水库除险加固工程初步设计

水库除险加固工程初步设计

目录1综合说明11.1绪言11.2水文31.3工程地质61.4工程任务和规模81.5工程设计91.6机电、金属结构141.7消防151.8施工组织设计151.9工程占地181.10环境保护181.11水土保持设计191.12工程管理201.13设计概算211.14经济评价211.15节能设计221.16工程特性表222工程水文262.1流域概况262.2气象概况262.3设计洪水标准262.4径流262.5设计洪水分析272.6合理性分析332.7施工期洪水计算342.8水质与泥沙343工程地质363.1概述363.2库区工程地质条件383.3枢纽区工程地质条件393.4天然建筑材料433.5结论434工程任务和规模454.1地区社会经济状况454.2水利计464.3洪水调节474.4水库除险加固后规划指标规模545工程布置及建筑物595.1设计依据595.2工程总体布置615.3大坝加固工程625.4溢洪道防护工程设计815.5输水洞工程84IIIn5.6其它工程906机电、金属结构936.1电气工程936.2金属结构937消防设计967.1工程概况967.2工程消防设计968施工组织设计988.1施工条件988.2施工围堰998.3料场1008.4主体工程施工1018.5施工交通运输1078.6施工总布置1078.7施工总进度1098.8主要技术供应1128.9施工管理1129水库淹没及工程占地1149.1水库淹没1149.2本次除险加固占地情况1149.3工程占地费用及标准11410环境保护设计11710.1工程概况11710.2设计依据11710.3环境保护原则11810.4可能造成的环境影响预测11810.5环境保护设计11910.6环境管理与环境监测12310.7环境投资概算12411水土保持设计12611.1编制目的12611.2编制依据12611.3项目工程概况12711.4项目建设造成的水土流失预测分析12811.5水土流失防治分区及措施总体布局12811.6水土流失监测13011.7水土保持投资概算13111.8建议13412工程管理设计13612.1设计依据13612.2管理机构13612.3主要管理设施13712.4工程管理运行13712.5库区管理13813工程概算140IIIn13.1工程概况14013.2投资主要指标14013.3编制原则和依据14013.4采用定额14114经济评价14314.1概述14314.2国民经济评价14415节能设计14915.1节能设计依据及原则14915.2电气节能的途径150IIInn1综合说明1.1绪言XX水库位于XX市XX县XX乡，长江流域唐白河水系XX河支流上，水库控制流域面积1.0km2，上游河道全长1.6km，平均坡降0.033，总库容49.2万m3。是一座以防洪、灌溉为主，养殖为辅综合利用的小(2)型水库。XX水库1969年动工兴建，1972年蓄水。工程由XX县陈庄区组织当地群众施工。由于该工程建设于文革时期，设计前没有勘测资料，又缺乏整体规划设计，所以工程建成蓄水后不久便出现很多问题。“75.8”大洪水使XX水库水毁严重，1975年冬对水库进行了续建加固，重建输水洞、扩宽溢洪道。据参加施工者回忆，当时由于忙于赶任务，且受施工条件限制，施工质量较差，新老土结合面没有严格处理，对土料选用及碾压标准都没有严格达到设计要求。XX水库为均质土坝，坝顶高程115.2m，无防浪墙，最大坝高为15.2m，顶宽4m，长315m。现状大坝桩号0+000~0+136坝段上游坝坡坡比为1：2.7，死水位至正常蓄水位有损毁严重的块石护坡，下游坡比为1：2.5，为草皮护坡；其它坝段无任何护砌工程，其中大坝桩号0+136~0+248坝段上游坡比为1:2.2，下游坡比为1:1.9，桩号0+248~0+315坝段上游坡比为1:2.6，下游坡比为1:2.4。另外，大坝下游无任何排水设施，且白蚁危害严重。溢洪道是XX水库的主要泄水建筑物，位于大坝右岸，为开敞式，全长80m，现状底宽约15m，进口底部高程112.0m35n。现状两岸侧壁风化严重，下游无消能工程。输水洞位于大坝左岸，进口分级卧管位于大坝桩号0+230处，洞身斜卧管位于大坝桩号0+248m处。现状进口底高程为104.7m，爬坡漏损坏严重，洞身为钢筋混凝土圆管，洞身直径0.4m。输水洞出口无消能设施。2007年3月，在市水务局的直接领导下，XX市水利勘测设计研究院承担了对该水库大坝的安全鉴定工作。按照《水库大坝安全评价导则》（SL258－2000）进行了安全评价，在大坝和溢洪道勘探、测量成果基础上，结合水库施工及多年来的运行情况，对大坝防洪标准、工程质量、结构安全、渗流安全、大坝运行管理及安全检查等方面进行了评价，综合评价该水库大坝为三类坝，建议对其尽早进行除险加固。2007年4月22日，XX市水务局组织有关专家对《XX县XX水库大坝安全评价报告》进行了评审，在此基础上，设计人员根据专家评审意见，对报告进行了修改，河南省水利厅组织有关专家对《XX县XX水库大坝安全评价报告》进行了复核，设计人员根据专家评审及复核意见，对报告进行了进一步的修改。工程存在以下问题：1坝体填筑质量差，干密度偏低，主、副坝结合处坍塌严重。经复核，坝体抗滑稳定不满足规范要求。2大坝下游坝坡无排水设施，坡脚渗水；白蚁危害严重。3大坝桩号0+000~0+136坝段上游护坡干砌块石缺损、塌陷，无垫层；其他坝段上游无护砌，冲毁严重。35n4溢洪道底及两岸未做护砌，无消能设施，岸墙坍塌严重。输水洞无进出口闸门，斜卧管损坏，下游无消能设施。5无安全监测设施，管理房破旧不堪。安全鉴定结论如下：1.XX水库位于长江流域唐白河水系XX河支流上，下游紧邻沪陕高速，保护人口4000余人，位置重要。2.经复核，水库防洪能力满足《防洪标准》（GB50201—94）要求。3.大填筑质量差，坝体干容重低，干密度偏低，压实度不满足《碾压式土石坝设计规范》(SL274—2001)要求，上游块石护坡损毁，斜卧管毁坏，工程质量不合格。4.大坝桩号0+164~0+248坝段渗水严重；白蚁危害严重。渗流安全性为C级。5.经复核，坝体抗滑稳定不满足《碾压式土石坝设计规范》(SL274—2001)要求，坝体断面达不到设计要求，大坝桩号0+164~0+248坝段坍塌严重，下游坝坡无排水设施；溢洪道底及两岸岸坡未护砌，坍塌严重，无消能设施。结构安全性为C级。6.无安全监测、管理设施。综上所述，XX水库大坝病险严重，属三类坝。1.2水文1.2.1流域概况XX水库位于XX市XX县XX乡，属唐白河水系XX河支流，控制流域面积1.0km2。该流域属山丘区，水库上游河道主干长度为35n1.6km，河底比降0.033，水源多系周围群山岗地汇入。坝址以上地面起伏大，河势陡，水流急，每遇汛期洪水猛涨，对下游威胁较大。1.2.2气象概况水库控制流域属亚热带季风气候区，兼有暖温带气候特征，冬春季干燥少雨，夏秋季湿润多雨，多年平均气温15℃，极端最高气温41℃，极端最低气温-13.6℃，多年平均降雨量为980mm，年内分配极不均匀，汛期降水量占全年60%，全年无霜期约226天，最大风力8～9级。1.2.3洪水标准XX水库属小(2)型水库，工程等级为Ⅴ等。本次按30年一遇洪水设计，300年一遇洪水校核对XX水库进行设计洪水复核计算。1.2.4径流根据XX水库所处地理位置，查《河南省水资源》（2007年）附图11“河南省1956～2000年平均径流深等值线图”，得该流域多年平均径流深为300mm，其多年平均径流量为30万m3。查1984年《河南省地表水资源》附图16“年径流变差系数CV等值线图”知CV=0.60，取CS=2CV。经计算，各频率径流总量计算成果见表1.1。表1.1XX水库各频率年径流总量计算表频率50%75%90%R(mm)300300300Kp0.890.560.35Rp(mm)267168105F(km2)1.01.01.0Wp(万m3)26.716.810.535n1.2.5设计洪水计算由于XX水库附近无实测流量资料，因此，设计洪水采用河南省水文水资源局2005年编制（以下简称“05”图集），并经水利部审查批准的《河南省暴雨参数图集》，及河南省水利勘测设计院1984年编制的《河南省中小流域设计暴雨洪水图集》（以下简称“84”图集）查取参数，利用小流域水文计算程序进行计算，以84图集与05图集得到的两种成果相互比较，并与邻近流域丰山水库进行对比。洪峰流量计算成果见表1.2.表1.2洪峰流量计算成果重现期（年）1030300洪峰流量(m3/s)2533501.2.6施工期洪水计算根据《水利水电工程等级划分标准》及《水利水电工程施工组织设计规范》，永久性工程为5级的水工建筑物，其临时建筑物级别为5级，设计洪水标准为枯水期五年一遇洪水标准。根据工程施工总体安排，XX水库围堰施工期为非汛期的11月～12月。由于XX水库无实测流量资料，本次设计参考邻近的丰山水库的计算结果，利用面积比求得。经计算，XX水库5年一遇非汛期总来水量为3.2万m3。因输水洞施工期不泄洪，不需调算，直接由入库洪水总量加死库容4.4万m3的合计值7.6万m3，查水库水位～库容曲线得XX水库施工期洪水位为105.96m。1.2.7水质与泥沙XX35n水库上游为浅山区，无生活污水及点污染源，据现场观察，库水清洁透明，无杂物，能够满足农田灌溉、水产养殖及人畜饮水水质要求。XX水库运用至今，无详细的泥砂观测资料。根据本次安全评价阶段的现场实测，泥沙淤积高程为103.3m，查水位库容曲线知淤积库容为1.91万m3。XX水库运用40年，目前淤积量1.91万m3，则水库平均每年淤积量0.048万m3。水库死水位为104.7m，死库容4.4万m3，则此水库在不影响现状死水位及死库容情况下仍可运行近52年。1.3工程地质1.3.1库区工程地质条件地形地貌：库区地貌形态成因简单，以剥蚀形成的低山丘陵、岗地地形为主，水库左岸为低山，山坡平缓，坡度一般为15°～30°，组成物质为花岗岩。右岸为岗丘，岗坡平缓，坡度15°，库区除风化剥蚀及水流冲蚀外，未发现大规模不良地质现象。地层岩性：库区出露地层主要为燕山晚期（r53）中粗粒斑状花岗岩及第四系松散覆盖层。地质构造：本区经历了中岳期、阿森特期、燕山期、喜山期等多期次地壳运动。受构造运动和混合岩化影响，岩层褶皱、扭曲及破碎强烈，裂隙产状变化较大。挽近期以来，构造运动渐趋微弱，本区构造稳定性属基本稳定区。地震动参数：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值为0.05g，相应地震基本烈度为Ⅵ35n度。水库区地处构造稳定带，水库诱发构造型地震的可能性极小。根据有关规定，枢纽区建筑物可不进行抗震复核。水文地质条件：水库库区内水文地质条件较简单，地下水类型主要为第四系松散岩孔隙潜水及基岩裂隙水，主要接受库水及降水入渗补给。地下水向河谷及库区发生径流，消耗于库面蒸发及排向水库下游。由于库区地层岩性、地质构造等较简单，水库建成以来未发生过库区渗漏现象。根据本区环境水文地质资料，环境水对混凝土无腐蚀性。1.3.2输水洞段工程地质条件及评价输水洞的主要工程地质条件如下：填筑土：岩性为中重粉质壤土，褐黄色，稍湿，软可塑状，压实度不合格率为64.5%，填筑质量差，分布于洞身左右两侧及洞身上部。中重粉质壤土：棕黄色、黄褐色，可塑～硬塑状，含铁锰质结核。分布于输水洞下部，为输水洞基础的天然地基土。坝体填筑土与洞身接合部位填筑质量差，压实度偏低，洞身变形毁坏，水库运行时造成接触渗漏病害。建议对输水洞进行拆除重建或维修加固，对填土进行加固处理。1.3.3溢洪道工程地质条件及评价溢洪道工程区所分布地层岩性为全风化及强风化花岗岩。花岗岩：灰白色、淡红色，中粗粒结构，块状构造，岩体较完整，裂隙发育，表层全风化～强风化，裂隙发育，岩石较破碎。35n1.3.4天然建筑材料该水库除险加固工程所需天然建筑材料主要为粘性土、砂、碎石和块石，除粘性土料可在库区直接开采外，其它材料均需从外地采购。除险加固工程中，需一定量的防渗土料，经调查访问，大坝左侧下游300～500m处的岗地为中重粉质壤土，为Ⅰ类土料场，可开采储量可达到10万m3，可满足设计要求。本次除险加固工程所需石料为碎石及块石。经调查，距水库20km西部山区有多处石料场，岩性为石英砂岩，品质纯正，储量丰富，是较好的块石料，同时也可轧成碎石，作为混凝土粗骨料。工程区无砂料场，经调查，距离工程区20km的XX河分布有多处砂厂，可充分满足工程需要。1.4工程任务和规模1.4.1防洪标准根据《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，水库总库容10～110万m3，属小（2）型水库，工程等别为Ⅴ等，根据水库下游保护对象的重要性，结合XX水库的实际规模和防洪任务，取防洪标准为：30年一遇洪水设计，300年一遇洪水校核。溢洪道消能防冲建筑物的洪水标准按10年一遇设计。1.4.2工程规模水库死水位104.7m，死库容4.4万m3，兴利水位112.0m，相应库容39.6万m3，设计洪水位112.87m，相应库容46.6万m335n；校核洪水位113.2m，相应库容49.2万m3；工程规模属小（2）型，工程等别为Ⅴ等，主要建筑物级别为5级，次要建筑物级别为5级，临时建筑物为5级。水库起调水位为112.0m，调洪演算成果见下表：表1.3XX水库现状调洪演算成果汇总表重现期（年）洪峰流量（m3/s）起调水位（m）最大下泄量（m3/s）最高洪水位（m）相应库容（万m3）1025112.013.8112.7245.43033112.019112.8746.630050112.030.5113.249.21.4.3工程任务1)对大坝进行培厚加固；重建上游护坡，新建下游排水设施。2)拆除重建输水洞进、出口控制设施。3)新建溢流堰，对溢洪道进出口底板进行护砌，拆除重建左岸导水墙。4)完善管理设施，增设大坝监测设备。5)防治白蚁。1.5工程设计1.5.1设计依据XX水库除险加固工程依据《XX县XX水库大坝安全评价报告》和XX市水务局出具的三类坝鉴定成果认定表、鉴定报告及省水利厅的核查意见，按照有关设计规范文件进行设计。35n1.5.2大坝加固工程1.5.2.1大坝工程存在问题1.大坝坝基处理不彻底，坝体填筑质量差，坝基下全风化～强风化，属中等透水性，建坝时未进行防渗处理，存在坝基渗漏问题,坝顶中段路面出现不均匀沉陷。2.上游块石护坡无垫层及反滤层，风浪淘刷坝体细颗粒被带出，导致护坡块石损坏。下游坝坡无护坡，雨淋沟较多，致使水土流失，造成坝坡凹凸不平。桩号0+136～0+248段上、下游坝坡滑塌严重。3.大坝存在白蚁危害，1986年对白蚁进行了药物治理，但目前坝体白蚁活动迹象十分明显，严重危害着大坝的安全。1.5.2.2大坝工程设计（一）坝体防渗加固工程坝体防渗采取水泥土搅拌桩加固处理方案，设计灌浆范围为大坝桩号0+206~0+315；水泥土搅拌桩布置在大坝轴线上，采用一机一头，直径0.45m，桩与桩之间搭接长度为0.15m；灌浆深度初步定为深入中重粉质壤土3m，具体深度由施工时试验确定。（二）大坝培厚加固工程本次设计大坝全坝段的上游坝坡、大坝桩号0+000~0+136及0+248~0+315段的下游坡当现状坡度缓于1:2.5时，不需处理，当坡度陡于1:2.5时，按1:2.5的坡度来整平坝坡；在大坝桩号0+136~0+248段下游坡高程108m处新建1m宽马道，按坝顶至马道坡度为1：2:25、马道以下坡度为1：2.5来培厚加固坝坡。（三）大坝上游护坡工程大坝桩号0+000~0+13635n段迎水坡死水位至正常蓄水位设有干砌石护坡，原建于1972年，现状护坡大面积松动、塌陷、隆起，块石严重风化、剥落，整个坝坡高低不平，塌陷较为严重。大坝桩号0+136~0+315段迎水面自建库以来无护坡。本次设计拟先把大坝按标准断面加固，护砌范围为死水位104.7m高程以上1米的全部坝坡。设计坝坡护砌材料由内至外分别为10cm厚碎石垫层，面层为14cm厚C20混凝土，伸缩缝为低发闭孔泡沫板，缝宽20mm。（四）大坝下游坡工程水库大坝背水坡野草丛生，本次工程设计铲除杂草，恢复背水坡平整度，并种植草皮。大坝下游坡面现状无任何排水设施，本次除险加固工程，拟新建下游排水沟，采用C20砼；新建大坝下游贴坡排水，顶部高程为不利溢出点高程加1.5m，即105.7m，表面采用0.12m厚砼预制块，下铺碎石垫层与粗砂垫层各0.15m厚。（五）大坝坝顶工程现状坝顶路面沉陷不均，凸凹不平，路面塌坑很多，本次设计将原坝顶路面清理平整，铺设20cm厚的泥结碎石，路面倾向下游侧设2%的缓坡，大坝两侧均设路缘石，路缘石采用厚10cm、高40cm的预制C20砼，埋深20cm，在路缘石与坡面排水沟连接的位置处设20cm宽缺口与坝后背水坡横向排水沟相连。（六）白蚁治理工程35n本次水库除险加固工程请了专业白蚁防治人员沿大坝上下游进行反复的普查，发现了十多余处白蚁活动的迹象，并做好了标记，在水库除险加固的同时进行处理。以隐患点位中心，按排距×孔距=1m×1m布孔，孔深在1.5m～3m之间，实施药物灌浆，在泥浆中拌入灭蚁药物天鹰乳油注入坝体内以达到灭杀白蚁的目的；另外在坝下游临坝治理区打孔灌药，共打孔600个，孔深0.5～0.8m，然后泥浆封孔。1.5.3溢洪道防护工程设计（1）溢洪道工程现状及存在问题溢洪道是XX水库的主要泄水建筑物，位于大坝右岸，为开敞式，现状两岸侧壁风化严重，下游无消能工程。由于溢洪道无衬砌，表面为强风化岩，经多年运用，溢洪道岸两岸坍塌严重，在水流的长期作用下，溢洪道进口段已形成冲沟，进口底高程由原设计正常蓄水位112.2m变为110.75m，严重影响溢洪道的泄洪及水库的正常兴利运用。（2）溢洪道防护工程设计：根据XX市水利勘测设计研究院2007年4月所做的《河南省XX县XX水库大坝安全评价报告》、XX市水利局《大坝安全鉴定报告》及河南省水利厅的核查意见，溢洪道进口为风化岩基，出口为土基，岸坡坍塌，下游无消能设施，冲刷严重。溢洪道位于大坝右岸右坝肩，由于距大坝较远，泄洪对大坝安全无影响，本次设计对溢洪道导水墙进行拆除重建，进口段底板进行护砌，新建溢流堰，出口段底板进行护砌。35n1.5.4输水洞工程（1）输水洞工程现状及存在问题输水洞主要功能是为控制库水，以供灌溉兼顾汛期泄洪及放空库容。输水洞建于1969年，位于大坝左岸，进口为分级卧管，位于大坝桩号0+230处，洞身为直径0.4m钢筋混凝土涵管，位于大坝桩号0+248m处。现状进口底高程为104.7m。输水洞存在的主要问题有：进口卧管损坏严重，已不能用于控制库水用于灌溉，出口无引水渠，无消能设施。（2）输水洞工程设计根据安全评价报告中专家评审意见，本次除险加固设计拟拆除重建输水洞进、出口控制设施。输水洞重建位置仍选在大坝桩号0+248处。进水闸闸底进口高程104.4m。进口为2.75m长的八字墙，进口宽1m，材料为M7.5浆砌石，两边墙采用重力式挡土墙。闸室段：闸室内设工作闸门，闸门后设胸墙。闸室采用C25钢筋混凝土结构，闸底板顶部高程为104.4m，尺寸为4m×3.4m，底板厚0.6m。操作室：操作室墙体采用砖混结构，层高3.3m，尺寸为4.2×4.0m（长×宽），墙厚0.24m，地板高程为114.8m，窗户采用铝合金窗，尺寸为1.8×1.8m（宽×高），门采用防盗门，尺寸为1.0×2.5m（宽×高）。输水洞涵管出口设出水池，池宽为1.5m，池长1.5m，池高1.2m，底板厚0.2m，侧墙顶宽0.1m，底宽0.3m35n。出水池左右两侧各开一宽0.5m的口，并新建长20m的引水渠道与现状渠道相连接。1.5.5其它工程（1）管理房：XX水库现有管理房2间，本次除险加固不再新建管理房，仅对现有管理房进行维修。(2)大坝观测设计：此次除险加固设计拟沿坝轴线方向设0+035、0+248两个沉降及水平位移观测断面。在大坝坝顶设3个观测点，坝顶两端设置2个基点。为了解土坝内浸润线位置的变化，以判断土坝的渗流稳定性，在大坝桩号0+100、0+200两个断面上各设置一排3个观测管，共计6孔，每管设传感器一个，与控制中心相连，实行自动化观测。1.6机电、金属结构1.6.1电气工程管理房用电引自XX县XX乡栗园村用电电路。为防止配电装置遭受来自输电线路的过电压及雷电波的袭击，控制室屋顶设置避雷带，用来保护电力设备、机电设备等，在低压线入户处设防雷击浪涌保护器件。1.6.2金属结构水库现状输水洞进口为爬坡漏，无金属结构。XX水库本次除险加固设计拟将输水洞进口拆除重建，金属结构设备安装主要是输水洞进口工作闸门及启闭机。本次设计输水洞金属部分为输水洞进口35n闸门埋件，及钢筋砼闸门附件和启闭设备。输水洞进口工作闸门采用钢筋砼结构，输水洞配套启闭设备为80KN手电两用螺杆式启闭机1台，配备限位开关对其开度进行保护。1.7消防XX水库为了消防安全共设干粉灭火器3只，其中管理所办公室设2只干粉灭火器、仓库设1只干粉灭火器。施工期消防主要以水消防为主，并配备一定数量的灭火器，存放燃油及炸药房屋周围50m范围内严禁烟火，各仓库要有专人看管。各工棚之间要有一定的安全距离，除配备一定数量的灭火器外，还要配备一定数量的消防铁锨、消防桶、消防砂，还必须有消防水管通过。1.8施工组织设计1.8.1施工条件XX水库位于XX市XX县XX乡，属唐白河水系XX河支流，距XX县城约25km。坝顶为土路，坝址区内交通较不便利。筑坝主要材料除土料由库区附近开采取用外，块石、碎石及砂等建筑材料可从周围料区及县城运至工地。水库控制流域属亚热带季风气候区，兼有暖温带气候特征，冬春季干燥少雨，夏秋季湿润多雨，年内降雨分配极不均匀，多集中在6～9三个月，因次全年除汛期不利于工程施工外，其它月份均可施工。根据地质报告，工程区地下水及水库水质良好，施工用水可直接由水库取水，生活用水可自备井或附近村庄取水；大坝附近有10KV35n线路，施工期间生产、生活用电采用电网供电，考虑到电网有时停电配置50KW柴油发电机，以务急需。1.8.2施工围堰由于输水洞进、出口需要拆除重建，在此期间，无排水出路，因此，施工时需填筑围堰。设计标准：围堰设计洪水标准为枯水期5年一遇标准，围堰形式：选用袋装土石围堰。袋装土按一定边坡堆砌，并铺一层土工膜作防渗体。经计算XX水库围堰堰顶高程为106.76m。围堰距建筑物基础距离5～8m，围堰顶高程106.76m，顶宽2m,迎水坡边坡1：1.5，背水坡1：1，平均高度为4m。围堰基坑内设排水沟和集水井，汇渗流水，将渗流水抽排至围堰外。1.8.3料场①石料：经调查，距水库20km西部山区有多处石料场。②砂料：工程区无砂料场，经调查，距离工程区20km的XX河分布有多处砂厂可充分满足工程需要。③水泥：计划从XX县城购买。④土料：经调查访问，大坝左侧下游300～500m处的岗地为中重粉质壤土，储量可达到10万m3，可满足设计要求。⑤其它建筑材料：其它建筑材料如钢材、炸药、汽油、柴油等均可由XX县城或XX市建筑市场购进。35n1.8.4主体工程施工水泥土搅拌桩的施工程序为：桩机定位、对中→调整导向架垂直度→预先搅拌下沉→拌制浆液→喷浆搅拌提升→重复搅拌下沉→喷浆重复搅拌提升→桩机移位。输水洞工程的施工程序为：拆除进口砌体→上游进口浆砌石砌筑、闸室砼浇筑→土方回填→启闭室砌筑→栈桥出口土方开挖→出水池浇筑→引水渠土方开挖→引水渠衬砌→土方回填。溢洪道防护工程：土方开挖→进口浆砌石护底砌筑→溢流堰浇筑→出口浆砌石护底砌筑→拆除现有导水墙→左岸浆砌石导水墙砌筑→土方回填。1.8.5施工总布置本次除险加固工程的布置方案为：办公生活区设在附近村庄上，仓库、砂石料场及砼拌和系统就近设在大坝右端，取土区位于大坝左侧下游300～500m处，木材加工厂、钢筋加工厂及砼预制厂均可设在工程所在区旁边的空场内。风、水、电等系统可根据工程分散位置不同，设置相应的集中供应系统。1.8.6施工总进度根据施工总体进度要求，本工程拟工期10个月，定于2011年汛后进行工程筹备及招标工作，2011年10月以前施工完成大坝灌浆工程，2012年8月完成输水洞、溢洪道和大坝护坡等所有工程。在实施过程中，应统筹考虑，以大坝主体工程、输水洞进、出口35n重建和溢洪道除险加固等关键性工程为施工先导，协调安排各单项工程的施工进度。1.9工程占地本次除险加固工程需临时占地5亩，占地类别为旱地。其中：料场占地1亩；弃渣场占地1亩；钢筋加工厂占地0.5亩；混凝土拌合系统占地0.5亩；木材加工厂及砼预制厂占地1亩；施工道路占地1亩。经调查本年度工程树木补偿共计350棵，均在施工区，补偿标准为50元/棵。1.10环境保护工程总体规模不大，工程量也较小，运行期建筑物覆盖及其挡拦都具有水保功能，对外界环境影响很小，因此，只针对施工期设计环境保护措施。(1)水环境保护：生产废水环境保护设计，采用自然沉淀法，沉淀后加硫酸后用于道路洒水。生活污水需在干化池消毒、沉淀、蒸发。(2)环境空气质量保护：采用湿法作业减少土石方开挖产生的粉尘量；建设物资运输过程中注意防尘；加强施工机械和车辆的管理；施工区食堂应在办公生活区和居民区的下风向。(3)施工过程中的噪声会对周边环境造成影响，应合理安排施工时间，夜间22：00～次日6：00和中午午休时间尽量避免有噪声污染的施工作业。对固定机械设备设置隔间罩，给机械操作者和附近施工者发放隔音罩、耳塞等。(4)35n施工生活区应设置垃圾桶，安排专门人员负责清扫，并将生活垃圾进行填埋。施工结束后，及时拆除临时工棚，对其周围的生活垃圾、简易厕所、污水坑等进行清理和填平，并用石碳酸和生石灰进行消毒。XX水库除险加固工程环境保护静态投资为1.00万元。1.11水土保持设计根据施工组织设计，XX水库除险加固工程需完善大坝上、下游坝面护坡，坝体、坝基防渗处理，拆除重建输水洞进出口，修整溢洪道等工程。水库除险加固过程中因扰动地表、植被破坏等造成土壤裸露，表层土松散，使地表抗蚀能力减弱，造成较强的水力侵蚀；施工期还将产生一定量弃土弃渣，损坏现有林草植被，如果任意让地表裸露或弃土弃渣随意倾倒、堆放在河边、河滩、耕地中，将造成严重的水土流失，淤积河道，同时对土地资源也将造成不容忽视的破坏和浪费。工程建设期应做好水土流失的预防工作，尽量减少施工过程中人为的水土流失。施工过程中的水土流失不便采取防治措施，可以通过严格施工组织管理将水土流失降低到最低限度。首先，在施工组织设计中应考虑施工安全、环境保护和造成的崩塌、滑坡和失稳等现象。施工填筑时填料要到位，不得随意堆放；地段开挖多余的土方要及时运输到指定地点，并采取相应的临时措施，不得就近随意乱弃；土方运输过程中车身要有足够的高度，防止沿路掉土掉渣；施工临时便道要经常洒水，防止灰尘污染周围环境。35n水土保持项目主要包括弃渣场防护和库区防护等两项，完成的主要工程量见表11-1，概算采用水利部水总［2003］67号文颁发的《水土保持工程概（估）算编制规定和定额》进行计算。水土保持工程静态总投资1.00万元。1.12工程管理XX水库的管理机构是XX县XX乡水利站。由于水库地处山丘区，交通及生活等条件比较恶劣，现已没有专职人员管理。水库除险加固工程完成后，各项配套设施基本完善，应按照有关规定，确定配备各项管理人员，人员编制均属“XX县XX水库管理所”管理，管理所隶属XX县水利局。各级管理人员切实加强管理，充分发挥工程效益。根据水利部、国家计委水政（1992）7号文件颁发的《河道管理范围内建设项目管理》的有关规定，参照《河南省水库大坝安全管理条例》实施细则，结合XX水库的具体情况确定工程管理范围为：上游从坝轴线向上不少于100.00m（不含工程占地，库区征地重复部分），下游从坝脚线向下不少于150.0m，上、下游均与坝头管理范围端线相衔接。大坝两端距坝端不少于200.0m，溢洪道由工程两侧轮廓线向外不少于50.0m，若已划定的管理范围小于上述范围时，按上述标准重新划定。XX水库原管理房屋因修建年代较久，现已破旧不堪，需要维修加固管理用房，新建防汛仓库，为管理人员配备通讯电话2部。XX35n水库管理所全面负责水库安全调度，工程维修水工观测和资料整编等工作。定期对大坝进行观测，对出现的异常情况应及时地进行分析，并作出处理，确保大坝本身安全。1.13设计概算设计概算编制原则是以现行市场价格为依据，编制依据采用河南省水利厅、省发展和改革委员会、省财政厅豫水建（2006）52号文颁发的《河南省水利水电工程概预算定额设计概（估）算编制规定》的要求进行编制。主要工程量：土石方开挖0.47万m3，土石方回填1.49万m3，砌体方88m3，砼及钢筋砼1885m3。主要材料用量：水泥898t，钢筋9.77t，柴油23.19t，砂1190m3，块石96.77m3，碎石4079m3，总工时6.8万个。本工程概算价格采用XX市2011年第二季度发布价。建筑工程按设计工程量及分析单价编制工程投资，机电设备及金属结构部分参照相近工程编制工程投资。本工程工程总投资343.54万元，其中建筑工程部分181.69万元，金属结构1.9万元，临时工程22.24万元，独立费用119.44万元，预备费16.26万元，环境保护及水土保持部分2万元。1.14经济评价根据《水利建设项目经济评价规范》，本工程国民经济评价指标为，经济内部收益率EIRR＝14.4%>8%，经济净现值ENPV＝86.7万元，效益费用比EBCR＝1.28＞1，国民经济评价满足规范要求，切实可行，本工程是兼有社会公益性质的水利工程建设项目，综合分析，该项目在经济上是合理可行的。35n1.15节能设计本次除险加固工程电力电缆选用铜芯电力电缆，且电源就近引入，以减少线路上的能量损耗。照明灯具选用节能灯具。1.16工程特性表XX水库除险加固工程特性见下表。35n表1.4工程特性表序号及名称单位数量备注一、水文1.坝址以上流域面积km21.0河流长度km1.6河道比降0.0332.多年平均年径流量万m3303.代表性流量正常运用设计洪峰流量m3/s3330年一遇非常运用校核洪峰流量m3/s50300年一遇二、水库1.水库水位设计洪水位m112.8730年一遇校核洪水位m113.2300年一遇正常蓄水位m112.0死水位m104.72.水库库容总库容(校核洪水位以下库容)万m349.2正常蓄水位以下库容万m339.6死库容万m34.4三、下泄流量1.设计洪水位时最大泄量m3/s192.校核洪水位时最大泄量m3/s30.5四、工程效益指标1.防洪效益累计保护面积(或城镇、工矿区)万亩2.4标准p=3.3%2.灌溉效益面积万亩0.2保证率p=75%3.养殖效益面积亩100五、工程占地1.临时占地亩52.永久占地亩/35n续表工程特性表序号及名称单位数量备注六、主要建筑物及设备1.大坝原已建均质土坝坝顶高程m115.2最大坝高m15.2坝顶长度m315坝顶宽度m4.02.溢洪道重建工程型式溢流堰堰顶高程m112.0堰壁厚度m3堰宽m12.53.输水洞拆除重建进、出口洞身型式钢筋混凝土圆管涵进口高程m104.7进口形式分级卧管闸门型式平板钢筋砼闸门启闭机型号80KN手电两用螺杆启闭机闸门尺寸m单孔1.3×1.0设计泄洪流量m3/s2七、施工指本次除险加固工程1.主要工程量土石方万m31.96砌体m388砼和钢筋砼m318852.主要建筑材料水泥t898钢筋t9.773.总工时万个6.84.总工期月1235n续表工程特性表序号及名称单位数量备注八、经济指标指本次除险加固工程1.静态总投资万元343.542.总投资万元343.54建筑工程万元181.69金属结构万元1.9临时工程万元22.24独立费用万元119.44预备费万元16.26水保环保万元2.003.综合利用经济指标经济内部收益率%14.4经济效益费用比1.28经济净现值万元86.735n2工程水文2.1流域概况XX水库位于XX市XX县XX乡，长江流域唐白河水系XX河支流上，水库控制流域面积1.0km2。该流域属山丘区，水库上游河道长度1.6km，河底比降0.033，水源多系周围群山岗地汇入。坝址以上地面起伏大，河势陡，水流急，每遇汛期洪水猛涨，对下游威胁较大。2.2气象概况水库控制流域属亚热带季风气候区，兼有暖温带气候特征，冬春季干燥少雨，夏秋季湿润多雨，多年平均气温15℃，极端最高气温41℃，极端最低气温-13.6℃，多年平均降雨量为980mm，年内分配极不均匀，汛期降水量占全年60%，全年无霜期约226天，最大风力8～9级。2.3设计洪水标准根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252－2000），XX水库属小(2)型水库，工程等级为Ⅴ等。根据国家《防洪标准》（GB50201－94），山丘区土石坝永久性建筑物（五级）设计洪水标准为30～20年一遇，校核洪水标准为300～200年一遇，因此本次按30年一遇洪水设计，300年一遇洪水校核对XX水库进行设计洪水复核计算。2.4径流根据XX水库流域所处地理位置，查《河南省水资源》（2007年）附图11“河南省1956～2000年平均径流深等值线图”35n，得该流域多年平均径流深为300mm，其多年平均径流量为30万m3。查1984年《河南省地表水资源》附图16“年径流变差系数CV等值线图”知CV=0.60，取CS=2CV。设计频率年径流深、年径流量由下式计算：Rp=kp×RWp=1000×Rp×F式中：Kp——模比系数，由“84”图集“p—Ⅲ曲线模比系数表”查得；Wp——设计年径流总量；F——流域面积；Rp——设计年径流；R——多年平均年径流深。各径流总量计算成果见表2.1：表2.1XX水库各频率年径流总量计算表频率50%75%90%R(mm)300300300Kp0.890.560.35Rp(mm)267168105F(km2)1.01.01.0Wp(万m3)26.716.810.52.5设计洪水分析由于XX水库附近无实测流量资料，因此，设计洪水采用河南省水文水资源局2005年编制（以下简称“05”图集），并经水利部审查批准的《河南省暴雨参数图集》，及河南省水利勘测设计院198435n年编制的《河南省中小流域设计暴雨洪水图集》（以下简称“84”图集）查取参数，利用小流域水文计算程序进行计算，以84图集与05图集得到的两种成果相互比较，并与邻近流域丰山水库进行对比。2.5.1设计暴雨计算设计暴雨时段采用10min、1h、6h、24h。设计暴雨参数均值和变差系数Cv由“84”图集和“05”图集中的相应历时暴雨参数均值等值线图查流域重心点读取。偏差系数Cs选用3.5Cv。按图集规定，流域面积小于50km2，面雨量直接采用点雨量。各时段暴雨参数和设计面雨量见表2.2、2.3。表2.2XX水库设计暴雨计算成果表（“84”图集）项目时段10分钟1小时6小时24小时点雨量均值(mm)17.55090125变差系数Cv0.3950.550.610.60Cs/Cv3.53.53.53.5点面折减系数(）111110%面雨量(mm)26.786160.82223.33%面雨量(mm)33.3116223.5307.10.33%面雨量(mm)46.1177.8355.2485.135n表2.3XX水库设计暴雨计算成果表（“05”图集）项目10分钟1小时6小时24小时点雨量均值(mm)184990120变差系数Cv0.350.490.60.63Cs/Cv3.53.53.53.5点面折减系数(）111110%面雨量(mm)26.480.8159.92173.33%面雨量(mm)32.1105.6221.1304.60.33%面雨量(mm)43.1156349.2489.7其它不同历时的设计面雨量通过暴雨递减指数由下式计算：t=＜1小时，Hp=H1p·t1-n1t=1～6小时，Hp=H1p·t1-n2t=6～24小时，Hp=H24p·24n3-1·t1-n3式中：H1p、H24p—设计1、24小时点雨量（mm）；t—设计历时（h）；n1、n2、n3—设计面雨量递减指数。24小时设计雨型采用长短历时雨量同频率相包型式。雨型时程分配见“84”图集P2表2。成果比选：“84”图集与“05”图集暴雨参数对比见表2.4。35n表2.4“84”图集与“05”图集暴雨参数成果对比表图集名称项目10分钟1小时6小时24小时“84”图集面雨量均值17.55090125Cv0.3950.550.610.60“05”图集面雨量均值184990120Cv0.350.490.60.63“84”图集/“05”图集面雨量均值0.971.0211.04Cv1.131.121.020.95由表2.4可知，两图集查算的暴雨参数相差大多在10％以内，差别不大，考虑水库遇到较不利情况，初步设计暴雨参数采用“05”图集查算成果。2.5.2产流计算用24小时设计雨量查山丘区次降雨径流关系P+Pa～R求24小时设计净雨量。本流域采用水文分区Ⅱ区，最大初损值Imax=45mm，Pa为设计前期影响雨量，前期影响雨量值50年一遇以上暴雨Pa＝Imax，10~20年一遇Pa＝Imax；6小时净雨由R6＝R24计算。P+Pa～R关系及各种频率24小时设计净雨量见表2.5。表2.5XX水库设计净雨计算成果表（“05”图集）项目频率20%10%3.33%0.33%P（mm）163.3217304.6489.7Pa（mm）15303045P+Pa（mm）178.3247334.6534.7设计净雨深R（mm）109.5172.6256.6452R6（mm）81.8127.2186.3322.32.5.3汇流计算1.设计洪峰流量计算洪峰流量采用推理公式计算：35n式中：Qm—设计洪峰流量（m3/s）；F—流域面积（km2）；L—干流长度（km）；J—L的平均坡度，为0.033；S—设计最大1小时雨强（mm/h）；m—平均入渗率（mm/h）；m—汇流参数；y—洪峰径流系数；t—洪峰汇流时间（h）；n—设计暴雨递减指数。2.设计24小时洪量计算24小时设计洪量计算公式：W24=1000RF式中：W24—24小时洪量(m3)；R—24小时净雨深(mm)；F—流域面积（km2）设计洪水成果表见表2.6。35n表2.6XX水库洪峰洪量计算成果表（“05”图集）频率项目10%3.33%0.33%S(mm/h)80.8105.6156n10.3770.3360.282n20.6190.5880.55n30.780.7690.756m0.9130.9130.913μ（mm/h）444ψ0.9580.9680.978τ（h）0.70.650.55Q（m3/s）253350W（万m3）1726453.设计洪水过程线采用概化过程叠加方法，根据净雨概化时程分配和计算得到的汇流时间、洪峰绘制洪水过程线。主峰τ前后各个τ时段的净雨量Rτ，当τ不够整时段时，可按小时平均分配取值。以各个时段的净雨平均强度计算各次洪峰的洪水流量，按等腰三角形对应于净雨过程绘于图上，叠加绘出24小时洪水过程线，见表2.7。各个时段的洪峰流量按公式(m3/s)计算；式中：Rτ——主峰前后各个τ时段的净雨量；τ——洪峰汇流时间；F——流域面积，F＝1.0；35n表2.7XX水库洪水过程线（“05”图集）重现期(年)1030300历时h1～7000801290131011411125122471335101468161525335016461117347181231911220112210122201123011240002.6合理性分析XX水库间接法计算成果与附近丰山水库设计洪水成果比较，见表2.8，由比较表可知，洪峰模数及24小时洪量模数是比较协调的，说明设计洪水成果是合理的。35n表2.8XX水库与丰山水库设计洪水成果比较表项目XX丰山面积F（km2）1.05.1河长L（km）1.64.9比降J0.0330.02QmP=3.33%33132Qm/F0.753338.9W24P=3.33%26126W24/F2624.7单位说明：洪峰Qm—m3/s；洪峰模数—m3/s·km2；洪量—万m3；洪量模数—万m3/km22.7施工期洪水计算根据《水利水电工程等级划分标准》及《水利水电工程施工组织设计规范》，永久性工程为5级的水工建筑物，其临时建筑物级别为5级，设计洪水标准为枯水期五年一遇洪水标准。根据工程施工总体安排，XX水库围堰施工期为非汛期的11月～12月。由于XX水库无实测流量资料，本次设计参考邻近的丰山水库的计算结果，利用面积比求得。丰山水库5年一遇非汛期总来水量为16.31万m3，按XX水库控制流域面积1.0km2与丰山水库控制流域面积5.1km2面积比的一次方缩放求得XX水库入库洪水总量为3.2万m3。因输水洞施工期不泄洪，不需调算，直接由入库洪水总量加死库容4.4万m3的合计值7.6万m3，查水库水位～库容曲线得XX水库施工期洪水位为105.96m。2.8水质与泥沙XX35n水库上游为浅山区，无生活污水及点污染源，据现场观察，库水清洁透明，无杂物，能够满足农田灌溉、水产养殖及人畜饮水水质要求。XX水库运用至今，无详细的泥砂观测资料。根据本次安全评价阶段的现场实测，泥沙淤积高程为103.3m，查水位库容曲线知淤积库容为1.91万m3。XX水库运用40年，目前淤积量1.91万m3，则水库平均每年淤积量0.048万m3。水库死水位为104.7m，死库容4.4万m3，则此水库在不影响现状死水位及死库容仍可运行近52年。35n3工程地质3.1概述XX水库位于XX县XX乡，XX河支流羊角河上游，属长江流域唐白河水系，控制流域面积1.0km2，总库容49.2万m3。是一座以防洪为主，结合灌溉及养殖等综合利用为一体的小(二)型水库。该水库始建于1969年，1972年基本建成，历经多次扩建维修，水库达到现有标准。根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252－2000，XX水库属小（二）型水库，工程等级为五等，主要建筑物为Ⅴ级。主要建筑物有大坝、溢洪道、输水洞等。XX水库为均质土坝，坝顶高程115.2m，无防浪墙，最大坝高为15.2m，顶宽4m，长315m。现状大坝桩号0+000~0+164坝段上游坝坡坡比为1：2.5，死水位至正常蓄水位有损毁严重的块石护坡，下游坡比为1：2.5，为草皮护坡；其它坝段无任何护砌工程，其中大坝桩号0+164~0+248坝段上游坡比为1:2.2，下游坡比为1:1.9，桩号0+164~0+248坝段上游坡比为1:2.6，下游坡比为1:2.4。另外，大坝下游无任何排水设施，且白蚁危害严重。溢洪道是XX水库的主要泄水建筑物，位于大坝右岸，为开敞式，全长80m，现状底宽约15m，进口底部高程112.0m。现状两岸侧壁风化严重，下游无消能工程。输水洞位于大坝左岸，进口分级卧管位于大坝桩号0+230处，洞身斜卧管位于大坝桩号0+248m处。现状进口底高程为104.7m57n，爬坡漏损坏严重，洞身为钢筋混凝土圆管，洞身直径0.4m。输水洞出口无消能设施。XX水库下游有7个自然村，涉及下游0.4万群众生命财产及0.5万亩耕地安全，故水库防洪安全意义重大。XX水库属群众自建水库，建坝时未做任何地质勘察工作。本次除险加固，针对水库存在的严重安全隐患，作了相应的地质勘察和地质测绘工作，于2007年2月完成水库安全鉴定阶段工程地质勘察，编制了《XX县XX水库安全鉴定工程地质勘察报告》。2007年5月XX市水务局组织专家组对水库安全鉴定勘察报告进行了评审，根据专家意见，我院于2011年5月在安全鉴定地勘工作的基础上进行了地质测绘、补充钻探、现场试验及室内试验等工作，编制了《XX县XX水库初步设计阶段工程地质勘察报告》，为水库除险加固初步设计提供了所需要的工程地质依据。完成工作量见表3.1。表3.1勘探工作量统计表项　目单　位大　坝钻孔个3进尺m53.8原状土样筒28散状样组15土工试验组28标贯试验次2压（注）水试验段3渗透试验组9颗粒分析组12击实试验组6地质测绘Km20.3457n3.2库区工程地质条件3.2.1地质概况库区地貌形态成因简单，以剥蚀形成的低山丘陵、岗地地形为主，水库左岸为低山，山坡平缓，坡度一般为15°～30°，组成物质为花岗岩。右岸为岗丘，岗坡平缓，坡度15°，组成物质：表层为重粉质壤土，下部为花岗岩，河流分布于低山、岗丘之间的洼地，自东南流向西北。库区除风化剥蚀及水流冲蚀外，未发现大规模不良地质现象。3.2.2地层岩性库区出露地层主要为燕山晚期（r53）中粗粒斑状花岗岩，及第四系松散覆盖层。中粗粒斑状花岗岩：灰白色、浅肉红色，中粗粒结构，块状构造，表层强风化，裂隙发育，手搓易碎。分布于水库上游及左坝头低山处。第四系地层分布于水库上下游的山间洼地及河谷处，主要为中更新统残坡积物（Q2dl+el）及全新统冲积物（Q4al）。中更新统（Q2al+pl）：分布于库区的岗地及岗间洼地，其岩性为黄褐色重粉质壤土，土质密实，可塑-硬塑状，粘性较强，含铁锰质结核。全新统（Q4al）：分布于水库大坝下游的河槽处，其岩性：①青灰色淤泥质轻粉质壤土，土质不均，软塑状，局部流塑状，含腐殖质。②中粗砂：黄色，饱水，松散，以中、粗砂为主，含粉细砂及小砾石。3.2.3地质构造57n本区经历了中岳期、阿森特期、燕山期、喜山期等多期次地壳运动。受构造运动和混合岩化影响，岩层褶皱、扭曲及破碎强烈，裂隙产状变化较大。挽近期以来，构造运动渐趋微弱，本区构造稳定性属基本稳定区。3.2.4水库地震根据《中国地震动参数区划图》（GB18306--2001），工程区地震动峰值加速度值为0.05g，相应地震基本烈度为Ⅵ度。水库区地处构造稳定带，水库诱发构造型地震的可能性极小。根据有关规定，枢纽区建筑物可不进行抗震复核。3.3枢纽区工程地质条件3.3.1大坝工程3.3.1.1坝体质量1.坝体成分及压实度根据钻探及土工试验成果可知：大坝筑土土料以中重粉质壤土为主，夹轻粉质壤土薄层，局部夹坡残积土及碎石。坝体填筑土呈棕黄色，可塑状，局部软塑状，含水量为17.8～29.6%，平均值23.3%,干密度1.26～1.63g/cm3，平均值为1.52g/cm3,天然孔隙比0.660～1.150，平均0.792，压实度范围值74.1％～96.0%（击实试验求得最大干密度为1.70g/cm3），其中压实度大于90％的占35.5％，小于96％的占64.5％,凝聚力为32.0～55.0kpa，平均值为40.0kpa，内摩擦角为13.0～21.3度，平均值为16.2度，渗透系数7.5×10-6～6.3×10-5cm/s。坝体成分主要指标评价见表3.2。57n表3.2坝体成分主要指标评价表坝体填土指标试验值均质坝规范值及评价情况项目单位范围值平均值规范值评价备注粘粒含量%12.5～32.018.510～30为宜合格塑性指数%8.9～15.511.97～17合格碾压后渗透系数cm/s7.5×10-6～6.3×10-54.3×10-5＜1×10-4合格天然含水量%17.8～29.623.3＞wop及塑限含水量偏高水溶盐含量%0.17＜3合格XX地区经验值PH值7.1～7.57.3＞7合格XX地区经验值2.渗透性根据注水试验及室内渗透试验可知：坝体渗透系数为7.5×10-6～6.3×10-5cm/s，平均值4.3×10-5cm/s，渗透系数小于规范值1.0×10-4cm/s，渗透性满足规范要求。考虑试验方法、地方经验、填筑土成分及施工工艺等因素，推荐坝体渗透系数为5.5×10-5cm/s，综合评定坝体属弱透水性，坝体填筑土渗透试验成果及评价见表3.3。表3.3坝体填筑土渗透试验成果统计及评价渗透系数（cm/s）渗透性分级组数6弱透水性范围值1.2×10-4～6.7×10-6平均值2.2×10-5大均值6.3×10-5建议值6.3×10-5规范要求＜1×10-4坝体渗透性合格3.坝体填筑质量及渗透变形评价坝体填筑土料成分符合规范要求，平均干密度1.52g/cm2，压实度不合格率64.5%，填筑质量差。渗透系数平均值小于1.0×10-4cm/s，满足规范要求，但施工时接头处未做处理，局部存在渗漏危害。根据坝体试验成果，按照有关规范，依据公式Jcr＝（Gs-1）（1-n），对坝体填土渗透变形判别及评价见表3.4。57n表3.4坝体筑土渗透变形成果评价表土层名称孔隙率%土粒比重渗透变形类型临界水力比降安全系数允许水力比降坝体填筑土44.22.71流土0.9542.00.4773.3.1.2坝基根据本次勘察资料及安全鉴定勘察资料，坝址区分布地层主要为燕山晚期中粗粒斑状花岗岩及第四系松散堆积物。中粗粒斑状花岗岩（rs3）：灰白色、淡肉红色，中粗粒结构，块状构造，表层全风化～强风化，裂隙发育，岩石较破碎，出露于大坝左、右侧低山处。中重粉质壤土（Q3dl+el）：棕黄色、黄褐色，可塑～硬塑状，含铁锰质结核及少量砂砾、碎石，出露于大坝两侧及大坝下游。3.3.1.3坝肩、护坡、反滤排水体及其它左、右坝肩为中重粉质壤土，厚度为6.8～11.8m，属弱透水性，不存在坝肩渗漏问题。右坝端与溢洪道相连接，溢洪道左侧墙与坝体之间存在缝隙，溢流时存在接触冲刷病害。大坝上游为块石护坡，无垫层及反滤层，加之坝体填筑质量差，在风浪淘刷下细颗粒被带出，造成上游坝坡护坡部分损坏。大坝下游无护坡，无排水棱体，杂草丛生，雨淋沟较多，坝坡凹凸不平，桩号0+160～0+240段上下游坝坡存在滑塌现象。大坝存在白蚁危害，局部蚁穴上下游贯通，自建坝以来，从未进行过治理，存在安全隐患。57n3.3.2溢洪道溢洪道位于大坝右端，溢洪道总长141m，底板高程107.44～110.83m，底宽10.0～16.5m，平均比降为1∶40，无控制设施，无消能设施。存在病险类型主要为：底板冲蚀破坏严重，岸坡坍塌。溢洪道工程区所分布地层岩性为全风化及强风化花岗岩。花岗岩：灰白色、淡红色，中粗粒结构，块状构造，岩体较完整，裂隙发育，表层全风化～强风化，裂隙发育，岩石较破碎。3.3.3输水洞输水洞位于大坝左岸，进口分级卧管位于大坝桩号0+230处，洞身斜卧管位于大坝桩号0+248m处。现状进口底高程为104.7m，爬坡漏损坏严重，洞身为钢筋混凝土圆管，洞身直径0.4m。输水洞出口无消能设施。表3.5输水洞病险类型调查表病险类型位置范围及规模出险时间及条件病险简述危害程度工程地质条件简述原因简析渗漏问题输水洞输水洞与坝体、坝基接触部位水库高水位运行时渗水严重输水洞地基为中粉质壤土，上为填筑土与坝体接触部位填筑土质量差，洞身损坏,存在接触渗漏病害。输水洞的主要工程地质条件如下：填筑土：岩性为中重粉质壤土，褐黄色，稍湿，软可塑状，压实度不合格率为64.5%，填筑质量差，分布于洞身左右两侧及洞身上部。中重粉质壤土：棕黄色、黄褐色，可塑～硬塑状，含铁锰质结核。分布于输水洞下部，为输水洞基础的天然地基土。57n坝体填筑土与洞身接合部位填筑质量差，压实度偏低，洞身变形毁坏，水库运行时造成接触渗漏病害。建议对输水洞进行拆除重建或维修加固，对填土进行加固处理。3.4天然建筑材料该水库除险加固工程所需天然建筑材料主要为粘性土、砂、碎石和块石，除粘性土料可在库区直接开采外，其它材料均需从外地采购。除险加固工程中，需一定量的防渗土料，经调查访问，大坝左侧下游300～500m处的岗地为中重粉质壤土，为Ⅰ类土料场，该土层地层稳定，未见地下水位，表层无用层厚0.3～0.5m，可开采厚度2～5m，储量可达到10万m3，可满足设计要求。为了查明该场地土料的物理力学性质，在该场地共布置2个槽探，探槽尺寸1.5×0.8×2.0，取土做室内土工试验，其物理力学性质见表6.1-1。根据击实试验求得最优含水量为17.7％，最大干密度为1.71g/cm3。本次除险加固工程所需石料为碎石及块石。经调查，距水库20km西部山区有多处石料场，岩性为石英砂岩，质地新鲜，品质纯正，储量丰富，是较好的块石料，同时也可轧成碎石，作为混凝土粗骨料。工程区无砂料场，经调查，距离工程区20km的XX河分布有多处砂厂，砂料为中砂及粗砂，砂质纯净，质地坚硬，砂的矿物成分以石英、长石为主，颗粒均匀，级配良好，储量丰富，可充分满足工程需要。3.5结论57n⑴水库地处低山丘陵区，库周地形变化较大，近库岸边坡为岩质边坡，部分为土质边坡，边坡相对稳定，不存在大规模库岸坍塌问题。地下水分水岭高于库水位，且无大断裂通过库区，不存在库区渗漏问题。⑵坝体填筑土成份基本符合要求，但局部杂质过多、压实度偏低，质量较差，坝体呈弱透水性，渗透性满足规范要求。坝基为中重粉质壤土及花岗岩，中重粉质壤土呈弱透水性；花岗岩呈全风化～强风化状，其渗透性属中等透水，建坝时未做截渗处理，坝基存在渗漏问题。建议采取垂直截渗措施，对坝体及坝基进行防渗处理。⑶上游护坡无垫层及反滤层，护砌块石塌陷、缺失，损坏严重，建议拆除重建；下游坡冲沟严重，坝脚无排水棱体，建议整修坝脚，增设坝脚排水棱体。⑷桩号0+160～0+240段上下游滑塌坝坡应进行重修。⑸输水洞与坝体接触处存在接触渗漏病害，建议对其进行拆除重建。⑹溢洪道为开敞式，无控制设施，岸坡坍塌，底板冲蚀破坏严重，下游无消能设施，建议对岸坡及底板进行整修、护砌，增建消能设施。⑺对白蚁进行药物治理。⑻除险加固所需土料可在大坝左侧下游300～500m岗地开采，其质量可满足工程需求，石料及砂料需外购，其质满足要求。57n4工程任务和规模4.1地区社会经济状况4.1.1地区社会经济状况XX水库位于XX市XX县XX乡，在长江流域唐白河水系XX河支流上，流域面积1.0km2。水库下游有4000余人，5000多亩耕地，且紧邻沪陕高速，大坝工程安全非常重要。XX水库是一座以防洪、灌溉为主，养殖为辅综合利用的小(2)型水库。自投入运行以来，拦蓄洪水，兴利灌溉，有效地减轻了下游的旱涝灾害。水库灌溉面积2000亩，提供养殖水面100余亩，多年来水库社会效益及经济效益显著，对当地的经济发展起着重要作用。水库大坝的管理机构是XX县XX乡水利管理站。由于水库地处山丘区，生活、环境等条件非常恶劣，建库以来一直无专人负责水库的防汛、运行管理工作，没有观测设施、管理设施，水库一旦出现问题则不能得到及时有效地解决。因此本次除险加固工程是非常必要的。4.1.2综合利用要求XX水库的综合利用主要体现在防洪、灌溉、养殖等方面，本次除险加固设计，应使水库能充分发挥在这些方面的作用。防洪：XX水库保护下游群众4000余人，5000多亩耕地，且下游紧邻沪陕高速，地理位置非常重要，水库的安全运行直接关系到国家财产及沿岸广大人民的生命财产安全，防洪位置比较重要，安全问题意义重大。水库一旦失事，将给沿河两岸及下游带来严重灾害。灌溉：该水库主要灌区为XX水库下游。灌区设计灌溉面积200057n亩，但因输水洞进出口控制设施已损毁，实际灌溉面积仅10亩。本次除险加固设计，将重建输水洞进出口控制设施、修建引水渠，使水库的灌溉用水量满足灌区用水需求，达到设计规模。养殖：水库原规划养殖面积为100亩，有力的促进了当地水产养殖业的发展。此次设计，在维持原养殖面积的基础上，可适度增加一部分养殖面积，但不能因此给水库造成水质等方面不良的影响。应合理养殖，统一规划，最大限度地发挥水库的养殖效益。4.2水利计算4.2.1兴利目标水库安全鉴定阶段根据现状调洪演算结果：30年一遇洪水设计，设计水位为113.05m，相应库容为44.6万m3；300年一遇校核洪水，校核水位为113.6m，相应库容48.3万m3；兴利水位112.2m，相应库容为39.3万m3，死水位104.7m，死库容4.4万m3。本次除险加固设计兴利目标与原水库设计变化不大，未增加新的供水任务，水库淤积量不影响兴利水位及兴利库容，因此，兴利计算结果仍采用安全鉴定阶段成果，兴利调节不再计算。4.2.2水位～库容曲线由于起调水位以上库区无明显的冲淤现象，水位与库容关系曲线不变。见表4.1。表4.1XX水库水位～库容关系表水位（m）库容（万m3）57n104.54104.84.6105.35.8105.87.1106.38.7106.810.5107.312.5107.814.7108.317108.819.3109.321.6109.824110.327.2110.830.7111.334.5111.838.1112.342112.846113.350113.854.5114.359114.8644.3洪水调节本次除险加固设计洪水标准：30年一遇洪水设计，300年一遇洪水校核。调洪演算起调水位以溢洪道溢流堰顶高程112.2m为起调水位。设计洪水计算详见2.5章节。4.3.1泄流曲线本次调洪演算调度运用方式：当水位超112.0m时，溢洪道漫溢泄洪。溢洪道进口控制段为开敞式溢流堰。本次防洪复核溢洪道控制段泄流量按堰流进行计算，计算公式如下：式中：—下泄流量(m3/s)；—淹没系数；57n—侧收缩系数；—流量系数；—宽度；—水头；根据不同的水位，算出相应溢洪道泄量，计算成果见表4.2。表4.2XX水库水位泄量关系曲线表水位(m)水头（m）泄量（m3/s）水位(m)水头（m）泄量（m3/s）112.000113.649.3138.4112.40.45.9114.075.3196.2112.80.816.6114.4103260.1113.21.230.54.3.2洪水调洪演算根据泄洪方式，利用半图解法，作调洪演算辅助曲线，成果见表4.3。表4.3调洪演算辅助曲线表库水位(m)泄流量q(m3)总库容(万m3)兴利水位以上库容V(万m3)△t(万s)v/△t+q/2(m3/s)112.0039.600.360112.45.942.83.20.3611.84112.816.6466.40.3626.08113.230.549.29.60.3642113.649.352.713.10.3661.04114.075.356.316.70.3684.04114.41036020.40.36108.17根据以上设计洪水、库容曲线、泄流曲线、调洪辅助曲线以及调度运用方式进行洪水调节计算，不同重现期调洪演算过程见表4.4、表4.5、表4.6。57n表4.4XX水库10年一遇调洪演算表△t=3600s时段△t(h)Q(m3/s)(Q1+Q2)/2(m3/s)q(m3/s)V/△t+q/2(m3/s)备注1~70000①.最大泄洪量qm=13.8m3/s；②.最高洪水位Z洪=112.72m；③.最高洪水位相应的库容V=45.4万m3。8000090000.51010.230.511110.571.271.512212.22.51331.693.74.51463.036.5115.5152510.818.9814.516413.822.683.517312.382181119112010.521002200230057n表4.5XX水库30年一遇调洪演算表△t=3600s时段△t(h)Q(m3/s)(Q1+Q2)/2(m3/s)q(m3/s)V/△t+q/2(m3/s)备注1~700.500①.最大泄洪量qm=19m3/s.②.最高洪水位Z洪=112.87m；③.最高洪水位相应的库容V=46.6万m3。810.230.51910.571.2711010.771.71.51121.12.4331241.984.334.51353.26.856.51484.9310.1520.5153316.325.7219.51661928.92517414.9231821.5191120112111221123157n表4.6XX水库300年一遇调洪演算表△t=3600s时段△t(h)Q(m3/s)(Q1+Q2)/2(m3/s)q(m3/s)V/△t+q/2(m3/s)备注1~70100①.最大泄洪流量qm=30.5m3/s；②..最高洪水位Z洪=113.2m；③.最高洪水位相应的库容V=49.2万m3。820.4512.5931.393.053.51042.385.164.51153.417.2861274.779.878.513106.9913.613141611.2919.6133155029.9841.3230.5161130.541.84917720.3451832.5192220222121.5221123157n调洪演算成果见表4.7。表4.7XX水库现状调洪演算成果汇总表重现期（年）洪峰流量（m3/s）起调水位（m）最大下泄量（m3/s）最高洪水位（m）相应库容（万m3）1025112.013.8112.7245.43033112.019112.8746.630050112.030.5113.249.24.3.3水库坝顶高程复核XX水库坝顶高程115.2m。根据《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2001）的要求，根据《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2001）的要求，坝顶高程等于水库静水位与坝顶超高之和。水库静水位以上坝顶超高由下式确定：y=R+e+A式中：y——坝顶超高（m）R——波浪爬高（m）e——风壅水面高（m）A——安全加高（m）设计情况采用0.5m，校核情况采用0.3m。本次根据XX县气象站资料，10分钟自记风速多年平均值W＝17m/s，按规范要求，非常运用条件下采用多年平均最大风速，正常运用条件下的三～五级坝采用1.5倍多年平均最大风速25.5m/s。可能最大洪水情况下的基本资料：风区长度500m，平均水深10m。波浪计算采用《碾压式土石坝设计规范》（SL274－2001）中公式。57n波浪的平均波高和平均波周期采用莆田试验站公式：　　　式中：hm：平均波高，m；　　　Tm：平均波周期，s；　　　D：风区长度，m；　　　Hm：水域平均水深，m；　　　g：重力加速度，取9.81m/s2；　　　Lm：平均波长，m。平均波浪爬高按下式计算：式中：Rm：平均波浪爬高，m；　　　m：单坡的坡度系数；KΔ：斜坡的糙率渗透系数，查表得KΔ＝0.9；　　　Kw：经验系数，查表得。波浪爬高RP由平均波高与坝迎水面前水深的双值和相应的累积频率P＝5%，按规定系数计算求得。风壅水面高度按下式计算：57n式中：e：计算点处的风壅水面高度，m；　　　D：风区长度，m；　　　K：综合摩阻系数，取3.6×10-6；　　　β：计算风向与坝轴线法向的夹角。由以上公式，计算出坝顶超高及坝顶高程见表4.8。表4.8坝顶超高及计算坝顶高程根据《防洪标准》GB50201—94规定，XX水库属Ⅴ等小（2）型水库，水库采用30年一遇洪水标准设计，300年一遇洪水标准校核，设计及校核静水位分别为112.87m和113.2m，加超高值后顶部高程为114.29m和114.04m。大坝坝顶现状高为115.2m，由以上计算知坝顶高程满足安全要求。4.4水库除险加固后规划指标规模4.4.1水库建设过程及工程现状XX水库1969年动工兴建，1972年蓄水。工程由XX县陈庄区组织当地群众施工。由于该工程建设于文革时期，设计前没有勘测资料，又缺乏整体规划设计，所以工程建成蓄水后不久便出现很多问题。57n“75.8”大洪水使XX水库水毁严重，1975年冬对水库进行了续建加固，重建输水洞、扩宽溢洪道。据参加施工者回忆，当时由于忙于赶任务，且受施工条件限制，施工质量较差，新老土结合面没有严格处理，对土料选用及碾压标准都没有严格达到设计要求。XX水库为均质土坝，坝顶高程115.2m，无防浪墙，最大坝高为15.2m，顶宽4m，长315m。现状大坝桩号0+000~0+164坝段上游坝坡坡比为1：2.5，死水位至正常蓄水位有损毁严重的块石护坡，下游坡比为1：2.5，为草皮护坡；其它坝段无任何护砌工程，其中大坝桩号0+164~0+248坝段上游坡比为1:2.2，下游坡比为1:1.9，桩号0+164~0+248坝段上游坡比为1:2.6，下游坡比为1:2.4。另外，大坝下游无任何排水设施，且白蚁危害严重。溢洪道是XX水库的主要泄水建筑物，位于大坝右岸，为开敞式，全长80m，现状底宽约15m，进口底部高程112.0m。现状两岸侧壁风化严重，下游无消能工程。输水洞位于大坝左岸，进口分级卧管位于大坝桩号0+230处，洞身涵管位于大坝桩号0+248m处。现状进口底高程为104.7m，爬坡漏损坏严重，洞身为钢筋混凝土圆管，洞身直径0.4m。输水洞出口无消能设施。4.4.2水库除险加固后的规划指标4.4.2.1防洪标准根据《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，水库总库容10～110万m357n，属小（2）型水库，工程等别为Ⅴ等，主要建筑物如挡水大坝、溢洪道及输水洞级别为5级，设计防洪标准为30～20年一遇，校核标准为300～200年一遇。根据《溢洪道设计规范》（SL253-2000），溢洪道消能防冲建筑物的洪水标准按10年一遇设计。根据水库下游保护对象的重要性，结合XX水库的实际规模和防洪任务，取防洪标准为：30年一遇洪水设计，300年一遇洪水校核。溢洪道消能防冲建筑物的洪水标准按10年一遇设计。4.4.2.2工程规模水库死水位104.7m，死库容4.4万m3，兴利水位112.0m，相应库容39.6万m3，设计洪水位112.87m，相应库容46.6万m3；校核洪水位113.2m，相应库容49.2万m3；工程规模属小（2）型，工程等别为Ⅴ等，主要建筑物级别为5级，次要建筑物级别为5级，临时建筑物为5级。4.4.3除险加固规划设计4.4.3.1水库存在问题及除险加固必要性XX水库根据2007年3月现场检查及大坝安全评价，明确XX水库现存在以下问题：1坝体填筑质量差，干密度偏低，主、副坝结合处坍塌严重。经复核，坝体抗滑稳定不满足规范要求。2大坝下游坝坡无排水设施，坡脚渗水；白蚁危害严重。3主坝上游护坡干砌块石缺损、塌陷，无垫层；主、副坝结合处及副坝上游无护砌，冲毁严重。57n4溢洪道底及两岸未做护砌，无消能设施，岸墙坍塌严重。输水洞无进出口闸门，斜卧管损坏，下游无消能设施。5无安全监测及管理设施。经河南省XX市水务局组织专家评审，确定本水库为三类坝，属病险水库，尽早进行除险加固十分必要。4.4.3.2除险加固工程任务(1)除险加固规划原则XX水库为已建成并在运行中几十年的水库，已经发挥了较大的社会、经济、环境等方面效益，因此，除险加固方案考虑以下原则：①本次除险加固的重点是解决水库的病险问题，确保水库的安全运行。②设计工程施工尽可能不影响水库正常效益的发挥。不应给库区带来新的移民安置问题，也不应再次造成安全隐患。③加固措施应做到技术先进、经济合理、安全可靠、有利于工程管理，并为以后提高水资源的利用程度，提高XX水库灌区的灌溉保证率和下游河道防洪标准创造有利条件。(2)除险加固工程任务根据XX水利勘测设计研究院2007年4月编制的《河南省XX县XX水库大坝安全评价报告》及XX市水务局的评审意见，确定XX水库本次除险加固工程的主要任务为：1)按设计断面对大坝进行加固处理；重建上游护坡，新建下游排水设施。57n1)重建输水洞进出口控制设施。2)护砌溢洪道，增设下游消能设施。3)完善管理设施，增设大坝监测设备。4)防治白蚁。4.4.4除险加固后水库规划指标4.4.4.1设计洪水采用本次分析计算成果，即设计标准为30年一遇洪峰流量33m3/s，校核标准300年一遇洪峰洪量50m3/s。4.4.4.2规划指标本次除险加固水库规划指标复核，是根据本次设计洪水参数、库容曲线及现行调度运用方式和除险加固后的泄流曲线进行的，复核成果见表4.9：表4.9XX水库特征值表特征水位(m)死水位兴利水位设计洪水位校核洪水位坝顶高程104.7112.0112.87113.2115.2相应库容(万m3)4.439.646.649.24.4.4.3水库调度运用方式库水位超溢洪道堰顶高程112.0m时自动溢洪。57n5工程布置及建筑物5.1设计依据5.1.1工程等别及建筑物标准根据《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，XX水库属小（2）型水库，工程等别为Ⅴ等，主要建筑物如挡水大坝、溢洪道及输水洞级别为5级，设计防洪标准为30～20年一遇，校核标准为300～200年一遇。根据《溢洪道设计规范》（SL253-2000），溢洪道消能防冲建筑物的洪水标准按10年一遇设计。本次设计防洪标准为：30年一遇洪水设计，300年一遇洪水校核。溢洪道消能防冲建筑物的洪水标准按10年一遇设计。5.1.2设计依据XX水库除险加固工程依据《XX县XX水库大坝安全评价报告》和XX市水务局对报告的成果核查表，按照有关设计规范文件进行设计，主要依据的规范、规程有：1.《水利水电工程初步设计报告编制规程》DL5021－93；2.《水利水电工程设计洪水计算规范》SL44－2006；3.《水利工程水利计算规范》SL104－95；4.《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252－2000；5.《防洪标准》GB50201－94；6.《溢洪道设计规范》SL253－2000；7.《河南省中小流域设计暴雨图集》省院1984年编印；8.《河南省暴雨参数图集》(2005年版)；9.《水力学计算手册》水利出版社（第二版）2006年出版；10.《堤防工程设计规范》GB50286－98；11.《碾压式土石坝设计规范》DL/T5395－2007；65n12.《水工建筑物抗震设计规范》SL203－97；13.《水库工程管理设计规范》SL106－96；14.《土坝坝体灌浆技术规范》SD266－88；15.《水文自动测报系统规范》SL61－94；16.《土石坝安全监测技术规范》SL60－94；17.《水闸设计规范》SL265－2001。18.《小型水利水电工程碾压式土石坝设计导则》（SL189—96）19.河南省XX市水务局出具的三类坝鉴定成果认定表、鉴定报告，河南省水利厅的核查意见。5.1.3设计基本资料XX水库属小(2)型水库，位于XX县XX乡栗园村境内，在唐白河水系XX河支流上，控制流域面积1km2，大坝属均质土坝，30年一遇洪水设计，300年一遇洪水校核，最高洪水位113.2m，最大库容49.2万m3，设计灌溉面积2000亩。XX水库大坝于1969年10月5日开始动工兴建，因经验不足，施工中缩减坝基宽度，造成坝体单薄，到1972年汛前，水库大坝、输水洞及溢洪道才基本建成。该水库在“75.8”暴雨中坝体大量滑坡，当年冬从上游加固大坝，重建输水洞，铺设了0.3m厚砼底板，改ø0.3m砼圆管为ø0.4m钢筋混凝土圆管，改出口阀门控制为进口爬坡漏控制。1974年扩宽溢洪道，底宽达到设计要求20m。该水库受白蚁危害，1986年做了药物防治。现在水库达到30年一遇洪水标准设计，300年一遇洪水标准校核。设计水位113.07m，相应库容46.6万m3，校核水位113.4m，相应库容49.2万m3，兴利水位112.2m，相应库容39.6万m3，死水位104.7m，死库容4万m3。根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252－2000)，XX水库属小(2)型水库，工程等别为Ⅴ65n等，主要建筑物为5级。主要建筑物有大坝、溢洪道、输水洞等。水库经多年运用，在工程质量、大坝结构、渗流等方面都不同程度地存在着安全隐患，经河南省XX市水务局组织专家评审及河南省水利厅的核查，确定为三类坝，属病险水库，尽早进行除险加固是十分必要的。《XX水库大坝安全鉴定报告》鉴定结论为：1XX水库位于长江流域唐白河水系XX河支流上，下游紧邻沪陕高速，公路保护人口4000余人，位置重要。2经复核，水库防洪能力满足部颁《防洪标准》（GB50201—94）要求。3大坝填筑质量差，坝体干容重低，干密度偏低，压实度合格率不满足《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2001）要求；大坝上游块石护坡损毁；斜卧管毁坏。大坝工程质量不合格。4大坝渗水严重；白蚁危害严重。渗流安全性为C级。5经复核，坝体抗滑稳定不满足《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2001）要求，大坝断面达不到设计要求，大坝下游坡坍塌严重，下游坝坡无排水设施；溢洪道底及两岸岸坡无护砌，坍塌严重，无消能设施。结构安全为C级。6无安全监测及管理设施。综上所述，XX水库病险严重，属三类坝。5.2工程总体布置XX水库位于XX市XX县XX乡，唐白流域XX河支流上，水库控制流域面积1.0km2，上游河道全长1.6km，平均坡降0.033，总库容49.2万m3。是一座以防洪、灌溉为主，养殖为辅综合利用的小(2)型水库。XX水库1969年动工兴建，1972年蓄水。工程由XX65n县陈庄区组织当地群众施工。由于该工程建设于文革时期，设计前没有勘测资料，又缺乏整体规划设计，所以工程建成蓄水后不久便出现很多问题。“75.8”大洪水使XX水库水毁严重，1975年冬对水库进行了续建加固，重建输水洞、扩宽溢洪道。据参加施工者回忆，当时由于忙于赶任务，且受施工条件限制，施工质量较差，新老土结合面没有严格处理，对土料选用及碾压标准都没有严格达到设计要求。XX水库为均质土坝，坝顶高程115.2m，无防浪墙，最大坝高为15.2m，顶宽4m，长315m。现状大坝桩号0+000~0+164坝段上游坝坡坡比为1：2.5，死水位至正常蓄水位有损毁严重的块石护坡，下游坡比为1：2.5，为草皮护坡；其它坝段无任何护砌工程，其中大坝桩号0+164~0+248坝段上游坡比为1:2.2，下游坡比为1:1.9，桩号0+248~0+315坝段上游坡比为1:2.6，下游坡比为1:2.4。另外，大坝下游无任何排水设施，且白蚁危害严重。溢洪道是XX水库的主要泄水建筑物，位于大坝右岸，为开敞式，全长80m，现状底宽约8m，进口底部高程112.0m。现状两岸侧壁风化严重，下游无消能工程。输水洞位于大坝左岸，进口分级卧管位于大坝桩号0+230处，洞身斜卧管位于大坝桩号0+248m处。现状进口底高程为104.7m，爬坡漏损坏严重，洞身为钢筋混凝土圆管，洞身直径0.4m。输水洞出口无消能设施。5.3大坝加固工程5.3.1大坝工程现状及存在问题5.3.1.1工程现状XX水库为均质土坝，坝顶高程115.2m，无防浪墙，最大坝高为15.2m，顶宽4m，长315m。现状大坝桩号0+000~0+164坝段上游坝坡坡比为1：2.565n，死水位至正常蓄水位有损毁严重的块石护坡，下游坡比为1：2.5，为草皮护坡；其它坝段无任何护砌工程，其中大坝桩号0+164~0+248坝段上游坡比为1:2.2，下游坡比为1:1.9，桩号0+248~0+315坝段上游坡比为1:2.6，下游坡比为1:2.4。另外，大坝下游无任何排水设施，且白蚁危害严重。5.3.1.2大坝质量评价大坝填筑土质量：本次对大坝填筑土质量检查采取钻探、静探、现场标贯试验、室内土工试验相结合的方法，对大坝填筑土质量进行综合检测与评价。根据钻探及土工试验成果可知：大坝筑土土料以中重粉质壤土为主，夹轻粉质壤土薄层，局部夹坡残积土及碎石。坝体填筑土呈棕黄色，可塑状，局部软塑状，含水量为17.8～29.6%，平均值23.3%,干密度1.26～1.63g/cm3，平均值为1.52g/cm3,天然孔隙比0.660～1.150，平均0.792，压实度范围值74.1％～96.0%（击实试验求得最大干密度为1.70g/cm3），其中压实度大于90％的占35.5％，小于96％的占64.5％,凝聚力为32.0～55.0kpa，平均值为40.0kpa，内摩擦角为13.0～21.3度，平均值为16.2度，渗透系数7.5×10-6～6.3×10-5cm/s。坝体成分主要指标评价见表5.1，坝体填筑土物理力学性指标见表5.2。表5.1坝体成分主要指标评价表坝体填土指标试验值均质坝规范值及评价情况65n项目单位范围值平均值规范值评价备注粘粒含量%12.5～32.018.510～30为宜合格塑性指数%8.9～15.511.97～17合格碾压后渗透系数cm/s7.5×10-6～6.3×10-54.3×10-5＜1×10-4合格天然含水量%17.8～29.623.3＞wop及塑限含水量偏高水溶盐含量%0.17＜3合格XX地区经验值PH值7.1～7.57.3＞7合格XX地区经验值65n表5.2大坝筑土物理力学性质指标统计表岩土编号岩土名称统计项目天然含水量ω(%)质量密度ρ(g/cm3)干密度ρd(g/cm3)天然孔隙比e饱和度Sr(%)土粒比重Gs液限ωL(%)塑限ωp(%)液性指数IL塑性指数IP压缩模量压缩系数直剪Es0.1-0.2(MPa)α0.1-0.2(1/MPa)内摩擦角φq(度)(快剪)粘聚力Cq(kPa)(快剪)　人工填土统计个数21212121212121212121212155最大值29.61.971.631.15094.32.7336.425.70.7415.513.30.8121.355.0最小值17.81.531.260.66050.42.6928.616.5-0.348.92.50.1313.032.0平均值23.31.871.520.79280.52.7132.420.50.2311.96.50.3616.240.0标准差3.2610.0990.0860.11011.1600.0101.9221.8010.3131.5913.3840.1943.3973.883变异系数0.1400.0530.0570.1390.1390.0040.0590.0881.3400.1330.5210.5410.2090.44365n大坝填筑土质量评价：坝体填筑土料成分符合规范要求，平均干密度1.52g/cm2，压实度不合格率64.5%，压实度偏低，说明大坝填筑土结构较疏松，碾压不均，填筑质量差。渗透系数平均值小于1.0×10-4cm/s，满足规范要求，但施工时接头处未做处理，局部存在渗漏危害。5.3.1.3工程存在问题1.大坝坝基处理不彻底，坝体填筑质量差，坝基下全风化～强风化，属中等透水性，建坝时未进行防渗处理，存在坝基渗漏问题,坝顶中段路面出现不均匀沉陷。2.上游块石护坡无垫层及反滤层，风浪淘刷坝体细颗粒被带出，导致护坡块石损坏。下游坝坡无护坡，雨淋沟较多，致使水土流失，造成坝坡凹凸不平。桩号0+136～0+248段上、下游坝坡滑塌严重。3.大坝存在白蚁危害，1986年对白蚁进行了药物治理，但目前坝体白蚁活动迹象十分明显，严重危害着大坝的安全。65n5.3.2大坝渗流计算5.3.2.1计算水位参数XX水库大坝底高程100.0m，根据水文计算成果，水库校核洪水位113.2m，设计洪水位112.87m，正常蓄水位112.0m，死水位104.7m。1、计算水位组合根据《碾压式土石坝设计规范》规定渗流计算的水位组合情况如表5.3。表5.3大坝渗流计算水位组合表上游水位（m）下游水位（m）112.0（正常蓄水位）100.0112.87（设计洪水位）100.0113.2（校核洪水位）100.5112.0~104.7（由正常蓄水位降至死水位）100.02.渗流计算参数表5.4大坝渗流计算渗透系数取值表序号分区材料渗透系数K1坝体中重粉质壤土5.5×10-5K2坝基中重粉质壤土4.3×10-5K3坝基强风化岩12.5(lu)K4坝基中等风化岩1.2(lu)3、计算方法采用计算方法有限元数值分析法，使用北京理正软件设计研究所《渗流分析软件》（1.1版）计算，土层渗透系数按各向同性考虑。大坝采用最大坝高断面进行计算。87n5.3.2.2渗流分析成果表5.5大坝各种工况渗流计算成果表计算工况J1渗透量（m3/m.d）下游逸出点高（H0）（m3/m.d）计算值允许值（m）正常蓄水位0.1140.470.012.67设计洪水位0.1670.0223.57校核洪水位0.1870.0274.2由以上结果分析，大坝下游渗透坡降均满足要求，渗漏量较小。87n5.3.2.3大坝渗流结论由以上计算分析，坝体渗流量及渗透水力坡降均在允许范围以内，不影响坝体安全及水库蓄水。但在现场检查及运行管理中发现，大坝坝体内有白蚁活动，大坝毁坏严重，加上原施工中土体碾压不均，压实度不够，根据勘探坝基存在厚度较小的弱透水中重粉质壤土层，其下为全风化～强风化的中粗粒结构花岗岩，属中等透水性，建坝时未进行截渗处理，从而造成坝基渗漏。87n左、右坝肩为中重粉质壤土，厚度为6.8～11.8m，属弱透水性，不存在坝肩渗漏问题。大坝下游无护坡，无排水设施，存在安全隐患，需新增设贴坡排水。贴坡排水高度为不利渗流逸出点加1.5米。大坝坝坡杂草丛生，雨淋沟较多，坝坡凹凸不平，桩号0+136～0+248段上下游坝坡存在滑塌现象。5.3.3大坝结构稳定计算5.3.3.1计算工况及计算参数根据《碾压式土石坝设计规范》（SL274—2001）及《小型水利水电工程碾压式土石坝设计导则》（SL189—96），结合XX水库的运用情况，大坝稳定分析根据规范要求主要考虑以下工况：正常运用情况：（1）稳定渗流期的下游坝坡；（2）水库水位正常降落期的上游坝坡。非常运用情况：（1）校核洪水位有可能形成稳定渗流时；（2）库水位非常降落期的上游坝坡。计算参数选用2011年5月XX市水利设计院编制的《XX县XX水库初步设计阶段工程地质勘察报告》，见表5.6。表5.6大坝稳定计算采用参数表部位设计强度指标湿容重饱和容重C（kPa）φ（度）Yw(g/cm3)Ys(g/cm3)坝体35141.941.96坝基50161.941.9887n5.3.3.2计算方法计算方法按刚体极限平衡理论采用瑞典圆弧法，坝坡抗滑稳定安全系数正常运用条件下不小于1.15，非常运用条件下不小于1.05。计算公式如下：式中：—土条重量；—分别为水平和垂直地震惯性力（向上为负，向下为正）；—作用于土条底面的孔隙压力；—条块重力线与通过此条块底面；—土条宽度；—土条底面的有效应力抗剪强度指标；—水平地震惯性力对圆心的力矩；—圆弧半径。运用公式时，遵守以下规定：（1）静力计算时，地震惯性力为零。（2）稳定渗流期用有效应力法计算，孔隙压力应用u-rwZ代替。u为稳定渗流期的孔隙压力，条块重=1+2，1为外水位以上条块实重，浸润线以上为湿重，浸润线和外水位之间为饱和重，2为外水位以下条块负重。（3）87n库水位降落期用有效应力法计算时应按降落后的水位计算，计算方法同稳定渗流期用有效应力法计算。用总应力法计算时，、应采用《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2001）中图D.1.3-1（b）下包线；分子应采用库水位降落前条块重W=W1+W2，W1为外水位以上条块湿重，W2为外水位以下条块浮重，u应用ui-rwZ代替，ui为库水位降落前孔隙压力。分母应采用库水位降落后条块重W=W1+W2，W1为外水位以上条块实重，浸润线以上为湿重，浸润线和外水位之间为饱和重，W2为外水位以下条块浮重。5.3.3.3计算成果大坝不同部位不同工况下稳定计算的成果见表5.7。87n表5.7大坝稳定计算成果表部位运用情况分析条件安全系数最小安全系数　上游坡正常库水位处于不利水位105.1m1.24　1.15　大坝桩号库水位由112.00降至104.7m1.28　1.15　0+000非常校核洪水位113.20可能稳定渗流期1.35　1.05　~库水位由113.2降至104.71.17　1.05　0+136下游坡正常正常蓄水位112.00稳定渗流期1.26　1.15　　设计洪水位112.87稳定渗流期1.23　1.15　　非常校核洪水位113.20可能稳定渗流期1.31　1.05　　上游坡正常库水位处于不利水位105.1m1.14　1.15　大坝桩号库水位由112.00降至104.7m1.13　1.15　0+136非常校核洪水位113.20可能稳定渗流期1.02　1.05　~库水位由113.2降至104.71.04　1.05　0+248下游坡正常正常蓄水位112.00稳定渗流期1.12　1.15　　设计洪水位112.87稳定渗流期1.13　1.15　　非常校核洪水位113.20可能稳定渗流期1.02　1.05　　上游坡正常库水位处于不利水位105.1m1.228　1.15　大坝桩号库水位由112.00降至104.7m1.31　1.15　0+248非常校核洪水位113.20可能稳定渗流期1.39　1.05　~库水位由113.2降至104.71.19　1.05　0+315下游坡正常正常蓄水位112.00稳定渗流期1.24　1.15　　设计洪水位112.87稳定渗流期1.21　1.15　　非常校核洪水位113.20可能稳定渗流期1.29　1.05　87n5.3.3.4大坝变形稳定分析XX水库自建成后末设沉陷、位移观测点，大坝变形稳定分析缺乏实测资料，沉陷变形只能现场观测。根据实地观测，发现大坝坝顶路面多处出现沉陷现象，表明坝体有曾经有不均匀沉降，且沉陷量不均匀。为今后大坝安全运行，需设进行沉陷、位移观测点，进行观测，为大坝今后安全运行提供可靠的依据。5.3.3.5大坝稳定计算结论稳定计算结果表明，大坝桩号0+000~0+136及桩号0+248~0+315坝段上、下游坝坡抗滑稳定安全系数均大于规范要求的最小安全系数，说明大坝坝坡稳定，大坝断面还算合理，但大坝桩号0+136~0+248坝段上、下游坝坡抗滑稳定安全系数均小于规范要求的最小安全系数，说明大坝坝坡不稳定，大坝断面不合理。且由于坝体填筑质量差，坝基及坝肩渗水明显，如不处理将危及大坝安全及稳定。5.3.4大坝工程设计根据XX市水利勘测设计研究院2007年4月所做的《河南省XX县XX水库大坝安全评价报告》、XX市水利局《大坝安全鉴定报告》及河南省水利厅的核查意见，本次除险加固工程需要做的有：对大坝坝体进行灌浆处理；对大坝坝坡进行培厚加固；将大坝上游干砌块石整平后，增加碎石垫层，面层为混凝土护坡；新建大坝下游草皮护坡、纵横排水沟、贴坡排水；硬化大坝路面；整治白蚁；完善大坝监测、管理设施。87n5.3.4.1坝体防渗加固工程（一）方案比较土坝坝体灌浆可以处理的问题主要有：土坝坝体碾压不实，密实度普遍较差，土坝坝体内有渗漏通道、软弱层；土坝坝体由于不均匀沉陷而产生的裂缝等。根据XX水库大坝普遍填筑质量较差，结合我区坝体处理实践，对坝体采用混凝土防渗墙、高压摆喷和水泥土搅拌桩三种处理方法进行比较：①混凝土防渗墙混凝土防渗墙是在松散透水地基或土石坝坝体连续造孔槽，以泥浆固壁，在泥浆下浇筑混凝土而建成的地下连续墙，是保证地基稳定和大坝安全的工程措施。由于防渗墙具要施工简便、速度快，防渗效果好等优点，已成为水利水电工程覆盖层防渗处理的常选方案。砼防渗墙适用于均质土坝、粘土心墙坝，可解决坝基强风化层的渗漏问题，又可以解决因坝体填筑质量差引起的坝后渗漏现象；但混凝土防渗墙施工工艺复杂，施工设备特殊，工程造价高。②高压摆喷灌浆87n高压摆喷灌浆技术是采用三管法，喷射介质为水、水泥基质浆液和压缩空气，使喷射管做一定角度的摆动和提升运动，利用高压水形成高速喷射流束，冲击、切割、破碎地层土体，并以水泥基质浆液充填、掺混其中，形成扇形断面板墙状的凝结体，以提高坝体防渗能力的施工技术，高喷法具有成本较低，施工速度较快，固结体强度大，可靠性高等优点。高喷法是利用高速水流强制性地破坏土体形成固结体，在覆盖层中一般不存在可灌性问题；同时由于高速射流被限制在土体破碎范围内，因此浆液不易流失，能保证预期的加固范围和控制固结体的形状；能在钻孔中任何一段内施工，也可以在孔底或中部喷射，此外，也可以水平方向喷射和倾斜方向喷射施工；高喷法通常采用水泥浆液，不会造成环境和地下水的污染，且耐久性较好；施工噪音较小。③水泥土搅拌桩水泥土搅拌桩是利用水泥作为固化剂，通过特别的搅拌机械，在地基深处就地将软土和水泥（浆液或粉体）强制搅拌后，水泥和软土将产生一系列物理—化学反应，使软土硬结改性。改性后的软土强度大大高於天然强度，其压缩性，渗水性比天然软土大大降低。搅拌桩防渗墙施工工期短、无公害、施工过程无振动、无噪音、不排污，造价低廉、实用可靠，最适宜加固各种成因的饱和软粘土，常用于淤泥、淤泥质土、粘土、亚粘土等地质的加固。在水利工程的防渗处理中得到广泛应用。对三种方法进行比较：混凝土防渗墙施工技术复杂，机械昂贵，施工队伍施工少，与土坝本体结构材料不同，容易出现问题，且造价高。高压摆喷灌浆方案施工质量可靠，成墙均匀，防渗效果好，施工成本较混凝土防渗墙低，施工速度较快；水泥土搅拌桩，适宜加固各种成因的饱和软粘土，常用于淤泥、淤泥质土、粘土、亚粘土等地质的加固。XX水库存在主要问题是87n填筑质量差，压实度不满足规范要求，施工接头多，存在过多杂质，且有蚁穴上下游贯穿，导致库水外渗，采用水泥土搅拌桩可以对坝体进行全面防渗处理，施工质量有保证，效果好。综上所述，采取水泥土搅拌桩加固处理方案。（二）大坝坝体防渗加固设计①防渗标准按SL274-2001《碾压式土石坝设计规范》规定，3级坝及以下坝透水率宜为5～10Lu，本次防渗标准按10Lu进行设计。②灌浆范围及形式设计灌浆范围为大坝桩号0+206~0+315，采用水泥土搅拌桩形式。③布置形式水泥土搅拌桩布置在大坝轴线上，采用一机一头，直径0.45m，桩与桩之间搭接长度为0.15m。④灌浆深度确定根据地质地质资料及相关规范，水泥土搅拌桩深度初步定为深入中重粉质壤土3m，具体深度由施工时试验确定。⑤注意事项施工时严格按设计图纸要求施工，注意桩顶、桩间高程控制，保证制桩质量和长度；应注章机械传动部位，高压部位、油路、电路经常检查，保证正常工作状态；钻头人土时应采用I档转速钻进，人土认为无障碍时，根据上层软硬情况，可提高钻进速度；钻到设计高程时，应在原位旋转后变速上提，同时进行送粉做到钻杆提升时边喷粉边搅拌，边提升的连续作业法，当提到地面时，应考虑桩顶粉喷孔位置高于钻头尖20cm左右的情况；使用不低于425#的矿渣硅酸盐水泥，不得用受潮变质的同号水泥。87n5.3.4.2大坝培厚加固工程大坝桩号0+000~0+136及0+248~0+315段坝坡较平整，仅需稍作修整修整即可满足设计要求，但大坝桩号0+136~0+248段现状坝坡塌陷较为严重，大坝断面不合理，坝坡不稳定，需要进行培厚加固。本次设计大坝全坝段的上游坝坡、大坝桩号0+000~0+136及0+248~0+315段的下游坡当现状坡度缓于1:2.5时，不需处理，当坡度陡于1:2.5时，按1:2.5的坡度来整平坝坡；在大坝桩号0+136~0+248段下游坡高程108m处新建1m宽马道，按坝顶至马道坡度为1：2:25、马道以下坡度为1：2.5来培厚加固坝坡。5.3.4.3大坝上游护坡工程大坝桩号0+000~0+164段迎水坡死水位至正常蓄水位设有干砌石护坡，原建于1972年。护坡现状平均厚25cm，块石大小不一，块石间缝隙大，接触面积小。大坝桩号0+164~0+315段迎水面自建库以来无护坡。本次设计拟在培厚坝坡后，在其上铺厚0.1m的碎石垫层，其上再做0.14m厚混凝土护坡。护坡按3m×3m分块，其上布置梅花状排水孔，采用直径75mm的PVC管。砼护坡厚度计算如下：由规范知，对具有明缝的混凝土护坡，当坝坡坡度系数m=2.5时，板在波浪作用下稳定的面板厚度可按下式计算：式中：87n——混凝土板的厚度，m;——系数，对整体式大块护面板，取1.0，对装配式护面板，取1.1；——累计频率为1%的波高，经计算为1.036m;——波浪的平均波长，由计算知为13.1645m;——沿坝坡向混凝土板长，取3m；——混凝土板的密度，2.4t/m3；——水的密度，1t/m3;经计算，t=0.108m，考虑施工因素，取混凝土厚度为14cm。下设级配均匀的砂砾石反滤层，厚10cm，护砌范围为死水位上1m即105.7m高程以上的全部坝坡。5.3.4.4大坝下游坡工程水库大坝背水坡野草丛生，本次工程设计铲除杂草，恢复背水坡平整度，并种植草皮。大坝下游坡面现状无任何排水设施，本次除险加固工程，拟新建下游排水沟。大坝下游坝坡共设横向排水沟4道，分别位于大坝桩号0+064、0+136、0+214及0+262断面下游坡上；高程108.0m处马道内侧设纵向排水沟一道；在坝体与岸坡结合处，设岸坡排水沟。横向排水沟与纵向排水沟贯通，纵向排水沟与岸坡排水沟贯通。排水沟采用C15砼，其中大坝横向排水沟长101.37m，纵向排水沟长112m，岸坡排水沟长344.23m。87n本次水库除险加固工程设计拟新建大坝下游贴坡排水，顶部高程为不利逸出点高程加1.5m，即105.7m，表面采用0.12m厚C20砼预制块，下铺碎石垫层与粗砂垫层各0.15m厚。5.3.4.5大坝坝顶工程坝顶路面为土路，大坝经过多年运行，现状坝顶路面沉陷不均，凸凹不平，路面塌坑很多，破坏严重，路况极差，严重影响了水库的汛期防汛。为满足防汛及交通要求，本次设计将原坝顶路面清理平整，铺设20cm厚的泥结碎石，路面倾向下游侧设2%的缓坡，大坝两侧均设路缘石，路缘石采用厚10cm、高40cm的预制C20砼，埋深20cm，在路缘石与坡面排水沟连接的位置处设20cm宽缺口与坝后背水坡横向排水沟相连。5.3.4.6白蚁治理工程XX水库白蚁危害较为严重，历年普查均挖出很多白蚁。本次水库除险加固工程请了专业白蚁防治人员沿大坝上下游进行反复的普查，发现了十六处白蚁活动的迹象，并做好了标记，在水库除险加固的同时进行处理。87n本次白蚁防治主要有三种方法，一、是挖巢根治，根据普查找到的白蚁活动的泥坡、泥线等迹象，通过开沟截蚁道等多种方法找到通往蚁巢的主蚁道，挖出白蚁主巢，清除副巢和幼龄巢，捕捉蚁王蚁后，彻底根除该窝白蚁；二、是实施药物防治，对有障碍物或有其他影响不能挖巢的，根据情况施用高效低毒的灭蚁药粉或药剂，因为该药是一种慢性传染药，如有少量的白蚁中毒即可相互传染，使大批地白蚁相继中毒身亡；三、是挖防蚁隔离带，为了确保灭治效果，防治坝端蚁源区白蚁再次入侵大坝，必须在大坝两端结合部建立药物防蚁隔离带，然后在防蚁带坝面打孔灌药。本次探查在大坝下游坡发现16处白蚁隐患点，以隐患点位中心，按排距×孔距=1m×1m布孔，孔深在1.5m～3m之间，实施药物灌浆，在泥浆中拌入灭蚁药物天鹰乳油注入坝体内以达到灭杀白蚁的目的；另外在坝下游临坝治理区打孔灌药，共打孔600个，孔深0.5～0.8m，然后泥浆封孔。5.4溢洪道防护工程设计5.4.1工程现状及存在问题（1）工程现状溢洪道是XX水库的主要泄水建筑物，位于大坝右岸，为开敞式，现状两岸侧壁风化严重，下游无消能工程，底高程107.44～110.83m，底宽10.0～16.5m，最大泄量62.4m3/s，溢洪道总长141m，平均比降为1∶40。（2）存在问题由于溢洪道无衬砌，表面为强风化岩，经多年运用，溢洪道两岸坍塌严重，在水流的长期作用下，溢洪道进口底高程由原设计正常蓄水位112.2m变为110.75m，严重影响溢洪道的泄洪及水库的正常兴利运用。5.4.2溢洪道工程设计溢洪道位于大坝右岸右坝肩，由于87n距大坝较远，泄洪对大坝安全无影响，本次设计对溢洪道导水墙进行拆除重建，进口段底板进行护砌，新建溢流堰，出口段底板进行护砌。5.4.2.1工程级别及洪水标准XX水库工程等别为V等，相应溢洪道工程级别为5级。溢洪道进水渠、控制段洪水标准：30年一遇设计，300年一遇校核；溢洪道消能防冲设施及出水渠洪水标准为10年一遇设计。5.4.2.2工程布置溢洪道位于大坝右坝肩，结合该位置现有地形地貌，溢洪道布置形式为进口段为10m长浆砌石护底，高程为110.75m；控制段为梯形实用堰，堰顶高程为112.00，堰壁厚度为3m；出口段浆砌石护底长20m，高程为110.75m；左岸导水墙长75m，高2.2m。5.4.2.3水力计算溢洪道进口控制段为开敞式溢流堰，当库水位超过堰顶高程112.0m时，溢洪道漫溢泄洪。控制段泄流量按堰流进行计算，计算公式如下：式中：—下泄流量(m3/s)；—淹没系数；—侧收缩系数；—流量系数；—宽度；—水头；87n计算结果见表5.8：表5.8不同频率溢洪道计算成果表频率P（%）洪峰流量（m3/s）溢洪道泄流量（m3/s）P＝10%2513.8P＝3.3%3319P＝0.33%5530.55.4.2.4结构设计（1）进口段根据《溢洪道设计规范》（SL253-2000），进水渠渠底衬护多采用砼或浆砌石，本工程采用0.3m厚M7.5浆砌石。结合该位置现有地形地貌，进口护底段长10m，宽8m。（2）溢流堰由于溢洪道无衬砌，表面为强风化岩，经多年运用，溢洪道现状进口底高程为110.75m，低于原设计的进口底高程112.2m，从而大大降低了水库的兴利库容。本次除险加固设计拟在溢洪道控制段新建溢流堰。新建溢流堰采用梯形实用堰，堰高1.25m，堰顶高程为112.0m，堰壁厚度为3m，上游堰面倾斜角为90°，下游堰面倾斜角为18.4°，溢流堰采用0.4m厚C20砼内包M7.5浆砌石形式,两岸侧墙分别伸入岸坡0.7m,基础为0.5m厚C20砼。（3）出口段溢流堰出口渠底衬护多采用0.3m厚M7.5浆砌石。结合该位置现有地形地貌，出口护底段长20m，宽8m。（4）左岸导水墙87n溢洪道左岸原导水墙坍塌损毁严重，需拆除重建。边墙的顶部高程，在校核洪水位时不应低于校核洪水位加安全超高值。本溢洪道为5级建筑物，主要功能是泄洪，墙顶高程应为校核洪水位加安全超高值0.3m。根据水力计算结果，边墙采用m7.5浆砌石重力式挡土墙。导水墙长75m。5.5输水洞工程5.5.1工程现状及存在问题输水洞主要功能是为控制库水，以供灌溉兼顾汛期泄洪及放空库容。输水洞建于1969年，位于大坝左岸，进口为分级卧管，位于大坝桩号0+230处，洞身为直径0.4m钢筋混凝土涵管，位于大坝桩号0+248m处。现状进口底高程为104.7m。输水洞存在的主要问题有：进口卧管损坏严重，已不能用于控制库水用于灌溉，出口无引水渠，无消能设施。5.5.2输水洞工程设计5.5.2.1工程布置根据安全评价报告中专家评审意见，本次除险加固设计拟拆除重建输水洞进、出口控制设施。输水洞重建位置仍选在大坝桩号0+248处。进水闸闸底进口高程104.4m。进口为2.75m长的八字墙，进口宽1m，材料为M7.5浆砌石，两边墙采用重力式挡土墙。闸室段：闸室内设工作闸门，闸门后设胸墙。闸室采用C25钢筋混凝土结构，闸底板顶部高程为104.4m，尺寸为4m×3.4m87n，底板厚0.6m。操作室：操作室墙体采用砖混结构，层高3.3m，尺寸为4.2×4.0m（长×宽），墙厚0.24m，地板高程为114.8m，窗户采用铝合金窗，尺寸为1.8×1.8m（宽×高），门采用防盗门，尺寸为1.0×2.5m（宽×高）。输水洞涵管出口设出水池，池宽为1.5m，池长1.5m，池高1.2m，底板厚0.2m，侧墙顶宽0.1m，底宽0.3m。出水池左右两侧各开一宽0.5m的口，并新建长20m的引水渠道与现状渠道相连接。5.5.2.2过水能力复核输水洞按有压洞，其过水能力按有压自由出流计算。式中：Q—涵洞过水流量（m3/s）；—压力流时的流量系数；A—涵洞断面面积（m2）；g—重力加速度（m/s2）；Ho—计及流速水头的涵洞进口水头（m）；i—洞底坡降；L—涵洞长度（m）—涵洞出口水深（m）；Σξ—局部水头损失系数的总和，包括闸门槽进口、出口、转弯段、渐变段等损失系数；87nc—谢才系数（m0.5/s）;R—水力半径（m）。取ξ进口＝0.25，ξ出口＝1.0，钢筋砼糙率n=0.014。经复核输水洞的校核水位下最大泄流量Q＝3.41m3/s，兴利水位下输水洞过流量Q1＝2.45m3/s。5.5.2.3结构设计闸室稳定计算：1）计算条件和基本假定的拟定根据《水闸设计规范》（SL265－2001），闸室稳定计算应按完建期和设计洪水位两种情况分别进行计算。计算结果见下表。87n87n表5.18完建期闸室稳定计算（顺时针力矩为正）力的名称方向力(KN）力臂力矩底板重↓242.252484.5闸墩重↓1210.2522420.5闸门及启闭机重↓52.412启闭房重↓138.42276.8启闭层重↓69.82139.6垂直力总和↓1665.73333.4下游水平土压力←-9.51.3-12.35合计3321.05偏心距e0.0012最大应力122.7最小应力122.3表5.19设计水位闸室稳定计算（顺时针力矩为正）力的名称方向力(KN）力臂力矩底板重↓242.252484.5闸墩重↓1210.2522420.5闸门重↓52.412启闭房重↓138.42276.8启闭层重↓69.82139.6上游水重↓755.21.71283.8扬压力↑-7932-1586垂直力总和↓1627.9　3031.2上游水平渗透压力→141.70.3042.5下游水平土压力←-4.501.3-5.9水平力总和→137.2　36.6抗滑稳定Kc4.15　　偏心距e0.14　　最大应力144.8　　最小应力94.6　　2）抗滑稳定校核取闸底为抗滑破裂面，闸室的稳定安全系数kc值按下式计算：式中：f――底板与基土间的摩擦系数，采用f＝0.35；　　　ΣG――所有铅垂力之和；95nΣP――所有水平力之和。　　以设计洪水位作为抗滑稳定校核情况：　　　满足抗滑稳定。闸室地基应力校核：闸室基底压力按偏心受压公式计算：e＝B/2－ΣM/ΣG则σmax.min＝ΣG（1±）/A式中：σmax.min－－闸室基底压力的最大值和最小值；ΣG－－作用于闸室的全部竖向荷载之和；　　　A－－底板底面的面积；ΣM－－作用于闸室的全部荷载对底板底面垂直于水流方向的形心轴的力矩之和；W－－底板底面对上述形心轴的截面矩；e－－基础压力偏心矩；B－－底板顺水流方向的宽度。计算平均基底压力不得超过基底容许承载力P平均＝≤[P][P]－－地基土的允许压应力300（KPa）基底压力的最大值与最小值之比，即基底压力不均匀系数η不得大于规定的容许值：η＝Pmax/Pmin≤[η]η－－实际压力分布不均匀系数；95n[η]－－基底压力最大值与最小值之比的容许值，采用[η]＝2.0。　完建期，上游无水、下游洞内无水：基底应力计算：　　　　应力不均匀系数：　满足要求。正常运用期，上、下游设计水位：　　　　基底应力计算：　　　　应力不均匀系数：　满足要求。5.6其它工程5.6.1管理房XX水库现有管理房2间，本次除险加固不再新建管理房，仅对现有管理房进行修整。5.6.2工程观测设计小型土石坝的观测一般以肉眼巡检和外部观测为主，XX水库大坝原无观测设施，为保证工程运行安全，根据《小型水利水电工程碾压式土石坝设计导则》(SL189-96)规定，大坝应设置的观测项目主要为：①表面沉降及位移；②渗流量及浸润线观测。①表面沉降及位移观测：95n位移标点是观测坝体变形的主要手段，简单易行，因此应该埋设观测设备，以了解坝体总的变化趋势及各测点的变形差。位移观测断面应选择坝体与混凝土建筑物连接处、坝下埋管及填土高度变化处。各断面相同位置的标点，为测量方便准确，应尽可能布置在一条直线上。土石坝应沿坝轴线设1-2个沉降及水平位移观测断面，每个断面在坝顶及下游坡设2-3个观测点。按照上述布设原则，XX水库沿坝轴线方向设0+035、0+248两个沉降及水平位移观测断面。在大坝坝顶设3个观测点，坝顶两端设置2个基点。位移变形观测点及基点均采用C15混凝土墩结构，混凝土墩下部为边长1m，高0.4m墩台，上部结构为上边长0.3m、底边长0.5m、高0.8m棱柱体，顶面埋设强制对中器，以减少观测误差。②渗流量及浸润线观测了解土坝内浸润线位置的变化，以判断土坝的渗流稳定性，在土坝管理运用中是一项重要工作。一般采用在坝体内埋设测压观测管，利用仪器测量管中水位的方法测定。本次XX水库除险加固工程结合坝体情况，在大坝桩号0+100、0+200两个断面上各设置一排3个观测管，共计6孔，每管设传感器一个，与控制中心相连，实行自动化观测。浸润线测压管采用直径50mm、壁厚3.5mm的硬聚氯乙烯（UPVC）管。主要由进水管、导管、和管口三部分组成。进水管是包括有过滤层的管段一般2-3m，管壁钻孔，孔径6-8mm,孔距100-200mm95n，呈相互对立的四排。进水管的过滤层第一层采用采用玻璃丝布或铜丝布，第二层采用马尾网、棕皮等抗腐材料。为使过滤层充分起作用，可在管外壁加焊竖向钢筋（¢6），并缠绕镀锌铁丝，而后再包反滤层。管底应封闭。导管与进水管顶端连接，伸出坝体表面。管口是测压保护装置，保持测压管不被破坏，防止杂物落入管内。表5.20XX水库观测管埋设表桩号编号管口高程管底高程管长实管长进水管长沉淀管长0+100101114.65101.3513.34.28.60.5102110.25100.259.736.20.5103105.8599.955.91.24.20.50+200201114.65101.3513.34.28.60.5202110.25100.259.736.20.5203105.8599.955.91.24.20.5除设置必要的观测设备外，更重要的是要经常和定期的对土石坝及其附属建筑物的表观进行巡视检查，了解建筑物有无异常情况。观测资料及巡视检查结果应及时记录整理和分析，出现异常，应及时地采取措施并上报。95n6机电、金属结构6.1电气工程6.1.1供电线路管理房用电引自XX县XX乡栗园村用电电路。6.1.2防雷和接地为防止配电装置遭受来自输电线路的过电压及雷电波的袭击，控制室屋顶设置避雷线，用来保护电力设备、机电设备等，避雷线高出檐顶100mm，避雷针和防雷引下线采用φ10镀锌圆钢，接地线埋设深度为1m，采用40×4mm镀锌扁钢，接地体为2L50×5mm角钢，接地电阻R≤4Ω，不满足时应采取其它措施；入户线路采用吸收雷电波的浪涌保护器。6.2金属结构6.2.1金属结构基本情况及存在问题水库现有输水洞进口为爬坡漏，无金属结构。XX水库本次除险加固设计拟将输水洞进口拆除重建，金属结构设备安装主要是输水洞进口工作闸门及启闭机。6.2.2金属结构设计本次设计输水洞金属部分为输水洞进口闸门埋件，及钢筋砼闸门附件和启闭设备。输水洞进口工作闸门采用钢筋砼结构，输水洞配套启闭设备为80KN手电两用螺杆式启闭机1台，配备限位开关对其开度进行保护。6.2.3闸门设计（1）闸门选型95n新建输水洞闸门采用钢筋砼预制闸门，闸门尺寸1.3×1.0m（b×h），厚0.15m。止水底部采用条型橡皮止水，其余部位为P型橡皮止水。门体滑块采用不锈钢结构。闸门依靠水的压力推动闸板压缩止水橡皮，从而达到橡胶密封止水的效果。（2）启门力的计算FQ=nT(Tzd+Tzs)+nG’G式中：nT—摩擦力安全系数，一般采用1.2Tzd—支承摩阻力Tzs—止水摩阻力nG’—闸门自重修正系数，一般取1.0~1.1G—闸门自重经计算启门力为60.3KN。6.2.4启闭机（1）启闭机选型根据计算启闭门力，输水洞进口启闭机选用手电两用80KN螺杆式启闭机。（2）启闭机安装和试运转95n启闭机的安装应在生产厂家指导下进行。启闭机基础螺栓浇灌砼后，应在达到设计强度标准后，才允许试运转。试运转前电气及机械部分应作如下检查：一是电气回路中的单个元件是否进行正常；二是检查所有机械部件，连接部件的紧固螺栓，各种保护装置及润滑注油情况；三是检查制动器是否可靠、动作是否灵活。空载试运转：在不带闸门的情况下，电动机正反空运转三次，检查电气是否正常，限位开关，制动闸瓦是否可靠；所有机械部件不应有冲击声和其它异常声音。负荷试运转：静负荷试运转，将闸门在门槽内无水或静水中正常升降三次，检查闸门所处位置是否有卡阻现象，检查制动器抱闸是否平稳可靠。动负荷试运转，将闸门在静水（或无水）情况下，做不同下降高度快速关闭三次，检查合格后，继续做有负荷水快速关闭试验，检查快速关闭时间，松闸电流值，并测量调速器摩擦工作面的最高温度和磨损情况，根据需要测量制动器升温。95n7消防设计7.1工程概况7.1.1气象条件XX水库位于XX市XX县XX乡，属唐白河水系XX河支流，控制流域面积1.0km2。上游河道全长1.6km，平均坡降0.033。是一座以防洪、灌溉为主，兼以养殖等综合利用的小(2)型水库。水库控制流域属亚热带季风气候区，兼有暖温带气候特征，冬春季干燥少雨，夏秋季湿润多雨，多年平均气温15℃，极端最高气温41℃，极端最低气温-13.6℃，多年平均降雨量为980mm，年内分配极不均匀，汛期降水量占全年60%，全年无霜期约226天，最大风力8～9级。7.1.2工程建筑物布置及生产生活管理设施XX水库建筑物主要有大坝、溢洪道及输水洞施等工程组成。输水洞位于大坝轴线桩号0+248处，洞身为砼圆管涵，洞身直径0.4m，进口底高程104.7m，出口无阀门控制。溢洪道位于大坝右岸台地段，为开敞式，进口底高程为112.0m。管理设施：水库现有管理房2间。7.2工程消防设计7.2.1管理所等永久建筑物XX水库为了消防安全共设干粉灭火器3只，其中管理所办公室设2只干粉灭火器、仓库设1只干粉灭火器。7.2.2施工期消防97n施工期消防主要以水消防为主，并配备一定数量的灭火器，存放燃油及炸药房屋周围50m范围内严禁烟火，各仓库要有专人看管。各工棚之间要有一定的安全距离，除配备一定数量的灭火器外，还要配备一定数量的消防铁锨、消防桶、消防砂，还必须有消防水池等以备不测。97n8施工组织设计8.1施工条件（1）对外交通XX水库位于XX市XX县XX乡，属唐白河水系XX河支流，距XX县城约25km。坝顶为土路，坝址区内交通较不便利。筑坝主要材料块石、碎石及砂等建筑材料可从周围料区及县城运至工地。（2）建筑材料该水库除险加固工程所需天然建筑材料主要为粘性土、砂、碎石和块石，除粘性土料可在库区直接开采外，其它材料均需从外地采购。（3）建设条件XX县XX水库是一座以防洪、灌溉为主，兼以养殖等综合利用的小(2)型水库，但水库的病险问题十分突出，为了保证灌溉效益正常发挥和和养殖用水，当地群众迫切要求对病险水库进行除险加固；县、乡两级政府也一致认为，XX水库对XX县的经济发展起了举足轻重的作用，为保证经济的可持续发展，必须对XX水库进行除险加固。因此，XX水库的建设条件已成熟。（4）气候条件水库控制流域属亚热带季风气候区，兼有暖温带气候特征，冬春季干燥少雨，夏秋季湿润多雨，多年平均气温15℃，极端最高气温41℃，极端最低气温-13.6℃，多年平均降雨量为980mm，年内分配极不均匀，汛期降水量占全年60%，全年无霜期约226天，最大风力8～9级。年内降雨分配极不均匀，汛期降水量占全年60%111n，多集中在6～9三个月，因次全年除汛期不利于工程施工外，其它月份均可施工。（5）水、电供应条件根据地质报告，工程区地下水及水库水质良好，施工用水可直接由水库取水，生活用水可自备井或附近村庄取水；大坝附近有10KV线路，施工期间生产、生活用电采用电网供电，考虑到电网有时停电配置50KW柴油发电机，以务急需。8.2施工围堰由于输水洞进口需要拆除重建，在此施工期间，水库上游来水无排水出路，因此，输水洞施工时需考虑施工期围堰。8.2.1设计标准输水洞施工，安排在枯水季节，施工围堰设计标准，根据围堰保护对象及规模，围堰设计洪水标准为枯水期5年一遇标准。8.2.2围堰形式围堰型式选择原则：堰体运行安全可靠施工方便，满足稳定，防渗要求型式应能适应施工和防汛抢险要求。充分利用当地材料，选择能够充分利用当地材料、对基础适应性强、施工工艺简单的袋装土石围堰。袋装土按一定边坡堆砌，并铺一层土工膜作防渗体。8.2.3围堰布置围堰布置应满足围护的建筑物基础的开挖及施工道路布置要求，且需满足基坑排水运行要求。围堰沿基坑周围布设和已有土坝相结合。⑴堰顶高程：111n根据施工组织设计，在枯水期11～12月施工输水洞和坝体工程，期间降雨径流全部由围堰拦蓄，因此围堰顶高程由水库死库容与5年一遇11～12月径流总量之和确定，并计入超高和风壅高度。根据水库水位库容曲线，XX水库死库容4.4万m3，相应水位104.7m，枯水期为11月～12月5年一遇径流总量3.2万m3，死库容与径流总量之和为7.6万m3，对应高程105.96m。波浪爬高按照《碾压式土石坝设计规范》推荐公式Rm=其中波高hw按照蒲田试验站公式计算。经计算，XX水库枯水期5年一遇11～12月围堰波浪爬高为0.3m。根据规范，5级临时建筑物不过水土石围堰超高为0.5m。由以上各项相加得，XX水库围堰堰顶高程为106.76m。⑵围堰布置围堰布置需满足建筑物基础开挖、施工道路和基坑排水要求。输水洞围堰距建筑物基础距离5～8m，围堰顶高程106.76m，顶宽2m,迎水坡边坡1：1.5，背水坡1：1，平均高度为4m。围堰基坑内设排水沟和集水井，汇渗流水，将渗流水集中抽排至围堰外。8.3料场①石料：本次除险加固工程所需石料为碎石及块石。经调查，距水库20km西部山区有多处石料场，岩性为石英砂岩，质地新鲜，品质纯正，储量丰富，是较好的块石料，同时也可轧成碎石，作为混凝土粗骨料。111n②砂料：工程区无砂料场，经调查，距离工程区20km的XX河分布有多处砂厂，砂料为中砂及粗砂，砂质纯净，质地坚硬，砂的矿物成分以石英、长石为主，颗粒均匀，级配良好，储量丰富，可充分满足工程需要。③水泥：计划从XX县城购买，要求其质量符合国家的现行标准规定及设计要求，需对其质量及安定性能定期定批检验。④土料：除险加固工程中，需一定量的防渗土料，经调查访问，大坝左侧下游300～500m处的岗地为中重粉质壤土，为Ⅰ类土料场，该土层地层稳定，未见地下水位，表层无用层厚0.3～0.5m，可开采厚度2～5m，储量可达到10万m3，可满足设计要求。为了查明该场地土料的物理力学性质，在该场地共布置2个槽探，探槽尺寸1.5×0.8×2.0，取土做室内土工试验，根据击实试验求得最优含水量为17.7％，最大干密度为1.71g/cm3。⑤其它建筑材料：其它建筑材料如钢材、炸药、汽油、柴油等均可由XX县城或XX市建筑市场购进。8.4主体工程施工8.4.1水泥土搅拌桩施工方法(1)桩机定位、对中放好搅拌桩桩位后，移动搅拌桩机到达指定桩位，对中。(2)调整导向架垂直度　采用经纬仪或吊线锤双向控制导向架垂直度。按设计及规范要求，垂直度小于1.0%桩长。111n(3)预先搅拌下沉　启动深层搅拌桩机转盘，待搅拌头转速正常后，方可使钻杆沿导向架边下沉边搅拌，下沉速度可通过档位调控，工作电流不应大于额定值。(4)拌制浆液　深层搅拌机预搅下沉同时，后台拌制水泥浆液，待压浆前将浆液放入集料斗中。选用水泥标号425#普通硅酸水泥拌制浆液，水灰比控制在0.45～0.50范围，按照设计要求每米深层搅拌桩水泥用量不少于50Kg。(5)喷浆搅拌提升　下沉到达设计深度后，开启灰浆泵，通过管路送浆至搅拌头出浆口，出浆后启动搅拌桩机及拉紧链条装置，按设计确定的提升速度（0.50～0.8m/min）边喷浆搅拌边提升钻杆，使浆液和土体充分拌和。(6)重复搅拌下沉　搅拌钻头提升至桩顶以上500mm高后，关闭灰浆泵，重复搅拌下沉至设计深度，下沉速度按设计要求进行。(7)喷浆重复搅拌提升　下沉到达设计深度后，喷浆重复搅拌提升，一直提升至地面。(8)桩机移位施工完一根桩后，移动桩机至下一根桩位，重复以上步骤进行下一根桩的施工。111n8.4.2输水洞工程输水洞工程主要包括输水进口拆除重建，输水洞出口重建等工程。a）施工特点1)输水洞进口底部高程较低，施工时来水无出路，需全部拦蓄在水库内，因而对施工计划要求严格。2）材料及设备进出困难，施工条件相对较差。3)老建筑物拆除时，尽可能减少对周边构筑物的震动和冲击，以免造成破坏。4）混凝土浇筑要做好工作缝及止水伸缩缝的处理工作。5）仓面的立模、清理、钢筋绑扎焊接。混凝土骨料、拌和、运输、浇筑、振捣、拆模、养护都必须遵照混凝土施工规范的要求。b）施工方法1）拆除方法混凝土及浆砌石的拆除，应根据不同部位，工程量的大小，分别采取不同的方法施工。混凝土一般采用凿光机凿除，浆砌石采用人工拆除的方法或挖掘机拆除，所有拆除料物均采用人工运输50m，再装吊斗或直接装吊斗，履带式起重机或汽车吊吊出，1m3装载机装，8t自缷汽车运1km至弃渣场，74kw推土机整平。金属结构拆除，均采用先就地分解，然后用汽车吊装载重汽车运出施工现场。2）土方施工111n土方开挖采用人工与机械相结合的方法施工，机械为主，人工为辅，开挖边坡为1:3；对于开挖深度超过5m的，在5m处增加宽2m戗台一道，采用1m3挖掘机或1m3装载机挖装；局部小沟槽开挖或边坡修整可采用人工施工，5t自卸汽车运输至弃料区，弃料区布设在溢洪道左侧。挡土墙或基础沟槽土方回填工程，可采用挖掘机填土或人工填土，采用人工或打夯机夯实的方法，以避免破坏主体结构。3）钢筋混凝土工程施工混凝土浇筑采用1台0.4m3搅拌机和1台0.8m3搅拌机拌和，1t即动翻斗车，水平运输距离300m。所有底部混凝土浇筑均采用1t机动翻斗车水平运输混凝土直接入仓，浇筑时按设计分块跳仓施工。混凝土浇筑的工作缝应按施工规范要求，混凝土表面应用压力水、风砂枪或刷毛机等方法加工成毛面并冲洗干净，排除积水，层面铺2～3cm厚的高标号水泥砂浆后再浇筑新混凝土。本工程混凝土浇筑应避开低温季节，尤其对工程的主要部位，若因进度需要时，必须采取适当的措施，以保证混凝土的浇筑质量。低温季节（<5℃～-3℃）施工，对骨料应采取履盖保温措施，并加热拌和用水，延长拌和时间，加快铺料速度，浇筑完毕后外露表面应及时履盖保温。仓面的立模、清理、钢筋绑扎、混凝土骨料拌和、运输、浇筑、振捣、拆模、养护都必须遵照混凝土施工有关规范、标准要求。c)施工工序输水洞工程的施工程序为：拆除进口砌体→111n上游进口浆砌石砌筑、闸室砼浇筑→土方回填→启闭室砌筑→栈桥出口土方开挖→出水池浇筑→引水渠土方开挖→引水渠衬砌→土方回填。8.4.3溢洪道防护工程溢洪道防护工程主要有：溢洪道进出、口浆砌石护底，新建溢流堰。(1)砌石工程砌石工程所用石料，要求质地坚硬，耐风化。浆砌石采用坐浆砌筑的方法，要求块石粒径不小于30cm，块石表面干净无杂物。对于土质地基，砌筑前应先将地基夯实，并在地基面上铺一层3～5cm厚的稠砂浆，然后再安放石块；对于岩石地基，铺筑前应先洒水湿润，表面冲洗干净。砌筑时应保证坐浆饱满，填捣密实，表面平整。工程完工后，须经常洒水养护，在砌体未达到要求强度之前，砌体前后不得回填土料等。(2)砼工程①对原材料要求水泥：品种质量应符合国家现行标准规定及设计要求，存贮期不得超过三个月，根据本工程性质，宜选取硅酸盐或普通硅酸盐水泥。骨料：砂石料应纯净无杂质，砂中含土不能超过5%，有机质含量不超过2%，碎石按级配要求配料，超径或逊径的碎石切勿人为混入，骨料拌和前应进行冲洗。②砼施工111n砼应按设计要求的配合比严格控制材料配比量。采用机械拌制和运输，砼的拌和时间应根据塌落度试验确定，一般不宜少于15分钟。根据经验，从拌成到开始浇筑，以不超过45分钟为宜，超过者作为废料处理。砼的入仓湿度一般控制在5～25℃，夏季施工当外界气温超过30℃时要求砼出机温度25℃以下，如气温太高时可避开高温时段再行浇筑。冬季施工当气温低于－10℃时应停止浇筑，必须浇筑时要有保湿防冻措施，以防砼出现裂缝。砼浇筑时如遇降雨，当雨量超过5mm/h又无防雨措施时应立即停止浇筑。在砼浇筑施工时，应严格按操作规程进行，以防出现麻面、蜂窝、空洞、裂缝等，造成返工。砼的养护工作是保证其质量和强度达到设计要求的重要保证措施。砼浇筑完一般12～18小时内即开始洒水养护，平面砼养护，可用水覆盖或用草袋、湿沙覆盖。垂直方向养护，可人工或带孔水管定时洒水养护，保持砼表面经常湿润。养护期不少于14天。冬季为了防止砼发生冻裂，应采取保湿措施，减少洒水次数，0℃以下停止洒水。砼工程一般应在其强度达到设计强度的70%才能拆模，并保证其表面及棱角不会因拆摸而破坏。(3)施工工序溢洪道防护工程：土方开挖→进口浆砌石护底砌筑→溢流堰浇筑→出口浆砌石护底砌筑→拆除现有导水墙→左岸浆砌石导水墙砌筑→土方回填。111n8.5施工交通运输⑴对外交通XX水库为已建成水库，其所处位置交通较为便利，施工中所需材料等均可通过县乡道、乡间交通道路运输，故本地对外交通道路基本满足本次除险加固工程的需要，不需新修对外交通道路，但考虑到原路面设计标准较低，工程进料车对原路面有损坏，考虑一部分道路整修，工程所在区域范围内临时施工道路根据工程实际需要整修。⑵对内交通因本工程除险加固内容所处位置不同，按照利用场内原有道路的原则，工程除需对大坝的已有道路进行修整，还需修建从大坝坝顶至溢洪道的施工道路，方能满足工程场内临时交通运输要求。本工程共需修整场内交通道路0.5km。大坝工程完工后，大坝观测设施最后施工。8.6施工总布置8.6.1布置原则施工总布置应按照以下原则进行:①施工临时设施与永久性设施相互结合，统一规划；②确定施工临建设施项目及其规模时，对已有设施的利用；③场内交通规划，必须满足施工需要，全面协调单项工程、施工区间的连接与配合；④施工总布置应紧凑、合理，节约用地，并尽量利用荒滩地、坡地，不占或少占良田。8.6.2布置方案111n依据上述原则，本次除险加固工程的布置方案为：办公生活区设在附近村庄上，仓库、砂石料场及砼拌和系统就近设在大坝右端，取土区位于大坝左侧下游300～500m处，木材加工厂、钢筋加工厂及砼预制厂均可设在工程所在区旁边的空场内。风、水、电等系统可根据工程分散位置不同，设置相应的集中供应系统。根据本工程线性分布的特点，采取分项工程招标和分项施工，因此拟布置2个施工区，每个施工区依据各自的工程内容布置宿舍、办公用地、混凝土拌和系统、砂石料场、各类加工厂、配电系统、机修车间、运输机械检修停放场地等。具体布置位置为：（1）大坝大坝主要以砼护坡、输水洞进、出口重建和水泥土搅拌桩为主，此处交通便利，生活用水均可保证；1#料场布置在大坝下游坝坡脚与大坝结合的部位。（2）溢洪道溢洪道以砌石和混凝土工程为主，在溢洪道进口左岸布置2#料场，混凝土拌和站根据工程强度主要设0.4m3混凝土拌和机两台，采用袋装水泥，人工拆包，人工转运砂石骨料。水库现有管理所破旧不堪，无法满足施工管理人员和施工队伍职工的住房需要，本工程初步确定共需计划修建临时管理房屋、工棚、维修车间和钢筋加工厂等400m2。8.6.3施工通信111n工程区通讯发达，区域内均能采用有线和无线通讯，施工通信的原则由施工单位自行解决，但必须保证可直达施工现场。8.7施工总进度本工程以工程设计有关的工程量、工程区水文特征、各种材料的供应条件、国内目前水库除险加固工程的施工水平及施工技术设计拟采用的施工方法、施工程序及施工设备等为编制依据，结合工程建设要求，施工强度及速率，本着先险后易、安全渡汛、均衡生产的原则，同时充分考虑业主的意见及工程的实际情况进行施工进度绘制。根据施工总体进度要求，本工程拟工期10个月，定于2011年汛后进行工程筹备及招标工作，2011年11月以前施工完成大坝灌浆工程，2012年9月完成输水洞、溢洪道整修和大坝护坡等所有工程。在实施过程中，应统筹考虑，以大坝主体工程、输水洞和溢洪道除险加固等关键性工程为施工先导，协调安排各单项工程的施工进度，在主体工程开工之前，作好各项工作的准备工作。施工中，尽可能采用先进的施工技术设备，最大限度地组织均衡施工流水作业，力争10个月完成施工，在保证工程质量和安全施工的情况下，加快施工进度，争创优良工程。前期工程筹备阶段，包括招投标选择施工队伍、安置等前期工作。由于施工场地分散，各项工程干扰小，各种建筑物分布零散，可配合大坝加固、输水洞及溢洪道施工同时进行。在实施过程中，应统筹考虑，协调安排各单项工程的施工进度，最大限度地组织均衡施工，在保证质量和施工安全的前提下，加快施工进度。主体工程完成后，临时工作拆除，并做好环境保护、水土保持及林木恢复工作。111n施工进度安排见表8.1。111n表8.1施工总进度计划表时间进度阶段2011年2012年10月11月12月1月2月3月4月5月6月7月8月9月一、工程筹备期二、施工准备及放样三、输水洞工程1.进口拆除重建2.出口重建四、大坝灌浆五、溢洪道工程六、大坝护坡1.上、下游坝坡修整2.下游坝坡排水七、坝顶路面八、大坝观测设施九、管理设施十、清理现场竣工验收111n8.8主要技术供应施工中的技术供应工作是保证工程施工顺利进行的关键，是施工总进度的基础保障。必须根据技术要求及施工进度计划，做好技术供应工作。本工程所需的主要建筑材料应及早编列计划上报，由主管部门或市场调剂供应，做到及早落实。由于本工程施工期短，且施工场地开阔，适宜于机械化施工，因此，本工程必须保证施工所需的常用及特殊机械和设备及时到位，不影响工程的顺利实施及施工质量。施工过程中遇到技术难题应及时向设计单位反馈信息，为保证施工顺利进行，设计单位应随时派出设计代表现场指导施工。8.9施工管理8.9.1实行项目法人制为保证工程建设顺利实施，建议本工程施工领导由XX县水利局组建“XX县水库除险加固工程建设管理局”，抽调市、县两级水利局人员参加，待工程实施后转交XX县水利局管理，确保工程效益的发挥和正常工程维护。建管局下设：办公室、工程、质检、技术、财务及物资供应等职能部门，负责该工程的施工招标、发包，施工组织、质量检查、工程进度、工程技术、财产预决算、竣工验收、管理等工作。125n建管局作为项目法人，全面负责资金筹措、各部门间关系协调及项目实施中的组织领导。组织实施中的施工管理、质量监督、账务管理等，制订并落实管理制度。在本工程实施过程中，必须细致地严把质量关，建立项目管理责任制和质量管理安全保证体系，确保工程质量，力争工程按期顺利完工。8.9.2实行建设监理制为了保证工程实施的质量，控制工期和投资，应及时公开竞聘专业技术力量雄厚的监理单位对工程进行全程监理。监理单位应根据《水利工程建设监理规定》、《水利工程建设监理单位管理办法》和《水利建设监理人员管理办法》制定出具体工作细则，明确委托监理程序，监理单位资质要求等，对所有工程的建设内容、施工进度、工程质量进行监理，从而保证资金专款专用和工程质量。125n9水库淹没及工程占地9.1水库淹没XX水库除险加固工程内容主要包括：大坝加固工程、溢洪道工程、输水洞进出口重建工程、管理设施工程等。根据国家有关水库淹没处理规定：(1)土地的赔偿按2～5年一遇洪水高程计算；(2)人口、房屋的外迁和后靠，按10～20年一遇洪水的最高回水位计算。当发生10年一遇洪水时，水库库水位为112.72m，水库在建库时迁赔已解决到此高程，因此，本次水库除险加固工程不会造成新的库区移民安置赔偿问题。9.2本次除险加固占地情况XX水库地处岗丘区，此地人均占有耕地较少，工程设计以少占用耕地为基本原则，故本次工程无永久占地。根据除险加固工程实际占地面积，扣除“清边划界”属水库工程管理用地的范围内占地面积。经计算，本次除险加固工程需临时占地5亩，占地类别为旱地。其中：料场占地1亩；弃渣场占地1亩；钢筋加工厂占地0.5亩；混凝土拌合系统占地0.5亩；木材加工厂及砼预制厂占地1亩；施工道路占地1亩。9.3工程占地费用及标准根据2006年7月中华人民共和国国务院第471125n号令颁布实施的《大中型水利水电工程建设征地补偿和移民安置条例》和国土资源部、国家经贸委、水利部三部委联合下发的国土资发[2001]355号文“关于水利水电工程建设用地有关问题的通知”、《中华人民共和国土地管理法》、《河南省发展和改革委员会、省财政厅关于修订土地复耕收费标准有关问题的通知》（豫发改收费【2006】1263号）、《河南省人民政府关于公布取消停止征收和调整有关收费项目的通知》和国土资源部《关于完善征地补偿制度的指导意见》中的规定并保证被征地农民原有生活水平不下降原则，结合近年来水利工程占地补偿标准，按以下标准计算赔偿费用：临时占地补偿：按前三年平均年产值及占用期计算补偿费，根据当地实际情况，结合往年补偿标准采用当地年亩产值1439元/亩，本次施工临时占地占地时间为一年，故临时占地补偿费取1439元/亩。临时占地复耕费：按照《河南省发展和改革委员会、省财政厅关于修订土地复耕收费标准有关问题的通知》（豫发改收费【2006】1263号）：第3条“排放粉煤灰、煤矸石，选矿、尾沙、冶炼矿渣等压占土地，耕地按每平方米4.5元收取”，2008年《河南省人民政府关于公布取消停止征收和调整有关收费项目的通知》：“排放粉煤灰、煤矸石，选矿、尾沙、冶炼矿渣等压占土地，耕地按每平方米4.5元收取”改为按每平方米4.0元收取，占地复耕费即用标准为2667元/亩。对于原来已批准为XX水库管理所所有而长期被当地群众实际使用的土地，当地人民政府、建设项目法人要共同做好被征地群众的工作，保证工程及时用地。经调查本年度工程树木补偿共计350125n棵，均在施工区，补偿标准为50元/棵。125n10环境保护设计10.1工程概况XX水库以上主要为农业生产区，农作物以小麦、玉米、大豆和部分旱作物为主，陆生植物、水生植物皆为河南平原常见种类，无珍惜植物。水库鱼虾较多，有少量浮游动物、水生植物。本次除险加固的主要工程内容有：大坝工程、溢洪道工程、输水洞等工程。10.2设计依据1）《中华人民共和国环境保护法》（1989年12月）；2）《中华人民共和国水法》（2002年10月）；3）《中华人民共和国水污染防治法》（1996年5月）；4）《中华人民共和国大气污染防治法》（2000年4月）；5）《中华人民共和国环境噪声污染防治法》（2003年12月）；6）《建设项目环境保护管理条例》（1998年11月）；7）《建设项目环境保护设计规范》（1987年3月）；8）《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）（2002年6月）；9）《生活饮用水卫生标准》（GB5749-85）（1985年3月）；10）《环境空气质量标准》（GB3095-1996）（2000年修改）；11）《污水综合排放标准》（GB8978-1996）（1998年1月）；12）《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）（1996年12月）；13）《XX县XX水库大坝安全评价报告》（2007年4月）；125n14）其他有关规程规范等。10.3环境保护原则a)以减少或改善工程对环境带来的不利影响为主要目标，对治理方案进行论证，最终选出可行方案。b)环境保护工程设计应因地制宜的采取行之有效的治理和综合利用技术。c)环境保护设计必须从实际出发，针对性要强，可操作性要好，经济合理，技术先进。d)坚持节约用水的原则，治理后的废水应合理利用。10.4可能造成的环境影响预测XX水库是一座以防洪为主，结合养殖等综合利用的小（1）型水库。如果在工程施工中不采取有效的环境保护措施，将有可能对环境造成污染，从而影响群众的生产、生活。可能的环境影响如下：a)水质的影响由于混凝土浇筑养护等生产废水的悬浮物含量pH值较高；机械车辆维修、冲洗排放的废水中悬浮物和石油类含量较高；生活污水中COD、BOD、总磷、铵氮及大肠菌群含量较高；如不经处理，随意排放，将对周围土壤环境和河流水质产生不利影响。b)大气环境的影响施工过程中机械燃油、施工土方开挖、混凝土拌和、砂石料粉碎、筛分以及车辆运输等施工活动产生的二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、烃类和粉尘等对环境空气质量造成影响。125nc)噪声处理施工机械设备的噪声和运输车辆的流动噪声，是施工活动产生的主要噪声。根据现场勘查，水库附近居民和学校较少，噪声会对周边环境造成影响不大。d)固体废弃物影响固体废弃物主要为弃土和生活垃圾，如不进行妥善处理任意堆放，将会造成水土流失、污染空气和水环境，而且生活垃圾在一定气象条件下易导致疾病传播。10.5环境保护设计10.5.1生产、生活废水环境保护设计a)生产废水环境保护设计工程设1个混凝土拌和场：溢洪道施工混凝土拌和场，溢洪道施工混凝土拌和场设0.4m3拌和机和0.8m3拌和机各1台。砼系统搅拌废水采用沉淀池沉淀处理，在砼拌和场设置长3m，宽3m，深1m，容积为9m3塑膜全防渗沉淀池，经沉淀后可用于施工路面洒水。沉淀池必须在施工准备期完成，沉渣采取一天一清运，并拉运至弃渣场填埋。b)含油废水环境保护设计125n工程不设大型机修长和机械加工厂，施工机械需要大修时，可到附近有关厂家修理，施工区内仅设小型的施工机械保养站，并分散布置各施工营地。汽车及其它机械冲洗水采用油水分离器、隔油沉淀池处理，可在洗车场修建水泥防渗干化池，对这些水进行蒸干处理。本工程各类汽车、机械每星期冲洗一次，经油水分离器处理除油后蒸干。可修建50m3水泥防渗干化池并设置一个油水分离器，干化池长10m，宽5m，深1m，基本可满足处理需要。c)施工区生活污水环境保护设计生活污水主要来源于工地生活区的食堂、洗浴等生活设施。施工高峰人数110人，施工期限10个月。高峰期生活污水排放量达17.6m3/d（以人均生活用水量200L/d的80%计算）。生活污水除少量不固定散排废水外，其余大部分生活污水经干化池消毒、沉淀、蒸发处理；干化池长5m，宽3m，深1m。干化池设在距居民住区50m外施工工区内。施工工期食堂污水采用油水分离器处理后与生活污水一起干化蒸发处理。10.5.2固体废弃物环境保护设计工程总弃土弃渣量0.2万m3，设弃渣场一处，保护设计详见水土保持设计。施工生活区应设置垃圾桶，安排专门人员负责清扫，并将生活垃圾进行填埋。施工结束后，及时拆除临时工棚，对其周围的生活垃圾、简易厕所、污水坑等进行清理和填平，利用石炭酸和生石灰进行消毒。施工生活区经常喷洒灭害灵等药水，防止蚊蝇滋生。工程施工期施工高峰人数110人，根据以往经验估算，每人每天约产生生活垃圾0.6kg，每天生活垃圾数量可达0.066t，施工期生活垃圾数量可达24t，施工期必须在施工区设立垃圾收集站，垃圾收集站设1个长2m，宽2m，深1m，容积为4m3125n的临时水泥防渗垃圾池对垃圾进行集中管理，并配设垃圾清运车辆、工具，由专人及时进行每天垃圾的清运工作。并对垃圾进行集中填埋处理。10.5.3环境空气质量保护施工区大气污染主要源于燃油机械设备、燃煤锅炉排放废气和施工粉尘。施工粉尘主要产生于工程土方开挖、及砂石料加工，以及汽车运输扬尘。结合气象条件、地理条件和有关施工作业点分散的特点，施工过程中应做好环境空气质量保护。混凝土拌和生产时，对其生产的粉尘排放浓度应控制在《工业“三废“排放试行标准》（GBJ4-73）规定的标准以内。建设物资运输过程中注意防止污染空气，在装载多尘物料时，应对物料适当加湿或采取覆盖措施，运送散装水泥车辆的储罐应保辅良好密封状态，运送袋装水泥必须覆盖封闭，并经常清洗运输车辆。在办公生活区行驶的车辆，车速控制在15km/h以内，道路要及时清渣。对处于产尘量较大的水泥拌和、砂石料加工等现成作业人员，按照国家有关劳动保护的规定，发放防尘用品。加强大型施工机械和车辆的管理。执行I/M制度（既定期检查维护制度）。承包商所有燃油机械和车辆尾气排放应执行《汽车大气通污染物排放标准》（GB14761.1-14761.7-93），若其尾气不能达标排放，必须配置消烟除尘设备。施工机械使用无铅汽油等优质燃料。严格执行《在用汽车报废标准》，推行强制更新报废制度。特别是对发动机蚝油对、效率低、排放尾气严重超标的老旧车辆，应予更新。10.5.4噪声环境保护设计125n施工企业和管理生活区设在溢洪道右岸和大坝右坝头管理所内，水库附近居民和学校较少，所以施工过程中的噪声对周边环境造成影响不大。但施工过程中还应合理安排施工时间，尽量避免夜间施工。施工期高噪机械主要为搅拌机、挖掘机、推土机，会对操作人员及其周围施工人员的身体健康造成损害，因此必须对上述人群采取必要的劳动防护措施，如对固定机械设备设置隔音罩，给机械操作者和附近施工者发放隔音罩、耳塞等。10.5.5施工区人群健康环境保护设计施工区人群集中，加之卫生条件相对较差，极易导致传染病，如痢疾、肝炎等的发生和流行。因此，必须加强施工区尤其是生活区的环境卫生保护工作，禁止垃圾、废弃物、污水随意排放，防止滋生蚊蝇，传播疾病，保证施工工人群健康。施工区应建立卫生防疫机构，严密监视施工期施工人员出现的疫情，防病治病，保证施工人群健康，并设专人进行环境卫生管理。公共厕所的设置应根据国家卫生部和劳动总局颁布的《工业企业设计卫生标准》（TJ35-79）的要求，按施工人口密度每50人设一个蹲位，厕所屋顶高度不得低于2m，并配有自来水系统、照明，地坚硬平，粪便定时清运。办公生活区卫生设施则应与住宅和办公建筑配套。粪便由清洁车拉倒附近耕地作肥料使用。10.5.6水库水质保护措施①在水库蓄水前，严格按照库底清理技术要求，对库区建筑物予以拆除与清理，对正常蓄水位以下的林木进行砍伐与迹地清理，对库区的污染源如厕所、粪坑、垃圾、坟墓等进行卫生清理。125n②建立水库卫生防护带，在蓄水期对水库中的漂浮物定期进行打捞；建立入库、坝前常规水质检测断面，定期对水质进行检测。③当地有关部门应划定水源保护区，制定水库保护管理条例，严禁在库周和上游建立有污染的工矿企业，严格保护库区的水体不受污染。④在开发旅游时，为避免旅游船只对水体的油污染，提倡使用电动船只或人工脚踏船，限制使用燃油船只。⑤为了防止水体富营养化，应采取如下措施:a加强库区的生态环境与水土保持建设，对库周的荒山进行绿化，增加水体的涵养功能。b减少水库上游农药、化肥使用量。c禁止在水库开展网箱养鱼和人工投掷饵料。10.6环境管理与环境监测a)环境管理施工期间，应成立工程环境保护领导小组，全面领导施工阶段的环境保护工作，监督各项环境保护、劳动保护及卫生管理制度和措施的建立和落实，加强对环境工作的领导，并与施工单位签订施工期环保协议，明确责任，确保环保措施有效实施。在施工结束前，工程环境卫生管理办公室具体负责实施施工场地的平整和绿化、美化工作。b)环境检测1）施工空气环境质量监测：在砼拌和场、溢洪道控制闸施工点、输水洞施工点各设一个点，在施工高峰期监测，每次监测三天。125n2）施工期噪声监测：在砼拌和场与施工管理生活区各设一个点，每季度监测一次，每天白天监测两次。10.7环境投资概算10.7.1编制原则遵循“谁污染，谁治理，谁开发，谁保护”原则。对于既保护环境又为主体工程服务，以及为减轻或消除因工程兴建对环境造成不利影响需采取的环境保护、环境监测、环境工程管理等措施，其所需要的投资均列入工程环境保护总投资。“突出重点”原则。对受工程影响较大，公众关注的环境因子进行重点保护，在环保经费投资上给予优先考虑。“一次性补偿”原则，对工程所造成的难以恢复的环境损失，采取替代补偿，或按有关标准给予一次性合理补偿。10.7.2编制依据《水利水电工程环境保护概估算编制规程》（SL359-2006）涉及主要材料按XX市2011年第二季度建筑材料指导价。10.7.3投资概算XX水库除险加固工程环境保护静态投资为1.00万元，其中环境监测措施0.16万元、环境保护临时措施及设施0.68万元、独立费用0.13万元、基本预备费0.03万元。工程经费概算表见表10.1。125n表10.1环境保护投资估算表序号工程或费用名称单位数量单价（元）投资(万元)Ⅰ施工期环境监测措施　　　0.16一水环境监测点.次16000.06二环境空气质量监测点.次16000.06三噪音监测点.次14000.04Ⅱ环境保护临时措施及设施　　　0.68一水环境临时保护措施　　　0.331生产废水处理　　　0.14　生产废水沉淀池个17000.07　隔油池个17000.07　污水处理设备套050000.002生活污水处理　　　0.19　生活污水干化池个110000.10　化粪池个040000.00　移动式环保厕所个19000.09二环境空气质量保护　　　0.041洒水次20200.04三固体废弃物处理　　　0.101垃圾桶个10500.052生活垃圾处理t10500.05四人群健康　　　0.141药品、场地消毒、卫生防疫等年114000.14五噪音防护　　　0.071耳罩付50100.052防尘面罩个4050.023噪音补偿年020000.00　Ⅰ～Ⅱ部分合计　　　0.84Ⅲ独立费用　　　0.13一环境建设管理费（Ⅰ＋Ⅱ）×3％　0.03二勘测设计咨询费　　　0.101环境影响评价费　0.032环保勘测设计费（Ⅰ＋Ⅱ）×8％　0.07　I～Ⅲ部分合计　　　0.97　基本预备费（Ⅰ＋Ⅲ）×3％　0.03　环境保护专项总投资　　　1.00125n11水土保持设计11.1编制目的根据施工组织设计，XX水库除险加固工程需要完善大坝上下游坝面护坡、坝体防渗处理、溢洪道维修加固、输水洞进出口拆除重建等工程。本工程在施工期将产生一定量弃土弃渣，损坏现有林草植被，如果任意让地表裸露或弃土弃渣随意倾倒、堆放在河边、河滩、耕地中，将造成严重的水土流失，淤积河道，同时对土地资源也造成不容忽视的破坏和浪费。根据《中华人民共和国水土保持法》和《中华人民共和国水土保持法实施条例》的有关规定，对开发建设项目编制水土保持方案，其目的是：（1）、通过调查工程建设对工程区及周边区域水土保持设施的损坏情况，预测因工程建设可能产生的水土流失及其危害，提出相应的防治对策和具体措施。（2）、保持防洪工程安全，防止水土流失，改善生态环境。（3）、为水土保持工程建设提供技术依据。（4）、为工程区水土保持工作指出方向。（5）、为监督管理工作提供技术服务。11.2编制依据XX水库除险加固工程水土保持设计依据《河南省XX县XX135n水库大坝安全评价报告》和上级主管部门的要求，按照有关设计规范文件，主要依据的法律、法规有：1）《中华人民共和国水土保持法》（1991.6）；2）《中华人民共和国水土保持法实施条例》（国务院第120号令，1993年8月1日颁布）；3）水利部、国家计委、国家环保局《开发建设项目水土保持方案管理办法》（1994.5.13）；4）河南省实施《中华人民共和国水土保持法》办法（1993.8.16）；5）《河南省水土保持补偿费、水土流失防治费征收管理暂行办法》（1995.4.18）；6）《开发建设项目水土保持方案技术规范》（SL204-98）；7）《水土保持综合治理规划通则》（GB/T15772-1995）；8）《水土保持综合治理技术规范》（GB/T16453.1-16453.6）；9）《水土保持监测技术规程》（SL277-2002）；10）《土壤侵蚀分类分级标准》（SL190-96）；11）《河南省水土流失重点防治区划分图》；12）其他有关规程、规范等。11.3项目工程概况XX水库自运行以来，在防洪、养殖等方面发挥了一定效益，但由于水库建设于上世纪60年代，坝体施工质量较差，经过多年运行，目前水库存在很多不安全隐患，严重影响水库的安全运行。135n本次除险加固的主要工程内容有：大坝工程、溢洪道维修加固工程、输水洞进出口拆除重建等工程。11.4项目建设造成的水土流失预测分析11.4.1工程取土、弃渣工程取土、弃渣场地设计结合地形地貌要求，本着少占耕地，减少外运数量，集中选取取土场、弃渣场的原则。大坝工程所需土料取土直接取自大坝内水库滩地，按照一次开挖直接运送至回填部位的方式布置。弃渣场位置选择在溢洪道与主坝中间荒坡上。弃渣运至弃渣场后，应先弃石渣、后弃土渣，最后平整，表层用土覆盖。11.4.2水土流失预测分析由于项目建设加重了水土流失，对工程可能引起的水土流失量进行预测是制定水土防治方案的基础。水库除险加固过程中因扰动地表、植被破坏等造成土壤裸露，表层土松散，使地表抗蚀能力减弱，造成较强的水力侵蚀，加固水土流失；弃土弃渣也是造成水土流失的重要因素之一，降雨是施工期造成水土流失的主要不利因素。11.5水土流失防治分区及措施总体布局11.5.1水土流失可能造成的伤害工程建设过程中，工程征地范围内的地表将遭受不同程度的破坏，局部地貌将发生较大的变化，如不采取水土保持措施，将产生新的水土流失，淤积下游河道，影响河道行洪，降低土地肥力，对区域土地生产力以及当地的生态环境产生不同程度的影响。11.5.2防治分区确定135n根据该工程的自然条件、地形地貌、工程建设时间、工程造成的水土流失特点及项目总体工程布局等，结合水土保持分区治理的规划原则，本方案将该工程水土流失防治区划分为：工程开挖防治区、取料防治区、堆弃渣防治区、施工生活防治区、场内外施工道路防治区、生产和生活管理区防治区。11.5.3预防措施（1）堆弃渣区要求施工中土、石分弃，其中土渣沿弃渣场上游堆放，这样可以防止土渣流失。弃渣区在施工期间布置临时挡渣墙，施工完成后，需要对自然堆放形式的弃渣坡面放缓处理，结合渣场自然地形情况，坡度放缓1：1.2～1：1.5。最后，对弃渣场表面覆土，进行绿化。（2）取料区取料区位于大坝内侧水库滩地上，结合大坝施工进行取料，在取土过程中破坏了原有的地表植被，改变了原有的自然坡度，形成了裸露坡面，容易造成水土流失，因此在取料场取料开挖过程中，在取料场四周要设排水沟，防止周边雨水冲刷取料表面。对取土期间临时开挖的表土采取草垫覆盖临时拦挡措施；取土工序完成后，再将耕作层清除的土料覆盖于取土坑表面，并进行土地平整，本工程取土量不大，取土深度控制在2.0m以内。临时弃土表面采取草垫覆盖，工程结束后弃土弃入废弃沟塘、洼地等，不但可防止水土流失，同时可造田或复耕。（3）施工生活区135n施工生活区，在建设期间，采取土地平整，绿化和临时排水措施。施工结束后，进行场地清理、土地整治，最后进行覆土绿化。（4）、生产、生活及工程管理区生产、生活及工程管理区，主要采取园林绿化、修排水沟等措施。（5）、场内外施工道路场外公路不存在弃渣量，也不存在开挖边坡护坡问题。场内临时施工道路主要采取排水措施和植树种草措施。11.6水土流失监测工程建设期要在工程建设管理部门配备水土保护专职人员，负责组织水土保持方案的设计，方案实施及施工期间的水土流失监测。在工程运行期，在项目管理部门配备水土保持专职人员。主要负责对水土保持工程的管理及对工程运行期的水土流失监测。（1）监测内容：水土保持方案施工前主要监测水土流失危害和水土流失量，方案实施后主要监测水土保持效益。（2）监测方法：在工程建设初期可结合工程施工管理体系进行动态监测：项目运行期，采用定点监测，设立监测断面和监测小区。监测沟道及泥沙变化情况。（3）重点监测地段和重点监测项目：工程建设期，建设管理部门应配备专职人员负责建设期间水土流失监测工作，主要工作有以下四个方面：①堆弃渣边坡的稳定及堆弃渣流失情况；②取料区开挖边坡的稳定及取料区水土流失情况；③工程开挖地段，主要监测开挖时局部地段的小规模崩塌或滑坡造成的水土流失以及施工对周围生态环境破坏等；④135n工程填筑地段，主要监测施工过程中的土石渣的流失，以及是否会造成人工泥石流或洪涝灾害等。（4）、工程运行期：主要观测水土保持措施的防护效果。观测施工区内的植被生长情况和生态环境的变化，监测取料区、堆弃渣区和场内外公路采取水土保持措施后的水土流失量等。11.7水土保持投资概算11.7.1编制原则和依据a)水土保持概算价格水平年与主体工程一致，采用XX市2011年第二季度建筑材料指导价价格水平。b)本工程执行水利部水总[2003]67号文“关于颁发《水土保持工程概（估）算编制规定和定额》的通知”中相配套的《开发建设项目水土保持工程概（估）算编制规定》、《水土保持工程概算定额》。c)《工程勘察设计收费标准》（国家计委、建设部计价格[2002]10号文）。d)《河南省水土保持补偿费、水土流失防治费征收管理办法》（河南省财政厅、河南省物价局、河南省水利厅豫财政外字[2000]33号）e)本工程水土保持设计。11.7.2基础单价计算依据a)人工预算单价工程措施人工单价经计算为2.66元/工时，植物措施人工单价经计算为2.23元/工时。b)主要材料预算价格135n主要材料如水泥、砂、石子、块石、板枋材、汽油、柴油价格采用主体工程预算价。c)风、水、电价格风、水、电价格采用主体工程预算价，经计算综合电价为1.2元/kwh;综合水价为0.67元/m3；施工用风价格为0.18元/m3。d)苗木价格苗木、草籽预算价格由当地市场价格确定。经调查：3年生侧柏预算价格20元/株，3年生油松预算价格20元/株，3年生杨树预算价格5元/株，灌木预算价格5元/株，草籽55元/kg。11.7.3定额依据水土保持定额采用水总[2003]67号文颁发的《水土保持工程概算定额》，施工机械台时费计算采用上述概算定额附录1《施工机械台时费定额》。11.7.4工程费用计算标准和依据a)工程单价1）定额采用水总[2003]67号文颁发的《水土保持工程概算定额》；2）其他直接费：工程措施为直接费的2%，植物措施为直接费的1%；3）现场经费：土石方工程按直接费的5%，混凝土工程按直接费的6%，其他工程按直接费的5%，植物措施按直接费的4%；4）间接费：土石方工程按直接费的5%，混凝土工程按直接费的135n4%，其他工程按直接费的4%，植物措施按直接费的3%；5）计划利润：工程措施为直接工程费和间接费之和的7%，植物措施为直接工程费和间接费之和的5%；6）税金：直接工程费、间接费、计划利润之和的3.22%。b)工程措施概算：按设计工程量乘工程单价计算。c)植物措施概算：按植物数量乘栽植工程单价计算。d)施工临时工程概算：1）临时防护工程：按设计工程量乘工程单价计算；2）其他临时工程：按第一部分工程措施和第二部分植物措施投资之和的1.5%计算。e)其他费用：1）建设管理费：按一～三部分之和的2%计算；2）工程建设监理费：执行国家物价局、建设部[1992]价费字479号文的规定执行。3）科研勘测设计费：工程科学研究试验费：本工程不列此项；勘测设计费：按国家计委、建设部计价格[2002]10号文《工程勘察设计收费标准》计算；4）水土保持监测费：按一～三部分之和的1.5%计算；f)基本预备费：按一～四部分投资的3%计算。11.7.5工程水土保持投资水土保持工程静态总投资1.00万元，其中：工程措施投资0.55135n万元，植物措施投资0.18万元，施工临时工程0.14万元。独立费用0.11万元，基本预备费0.03万元。11.8建议（1）做好水土流失的预防工作，尽量减少施工过程中人为的水土流失。施工过程中的水土流失不便采取防治措施，可以通过严格施工组织管理将水土流失降低到最低限度。首先，在施工组织设计中应考虑施工安全、环境保护和水土流失问题，在具体的施工管理过程中，应加强水土保持意识，防止施工活动造成的崩塌、滑坡和失稳等现象。施工填筑进填料要到位，不得随意堆放；地段开挖多余的土方要及时运输到指定地点，并采取相应的临时措施，不得就近随意乱弃；土方运输过程中车身要有足够的高度，防止沿路掉土掉渣；施工临时便道要经常洒水，防止灰尘污染周围环境。（2）建设单位应设专人负责本项目建设过程中水土保持工作的组织和落实，并配合地方水行政主管部门对本项目水土保持措施情况进行监督和管理，搞好本工作的水土保持工作。（3）实施水土保持工作监督。在水土保持措施的实施过程中，要加强施工过程中水土保持的技术管理工作，并对水土保持工程施工进行技术监督和服务，确保本项目施工中水土保持措施的落实和水土保持工程的质量。135n表11.1水土保持投资估算表(万元)序号工程或费用名称单位数量单价（元）投资(万元)Ⅰ工程措施100m2　　0.541土地整治100m260.534.880.212土方开挖100m31.853710.073M5.0浆砌石排水沟100m30.12217110.26Ⅱ植物措施　　　0.18一植树工程　　　0.091柏树100棵032740.001杨树100棵0.5915520.09二植草工程　　　0.091人工种草皮100m20.7811600.09Ⅲ施工临时工程　　　0.141袋装土石围堰m310.770.400.082其它临时工程万元41.5%0.06　Ⅰ～Ⅲ部分合计　　　0.86Ⅳ独立费用　　　0.111建设管理费万元0.862.0%0.0172工程监理费万元0.862.5%0.0223科研勘测设计费万元0.866.0%0.0524水土保持监测费万元0.861.5%0.013　Ⅰ～Ⅳ部分合计　　　0.97　基本预备费万元0.973.0%0.03　静态总投资　　　1.00　总投资　　　1.00135n12工程管理设计12.1设计依据XX水库工程管理设计主要依据有:（1）《水库工程管理设计规范》(SL106-96)（2）《水利工程管理单位编制定员试行标准》(SLJ705-81)（3）《水库工程管理单位定岗标准》（试行）2004.5（4）《中华人民共和国水法》（5）《中华人民共和国防汛条例》（6）《中华人民共和国水土保持法》（7）《土石坝安全监测技术规范》（SL60-94）（8）《水库渔业设施配套规范》（SL95-94）12.2管理机构XX水库是一座以防洪、灌溉为主，兼顾养殖等综合的水利枢纽。自投入运行以来，拦蓄洪水，兴利灌溉，有效地减轻了下游的旱涝灾害，养殖业更是促进了当地工农业生产和国民经济的发展。水库大坝的管理机构是XX县XX乡水利站。由于水库地处山丘区，交通及生活等条件比较恶劣，现已没有专职人员管理，只有承包水库的养鱼户住在附近管理房内，无人负责水库的日常管理运行工作。水库除险加固工程完成后，各项配套设施基本完善，应按照有关规定，确定配备各项管理人员3人，人员编制均属“XX县XX水库管理所”管理，管理所隶属XX县水利局。各级管理人员切实加强管理，充分发挥工程效益。139n12.3主要管理设施12.3.1工程管理范围和管理办法根据水利部、国家计委水政（1992）7号文件颁发的《河道管理范围内建设项目管理》的有关规定，参照《河南省水库大坝安全管理条例》实施细则，结合XX水库的具体情况确定工程管理范围为：上游从坝轴线向上不少于100.00m（不含工程占地，库区征地重复部分），下游从坝脚线向下不少于150.0m，上、下游均与坝头管理范围端线相衔接。大坝两端距坝端不少于200.0m，溢洪道由工程两侧轮廓线向外不少于50.0m，若已划定的管理范围小于上述范围时，按上述标准重新划定。XX水库管理所全面负责水库安全调度，工程维修水工观测和资料整编等工作。定期对大坝进行观测，对出现的异常情况应及时地进行分析，并作出处理，确保大坝本身安全。管理办法上实行定岗、定员、定责，为保证大坝自身及运行安全，按国家有关技术规范及操作规程的要求，制定工程管理细则，并进行专业技术和职业道德培训。12.3.2工程管理设施XX水库原管理房屋因修建年代较久，现已破旧不堪，不再适宜居住，本次除险加固设计拟维修现有管理房。12.4工程管理运行12.4.1防洪调度运用水库除险加固工程完成后，水库要制定一套全面的管理制度，提高水库综合效益，确保水库正常合理的运行，做到科学调度。XX139n水库设计洪水标准为30年一遇，校核洪水标准为300年一遇，汛期限制蓄水位为溢洪道堰顶高程112.0m，超过112.0m时溢洪道自动溢洪，必要时输水洞辅助泄洪。12.4.2建筑物管理坝体是水库的关键工程，应定期对其进行观测并对观测结果加以分析，可配1～2人定期进行巡逻和维护管理。防汛道路要根据路面状况及时予以维修，保证汛期安全畅通。溢洪道工程竣工后，水库管理所应做好管理维护工作，特别是汛前或溢洪道泄洪后，应及时检查发现问题及时处理，确保水库安全渡汛。水库管理所建立起完善的技术档案和大事记，对规划设计、施工及运行管理资料及时整理归档，以便大坝出现险情征兆时，及时采取有效的抢护措施。12.4.3工程观测水库管理所应建立起一套大坝定期安全检查，鉴定制度。汛前、汛后以及暴风、暴雨、特大洪水等自然灾害和其它险情发生后，管理所必须按照有关技术标准，对大坝进行安全监测和检查，对监测资料及时整理分析，随时掌握大坝运行状况。12.5库区管理库区管理主要指水库管理区范围的建筑物工程管理及其生物保护措施。139n本次除险加固工程应按照《水土保持法》要求高标准的实施水库保护范围内的绿化建设。水库安全除险加固后，应结合水库工程实际情况，以确保各项建筑物安全为宗旨，改善水库周围生态环境，防止水土流失为重点，制定一套完善可靠的库区管理措施。⑴生物环境保护措施项目区主要植被为人工农业植被和天然植被，项目施工将会引起新的水土流失，重点做好溢洪道两侧和库区绿化造林工作，采取植草皮，种低柳等绿化树种，扩大绿化面积，改善生态环境，最大限度减小水土流失，减少库区淤积，从而增加水库的运行寿命。⑵水质保护措施水库完善加固后，对水库汇流面积范围内入库的大小河流经过的地区，加强环境保护和水污染防治法的宣传工作，坚决防止有毒的工业废水和生活污水入库。另外要杜绝私人炸鱼、毒鱼现象发生，保持水库有良好的水质，减少因下游人民群众因饮用不卫生水而带来的医疗保健费用，减少因城市用水不合格而造成的水质处理等费用。139n13工程概算13.1工程概况XX水库位于河南省XX市XX县XX乡栗园行政村境内，是一座以防洪为主，结合灌溉、养殖等综合利用的小（2）型水库。根据XX水库工程现状及2007年4月我院编制的《河南省XX县XX水库大坝安全评价报告》和XX市水务局评审鉴定、省厅的核查意见，确定本次除险加固工程主要内容包括：①大坝工程；②溢洪道工程；③输水洞工程；④其他工程；⑤库区水保、环保工程等。主要工程量：土石方开挖0.47万m3，土石方回填1.49万m3，砌体方88m3，砼及钢筋砼1885m3。主要材料用量：水泥898t，钢筋9.77t，柴油23.19t，砂1190m3，块石96.77m3，碎石4079m3，总工时6.8万个。13.2投资主要指标本工程工程总投资343.54万元，其中建筑工程部分181.69万元，金属结构1.9万元，临时工程22.24万元，独立费用119.44万元，预备费16.26万元，环境保护及水土保持部分2万元。13.3编制原则和依据编制依据采用河南省水利厅、省发展和改革委员会、省财政厅豫水建（2006）52号文颁发的《河南省水利水电工程概预算定额设计概（估）算编制规定》的要求进行编制。本工程概算价格采用XX市2011年第二季度发布价。建筑147n工程按设计工程量及分析单价编制工程投资，机电设备及金属结构部分参照相近工程编制工程投资。13.4采用定额1.河南省水利厅、省发展和改革委员会、省财政厅豫水建（2006）52号文颁发的《水利水电工程概算定额上下册》2.河南省水利厅、省发展和改革委员会、省财政厅豫水建（2006）52号文颁发的《水利水电设备安装工程概算定额》3.河南省水利厅、省发展和改革委员会、省财政厅豫水建（2006）52号文颁发的《水利水电工程施工机械台时费定额》工程概算总表见表13.1。147n表13.1工程概算总表编号工程或费用名称建安费设备费独立费用合价（万元）Ⅰ工程部分341.54壹建筑部分181.69181.69一大坝工程153.08153.08二输水洞工程12.9112.91三溢洪道工程9.829.82四其他工程22五管理设施3.883.88贰机电设备及安装工程叁金属结构设备及安装0.431.471.9肆施工临时工程22.2422.24一导流工程7.437.43二施工交通工程1.001.00三施工房屋建筑工程6.916.91四其他临时工程6.906.90伍独立费用119.44119.44一建设管理费25.0925.09二科研勘测设计费34.3234.32三建设及施工场地征用费3.803.80四其他(工程保险费、安全鉴定费)1.231.23五材料价差50.0050.00六水库安全鉴定费5.005.00　壹至伍部分合计325.27　预备费16.26　基本预备费16.26　总投资341.54Ⅱ环境部分2.0　环境保护工程1.0　水土保持工程1.0Ⅲ工程投资合计343.54147n14经济评价14.1概述本工程涉及水库所有的主要建筑物及其它附属管理工程，形成水库的综合效益。水库的效益主要为防洪效益、灌溉效益、水产养殖效益。14.1.1计算基本依据（1）水利部颁发的《水利建设项目经济评价规范》SL72－94（以下简称《水利经济规范》）（2）国家发展改革委与建设部2006年（第三版）联合颁发的《建设项目经济评价方法和参数》（3）采用的主要参数：①影子价格：采用1996年收集到的农产品口岸价，利用《水利经济规范》附录C中的“水利建设项目主要投入物和主要产出物影子价格的计算方法”求得。②社会折现率：按《建设项目经济评价方法与参数》（第三版）规定社会折现率采用8%，财务基准率为10%。③工程基准年定为2011年，工程在10个月内全部实施完，正常运行期定为40年。14.1.2计算方法国民经济评价是从社会或国民经济整体角度出发，采用影子价格，分析计算项目投入的费用和可获得的效益，考察项目对国民经济所作的净贡献，评价建设项目的经济合理性，经济分析采用动态方法计算。147n财务评价是在国民经济评价的基础上，按现行的价格体系为依据进行财务分析，评价结果不可行时，按行业基准财务收益率，测算出用水水价，分析其实现的可能性。评价遵循改建、扩建水利建设项目的经济评价原则，采用扩建项目的增量费用和增量效益进行分析。14.2国民经济评价14.2.1费用计算（1）固定资产投资项目静态总投资343.54万元，根据《水利建设项目经济评价规范》中的水利建设项目国民经济评价投资的简化调整办法，计算项目国民经济评价总投资为343.54万元，则固定资产投资为309万元，计划一年实施完毕。（2）年运行费计算根据《水利建设项目经济评价规范》SL72－94规定，水利建设项目的年运行费包括项目运行初期和正常运行期每年所需支出的全部运行费用，结合本工程实际情况计算工程维修费、燃料动力费和日常管理费。按工程总投资的2%计，费用为7万元。经济计算期按41年计，其中工程建设期为1年，正常运行期为40年。（3）流动资金按年运行费的10%考虑，即0.7万元。14.2.2效益计算XX147n水库除险加固工程完成后，不仅消除了水库险情，加固了堤坝，而且使水库在防洪、灌溉、水产养殖综合利用上提高了保证率。（1）防洪效益计算XX水库是一座以防洪为主，兼顾灌溉、养殖等综合利用的小（2）型水利枢纽工程，水库流域内为浅山丘陵区，支流密集且源短流急，洪水陡涨陡落，极易造成灾害。一旦XX水库失事，直接影响下游人民生命财产安全和当地国民经济发展，将造成难以估量的损失。因此，水库的防洪效益是非常可观的。本次防洪减灾效益仅计算保护农田效益，其它效益由于缺乏统计资料暂不计算。按照多年洪水灾害的统计资料，利用系列法计算，XX水库运行多年来共计保护下游农田2.4万亩，按每亩减免损失200元计，累计效益480万元，水库正常运行40年，年防洪效益均值为12万元。（2）灌溉效益水库除险加固后，灌区将有0.2万亩耕地可得到有效灌溉，按每亩增产50公斤，水利效益分摊旱作物为35%，水稻为50%，粮价按2.0元/公斤，每亩效益85元，则灌区麦稻两熟田年效益17万元。（3）养殖效益据统计以往平均年效益为6万元。除险加固后效益从第二年开始计。（4）回收固定资产余值工程运行期末，回收固定资产余值按固定资产投资的10%考虑，而固定资产形成率为总投资的90%，则余值为30.9万元。（5）回收流动资金147n流动资金回收按总流动资金的80%考虑，经计算为0.56万元。14.2.3国民经济评价指标计算水利建设项目的国民经济评价，可根据经济内部收益率、经济净现值及经济效益费用比等评价指标和评价准则进行。①经济内部收益率：(B-C)t（1+EIRR）－t＝0式中：EIRR－－经济内部收益率；　　　B－－年效益，万元；　　　C－－年费用，万元；　　　n－－计算期，年　　　t－－计算期各年的序号，基准点的序号为0（B－C）t－－第T年的净效益，万元②经济净现值ENPV＝（B－C）t·（1+is）-t式中：ENPV－－经济净现值，万元　　　is－－社会折现率③经济效益费用比　　式中：EBCR－－经济效益费用比Bt－－第t年的效益，万元147nCt－－第t年的费用，万元经计算，内部收益率EIRR＝14.4%经济净现值ENPV＝86.7万元经济效益费用比EBCR＝1.28国民经济效益费用流量表见表14.1。由上述计算结果可知，内部收益率EIRR＝14.4%>8%，经济净现值ENPV＝86.7万元，效益费用比EBCR＝1.28＞1，国民经济评价满足规范要求，说明该项目在经济上是合理的，切实可行。147n表14.1XX水库除险加固工程初步设计国民经济效益费用流量表（万元）序号项目年份合计建设期正常运行期1234…383940411效益流量B　3535353535353566.461431.461.1项目各项功能的效益　353535353535353514001.1.1防洪效益　12121212121212124801.1.2灌溉效益　17171717171717176801.1.3养殖效益　666666662401.2回收固定资产余值　　　　　　　　30.930.91.3回收流动资金　　　　　　　　0.560.562费用流量C3097.77777777589.72.1固定资产投资309　　　　　　　　3092.2年运行费　777777772802.3流动资金　0.7　　　　　　　0.73净效益流量（B-C)-30927.328282828282859.46841.764累计净效益流量-309-281.7-253.7-225.7…　726.3754.3782.3841.76　经济评价指标经济内部收益率EIRR=14.4%经济净现值ENPV:86.7万元效益费用比EBCR:1.28151n15节能设计15.1节能设计依据及原则15.1.1设计依据《民用建筑节能设计规范》《民用建筑节能管理规定》《供配电系统设计规范》(GB50052-95)《低压配电设计规范》(GB50054-95)　《供配电设计规范》GB50052-9515.1.2设计原则由于人口的增加，工农业的发展，生活水平的提高，能源的消耗也就急剧增加，能源危机迫在眉睫。因此，各行各业提出了节能的要求，节约二次能源——电能，也就成为电气设计的焦点。电气设计节能时应坚持以下三个原则：(1)减少不必要的能源消耗：即满足工作及设备对照度、色温、显色性、温度及湿度等的要求同时；应满足国家关于建筑节能的耗能要求，比如提高空调的使用温度，减少空调的使用时间。(2)考虑投资与减少能耗的关系：应按国情考虑实际经济效益，不能因为节能而过高地消耗投资，增加工程投资费用，使工程经济不合理。而是应该让增加的部分投资，能在较短的时间内通过节约能源而减少下来的运行费用进行回收。(3)节省无谓的消耗：151n尽量采用耗能少的产品。首先找出哪些地方的消耗大户，再考虑采取什么措施节能。如变压器的效率，传输电能线路上的能量损耗，又如量大面广的照明设施，宜采用先进技术产品使其能耗降低。因此，节能措施也应贯彻经济实用、安全合理、技术可行的原则。15.2电气节能的途径15.2.1减少线路上的能量损耗由于线路上存在电阻，当电流通过时，就会产生损耗。在设计线路时合理布线，以走直线，减少线路长度；其次，提高供电电压，减少回路上的电能损失；第三，变压器布置尽可能接近负荷较大的地方，以减少主线路供电距离。第四，增大导线截面，对于比较长的线路，除满足载流量、热稳定、保护及电压损失所选定的截面，本着经济合理的原则，适当增大一级导线截面面积，以减少线路的损耗，达到了线路节能的目的。本工程拟选用铜芯电力电缆，电源就近引入，减少线路上的能量损耗。15.2.2提高系统的功率因数提高系统的功率因数，减少无功功率，以充分利用线路能量。增加供电系统功率因数的措施有以下几种:1、采用的功率因数高设备，比如，大坝照明采用高压钠灯荧光灯可，室内照明，荧光灯具采用效率高的电子镇流器；2、线路或系统补偿：比如日光灯加装补偿电容器，配电系统加装自动补偿柜等。这样可减少系统高、低压线路无功功率，提高设备效率，减少线路投资。15.2.3照明部分的节能151n对本工程来说照明耗能为能源消耗的大头，因此，照明节能的挖掘潜力很大，可从下列几方面着手：1、采用高效光源。白炽灯过去用得最广泛，因为它便宜，安装维护简单，它致命的弱点是发光率太低，但其显色性较好，近年来出现了多种发光效率高，显色好，价格适中的新光源。低压钠灯和高压钠灯的发光效率高，但由于色温低，光色偏暖，显色指数在40～60之间，颜色失真度大，可用在对色彩要求不高的大坝及路灯照明上；2、发光效率较高的金属卤化物灯、三基色荧光灯及稀土金属荧光灯，由于色温范围广，光色选择性好，显色指数又高，可达80～95，颜色失真度小，金属卤化物灯对人的皮肤显色性特别好，但其价高寿命较短，因此管理房、启闭机房等一般采用三基色荧光灯的灯具。内部资料仅供参考9JWKffwvG#tYM*Jg&6a*CZ7H$dq8KqqfHVZFedswSyXTy#&QA9wkxFyeQ^!djs#XuyUP2kNXpRWXmA&UE9aQ@Gn8xp$R#͑Gx^Gjqv^$UE9wEwZ#Qc@UE%&qYp@Eh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z89AmYWpazadNu##KN&MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gjqv^$UE9wEwZ#Qc@UE%&qYp@Eh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z89AmYWpazadNu##KN&MuWFA5ux^Gjqv^$UE9wEwZ#Qc@UE%&qYp@Eh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z89AmYWpazadNu##KN&MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gjqv^$UE9wEwZ#Qc@UE%&qYp@Eh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z89AmUE9aQ@Gn8xp$R#͑Gx^Gjqv^$UE9wEwZ#Qc@UE%&qYp@Eh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z89AmYWpazadNu##KN&MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gjqv^$UE9wEwZ#Qc@UE%&qYp@Eh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z89AmYWpazadNu##KN&MuWFA5ux^Gjqv^$UE9wEwZ#Qc@UE%&qYp@Eh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z89AmYWpazadNu##KN&MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gjqv^$UE9wEwZ#Qc@UE%&qYp@Eh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z8vG#tYM*Jg&6a*CZ7H$dq8KqqfHVZFedswSyXTy#&QA9wkxFyeQ^!djs#XuyUP2kNXpRWXmA&UE9aQ@Gn8xp$R#͑Gx^Gjqv^$UE9wEwZ#Qc@UE%&qYp@Eh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z89AmYWpazadNu##KN&MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^G89AmUE9aQ@Gn8xp$R#͑Gx^Gjqv^$UE9wEwZ#Qc@UE%&qYp@Eh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z89AmYWpazadNu##KN&MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gjqv^$UE9wEwZ#Qc@UE%&qYp@Eh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z89AmYWpazadNu##KN&MuWFA5ux^Gjqv^$UE9wEwZ#Qc@UE%&qYp@Eh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z89AmYWpazadNu##KN&MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gjqv^$UE9wEwZ#Qc@UE%&qYp@Eh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z8vG#tYM*Jg&6a*CZ7H$dq8KqqfHVZFedswSyXTy#&QA9wkxFyeQ^!djs#XuyUP2kNXpRWXmA&UE9aQ@Gn8xp$R#͑Gx^Gjqv^$UE9wEwZ#Qc@UE%&qYp@Eh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z89AmYWpazadNu##KN&MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gjqv^$UE9wEwZ#Qc@UE%&qYp@Eh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z89AmYWpazadNu##KN&MuWFA5ux^Gjqv^$UE9wEwZ#Qc@UE%&qYp@Eh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z89AmYWpazadNu##KN&MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gjqv^$UE9wEwZ#Qc@UE%&qYp@Eh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z89AmUE9aQ@Gn8xp$R#͑Gx^Gjqv^$UE9wEwZ#Qc@UE%&qYp@Eh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z89AmYWpazadNu##KN&MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gjqv^$UE9wEwZ#Qc@UE%&qYp@Eh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z89AmYWpazadNu##KN&MuWFA5ux^Gjqv^$UE9wEwZ#Qc@UE%&qYp@Eh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z89AmYWpazadNu##KN&MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gjqv^$UE9wEwZ#Qc@UE%&qYp@Eh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z89AmYWv*3tnGK8!z89AmYWpazadNu##KN&MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gjqv^$UE9wEwZ#Qc@UE%&qYp@Eh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z89AmYWpazadNuGK8!z89AmYWpazadNu##KN&MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gjqv^$UE9wEwZ#Qc@UE%&qYp@Eh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z89AmYWpazadNu##KN&MuWFA5ux^Gjqv^$UE9wEwZ#Qc@UE%&qYp@Eh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z89AmYWpazadNu##KN&MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gjqv^$UE9wEwZ#Qc@UE%&qYp@Eh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z89AmYWv*3tnGK8!z89AmYWpazadNu##KN&MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gjqv^$U*3tnGK8!z89AmYWpazadNu##KN&MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gjqv^$UE9wEwZ#Qc@UE%&qYp@Eh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z89Amv^$UE9wEwZ#Qc@UE%&qYp@Eh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z89AmYWpazadNu##KN&MuWFA5ux^Gjqv^$UE9wEwZ#Qc@UE%&qYp@Eh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z89AmYWpazadNu##KN&MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gjqv^$UE9wEwZ#Qc@UE%&qYp@Eh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z89AmYWv*3tnGK8!z89AmYWpazadNu##KN&MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gjqv^$U*3tnGK8!z89AmYWpazadNu##KN&MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%Mz84!z89Amv^$UE9wEwZ#Qc@UE%&qYp@Eh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z89AmYWpazadNu##KN&MuWFA5ux^Gjqv^$UE9wEwZ#Qc@UE%&qYp@Eh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z89AmYWpazadNu##KN&MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gjqv^$UE9wEwZ#Qc@UE%&qYp@Eh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z89AmYWv*3tnGK8!z89AmYWpazadNu##KN&MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gjqv^$U*3tnGK8!z89AmYWpazadNu##KN&MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z89AmYWpazadNu##KN&MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gjqv^$UE9wEwZ#Qc@UE%&qYp@Eh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z89AmYWv*3tnGK8!z89AmYWpazadNu##KN&MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gjqv^$U*3tnGK8!z89AmYWpazadNu##KN&MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gjqv^$UE9wEwZ#Qc@UE%&qYp@Eh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z89AmYWpazadNuGK8!z89AmYWpazadNu##KN&MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gjqv^$UE9wEwZ#Qc@UE%&qYp@Eh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z89AmYWpaza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