河南某水库除险加固工程初步设计报告.doc

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1、1 综合说明1.1工程概况1.1.1地理位置及地理环境XX水库位于XX市XX镇境内，距XX城区30km，因拦截滚河支流XX而得名。坝址以上承雨面积80km2，除上游资山水库拦截承雨面积16km2外，区间承雨面积计64km2，是一座以灌溉为主，兼有防洪、养殖、交通等综合效益的重要小（一）型水库。本次设计复核的总库容为738万m3，兴利库容95万m3，死库容105万m3，调洪库容538万m3。XX水库枢纽及库区地处桐柏山余脉，地貌单元主要为低山丘陵，坝区为丘岗，枢纽下游则为河槽冲谷。在地貌成因上，属风化剥蚀及水力侵蚀共同作用的结果。出露地层主要有白垩第三系泥质粉砂岩、第四系冲洪积砂砾石、第四系全新

2、统冲洪积粘土。1.1.2枢纽工程现状XX水库枢纽工程包括主坝、副坝、输水涵管和溢洪道等建筑物，现将主要建筑物情况分述如下：（1）大坝大坝为均质土坝。主坝长220m，坝顶宽6m（兼做交通），现有坝顶高程117.32m，最大坝高12.91m。坡比为内坡1:2.5，外坡1:2.25。内坡未护砌，外坡无反滤设施。副坝长725m，坝顶宽2.53.0m，边坡1:1.52.0，付坝高35m。（2）溢洪道溢洪道位于大坝右岸，系开敞式宽顶堰，堰顶宽60m，长6m，堰顶高程为114.80m，用浆砌块石修筑。分三级跌水，总跌差10m。一级陡坡由堰顶宽60m收缩至40m，二级陡坡由40m收缩至30m。三级宽30m，不

3、再收缩，一级堰顶兼做公路路面，用毛石衬砌。该溢洪道为1976年修建的，防洪准不足10年一遇。（3）输水涵管该水库有两个输水涵管，西涵管在副坝上，用直径80cm活节钢筋砼管安装而成。进口管底高程112.80m，安装一部0.800.8米的砼平板闸门和一部手摇式螺杆启闭机。启闭房系一简易的砖砌房屋，面积约6m2，涵管出口未做衬砌。东涵管位于溢洪道右端，东涵管直径40cm，没有闸门和启闭机，进口底部高程113.0m。1.1.3工程设计与建设过程XX水库于1959年10月动工，1960年5月竣工并投入使用。该工程修建于大跃进时期，是由当时的人民公社自行组织修建的,无设计图纸,仅从灌溉需要、地形条件和工程

4、量方面比较后选定了坝址和坝型，根据坝区附近土料和民工施工的特点，决定大坝断面采用均质土坝。为了抢工期赶进度，边设计边施工，大坝实际断面未能达到要求。该工程的施工期正处在大跃进时期，建设程序极不规范，无施工记录可查。鉴于当时的特殊背景，没做洪水复核和调洪演算。当时施工时溢洪道只留了1个120m宽口子，因水库承雨面积大，年年泄洪将其冲毁，多次发生伤亡事故，一九七六年，镇政府投资15万元，修建了一个60m宽的溢洪道。1.1.4水库的地位和作用XX水库有着较大的经济效益和社会效益。XX水库控制灌溉面积5000多亩，可解决杜湾、XX、双楼、付楼、高庙、官营六个村的农业用水。该库周围良田沃野，是XX镇的粮

5、仓；防洪则保护下游3000余亩的耕地和2000多的人口。同时，主坝又兼做交通，是连接XX和官营总支的必经之路。另外，还有着水产养殖的效益。1.2水文1.2.1流域概况XX水库大坝拦截滚河支流XX，水库位于汉十高速公路南侧，地处XX市XX镇境内，坝址以上承雨面积80km2，除上游资山水库拦截承雨面积16km2外，区间承雨面积64km2。水库坝址以上主河道总长度21.8km，河道比降为4.4，其中区间河道长度15km，比降为3.1，流域属丘陵区长形流域，整个流域植被一般。1.2.2水文气象水库枢纽及其灌区属亚热带季风气候区，具有四季分明、光照充足、气候温和、无霜期较长、严冬酷暑短、雨热同季和气候多

6、宜等特点。据气象部门统计资料，多年平均降雨量863m，多年平均蒸发量1135mm。降水量年际变化大，最大年降水量1163.3m（2000年），最小年降水量579.5m（2001年），变幅达2.01倍。因受季风影响，年内降雨量季、月分配不均，降雨主要集中在510月，其平均降雨量为674.5m，占全年降雨量的78.2%。各月降雨量以12月最少，7月份最多。年平均气温14.9，极端最高气温40.8，最低气温-15.1，无霜期229天，日照时数2100小时左右，年平均太阳辐射为108114千卡/平方厘米。1.2.3设计洪水1.2.3.1洪水标准根据防洪标准（GB5020194）和水利水电工程等级划分及

7、洪水标准（SL2522000），确定XX水库工程等别为等，主要挡水、泄水建筑物为4级。因大坝高度小于15m，所以拟定XX水库设计洪水标准为20年一遇，即P=5%；校核洪水标准为100年一遇，即P=1%。消能防冲设施洪水标准为20年一遇，即P=5%；施工期洪水标准按5年一遇，即P=20%。1.2.3.2设计洪水的推求因XX水库无实测水文资料，本次设计洪水采用暴雨推求洪水。暴雨参数采用湖北省暴雨径流查算图表提供的流域暴雨资料推求设计暴雨（XX按水文分区第6区查对），并按其提出的瞬时单位线法推求坝址处的洪水过程线和洪峰流量。考虑上游资山水库的拦蓄作用，采用XX水库与区间洪水同频率资山水库相应频率的组

8、合法，并考虑资山水库滞洪错峰和区间洪水传播时间的影响，来推求XX水库坝址处的洪水过程。各种频率洪水推求结果见表11。表11 暴雨途径推求设计洪水成果表项 目P=1%P=5%洪峰流量（m3/s）794.15320.5224h洪量（万m3）1749.531161.181.2.4施工洪水计算根据工程等别，按规范取施工洪水标准为5年一遇。通过对XX气象站19742004年11月至次年3月的降雨量资料进行分析计算，XX水库围堰挡水期12月1月5年一遇洪水总量为71.2万m3。1.3工程地质1.3.1区域地质环境和库区工程地质条件由于本工程属于小型水利工程，建坝以来一直未做地质勘探工作。2007年4月5月

9、，为配合初步设计工作，XX市水利局委托中南勘察基础工程有限公司对水库大坝和溢洪道进行了必要的勘探、野外地质调查、现场及室内试验工作，从而为工程设计提供了可靠的基础资料。本区属低山丘陵区，地势上东高西低，在大地构造上处于秦岭褶皱系东段南部和杨子准地台北缘中段的联合或复合部位。区内岩浆活动、变质作用、沉积建造、断裂、褶皱和新构造运动特征显著。本区构造线的走向主要为西北向，与XX北部桐柏山脉走向一致。根据湖北省区域构造地质图资料，区内不存在大的活动性断裂，至今也没有发生过强震的历史记录。根据中国地震动参数区划图（GB18306-2001）确定工程区地震基本烈度为度，工程区地震动峰值加速度为0.05g

10、。库区地层比较简单，上游主要分布有元古界应山群云母石英片岩、第三系泥质粉砂岩、第四系全新统冲洪积（alQ）粘土，沿河床分布有砂砾石。水库库壁全部由弱透水岩体、粘土组成。库区分水岭岩体岗地非常宽厚，不会向邻谷产生渗漏。库区坡度较缓，稳定性好，局部存在的一些第四系堆积物滑塌现象，对水库影响甚微。1.3.2坝区工程地质条件坝区处于滚河支流XX下游，河段相对开阔。总体地势为西北低、东南高。坝区为丘岗地，上游为低山丘陵地貌，地形地势起伏较大。坝区出露钻孔揭露的地层主要有白垩第三系泥质粉砂岩（K）、第四系冲洪积（alQ）砂砾石、第四系全新统冲洪积（alQ）粘土。坝区水文地质条件相对简单，地下主要为孔隙承压

11、水和基岩裂隙水，孔隙潜水主要赋存于砂层中，此层在整个场区均有分布，厚度不一，其渗透系数为0.090.23cm/s，为强透水地质体，主要接受大气降水及库水的补给，向下游河床排泄。松散层底部的泥质砂岩赋存极少的裂隙水，裂隙水主要赋存于岩体表面风化裂隙中，极其微弱，并且具有自下而上透水性逐渐减弱的规律。1.3.3坝体、坝基和溢洪道主要工程地质条件大坝为均质土坝，填筑土料主要来源于周围冲洪积粘性土。填筑土为壤土，色杂，灰褐色，黄褐色等，饱和，可塑，局部地段见淤泥质成份，偶见腐木，填筑土厚度2.607.10m。填筑土的渗透系数平均值为3.210-5cm/s，属微透水介质。坝基底下依次为冲洪积壤土、砾砂、

12、第三系泥质粉砂岩，其中砾砂层在主坝中间古河床段上覆地层厚度小，渗透系数K=0.17cm/s，透水性好，造成堤脚下常年积水，对库容损失较大。溢洪道位于大坝右侧，顶部为毛石简单衬砌，设有消能防冲设施，消力池及尾水地段局部被冲毁。溢洪道范围地层结构比较简单，根据野外地质调查及钻探情况表明，溢洪道范围地层结构与坝基下地层结构一致。1.3.4天然建筑材料该加固工程所需石料需从附近的采石场运进。土料可在近处岗地上取土，其土料粘粒含量30%左右，塑性指数为1517，最大干密度为1.65g/cm3，质量满足要求。1.4工程任务和规模1.4.1工程现状及存在的主要问题XX水库修建于大跃进时期，没有经过正规设计，

13、更无地质勘测资料，建设程序极不规范，缺乏可靠的质量保证体系和质量监督体系，工程竣工后也无施工质量记录及验收手续，使水库枢纽存在不少缺陷和陷患。水库建成运行40多年，存在较为严重的自然老化现象，加上年久失修，损坏比较严重，加剧了水库枢纽病险情的发展，根据防汛要求，被迫因汛期实行限制蓄水而造成弃水，造成水资源浪费并且影响工程效益的发挥。2004年4月9日，襄樊市水利局组织有关专家、工程技术人员组成了大坝安全鉴定专家组，对XX水库大坝进行了现场安全检查。2004年8月,襄樊市水利规划设计院对水库大坝安全进行分析论证，并按水利部颁发的大坝安全鉴定办法将其定性为类坝。2007年7月，水利部大坝安全管理中

14、心以坝函20071508号文核查XX水库为类坝。其存在的主要问题如下：（1）大坝坝顶欠高。（2）在正常蓄水位时，大坝坝坡抗滑稳定满足规范要求，设计洪水位已超过坝顶，大坝上游面未护砌，浪坎严重，上、下游坝坡不平整；坝体渗透系数满足规范要求，但大坝下游无排水及反滤设施，坝体浸润线在坝坡出逸，坝基渗漏。（3）溢洪道为粘土地基，未衬砌，存在冲刷破坏现象。（4）输水涵管漏水严重。（5）闸门、启闭机锈蚀严重，运转不灵。（6）大坝无安全监测设施，管理设施不完善。1.4.2工程除险加固的必要性XX水库是有着显著的经济效益和社会效益。XX水库控制灌溉面积5000多亩，可解决杜湾、XX、双楼、付楼、高庙、官营六个

15、村的农业用水。该库周围良田沃野，是XX镇的粮仓；防洪则保护下游3000余亩的耕地和2000多人的生命财产安全。同时，主坝又兼做交通，是连接XX和官营总支的必经之路。另外，还有着水产养殖的效益。工程在存在诸多问题的情况下运行，仍发挥了较好的效益。自1960年5月竣工以来，为该地区工农业生产做出了巨大贡献。在运行中，水库拦蓄洪水，充分发挥拦洪削峰蓄水作用，缓解了下游的防洪压力。在确保水库及下游防洪安全的同时，充分发挥水库蓄水能力，保证灌区农田灌溉，年供水量200万m3以上，累计供水量近亿方，在防洪抗旱减灾方面也发挥了较大的效益。然而，由于水库的险情和隐患，水库长期处于低水位运行状态，不仅水资源浪费

16、严重，而且水库应有的效益根本得不到充分发挥。由于大坝欠高，溢洪道过窄，为保证大坝安全，水库长年来不得不提前大量放水，浪费了宝贵的水资源，给农业灌溉、调蓄和养殖等造成很大损失，从而大大降低了工程效益。对XX水库枢纽工程进行必要的整治与改造、以及工程管理设施的配套建设，将有利于合理开发利用水资源，防治水旱灾害，提高水资源的利用率，有利于促进灌区农业全面发展，提高人民生活水平，促进社会和谐稳定，从而为当地经济建设创造良好的社会环境。因此对水库枢纽工程进行除险加固是完全必要的，也是十分紧迫的。综上所述，XX水库的防汛地位异常重要，灌溉效益突出，综合效益可观。但是，由于XX水库的险情和隐患，水库不得不弃

17、水限蓄，水库效益根本不能充分发挥。因此，XX水库除险加固十分必要。1.4.3调洪演算XX水库现有溢洪道为开敞式宽顶堰，堰顶高程114.8m，底宽60m。本阶段除险加固设计，仍采用宽顶堰，堰顶高程降低为114.3m，底宽保持60m不变。同时比较堰顶高程114.8m、底宽300m的宽顶堰泄流能力。本次设计调洪演算按以下原则进行：（1）起调水位为114.3m；（2）当库水位上升至堰顶高程114.3m时，溢洪道开始自由泄流。根据水量平衡方程和蓄泄方程，用半图解法对各种不同频率的洪水作调洪演算，调洪演算汇总成果见表12。1.4.4坝顶高程复核根据规范，坝顶高程等于水库静水位与超高之和，分别按以下运用情况

18、计算，取其最大值。（1）设计洪水位加正常运用情况下的坝顶超高。（2）校核洪水位加非常运用情况下的坝顶超高。表12 调洪演算成果表溢洪道方案频率入库洪峰流量Q(m3/s)下泄洪峰流量Q(m3/s)最高洪水位Zm(m)库容Vm(104m3)现有B=60m,Z=114.8m1%794.15492.36117.98355%320.52244.6116.74578本次设计B=60m,Z=114.3m1%794.15515.27117.497385%320.52246.34116.25495比较B=300m,Z=114.8m1%794.15723.14116.174805%320.52306.64115.

19、57373坝顶高程计算成果见表13。表13 XX水库坝顶高程计算成果表工况水位(m)设计爬高R(m)风壅水面高e(m)安全超高A(m)坝顶高程(m)坝顶欠高(m)现有B=60m,Z=114.8m1%117.90.7010.0030.3118.901.585%116.741.1660.0070.5118.411.09本次设计B=60m,Z=114.3m1%117.490.7030.0030.3118.501.185%116.251.2010.0080.5117.960.64比较B=300m,Z=114.8m1%116.170.7030.0030.3117.185%115.571.1790.008

20、0.5117.26XX水库现状坝顶高程为117.32m，从表13可知，在现有溢洪道宽度和堰顶高程前提下，坝顶高程应为118.90m，现有坝顶欠高1.58m。在保持现有溢洪道堰顶高程不变的情况下，溢洪道应扩宽至300m，才能满足坝顶高程要求。当保持现有溢洪道宽度不变，将堰顶高程降低至114.30m时，坝顶高程应为118.50m，现有坝顶仍欠高1.18m，此时可通过在坝顶上游侧修建防浪墙来满足坝顶高程要求。1.4.5除险加固方案的比较和选择XX水库大坝严重欠高，溢洪道宽度过窄，防洪安全问题非常突出，为使水库除险安全，可采取三种措施处理：其一是保持现有的溢洪道规模，加高大坝，增加调洪库容；其二是保持

21、现有的坝顶高程不变，扩宽溢洪道增加泄洪能力；其三是坝顶新建防浪墙和改建溢洪道相结合。三种方案的对比造价为加高大坝方案167.87万元，扩宽溢洪道方案605.56万元，坝顶新建防浪墙和改建溢洪道相结合方案77.37万元。从投资上对比，方案二最大，方案一次之，方案三最小，且经济优越性明显。从施工条件上看，方案一和方案二土方量均很大，扰动地表面积大，需挖压大量的耕地，施工条件差；方案三勿需新征耕地，扰动地表面积小。综上所述，从技术可行、利于施工、注重除险、经济优越等方面考虑，推荐采用方案三即新建防浪墙与改建现有溢洪道相结合。1.5除险加固工程设计XX水库除险加固工程包括大坝除险加固工程、溢洪道除险加

22、固工程、输水涵管除险加固工程，分述如下：1.5.1大坝除险加固工程大坝除险加固工程包括坝顶整治、上游坝坡护坡和下游坝坡整治。为满足水库防洪要求，在坝顶上游侧新建新建945m长防浪墙，采用C20钢筋砼悬臂式结构，墙厚0.3m，整体高度1.9m，埋置深度为0.9m。主坝顶统一整治成6m宽，副坝顶一整治成5m宽，路面采用20cm厚泥结石路面。整治后坝顶高程为117.5m，防浪墙顶高程118.5m，防浪墙净高1.0m。大坝上游坝坡原先无护坡，被风浪冲刷形成浪坎，最大浪坎高达0.60.7m。根据坡面现状，决定对大坝上游坡面进行护坡加固处理，从死水位112.8m一直护到坝顶。通过对砼护坡和干砌块石护坡两个

23、方案进行比较，择优选取砼护坡方案。护坡采用C15砼现浇，厚10cm，分块尺寸为4m3m。单块板中间设两个排水孔,以消除水库水位降落或其它原因产生的内水压力。砼护坡板下铺设砂砾石垫层，厚10cm。大坝外坡无排水和反滤设施，散浸严重，局部出现滑坡。先对主坝下游坡面进行整平后采用草皮护坡，在坡脚设置贴坡式排水，排水体总厚度为75cm，由内向外依次为15cm厚粗砂、20cm厚卵石、40cm厚块石。副坝下游坝坡较陡，计划对其进行培土加厚至设计坡比1:2.25，然后重新植草皮，坡脚与主坝设同样断面尺寸的贴坡式排水。在主副坝下游坝脚各新增一条纵向排水明沟，以排除坝脚积水。1.5.2溢洪道除险加固工程根据溢洪

24、道现状，经过方案比较，本次设计对现有溢洪道进行改建。溢洪道控制段堰型为无闸控制的开敞式宽顶堰，将现有堰顶高程114.8m降低为114.3m，堰顶净宽仍为60m，堰顶顺水流方向长度为14m。堰顶采用C15砼进行衬砌，厚度为40cm。泄槽段断面为矩形，底宽由首端60m收缩至末端30m，纵坡1:5，总落差10m，水平长50m，斜长50.99m。泄槽底板始端厚40cm，末端厚60cm，为C25钢筋砼。泄水槽边墙高2.5m，采用C20混凝土重力式挡土墙。消力池为矩形断面，宽30m，长20m，深1m。底板为C25钢筋砼，厚1.0m；边墙为C20钢筋混凝土悬臂式挡土墙，高5.0m。出水渠采用梯形断面，底宽3

25、0m，边坡1:1.5，纵坡1/1500，长25m，采用40cm厚的M7.5浆砌石进行护砌，护砌高4.0m。XX水库原有公路是借用溢洪道的宽顶堰作为交通道路使用。因本次除险加固工程为满足防汛泄洪要求已将原有控制段高程降低50cm，为满足库区交通要求需新建一条跨溢洪道交通桥。交通桥荷载等级按汽-10级，桥长为65m，分为5跨，每跨长为13m，桥面宽度为6m，净宽为4.2m，两侧均设人行道和栏杆。1.5.3输水涵管除险加固工程XX水库共有东西两座灌溉放水涵管，鉴于输水涵管漏水严重、闸门启与闭机锈蚀老化现状，需对其进行彻底改造。根据实际情况，可以考虑两种改造方案，一是在原址拆除重建，二是另外择址新建。

26、经质量效果及施工条件比较后，择优选取方案一，即在原址拆除重建输水涵管。西涵管进水口底板高程仍为112.8m，东涵管进水口底板高程仍为113.0m。两座涵管除进口底板高程不同外，其余各部分结构尺寸则完全相同。进口引渠段进口宽2m，出口宽1m，长3.0m，两侧八字墙高1m2m，均为C20砼现浇。闸室段长3.0m，闸室净尺寸为1.0m1.0m，闸室均采用C20钢筋砼现浇。闸室进水口采用椭圆曲线，其方程为x2/1.52+y2/12=1。在闸室段中间设一孔工作闸门槽，闸门采用1m1m的平板铸铁闸门。考虑到施工检修的要求，重建涵管内径为1000mm，采用预应力砼管。重建后涵管管身长20m，管座采用C20砼

27、现浇，厚度25cm，管座和管身的接触面成120包角。在涵管出口处需做消力池。为与下游渠道很好地衔接，消力池的平面布置采用扩散式，长3.5m，深0.5m，宽度由1m扩散为3m，采用C20砼衬砌。启闭机房工作台为四柱框架式C25钢筋砼结构。台柱横截面为30cm30cm的正方形，台柱顶端为20cm厚的台板，高程117.5m；上建2.4m2.6m的砖混结构启闭机房。在坝顶与工作房之间建一座工作桥。桥面宽2.0m，桥长7.5m，设一跨，采用两根C25钢筋砼T形梁吊装而成。1.5.4新建观测设施根据XX水库大坝的实际情况，在主坝下游坡脚贴坡式排水设施外侧布置1个直角三角形量水堰进行渗流监测，在溢洪道控制段

28、左侧大坝内坡护坡砼上布置1组水位尺进行水位观测。1.6金属结构及电气设备根据安全鉴定报告的结论，拟更换和配套输水涵管的闸门和启闭设备。更新原铸铁平板闸门为定型铸铁闸门，闸门型号为PGZ11；更换原手摇螺杆启闭机为手电两用螺杆启闭机，启闭机型号为QL3。由于XX水库原输水涵管启闭机为人工手动操作，本次加固拟架设一条10kV、2.0km长的输电线路至西涵管，并安装容量为50kVA的变压器一台，型号为S115010，对坝区防汛照明、日常生产生活与办公以及施工提供电力，并对其防汛、日常工程管理及施工需要安装布置相应的配电设备与电气设备。1.7施工组织设计1.7.1施工条件XX水库距XX市城区30km，

29、工地距XX至资山公路2.5km，该公路与316国道相通，交通堪称方便，能够满足本次施工的运输要求。主坝右坝肩的开敞地及副坝下游平地均可作为施工场地之用，完全满足工程要求。该加固工程所需石料需到兴隆大坝山采石场采购，运距25km，土料可在近处岗地上取土。其它建筑材料如钢筋、水泥、黄砂等均需到XX城区购买, 运距30km。施工用水可直接从水库抽取，施工用电可由附近的高压线路搭接架设一条10kV、2.0km长的输电线路至西输水涵管，并安装容量为50kVA的变压器各一台，铺设1500米输电线路来解决用电问题。1.7.2施工导流根据水利水电工程施工组织设计规范(SL3042004)和本工程的具体条件，导

30、流临时建筑物级别定为5级，选用围堰挡水期12月1月5年一遇洪水作为施工洪水标准。采用袋装土围堰，上下游边坡均为1:1，围堰高度2.31m，堰顶宽2m。根据工程现状及施工工期安排，汛期过后通过输水涵管泄水，将库水位降低至112.8m，然后在输水涵管进口作编织袋土围堰，进行输水涵管改造工程的施工。大坝上游坡面护坡在库水位降低至112.8m后随即施工，之后随着工程进展，护坡面逐渐上升，库水位也随之恢复至正常运行状态。溢洪道工程施工则基本不受库水位的限制。1.7.3主体工程施工本工程施工项目中，大坝和溢洪道开挖、填筑土方均较大。大坝挖方主要是坡面清基土方，采用人工施工。坝体填方需采用机械施工，局部辅以

31、人工施工。溢洪道开挖方量较大，且地形开阔，因此采用挖掘机开挖。在溢洪道和西涵管附近各设1台0.4m3拌合机作为砼拌合点，人力胶轮斗车运送骨料和熟料，人工操作振捣器振捣密实。在砼浇筑前要对仓面进行洁净保湿并对模板、钢筋、预埋件进行全面检查。砼浇筑后用草袋及时覆盖,水泵抽水，人工喷洒，定时养护不少于14天。金属结构设备及安装主要是溢输水涵管进口铸铁闸门和启闭机，可在生产厂家配套定做，运至工地安装。1.7.4施工总布置为了方便施工，修建2000m长的临时道路，在在溢洪道和西涵管附近各设一处砼拌合系统，临时生活区及综合仓库、钢筋木材加工厂布置在主坝右岸，水泥仓库就近布置在砼拌合点，弃渣场布设在主坝下游

32、坡脚外的积水洼地。1.7.5施工总进度考虑施工场地、环境及工程自身特点，本着均衡施工原则安排施工总进度。施工总工期为15个月，其中工程筹建期1个月，安排在当年8月份进行；工程准备期1个月，安排在当年9月份进行；主体工程施工期11个月，安排在当年10月份至次年8月份；工程完建期2个月，安排在次年910月份进行。1.8工程占地及移民由于XX水库在兴建时已按淹没线进行了移民安置，而本次除险加固工程设计中，正常蓄水位略有降低，设计洪水位以及校核洪水位与原设计变化较小，同时水库周边淹没线内无居民及耕地，故不存在库区淹没损失和淹没处理的问题。工程临时占地共22亩。1.9环境保护设计与水土保持 1.9.1环

33、境现状主坝外坡脚下常年积水，固体径流量小，水库淤积少。库坝区无重要的文物古迹。库内水质清澈，总体水质良好。工程建设区经济以农业为主，伴有少量渔业、小型企业和加工业。灌区农作物主要有水稻、小麦、油菜、棉花等。随着社会的进步和人民生活水平的提高，医疗条件逐步好转，当地具有较好的医疗保障体系；中小学普及率较高，教育状况总体良好。1.9.2环境影响分析XX水库除险加固工程的施工将对环境产生一些不利的影响，但施工项目分散，施工工期短，影响只是暂时的。环境影响因子主要有水质、空气、噪声、灌溉及供水、生物、人群健康、水土流失等，采取一定的措施可使不利影响得到避免或降低到允许范围内。1.9.3环境管理监测为保

34、护施工区的环境，建设单位应配备环境管理和监理专业人员，施工单位也应配备环境管理专业人员，负责对环境的监督检查，定期编制环境质量报告，对不达标和不利的环境状况，提出改进措施。监测项目主要为水质和水土保持。1.9.4环境保护设计环境保护设计主要是针对XX水库除险加固工程施工中和实施后，对环境所产生的不利影响进行预防、补救和实施补偿工程。水质保护：工程施工中，需排放相当数量的生活污水和生产废水，必须进行处理和沉淀。同时要注意施工机械，车辆集中停放、集中清洗，含油废水经沉淀、除油达标后可就近排放。环境空气质量保护：汽车装载多尘物料时，应堆放整齐以减少受风面积，尽量降低运输过程中的起尘量。施工主干道车辆

35、实行限速，干旱、多风季节施工主干道每天洒水不少于两次。加强车辆的维修和保养，使用优质柴油和汽油，减少尾气污染。噪声控制：在施工设备布置时，高噪声源设备应尽量远离居民区。选用低噪声设备，并通过加强机械设备的维修和保养来降低设备的噪声。控制夜间进行环境噪声污染大的施工作业。同时给接触高噪声的操作人员配发噪声防护用具，参与施工、运输的车辆使用规定的声响装置。人群健康保护：工程准备期需要对施工区进行卫生清理，为施工人员提供良好的居住及生活条件。对进场的施工人员进行身体检查，向施工人员宣传卫生知识，加强食品卫生监督管理，注意生活饮用水卫生。1.9.5水土保持设计水土流失防治范围：根据工程布置，水土流失防

36、治范围主要是建设过程中形成的挖损压和弃渣场，总面积为48042m2。应根据土地使用功能及时进行土地整治，恢复农田、林草植被或作其它利用，确保施工区植被覆盖率不低于施工前的原有水平，对破坏原有水土保持设施的要进行工程性或植物性补偿。弃渣场水土保持设计：对于坝体和溢洪道开挖料等要定类堆放，尽可能用于填筑，对不能回填利用料，堆放在低洼地带并进行碾压，平整后种树植草，防止流失。料场水土保持设计：取料前，将表层0.3m厚腐植土剥离，集中堆放，待工程完工后，用于料场覆盖，经平整后播撒草籽防治水土流失。1.10工程管理设计1.10.1管理机构1960年XX水库竣工后一直隶属XX镇政府管理，由于本工程为水库除

37、险加固工程，工程建设完成后，仍维持原管理机构。目前XX水库已完成水管单位体制改革，其定岗定员标准是参照“关于印发水利工程管理单位定岗标准(试点)和水利工程维修养护定额标准(试点)的通知”水办2004307号文的有关规定，XX水库工程定员级别属5级，定员编制5人。1.10.2工程管理范围与保护范围工程管理范围包括水库枢纽各建筑物组成部分，即大坝、溢洪道和输水涵管等及其它生产生活设施。XX水库工程管理范围已于2004年确权划界确定下来，大坝保护管理范围包括：大坝从坝轴线向上lOOm，下游从坝脚线向下150m，大坝两端外延200m，上、下游均与坝头管理范围端线相衔接。溢洪道两侧均以建筑物轮廓起分别向

38、外延伸50m，溢洪道下游自消力池出口向下100m。水库的保护范围为坝址以上的库区两岸第一道分水岭脊线之间的陆地，应拆除保护范围内的非法建筑物，对保护范围内未征用的土地应征用，并取得由当地土地管理部门发放的土地使用许可证，以便于管理。在保护范围内禁止乱伐林木、取土等危害工程安全的活动。1.10.3管理设施为保证水库安全，本次除险加固设计新增1处量水堰进行渗流量监测，新增1组水位尺进行水位观测。另外新建防汛办公及生活用房150m2。1.11工程概算XX水库除险加固工程主要工程量为：土方开挖16483m3、土方回填28752m3、砼5854m3，浆砌块石1210m3、干砌块石2673m3、反滤料47

39、35m3、钢筋153.28t。根据湖北省水利厅20053号文颁发的水利工程设计概（估）算编制规定和水利部水总2002 116号文颁发的水利建筑工程概算定额，工程总投资813.60万元,其中建筑工程549.12万元，机电设备及安装工程20.63万元，金属结构设备及安装工程1.91万元，临时工程28.45万元，独立费用134.94万元，基本预备费44.10万元，环境保护与水土保持34.46万元。1.12经济评价根据中华人民共和国行业标准水利建设项目经济评价规范(SL72-94)对本工程进行国民经济评价。经分析计算，XX水库除险加固工程实施后，每年可增加效益95.77万元，工程总投资813.60万元

40、，则有8.5年即可收回全部投资。本项目经济净现值ENPV=320.29万元0，经济效益费用比EBCR=1.471，经济内部收益率EIRR=12.72%8%，均满足规范要求，说明从国民经济角度来看，该工程是可行的，经济上是合理的。2 水文2.1流域概况XX水库大坝拦截滚河支流XX，水库位于汉十高速公路南侧，地处XX市XX镇境内，坝址以上承雨面积80km2，除上游资山水库拦截承雨面积16km2外，区间承雨面积64km2。水库坝址以上主河道总长度21.8km，河道比降为4.4，其中区间河道长度15km，比降为3.1，流域属丘陵区长形流域，整个流域植被一般。本次设计复核总库容为738万m3，兴利库容9

41、5万m3，死库容105万m3，调洪库容538万m3。XX水库输水设备为输水涵管，设计灌溉面积5000亩，是一座以农业灌溉为主，兼有防洪、养殖、交通等综合效益的重要小（一）型水库。2.2水文气象水库枢纽及其灌区属亚热带季风气候区，具有四季分明、光照充足、气候温和、无霜期较长、严冬酷暑短、雨热同季和气候多宜等特点。据气象部门统计资料，多年平均降雨量863m，多年平均蒸发量1135mm。降水量年际变化大，最大年降水量1163.3m（2000年），最小年降水量579.5m（2001年），变幅达2.01倍。因受季风影响，年内降雨量季、月分配不均，降雨主要集中在510月，其平均降雨量为674.5m，占全年

42、降雨量的78.2%。各月降雨量以12月最少，7月份最多。年平均气温14.9，极端最高气温40.8，最低气温-15.1，无霜期229天，日照时数2100小时左右，年平均太阳辐射为108114千卡/平方厘米。2.3设计洪水因XX水库无实测水文资料，本次设计洪水采用暴雨推求洪水。暴雨参数采用湖北省暴雨径流查算图表提供的流域暴雨资料推求设计暴雨（XX按水文分区第6区查对），并按其提出的瞬时单位线法推求坝址处的洪水过程线和洪峰流量。考虑上游资山水库的拦蓄作用，采用XX水库与区间洪水同频率资山水库相应频率的组合法，并考虑资山水库滞洪错峰和区间洪水传播时间的影响，来推求XX水库坝址处的洪水过程。2.3.1洪

43、水标准确定根据国家防洪标准（GB5020194）和水利部水利水电工程等级划分及洪水标准（SL252-2000），确定XX水库工程等别为等，主要挡水、泄水建筑物为4级。因大坝高度小于15m，所以拟定XX水库设计洪水标准为20年一遇，即P=5%；校核洪水标准为100年一遇，即P=1%。消能防冲设施洪水标准为20年一遇，即P=5%；施工期洪水标准按5年一遇，即P=20%。2.3.2区间流域设计洪水推求2.3.2.1设计暴雨推求（1）设计点暴雨推求根据湖北省暴雨径流查算图表，查得XX水库区间流域中心年最大1h、6h、24h设计点雨量的均值Ht和Cv，并取Cs=3.5Cv，根据皮尔逊型曲线Kp值表查出相

44、应的Kp值，按公式Ht，p=KpHt计算各历时点雨量设计值，如表21。表21 XX水库区间设计点暴雨计算表时段(h)点雨量均值(mm)CvCs/CvKp设计点雨量(mm)1%5%1%5%1500.503.52.741.9913799.56760.533.52.872.05218.12155.8241050.503.52.741.99287.7208.95 （2）设计面暴雨推求 XX水库区间流域面积64km2100km2，不需进行流域形状改正。查湖北省暴雨径流查算图表中第6区点面折算系数t历时t集水面积F关系表，得各历时点面折算系数t。再按公式Ht，p面=tHt，p计算各历时的设计面暴雨量Ht，

45、p面，计算结果见表22。表22 XX水库区间设计面暴雨计算表时段(h)面深系数设计面雨量(mm)1%5%10.916125.4991.1460.937204.38145.98240.958275.62200.17 （3）设计暴雨时段雨量计算 设计暴雨时段雨量按以下公式计算：暴雨递减指数：n1=1+0.558ln1 （1t6）n2=1+0.721ln2 （6t24）1=H1面/H6面2=H6面/H24面各历时雨量：Ht面=H1面t1-n1 （1t6）Ht面=H24面24n2-1t1-n2 （6t24）各时段雨量：Pt面=Ht面-Ht-1面按以上公式计算的面雨量过程计算参数见表23。表23 面雨量

46、过程计算参数表参数P=1%P=5%10.61400.624320.74150.7293n10.72780.7371n20.78440.77241-n10.27220.26291-n20.21560.2276Ht面1t6125.49t0.272291.14t0.26296t24138.91t0.215697.11t0.2276设计暴雨时段雨量计算结果见表25。（4）设计净雨计算 取净雨时段t=1h，暴雨雨型采用湖北省24h概化组合雨型。根据湖北省暴雨径流查算图表，XX水库流域初损和平均后损率按以下公式计算。 初损 I0=0.25Im=0.2590=22.5mm 稳损 fc=0.0615R总0.61 mm/h R总=H24面-I0表25 XX水库区间流域设计净雨过程线 单位：mm时段校核P=1%设计P=5%累计雨量时段雨量设计雨量净雨量