.9；H坝前水深（m）； 计算风速（m/s），正常运用取 V=1.5 倍多年平均年最大风速， 非常运行取多年平均年最大风速； D水库有效吹程（Km）。 2.5.3 计算结果计算结果 根据上述公式和有关参数，按正常运用条件（设计）、非 常运用条件（校核） 和非常运用条件（正常+地震）分别对坝顶高程进行复核计算，成果见表 29。 表表 2