某水库除险加固工程实施方案设计报告

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某水库除险加固工程实施方案设计报告

某水库除险加固工程实施方案设计报告    (报批稿).n目   录1、综合说明-2-1.1 工程概况-2-1.2、工程运行管理现状-3-1.3、工程特性表-3-1.4、水文及复核-7-1.5 洪水及复核21.6泥沙淤积计算131.7.水文地质及工程地质161.8 渗流及稳定分析291.9大坝安全鉴定结论及存在的主要问题372、 除险加固设计372.1水库及枢纽372.2大坝392.3溢洪道542.4 坝体、坝基、坝肩渗漏处理592.5 放水设施662.6 金属结构682.7自动化监测系统682.8交通通讯工程682.9房屋工程733、施工组织设计733.1施工总布置733.2 施工导流设计753.3施工工艺和施工质量标准763.4施工安全813.5 施工总进度814、工程建设及运行管理824.1 管理机构82.n4.2 工程运行管理方案824.3 工程监测与运行管理835、环境影响评价及水土保持方案835.1 环境影响评价835.2 水土保持方案846、社会经济综合评价846.1 工程概况846.2社会影响分析846.3可能带来的社会负面影响856.4对项目区不同利益相关者的影响856.5项目与所在地的互适性分析856.6社会风险分析866.7结论867、概  算(见另册)868、工程招标投标方案设计86.n,1、综合说明1.1 工程概况**水库位于贵州省某县瓮溪镇境内,距县城70km,距石阡县本庄镇12km。地理位置东经107°58′-107°59′,北纬27°35′-27°36′30″。**至石阡本庄公路从**水库库尾通过,**水库大坝距思-本公路0.5km,交通方便。**水库集雨面积2.0km2,水库蓄水主要靠引两岔河洪水入方家沟水库调节后,再引入本水库。大坝为均质土坝,坝高32m,正常库容185×104m3,总库容210×104m3,属小(一)型蓄水工程,是一座以灌溉为主,兼顾人畜饮水的多功能水库。设计灌溉面积5391亩,设计保证率80%。**水库枢纽建筑物有:(1)主坝为均质土坝,坝高32m,顶宽4.0m,底宽182m,坝顶长144m;坝顶高程719.00m.坝顶设防浪墙,墙高1.0m,厚0.6m,墙顶高程720.00m。上游坝面为干砌石护坡,在710.0m高程上设置宽2m的马道,坝坡从上至下为1:2.5、1:3.0。下游坝坡分别在710.00m高程和700.00高程上设置马道,马道宽2.0m,马道上设0.3×0.2m的排水沟,坝坡从上至下分别为1:2.5、1:2.5和1:2.75,为草皮护坡,坝趾处为堆石排水棱体,排水棱体上游坡1:1,下游坡1:2.75。(2)付坝为均质土坝,坝轴线长50m,最大坝高22m,坝顶高程720.0m,上游坝坡1:2,下游坝坡1:2.5。(3)溢洪道布置在右岸,为正堰式,堰型为实用堰,堰顶高程716.85m。堰高1m,堰宽6m,侧墙高2.0m,右侧墙厚0.6m,左侧墙厚1.0m,总长162.6m,其中过坝段(平段)长34.88m,陡坡段长127.72m,底板为100#砼浇筑,平段厚0.2m,陡槽段厚0.3m。每6m设伸缩缝一道。堰顶高程716.85m。尾端底流消能没有施工完成。(4)放水建筑为坝下涵洞,布置在坝体内,进口高程692.29m,放水设施布置在右岸,为斜卧管,建于页岩强风化层和F1断层影响带上,消力池建在F1断层上,.n,斜管两侧为浆砌石砌筑,由于基础岩石破碎,未彻底处理,渗漏严重。斜管设φ400mm双向转动闸门放水,由于施工时磨盘底座打磨不平,转动不灵活,关闭不严,漏水严重。放水涵洞前20m由于受断层影响,洞体开裂,底板沉陷,渗漏严重。1.2、工程运行管理现状该工程于1966年动工兴建,1973年完成主体工程并蓄水,发现坝身漏水,1976年县水电局进行安全加固设计,但由于资金不足等原因,坝身渗漏仍然严重,1988年经省、地批准列入险病库处理计划,同年4月6日动工除险,虽然对坝身进行土工膜防渗,对涵管进行了处理,但由于种种原因,还是没有从根本上解决渗漏问题。2002年9月,我院受某县水利局委托,对该工程进行了实地勘察,并同时进行除险加固初步设计。该水库从1973年全面完工至今已运行近30年,虽经两次整治,但两坝肩、坝身、斜卧管、涵洞及基础渗漏仍然严重。水库无运行、维护、监测等设施,也未作水位、降雨、漏水、沉降等运行记录,该水库运行管理达不到要求。1.3、工程特性表工程特性表.n,项目及名称单位数 量备   注一、水文加固前加固后1.坝址以上集雨面积km2222.利用水文系列年限年631939年~2001年3.多年平均径流量104m3107.334.多年平均流量m3/s0.0345.最枯流量m3/s0.0066.设计洪水标准及流量m3/s29.8QP=2%7.校核洪水标准及流量m3/s43.1QP=0.2%8.设计洪水总量104m336.736.7QP=2%9.校核洪水总量104m352.152.1QP=0.2%二、水库1.校核洪水位m718.50718.502.设计洪水位m718.02718.023.正常蓄水位m716.85716.854.死水位m694.50694.505.总库容104m32102106.兴利库容104m3181.3181.37.死库容104m33.73.78.淤沙高程m688.00688.009.调节性能多年调节10.校核洪水位时最大下泄流量m3/s25.225.2P=0.2%11.设计洪水位时最大下泄流量m3/s15.215.2P=2%三、工程效益1.灌溉面积亩539153912.保证灌溉面积亩43134313工程特性表项目及名称单位数 量备   注.n,加固前加固后3.设计保证率P%804.人畜饮水 人口万人0.765 牲畜万头0.4685.防洪保护面积亩53006.防洪保护人口人7560四、主要建筑及设备1.挡水建筑物 型式均质土坝 地基特性砂页岩 地震基本烈度6度坝顶高程m719 最大坝高m32 坝顶长度m144 防浪墙高程m720防浪墙高1.0m 坝顶宽m42.泄洪建筑物 型式正堰式溢洪道,实用堰 堰顶高程m716.85 溢流堰宽m63.消能设施 型式底流消能,原无4.渠道及渠系建筑物 引洪渠2条km5.45工程特性表项目及名称单位数量备   注.n,加固前加固后干渠1条km9.029.02设计流量0.4m3/s 支渠11条km28.2828.28 陡槽m/座365.5/2365.5/2引洪渠上 隧洞m/座90/190/1 倒虹管m/座976/5976/55.放水设施 型式隧洞 放水隧洞m279隧洞断面为1.4×1.8m 进水闸设φ400双向转动闸启闭五、施工1、工程量土石方开挖m34689土石回填m385 砼及钢筋砼m31426.6 帷幕及充填灌浆m2730.4砌 石m32890复合土工膜m28564回填灌浆m37782、施工期月103、总工日万工日3.764、最高峰上工人数人160六、经济指标1、工程总投资万元497.7静态1.4、水文及复核1.4.1 流域概况**水库位于贵州省某县文家店区瓮溪镇境内,乌江一级支流黑滩河的支流上,距县城70公里。根据1:5万地形图量算得坝址以上集雨面积2.n,平方公里。多年平均流量0.032m3/s,多年平均径流量101.6万立方米。主河道长2.6km,河流比降25.66‰,流域的几何特征值7.4。**水利工程是一个以灌溉为主的小(1)型蓄水灌溉工程,其总体枢纽由两岔河引洪渠首(浆砌石重力坝),方家沟滞洪、蓄水灌溉水库(浆砌石拱坝)和**蓄水灌溉水库组成。**水库蓄水需引两岔河的基流及洪水入方家沟水库滞留调节后,再引入**水库。方家沟水库位于方家沟和上游,两岔河与方家沟河同属孔家河支流,但与**水库不在同一分水岭内。由此,可得引洪及区间要参与径流计算,但不参与洪水复核计算。引洪及区间集雨面积合计4.11km2,引洪渠两条,一条是从两岔河引入方家沟水库,长2.3km,设计过水流量为2.0m3/s,且无闸阀控制;另一条引洪渠是从方家沟水库引入**水库,长为3.15km,设计过水流量为1.5m3/s,且有闸阀控制。本流域地处贵州省东北部、**地区西部、地势地貌属贵州高原自东向西的三级阶地的第一阶梯上和贵州高原东北边缘向湘西丘陵及四川盆地过渡的斜坡地带,地势西北高,东南低,地貌为岩溶山原,河谷多以峡谷形成嵌入山原,岩溶丘陵洼地分布较广。森林面积小,植被差,水土流失严重。1.4.2 气象境内属亚热带温暖季风湿润气候区,季风交替明显,四季分明,夏无酷暑,冬无严寒,流域水气主要来自印度洋孟加拉湾,由于地形变化较大,导致气候垂直变化明显,小范围由于地形形成小气候,对水文要素的地区分布规律有一定影响。多年平均气温17.5℃,极端最高气温40.7℃,最低气温-5.5℃,年日照时数1169.5小时,无霜期286.4天。全年以南风为主,多年平均风速1.9m/s。流域内湿润多雨,雨量在时空分布上不均匀,多年平均降雨量1080.0毫米。灾害性气候主要有干旱、暴雨、倒春寒、秋季低温、冰雹、大风等。1.4.3 暴雨洪水资料及其特征采用**水文站最大一日降雨资料,应用雨洪法进行洪水计算。该站始建于1939年,1939年~2001年共有63年的降雨观测系列资料。该站观测系列较长,精度较高,能够代表本流域的降雨特征。.n,**水库的洪水多由暴雨所致,属山区雨源性河流,其洪水特点历时短,雨强大,洪水陡涨陡落。据**水文站实测最大一日暴雨多发生在每年的5~9月份,其中5~8月出现的暴雨次数占发生次数的84.12%,以6、7月份发生的机率最大,其中6月份占30.16%,7月份占20.63%,4月份、10月份偶有发生,流域形成暴雨的主要天气类型是冷锋低槽和两高切变类,暴雨区的主轴方向多与山脉走向一致,其洪水特点历时短,强度大,洪水陡涨缓落。**水文站历年最大一日暴雨出现机率统计年限项目四月五月六月七月八月九月十月十一月合计1939—2001年出现次数21119131042263出现机率3.1717.4630.1620.6315.876.373.173.171001.4.4径流计算1.4.4.1平均年径流计算**水库流域内无任何实测降水径流资料。采用**水文站实测资料,具有1951~2005年的降水观测成果。经分析,经对**水文站历年年降水资料进行频率分析计算,将**水文站1951~2005年(水文年)历年年降雨量进行统计和频率分析计算,结合《贵州省地表水资源》手册,并以P-Ⅲ型曲线适线得:=1080.0mm、Cv=0.18、CS/CV=2。查《贵州省地表水资源》手册得工程所在地区域内径流系数为a0=0.47,查《贵州省水文实用手册》得枯流模数M=0.003m3/s.km2,各种特征值计算见表1.4-1。特征值计算表                     表1.4-1.n,项 目单 位数 量备 注径流系数a00.47平均年降雨量mm1080.0平均年径流深mm508.0平均年径流模数m3/(s.km2)0.0016集雨面积F**水库km22引洪及区间4.11平均年径流总量**水库104m3101.6引洪及区间208.8平均年流量**水库m3/s0.032引洪及区间0.066平均年基流量**水库m3/s0.006引洪及区间0.012平均年基流总量**水库104m318.92引洪及区间38.891.4.4.2设计径流水文特征值计算**水库流域内无任何实测降水径流资料。采用**水文站实测资料,具有1951~2005年的降水观测成果。经分析,经对**水文站历年年降水资料进行频率分析计算,将**水文站1951~2005年历年年降雨量及水稻生长期(4~9)月降雨量进行统计和频率分析计算,并以P-Ⅲ型曲线适线,根据《贵州省地表水资源》中的公式以及“年径流变差系数等值线图”综合确定。1)年降雨参数计算:   降雨变差系数.n,     通过适线得=1080.0mm,CV=0.18,CS=2CV,查皮Ⅲ型曲线得模比系数。P=20%XP=20%=1238.8mmP=50%XP=50%=1068.1mmP=80%XP=80%=913.7mm径流变差系数根据《贵州省地表水资源》中的公式以及“年径流变差系数等值线图”综合确定为:Cv=0.30,Cs=2Cv。计算公式为:Cvy=γ·Cvx/(αm+βLgF)式中:Cvy—年径流变差系数Cvx—年降水变差系数F—集水面积,F﹤100km2时取F=100km2α—年径流系数m、β、γ—地区性经验参数各设计水文特征值计算见表1.4-2。各设计水文特征值表:1.4-2保证率(%)205080模比系数KP1.240.970.743年径流深YP mm629.9492.8377.4年径流总量WP **水库125.9898.5675.48.n,104m3引洪及区间258.89202.54155.11年径流模数MP t/s.km2**水库19.9715.6211.97引洪及区间19.9715.6211.97平均年流量QP m3/s**水库0.0400.0310.024引洪及区间0.0820.0640.049基流模数M基P10-3(m3/s·km2)**水库3.722.912.23引洪及区间3.722.912.23基流W104m3**水库23.4618.3514.1引洪及区间48.2237.7228.911.4.4.3典型年的选取根据典型年选取的原则,选取年径流量与设计值接近的年份,且年内分配对工程较为不利的年份作为典型年。将**水文站历年年降雨量、水稻生长期(4~9)月降雨量进行统计和频率分析计算,并以P-Ⅲ型曲线适线。综合确定选出的典型年份如下:丰水年p=20%1999.4-2000.3平水年p=50%2003.4-2004.3枯水年p=80%1956.4-1957.3径流分配采用代表年法,该工程的设计保证率P=80%,其缩放系数为K=966/989.7=0.976。P=80%设计年年径流分配计算见表1.5-3。p=80%设计年年径流分配表1.5-34月5月6月7月8月9月典型年1956.4-1957.3(mm)89.8227.6117.6100.8113.3117.2.n,80%设计年(mm)82.9210.1108.693.1104.6108.2分配系数Fx0.0910.2300.1190.1020.1140.118径流总量(104m3)6.7415.298.477.438.208.4410月11月12月1月2月3月典型年56.4-57.3(mm)49.6496.754.930.832.480%设计年(mm)45.845.26.250.728.429.9分配系数Fx0.0500.0500.0070.0550.0310.033径流总量(104m3)4.254.211.594.583.093.181.4.5引洪来水量估算1.4.5.1引洪概括**水库是一个以灌溉为主的小(1)型蓄水灌溉工程,由于**水库规模已经审定,加之灌区需水量大于来水量,故在运行调节时,尽可能将方家沟水库的水引入**水库,保证**灌区的需水。根据《某县**水利灌溉引洪枢纽完善及灌溉渠道配套设计说明书》,**水库蓄水需引两岔河的水入方家沟水库滞蓄调节后,再引入**水库。引洪及区间集雨面积合计为4.11km2。方家沟水库,集雨面积为1.2km2,浆砌石拱坝,最大坝高27.1m,正常高水位798.30m,设计洪水位798.63m,校核洪水位798.75m,总库容31.8万m3,正常库容29.6万m3。方家沟水库位于方家沟和上游,两岔河与方家沟河同属孔家河支流,但与**水库不在同一分水岭内。由此,可得引洪及区间要参与径流计算,但不参与洪水复核计算。引洪及区间集雨面积合计4.11km2,引洪渠两条,一条是从两岔河引入方家沟水库,长2.3km,设计过水流量为2.0m3/s,且无闸阀控制;另一条引洪渠是从方家沟水库引入**水库,长为3.15km,设计过水流量为1.5m3/s,且有闸阀控制。1.4.5.2引洪水来水量估算本次引洪水来水量估算,采用**.n,水库P=50%、P=20%及P=10%的洪水过程线进行估算,根据洪水过程线与时间所围成的面积来进行分析,由于本次引洪主要引两岔河的水,且两岔河至方家沟水库的引洪渠设计过水流量为2.0m3/s,虽然方家沟水库至**水库的引洪渠设计过水流量为1.5m3/s,但方家沟有一个滞蓄库容,可以对两岔河引洪的水进行滞蓄调节,所以本次分析估算采用流量小于2.0m3/s围成的面积与总的面积之比来确定引洪水的比例,经计算得,P=50%,Q<2.0m3/s所围成的面积占总面积的51.55%;P=20%,Q<2.0m3/s所围成的面积占总面积的39.08%;P=10%,Q<2.0m3/s所围成的面积占总面积的31.54%;经综合分析计算得出本次洪水有40%引入**水库。1.4.5.3引洪来水量估算根据各月份降雨量占全年降雨量的百分比以及洪水期间4、5、6、7四个月总降雨量占全年降雨的65.2%,综合分析得出洪水期间主要在4、5、6、7这四个月中,有三分之二的降雨量来至于洪水。其余几个月全部引入**水库,经分析计算引洪来水量估算计算结果见表1.5-4。引洪来水量估算计算结果表表1.5-4月份4月5月6月7月8月9月引洪来水量(104m3)8.3218.8610.449.1616.8617.35月份10月11月12月1月2月3月引洪来水量(104m3)8.738.663.269.416.346.541.4.5.4设证保证率灌区地处多雨区,农作物以水稻为主兼人畜饮水,根据《灌溉与排水工程设计规范》GB50288-99,并考虑社会经济的发展和本区的水资源条件取保证率为80%。1.4.5.5需水量计算**水库总灌面积5391亩,保证灌溉面积4313亩,人口0.765万人,牲畜0.468万头,人畜饮水600m3/d,及下放环境生态用水。根据流域的实际情况确定采用的节水灌溉沟农作物净灌溉定额为:水田灌溉净定额360m3/亩,旱作物净定额110m3/亩,该区为小型灌区,渠系利用系数0.45,复种指.n,数1.8。1.4.5.6 调节计算即该水库为多年调节水库,多年调节计算见表1.4-5。经水库调节计算,水库总灌溉面积5391亩,其中水田为4205亩,旱地1186亩,解决人口0.765万人,牲畜0.468万头的用水,水库还缺水308.10万m3。鉴于本水库是多年调节水库,有较大的滞蓄能力,则可通过引洪和本水库丰水年满蓄予以解决。P=80%水平年水量调节计算表表1.4-5工程名称:**水库时段(月)时段初水库库容(万m3)天然来水量(万m3)引洪来水量(万m3)各部门用水量(万m3)灌溉用水量(万m3)河道生态用水量(万m3)时段水库水量损失(万m3)水库需变水量缺水(万m3)弃水(万m3)时段末水库库容(万m3)备注蓄水(万m3)放水(万m3)40.006.748.321.817.270.530.00  4.53 0.001.兴利库容为181.3万m32.假定水库九月初为死水位50.0015.2918.861.8682.820.530.00  51.05 0.0060.008.4710.441.8105.070.530.00  88.49 0.0070.007.439.161.86139.890.530.00  125.69 0.0080.008.2016.861.8620.290.530.002.38   2.3890.008.4417.351.80.000.530.0023.47   23.471023.474.258.731.8613.770.530.23 3.40  20.071120.074.218.661.820.650.530.20 10.30  9.77129.771.593.261.8620.650.530.10 9.778.51 0.0010.004.589.411.8613.770.530.00  2.16 0.0020.003.096.341.7420.650.530.00  13.49 0.0030.003.186.541.8621.520.530.00  14.18 0.00合计75.48123.9421.96476.346.310.5325.8523.48308.10  .n,1.5 洪水复核1.5.1 设计洪水标准根据《防洪标准》(GB50201-94)水利水电枢纽工程等级划分及水工建筑物级别的规定以及《水利水电枢纽工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000),经复核,**水库总库容210万立方米,为小(1)型水库。大坝、溢洪道等主要建筑物按Ⅳ等4级考虑。其相应的设计洪水标准为50年一遇(P=2%),校核洪水标准为500年一遇(P=0.2%)。1.5.2 设计暴雨计算本次洪水复核采用**水文站(1939~2001年)共63年的最大一日降雨资料,经频率分析计算得出,一日=84.7mm,结合等值线图,取取CV=0.45,CS=3.5CV,据《贵州省暴雨洪水计算实用手册》查年最大1小时点雨量均值,H60′=40mm,CV=0.43,CS=3.5CV,其设计暴雨计算成果见表1.6-1。    **水库设计暴雨复核成果表        表1.6-1频率(%)0.225备注KP3.142.251.88CV=0.45H24·P282.6202.5169.2CS=3.5CVKP3.012.181.838CV=0.43SP120.487.273.52CS=3.5CV1.5.3 设计洪峰流量复核1.5.3.1 洪峰流量计算**水库洪峰流量计算采用省水文总站《贵州省流域暴雨洪水计算标准研究报告》中所述的公式计算。1.5.3.2 流域特征值量算流域几何特征值根据1:5万地形图量算得到,其成果见表1.6-2,根据本流域的实际情况,本流域产、汇流均属Ⅱ2区。.n,   流域特征值表      表1.6-2河长L(km)比降(‰)流域面积F(km2)θ2.625.662.07.4注:θ=L/J1/3F1/41.5.3.3设计洪峰流量的计算根据流域特征及雨洪法公式的判别条件(1≤F≤10km2,Q<30)采用公式:QP=0.481·r10.571·f0.223·J0.149·F0.89·(C1·SP)1.143式中:QP-设计频率P的洪峰流量(m3/s);   r1-汇流参数的非几何特征系数,本流域为0.38;     f-流域形状系数,f=F/L2,本流域为0.296;     C1-洪峰径流系数(C1P=0.2%=0.876,C1P=2%=0.861,C1P=5%=0.852);     KP-PⅢ曲线的模比系数;SP-设计暴雨雨力,SP=KP·H60′;θ-流域几何特征值。经计算各频率洪峰流量成果见表1.5-3。1.5.3.4洪水总量的计算采用公式:—洪水径流深经计算各频率洪峰总量成果见表1.6-3。**水库各频率洪峰流量表                    表1.6-3频率(%)0.225洪峰流量(m3/s)46.531.525.6洪水总量(104m3)48.432.225.91.5.3.5设计洪水过程线的推求1) 汇流历时的计算汇流历时计算应用公式:τ=2.707某水库除险加固工程实施方案设计报告n,式中:τ-汇流历时;   r1-流域非几何特征参数,本流域r1=0.38。其计算结果见表1.6-4。**水库流域汇流历时成果表                   表1.6-4频  率 (%)0.225流域汇流历时(小时)1.591.751.852)设计洪水过程线根据以上几节的计算成果产、汇流区均属Ⅱ2区进行洪水过程线的推求,根据《贵州省暴雨洪水计算实用手册》表十五,取(三)类概化线型。先由《贵州省暴雨洪水计算实用手册》式(3-8-1)2、(3-8-2),有:Tm=τ   hτ=0.36qp·τ(qp=/F)由复式(3-8-4)计算h24h24·p=H24·P-(HS+ΔHS)自附表(九)中(Ⅱ区)查得τ时段内的稳定雨损的平均值HS=35.0mm,而附加雨损(“24-τ”时段内的降雨损失)ΔHS=Δμ(24-τ),(Δμ=1.0mm/小时)。附加安全洪水径流深:Δh=h24·P-hτ洪水安全放大系数:,本流域汇流属Ⅱ2区,其α0=21.9%。得出下列参数见表1.4-5。洪水过程线计算参数表表1.6-5频率(%)0.225某水库除险加固工程实施方案设计报告n,hτ (mm)133.0899.2385.25h24·P (mm)225.19145.25112.05Δh (mm)92.1146.0326.80K1.891.591.40得出洪水过程线,计算结果见表1.4-6。洪水过程线表表1.4-6频率PP=0.2%P=2%P=5%序号时间来水流量时间来水流量时间来水流量NOt(h)Q(m3/s)t(h)Q(m3/s)t(h)Q(m3/s)10.000.00.000.00.000.020.162.30.181.60.191.330.244.70.263.20.282.640.339.30.376.30.395.150.5623.30.6115.80.6512.860.7641.90.8428.40.8923.070.8144.20.8929.90.9424.380.8746.50.9631.51.0225.691.8644.21.7329.91.6124.3102.0441.91.8928.41.7623.0112.4632.62.28822.12.12217.9122.8523.32.6415.82.46612.8133.2218.62.9812.62.7710.2143.9414.03.659.53.397.7154.3611.64.037.93.766.4165.209.34.816.34.485.1176.047.05.594.75.123.8187.124.76.593.26.142.6199.862.39.131.68.501.32015.030.013.910.012.950.0某水库除险加固工程实施方案设计报告n,1.5.4调洪计算1.5.4.1起调水位、调洪方式水库溢洪道无闸门控制,起调水位按原设计正常蓄水位716.85m起调,正常高水位以下库容185万立方米,放空及冲砂孔(涵管)已不能运用,水位高出堰顶高程则溢流,故调洪方式简单,即自由泄洪。1.6.4.2水位-库容曲线水位-库容关系曲线是根据1:2000地形图量算而得。水库泥沙淤积量不大,不影响水库的调洪。见表1.4-7及附图。**水库水位-库容曲线成果表表1.4-7高程687695699703708712716.85718720库容08204081122185202235水库溢洪道布设在大坝右岸,无闸门控制,堰型为实用堰,堰顶高程716.85m,溢流堰净宽6.0米。泄水流量按堰流公式:q-溢洪道泄流量 (m3/s)B-溢洪道净宽 (m)H0-堰顶水深 (m)m-流量系数 m=0.40其计算成果见表1.6-8。溢洪道下泄水位—流量关系表表1.6-8水位(m)716.85717.25717.65718.05718.45717.85719.25719.45719.65溢洪道下泄流量(m3/s)0.02.697.6013.9721.5030.0539.5144.5449.781.6.4.2调洪计算本次**水库调洪计算根据水量平衡方程式原理,用微机逐时段进行调节,计算时段Δt=1小时,其应用公式为:式中:Q1、Q2-计算时段初,末入库流量(m3/s).n,  Q-计算时段的平均入库流量(m3/s)   q1、q2-计算时段初、末的下泄流量(m3/s)     q-计算时段的平均下泄流量(m3/s)V1、V2-计算时段初、末水库存水量(104m3)Δt-计算时段,Δt取1小时ΔV-计算时段初、末水库存水量变化(104m3)通过计算各频率调洪计算成果见表1.6-9、1.6-10、1.6-11。**水库(P=0.2%)洪水调节计算成果表.n,表1.6-9序号NO时间t(h)来水流量Q(m3/s)库容V(万m3)库水位Z(m)泄量(m3/s)10.000.00185.0716.85020.162.3185.1716.850.1230.244.7185.2716.860.2840.339.3185.4716.880.4250.5623.3186.6716.960.5660.7641.9189.0717.121.6270.8144.2189.7717.171.9680.8746.5190.7717.242.5291.8644.2203.7718.1114.80102.0441.9205.5718.2116.50112.4632.6208.6718.4017.60122.8523.3209.9718.4818.70133.2218.6210.2718.5019.40143.9414.0209.5718.4618.30154.3611.6208.7718.4117.60165.209.3206.8718.2916.40176.047.0204.5718.1514.50187.124.7201.6717.9712.20199.862.3195.7717.576.802015.030.00189.7717.172.001、计算参数:起调水位Zq=716.85m,起调库容Vq=185万m3。 堰上溢流:宽度B=6m,堰顶高程Zy=716.85m,堰流系数My=1.8,堰流水头指数n=1.5。2、计算结果:来水洪峰流量Qm=46.5m3/s,最大库容Vm=210.2万m3,最高库水位Zm=718.50m,最大泄量qm=19.40m3/s。**水库(P=2%)洪水调节计算成果表.n,表1.6-10序号NO时间t(h)来水流量Q(m3/s)库容V(万m3)库水位Z(m)泄量(m3/s)10.000.00185.0716.85020.181.58185.0716.850.0230.263.15185.1716.860.0940.376.30185.3716.870.2550.6115.75186.2716.930.5660.8428.35188.0717.051.0270.8929.93188.5717.091.4380.9631.50189.2717.141.7691.7329.93196.4717.627.20101.8928.35197.7717.718.60112.2822.05199.9717.8610.90122.6415.75200.9717.9211.92132.9812.60201.1717.9412.30143.659.45200.8717.9212.00154.037.88200.4717.8911.20164.816.30199.4717.8310.10175.594.73198.3717.758.80186.593.15196.8717.657.40199.131.58193.5717.434.602013.910.00189.3717.141.801、计算参数:起调水位Zq=716.85m,起调库容Vq=185万m3。 堰上溢流:宽度B=6m,堰顶高程Zy=716.85m,堰流系数My=1.8,堰流水头指数n=1.5。2、计算结果:来水洪峰流量Qm=31.5m3/s,最大库容Vm=201.1万m3,最高库水位Zm=717.94m,最大泄量qm=112.30m3/s。**水库(P=5%)洪水调节计算成果表.n,表1.6-11序号NO时间t(h)来水流量Q(m3/s)库容V(万m3)库水位Z(m)泄量(m3/s)10.000185.0716.85020.191.28185.0716.850.00830.282.56185.1716.860.0640.395.12185.3716.870.1850.6512.80186.1716.920.4560.8923.04187.6717.020.8970.9424.32188.0717.051.0281.0225.60188.6717.101.7691.6124.32193.3717.414.40101.7623.04194.3717.485.30112.1217.92196.2717.617.10122.4612.80197.1717.677.80132.7710.24197.5717.708.10143.397.68197.7717.718.70153.766.40197.5717.708.10164.485.12196.9717.667.70175.213.84196.2717.617.10186.142.56195.0717.536.20198.501.28192.5717.363.602012.950.00189.2717.131.801、计算参数:起调水位Zq=716.85m,起调库容Vq=185万m3。 堰上溢流:宽度B=6m,堰顶高程Zy=716.85m,堰流系数My=1.8,堰流水头指数n=1.5。2、计算结果:来水洪峰流量Qm=25.6m3/s,最大库容Vm=197.7万m3,最高库水位Zm=717.71m,最大泄量qm=8.7m3/s**水库洪水调节计算成果汇总表.n,                         表1.6-12频率项目0.2(%)2(%)5(%)起调水位(m)716.85716.85716.85起调库容(104m3)185185185洪峰流量(m3/s)46.531.525.6最大下泄流量(m3/s)19.412.38.7最高库水位(m)718.50717.94717.71最大库容(104m3)210.2201.1197.7堰上水头(m)1.641.090.86溢流前宽(m)6.01.6.5施工洪水1.6.5.1施工洪水时段及标准施工导流时段据施工要求定为当年11月—次年3月,施工标准《水利水电施工组织设计规范》,导流建筑物划分为5级,洪水重现期定为5年一遇。1.6.5.2施工洪水计算据**水文站1951-2001年共51年枯水期(当年11月—次年3月)各月实测最大一日降雨资料,将其排频计算,经适线得:CV=0.52,CS=3.5CV,HP=20%=25.3mm,雨洪法公式计算洪峰流量:QP=0.481·r10.571·f0.223·J0.149·F0.89(C1·SP)1.143SP=24-1(kpH24)=0.75C1=0.492QP=20%=4.0(m3/s)洪水总量的计算采用公式:Wp=0.1·F·h24PWP=20%=5.4×104m31.6泥沙淤积计算**水库流域面积2km2,多年平均径流量101.6×104m3,多年平均流量0.032m3/s,总库容210×104m3,死库容3.7×104m3。实测淤积高程为坝前.n,688.0m。该区域森林面积小,植被一般,水土流失中度,输沙模数200~500t/km2年,取250t/km2,推移质按20%考虑,水库的拦沙率1-η=95%,坝前淤沙高程采用水平淤积的2/3来确定,总淤积量为本水库的淤积量加上引洪的悬移质输沙量,计算采用多年平均排沙比法,计算公式为:WT=式中:WT-水库蓄水T年的总淤积量M-输沙模数-泥沙干容重现状(29年)计算的本水库的淤积库容为1.38×104m3,引洪的悬移质输沙量为0.11×104m3,总淤积库容为1.49×104m3,坝前淤积高程为688.67m,按(59年)计算的本水库的淤积库容为2.77×104m3,引洪的悬移质输沙量为0.23×104m3,总淤积库容为3.00×104m3,坝前淤积高程为690.29m。.n,.n,.n,1.7 水文地质及工程地质1.7.1 概述受某县水利局的委托,根据初设阶段的结论、建议和《某水库除险加固工程前期工作复核意见》,我院勘测人员于2004年3月18日~4月11日历时25天,对该工程进行了详勘工作,完成工作量如下:①、钻探进尺:     88.94m/3 孔②、压水试验:     13    段③、水文观测:     4    点④、灌浆设计       **水库位于某县瓮溪镇桅杆村,距县城70km,**至石阡的公路从水库库尾通过。进坝公路0.5km,交通方便。本区位于东径107°58′~107°59′,北纬27°35′~27°36′30″。水库控制集雨面积2.0km2,由于来水量不足,在距水库6km处的两岔河修建1.5m高的砌石坝截流引洪,经方家沟结瓜水库流入库内,引洪面积3.1km2,引洪流量2m3/s。1.7.2 区域地质概况:1.7.2.1 地形地貌工作区属中低山峡谷地貌,地势为南西高、北东低,区内植被较差,最高点为南面的马鬃岭,海拔高程1181米,最低点为北东面的堰坑沱,海拔高程520米,相对高差600余米,水库以北为岩溶区,以南为峡谷区,该区发育两条河流,即北部的堰坑河及南部的孔家河,两河均发育于马鬃岭,堰坑河由西面的马鞍树一带流经堰坑沱,然后呈伏流进入黑滩河,孔家河呈明流注入黑滩河,又经黑滩河最后流入乌江,由此可见,本区水系属乌江水系的二级支流。1.7.2.2 地层岩性区域内出露地层主要有第四系,二迭系下统,志留系中下统;奥陶系、寒武系地层,根据地层出露及分布情况,现由新至老分述如下:第四系(Q):成因类型有坡积、残积、冲积等:①坡残积层(dl-elQ):为棕红色、黄色、褐红色粘土、亚粘土、粉土及少量碎块石组成,主要分布于山麓地带,厚度一般小于5米,但最厚的可达7~9米。.n,②冲积层(alQ):由砾石、砂砾、砂壤土等组成,主要分布于区域内大小河流两岸的河漫滩及Ⅰ、Ⅱ级阶地上。第四系地层与下伏各时代地层呈角度不整合接触。二迭系(P):①栖霞组(P1q):为深灰、灰黑色中厚~厚层灰岩,含沥青质灰岩,及燧石灰岩,常夹灰黑色薄层炭质、钙质页岩及泥灰岩,一般中下部含燧石较多。②梁山组(P1L):由泥、页岩及石英砂岩组成,下部为灰白色含铝土质粉砂岩。二迭系地层与下伏地层志留系呈平行不整合接触。志留系(S):①韩家店群(S2h):区域内分布广泛,由浅海相砂页岩组成。为灰绿、黄绿色页岩、粉砂质页岩和泥质粉砂岩及紫红色粉砂质泥岩、页岩、夹灰绿色泥质粉砂岩。②石牛栏组(S1S):上部为灰绿、黄绿色页岩、砂质页岩夹泥质粉砂岩,偶含钙质结核。下部以浅海相碳酸盐岩为主。③龙马溪组(S1L):上部一般为钙质粉砂岩,下部为灰、灰绿色页岩、粉砂质页岩;底部为黑色灰质页岩。奥陶系(O):①宝塔~十字铺组(O2b~S):上部为灰绿、灰色具龟裂纹石灰岩、及泥质灰岩,缝合线较发育;下部为肉红、灰色中厚层至厚层灰岩及泥灰岩,局部含砂质、夹生物碎屑灰岩、泥岩。②湄潭组(O1m):上部为灰、黄、绿色为主的页岩,钙质页岩、砂质页岩和砂岩互层,夹砂质灰岩,中部为灰、灰绿、紫红色中厚层瘤状砂质灰岩及泥灰岩;下部为灰绿、黄绿色页岩,含云母砂质页岩夹薄层透镜状生物碎屑灰岩。③红花园组(O1h):灰色厚层块状细晶至粗晶灰岩、生物碎屑灰岩。④桐梓组(O1t):上部为灰色中厚层白云质灰岩、泥质白云岩。顶部及近顶部常有灰岩、生物碎屑灰岩、泥质白云岩或钙质页岩;下部为深灰色薄层至厚层灰岩。底部夹生物碎屑灰岩及黄绿色页岩,透镜状泥灰岩。.n,寒武系(∈)为一套灰、深灰色、灰白色厚层至块状灰岩,白云质灰岩以及白云岩,以白云岩为主。1.7.2.3 地质构造工程位于扬子准地台黔北台隆遵义断拱贵阳复杂构造变形区东端许家坝-本庄向斜的南东翼,向斜轴线呈NNE向展布。由于区域应力场为北西~南东向的挤压,北东~南西向的拉伸,因此,形成一系列北东~南西向的压性及压扭性断裂,如麻园档~山口坳断裂(F1),孔家河~**头断裂(F6),梁家寨至安塘坝断裂(F4),涨水坪~叶家寨断裂(F3),倾角在60度左右,破碎带较宽,为方解石充填,钙泥质胶结,延伸较远。同时发育一条走向近东西向的扭性断裂,即龙山~石砍断裂(F2),其规模较大,横穿本区域,以上几条断裂为本区构造之主体。整个区内以NNE向的构造为主,以NNW、NW向构造为辅,从构造及岩层的展布特点看,构造形迹属新华夏构造体系。查《中国地震动参数区划图》GB18306-2001本区地震动峰值加速度为0.05g,地震动反应谱特征周期为0.35s,地震基本烈度为Ⅵ度,经查无近晚期活动断层分布,区域构造较稳定。1.7.2.4 水文地质水库北部、东部及东南部由可溶性碳酸盐类岩石组成,为相对含水岩组。南部及南西部为非可溶性砂页岩组成为相对隔水岩组。河流绝大部分由南西流向北东,在可溶性碳酸盐类岩石与非可溶性砂页岩接触地带地表河多转入地下河,明流变伏流。地表河与地下河相间分布的情况较为普遍,受乌江深切的影响,区内河流呈网状发育,具有河床比降陡、水量小的特点,一般比降为30~53%,多处形成深切峡谷。1.7.2.5 岩溶区内大部分为可溶性岩分布区,在地表水和地下水的作用下,岩溶比较发育,主要形态有:漏斗、落水洞、地下暗河、溶洞、洼地等。受乌江深切的影响,岩溶以垂向最发育,水平向次之。岩溶的发育严格受岩性、构造、地下水等的控制。1.7.3 库区工程地质条件1.7.3.1 地形地貌水库位于由SE向NW倾斜的斜坡中部凹槽地带,最高高程910m.n,,最低高程680m(坝区),河床流向NE。NW侧山脊最高高程720m。为斜坡中部凸起的山脊。山脊北部为一斜坡,最低高程560m,坡度一般为15°~40°。为缓坡至陡坡。水库北西侧为逆向坡,南东侧为顺向坡,河谷为纵向谷,局部为斜谷。库区为中低山风化剥蚀地貌。库尾左侧有一小垭口,高程703m。1.7.3.2 地层:库区出露的地层由新至老有:第四系地层(Q)。韩家店群(S2h)石牛栏组(S1S),龙马溪组(S1L)及宝塔组(O2b)。由于库盆多由志留系页岩、泥岩、泥质粉砂岩构成。而宝塔组地层仅分布于库尾。1.7.3.3 构造:库区发育有F3、F4、F5、F6、F7、F8、F9七条断裂,见图(63SN-SZ-01)。其中F3和F4规模较大,F3走向近南北,倾向东,倾角58度,发育于韩家店及石牛栏地层中的张性裂隙,断距200米,由于发育于隔水层及相对隔水层中,泥质胶结良好,所以阻水性较好。F4走向近南北,倾向西,倾角70度的逆断层,发育于韩家店群,石牛栏组、宝塔组地层中,断距为150米。泥质胶结较好,所以F4阻水性较好。其余F5、F6、F7、F8、F9规模较小,又发育于不透水层中,泥质胶结良好。1.7.3.4 水文地质库区岩性主要由砂页岩组成,夹部分宝塔组灰岩、泥灰岩,(出露最低高程为711m),出露范围狭小,库盆岩层主要由相对隔水层组成。地下分水岭与地表分水岭基本一致,地下水补给河水,河水通过坝下游90m处的岩溶通道伏流补给瓮溪河。地下水为基岩孔隙-裂隙水。经过20多年的蓄水运行证明,水库无邻谷渗漏问题,成库条件良好。1.7.3.5 岩溶及淹没、浸没问题库区仅出露奥陶系中统宝塔组灰岩、泥灰岩、出露最低高程711m,岩溶不发育。水库位于斜坡中部凹槽地带,无淹没、浸没等问题。水库区边坡稳定,岩性为相对隔水层,岩溶不发育,成库条件、工程地质条件良好。1.7.3.6 水质污染.n,库区无大型工矿企业及集中污染源,村寨较为分散,主要污染源为残留农药、化肥及分散性生活污水物污染,水质污染较小,满足灌溉要求,不适宜作人畜直接饮用水。1.7.3.7 水库工程地质评价库区均由志留系韩家店群的砂页岩组成,为相对隔水层,除尾部原地形高程低于设计正常高水位,需建副坝进行挡水,组成库盆,经多年运行观察得知,库岸边坡稳定,库盆无渗漏问题,存库条件良好。1.7.4 坝区工程地质条件1.7.4.1 地形地貌坝右岸坝顶以上为一斜坡,坡度10~12°,左岸为一小山堡,高程730m。河床最低高程680m,相对高差50m。坝顶高层以下左岸坡度21°,右岸坡度39°,河床宽高比(720m以下)为4,河床为“V”型谷。坝上游50~90m左右岸各发育一冲沟,切深10~30m。坝下游高程710m以下为封闭地形,以上为一垭口,河流方向N47°E,河水通过岩溶通道流出,坝区为中低山风化剥蚀地貌。1.7.4.2 地层岩性坝区出露地层有:第四系坡积、冲积、堆积,厚0~4m,岩性主要为碎石、砂壤土,基岩为韩家店群(S2h)、石牛栏组(S1S)、龙马溪组(S1L)、宝塔组(O2b)、十字铺组(O2S)、湄潭组(O1m)。基岩岩性:为灰色、灰绿色、黄色、褐黄色砂岩、粉质砂岩、页岩。1.7.2.3 地质构造坝区断裂较发育,共发育了F1、F2、F10、F11、F125条断层,呈北东~南西向展布,现分述如下:F1走向60度,倾向250度,倾角36度的逆断层,发育于韩家店群,龙马溪组及石牛栏地层中,规模大,断距为230米,破碎带宽20米,为泥质胶结,又由于发育于相对隔水层中,加之胶结良好,故不导水。F2断裂走向25度,倾向115度,倾角49度,发育于龙马溪组及宝塔~十字铺组地层中,为一逆断层,断距120米,泥质胶结,断层破碎带宽5米.n,左右,方解石脉充填于其中,断层带中岩层呈压偏挠曲状。由于龙马溪组的塑性岩层的缓冲作用,使及断层带中少见断层碎裂及糜棱岩,断层带胶结良好,为一阻水性逆断层。F2断层破碎带宽为2.5~3.2m。F10断层走向20度,倾向110度,倾角50度的逆断层,为泥质胶结,断距5米,发育于韩家店群中,胶结良好,不导水。F11断层走向20度,倾向东,倾角70度的正断层,断距为85米,为泥质胶结,发育于龙马溪组地层中,胶结良好,为一阻水性断裂。F12断层走向20度,倾向西,倾角75度的正断层,向西南延伸,被F1切断,断距10米,泥质胶结,发育于龙马溪组地层中,为一阻水性断层。坝区构造虽然复杂,特别是断裂发育,但由于其阻水性较好,且对坝的稳定也无影响。由于受断层的影响,坝区岩石节理裂隙发育:1°N35°E,NW∠70~78°;2°N50W,SW∠72~80°两组最发育,水平延伸长度5~10m,垂直切割深度3~5m,平行排列,间距0.5~1.5m。总体来看,裂隙贯通性不好,砂岩岩层较页岩岩层中发育。受断层的影响,坝区岩层产状紊乱,右岸倾向河床,总顺向坡。左岸总体趋势倾向山内,为逆向坡。在F11两侧发育倒转。岩层倾向270°~300°,倾角10°~26°,河谷为纵向河谷。1.7.4.4 水文地质坝区岩性均由非可溶性砂页岩组成,为相对隔水层,坝轴线上游,地下水补给河水,下游河水补给地下水。地下水储藏,运行于第四系覆盖层及基岩强风化层中,为基岩孔裂-裂隙水。水量小,季节性强,坝区未建坝之前无大的泉水出露,均以散浸、流、滴的形势出露于地表。由钻探压水得知,基岩中单位吸水率小于或等于5Lu/米的厚度:ZK1/22.16、ZK2/12.91m、ZK3/16.47m。q值为5.7~36.8Lu/米,相应的渗透系数K=8.6×10-4~2.28×10-3cm/s。为中等透水。孔内地下水位分别为:ZK1/9.20m、ZK2/10.79m,均位于基岩面以下9~11m。详见图63SN-SZ-09、10、11。据漏水观测及调查,坝后坡近坝体与基岩接触带的基岩中及坝脚共有5处漏水点分布于不同的高程上,除W1、W3为常年性漏水外,其余各点均随库水位的升降而变化。1988年在坝前实施土工膜防渗以后,库水位在此以后有所提高(但从未溢过洪),同时各漏水点的水量随之增大,详见下表。.n,泉点编号漏水量(L/S)位 置高 程(m)W11~5坝脚中部685.12W20~30右坝肩715.0W30.01~0.1坝脚左侧685.7W41~2右坝肩中部704W50~1右坝肩下部698W650~300涵洞中W70.1~1.5左坝肩中部702详见图63SN-CZ-03号。1.7.4.5坝区工程地质条件由初步设计阶段资料得知:坝体最大渗透系数K坝=4.5×10-3cm/s不满足《碾压式土石坝设计规范》(SL274-2001)K<1×10-4cm/s的要求,需作防渗处理。K基=2.28×10-3cm/s,依据《规范》(GB50287-99)规定为中等透水层,需作防渗处理。W1、W3为大坝分散性集中渗漏,沿大坝坝体渗漏出露于下游坝脚,水量随库水位的增高而加大,浸润线随之提高。W2、W4、W5、W7为两坝肩沿构造裂隙、风化裂隙、强风化层渗漏。W6为放水涵洞渗漏,放水涵洞有变形、断裂现象,加上构造影响,在首段0~20m漏水严重,水量随库水位的增高而加大,导致涵洞外壁与坝体土接触地带形成空洞,危及坝体安全。坝区除河谷中、左坝肩有0~2m冲积、坡积、堆积外,其余地段均为基岩裸露,岩性主要为碎石砂壤土、砂砾石土,结构松散,密实性差,透水性强。由钻探得知:基岩强风化层厚:ZK1/5.53m、ZK2/6.35m、ZK3/1.70m;中风化层厚:ZK1/17.30m、ZK2/11.58m、ZK3/8.20m。强风化层中岩石完整性差,存开口裂隙,但岩体承载力作为土坝基础完全满足稳定要求。1.7.5 副坝工程地质条件该坝为均质土坝,坝顶为**至石阡主要公路线,最大坝高22.00米.n,,主要由粘土及砂页岩风化碎片混合填筑而成,砂页风化碎片含量为22%,填筑质量好,呈致密状,加上车辆多年的碾压,坝体密实度较好;基岩为志留系下统石榴栏组灰绿色页岩,垂直强风化深度1.2米,两坝肩垂直强风化深度1.5~3.2米,左坝肩地形坡度为20°,右坝肩地形坡度为60°,边坡稳定,本次勘察未发现大坝变形、渗漏等不良问题,因此副坝不作防渗加固处理。1.7.4.6 防渗齿槽工程地质防渗齿槽沿坝体边线布置,坝前河床段为死水位以上1.2m。根据本次勘察和钻探成果,受F1、F2断层的影响,在防渗齿槽布置线上出露地层左岸为韩家店群(S2h)灰色、灰绿色、黄色、褐黄色砂岩、粉质砂岩、页岩,岩体强风化深度6.35米;从左向右越过F1断层后右岸出露地层为湄潭组(O1m)灰黑色钙质页岩、灰色中厚层瘤状灰岩,岩体强风化深度5.53米;河床淤积深度5米,出露地层为韩家店群(S2h)灰色、灰绿色、黄色、褐黄色砂岩、粉质砂岩、页岩,岩体强风化深度1.70米;针对砂页岩、页岩风化特性,建议开挖深度为:在清除基岩表层强风化部分及结构松散部分后,嵌入基岩1.20米(从结构松散部分底部起计嵌入深度);见基面以下采用水泥灌浆帷幕防渗。由于原齿槽置于坝体边缘,地基基础为第四系坡积砂土层,现以破坏,不能利用,齿槽沿坝体与山体接触线开挖,两岸基础为基岩,河床为覆盖层,由于死水位高程694.5m,坝踵齿墙面高程95.7m,高于死水位1.2m,无库水影响,施工条件较好,齿槽顶宽1.5m,底宽1m,高1.2m,容重2.3kg/cm3,加钻机重量2T,其最大荷载为0.05Mpa,河床段齿槽基础为人工回填粘土及砂壤土,地基允许承载力为0.1Mpa>0.05Mpa,两岸为强风化基岩,地基允许承载力为1.0Mpa>0.05Mpa,故齿槽基础不会发生变形,冲填灌浆后地基承载力将得到进一步的改善,满足设计要求。1.7.4.7 物理力学指标在本次设计中,岩石物理力学指标采用初步设计阶段推荐的岩石物理力学指标值:1、砂页岩:岩石单轴饱和抗压强度Rb=20~25Mpa,依据《水利水电工程地质勘察规范》(GB50287-99)附录L坝基岩体工程地质分类为CⅣ类,由表D.0.3 坝基岩体力学参数(规范值)得知:混凝土与岩体:f′=0.75、C′=0.35Mpa.n,岩体:f′=0.56、C′=0.35Mpa地基承载力:fk=2.0~2.5Mpa冲刷系数:k=1.62、坝体1)天然含水量(W):30~35%2)天然容重(γW):1.72T/m33)干容重(γd):1.30T/m34)饱和容重(γS):1.82T/m35)浮容重:0.82T/m36)比重(GS):2.697)孔隙比(e):1.18)内摩擦角(φ):15°9)凝聚力(C):10KPa10)压缩系数(a)0.53MPa11)压缩模量:5.00MPa12)坝前沙质淤泥浮容重(γ):0.40T/m313)坝前沙质淤泥内摩擦角(φ):5°14)坝前沙质淤泥凝聚力(C):6KPa15)饱和慢剪(φ):15°16)滤水棱体摩擦角(φ):36°17)滤水棱体干容重(γd):1.8T/m318)基岩(强风化层)渗透系数(K基):2.28×10-3cm/s19)坝体渗透系数(K坝):4.5×10-3cm/s20)土工膜占垫盖(粘土)层之间的摩擦系数(f):0.20开挖边坡比:土体:1∶1.75~1∶50岩体:强风化为1∶0.75~1∶1.0、中风化岩体为1∶0.5~1∶0.75、微风化为1∶0.35~1∶0.5从坝区岩体结构、岩性、成份、强度分析,结合同类工程岩性分析,依据《水利水电工程地质勘察规范》(GB50287-99)规定岩体为CⅣ类岩石。.n,坝基地基承载力评价:坝基基岩为砂页岩,岩石单轴饱和抗压强度Rb=20~25Mpa,依据《水利水电工程地质勘察规范》(GB50287-99)附录L坝基岩体工程地质分类为CⅣ类,地基充许承载力:fk=2.0~2.5Mpa,大坝为均质土坝,最大坝高32m,地基充许承载力为2.0~2.5MPa>0.553MPa(坝体最大荷载),承载力满足设计要求。1.7.4.8 泄水建筑物工程地质条件放水卧管由浆砌石矩形断面,断面b×h=0.6×0.8mm。建于页岩强风化层上及F1断层带、影响带上。消力井建于F1断层带上,漏水严重。放水涵洞:进口底板高程692.29米,长155米,,断面b×h=0.6×1.5mm。浆砌石砌筑而成,基础为坝体填筑土,有变形、断裂现象。首段0~20m漏水严重。与卧管的交点基础为F1破碎带及影响带,总漏水量50~300L/S,是导致该库建库以来从未溢过洪,库水不放自干的主要原因。溢洪道:平流段长34.9米,陡陡段长134.8米,进口处高程715.85米,进口段宽6.0米,深4.15米,陡槽段进口宽6.0米,墙高1.5米。侧墙为浆砌石砌筑而成,基岩为奥陶系下统湄潭组(O1m)粉砂岩、页岩。岩层产状:N70°E,NW∠15°。平流段为顺向坡,陡槽段为侧向坡。坡度12°~14°。平流段内侧坡度14°~16°,为斜坡。基础均为岩质基础,两侧墙外侧均为岩质边坡,坡高1~2.5m,根据规范《中小型水利水电工程地质勘察规范》SL55-2005中表B.0.1边坡一般性分类得知,该工程边坡为低边坡,边坡稳定,出口距消水洞55余米,55m范围内为粮田,泄洪后将被毁,需将原溢洪道延升至消水洞进口,延升段溢洪道覆盖层厚1~2m,其下为砂页岩岩石基础地形坡度0~5度,为阶梯状粮田,边坡稳定,工程地质条件良好。落水洞进口地面高程685.7m,可见洞底高程670.7m,洞口地面直径15~20m,底板坡度与岩层倾角基本一致,基本无充填,经多年水库运行及自然泄洪观察、调查得知,消水洞均未出现滞洪、滞流、堵水成湖、成塘等现象,满足泄洪要求。物理力学指标值:溢洪道基础岩性为砂页岩,岩石单轴饱和抗压强度Rb=22~27Mpa,.n,依据《水利水电工程地质勘察规范》(GB50287-99)附录L坝基岩体工程地质分类为CⅣ类,由表D.0.3 坝基岩体力学参数(规范值)得知:混凝土与岩体:f′=0.78、C′=0.38Mpa岩体:f′=0.58、C′=0.38Mpa地基承载力:fk=2.2~2.7Mpa冲刷系数:k=1.551.7.4.9 拟建隧洞工程地质条件洞线从右岸溢洪道右侧浇坝肩呈弧线型布置。出口直接与原渠道接。洞长273.6米,进出口明槽长76.98米,除进口有断层分布外,其余地段地面较完整,工程地质条件较左岸好。隧洞轴线地面覆盖层为第四系残坡积红粘土,其厚度为0~3.5m,其下伏基岩的最大厚度28.25米,最小厚度0米,出口地形坡度15度,进口地形坡度21度,边坡稳定。岩性为奥陶系下统湄潭组泥质粉砂岩夹页岩。洞身无断裂,节理裂隙发育,但连通性差。由钻孔得知,强风化层厚0~4.9m,洞身位于中风化岩层中,地下水位以下。但水量极小,对隧洞无影响,但由于隧洞底板高程与原放水涵洞高程(死水位高程)相同,大坝无放空底孔,施工时若遇库水位上涨时,进口处需进行围堰处理。岩层产状270°~300°,倾角10°~26°,洞轴线与岩层走向间夹角10°~30°,主洞岩体为Ⅳ类围岩,fk=2.5~3.0,进口0~15m,出口0~50m段为Ⅴ类围岩,fk=0.8~1.5,其工程地质分类为CⅣ类,岩体力学指标建议为Rb=20~25MPa、f′=0.7、C′=0.35MPa、Es=5GPa、fk=0.8~3.0,抗力系数k=20g/cm3、r=2.65g/cm3。工程地质条件一般,需作永久性全衬砌,坝轴线至消力池段需作防渗漏处理。依据《强制性条文》-水利部分要求,拱顶需作回填灌浆处理。工程地质情况:进口段0+00~0+15.0段应清除冲积的淤积,开挖时,需作相应的临时支撑,隧洞需作永久性全衬砌,进口段需作冲填灌浆,右坝肩帷幕等防渗处理,明槽段固体物来源量较大,易淤积,需作防淤积处理,严禁在附近放大炮,采取浅孔、少药、轻爆、强衬等方法施工。隧洞进出口明挖段地形坡度为10~15度,地形较平坦,进口开挖后将形成2~5m的边坡,为顺向坡,边坡工程地质条件较差,开挖需作临时支护,出口段与原渠道连接,出口段边坡高度为8~12m,为逆向坡,边坡较稳定,.n,根据规范《中小型水利水电工程地质勘察规范》SL55-2005中表B.0.1边坡一般性分类得知,该工程边坡为低边坡,在开挖过程应呈梯级开挖,开挖边坡比:土体:1∶1.75~1∶50;岩体:强风化为1∶0.75~1∶1.0、中风化岩体为1∶0.5~1∶0.75、微风化为1∶0.35~1∶0.5;由于边坡抗冲刷能力低,进出口边坡应进行永久性护坡处理,工程地质条件较好。隧洞出口拉槽段由于地形较平缓,开挖边坡高度为4.5~6.0m,应呈梯级开挖,需作永久性护坡处理。1.7.4.10 施工围堰工程地质条件该工程除险加固工程方案为土工膜加帷幕灌浆,由于土工膜河床段齿槽位于死水位以上1.2m,故不需要施工围堰处理。1.7.4.11 临时工棚工程地质条件本工程据有较宽、较完善且位于左坝头的木结构管理房,无需建大的临时住人工棚,其机械、仓库、配电临时工棚,根据需要进行建设,由于坝区地形较平缓,工程地质条件良好。1.7.4.12 弃碴场工程地质条件本工程产生的弃碴的项目有:隧洞洞碴、齿槽弃碴、溢洪道开挖弃碴,总方量约为5000~7000m3,均为页岩、砂页岩,不可再利用弃碴,需进行定点圈围,运距100~300m。1.7.4.13 临时公路工程地质条件现有公路直接通至坝顶,溢洪道延升部分、隧洞进出口、齿槽等建筑物施工、建材运输,均需修建施工随道,小型车辆运输至各个施工面,长度200~300m,条数二条,地形平缓,修建方便,工程地质条件良好。1.7.5 天然建筑材料a.块石料石料可取左坝肩下游120m左右的宝塔~十字铺灰岩,储量30000m3,基岩裸露,场地开阔,开采条件良好,开采率0.8,料石成形率0.35,单轴饱和抗压强度大于40MPa,设计需2520m3,满足设计要求。b.碎石料可与料、块石同场开采。c.本区内无天然砂可取,采用机制砂,可与石料开采场同场开采。复合土工膜顶底垫层采用中粗砂,有利余提高垫层与复合土工膜之间的摩擦力。.n,1)徐风寺土料场该土料场位于距大坝1.5公里的瓮溪至本庄的公路边。土料为桐梓红花园组地层的风化产物。含燧石、砂较重,所含燧石粒径较大,为红黄色的粘土,未作土的物理性质试验,估算方量1000m3。2)瓮溪土料场(估算方量3000m3)该料场位于瓮溪食品站旁,距大坝3公里,有公路相通,在初设价段对该料场作了土的物理性质试验,该料场土质优良。1.7.4结论与建议本次勘察的结论与建议是在初步设计阶段的结论与建议基础上,结合本次勘察成果得出。结论:a.库区区域构造稳定性好,至今水库无诱发地震,地震基本烈度为Ⅵ度。b.库区地形条件由主副坝形成良好的封闭条件,库岸稳定,通过近30年的蓄水检验,水库无邻谷渗漏问题,成库条件良好。c.坝体最大渗透系数K坝=4.5×10-3cm/s,K基=2.28×10-3cm/s,不满足《碾压式土石坝设计规范》(SL274-2001)K<1×10-4cm/s的要求。d.放水卧管及放水涵管渗漏严重,已危及大坝安全。e.坝前淤积深度5米。f.坝区不利结构面无恶化现象,地形较缓,岩体稳定,可溶性岩石位于坝下游90m以外,对大坝无影响。g.通过渗流安全计算J<[J],坝体不会发生流土破坏。h.坝坡稳定安全系数均满足规范要求,坝坡稳定。建议:a.坝体渗透系数K>1×10-4cm/s,建议采用复合土工膜作防渗处理。b.防渗齿槽建议开挖深度:在清除基岩表层强风化部分及结构松散部分后,嵌入基岩1.50米(从结构松散部分底部起计嵌入深度);见基面以下q>5Lu范围内采用水泥灌浆帷幕防渗。c.废弃放水卧管及放水涵管,在右岸新开一取水隧洞。d.右岸新开放水隧洞出口段岩体受断层影响较大,岩石较破碎,开挖时应作好支护、通风等安全措施,整个隧洞建议作永久性全衬砌。.n,e.建立库水位及坝体变形等观测体系。f.施工时注意环境保护,做到文明施工、环保施工。g.因为该水库承担瓮溪乡所在地的人蓄引水水源,必须注重水质保护与净化。附图(表):1)某县**水库综合地柱状图         63SN-SZ-012)库区地质图及水库工程区域地质图       63SN-SZ-023)坝区地区现状图               63SN-SZ-034)大坝纵横剖图                 63SN-SZ-04 5)齿槽展开及放水隧洞地质剖面图         63SN-SZ-05 6)溢洪道地质纵横剖面图            63SN-SZ-06 7)坝体圆井注水实验渗漏曲线图          63SN-SZ-07 8)徐风寺土料场及坝体注水试验圆井展示图     63SN-SZ-08  9)ZK1钻孔柱状图                63SN-SZ-09 10)ZK2钻孔柱状图               63SN-SZ-10 11)ZK3钻孔柱状图                63SN-SZ-11 13)帷幕灌浆平面布置图              63SN-SGS-01 14)帷幕灌浆剖面图及涵洞封堵灌浆剖面图     63SN-SGS-021.8 渗流及稳定分析1.8.1 渗流分析①坝基:坝前清基不完整,只清除1m的淤泥、0.8m的植物根茎叶子和0.3m的卵石,未开挖齿槽,坝基渗漏严重,总漏水量达15L/S。经计算,坝基强透水层实际抗渗比降小于流土型和过渡型的水力坡降,因此坝基渗流尚属安全类型,评为B级。②坝体渗流稳定根据坝体填筑粘土夹风化页岩情况和注水试验分析,坝体渗漏,但渗漏未造成大坝沉降变形。③放水设施原放水涵洞总长155m,尺寸b×h=0.6×1.5m,侧墙、底板为100#砼浇筑,整个涵洞有开裂、变形现象。放水卧管出现裂缝,渗漏严重,经观测,.n,涵洞及卧管渗漏总量达50~300L/s。涵洞处理由于断面小,施工困难,为了以后管理运行方便,对原涵洞进行封堵,改放水涵洞为放水隧洞。④库区渗流评价由于库区(坝前)有断层通过,历次处理均未彻底,渗漏严重。库盆内其它地方无渗漏问题,成库条件良好。1.8.2渗流计算成果分析(1)正常蓄水位 平均水力坡降:临界水力坡降:式中:G=2.9  n=0.52,设JC=0.8允许水力坡降:[J]=JC/K=0.8/2=0.4式中:K=2(Ⅲ级坝以下,安全系数K=2)因J=0.33<[J]=0.4,故不会发生流土。(2)校核洪水位平均水力坡:J=式中:a0=12.988  L′=68.445  J=0.26临界坡降:JC=(G-1)(1-n)=0.8允许水力坡降:[J]=JC/K式中:K=2  [J]=0.4因J=0.26<[J]=0.4,故不会发生流土。经渗流稳定分析,无论正常、还是校核情况,渗透破坏坡降均小于允许水力坡降,不会发生流土。即不会因渗漏而造成大坝的破坏。但是经勘测对渗漏量的观测,其值为15L/S,足以证明该坝因渗漏将造成破坏。分析原因是,作渗流稳定评价时,计算取值是综合值,并未考虑集中漏水点。就渗流稳定分析计算的渗流量q=2.29×10-4m3/s.m。也说明坝体渗漏严重。按“三类坝”介定标准,单渗量已超过0.5L/S,视为“三类坝”。1.8.3 大坝稳定分析安全鉴定阶段对大坝没铺土工膜前进行稳定复核。.n,该坝为均质土坝,坝坡的稳定分析采用简化毕肖普法。计算两种工况:A.校核洪水位,B.正常蓄水位。计算选用参数以现场勘察、土工试验等资料综合选取。复核结果如下:上游坝坡:A情况,Kmin=1.529>[K]=1.15。B情况,Kmin=1.504>[K]=1.25,满足稳定要求。下游坝坡:A情况,Kmin=1.32<[K]=1.15。B情况,Kmin=1.46<[K]=1.25,满足稳定要求。故该大坝结构安全评价为A级。.n,.n,.n,.n,.n,.n,.n,1.9大坝安全鉴定结论及存在的主要问题1.9.1 大坝安全鉴定结论 根据《水库大坝安全评价导则》规定,综合评价为C级,具体情况如下:a.建筑质量评价不合格b.防洪标准复核A级c.结构安全评价A级d.渗流安全评价C级e.金属结构安全评价C级f.大坝运行情况评价不合格综合上述评价结论,该大坝安全类别为三类坝。1.9.2水库存在的主要问题(1)溢洪道已满足泄洪能力,但其末端无消能设施。(2)上游坝面原铺设的防渗柔毡破裂,坝体渗严重。(3)原放水涵卧管已破坏,渗漏严重。(4)坝肩、坝基渗漏严重。(5)水库无自动化监测系统。2、 除险加固设计根据初步设计阶段的审查结论及建议,本次除险加固设计的主要内容如下:(1)续建溢洪道消能设施;(2)对放水卧管进行改造,封堵原涵洞,新建取水隧洞;(3)对坝体迎水面进行复合土工膜防渗处理;(4)上游坝坡周边设砼截流齿槽,以固定土工膜,并沿齿槽作帷幕灌浆防渗。(5)对坝基进行帷幕灌浆防渗处理。2.1水库及枢纽2.1.1 设计依据和工程等级.n,2.1.1.1 设计依据(基本资料)(1)水文气象年均气温17.5℃最高气温40.7℃最低气温-5.5℃多年平均降雨量1141.8mm多年平均流量0.034m3/s(2)水库特征值正常蓄水位716.85m设计洪水位(P=2%):717.94m校核洪水位(P=0.2%):718.50m设计洪水位时最大下泄流量:12.3m3/s校核洪水位时最大下泄流量:19.4m3/s死水位:694.00m淤砂高程:688.00m(3)地震烈度查《中国地震烈度动参数区划图》(GB18306-2001)本区对应地震动峰值加速度值为0.05g,查《中国地震动反应谱特征周期区划图》反应谱特征周期为0.35s,相应地震基本烈度Ⅵ度,建筑物设防。(4)工程资料a.搜集的有关工程原始资料和大坝竣工资料(部分)b.《某县**水库大坝安全鉴定报告》c.《某县**水库除险加固工程初步设计报告》d.我院现场勘测、勘探、土工试验等基础资料(5)规范与标准执行和参照的主要规范有:a.《防洪标准》GB50201-94b.《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252-2000c.《中华人民共和国强制性条文水利水电工程部分》(2004年版)d.《溢洪道设计规范》SDJ253-2000.n,e.《水库大坝安全评价导则》SL258-2000f.《碾压式土石坝设计规范》SL274-2001g.《土石坝安全监测技术规范》SL60-94h.《水库大坝安全评价导则》SL258-2000i.《水工隧洞设计规范》SL279-2002j.《水利水电工程土工合成材料应用技术规范》SL/T255-982.1.2 工程等级**水库集雨面积2.0km2,大坝为均质土坝,最大坝高32m,正常库容185×104m3,总库容210×104m3,是一座以灌溉为主,兼顾人畜饮水的多功能水库。水库枢纽由大坝、溢洪道、放水隧洞三部分组成。依据《防洪标准》(GB50201-94)及《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252-2002,确定水库规模为小(一)型,大坝、溢洪道等主要建筑物为四等4级,设计洪水标准为50年一遇(p=2%),校核洪水标准为500年一遇(p=0.2%)。施工导流建筑物为五等5级,设计洪水标准为5年一遇。本工程除险加固设计后其规模、等别及防洪标准不变。2.2  大坝2.2.1 大坝防洪复核(主坝)根据洪水复核计算结果,设计洪水时水库最高水位为717.94m,校核洪水时水库最高水位718.50m,根据《碾压式土石坝设计规范》(SL274-84),其相应的坝顶安全超高为:正常运用0.5m,非常运用为0.3m。坝顶在静水位以上的超高按下式计算。Y=R+e+A式中:Y-坝顶距水库静水位高度(m)   R-波浪爬高(m)   e-最大风壅水面高度(m)    A-安全加高(m)。波浪爬高应用莆田试验站公式式中:KΔ-斜坡糙率渗透性系数,取0.8.n,   Kw-经验系数取1.02   m-斜坡坡度系数,取3.0风壅水面高度应用公式:e=式中:K-综合摩阻系数,取3.5×10-6   W-风速(m/s), 为16(m/s)   H-水域平均水深,取27m   D-吹程,    为0.9Km波浪高度应用公式:   =0.0166w5/4·D1/3波长计算应用公式   经计算:非常运用情况下Y=1.35m,正常运用情况下为Y=1.45m,则坝顶高程应为719.97m,现坝顶高程为719.00m,而防浪墙顶高程为720.00m,故**水库大坝满足防洪要求。2.2.2坝体渗流计算(主坝)计算工况为校核洪水位和正常水位蓄两种工况。计算过程过程中采用的参数:复合土工膜渗透系数K=1.0×10-11cm/s坝体渗透系数:k坝=4.5×10-3cm/s坝基渗透系数:K基=2.28×10-3孔隙比:e=1.1校核洪水位:718.5m正常水位:716.85m。坝坡渗流.n,分析计算采用河海大学工程力学研究所编制的<<水工结构有限元分析系统>>(AutoBANKv5.0)程序进行计算。浸润线计算情况为:正常蓄水位和校核水位。从计算简图可知:浸润线均很低,逸出点也低。单宽渗流量均较小,分别为:q=1.05×10-9m3/s.m、1.08×10-9m3/s.m。故土工膜的铺设满足大坝防渗要求。2.2.3 坝体稳定计算坝坡稳定分析计算采用河海大学工程力学研究所编制的<<土石坝边坡稳定分析系统>>(HH-SlopeR1.2)程序进行计算。计算两种工况:校核洪位和正常蓄水位遇地震。主、副坝采用的参数,坝体土料饱和慢剪φ=17°,凝聚力C=1.0t/m2,γ浮=0.82t/m3,γ=1.72t/m3,γ饱=1.82t/m3,γ干=1.30t/m3,G=2.69t/m3。排水棱体γ自然=1.80t/m3,内摩擦角φ=36°。副坝体渗透系数:k坝=8.9×10-5cm/s副坝基渗透系数:K基=7.5×10-4cm/s副坝孔隙比:e=1.05上下游坝坡稳定计算采用简化毕肖普法公式:式中:K为稳定安全系数  为土条粘结力  为条块宽度  W为土条重量 W=W1+W2  W1为在坝坡外水位以上的条块重量  W2为在坝坡外水位以下的条块重量  为土料内摩擦角  为水库水位降落前坝体中的孔隙压力  为条块的重力线与通过此条块底面中的半径之间的夹角V垂直地震惯性力(向上为正,向下为负) Mc水平地震惯性力对圆心的力矩t.m R滑弧半径m.n,主坝坝坡稳定计算结果:1、正常蓄水位遇地震:上游坝坡最小抗滑安全系数为K=2.81>[K]=1.25,设计满足规范要求,下游坝坡最小抗滑安全系数为K=1.65>[K]=1.25,设计满足规范要求,故下游坝坡是安全的。2、校核洪水位:上游坝坡最小抗滑安全系数为K=2.93>[K]=1.15,设计满足规范要求,下游坝坡最小抗滑安全系数为K=1.74>[K]=1.15,设计满足规范要求,故下游坝坡是安全的。副坝坝坡稳定计算结果:1、正常蓄水位遇地震:上游坝坡最小抗滑安全系数为K=1.21>[K]=1.25,设计满足规范要求,下游坝坡最小抗滑安全系数为K=1.47>[K]=1.25,设计满足规范要求,故下游坝坡是安全的。2、校核洪水位:上游坝坡最小抗滑安全系数为K=1.26>[K]=1.15,设计满足规范要求,下游坝坡最小抗滑安全系数为K=1.29>[K]=1.15,设计满足规范要求,故下游坝坡是安全的。.n,.n,.n,.n,.n,.n,.n,.n,.n,.n,.n,2.2.4大坝上游护坡计算经初步设计阶段经济比较,选定大坝上游坝坡采用块石护坡。护坡厚度计算采用下列公式:=0.23,取t=0.3m式中:D—石块换算成球形直径,m;   D50—块石的平均粒径,m;   Kt—随坡率变化的系数,取1.3;   --块石的容重,t/m3,取2.6;   --水的容重,t/m3,取1.0;t—护坡厚度,m。故大坝上游块石护坡厚度为0.3m,满足护坡要求。2.2.5坝面整治通过上述大坝的渗流稳定与坝坡稳定计算分析,从计算结果来看,坝坡是稳定安全的。但是水库大坝运行34年来,年久失修,老化,渗漏等种种病因,坝坡出现浪蚀现象严重,不规整。因此,坝坡须进行整治处理。1)上游坝坡整治。设计方案为:将水库库水放空至死水位,将原坝坡面上的干砌块石清除,整修坝坡局部塌陷区,将土料夯实至设计坝坡。先铺20cm厚的粗砂,再铺土工膜,然后铺20cm厚的粗砂,30cm厚的干砌块石理砌护坡。2)下游面整治设计方案为:将坝坡上的被破坏的地方用粘土回填夯实整平,然后种上草坡。原坝坡上的排水沟完好,不作改造。3)由于上游坝坡铺设土工膜,土工膜需嵌入防浪墙基础内,故拆除原防浪墙,用C10砼浇注成1×1m.n,的基础平坝顶高程,将土工膜嵌入砼内,在此基础上用M7.5桨砌块石砌筑防浪墙,墙高1m。坝顶路面为30cm厚泥石路面,坝顶略向下游倾斜,坡降为3%。2.3溢洪道2.3.1溢洪道现状原溢洪道全长162.6m,前缘宽6m,进口段宽6m,长8m,边墙高4.15m,一级陡槽段长27m,宽6m,末端边墙高1.2m,收缩段长20m,首端宽6m,末端宽2.5m,边墙高1.2m,二级陡槽宽2.5m,长110m,边墙高1.2m,末端无消能设施。原溢洪道侧墙为浆砌块石,底板为砼衬砌,侧墙、底板均完好,无开裂,垮塌现象。2.3.2泄洪复核经过调洪计算,校核洪水位718.50m,正常水位716.85m,堰顶水头H0=1.65m,500年一遇最大下泄流量19.4m3/s。陡槽起始断面水深采用临界水深hk:hk=式中:q-单宽流量g-重力加速度经计算,陡槽水面线根据能量方程式计算,采用公式为: .n,溢洪道陡槽水面线计算成果表表2.1.2-1断面水深h(设(m/s)i(m)b(m)ΔL(m)ΣΔL(m)1-11.023.440.86260.074272-20.5757.30.4816270.33203-30.8511.860.5022.5470.151204-40.329.650.2662.5167溢洪道边墙高度计算成果表表2.1.2-2断面断面距陡槽起始点距离(m)流速(v)(m/s)掺气增加水深(m)掺气后水深ha(m)边墙高H=ha+Δ(m)1-11.023.441.021.462-20.587.30.581.083-30.8511.860.10.951.454-40.3429.650.10.440.94注:安全超高Δ取0.5m通过复核原溢洪道边墙高度满足要求。由于原溢洪道侧墙为浆砌块石,底板为砼衬砌,侧墙、底板完好,无开裂,垮塌现象。因此溢洪道不再作改造,增加消能设施即可。2.3.3消能设计原溢洪道无消能设施,根据地形、地质情况,本工程采用跌坎消能较合理。在消力池后建一排洪渠至消坑,将水顺畅引入消坑。.n,本工程为小(一)型,根据强制性条文消能设施按20年一遇洪水设计,其下泄流量为8.7m3/s。根据地形、地质情况本工程布置为一级跌坎消能,跌坎高3.4m。由溢洪道陡槽水面线计算可知:陡槽末端水深hc=0.18m,流速v=24.67m/s,消力池长为水流跌落的射程与0.8倍水跌长的和,即:其中:L0按质点抛射运动考虑,即:  式中:m为堰坎的流量系数,取m=0.365,P2为下游坎高。  hA为堰坎顶部断面水深,即hA=hc=0.18m消能坎高为:C=1.05hc-H1消能坎顶水头:而m1消能坎系数取=0.42。经计算,取LK=10m,C=0.9,h1=1.1m。2.3.4消力池边墙稳定计算浆砌块石容重γ=2.3吨/m3,水的容重γ水=1.0吨/m3,自重G=G1+G2G1=γV=2.3×0.6×2.5=3.45吨G2=γV=2.3×0.75×2.5×0.5=2.16吨水压力P水P水=吨扬压力:U=吨MP水=t.m.n,MU=t.mMG=t.m抗倾安全系数>[K]=1.35抗滑安全系数>[K]=1.0故满足稳定要求。2.3.5消能工结构尺寸   跌坎高3.4m,采用C15砼衬砌,顶厚0.3m,底厚0.5m。消能池长10m,宽2.5m,底板厚0.3m,为C15砼衬砌,底板上开排水孔,直径100mm,间距1.5m,呈梅花型布置;消力坎为C15砼,高0.9m,顶厚0.3m,上游面1:0.5,下游面垂直;侧墙为M7.5浆砌石,顶厚0.6m,底厚1.4m,高2.5m。2.3.6原溢洪道边墙稳定复核:边墙稳定计算采用库伦理论计算。土体水平,β=0°δ为墙土间的摩擦角δ=15°φ为土的内摩擦角φ=30°α为墙的倾角α=16.7°土的容重为1.8t/m3浆砌石容重为2.3t/m3正常情况下:(无水时)土压力按主动土压力计算。主动土压力系数:.n,G=G1+G2=抗滑安全系数:KC=4.564>[K]=1.05,是稳定的。MEPH=MEPV=0.517×(1+0.83)=0.946t.mMG=MG1+MG2=G1抗倾安全系数:  K0=11.248>[K]=1.45,是安全的。非常情况下(有水时)土压力按被动土压力计算:在计算被动土压力时,计算结果误差较大,有时可达2~3倍甚至更大,根据工程经验取KP=0.3×3.33=0.999EP=EPH=4.156×cos16.7°=3.981tEPV=4.156×sin16.7°=1.194tG=G1+G2=15.487t.n,静水压力:P水=扬压力:抗滑安全系数:KC=29.3659>[K]=1.0,是安全的。MPHt=MPvt=1.194×1.83=2.185t.mMG=13.181t.mMP水=抗倾安全系数:  K0=3.817>[K]=1.35,是安全的。2.4 坝体、坝基、坝肩渗漏处理2.4.1 坝体防渗设计1.方案比较坝体防渗考虑三个方案:(1)在上游坝面设粘土斜墙,优点是施工方便,坝体防渗效果好。缺点是碾压质量难以控制,坝基强透水带无法处理,且当地更无优质粘土。故该方案不可取。(2)在坝顶平行于坝轴线布置3排排距2m,孔距3m,呈梅花型分布的钻孔进行帷幕灌浆,帷幕深进入坝基弱风化层(ω<5lu=10~15m。总进尺6675.7m.n,,由于坝体土含大量砂页岩风化碎片,在碾压后孔隙比为1.1,灌浆只能采用纯压式,浆液扩散不均匀,难以达到防渗效果,同时在脉强上,下游在库水压力作用下易形成弱应力区,从而使幕体受到破坏,故该方案虽可起到防渗作用,但工程量大,也不可取。(3)在死水位高程处采用复合土工膜防渗,坝基础采用帷幕灌浆防渗。该方案优点是既解决了没有粘土的问题,又能起到防渗作用,还因为基础采用帷幕灌浆防渗,解决了基础清基,工作量相对较大和因断层影响而深层渗漏的问题。缺点是施工相对复杂一些。综上所述,方案(3)可行。2.4.2.复合土工膜防渗复合土工膜型号和技术要求:型号:PE复合土工膜,两布一膜,膜厚0.5mm,重量500g/m2。坝体采用两布一膜的复合土工膜防渗,施工时应先清除坝坡上的防浪块石,有机腐质植以及原防渗柔毡(由于防渗柔毡质量较差,抗渗能力差,从大坝渗漏较大可知,防渗柔毡已被破坏)。然后整平坝坡,保证坝坡上无尖锐的东西。整平坝坡的同时开挖边坡齿槽,齿槽深1.2m,底宽1.0m,顶宽1.5m。齿槽开挖好后浇筑一期砼,待期砼凝固后进行齿槽灌浆,最后铺设土工膜。复合土工膜采用焊、粘相结合的方式,即先焊接后用粘胶将未焊接着的接缝粘合。接缝处的抗拉强度及抗渗强度必须同非接缝处一样。由于水库无放空底孔,库水只能放至死水位,而且清淤困难,因此将大坝上游面齿槽作在死水位高程,土工膜嵌入齿槽内,齿槽下部坝体采用充填灌浆防渗。2.4.3.复合土工膜抗滑稳定计算上游面防渗薄膜抗滑稳定计算:tg=式中:f:土工膜与垫层间的摩擦系数, f=0.5tg=0.5/1.15=0.478, k:安全系数  k=1.15m==2.09<2.5(上游坝坡坡比)所以复合土工膜与垫层之间是稳定的。2.4.4 坝基、坝肩防渗处理根据初步设计的本次勘察资料,坝体、坝基、放水涵管存在严重渗漏问题,需作防渗处理,根据初步设计阶段推荐方案,坝体采用复合土工膜防渗,基岩内采用帷幕灌浆防渗。.n,两坝肩正常高水位以下和防渗齿槽见基面以下12.91-22.16米范围内,岩体单位吸水率q>5Lu,根据相关规范及某水库除险加固工程前期工作复核意见》,必须对该范围内的岩体作防渗处理,本次基岩部分作纯水泥灌浆防渗,采用自下而上灌浆方式。2.4.4.1、防渗标准及范围由于坝高为32米,防渗标准q<5Lu,防渗范围有:①、坝顶(719m高程)沿坝体与岸坡交线开挖回填的嵌边齿槽所圈定的基岩以下,岩体单位吸水率q>5Lu,所圈围的范围。②、左右两岸向岸坡延伸,使防渗帷幕的防渗高程与正常高水位高程相同。2.4.4.2、防渗边界线的确定以正常高水位高程为顶界线,进入岩石透水率q<5Lu范围以内5.0m为底界线,河床部分防渗最低高程680.0m,左右岸坡帷幕线延伸至岸坡,其两岸边界以弱透水层分界线的延线与正常高水位的高程线相交点为右岸防渗边界线,帷幕线超出该边界线3~5m,灌浆防渗面积为7713m2。2.4.4.3、灌浆帷幕布置:灌浆帷幕线的布置:河床段(死水位以上1.2m),两坝肩沿土工膜嵌边齿槽中心线布置,左右岸沿两岸坡延伸,共122个孔。孔距、排距:帷幕采用单排孔,其中ZK1-ZK36、ZK78-ZK122孔距为3米,ZK36-ZK78孔距为2米。2.4.4.4、帷幕深度、灌浆次序、灌浆段长:帷幕深度:帷幕底部进入q<5Lu的岩体5米。灌浆次序:灌浆按三序,分段循序灌注。完成一序后,再钻灌下一序。施工次序为:新建隧洞开挖→放水涵洞处理→齿槽砼浇筑→帷幕灌浆→复合土工膜铺设。灌浆次序:灌浆按分段、分序逐步加密法进行灌注。单号孔ZK1、5、9……37、41为一序孔,单号孔ZK3、7、11……39、43为二序孔,双号孔为三序孔,完成一序孔,再钻灌二序孔,最后钻灌三序孔。孔距按8m→4m→2m进行。段次:①河床段先进行坝体冲填冲填灌浆,由上至下分段灌注,首段以2m.n,段长为一段,以水灰比1:1的水泥浆灌注,待上部浆液逐渐凝固形成一个连续的压重层,再进行掏孔作下一段灌浆。②坝体与基岩接触段:在坝体段冲填冲填灌浆完成后,即造孔至基岩面以下1m,以基岩面上、下各1m共2m为接触带灌浆段,造孔后用套管压入坝体,套管底部距离孔底4.0m,然后下灌浆栓塞栓在套管内,段长控制在2m以内,出浆口控制在坝体与基岩接触位置进行灌浆;③基岩中的灌浆自下而上进行。注:依据《强制性条文》(水利部分),在帷幕灌浆完成后附近30米范围内不得实施爆破作业。灌浆段长:a.原则上灌浆段长5m。b.齿槽与基岩接触带上依据《强制性条文》的要求,进入基岩中2m后作单独作业段灌浆。详见63SN-SGS-02。2.4.4.5灌浆压力:河床段坝体中灌浆压力0.2~0.45MPa,接触段灌浆压力为0.2MPa,基岩内灌浆压力为0.5Mpa。2.4.4.5灌浆工程量:检查孔:孔数为钻灌孔的10%,其孔深超相邻两孔最大孔深2m,进尺326.5m/12个,且进行灌浆施工及灌浆回填。执行标准:a.《工程建设标准强制性条文》(水利部分)b.《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》DL/T5148-2001c.经审查批准认定的设计图纸及文件2.4.4.6、造孔(1)造孔宜采用回转式钻机,钻头采用金刚石钻头或硬质合金钻头清水循环钻进,钻孔位置与设计位置的偏差不得大于10cm,因故变更孔位时,应征得设计同意,其实际孔位应有记录,孔深应符合设计要求,终孔直径不得小于91mm,为垂直孔。.n,(2)对灌浆钻孔进入基岩后应自上而下分段作单点压水试验,若最后一段的压水试验ω≥5Lu时再加长一段直至达到ω<5Lu时终孔。(3)全工程灌浆孔垂直孔,孔底偏差值不得大于下表规定:          帷幕灌浆孔孔底允许偏差         m孔深2030405060允许偏差(单排孔)0.250.450.701.001.30(4)造孔时应对岩层、岩性及孔内各种情况进行详细记录,如遇洞穴、塌孔或掉块难以钻进时,可进行灌浆处理,而后继续钻井;如发现集中漏水,应查明漏水部位、水量及原因,单独做灌浆处理后再行钻进。2.4.4.7 洗孔及压水试验(1)洗孔:每一段灌浆孔段在灌浆前必须进行冲洗,以保证裂隙畅通性及浆液结石与岩体的良好胶结,冲洗标准以回水中不见悬浮物质,孔内沉积厚度不得超过20cm为止。(2)压水试验:在造孔过程中灌浆孔进入基岩孔段应进行简易压水试验,用以了解岩体内裂隙发育情况,为灌浆提供帷幕深度、水泥用量及水灰比的选择,并与已灌的各孔进行综合分析,及时总结,提高施工工艺。压水试验压力采用灌浆压力0.5Mpa,试段长度尽量取5.00米为佳。接触段按规范要求作单独试段,压为采用0.2Mpa。2.4.4.8 灌浆(1)灌浆段长度采用5-6米、特殊情况时可缩短或加长,但不得大于10m,灌浆塞底部应塞在已灌段底部上0.50m处,以防漏灌。断层位置如出现异常情况灌后应待凝48h再进行下一段钻灌。(2)在基岩与覆盖层接触带需在进入基岩2米后灌段长4.00米进行单独灌浆,待凝48小时后再进行各段分段灌浆。(3)灌浆材料和速凝剂:为保证灌浆质量,根据防渗帷幕灌浆的有关规定,帷幕灌浆水泥用32.5普通硅酸盐水泥。各部分灌浆在特殊情况下可加掺合剂。同时在保证灌浆质量的前提下为不浪费水泥和施工时间可采用固体氯化钙或水玻璃作速凝剂(亦可使用其它,但必须进行试验后在保证灌浆质量前提下方可使用),使用速凝剂时必须得到设计单位的许可。.n,(4)浆液浓度应由稀到浓逐级变换。水灰比按5:1、3:1、2:1、1:1、0.8:1等5个比级进行,浆液变换规律应严格按照《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》DL/T5148-2001执行,在施工过程中如因故停机停灌,待故障排除后应重新由开灌时浆液比级开始重灌。如遇压力或注入率突然改变较大时应立即查明原因,采取相应措施处理。(5)灌浆结束标准:在设计全压力下,a.灌浆段已经停止吸浆即可终灌,b.采用自上而下分段灌浆时,灌浆段在最大设计压力下,注入率不大于1L/min后,继续灌注60min,可结束灌浆。c.采用自下而上分段灌浆法时,在该灌浆段最大设计压力下,注入率不大于1L/min后,继续灌注30min,可结束灌浆。但该段灌浆总时间不应少于1h,但遇下列情况之一不能结束灌浆,①注入率不是均匀下降而是突然下降,此时必须将浓度变稀,然后再逐渐把浆液加浓至满足要求为止。②灌浆中断后复灌时注入率比中断前减少很多。(6)特殊情况处理:灌浆过程中发现冒浆、漏浆等情况应根据具体情况采用嵌缝、表面封堵、低压、浓浆、限流、间歇灌浆等方法进行处理。发现串浆,如串浆孔具备灌浆条件,可以同时进行灌浆,应一泵一孔,否则应将串浆孔用塞塞住,待灌浆孔灌浆结束后,串浆孔再行扫孔、冲洗,而后继续钻进和灌浆。灌浆段注入量大灌浆难于结束时,可选用低压、浓浆、限流、间歇灌浆、浆液中掺速凝剂、灌注稳定浆液或混合浆液,该段经处理后仍应扫孔,重新依照技术要求进行灌浆,直至结束。如遇溶洞进行灌浆,应先查明溶洞的充填物类型各规模,而后采取相应措施处理:①溶洞内无充填物时,根据溶洞的大小可采用泵入高流态混凝土、投入碎石再灌注水泥砂浆、混合浆液等措施,待凝后扫孔再灌注水泥浆。②溶洞内有充填物时,根据充填物类型、性能以及充填程度,可采用高压灌浆、高压喷射灌浆等措施。注入量大时,可用前面方法处理。③灌浆因故突然停灌,一时不能恢复时,对灌浆孔应进行清水冲洗,扫孔后复灌。2.4.4.9封孔及施工温度要求:(1)封孔:凡经过认真检查合格的灌浆孔即可封孔,封孔材料可用高浓度的水泥砂浆,砂的掺合量可按水泥的1~2倍。帷幕灌浆采用自上而下分段灌浆法时,灌浆孔封孔应采用“分段灌浆封孔法”或“.n,全孔灌浆封孔法”;采用自下而上分段灌浆时,应采用“全孔灌浆封孔法”。(2)温度要求:灌浆温度应在0~40℃以内进行。2.4.4.10 防渗帷幕质量标准根据防渗帷幕灌浆规范要求在帷幕线灌注的任何部位的透水性ω<5Lu为准(F1断层破碎带悬挂式帷幕以下除外)。蓄水后总漏水量减少90%以上。2.4.4.11 质量检查和验收(1)灌浆属隐蔽工程,在整个施工过程中要特别注意施工质量,依靠科学管理、精心施工及时总结提高施工工艺水平,使工程质量得到保证,因此施工单位要严格做好中间检查,把好质量关,提交优质成果给甲方与设计单位检查。(2)灌浆质量检查以检查孔压水试验成果为主结合对竣工资料和测试成果的分析、蓄水观察、综合评定。检查孔数量以如下规定为准:①帷幕全线共布检查孔14个。②放水涵洞部分共布检查孔3个。③新建放水隧洞部分共布置10个。(3)检查孔的钻进及压水试验在该部位灌浆结束14天后进行,压水(或注水)试验应自上而下分段进行,采用单点法。试验结束后按技术要求进行灌浆和封孔。(4)检查孔孔径要求大于或等于91mm,岩芯采取率应达80%,按规定编录;岩芯待工程验收后根据甲方意见再行处理。(5)灌浆质量合格标准:坝体与基岩接触段及其下一段的合格率应为100%,再以下的各段合格率应在90%以上,不合格段单位吸水率值不超过设计规定的100%且不集中,灌浆质量可以为合格。否则应由施工单位会同设计单位商定处理方法,达到设计标准。(6)质检小组由甲方邀请有关部门人员参加组成,质检结果应作专门记录,并同钻孔、压水试验原始资料一起作为验收时的技术文件提交,检查完成后由质检小组会同施工单位共同汇签《灌浆施工验收纪要书》,正式验收。2.4.4.12 灌浆竣工资料和工程验收依据《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》DL/T5148-2001第.n,10.0.1款执行,即:帷幕灌浆工程的记录、成果资料和检验测试资料应包括下列部分或全部内容。施工记录:1)钻孔记录;2)钻孔测斜记录;3)钻孔冲洗及裂隙冲洗记录;4)压水试验和简易压水记录;5)灌浆记录;6)抬动或变形观测记录;7)制浆记录;8)现场浆液试验记录等。灌浆成果资料:1)灌浆孔成果一览表;2)灌浆分序统计表;3)灌浆综合统计表;4)灌浆工程完成情况表;5)灌浆孔平面布置图和灌浆综合剖面图;6)各次序孔透水率频率曲线图;7)各次序孔单位注入量频率曲线图;8)灌浆孔测斜成果汇总表和孔斜平面投影图。检查测试资料:1)检查孔压水试验成果表;2)检查孔钻孔柱状图;3)灌浆材料检验报告;4)照片、录像和岩芯实物;5)施工前后或施工过程中其他的检验、试验和测试资料。6)灌浆施工竣工报告2.5 放水设施2.5.1 原放水涵洞现状原放水设施为放水涵洞,涵洞总长155m,断面b×h=0.6×1.5m,侧墙为M10浆砌石,厚0.5m。底板为M10浆砌石,厚0.4m。顶板为M10浆砌石,厚0.3m。放水涵洞首端20m.n,因受断层影响,出现裂缝,底板沉陷。整个涵洞顶板有开裂现象,侧墙有凸出现象。涵洞内有喷流、射流现象,经水量观测(库水位706m),其渗漏量达300L/S。2.5.2 新建放水隧洞设计根据坝区地形地质条件分析,对放水隧洞选线作了两个方案比较,一是从左岸管理所上游50m处打隧洞,洞线长265m,再修建100m渠道,高2m,长30m填方,接原渠道,穿过3条断层;二是从原放水斜卧管位置打进,绕右坝肩穿过溢洪道底,接原灌溉渠道。方案一洞线短,但渠道走线在陡坡上,坡度约60°以上,穿过砂页岩和泥灰岩地区,过泥灰岩段为悬崖,而且有2m高的填方,故不可取。推荐方案二为隧洞走线方案。放水隧洞进口底部高程692.29m,比降1/1000,开挖断面b×h=2×2.4m,城门洞型,成型断面b×h=1.4×1.8m,顶拱内半径R=0.7m。隧洞全长226.3m,其中进口消井长7.2m,宽4m,消力井采用C20钢筋砼衬砌,厚0.6m。隧洞用C15砼衬砌,厚0.3m。洞顶设排水孔,孔径100mm,间距1.5m。依据强制性条文,对隧洞顶应进行回填灌浆,并进一步作好防渗工作。采用预留管,回填灌浆面积778米2。 隧洞的结构计算a、设计荷载组合隧洞按无压隧洞设计,在衬砌静力计算中均不考虑内水压力作用,即按建成未通水时的荷载情况作为计算工况,采用的设计荷载组合如下:(1)、不计岩石弹性抗力时:垂直山岩压力+水平山岩压力+衬砌自重(2)、考虑岩石弹性抗力时:垂直山岩压力+岩石弹性抗力+弹性抗力产生的摩擦力+衬砌自重隧洞均按五级水工建筑物考虑,衬砌静力计算采用《理正隧洞衬砌计算》(北京理正软件设计研究院编制)。岩石力学指标如下:饱和抗压强度的δ=20-25MPa,弹性模量E=5GPa,内聚力C=0.35MPa,内摩擦角φ=270,密度ρ=2.65g/cm3,岩石坚固系数fk=2.5,弹性抗力系数k=20kg/cm3。a、应力验算.n,衬砌截面边缘应力应满足下列要求:拉应力:σL≤[σL]===0.767MPa压应力:σy≤[σy]===5.769MPaC15砼容重取γ=2.4t/m3;弹模E=2.2×104MPa;矩形截面抵抗矩的塑性系数r=1.55;结构系数K,受拉破坏取2.0,受压破坏取1.3;抗拉强度R=0.9MPa;抗压强度Rc=7.5MPa。经计算,衬砌厚度30cm其应力满足要求。2.5.3 放水隧洞洞顶充填灌浆放水隧洞位于右岸坡,为C15砼衬砌。依据强制性条文,对衬砌体与基岩之间应进行回填灌浆,并进一步作好防渗工作。采用预留管,充填灌浆面积836米2。灌浆技术要求参照帷幕灌浆设计和相关规范。新建放水隧洞部分共布置10个。2.5.4 废弃涵洞封堵封堵原放水涵洞,在涵洞消力池下游边缘向出口方向0~5m段采用C10~C15砼回填,消力池中采用与坝体土质量相同的土体回填夯实后,表面形状与坝面相同后进行铺膜或铺防浪体。砼方量5.6m3,回填土体25m3,拆除方量18m3。砼与涵洞壁的接触面及坝体土扰动问题,开挖边坡1:1.25,严禁放炮开挖。2.6 金属结构工程金属结构较简单,仅有在放水隧洞进口处设置φ400双向转动闸阀一个,在启闭房内设置5t手摇绞车1台。2.7自动化监测系统水库无自动化监测系统,为适应当今现代化管理的要求,水库应考虑配置自动化监测系统及时反馈雨情和汛情,随时监测大坝运行情况、大坝渗漏观测及大坝浸润水位观测,使水库在汛期安全运行。.n,水库自动监测系统是一个应用遥测、无线电通讯、水文水资源、计算机、仪器监测等技术和手段来完成水库降水量、水位等数据的实时和定期采集、报送和处理的信息管理系统。通过它可对水库运行期是否安全运行综合分析,为汛情预报、兴利调度、改善水库安全运行条件提供准确依据。自动监测系统主要由计算机网络系统、水情自动测报系统、应用软件系统三大部分组成。⑴、计算机网络系统整个系统以拟建的水库管理所为核心建立—中心管理局域网,局域网内设中心服务器、数据接收工作站、水库调度分析工作站、中心服务器具备文件服务器和数据库服务器以及WEB服务器多种功能,在局域网内可实现办公自动化和信息共享,外部遥测站点把实时采集数据发送至数据接收工作站,数据接收工作站把采集回来的数据整理后发送给中心服务器,同时水库调度分析工作站通过应用软件系统对数据进行处理,形成调度方案,供水库管理机构决策。上级主管部门可通过公用电话网(PSTN)以拨号方式实现与水库管理所的信息共享和信息传输。计算机网络系统包括:网络服务器、网络交换机、微机工作站、网络操作系统和网络数据库系统等,设备配置如下表:⑵、水情自动测报系统.n,合理的水文遥测站网不仅能满足生产部门对预报精度和预见期的要求,而且能节省投资和提高水情测报系统的整体可靠性。遥测站点布设服从系统建设的目的,满足三防部门对水情、雨情信息的需要,尽量保持水文资料的连续性、代表性和规律性,考虑组建和维护无线电通讯网的难度,以提高系统运行的可靠性。坝址以上流域面积km2。按照《水文站网规划技术导则》(SL34—92),结合水库流域的自然地理特性,布设1个雨量站,水库水情自动测报系统水文站网布设1个遥测雨量站,1个水位站。如下:·遥测雨量站1个:在坝址处设一个站,本流域集雨面积较小,能代表本区流域的降水分布情况。·遥测水位站1个:即水库上游水位站。同时,在水库管理所设中心站一个,系统的规模为1:1,即1个中心站,1个遥测站,所有遥测站的水情信息和工情信息都要传到水库管理所。另外,在大坝坝顶附近安装1-2个摄像头,把大坝运行情况及库水位变化信息传输到水库管理所计算机系统。⑶、应用软件系统.n,本系统由信息采集系统、信息处理查询系统、洪水预报系统、洪水调度系统、数据库及其管理系统5个子系统组成。按模块划分为信息采集接收模块、实时信息动态监视模块、信息查询与维护模块、报表模块、洪水预报调度会商模块(包括防洪、灌溉供水调度会商)、数据库及其管理模块、远程数据通信访问及传送模块共7个模块。整个应用软件系统的总体功能正确、全面地进行水雨情与工情信息的收集、输入、修改、查询,并实时动态显示有关信息,通过人机交互进行洪水预报、调度方案制订、调度方案评价与优选、调度成果管理、防洪、灌溉工程信息管理、系统管理等。应用软件系统要求能根据实时和定期水、雨、工情准确分析防洪、水库安全及兴利形势,自动形成调度预案,供各级调度指挥人员参考,并通过专家经验加以修正,最终形成调度方案,供水库管理机构决策,供执行人员实施。系统功能⑴、基本功能·自动采集雨量、水位等水、雨情信息·水位超警和水位涨落率越限报警及其他报警·水位流量关系自动生成·来报显示(将最近的记录以表格形式反映)·值班表(图形显示当前各指标)·实时信息显示:雨量立即图;水位立即图;其他设备立即图·流域图(全流域信息地图方式显示).n,·数据库查询(分类、统计、表格生成)·接收当地气象数据⑵、特色功能·自动侦听无线通信信道;·遥测站采用自报/应答兼容方式工作,这种方式具有固态存储功能,既保证自报方式省电、可靠的特点,又能对测站的历史数据进行应答查询,解决了以往自报/应答兼容方式功耗大,可靠性较低的缺点;·遥测站和中继站兼容,大大减少了设置中继站的费用,保证各测站与中心站通信电路畅通;·信息用WEB方式反映;·洪水预测及调度智能分析:·水情信息的远程监视:·移动水情通讯(利用笔记本电脑和移动电话相连,在任何地方都可以下载当前水情工情信息,授权后可进行实时调度);·电话语音查询(公用电话查询信息);·资料汇编;·综合监视系统(省地图→市→水库→测站流程,实时反映雨情、水情、库容、淹没面积);.n,沉降观测采用精密水准法,在坝区建立精密水准网,坝体沉降测点与水平位移测点结合布置,组成综合标点。测量方法为由水准基准点引测、校核起测基点的垂直位移。按三等水准测量方法,标点垂直位移观测按三等水准测量方法。渗流量观测根据实际地形和建筑物布置情况,拟在两岸坡和河床坡脚处设置连续截水墙,将渗流水引入坡脚处设置的量水堰中观测。截水墙基础要求建在天然不透水基础上,保证能使所有渗流水均流入量水堰。水库大坝运行观测需配备的主要主要设备如下表。水库自动化监测设备表序号项目名称单位数量备注一雨量自动测报系统 1遥测雨量水文站套1 2遥测水位站套1 3视频监测套14计算机系统二大坝安全监测套1三通讯设备套12.8交通通讯工程**水库位于贵州省某县瓮溪镇境内,距县城70km,距石阡县本庄镇12km。**至石阡本庄公路从**水库库尾通过,**水库大坝距思-本公路0.5km。水库至思-本段公路极差,路面坑坑洼洼,急需拓宽维修,确保抗洪抢险通车方便。管理站安装通讯设备,加强对内、外联络,及时向上级报告水库的运行情况。2.9房屋工程管理站现有房屋面积一百多平方米,为砖瓦结构,已成危房。兴修管理房210m2.n,,改善职工居住环境,提高职工工作积极性、主动性,提高工作效率,使之更好地搞好水库管理工作。3、施工组织设计3.1施工总布置3.1.1 工程概况**水库位于某县的瓮溪镇桅杆村,距县城70km,有思石(**至石阡)公路通过,该水库为均质土坝,坝高32m,总库容210万m3,该工程是一座以农灌为主,兼有防洪、人畜饮水等多功能的小<一>型水利工程,工程有效灌溉面积5391亩,该水库有公路直通坝址所在地,交通方便。工程内容包括大坝防渗处理、新建放水隧洞。防渗处理方案为复合土工膜防渗、涵洞封堵,新建放水隧洞315m。累计工程量如下:主要工程数量表项目单位工程名称土方开挖石方开挖混凝土砌石土石回填回填灌浆帷幕灌浆土工膜m3m3m3m3m3m2mm2一.溢洪道改造705520115二.大坝防渗加固4414785100827006802827.68564三.新建隧洞3771415588105836合 计48612255161629206808362827.685643.1.2临时房屋布置施工现场临时设施的布置,必须与施工顺序和施工方法相适应,使其不致由于施工的进展而相互矛盾,从而影响整个过程的施工进度;应根据实际情况,尽量降低费用开支,少占用施工场地;认真选择施工便道,前后兼顾,左右搭接,尽量降低材料二次转运费用;利于生产,便于管理。工程指挥部设在原水管所内,生活及文化福利用房一部分设置在水库管理所旁,其余设置在坝区附近,适当租借一部分当地民房,职工及民工用房共需300m2。生产用房主要设在坝区,拟搭设面积200m2,其中水泥库房100m2.n,,机械修配房30m2,钢筋木材加工房40m2,空压机房及其它零星材料堆放30m2,砂石料可露天堆放。3.1.3混凝土拌和系统在砼拌和系统中,主要包括骨料系统、水泥系统、拌和系统。骨料系统布置要保证及时地向拌和系统供应足够数量的成品骨料,本工程中砂石料运至现场后分别在坝左右两岸设置一堆料场;水泥主要由**水泥厂供给,水泥在运输、堆存过程中要注意防止吸潮、结块,袋装、散装水泥均可使用,水泥的场外运输主要采用汽车,场内以人工为主。根据本工程特点,考虑到工程施工点分散,坝区布置两台0.4m3移动式砼搅拌机2台,园盘式砂浆拌和机2台,隧洞进出口施工点各布置1台砼搅拌机,2台砂浆拌和机,溢洪道位置布设一台砼搅拌机,配置一台移动水泵使用,位置随工作面的改变而灵活布置,临时堆料场选择适当位置布置,以不影响场内交通为宜。3.1.4风、水、电系统(1)供风系统施工用风要求:本工程有隧洞施工,需在隧洞进出口各布置一台9m3/h移动式空压机供风,空压机位置应尽量靠近工作面布置,使工作面得到稳定的风压,同时要接好通风和排烟管道,保证爆破后能迅速散烟,工作面能获得新鲜空气,为工人创造良好的工作环境,施工供风管采用软管敷,隧洞施工完毕后再移至其它施工区。(2)供水系统生活用水从附近井水中抽取,生产用水采用7kw水泵从库水中抽提,并在右岸730.00m高程处修建一容积为20m3的储水池,移动水泵位置应随工作面的变化而设置,根据本工程施工面较分散,不设固定供水管路。输水管道采用φ50mm钢管。(3)供电系统施工用电采用瓮溪镇片区电网10kv线路接入供电,施工区附近增设一台变压器,从变压器分侧或低压闸刀上接线,施工时需架设一定的动力线路。.n,3.1.5砂石料加工系统块石:区域内出露地层有第四系、二迭系下统,志留系下统,奥陶系、寒武系,工程区属切割较强烈中低山峡谷岩容区,块石料场在坝址下游120m处,该处储量丰富,能够满足工程要求。碎石:碎石原料与块石料同场开采,加式制作后运至施工现场。砂:区内无天然砂可采,采用机制砂,隧洞开挖部分洞碴,溢洪道开挖部分岩碴可用制作机制砂。在料场内分别配置600×1200颚式破碎机、筛分机、胶轮车等设备。3.1.6施工交通布置对外交通主要利用思-石公路运输材料物资等,另外整治进场公路0.5km,作为永久交通运输公路。临时交通道路布置,施工区拟修建1.5km的施工便道作为材料运输通道。使各环节交通互不影响,合理衔接,充分发挥机械作业效益。3.1.7通讯系统布置通讯设备主要利用已有的通讯工具对外联络3.2 施工导流设计3.2.1导流方式及导流标准导流时段为当年11月至次年3月。本工程永久建筑物为四等四级,根据《水利水电施工组织设计规范》(SDJ338-89)的导流建筑物级别划分,本工程临时建筑物按Ⅴ级设计,导流设计标准按五年一遇(P=20%)枯季洪水,导流时段取为11月~次年3月,根据水文分时段计算,则相应的枯季洪水流量QP=20%=4.0m3/s,洪水总值WP=20%=5.4×104m3。。根据坝址地形、地质、水文及枢纽建筑物除险加固设计情况,本工程选用一期导流方式,根据实测,坝前淤沙高程688.00m,死水位高程694.50m,大坝老放水涵管中心高程692.29m,因此可利用原放水涵管将库水放空至一定692.29m水位,放水隧洞在枯水期的施工不需设围堰,待隧洞施工结束后,后期的坝体和溢洪道施工采用长为53.6m、比降为1:200的DN50cmPVC管将坝内的水引至新建的隧洞进口,在利用新建的隧洞进行导流。.n,3.2.2导流建筑物设计及施工排水将水库放至692.29m水位后,首先将放水隧洞贯通,并利用隧洞开挖的弃渣填筑围堰。新建隧洞进口底板692.29m,后期的坝体和溢洪道施工围堰采用全断面围堰。后期的坝体和溢洪道施工时,采用一长为53.6m、比降为1:200的管道出口接隧洞进口的PVC管把坝内的水引至隧洞,通过隧洞进行导流。后期的坝体和溢洪道施工围堰围堰尺寸的拟定,根据水文计算结果,围堰高程的确定是根据5年一遇的一次洪水量,减去洪水期的导流水量,经过调洪演算,得在一次洪水中的最大积蓄库容6.1万m3,再加上水库死库容3.7万m3,查库容曲线,得相应的库水位694.99m,再加上0.50m超高,即为拟定的围堰高程695.49m。最大堰高3.5m,上游边坡1:2,下游边坡1:1,顶宽2m,堰长46.50m,结合工程实际及当地材料考虑,围堰形式为土石围堰,施工顺序为先用麻袋装填土石作堰体稳定,以设计的边坡抛填,连同塑料薄膜一道铺设,围堰的具体尺寸见设计施工。施工期基坑排水采用两台7kw移动式水泵抽排,初期排水时,其排水站布置在围堰基坑集水最深处;经常性排水时,排水站布置在基础开挖高程最低处的开挖轮廓线外,其集水井底板低于开挖高程0.5m左右。施工完毕后,部分围堰需作拆除后用汽车运至堆放场。3.3施工工艺和施工质量标准3.3.1施工工艺3.3.1.1大坝防渗加固坝内上游齿槽的土方开挖采用人工开挖,胶轮车运输,库内清淤可用人工清除后用泥兜、水桶挑抬上岸后用胶轮车运输。上游齿槽的石方开挖采用手风钻钻孔爆破,原防浪墙的砌体拆除均采用人工拆除;开挖后的弃土弃碴部分用来填筑围堰外,其余均运至指定堆碴场堆放,禁止倒入库内或下游河床。抗滑齿槽的土方压实填筑前,先清除抗滑齿槽表层不合格土、杂物等,以人工夯实,并分段、分层填筑,分段长度为100m.n,,各段设立标志,相邻施工段作业面均衡上升。浆砌石施工按座(铺)浆法砌筑,砂浆采用机械拌和,人工推胶轮车运输入仓,砌筑要求密实错缝,且错缝宽度不小于10cm,灰缝宽度不大于2cm,外露面上的砌缝后预留约4cm深的空隙用于勾缝处理。勾缝前先清缝,砂浆分次向缝内填塞密实,砌体砌筑完毕后做好养护工作。坝面块石干砌由低处向高处,逐步铺砌,铺砌厚度应达到设计要求,砌石应垫稳填实,与周边砌石靠紧,严禁架空。块石运输采用自卸汽车或胶轮车运至各施工点。齿槽混凝土施工:混凝土的施工主要包括砼的配料、运输、养护。混凝土的配料及拌和:根据砂、石料筛分试验成果设计砼配合比,现场试验检测,拟定适宜施工的配合比,并严格按配比施工。配料随时测定砂和粗骨料的含水量,及时调整配比用水,以保证砼拌制水灰比的准确性。砼浇筑:结合本工程特点,砼胶结骨料采用,胶轮车和自卸汽车运输到拌和系统进行配料拌和,拌和好的熟料用铁盒胶轮车运入仓,人工平仓后采用振动棒进行振捣,直至表面泛浆。成品砼必须满足设计强度要求,无蜂窝麻面,并符合规范要求。砼养护:本工程砼浇筑若是在冬季,视天气情况采用浇水,覆盖养护及添加促凝剂;春、秋季节无高温严寒天气,主要以洒水养护;夏季亦以洒水养护为主,若遇高温天气,必要时进行降温(掺入冰块等)或覆盖养护。采用0.4m3拌和机拌和,胶轮车或人工运输,平仓后采用2.2kw插入式震捣器捣实,直至表面泛浆,对振捣器振捣不到部分辅以人工捣固密实,振捣器前后两次插入砼中的间距为40cm左右;砼模板主要采用钢模,辅以枋木模,为保证基岩面结合良好,在第一层砼入仓前先铺垫一层2~3cm的水泥浆,辅垫的面积与砼浇筑强度要适应。在砼浇筑完成后,待其终凝后要对其洒水进行养护,养护时间不少于14天。.n,大坝为复合土工膜防渗,土工膜的施工关系到本工程的防渗效果,是施工中的一个重要环节,复合土工膜铺筑顺序如下:先用LDJ-246胶,将每延长米自重为200g的土工织物粘贴在坝上面,中间铺设每延长米厚0.8mm的土工膜,土工膜用LDJ-246胶事先粘贴好,搭接宽度为5cm,上层再铺设每延长米自重为300g的土工织物,在复合土工膜上,喷3cm厚的水泥砂浆保护层,以防止受阳光照射,和被人工、机械等冲击破坏。还应满足如下的规范要求:1.土工膜应尽量用宽幅,减少拼接量,在加工工厂应尽是拼成要求尺寸的块体,卷在钢管上,妥善至工地。2.平整场地,清除地面一切可能损伤土工膜的尖角杂物,作好排渗设施,挖好固定沟。3.铺设应在干燥和暖天气进行,铺设时不应过紧,应留足够余幅(大约1.5%),以便拼接和适应变化。4.铺设时随铺随压,以防风吹。5.接缝应与最大拉力方向平行。坡面弯曲处特别注意剪裁尺寸,务使妥贴。6.施工时发现损伤,应立即修补。7.密切注意防火,施工时应穿钉鞋或软底鞋。土工膜拼接,可采用热熔法和胶粘法,焊接搭接宽约10cm。为保证拼接的质量应注意:应进行试拼接,所用胶料应在蓄水后不溶解。下游草皮护坡的护坡草皮可从近处移植,草皮最小厚度要大于3cm,铺植均匀。大坝的灌浆:基岩钻孔采用100或150型回转式钻机钻灌浆孔,钻孔过程随时注意孔向偏差,孔壁冲洗用软管注水从孔底向孔外冲洗,直至回水澄清,冲洗压力控制在灌浆压力的80%内,冲洗完毕后,逐渐进行压力试验。灌浆采用自上而下分段灌浆,每一灌浆段长度控制5m左右,灰浆搅拌机拌和浆液,用中压灌浆泵泵送浆液,灌浆塞塞在已灌段0.5m以上,以防漏灌;灌浆平台采用φ4.5钢管搭架,木板铺填平台面,并设1.0m高的栏杆,灌浆结束后用水泥砂浆封堵灌浆孔。.n,3.3.1.2隧洞工程施工隧洞石方开挖采用钻爆法开挖,人工或胶轮车运碴,不良地段采用临时支撑支护,洞内通风采用空压机供风,并做好洞内排水、照明及除尘工作,开挖后的弃土、弃碴可用作围堰填料。隧洞的出碴机械主要采用胶轮和斗车,出碴运输中道路保持平整,宽阔,提高道路的通行能力,减少运输时间。隧洞的施工按设计要求先对除进口以外的隧洞段进行施工,施工完毕后再对进口进行施工。隧洞底板砼衬砌采用洞外砼拌和机拌和砼,胶轮车运输入仓,人工平仓后采用2.2kw插入式震捣器捣实,砌筑边墙和顶拱的砼预制块在预制场制作完成后,用5T自卸汽车运至隧洞口,人工或胶轮车转运至施工点,人工砌筑。隧洞回填灌浆施工:回填灌浆应在混凝土达到70%设计强度后进行,施工顺序自较低的一端开始,向较高的一端推进,灌浆应连续进行,因故中止灌浆的灌浆孔,重新施工时应进行扫孔再进行复灌。顶拱回填灌浆应分区段进行,每区段长度不应大于3个衬砌段,区段的端部应在砼施工封堵严密,灌浆前对衬砌砼的施工缝和砼缺陷等进行全面检查,对可能漏浆的部位应先进行处理。灌浆孔灌浆完毕后,应使用干硬性水泥砂浆封堵密实,孔口压抹齐平。顶拱回填灌浆的灌浆管在顶拱衬砌时就先预埋,灌浆孔采用CZ-20冲击钻钻孔,灌浆孔布置在拱顶120°范围内并深入围岩20~30m,孔距2~4m,灌浆压力2~5kg/cm2。3.3.1.3溢洪道工程施工土方开挖采用1m3挖掘机开挖,自卸汽车运输;基础石方开挖采用手风钻钻孔爆破,除一部分用作砼骨料外,其余采用自卸汽车运至堆碴场。底板砼浇筑采用0.4m3拌和机拌和原料,人工或胶轮车运输入仓,人工立模,平仓后采用2.2kw.n,插入式振捣器捣实,初凝完成后要对其进行养护,养护时间不少于14天,边墙砌筑所用石料采用5T自卸汽车运至施工点后,人工砌筑。3.3.2施工质量标准3.3.2.1原材料质量的控制水泥:采用某县水泥厂生产的普通硅酸盐R425水泥,并执行每批水泥由厂家提供合格证,严格按规范和行业标准自检和送检。砂、碎石、块石:当地岩石主要为白云质灰岩,质地坚硬,其力学性能符合有关规范要求。选料时去除风化、钙化表层岩石,选择新鲜、干净岩石打砂取料,并选择干净、平整的场地堆放,避免杂物掺入,按规范要求现场定量抽检,成品合格报监理工程师审批同意后才投入施工使用。钢筋:未经调直的钢筋不能用于砼构件中,钢筋表面的氧化层和油污等要清除干净,以免影响与砼的粘结力,因钢筋工程属于隐蔽工程,在灌混凝土前应对钢筋进行验收,钢筋的绑扎、保护层厚度等均必须符合规范要求。3.3.2.2金属结构质量的控制施工安装前,施工单位应检查是否有出厂合格证,设备安装说明书及有关技术文件,不具有该条件的不能用于工程中。3.3.2.3砌体质量控制砌筑所用石料在砌筑前均应冲洗干净,料石表面不得有缺口,并要求采用粗加工条石、石料应质地坚硬,无风化剥落和裂纹;水泥砂浆应随拌随用,使用中如发现泌水现象,应重新拌合,砌石上下层应密实错缝,砌体外露面应平整美观,勾缝应勾平缝,严禁勾假缝、凸缝;上游块石护坡应错缝竖砌,紧靠密实,做至质量可靠。3.4施工安全 爆破材料的运输、储存、加工、现场装药以及瞎炮处理等,均按有关的安全操作规程执行。选用的爆破材料,必须符合国家的有关技术标准,使用前应进行性能检查。新型的爆破材料,经验证其性能符合规定,并经安全技术部门同意后,方能使用。.n,放炮后应保证足够的通风量和通风时间,不得过早进入爆破工作面,不得打残眼,并应有防止杂散电流和静电造成危害的措施。放炮后,进洞作业前,应检查岩石及岩层的稳定性。在洞顶衬砌完成前,均应认真检查危石情况,并认真处理。3.5 施工总进度施工准备期定为施工年10月,包括人员、必要的设备、材料工具等进场,临时房屋修建及场内临时道路整修,施工风、水、电管线布设及施工围堰施工等。主体工程施工期:当年11月至次年3月底完成新建放水隧洞工程的施工;当年11月至次年9月中旬,完成大坝改造工程施工;当年11月至当年12月完成溢洪道改造工程施工。施工期定为12个月(施工年10月至次年9月)。详见施工进度表。施工进度表.n,4、工程建设及运行管理4.1 管理机构该工程于1973年建成,蓄水受益,于当年交付使用,于1993年并入“三星水库管理所”管理,水库常住管理人员1人。该工程除险加固完成后,由县水利局直管,管理人员4人。管理所性质为纯公益性事业单位。4.2 工程运行管理方案.n,由于诸多因素的影响,现行的管理机制已不适应市场经济的发展需求,工程竣工后,应建立健全管理体制,恢复灌区代表会制度,加强水费征收,综合经营管理,加强和提高工程管理和工程效益,实现自主经营、自负盈亏的企业管理目标,逐步向企业化过渡。4.3 工程监测与运行管理(1)由于该工程无任何管理设施,应增设观测设施,布设安全监测网,建立自动化监测系统,坚持库水位、降雨、大坝沉陷等观测记录工作。(2)建设专用通讯联络线,加强联系、统一调度。(3)对进坝公路0.5km进行改造,配置交通和管理工具,作抢修维修、安全管理之用,以便统一管理。(4)维修改造管理站房,为职工创造良好的生产、生活条件。(5)加强管理人员的上岗培训,提高管理素质。定岗定员,实行保安全,保灌溉,保工程维修,保水费征收,保工程效益的“五保”责任制,层层落实到人,责任到人。(6)按照《贵州省水利工程供水价格核定及水费计收管理办法》及《实施细则》核定各类水价。依法征收各类水费,确保水费的如数征收。开展多种经营,广开财路,合理利用水资源,巩固管理。5、环境影响评价及水土保持方案5.1 环境影响评价5.1.1 工程区自然环境工程区域内最高高程为910m,坝址处河床高程680m左右。相对高差230m,为中低山风化剥蚀地貌。库内无大的垮塌、滑坡、坍塌等危及水库安全的不良地质现象存在。区内植被较差,无污染,工程所在地无任何矿产资源和重要的人文景观,也无珍稀动、植物。库区正常高水位以上为地带为荆棘、杂草坡,水土流失有恶化的趋势。5.1.2 环境影响评价**水库除险加固工程的治理,有着较好的社会效益和经济效益,消除了下游5000多亩农田,7560人以及瓮溪镇等的安全隐患。水库治理好后,能达到设计效益,灌溉5391亩农田。将为地方经济发展作出较大贡献。.n,该工程治理规模小,范围窄,施工对库区周边环境无不利影响。主要是施工期内因开挖、开采、运输过程中将产生废碴、废料,以及灌浆过程中产生的污水、噪声等,对环境有一定的不利影响,但只是短暂的。只要施工中采取切实有效的措施加以控制,把影响减少到最低限度。因此,该工程对环境无大的影响。运行管理期,农田水直接注入库内和库内养殖对库水将造成一定的污染,影响人畜饮水,因此应对库水作定期检测、化验,做到安全用水。5.2 水土保持方案区内植被较差,库岸坡稳定,工程完工后,应对库区内的荒山荒地进行植树造林,对大于25°以上的耕地,实行退耕还林还草,实行封山育林。区内农田耕作应做到科学化、多样化,对因耕作产生的水土流失有较大的改善,减少水库的泥沙淤积。对施工中产生的废渣废料应圈在山洼地带集中治理,或覆垦或植树种草,避免产生新的水土流失。6、社会经济效益综合评价6.1 工程概况**水库位于某县的瓮溪镇桅杆村,距县城70km,有思石(**至石阡)公路通过,该水库始建于1965年、1973年开始蓄水,为均质土坝,坝高32m,总库容210万m3,该工程是一座以农灌为主,兼有防洪、人畜饮水等多功能的小(一)型水利工程,工程有效灌溉面5391亩,该水库有简易公路直通坝址所在地,交通方便。由于工程修建时质量标准低,以及年久失修,现水库大坝渗漏严重,溢洪道毁损等,如不加经处理,水库就不能正常发挥效益,严重制约当地的经济发展。工程除险加固静态总投资497.7万元,工程施工期10个月。6.2社会影响分析6.2.1社会经济效益(1)直接效益1)每年可解决人畜7650人/4680头的正常生活用水。.n,1)可达到设计有效灌面5391亩、防洪保护面积7560亩。2)可提高项目区居民的生活用水量和用水质量。(2)间接效益1)减少生态环境治理费用。工程实施后,在解决项目受益区用水安全和粮食生产安全的同时,可以改善区域土壤和大气涵水的条件,减少当地的地下水开采量,遏制地下水的环境恶化,减少因过渡开采地下水而导致的环境地质及疾病的灾害问题。2)减少扶贫费用。工程实施后,将极大的改善了项目区的农业基础设施,通过农业产业结构调整,提高农民的收入,加快脱贫致富的步伐,从而减少扶贫费用。6.3可能带来的社会负面影响本工程居民生活用水的增加势必会增加排放污水的量,污水若不经处理排放,将会造成生态环境的再次污染,要充分考虑所排污水的处理,就会增加污水的治理费用。建议尽可能的通过中水回用等方式,增加水的利用率,尽量将不利影响减少到最小。6.4对项目区不同利益相关者的影响本项目的不同利益相关者主要为灌区的受益农民。灌区的受益农民:本工程实施后,灌区内的耕地将普遍增产增收,再经过农业产业结构调整,种植经济价值较高的经济作物,可使受益农民大幅度提高人均收入,所以灌区农民是本工程最大的受益群体,他们热切的盼望着本工程能够尽快实施。6.5项目与所在地的互适性分析为了促进项目的不同利益群体与项目协调发展,所以必须要对不同利益群体与本项目的互适性进行分析。本项目建成后,主要是灌溉、人畜饮水和为该村的生态旅游创造良好的水域面积,并且对当地的经济建设起的作用很大,但是在工程实施中可能还是会对现在环境带来一定的不利影响。由于社会评价是以可持续发展为目标的项目评价方法,强调“以人为中心的可持续发展”,所以本项目建议增加受益农民等不同利益群体对项目的参与程度,适应当地的文化习俗,并积极争取各级组织对项目的支持,增强互适性,达到可持续发展。.n,6.6社会风险分析社会因素主要由影响人类生活和行为、影响社会环境变迁、影响社会稳定和发展的三类因素构成。本项目的可能发生的社会风险因素由建设征地移民、生态环境、水源质量等因素构成。本项目属于基础设施兼公益性工程,投资主体是国家,工程实施后,可以极大地促进受益区的经济发展,当地政府和受益群众的认可程度很高,应该说,没有什么大的社会风险。建议尽量提高项目效益及社会经济的可持续性发展,使受益群体更加受益,避免造就次生贫困群体,避免社会不稳定因素的出现,最大限度的降低社会风险。6.7结论从社会角度分析评价看,项目能够同时提供农田灌溉用水和解决一部分农村的人畜饮水,不但会极大地改善项目区的居民用水状况,还会改善农业基础设施,促进农业产业结构调整,进一步加速当地的经济发展。社会负面影响很小,但带来的却是巨大的正面效益,因此本项目社会评价可行,建议能够尽快实施,早日让项目区人民受益。7、工程概算及资金筹措7.1工程概况**水库位于某县的瓮溪镇桅杆村,距县城70km,有思石(**至石阡)公路通过,该水库始建于1965年,1973年开始蓄水,为均质土坝,坝高32m,总库容210万m3,灌溉面积为5391亩,该工程是一座以农灌为主,兼有防洪、人畜饮水等多功能的小<一>型水利工程。7.2投资概算编制原则及依据(1)国家及省级主管部门颁发的有关法令、制度、规程。(2)贵州省水利水电工程设计概(估)算编制规定。(3)采用2007年第四季度价格水平进行编制(4)基础单价1)人工工资预算单价:根据黔水建(1999)110号文规定:人工工资按17.92元/工日计。2)主要材料来源及预算价格.n,水泥:主要由某县水泥厂直供,水泥工地价格为531.0元/吨。钢材:主要由当物资部门供应,工地钢筋综合价为5002元/吨。木材:由某县贮木场供应,综合预算价,板枋材:1264.0元/m3,原木:843.0元/m3。其它次要材料按当地工业与民用建筑价格执行。3)风、水、电单价根据施工实际情况及施工组织设计提供的工艺流程和加工方式计算得:电:0.60元/kw·h,水:0.72元/m3,风:0.13元/m34)砂、石料单价由于本地缺乏天然砂石料,故采用机制砂,根据加工工艺流程,按工序流程Ⅵ-1计算砂、石料单价综合单价为:砂石料单价计算表单价名称单价砂碎石块石系数计算单价系数计算单价系数计算单价原料开采运输17.721.5727.821.2822.68  碎石粗碎1.131.321.491.081.22  中碎筛分3.671.375.021.003.67  细碎制砂6.581.006.58    碎石运输15.74  1.0015.74  砂运输7.311.007.31    块石开采运输40.51    1.0040.51        合计  48.23 43.31 40.51以上主要材料及砂石料,根据黔水建(199)110号文按指导价进入单价,材料预算价格与进入工程单价的价格之差,可作为材料价差,按规定计取税金后列入相应部分之后。进入工程单价的主材:水泥250元/.n,吨,砂30元/m3,碎石:25元/m3,块石20元/m3,钢材2500元/吨。②主要设备价格的编制依据主要设备大坝自动化监测系统和双向转动闸阀价格采用出厂价加运杂费作为编制依据③建筑安装定额、指标的采用费用构成及计算依据按贵州省黔水建(1999)110号《贵州省水利水电工程设计概(估)算费用构成及计算标准》原水利电力部(88)水电基字19号文颁发《水利水电建筑工程概算定额》能源水规(1991)1272号文颁发《水利水电工程施工机械台班费定额》④费用计算依据及构成贵州省黔水建(1999)110号《贵州省水利水电工程设计概(估)算费用构成及计算标准》7.3费用计算标准根据贵州省黔水建(1999)110号《贵州省水利水电工程设计概(估)算费用构成及计算标准》,各种费用标准如下:其它直接费费率:2%现场经费费率:土石方工程4%、砼工程5%、灌浆工程7%间接费费率:灌浆工程6%、其它为5%计划利润:7%三税税金:3.22%7.4资金筹措根据施工计划,本工程总工期10个月。工程总投资497.7万元,资金来源为国家财政专项资金315万元、省级补助80万元,不足部分由地方自筹。.n,总 概 算 表单位:万元编号工程或费用名称建安工程费设备购置费其他费用合计占一至五部分合计%Ⅰ工程部分      第一部份 建筑工程   345.574.07一大坝除险加固工程248.3248.3 二溢洪道改造工程3.13.1 三新建隧洞工程76.3 76.3 四交通工程2.5  2.5 五房屋建筑工程15.4  15.4  第二部分机电设备及安装工程   18.43.94一雨量自动测报系统0.810.6 11.4 二大坝安全监测 2.03.0 5.0 三通讯设备 2.0 2.0  第三部分金属结构设备及安装工程   6.01.30一大坝工程0.75.3 6.0 第四部分临时工程   20.74.44一施工导流工程10.7  10.7 二临时交通工程2.0  2.0 三临时房屋建筑工程4.5  4.5 四安全文明施工措施费 3.5  3.5 第五部分其它费用   75.816.26一建设管理费  32.232.2 二勘测设计费  39.6 .n, 勘测费  14.814.8  设计费  14.814.8  大坝安全复核  10.010.0 三其它费用  4.044.0         一至五部分合计   466.4  基本预备费(5%)   23.3  工程静态总投资   489.7  工程部分总投资   489.7 Ⅱ移民及环境部分投资   8.0  水土保持工程   8.0        Ⅲ工程总投资    497.7 .n,8、工程招标投标方案设计某水库大坝枢纽除险加固工程实施方案设计于二00八年元月完成,根据贵州省发展计划委员会黔计建设[2001]718号关于转发国家计委9号文《工程建设项目可行性研究报告增加招标内容和核准招标事项暂行规定》的通知,结合工程实际和建设单位意见,编制某县**水库大坝枢纽除险加固工程招标内容:8.1 工程建设规模**水库大坝枢纽除险加固工程建设内容有:①大坝防渗(包括坝下涵洞)复合土工膜铺盖和嵌边齿槽帷幕灌浆防渗处理,灌浆总进尺4399.5m;②溢洪道消能设施续建;③新建放水隧洞(包括放水闸阀);④设置大坝运行监测和管理设施及附属工程;⑤交通、通讯设施;⑥管理所房屋改造。工程概算总投资497.7万元,预计施工期10个月,其主要工程量有:帷幕灌浆有效进尺2730.4m,土石方开挖4689m3,浆砌石2890m3,砼1426.6m3,劳动总工日3.76万个工日。8.2 项目招标范围该工程按实际情况,实行部分招标,因为本工程的勘察、大坝安全鉴定分析报告,初步设计以及实施方案设计均受某县水利局委托,由**地区水利电力勘测设计院完成。故本工程勘察、设计不列入招标范围。由于工程规模较小,重要设备、材料采购也不列入招标范围。工程施工列入本次招标范围。本工程的监理是否列入招标范围,建议由建设单位(业主)确定。8.3 招标组织形式建议项目列入招标范围的拟采取委托招标组织形式。8.4 招标方式建议招标方式采取公开招标。8.5 标段的划分.n,本工程虽然工程规模较小,投资不大,但由于施工工艺不同,施工技术要求不同,同时考虑到便于施工管理,减少施工干扰,使工程能有条不紊地进行,因此本工程招标划分为2个标段,帷幕灌浆工程为一个标段,其它建筑工程为一个标段(包括大坝复合土工膜铺盖,溢洪道续建,新建放水隧洞,水管所房屋改造等)。8.6 对投标单位的资质要求参加投标的施工企业应具有水利水电工程三级以上的施工企业资质。若建设单位确定监理列入招标范围,参加投标的工程监理单位应具有水利水电工程监理丙级以上资质。.
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