北部信江中游右岸泗沥支流裴源水上游中型水库除险加固设计报告

北部信江中游右岸泗沥支流裴源水上游中型水库除险加固设计报告

1综合说明1.1绪言XX水库位于XX市北部信江中游右岸泗沥支流裴源水上游。裴源水发源于三县岭，由北向南流经庙基、横岭背、白田、港黄村、泗沥桥、墩上徐家等地，在合盘石童家村汇入信江。裴源水全流域面积为310km2，河道总长度51.9km。XX水库坝址座落在白田乡XX村下游1km处，地理位置为：东经117°14′30″，北纬28°32′，距XX市城区约35Km。水库坝址以上控制河流长度17.9km，控制流域面积35.8km2，河道加权平均坡降1.14％，流域平均宽度2.0Km，流域形状系数0.11。1965年4月上饶地区水电局和XX市水电局开始对泗沥河裴源水地区进行全面的勘测规划工作，1965年8月编制出《XX市XX水库工程扩大初步设计书》，1965年8月由XX市人民委员会上报XX水库工程扩大初步设计书，1965年9月得到上饶地区水电处的批准，1965年10月19日江西省计划委员会以“计农字第149号”对XX水库扩大初步设计书作了批复。大坝于1965年9月正式动工兴建，1967年7月大坝土方填筑基本完成，1968年底完成枢纽渠系工程。XX水库原设计正常蓄水位103.10m(黄海高程系统，黄海高程=原假设高程+3.10m，下同)，相应库容为2090×104m3；灌溉死水位78.93m，相应库容为11×104m3；设计洪水位104.3m，相应库容2326×104m3；校核洪水位105.93m，相应库容2619×104m3。本次设计按《防洪标准》（GB50201—94）和《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252—2000）的有关规定对大坝规模复核后调整为：水库按五十年一遇洪水标准设计，千年一遇洪水标准校核。水库设计正常蓄水位103.1m，相应库容2090×104m3；死水位78.93m，相应库容11×104m3；设计洪水位（P=2%）105.01m，相应库容2449.7×104m3；校核洪水位（P=0.1%）106.03m，相应库容2640.3×104m3。XX水库兴建于“大跃进”年代，由于条件限制，工程施工土法上马，工程施工质量差，该工程的大坝、溢洪道和灌溉涵管等主要建筑物均存在严重质量问题。工程运行过程中出现了很多重大险情，虽然经过历年的维护和处理，但一直未彻底根除隐患。因此XX水库自1965年投入运行以来，一直带病运行，历年来103n一直限蓄水位控制运行，不仅使工程效益大打折扣，同时对下游的人民生命财产安全也构成了严重威胁。为了摸清XX水库的运行现状，江西省上饶市水利电力勘测设计院、江西省XX市水电局和XX水库管理委员会于2003年初对XX水库大坝洪水、结构稳定、渗流稳定以及现场安全检查、运行情况等方面进行了综合评价，并提出了XX水库大坝安全鉴定论证报告。2003年6月，由江西省水利厅组织召开由江西省大坝安全管理中心、江西省水利厅、江西省上饶市水利规划设计院、XX市水电局等部门有关专家参加的大坝安全鉴定会议，提出了XX水库大坝安全鉴定报告书。根据《水库大坝安全评价导则》（SL258-2000）,将XX水库大坝安全类别评定为三类坝，并对大坝的维修加固提出了意见和建议。本次初步设计在上述资料基础上，对XX水库枢纽工程作进一步分析论证并进行除险加固设计，提出工程除险加固初步设计报告。1.2水文该流域属亚热带多雨区，气候湿润，四季分明，雨量充沛。坝址以上流域为赣东北暴雨中心，降雨主要受季风影响，其水汽主要来自太平洋西部的南海和印度洋的孟加拉湾。一般每年的四月份起，雨量逐渐增加，五、六月份冷暖气流持续交绥于长江中下游一带，冷暖空气的强烈幅合运动，形成大范围的暴雨；当锋面雨进入该区流域时，就有大的暴雨产生。泗沥河裴源水在XX水库坝址以上为山区性河流，洪水均由暴雨产生，洪水发生与暴雨产生紧密相关。根据本流域的暴雨特性，最大洪水多发生在4～7月，尤其是6月份发生洪水次数最多，洪水急涨陡落，具有历时短、汇流快、洪峰尖高的特点，一次洪水过程历时一般为1～2天。根据白田雨量站1965～2000年实测资料统计分析，坝址以上多年平均降雨为1844mm，其中3～6月降雨量占全年60.1%，7～12月份的降雨量仅占全年的29.87%，多年平均最大月降雨量386.9mm(6月份)，是最小月降雨48.87mm(12月份)的7.92倍，降雨在年内分配很不均匀，同样降雨在年际上分配也很不均匀，最大年降雨量为2847.8mm，是最小年降雨量1265.6mm的2.25倍。根据白田站1965～2000年36年实测日暴雨资料统计显示，发生150mm以上的日暴雨13次，其中200mm以上的日暴雨5次。103n设计暴雨的推求可根据分析的白田水位站实测暴雨资料和《江西省暴雨洪水查算手册》中的等值线图查算两种方法进行。由于实测暴雨资料系列中没有历史特大暴雨调查点据；由《手册》推求的设计暴雨成果虽偏大，但从防洪安全角度考虑，本次除险加固的设计暴雨仍选用《江西省暴雨洪水查算手册》所推求的成果。由于资料条件限制，无法用入库还原洪峰流量的途径来推求设计洪水，故采用由暴雨资料推求的设计洪水成果，即采用由《手册》计算的洪水成果。本次设计洪水采用1986年编制的《江西省暴雨洪水查算手册》及相应的瞬时单位线法，雨型分配采用3小时为一控制时段，前期影响雨量为70mm。同时对最近几年的工程设计以及相邻流域已建工程的洪水成果资料分析比较，经综合分析，本流域的暴雨洪峰模数与相邻流域已建工程的暴雨洪峰模数基本接近，因此，可认为本次设计洪水计算成果是合理的。XX水库除险加固工程的枢纽建筑物主要有大坝、溢洪道、灌溉涵管等，灌溉涵管进口底板高程78.93m，是整个水库枢纽最低的出水口。大坝、溢洪道、输水隧洞施工可利用灌溉涵管进行临时施工导流。因此根据不同的建筑物及施工工期分别计算施工洪水。1.3工程地质1.3.1区域地质条件XX水库库区属丘陵低山地貌，山顶高程一般100～200m，山坡稳定，未见大的滑坡和坍塌等不良物理地质现象。库区出露的地层岩性主要为前震旦系板溪群石英云母片岩，表层岩体风化深。在水库正常高蓄水位103.10m范围内，组成库盘及库岸的岩性主要为石英云母片岩，表层岩体透水性较强，深层岩体透水性较弱。库区分水岭高厚，地下水位高于水库正常高水位。库区未见有大的导水断层带连通库外,水库不存在永久性渗漏问题。库岸山坡较为平缓，山坡角一般30～40°，多为岩质边坡，水库运行四十多年来未发现岸边再造现象，岸坡稳定。坝址以上流域范围內树林茂密，植被良好，洪水期有少量泥砂淤积库内，平水期上游河水清澈，固体径流甚微。103n1.3.2大坝工程地质条件坝基主要的工程地质问题是坝基渗漏及绕坝渗漏。工程兴建时，坝基进行了清基，在坝轴线位置开挖了齿槽，从左到右其深度6.25～0.98m，坝基上游、坝轴线和坝基下游部分位置均清除了砂卵砾石层等松散堆积物，坝基坐落在强风化基岩上，基岩未做防渗处理。坝基出露的岩石为前震旦系板溪群石英云母片岩，岩石裂隙很发育，坝基表部岩石属中等透水层，相对不透水层(q≤10lu)顶板埋深在基岩面以下4.85～12.15m,因此坝基岩石存在渗漏问题。大坝左、右两坝肩上部岩体裂隙发育，透水性强，属中等透水至强透水岩体。根据相对不透水层顶板线与正常高水位线的关系，左、右两坝肩均存在绕坝渗漏问题。坝轴线土体的颗粒组成部分具有心墙特征，其颗粒级配稍好于其它部位，但坝体填筑土的颗粒组成不具规律性，不均一性明显，土料质量较差。坝轴线土体属高压缩性土，结构较疏松，坝轴线与下游坡土体的抗剪指标接近，下游坡土体的密实性好于坝轴线与上游坡，坝轴线土体的物理力学性质心墙特征不明显。坝体填筑土的防渗性能具有一定的均质性，坝轴线土体的防渗性能不具心墙特征，因此可以认为大坝类似均质土坝。根据坝体填筑土渗透试验的分析成果，坝体填筑土防渗性不能満足均质土坝的防渗要求。1.3.3溢洪道工程地质条件溢洪道由堰体、进口水平段、泄槽段及出水渠组成，现分段评价如下：（1）进口水平段：该段长约32m（包含堰体），为一底宽从40m收缩至22m的平底渠，底板高程101.04—101.10m，底板及边墙有混凝土衬护，其厚度0.30m，局部有变形、空洞现象，冲刷破坏较严重。该段出露的岩性为石英云母片岩，底板及两侧边坡岩石呈强风化，其允许承载力能满足堰体的基础要求。该部位岩层裂隙发育，岩体完整性差，抗冲刷能力低，抗风化能力差，不能满足抗冲要求，因此该段存在着抗冲刷问题，应对砼底板和边墙进行加固处理。103n（2）泄槽段：泄槽段出露的岩性为石英云母片岩，底板和边墙部位岩石呈强风化，该泄槽段岩体裂隙发育，岩石呈强风化，岩体抗冲刷能力低，不能满足抗冲要求，存在抗冲刷问题，因此必须对泄槽段砼底板和边墙进行加固处理。（3）出水渠：现出水渠底宽约26m，其底板及边墙未进行衬护，底板被冲刷得坑坑洼洼，该底板部位出露的岩性为第四系全新统残积砾质粉质壤土，厚度0.8—1.4m，下伏基岩为石英云母片岩，岩石呈强风化，岩土体抗冲刷能力差，不能满足抗冲要求，因此必须对底板和两侧边墙进行衬护加固处理。（4）山体、溢洪道两岸山坡一般为全强风化岩质边坡，岩体破碎，裂隙发育，形成不利的结构面组合，因此分析认为溢洪道进口水平段两岸山坡稳定性较差。其它地段山坡稳定性相对较好。1.3.4涵管工程地质条件灌溉涵管为坝下埋管，为钢筋砼圆形涵管，涵闸基础坐落在强风化石英云母片岩上，岩石允许承载力能满足要求，工程地质条件较好。由于坝体与放水涵周边接触处未做回填灌浆处理，因此其周边接触处有渗漏的可能。1.3.5天然建筑材料本工程所需天然建筑材料为砂砾石料及块石料，其中砂砾石料5.77万m3，砂料3.722万m3，砾石料3.312万m3，块石料4.9万m3。为了满足这一需求，本阶段对天然建筑材料进行了详查工作。砂砾石料场有花园里料场和柏树里料场，两个料场开采条件与交通条件基本相同，但花园里料场砂粒粒径比柏树里料场好一些，建议优先采用花园里料场。土料场有毛家料场和港黄料场，毛家料场土料储量少，港黄料场土料储量丰富，两个料场的运输条件和开采条件均较好，各料场的粘粒含量满足防渗土料的质量要求，毛家料场土料砾石含量偏大，但可以满足大坝填筑质量要求。103n1.4工程除险加固的必要性XX水库枢纽工程由大坝、溢洪道、灌溉涵管等水工建筑物组成。本次设计仅对该枢纽工程的主要建筑物进行除险加固处理，水库枢纽工程的工程总体布置基本保持原状。由于XX水库大坝当年采用群众运动方式施工，施工速度快，坝体碾压和含水量控制不严，坝体填筑质量差。根据实际运用中出现的情况、历次地质勘探及对大坝质量的检测暴露出大坝存在以下主要问题：一、大坝存在的主要问题（1）坝体填筑土结构较疏松，坝体填筑土渗透系数算术平均值大于1.0×10-4cm/s，坝体填筑土防渗性能不能满足要求，存在坝体渗漏问题。（2）大坝坝基表部岩石属中等透水层，基岩未做防渗处理，存在坝基渗漏。（3）大坝两坝肩上部岩体裂隙发育，透水性强，属中等透水至强透水岩体。根据相对不透水层顶板线与正常高水位线的关系，两坝肩均存在绕坝渗漏问题。（4）大坝原型观测项目不全，缺少观测设施。仅有大坝坝体浸润线观测，而且观测设备落后。（5）大坝下游排水棱体未设反滤，堵塞严重，排水效果差，贴坡及堆石棱体块石风化严重。（6）大坝上游块石护坡风化严重，局部已经损坏。（7）上坝防汛公路坡度太陡，影响防汛抢险交通。（8）大坝坝顶无防汛照明设施，不利防汛；现有管理房陈旧、简陋、面积小，不能满足管理要求。（9）大坝左坝肩山体距溢洪道右侧边墙8m处，发生过局部滑坡。影响东干渠道的正常运行。（10）坝顶防浪墙有多处明显开裂、破损。二、溢洪道存在的主要问题（1）溢洪道进口段右端山体沿坡面产生间断拉裂缝，裂缝长约5.0m，宽度一般为1～2cm，最宽处达7.0cm，山坡较陡，山坡角一般40～45°。（2）溢洪道底板多处隆起塌落。砼风化严重，强度较低。103n（3）溢洪道泄槽末端交通桥桥下净空高度不够，影响溢洪道行洪。泄槽边墙高度不满足泄洪水深要求。（4）溢洪道挑流消能下游的冲刷坑边墙浆砌块石冲垮。（5）溢洪道出口出水渠未衬砌，对河岸冲刷严重。三、灌溉涵管存在的主要问题：（1）灌溉涵管闸门井位于涵管中部布置不合理，不利于闸门井前涵管运行管理与检修。（2）灌溉涵管总长146m，砼结构，砼设计标号为200#，竖井以后76m采用了钢衬钢筋砼结构，竖井以前尚有70m未衬钢管，为钢筋砼结构，由于涵管长期受水流冲刷，涵管管面形成蜂窝麻面，边墙结合部有0.26m结构缝渗漏。涵管砼配筋不满足要求。（3）竖井启闭设备为30吨手动螺杆式启闭机，手摇速度慢，摇动很吃力，且不能完全关闭。（4）工作闸门为平板钢闸门，已运行三十多年，闸门偏离中心位置达6～8cm，漏水严重，已处于报废状态，现主要靠电站出水口闸门控制。四、XX水库存在的其它主要问题：（1）大坝左坝肩山体不稳定，岩石破碎，坡度较陡，1973年出现大面积山体滑坡。（2）大坝右肩山体距大坝约50m处发生过大面积山体滑坡，堵塞渠道，影响上坝公路交通。（3）防汛公路路面为泥石路，冲刷严重，凹凸不平，路面较窄，路基不实；上坝防汛公路坡度太陡，影响防汛抢险交通。（4）灌溉渠道闸门老化，漏水严重。XX水库自1968年投入运行以来，在运行中虽未发生跨坝等重大事故，但枢纽建筑物存在的问题确实不少，特别是大坝渗漏问题较严重，溢洪道水力条件差，不能满足泄洪要求，灌溉涵管露筋、渗漏、裂缝严重，钢闸门、启闭设备老损。为保证下游人民生命财产的安全，对XX水库除险加固是很有必要和十分紧迫的。本工程经径流复核，要保持灌溉4.5万亩农田，必须保持水库原设计规模。本次除险加固设计按《防洪标准》（GB50201—94）和《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252—2000）的有关规定，经复核该工程为中型水库，水库103n按五十年一遇洪水标准设计，千年一遇洪水标准校核。水库设计正常蓄水位103.1m，相应库容2090×104m3；死水位78.93m，相应库容11×104m3；设计洪水位（P=1%）105.01m，相应库容2450.0×104m3；校核洪水位（P=0.1%）106.03m，相应库容2631.0×104m3。为年调节水库，设计灌溉面积4.5万亩。1.5工程建筑物除险加固设计XX水库是一座以灌溉为主，结合防洪、养殖、供水等综合利用的中型水利工程。本次设计按照《防洪标准》（GB50201－94）、《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252－2000）的有关规定，经复核该工程规模仍为中型水库，工程等别为3等，主要建筑物级别为3级，次要建筑物级别为4级，临时建筑物级别为5级。1.5.1大坝现状渗透稳定复核大坝现状渗流复核计算采用北京理正软件设计院开发的《渗流计算分析》（3.0版），计算时首先拟合相应断面渗压计水位线，复核已选定的渗透系数分区及边界条件，再按不同水位工况计算大坝的渗流流网。根据大坝现状渗流流网计算结果可知：大坝各典型计算断面在正常蓄水位时，浸润线位置较低，但在设计和校核水位下，大坝渗流性态较为不利，浸润线位置较高，大坝下游坝坡浸润线逸出点较高，而大坝下游坡出口无保护，极易产生渗透破坏。大坝坝体内最大水平渗透坡降小于经验允许渗透坡降,在坝体内产生渗透破坏的可能性不大，但在各种工况下，下游坝坡逸出点渗透坡降接近或超出坝坡逸出点的临界渗透坡降，大坝下游坝基砂砾石的最大渗流坡降为0.26，接近或已超出砂卵砾石的允许渗透坡降，极易产生渗透破坏。强风化基岩渗透坡降为0.24～0.35小于允许渗透坡降。因此，可以认为：大坝在设计、校核水位工况条件下，渗透稳定不满足要求。1.5.2大坝现状坝坡安全分析按照《碾压式土石坝设计规范》（SL274－2001）的规定，现状坝坡稳定计算分别按计及条块间作用力的简化毕肖普法，稳定渗流期采用有效应力103n法对下游坝坡进行稳定计算，水位降落时分别采用有效应力法和总应力法对上游坝坡进行稳定计算。本工程采用北京理正软件设计院开发的《边坡稳定分析》（3.0版）由微机进行计算。现状大坝各典型断面的坝坡稳定计算成果为：从现状坝坡抗滑稳定计算结果来看，大坝坝中0+070断面在正常蓄水位运用条件下，下游坝坡抗滑稳定安全系数满足规范要求，在设计洪水位、校核洪水位运用条件下，下游坝坡抗滑稳定安全系数均不满足规范要求。坝中0+135断面和右坝段0+205断面在正常蓄水位、设计洪水位、校核洪水位运用条件下，下游坝坡抗滑稳定安全系数均不满足规范要求。在库水位自校核洪水位快速降落至正常蓄水位情况下坝中0+070断面、0+135断面及右坝段0+205断面上游坝坡抗滑稳定安全系数均满足规范要求。在库水位自正常蓄水位降落至涵管顶78.93m高程情况下，坝中0+070断面、0+135断面及右坝段0+205断面上游坝坡抗滑稳定安全系数均不满足规范要求。1.5.3大坝除险加固设计1.5.3.1大坝除险加固设计内容针对XX水库大坝现状存在的主要问题，确定大坝除险加固设计的主要内容如下：（1）大坝坝身防渗处理设计；（2）大坝坝基及坝端绕坝渗漏处理设计；（3）大坝坝顶设计；（4）上游坝坡及护坡重建设计；（5）下游坝坡护坡及坝面排水设计；（6）下游排水棱体重建设计；（7）大坝监测设计。（8）水情观测及管理房针对XX水库大坝现状存在的问题，本次除险加固设计着重解决XX103n水库的坝体、坝基及绕坝渗漏问题，并对大坝坝顶、坝坡、排水棱体及观测设施进行全面系统的加固设计。按照以上原则，本次除险加固设计对大坝防渗主要考虑对坝身、坝基及绕坝渗漏通道进行截渗，并对存在稳定问题的坝坡进行加固。1.5.3.2大坝加固设计1.5.3.2.1大坝砼防渗墙加固设计大坝砼防渗墙利用反循环钻机成墙，防渗墙截至坝基强风化岩石以下1.0m，形成一道防渗体，墙体有效厚度0.6m，墙顶高程106.5m。砼防渗墙轴线位于坝轴线上游0.5m处，防渗墙造孔自大坝右侧至大坝左侧山体，全长252m，单排布孔，间距1.0m.钻孔布置在坝顶，孔口高程107.15m，反循环钻机成墙法构筑砼防渗墙设计指标如下：（1）渗透系数：K≤1.0×10-7cm/s（2）墙体厚度：t=0.6m（3）抗压强度（R28d）：3～5Mpa（4）墙体深度：防渗墙设计深度既要满足防渗要求，又要做到经济合理和便于施工，墙底伸至坝基强风化岩石以下1.0m，最大高度35.5m。（5）混凝土配合比：为保证防渗墙的浇筑质量，砼配合比应现场试验确定，一般每m3防渗墙用料为：水泥70～200kg，膨润土20～50kg（5～20﹪），粘土150～300kg，中粗砂450～750kg，卵石500～950kg，水150～200kg，水灰比0.1～0.8，水胶比1～2，砼坍落度控制在18～22cm，扩散度控制在34～38cm。1.5.3.2.2大坝坝基及绕坝防渗加固设计坝基及两坝肩岩体防渗均采用帷幕灌浆处理，帷幕深入相对不透水层以下5.0m，两坝肩岩体在坝顶沿防渗墙中心线分别向左、右岸延伸至山体的相对不透水层顶板线（q≤10lu）与正常蓄水位(103.1m)高程线相交为止。帷幕灌浆范围处理范围0-026～0+272，帷幕灌浆孔孔距2.0m，全长298m。灌浆孔距2m，采用2序孔施工。1.5.3.2.3坝体其它部位除险加固设计大坝坝顶宽度从现状5.5～5.8m整修成5.8m103n宽，为避免坝顶受雨水冲刷，并考虑到坝顶的美观问题，在路面底部先铺设一层15cm厚的砂砾石垫层，然后在路面底部再铺设一层15cm厚的水泥砂砾石稳定层并碾压整平，最后再铺一层20Cm厚的C25砼面层做路面,坝顶高程107.20m，坝顶防浪墙高程107.65m。上游护坡重建时首先将现状上游坝坡块石及垫层全部清理，对有裂缝的地方进行追挖填补，对塌陷、洼凹处进行填补修整。考虑上游坝坡边坡稳定要求，把废弃碎石料往上游坝脚堆筑一压脚平台，平台高程略高于输水隧洞进口底板高程78.93m（死水位）取为82.5m，平台以下坝坡采用抛石固脚。82.5m平台以上坝坡按设计要求清理整坡后，首先铺筑15cm厚度的砂石垫层，再在其上游采用12cm厚C15砼预制块护坡，底部设C15砼大方脚，大方脚顶宽0.5m,底宽1.1m,高度1.0m，右岸与右岸坝肩及岸坡相接，左岸与现有的块石护坡相接。本次加固设计拟对桩号0+190～0+200棱体予以新建，按新设计的棱体尺寸重建；桩号0+000～0+200段，将原有棱体抽槽重建，重建范围为0+030～0+050、0+060～0+080、0+100～0+120、0+130～0+150桩号，抽槽重建总长度80m。新建排水棱体顶高程77.0m。上游坡1：1；下游坡1：1.5。在大坝排水棱体下游设纵向截渗沟，截渗沟底宽0.5m，两侧边坡1：1，截渗沟衬砌用微风化块石浆砌。截渗沟末段设量水堰，用于观测渗水量。本次设计将坝下游原有块石护坡全部清除，对有裂缝的地方进行追挖填补，对塌陷、洼凹处进行填补修整。本次设计下游坡比基本维持现状坝坡坡比，从上至下依次为：1∶2.1、1∶2.5、1∶3，在高程87.21m、97.08m、处分别保留1.5m宽平台。设计考虑在坝坡坡面整平后重新铺设新的网状草皮护坡，草皮护坡范围为反滤排水体顶高程以上的整个下游坝面，护坡前将下游坝坡按设计坡比全面夯实。为防止下游坝坡雨水集中冲刷而形成雨淋沟，根据《规范》（SL274－2001）要求，在下游坝面设置纵横向排水沟和岸坡排水沟。1.5.3.2.4大坝除险加固后渗透稳定和坝坡抗滑稳定计算XX水库经过大坝坝体建造砼防渗墙、大坝坝基和绕坝作防渗加固处理后，大坝渗流状况将发生改变，本次设计采用有限元方法对大坝加固处理后的渗流稳定作计算分析。经计算，大坝加固处理后坝体浸润线在下游坝坡出逸点及沿下游地基出逸坡降均有大幅度降低，渗流稳定满足要求。103n大坝除险加固后在正常运用和非常运用情况下，各典型计算断面的上游坝坡和下游坝坡最小抗滑稳定安全系数均满足规范要求。1.5.4溢洪道除险加固设计由于现状溢洪道存在溢流堰开裂，边墙高度不够，泄槽底板无排水设施，施工质量差，老化严重，存在大量破坏现象，冲刷坑边坡不稳，下游河道冲毁严重等主要问题。针对溢洪道现状存在的问题，确定溢洪道需作除险加固处理的主要项目如下：进水口削坡衬护，重建溢流堰，泄槽底板及边墙重建，增设排渗系统，重建交通桥，对消能设施进行加固、并将出水渠衬护等。1.5.4.1进口段除险加固方案进口段长32m，据施工人员回忆，当时进口段为工程弃碴堆积而成，土质松散，未经碾压，目前岸坡为1：0.9，长期自然沉陷引起溢流堰右侧堰体及进口段混凝土底板拉裂，为稳定进口岸坡，拟对进口段岸坡进行抛石固脚，坡面衬护。1.5.4.2控制段除险加固方案控制段（0+22.4～0+26.4桩号）长度4.0m，采用无闸控制的自由泄流方式，溢流堰堰型为WES曲线实用堰，为防止进口岸坡失稳对溢流堰安全产生影响，溢流堰位置向后移动18.5m,泄洪净宽42m，堰顶高程103.1m，下游与泄槽相接，接点高程101.1m。边墙采用砼挡土墙。溢流堰堰型为WES曲线实用堰，在现状溢洪道底板上，以30Cm厚C25砼浇筑溢流堰堰面，内部以C15砼埋块石填腹。WES曲线堰面由三段曲线组成，上段WES曲线方程为y=0.277x1.85，堰底宽4m，堰顶高程103.1m，下游与泄槽相接，接点高程101.1m。堰底板上游齿槽嵌入基岩1.0m，底宽0.5m，WES曲线实用堰两端为砼挡墙，堰体与上、下游段及边墙均设伸缩缝连接，缝中设铜片止水。溢流堰堰基防渗及两岸绕渗采用帷幕灌浆处理，溢流堰防渗处理全长79m，防渗帷幕向左延伸至山体相对不透水层顶板线（q≤10lu）与正常蓄水位(103.1m)高程线相交为止；右岸沿山体向右延伸16m，以满足绕坝防渗要求。帷幕灌浆103n采用单排布孔，孔距2.0m，帷幕深度伸至相对不透水层（q≤10lu）以下3.0m。1.5.4.3泄槽除险加固方案泄槽段总长度101.5m，其中收缩段长度70m，由底宽42.0m收缩至10.0m，顺直段31.5m，净宽10.0m，各段泄槽布置如下：（1）第一段:泄槽渐变段，该段轴线长70m，由42m底宽的矩形断面渐变为底宽10m，泄槽纵向坡度1∶5.75、1:3.16。该段起始端接堰体下游、101.1m高程，新增30cm厚C25钢筋砼衬砌护面，边墙高度按溢洪道校核洪水水面线加安全超高确定。（2）第二段：泄槽顺直段，底宽10m的矩型断面，左右边墙为C25砼重力式挡土墙，底板纵向坡度1∶3.16。沿底板及边墙长度方向每10m设置一横向缝，底板设三条纵缝，缝中用沥青杉板填缝。（3）第三段泄槽挑流段，轴线长度6.0m，底宽10m，挑流鼻坎顶高程74.1m,基础高程69.0m,左右边墙为砼重力式挡土墙，出口边墙为C25砼挡土墙。挑流鼻坎反弧半径8m,挑射角300，原挑流鼻坎段砼不满足抗冲要求，将表层凿除40cm原砼，采用风钻打孔，设孔间距1.0m,呈梅花型布置，孔内设φ22cm锚筋，再浇筑C25砼面层。1.5.4.4消能防冲设施除险加固方案XX水库溢洪道消能形式为挑流消能，本次加固设计针对溢洪道现状布置情况，拟对挑流消能和底流消能两种消能形式进行方案比较。经过经济技术方案比较，采用挑流消能方案，对冲刷坑进行加固，加固后冲刷坑长度60.2m,底宽25m，为了在溢洪道下泄小流量时保护鼻坎基础，底板在靠近鼻坎处采用15m长0.5m厚的C25砼进行衬砌，其余采用0.6m厚干砌石对挑流鼻坎基础进行保护。1.5.4.5出水渠除险加固方案出水渠渠长257m，现状渠底部分和两岸冲毁严重，各断面宽窄不一，断面形状不规则，底宽25～26m，水流条件差，影响洪水的顺畅泄流。103n根据溢洪道设计规范，出水渠设计标准按10年一遇洪水设计，相应洪峰流量118.61m3/s，出水渠平均坡降0.314％，糙率n=0.025，出水口高程71.50m，渠道断面采用梯形断面，底宽25m，边坡1：1.5，渠道衬砌断面最大过流流速为2.67m3/s，按抗冲流速标准选用渠道的衬砌材料为干砌块石，干砌块石厚度40cm，下设10cm碎石垫层，渠顶超高为0.5m,渠顶高程74.0～73.19m。1.5.4.6交通桥设计方案原交通桥在溢洪道泄流时产生阻水，本次设计拟对老桥予以拆除，在溢洪道泄槽尾部新建一座交通桥，交通桥为钢筋砼桥，桥面宽4.1m，净跨10.0m，桥底高程大于溢洪道边墙高程，以满足溢洪道泄流要求。1.5.4.7灌溉交叉涵设计方案东干渠位于大坝下游,渠线必须跨越溢洪道，现状溢洪道泄槽底部埋设有灌溉交叉涵，本次设计拟对原灌溉交叉涵拆除重建，进出口设渐变段与东干渠相连接。1.5.5灌溉引水系统设计1.5.5.1加固方案现状灌溉涵管为坝下埋管，涵管内径1.3m，设计引用流量为4.5m3/s，根据涵管的使用功能按照现场地质地形条件，本次设计选用老灌溉涵管加固和新建输水隧洞两种加固方案进行技术经济比较。老涵管加固方案由于涵管及竖井结构存在的种种隐患，且水库低水位时流量不能满足灌溉的需要，保留老灌溉涵管将会对大坝的安全运行留下安全隐患。新建输水隧洞工程质量有保证，过流能力能满足灌溉要求，工程运行稳定可靠，能最大限度发挥工程的灌溉效益，本次设计选定新建输水隧洞方案作为灌溉引水系统的加固设计方案，对原灌溉涵管予以封堵。1.5.5.2新建输水隧洞设计输水隧洞进口布置在大坝右端，按照现场地质地形条件，103n洞线布置于大坝右岸山体中，隧洞由进水口、渐变段、直线段、平弯段、出口钢管段组成，全长168.5m。隧洞进水口为塔式进水口，进口底板高程为78.93m，闸室布设拦污栅、事故检修闸门及进气孔。进水口为钢筋砼结构。对进口洞脸边坡采用喷砼衬砌。输水隧洞为有压隧洞，根据规范要求，宜采用圆形断面，为方便施工，洞内径取1.8m，隧洞纵坡0.53%，总长163.5m。隧洞0+015～0+020为5m渐变段，0+076.5~0+092设为弯道段，0+163.5~0+168.5段为明钢管段，其余为直线段。隧洞采用C25钢筋混凝土衬砌并进行固结、回填灌浆。衬砌分缝长度为10m，衬砌厚度0.35m，隧洞出口镇墩为C15混凝土结构。1.5.6大坝蚁害治理根据对蚁路、蚁皮，以及现场捕抓白蚁的分析，危害大坝的蚁种主要是黑翅土白蚁和黄翅大白蚁，就XX水库大坝的白蚁数量及危害分布情况，按照《土栖白蚁危害程度等级》进行评估，其危害程度基本达到Ⅲ类蚁害工程标准（严重），应进行综合治理。采用以毒杀灭治为主，诱杀防治为辅的土栖白蚁综合防治技术方案。1.5.７安全监测设计的主要内容根据《土石坝安全监测技术规范》（SL60－94）的要求，结合该坝目前安全监测的实际情况，建立包括大坝坝体和坝基渗流观测、渗漏量观测、溢洪道边坡稳定观测、上下游水位观测、坝区降水量及气温观测在内的大坝安全监测体系。1.6施工组织设计根据中华人民共和国水利电力部《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252—2000），该工程临时性水工建筑物级别为5级，所采用的洪水标准为5～10年一遇，根据工程实际情况，采用5年一遇洪水标准。本次除险加固大坝、溢洪道施工均可利用灌溉涵管进行临时施工导流，灌溉涵管施工时利用隧洞进行临时性导流，根据流域来水特点和施工特点，对施工期洪水进行有导流设施的洪水计算。整个工程总施工期为二年。根据施工总体安排，第一年8～9月为施工准备期103n，应完成临时道路施工、场地平整、供电及供水工程，并提前做好水库水位降低至死水位78.93m的工作。为充分发挥工程效益和减少损失，按工程投资均匀投入的原则，先行安排大坝混凝土防渗墙施工。大坝工程施工期为二年，大坝安排在第一年9月至第三年5月施工，溢洪道安排在第一年10月～第二年1月及第二年10月～第三年1间施工，输水隧洞安排在一个枯水季节完成，灌溉涵管封堵施工在隧洞施工完成后进行。1.7环境保护设计及水土保持工程施工期间将给当地的工农业生产带来一定的负面作用；废水、废气及机械噪声会对周围环境造成一定污染，施工和拆迁安置均会破坏现有植被，加重水土流失，施工对附近的交通状况也会有所影响，但该工程对环境的不利影响主要体现在工程建设期，工程建成后对环境的不利影响较小。通过现状调查和工程对环境的影响分析，可知该工程除险加固后，对环境的发展将产生积极影响。首先是工程的建设将促进该区域的经济发展，解除了病险库工程给人们心理带来的压力，其次工程安全运行后，水库可蓄水至正常蓄水位，一方面下游人民的生命财产免受洪水侵害，人民生活安宁，社会稳定；另一方面工程效益得到明显提高，增大了灌溉面积和养殖面积，为社会发展作出贡献。工程所采取的绿化措施，可增加植被覆盖率，降低噪声和大气污染，涵养水土，对该库区周围的生态环境起到良性促进作用。工程施工期间，主要有砂石料场和土料场，防汛公路改造扩建，弃碴场覆盖等造成植被破坏。施工过程中取弃土石要综合考虑，填挖土石应相互利用，以减少施工中的弃土石碴量。弃土石碴应结合填坑、筑路合理规划，弃土石碴应在指定地点堆放，分层夯实，及时种上树草，避免松散的弃土石碴产生新的水土流失，对采取堆高方式的弃碴场，应修建拦碴坝，以防止水土流失的发生。需要特别注意施工土石的流失，以免造成河道淤塞。施工完成后，应对破坏的植被进行植草植木处理。水土流失治理应采取工程措施和生物防治措施相结合，全面规划，综合治理。本工程水土保持及环境保护的概算总投资为40.75万元，其中水土保持投资为21.02万元，环境保护投资为10万元，其他费用为1.88万元。103n1.8工程管理设计根据《江西省水利工程管理体制改革实施方案》（赣府［2004］22号）和水利部、财政部《水利工程管理单位定员定岗标准（试行）》（水办［2004］307号）的要求，XX人民政府于2005年8月11日下达了《XX市水利工程管理体制改革实施方案》，本次设计与实施方案相一致，机构设置继续保留XX水库管理委员会（股级建制），负责XX水库的日常管理、防洪运行和维护任务，为纯公益性水管单位，定性为事业单位（全额拨款）。根据水利部、财政部《水利工程管理单位定员定岗标准（试行）》（水办［2004］307号）的要求对XX水库人员进行定岗定编。加固后，XX水库总库容为2631万m3，按标准定员级别为4级，经XX市有关部门测算，并在实行管养分离的前提下，将各水管单位的灌区划给属地乡镇管理，水费收缴和渠道维护由乡镇负责，通过对部分岗位合并，确定XX水库管理委员会人员编制为7人。根据《水库工程管理设计规范》（SL106—96）的有关规定，应在工程除险加固的同时进行如下管理设施的配套完善。（1）水情雨情监测设施（2）水工建筑物安全监测设施（3）管理单位用房（4）交通设施（5）防汛公路（6）通讯设施（7）图书情报管理设施工程运用的原则是：根据水文预报，要求水库蓄水期应在符合防汛要求的前提下尽量多蓄水，并充分利用天然来水进行灌溉，发挥水库的经济效益。对水库水位的骤降应严格控制在1m／昼夜之间。1.9投资概算本工程概算“编制办法”采用能源水规《水利水电工程初步设计概算编制办法》[1991]527号，“费用构成及计算标准”采用水利部《水利水电工程设计概（估）算费用构成及计算标准》[1998]（15103n）号。建筑工程定额采用原水利电力部《水利水电建筑工程概算定额》（2002）。依据以上定额和编制办法进行概算编制。工程静态总投资3182.67万元，其中工程部分3141.92万元，环境部分40.75万元。基本预备费费率5%。1.10经济评价经计算，XX水库除险加固建设经济净现值ENPV=809万元≥0。通过国民经济评价，本项目EIRR、ENPV、EBCR三项指标均高出规定值较多，说明国民经济效益良好，项目的抗风险能力较强。因此，可得国民经济评价结论为：项目在经济上是合理可行的。1.11结论与建议XX水库的除险加固不仅涉及到工程本身效益的提高，更重要的是涉及大坝下游人民群众的生命财产安全。因此，为保证XX水库安全运行与充分发挥效益，针对水库的病情险况，采取相应的除险加固措施不仅非常必要，而且十分迫切。XX水库除险加固工程实施完成后，不仅使工程能恢复到正常蓄水位，产生巨大的社会经济效益，能使下游灌区得以配套，保障农田旱涝保收。更为重要的是，使下游人民群众长期受到的洪水威胁得以解除，其产生的社会效益是难以计算的。由于XX水库长期以来库水位限蓄，不能正常运行，未能正常发挥工程效益，因市、县财政困难，且XX水库管理单位的直接收入主要来源于灌区的水费，仅能维持管理人员的日常工作支出，难以偿还债务。因此，对XX水库除险加固资金请求国家和上级部门给予支持。为确保灌区4.5万亩农田旱涝保收，建议今后陆续安排灌区续建配套工程。附：XX水库工程特性表表1.1XX水库工程特性表（一）序号名称单位数量备注原设计安鉴成果本次初设一水文1流域面积全流域km2310310310103n坝址以上km235.835.835.82主河道长度全流域km、51.951.951.9坝址以上km、17.917.917.93坝址以上主河道比降％1.141.141.14加权平均比降4利用水文系列年限年36365多年平均降雨量mm1852.41852.4白田雨量站36年6特征流量设计洪峰流量m3/s325397.0397.086年设计P=1%本次复核P=2%校核洪峰流量m3/s500.5657.4657.486年设计P=0.2%本次复核P=0.1%二水库1水库水位黄海系统，下同校核洪水位m105.93106．09106.03原设计P=0.2%本次复核P=0.1%设计洪水位m104.3105．06105.0186年设计P=1%本次复核P=2%正常蓄水位m103.1103.1103.1灌溉死水位m78.9378.9378.933水库容积校核水位库容104m326192638.72640.3原设计P=0.2%本次复核P=0.1%设计水位库容104m323262459.682449.786年设计P=1%本次复核P=2%正常蓄水位库容104m3209020902090死库容104m31111114调节特性年调节年调节年调节续表1.1XX水库工程特性表（二）序号名称单位数量备注原设计安鉴成果本次初设三下泄流量1设计洪水最大泄量m3/s231．69221.3103n2校核洪水最大泄量m3/s441．56438.3四工程效益指标1灌溉面积万亩4.54.54.5实际灌溉3.2万亩2水面养殖Km21.081.081.083保护人口万人2.52.52.54保护耕地万亩1.81.81.8五主要建筑物1大坝(1)坝型心墙坝近似均质坝心墙坝(2)地基特性石英黑云母片岩石英二云母片岩(3)上游坝坡1∶2.5/1∶3.0/1∶3.51:2.06～1:2.68/1:3.0/1:3.51:2.51:3.01:3.5(4)下游坝坡1∶2.0/1∶2.5/1∶3.01:1.89～1:2.24/1:2.35～1:2.70/1:2.98～1:3.15，1:2.11:2.451:3(5)坝顶宽度m6.05.5～5.85．8(6)坝顶长度m276252252(7)最大坝高m343434.5(8)坝顶高程m107.1106.97107.20黄海高程(9)下游排水型式棱体排水棱体排水棱体排水(10)棱体顶宽m23.22续表1.1XX水库工程特性表（三）序号名称单位数量备注原设计安鉴成果本次初设(11)棱体顶高程m76.676.25～78.277(12)内坡m1：1.11：1.11：1103n(13)外坡m1：1.51：1.51：1.52溢洪道(1)控制段型式宽顶堰实用堰WES实用堰(2)最大过流量m3/s441．56438.3（3）进口底板高程m101.1101.1101.1(4)堰顶高程m103.1103.1103.1(5)控制净过流宽度m254242(6)泄槽宽度m42～1042～10(7)泄槽长度m93.795.5(8)泄槽纵坡1：2.35/1：3.01：5.751：3(9)消能方式挑流消能挑流消能挑流消能(10)设计过流量m3/s231.69221.3P=2％(11)最大过流量m3/s441.56438.3P=0.1％(12)出水渠设计过流量m3/s193.19121.49P=10％(13)挑流鼻坎宽度m10.010(14)挑流鼻坎高程m74.174.1(15)反弧半径8.08(16)挑射角度3030(17)冲刷坑长度m60.2(18)冲刷坑宽度m18.3～17.425(19)底板高程65.066.80(20)出水渠长度257257(21)出水渠宽度26～2825(22)纵坡%0.3140.314续表1.1XX水库工程特性表（四）序号名称单位数量备注原设计安鉴成果本次初设(23)护砌形式干砌块石护坡3灌溉涵管本次设计封堵103n(1)型式钢筋砼圆形涵管钢筋砼圆形涵管封堵(2)地基特性石英黑云母片岩石英二云母片岩(3)进口高程m78.9378.93(4)出口高程m78.178.1(5)涵身纵坡0.5680.568(6)涵身长度m146146(7)涵身内径m1.61.36闸门井前长70m，原钢筋砼衬砌厚度35cm，加衬12cm厚钢筋砼，1.30闸门井后76m钢板衬砌(8)进口启闭平台高程m107.1107.1(9)进口拦污栅扇11(10)工作闸门扇11平板钢闸门已变形(11)启闭机台1130吨手摇螺杆启闭机，已老化变形4输水隧洞（1）型式钢筋砼圆形隧洞（2）地基特性石英二云母片岩（3）进口高程m78.93（4）出口高程m78.1（5）涵身纵坡%0.53（6）洞身长度m148.5（7）洞身内径m1.８（8）钢筋砼衬砌厚度m0.35（9）进口闸室长度m12续表1.1XX水库工程特性表（五）序号名称单位数量备注原设计安鉴成果本次初设（10）进口闸室宽度m5.6103n（11）进口启闭平台高程m107.0（12）进口拦污栅扇1（13）事故检修闸门扇1（14）启闭机台1六施工1设计施工年限年22主体工程主要工程量（1）土方开挖万m311.1（2）石方开挖万m30．65（3）土石方填筑万m33.39（4）砼浇筑万m31.47（5）浆砌石及干砌石万m33.55（6）砼防渗墙m28760（7）帷幕灌浆m2601（8）钢筋制安吨1473主体工程主要材料（1）水泥吨5770（2）钢筋吨147（3）砂m325580（4）卵石m337850续表1.1XX水库工程特性表（六）序号名称单位数量备注原设计安鉴成果本次初设（5）块石m321240103n七工程投资1工程部分建筑工程万元2188.04机电设备及安装工程万元211.74金属结构设备及安装工程万元44.14临时工程万元124.00独立费用万元424.39基本预备费万元149.62静态总投资万元3141.92总投资万元3141.922环境部分水土保持工程万元21.02环境保护工程万元10.0基本预备费万元0.85静态总投资万元40.75总投资万元40.753工程投资合计3182.67八经济评价1国民经济内部收益率（EIRR）%13.92国民经济净现值（ENPV）万元8093经济效益费用比（EBRC）1.252水文2.1流域概况XX水库工程位于江西省XX市的白田乡境内，坝址位于XX市白田乡XX103n村，所在河流为信江水系泗沥河裴源水。泗沥河发源于三县岭，由北向南流经庙基、横岭背、白田、港黄村、泗沥桥，墩上徐家等地，在合盘石童家村附近汇入信江。泗沥河全流域面积为310km2，河道长度51.9km，其中坝址以上集雨面积为35.8km2，河道长度17.9km，河道加权平均坡降为0.0114。流域地理位置为东经117°13′30″～117°16′30″，北纬28°32′00″～28°37′00″，坝址距XX城区约35km。库区以山区地貌为主，流域内多为中高山区，平均海拔高程在700～100m之间，地形高差变化较大。坝址两岸高程约为200m，地势北高、南低，坝址以上流域无大的人类活动和水利工程，水土保持状况较好，为轻度水土流失区。灌区位于坝址下游的白田乡、周坊镇、泗沥镇，河潭镇、泗沥农场等处，原设计灌溉面积4.5万亩，经本次调查，现灌区范围内可受益耕地面积为4.37万亩。2.2气象本流域为亚热带季风气候区，气候温热，四季分明，光照充足，雨水充沛，具有春季多雨、夏季炎热、秋季干旱、冬季寒冷的特点。流域内无气象实测资料，本次设计采用流域附近的XX市气象站1969～2002年共32年观测资料统计分析，流域内主要气象要素为：流域多年平均气温18.2℃，极端最高气温发生在2003年8月11日，达41.1℃；极端最低气温发生在1991年12月29日，为-9.3℃。流域内多年平均相对湿度为76%。流域多年平均日照小时数为1977.6h。流域内多年平均无霜期283天。流域内多年平均蒸发为1572.0mm（200mm蒸发皿）。流域内多年平均风速为2.1m/s，多年平均最大风速15.3m/s，风向多为NW。流域降雨以位于XX水库坝址的白田站进行统计，多年平均降雨量为1858.6mm。降雨在年内很不均匀，其中3—6月降雨量为1102.4mm，占全年降雨量的59.3%；7—10月进入旱季，降雨量为449.0mm，仅占全年24.2%。降雨在年际上变化也很大，最大年份年降雨量为2847.8mm，最小的年份年降雨量仅1265.6mm，年降雨差值高达2.25倍。本流域在4—7月份常有暴雨发生，尤其是6月份发生暴雨机率更高，多年平均最大24h暴雨140.2mm。相应暴雨发生的同时也产生洪水。103n表2.2.1裴源水邻近流域水文、气象测站分布以及观测情况表站名所在流域站址地理位置观测内容实测资料年限(年)观测资料起讫时间资料精度备注东经北纬白田裴源水117°15′28°31′降雨361965～2000可靠龙潭桥葛溪水117°32′28°32′水文1959～62、64～78年可靠79年撤葛源葛溪水117°40′28°36′降雨3859～60、63～98年可靠山黄葛溪水117°37′28°38′降雨3564～98年可靠西源山葛溪水117°35′28°39′降雨3564～98年可靠青坂葛溪水117°34′28°30′降雨1381～93年可靠94年撤XX市气象站信江河117°13′28°18′气象要素可靠2.3水文基本资料裴源水为雨源补充河流，本流域坝址处无实测径流资料，但与本流域临近的流域有葛溪河龙潭桥水文站、铅山河含珠水铁路坪水文站，两水文站分别介绍如下：（1）铁路坪水文站铁路坪水文站属国家基本水文站，观测项目有水位、流量、降水量等。该水文站控制集水面积311km2，水位观测原采用直立和水尺人工观测，现改为自记式水位仪，其高程系统采用假设，流量测验采用缆道流速仪。铁路坪水文站设于1958年7月，1962年撤消，1963年恢复观测水位、流量、降水，实测资料系列至今已有40多年。该站测验河段顺直，两岸为高山，控制条件尚好，该站一年的水位～流量关系均为单一曲线。流域发源于武夷山北麓，流域内人类活动影响不大，其观测资料均已按规范要求整编刊印，资料精度经有关部门认可，能满足设计要求。（2）龙潭桥水文站该水文站位于葛溪水中上游，横峰县青坂乡龙潭桥村，地理坐标为东经117°32′，北纬28°32′，控制集雨面积209Km2103n，观测项目有水位、流量、降雨，资料已按规范要求整编刊印，精度可靠。该站于1958年8月开建，次年9月开始测流，1979年因受水利工程的影响而停止观测，水位观测设备为自记水位计，高程系统为假设，测流设备为缆道流速仪。基本情况见表2.3.1。表2.3.1水文测站基本情况表站名河名座标集水面积（km2）主河(km)坡峰(%)实测资料年限基面东经北纬龙潭桥葛溪水117°32′28°32′2091959～1978假定铁路坪水含珠水117°40′28°08′311540.9651959～2001假定2.4径流2.4.1径流参证站选择XX水库所在的裴源水流域内无径流测站，但与其相邻的葛溪水流域有龙潭桥水文站，信江左岸的铅山河含珠水流域有铁路坪水文站。在上述两水文站中，龙潭桥水文站与本流域较近，水文气象、地理流向接近；铁路坪水文站处于信江左岸，与XX相距较远。由降雨相关分析发现，龙潭桥水文站面雨量与XX面雨量的相关系数为0.80，铁路坪水文站面雨量与XX面雨量的相关系数为0.635;由此可见,龙潭桥水文站与XX流域降雨关系较为密切。从地理特征上看，龙潭桥水文站与XX水库所处水系同源于三县岭，山脉走向一致，属同一气候区，径流补给来源相同，而铁路坪水文站位于信江左岸，发源于武夷山北麓，气候特征及人类活动、下垫面等因素有一定差距，故本次设计选龙潭桥水文站为本工程的设计参证站。2.4.2龙潭桥水文站以上流域面雨龙潭桥水文站控制集雨面积209Km2，龙潭桥流域内有葛溪、山黄、西源山、龙潭桥四个雨量站，根据泰森多边形分割，葛源站控制76.28km2，占总面积的36.5%，山黄站控制26.77km2，占总面积的12.8%，西源山站控制60.78km2，占总面积的29.1%，龙潭桥站控制45.19km2，占总面积的21.6%，依据各站控制的面积不同，求得龙潭桥水文站以上流域的面雨量。2.4.3XX坝址以上流域面雨XX水库坝址以上流域面雨量，流域内只有白田雨量站，而且白田站位于XX103n水库坝址，离大坝以上流域中心5km左右，所以XX坝址以上流域面雨量按白田站实测降雨，XX坝址以上面雨见表2.4.1XX水库坝址以上流域面雨量表表2.4.1年　月123456789101112　196512.3136124.3265.4145.5181.5290.269.552.4152.5146.9143.31719.81966118.8154.2244.630988.8347.5404.71.211.564.251.5821878196735.3114.2244225.1562406.565.7924.68.663.5201783.5196867.546175268.6256.5219.2508.8139..3464125.697.51751.71969141.5140.2113.4238.7468.4264.7203.183.71995.447.633.21848.9197070.481.2309.1276.4389.2500.5229.4136.6133.134.498.480.12338.8197170.481.2116.4177.6377.1399014109.849.310.943.71449.4197231.8231.993.7184.3320182.788.1265.680.9104.2125.281.61789.91973106.6108.6173.8359.9523.4637.824949.816535.913.102422.61974155.225.296.2183.6116.1196.2203.563.221.930.532.4141.41265.619755175.6214717.1189.6284.7102.554.1117.408.815.11829.9197628.4141.4249.1275.9256.7348.1388.528.761.5113.235.876.42003.71977106.435.185.7319.2408.9409.292.478.422.223.60124.21705.3197885.685.3212.6261.3166.8330.220.837.720.634.51581278.419795175.6214217.1189.6284.7102.554.1117.408.815.11329.9198087.8169.1315.7218.3260.1262.1125277.34478.52024.61882.5198171.1174.9224.4212.4229.2174.6193.587.566.796.3129.312.41672.3198252.4266.1219.5143.9108409.734.8181.2115.671.899.527.81730.3198350.9133.685.9496234.2482.5273136.395.946.81.834.82071.719846073216.9303.3212.5194.7245.4122.265.281.934.151.81661198549185.9233.574.2154.9347.9150.3105.8133.612.1113.157.31617.619862564.3206.2291.890.1294.918165.3151.25934.97.91471.9198759.381.5266.6269.5325.3226.2185.389.459.5142.4133.601838.6198887.2231.6225.7126336.7289.751.871172.17.45.97.31612.41989219.9139.7160.9264324.7384289.8141196.645.223.739.82229.31990116.6184102.6152.6194.7417.527110.5123.963.893.6471633.5199193.588257.8308.3212.8124.8112.816196.640.836.640.91573.9199254103.8451.8149.5199324.8219.3112.221.50.625.860.31722.6199368.793137.1180.4381.4596.8304.4173.91035757.456.82209.9199479.2119.7151.4305.4207703.854.3168.490.544.16.6229.82160.21995115.395.4248.7373.7378.3978.6157.2102.743.851.138.62556.41996114.834.6286.7161.7170.798.4200.5169.55.233.522.824.61323199740.683.7153.2229.8314300.9374.3291.55022.6361.91302352.51998287.5147.6318.4196177.61020.8412.555.977.45158.1452847.8103n1999110.722.6273.7322.5352313.1290.5414.194.939.119.402252.62000112.696.3193.6250.7244.3476.551.6204.2128.6174.2142.723.32098.6平均87.513113.855209.51258.1259.51386.95174.55129.7889.8653.05857.1748.891858.6龙潭桥水文站控制集雨面积209Km2，建于1958年，于1959年观测降雨量，测水位、流量，该站于1963年停测，1964年恢复观测，于1979年撤销。该站自建立以来，其观测资料已按规范要求整编刊印，精度较高。一、龙潭桥水文站缺测年资料插补延长采用铁路坪站和龙潭桥站同期年径流系列插补延长，对龙潭桥站缺测年份资料采用铁路坪和龙潭桥站的同期（1959至1962年、1964～1978年）径流系列进行相关分析，插补延长。计算的两站年平均流量相关系数r=0.82，显著性水平α＜0.01，相关方程为：Y=a+bX=0.06+0.5468·X；插补后龙潭桥站径流系列见表2.4—1。龙潭桥站逐年各月平均流量表2.4—1年/月123456789101112年平均19591.0616.45.752.9914.320.212.43.435.391.342.331.917.2119603.652.298.1713.313.98.821.724.781.371.191.631.265.1819611.399.7810.69.3210.122.71.911.621.881.341.681.626.1419621.641.234.1917.627.426.114.64.022.632.822.381.768.8919631.560.758.5514.528.528.312.86.087.453.573.062.009.7619644.488.585.188.5311.223.43.083.971.4820.9690.7966.119650.9152.312.7312.48.368.979.972.071.073.385.346.495.3419666.39.0315.121.14.5212.432.21.330.7531.31.21.578.8919671.12.627.419.9844.728.52.440.820.3870.480.8080.7838.3619680.8961.272.658.79.296.7426.73.330.8211.371.071.765.4219695.518.559.111639.315.627.54.481.951.911.551.1911.119701.572.2713.1182226.414.73.242.412.122.272.969.2819711.991.62.577.8111.930.81.510.821.541.451.080.985.3119720.836.413.076.5612.611.73.812.82.93.335.113.256.0219735.845.719.4122.539.644.314.42.723.62.261.120.7612.719741.133.683.523.765.4210.3143.611.51.731.212.624.3819752.676.319.0929.84226.98.236.24.317.295.4210.413.219762.994.9214.916.817.227.724.32.422.253.041.611.659.9819772.973.082.4619.630.328.36.033.992.922.131.191.928.7419782.64.797.8811.86.7326.33.121.361.410.810.830.585.64103n19791.113.147.367.7411.4514.275.703.735.401.360.980.845.2619801.274.2713.6016.5815.8114.105.959.474.903.601.711.397.7119811.583.7513.6727.0110.696.283.273.241.672.286.061.756.7819821.336.7211.136.786.2330.434.672.413.982.564.292.616.8919833.206.337.3222.3612.3425.179.142.623.611.630.970.857.9319841.263.447.2217.7417.3516.085.734.403.032.541.881.406.8319851.907.9512.035.806.3513.305.024.724.921.901.951.775.6319861.955.0013.4421.1510.988.289.672.762.532.352.391.276.8219871.231.9211.3014.6616.438.606.122.935.094.516.062.756.8219882.999.1316.4511.1722.8425.153.504.008.092.391.250.898.9719893.567.215.5615.5221.4116.7818.274.417.762.581.841.358.8619904.457.726.7210.647.2813.122.668.277.394.615.402.116.6719913.583.178.419.908.163.220.721.661.241.490.660.674.8919922.967.9217.449.029.2421.4518.488.6415.181.881.141.939.5719932.312.543.877.6213.387.6614.384.311.651.921.281.306.9519941.415.688.3813.518.5520.134.986.783.513.041.306.346.9519953.934.8211.4319.4615.2835.1812.094.831.811.430.860.859.2919961.601.1010.0210.357.979.414.297.304.381.801.201.185.0319971.082.205.4610.1210.0113.4823.7614.035.613.009.247.548.84199813.7713.2318.337.309.3372.9912.183.873.471.451.151.7713.1519991.101.557.4912.2222.4620.3717.9514.4812.392.742.151.119.7120002.482.828.9314.497.6028.654.168.102.826.234.202.537.7220014.014.068.8714.9210.7417.079.039.754.642.496.174.578.042.685.058.8313.4215.8420.3610.174.883.792.432.462.217.742、采用龙潭桥年面雨和龙潭桥站同期年径流深系列插补延长对龙潭桥站缺测年份资料采用龙潭桥年面雨和龙潭桥站同期（1959至1962年、1964～1978年）年径流深系列进行相关分析，插补延长。计算的龙潭桥面雨与龙潭桥年径流深相关系数r=0.94，显著性水平α＜0.01，相关方程为：Y=a+bX=-784.1+0.99462·X；计算成果见表2.4.2表2.4.2龙潭桥站逐年各月平均流量年/月123456789101112年平均19591.0616.45.752.9914.320.212.43.435.391.342.331.917.2119603.652.298.1713.313.98.821.724.781.371.191.631.265.1819611.399.7810.69.3210.122.71.911.621.881.341.681.626.1419621.641.234.1917.627.426.114.64.022.632.822.381.768.8919631.511.133.057.1412.415.554.003.291.450.604.611.943.89103n19644.488.585.188.5311.223.43.083.971.4820.9690.7966.119650.9152.312.7312.48.368.979.972.071.073.385.346.495.3419666.39.0315.121.14.5212.432.21.330.7531.31.21.578.8919671.12.627.419.9844.728.52.440.820.3870.4750.8080.7838.3619680.8961.272.658.79.296.7426.73.330.8211.371.071.765.4219695.518.559.111639.315.627.54.481.951.911.551.1911.119701.572.2713.1182226.414.73.242.412.122.272.969.2819711.991.62.577.8111.930.81.510.821.541.451.080.985.3119720.836.413.076.5612.611.73.812.82.93.335.113.256.0219735.845.719.4122.539.644.314.42.723.62.261.120.7612.719741.133.683.523.765.4210.3143.611.51.731.212.624.3819752.676.319.0929.84226.98.236.24.317.295.4210.413.219762.994.9214.916.817.227.724.32.422.253.041.611.659.9819772.973.082.4619.630.328.36.033.992.922.131.191.928.7419782.64.797.8811.86.7326.33.121.361.410.810.830.585.6419790.842.365.545.848.6310.754.292.814.071.030.740.633.9619801.244.1713.2916.1915.4413.775.819.254.793.521.671.367.5319811.754.1515.1129.8611.826.953.613.581.852.526.701.937.5019821.165.859.695.905.4226.474.062.103.462.233.742.275.9919834.689.2610.7132.7018.0436.8113.373.835.282.381.431.2511.6019841.072.946.1715.1714.8413.754.903.762.592.181.611.205.8419852.128.8513.406.467.0714.825.595.265.482.122.181.976.2719861.173.008.0812.706.604.975.811.661.521.411.440.764.1019871.432.2313.1417.0419.0910.007.113.415.915.247.053.207.9319882.146.5411.788.0016.3518.012.512.865.791.710.890.646.4219894.689.487.3120.4128.1522.0724.035.8010.203.392.421.7811.6519904.477.766.7610.697.3113.192.688.317.424.635.432.126.7019915.735.0713.4315.8213.045.141.142.651.982.381.051.075.7119922.627.0115.427.988.1718.9716.357.6413.431.661.011.718.4619933.003.305.029.8717.349.9418.645.592.142.491.651.689.0119941.797.2210.6517.1710.8625.586.328.624.463.871.658.068.8319956.037.3917.5529.8723.4654.0018.567.422.782.191.321.3114.2619961.701.1710.6410.998.469.994.557.764.651.911.281.255.3419971.352.766.8612.7012.5616.9129.8217.607.043.7711.609.4611.09199814.7114.1319.587.809.9677.9613.014.143.711.551.231.8914.0419991.141.617.7712.6823.3021.1318.6115.0212.852.842.231.1510.0720002.562.929.2314.987.8629.624.308.372.926.444.352.627.9820013.753.798.2713.9310.0215.938.439.104.332.335.764.267.50平均2.8655.2779.03114.0116.0920.810.635.2293.9462.692.8562.5997.897二、龙潭桥水文站缺测年资料采用103n采用龙潭桥年面雨和龙潭桥站同期（1959至1962年、1964～1978年）年径流深系列进行相关分析，插补延长。计算的两站同期年平均流量相关系数为r=0.94，显著性水平α＜0.01，可见龙潭桥面雨与龙潭桥年径流深相关关系良好。龙潭桥站缺测年份资料采用铁路坪和龙潭桥站的同期（1959至1962年、1964～1978年）径流系列进行相关分析，插补延长。计算的铁路坪与龙潭桥年平均流量相关，计算的系数为r=0.82，龙潭桥面雨与龙潭桥年径流深相关系数比铁路坪径流和龙潭桥站径流相关大，说明龙潭桥面雨与龙潭桥年径流深相关更密切，故本次设计采用龙潭桥面雨系列插补龙潭桥站1963、1979～2001年逐月径流，成果见表2.4—2。2.4.3XX水库坝址径流系列XX水库坝址控制流域面积为35.8Km2，为龙潭桥水文站控制流域面积的17.143%。龙潭桥流域内有葛溪、山黄、西源山、龙潭桥四个雨量站，根据泰森多边形分割，葛源站控制76.28km2，占总面积的36.5%，山黄站控制26.77km2，占总面积的12.8%，西源山站控制60.78km2，占总面积的29.1%，龙潭桥站控制45.19km2，占总面积的21.6%，依据各站控制的面积不同，求得龙潭桥水文站以上流域的面雨量。XX水库坝址以上流域代表雨量站为白田站。龙潭桥面雨量与白田站的同期年降雨相关分析（1965至2002年），相关系数r=0.8，显著性水平α＜0.01，白田站多年平均年降雨量为龙潭桥多年平均面雨量的91.35%。采用面积比并按多年平均年雨量修正的方法将龙潭桥站的月径流比拟至XX水库坝址控制流域，计算得坝址处的天然径流系列，见表2.4.2。面积比拟的计算式如下：Q坝=Q龙×F坝/F龙×K式中：Q坝—坝址径流量，m3/s；Q参—参证站径流量，m3/s；F坝—坝址流域面积，F坝=35.8Km2；F龙—参证站流域面积，F坝=209Km2；K－坝址与参证站的年降雨量比值；XX坝址断面的多年平均径流为1.24m3/s，径流总量3910.5×104m3103n，多年平均径流深1092.3mm。坝址流量频率关系曲线见图2.2。通过求得的坝址系列年平均流量过程可以看出，该系列包含有若干个丰、平、枯年份，说明该系列具有一定的代表性。从多年平均径流深1092.3mm来看，符合这一地区1100mm左右的径流特性，经与《江西省水资源》年径流等值线图成果对照，是合理的。表2.4.3XX水库坝址处逐各月平均流量　12345678910111219590.1812.8060.9840.5122.4473.45622.1220.5870.9220.2290.3990.3271.2319600.6060.381.3552.2072.3061.46330.2850.7930.2270.1970.270.2090.85919610.2261.5911.7251.5171.6443.6940.3110.2640.3060.2180.2730.2640.9919620.2510.1880.642.6894.1863.98742.2310.6140.4020.4310.3640.2691.3619630.2620.1960.5291.2392.1530.9630.6940.570.2510.1030.80.3370.6819640.611.1690.7061.1621.5263.18740.420.5410.2020.2720.1320.1080.83119650.1560.3930.4652.1111.4231.52711.6970.3520.1820.5750.9091.1050.9119661.0581.5172.5373.5450.7592.08325.410.2230.1270.2180.2020.2641.5019670.1710.4081.1531.5536.9574.43550.380.1280.060.0740.1260.1221.3019680.1380.1950.4081.3391.431.03744.110.5130.1260.2110.1650.2710.83419690.7461.1571.2332.1665.322.11163.7220.6060.2640.2590.210.1611.5019700.1330.1921.1081.5231.8612.23381.2440.2740.2040.1790.1920.250.7919710.3090.2490.41.2141.854.78880.2350.1270.2390.2250.1680.1520.8319720.1170.9040.4330.9251.7781.65060.5361.8060.4090.470.7210.4590.85019730.9480.9261.5273.6516.4257.18792.3360.4410.5840.3670.1820.1232.0619740.1840.5990.5730.6120.8831.67762.280.5880.2440.2820.1970.4270.7119750.4441.0491.5124.9566.9854.47391.3691.0310.7171.2120.9011.732.2019760.4430.7292.2082.4892.5484.10423.60.3590.3330.450.2390.2441.48019770.5160.5350.4273.4055.2644.91691.0480.6930.5070.370.2070.3341.5219780.3610.6651.0951.6390.9353.65370.4330.1890.1960.1130.1150.0810.7819790.1420.40.9370.9871.4591.81840.7260.4750.6880.1730.1250.1060.6719800.1950.6582.0952.5542.4352.17180.9161.4590.7550.5550.2630.2141.18919810.3110.7372.6865.3062.1011.23460.6420.6370.3280.4481.1910.3431.3319820.1820.9221.5260.9290.8544.17090.640.330.5460.3510.5890.3580.94103n19830.731.4451.6715.12.8145.74082.0850.5980.8230.3720.2220.1951.8119840.160.4390.9192.262.2112.04920.730.560.3860.3240.240.1790.87019850.3271.3662.0680.9961.0912.28610.8620.8120.8450.3270.3360.3040.9619860.190.4871.312.061.070.80650.9420.2690.2470.2290.2330.1240.6619870.2030.3161.8632.4182.7091.4181.0090.4840.8390.74410.4541.1219880.3741.1452.0621.42.8623.15150.4390.5011.0140.2990.1570.1121.12319890.8111.6431.2673.5374.8793.82534.1641.0051.7680.5870.420.3092.0219900.6621.1491.0011.5831.0831.95260.3961.2311.0990.6860.8040.3140.9919910.8070.7151.8932.231.8390.72460.1610.3730.2790.3350.1480.150.8019920.4261.1392.5081.2971.3293.0852.6581.2422.1830.2710.1640.2781.38019930.50.550.8371.6472.8921.65723.1090.9330.3570.4150.2760.2811.1319940.2971.1991.7692.8511.8044.24751.051.4310.740.6420.2751.3381.4719951.0811.3243.1445.3514.2029.67333.3251.3290.4990.3930.2360.2342.5619960.2710.1861.6921.7481.3461.58890.7241.2340.7390.3040.2030.1990.85419970.2120.4331.0751.9921.972.65184.6762.761.1040.5911.8181.4831.7419982.3072.2153.071.2221.56212.2232.040.6490.5820.2430.1930.2972.2019990.190.2671.292.1053.8693.50853.0912.4942.1340.4720.3710.1911.6720000.4590.5221.6532.6841.4085.30610.771.50.5221.1530.7790.4691.43120010.5960.6031.3162.2151.5942.53391.3411.4470.6880.370.9150.6781.19平均0.4490.831.4112.2082.5133.26651.650.8010.5970.3890.4120.3691.242.5洪水2.5.1暴雨、洪水特性103n该流域属亚热带多雨区，气候湿润，四季分明，雨量充沛。流域坝址以上为赣东北暴雨中心，降雨主要受季风影响，其水汽主要来自太平洋西部的南海和印度洋的孟加拉湾。一般每年的四月份起，雨量逐渐增加，五、六月份冷暖气流持续交会于长江中下游一带，冷暖空气的强烈复合运动，形成大范围的暴雨，当锋面雨进入该区流域时，就有大的暴雨产生。裴源水属典型的山区性河流洪水均由暴雨产生，洪水发生时与暴雨紧密相关。根据暴雨特性，年最大洪水多发生在4～6月，尤以6月份发生次数最多，洪水急涨陡落，具有历时短、汇流快、洪峰尖高的特点，一次洪水过程一般为1～2天，一次洪水的总量主要集中在一天之内。2.5.2设计洪水裴源水流域内没有水文测站，其邻近流域内虽然存在几个水文站，但流域面积相差较大，铁路坪水文站控制流域面积311km2，为XX水库的8.7倍；龙潭桥水文站流域面积209km2，也有XX水库的5.8倍；且两水文站所在的流域与XX水库不同源，或存在实测系列偏短的问题，均不适宜作为参证站。故本次设计只能根据暴雨资料来推求设计洪水。2.5.2.1实测暴雨分析计算降雨：裴源水流域内，降雨观测站只有白田雨量站。临近流域的周坊水流域的周坊雨量站；葛水有葛溪、山黄、西源山、龙潭桥雨量站；信江河的弋阳水文站、XX气象站。XX水库坝址雨量站(白田)是泗沥河东支流域内唯一的雨量站，该站紧靠XX水库坝址，离集雨面积中心只有7km左右，该站实测暴雨基本可代表坝址以上流域中心的暴雨，该站为国家基本雨量站点，资料已通过整编，实测资料的年限较长，观测资料精度能满足设计要求。白田站1965～2000年只有最大一日暴雨资料，而无二十四小时暴雨，根据XX市雨量站同期二十四小时暴雨和一日暴雨分析，XX站一日暴雨和二十四小时暴雨的系数为1.124，所以白田二十四小时暴雨采用最大一日暴雨乘上1.13求得，根据求得二十四小时暴雨系列排频统计、P—Ⅲ型理论适线、定线，求得各频率的24小时暴雨，成果见表2.5.1及图2.32.5.2.2根据《手册》推求103n《江西省暴雨洪水查算手册》是经原水电部1983年（83）水电水建字第28号和（83）水电水规字第7号文件批准使用的，是为我省水文资料短缺的地区，作为中、小型水利水电工程进行洪水设计的依据。根据《江西省暴雨洪水查算手册》等值线图，查得流域中心点各时段的暴雨特征值为：H1=45mm，Cv1=0.45；H6=89mm，Cv6=0.55；H24=130mm，Cv24=0.53；H3=185mm，Cv3=0.50；Cs=3.5Cv。坝址二十四小时各频率暴雨计算成果见表2.5.2。表2.5.1XX水库二十四小时暴雨频率计算表序号年份二十四小时暴雨(mm)P（%）11968266.72.721966253.85.431995211.88.141998205.910.851971201.013.5161979192.616.2271976181.618.9281990165.421.6291973159.324.32101970156.727.03111975155.129.73121989154.232.43131983152.135.14142000148.037.84151969144.640.54161994143.643.24171997138.345.95181965135.948.65191993135.751.35201967128.454.05211992126.056.76221999123.659.46231984120.962.16241986117.064.86251980112.867.57261981112.570.27271977109.272.9728199196.575.6829199695.378.38103n30198594.081.0831198292.883.7832198789.586.4833197888.589.1934198886.691.8935197273.794.4436197468.797.22图2.3白田站24小时暴雨频率曲线表2.5.2各频率暴雨计算成果表频率项目0.1%0.2%0.5%1%2%5%10%20%实测暴雨445.9412.3368.4334.6300.5254.4218.3180.9H24=139.96mm，CV=0.42，CS=3.5CV《手册》查算暴雨525.6480.1419.7375.7327.9266.9220.2173.4H24=130mm，CV=0.53，CS=3.5CV103n2.5.2.3设计暴雨选择从上表可以看出，按《江西省暴雨洪水查算手册》计算暴雨成果比实测暴雨计算成果大。小频率暴雨相差较大，其中千年一遇暴雨相差15.16%，五十年一遇暴雨只相差8.36%；实测暴雨系列无特大暴雨资料，线型参数仅采用白田站推算，受样本误差影响较大，不宜采用。而《江西省暴雨洪水查算手册》经过全国雨洪办拼图审定的，各参数指标均进行区域综合，对无资料地区的设计暴雨计算有较高的精度；根据《水利水电工程设计洪水计算规范》（SL44—93）4.1.4条规定，同时参照《小型水力发电站水文计算规范》（SL77—94）的规定，所以本工程设计按《江西省暴雨洪水查算手册》计算的暴雨成果。2.5.3设计洪水推求2.5.3.1基本资料本次设计查阅了XX水库有关设计资料，1965年江西省上饶地区水电局和XX市水电局对XX水库进行了勘测设计工作，并于1965年8月编制了《XX市XX水库工程扩大初步设计书》河长L=16km，河道平均坡降J=0.0114。1976年江西省XX市水利电力局编制的《XX市XX水库加固设计书》水库坝址以上集雨面积F=35.8km2，河道长度L=17.9km，加权平均坡降J=0.0114。1986年8月江西省鹰潭市水利电力勘测设计室编制的《XX市XX水库枢纽工程保安配套初步设计书》水库坝址以上集雨面积F=35.8km2，河道长度L=17.9km，加权平均坡降J=0.0114。2003年8月上饶市水利电力勘测设计院编制的《江西省XX市XX水库防洪标准复核报告》水库坝址以上集雨面积F=35.8km2，河道长度L=17.9km，河道平均坡降J=0.0114。本次XX水库除险加固初步设计根据1/10000航测图重新复核量算集雨面积、河道坡降，求得水库坝址以上集雨面积F=36.5km2，河长L=17.2km,河道加权平均坡降J=0.0109。两次量算的结果相差不大，其中流域面积相差2.72%，河道长度相差3.9%，河道坡降相差4.4%，故本初设采用原设计坝址的流域特征参数。103n2.5.3.2水库坝址洪水计算XX水库1965年9月开工兴建，并经过多次续建配套设计工作。水库建成三十多年来，无完整水库水位和溢洪道泄流观测资料，所以无法采用水库水位和洪道泄量观测资料进行入库洪峰的还原计算，故XX水库设计洪水的计算依据《江西省暴雨洪水查算水册》的推理公式法和瞬时单位线法及龙潭桥水文站实测洪峰流量推求。（1）以库水位和泄洪量还原洪峰流量计算XX水库1965年9月开工兴建，于1968年年底基本建成，并于1980年对库水位进行观测，库水位采用人工观测，只在汛期三至六天观测一次，有观测水库水位资料的年份较少，无溢洪道泄量和灌溉引用水流量观测资料，所以本次初步设计无法采用库水位推求坝址设计洪峰流量，XX水库最大一日暴雨和逐年最高库水位见表2.5.3。（2）原设计洪水资料1965年江西省上饶地区水电局和XX市水电局对XX水库进行了勘测设计工作，并于1965年8月编制了《XX市XX水库工程扩大初步设计书》，同年9月通过江西省水利厅的审查，报告中洪水计算采用XX站1951年～1964年实测暴雨资料推算，其中五十年一遇设计暴雨为281mm，洪峰流量为290m3/s,二百年一遇设计暴雨为362mm，洪峰流量为398m3/s。1976年XX市水电局编制的《XX市XX水库加固设计书》，洪水采用1973年1月《江西省水文手册》计算，百年一遇设计暴雨为344mm，洪峰流量为315m3/s,河南“75.8”暴雨三天暴雨量为1600mm，计算洪峰流量为1155m3/s。1986年8月鹰潭市水利水电勘测设计室编制了《XX市XX水库枢纽工程保安配套初步设计书》，洪水采用推理公式法计算，百年一遇设计暴雨为384.8mm，洪峰流量为325m3/s,千年一遇设计暴雨为544.7mm，洪峰流量为500.5m3/s。（3）以龙潭桥站为参证站推求坝址设计洪水根据龙潭桥站1959～1962，1964～1978年共19年的实测最大洪水资料和历史最大洪水调查资料推求XX水库坝址洪水,其中历史调查洪水；有1904年最大洪峰1200m3/s,历史调查洪水均较可靠。根据实测洪水和历史调查洪水排队、适线，求得龙潭桥站多年平均流量410m3/s，Cv=0.65，Cs=3.5Cv,XX103n水库坝址洪水按龙潭桥站洪峰流量和两流域面积比的2/3次方求得,计算成果见表2.5.4。（4）按暴雨资料推求设计洪水（a）根据选定的设计暴雨以《查算手册》介绍推理公式法计算设计洪水。表2.5.3XX水库历年最高水库表年份最大一日降雨（mm）库水位（m）库容（104m3）1973.6.24141104.2223061980.7.799.8100.116181981.6.1099.697.219351982.7.1282.1100.1116201983.7.12134.6102.6319831984.7.610796.0610711985.7.1183.298.4813841986.7.10103.599.2315611987.7.979.2101.5818481988.6.2776.6103.1021001989.7.2136.5103.7922271990.6.13146.499.4015131991.6.1085.4101.1017691992.6.26111.5103.3821521993.6.24120.1103.4221591994.6.17127.1103.4121571995.6.4187.4103.5621851996.7.184.394.70909.41997.7.19122.4103.1021001998.6.21182.2103.9422551999.7.9109.4103.3021192000.7.1131103.1821152001.7.10100.1016192002.7.29102.7520422003.6.28103.402156根据本工程的地理位置，产流位于第Ⅱ区，相应前期影响雨量Pa103n=75mm，地下饱和含水量IM=120mm；推理公式计算分区为第Ⅴ区，相应单位线参数K根据工程所在水系按下式计算：式中：Q——流量（m3/s）；F——坝址控制流域面积，F=35.8Km2；——时间（h）；——净雨大值之和（mm）；J——坝址以上主河道的加权平均坡降，J=0.0114；L——主河道长度，L=17.9km；m——定量汇流参数，=0.848；——地理指标参数，=79.53。并采用概化五点折腰多边形法求地面流量过程线，XX水库坝址推理公式法求得的各频率洪水过程见表2.5.5。表2.5.4龙潭桥站洪水计算成果表频率项目0.1%0.2%1%2%5%10%20%备注龙潭桥站2082.81877.81410.41205.4943750.3557.6XX水库洪水按面积比的2/3次方换算XX642.4579.2435.0371.8290.9231.4172.0表2.5.5XX水库坝址各频率洪水过程(推理公式法)表P=0.1%P=0..2%P=1%P=2%P=3.33%P=10%P=20%时间(t)流量(m3/s)时间(t)流量(m3/s)时间(t)流量(m3/s)时间(t)流量(m3/s)时间(t)流量(m3/s)时间(t)流量(m3/s)时间(t)流量(m3/s)000000000000002.2568.02.2661.22.3443.62.4335.72.4631.72.6119.52.8112.85.62665.15.64596.55.85422.56.07345.26.14305.06.54185.67.03120.3103n11.25142.211.28128.311.792.512.1376.412.2868.013.0743.014.0528.922.4920.522.5720.023.4117.724.2716.324.5815.626.1513.128.1110.844.98045.12046.82048.54049.15052.29056.210（b）根据选定的设计暴雨以《查算手册》介绍的瞬时单位线法计算设计洪水。瞬时单位线计算分区为第Ⅴ区，相应单位线参数K根据工程所在水系按下式计算：式中：n=2F——坝址控制流域面积，F=35.8Km2；J——坝址以上主河道的加权平均坡降，J=0.0114；I——时段净雨强度（mm/h），；——时段净雨量（mm）；——计算时段（h），=3h。根据计算的单位线参数K和n值，查得相应的无因次设计单位线，然后于对应的时段设计净雨深相乘，最后错时段叠加，求得地面设计流量过程，且以地面流量为零时地下径流达到峰值，逐时段向前或向后减少地下径流，并与地面流量叠加，即为所求得的设计洪水过程线，根据设计洪水过程线可求得设计洪水成果。XX水库坝址瞬时单位线法求得的各频率洪水过程见表2.5.6。表2.5.6XX水库坝址各频率洪水过程(瞬时单位线法计算)表P=0.1%P=0.2%P=1%P=2%P=3.3%P=10%P=20%时间(t)流量(m3/s)时间(t)流量(m3/s)时间(t)流量(m3/s)时间(t)流量(m3/s)时间(t)流量(m3/s)时间(t)流量(m3/s)时间(t)流量(m3/s)0000000000000030.630.630.53.530.530.430.463.562.461.161.06160.960.894.593.291.691.691.591.391.21238.11227.51211.9128.8127.2123.1121.615223.515191.615115.51583.81566.11520.2159.5103n18657.418601.318459.918397.018357.718225.318147.421334.421306.321236.121205.321188.121139.721104.624120.724110.52484.92473.92468.12454.22443.72752.22748.32738.12733.42730.92724.02719.53024.33022.73019.13017.33016.13012.93010.03313.53313.03311.13310.3339.9338.0336.8369.8369.6368.6368.1367.8366.7365.6398.9398.7397.9397.4397.2396.4395.6428.8428.6427.9427.6427.4426.5425.7459.2459.0458.3457.9457.6456.8456.1489.7489.5488.8488.3488.1487.2486.4519.1518.9518.2517.8517.5516.7516548.5548.3547.6547.3547.0546.3545.6577.8577.7577.1576.7576.5575.8575.2607.2607.1606.5606.2606.0605.4604.8636.6636.5636.0635.7635.5634.9634.4666.0665.9665.5665.2665.0664.5664695.4695.3694.9694.6694.5694.0693.6724.8724.7724.4724.1724.0723.6723.2754.2754.1753.8753.6753.5753.1752.8783.6783.6783.3783.1783.0782.7782.4813.0812.9812.7812.6812.5812.2812842.4842.4842.2842.1842.0841.8841.6871.8871.8871.6871..6871.5870.9871.2901.2901.2901.190190190.4900.8930.6930.6930.5930.5930.5930930.49600960960960969602.5.3.3洪水计算成果选择及合理性分析本次洪水复核的计算，由于无完整水库水位和溢洪道泄流观测资料，所以无法采用水库水位和溢洪道泄量观测资料进行入库洪峰的还原计算。采用龙潭桥站实测资料计算成果和《手册》推荐推理公式法和瞬时单位线法计算成果比较相差不大，但考虑龙潭桥水文站实测资料年限短，资料的代表性较差，所以采用《手册》计算成果作为本次设计复核成果。103n本次采用推理公式和瞬时单位线法二种方法推求设计洪水，计算结果相差1.35%～3.42%之间，相差较小，说明二种方法计算XX水库坝址洪水可行，但瞬时单位线的方法计算的精度比推理公式法高，所以本次XX水库加固设计洪水采用《查算手册》介绍的瞬时单位线方法计算洪水成果。本次复核的洪水成果与原设计洪水成果相比，本次设计洪峰流量比1986设计洪峰流量大23.48%(P=0.1%)和28.8%(P=1%)，分析其原因两次设计暴雨特征值相差在10.8%(P=0.1%)之内，洪水成果的相差主要是计算方法不同而引起的。但与其他已建或已经审批的水库设计洪水成果比较(其比较见表2.5.7)，在流域特征相近的情况下，XX水库洪峰模数与邻近的硬石岭、黄庄水库、锦北水库、木溪水库的洪峰流量、洪峰模数成有山区大，丘陵中，滨湖区小的特点，XX水库位于山区，流域暴雨大，故本次XX水库设计洪水采用《手册》瞬时单位线法计算的成果是合理的。表2.5.7设计洪水成果比较表水库名称集雨面积加权平均坡降%设计频率洪峰流量（m3/s）（Q/F2/3）0.1%0.2%1%2%0.1%0.2%1%2%XX35.81.14657.4601.3459.9397.060.555.442.336.5硬石岭42.20.56687.4624.8468.0397.356.7151.5538.6132.77锦北水库61.20.58887.852257.1733.61黄庄水库26.40.72445.8398.3290244.150.2844.9232.0927.53木溪水库400.20453.1353.131138.7430.1926.59黄源水库16.13.58347.92325.96245.67214.4754.5751.1238.5333.64龙潭桥站2092414.32170.31063.71359.768.5561.6230.238.61表2.5.8历次设计洪水成果比较表年份项目集雨面积km2坡降0.1%1%2%洪峰(m3/s)洪量(万m3)洪峰(m3/s)洪量(万m3)洪峰(m3/s)洪量(万m3)2004.4初计35.81.14657.41718.6459.91173.639710092003.6洪水复核35.81.14657.41718.6459.91173.639710091982.9除险加固初步设计书35.849016502901127103n2.5.4分期（施工）洪水为了进行施工组织设计和合理安排施工进度，本次设计对施工期的洪水进行了分析计算。本次设计施工洪水根据龙潭桥流量资料推求。（1）有导流设施时的施工洪水计算通过分析龙潭桥站逐年各月最大日流量资料统计分析，施工期考虑9～次年2月、9～次年3月、10月～次年2月、10～次年3月、11～次年2月、11～次年3月6个不同的划分时段。分期施工洪水按龙潭桥站同期最大流量排频、适线、定线，得出设计频率流量，然后采用面积比的2/3次方换成算XX水库坝址。各分期设计洪水计算成果见表2.5.9。表2.5.9分期设计洪水计算成果表单位m3/s时段频率9～次年2月9～次年3月10～次年2月10～次年3月11～次年2月11～次年3月龙潭桥P=20%48.565.644.864.135.8857.50P=10%67.983.166.382.854.6375.38XXP=20%14.920.213.819.811.0717.73P=10%20.925.620.425.516.8523.25（2）无导流设施时施工洪水计算根据坝址来水变化规律按排施工期，施工工期考虑按10月～12月、11月～12月和12月三个时段，时段内的来水为时段内坝址径流总量。根据不同时段的坝址来水量系列，经排频、适线、定线，求出各时段设计频率的坝址来水量，各施工时段坝址来水量见表2.5.10。表2.5.10XX水库坝址无导流设施时各施工时段总水量表103n单位：104m3频率时段5%10%20%12月301.13211.91133.8311～12月590.31430.08284.6210～12月978.97841.47704.002.6预报站网规划2.6.1站网现状XX水库控制流域内，水文部门没有设置任何水文测验站。XX水库管理所所在坝址设有水位观测站和降水量观测站，采用人工观测手段对降水量和汛期库水位进行观测，其观测资料精度不能满足水库防洪与兴利安全运行要求。2.6.2站网布设原则(1)测站数量以满足水库降水径流关系的分析研究、洪水预报等需要进行布设。(2)充分利用现有测站，以节省投资。(3)测站尽可能设在交通比较方便、电力能源能得到保障的乡村，以便系统的建设及维护管理。2.6.3站网规划XX水库是一座以灌溉为主兼顾发电、养殖的中型水库，总库容为2631.0×104m3。库区为中高山区，流域地势北部高、南部低，为了水库的安全和调度，并极时了解和掌握水库的水情、雨情，规划在水库管理委员会建一座中心站，水库控制中心设在管理委员会内，根据1：50000航测图进行布置规划，在库区新建李家、老裴源两个雨量站。李家雨量站位置为东经117°15′00″，北纬28°35′16″，老裴源雨量站位置为东经117°14′43″，北纬28°33′24″。增加XX103n水库雨量站和水位站自动观测设备和自动传导系统，雨量站和库水位采用自动观测计和自动传导系统，李家、老裴源雨量站观测资料传到中继站，再由中继站传到水库控制中心站。大坝（白田）雨量站、水位站观测资料直接传送到控制中心，控制中心对传送来的雨情水情通过机算机数据处理加工和保存，作出水库洪水预报，并由水库管理委员会控制中心将雨情水情数据传送到上级防汛部门。本次预报站网规划如图2.4。图2.4水文预报站网规划图2.6.4水情自动测报系统2.6.4.1设计目标结合XX水库的特征，应用先进设备，建成运行可靠，反应迅速的实时水情信息采集系统。雨、水情信息实现无人值守、有人看管、自动采集、固态存储、数据自动传输的现代通信。确保水情信息快速传输，为水库科学调度提供准确及时的水文数据。2.6.4.2设计原则（1）.在总体设计中遵循的原则是：报讯通信可靠、快速，确保信道畅通。（2）.建立超短波报讯通信网。2.6.4.3系统工作体制和系统结构103n系统采用超短波通信方式，超短波通信网采用231MHZ频段，以异频半双工方式工作。遥测站按无人值守，有人看护式设置，采用自报式工作体制。遥测站采用太阳能浮充的供电方式，配置电台整机，具有通话功能,并设一中继站。水情自动测报系统由一个中心站（水库管理处）、两个雨量遥测站、一个水位雨量遥测站（水库坝址）以及一个中继站组成。2.6.4.4系统各部分功能要求（1）遥测站遥测站采用自报式传输信息，能自动实时将传感器的水文参数采集、编码、处理，发送到中继站或中心站。（2）中继站中继站转发遥测站上报的水文数据。中继站主要功能：a.中继站设备能接收遥测站的数据，并重新转发出去。b.中心站或下行测站均可启动中继站，然后互相通话。（3）中心站中心站是全系统核心，能接收所有遥测站的自报信息并进行判断，确保数据正确性、完整性；能对各种数据存入数据库，并进行处理、修改；能对各种数据以表格、图形方式显示、打印，并做出洪水预报；对各站点进行控制，动态设置各站点的系统参数；能够提供故障、越限报警功能。2.6.4.5系统设备配置（1）遥测站a.遥测站建专用站房，面积不小于4m2，墙高3.0m，平顶房顶，房顶安装雨量计，太阳能电源板。b.遥测站要建防雷接地网，接地电阻要求小于10Ω，避雷针与接地网相连。c.水位测井井筒内径在0.6m~1m之间，井壁光滑、垂直，井口高程应在历史最高洪水位以上0.5m~1m之间，测井与井水管间设沉砂池，测井上设站房，水位井站房挖电缆沟至遥测站房。（2）中继站无人值守机房采用机箱式结构，置于铁塔腰部，以防破坏。完善中继站防雷接地设施，其接地电阻要求小于10Ω，铁塔应能承受12级大风。（3）中心站中心站设在XX水库办公大楼内。中心站面积约30m2103n。主机房按计算机要求装修，主机房温度要求为15℃～30℃，相对湿度在50～80%，配备消防设备，具有防雷、防水、防火措施，设备布置与安装要考虑到便于操作维修。天线塔应安装在楼顶或机房附近，使机房处于天线铁塔的避雷装置保护范围内。还应铺设设备保护接地网和避雷地网，设备地网与避雷地网相距5m以上，接地电阻要求小于5Ω。103n3工程地质3.1前　言3.1.1工程概况江西省XX市XX水库位于东经117°15′，北纬28°2′，坐落在XX市白田乡XX村，距市区约35km，属信江河泗沥支流裴源水，坝址以上控制流域面积35.8km2，主河道长17.9km。本次初步设计按《防洪标准》（GB50201—94）和《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252—2000）的有关规定对大坝规模复核后调整为：水库按五十年一遇洪水标准设计，千年一遇洪水标准校核。水库设计正常蓄水位103.11m，相应库容2090×104m3；死水位78.93m，相应库容11×104m3；设计洪水位（P=2%）105.01m，相应库容2450.0×104m3；校核洪水位（P=0.1%）106.03m，相应库容2631.0×104m3。该水库是以灌溉为主，兼顾防洪、养殖等综合利用的中型水利工程。现本工程枢纽建筑物主要包括大坝、输水涵管、坝后电站和溢洪道等。大坝坝型设计为粘土心墙坝，最大坝高34m，现坝顶高程107.02～107.11m，坝顶宽5.5～5.8m，坝顶长度252m，大坝外坡设8个测压管。输水涵管布置在右侧山坡脚强风化岩石上，管身结构型式为钢筋砼圆形管，内径为1.6m，管长146m。1975年又采用厚0.12米的钢筋砼进行衬砌，衬砌后内径由1.6m变为1.36m，管壁厚0.5m，进口高程78.94m，出口高程78.11m，最大泄流量为13.84m3/s。开敞式溢洪道进口布置在大坝左坝头山体的鞍部，进口堰距大坝左坝头约67m，堰顶高程为103.11m，堰顶宽为40m，溢洪道由堰体、堰下平台、泄槽段、出水渠等部分组成。该工程于1965年9月动工兴建，1966年7月开始初步受益，1968年底基本完成枢纽建筑物及大部分渠系工程，由于工程建设为“三边”工程，大坝施工依靠大规模群众运动完成，施工速度快，坝体填筑过程不重视质量，以致工程自投入运行以来，枢纽工程主要建筑物先后不同程度地出现了问题，成为江西省重点病险库之一，严重影响工程发挥效益。103n目前工程存在的主要问题有：大坝坝体填筑质量差，局部碾压不密实，渗透系数算术平均值大于1×10-4cm/s，不满足规范强制性条文要求，类似均质坝；坝基及两岸坝肩基岩具中—强透水性，存在坝基及两岸坝肩渗漏问题；上游护坡块石风化严重，下游排水棱体局部堵塞，排水效果较差。坝体內浸润线位置偏高，大坝上下游坝坡整体抗滑稳定不满足规范要求。输水涵管管身砼浇筑质量较差，配筋不满足规范要求；钢闸门、启闭设备陈旧老化，无法正常运行。溢洪道进口右岸边坡由于填土不均匀沉陷，产生了裂缝；堰体砼、泄槽钢筋砼底板及边墙砼结构存在老化现象，排水系统不完善，边墙安全超高不够；挑流坎下冲刷坑被冲坏，出水渠不规则，边墙冲毁；出口段现有顶高程不够，不能安全泄洪。水库管理、通讯设施简陋，进库及上坝防汛公路路面标准低、路况差，大坝安全监测设施不完善。3.1.2　工程地质勘察工作简介该工程兴建时无工程勘察资料，受业主委托，于2003年5月开始了安全鉴定阶段的工程地质勘察工作，2003年06月结束外业，完成了大坝、溢洪道、输水涵管等建筑物的工程地质勘察工作，共施工钻孔37个，总进尺698.21m，压(注)水试验32段，取原状土161组，扰动土样11组，室内土工试验170组。坝址区工程地质平面测绘0.235Km2。钻孔深度及布置按规范与设计要求确定，其中钻孔大坝布置22个，溢洪道布置5个，坝下老河床布置10个，取3组岩样进行了室内试验，2003年9月完成安鉴成果报告和图纸，2003年11月通过了江西省水利厅组织的审查。2003年12月根据江西省大坝安全监测中心的审查意见，开始了初设阶段的工程地质勘察工作，2004年3月结束外业。在安鉴成果的基础上，按初设阶段的要求补充完成了XX水库枢纽区主要建筑物和拟建输水隧洞的工程地质勘察工作，进一步查阅历史资料，查明了心墙断面的具体尺寸，在下游坝脚新增三个三角堰，对坝脚7处漏水点进行观测，通过工程地质测绘和山地工作等手段，对溢洪道右侧山体存在的老小滑坡体进行了工程地质勘察，开挖探槽1条，完成土石方约300m3，对天然建筑材料进行详查，土料取样2组，块石料取样2组，砂料取样2组。本工程水质分析由上饶市水利科学研究所承担。103n该工程历史资料采用的高程为假设高程，本阶段地质报告和图纸均采用黄海高程，黄海高程＝假设高程+3.11m。3.2　区域地质概况本区属丘陵低山地貌，山头低矮，山坡较平缓，山顶高程100－200米，冲沟发育，区内植被良好，未见有不良物理地质现象。本区广泛分布前震旦系板溪群地层，其岩性有：黄绿色、青灰色石英云母片岩，第四系更新统及全新统粘土、壤土、砂砾（卵）石层等。本区大地构造单元为扬子准地台，下扬子—钱塘古台坳，钱塘陷褶断束，上饶凹褶断束，鹰潭－上饶断凹。区内构造复杂，处于德兴—吉水深大断裂与鹰潭—广丰深断裂之间，区内地层古老，自元古代吕梁期以来受多次构造运动影响，地层扭曲及错动严重，裂隙发育，燕山期以后构造运动趋弱。挽近期地壳运动平稳，区域稳定性较好。据中国地震动峰值加速度区划图，本区地震动峰值加速度小于0.05g。本区属亚热带多雨气候，水量丰富，为地表水迳流和地下水补给提供了良好的条件。区内地下水类型主要有孔隙潜水和裂隙潜水。孔隙潜水埋藏于第四系河漫滩、阶地冲积堆积层和山麓残坡积层中，主要受大气降水补给，排泄于沟谷及河流，水量较丰富，地下水位埋藏较浅。裂隙潜水埋藏于裂隙发育且连通性好的岩体中，主要受大气降水补给，在沟谷或低洼处以泉水排于地表，水量较贫乏，地下水位相对埋藏较深。地下水动态类型呈降雨—径流型。3.3水库区工程地质条件及评价库区属丘陵低山地貌，山顶高程一般100～200m，山坡稳定，未见大的滑坡和坍塌等不良物理地质现象。库区出露的地层岩性主要为前震旦系板溪群石英云母片岩，表层岩体风化深。在水库正常蓄水位103.11m范围内，组成库盘及库岸的岩性主要为石英云母片岩，表层岩体透水性较强，深层岩体透水性较弱。库区分水岭高厚，地下水位高于水库正常蓄水位。库区未见有大的导水断层带连通库外。水库不存在永久性渗漏问题。库岸山坡较为平缓，山坡角一般30～40°，多为岩质边坡，水库运行四十多年来未发现岸边再造现象，岸坡稳定。103n坝址以上流域范围內树林茂密，植被良好，洪水期有少量泥砂淤积库内，平水期上游河水清澈，固体径流甚微。水库区无重要矿藏、城镇及交通设施淹没和浸没问题。运行四十多年来，未发生水库诱发地震。3.4　坝址区工程地质条件及评价3.4·1　工程地质条件3.4.1.1　地形地貌及物理地质现象坝址区地形地貌属丘陵低山，地形起伏较大，坝址河流两岸台地高程为73～75m，河床宽约75m，河谷宽约200m，河流自北东向南西流经坝址。坝址两岸地形较对称，左岸山坡角30～40°，右岸山坡角25～40°，自然山坡稳定，植被尚好。坝址区冲沟发育，切割较深，未见有崩塌等不良物理地质现象。3.4.1.2地层岩性坝址区出露的地层岩性为前震旦系板溪群浅变质岩及第四系松散堆积层。现将它们分述如下：1、前震旦系板溪群(Ptz)岩性为石英黑云母片岩及石英二云母片岩，岩层产状为N25°E，SE∠50°，广泛分布在坝址区。石英黑云母片岩：青灰、灰黑色、灰绿色，主要矿物成份为黑云母、石英等，显微花岗鳞片变晶结构，片状构造。石英二云母片岩：浅黄绿色，主要矿物成份为黑云母、绢白云母和石英，显微花岗鳞片变晶结构，变余层纹—片状构造。2、第四系松散堆积物按其成因可分为残坡积层和冲积层，主要沿河谷、山坡及冲沟分布。（1）、全新统残坡积层(Q4edl)：浅黄色，主要由砾质壤土组成，砾石含量一般20%～35%，砾石成分为石英、风化母岩，粒径一般为2～20mm，呈次棱角状；壤土主要由粉粒、砂粒和粘粒组成。土体呈硬可塑状，结构稍密—103n密实，厚度1～3m，分布于坝址区平缓山坡和冲沟等处。（2）、全新统冲积层(Q4al)：浅黄色、褐色、深灰色，主要为砾质砂壤土、淤泥和砂卵(砾)石，分布于老河床及漫滩。其中砾质砂壤土含砾量66.4%，含砂粒25.1%，含粘粉粒26.5%，厚度0.39～2.20m；淤泥厚度0.40～1.40m，呈透镜状；砂卵(砾)石由卵(砾)石和泥质细粉砂组成，砂成份为长石、石英，卵(砾)石成份多为石英、片岩，卵(砾)石含量约占74%～83.3%，粒径一般为5～30mm，呈次棱角状，砂卵(砾)石呈弱风化，砂粒含量11.5～18.1%，粘粉粒含量5～8%，结构稍密，厚0.55～2.40m。3.4.1.3　地质构造坝址区构造形迹主要表现为裂隙，坝址区主要发育三组构造裂隙，第一组产状N25°E，SE∠50°，即层面裂隙，裂隙面较平直，延伸较长，微张或闭合，沿裂隙有风化加深现象，局部有泥砂充填，坝址区以该裂隙最发育；第二组产状N70°W，NE∠75°（在右坝肩顺坡倾斜），裂隙面平直，延伸短，闭合，沿裂隙有风化加深现象；第三组产状N40°W，SW∠45°，裂隙面较平直，延伸较长，闭合，沿裂隙有风化加深现象。3.4.1.4　岩石风化坝区岩石风化特征总体表现为表层的均匀风化，但各部位岩体风化厚度有一定的差异。具体表现为左岸岩石风化最浅，河床岩石风化次之，右岸岩石风化较深。左岸岩石表部呈强风化，其厚度约2.5～4.5m，弱风化带岩石厚约2.85～24.0m，下伏微新岩石；河床岩石表部呈强风化，其厚度约6.5～8.1m，弱风化带岩石厚约4.1～10.0m，下伏微新岩石；右岸岩石表部岩石呈强风化，其厚度约5.5～18.0m，弱风化岩石厚约9.4～17.9m，下伏微新岩石。3.4.1.5　水文地质1、地下水类型103n坝址区地下水类型主要为第四系孔隙潜水和基岩裂隙潜水，受大气降水补给，排泄于沟谷、河流，孔隙潜水主要含水层为砂卵石层，水量丰富；裂隙潜水水主要含水层为基岩裂隙，水量贫乏，地下水动态类型属降雨—径流型。2、水质分析根据水质简项分析报告，环境水为库水，属HCO3—Na·Ca型水，对普通硅酸盐水泥有中等溶出型腐蚀，无其它腐蚀。3、岩体透水性坝基表层岩体裂隙发育，岩石破碎，透水性较强，岩石透水率(q)一般为20～52Lu，属中等透水岩体，相对不透水层(q≤10Lu)顶板埋深在基岩面以下4.9～7.5m。左坝肩坝基表层岩体透水性强，岩体透水率(q)为230Lu，属强透水岩体。3.4.2　工程地质评价3.4.2.1　坝基及绕坝渗漏评价目前大坝存在的主要问题是坝体下游坝脚排水沟有七处漏水点，根据安鉴阶段审查意见和渗漏点的位置，本阶段在下游坝脚新增了三个三角堰，进行渗漏水量观测。在库水位79.11～85.94m时，没有发电，天晴的条件下，观测时间2003年12月7日—2004年2月29日，据统计，七处漏水点的总渗漏量53.4～59.5ml／s。其中，四处漏水点集中在老河床，总堰附近（坝左端），渗漏量27.4～33.5ml／s，且有铁锈色；有一个漏水点在排水棱体和贴坡块石连接处（坝中）附近，渗漏量15.9～17.2ml／s，水质较清；另外两处漏水点在厂房边的公路左侧（坝右端），渗漏量8.1～8.8ml／s，水质较清。从观测资料分析，老河床和坝中的渗漏量的大小和库水位的高低有一定的关系。工程兴建时，坝基进行了清基，在坝轴线（心墙）位置开挖了齿槽，从左到右其深度6.25～0.98m，坝基上游、坝轴线（心墙）和坝基下游部分位置均清除了砂卵砾石层等松散堆积物，坝基坐落在强风化基岩上，基岩未做防渗处理。下游坝基老河床局部位置仍留有第四系冲积层砂卵砾石与淤泥层，其中淤泥层厚度0.4～0.7m，砂卵砾石层厚度0.65～2.4m，砂卵砾石层属强透水土体，砂卵砾石未连通坝基上下游，因此坝基中局部存在的砂卵砾石层不会带来渗漏问题，坝体下游坝脚排水沟出现的七处漏水点不是由砂卵砾石层引起的。103n坝基出露的岩石为前震旦系板溪群石英云母片岩，岩石裂隙很发育，岩石破碎，岩石透水性较强，坝基表部岩石一般属中等透水层，局部属强透水层，岩石透水率为20～230Lu，相对不透水层(q≤10Lu)顶板埋深在基岩面以下4.85～12.15m。因此坝基岩石存在渗漏问题，下游坝脚出现的渗水也证明了这一点。大坝左、右两坝肩上部岩体裂隙发育，透水性强，属中等透水至强透水岩体。根据相对不透水层顶板线与正常高水位线的关系，左、右两坝肩均存在绕坝渗漏的可能。综上所述，分析认为坝基下游老河床位置长年出现的四处渗漏点，是由于坝基岩体的渗漏而造成的。根据初设阶段的勘察和渗漏观测资料，在库水位79.11～85.91m时，厂房边的公路左侧的两处渗漏点是发电的冷却水和压力管叉管的渗漏水，其中发电冷却水0.2～0.3ml／s，叉管渗漏水7.9～8.5ml／s。坝中漏水点的渗水量为24.7～26.0ml／s，根据漏水量分析，可确定该漏水点的水来自两部分，一部分来自厂房边的公路左侧的两处渗漏水，渗水量8.1～8.8ml／s，另一部分来自坝基岩石的渗漏水，渗水量15.9～17.2ml／s，说明坝基岩石存在渗漏问题。因此建议对坝基及坝肩岩体进行帷幕灌浆处理，帷幕深入相对不透水岩层约3～5m。3.4.2.2　溢洪道右侧山体小滑坡体形成原因及稳定分析1973年6月21日—25日，库区连降暴雨，截至25日8时总降雨量461.8mm，库水位由101.7m，猛涨到104.2m，为建库以来最高洪水位，当时溢洪道泄流量达到50m3／s，涵管泄流量达到20m3／s。1973年6月24日8时，在溢洪道边墙右侧8m处，发生了局部滑坡，方量约3000m3，堵死了东干渠，滑坡体后缘高程91.1～92.1m，前舌高程77.1～78.1m，斜坡长约40m，宽约35m。当天下午4时，在该滑坡体的右上方106.1m高程处，出现了一条长约40m的裂缝，裂缝宽约4～5cm，到28日8时，裂缝向下延伸了13m，裂缝下部高程约91.6m，裂缝呈新月形，但未发生滑动。103n当时分析形成滑坡体的主要原因有：1、东干渠经过地段高程78.1～93.1m，东干渠开挖时，山坡削成1：0.2～1：0.4的陡坡，破坏了山坡的稳定性。2、施工时该山体內外坡均开挖了3条便道，宽约3～4m，破坏了山体覆盖的坡积层，造成山体渗漏。3、溢洪道开挖的弃渣堆放在山顶，倒土形成的坡度很陡。大坝施工时，民工在山顶上取土，挖出了许多小坑，山顶凹凸不平，一旦下雨就形成积水坑，造成土体饱和。4、溢洪道开挖放炮震坏了山岩內部结构。处理措施：1、削山头，整平松散的倒土和陡坡，使91.1m高程以上山坡达到1:2～1:3的稳定坡度。2、用约500m3块石和400m3砂卵砾石填平该段东干渠，加固山脚，使山脚坡度达到1:3～1:4，在该处向外2～3m，新建一段填方渠，以满足灌溉需要。3、山腰开挖排水沟，挖平山顶小水坑，漏水处做反滤层导流。从滑坡体处理后至今，水库已运行30多年，未产生任何问题，处理效果明显。本阶段对该滑坡体进行了地质勘察，采取开挖探槽的方法查明了原裂缝的性状和处理情况。探槽素描表明：1、裂缝切割深约1.5m，表面宽约0.3～0.4m，用强风化碎块石回填，裂缝左侧至基岩面尖灭，右侧在残坡积土层中尖灭。2、不存在滑动面，不具有滑坡体的形态。3、裂缝后缘由褐色人工堆积碎石壤土和棕黄色、紫红色残坡积粉质壤土组成，上部人工堆积碎石壤土厚约0.4～0.7m，土质松散。由此可判断，该滑坡体属浅层滑坡，表现为土层的滑动。主要原因是原东干渠开挖坡度偏陡，山坡脚被挖除，山坡上有大量的松散的人工堆积碎石壤土，加上连降暴雨，地下水位上升，使得土体饱和，土体抗剪强度降低，导致土体滑动。同时也证明了原来对滑坡体形成原因的分析和采取的处理措施的正确性。但原来管理部门对裂缝仅采取了在裂缝中回填碎块石的办法处理是较不合理的，这样容易造成裂缝积水，进而对残留的原滑坡体的稳定产生不利影响。建议进一步挖除剩余的原滑坡体的组成物，按1:1.25～1:1.5坡比平顺山坡。3.5　坝体填筑质量分析及评价3.5.1填筑质量分析及评价本工程大坝坝型原设计为粘土心墙坝，最大坝高34m。施工采取人海战术，据记载当时有劳动力3000多人，分5个生产队分坝段进行填筑，施工质量难以控制，造成施工的结果与当时的设计要求相差悬殊，实际上目前大坝类似均质坝。根据本次勘察成果，对坝体心墙和上下游坝壳的质量等问题从以下三个方面进行综合分析评价。1、坝体填筑土的颗粒组成分析103n根据勘察及试验成果，从总体上来看，心墙和上下游坝壳的填筑土料主要为砾质粉质壤（粘）土，少部分填筑土料为含少量砾的粉质壤土，其颗粒组成是：砾石平均含量约占27.0%，数值变幅0.8～62.2%，砂粒平均含量约占17.5%，数值变幅4.9～44.5%，粉粒平均含量约占31.2%，数值变幅4.2～65.5%，粘粒平均含量约占24.3%，数值变幅6.6～43.6%。具体情况详见表3.5.1。表3.5.1坝体填筑土的颗粒组成特征表含量部位砾石（%）砂粒（%）粉粒（%）粘粒（%）备注纵断面上游坝壳35.416.726.521.4坝轴线（心墙）24.414.033.428.2下游坝壳23.820.532.323.4横断面Ⅰ—Ⅰ′24.515.133.027.4从左至右Ⅱ—Ⅱ′17.219.736.226.9Ⅲ—Ⅲ′28.818.929.123.2Ⅳ—Ⅳ′38.015.226.520.3坝体总体27.017.531.224.3从表3.5.1中可以看出，坝轴线（心墙）填筑土的颗粒组成略好于上、下游坝壳填筑土的颗粒组成，下游坝壳填筑土的颗粒组成好于上游坝壳填筑土的颗粒组成。心墙土的粘粒含量满足规范要求。对Ⅰ—Ⅰ′、Ⅱ—Ⅱ′、Ⅲ—Ⅲ′和Ⅳ—Ⅳ′四个断面填筑土的颗粒组成进行比较，发现Ⅰ—Ⅰ′和Ⅱ—Ⅱ′断面填筑土的颗粒组成好于Ⅲ—Ⅲ′和Ⅳ—Ⅳ′的断面填筑土的颗粒组成，呈现出坝体填筑土的颗粒组成从左到右逐渐变差的特征。表3.5.2填筑土中砾石分布特征表横向纵向Ⅰ—Ⅰ′Ⅱ—Ⅱ′Ⅲ—Ⅲ′Ⅳ—Ⅳ′上游坝壳37.731.133.441.6坝轴线（心墙）17.918.522.738.3下游坝壳21.08.033.936.2为了更清楚地阐述坝体填筑土的颗粒组成特征，进一步对各颗粒组在坝体各部位填筑土中的分布特征进行分析，详见表3.5.2103n、3.5.3、3.5.4和表3.5.5。从表3.5.2中可以看出，上游坝壳各部位填筑土中的砾石含量都比较高，且高于坝体其它部位。坝轴线（心墙）填筑土中的砾石含量从左到右呈现逐渐增高的规律，下游坝壳填筑土中的砾石含量右坝端明显高于左坝端。表3.5.3填筑土中砂粒分布特征表横向纵向Ⅰ—Ⅰ′Ⅱ—Ⅱ′Ⅲ—Ⅲ′Ⅳ—Ⅳ′上游坝壳17.617.715.316.8坝轴线（心墙）9.514.719.111.8下游坝壳18.324.319.316.6表3.5.4填筑土中粉粒分布特征表横向纵向Ⅰ—Ⅰ′Ⅱ—Ⅱ′Ⅲ—Ⅲ′Ⅳ—Ⅳ′上游坝壳28.227.025.625.6坝轴线（心墙）39.338.531.724.3下游坝壳30.839.930.328.3表3.5.5填筑土中粘粒分布特征表横向纵向Ⅰ—Ⅰ′Ⅱ—Ⅱ′Ⅲ—Ⅲ′Ⅳ—Ⅳ′上游坝壳16.524.225.716.0坝轴线（心墙）33.328.326.525.6下游坝壳29.927.816.518.9从表3.5.3中可以看出，上游坝壳各部位填筑土中的砂粒含量较接近，坝轴线（心墙）填筑土中的砂粒含量坝中高于两坝端，下游坝壳填筑土中的砂粒含量Ⅱ—Ⅱ′断面明显高于其它部位。从表3.5.4中可以看出，上游坝壳各部位填筑土中的粉粒含量比较接近，坝轴线（心墙）填筑土中的粉粒含量从左到右呈现逐渐减少的规律，下游坝壳填筑土中的粉粒含量Ⅱ—Ⅱ′断面明显高于其它部位。从表3.5.5中可以看出，上游坝壳填筑土中的粘粒含量坝中高于两坝端，坝轴线（心墙）填筑土中的粘粒含量从左到右呈现逐渐减少的规律，下游坝壳填筑土中的粘粒含量左坝端明显高于右坝端。综合分析来看，坝轴线（心墙）填筑土的颗粒组成略具心墙特征，其颗粒组成稍好于上下游坝壳，但坝体各部位填筑土的颗粒组成不均一性较明显，部分土料质量较差。2、填筑土的物理力学性质分析103n根据勘察和室内土工试验资料，坝体填筑土物理力学指标成果统计详见附表1—23，依照统计成果将填筑土主要的物理力学指标平均值汇编成表3.5.6和表3.5.7。表3.5.6坝体各部位填筑土的主要物理力学指标平均值一览表指标部位含水量干密度孔隙比塑性指数压缩系数凝聚力內摩擦角％g/cm3MPa-1KPa°上游坝壳29.51.480.82213.60.4118.224.5坝轴线（心墙）28.91.460.85517.20.4220.522.3下游坝壳27.11.500.80814.10.3720.723.2Ⅰ—Ⅰ′29.91.460.85015.30.3920.123.5Ⅱ—Ⅱ′29.21.470.82815.30.3919.523.2Ⅲ—Ⅲ′27.81.500.79914.50.3920.522.5Ⅳ—Ⅳ′26.71.490.81214.70.4120.024.0坝体总体28.31.480.81914.90.3920.123.2从表3.5.6中可知，下游坝壳填筑土的物理力学性能稍好于坝轴线（心墙）和上游坝壳填筑土的物理力学性能。坝轴线（心墙）与上游坝壳的填筑土物理力学性能基本接近。坝体右坝段填筑土的物理性能略好于左坝段填筑土的物理性能，力学性能基本接近。表3.5.7坝体各部位钻孔填筑土的主要物理力学指标平均值一览表指标部位含水量干密度孔隙比塑性指数压缩系数凝聚力內摩擦角对应断面％g/cm3MPa-1KPa°上游坝壳Zk229.81.470.81611.50.3819.227.5Ⅰ－Ⅰ′Zk729.61.470.83013.90.3815.025.3Ⅱ－Ⅱ′Zk1230.91.460.85214.80.4619.021.9Ⅲ－Ⅲ′Zk1727.21.510.77713.50.4121.324.9Ⅳ－Ⅳ′心墙Zk330.81.450.86516.70.4320.221.9Ⅰ－Ⅰ′Zk829.31.450.86718.50.4222.022.7Ⅱ－Ⅱ′Zk1327.91.480.83316.40.4020.021.8Ⅲ－Ⅲ′Zk1828.11.450.86216.80.4619.422.5Ⅳ－Ⅳ′下游坝壳Zk4、5、629.21.450.87117.00.3820.622.5Ⅰ－Ⅰ′Zk9、10、1128.81.490.80413.90.3820.022.4Ⅱ－Ⅱ′Zk14、15、1625.91.540.73813.10.3522.223.5Ⅲ－Ⅲ′Zk19、20、2125.61.490.80213.90.3920.125.1Ⅳ－Ⅳ′从表3.5.7中可知，上游坝壳zk17钻孔（即Ⅳ—Ⅳ′断面）填筑土的物理力学性能略好于上游坝壳的其它部位；坝轴线（心墙）zk13钻孔（即Ⅲ—Ⅲ′断面）103n填筑土的物理力学性能略好于坝轴线（心墙）的其它部位；下游坝壳zk14、15、16钻孔（即Ⅲ—Ⅲ′断面）填筑土的物理力学性能略好于下游坝壳的其它部位。为了进一步取得既具有代表性又有一定可靠度的岩土参数值，对主要的试验数据进行了数理统计，对所取得的试验数据逐个进行检查，对某些有明显错误，或试验方法有问题的数据抽出复查或将其舍弃。异常数据的舍弃采用三倍标准差法的准则判别，重复舍弃数据的计算过程，直至全部数据满足条件为止。计算时数据的风险概率取α＝0.05，数据的置信概率取P＝0.95。土工试验成果反映出岩土参数在深度方向上呈无规律的随机变化。表3.5.8坝体填筑土部分物理力学指标数理统计成果表数据名称特征值位置平均值X标准差S变异系数δ变异性等级样本数N(个)修正系数rs标准值凝聚力C(KPa)上游坝壳18.195.380.30高340.9116.55坝轴线（心墙）20.475.600.27中等460.9319.04下游坝壳20.736.300.30高510.9319.28坝体总体20.005.880.29中等1310.9619.20內摩擦角φ(°)上游坝壳24.503.450.14低330.9623.47坝轴线（心墙）22.272.990.13低460.9721.60下游坝壳23.603.620.15低510.9622.66坝体总体23.353.450.15低1300.9822.88干密度ρd(g/cm3)上游坝壳1.470.0520.035很低410.991.46坝轴线（心墙）1.440.0520.036很低480.991.43下游坝壳1.490.0710.047很低700.991.48坝体总体1.470.0640.043很低1590.991.46孔隙比e上游坝壳0.8260.0650.079很低411.020.844坝轴线（心墙）0.8760.0680.077很低481.020.893下游坝壳0.8040.0950.12低711.020.823坝体总体0.8310.0860.10低1591.020.844从表3.5.8103n中可知，坝体填筑土的干密度、孔隙比和內摩擦角的变异特征属均一型，凝聚力的变异特征在坝轴线（心墙）部位属均一型，在上下游坝壳部位属剧变型。综上所述，心墙和上下游坝壳的填筑土干密度均偏小，土体结构较疏松，属中等偏高压缩性土，心墙压实度偏低，不满足规范及设计要求，心墙填筑土的施工填筑质量较差。3、坝体填筑土的渗透性分析根据土工试验成果，对心墙和上下游坝壳填筑土的渗透系数进行统计分析，去伪存真，分析成果详见表3.5.9。3.5.9坝体填筑土渗透系数成果表位置数值类型渗透系数（1×10-4cm/s）坝体总体数值变幅0.002～21算术平均值2.3大值平均值5.6组数151纵断面上游坝壳数值变幅0.025～13算术平均值2.8大值平均值6.6组数40心墙数值变幅0.013～21算术平均值1.6大值平均值5.1组数47下游坝壳数值变幅0.002～11算术平均值2.5大值平均值5.4组数65横断面Ⅰ—Ⅰ′断面数值变幅0.013～13算术平均值3.0大值平均值6.5组数29Ⅱ—Ⅱ′断面数值变幅0.002～11算术平均值1.2大值平均值4.4组数46Ⅲ—Ⅲ′断面数值变幅0.022～8.0算术平均值1.5大值平均值4.2组数39Ⅳ—Ⅳ′断面数值变幅0.033～21算术平均值3.8大值平均值8.1组数38从表3.5.9中可知，上游坝壳、坝轴线（心墙）和下游坝壳填筑土的渗透性能基本接近，它们的渗透系数平均值在1.6×10-4cm/s—2.8×10-4103ncm/s之间，渗透系数大值平均值在5.1×10-4cm/s—6.6×10-4cm/s之间，且渗透系数均大于1×10-4cm/s。心墙的防渗性不满足规范和设计要求。表3.5.10坝体各横断面上下游坝壳和心墙填筑土渗透系数成果分析表断面部位数值类型渗透系数（1×10-4cm/s）Ⅰ－Ⅰ′上游坝壳数值变幅0.28-13算术平均值4.3大值平均值9.1组数8心墙数值变幅0.013-6.7算术平均值1.7大值平均值4.0组数10下游坝壳数值变幅0.03-7.2算术平均值3.3大值平均值6.0组数11Ⅱ－Ⅱ′上游坝壳数值变幅0.025-11算术平均值1.8大值平均值5.8组数12心墙数值变幅0.086-6.4算术平均值0.8大值平均值6.4组数14下游坝壳数值变幅0.002-5.0算术平均值1.1大值平均值3.3组数20Ⅲ-Ⅲ′上游坝壳数值变幅0.028-8.0算术平均值1.6大值平均值5.8组数12心墙数值变幅0.052-3.2算术平均值0.9大值平均值1.8组数11下游坝壳数值变幅0.022-6.2算术平均值2.0大值平均值4.2组数16103n续表3.5.10坝体各横断面上下游坝壳和心墙填筑土渗透系数成果分析表断面部位数值类型渗透系数（1×10-4cm/s）Ⅳ-Ⅳ′上游坝壳数值变幅0.88-8.8算术平均值4.5大值平均值6.7组数8心墙数值变幅0.19-21算术平均值3.3大值平均值12.3组数12下游坝壳数值变幅0.033-11算术平均值3.9大值平均值7.2组数18比较四个横断面填筑土的渗透系数，可以发现Ⅱ—Ⅱ′和Ⅲ—Ⅲ′断面填筑土渗透性能的略好一些，但总体上还是比较接近，它们的渗透系数平均值在1.2×10-4cm/s－3.8×10-4cm/s之间，渗透系数大值平均值在4.2×10-4cm/s－8.1×10-4cm/s之间，且渗透系数均大于1×10-4cm/s。从表3.5.10中可以看出，同一横断面中心墙的渗透系数平均值均小于上下游坝壳的渗透系数平均值。Ⅰ—Ⅰ′断面和Ⅲ—Ⅲ′断面中心墙的渗透系数大值平均值小于上下游坝壳的渗透系数大值平均值,Ⅱ—Ⅱ′断面和Ⅳ—Ⅳ′断面中心墙的渗透系数大值平均值大于上下游坝壳的渗透系数大值平均值。同样说明了坝体心墙的防渗性不满足强制性规范要求。综上所述，心墙土的颗粒组成总体上略好于上下游坝壳，填筑土的颗粒组成不均一性明显，部分土料质量较差。心墙和上下游坝壳的填筑土干密度均偏小，土体结构较疏松，心墙压实度偏低，不满足规范及设计要求，心墙填筑土的施工填筑质量较差。心墙土的渗透性不具心墙特征，坝体填筑土的渗透性具有均质性，心墙的渗透系数不满足相应规范的防渗要求，存在坝体渗漏问题，影响大坝安全。因此建议对大坝坝体应进行除险加固处理。3.5.2坝体填筑土主要地质参数建议值103n根据土工试验成果，主要地质参数建议值的取值原则是：物理指标采用算术平均值，压缩系数及渗透系数采用大值平均值，抗剪指标采用小值平均值，同时结合数理统计的成果。坝基岩石的抗剪指标采用工程地质类比法提供，详细情况见表3.5.11和表3.5.12。表3.5.11坝体填筑土主要地质参数建议值部位湿密度(g/cm3)干密度(g/cm3)孔隙比压缩系数(Mpa-1)凝聚力(Kpa)內摩擦角(°)渗透系数(1×10-4cm/s)坝体整体1.891.46～1.480.819～0.8440.47～0.5416.0～19.220.0～22.95.3～5.6上游坝壳1.911.46～1.480.822～0.8440.49～0.5214.4～16.621.5～23.56.6～6.7心墙1.861.43～1.460.855～0.8930.49～0.6016.7～19.019.6～21.63.1～5.1下游坝壳1.901.48～1.500.794～0.8230.44～0.4916.7～19.319.4～22.75.4～6.1强风化岩体2.74C′=10～15KPaf′=0.35～0.40弱风化岩体2.74C′=20～30KPaf′=0.45～0.50允许渗透坡降：砾质粉质壤土0.4～0.45；砂卵砾石0.25～0.3；强风化基岩0.6～0.65。表3.5.12坝体各横断面填筑土主要地质参数建议值横断面部位湿密度(g/cm3)干密度(g/cm3)孔隙比压缩系数(Mpa-1)凝聚力(Kpa)內摩擦角(°)渗透系数(1×10-4cm/s)Ⅰ-Ⅰ′上游坝壳1.911.470.8160.4515.726.69.1心墙1.881.450.8650.5314.718.94.0下游坝壳1.851.450.8710.4517.319.06.0Ⅱ-Ⅱ′上游坝壳1.891.470.8300.4612.523.55.8心墙1.851.450.8670.4717.820.06.4下游坝壳1.911.490.8040.4516.218.13.3Ⅲ-Ⅲ′上游坝壳1.911.460.8520.5315.019.35.8心墙1.881.480.8330.4817.119.51.8下游坝壳1.941.540.7380.4316.520.94.2103nⅣ-Ⅳ′上游坝壳1.931.510.7770.4717.922.86.7心墙1.841.450.8620.5215.520.412.3下游坝壳1.881.490.8020.4517.123.17.23.6溢洪道工程地质条件及评价3.6.1工程地质条件1、地层岩性溢洪道通过地段出露的地层主要为前震旦系板溪群浅变质岩及第四系残坡积层，岩性特征和坝址区相同。2、岩石风化溢洪道底板及两岸山坡岩石表部一般呈强风化，厚度6.7～17.6m，下部为弱风化岩石，沿结构面有风化加深现象。3、地质构造溢洪道通过地段未见断层。岩体构造裂隙发育，构造裂隙主要有三组：第一组产状N25°E，SE∠50°，为层面裂隙，裂隙面平直，见褐色Fe、Mn质风化膜浸染，多呈闭合状，少数表面微张，延伸长，平行发育数条，间距几厘米～十几厘米；第二组产状N70°E，NW∠75°，裂面平直，见褐色Fe、Mn质风化膜浸染，闭合或微张，延伸短，平行发育数条，间距10～20厘米；第三组产状N50°W，SW∠25°，裂面稍扭，见褐色Fe、Mn质风化膜浸染，闭合或微张，延伸短,局部发育。4、水文地质溢洪道通过地段水文地质条件和地下水类型同坝址区。据钻孔压水试验资料，溢洪道通过地段岩石相对不透水层埋深在底板以下6.4～10m，上部岩层透水率q＝16～25Lu，属中等透水岩层。103n3.6.2工程地质评价3.6.2.1溢洪道底板及边墙岩体抗冲评价溢洪道由堰体、进口水平段、泄槽段、水垫塘及出水渠组成，现分段评价如下：1、进口水平段该段长约32m（包含堰体），为一底宽从40m收缩至22m的平底渠，底板高程101.04～101.10m，底板及边墙有混凝土衬护，其厚度0.30m，局部有变形，有空洞现象，冲刷破坏较严重。该段出露的岩性为石英云母片岩，底板及两侧边坡岩石呈强风化，其允许承载力为350～400Kpa，能满足堰体的基础要求。该部位岩层裂隙发育，岩体完整性差，抗冲刷能力低，抗风化能力差，不能满足抗冲要求，因此该段存在抗冲刷问题，应对砼底板和边墙进行加固处理。据钻孔压水试验资料，堰体部位上部岩层透水率q＝16～25Lu，透水性较强，属中等透水岩层，岩石相对不透水层埋深在底板以下6.4～10m，建议对溢洪道进口部位进行帷幕灌浆处理，以降低溢洪道底板的扬压力，防止地下水对其产生破坏作用。2、泄槽段现状泄槽段长约96m，底坡1∶3，底宽22～10m，泄槽段砼底板和边墙已老化破裂，局部有变形，有空洞现象，冲刷破坏较严重。泄槽段出露的岩性为石英云母片岩，底板和边墙部位岩石呈强风化，该泄槽段岩体裂隙发育，岩石呈强风化，岩体抗冲刷能力低，不能满足抗冲要求，存在抗冲刷问题，因此必须对泄槽段砼底板和边墙进行加固处理。3、水垫塘（冲刷坑）现冲刷坑最低高程约63.5m，坑深度约11m，未设护砌设施，经计算冲刷坑底部最深点与挑坎水平距离48.2m，冲刷坑后坡i＝0.23，坡角约12°，坡度平缓，对挑流鼻坎的稳定影响不大。本次勘察成果表明，冲刷坑底板出露的地层岩性为前震旦系板溪群石英云母片岩，岩石呈强风化，岩体抗冲刷能力差，不能满足抗冲要求，在小流量的洪水冲刷下，会影响挑流鼻坎的稳定，103n因此必须对冲刷坑底板进行衬护加固处理。建议该岩石的冲刷系数为1.2～1.5，允许抗冲流速3～4m/s。4、出水渠现出水渠底宽约26m，其底板及边墙未进行衬护，底板被冲刷得坑坑洼洼，该底板部位出露的岩性为第四系全新统残积砾质粉质壤土，厚度约0.8～1.4m，下伏基岩为石英云母片岩，岩石呈强风化，岩土体抗冲刷能力差，不能满足抗冲要求，因此必须对底板和两侧边墙进行衬护加固处理。3.6.2.2溢洪道两岸山坡稳定性评价溢洪道从大坝左侧山体的垭口处穿过，溢洪道通过地段地势低矮，进口水平段右侧边坡高为13～14m，左侧边坡高为7～9m，山坡较陡，山坡角一般40～45°，其它段边坡高一般1.0～2.0m。根据勘察成果，溢洪道左右两岸边坡出露的岩性主要为石英云母片岩，岩石一般呈全强风化。根据裂隙统计成果，岩体中主要发育有三组裂隙，第一组产状N25°E，SE∠50°，为层面裂隙，裂隙面平直，见褐色Fe、Mn质风化膜浸染，多呈闭合状，少数表面微张，延伸长，平行发育数条，裂隙间距几厘米～十几厘米；第二组产状N70°E，NW∠75°，裂面平直，见褐色Fe、Mn质风化膜浸染，闭合或微张，延伸长，平行发育数条，间距10～20cm；第三组产状N50°W，SW∠25°，裂面稍扭，见褐色Fe、Mn质风化膜浸染，闭合或微张，延伸短，局部发育。综上所述，溢洪道两岸山坡一般为全强风化岩质边坡，岩体破碎，裂隙发育，形成不利的结构面组合，因此分析认为溢洪道进口水平段两岸山坡稳定性较差。其它地段由于边坡高一般1.0～2.0m，山坡稳定性相对较好。3.6.2.3溢洪道岩土体物理力学参数与开挖边坡建议值1、岩土体物理力学参数a、砼与强风化基岩的抗剪与抗剪断指标：f=0.35～0.40；f／=0.40～0.45，　c／=0.1～0.2MPa；b、结构面的抗剪指标及抗剪断指标（强风化岩体）：f=0.3～0.35；103nf／=0.35～0.40，c／=0.01MPa；砾质粉质壤土:C=18－20Kpa，φ=20－22°；c、岩土体允许抗冲流速砾质粉质壤土允许抗冲流速：V允=0.8～1.0m/s(水深≥3.0m)；强风化岩体允许抗冲流速：V允=2.0m/s(水深≥3.0m)2、开挖边坡建议值残坡积土层：1∶1～1∶1.25；强风化岩质边坡：1∶0.75～1∶13.7灌溉涵管工程地质条件及评价输水涵管为坝下埋管，为钢筋砼圆形涵管，内径为1.6米，长146米，1975年采用厚0.12米的钢筋砼进行衬砌，衬砌后内径由1.6m变为1.36m，管壁厚0.5m，进口高程78.94m，出口高程78.11m。根据勘察成果，涵管基础坐落在强风化石英云母片岩上，岩石允许承载力为350～400Kpa，能涵管基础满足要求，工程地质条件较好。由于输水涵管长期有渗漏，与其周边接触的填筑土因此可能引起冲刷破坏，建议采用回填灌浆等方法进行除险加固处理。3.8输水隧洞工程地质条件及评价本阶段设计拟定新开一条输水隧洞，将原输水涵管进行封堵处理，输水隧洞布置在大坝右侧山体内，离大坝右坝坝头水平距离约43m，为有压洞，全长约163.5m，开挖断面尺寸2.4×2.4m（圆型），衬砌后洞径1.8m，进口底高程79.00m，出口底高程78.26m，水头约24.85m。3.8.1工程地质条件输水隧洞通过地段属低山地貌，山头低矮，山顶高程125m，山坡角45～50°，自然山坡稳定。沿线出露的地层岩性为前震旦系板溪群石英云母片岩。全强风化岩体裸露地表，根据大坝勘察资料，推测隧洞沿线全强风化岩体厚度约15～17m，以下为弱风化岩体。隧洞沿线构造形迹主要表现裂隙，岩石裂隙主要发育以下三组：第一组产状N25°E，SE∠50°，即层面裂隙，裂隙面较平直，延伸较长，微张或闭合，沿裂隙有风化加深现象，局部有泥砂充填，坝址区以该裂隙最发育；第二组产状N70°W，NE∠75°103n（在右坝肩顺坡倾斜），裂隙面平直，延伸短，闭合，沿裂隙有风化加深现象；第三组产状N40°W，SW∠45°，裂隙面较平直，延伸较长，闭合，沿裂隙有风化加深现象。隧洞沿线表部岩体较破碎，透水性较强，参照大坝钻孔资料，推测相对不透水层顶板埋深在基岩面以下15.0～20.0m。3.8.2工程地质评价输水隧洞通过地段山体较雄厚，自然山坡稳定。隧洞埋深一般为15～40m，隧洞围岩为强～微风化岩体，岩体裂隙发育，一般属Ⅲ～Ⅳ类围岩。现根据隧洞围岩工程地质条件分段评述如下：一、进口段（0+000～0+020桩号）隧洞以N81ºW方向进洞，进口方向与山坡走向近于正交，洞脸山坡较陡，山坡角38～40°，强风化岩石裸露，岩层顺坡倾斜，裂隙发育，岩体破碎，洞脸山坡稳定性较差。隧洞埋深小于15m，洞室围岩呈强风化，岩石裂隙发育，岩体破碎，围岩稳定性差，属Ⅳ类围岩，建议围岩fk=2～3，K0=60～150Kg/cm3。二、中间段（0+020～0+131桩号）隧洞以N81ºW方向前进至桩号0+074处拐向N70°W方向，至桩号0+082处拐向N48°W方向，至桩号0+090处拐向N36°W方向。隧洞埋深15～41m，洞室围岩大部分呈弱风化，少部分呈微风化，岩体裂隙发育，岩石较破碎，岩体完整性较差，围岩稳定较差，属Ⅲ类围岩，fk=3～5，K0=150～300Kg/cm3。三、出口段（0+131～0+161桩号）隧洞以N36°W方向出洞，出口方向与山坡走向近于正交，洞脸山坡较陡，山坡角50～51°，强风化岩石裸露，裂隙发育，岩体破碎，洞脸山坡稳定性较差。隧洞埋深小于15m，洞室围岩呈强风化，岩体裂隙发育，岩石破碎，岩体完整性差，围岩稳定性差，属Ⅳ类围岩，建议围岩fk=2～3，K0=60～150Kg/cm3。隧洞出口至发电厂房为压力管，其基础坐落在强风化石英云母片岩上，岩石允许承载力为350～400Kpa，能满足管基的承载力要求。四、闸门井（塔）闸门井（塔）位于桩号0+010.4—0+015处，闸室围岩为强风化石英云母片岩，其允许承载力为350～400Kpa，能满足闸室基础要求。井深约9m，为强风化岩体，岩石裂隙发育，岩体破碎，围岩稳定性差，属Ⅳ类围岩，建议围岩fk103n=2～3，K0=60～150Kg/cm3。3.9天然建筑材料据设计，本工程所需天然建筑材料为砂砾石料及块石料，其中砂砾石料5.77万m3，砂料3.722万m3，砾石料3.312万m3，块石料4.9万m3。为了满足这一需求，本阶段对天然建筑材料进行了详查工作。土料取样2组，块石料取样2组，砂料取样2组，并均进行了室內试验。3.9.1砂砾石料3.9.1.1料场概况一、花园里料场该料场为砂砾石混合料，位于XX市东面，信江右岸，花园里村附近，是XX市工程建设和XX电厂二期工程所需砂砾石的主要商业开采供应地之一。该料场为河漫滩地貌，场地较开阔平坦，料场距大坝约50Km，有简易公路相通，交通较便利，开采条件良好，水下开采为主。二、柏树里料场该料场为砂砾石混合料，位于XX市北面，信江右岸，泗沥镇柏树里村附近，是XX市工程建设和XX电厂二期工程所需砂砾石的主要商业开采供应地之一。该料场为河漫滩地貌，场地较开阔平坦，料场距大坝约42Km，有简易公路相通，交通较便利，开采条件良好，水下开采为主。3.9.1.2料场储量及质量一、花园里料场该料场面积约3万m2，水下有用层平均厚度约3.5m，有用层储量约10.5万m3。据砂样室内试验成果，砂料干视比重2.62，堆积密度1.515Kg/m3，孔隙率41.4%，细度模数为2.76，平均粒径0.43mm，粘土淤泥细屑含量1.02%，云母含量0.035%，硫化物及硫酸盐含量小于0.5%，轻物质含量0.028%，有机质含量（定性比色法）浅于标准色，均满足规范要求。103n砾石成份主要为石英，其含量约占55～65%，其次为火成岩及变质岩类，砾石一般呈弱至微风化，力学强度高，岩性坚硬，砾石磨圆度较好，石英及火成岩一般为浑圆状，少数变质岩呈扁平状，该料场砾石质量良好。二、柏树里料场该料场面积约2万m2，水下有用层平均厚度约3.5m，有用层储量约7万m3。据砂样室内试验成果，砂料干视比重2.61，堆积密度1.505Kg/m3，孔隙率42.4%，细度模数为2.66，平均粒径0.40mm，粘土淤泥细屑含量1.32%，云母含量0.046%，硫化物及硫酸盐含量小于0.5%，轻物质含量0.047%，有机质含量（定性比色法）浅于标准色，均满足规范要求。砾石成份主要为石英，其含量约占50～60%，其次为火成岩及变质岩类，砾石一般呈弱至微风化，力学强度高，岩性坚硬，砾石磨圆度较好，石英及火成岩一般为浑圆状，少数变质岩呈扁平状，该料场砾石质量良好。综上所述，花园里料场和柏树里料场开采条件与交通条件基本相同，但花园里料场砂粒粒径比柏树里料场好一些，建议优先采用花园里料场。3.9.2土料3.9.2.1料场概况一、毛家土料场该料场位于大坝下游，白田乡毛家村附近，料场属低矮岗地，地形较为开阔，地势起伏不大，其上部0.5～1.5m厚的土层含植物根须和腐植质，为无用土层，下部为1.5－2.0m的棕红色砾质粉质壤土。根据室內试验成果该土为砾质细粒土(砾质中粉质壤土)，其中砾石含量18.8％，砂粒含量16％，粉粒含量52.97％，粘粒含量15.21％。该土层层位较稳定，开采条件较好，料场距大坝运距约3.0Km，有公路相通，运输条件较好。二、港黄土料场该料场位于港黄村附近，现为砖瓦厂，料场地形开阔平坦，为旱地，表层0.2～0.5m厚的土层含植物根须和腐植质，为无用土层，下部土体为棕黄色或棕红色粉质壤土，厚度约2.0～3.0m103n。根据室內试验成果该土为低液限粘土(含少量砾重粉质壤土)，其中砾石含量1.18％，砂粒含量13.7％，粉粒含量64.78％，粘粒含量20.34％。该土层稳定分布，开采方便，料场至大坝运距10Km，有公路相通，运输条件较好。3.9.2.2土料储量及质量一、土料储量毛家料场和港黄土料场面积分别为0.5万m2与5万m2，有用层厚度（平均厚度）分别为1.75mh和2.5m，土料储量分别为0.875与12.5万m3，共计13.375万m3。二、土料质量据土工试验成果，毛家土料的天然含水量27.6％，土料粘粒含量15.21%，粉粒含量为52.97%，塑性指数19.0，港黄土料的天然含水量26.2％，土料粉粒含量20.34%，粉粒含量为64.78%，塑性指数20.0，满足防渗体土料的质量要求。毛家料场的土料PH＝8.2，易溶盐含量0.084%，有机质含量0.534%，SiO2/AL2O3+Fe2O3含量比为3.02，均满足规范要求。港黄料场的土料PH＝8.27，易溶盐含量0.126%，有机质含量1.03%，SiO2/AL2O3+Fe2O3含量比为3.38，均满足规范要求。港黄土料场土料最大干容重1.66g/cm3，最优含水量为21.6%，击实干容重控制在1.59g/Cm3时，渗透系数为2.2×10-6Cm/s，满足防渗体土料的质量要求；毛家土料场土料校正后最大干容重1.77g/cm3，最优含水量为16.6%，击实干容重控制在1.58g/Cm3时，渗透系数为7.7×10-6Cm/s，满足防渗体土料的质量要求。综上所述，毛家料场土料储量少，港黄料场土料储量丰富，两个料场的运输条件和开采条件均较好，各料场的粘粒含量满足防渗土料的质量要求，毛家料场土料砾石含量偏大，根据上饶市水科所料场土工试验成果，建议优先采用港黄料场。3.9.3块石料坝址区广泛分布前震旦系板溪群石英云母片岩，表部呈强风化，不能做块石料。坝址下游泗沥镇曹家村附近存在侏罗系上统鹅湖岭组（J3e）103n凝灰岩和凝灰质角砾岩，本阶段在曹家村附近进行了块石料调查。曹家料场位于大坝下游，距大坝约15km，有便道相通，可通农用车，但路面沆沆洼洼，道路狭窄，交通运输条件较差。料场岩性为凝灰岩和凝灰质角砾岩，层状构造，前期为311高速公路的碎石料场，据现有开采塘口断面，岩石风化浅，主要为弱～微风化岩石，山脚留有少量弃渣，开采条件较好，成材率较低，储量能满足工程需要。根据块石物理力学试验资料，弱～微风化岩石的饱和容重为2.67g/Cm3，烘干容重为2.64g/Cm3，烘干抗压强度为52.0～59.8MPa，平均值56.57MPa，饱和抗压强度为23.5～37.9MPa，平均值31.6MPa，软化系数为0.45～0.63，平均值0.55，块石料软化系数偏低，质量一般。根据初设复核意见，补充调查了平安块石料场，该料场位于XX市白田乡甘苏村，平安料场位于大坝下游，距大坝约14km，有便道相通，可通农用车，但路面沆沆洼洼，道路狭窄，交通运输条件较差。块石料为三叠系上统安源组(T3a)石英砂岩，基岩裸露，弱～微风化岩石，致密坚硬，成材率较高，储量丰富，可满足工程要求。根据块石物理力学试验资料，微风化岩石的饱和容重为2.63g/cm3，烘干容重为2.61g/cm3，烘干抗压强度为81.4～172.5MPa，饱和抗压强度为62.7～131.3MPa，软化系数为0.76～0.78，块石料质量良好，可满足规范和设计要求。3.10结论与建议1、区内挽近时期以来构造运动趋于稳定，区域稳定性好。本区地震基本加速度小于0.05g。2、库区属低山丘陵地形地貌，山体较雄厚，在正常蓄水位范围内地形封闭。组成库盘及库岸的地层岩性为前震旦系板溪群石英云母片岩，深部岩体透水性弱，地下水位高于库水位，无导水断层连通库外，不存在永久渗漏问题；库区边坡稳定，植被发育，水土保持较好，不存在岸坡再造、淹没等问题，固体迳流微弱。103n3、坝址区属低山丘陵地形地貌，出露的地层岩性主要为前震旦系板溪群石英云母片岩，河床、河漫滩分布有第四系全新统冲积砂卵(砾)石、淤泥层和砾质砂壤土，山坡、冲沟等处分布有第四系全新统残坡积砾质粉质壤土等。坝址区岩层古老，岩石风化较深，岩体裂隙发育，尤以层面裂隙最为发育，岩体破碎。环境水为HCO3—Na·Ca型水，有中等溶出型腐蚀。大坝坝基及左、右坝肩有中等和强透水岩层，存在坝基岩石渗漏和坝肩绕坝渗漏问题，下游坝脚排水沟中出现的渗漏水证明了这一点，建议对坝基岩石采用帷幕灌浆等方法进行处理。4、大坝心墙和上下游坝壳的填筑土主要是砾质粉质壤（粘）土，心墙填筑质量较差，其渗透系数不能满足强制性规范的防渗要求，存在渗漏问题，对它们应进行除险加固处理。5、溢洪道进口水平段和泄槽段的底板和边墙砼已老化，局部有变形，有空洞现象，冲刷破坏较严重，且该地段出露的强风化岩体抗冲能力低，不能满足要求，上部岩石透水性较强，属中等透水性岩层，因此应进行加固和防渗处理。由于水垫塘（冲刷坑）和出水渠过水断面未进行衬护，岩土体抗冲刷能力低，应进行衬护，以保护挑流鼻坎的稳定和安全。溢洪道进口水平段边坡稳定条件较差，其它地段山坡稳定性相对较好。6、输水涵管的基础坐落在强风化岩体上，岩石允许承载力能满足要求，工程地质条件较好，与输水涵管周边接触的土体有被长期渗漏水冲刷破坏的可能，应采用回填灌浆等方法进行除险加固处理。7、输水隧洞围岩主要是强—弱风化石英云母片岩，岩体裂隙发育，岩体破碎，围岩稳定性差，进出口洞脸山坡稳定性较差，隧洞工程地质条件较差。建议对隧洞进出口洞脸、隧洞围岩等处采用喷混凝土和钢筋混凝土衬砌等方法进行处理。8、砂砾石料花园里料场和柏树里料场开采条件与交通条件基本相同，但花园里料场砂粒粒径比柏树里料场好一些，建议优先采用花园里料场。毛家料场土料储量少，港黄料场土料储量丰富，两个料场的运输条件和开采条件均较好，各料场的粘粒含量满足防渗土料的质量要求，毛家料场土料砾石含量偏大，根据上饶市水科所土料室內试验成果，建议优先采用港黄土料场。根据块石物理力学试验成果，曹家块石料软化系数偏低，质量一般；平安块石料质量良好，可满足规范和设计要求，块石料储量丰富，可满足工程需求，建议优先采用平安块石料场。103n4工程除险加固建设的必要性4.1工程任务与规模4.1.1流域概况XX水库位于信江中游的泗沥河裴源水，裴源水发源于三县岭，由北向南流经庙基、横岭背、白田、港黄村、泗沥桥、墩上徐家等地，在合盘石童家村汇入信江。全流域面积为310km2，河道长度51.9km，XX水库坝址位于XX市白田乡枫林村下游1km处，坝址地理位置为东经117°14′30″，北纬28°32′，坝址距XX市城区35km。流域上游山高水急，崇山峻岭，山林连绵起伏，盛产林木、毛竹，植被良好，水土保持较好。流域中下游为丘陵区，山地多为荒山，河道两岸有部分平地，水土流失较为严重。4.1.2XX水库在流域中的地位与作用XX水库位于江西省XX市北部，距XX市城区约35km。XX水库于1965年9月动工兴建，1968年完成枢纽渠系工程，灌区全面收益。水库在流域中有着重要的地位与作用，该水库建成三十多年来，经济效益与社会效益十分显著。(1)灌溉效益XX水库设计灌溉面积4.5万亩，目前实际灌溉面积3.2万亩，水费征收面积为1.9万亩。(2)防洪效益XX水库原设计没有设置防洪库容承担下游防洪任务。因水库坝址以上控制流域面积35.8km2，实际运行中，由于水库滞蓄洪的作用，对下游乡镇的居民和农田起了一定的防洪保护作用。保护人口2.5万人，保护耕地1.8万亩。(3)养鱼效益库区现有养殖水面1.08km2，多年平均养鱼6.1万公斤。(4)社会效益a.带动了工、农业生产，使受益地区能够提供足够的农产品作为工业原料。103nb.促进文化教育事业的发展，使受益地区的农民有钱办学校、俱乐部、文化室。c.改变了用水和环境卫生状况。4.1.3工程任务与规模1965年4月上饶地区水电局和XX市水电局派出工程技术人员开始对泗沥河裴源水地区进行全面的勘测规划工作，1965年8月编制出《XX市XX水库工程扩大初步设计书》，1965年8月由XX市人民委员会上报XX水库工程扩大初步设计书，1965年9得到上饶地区水电处的批准，1965年10月19日江西省计划委员会以“计农字第149号”对XX水库扩大初步设计书作了批复。1965年9月正式动工兴建，1967年7月大坝土方填筑基本完成，1968年底完成枢纽渠系工程。由于水库的主要建筑物存在质量问题，且灌区配套未全部完成，故水库自投入运行以来，水库正常蓄水位一直控制水位运行，使工程效益大打折扣，与此同时水库带病运行，存在严重的安全隐患。本次除险加固设计按《防洪标准》GB50201—94和《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252—2000的有关规定，经复核该工程仍为中型水库，水库按五十年一遇洪水标准设计，千年一遇洪水标准校核。水库设计正常蓄水位103.1m，相应库容2090×104m3；死水位78.93m，相应库容11×104m3；设计洪水位（P=2%）105.01m，相应库容2449.7×104m3；校核洪水位（P=0.1%）106.03m，相应库容2640.3×104m3。为年调节水库，设计灌溉面积4.5万亩。故本次设计以1965年批复的工程规模和任务为依据，按照重新复核的工程规模进行设计。4.2工程建设沿革及现状4.2.1工程建设沿革(1)大坝XX水库于1965年9月正式动工兴建，1965年10月完成大坝基础和岸坡清基，10月底完成截水槽开挖，1967年7月完成大坝土方填筑。(2)溢洪道103n溢洪道位于大坝左坝肩约70m的垭口处，1967年开始开挖基础，1968年春基本建成，1988年溢洪道按部颁标准（百年一遇洪水设计，千年一遇洪水校核）进行扩建，溢洪道进口型式由平顶改为实用堰，顶宽由25m扩到42m，泄槽段用20cm厚的钢筋砼进行加固。1990年冬进口段安装了溢洪道拦鱼栅等。2003年3月，由于溢洪道泄槽处底板岩基不一，造成砼底板驳脱，进行了混凝土补修，并对伸缩缝进行了清理，在陡坡处埋了导渗管。(3)灌溉涵管灌溉涵管为坝下的埋管，1965年9月挖基始建，1966年4月建成。1999年兴建坝后电站将竖井后76m钢管进行衬砌。(4)坝后电站坝后电站始建于1999年，电站装机容量为570千瓦，年发电量125万度，设计水头19.80m，设计引用流量4.2m3/s。4.2.2水库运行与维护情况水库的工程建设正处于“文化大革命”的特殊年代，工程边勘测、边设计、边施工，而且是采用大规模的群众运动方式完成施工的，施工时间短，盲目抢进度，抢速度，加上施工机械设备落后，使得工程的施工质量难以控制，以致工程自投入运行以来，枢纽工程中的主要建筑物大坝、溢洪道、灌溉涵管等均先后不同程度地出现了一些工程质量缺陷问题，成为江西省病险水库之一。由于水库的主要建筑物存在严重的质量问题，且灌区配套未全部完成，故水库自投入运行以来，一直控制水位运行，造成灌溉、养鱼等综合效益均达不到设计标准。水库原设计灌溉面积4.5万亩，是XX中部的一项重要灌溉、供水工程，由于工程未达到设计标准，加上配套工程原因，目前实际灌溉面积约3.2万余亩，较设计灌溉面积约少1.3万亩。与此同时水库带病运行，存在严重的安全隐患。工程实际运用过程中曾出现过一些险情，针对运行中出现的问题，曾先后采取以下措施对大坝进行局部处理：（1）1973年6月21日至25日累计降雨461.8mm，大坝左肩山体下游坡发现长89m103n的湾月形大塌方，其后在下游坡采取块石固脚，上游坡做粘土斜墙，有效控制住了险情。（2）1974年发现大坝上游坡在93.1m高程以上中部填土不够标准，翻掉护坡重新加土培厚。（3）1976年对土坝下游坡79.1m高程左右坝坡渗水采用贴坡反滤导渗。（4）1977年用浆砌块石做防浪墙度1.0m，长200m。（5）1986年在大坝坝中部位分两个断面安装了8根渗压计，供观测使用。（6）1992年又对大坝进行了一次重点整治，彻底清除杂草，并将凹凸不平处培土填平。（7）2002年为有效观察大坝渗水点及渗水量，在坝脚排水沟增设了2个三角堰。（8）1975年冬涵管发现漏水采用厚0.12m的钢筋砼进行衬砌，竖井闸门后10m长采用钢板进行衬砌，并采用水泥浆进行灌浆。（9）1983年当库水位达到103.1m高程时，利用涵管泄洪15.0m3/s，有3m长钢管被水压扁冲出，同年冬修复回原位。（10）1999年坝后电站建成，为减少对涵管的冲刷破坏，竖井后76m采取钢管衬砌。（11）1988年溢洪道按部颁标准（百年一遇洪水设计，千年一遇洪水校核）进行扩建，溢洪道进口型式由宽顶堰改为实用堰，顶宽由25m扩到42m，陡坡段用20cm厚的钢筋砼进行加固。（12）2003年3月由于溢洪道陡坡处底板岩基不均一，造成砼底板驳脱，进行了混凝土补修，并对伸缩缝进行了清理，在陡坡处埋设了导渗管。XX水库溢洪道于1967开始开挖，基本于1968年建成。1988～1989年上级拨款18万元对溢洪道采取了扩建处理措施。4.2.3工程现状（1）大坝大坝原设计为粘土心墙土坝，1968年底工程建成时坝顶高程107.10m，坝顶长276m，坝顶宽6.0m，最大坝高34.0m，大坝迎水坡为1:2.5、1:3.0、1:3.5；背水坡为1:2.0、1:2.5、1:3.0，迎水坡和背水坡均在97.1m和87.103n1m高程处设1.5m宽的马道。高程76.6m以下为堆石排水棱体，排水棱体顶宽2.0m，棱体上下游坡分别为1:1.0和1:1.5。大坝下游坡左右坝肩设有排水沟，沟宽0.55m，沟深0.35m。大坝建成后几经加固整治，现状坝顶高程107～107.15m，坝顶防浪墙高0.62～0.75m，坝顶长252m，坝顶宽5.5～5.8m，最大坝高34m。大坝迎水坡为1:2.06～1:2.68、1:3.0、1:3.5；背水坡为1:1.89～1:2.24、1:2.35～1:2.70、1:2.98～1:3.15，迎水坡和背水坡均在97.1m和87.1m高程附近设1.5m～1.67m宽的马道。迎水坡在高程97.1m以下全部采用0.2m厚砂卵石垫层，干砌块石护坡，护坡厚0.3m，背水坡在0+017～0+135桩号78.6m高程以下至排水棱体顶、0+135～0+190桩号80.3m高程以下至排水棱体顶采用块石护坡，其它部位采用草皮护坡。大坝在0+017～0+190桩号设有高度约为3.2m的排水棱体，其中0+017～0+135桩号棱体顶高程为76.25m、0+135～0+190桩号棱体顶高程为78.2m，排水棱体顶宽1.3m，上游坡1：1，下游坡1：1.5。大坝下游坡左右坝肩设有排水沟，沟宽0.55m，沟深0.35m。根据安全鉴定的地质勘察成果认为大坝不具备粘土心墙坝的特征，类似均质土坝。（2）溢洪道溢洪道由进口段、堰后调整段、泄槽段、消能段和出水渠段五部分组成。a、进口段进口段长度为25m，底宽40m，底板高程101.7m。进口段中部位置设有用钢筋砼排架作支撑的拦鱼铁栅，栅条为50×5mm扁钢，间距10cm，拦鱼栅顶上设有钢筋砼便桥。进口末端为实用堰，堰长42m，堰顶高程为103.1m，堰前底板高程101.7m，堰后底板高程为101.1m，堰上游边坡1：0.5，堰下游边坡1：2.0，堰体为80#浆砌石外包150#砼结构，基础为强风化岩基。b、堰后调整段底板为钢筋砼水平底板，厚度为20cm，底板顶面高程为101.1m，底宽40m，前段约9.0m长呈等宽，之后有45°转折，底宽也从40m收缩至21.5m，中心长度约20m，两侧边坡为1：1.0.5。c、泄槽段长度87.7m，矩形断面，边坡1:1.1，底宽从首端21.5m渐缩至中部10.0m103n，之后均为10m底宽。底坡分两级陡坡，一级陡坡i=1:2.35，二级陡坡i=1:3.0，末端接反弧挑流鼻坎。整个泄槽段边墙为砼结构，顶厚200mm，底板为钢筋砼结构，底板厚度为20cm，分段浇筑，分段长度为10m。d、消能段消能形式为挑流消能，挑流鼻坎接泄流泄槽末端，反弧半径R=8.0m，坎顶高程为74.1m，出射挑流角为30°。坎下冲刷坑已被历次过洪时冲坏，两侧边墙已被冲毁，长宽形态不明确，表现为一较大的水坑。e、出水渠段出水渠长度257m（含挑流坎后冲刷坑），底宽8.6～35m，现有渠道平均坡降0.73%，渠岸坡高约5.1～1.2m，边坡很不规则，坡度1:0.17～1:1.0，渠岸两旁为旱地和水田，出水渠出口接老河道。（3）灌溉涵管灌溉涵管位于大坝右岸，为坝下埋管，管身结构型式为钢筋砼圆型有压管，进口有浆砌石边墙，保护坝坡土体。进口底面高程78.93m，出口高程78.1m。从进口至出口涵管外侧每15m设置了一道截水环，管段接口位置均设置了止水材料。进口下游70m的位置设有钢筋砼闸门竖井，竖井内空为2.2×2.2m，壁厚40cm，设有工作闸门槽和检修闸门槽各一道，闸井设一扇尺寸为1.7×1.75m（H×B）平面工作钢闸门，启闭平台上配设一台30吨手摇启闭机，配套的启闭螺杆直径12cm，但由于年久失修，现在闸门和启闭机均不能正常运行。竖井之前钢筋砼涵管内径为1.36m，管壁厚0.47m，竖井之后为钢衬钢筋砼涵管，内径为1.30m，涵管壁厚50cm，钢衬段间采用V型焊缝连接。涵管末端接一根钢管，钢管直径及壁厚与内衬钢管相同，并且通过焊接形式相接，其后接一根灌溉支管（钢管），直径0.80m，支管之后接二根钢叉管，钢管直径为0.90m，管壁厚均为10mm，接1999年建成的坝后电站一座。坝后电站装机二台，总装机容量为570千瓦，年发电量125万度，设计水头19.80m，设计引用流量4.2m3/s。4.3工程存在的主要问题及安全鉴定结论页：81总装机容量为570千瓦，效益：年利用小时极为3000小时，每年量为130万KW·h，按每度电0.18计算，年创经济效益为22.4万元，其为水库运行起了支主产业。4.3.1大坝存在的主要问题103n根据大坝现场检查资料、大坝运行和观测资料、施工座谈纪要、地质勘探资料和土工试验等资料认为：(1)大坝是在“文化大革命”的特殊历史条件下，边设计边施工的“三边”工程，缺少必要的检测。由于没有预先进行土料试验，施工中也没有按照指定的土料上坝，致使坝体土料混杂，但从施工座谈纪要和2003年5月的大坝地质勘探检测结果看，坝体填筑土料主要为砾质粉质壤（粘）土，坝轴线土体的颗粒组成、物理力学性质心墙特征不显著；坝体填筑土的防渗性能具有一定的均质性，坝轴线土体的防渗性能不具心墙特征，因此可以认为大坝类似均质土坝。(2)坝体填筑土结构较疏松，坝体上部、右坝端坝体土料填筑施工中存在漏压现象较严重，压实质量较差。根据坝体填筑土渗透试验的分析成果，坝体填筑土渗透系数算术平均值大于1.0×10-4cm/s，坝体填筑土防渗性能不能满足均质土坝的防渗要求，存在坝体渗漏问题。(3)虽然坝基中的砂卵砾石不存在渗漏问题，但大坝坝基表部岩石属中等透水层，相对不透水层(q≤10lu)顶板埋较浅，基岩未做防渗处理，故存在坝基渗漏。(4)大坝两坝肩上部岩体裂隙发育，透水性强，属中等透水至强透水岩体。根据相对不透水层顶板线与正常高水位线的关系，两坝肩均存在绕坝渗漏问题。(5)大坝原型观测项目不全，缺少观测设施。目前仅有大坝坝体浸润线观测，而且观测设备落后。(6)大坝下游排水棱体堵塞严重，排水效果差，护坡及棱体块石风化严重。经实地开挖检查发现大坝0+017～0+190桩号下游排水棱体为块石、砂卵石填筑而成，反滤层未按设计要求施工，排水不畅，排水作用较小；0+190～0+215桩号未设排水棱体。(7)大坝上游块石护坡风化严重，局部已经损坏，左坝端坝坡凹凸不平，高低相差20～30cm，且上段有部分未进行干砌护坡；下游坝坡为草皮护坡，坡面发现较多的小跌窝，深度均小于0.5m。(8)进库防汛交通道路为泥质路面，路面狭窄，冲刷严重，凹凸不平，路基不实，不能满足防汛抢险要求；上坝防汛公路坡度太陡，影响防汛抢险交通。(9)大坝坝顶无防汛照明设施，不利防汛；现有管理房陈旧、简陋、面积小，不能满足管理要求。103n(10)大坝左坝肩山体不稳定，岩石破碎，坡度较陡，1973年出现大面积山体滑坡，后经处理，仍不稳定。(11)大坝右肩山体距大坝下游约50m处发生过大面积山体滑坡，堵塞主干渠道，影响行洪，危及上坝公路。(12)坝顶防浪墙有多处明显开裂、破损，长度不够。4.3.2溢洪道存在的主要问题根据原设计、施工有关资料、2003年地质勘察资料、现场检查资料并经复核验算，溢洪道存在的主要问题如下：（1）洪溢道砼实用堰堰体稳定及基底应力满足要求，但砼存在老化现象；溢洪道进口段右端山体可能继续下滑影响溢洪道行洪。（2）溢洪道底板、边墙排水设施不完善，底板易遭受底部渗流而破坏，砼存在老化现象，强度不满足设计要求；溢洪道底板厚度不满足规范要求；溢洪道边墙安全超高不能满足规范要求；溢洪道交通桥影响安全泄洪。（3）溢洪道底板基础岩石风化性质不一，且未作妥善处理，结构易遭受变形破坏；（4）溢洪道冲刷坑基础抗冲能力低，两侧护岸已遭受冲刷破坏；池内冲刷坑对挑坎基底稳定不利。（5）出水渠被冲坏，渠底部分和两岸冲刷严重，下游出口段边墙顶高程不够，泄洪时将发生漫顶、冲毁两侧田地。4.3.3灌溉涵管存在的问题（1）灌溉钢叉管满足不了灌溉用水流量要求；灌溉涵管基础稳定，管身砼强度较低，现状配筋不满足计算要求。（2）闸门竖井位置偏后，不利于涵管的检查维护，竖井内未设置检修闸门，工作钢闸门已产生移位、锈蚀、变形；配套手动螺杆式启闭机设备陈旧、老化，操作困难，不便控制,竖井混凝土强度不满足要求。鉴于XX水库灌溉涵管筑物存在的诸多问题，以致水库不能安全运行，因此必须采取必要的加固处理措施。103n4.3.4存在的其它问题（1）上坝公路、坝顶与溢洪道交通目前上坝公路仅至大坝坝脚下，弯道较陡，大坝坝顶和溢洪道之间防汛道路未连通。上坝公路较陡，影响防汛交通。（2）防汛公路XX水库离城区35Km，距最近的公路2.5Km。由于XX水库通外界公路标准偏低，一遇暴雨洪水，该公路则受到冲沟洪水和河道洪水的淹没，从而使交通中断。个别路段则由于路况太差，防汛期间车辆难以通行。4.3.5安全鉴定结论为了摸清XX水库的运行现状，江西省上饶市水利电力勘测设计院、江西省XX市XX水库管理委员会于2003年11月对XX水库大坝洪水、结构稳定、渗流稳定以及现场安全检查、运行情况等方面进行综合评价，提出了XX水库大坝安全鉴定论证报告。2003年11月6日，江西省水利厅组织召开了有江西省大坝安全管理中心、江西省水利厅、江西省水利规划设计院、上饶市水电局等部门专家参加的XX水库大坝安全鉴定会议，并提出了XX水库大坝安全鉴定报告书。安全鉴定结论如下：1、鉴定承担单位按照专家组的评审意见及大坝中心的修改意见，对鉴定材料进行了修改、补充完善，鉴定材料内容及论证基本满足规范要求。2、水库防洪标准采用50年一遇设计、1000年一遇校核，经复核现状坝顶高程满足规范要求。3、本次鉴定对大坝质量进行了再勘探工作，坝址工程地质条件基本查清，心墙底部清基较彻底，但坝基表部岩石为具中等透水性的石英云母片岩，坝基存在渗漏问题，两坝肩上部岩体具中—强透水性，存在绕坝渗漏隐患，坝体填筑土主要为砾质粉质壤（粘）土，其渗漏系数不满足规范要求，虽在坝轴线位置上取样35组，但未能对心墙断面的具体形状查清，建议下阶段对心墙断面进一步查明。103n4、从大坝渗压计观测资料分析，大坝心墙有一定的防渗作用。渗流计算中对较典型的渗压计观测值进行了拟合，但报告中未能对拟合数据分析评价，从坝体上的防渗性能及大坝运行情况分析，基本同意对大坝的渗流安全评价，坝内浸润线偏高，高水位下渗流将在坝后坡出逸，大坝渗压计观测的测次及管理不符合规范要求，需加强管理。5、溢洪道堰体混凝土，泄槽钢筋混凝土底板及边墙混凝土老化，边墙超高不够，出水渠不规则，边墙冲毁，出口段现有顶高程不够，不能安全泄洪。6、坝下涵管管身混凝土浇注质量较差，配筋不满足现行规范要求。钢闸门及启闭设备陈旧、老化，无法正常运行。建议对1999年建坝后电站时的有关设计及批复材料作进一步分析。7、水库水雨情观测设施简陋，大坝安全检测设施不完善，进库及上坝公路标准低，路况差，水库管理、通讯设施简陋。大坝安全类别评定为三类坝。4.4工程除险加固的必要性XX水库坝址座落在白田乡XX村下游1km处，距XX市城区约35Km，XX水库水利枢纽由大坝、溢洪道、灌溉涵管和坝后电站四部分组成，是一座以灌溉为主，兼顾防洪、发电养殖等综合利用的中型水利工程。1965年9月正式动工兴建，1968年底工程基本建成，后经多次加固、整治，达到现状工程规模。水库投入运行以后为当地的工农业生产发挥过一定的社会和经济效益，但由于XX水库的工程建设正处于“文化大革命”的特殊年代，工程边设计边施工，一方面由于受到工程投资的限制，另一方面由于采用群众运动方式施工，致使工程质量较差。工程自投入运行以来，枢纽各建筑物先后不同程度暴露出一些问题，成为江西省重点病险库之一，由于工程一直带病运行，影响了工程正常效益的发挥。XX水库下游城镇、村庄密集，水库一旦失事，直接危及下游皖赣铁路、311高速公路、贵弋和贵神2条县级公路，以及白田乡、泗沥镇和滨江乡三个乡镇的2.5万人口，2.8万亩农田的安全，损失非常巨大。XX水库的除险加固不仅涉及到工程本身效益的提高，更重要的是身系下游人民群众的生命财产安全。因此，为保证XX水库安全运行与充分发挥效益，针对水库的病情险况，采取相应的除险加固措施不仅非常必要，而且十分迫切。103n4.5洪水调节计算4.5.1基本资料（1）库容曲线XX水库高程～面积～库容关系见表4.6.9。（2）溢洪道泄流曲线XX水库溢洪道布置在大坝左岸，为开敞式无闸控制无坎溢流宽顶堰，堰顶高程103.1m，当水库水位超过103.1m，正常溢洪道开始泄流，现状及加固后溢洪道的水位～泄量计算成果见表4.5.1和表4.5.2。表4.5.1XX水库（现状溢洪道）水位～泄量关系表水库水位Z(M)堰上水头H（M）模型试验Q(M3/S)备注103.1000模型实验成果由江西省水科所提供103.200.12.59103.300.26.2103.500.417.81103.600.525.3104.10180.25104.601.5156.95105.102249.61105.602.5346.48106.103468.03表4.5.2XX水库（加固后）水位～泄量关系表堰前水位（m）103.1103.3103.5103.7103.9104.1104.3流量（m3/s）0.06.1918.5235.8957.4883.05112.01堰前水位（m）104.5104.7104.9105.1105.3105.5105.7流量（m3/s）144.72180.43219.16259.10302.31346.94392.46堰前水位（m）105.9106.1106.3106.5106.7106.9107.1流量（m3/s）438.28485.70534.68568.78626.01685.73747.944.5.2起调水位和水库洪水调节原则103n起调水位：按上级主管部门批准，水库的设计正常蓄水位就是水库的起调水位，为103.10m。水库洪水调节原则：XX水库溢洪道为开敞式无闸控制溢洪道，当库水位超过溢洪道堰顶103.10m时，溢流堰开始泄流，洪水由溢流堰自由下泄。4.5.3水库调洪计算调洪演算按水量平衡原理进行计算，即在任一时段Δt内，入、出水库的水量之差即为该时段内水库蓄水量的变化值。计算公式为：q=f(V)=f(Z)式中：Q1、q1--时段初入库、出库流量（m3／s）；Q2、q2--时段末入库、出库流量（m3／s）；V1、V2--时段初、时段末水库蓄水量（m3）；Δt—计算时段（s）。根据上述联解方程，可逐时段进行水库的调洪演算,XX水库的调洪成果见表4.5.3和表4.5.4。表4.5.3水库（现状）洪水调节计算成果项目频率0.1%0.2%1%2%3.33%10%20%设计洪峰(m3/s)657.4601.3459.9397.0357.7225.3147.5最高洪水位(m)106.09105.90105.32105.06104.91104.39104.07相应水库库容104m3)2653.62612.82506.82460.32420.92337.22278.7最大下泄量(m3/s)441.56398.65280.16231.69193.19118.6174.21103n表4.5.4水库（加固后）洪水调节计算成果表频率项目0.1%0.2%1%2%3.33%10%20%设计洪峰(m3/s)657.4601.3459.9397.0357.7225.3147.5最高洪水位(m)106.03105.84105.25105.01104.85104.36104.05相应水库库容（104m3）2640.292601.752494.022449.672422.062331.212274.77最大下泄量(m3/s)438.3396.88290.97221.3210.33121.4976.6从调洪计算成果表可以看出，本次设计的校核洪水位106.03m与原设计的校核洪水位105.81m极为接近。故水库除险加设计水库特征值采用本次计算成果，即水库校核水位（P=0.1%）为106.03m，设计洪水位（P=2%）为105.01m。4.6水库规模复核4.6.1灌区农作物用水量计算4.6.1.1灌区作物组成XX水库是一座以灌溉为主的中型水库，灌区灌溉面积为4.5万亩，目前，由于水库未进行加固，为确保水库安全，水库一直限制水位运行，水库水量只能满足3万亩的农田灌溉需求。水库除险加固后，水库按正常蓄水位运行，灌区所有农田将全部受益，本次设计对灌区农田的用水量进行计算，为水库加固后的管理运行提供可靠的数据。根据这次XX市有关部门调查了解的情况，XX灌区能够灌溉到范围为4.37万亩，主要作物品种为水稻、油菜、绿肥、大豆、花生、蔬菜等，由此确定灌区设计水平年的作物组成情况，见表4.6.1103n表4.6.1XX市XX灌区设计水平年作物组成系数表作物品种播种面积（万亩）作物组成系数备注早稻3.530.807灌区总面积4.37万亩晚稻3.680.842大豆0.220.05花生0.230.053绿肥1.170.267油菜1.090.249蔬菜及其它0.670.153合计10.582.4214.6.2作物灌溉制度的确定(1)水稻本灌区农作物以水稻为主。水稻是灌区的用水大户，需对水稻的灌溉制度进行分析。从我省已有的灌区灌溉资料和灌溉试验资料表明，水稻的间歇灌溉制度明显优于其它灌溉制度，其特点是：增产、节水、运用方便。XX灌区内群众对使用增产节水的灌溉技术有较好的基础，群众均采用浅水干湿交替的灌溉方法。灌区内农民认为：仅就水稻而言，稻田长期积水法不利于稻田通气，使水稻根系供氧不足，从而影响水稻的生长发育；同时淹灌也增加了稻田的蒸发渗漏损失。考虑上述情况，本次设计水稻灌溉制度选用间歇灌溉制度。经对灌区附近的上饶市水科所灌溉试验站、上饶县上潭水库灌溉试验站、余江县白塔渠灌溉试验站和波阳县蜈蚣山水库灌溉试验站1982～1988年观测资料分析，同时参考江西赣抚平原灌溉试验站1978～1988年试验总结和《江西省水稻需水量等值线图研究报告》等资料并结合农民参与活动中的调查情况，确定XX灌区水稻各生育阶段起迄日期、相应灌水上下限深度（mm）、蒸腾系数α和下渗率S（mm/日）等参数，详见表4.6.2、表4.6.3。(2)旱作物由于江西省缺乏旱作物的灌溉试验资料，因此灌区旱作物的灌溉制度以典型调查资料，结合其它部分省份的旱作物灌溉试验资料，同时参照水利电力出版社《灌溉管理手册》有关资料，以及灌区调查情况确定。旱作物的灌溉制度见表103n4.6.4。4.6.3灌溉定额的计算(1)基本资料本次用于灌溉定额分析的基本资料主要有XX市气象站1968～2001年共34年可靠的实测逐月蒸发、降雨资料。XX市气象站蒸发量测量采用的是20mm蒸发皿，其蒸发资料须折算成E601蒸发皿的蒸发量。根据《江西省水文手册》，蒸发皿折算系数取为η=0.72。(2)水稻灌溉用水量的计算a、泡田期灌溉用水量泡田期水量要满足整田和水稻插秧时水层深度要求。泡田水量与稻田土壤的渗水性及水稻品种有关。根据本灌区及邻近灌区调查表明，一般农民早稻泡田水量为4.7m3/亩，晚稻泡田水量为5.3m3/亩。本次设计采纳调查值作为泡田期用水量。b、水稻生长期用水量计算水稻灌溉定额按田间水量平衡法计算。田间水量平衡法计算式为；h2=h1+P+m-E-C；式中：h1—时段初田间蓄水深（mm）；h2—时段未田间蓄水深（mm）；P—时段内降雨量（mm）；m—时段内灌溉水量（mm）；E—时段内水稻耗水量（mm）；E=αE0+S，α为水稻蒸腾系数，E0为时段内水面蒸发量（相应于E601型蒸发皿的蒸发量），S为下渗量。C—时段内排水量。水稻的逐年灌溉用水量计算成果见表4.6.5。(3)旱作物灌溉用水量的计算a、旱作物播种前灌溉用水量旱作物播种前的需水量是保证种子发芽和出苗所必须的土壤含水量及储存于土壤中供作物后期所用的水量。播种前的灌溉用水量应根据灌区土壤性状和103n表4.6.2XX灌区早稻灌溉制度设计表生长阶段日期天数(天)灌水水层上、下限（mm）蒸发系数α下渗率Smm/日起(月、日)迄(月、日)一、育秧期秧田泡田期3、274、7126011.8竖苗期4、84、1142011.8新叶伸展期4、124、1655～1011.8秧苗中后期4、175、11510～1511.8拔秧5、25、328011.8合计3、275、338二、大田生长期泡田期4、214、2667011.8沤田插秧期4、275、3720～101.01.8返青期5、45、131020～301.271.8分蘖前期5、145、241120～01.221.5分蘖后期5、255、30620～01.41.6拔节晒田期5、316、6701.41.6孕穗期6、76、211520～01.611.5抽穗开花期6、226、30920～301.682.6乳熟期7、17、111120～01.412.6黄熟期7、127、211010～0后期落干1.372.6合计4、217、2192103n表4.6.3XX灌区晚稻灌溉制度设计表生长阶段日期天数(天)灌水水层上、下限（mm）蒸发系数α下渗率Smm/日起(月、日)迄(月、日)一、育秧期秧田泡田期6、76、2519701.02.6竖苗期6、266、2835～101.02.6新叶伸展期6、297、3510～151.02.6秧苗中后期7、47、232015～201.02.6拨秧7、247、252801.02.6合计6、77、2549二、大田生长期泡田期7、227、254801.02.6返青期7、268、3930～400.892.6分蘖前期8、48、181520～01.042.5分蘖后期8、198、25720～01.372.2拔节晒田期8、269、1701.372.2孕穗期9、29、181720～01.573.8抽穗开花期9、1910、21420～301.513.8乳熟期10、310、141220～01.403.8黄熟期10、1510、311710～0 后期落干1.323.8合计7、2210、31102103n表4.6.4XX灌区旱作物灌溉制度设计表作物名称生育阶段时间湿润层深度(mm)土壤适宜含水率 （%）蒸发系数 α起迄大豆播种、苗期4、256、93055—701始花、结荚6、107、318070—801结荚、鼓粒8、19、158070—801.1成熟9、169、300.4花生播种、出苗4、205、193055—701开花、结荚、鼓粒5、208、157060—801.1成熟8、168、208070—800.4绿肥播种、出苗10、1510、315080—851.1越冬11、12、103080—851.1成熟2、11 4、15 5070—750.9油菜播种、出苗10、2011、305080—851.0越冬12、12、155080—901.0返青2、163、255080—901.1开花3、204、58070—751.1成熟4、65、100.25蔬菜全过程1127570—851.15作物品种决定。本次设计采用的旱作物播种前灌溉用水量系在本灌区及邻近灌区调查得到的成果。b、旱作物生长期灌溉用水量旱作物生长期灌溉用水量按水量平衡分析法计算，计算式为：Wt－W0=WT+P0+G+M－E式中：W0—时段初土壤计划湿润层的储水量；Wt—时段未土壤计划湿润层的储水量；WT—由于计划湿润层增加而增加的水量；P0—保存在土壤计划湿润层内的有效降雨量；G—计算时段内的地下水补给量；M—计算时段内的灌溉水量；103nE—计算时段内的作物田间需水量，E=αE0。旱作物的逐年灌溉用水量计算成果见表4.6.5。（4）灌区综合亩用水量的计算根据得到的各作物逐年用水量系列，用作物组成系数进行加权平均，可求得XX灌区综合亩净用水量系列，成果见表4.6.6。(5)灌溉毛用水量由于渠道引水时会存有渗漏，故灌溉引用流量应考虑渠系渗漏的影响。根据本灌区土壤情况和渠道的衬护情况和《灌溉与排水工程设计规范》GB50288-99表3.1.11灌溉面积在30—1万亩的渠系水利用系数0.65，本灌区的渠系利用系数取0.65计算。相应本的毛用水量见表4.6.7及灌区综合亩毛用水量曲线见图4.1。表4.6.5XX灌区各种作物灌溉用水计算成果表单位:m3/亩年份早稻晚稻大豆花生绿肥油菜蔬菜196873.3221.5111.375.93844.5160.61969101.2269.162.942.736.340120.6197082.6289.6104.372.536.340133.21971214.8382.9300.624346.453.3397.71972128.2248.974.468.536.340123.21973107.1367162.5102.163.765.1272.71974102.1390.513065.536.340233.5197578.8192.987.964.636.340104.6197676.5343.1172.399.136.340233.91977144284.5117.5106.95861.8240.31978100.1487192103.678.178382.51979163501.6170.4130.191.488.6442.11980160.2322.2101.276.479.280.5292.11981156.1250.968.35255.156.4147.51982105.1290.6103.772.240.942.2145.4198373.3299.785.458.136.340138.2198473.327455.946.241.345147.81985124.6367.2147.998.341.845230.41986183.6444.6187.211667.769.13891987108.8223115.681.871.177.7182.41988192.7264.5177.1167.1110109.1385.6198973.3197.442.742.754.355.6117.91990197.8238.1171.6167.236.340214.31991227343.2168.7148.136.340.5305.2103n199273.3337.465.753.863.363.7220.7199373.3296.254.642.736.741.2141.81994128.5276666651.755.4186.41995133.1363.3124.288.956.257.5279.5199685.8394.189.14440.555.3241.5199773.3212.642.742.736.34070199899.9392.6100.942.749.850.7219.5199973.3300.459.566.249.260.1170.32000189.4231.9165.5139.736.340236.62001114.6332.3172.1141.548.652.3332.8表4.6.6XX灌区综合亩净定额计算成果表年份1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月全年196817.82.03.137.86.316.743.285.020.063.33.72.1301.0196917.92.02.438.06.416.865.75.4126.469.80.60.4351.8197017.92.02.438.06.416.850.782.672.968.31.10.4359.6197118.12.83.238.56.517.1214.8144.984.368.98.72.2610.2197217.92.02.438.06.422.090.322.296.860.60.00.4358.9197318.02.02.438.36.417.078.0145.077.377.410.611.4483.9197418.02.02.438.326.617.046.270.3176.275.72.21.6476.5197517.72.02.437.66.316.647.365.550.822.90.00.4269.5197618.02.02.438.28.816.943.6138.3117.732.70.01.2419.9197718.02.02.438.26.416.9120.047.059.4106.815.62.1434.9197818.12.12.538.515.717.157.2149.5142.1134.811.915.4604.7197918.22.13.238.610.317.1138.273.1139.8218.017.27.7683.4198018.12.02.438.415.333.196.32.1137.9114.320.015.5495.6198117.92.02.438.17.462.263.345.8100.043.40.012.1394.7198217.92.02.438.112.316.964.283.759.980.81.12.8382.2198317.92.02.438.06.416.843.455.8114.262.10.10.4359.6198417.92.02.438.06.416.843.432.3103.767.57.52.1340.0198518.02.02.438.314.917.084.6121.074.9104.71.60.4480.0198622.24.32.538.679.819.072.0139.4144.692.41.916.3632.8198717.92.53.238.06.416.877.587.561.518.00.022.7351.9198818.12.12.438.46.417.0180.747.223.9126.228.021.0511.5198917.72.02.437.76.316.743.016.842.673.312.94.7276.1199018.02.02.438.29.516.9182.138.149.371.81.10.4430.0199118.12.12.538.47.663.9154.048.7124.688.74.61.6554.9199218.02.02.438.26.416.943.644.285.4142.214.32.1415.9199317.92.02.638.06.416.843.417.7114.689.84.41.7355.3199418.02.02.438.19.216.992.019.279.9105.014.12.1399.0103n199518.12.02.438.46.417.0105.449.2144.795.510.96.2496.3199618.03.83.238.311.521.743.828.9182.6110.44.92.2469.4199717.72.02.437.66.316.743.00.373.172.41.10.4272.9199818.02.02.438.220.723.543.770.7115.0141.81.60.4478.0199918.03.53.238.26.416.943.60.3126.7105.73.76.6372.7200018.02.02.438.214.316.9159.79.9136.121.80.00.4419.6200118.02.13.238.210.325.044.90.2196.6122.73.11.2465.3平均18.12.22.638.211.520.981.358.5101.686.86.15.0432.6注：表中单位为m3/亩表4.6.7XX灌区综合亩毛用水量计算成果表年份1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月全年196827.43.14.758.19.825.766.4130.830.897.35.83.3463.1196927.53.13.758.59.825.9101.08.3194.4107.40.90.6541.2197027.53.13.758.59.825.978.0127.1112.1105.11.60.6553.2197127.94.45.059.310.026.2330.5222.9129.7106.013.43.3938.7197227.53.13.758.59.833.8138.934.1148.993.20.00.6552.1197327.83.23.859.09.926.1120.1223.0118.9119.016.417.6744.5197427.73.13.758.940.926.171.1108.1271.0116.43.42.4733.1197527.23.13.757.89.725.672.7100.878.235.20.00.6414.6197627.73.13.758.813.626.067.1212.8181.150.20.01.8646.0197727.73.13.758.89.926.0184.672.391.3164.424.03.3669.1197827.93.23.859.324.126.288.1229.9218.6207.318.223.7930.3197928.03.25.059.415.926.3212.6112.4215.0335.526.411.81051.4198027.83.23.859.023.650.9148.23.3212.2175.830.823.9762.4198127.63.13.758.711.395.797.570.4153.966.70.018.7607.3198227.63.13.758.618.925.998.8128.892.1124.31.64.3588.0198327.53.13.758.59.825.966.885.9175.795.60.10.6553.3198427.53.13.758.49.825.966.749.6159.6103.911.63.3523.0198527.83.23.859.023.026.1130.2186.2115.2161.12.40.6738.4198634.16.63.859.3122.729.3110.8214.5222.5142.22.925.1973.6198727.53.94.958.49.825.9119.3134.694.627.70.034.9541.4198827.83.23.859.19.926.1278.072.636.8194.243.132.3786.9198927.33.13.757.99.725.666.225.865.6112.819.97.2424.8199027.73.13.758.814.726.0280.258.775.9110.51.60.6661.5199127.83.23.959.211.798.3236.975.0191.8136.57.12.4853.7199227.73.13.758.89.926.067.168.0131.4218.822.03.3639.9199327.53.14.058.59.825.966.827.2176.3138.26.72.7546.6199427.63.13.758.714.226.0141.629.6122.9161.621.73.3613.9199527.83.23.859.09.926.1162.275.7222.7146.916.89.6763.6103n199627.75.84.958.917.733.467.344.5280.8169.97.53.4722.1199727.33.13.757.99.725.666.10.4112.4111.41.60.6419.9199827.73.13.758.831.936.267.2108.8177.0218.12.40.6735.4199927.65.44.958.79.926.067.10.4194.9162.65.710.2573.4200027.73.13.758.822.026.0245.615.3209.333.50.00.6645.6200127.73.24.958.815.838.469.00.3302.4188.74.71.9715.8平均27.83.44.058.717.632.1125.089.9156.3133.59.47.6665.5注：表中单位为m3/亩。图4.1综合亩毛用水量曲线4.6.4径流调节计算4.6.4.1基本资料(1)径流根据本流域气候特点及本工程特性，按3月～次年2月划分水文年。坝址水文年径流系列见表4.6.8。(2)库容曲线XX水库是先由XX市人民委员会于1965年8月呈报《XX市XX水库工程扩大初步设计书》，后经江西省计委和上饶地区水电局审批而兴建的。水库库容曲线是根据兴建初期的1：1000实测地形图量算而得的，并一直延用至今，本次在万分之一航测图上对库容曲线进行了复核，其中高程90m面积为69.5×104m2103n，高程100m面积为153.4×104m2，与1965年8月呈报《XX市XX水库工程扩大初步设计书》中的成果进行了对比，原设计90m高程面积为68.73×　　　104m2，100m高程面积为149.68×104m2，两者接近，误差值仅为1.12%～2.5%之间，故本次XX水库加固设计仍采用原设计库容曲线，其高程～面积～库容关系见表4.6.9。(3)用水量XX水库目前承担的供水任务主要为向XX灌区的供给灌溉用水。XX灌区综合亩毛用水量系列见表4.6.7，总用水量按4.37万亩计。计算得XX水库灌区1968年至2001年的逐月用水量表4.6.10。表4.6.8XX水库坝址处（水文年）逐各月平均流量　345678910111212　59-600.9840.5122.4473.4562.1220.5870.9220.2290.3990.3270.6060.3801.08160-611.3552.2072.3061.4630.2850.7930.2270.1970.2700.2090.2261.5910.92861-621.7251.5171.6443.6940.3110.2640.3060.2180.2730.2640.2510.1880.88862-630.6402.6894.1863.9872.2310.6140.4020.4310.3640.2690.2620.1961.35663-640.5291.2392.1530.9630.6940.5700.2510.1030.8000.3370.6101.1690.78564-650.7061.1621.5263.1870.4200.5410.2020.2720.1320.1080.1560.3930.73465-660.4652.1111.4231.5271.6970.3520.1820.5750.9091.1051.0581.5171.07766-672.5373.5450.7592.0835.4100.2230.1270.2180.2020.2640.1710.4081.32967-681.1531.5536.9574.4350.3800.1280.0600.0740.1260.1220.1380.1951.27768-690.4081.3391.4301.0374.1100.5130.1260.2110.1650.2710.7461.1570.95969-701.2332.1665.3202.1123.7220.6060.2640.2590.2100.1610.1330.1921.36570-711.1081.5231.8612.2341.2440.2740.2040.1790.1920.2500.3090.2490.80271-720.4001.2141.8504.7890.2350.1270.2390.2250.1680.1520.1170.9040.86872-730.4330.9251.7781.6510.5361.8060.4090.4700.7210.4590.9480.9260.922103n73-741.5273.6516.4257.1882.3360.4410.5840.3670.1820.1230.1840.5991.96774-750.5730.6120.8831.6782.2800.5880.2440.2820.1970.4270.4441.0490.77175-761.5124.9566.9854.4741.3691.0310.7171.2120.9011.7300.4430.7292.17276-772.2082.4892.5484.1043.6000.3590.3330.4500.2390.2440.5160.5351.46977-780.4273.4055.2644.9171.0480.6930.5070.3700.2070.3340.3610.6651.51778-791.0951.6390.9353.6540.4330.1890.1960.1130.1150.0810.1420.4000.74979-800.9370.9871.4591.8180.7260.4750.6880.1730.1250.1060.1950.6580.69680-812.0952.5542.4352.1720.9161.4590.7550.5550.2630.2140.3110.7371.20581-822.6865.3062.1011.2350.6420.6370.3280.4481.1910.3430.1820.9221.33582-831.5260.9290.8544.1710.6400.3300.5460.3510.5890.3580.7301.4451.03983-841.6715.1002.8145.7412.0850.5980.8230.3720.2220.1950.1600.4391.68584-850.9192.2602.2112.0490.7300.5600.3860.3240.2400.1790.3271.3660.96385-862.0680.9961.0912.2860.8620.8120.8450.3270.3360.3040.1900.4870.88486-871.3102.0601.0700.8060.9420.2690.2470.2290.2330.1240.2030.3160.65187-881.8632.4182.7091.4181.0090.4840.8390.7441.0000.4540.3741.1451.20588-892.0621.4002.8623.1510.4390.5011.0140.2990.1570.1120.8111.6431.20489-901.2673.5374.8793.8254.1641.0051.7680.5870.4200.3090.6621.1491.96490-911.0011.5831.0831.9530.3961.2311.0990.6860.8040.3140.8070.7150.97391-921.8932.2301.8390.7250.1610.3730.2790.3350.1480.1500.4261.1390.80892-932.5081.2971.3293.0852.6581.2422.1830.2710.1640.2780.5000.5501.33993-940.8371.6472.8921.6573.1090.9330.3570.4150.2760.2810.2971.1991.15894-951.7692.8511.8044.2471.0501.4310.7400.6420.2751.3381.0811.3241.54695-963.1445.3514.2029.6733.3251.3290.4990.3930.2360.2340.2710.1862.404103n96-971.6921.7481.3461.5890.7241.2340.7390.3040.2030.1990.2120.4330.86997-981.0751.9921.9702.6524.6762.7601.1040.5911.8181.4832.3072.2152.05498-993.0701.2221.56212.222.0400.6490.5820.2430.1930.2970.1900.2671.87899-001.2902.1053.8693.5093.0912.4942.1340.4720.3710.1910.4590.5221.70900-011.6532.6841.4085.3060.7701.5000.5221.1530.7790.4690.5960.6031.454平均1.4132.2072.5353.2841.6580.7860.5950.390.40.3610.4550.7831.239表4.6.9XX水库水位～库容～面积计算成果表库水位(m)77.179.181.183.185.187.189.191.193.1库容(万m3)01250.0113.0196.0298.0414.0554.0735.0面积(万m2)0.51226.533.546.555.560.579.0102.0库水位(m)95.197.199.1101.1103.1105.1107.1109.1111.1库容(万m3)953.01197.01468.01769.02101.02467.02863.03280.03725.0面积(万m2)1161281431581741922042132324.6.4.2径流计算原则根据XX水库的任务，XX水库是以灌溉为主的中型水利工程，其首要的任务是满足XX灌区（可灌面积4.37万亩）的灌溉用水要求。本次水库规模复核仅考虑灌溉任务要求，由此确定XX水库库容复核的原则如下：水库调度应从满足灌溉用水为原则，即：按灌溉需水量放水，需水就放，有水就蓄，尽量复蓄充库，使水位维持在高水位，为后续灌溉用水提供保证，水库水位在正常蓄水位和死水位之间变动。计算的第一年水库从死水位开始蓄水，月出库流量为灌溉需水量，当库水位超过正常蓄水位103.1m时水库将泄洪，其出库流量为水库蓄满后的多余水量，当库水位下降至78.93m时库水位将不再下降，灌区灌溉将遭到破坏，下一计算时段又从死水位起调。月消耗水量为灌溉需水量和水库损失水量之和。103n4.6.4.3径流计算(库容复核)根据水库径流、灌溉用水量和XX水库的兴利库容，重新对XX水库进行灌溉调节计算，水库的水量损失为蒸发损失和渗漏损失，按月库容的1.0%计算。XX水库逐年兴利调节成果见表4.6.11。表4.6.10XX水库灌区逐月用水量表单位：104m3年/月345678910111212年合计1968-196920.7254.042.7112.5290.2571.4134.5425.325.214.2120.313.72024.71969-197016.3255.542.9113.1441.436.4849.6469.33.92.6120.413.72365.01970-197116.3255.742.9113.2340.9555.6489.9459.37.22.6122.019.12424.61971-197221.8259.143.5114.71444.3974.3566.9463.458.714.5120.313.74095.11972-197316.3255.742.9147.7606.9149.0650.5407.20.02.6121.313.82413.91973-197416.4257.743.3114.1524.6974.5519.4520.171.576.7121.313.83253.41974-197516.4257.6178.9114.0310.7472.61184.4508.615.110.5119.013.53201.31975-197616.1252.842.4111.9317.7440.6341.5153.70.02.6120.913.71813.91976-197716.3256.859.5113.7293.4930.0791.4219.60.07.8121.013.72823.41977-197816.4257.143.2113.8806.6316.0399.0718.3104.714.4121.913.82925.11978-197916.5259.0105.4114.7384.81004.9955.4906.079.7103.5122.213.94065.91979-198021.8259.569.3114.9929.1491.3939.71465.9115.651.5121.413.84593.81980-198116.4257.9103.0222.5647.714.4927.3768.5134.5104.3120.713.73330.91981-198216.3256.349.6418.1425.9307.8672.4291.50.081.5120.513.72653.61982-198316.3256.082.7113.4431.9562.9402.6543.37.218.9120.313.72569.31983-198416.3255.642.9113.2292.1375.3767.6417.60.72.6120.113.62417.71984-198516.2255.242.9113.0291.5216.9697.3453.950.614.3121.313.82286.81985-198616.4257.6100.3114.1569.0813.6503.5704.110.52.6149.129.03269.81986-198716.5259.2536.2127.9484.1937.2972.1621.312.5109.5120.216.94213.61987-198821.4255.442.9113.1521.2588.1413.3120.90.0152.7121.513.82364.21988-198916.4258.143.3114.31214.9317.2160.9848.5188.5141.2119.213.53436.01989-199016.1253.242.5112.1289.2112.7286.7492.887.031.6121.013.71858.61990-199116.4257.064.1113.81224.4256.4331.6482.77.22.6121.713.82891.61991-199217.1258.551.3429.51035.3327.6838.0596.630.910.5120.913.73729.91992-199316.3256.843.1113.7293.4297.3574.4956.096.114.4120.213.62795.51993-199417.5255.442.9113.1291.8118.9770.2603.829.211.7120.713.72389.21994-199516.3256.462.0113.5618.6129.2537.0706.094.614.4121.413.82683.31995-199616.4257.943.3114.2708.7330.7973.1641.873.542.0121.225.63348.41996-199721.6257.577.3146.1294.2194.61227.3742.432.815.1119.113.53141.6103n1997-199816.1253.042.5112.0289.11.9491.2486.77.12.6120.913.71836.91998-199916.3256.9139.2158.2293.5475.2773.3953.110.52.6120.823.53223.31999-200021.6256.743.1113.6293.22.0851.6710.624.844.4120.913.72496.22000-200116.3256.896.0113.71073.566.6914.7146.40.02.6121.014.02821.7表4.6.11XX水库逐年兴利调节成果表单位：104m3　34567891011121268-6998.7190.0524.9674.81470.71026.1915.1541.0552.9605.0677.8935.069-701236.71527.22090.02090.02090.02090.01295.9887.0928.1959.1865.8889.870-711159.01285.21723.72090.02061.71564.01115.8697.6733.1789.7743.2776.471-72853.1899.71338.22440.61048.7107.7-397.0-799.9-814.9-788.5-877.3-664.372-73109.793.0521.1793.3326.6654.7109.0-172.514.3133.1262.8468.373-74852.11525.32090.02090.02090.01221.5844.8418.8390.4343.1268.6396.174-75528.2425.3478.2791.11080.3757.9-363.1-796.3-760.1-656.2-656.2-415.875-76395.81413.72090.02090.02090.01906.41733.21885.22090.02090.02066.72090.076-772090.02090.02090.02090.02090.01243.7533.3430.3487.3539.5551.1660.477-78751.21363.12090.02090.02090.01940.31656.31026.7965.81030.4995.21130.978-791393.61543.91672.32090.01803.1840.6-67.7-943.5-993.2-1075.1-1159.6-1076.979-80237.8231.7547.5894.9158.7-205.2-966.5-2386.2-2469.2-2492.3-2561.5-2410.580-81550.1944.71478.91801.41385.31744.31002.6379.2309.7259.9220.3381.481-821073.82090.02090.01972.11701.21548.8952.0773.11071.61071.5990.21188.382-831565.31534.81664.32090.01811.51323.91052.3597.2735.5804.6871.21195.283-841610.42090.02090.02090.02090.01856.21288.8961.01008.11047.2960.21046.184-851263.61578.32090.02090.01974.31888.61278.4902.2904.7928.9886.31190.885-861711.01694.41867.42090.01734.61127.1834.4215.9289.6364.9264.1349.686-87677.0942.4685.9759.3522.3-343.0-1251.4-1811.4-1763.6-1840.2-1906.1-1846.687-88483.8846.91514.41751.21485.31016.4812.3881.61129.51087.61055.81315.588-891832.81918.22090.02090.0982.9792.2885.7116.5-30.3-139.4-40.1341.5103n89-90658.01308.72090.02090.02090.02090.02090.01736.91741.41774.91813.02090.090-912090.02090.02090.02090.0962.01024.9968.5662.7855.5927.81012.51159.891-921633.51933.52090.01829.9829.5595.8-171.7-678.4-671.0-641.3-648.1-376.392-93659.9731.81034.21703.22090.02090.02061.11165.71101.01149.51151.81258.793-941450.81606.02090.02090.02090.02090.01398.2896.4929.3982.9932.51196.994-951703.82090.02090.02090.02090.02090.02090.02090.02090.02090.02090.02090.095-962090.02090.02090.02090.02090.02090.01233.7690.1671.1685.1630.3645.196-971066.21249.31517.31765.51649.01767.3724.662.982.0119.356.3146.297-98417.9681.11166.31741.82090.02090.01885.01556.42020.82090.02090.02090.098-992090.02090.02090.02090.02090.01770.61136.6246.0282.7356.1283.4321.399-00638.9918.91892.92090.02090.02090.01773.61177.71236.61230.71220.51324.600-011733.92090.02090.02090.01211.01530.5743.9897.31088.21199.31225.61344.1表中库容小于死库容11×104m3为灌溉破坏年从上表可知，在33年中有7年为破坏年，XX水库现有兴利库容的灌溉保证率为76.5%，根据《灌溉与排水工程设计规范》（GB50288—99），湿润地区以水稻为主，灌溉设计保证率应为80%~95%。本工程所在区域为湿润地区，种植作物以水稻为主，由此看来XX水库库容略为偏小，所以，为了保障下游灌区的正常运行，XX水库必须保持现有的正常高水位和兴利库容。XX水库同时兼顾防洪、养鱼等综合效益。XX水库有电站1座，装机2台，每台160KW，主要利用灌溉用水发电。此外水库的建成对下游也产生了较大的防洪作用，入库洪水经水库调蓄后下泄，下泄的洪水过程拉长峰值降低，洪峰发生时间滞后，对下游起到了一定的防洪作用。管理站目前还利用库区内水域开展水库养鱼等多种经营。水库有较好的综合利用效益。根据上述分析计算可知：XX水库要满足下游灌区的灌溉要求和水库本身的防洪要求，水库的正常高水位和兴利库容必须保持现有规模。因此，本次设计保持现有规模不变，按原水库的正常高水位、死水位进行加固设计。103n5工程建筑物除险加固设计5.1设计依据5.1.1工程等级及建筑物级别XX水库是一座以灌溉为主，结合防洪、养殖、供水等综合利用的中型水利工程。本次设计按照《防洪标准》GB50201－94、《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252－2000）的有关规定，经复核该工程规模仍为中型水库，工程等别为Ⅲ等，主要建筑物级别为3级，次要建筑物级别为4级，临时建筑物级别为5级。其主要建筑物相应的设计洪水标准见表5.1.1。表5.1.1枢纽建筑物设计、校核洪水及相应流量建筑物名称工况洪水频率洪峰流量(m3／s)最大泄量(m3／s)库水位(m)大坝校核0.1%657.4438.3106.03设计2%397.0221.3105.01正常蓄水位103.10死水位78.93溢洪道校核0.1%438.3106.03设计2%221.3105.01溢洪道消能设施设计3.33%210.33104.855.1.2设计基本资料5.1.2.1设计采用的有关技术规范和文件资料（1）《防洪标准》（GB50201—94）；（2）《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252—2000）；（3）《水利水电工程设计洪水计算规范》（SL44—93）；（4）《碾压式土石坝设计规范》（SL274－2001）；（5）《碾压式土石坝施工规范》（DL/T5129—2001）；308n（6）《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》（DL/T5148—2001）；（7）《溢洪道设计规范》（SL253－2000）；（8）《水工砼结构设计规范》（SL/T191－96）；（9）《水工砼施工规范》（DL/T5144—2001）；（10）《水利水电工程施工组织设计规范》（SL303—2004）；（11）《水利水电工程围堰设计导则》（DL/5087—1999）；（12）《水库工程管理设计规范》（SL106—96）；（13）《水利工程管理单位编制定员试行标准》（SLJ705—81）；（14）《水利水电工程初步设计报告编制规程》（DL5021—93）；（15）《江西省XX市水库XX大坝安全鉴定总报告》；（16）《江西省市XX市XX大坝渗流安全分析报告》；（17）《江西省XX市XX水库大坝稳定安全分析报告》；（18）《XX水库除险加固工程初步设计勘察报告》；（19）《大坝安全鉴定报告书》（江西省大坝安全鉴定中心2004年3月）；5.1.2.2水文气象及地震烈度本流域为亚热带季风气候区，气候温热，四季分明，光照充足，雨水充沛，具有春季多雨、夏季炎热、秋季干旱、冬季寒冷的特点。流域内无气象实测资料，本次设计采用流域附近的XX市气象站1969～2000年共32年观测资料统计分析，流域内主要气象要素为：流域多年平均气温18.2℃，极端最高气温发生在2003年8月11日，达41.1℃；极端最低气温发生在1991年12月29日，为-9.3℃。流域内多年平均相对湿度为76%。流域多年平均日照小时数为1877.6h。流域内多年平均无霜期283天。流域内多年平均蒸发量为1572.0mm（200mm蒸发皿）。流域内多年平均风速为2.1m/s，多年平均最大风速15.3m/s，风向多为NW。多年平均降雨为1858.6mm，坝址区位于地震动峰值加速度小于0.05g，设计可不考虑地震荷载。308n5.1.2.3建筑材料特性及设计参数（1）坝体坝体填筑土料主要为砾质粉质壤（粘）土，少部分坝体填筑土料为含少量砾的粉质壤土，大坝坝体不同部位填筑土料的物理力学指标及渗透系数有一定差别，详细资料可查大坝填筑土物理力学性质及渗透性试验成果统计表。（2）坝基坝基出露的岩石为前震旦系板溪群石英云母片岩，岩石裂隙很发育，岩石破碎，岩石透水性较强，坝基表部岩石一般属中等透水层，局部属强透水层，岩石透水率为20～230Lu，相对不透水层(q≤10lu)顶板埋深在基岩面以下4.85～12.15m（3）溢洪道岩土体物理力学参数a、砼与强风化基岩的抗剪与抗剪断指标：f=0.35～0.40；f／=0.40～0.45，　c／=0.1～0.2MPa；b、结构面的抗剪指标及抗剪断指标（强风化岩体）：f=0.3～0.35；f／=0.35～0.40，c／=0.01MPa；砾质粉质壤土:C=18～20Kpa，φ=20～22°；c、溢流堰地基承载力溢流堰地基允许承载力为350～400Kpa，d、岩土体允许抗冲流速砾质粉质壤土允许抗冲流速：V允=0.8～1.0m/s(水深≥3.0m)；强风化岩体允许抗冲流速：V允=2.0m/s(水深≥3.0m)；开挖边坡建议值:残坡积土层：1:1～1:1.25；强风化岩质边坡：1:0.75～1:1。（4）隧洞：①进口段（0+000～0+020桩号）洞室围岩呈强风化，岩石裂隙发育，岩体破碎，围岩稳定性差，属Ⅳ类围岩，建议围岩f=2～3，K0=60～150Kg/cm3。308n②中间段（0+020～0+131桩号）岩体裂隙发育，岩石较破碎，岩体完整性较差，围岩稳定较差，属Ⅲ类围岩，f=3～5，K0=150～300Kg/cm3。③出口段（0+131～0+161桩号）洞室围岩呈强风化，岩体裂隙发育，岩石破碎，岩体完整性差，围岩稳定性差，属Ⅳ类围岩，建议围岩f=2～3，K0=60～150Kg/cm3。④隧洞出口至厂房为压力管，其基础座落在强风化石英云母片岩上，岩石允许承载力为300～400Kpa，能满足管基的承载力要求。⑤闸门井位于桩号0+003—0+015处，闸室基础为弱风化石英云母片岩，其允许承载力为600～700Kpa，进口洞身为强风化岩体，岩石裂隙发育，岩体破碎，围岩稳定性差，属Ⅳ类围岩，建议围岩f=2～3，K0=60～150Kg/cm3。开挖边坡建议值:残坡积土层：1:1～1:1.25；强风化岩质边坡：1:0.75～1:1。5.2大坝除险加固设计5.2.1大坝现状存在的主要问题（1）坝体填筑土结构较疏松，坝体上部、右坝端坝体土料填筑施工中存在漏压现象较严重，压实质量较差。坝体填筑土渗透系数算术平均值大于1.0×10-4cm/s，坝体填筑土防渗性能不能满足均质土坝的防渗要求，存在坝体渗漏问题。（2）大坝坝基表部岩石属中等透水层，相对不透水层(q≤10lu)顶板埋较浅，基岩未做防渗处理，存在坝基渗漏。（3）大坝两坝肩上部岩体裂隙发育，透水性强，属中等透水至强透水岩体。根据相对不透水层顶板线与正常高水位线的关系，两坝肩均存在绕坝渗漏问题。（4）大坝原型观测项目不全，缺少观测设施。仅有大坝坝体浸润线观测，而且观测设备落后。（5）大坝下游排水棱体效果差，护坡及堆石棱体块石风化严重。（6）大坝上游块石护坡风化严重，局部已经损坏，（7）上坝防汛公路坡度太陡，影响防汛抢险交通。308n（8）大坝坝顶无防汛照明设施，不利防汛。现有管理房陈旧、简陋、面积小，不能满足管理要求。（9）大坝左坝肩山体岩石破碎，坡度较陡，1973年曾出现大面积山体滑坡现象。（10）大坝右肩山体距大坝下游约50m处发生过大面积山体滑坡，堵塞干渠，影响行洪。并危及大坝安全。（11）坝顶防浪墙有多处明显开裂、破损。（12）大坝存在白蚁危害。5.2.2大坝现状坝体质量分析（1）坝体填筑土的颗粒组成分析根据坝体4个横断面的勘察及试验成果，坝体填筑土的颗粒组成得出如下结论：a、大坝上游坡砾石平均含量高于坝体整体平均情况，砂粒、粉粒、粘粒平均含量低于坝体整体平均情况；坝轴线砾石、砂粒平均含量低于坝体整体平均情况，粉粒、粘粒平均含量高于坝体整体平均情况；下游坡砾石、粘粒平均含量低于坝体整体平均情况，砂粒、粉粒平均含量高于坝体整体平均情况。坝轴线填筑土的颗粒组成好于坝体整体平均情况，下游坡和坝轴线填筑土的颗粒组成好于上游坡，坝轴线填筑土的粘和粉粒总体好于上、下游坡填筑土，其颗粒级配稍好于其它部位。b、整体比较来看，坝体填筑土的颗粒组成不具规律性。不均一性明显，土料质量较差。c、坝体填筑土的颗粒组成从左到右逐渐变差。（2）填筑土的物理力学性质分析根据对坝体4个断面进行勘察和室内土工试验资料，坝体填筑土物理力学指标为：砾质粉质壤（粘）土的含水量平均值28.5%，湿密度平均值为1.89g/cm3，干密度平均值为1.47g/cm3，孔隙比平均值为0.833，塑性指数平均值为14.9，压缩系数平均值为0.43MPa-1，大值平均值为0.54MPa-1，凝聚力平均值为20KPa，小值平均值为16KPa，内摩擦角平均值为23.2°，小值平均值为20°308n。从上述成果可以说明坝体填筑土砾石含量偏高，粘粒含量偏低，填筑土结构较疏松，属中等偏高压缩性土，说明坝体虽然经过近40年的运行和固结，填筑土仍旧有较高的压缩性。（3）坝体填筑土的渗透性分析大坝坝体填筑土做室内渗透试验254组，其中水平向渗透试验101组，垂直向渗透试验153组。坝体填筑土的渗透性有如下特点：a、上游坡和下游坡土体的渗透性相近，坝轴线土体的渗透性稍好于它们，但它们的渗透系数平均值仅是坝轴线的2倍多，渗透系数大值平均值相差更小，且渗透系数均大于1×10-4cm/s，说明坝轴线土体的心墙作用不明显，坝体填筑土渗透性具一定的均质性。b、整个坝体填筑土水平渗透系数算术平均值1.49×10-4cm/s，大值平均值5.33×10-4cm/s，垂直渗透系数算术平均值2.17×10-4cm/s，大值平均值7.15×10-4cm/s。c、坝体填筑土的防渗性能具有一定的均质性，坝轴线土体的防渗性能不具心墙特征，因此可以认为大坝类似均质土坝，不具粘土心墙坝的特征。d、根据坝体填筑土渗透试验的分析成果，坝体填筑土防渗性不能满足均质土坝的防渗要求。因此应对大坝坝体进行必要的处理。（4）坝体填筑土主要地质参数建议值根据土工试验成果，主要地质参数建议值的取值原则是：物理指标采用算术平均值，压缩系数及渗透系数采用大值平均值，抗剪指标采用小值平均值，详细情况见表5.2.1。(5)坝基及绕坝渗漏分析a、砂砾石层渗漏评价大坝坝基座落在强风化基岩上，基岩未做防渗处理。下游坝基老河床局部位置仍留有第四系冲积层砂卵砾石与淤泥层，其中淤泥层厚度0.4～0.7m，砂卵砾石层厚度0.65～2.4m，属强透水土体，砂卵砾石在坝基上下游未形成连通，因此坝基中的砂卵砾石不存在渗漏问题。b、坝基岩石渗漏评价308n坝基出露的岩石为前震旦系板溪群石英云母片岩，岩石裂隙发育，坝基表部岩石属中等透水层，相对不透水层(q≤10lu)顶板埋深在基岩面以下4.85～12.15m。因此坝基岩石存在渗漏问题。c、绕坝渗漏评价表5.2.1坝体填筑土主要地质参数建议值横断面部位湿密度(g/cm3)干密度(g/cm3)孔隙比压缩系数(Mpa-1)凝聚力(Kpa)內摩擦角(°)渗透系数(1×10-4cm/s)Ⅰ－Ⅰ′上游坝壳1.911.470.8160.4515.726.69.1心墙1.881.450.8650.5314.718.94.0下游坝壳1.851.450.8710.4517.319.06.0Ⅱ－Ⅱ′上游坝壳1.891.470.8300.4612.523.55.8心墙1.851.450.8670.4717.820.06.4下游坝壳1.911.490.8040.4516.218.13.3Ⅲ-Ⅲ′上游坝壳1.911.460.8520.5315.019.35.8心墙1.881.480.8330.4817.119.51.8下游坝壳1.941.540.7380.4316.520.94.2Ⅳ-Ⅳ′上游坝壳1.931.510.7770.4717.922.86.7心墙1.841.450.8620.5215.520.412.3下游坝壳1.881.490.8020.4517.123.17.2大坝左、右两坝肩上部岩体裂隙发育，透水性强，属中等透水至强透水岩体。其中左坝端坝基岩体表部透水性出现异常情况，勘察孔ZK1钻孔第一段岩体透水率(q)为230Lu，属强透水岩体。根据相对不透水层顶板线与正常高水位线的关系，左、右两坝肩均存在绕坝渗漏问题。(6)大坝观测资料分析a、基本情况XX水库大坝渗流安全监测有渗压计观测及三角堰渗漏量观测。渗压计埋设于1986年8月，为大坝坝身浸润线渗压计，布置在0+061及0+135桩号，每断面4根，共计8根渗压计。渗压计位置及编号见表5.2.2。因本次设计仅收集到1998年至2003年渗压计部分观测资料，各渗压计均为三日一测，无逐日观测资料，亦无一完整年度的观测资料，库区降雨资料不完整，无法对渗压计观测资料进行滞后时间分析。经过对原观测数据加以系统整理和鉴别，本次观测资料分析主要对渗压计水位过程线、渗压计水位与库水位相关性分析、渗压计特征水位过程线及位势分析。308n表5.2.2XX水库渗压计考证表测压管号桩号管底高程(m)管口高程(m)花管底高程(m)花管顶高程(m)花管长(m)备注Z10+06182.20106.8983.20105.3922.19Z278.79103.0279.79101.0221.23Z375.2692.9076.2690.9014.64Z475.3082.9476.3080.944.64Y10+13583.10106.9084.10106.6022.50Y280.58103.0581.58101.0519.47Y375.4092.8676.4087.7614.46Y474.5783.0675.5781.065.49b、渗压计水位与库水位相关性分析将水库水位相应的渗压计水位绘制成相关线，寻求渗压计水位与库水位之间的关系。各渗压计水位与库水位相关关系见表5.2.3，相关图见图5.2.1;5.2.2。从表中可以看出，Z1、Y1渗压计水位与库水位相关性较好，相关系数在0.8以上，而其余各渗压计水位与库水位相关性相对较差，但总体上仍相关，相关系数为0.43～0.75。c、渗压计特征水位过程线根据水库的运行情况及大多数年份可能达到的高、低两个水位定为特征库水位，分别取101.10m、96.10m。在历年的观测资料上找出与这二个特征库水位相应的渗压计水位，因无法找出滞后时间，就采用同期水位，得出各渗压计特征水位值，见表5.2.4，渗压计特征水位过程线图见图5.2.3、5.2.4。因仅收集到1998年至2003年渗压计观测资料，资料不完整，很难反映大坝运行过程中发生的渗透变形情况，但从渗压计特征水位过程线图中可以看出,各管特征水位相差不大，过程线的变化趋势很小，表明大坝经过三十多年运行，土体已逐渐固结密实，大坝渗透情况趋于稳定。308n表5.2.3渗压计水位与库水位相关分析表断面渗压计相关方程相关系数0+061Z1y=0.686x+27.9680.83Z2y=0.275x+62.5860.75Z3y=0.163x+68.7820.63Z4y=0.09x+67.8810.430+135Y1y=0.495x+46.1750.86Y2y=0.1x+78.3060.60Y3y=0.119x+69.9850.63Y4y=0.049x+72.2740.48d、渗压计位势分析渗压计位势指渗压计水头在渗流场中占渗流水头的百分数，任一点渗压计位势φi按下式计算：φi＝×100％式中：H1：库水位（m）H2：下游水位（m）hi：库水位为H1时第i根渗压计水位（m）位势计算时，取库水位101.1m时下游水位74.2m，库水位96.1m时下游水位74.1m。各渗压计特征水位见表5.2.4，各渗压计位势计算见表5.2.5。各渗压计特征水位过程线见图5.2.5、5.2.6。由表中可以看出：在上、下游水位一定的情况下，各管位势随时间变化很小，表明大坝土体已逐渐固结密实，坝体渗透情况趋于稳定。在库水位96.1m时，渗压计位势普遍高于库水位101.1m时的渗压计位势，表明大坝下部土体较上部密实，透水性较弱。Z1、Y1渗压计位势在90％左右，说明大坝上游坝坡填土透水性强，Z2、Y2渗压计水位降低不大，位势只降低至70％左右，不符合心墙坝的一般规律，说明大坝原心墙与上下游土体渗透性相差不大，防渗功能差，心墙作用不明显。308n图5.2.1大坝0+061桩号渗压计水位与库水位关系图5.2.2大坝0+135桩号渗压计水位与库水位关系308n图5.2.3大坝0+135桩号渗压计水位历时线图5.2.4大坝0+061桩号渗压计水位历时线308n图5.2.5大坝0+061桩号渗压计特征水位过程线图5.2.6大坝0+135桩号渗压计特征水位过程线308n表5.2.4相应各特征库水位渗压计水位表年份测压管号库水位101.1m库水位96.1m渗压计水位(m)发生日期(月.日)渗压计水位(m)发生日期(月.日)渗压计水位(m)发生日期(月.日)渗压计水位(m)发生日期(月.日)1998Y198.256.1198.238.2194.554.794.409.17Y290.696.1190.918.2190.554.789.849.17Y384.096.1184.798.2184.514.783.969.17Y480.016.1180.118.2179.994.779.569.17Z197.986.1198.728.2194.094.794.069.17Z292.236.1192.818.2191.444.790.799.17Z387.366.1188.028.2187.604.786.909.17Z478.966.1179.388.2179.294.778.799.171999Y197.236.1794.635.14Y290.636.1790.575.14Y384.666.1784.615.14Y479.926.1780.105.14Z197.006.1794.055.14Z292.336.1791.775.14Z387.556.1787.185.14Z479.056.1779.065.142000Y197.406.1398.187.2295.084.2595.658.25Y291.406.1390.877.2290.374.2590.088.25Y385.366.1384.827.2284.074.2583.588.25Y480.596.1380.147.2280.164.2579.758.25Z197.296.1398.777.2294.244.2594.958.25Z293.406.1392.977.2290.964.2591.148.25Z388.476.1388.087.2287.424.2586.378.25Z480.496.1379.327.2279.354.2578.698.252001Y195.035.1695.988.16Y290.555.1690.118.16Y384.415.1683.718.16Y480.005.1679.768.16Z194.015.1695.248.16Z291.275.1691.158.16Z387.345.1686.258.16Z478.995.1679.028.16308n续表5.2.4相应各特征库水位渗压计水位表年份渗压计号库水位101.1m库水位96.1m渗压计水位发生日期(月.日)渗压计水位(m)发生日期(月.日)渗压计水位(m)发生日期(月.日)渗压计水位(m)发生日期(月.日)2002Y197.596.497.888.1294.854.1995.239.28Y290.866.490.488.1290.534.1989.589.28Y384.436.484.398.1284.564.1983.289.28Y480.106.480.108.1280.284.1979.669.28Z197.536.497.848.1293.764.1994.789.28Z292.146.492.098.1291.114.1990.769.28Z387.586.487.638.1287.264.1985.829.28Z479.296.479.168.1280.124.1978.059.282003Y197.626.2294.194.12Y290.246.2290.024.12Y384.176.2284.424.12Y480.096.2280.514.12Z198.016.2293.264.12Z291.506.2290.614.12Z387.456.2287.474.12Z479.276.2281.044.12308n表5.2.5相应各特征库水位渗压计位势表年份测压管号库水位101.1m库水位96.1m渗压计水位(m)位势(%)渗压计水位(m)位势(%)渗压计水位(m)位势(%)渗压计水位(m)位势(%)1998Y198.2589.498.2389.394.559394.4092.3Y290.6961.390.9162.190.5574.889.8471.5Y384.0936.884.7939.484.5147.383.9644.8Y480.0121.680.112279.9926.879.5624.8Z197.9888.498.7291.294.0990.994.0690.7Z292.236792.8169.291.4478.890.7975.9Z387.3648.988.0251.487.6061.486.9058.2Z478.9617.779.3819.379.2923.678.7921.31999Y197.2385.694.6393.3Y290.6361.190.5774.9Y384.6638.184.6147.8Y479.9221.680.1027.3Z197.0084.894.0590.7Z292.3367.491.7780.3Z387.5549.687.1859.5Z479.051879.0622.52000Y197.4086.698.1889.195.0895.495.6598Y291.4063.990.876290.377490.0872.6Y385.3641.584.8239.584.0745.383.5843.1Y480.5923.880.1422.180.1627.579.7525.7Z197.2985.898.7791.394.2491.594.9594.8Z293.4071.492.9769.890.9676.691.1477.5Z388.475388.0851.687.4260.586.3755.8Z480.4923.479.321979.3523.978.6920.92001Y195.0395.195.9899.5Y290.5534.890.1172.8Y384.4146.983.7143.7Y480.0026.879.7625.7Z194.0190.595.2496.1Z291.277891.1577.5Z387.3460.286.2555.2Z478.9922.279.0222.4308n续表5.2.5相应各特征库水位渗压计位势表年份测压管号库水位101.1m库水位96.1m渗压计水位(m)位势(%)渗压计水位位势(%)渗压计水位(m)位势(%)渗压计水位(m)位势(%)2002Y197.598797.888894.8594.395.2396Y290.8661.990.4860.590.5374.789.5870.4Y384.433884.3937.984.5647.583.2841.7Y480.1021.980.1021.980.2828.179.6625.3Z197.5386.797.8487.993.7689.494.7894Z292.1466.792.0966.591.1177.390.7625.7Z387.5849.787.6349.987.2659.885.8253.3Z479.2918.979.1618.480.1227.478.05182003Y197.6287.194.1991.3Y290.2459.690.0272.4Y384.1737.184.4246.9Y480.0921.980.5129.1Z198.0188.593.2687.1Z291.5064.390.6175Z387.4549.387.4760.8Z479.2718.881.0431.5e、三角堰渗漏量观测资料分析XX水库2002年在大坝0+065及0+190桩号下游坝脚处分别布置了1＃、2＃三角堰。其中1＃堰能够部分反映大坝的渗漏情况，2＃堰为厂房渗水观测。较高库水位时三角堰观测记录见表5.2.6。从表中可以看出，大坝渗漏量大致随库水位上升而增大，观测到最大渗漏流量有0.0192m3/s。现场安全检查时发现大坝下游坝脚有大面积渗水现象，大坝坝基岩渗水严重，渗水呈铁锈色。表5.2.6三角堰记录表308n年份日期（月.日）库水位（m）1＃堰流量（m3/s）2＃堰流量（m3/s）备注20026.4101.100.007Q=1.4H2.56.15100.750.00567.10101.900.00777.19101.400.01037.28102.700.01228.9101.200.010320034.794.500.00630.00184.2899.200.0070.00185.1099.450.00770.00185.31100.200.0070.00186.21100.900.01220.00187.15102.150.01920.0029f、观测资料分析成果大坝观测资料分析认为，Z1、Y1渗压计的水位相应库水位变化较为敏感，随库水位升降而升降，与库水位的相关系数分别为0.83、0.86，位势都在90％左右，表明大坝上游坝坡上部土体透水性强。在库水位96.1m时，渗压计位势普遍高于库水位101.1m时的渗压计位势，表明大坝下部土体较上部密实，透水性较弱。Z2、Y2渗压计水位降低不大，位势只降低至70％左右，不符合心墙坝的一般规律，说明大坝原心墙与上下游土体渗透性相差不大，防渗功能差，心墙作用不明显。从渗压计特征水位过程线图中可以看出,各管特征水位相差不大，过程线的变化趋势很小，表明大坝经过三十多年运行，土体已逐渐固结密实，坝体渗透情况趋于稳定。从三角堰渗漏水量观测资料看出，大坝渗水严重，渗漏量大致随库水位上升而增大，观测到最大渗漏流量有0.0192m3/s。5.2.3大坝现状渗流计算分析为进一步分析大坝的渗流安全情况，查清大坝渗流安全隐患，采用有限元计算方法对大坝渗流状况进行分析。(1)计算断面选择308n根据大坝实际运行中出现的情况、大坝现场检查资料、地质报告并结合观测资料分析，大坝左坝段下游坝脚常年有湿润现象，大坝右坝段透水性比左坝段稍强，故选择左坝段老河床部位0+070桩号（Ⅱ—Ⅱ断面）、坝中断面0+135桩号（Ⅲ-Ⅲ断面）及右坝段0+205桩号（Ⅳ—Ⅳ断面）作为现状渗透稳定计算典型断面。其中0+070桩号为最大断面，且该断面附近埋设有渗压计。选择以上三个断面进行渗流计算，基本上可反映整个大坝的实际渗流状况。(2)计算参数的确定坝体填筑土较为单一，填筑土料主要为砾质粉质壤（粘）土。渗透稳定分析时渗透试验指标按不利抗渗稳定情况取大值平均值。大坝各计算断面渗透分区的渗透系数见表5.2.7及大坝各计算断面渗透分区图5.2.7。分析渗压计水位及库水位过程线，1999年6月28日至7月21日，最大降雨量23.9mm，平均降雨量10.5mm，该时段库水位维持在103.2m左右有24天。本次渗流安全分析0+070桩号计算时选取库水位103.17m（1999年7月21日），下游水位取排水沟水面高程73.85m，以实测的渗压计水位为参考进行拟合计算，这样来选取合适的计算参数及边界条件，然后在选定的计算参数及边界条件的基础上，按不同运行工况进行渗流计算。(3)允许渗透坡降大坝填筑土料主要为砾质粉质壤（粘）土，各部位的允许渗透坡降值，由有关土工试验指标计算出，没有试验指标的参考有关经验数据或类似工程经验。坝坡逸出点的临界渗透坡降为0.28，砂卵砾石的允许渗透坡降取0.25，强风化基岩被渗流冲蚀的允许坡降取0.6。因大坝0+017～0+135桩号下游排水棱体排水效果较差及0+190～0+215桩号未设排水棱体，浸润线在下游坝坡逸出，坝坡逸出点的临界渗透坡降可按下式计算：Jc＝Jc---坝坡逸出点临界渗透坡降r1---土料的浮容重r---水的容重φ---土料的内摩擦角（建议值为20°）308nβ---下游坝坡坡角C---土料的凝聚力（建议值为16kpa）根据经验，在浸润线逸出点处土料的内摩擦角和凝聚力可取试验值的1/4～1/3。计算可得坝坡逸出点的临界渗透坡降为0.28。(4)计算工况按照《碾压式土石坝设计规范》（SL274－2001）的规定，土石坝渗流计算应考虑水库运行中出现的各种不利条件，因此大坝现状渗流复核计算水位组合分正常情况、设计情况和校核情况三种工况。a、正常情况：正常蓄水位103.1m，相应下游水位取排水棱体下游排水沟底面高程，大坝形成稳定渗流期的渗流计算。b、设计情况：库水位为设计洪水位105.01m，相应下游水位取排水棱体下游排水沟相应水面高程，大坝形成稳定渗流期的渗流计算。c、校核情况：库水位为校核洪水位106.03m时，相应下游水位取排水棱体下游排水沟相应水面高程，大坝形成稳定渗流期的渗流计算。(5)、稳定渗流计算大坝现状渗流复核计算采用北京理正软件设计院开发的《渗流计算分析》（3.0版）该程序适用于不规则边界的各向异性渗流场，能有效解决各类土石坝的复杂渗流状况的渗流分析问题，程序的求解方法是基于三角形单元的有限元法。计算时首先拟合相应断面渗压计水位线，复核已选定的渗透系数分区及边界条件，再按不同水位工况计算大坝的渗流流网。按选定的渗透系数分区及边界条件对三种运行工况进行渗流计算，可得各工况下大坝各典型计算断面的渗流流网及单宽渗流量，渗流计算结果见图5.2.8、5.2.9、5.2.10和表5.2.8.。（6）计算成果分析据大坝渗流计算成果可得出如下结论：a、大坝各典型计算断面在正常蓄水位时，浸润线位置较低，但在设计308n图5.2.7大坝渗透分区图124308n表5.2.7大坝各计算断面渗透分区渗透系数表断面土层渗透系数（cm/s）0+070桩号(Ⅱ—Ⅱ断面)砾质粉质壤（粘）土k18.2×10-4砾质粉质壤（粘）土k26.71×10-5砾质粉质壤（粘）土k35.44×10-5砾质粉质壤（粘）土k43.98×10-4砾质粉质壤（粘）土k56.56×10-5砂卵石k62.0×10-3强风化基岩k75.07×10-4排水棱体k81×10-20+135桩号(Ⅲ—Ⅲ断面)砾质粉质壤（粘）土k14.88×10-4心墙砾质粉质壤（粘）土k21．8×10-4砾质粉质壤（粘）土k34.2×10-4砂卵石k45.5×10-3强风化基岩k52．89×10-4排水棱体k61×10-20+205桩号（Ⅳ—Ⅳ断面砾质粉质壤（粘）土k16.63×10-4心墙砾质粉质壤（粘）土k23.06×10-4砾质粉质壤（粘）土k37．27×10-4人工填筑碎块石k41.0×10-2强风化基岩k53.91×10-4和校核水位下，大坝渗流形态较为不利，浸润线位置较高，大坝下游坝坡浸润线逸出点较高，且出口无保护，极易产生渗透破坏。b、大坝坝体内最大水平渗透坡降小于经验允许渗透坡降2.0，在坝体内产生渗透破坏的可能性不大，但在各种工况下，下游坝坡逸出点渗透坡降接近或超出坝坡逸出点的临界渗透坡降。下游坝坡逸出段最大渗透坡降0.55大于坝坡逸出段允许渗透坡降0.28。308nc、大坝下游坝基砂砾石的最大渗流坡降为0.26，接近或已超出砂卵砾石的允许渗透坡降，极易产生渗透破坏。d、大坝坝基强风化基岩层渗透坡降为0.24～0.35,小于允许渗透坡降。可见，大坝现状渗流稳定不满足要求，须进行防渗加固处理。表5.2.8现状大坝典型断面渗流复核计算成果表断面计算水位下游坝坡出逸坝基最大渗透坡降坝体内最大渗透坡降下游坝坡出逸点位势计算单宽流量　　（m3/d·m）上游水位(m)下游水位(m)逸出点高程(m)逸出点渗透坡降逸出段渗透坡降砂卵石强风化基岩II-II(0+070)103.1073.8075.500.21—0.220.240.5111％1.12105.0174.3078.850.310.320.200.260.5316％1.30106.0374.8082.480.340.360.190.260.5629％1.45Ⅲ—Ⅲ(0+0135)103.1075.4077.420.230.260.250.260.318％2.34105.0175.9081.830.280.320.240.270.3222％2.82106.0376.4084.590.310.340.260.290.3433％3.06Ⅳ－Ⅳ（0+205）103.1075.5078.86———0.300.355％2.47105.0176.0082.780.360.40—0.340.3729％3.09106.0376.5088.310.300.55—0.350.3850％3.57308n（1）图5.2.8308n（2）图5.2.9308n（3）图5.2.10308n5.2.4大坝现状坝坡安全分析为评价XX大坝的坝坡安全稳定性，查清大坝存在的坝坡安全隐患，根据大坝渗流计算成果、运行情况及地质勘探资料，对大坝坝坡稳定安全进行分析。（1）计算断面的选择根据大坝实际运用中出现的情况、大坝现场检查资料和地勘报告，大坝坝中与左右坝端填筑土料存在较大差异，因此现状坝坡抗滑稳定分析按坝中与坝端分别进行计算。根据测量和地勘资料，选择与大坝现状渗透稳定计算相同的典型断面，坝中部位0+070桩号、0+135桩号和右坝端0+205桩号断面作为现状坝坡抗滑稳定计算典型断面见图5.2.11。（2）计算工况计算工况分正常运用和非常运用两种情况。根据《水工设计手册》（第三册，水利电力出版社，1984年8月）库水位下降时土坝浸润线的计算，可按比值k/（μv）的指标分为不同情况考虑（v为库水位下降速度，k为坝体渗透系数，μ为坝体土的给水度），当k／（μv）＜1/10为库水位骤降情况，可以按照库水位开始下降前稳定渗流的浸润线位置分析坝坡的稳定。大坝坝体上游含少量砾粉质壤土的渗透系数小值平均值k水平＝6.4×10-4cm/s＝0.553m/d，按《水工设计手册》的计算公式：μ=0.117计算得μ=0.1075。由于灌溉涵管泄流量较小，故当库水位自校核洪水位106.03m快速降落至正常蓄水位103.1m时，水库泄流量仅考虑溢洪道的泄流量，泄流量为444.5～0m3/s，按平均下泄流量推算的库水位下降速度为3.67m/d，经计算k/（μv）=1.4＞1/10，属缓降，降落时段的浸润线位置需由计算确定。为安全起见，大坝的现状坝坡抗滑稳定分析仍将库水位自校核洪水位106.03m快速降落至正常蓄水位103.1m时的情况作为非常运用工况。正常运用工况：库水位为设计洪水位105.01m及正常蓄水位103.1m时大坝形成稳定渗流期的下游坝坡的抗滑稳定计算；库水位自正常蓄水位103.1m降落至涵管顶78.93m高程时的上游坝坡抗滑稳定计算。非常运用工况：库水位为校核洪水位106.03m308n时大坝可能形成稳定渗流期的下游坝坡的抗滑稳定计算，库水位自校核洪水位106.03m快速降落至正常蓄水位103.1m时的上游坝坡抗滑稳定计算。该坝已运行近四十年，故不作施工期稳定计算。（3）计算方法按照《碾压式土石坝设计规范》（SL274－2001）的规定，现状坝坡稳定计算按计及条块间作用力的简化毕肖普法，稳定渗流期采用有效应力法对下游坝坡进行稳定计算，水位降落时分别采用有效应力法和总应力法分别对上游坝坡进行稳定计算。（4）计算参数的选取根据《碾压式土石坝设计规范》（SL274－2001）的规定，对3级大坝应采用三轴试验测定土的抗剪强度指标，但受条件限制，坝体填土的抗剪强度指标采用了直接剪切试验。XX水库已运行40余年，坝体固结已基本完成，因此在稳定分析中，总应力强度指标选用直剪试验的饱和固结快剪指标较为合适，有效应力强度指标则取用直剪试验的慢剪指标。根据计算方法要求，坝体填土的抗剪强度指标采用小值平均值，密度指标采用算术平均值，无试验资料的其它材料的有关指标根据类似工程按经验取值。设计采用的大坝现状边坡稳定计算各典型计算断面分区材料的物理力学指标见表5.2.9。根据《中国地震动参数区划图》（GB18306—2001），坝址区地震动峰值加速度小于0.05g，可不进行抗震安全复核。(5)大坝现状坝坡稳定计算本工程采用北京理正软件设计院开发的《边坡稳定分析》（3.0版）由微机进行计算。现状大坝各典型断面的坝坡稳定计算成果详见图5.2.12、5.2.13、5.2.14表5.2.10。从现状坝坡抗滑稳定计算结果来看，大坝坝中0+070断面在正常蓄水位运用条件下，下游坝坡抗滑稳定安全系数满足规范要求，在设计洪水位、校核洪水位运用条件下，下游坝坡抗滑稳定安全系数均不满足规范要求。坝中0+135断面和右坝段0+205断面在正常蓄水位、设计洪水位、校核洪水位运用条件下，下游坝坡抗滑稳定安全系数均不满足规范要求。在库水位自校核洪水位308n快速降落至正常蓄水位情况下坝中0+070断面、0+135断面及右坝段0+205断面上游坝坡抗滑稳定安全系数均满足规范要求。在库水位自正常蓄水位降落至涵管顶78.93m高程情况下，坝中0+070断面、0+135断面及右坝段0+205断面上游坝坡抗滑稳定安全系数均不满足规范要求。表5.2.9大坝坝体分区材料物理力学指标断面土层物理力学指标湿密度(kn/m3)饱和密度(kn/m3)C(Kpa)φ（°）C′(Kpa)φ′（°）Ⅱ—Ⅱ(0+070)砾质粉质壤（粘）土(上游坡)18．919.312.523.513.820.4砾质粉质壤（粘）土（心墙）18．519.017.820.018.517.8砾质粉质壤（粘）土（下游坡）19．119.316.218.113.820.4砂卵石2021032032强风化基岩27.427.93021.82623Ⅲ—Ⅲ(0+135)砾质粉质壤（粘）土(上游坡)19．119.315.019.317.617.5砾质粉质壤（粘）土（心墙）18．819.217.119.518.217.6砾质粉质壤（粘）土（下游坡）19．419.516.520.914.521.0砂卵石2021032032强风化基岩27.427.93021.82623Ⅳ－Ⅳ(0+205)砾质粉质壤（粘）土(上游坡)19．319.617.922.819.020.2砾质粉质壤（粘）土（心墙）18．418.715.520.417.318.4砾质粉质壤（粘）土（下游坡）1.8819.617.123.114.722.8碎石土20.021.05304.232强风化基岩27.427.93021.82623308n表5.2.10现状大坝坝坡稳定复核计算成果表计算工况坝坡计算方法简化毕肖普法0+0700+1350+205正常运用正常蓄水位103.1m、下游相应水位，形成稳定渗流下游坡1.341.201.29设计洪水位105.01m、下游相应水位，形成稳定渗流1.291.111.22自正常蓄水位103.1m降落至涵管顶78.93m高程形成非稳定渗流上游坡1.22（1.21）1.24（1.27）1.18（1.18）规范要求最小安全系数1.30非常运用校核洪水位106.03m、下游相应水位，形成稳定渗流下游坡1.101.021.02自校核洪水位106.03m快速降落至正常蓄水位103.1m非形成稳定渗流上游坡1.45（1.45）1.41（1.42）1.40（1.40）规范要求最小安全系数1．2注：上游坡采用总应力法和有效应力法分别计算，下游坡采用有效应力法计算。（）内为总应力法计算值，其它均为有效应力法计算值。5.2.5大坝除险加固设计内容针对XX水库大坝现状存在的主要问题，确定大坝除险加固设计的主要内容如下：(1)大坝坝身防渗处理设计；(2)大坝坝基及坝端绕坝渗漏处理设计；(3)大坝坝顶设计；(4)上游坝坡及护坡重建设计；(5)下游坝坡护坡及坝面排水设计；(6)下游排水棱体重建设计；(7)大坝监测设计。308n（1）材料分区图5.2.11（2）图5.2.12-1~3308n308n（3）图5.2.12-4~6308n（4）图5.2.13-1~2308n（5）图5.2.13-3~5308n（6）图5.2.14-1308n（7）图5.2.14-2~4（8）图5.2.14-5~7308n308n5.2.6大坝防渗除险加固方案选择XX水库的挡水建筑物为大坝，现状大坝原设计为心墙土坝，坝顶高程107～107.15m，坝顶长252m，坝顶宽5.5～5.8m，最大坝高34.5m。针对XX水库大坝现状存在的问题，本次除险加固设计着重解决水库的坝体、坝基及绕坝渗漏问题，并对大坝坝顶、坝坡、排水棱体及观测设施进行全面系统的加固设计。按照以上原则，本次除险加固设计对大坝防渗主要考虑对坝身、坝基及绕坝渗漏通道进行截渗，并对存在稳定问题的坝坡进行加固。5.2.6.1大坝防渗除险加固方案拟定针对水库大坝现状存在的主要问题，大坝按全坝段防渗来进行除险加固考虑,大坝与溢洪道之间山体薄弱，且该段曾出现过山体滑坡、渗漏等险情，本次设计将该段列入防渗范围。坝体防渗处理方案较多，根据大坝工程地质、地形、建材条件，参照类似工程经验，比选国内防渗处理较为成熟的施工工艺，拟选择三种方案进行比较，各方案分述如下：（1）砼墙方案该方案在大坝上游坡死水位（78.93）以上设置平台（82.5m高程），平台以下抛石固脚，平台以上预制砼块护坡，下游坡草皮护坡，排水棱体抽槽重建。坝体防渗为在大坝坝轴线上游0.5m处设砼防渗墙截至基岩以下1.0m,坝基岩体至相对不透水层以下5.0m采用帷幕灌浆，大坝左、右坝肩岩体均采用帷幕灌浆防渗，左右坝肩岩体在坝顶沿防渗墙中心线分别向左、右岸延伸至山体的相对不透水层顶板线（q≤10lu）与正常蓄水位(103.1m)高程线相交为止。砼防渗墙墙体设计厚度0.6m。目前，国内造混凝土防渗墙施工工艺有多种，根据本工程工程地质条件，选用反循环钻机成槽施工工艺，反循环钻成孔施工方法是：在桩顶处设置护筒（直径比桩径大15%左右），护筒内的水位要高出自然地下水位2m以上，以确保孔壁的任何部分均保持0.02MPa308n以上的静水压力，以保护孔壁不坍塌，因而钻挖时不用套管。钻机工作时，旋转盘带动钻杆端部的钻头钻挖孔内土。在钻进过程中，冲洗液从钻杆与孔壁间的环状间隙中流入孔底，并携带被钻挖下来的岩石钻碴。由钻杆内腔返回地面，与此同时，冲洗液又返回孔内形成循环。反循环钻机混凝土防渗墙采用柱列式混凝土防渗墙，是用冲击钻或回转钻将处理层钻成圆孔。钻孔时用泥浆固壁，并带出钻屑，钻到岩石后，用循环泥浆清除孔底碎屑，在泥浆下浇筑混凝土。先钻第一期孔（间隔一孔），浇筑混凝土；一星期后钻第二期孔，将第一期孔混凝土柱切削掉10~15cm，再浇混凝土，形成连续的柱列。由于反循环钻机可以在弱风化强风化岩层中成槽，因此，对于坝体和坝基可以形成统一的混凝土防渗墙，该方法施工工艺可靠、成墙质量有保证。因此，本次设计采用反循环钻机成孔造防渗墙。防渗墙厚度0.6m，钻孔孔径1.2m，间距1.0m。防渗墙处理范围0+000～0+252，全长252.0m。帷幕灌浆范围处理范围0-026～0+272，帷幕灌浆孔孔距2.0m，全长298m。（2）旋喷桩方案该方案在大坝上游坡死水位（78.93）以上设置平台（82.5m高程），平台以下抛石固脚，平台以上预制砼块护坡，下游坡草皮护坡，重建排水棱体。坝体防渗为在大坝坝轴线上游0.5m处采用旋喷水泥桩截至坝基强风化层，强风化层至相对不透水层顶板线以下5.0m采用帷幕灌浆处理，从而形成一道防渗墙对坝体进行防渗加固。大坝左、右坝肩岩体均采用帷幕灌浆进行防渗处理，处理范围同砼墙方案。旋喷桩孔孔距1.0m，成桩有效孔径1.2m，有效墙厚0.6m。高喷防渗墙处理范围为桩号0+000～0+252，全长252m。帷幕灌浆范围桩号0-026～0+272，帷幕灌浆孔孔距2.0m，全长298m。（3）土工膜方案土工膜方案是在大坝上游坡死水位（78.93）以上设置平台（82.5m高程），平台以上沿坝坡铺设一道复合土工膜防渗材料，在平台以下采用旋喷水泥桩截至坝基强风化岩石，强风化岩石以下采用帷幕灌浆至相对不透水层顶板线以下5m。帷幕灌浆范围从右坝肩至上游坝坡平台（82.5m高程），然后沿平台由右向左直到溢洪道进口段，再由82.5m高程沿溢洪道右侧山体至103.10m高程。全长348m,帷幕灌浆孔采用单排，孔距2.0m，帷幕灌浆底部最低高程61.5m。308n土工膜采用两布一膜，底部深入到砼齿墙中，顶部深入到坝顶砼路缘石中，坝体两侧及平台建砼齿墙锚固土工膜，砼齿墙兼作高喷灌浆盖板。坝基进行帷幕灌浆；帷幕灌浆孔采用单排，孔距2.0m，灌浆深度深至相对不透水层顶板线以下5.0m。土工膜底部铺设10cm厚砂垫层，10cm厚碎石垫层，为防止土工膜老化在土工膜顶部铺设80cm厚风化料，上部再进行混凝土预制块护坡。上述各加固方案各部位工程量及投资情况对照见表5.2.11。5.2.6.2大坝防渗除险加固方案比较及选择上述三个大坝除险加固方案，都是考虑现状大坝坝体填筑不均匀，对坝体进行防渗堵漏，彻底解决坝身渗漏问题，主要不同之处在于坝体的防渗加固系统的位置及所采用的材料及施工工艺不同，从而带来各方案在工程地形及地质条件、工程施工条件及难易程度、工程除险加固后安全度及工程投资等方面存在差异。现就以上各方面对各加固方案比较如下：a、地形及地质情况：从地形情况看，土工膜方案防渗系统挡水面积大于旋喷桩和砼墙方案的挡水面积。坝基帷幕灌浆孔轴线土工膜方案在平面上呈弧线形，旋喷桩方案、砼防渗墙方案为折线形，各方案均能很好与周边地形协调布置。b、工程施工条件及施工质量控制：各方案对外交通及水、电条件基本相同，从施工难易程度上，土工膜方案虽然铺设速度快，但土工膜与坝体及四周接触部位的施工质量要求较高，帷幕灌浆施工工作面在两坝端倾斜，施工难度大，质量也难以保证。旋喷桩方案由于大坝较高，桩的垂直度控制难度较大，无简便而有效的方法对坝体防渗墙体质量进行检测；砼防渗墙方案则避免了上述不利因素，成槽工艺比较成熟，砼浇筑质量容易控制，检测方法简便，施工质量有保证。因此，从工程施工条件及质量控制方面，以砼防渗墙方案为最优。c、除险加固后工程安全度：对采用以上三个方案除险加固的大坝作渗流及坝坡抗滑稳定分析计算可知，三方案均能解决大坝现状存在的渗流及坝坡稳定问题，即堵截渗漏通道，达到除险加固目的。各方案不同工况安全系数均满足要求。土工膜方案坝体浸润线下降影响整个大坝断面，在水位骤降时，土工膜对上游坝坡的稳定带来一定的负面影响。且土工膜方案如在施工时基层碾压不平或夹有尖角碎石时，土工膜易被划破，故防渗体的稳定性较差。旋喷桩方案如果施工质量控制得力，防渗墙没有出现“开天窗”308n的现象，则防渗效果较好，反之，就会大打折扣。砼防渗墙由于采取砼浇筑，防渗效果能得到有效的保证。因此，在除险加固后工程安全度方面，砼防渗墙方案较好，旋喷桩方案次之，土工膜方案较差。d、从工程直接投资情况看，由上表可知土工膜方案大坝直接投资为950.41万元，旋喷桩方案直接投资为1071.32万元，砼防渗墙方案直接投资为1171.47万元。很显然，三个方案以土工膜方案投资为最低，旋喷桩方案投资与砼防渗墙方案相近。综合上述各方面的分析比较可知：坝中造砼防渗墙加固方案施工质量和工程安全度方面与其他方案比较均较为可靠，工程直接费与旋喷桩方案投资相近，该方案施工不受天气影响，防渗体适应坝体变形，且投资合理。因此，在本设计阶段推荐采用坝中造砼防渗墙方案作为大坝防渗加固处理方案。5.2.7大坝除险加固设计5.2.7.1大坝坝体防渗墙加固设计大坝坝体防渗墙系利用反循环钻机成孔，混凝土防渗墙采用柱列式布置，柱列式是用冲击钻或回转钻将处理层钻成圆孔。钻孔时用泥浆固壁，并带出钻屑，钻到岩石后，用循环泥浆清除孔底碎屑，在泥浆下浇筑混凝土。先钻第一期孔（间隔一孔），浇筑混凝土，一星期后钻第二期孔，将第一期孔混凝土柱切削掉10~15cm，再浇混凝土，形成连续的柱列，桩柱体一环搭接一环形成防渗墙。（1）防渗墙布置大坝坝身防渗墙轴线位于加固后坝轴线上游0.5m处，建造防渗墙钻孔布置在坝顶，处理范围从右坝肩至左坝肩，桩号0+000～0+252，单排布孔，孔口高程107.15m，孔距1.0m，成桩有效直径1.2m，有效墙厚0.6m，墙身高度自坝顶以下（即106.5m高程）至坝基强风化岩石以下1.0m。（2）防渗墙设计指标a.渗透系数：K≤1×10-7cm/s。b.钻孔有效直径不小于1.2m。c.墙体有效厚度：t=0.6m。d.墙体深度：防渗墙设计深度既要满足防渗要求，又要做到经济合理和便于施工，墙底深入坝基岩石1.0m处，最大深度35.5m。e.墙体允许抗渗比降：类比同类工程经验，墙体允许抗渗比降采用J>60。308nf.混凝土配合比：为保证防渗墙的浇筑质量，砼配合比应现场试验确定，5.2.11大坝方案比较表编号工程或费用名称单位单价（元）工程量投资（万元）砼防渗墙高喷灌浆土工膜砼防渗墙高喷灌浆土工膜⑴坝顶工程万元　　　　57.4657.4657.461坝顶平整m22.661980198019800.530.530.532砂砾石垫层（厚15cm）m216.561980198019803.283.283.283水泥砂砾基层（厚15cm）m236.711980198019807.277.277.274C25砼路面（厚20cm）m260.0317821782178210.7010.7010.705C15砼路缘m3282.671391391393.933.933.936C20砼防浪墙m3300.072552552557.657.657.657标准钢模板制安m251.461498149814987.717.717.718电缆沟土方开挖m313.633173173170.430.430.439M7.5浆砌砖电缆沟m3222.412382382385.295.295.2910C15砼电缆沟盖板m3379.583030301.141.141.1411钢筋制安t5838.3015.315.315.38.938.938.9312防汛照明灯盏1000.006660.600.600.60⑵上游坝坡工程万元　　　　215.48215.48307.881土方开挖m36.0955005500185003.353.3511.272护坡块石拆除m319.281021910219356419.7019.706.873砂卵石垫层清除m38.052919291931902.352.352.574坡面整修m22.662919829198319007.777.778.495坝坡培土m332.3400210510.000.0068.076砂卵石垫层m389.4943794379657939.1939.1958.887C15砼护面m3258.303303303308.528.528.528C15砼预制块护坡m3379.58295029502415111.98111.9891.679护坡固脚齿槽土方开挖m32.277095709570951.611.611.6110C15砼固脚m3282.672642642647.467.467.46308n11标准钢模板制安m251.462642642641.361.361.3612坝脚平台土石方堆筑(利用上游坝坡拆除料)m35.203300330033001.721.721.7213抛石固脚(利用上游坝坡拆除料)m314.2973247324732410.4710.4710.4714砂垫层m389.49　　26310.000.0023.5515C20砼土工膜锚固板m3299.72　　1790.000.005.37⑶下游坝坡工程万元　　　　37.7937.7937.791护坡块石清除m319.285505505501.061.061.062坡面整修m22.662310023100231006.146.146.143草皮护坡m23.422750027500275009.419.419.414M7.5浆砌石台阶(利用拆除料)m3116.914854854855.675.675.675M10浆砌石台阶砂浆抹面m213.071188118811881.551.551.556排水沟土方开挖m313.631003100310031.371.371.377排水沟砂卵石垫层m389.496767670.600.600.608M7.5浆砌块石排水沟(外购料)m3222.4153953953911.9911.9911.99⑷排水棱体工程万元　　　　110.57110.57110.571原排水棱体堆石清除m319.282885288528855.565.565.562砂卵石垫层清除m38.053963963960.320.320.323棱体堆块石(利用拆除料)m323.552152215221525.075.075.074棱体堆块石(外购料)m3100.8058655865586559.1259.1259.125棱体干砌块石(外购料)m3107.4114701470147015.7915.7915.796砂卵石反滤m389.4913361336133611.9611.9611.96308n7粗砂反滤m389.498538538537.637.637.638土工布反滤m29.184060406040603.733.733.739坝体土方开挖m34.371452145214520.630.630.6310坝体土方填筑(利用开挖料回填)m35.201452145214520.760.760.76⑸坝体防渗工程万元　　　　750.17650.02436.711冲击反循环钻机成槽法开槽(土层、墙厚0.6m)m2481.398480　　408.220.000.002冲击反循环钻机成槽法开槽(强风化岩层、墙厚0.6m)m2728.37455　　33.140.000.003冲击反循环钻机成槽法开槽(弱风化岩层、墙厚0.6m)m2874.0430　　2.620.000.004砼防渗墙浇筑m2195.808965　　175.530.000.005高喷灌浆钻孔(土层)m114.28　830028000.0094.8532.006高喷灌浆钻孔(强风化岩层)m164.42　10854550.0017.847.487高喷(旋喷)灌浆m417.63　938532550.00391.95135.948土工膜铺设m237.37　　233000.000.0087.079预埋灌浆管m80.004033　　32.260.000.0010帷幕灌浆钻孔(土层)m89.630524241660.0046.9837.3411帷幕灌浆钻孔（强风化岩石层）m82.5112751275255010.5210.5221.0412帷幕灌浆钻孔（弱风化岩石层）m196.2898098065019.2419.2412.7613帷幕灌浆m322.1221312131320068.6468.64103.08　合计万元　　　　1171.471071.32950.41一般每m3防渗墙用料为：水泥70～200kg，膨润土20～50kg（5～20﹪308n），粘土150～300kg，中粗砂450～750kg，卵石500～950kg，水150～200kg，水灰比0.1～0.8，水胶比1～2，砼坍落度控制在18～22cm，扩散度控制在34～38cm。g.主要建材要求：水泥采用325#普通硅酸盐水泥，卵石粒径为10～20mm，砂料为中粗砂，造浆粘土要求塑性指数大于20，粒径小于0.005mm的粘粒含量在50%以上，含砂量小于5%，SO2和AL203含量比为3～4。（3）反循环钻机混凝土防渗墙施工技术要求a、在钻挖中，孔内泥浆一面循环，一面对孔壁形成一层泥浆膜。泥浆的作用如下：将钻孔内不同土层中的空隙渗填密实，使孔内漏水减少到最低限度；保持孔内有一定水压以稳定孔壁；延缓砂粒等悬浮装土颗粒的沉降，易于处理沉碴。b.保持一定的泥浆比重在粘土和粉土层中钻挖时泥浆比重可取1.02~1.04。在砂和砂砾等容易坍孔的土层中挖掘时，必须使泥浆比重保持在1.05~1.08。当泥浆比重超过1.08时，则钻挖困难。效率降低，易使泥浆泵产生堵塞或使混凝土的置换产生困难，要用水适当稀释，以调整泥浆比重。在不含粘土或粉土的纯砂层中钻挖时，还须在贮水池中加入粘土，并搅拌成适当比重的泥浆。造浆粘土应符合下列技术要求：胶体率不低于95%；含砂率不大于4%；造浆率不低于0.006~0.008m3/kg。成孔时，由于地下水稀释等使泥浆比重减小，可添加膨润土等来增大比重。膨润土溶液的浓度与比重的关系见表5.2.12。c、钻进参数应根据地层，桩径，砂石泵的合理排量和钻机的经济钻速等加以选择和调整。钻进参数和钻速的选择见表5.2.13。d、钻孔达到要求孔深停钻时，仍要维持冲洗液正常循环，清洗吸除孔底沉碴直到返出冲洗液的钻碴含量小于4%为止。起钻时应注意操作轻稳，防止钻头拖刮孔壁，并向孔内补入适量冲洗液，稳定孔内水头高度。e、钻进操作要点起动钻机，待反循环正常后，才能开动钻机慢速回转下放钻头至孔底。开始钻进时，应先轻压慢转，待钻头正常工作后，逐渐加大转速，调整压力，并使钻头吸口不产生堵水。308n表5.2.12膨润土溶液浓度比重关系表浓度%）67891011121314比重1.0351.0401.0451.0501.0551.0601.0651.0701.075表5.2.13泵吸反循环钻进推荐参数和钻速表钻压(KN)钻头转速(rpm)砂石泵排量（m3/h）钻进速度(m/h)粘土层、硬土层10-2530-501804-6砂土层5-1520-40160-1806-10砂层、砂砾层、砂卵石层3-1020-40160-1808-12中硬以下基岩、风化基岩20-4010-30140-1600-1钻进时应认真仔细观察进尺和砂石泵排水出碴的情况，排量减少或出水中含钻碴量较多时，应控制钻进速度，防止因循环液比重太大而中断反循环。在砂砾、砂卵、卵砾石地层中钻进时，为防止钻碴过多，卵砾石堵塞管路，可采用间断钻进、间断回转的方法来控制钻进速度。加接钻杆时，应先停止钻进，将钻具提离孔底80~100mm，维持冲洗液循环1~2min，以清洗孔底并将管道内的钻碴携出排净，然后停泵加接钻杆。钻杆连接应拧紧上牢，防止螺栓、螺母、拧卸工具等掉入孔内。钻进时如孔内出现坍孔、涌砂等异常情况，应立即将钻具提离孔底，控制泵水量，保持冲洗液循环，吸除坍落物和涌砂，同时向孔内输送性能符合要求的泥浆，保持水头压力以抑制继续涌砂和坍孔，恢复钻进后，泵排水量不宜过大，以防吸坍孔壁。清孔过程中应观测孔底沉碴厚度和冲洗液含碴量，当冲洗液含量小于4%，孔底沉碴厚度符合设计要求时即可停止清孔，并应保持孔内水头高度，防止发生坍孔事故。f、第一次沉碴处理在终孔时停止钻具回转，将钻头提离孔底50~80cm，维持冲洗液的循环，并向孔中注入含砂量小于4%的新泥浆或清水，令钻头在原地空转10分钟后，直至达到清孔要求为止。g、第二次沉碴处理在灌注混凝土之前进行第二次沉碴处理，通常采用普通导管的空气升液排碴法或空吸泵的反循环方式。308n(4)质量检查a、经常检查钻孔孔位有无偏差，及时予以纠正。检查钻孔孔斜应小于0.5%～1%。b、对墙体进行现场钻孔压水试验。5.2.7.2大坝坝基及坝两侧山体防渗加固设计（1）坝基及绕坝防渗加固设计根据地质勘测成果及地质报告，大坝坝基岩石存在渗漏问题，左右坝肩岩体均存在绕坝渗漏问题，因此坝基及两坝肩岩体防渗均采用帷幕灌浆处理，帷幕深入相对不透水层以下5.0m，两坝肩岩体在坝顶沿防渗墙中心线分别向左、右岸延伸至山体的相对不透水层顶板线（q≤10lu）与正常蓄水位(103.1m)高程线相交为止。由于坝身砼防渗墙较薄，有效墙厚仅0.6m，故坝基帷幕孔采用在砼墙中预埋灌浆管方式，帷幕中心线与坝体防渗墙中线重合。帷幕灌浆范围处理范围0-026～0+272，帷幕灌浆孔孔距2.0m，全长298m。灌浆孔距2m，采用2序孔施工。（2）大坝左侧山体大坝左肩山体于1973年6月21日~25日在下游坡发现长89m的弯月形大塌方，滑坡体方量约3000m3，堵死了东干渠，滑坡体后缘高程91.1~92.1m，前舌高程77.1~78.1m，斜坡长约40m，宽约35m。当天下午4时，在该滑坡体的右上方106.1m高程处，出现了一条长约40m的裂缝，裂缝宽约4~5cm，到28日8时，裂缝向下延伸了13m，裂缝下部高程约91.6m，裂缝呈新月形，但未发生滑动。本次地质勘探分析形成滑坡体的主要原因有：1、东干渠经过地段高程78.1~93.1m，东干渠开挖时，山坡削成1：0.2~1：0.4的陡坡，破坏了山坡的稳定性。2、施工时该山体內外坡均开挖了3条便道，宽约3~4m，破坏了山体覆盖的坡积层，造成山体渗漏。3、溢洪道开挖的弃渣堆放在山顶，倒土形成的坡度很陡。大坝施工时，民工在山顶上取土，挖出了许多小坑，山顶凹凸不平，一旦下雨就形成积水坑，造成土体饱和。4、溢洪道开挖放炮震坏了山岩內部结构。其后在下游坡采取块石固脚，上游坡做粘土斜墙，有效控制住了险情。当时采取的处理措施为：a、削山头，整平松散的倒土和陡坡，使91.1m高程以上山坡达到1:2~1:3的稳定坡度。b、用约500m3块石和400m3308n砂卵砾石填平该段东干渠，加固山脚，使山脚坡度达到1:3~1:4，在该处向外2~3m，新建一段填方渠，以满足灌溉需要。c、山腰开挖排水沟，挖平山顶小水坑，漏水处做反滤层导流。从滑坡体处理后至今，水库已运行30多年，未产生任何问题，说明处理效果明显。为防止水库渗水对山体边坡产生不利影响，保护溢洪道安全，本次设计对该段的处理方案为：保留原上游坡做粘土斜墙及下游坡块石固脚，对表面进行护坡。5.2.7.3坝顶设计大坝坝顶宽度从现状5.5～5.8m整修成5.8m宽，为避免坝顶受雨水冲刷，并考虑到坝顶的美观问题，坝顶采用砼路面，在路面底部先铺设一层15cm厚的砂砾石垫层，然后在路面底部再铺设一层15cm厚的水泥砂砾石稳定层并碾压整平，最后再铺一层20cm厚的C25砼面层做路面,下游侧建砼路缘石。现状坝顶高程107～107.15m，为减少坝顶及上下游坝坡土方填筑量，加固后坝顶路面高程107.20m，上游侧设置砼防浪墙，防浪墙顶高程107.65m。坝顶每隔50m布置一盏防汛照明灯。5.2.7.4上游坝坡及护坡设计经现场检查大坝上游护坡为块石护坡，块石风化严重，坝坡存在多处凹陷和隆起，护坡块石间有明显的架空、松动脱落现象,因此本次拟对上游护坡全面翻修。（1）上游护坡方案的选择本次对大坝上游护坡拟采用干砌块石护坡和砼预制块护坡两种方案进行综合比较，择优选取。a、干砌块石护坡（方案I）XX水库大坝附近块石料丰富，本次块石料场选择管理房附近料场。现护坡均为石灰岩块石护坡，部分拆除护坡块石可以回收利用。护坡块石粒径及护坡厚度根据规范按下列公式计算。D=1.018Kt计算公式：308nt=式中：D——块石在最大局部波浪压力作用下所需的直径（m）；D50——石块平均粒径（m）；Kt——随坡率变化的系数，由上游坝坡坡比1：2.5根据规范取Kt=1.3；ρw——水的密度，取ρw=1.0t/m3；ρk——石块的密度（t/m3），取ρk=2.5t/m3；m——坡率，m=3.0；hp——累计频率为5%的波高，t——最大块石护坡厚度（m）；经计算得：t=0.24m。根据大坝上游护坡计算结果，按干砌块石护坡的构造要求及施工技术要求，取干砌块石护坡厚t=0.4m，块石平均粒径D=0.25m，又根据《碾压式土石坝设计规范》（SL274－2001）要求，干砌块石护坡下需设置反滤垫层。b、砼预制块护坡（方案II）方案II为正六边形砼预制块护坡，砼设计强度为C15，边长0.3m，根据《碾压式土石坝设计规范》（SL274－2001），预制砼护坡板厚为：t=0.07ηhp式中：η——系数，装配式护面板，取K=1.1b——沿护坡板向长度，b=4.0m（分缝间距）ρc——砼密度，取γk=2.4t/m3ρw——水密度，取γw=1.0t/m3hp——累计频率为1%的波高　Lm——设计平均波长，m——护坡坡率，m=2.5经计算，正六边形砼预制块护坡板厚t=0.11m，取t=0.12m，板下设置0.15m厚的粗砂垫层。308nc、方案比较选择两方案工程量及造价比较结果列于表5.2.14。从表5.2.14中比较结果可知，干砌块护坡（方案Ⅰ）单位护坡面积造价为49.53元，砼预制块护坡（方案Ⅱ）单位护坡面积造价为77.31元，干砌块石护坡比砼预制块护坡节省。表5.2.14不同护坡方案单位面积造价比较表序号项目名称单位单价(元)方案I方案II工程量造价(元)工程量造价(元)1干砌块石护坡m378.880.431.552砂卵石垫层m389.490.217.900.1513.42３C15砼预制块护坡m3379.580.1245.55合计（元/m2）49.4558.97整个护坡工程投资占整个工程投资比重较小。采用预制块护坡相对于干砌块石护坡工程投资稍有增加，但对整个工程投资影响很小，采用干砌块石护坡（方案Ⅰ）大规模开采石料会破坏附近山体的景观、同时会相应增加水土保持及恢复费用。而采用预制块护坡能增加整个工程的美观形象，能满足水库多种经营的景观需要。综合考虑上述因素，本次设计择优采用砼预制块护坡方案作为大坝上游护坡方案。（2）上游坝坡结构重建时首先将现状上游坡块石及垫层全部清理，对有裂缝的地方进行追挖填补，对塌陷、洼凹处进行填补修整。为满足上游坝坡的抗滑稳定需要，把废弃碎石料往上游坝脚堆筑一压脚平台，平台高程为82.5m，略高于输水隧洞进口底板高程78.93m（死水位）。平台顶宽10m，死水位以下坝坡采用抛石固脚，边坡1：4。上游坡在97.08m高程和87.21m高程设二坡台，二坡台宽度1.5m,采用C15现浇砼。平台以上坝坡清理整坡后97.08m高程至坝顶边坡1：2.5;87.21m高程至97.08m高程边坡1：3.0;82.5m平台至97.08m高程边坡1：3.5。上游坝坡护坡首先铺筑15cm厚度的砂垫层，再在其上铺设12cm砼预制块护坡，原上游坡二坡台，砼预制块底部设砼固脚，固脚砼顶宽0.5m、底宽308n1.10m,高度1.0m。右岸与右岸坝肩及岸坡相接，左岸与现有的块石护坡相接。5.2.7.5下游排水棱体加固大坝下游排水棱体堵塞严重，排水效果差，护坡及棱体块石风化严重。经实地开挖检查发现大坝0+017～0+190桩号下游排水棱体为块石、砂卵石填筑而成，反滤层未按设计要求施工，排水不畅，排水作用较小；0+190～0+215桩号未设排水棱体。本次加固设计拟对桩号0+190～0+200棱体予以新建，按新设计的棱体尺寸重建；桩号0+000～0+200段，将原有棱体抽槽重建，重建范围为0+030～0+050、0+060～0+080、0+100～0+120、0+130～0+150桩号，抽槽重建总长度80m。新建排水棱体顶高程77.0m。上游坡1：1；下游坡1：1.5。（1）反滤材料的选择反滤材料考虑两种方案进行比较。两方案反滤材料工程量及造价比较结果列于表5.2.15。方案Ⅰ采用一层300g/m2土工布，一层20cm厚的粗砂垫层，一层20cm厚的砂卵石垫层，则每平方米造价为45.14元。方案Ⅱ采用一层20cm厚的粗砂垫层，一层20cm厚细粒径（0.5cm～2.0cm）卵石垫层，一层20cm厚粗粒径(1.0cm～4.0cm)卵石垫层,则每平方米造价为53.94元。方案Ⅰ比方案Ⅱ投资节省。采用土工织物作反滤层在大坝排水棱体应用施工质量可靠，排水效果良好。反滤体结构且工程造价相对较省,因此，本次加固设计棱体反滤材料选择第I方案。表5.2.15排水棱体不同反滤材料单位面积造价比较表序号项目名称单位单价(元)方案I方案II工程量造价(元)工程量造价(元)1粗砂垫层m389.890.217.980.217.982砂卵石垫层m389.890.217.980.435.96３300g/m2土工布m29.1819.18合计（万元）45.1453.94(2)反滤体结构：反滤层由里至外第一层为300g/m2土工布，第二层为20cm厚的粗砂垫层，第三层为20cm厚砂卵石垫层（粒径0.5～308n4cm），最后为干砌石体。（3）截渗沟在大坝排水棱体下游设纵向截渗沟，截渗沟底宽0.5m，两侧边坡1：1，截渗沟衬砌用微风化块石浆砌。截渗沟末段设量水堰，用于观测渗水量。5.2.7.6下游坝坡护坡及坝面排水设计现状大坝下游背水坡在0+017～0+135桩号78.6m高程以下至排水棱体顶、0+135～0+190桩号80.3m高程以下至排水棱体顶采用块石护坡，其它部位采用草皮护坡。块石局部风化剥蚀现象严重，坝坡面杂草丛生，存在多处凹陷与隆起。本次设计将原有块石护坡全部清除，对有裂缝的地方进行追挖填补，对塌陷、洼凹处进行填补修整。本次设计下游坡比基本维持现状坝坡坡比，从上至下依次为：1∶2.1、1∶2.5、1∶3.0，在高程87.21m、97.08m处分别保留平台。平台宽1.5m,设计考虑在坝坡坡面整平后重新铺设新的网状草皮护坡，草皮护坡范围为反滤排水体顶高程以上的整个下游坝面，护坡前将下游坝坡按设计坡比全面夯实。为防止下游坝坡雨水集中冲刷而形成雨淋沟，根据《碾压式土石坝设计规范》（SL274－2001）要求，在下游坝面设置纵向排水沟和岸坡排水沟。纵向排水沟一般宜布置马道内侧平台内缘，纵向排水沟断面尺寸为0.3m×0.2m；岸坡排水沟断面尺寸为0.5m×0.3m。排水沟采用M7.5水泥砂浆砌块石衬护。下游坡拆除现有上坝踏步并重建M7.5浆砌石踏步，表面采用M10水泥砂浆抹面，重建上坝踏步宽6.0m。5.2.8大坝设计计算5.2.8.1坝顶高程计算根据水库调洪计算成果，水库按设计正常蓄水位(103.10m)运行,设计(P=2%)洪水位105.01m，校核(P=0.1%)洪水位为106.03m，根据《碾压式土石坝设计规范(SL274—2001)》的规定，坝顶超高按下式确定：308n式中：Y—坝顶超高(m)；R—最大波浪在坝坡上的爬高(m)；E—最大风雍水面高度(m)；A—安全加高分别计算设计洪水位、校核洪水位情况下所要求的坝顶高程，取高值为本工程的设计坝顶高程。（1）坝顶安全超高AXX水库为Ⅲ等工程，大坝为3级建筑物，其正常运用情况下的安全超高为0.7m，其校核洪水情况下坝顶安全超高0.4m。（2）风壅水面高度e风壅水面高度按下式计算：式中：K—综合摩阻系数，取K=3.6×10-6；W—计算风速；库区多年最大平均风速V=15.3m/s。设计工况W=1.5V，即W=22.95m/s。校核工况W=1.0V，即W=15.3m/s。D—吹程；按《碾压土石坝规范(SL274—2001)》的规定，水库吹程采用等效风区长度，按下式计算确定：β—计算风向与坝轴线法线的夹角(0度)；计算中每隔7.5。沿主射线两侧进行计算，经计算得D设=424m，D校=427m：H—水域的平均水深，取H设=26.84m，H校=27.86m：β—风向与水域中心的夹角。将上述各值代入计算得设计洪水位情况下e=0.0017，校核洪水位情况下e=0.00072。（3）最大波浪爬高R最大波浪爬高按工程等级确定，本工程为3级，设计爬高取累计概率P=1%的爬高值R，即R=R1%=2.23×Rm，308n式中：Rm—平均波浪爬高；K△—斜坡糙率及渗透系数(取K=0.78)；Kw—经验系数，按值查《碾压式土石坝设计规范》(SL274—2001)表A.1.12—12—2查得设计工况下KW=1.02，校核工况下KW=1；m—斜坡的坡度系数(m=3)；hm、Lm—平均坡高和平均坡长和平均波周期采用莆田试验站公式计算，计算公式为：将上述各值代入公式计算得，h设=0.26m，h校=0.16m，Lm设=7.89m，Lm校=5.08m，可求得最大波浪在坝面上的爬高值。计算得设计工况爬高值为0.80m，校核工况爬高值为0.51m。计算成果见表5.2.16。表5.2.16XX水库坝顶高程计算成果表计设工况水位（m）计算风速（m/s）平均波高（m）平均波长（m）风雍水面高度e(m)最大爬高R(m)(m)安全加高（m）坝顶超高(m)计算坝顶高程（m）设计105.0122.950.267.890.0020.800.71.502106.51校核106.0315.30.1645.080.0010.510.40.911106.945.2.8.2加固后大坝渗流稳定分析XX水库经过大坝坝体建造砼防渗墙防渗加固，大坝坝肩作帷幕灌浆防渗处理后，大坝渗流状况将发生改变，本次渗流稳定计算按平面渗流问题考虑，采用有限元计算方法对大坝渗流稳定作计算分析。（1）计算断面XX水库大坝坝体、坝肩及绕坝渗漏经过防渗加固处理后，设计选择大坝308n左坝段老河床部位0+070桩号（Ⅱ—Ⅱ断面）、0+135桩号（Ⅲ—Ⅲ断面）及右坝段0+205桩号（Ⅳ—Ⅳ断面）作为现状渗透稳定计算典型断面。其中0+070桩号为最大断面，同时为简化计算，对断面轮廓进行了适当综合简化。除险加固后大坝渗透稳定计算各典型断面示意图见图5.2.15。（2）渗透试验指标及允许渗透坡降坝体填筑土较为单一，填筑土料主要为砾质粉质壤（粘）土。渗透稳定分析时渗透试验指标按不利抗渗稳定情况取大值平均值。根据土工试验成果及地勘报告，坝基透水基岩的渗透系数由压水试验值计算得。防渗墙K值取1×10-7cm/s,防渗帷幕K值取1×10-5cm/s，大坝各计算断面渗透分区的渗透系数见表5.2.17。大坝填筑土料主要为砾质粉质壤(粘)土，各部位的允许渗透坡降值由有关土工试验指标计算出，没有试验指标的参考有关经验数据或类似工程经验。坝坡逸出点的临界渗透坡降为0.28，砂卵砾石的允许渗透坡降取0.25，强风化基岩被渗流冲蚀的允许坡降取0.6,大坝砼防渗墙允许渗透坡降取60，大坝加固后渗流计算采用北京理正软件设计院开发的《渗流计算分析》（3.0版），各透水性土层按多孔介质，渗透系数按各向异性考虑。大坝渗流计算水位组合分正常情况、设计情况和校核情况三种工况。（3）加固后大坝渗流计算a、正常情况：库水位为正常蓄水位103.1m时，相应下游水位取下游排水沟底面高程，计算大坝形成稳定渗流期的下游坝坡的渗透稳定。b、设计情况：库水位为设计洪水位105.01m，下游水位取下游排水沟水面相应高程，计算大坝形成稳定渗流期的下游坝坡的渗透稳定。c、校核情况：库水位为校核洪水位106.03m时，下游水位取下游排水沟顶面高程，大坝形成稳定渗流期的下游坝坡的渗透稳定。三种工况下，大坝各典型计算断面的渗流计算结果见表5.2.18，大坝渗流流网见图5.2.16、5.2.17、5.2.18。308n从表5.2.18可以看出，加固后各计算水位组合下大坝坝体浸润线下游坝坡出逸点高程、下游坡最大出渗坡降及沿下游地基出逸坡降均有大幅度降低，渗流稳定满足要求。（4）渗透稳定分析从加固后的渗流稳定计算结果来看，大坝下游坝坡最大出渗坡降为0.18＜〔J〕=0.28，砼防渗心墙最大出渗坡降为20.56，即使上游水位按校核洪水106.03m，下游水位按心墙后浸润线最低逸出高程计算，心墙上、下游水位差为31.66m，心墙厚度为0.6m，渗流坡降J=31.66/0.6=52.76＜〔J〕=60，仍不会发生渗透破坏；大坝坝基砂卵石层出口最大渗流坡降为0.12＜〔J〕=0.25。故加固后大坝下游坝坡、砼防渗心墙、坝基全风化透水基岩均不会发生渗透破坏。表5.2.17大坝加固后各典型断面不同分区渗透系数表单位：cm/s断面土层渗透系数（cm/s）0+070桩号(Ⅱ—Ⅱ断面)砾质粉质壤（粘）土k18.2×10-4砾质粉质壤（粘）土k26.71×10-5砼防渗墙k31．0×10-7砾质粉质壤（粘）土k43.98×10-4砾质粉质壤（粘）土k56.56×10-5砂卵石k62×10-3强风化基岩k75.07×10-4弱风化基岩k84．31×10-6排水棱体k91×10-20+135桩号(Ⅲ—Ⅲ断面)砾质粉质壤（粘）土k14.88×10-4砼防渗墙k21．0×10-7砾质粉质壤（粘）土k34.2×10-4砂卵石k42.0×10-3强风化基岩k52.89×10-4排水棱体k61×10-2弱风化基岩k74．16×10-6308n0+205桩号（Ⅳ—Ⅳ断面砾质粉质壤（粘）土k16.63×10-4砼防渗墙k21．0×10-7砾质粉质壤（粘）土k37．27×10-4人工填筑碎块石k41.0×10-2强风化基岩k33.91×10-4弱风化基岩k66.81×10-5由上述分析可知：大坝加固后在渗流方面得到很大改善，坝体、心墙及坝基不会发生渗透变形破坏。但由于XX水库大坝坝体结构及边界条件复杂，在大坝渗流的理论分析中作了很大程度地简化，不可能完全反映实际情况，所以在大坝加固后的运行中仍需加强对大坝渗流的监测，加强对大坝坝体、坝基及绕坝侧压管的观测与资料整编分析，确保大坝安全。表5.2.18大坝加固后典型断面渗流计算成果表断　　面计算水位防渗心墙出逸下游坝坡出逸下游地基表面出逸计算单宽流量　　(m3/d·m)上游水位(m)下游水位(m)出逸高程(m)渗透坡降出逸高程(m)渗透坡降出逸高程(m)渗透坡降大坝Ⅱ-Ⅱ103.173.877.0138.5750.0775.40.110.867105.0174.377.424675.310.0775.90.120.886106.0374.877.6147.475.380.0776.40.120.891Ⅲ-Ⅲ103.175.479.639.2750.0975.40.070.406105.0175.980.341.275.290.1275.90.10.415106.0376.480.742.275.330.1276.40.10.422Ⅳ-Ⅳ103.175.590.3721.275.50.1675.50.070.223105.017691.422.7760.17760.070.24106.0376.591.8923.676.50.1876.50.070.244308n图5.2.15Ⅱ--Ⅱ断面计算简图308n（1）图5.2.16-5.2.18163308n（2）图5.2.16-5.2.18164308n（3）图5.2.16-5.2.18308n5.2.8.3坝坡稳定分析按照《碾压式土石坝设计规范》（SL274－2001）的规定，大坝经过防渗加固和上游坝坡加固后坝坡稳定计算按计及条块间作用力的简化毕肖普法，采用有效应力法和总应力法进行分析计算；下游坡采用有效应力法进行分析计算。设计选择大坝左坝段老河床部位0+070桩号（Ⅱ—Ⅱ断面）、0+135桩号（Ⅲ—Ⅲ断面）及右坝段0+205桩号（Ⅳ—Ⅳ断面）作为稳定坝坡计算典型断面。计算工况分正常运用和非常运用两种情况。正常运用工况：库水位为设计洪水位105.01m及正常蓄水位103.1m时大坝形成稳定渗流期的下游坝坡的抗滑稳定计算；库水位自正常蓄水位103.1m降落至涵管顶78.93m高程时大坝形成非稳定渗流期的上游坝坡抗滑稳定计算。非常运用工况：库水位为校核洪水位106.03m时大坝可能形成稳定渗流期的下游坝坡的抗滑稳定计算，库水位自校核洪水位106.03m快速降落至正常蓄水位103.1m时大坝形成非稳定渗流期的上游坝坡抗滑稳定计算。该坝已运行多年，故不作施工期稳定计算。坝体材料物理力学指标的选用：根据前面选用的计算方法要求以及土工试验成果与地质报告情况，坝体填土的抗剪强度指标采用小值再平均值，密度指标采用算术平均值，渗透系数指标采用大值再平均值，无试验资料的其它材料的有关指标根据类似工程按经验取值。各典型计算断面边坡稳定计算，设计采用的坝体各分区材料的物理力学指标见表5.2.19。材料分区图见图5.2.19。本工程不考虑地震作用力，计算时公式中有关地震的量均取零值。本工程采用北京理正软件设计院开发的《边坡稳定分析》（3.0版）程序计算。大坝除险加固后各典型断面的坝坡稳定计算成果详见表5.2.20及图5.2.20～5.2.22。从表5.2.20可知，经过计算，大坝除险加固后在正常运用情况下和非常运用情况下，各典型计算断面的上游坝坡和下游坝坡最小抗滑稳定安全系数均满足规范要求。308n表5.2.19大坝坝体分区材料物理力学指标（设计采用值）断面土层物理力学指标湿密度（kn/m3）饱和密度(kn/m3)C(Kpa)φ（°）C′(Kpa)φ′（°）Ⅱ—Ⅱ(0+070)砾质粉质壤（粘）土(上游坡)18．919.312.523.513.820.4砼心墙222235403540砾质粉质壤（粘）土（下游坡）19．119.516.218.113.820.4砂卵石2021032032排水棱体19.020.0034.0034强风化基岩27.427.93021.82623Ⅲ—Ⅲ(0+135)砾质粉质壤（粘）土(上游坡)19．119．515.019.317．617．5砼心墙222235403540砾质粉质壤（粘）土（下游坡）19．419.816.520.914.521.0砂卵石2021032032排水棱体19.020.0034.0034强风化基岩27.427.93021.82623Ⅳ－Ⅳ(0+205)砾质粉质壤（粘）土(上游坡)19．319．617.922.819．020．2砼心墙222235403540砾质粉质壤（粘）土（下游坡）18．819.217.123.114.722.8碎石土20.021.05304.232强风化基岩27.427.93021.82623308n表5.2.20大坝坝坡稳定计算成果表（砼心墙）计算工况坝坡简化毕肖普法Ⅱ-ⅡⅢ-ⅢⅣ-Ⅳ正常运用设计洪水位105.01m、下游相应水位，形成稳定渗流下游坡1.361.431.39正常蓄水位103.1m、下游相应水位，形成稳定渗流1.471.451.40库水位自正常高水位103.1m降落至死水位78.93m，形成非稳定渗流上游坡1.43（1.48）1.33（1.35）1.50（1.51）规范要求最小安全系数1.30非常运用校核洪水位106.03m、下游相应水位，形成稳定渗流下游坡1.341.411.37库水位自校核洪水位106.03m降落至正常高水位103.1m，形成非稳定渗流上游坡1.45（1.50）1.53（1.54）1.60（1.59）规范要求最小安全系数1.20注：上游坡采用总应力法和有效应力法分别计算，下游坡采用有效应力法计算。（）内为总应力法计算值，其它均为有效应力法计算值。308n308n2(1)图5.2.19-22308n3(2)图5.2.19-22308n4(3)图5.2.19-22308n5(4)图5.2.19-22308n6(5)图5.2.19-22308n7308n8308n5.3溢洪道除险加固设计5.3.1溢洪道存在的主要问题5.3.1.1工程现状开敞式溢洪道进口布置在大坝左肩山体的鞍部，进口堰距大坝87m，出口距大坝外坡脚150m，溢洪道由进口段、堰后调整段、泄槽段、消能段和出水渠段五部分组成页：176，溢洪道泄水轴线长160m,实测图上约140m。进口段末端为堰前底板，高程为101.1m，底宽40m。其后接实用堰，堰顶高程为103.1m，堰顶宽为42m，再后接调整段、泄槽段，泄槽从首部42m底宽渐缩至底宽10.0m，其末端以反弧的形式形成挑流鼻坎，鼻坎顶高程为74.1m，挑流角30°，反弧半径R=8.0m，挑流鼻坎下游为冲刷坑及出水渠。从进口段至泄槽段，两侧均已削坡，左右岸边坡均为1:1.5，下段泄槽顶上有一钢筋砼交通桥横跨而过；进口段两岸边墙用砼衬护，调整段、泄槽段边墙、底板均用砼衬护，底板及边墙未设置排水沟；挑流坎为钢筋砼结构，冲刷坑边墙破坏情况严重，出水渠边墙也被冲坏，很不规则。5.3.1.2溢洪道存在的主要问题根据《防洪标准》（GB50201-94）和《溢洪道设计规范》（SL253—2000）等规定，同时根据原设计资料、施工资料、地质资料、现场检查及复核验算及安全鉴定结论,溢洪道存在以下主要问题:(1)溢洪道进口段右端山体可能继续下滑影响溢洪道行洪及堰体安全；溢洪道溢流堰砼存在老化现象。(2)溢洪道底板、边墙无排水设施，底板易遭受底部渗流而破坏；砼存在老化现象，强度不满足设计要求；溢洪道底板厚度不满足规范要求；溢洪道边墙安全超高不能满足规范要求；溢洪道交通桥影响安全泄洪。(3)溢洪道底板基础岩石风化性质不一，且未作妥善处理，结构易遭受变形破坏。(4)溢洪道冲刷坑基础抗冲能力低，两侧护岸已遭受冲刷破坏；消力冲刷坑影响挑流鼻坎基础稳定。(5)308n出水渠被冲坏，渠底部分和两岸冲刷严重；下游出口段边墙顶高程不够，泄洪时将发生漫顶，冲毁两侧田地。5.3.1.3溢洪道存在的问题分析(1)溢洪道边墙XX水库设计洪水标准为五十年一遇，校核洪水标准为一千年一遇。当遭遇设计洪水时，溢洪道的下泄流量为221.30m3/s；遭遇校核洪水时，溢洪道的下泄流量为438.3m3/s。泄槽底板及两岸边坡虽为砼衬砌，但砼表面较松散，风化侵蚀较严重，底板及边墙砼大部份骨料裸露，表面平整度也较差，故糙率系数n取0.017。泄槽按50年一遇洪水标准设计，1000年一遇洪水标准校核。泄槽水面线按非棱柱体河槽水面线公式计算，其计算成果见表5.3.1、表5.3.2。由计算可知：当溢洪道下泄其校核标准洪水时，底板高程加泄槽掺气水深及要求安全超高值所得高程在105.6～78.1m之间，而现有边墙顶高程大部分都低于计算应有的高程，边墙高度不能满足要求。表5.3.1溢洪道泄槽水面线复核成果表桩号(M)底宽(M)设计洪水校核洪水消能设计洪水备注水深(M)流速(M/S)水深(M)流速(M/S)水深(M)流速(M/S)0+00021.52.3134.1323.4864.9752.1333.983设计洪水P=2%校核洪水P=0.1%消能设计洪水P=0.33%0+8.5319.21.1989.3142.0479.9661.0759.2010+13.4517.691.12210.7871.93711.3991.00610.6680+28.5313.151.13014.1091.95314.6881.01313.9840+43.910.01.22016.6242.07717.2681.09616.4880+57.2910.01.10718.5111.88819.2980.99518.3350+73.0310.01.01720.3201.73221.3060.91620.0710+81.0810.01.98321.0821.67222.2040.88620.8030+86.9810.00.96121.6041.63222.8200.86621.3200+93.7410.00.97921.1751.64922.5540.88520.829308n表5.3.2千年一遇洪水溢洪道泄槽边墙高度计算成果表Z桩号(M)水深(M)掺气水深(M)掺气水深+安全超高(M)现有边墙高度(M)0+0003.4863.6954.502.700+8.532.0472.2920+13.451.9372.2013.002.520+28.531.9532.2883.092.00+43.92.0772.5093.311.760+57.291.8882.3273.131.680+73.031.7322.1762.981.650+81.081.6722.1202.922.540+86.981.6322.0812.882.70+93.741.6492.0972.902.3(2)消能设施XX水库溢洪道的消能形式为挑流消能，挑流鼻坎位于泄槽末端；坎顶高程为71.0m，反弧半径R=8.0m，挑角30°。冲刷坑底宽13.0～32m，现状底板高程为70.28m；基岩为石英云母片岩，岩石呈强风化，岩土体抗冲刷能力差。挑流水舌外缘挑距按规范附录中式(A．4．1—1)计算，挑流消能计算成果见表5.3.3。表5.3.3挑流消能计算成果表洪水频率单宽流量(M3/s)挑距(M)冲刷坑底部最深点与挑坎水平距离(M)冲刷坑最大水垫深(M)冲刷坑深(M)P=3.33%20.0836.8148.220.6517.38溢洪道下泄水流消能采用的是挑流鼻坎将水流挑入空中之后射入水池进行消能的形式，由上表计算可知,水流将对冲刷坑两侧产生冲刷，岸坡不稳定。冲刷坑基岩为石英云母片岩，岩石呈强风化，岩土体抗冲刷能力差，最大冲刷坑形成后，冲刷坑上游坡度为17.38／48.2=0.36＞1/3，挑流坎基础稳定不满足设计要求。(3)出水渠出水渠位于冲刷坑下游，渠长257m308n，由于冲刷坑被冲坏，水流漫冲，出水渠也被冲坏，渠底部分和两岸冲毁严重，各断面宽窄不一，为26～30m,断面形状不规则，水流条件不好，影响洪水的顺畅泄流。出水渠平均坡降0.314％，糙率n=0.025，现有边墙高程77.96～73.76m。经计算，出水渠设计洪水(P＝3.33％)最大泄流量为210.34m3/s时，相应渠道水深为2.64m，流速4.22m3/s，而地质提供的土渠的允许抗冲流速V=0.9～0.95m/s(水深=2.0m)，实际流速大于渠道的允许抗冲流速，因此，现有渠道不能满足抗冲要求。5.3.2溢洪道除险加固设计内容由于现状溢洪道存在着溢流堰体产生裂缝，泄槽底板无排水设施，冲刷坑边坡不稳，下游河道冲毁严重等主要问题。针对溢洪道现状存在的问题，确定溢洪道险加固处理主要项目如下：（1）进口段削坡减载、衬护；（2）重建溢流堰体；（3）增设泄槽排水系统，重建泄槽底板、边墙；（4）重建交通桥；（5）消能设施加固；（6）出水渠衬护。5.3.3溢洪道除险加固方案根据溢洪道存在的问题，本次设计拟定三种加固方案进行技术经济比较，选定技术上合理、经济指标较好的方案。（1）方案一现状进口段长32m，据施工人员回忆，当时进口段为工程弃碴堆积而成，土质松散，未经碾压，目前岸坡为1：0.9，长期自然沉陷引起溢流堰堰体及进口段混凝土底板拉裂，为稳定进口岸坡，拟对进口段岸坡坡面衬护。水下部分抛石固脚。进口段左侧边墙利用原进口边墙，右侧新建C15砼导流墙。为防止进口段岸坡失稳对溢流堰体安全产生影响，加固后溢流堰位置移向下游15.0m，控制段位置桩号0+22.4～0+26.4，长度4.308n0m，采用无闸控制的自由泄流方式，溢流净宽42m。溢流堰顶高程103.1m，堰型为WES曲线实用堰，下游与泄槽相接，接点高程101.1m。边墙采用C25混凝土重力式挡土墙。加固后溢洪道泄槽段总长度95.5m，其中收缩段长度70m，由底宽42.0m，收缩至10.0m，顺直段长度25.5m，净宽10.0m，为改善泄槽段水力条件，对泄槽段0+26.4～0+46.4桩号进行开挖减坡，底坡由水平坡度改为1：5.75，桩号0+46.4～0+122.1泄槽段边坡1：3.16；拆除原泄槽底板，增设排水系统，并新建钢筋混凝土泄槽底板。泄槽段岩体裂隙发育，岩石呈强风化，原边墙高度不够，砼风化严重强度低，不能满足抗冲要求，故对原边墙拆除重建，根据现状地形地质条件和高度选用重力式C25混凝土挡土墙，墙后回填全风化坡积土。原挑流鼻坎段面层砼风化严重，不满足抗冲要求，本次设计保留原砼鼻坎，将表层砼凿除40cm，采用风钻钻孔，设间距为1.0×1.0m呈梅花型布置的φ22锚筋锚固，面层再现浇C25砼。拆除两侧浆砌石边墙，并重建C25砼边墙。XX水库溢洪道消能形式现状为挑流消能，本次加固设计针对溢洪道现状布置情况，拟采用挑流消能形式，泄槽最小过流宽度10.0米，最大过流单宽流量43.4m3/s·m。对现状冲刷坑按最大可能冲刷范围进行保护，鼻坎与冲刷坑之间设混凝土护脚，底板采用抛石护底，冲刷坑四周采用浆砌石护岸。（2）方案二溢洪道进口段及溢流堰加固方案同方案一，泄槽底板最小宽度由现状的10.0m加宽至20.0m，泄槽最小过流宽度20.0m，最大过流单宽流量21.7m3/s·m。泄槽底板与消力池斜坡段相连接，消力池采用底流消能形式，采用综合消力池形式，消力池长度25.6m，宽度20～30.0m，深度6.2m，消力池底板高程65.3m，两岸边墙为C20砼扶壁式挡墙，出口泄洪河道高程71.50m，两岸边坡根据地形条件采用干砌块石护砌。（3）方案三现状溢洪道溢流堰布置历经洪水考验并经水工模型实验验证，布置较为合理，因此，该方案拟对进口段边坡保留现状，对水下部分岸坡采用抛石固脚保护。进口段左侧边墙利用原进口边墙，右侧新建导流墙。现状溢流堰对左侧拉裂溢流堰体进行重建，右侧堰体凿除表面砼破损部位，表面现浇C25钢筋砼，控制段位置桩号0+005～0+009，长度4.308n0m，采用无闸控制的自由泄流方式，溢流净宽42m。溢流堰顶高程103.1m，堰型为WES曲线实用堰。边墙采用C25混凝土重力式挡土墙。现状堰后调整段底板为砼水平底板，厚度为20cm，底板顶面高程为101.1m，底宽40m，前段约9.0m长呈等宽，之后有45°转折，底宽也从40m收缩至21.5m，中心长度约20m，两侧边坡为1：1.0。对该段拟保留砼底板，对原底板表面进行凿毛，上浇钢筋砼底板，为保证新老砼的良好结合，对老砼采用风钻打孔，设φ22mm锚筋锚固至基岩，锚筋间距1.0m，呈梅花型布置,面层浇筑C25砼。边墙采用C25混凝土重力式挡土墙。现状泄槽段长度87.7m，梯形断面，边坡1:1.0，底宽从首端21.5m渐缩至中部10.0m，之后均为10米底宽。底坡分两级陡坡，一级陡坡i=1:2.35，二级陡坡i=1:3.0，末端接反弧挑流鼻坎。整个泄槽段边墙为砼结构，顶厚200mm，底板为钢筋砼结构，底板厚度为20cm，拟对原底板表面进行凿毛，上浇钢筋砼底板，为保证新老砼的良好结合，对老砼采用风钻打孔，设φ22mm锚筋锚固至基岩，锚筋间距1.0m，呈梅花型布置,面层浇筑C25砼。增设排水系统，边墙采用C25混凝土重力式挡土墙。泄槽段岩体裂隙发育，岩石呈强风化，原边墙高度不够，砼风化严重强度低，不能满足抗冲要求，故对原边墙拆除重建，根据现状地形地质条件和高度选用重力式混凝土挡土墙，墙后回填全风化坡积土。消能形式保留挑流消能形式，原挑流鼻坎段面层砼风化严重，不满足抗冲要求，本次设计保留原砼鼻坎，将表层砼凿除40cm，采用风钻钻孔，设间距为1.0×1.0m呈梅花型布置的φ22锚筋锚固，面层再现浇C25砼。拆除两侧浆砌石边墙，并重建C25砼边墙。对现状冲刷坑按最大可能冲刷范围进行保护，鼻坎与冲刷坑之间设混凝土护脚，冲刷坑四周采用干砌石护岸。三种方案的工程量及经济技术指标见表5.3.4。由表中可以看出：第二方案由于采用底流消能方案，消力池及泄槽工程量较大，经济指标较差，工程投资较大，第三方案工程投资与第一方案相近，但进口段未加处理，现状进口段底板由于原回填土的沉陷变形已将底板及溢流堰拉裂,在现状溢流堰加固堰体难以保证堰体的安全，同时由于堰后存在调整段，对堰体的泄流存在一定的影响。第一方案工程布置合理，泄流顺畅，进口段采用采用削坡衬护可确保进口岸坡的稳定，经济技术指标合理，因此，本次设计选定第一方案作为设计推荐方案。308n5.3.4溢洪道方案比较表编号工程或费用名称单位单价（元）工程量投资（万元）方案一方案二方案三方案一方案二方案三⑴进口段工程万元　　　　40.6140.6140.611土方开挖m34.377500750075003.283.283.282石方开挖m334.092752752750.940.940.943石方开挖（凿除）m3143.811321321321.901.901.904抛石固脚(利用拆除)m314.293700370037005.295.295.295土方回填(利用开挖料)m35.204290429042902.232.232.236干砌石拆除m319.282602602600.500.500.507堰体砼拆除m3161.973703703705.995.995.998底板砼拆除m3161.97　　　0.000.000.009浆砌石拆除m337.781651651650.620.620.6210C25砼底板m3307.27　　　0.000.000.0011干砌石护坡(利用拆除料)m39.941240124012401.231.231.2312干砌石护坡(外购料)m378.533663663662.872.872.8713砂卵石垫层m389.494024024023.603.603.6014C15砼固脚m3282.671101101103.113.113.1115标准钢模板制安m251.467977977974.104.104.1016C15砼导流墙m3300.071651651654.954.954.95⑵控制段工程万元　　　　54.8354.8353.651边墙砼拆除m3161.9770701151.131.131.862C25砼溢流堰m3307.2738038038011.6811.6811.683溢流面滑模m2158.042432432433.843.843.844锚筋制安(长1.8m，直径22mm)根55.11　　2400.000.001.325C10砼垫层m3267.74262690.700.700.246C25砼重力式挡土墙m3307.388888912.702.702.807m251.469696960.490.490.49308n标准钢模板制安8沥青砂板分缝m378.63105105850.830.830.679铜片止水m3270.311651651304.464.463.5110钢筋制安m35838.3012.012.09.07.017.015.2511帷幕灌浆钻孔(砼层)m142.401818180.260.260.2612帷幕灌浆钻孔(岩石层)m142.404634634636.596.596.5913帷幕灌浆m322.1247047047015.1415.1415.14⑶泄槽段工程万元　　　　144.75189.01137.061边墙砼拆除m3161.97842989　13.6416.020.002浆砌石拆除m337.781321321320.500.500.503土方开挖`m39.7460501248532005.8912.163.124土方回填m35.204950668348502.573.482.525石方开挖m334.09264833081559.0311.280.536石方开挖（凿除）m3143.812863861904.115.552.737C25砼重力式挡土墙m3307.3813101550135040.2747.6441.508C25砼底板m3307.27650105675019.9732.4523.059标准钢模板制安m251.461215135012806.256.956.5910软式透水管（直径100mm）m20.003174153170.630.830.6311砂卵石反滤m389.492863762862.563.372.5612土工布反滤m39.182753582750.250.330.2513PVC排水管(直径100mm)m15.002753582750.410.540.4114沥青砂板分缝m278.633965154303.114.053.3815铜片止水m270.3143024046011.626.4912.4316锚筋制安(长1m，直径22mm)根40.00　　25000.000.0010.0017钢筋制安t5838.3041644623.9437.3726.86308n⑷挑流鼻坎段工程万元　　　　20.030.0020.031底板砼凿除m3161.9720　200.320.000.322土方开挖`m39.74792　7920.770.000.773土方回填m35.20660　6600.340.000.344石方开挖m334.09550　5501.880.001.885石方开挖（凿除）m3143.8155　550.790.000.796C25砼底板m3307.2795　952.920.002.927标准钢模板制安m251.468　80.040.000.048C25砼挡土墙m3307.38241　2417.410.007.419锚筋制安(长1m，直径22mm)根40.0077　770.310.000.3110钢筋制安t5838.309.0　95.250.005.25⑸消力池工程万元　　　　20.9488.2618.271土方开挖m34.373300495033001.442.161.442浆砌石拆除m337.784854854851.831.831.833M7.5浆砌石回填(外购料)m3108.35185　1852.000.002.004干砌石护坡(外购料)m3100.8061206126.170.006.175抛石护底m3100.80137　1371.380.001.386砂卵石反滤m389.491651651651.481.481.487土工布反滤m39.1846216.54620.420.020.428PVC排水管(直径100mm)m15.003703703700.560.560.569C20砼扶壁式挡土墙m3330.07　79000.0026.080.0010沥青杉板填缝m278.632312312311.821.821.8211C10砼垫层m3267.74　14900.003.990.0012C25砼底板m3307.2712550703.8415.580.0013标准钢模板制安m251.46　24200.001.250.0014钢筋制安t5838.30　5520.0032.111.17308n15C25砼消力齿坎m3307.27　45　0.001.380.00　合计万元　　　　281.16372.71269.62出水渠位于冲刷坑下游，渠长257m，出水渠现状已被冲坏，渠底和两岸冲刷严重，不能满足抗冲要求。因此，拟对出水渠断面进行整修，并对渠道进行衬护，以满足抗冲要求。根据流速选用衬砌材料为干砌块石。原交通桥在溢洪道泄流时产生阻水，本次设计拟对老桥予以拆除，在溢洪道泄槽尾部新建一座交通桥，交通桥为钢筋砼桥，桥面宽4.1m，净跨10.0m，桥面高程81.5m，桥底高程大于溢洪道边墙高程，以满足溢洪道泄流要求。东干渠位于大坝下游，渠线必须跨越溢洪道，原溢洪道泄槽底部建有灌溉涵管，本次设计新建泄槽底板和排渗沟，拟对原交叉涵管拆除重建，原址新建交叉涵管，采用砼结构，过水断面2.5×2.0m，进出口设渐变段与东干渠相连接。5.3.4溢洪道除险加固设计5.3.4.1进口段除险加固设计开敞式溢洪道进口段布置在大坝左肩山体的鞍部，长32m，目前岸坡坡比为1：0.9，长期自然沉陷引起溢流堰左侧堰体及进口段混凝土底板拉裂，为稳定进口岸坡，拟对进口段岸坡部分进行补坡。采用40cm厚干砌石护坡，下设10cm厚砂砾石垫层。82.5m以下抛石固脚，抛石顶部平台高程82.5m。进口段左侧边墙利用原砼部分边墙，与控制段以渐变段相连接，渐变段长10.0m,右侧新建导流墙，导流墙为C15砼结构，边墙顶高程107.15m、底宽3.6m,高度6.05m。进口段流速相对较低，原砼可以满足抗冲要求，本次设计保留进口段原衬砌砼底板，底板高程101.1m。同时拆除原拦鱼栅。308n5.3.4.2控制段除险加固设计控制段长度4.0m，宽度42m,采用无闸控制的自由泄流方式，堰型为WES曲线实用堰，泄洪净宽42m。（1）溢流堰结构设计溢流堰堰型为WES曲线实用堰，在现状溢洪道底板上，重建C25砼溢流堰。WES堰面曲线方程为y=0.277x1.85，溢流堰底宽4m。堰顶高程103.1m，下游与泄槽相接，接点高程101.1m。堰底板上游沿齿槽嵌入基岩1.0m，齿槽底宽0.5m，上下游齿槽设置一排Φ22锚筋，间距1.5m，入岩深1.5m。实用堰两端为重力式砼挡墙,顶高程107.0m,堰体与上、下游段及边墙均设置伸缩缝,伸缩缝为沥青杉板填缝，紫铜片止水。溢流堰堰基防渗及两侧绕渗采用帷幕灌浆处理，帷幕灌浆处理范围0-071～0-150，全长79.0m，防渗帷幕向左延伸至山体相对不透水层顶板线（q≤10lu）与正常蓄水位(103.1m)高程线相交为止；右岸沿山体向右延伸16m，以满足绕坝防渗要求。帷幕灌浆采用单排布孔，孔距2.0m，帷幕底部伸至岩石相对不透水层（q≤10lu）以下3.0m。（2）溢流堰泄流能力计算溢洪道控制段长4m，实用堰堰高2m，堰顶高程103.1m，堰宽42m。除险加固后，水库按103.1m的正常蓄水位运行。溢洪道设计洪水为50年一遇，校核洪水为1000年一遇。a、堰型的判别WES曲线实用堰堰顶宽度取1.55m当堰上水头H>δ/0.67=2.31m时属于薄壁堰当堰上水头0.62m［KC］=3.0，墙基应力σmax＝113Kpa<［σ］;0<σmin＝43Kpa<［σ］。由此可知，泄槽边墙的抗滑稳定安全系数均大于《溢洪道设计规范》允许值；基础应力也小于地基允许承载力，满足设计要求。5.3.4.3泄槽段除险加固设计5.3.4.3.1结构设计泄槽段总长度101.5m，分别由渐变段，顺直段、挑流段三部分组成，各段泄槽布置如下：（1）第一段：泄槽渐变段，该段桩号0+026.4～0+096.4，全长70m，为渐变段，底宽由42m渐变为10m，泄槽为矩形断面,纵向坡度0+26.4～0+46.4m桩号为1：5.75、0+46.4～0+96.4m桩号为1∶3.16。该段起始端接堰体下游，高程101.1m308n泄槽底板采用30cm厚C25钢筋砼衬砌护面；纵向共设三条纵缝，横向每隔10m设一横缝，横缝中设Φ12联系钢筋，采用沥青杉板填缝，缝中设铜片止水。底板下设三道纵向排水沟，每隔10m设一道横向排水沟，纵向排水沟断面尺寸60×50cm，充填砂石料，沟中设软式透水管,直径10cm。横向排水沟断面尺寸50×45cm。排水沟中充填砂石料。渗水排入交叉涵中，边墙高度按溢洪道校核洪水水面线加安全超高确定，考虑到泄槽段山体风化层较深，为满足边墙抗冲刷要求,左右边墙均采用重力式C25砼挡土墙，挡土墙顶宽0.4m。内坡1：0.6。（2）第二段：泄槽顺直段，桩号0+96.4～0+121.9，全长25.5m，矩形断面，底宽10m，左右边墙为重力式C25砼挡土墙，底板纵向坡度1∶3.16，底板及边墙衬护型式、尺寸均与第一段泄槽相同。5.3.4.3.2泄槽水面线计算泄槽底板及两岸边坡均采用砼衬砌，其糙率系数n取0.014。泄槽按50年一遇洪水标准设计，1000年一遇洪水标准校核。泄槽收缩角大于6°，故须进行冲击波验算。根据《溢洪道设计规范》（SL253-2000）的有关规定，泄槽水面线按非棱柱体河槽水面线公式计算。计算公式如下：(1)hK的确定泄槽段水面线计算起始断面水深取hK,为变坡处，宽度32.83m,按下式计算临界水深：αQ2/g=wk3/Bk式中：α---动能修正系数Q---流量wk---面积Bk---宽度由此求的三种频率条件下的hK值见表5.3.8。（2）水面线按下式计算δl=δ/（i—if）308n表5.3.8临界水深计算表设计条件流量(m3/s)水深(m)备注校核情况(P=0.1%)438.32.56设计情况(P=2%)221.31.68三十年情况(P=3.33%)210.331.56式中：δl——两断面间的距离；i——河床坡降；if=（、、分别为两断面各水力要素的平均值）；δ=（h2+）－（h1+）——两断面比能差；h1、v1、h2、v2——断面1、2的水深和流速。（3）波动和掺气后水深计算公式：hb＝（1+）hh——不计入波动及掺气的水深（m）；hb——计入波动及掺气的水深（m）；V——不计入波动及掺气的计算断面上的平均流速（m/s）；ξ——修正系数，取1.2。（4）冲击波计算公式由于溢洪道收缩角为12.5°度，超过6°，溢洪道边墙的偏转对槽中水流有扰动作用，这种波的特点从平面上看成菱形，称之为冲击波。计算按《溢洪道设计规范》（SL253-2000）中图A.3.3-2查算。（5）泄槽水面线计算结果根据布置确定的边界条件，按上述公式进行水力计算。经计算，溢洪道泄槽水面线成果见表5.3.9。现有溢洪道泄槽段底板高程在101.1m～74.1m之间，边墙顶高程在107.0～77.7m之间。溢洪道在泄洪时要求边墙有足够的安全超高，一般为0.5～1.5m，本工程是中型工程，超高取1m。泄槽边墙高度计算成果见表5.3.10。可见，加固后的设计边墙高度可以满足泄洪需要。308n5.3.4.3.3结构计算本次除险加固设计仅对泄槽底板厚度、抗浮稳定、抗滑稳定进行复核计算。(1)底板厚度验算，按《水工设计手册》中的公式计算：t=0.03avh式中：t——泄槽底板厚度（m）；a——系数，取a=0.8V——流速（m/s）h——计算断面水深（m）表5.3.9溢洪道泄槽水面线计算成果表桩号(M)底宽(M)设计洪水校核洪水备注水深(m)流速(m/S)水深(m)流速(m/S)设计洪水P=2%校核洪水P=0.1%消能设计洪水P=33.3%0+26.4421.683.172.563.920+36.437.420.7967.571.3828.240+46.432.830.749.271.39.970+56.428.280.6711.881.19112.620+66.423.710.68613.811.2214.630+76.419.140.75915.381.34416.300+86.414.570.90616.741.59217.740+96.4101.19617.982.07318.970+106.4101.1219.271.94220.37127.9101.00721.551.74422.89表5.3.10千年一遇洪水溢洪道泄槽边墙高度计算成果表桩号(M)水深(M)掺气高度(M)冲击波高度（M）掺气水深+冲击波高安全超高(M)计算边墙高度(M)设计边墙高度(M)0+26.42.560.1602.721.03.725.90+36.41.3820.180.351.911.02.914.750+46.41.30.210.331.851.02.853.6308n0+56.41.1910.250.351.81.02.83.60+66.41.220.30.291.811.02.813.60+76.41.3440.390.362.11.03.13.60+86.41.5920.550.242.41.03.43.60+96.42.0730.550.052.71.03.73.70+106.41.9420.550.583.071.04.074.1127.91.7440.550.632.91.03.94.1经计算得：校核洪水位时，泄槽底板首端厚度t=0.08m＜0.3m，底板首端厚度t=0.20m＜0.3m，泄槽底板末端厚度t=0.16m＜0.3m，因此泄槽底板设计厚度取0.3m可以满足结构要求。（2）底板抗浮稳定验算K＝式中：K——底板抗浮稳定安全系数；G自重——底板自重；P水——底板上承受的水压力；P扬——底板承受的扬压力；经计算，底板抗浮稳定安全系数K=1.15＞[K]=1.10，满足要求。（3）、底板抗滑稳定验算Kc＝式中：Kc——抗滑稳定安全系数；N——底板自重及水重的法向分力（KN）；T——底板自重、水重及扬压力的切向分力（KN）；由于底板下设有排水沟，可不计扬压力。t——水的流动拖力（KN）（t=γJAR）；f——底板与基岩之间的磨擦系数，取f=0.4；γ——水的密度（KN/m3）；A——底板面积（m2）；308nR——水力半径（m）（近似取等于水深）；J——水能坡降（J=）；E1、E2——底板首末端的断面水能；L——底板的长度（m）。经计算得：Kc=2.4～2.7＞[Kc]=1.25，故泄槽抗滑稳定满足要求。5.3.5消能防冲设计（1）消能形式溢洪道消能防冲采用挑流消能形式，挑流鼻坎段位于泄槽0+121.9～0+127.9桩号，轴线长度6.0m，底宽10m，挑流鼻坎顶高程74.1m,基础高程69.0m。底板反弧半径8.0m,挑射角300，原挑流鼻坎段底板砼表面碳化严重，不满足抗冲要求，本次设计保留挑流鼻坎下部砼结构，将溢流面表层砼凿除40cm厚，采用风钻打孔，设φ22mm锚筋锚固，锚筋深入基岩0.5m，间距1.0m呈梅花型布置,面层浇筑C25砼，出口左右边墙拆除重建C25砼重力式挡土墙，挡土墙顶高程75.0m，顶宽0.4m,内坡1：0.6。（2）冲刷坑地质条件根据地质勘探成果及地质报告，冲刷坑底板出露的地层岩性为前震旦系板溪群石英云母片岩，岩石呈强风化，岩体抗冲刷能力差，不能满足抗冲要求。因此，必须对底板进行衬护加固处理。地质报告建议该岩石的冲刷系数为1.2～1.5，允许抗冲流速3～4m/s。（3）冲刷坑结构设计现状冲刷坑已被冲坏，冲刷坑最低高程63.5m，坑深度达11.0m，护砌设施也被破坏。本次设计拟对原冲刷坑进行加固，加固后冲刷坑长度60.2m，底宽25m，为了在溢洪道下泄小流量时保护鼻坎基础，底板在靠近鼻坎处采用15m长0.5m厚的C25砼进行衬砌，其余底板采用抛石护底。冲刷坑为梯形断面，边坡1：1.5，采用60cm厚的干砌石护坡，下设10cm厚砂砾石垫层。（4）挑流消能计算XX水库溢洪道的消能设施为挑流消能，挑流鼻坎位于泄槽末端;坎顶高程为74.10m，反弧半径R=8.0m，挑角30°。冲刷坑底宽20.0m，底板高程为66.8m。308n挑流水舌外缘挑距按规范附录中式(A．4．1—1)计算，计算公式如下：式中：L——自挑流鼻坎末端算起至下游河床面的挑流水舌外缘挑距，m；θ——挑流水舌水平出射角，近似取用鼻坎挑角，(30°)；h1——挑流鼻坎末端法向水深，m；h2——鼻坎坎顶至下游河床高程差，m；计算冲刷坑最深点距鼻坎的距离时，该值采用坎顶至冲刷坑最深点高程差；V1——鼻坎坎顶水面流速，m／s，按鼻坎处平均流速v的1.1倍计。冲刷坑最大水垫深度按下式计算：式中：T——自下游水面至坑底最大水垫深度，m；q——鼻坎末端断面单宽流量，m3／(s·m)；Z——上、下游水位差，m；k——综合冲刷系数，按规范附录中表A．4．2取用。加固后整体性较好，取0.6,挑流消能计算成果见表5.3.11。表5.3.11挑流消能计算成果表洪水频率单宽流量(m3/s)挑距(M)冲刷坑底部最深点与挑坎水平距离(m)冲刷坑最大水垫深(m)P=3.33%21.03336.8148.25．06308n由表中可见，加固后，通过消能设计洪水（P=3.33%）时，池内水深7.2m,大于冲刷坑要求最大水垫深度，冲刷坑水平长度60.2m,大于冲刷坑底部最深点与挑坎水平距离，故加固后，冲刷坑能满足消能要求。5.3.6出水渠除险加固设计（1）结构设计出水渠渠长257m，现状渠底部分和两岸冲毁严重，各断面宽窄不一，断面形状不规则，底宽25～26m,水流条件不好，影响洪水的顺畅泄流。根据《溢洪道设计规范》（SL253-2000）出水渠设计标准按10年一遇洪水设计，相应洪水流量121.49m3/s，出水渠平均坡降0.314％，糙率n=0.025，出水口底板高程71.5m，渠道断面采用梯形断面，底宽25m，边坡1：1.5，渠道衬砌断面最大过流流速为2.67m3/s，按抗冲流速标准选用渠道的衬砌材料为干砌块石，浆砌块石厚度40cm，下设10cm碎石垫层，渠顶超高为0.5m,渠顶高程74.0～73.19m。（2）出水渠水位流量关系计算出水渠水位流量关系按明渠均匀流公式计算：Q=式中：Q——流量（m3/s）m——边坡系数i——纵坡b——底宽（m）h0——水深（m）计算结果见表5.3.12表5.3.12出水渠水位流量关系表水深(m)00.511.522.53下泄流量(m3/s)017.655.7109.3176.5206.9347.6308n经计算，出水渠设计洪水(P＝10％)泄流量为121.49m3/s时，渠道水深为1.59m，流速2.67m3/s。加固后，出水渠为干砌石衬砌，干砌石抗冲流速大于渠道流速，可满足抗冲要求。5.3.7交通桥设计本次设计拟对老桥予以拆除，在溢洪道泄槽尾部新建一座交通桥，交通桥为钢筋砼桥，桥面宽4.1m，净跨10.0m，桥面高程81.5m，桥底高程大于溢洪道边墙高程，以满足溢洪道泄流要求。交通桥桥面为C20钢筋砼结构，两岸桥台及基础为重力式C25砼挡土墙。5.3.8交叉涵设计东干渠位于大坝下游，渠线必须跨越溢洪道，现状溢洪道泄槽底部建有交叉涵，交叉涵顶板为原泄槽底板，本次设计新建泄槽底板和排渗沟后，交叉涵过水断面变小，不能满足过水要求，因此拟对原交叉涵拆除重建，边墙及底板采用C15砼结构，过水断面2.5×2.0m，顶板采用C25钢筋砼，厚度30cm，进出口设渐变段与东干渠相连接。5.4引水灌溉建筑物除险加固5.4.1工程现状及存在的问题现状灌溉涵管位于大坝右岸，为坝下埋管，管身结构型式为钢筋砼圆型有压管，进口有浆砌石边墙，保护坝坡土体。进口底面高程78.93m，出口高程78.1m。从进口至出口涵管外侧每15m设置了一道截水环，管段接口位置均设置了止水材料。进口下游70m的位置设有钢筋砼闸门竖井，竖井内空为2.2×2.2m，壁厚40cm，设有工作闸门槽和检修闸门槽各一道，闸门井设一扇尺寸为1.7×1.75m（H×B）平面工作钢闸门，启闭平台上配设一台30吨手摇启闭机，配套的启闭螺杆直径12cm，但由于年久失修，现在闸门和启闭机均不能正常运行。竖井之前钢筋砼涵管内径为1.36m，管壁厚0.47m，竖井之后为钢衬钢筋砼涵管，内径为1.30m，涵管壁厚50cm，钢衬段间采用V型焊缝连接。308n涵管末端接一根钢管，钢管直径及壁厚与内衬钢管相同，并且通过焊接形式相接，其后接一根灌溉支管（钢管直径0.80m），及两根发电钢叉管（钢管直径为0.90m），管壁厚均为10mm，接1999年建成的坝后电站一座。页：198，最大泄流量为３.５８m3/s坝后电站装机二台，总装机容量为570千瓦，年发电量125万度，设计水头19.80m，设计引用流量4.2m3/s。根据安全鉴定成果：钢筋砼灌溉涵管存在下列问题：局部砼质量较差，虽经过多次加固补强，涵管中间段外侧现状配筋不满足要求，灌溉钢叉管满足不了灌溉用水流量要求。从闸门竖井钢筋砼检测成果看，闸门竖井砼浇筑质量尚好；按强度复核时结构配筋不满足要求，抗裂也不满足要求；竖井位置布置不合理，闸门和启闭机不能正常运行；未装配检修闸门，检修不便。5.4.2引水灌溉涵管结构分析5.4.2.1涵管过流能力复核计算灌溉涵管为圆形钢筋砼压力管，竖井前段内径为1.36m，管壁厚47cm，竖井后段钢衬后内径为1.30m，管壁厚50cm，全长146m，进口底高程为78.93m，设计引用流量为4.5m3/s，可满足灌溉和引用水要求。现出口接的灌溉支管内径为0.80m，其较小内径限制了灌溉支管的过流能力。灌溉支管的过流能力采用水力学有压管流的计算公式复核，计算时考虑沿程及各局部水力损失等因素。计算结果为：（1）库水位在正常高水位103.1m时，灌溉钢叉管流量为4.58m3/s，过流能力基本能够满足下游灌溉用水流量的要求；（2）库水位在低水位80.42m时，涵管发生无压流时，计算的过流量为1.07m3/s。（3）灌溉设计引用流量4.5m3/s，库水位在正常高水位以下时，满足不了灌溉用水流量的要求。5.4.2.2灌溉涵管结构复核（1）基本资料308n灌溉涵管身为钢筋砼结构，砼设计标号为200#，涵管内壁未加钢管，衬砌前内径为1.6m，管壁厚度为0.35米，涵管进口段配有钢筋，配筋数量为：内侧配Φ17@125(As=1815.8mm2)，外侧配Φ10@125（As=628.3mm2），内侧分布钢筋为Φ8@266，外侧分布钢筋为Φ8@288；中间段内侧配Φ16@125(As=1608.5mm2)，外侧配Φ10@125(As=628.3mm2)，内侧分布钢筋为Φ8@266，外侧分布钢筋为Φ8@288；涵洞出口段配筋数量为：内侧配Φ14@125(As=1231.5mm2)，外侧配Φ10@125（As=628.3mm2），内侧分布钢筋为Φ8@266，外侧分布钢筋为Φ8@288。1975年对涵管内壁全长加衬120mm厚200#钢筋砼时又在内侧配置了Φ12@200(As=565.5mm2)主筋，Φ8@250分布筋。涵管外部为坝体填筑土，土的湿容重为1.88g/cm3，饱和容重为1.96g/cm3，内摩擦角Φ=16.4°，粘聚力C=15.3kpa。（2）管身结构验算灌溉涵的管身复核采用填埋式涵管计算公式进行计算。荷载组合为：上覆土压力+涵管自重+洞身水重+均匀内水压力（含水锤压力）+侧向土压力+外水压力；计算工况为放空、正常蓄水位、设计和校核工况四种。涵管截面呈圆形，取管底、管侧及管顶三点进行计算，对应位置为1、2、3点。原涵管结构设计是根据大坝填土情况，分上部填土高25.9m和上部填土高14.0m两部分填土高度进行计算，上部填土高25.9m用于计算涵管中间段结构内力，上部填土高14.0m用于计算涵管上游段（进口段）和下游段（出口段）结构内力，因而本次对涵管结构的复核也按原设计的分段方法进行计算。因新建了坝后电站，电站机组运行期间会产生水击，应先进行水击计算。坝后电站装机570KW，引用流量4.5m3/s，导叶关闭时间为4s，电站最大水头23.4m。经计算，水锤波在压力水管中往返一次时间小于导叶关闭时间，压力水管中产生间接水击，而且最大水锤压力产生于水锤波的末相，水管末端水锤压力为20.7m。涵管结构分两段，竖井前钢筋砼结构段和竖井后内衬钢管钢筋砼结构段。因竖井工作闸门不能正常运行，而且未设置检修闸门，全段涵管运行工况相同。计算竖井后涵管段时，因其内衬了钢管，并采取了回填灌浆，参照规范内衬钢管与原钢筋砼涵管间的施工缝隙取为0.2mm308n，经应力变形分析后知道，考虑最大内水压力（含水锤压力）全部由钢管承担时内衬钢管的环向应力只有25.9N/m2，强度满足要求，其径向变位为0.074mm，内水压力不能有效传递给外侧砼，而其余外力则由砼结构承担。因此，计算竖井后涵管段砼内力时不包括内水压力。经计算，设计工况和校核工况为内力控制工况，计算的涵管内力值见表5.4.1、表5.4.2、表5.4.3、表5.4.4。竖井后的内衬钢管壁厚为10mm，满足钢管最小壁厚的一般构造要求；经计算钢管承担全部的内水压力（含水击压力）时要求钢管最小壁厚为3.9mm，内衬钢管的抗外压稳定临界压力计算值为1.92Mpa，大于可能出现的最大内外水压力值，管壁结构稳定。钢管抗外压临界压力计算值计算公式如下：式中：--抗外压临界压力计算值（N/m2）；--钢管抗外压临界压力计算值（mm）；--钢管抗外压临界压力计算值（mm）；--钢材屈服点（N/m2）。计算下游填土14.0m段涵管内力计算成果见表5.4.5、表5.4.6。涵管结构砼原先按200#砼设计，但由于施工浇筑时浇筑质量较差，未达到设计要求，根据质检报告，现在涵管砼标号只有150#，故按150#砼进行涵管结构强度复核。涵管结构强度复核按《水工混凝土结构设计规范》（DL/T5057-1996）进行，经计算得灌溉涵管管身砼需配钢筋面积为：进口段涵管内侧配As=637.5mm2（原配1815.8mm2），外侧配As=637.5mm2（原配628.3mm2）；中间段涵管内侧配As=1061.2mm2（原配1608.5mm2），外侧配As=892.0mm2（原配628.3mm2）；出口段钢筋面积为：内侧配As=637.5mm2（原配1231.5mm2），外侧配As=637.5mm2（原配628.3mm2）。涵管中间段外侧现状配筋不满足要求。涵管砼结构按抗裂设计进行复核，验算结果见表5.4.7～5.4.9。在设计工况下，涵管砼按抗裂验算中，上游填土14.0m段构件自身的抗裂能力大于由内力产生的拉应力计算值，涵管结构基本满足抗裂要求；在竖井前填土25.9m高未钢衬段构件抗裂能力不能满足抗裂要求。页：200涵管结构从进口至出口涵管外侧每15m设置了一道截水环，在涵出口段未发现明显的沿管身周边的水流渗出现象，渗流情况尚好。5.4.2.3竖井结构复核计算闸门竖井为钢筋砼结构，截面为口字形框架，内空尺寸为2.2×2.2m308n，井壁厚度为0.4m，等厚度，砼设计标号为200#，现内侧配主筋数量为Φ14@167（As=922mm2），外侧配主筋数量Φ20@167（As=1881mm2），分布钢筋为ф8@213。竖井复核按《水工混凝土结构设计规范》（DL/T5057-1996）进行。坝体填筑土的湿容重为1.88g/cm3，饱和容重为1.96g/cm3，内摩擦角Φ=16.4，粘聚力C=15.3kpa。荷载组合为：内水压力+外水压力+侧向土压力；计算工况为正常蓄水位、设计、放空、检修和校核工况四种。经计算得竖井壁各工况下内力值见表5.4.10，竖井结构抗裂复核计算结果见表5.4.11。计算结果、按结构计算竖井内侧需配I级钢筋面积1380mm2，外侧需配I级钢筋面积2882mm2。现状配筋不符合计算需要。从表5.4.11的计算结果可知，闸门竖井的抗裂也不能满足要求。表5.4.1上游填土14.0m段涵管内力计算（P=2％设计工况）荷载内力M1M2M3N1N2N3(KN-M)(KN)垂直土压力40.2-45.146.3129.5221.811.5管肩土压力0.73-0.80.473.585.25-0.24管自重2.02-2.22.0116.012.6-0.04侧向土压力4.947.27-9.613.3050.2管内水重3.18-1.211.06-5.78-1.0-3.47管内均匀水压力000-190.5-190.5-190.5管外水压力-3.181.21-1.06260.8256.0258.5合计47.89-40.8339.18226.9304.15125.95注：管内均匀水压力均含水锤压力，以下同。表5.4.2上游填土14.0m段涵管内力计算（P=0.1％校核工况）荷载内力M1M2M3N1N2N3(KN-M)(KN)垂直土压力40.2-45.146.3129.5221.811.5308n管肩土压力0.73-0.80.473.585.25-0.24管自重2.02-2.22.0116.012.6-0.04侧向土压力4.947.27-9.613.3050.2管内水重3.18-1.211.06-5.78-1.0-3.47管内均匀水压力000-198.5-198.5-198.5管外水压力-3.411.30-1.14278.8274.0276.5合计47.66-40.7439.1236.9314.15135.95表5.4.3中间填土25.9m段涵管内力计算（P=2％设计工况）荷载内力M1M2M3N1N2N3(KN-M)(KN)垂直土压力75.4-84.586.8242.9415.921.6管肩土压力0.73-0.80.473.585.25-0.24管自重2.02-2.22.0116.012.6-0.04侧向土压力9.2713.64-18.025.0094.2管内水重3.18-1.211.06-5.78-1.0-3.47管内均匀水压力000-227.5（0）-227.5（0）-227.5(0)管外水压力-3.181.21-1.06260.8256.0258.5合计87.42-73.8671.28315.00（542.5）461.25（688.75）143.05（370.55）注：表中未加括号的值为竖井前未钢衬段，括号中的值为竖井后加钢衬段。表5.4.4中间填土25.9m段涵管内力计算（P=0.1％校核工况）荷载内力M1M2M3N1N2N3(KN-M)(KN)垂直土压力75.4-84.586.8242.9415.921.6管肩土压力0.73-0.80.473.585.25-0.24管自重2.02-2.22.0116.012.6-0.04308n侧向土压力9.2713.64-18.025.0094.2管内水重3.18-1.211.06-5.78-1.0-3.47管内均匀水压力000-237.6（0）-237.6（0）-237.6(0)管外水压力-3.411.30-1.14278.8274.0276.5合计87.19-73.7771.2322.9（560.5）469.15（706.75）150.95（388.56）表5.4.5下游填土14.0m段涵管内力计算（P=2％设计工况）荷载内力M1M2M3N1N2N3(KN-M)(KN)垂直土压力32.8-36.837.8105.7181.09.4管肩土压力0.73-0.800.473.585.25-0.24管自重2.02-2.22.0116.012.6-0.04侧向土压力7.4210.9-14.420.0075.4管内水重3.18-1.211.06-5.78-1.0-3.47管外水压力-3.151.17-1.0228.824.026.5合计43.00-28.9425.92168.3221.85107.55表5.4.6下游填土14.0m段涵管内力计算（P=0.1％校核工况）荷载内力M1M2M3N1N2N3(KN-M)(KN)垂直土压力32.8-36.837.8105.7181.09.4管肩土压力0.73-0.800.473.585.25-0.24管自重2.02-2.22.0116.012.6-0.04侧向土压力7.4210.9-14.420.0075.4308n管内水重3.18-1.211.06-5.78-1.0-3.47管外水压力-3.151.17-1.0228.824.026.5合计43.00-28.9425.92168.3221.85107.55表5.4.7上游填土14.0m段涵管抗裂验算表计算点项　　目P=2％设计工况P=0.1％校核工况123123或（N/mm2）0.8180.4620.7960.7900.4380.772(N/mm2)1.4321.739表5.4.8中间填土25.9m段涵管抗裂验算表计算点项　目P=2％设计工况P=0.1％校核工况123123或(N/mm2)1.704(1.220)1.025(0.541)1.631(1.147)1.681(1.176)1.006(0.500)1.613(1.107)(N/mm2)1.4321.739注：表中未加括号的值为竖井前未钢衬段，括号中的值为竖井后加钢衬段。表5.4.9下游填土14.0m段涵管抗裂验算表计算点项　　目P=2％设计工况P=0.1％校核工况123123308n页：205.0.8100.3140.4750.8100.3140.475(N/mm2)1.4321.739表5.4.10竖井配筋复核计算表计算工况计算最大弯矩（kn·m）轴力（kn）计算配筋（mm2）实际配筋（mm2）跨中位置端部位置正常蓄水位38.4876.95204.9内侧1380外侧2882页：205532.51063532.5997.1903.81856532.5960.8内侧922外侧1881设计36.1772.34192.6放空65.74131.48350.2检修99.08198.15457.2校核34.9069.78185.8表5.4.11竖井抗裂验算表计算点项　　目基本组合特殊组合正常蓄水位设计工况放空检修校核工况或（n/mm2）2.3732.2314.0556.2882.149(n/mm2)1.7902.1745.4.3灌溉系统加固设计5.4.3.1加固设计方案灌溉涵管为坝下埋管，竖井前段内径为1.36m，管壁厚47cm308n，竖井后段钢衬后内径为1.30m，管壁厚50cm，全长146m，进口底高程为78.93m，灌溉设计引用流量为4.5m3/s，根据涵管的使用功能按照现场地质地形条件，拟选用两种加固方案进行技术经济比较。（1）方案一:老涵管加固方案原坝下涵管进行套钢管处理，封堵竖井，更换闸门、启闭机，新建进口闸室、启闭平台、启闭房及交通桥。（2）方案二、新建输水隧洞方案在大坝右侧新建输水隧洞，根据原规模、灌溉引用流量要求以及方便施工，隧洞洞径选择为1.8m，采用钢筋混凝土衬砌，新建进口闸室、启闭台和交通桥，出口采用钢管与原发电钢管及灌溉渠道相连接，并对原灌溉涵管及竖井予以封堵。二个方案的工程量及主要经济指标见表5.4.12(3)除险加固方案比较根据灌溉涵管和输水隧洞的使用功能和经济技术指标对二个方案进行比较a、从工程投资方面分析：第一方案工程投资较少，第二方案投资略大于第一方案。b、从工程使用功能方面分析：第一方案加固后涵管孔径1.3m,在正常高水位时过流能力能满足灌溉的流量要求，但是库区水位低于正常高水位时，涵管的过流能力偏小会对灌溉产生不利的影响。第二方案新建隧洞的过流能力能满足灌溉的流量要求，c、从工程可靠角度分析：第二方案新建输水隧洞工程质量有保证，隧洞洞径1.8m,过流能力能满足灌溉要求，工程运行稳定可靠，能最大限度发挥工程的灌溉效益，第一方案由于涵管及竖井结构存在的种种隐患，保留灌溉涵管将会对大坝的运行留下安全隐患。d.从施工角度分析：第一方案由于施工期无导流设施，施工期洪水须蓄在水库中，施工围堰须按无导流设施时施工期洪水进行设计，要求施工围堰顶高程较高，导致工程量较大，对大坝施工也有一定的影响，同时，还不能排除由于施工期发生较大洪水给工程本身所带来的风险。而第二方案则避免了上述由于施工期洪水对工程所带来的不利影响，能确保工程顺利的完成，因此，从施工角度分析，第二方案优于第一方案。308n综上所述，第二方案尽管工程投资比第一方案略有增加，但其运行稳定可靠且能有效的保证工程效益的发挥，在工程使用功能和工程可靠性方面均优于第一方案，因此，本次设计将第二方案新建隧洞方案作为推荐方案。5.4.3.2新建输水隧洞设计5.4.3.2.1输水隧洞工程布置进水口布置在大坝右端，按照现场地质地形条件，洞线布置于大坝右岸山体中，隧洞由进水口、渐变段、直线段、平弯段、出口镇墩组成，按照现场地质地形条件选择两条洞线进行比较。方案一：洞线布置在大坝右岸山坳中，洞线全长168.5m，隧洞0+76.5~0+92设为平弯段，0+163.5~0+168.5段为出口镇墩段，其余为直线段。方案二：洞线布置在大坝右岸山体中，洞线全长172.5m，隧洞0+000~0+122设为直线段，0+0122~0+128.5为平弯段，0+128.5~0+172.5为直线段，0+172.5~0+177.5为出口镇墩段，其余为直线段。两个方案中，方案二洞线较长，靠近坝体，山体较为单薄：方案一洞线较短，山体工程地质条件较好，工程布置合理，本次设计选定为推荐方案。输水隧洞进水口座落在石英云母片岩上。塔式进水口闸室长12m，宽5.6m，进口底板高程为78.93m，闸室布设拦污栅，事故检修闸门及进气孔。进水口为钢筋砼结构，在框架顶部设启闭平台，设2.0m宽交通桥与大坝右岸山体连接。由于进口洞脸山坡较陡，强风化岩石裸露，岩层顺坡倾斜，裂隙发育，岩体破碎，洞脸山坡稳定性较差，进口洞脸山坡采用喷15cm厚砼处理。事故检修闸门选用平板钢闸门，闸门孔口尺寸为1.8×1.8m。在启闭机房设固定式卷扬启闭机，其中工作闸门启闭机启门力25吨。检修闸门启闭机启闭力15吨。事故检修闸门在隧洞或机组发生事故时能够在动水情况下迅速关闭。根据已建的一些水电站进水口通气孔面积尺寸，在一般情况下，建议通气孔面积不宜少于过水面积的5%，本工程选用通气孔横截面为0.7×0.6m，可满足通气及检修要求。进水口段后接渐变段，渐变段长5.0m。由矩形断面(1.8×1.8m)渐变为圆形断面(直径1.8m)。输水隧洞为有压隧洞，根据规范要求，宜采用圆形断面，为方便施工洞内径取1.8m，隧洞纵坡0.53%，总长168.5m。隧洞0+015～0+020为5m渐变段；308n0+76.5~0+92设为平弯段，0+163.5~0+168.5段为出口镇墩段，其余为直线段，隧洞全线采用C25钢筋砼衬砌并作回填及固结灌浆处理。钢筋砼衬砌厚度0.35m，衬砌分缝长度为10m，洞身在强风化带开挖施工时需进行支护。隧洞出口镇墩长度5.0m,C20钢筋砼结构，出口接直径1.3m发电钢管和直径1.0m灌溉钢管。由于出口洞脸山坡较陡，强风化岩石裸露，岩层顺坡倾斜，裂隙发育，岩体破碎，洞脸山坡稳定性较差，出口洞脸山坡采用喷15cm厚砼处理。5.4.3.2.2隧洞过流能力计算根据《水力计算手册》H/a＞1.5时为有压流（其中H为洞前水深，a为洞高）。隧洞为有压流情况下，过流能力采用以下公式计算：Q=m·ω·其中：m——流量系数ω——隧洞出口断面面积T0——上游水面与隧洞出口底板高程差T及上游行近流速水头V02/2g5.4.12发电灌溉引水隧洞方案比较表编号工程或费用名称单位单价（元）工程量投资（万元）新建隧洞原涵管处理加固新建隧洞原涵管处理加固⑴进口段工程万元　　　92.690.001土方开挖m39.743500　3.410.002土方回填(利用开挖料)m35.201320　0.690.003石方开挖m334.091500　5.110.004喷砼15cm厚m3493.18135　6.660.005C25砼闸底板m3307.27105　3.230.006C25砼闸墩m3307.38520　15.980.007C25砼闸隔墙m3307.38155　4.760.008C25砼进口段底板m3307.279　0.280.009C20砼进口段挡墙m3300.0772　2.160.00308n10C10砼垫层m3267.748　0.210.0011C20砼启闭框架及平台m3320.8728　0.900.0012标准钢模板制安m251.461968　10.130.0013C15砼挡土墙m3300.07165　4.950.0014铜片止水m270.3111　0.300.0015沥青砂板分缝m278.6350　0.390.0016钢筋制安t5838.3054　31.530.0017启闭机房m2400.0050　2.000.00⑵洞身段工程万元　　　96.240.001洞身石方开挖m3127.09890　11.310.002C25砼隧洞衬砌m3581.89450　26.190.003圆形隧洞衬砌木模板m2156.841620　25.410.004钢筋制安m35838.3026.4　15.410.005铜片止水m3270.31133　3.600.006沥青砂板分缝m278.6354　0.420.007隧洞固结灌浆造孔（岩石）m17.09561　0.960.008隧洞固结灌浆m112.95561　6.340.009隧洞回填灌浆造孔（岩石）m17.0912　0.020.0010隧洞回填灌浆造孔（砼）m17.09184　0.310.0011隧洞回填灌浆(砼与岩石面)m250.881232　6.270.00⑶出口段工程万元　　　18.300.001土方开挖m34.376600　2.880.002土方回填(利用开挖料)m35.206380　3.320.003石方开挖m334.09550　1.880.00308n4喷砼15cm厚m3493.1895　4.690.005C15砼镇墩m3282.6791　2.570.006标准钢模板制安m251.4691　0.470.007M10浆砌块石挡土墙m3188.48132　2.490.00⑷原涵管封堵、拆除工程万元　　　17.239.661进口浆砌石拆除m337.781651650.620.622进、出口砼拆除m3161.972752754.454.453启闭房拆除m210.0039390.040.044C20砼竖井封堵m3299.721501504.504.505M10砂浆封堵m3232.32190　4.410.006C20砼涵管封堵m3299.7245　1.350.007回填灌砂m384.49140　1.180.008砂卵石回填m389.4970　0.630.009钢闸门、原启闭机拆除套500.00110.050.05⑸原涵管加固工程万元　　　34.24164.751土方开挖m39.74　16500.001.612土方回填(利用开挖料)m35.20　14300.000.743石方开挖m334.09　330.000.114C20砼闸底板m3299.72　530.001.585C20砼闸墩m3300.07　1020.003.076C20砼闸隔墙m3300.07　530.001.587C10砼垫层m3267.74　90.000.248C20砼启闭框架及平台m3320.87　1060.003.399C20砼工作桥m3320.87　880.002.8210C20砼工作桥基础底板m3299.72　750.002.25308n11普通平面木模板m251.46　11420.005.8712M7.5浆砌块石m3188.48　2750.005.1813进口段C20砼底板m3299.72　360.001.0814铜片止水m270.31　280.000.7415沥青杉板填缝m278.63　280.000.2216钢筋制安t5838.30　510.0029.7817启闭机房m2400.00　220.000.8818高喷灌浆钻孔(土层)m114.28　12800.0014.6319高喷(旋喷)灌浆(土层)m417.63　3200.0013.3620隧洞回填灌浆(砼与钢管面)m260.91　4520.002.7521压力钢管制安t1313715.3045.1020.1059.2522事故检修闸门t103904.504.004.684.1623拦污栅t84841.201.201.021.0224启闭机QPQ-25t台84366118.448.44⑹施工导流工程　　　　21.3614.111土方回填(利用开挖料)m35.20850065004.423.382草袋粘土围堰m3112.90150095016.9410.73　合计万元　　　280.06188.52之和，一般认为T0≈Thp——隧洞出口断面水流的平均单位势能；m=式中：——隧洞出口断面面积308n——某一局部能量损失系数，与之相应的流速所在的断面——隧洞某一段的长度，与之对应断面面积，水力半径和舍齐表5.4.13输水隧洞过流能力计算表水位(m)78.9381.0682.0683.0684.0685.0686.0687.0688.06流量(m3/s)04.98.910.812.213.614.916.017.1水位(m)89.0690.0691.0692.0693.0694.0695.0696.0697.06流量(m3/s)18.219.120.020.921.722.523.3524.024.8水位(m)98.0699.06100.06101.06102.06103.06104.06105.06106.03流量(m3/s)25.526.126.927.528.228.829.430.030.6系数分别为、R和C。经计算，输水隧洞过流能力见表5.4.13，隧洞引用流量可以满足灌溉流量要求。5.4.3.2.3隧洞结构设计（1）隧洞加固钢筋砼衬砌计算据地质资料提供，本工程隧洞进口段（0+000～0+020桩号）属Ⅳ类围岩，建议围岩f=2～3，K0=60～150Kg/cm2；中间段（桩号0+020～0+131）属Ⅲ类围岩，f=3～5，K0=150～300Kg/cm2；出口段（0+131～0+161桩号）属Ⅳ类围岩，建议围岩f=2～3，K0=60～150Kg/cm2。根据地质及受力情况，本次衬砌计算按两段考虑，在中间段和出口段分别取一不利断面进行核算，中间段取桩号0+050断面，出口段取桩号0+135。a、隧洞衬砌厚度计算根据隧洞地质及受力情况，初拟隧洞衬砌砼采用单层钢筋砼衬砌，衬砌厚度为0.35m，衬砌后洞内直径1.8m。计算时考虑围岩弹性抗力。衬砌厚度按以下两式计算取大值，公式如下：式中:308nh—砼衬砌计算厚度（㎝）；ri—衬砌后隧洞内半径,ri＝80㎝；P—均匀内水压力，P=2.60㎏/㎝2（0+042断面）、2.75㎏/㎝2（0+159断面）；A—弹性特征因素：A＝其中：Eh—砼的弹性模量，Eh＝285000㎏/㎝2μ—砼的泊松比，μ＝1／6；K0—围岩的单位弹性抗力系数，K0＝200kg/cm3（0+050断面）、100kg/cm3（0+135断面）；计算得，A＝0.868（0+050断面）、0.932（0+135断面）。—钢筋砼结构，砼的允许轴向拉应力：=Rf/Kf其中：Rf—砼的设计抗裂强度，Rf＝17.8kg/㎝2；Kf—钢筋砼结构构件的抗裂安全系数，Kf＝1.25；计算得，＝14.24kg/㎝2。—砼结构，砼的允许轴向拉应力：=RL/K其中：RL—砼的设计抗拉强度，RL＝13kg/㎝2；K—砼的抗拉安全系数，K＝1.8；计算得，＝7.2kg/㎝2。经计算，砼的衬砌厚度最小应为23.6㎝（0+050断面）、27.5㎝（0+135断面）。根据结构要求，隧洞单筋砼衬砌厚度不宜小于25㎝，双层钢筋砼衬砌厚度不宜小于30㎝。本次初设初步选定钢筋砼衬砌厚度为35㎝。b、隧洞衬砌内力计算308n根据本隧洞工程的地质情况，计算中应考虑围岩弹性抗力作用，经分析后采用以下两种最不利荷载组合：基本荷载组合：设计洪水位时内水压力+围岩垂直松动压力+衬砌自重+满管水重+水击压力；特殊荷载组合：校核洪水位时内水压力+围岩垂直松动压力+衬砌自重+满管水重+水击压力；经计算，内水压力在隧洞桩号0+050处：基本荷载组合时p=26.04T/m2，特殊荷载组合时p=27.06T/m2；在隧洞桩号0+135处：基本荷载组合时p=27.47T/m2；特殊荷载组合时：p=28.49T/m2。由于均匀内水压力作用，在衬砌中产生的轴向拉力按以下公式计算：式中：Np—在均匀内水压力作用下，衬砌中产生的轴向拉力（T）；P—均匀内水压力（T/m2）；ri—隧洞内半径，ri＝0.8m；r0—隧洞外半径，r0＝1.1m；A—弹性特征因素，与前面计算相同。经计算，由于均匀内水压力作用，在衬砌中产生的轴向拉力为隧洞桩号0+050处：基本荷载时Np=15.85T，特殊荷载时Np=16.47T；在隧洞桩号0+135处：基本荷载时Np=16.72T；特殊荷载时：Np=17.34T。除内水压力外其它荷载产生的内力计算成果列于下表5.4.14。表5.4.14输水隧洞内力计算成果表部位荷载类型洞顶洞侧洞底M（T·m）N（T）M（T·m）N（T）M（T·m）N（T）0+050围岩压力1.018-0.057-1.0441.9021.07181.020衬砌自重0.223-0.110-0.2531.07540.2841.192满洞水重0.104-0.371-0.118-0.1360.133-0.402三种荷载组合1.345-0.540-1.4172.841.4901.810308n0+135围岩压力1.020-0.060-1.0471.9011.0741.017衬砌自重0.223-0.112-0.2541.0740.2851.190满洞水重0.104-0.372-0.119-0.1370.133-0.403三种荷载组合1.348-0.545-1.4212.8391.4931.804注：表中内水成果未计内水压力作用；弯矩使衬砌内缘受拉为正，外缘受拉为负；轴力使衬砌断面受压为正，受拉为负。c、隧洞衬砌配筋计算钢筋横截面面积根据规范按以下公式计算，但不得小于结构的最小配筋率。计算公式：式中：f—钢筋横截面面积（㎡）；Np—在均匀内水压力作用下，衬砌中产生的轴向拉力（T）；ΣN—除内水压力外其它荷载产生的轴力（T）；ΣN—除内水压力外其它荷载产生的弯矩（T）；h0—截面有效高度，h0=0.27m；[σg]—钢筋的允许应力：[σg]＝Rg/Kg其中：Rg—钢筋的设计强度，Rg＝3.1×104T/m2；Kg—钢筋砼结构构件的安全系数，Kg=1.5（基本荷载）、1.4（特殊荷载）。计算得，[σg]＝2.07×104T/m2（基本荷载）、2.21×104T/m2（特殊荷载）。经计算，钢筋横截面面积在隧洞桩号0+050处：基本荷载时f=6.37㎝2，特殊荷载时f=6.52㎝2；在隧洞桩号0+135处：基本荷载时f=6.58㎝2；特殊荷载时：f=6.73㎝2。经综合考虑全洞衬砌选取内层环向钢筋Φ16＠250(f=8.03㎝2)，大于结构的最小配筋率（0.15%）。d、隧洞衬砌砼应力校核按单层钢筋砼衬砌未出现裂缝情况计算砼应力。308n计算公式：其中：Wr=bh2/6以上诸式中：σi—衬砌内表面应力（㎏／㎝2）；σ0—衬砌外表面应力（㎏／㎝2）；F——衬砌横截面的面积（㎝2）；Fr——衬砌横截面的折算面积（㎝2）；fi——内圈钢筋断面面积（㎝2）；f0——外圈钢筋的断面面积（㎝2）；Eg——钢筋的弹性模量，Eg＝3.1×103kg/cm2(Ⅱ级钢)；Eh——砼的弹性模量，Eh＝2.85×105kg/cm2；Wr——衬砌横截面湾矩抵抗矩（㎝3）；b——衬砌单位长度，取b＝100㎝；h——衬砌厚度，h＝30㎝。其余符号同上。隧洞衬砌砼应力计算成果见表5.4.15。表5.4.15隧洞衬砌砼应力复核成果表(kg/cm2)桩号计算工况应力洞顶洞侧洞底0+050工况一σi10.45885.667710.2706σ04.02307.18732.9300工况二σi10.79256.001410.6043308nσ04.23607.40033.14310+135工况一σi11.12456.334810.9352σ04.34587.50893.2526工况二σi11.41786.628111.2285σ04.52937.69243.4361注：表中以拉应力为正，压应力为负输水隧洞为钢筋砼结构，砼的允许轴向拉应力[σgh]=Rf/Kf，Rf为15.5kg/cm2，基本荷载时Kf为1.25，特殊荷载时Kf为1.2。因此，基本荷载时[σgh]为12.4kg/cm2；特殊荷载时[σgh]为12.92kg/cm2，根据衬砌应力计算成果可以看出，基本荷载时最危险断面为0+135洞顶内缘拉应力为11.9928kg/cm2，特殊荷载时最危险断面为0+135洞顶内缘拉应力为12.3906kg/cm2，它们均小于砼的允许轴向拉应力。故隧洞重新衬砌后满足强度要求。5.4.4原灌溉涵管封堵设计原灌溉放水底涵位于大坝右端，结构存在下列问题：（1）灌溉钢叉管满足不了灌溉用水流量要求；灌溉涵管基础稳定，管身砼强度较低，现状配筋不满足计算要求。（2）闸门竖井位置偏后，不利于涵管的检查维护，竖井内未设置检修闸门，工作钢闸门已产生移位、锈蚀、变形；配套手动螺杆式启闭机设备陈旧、老化，操作困难，不便控制,竖井混凝土强度不满足要求。新建输水隧洞后为消除涵管渗漏对大坝安全的影响，本次设计拟对原灌溉涵管进行封堵，先拆除涵管坝中砼墙范围内的内衬钢管，坝中砼墙击穿涵管至坝基岩石以下1m，进口段拆除涵管长度15m，采用回填粘土缝堵，涵管进口及砼墙后5m均采用泵送C20砼封堵，进口与砼墙之间采用泵送M10水泥砂浆充填；涵管出口10m回填砂卵石，砼墙与出口之间回填灌砂。竖井采用C20砼封堵。5.5灌溉渠加固设计一、工程布置大坝灌溉渠道308n分为主干渠和东、西干渠。因年久失修，渠道渗漏严重，特别是东干渠位于大坝坝脚附近，渠道渗漏给大坝观测运行带来很大影响，渠道边坡失稳将危及大坝坝脚稳定，因此须对该段渠道进行加固处理。本次设计仅对渠首及东干渠进行处理，处理范围：电站尾水出口至主干渠分水闸处，加固长度350m。分水闸至溢洪道交叉涵处，加固长度650m。对现有渠道断面采用C15砼贴面护砌，土工膜防渗，沥青杉板嵌缝。在主干渠和东干渠交叉处设分水闸，闸长度3.0m,宽度3.0m,C20砼结构，底板厚度0.8m,边墩厚度0.5m，边墩设通往东干渠的分水口，边墩设跌梁闸门，用于控制分水流量。二、渠道水力计算渠道水位流量关系计算渠道水位流量关系按明渠均匀流公式计算：Q=式中：Q——流量（m3/s）m——边坡系数i——纵坡b——底宽（m）h0——水深（m）经计算，总干渠底宽2.0m，边坡1：1.5，过水深度1.2m，纵向底坡1/1000，实际过水流量5.35m3/s，大于灌区设计过水流量4.5m3/s，东干渠底宽1.2m，边坡1：1.5，过水深度1.2m，纵向底坡1/1000，实际过水流量4.13m3/s，大于东干渠灌区设计过水流量2.5m3/s，可满足灌溉要求。5.6工程观测设计XX水库目前大坝的观测仪器陈旧、落后，精度差，大部分渗压计损坏、淤堵失效，观测项目不能满足《土石坝安全监测技术规范》（SL60－94）的要求，也不能满足大中型水库大坝安全监测和管理的实际需要。为了保证水库大坝安全运用，充分发挥水库的效益，改造和完善现有安全监测设施，建立安全监测自动化系统，是非常必要的。308n根据《土石坝安全监测技术规范》（SL60－94）的要求，结合该坝目前安全监测的实际情况，建立包括大坝坝面变形、坝体、坝基渗透压力观测、渗流量观测；溢洪道边坡稳定观测、上下游水位观测、坝区降水量及气温观测在内的大坝实时安全监测体系是必要的。5.6.1大坝监测设计5.6.1.1坝面变形监测设计截至目前为止，XX水库未设坝面变形监测设施。根据《土石坝安全监测技术规范》（SL60－94）的要求，结合坝面具体情况，本次在坝面上设置变形观测标点，并配备变形观测仪器设备进行观测。（1）大坝观测标点布置大坝纵向在上游坝坡、坝顶和下游坝坡共布置4排：第一排位于上游坝坡，高程103.10m；第二排位于坝顶；第三排位于下游坝坡97.0m高程平台；第四排位于下游坝坡87.21m高程平台。大坝横向每隔50m布置1排观测标点，共布置4排，分别位于0＋050桩号、0＋100桩号、0＋150桩号、0＋200桩号。（2）观测工作基点和校核基点布置在两坝端坚硬岩石上各布置一个观测工作基点，在各工作基点设置强制对中基座和水准标点。另外，为定期校核各工作基点的稳定性，在距大坝下游较远的位置设立一组垂直位移校核基点。（3）观测仪器目前，水库无观测仪器，需添置高精度全站仪、经纬仪、水准仪各1台；观测标点、观测工作基点和校核基点平面布置见大坝观测设备平面布置图。5.6.1.1大坝绕渗、监测设计为监测大坝绕渗情况，共布置4孔绕坝渗流观测孔，采用8个测压管，右岸布置4孔，左岸布置4孔。其布置分别见大坝观测设备平面布置图。308n5.6.1.3坝基及坝体渗透压力监测设计鉴于大坝原有坝基及坝体渗压计大部分已有不同程度失效，且监测手段落后，配合此次大坝加固，重新埋设大坝坝基及坝体扬压力监测设备。（1）大坝坝基及坝体渗透压力监测设计大坝纵向在上游坝坡、坝顶和下游坝坡共布置4排测压管：第一排位于坝顶；第二排位于下游坝坡97m高程平台；第三排位于下游坝坡87.12m高程平台；第四排位于下游坝坡80.0m高程。沿坝轴线布置六个断面，桩号为：0+050、0+055、0+100、0+150、0+155、0+200，其中0+055及0+155桩号为坝基基岩测压管。（2）渗流量观测在大坝下游两坝端及老河床排水沟处分别各设一个渗流量观测设施。（3）上、下游水位监测上游库水位用浮筒式库水位计，在其轴上安装编码盘，纳入监测系统；坝下水位由下游坝脚相应渗压计监测确定。（4）坝址雨量及气温监测为满足安全监测及观测资料分析的需要，设置翻斗式雨量计与监测系统连接，观测坝区降水量。为监测坝址气温状态，需在大坝监测室设气温计1台。5.6.2溢洪道观测设备溢洪道进口段设沉陷观测点2个，泄槽边墙设沉陷观测点3个。5.6.3隧洞观测设备在隧洞进口段闸室设沉陷观测点2个，水标尺1个。5.6.4巡视检查巡视检查是安全监测的重要环节，应定期由熟悉工程并具有实践经验的工程技术人员负责进行。308n巡视检查分为加固期人工巡视检查和运行期人工巡视检查。加固期检查一般每月2～4次，运行期初期巡检一般每星期2～5次，移交后正常运行期可逐步减少次数，但每月不宜少于1次。每年在XX水库汛前、汛后以及发生有感地震后必须作巡视检查。主要检查项目为：（1）坝顶有无裂缝、异常变形、积水等现象；（2）坝坡和坝基有无裂缝、渗水、流土、管涌或隆起等现象；有无兽洞、蚁穴等隐患；（3）溢洪道、隧洞等其他建筑物等有无开裂、挤碎、架空、错断、倾斜等情况。5.7白蚁防治XX水库管理委员会于2006年元月委托鹰潭市水利系统白蚁防治所对水库大坝及周边蚁害进行了专题研究，编制了专题报告。专题报告中指出，坝顶及下游坝坡以及左右坝肩，随处可见蚁路、蚁皮等白蚁活动迹象，尤其是坝左及左坝肩白蚁活动较为频繁，勘察中还发现部分分飞孔，说明白蚁已经侵入坝体，蚁巢已发展成为成年巢，蚁害问题突出。根据对蚁路、蚁皮，以及现场捕抓白蚁的分析，危害大坝的蚁种主要是黑翅土白蚁和黄翅大白蚁，就XX水库大坝的白蚁数量及危害分布情况，按照《土栖白蚁危害程度等级》进行评估，其危害程度基本达到Ⅲ类蚁害工程标准（严重），应进行综合治理。专题报告中白蚁防治的办法为：采用以毒杀灭治为主，诱杀防治为辅的土栖白蚁综合防治技术方案。对于内坡正常水位以上、坝顶以及2/3坝高的外坡，采用挖巢、打孔灌浆毒杀、灌石灰浆灭绝白蚁；对于2/3坝高以下的外坡，采用挖巢、挖坑施毒毒杀白蚁；对于左右坝肩200米范围的山体采用地表施药法和塞堵毒饵条法，进行大面积施药诱杀；在临近坝体的山肩开挖毒杀沟，防止白蚁蔓延坝体，杜绝白蚁源，然后局部重点补治，反复灭杀，直到蚁巢内白蚁彻底中毒灭亡霉烂，白蚁灭杀后采取挖巢检验灭蚁效果（或笠年检查坝体巢位指示植物－碳棒菌的生长情况）。根据专题报告，白蚁防治工程总造价为40万元。308n5.8防汛公路设计5.8.1进库防汛公路XX水库距XX市城区35km，现XX市城区～白田为沥青路面，但白田镇～XX水库路段路面窄、弯道急，本次设计对白田镇～XX水库2.5km公路加宽取直改造。公路改造按水库防汛公路有关标准进行建设，设计砼路面净宽4.5m，两侧各布置1.0m的土路肩，在路面底部先铺设一层15cm厚的砂砾石垫层，然后在路面底部再铺设一层15cm厚的水泥砂砾石水稳定层并碾压整平，最后再铺一层20Cm厚的C25砼面层做路面。5.8.2管理委员会与枢纽各建筑物之间连通防汛公路（1）上坝公路长约为1.0km，经XX水库管理委员会房屋背后到大坝右坝头的简易道路，该道路路况很差，其中坝脚到大坝右坝头段路窄、坡陡、弯急、坑洼不平，沿途山体风化破碎，局部山体存在滑坡隐患，不能满足防汛抢险及工程管理要求，本次拟拓宽建砼路面，且对局部路面处山体采用M7.5浆砌块石护坡。（2）大坝至溢洪道公路：目前大坝左坝端至溢洪道公路为泥石路面，长约87m，本次拟与大坝按相同标准拓宽改造为砼路面。（3）大坝至输水隧洞公路：目前到输水隧洞进水口没有道路，为了满足工程管理需要，本次设计将大坝右坝头到隧洞进水口段依山新开一永久道路，路长100m。上述管理委员会与枢纽各建筑物之间连通防汛公路均按四级砼路面进行建设，设计砼路面净宽4.5m，两侧各布置1.0m的土路肩，在路面底部先铺设一层15cm厚的砂砾石垫层，然后在路面底部再铺设一层15cm厚的水泥砂砾石水稳定层并碾压整平，最后再铺一层20Cm厚C25砼面层作为路面。308n6金属结构6.1工程布置XX水库枢纽工程本次加固设计金属结构主要部位为：输水隧洞进水口拦污栅、平面钢闸门、输水隧洞出口压力引水钢管、出口灌溉钢管、渠首分水闸闸门等。6.1.1输水隧洞进水口事故检修闸门在隧洞进口处新建闸门井，在井中设置事故检修闸门。闸门为平面钢闸门，闸孔尺寸1.8×1.8。闸门重4.5t，埋件重1.5t，采用卷扬式启闭机启闭，启闭力25t。6.1.2输水隧洞进水口拦污栅拦污栅闸孔尺寸2.8×4.5m,钢质结构，拦污栅重1.2t,横梁及边梁采用型钢L140×90×10，栅格采用￠16mm钢筋，栅格间距100mm。6.1.3输水隧洞出口钢管输水隧洞出口钢管主要是分叉管、灌溉钢管、发电压力引水钢管、岔管。分叉管直径1.8m，布置在0+166m桩号处设置旁通管作为灌溉钢管，分叉管长度5.0m，管壁厚度8mm，钢板总重1.6t，灌溉钢管钢管长度35.0m,直径1.0m,管壁厚度8mm，钢板总重8.1t，灌溉管上设置直径1m的控制闸阀。发电压力引水钢管长15.0m，主管直径1.3m，支管直径0.9m，管壁厚度均为8mm，钢板总重5.6t。主管和支管采用卜形岔管连接，岔管分岔角为45°，公切球半径为1.1m。发电压力引水主管上设置直径1.3m的控制闸阀。灌溉钢管及发电压力引水钢管内外壁防腐材料均采用环氧沥青涂料，涂刷前钢管应进行表面预处理。钢管在加工厂加工成型，现场安装就位，在运输及施工过程中应采取适当措施防止钢管变形。6.1.4渠首闸门渠首闸门采用铸铁钢闸门，闸孔尺寸1.2×1.2m,二扇，东干渠及总干渠各一扇，每扇闸门重1.8t，总重3.6t。采用螺杆启闭机启闭，启闭力5t。308n6.2启闭力设计计算输水隧洞闸门孔口尺寸1.8×1.8m，运行期闸门水位组合为：坝前：正常高水位：103.10m，坝后水位：73.8m，设计洪水位：105.01m校核洪水位：106.03m按闭、启门运行最不利情况计算启闭力，计算公式为：P启=nT（Tzd+TZS）+n，GG+WSP闭=nT（Tzd+TZS）+n，GG式中：nT——摩阻力的安全系数1.20TZd——滑动支承摩阻力TZd=fpTZS——止水摩阻力f——铸铁摩擦系数0.35p——闸门上的总水压力n，G——闸门重修正系数1.2G——闸门和拉杆等重根据不同的水位组合计算输水隧洞启闭力为19.6T，选用启闭机启闭力25t。采用同样的公式计算得渠首闸门启闭力为2.8T，选用启闭机启闭力5t。6.3钢管厚度计算隧洞出口钢管壁厚为８mm，满足钢管最小壁厚的一般构造要求；经计算钢管承担全部的内水压力（含水击压力）时要求钢管最小壁厚为3.9mm，钢管抗外压临界压力计算值计算公式如下：式中：--抗外压临界压力计算值（N/m2）；--钢管抗外压临界压力计算值（mm）；--钢管抗外压临界压力计算值（mm）；--钢材屈服点（N/m2）。内衬钢管的抗外压稳定临界压力计算值为1.92Mpa，大于可能出现的最大内外水压力值，管壁结构稳定。308n6.4金属结构工程量金属结构工程量见表6.1。表6.1金属结构工程量汇总表序号名称及规格单位数量重量（t）备注一输水隧洞进水口1事故检修闸门扇14.52拦污栅扇11.2二隧洞出水口1分叉管t1.62发电压力引水钢管t5.63灌溉钢管t8.1三灌溉渠首铸铁闸门扇23.6四启闭机1事故检修闸门启闭机25t台12灌溉渠首启闭机5t台2308n7施工组织设计7.1施工条件7.1.1工程条件XX水库位于江西省XX市境内，XX水库离XX市区35km，本工程对外交通比较方便，有泥石公路直达枢纽区和水库管理委员会，虽然各建筑物之间的交通道路比较狭窄，但均可通达，结合上坝防汛公路先期建设、可以使大坝顶与溢洪道交通联成一体，更方便施工。由于工程建筑物相对比较集中，便于施工管理，且各建筑物间相互干扰少，施工场地较为开阔。本次除险加固工程主要为三大块：一是大坝除险加固，二是溢洪道加固改造，三是灌溉涵管封堵，新建输水隧洞。大坝除险加固工程主要是采用坝中建造砼墙防渗、下游棱体重建、坝坡坝面整修、坝体坝基变形、渗流观测系统埋设；灌溉涵管除险加固主要是对灌溉涵管采用砼封堵，新建输水隧洞。溢洪道加固为将进口控制段改造为无闸控制的WES曲线实用堰，溢洪道泄槽采取砼衬护，泄水渠断面修整及衬护。工程所需水泥采用XX水泥厂生产普通硅酸盐水泥，钢材则由市物资公司采购，木材供应以本地供应为主。坝体施工所需的石料，在坝下距大坝附近石料场开采。本次除险加固工程各建筑物相对集中，施工用水可采用库内来水，生活用水以库内来水和抽取地下水解决。施工用电和照明用电由电网供电解决。7.1.2自然条件本流域为亚热带季风气候区，气候湿润，四季分明，光照充足，雨水充沛，具有春季多雨、夏季炎热、秋季干旱、冬季寒冷的特点。流域多年平均气温17.73℃，多年平均风速为1.91m/s，多年平均最大风速12m/s。308n该流域属亚热带多雨区，气候湿润，四季分明，雨量充沛。流域坝址以上为赣东北暴雨中心，降雨主要受季风影响，其水汽主要来自太平洋西部的南海和印度洋的孟加拉湾。一般每年的四月份起，雨量逐渐增加，五、六月份冷暖气流持续交绥于长江中下游一带，冷暖空气的强烈幅合运动，形成大范围的暴雨；当锋面雨进入该区流域时，就有大的暴雨产生。坝址以上多年平均降雨量为1852.4mm，其中3～6月降雨量占全年60.1%，7～12月份的降雨量仅占全年的29.87%，最大年降雨量为2847.8mm，是最小年降雨量1265.6mm的2.25倍。泗沥河裴源水在XX水库坝址以上为山区性河流，洪水均由暴雨产生，洪水发生与暴雨产生紧密相关。根据本流域的暴雨特性，最大洪水多发生在4～7月，尤其是6月份发生洪水次数最多，洪水急涨陡落，具有历时短、汇流快、洪峰尖高的特点，一次洪水过程一般为1～2天。根据本工程流域来水特点和施工特点，施工设计洪水采用实测资料推算，计算结果见表7.1。表7.1XX水库坝址有导流设施时施工洪水计算成果表频率(%)施工期510209月～次年2月洪峰(m3/s)54.234.821.9洪量(万M3)4953853409月～次年3月洪峰(m3/s)59.740.826.1洪量(万M3)52242135010月～次年2月洪峰(m3/s)40.226.817.6洪量(万M3)41835429810月～次年3月洪峰(m3/s)43.030.221.0洪量(万M3)4363553337.1.3施工交通运输条件XX水库位于江西省XX市中部，XX水库离XX市城35Km。工地材料和设备对外运输主要以公路为主，设备由铁路运输至XX市之后，由公路转运。从现状看，有公路直达管理委员会，管理委员会距最近的公路2.5Km，但该段公路标准较低。总的来说，现状道路可满足对外交通要求。场内交通道路将上坝公路延伸至大坝坝顶，将大坝、灌溉隧洞和溢洪道之间道路连通，如此则308n有上坝公路和场内道路直通各建筑物，进入溢洪道冲刷坑施工须新开临时交通道路1000m，至砂砾石料场须修建临时道路1000m，至块石料场须修建临时道路1500m。7.2施工导流本次除险加固过程中大坝、灌溉涵管封堵、输水隧洞施工均必须考虑施工导流。根据中华人民共和国水利电力部《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252—2000），该工程临时性水工建筑物级别为5级，所采用的洪水标准为5年；根据本工程实际情况，采用枯水期5年一遇洪水标准。7.2.1导流时段和方式导流时段和导流方式必须与施工安排相结合，根据本工程特点和坝址各自来水情况分析，以节省工程投资，尽可能利用现有的工程设施。根据枯水期各分期洪水的计算，大坝的导流时段选择在头年10月～次年3月，利用灌溉涵管导流。新建输水隧洞的施工导流主要为隧洞进水口控制闸施工，时期选择在10月～次年3月，利用灌溉涵管导流。输水隧洞建成后，可作为新的导流设施然后进行灌溉涵管封堵施工，时期安排在10月～次年3月份。溢洪道高程较高，在一般年份可全年施工，不需另设围堰，以灌溉涵管或输水隧洞作为导流设施。7.3施工总布置本次XX水库各建筑物的除险加固工程布置比较集中，因此，场地布置较为紧张，有一定的相互干扰。根据建筑物工程量以及施工特性，整个工程采取分散堆料、分散施工、集中管理的办法，将工程划分为大坝、溢洪道、隧洞三个工区；其中大坝工区包括大坝和灌溉涵管。溢洪道工区包括溢洪道、出水渠和东干渠。施工总体布置应在满足施工要求的前提下，尽量便于施工管理，以掌握施工质量和进度，确保工程顺利施工，并尽可能减少施工辅助设施，减少工程投资。308n整个施工过程要求先进行施工准备以及用电线路、施工道路、用水设施的建设和场地平整，做好“三通一平”，然后才进行建筑物施工。工程建设的项目法人单位为XX水库管理委员会，其办公地点仍设在XX水库管理委员会院内。为了更好地协调各施工单位的关系，工程建设总指挥部设在管理委员会，监理单位、设计单位驻工地代表组设在管理委员会，各施工单位的项目经理部依施工需要选定位置。施工项目部设在水库管理委员会内，附近布置机械停放场，加工厂、实验室、及生活设施，在施工现场分别布置施工生产设施，分述如下：（1）大坝工区布置大坝施工区主要布置在大坝右坝脚下民房附近，在此处建设临时住宿和食堂等生活设施，建设仓库两座，主要堆放建材和机械修配材料。左坝头和坝顶建设临时仓库堆放水泥。施工所采用的拌和机械则采取就近安置的办法，搭建临时施工平台和临时堆料场。（2）溢洪道工区布置溢洪道工区分两处布置。进口段及控制段、泄槽段施工区布置在溢洪道右岸，在此处建设生活工棚和仓库，下游部分施工则将施工区设在泄水渠右侧。（3）隧洞施工区布置隧洞工区分两处布置。进口段施工区布置在溢洪道右岸山体，在此处布置生产设施、工棚和仓库，下游部分施工则将施工区设在电站厂房处附近。7.4主体工程施工方法7.4.1大坝加固施工大坝加固施工主要是对坝体建造砼防渗墙防渗、对坝基及坝身采用砼防渗墙进行防渗，对坝体上游培坡、对坝体上游坝脚抛石固脚，对坝面、坝坡进行整坡护坡，对下游棱体进行部分翻建以及埋设观测设施等。主要施工项目有土方开挖、土方回填、砼预制块护坡、砼防渗墙等。（1）土方开挖土方开挖采用人工配合反铲进行，开挖料部分于附近堆放，作后期土方回填料，其余由自卸汽车运于弃碴场弃碴。308n（2）土方回填上游培坡采用汽车运输至上游工地，人工摊平、机械碾压，（3）大坝防渗墙施工施工工艺为：设置护筒—安装反循环钻机—钻挖—第一次处理孔底虚土（沉碴）—移动反循环钻机—测定孔壁—插入导管—第二次处理孔底虚土—水下灌注砼，拔出导管—拔出护筒。（4）下游棱体拆除采用人工拆除，手扶拖拉机运输。反滤铺设和棱体砌筑采用人工抬运，人工砌筑。（5）混凝土预制块铺设采用场地预制，砂卵石垫层、预制块以汽车运输至工地，人工抬运，人工铺设。（6）抛石固脚:采取机械与人工搬运相结合的方法，从二级平台（高程82.5m）开始利用坝面清除的块石、砂卵石、削坡风化料加固坝踵，最后采取机械与人工搬运相结合的方法，将拆除棱体的块石抛填护坡，以1：3.0的边坡从坝底加固至82.5m高程。（7）观测设备埋设以钻机钻孔，人工埋设。7.4.2溢洪道加固施工溢洪道是在现有的溢洪道基础上进行改建加固，进口段进行削坡减载，将原溢流堰后移重建无闸控制的WES曲线实用堰；重建溢洪道泄槽砼边坡和底坡；改建冲刷坑及出水渠。主要施工项目有土方开挖、石方开挖、土方回填、砼拆除、浆砌石拆除、砼浇筑、浆砌块石等。（1）土方开挖土方开挖采用人工配合反铲进行，开挖料部分于附近堆放，作后期土方回填料，其余由自卸汽车运于弃碴场弃碴。（2）石方开挖石方开挖采用手风钻钻孔，人工装药爆破，推土机集碴，装载机装车，自卸汽车运输，部分用于进口段石碴回填，其余弃碴。308n（3）土方回填土料充分利用土方开挖料，不足部分利用大坝土方开挖料，人工配合推土机摊平，推土机压实，边脚用蛙式打夯机夯实。（4）砼拆除手风钻钻孔，人工装药，爆破拆除，装载机装车，自卸车汽车运输，弃碴。（5）浆砌石拆除反铲拆浆砌石并挖装，自卸汽车运输，弃碴。（6）砼浇筑砼由0.4m3移动式拌和机提供，砼粗细骨料在块石料场人工轧制，自卸车汽车运输至施工现场，砼由拌和站提供人力双轮胶车运输，底板、护坦、砼直接入仓，人工平仓、机械振实。（7）帷幕灌浆施工程序为：钻机就位——分段钻孔——测孔斜——洗孔安装灌浆工作及输浆回路——压水试验——制浆及灌浆——重复以上步骤进行下段灌浆施工，灌浆孔达到设计深度后分段向上灌浆——灌到设计高程后封孔。7.4.3灌溉涵管封堵施工二期施工时由输水隧洞导流，此时在涵管进口上游筑围堰，先进行涵管封堵并拆除进口闸室，竖井。封堵时在管壁处预埋灌浆管，等砼到龄期后进行充填灌浆。然后按同样的方法对竖井进行封堵。7.4.4隧洞施工隧洞施工主要工程项目为：石方开挖、砼浇筑、回填灌浆、固结灌浆等（1）石方开挖石方开挖包括石方明挖、石方洞挖两种，石方明挖采用手风钻配潜孔钻钻孔，人工装药爆破，人工掀至坡脚，待围堰完成后，斗车出碴至洞口，自卸汽车运至弃碴场弃碴；石方洞挖采用手风钻钻孔，人工装药爆破，人工装碴，卷扬机牵引斗车运出洞转自卸汽车运输至弃碴场弃碴。（2）砼浇筑308n砼粗细骨料在块石料场人工筛选，自卸汽车运输至施工现场，砼由移动式拌和机现场拌制，人力双胶轮车运输；进水口及镇墩砼经卷场机提升入仓；人工平仓，机械振捣。（3）回填灌浆施工程序：施工准备→造孔→灌浆→封孔。施工方法：在预埋管中进行，采用风钻钻孔，自较低的一端开始，向较高的一端推进，灌浆压力0.2~0.3Mpa，灌浆孔停止吸浆后，延续灌注10min，才可结束灌浆，灌浆孔灌浆完毕后，应使用干硬性水泥砂浆将钻孔封填密实，孔口压抹齐平。（4）固结灌浆固结灌浆应在面层砼达到50%设计强度后施工，灌浆采用风钻钻孔，按环间分序，环内加密的原则进行循环灌浆。一泵一孔，射浆管距孔底小于0.5m。施工程序：施工准备→造孔→灌浆→封孔。7.4.5主要施工机械工程主要施工机械详见表7.27.5土石方平衡计划水库加固各个建筑物土石方开挖料及拆除料均可加以利用，多余部分再作为弃碴处理，各部位的土石方平衡利用情况见表7.3。建筑物土石方平衡利用分述如下：大坝干砌石拆除料作为抛石固脚的材料，弃料部分可作为大坝两侧排水沟浆砌石材料。溢洪道砼拆除及石方开挖料可作为进口段抛石固脚材料，砌石拆除料可作为冲刷坑及出水渠浆砌石材料。隧洞开挖石方除部分用于围堰护坡外，其余部分进行筛分后可作为坝后反滤材料。土方弃料就近堆放于大坝右岸山凹弃碴场。表7.2主要施工机械汇总表308n序号项目单位数量备注1反循环钻机台221m3反铲挖倔机台235t自卸汽车辆8474kW推土机台151m3装载机台26蛙式打夯机台27载重汽车辆25t8风钻台59潜孔钻台2100型10卷扬机台111插入式振捣器台512汽车吊台1138t压路机台2140.4m3拌和机台515砼泵台1表7.3土石方平衡表单位：m3序号项目单位溢洪道大坝隧洞1土方开挖m3176204505124002土方(风化料)回填m48400273085003石方开挖m5332739724砼及砌石拆除m64092.65干砌石拆除m792906抛石固脚(利用开挖及拆除料)m8517566584057土方弃料m99220177539008石方开挖弃料2244.6263235679说明：工程量均按自然方计算7.6施工总进度7.6.1编制施工进度计划的依据XX水库是按照江西省水利厅赣水管字（1998）034号文《关于进一步加快病险水库除险加固步伐的通知》的要求，并根据XX308n水库建筑物实际存在的问题而提出加固方案，按江西省水利厅《江西省病险水库、水闸除险加固专项规划报告》，计划在2005年前完成现有病险水库的除险加固任务。因此，本工程的施工进度按照加固工程量紧凑安排，尽可能早日完成水库的除险加固，发挥工程效益。XX水库除险加固的重点是大坝坝身防渗、坝基防渗和绕坝防渗，溢洪道泄槽的加固和消能防冲设施的加固、新建输水隧洞等工程，因此各项目都应合理安排进度，根据工程项目间的内在联系，减少相互间的施工干扰，使各项目按计划施工时间完成。7.6.2施工总进度安排根据施工总体安排，施工准备期安排在第一年8～9月，在此时段内，应完成交通道路施工、场地平整、供电及供水工程，并提前做好水库水位降低至死水位78.93m的工作，整个工程安排施工期为二年。为了充分发挥工程效益和减少损失，按工程投资均匀投入的原则，先行安排大坝混凝土防渗墙、和溢洪道进口段、隧洞的施工。（1）大坝工程施工安排大坝工程施工期安排为两个枯水期。要求第一年9月做好上游坝面清除、平整，将清除弃料均匀放入上游坝底；在第一年9月份开始做好坝顶防渗墙施工机械施工轨道的安装。坝顶施工必须组织至少两台造孔机械，由于造孔开挖工作量大，是大坝工程施工能否顺利完成任务的控制性因素。因此，施工从坝中开始往两端进行，以加快槽孔开挖速度。大坝混凝土防渗墙施工的关键是开槽和砼浇注，做好混凝土浇筑，计划利用6个月左右的时间做好大坝的防渗墙浇筑，至第二年的3月完成防渗墙浇筑施工，同时结合坝面清除和棱体拆除进行上游坝踵抛石固脚。进入汛期利用灌溉涵管渡汛。大坝上游混凝土预制块护坡、大坝下游排水棱体的重建分段进行，安排在第二年的10月开始至第三年的2月，用一个枯水期共4个月的时间完成。其间同时进行下游坝面的整平、护坡、排水沟砌筑等工作。在第三年1～3月进行观测设备埋设。第三年1月～4月进行坝顶的整平、水泥砂卵石基层和坝面混凝土铺设，防汛照明设施安装等大坝收尾工作，6月底大坝加固工程全面结束。308n（2）溢洪道工程施工安排溢洪道工程施工比较独立，但为了使工程的资金比较均匀，溢洪道安排在第一年10月～第二年1月及第二年10月～第三年1间施工，总工期为8个月。首先进行溢洪道的进口段及控制段、泄槽等现状已经破损的砼底板拆除，并进行冲洗，拆除完成后，即进行基础开挖，利用一个冬春的时间完成控制段进口段的土建工程施工。第二年进行泄槽段、消能设施及出水渠的基础开挖和砼、干砌石的施工。开挖基础时间为1个月，砼浇筑和浆砌石砌筑时间2个半月，至第三年1月完成整个溢洪道施工。（3）输水隧洞的施工根据本工程的实际情况，为了输水隧洞第二年能够导流，将工期安排在一个枯水期，安排在第一年9月中旬～第二年3月间施工，工期为6个半月。其中，洞身段施工5个半月，进水口施工3个半月，设备安装1个月，出口段施工1个月。（4）灌溉涵管工程施工安排灌溉涵管加固工程的施工安排在第二年9月中旬～第三年2月进行。施工在进口设置围堰，利用1个月进行进口闸室拆除、2个半月的时间进行砼砂浆冲填封堵。（5）防汛公路及其它工程安排防汛公路及其它工程的施工可与大坝枢纽主要建筑物同时进行，但施工中应充分考虑交通运输要求，分段施工，场内交通施工期安排在第三年1月～2月；场外交通施工期安排在第二年12月～第三年3月。各项目施工进度安排见施工总进度计划表。308n8环境保护及水土保持设计8.1设计依据本工程环境保护设计依据的有关法规和设计标准如下：《中华人民共和国环境保护法》；《中华人民共和国水土保持法》；《建设项目环境保护管理条例》；《建设项目环境保护设计规定》；《生活饮用水卫生标准》（GB5749－85）；《地表水环境质量标准》（GHZB1－1999）；《污水综合排放标准》（GB8978－1996）；《环境空气质量标准》（GB3095－1996）；《建筑施工场界噪声限值》（GB2523－90）。按照工程除险加固的实施情况，对破坏的植被、堆碴场进行水土保持设计。对水库按达标后的规模进行环境影响监测。8.2环境保护设计8.2.1环境现状XX水库处于山区内，离XX市城区35Km，距最近的公路2.5Km。目前未对库区内的水质、空气质量和噪声开展系统的监测。据现场查勘，区域内基本无工业企业，当地居民以农业、种植业、养殖业为主，无水质污染源、无空气污染源和无大的噪声源。由于库区内地势开阔，水源条件好，扩散条件好，因此，可以认为库区水质良好、空气质量良好、总体噪声背景值较低，声环境质量良好。本工程地处亚热带地区，库区内为山区，库区森林茂密，植被良好，径流的主要来源为降水，坝址以上无工业污染，水库运行多年，实践证明对周围地区环境未造成不良影响，库内水土保持良好。308n8.2.2环境影响8.2.2.1工程对环境的不利影响本工程施工过程中，土石方的开挖，砂石料的填筑，混凝土防渗墙的浇筑均会有不少浑水和碱性废水排入河道。施工机械运行和维修时，油料的溢漏也会时有发生，若不能进行有效控制可能形成油污染。施工人员的生活污水排放也会影响水质。本工程开工后，随着各类机械设备、生活附属设施的增加，如以石油为燃料的汽车、铲运机、推土机及生活锅炉等所排放的废气，会导致附近大气中二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫、飘尘以及含铅量等指标上升。此外，基础工程的施工和建筑材料的运输过程中均可能产生飘尘，对项目区的大气环境造成一定的影响。本工程施工过程中，施工机械的操作，人工砂石料的粉碎、筛分过程和混凝土拌和系统的作业均会产生噪声污染，这些噪声污染源对周围的声环境影响较大。本工程施工期间各工区人员高度集中，但施工人员的居住房屋绝大部分属于临时性居住，生活设施的建设标准相对较低，且不完善，这会增大各种疾病交叉感染的机率，从而影响施工人员和附近居民的身体健康。本工程施工期间，由于各种施工车辆频繁出现在各施工工区附近，这会对各施工工区附近的交通带来不便。总之，施工期间将给当地的工农业生产带来一定的负面作用；废水、废气及机械噪声会对周围环境造成一定污染，施工和拆迁安置均会破坏现有植被，加重水土流失；施工对附近的交通状况也会有所影响。但该工程对环境的不利影响主要体现在工程建设期，工程建成后对环境的不利影响较小。8.2.2.2工程对环境的有利影响XX水库除险加固后，对库区环境的发展将产生积极的影响，极大地改善库区的社会环境和自然环境，这主要体现在以下几方面：（1）水库除险加固后，解除了病险库工程给人们心理带来的压力，人民的生活安宁，社会稳定，这将促进该区域的经济发展。（2）水库除险加固后，抬高了正常蓄水位，一方面308n提高了库区下游的防洪标准，降低了洪灾发生的机率，有效地保障了库区下游人民群众生命财产的安全，减少因洪灾造成的经济损失，有效地保护了库区下游的生态环境和人群健康，避免因洪灾带来的一系列环境污染，减少水土流失，保护土地资源。从而改善了库区下游城镇的社会生活环境、经济生活环境和投资环境。另一方面提高了灌溉保证率，增大了灌溉面积和养殖面积，工程效益得到明显提高，为社会发展作出了贡献。（3）库区正常蓄水位的抬高，使库区水面增大，提高了小气候的调节能力，改善库区周边的生态环境；库区正常蓄水位的抬高，增大地下水的补充回灌，改善了地下水的环境。（4）除险加固工程建设后，该工程的绿化、美化环境措施将进一步改善库区周围的环境面貌，提高其旅游观赏价值。8.2.2.3对策及措施针对该工程对当地环境质量所带来的不利影响，应采取相应的对策和措施，以减轻或避免由于工程施工对当地带来的不利影响。（1）施工前应编制施工环保计划，合理安排施工企业布局和场内交通网络，避免施工运输与附近交通发生严重干扰，对污染影响程度较大的噪声源应尽量安排在离居住区较远的场所，同时应加强施工机械的维护保养、减少废气排放量和油类泄漏事故，采取科学的施工方案，配备相应的除尘、降尘设备，减少工区的粉尘和飘尘量。（2）加强对施工现场的环境管理，定期进行环境监测，以控制工程涉及区的环境污染。（3）完善卫生保健体系，加强人群健康监测和施工区的环卫管理，重点注意防止施工人员和拆迁人员中各种传染病的发生。（4）做好移民安置区环境保护规划，为移民生产、生活作出科学合理的安排，从而保障移民生活水平的稳定与提高。8.2.2.4综合评价与结论308n本次除险加固工程施工，虽然投入大，施工范围也较广，但均在坝区进行施工，新的占地区域较少。虽然在施工中的土石方开挖和混凝土浇筑、浆砌石砌筑，以及施工冲洗等会产生一些废水造成一些浑浊水和碱性废水排入下游河道，但其数量不大，稍加沉淀则不致影响周围环境。施工中开挖的土石废碴应结合工程的土石方回填进行，一般先行堆放到开挖地不远处临时堆放，尽可能运至上游坝踵用于回填，加固坝坡。部分弃碴可结合防汛公路改造，以浆砌石挡土墙拦截后整平作路基。多余弃碴将其堆放与大坝右坝头冲沟中整平种植植物，搞好绿化，防止水土流失。工程施工期间，人员急剧增加，会给坝区周围的生活指数造成一定影响。人群聚居，应做好疾病的防疫工作，避免外界流行疾病的传入而流行。施工期的机械噪音，将在一定程度影响周围居民的生活，但只要施工单位多加注意，可以将此影响减至最低程度。通过现状调查和工程对环境的影响分析，可知该工程除险加固后，对环境的发展将产生积极影响。首先是工程的建设将促进该区域的经济发展，解除了病险库工程给人们心理带来的压力；其次工程安全运行后，抬高了正常蓄水位，一方面下游人民的生命财产免受洪水侵害，人民生活安宁，社会稳定；另一方面工程效益得到明显提高，增大了灌溉面积和养殖面积，为社会发展作出贡献。工程所采取的绿化措施，可增加植被覆盖率，降低噪声和大气污染，涵养水土，对该库区周围的生态环境起到良性促进作用。8.2.3环境保护设计XX水库处于山区内，目前尚无水质污染源、无空气污染源和无大的噪声源，故未对库区内的水质、空气质量和噪声开展系统的监测。但目前XX市招商引资形势喜人，以发展的眼光来看，考虑到XX水库除险加固后，未来库区内可能会有工业企业落户，故本次设计考虑在库区内布置水质环境、空气环境和噪声环境监测设施各3套，用以监测库区内的水质环境、空气环境和噪声环境。308n8.3水土保持设计8.3.1库区水土保持8.3.1.1水土流失影响分析水土流失的发生与发展是自然因素和人为因素长期综合作用的结果，而主导因素是人类不合理的活动造成的。根据XX水库除险加固工程建设的特点，从中分析其对水土保持工作可能存在的不利因素是十分必要的。本工程各施工项目均会不同程度地扰动原地貌，损坏土地和植被，其中以土石方开挖，土石方填筑及弃碴对水土流失影响较大，弃土、弃碴量较大，对于裸露的开挖面及疏松的堆弃碴，如不采用相应的水保措施，在多雨季节极易产生水土流失。土（石）料场分布在工程区周围，工程所需土、石料场可就近开采，土料场剥离后的表土集中堆放，待取土完毕后回填复垦，集中堆放期间易产生水土流失。8.3.1.1库区水土保持要求在水库流域范围内，应采取山水田林路统一规划，工程措施、生活措施、蓄水保土耕作措施科学配置，综合治理。坚持以经济效益为中心，同山区脱贫致富与经济发展相结合，生态效益、社会效益统筹兼顾，宜农则农，宜林则林，宜果则果，宜牧则牧，宜渔则渔，做好综合治理。坡度25°以上耕地全部退耕还林还草，种植经济林，水源涵养林，认真贯彻执行《水土保持法》等有关法律法规，把监督管护和治理开发放在同等重要位置，使全社会各方面力量都投入到治理水土流失，改善环境的工作中来。8.3.2水土保持设计本工程施工期间，主要造成植被破坏的有：砂石料场和土料场，防汛公路改造扩建，弃碴场覆盖等。施工过程中308n取弃土石要综合考虑，填挖土石应相互利用，以减少施工中的弃土石碴量。弃土石碴应结合填坑、筑路合理规划，弃土石碴应在指定地点堆放，分层夯实，及时种上树草，避免松散的弃土石碴产生新的水土流失，对采取堆高方式的弃碴场，应修建拦碴坝，以防止水土流失的发生。需要特别注意施工土石的流失，以免造成河道淤塞。施工完成后，应对破坏的植被进行植草植木处理。水土流失治理应采取工程措施和生物防治措施相结合，全面规划、综合治理。本工程水土流失治理的主要措施如下：（1）工程措施工程措施主要是对开挖取料后的弃料进行防护，避免其流失。采取的防护措施均采用建浆砌石挡土墙的办法，并在墙底设排水孔，内置反滤。（2）生物防治措施生物防治措施主要是对开挖取料施工完成后的料场，弃碴场，施工临时道路，削坡坡面进行防护，恢复植被，避免水土流失。对块石料场，由于开挖面较陡，因此种植易于生长攀缘的植物，以种植葛藤为主；进行部分覆土处理后，采用品字型布置，共种植葛藤150株。对土料场，种植易于生长的毛竹，对弃碴场，进行部分覆土处理后，种植易于生长的芭茅，种草，共植芭茅100棵，撒播草籽——苜蓿20kg。此外，对大坝右坝肩上坝公路处沿途山坡，对表层进行植被保护，种植易于生长的芭茅，种草，撒播苜蓿草籽。对施工完成后废弃的施工临时道路，以撒播草籽——苜蓿作为主要的治理措施。（3）水土保持实施水土保持工程的实施，应与工程施工同步进行，特别是工程措施，必须在施工同时进行，避免施工过程中的水土流失。生物防治措施则应在工程完成后立即进行，以营造一个良好的生态环境。水土保持治理必须落到实处，工程实施的项目法人必须有人专管，从领导上、技术上保证方案的顺利实施，按时按质完成任务。8.4环境保护及水土保持投资概算8.4.1编制依据（1）原能源部，能源水规《水利水电工程初步设计概算编制办法》[1991]527号。308n（2）水利部《水利水电建筑工程概算定额》（1988）及江西省相关定额。（3）水利部《水利水电工程设计概（估）算费用构成及计算标准》[1998]（15）号，下简称“15号文”。8.4.2投资概算根据《建设项目环境保护设计规定》第62条：“凡属于污染治理和保护环境所需的装置、设备、监测手段和工程设施等均属环境保护设施”，“凡有环境保护设施的建设项目均应列出环境保护设施的投资概算”。本工程水土保持及环境保护的概算总投资为40.75万元，其中水土保持投资为21.02万元，环境保护投资为10万元，其他费用为1.88万元。水土保持及环境保护概算详见表8.1。表8.1水土保持及环境保护概算表编号工程或费用名称单位数量单价（元）合价（万元）一水土保持工程万元　　21.021M7.5浆砌块石挡土墙m31056165.6617.492砂砾反滤料m311089.890.993毛竹种植棵80200.164葛藤种植棵20050.105芭茅种植棵70020.146撒播草子kg1781200.14二环境保护工程万元　　10.00三其他费用万元　　1.881实施管理费（3%）万元　　0.452勘测设计费（7.5%）万元　　1.133其他（2%）万元　　0.30四一至三部分合计万元　　32.90五基本预备费（5%）万元　　0.85六水土保持设施补偿费m23500027.00七静态总投资万元　　40.75八总投资万元　　40.75308n9工程管理9.1工程管理现状（1）工程管理机构XX水库始建于1965年9月，开工后工程管理机构名称为“XX县XX水库工程指挥部”，1966年该机构名称改于“红卫水库领导小组”，1986年初更名为“XX县XX水库管理委员会”，属全民性质事业单位，企业管理，实行自负盈亏，行政及业务都归XX市水电局管理。当时水库职工总人数为43人，其中行政管理人员5人（包括会计、出纳），养鱼人员8人，“五七”队8人，渠道管水人员14人，大坝看护及后勤人员3人。1986年4月XX撤县设市，原“XX县XX水库管理委员会”随之更名为“XX市XX水库管理委员会”。XX水库目前有职工74人，其中退休人员26人，供水和工程管理人员19人，管理人员5人，年创经济总产值为41万元。（2）工程管理体制XX市XX水库管理委员会属全民性质事业单位，企业管理，实行自负盈亏，行政及业务都归XX市水电局管理，负责管理XX水库整个枢纽工程和渠系工程的正常运行，管辖枢纽、渠系站、电站和水产场四个分项管理单位。工程管理主要分两部分：第一部分是枢纽工程管理，管理内容按《水库工程管理通则》和《水闸管理通则》执行，水库的水情预报与传输由枢纽管理所负责；第二部分是渠系工程管理，主要从事渠道及配套工程管理以及防汛抗旱。9.2管理机构的设置及人员编制XX水库通过除险加固之后，工程能够设计正常运行的管理要求，发挥灌溉、防洪、养殖、旅游等综合效益。根据《江西省水利工程管理体制改革实施方案》（赣府［2004］22号）和水利部、财政部《水利工程管理单位定员定岗标准（试行）》（水办［2004］307号）的要求，XX人民政府于2005年8月11日下达了《XX市水利工程管理体制改革实施方案》，本次设计与实施方案相一致，机构设置继续保留XX水库管理委员会（股级建制），负责XX水库的日常管理、防洪运行和维护任务，为纯公益性水管单位，定性为事业单位（全额拨款）。308n根据水利部、财政部《水利工程管理单位定员定岗标准（试行）》（水办［2004］307号）的要求对XX水库人员进行定岗定编。加固后，XX水库总库容为2631万m3，按标准定员级别为4级，经XX市有关部门测算，并在实行管养分离的前提下，将各水管单位的灌区划给属地乡镇管理，水费收缴和渠道维护由乡镇负责，通过对部分岗位合并，确定XX水库管理委员会人员编制为7人。岗位类别有：单位负责类、行政管理类、技术管理类、财产与资产管理类和水政监察类。为提高管理水平，降低运行成本，按照管养分离要求，水管单位未设维修岗位。水利工程的维修养护，要通过招标或委托合同管理等形式实行市场化养护。XX水库管理委员会岗位定员表表9.2—1岗位类别岗位名称定员(人)单位负责类单位负责岗位1技术总负责岗位行政管理类行政事务负责与管理岗位1文秘与档案管理岗位人是事劳动教育管理岗位安全生产管理岗位技术管理类工程技术管理负责岗位0.5水工技术管理岗位大坝安全监测管理岗位机电和金属结构技术管理岗位水库调度管理岗位0.5水文预报岗位财产与资产管理类会计岗位2出纳岗位运行与观测类运行负责岗位1闸门及启闭机运行岗位防汛物资保管岗位大坝安全监测岗位1水文观测岗位总计7根据《江西省水利工程管理体制改革实施方案》（赣府［2004］22号）的精神，水管单位经费列支渠道为：（1）人员经费和公用经费。纯公益性和准公益性水管单位，其编制内在职人员经费，离退休人员经费、公用经费等基本支出列入财政预算，由同级财政负担。308n（2）工程维修项目经费。纯公益性水管单位和准公益性水管单位中的纯公益性部分的工程日常维修养护经费，在水利工程维修养护岁修资金中列支；工程除险加固、更新改造资金纳入基本建设投资计划，由发展和改革部门在非经营性资金中安排。9.3工程管理范围和保护范围根据水库工程管理需要，结合当地自然地理条件和实际情况，按《水库工程管理设计规范》（SL106—96）的有关规定划定工程管理范围和保护范围。9.3.1工程管理范围（1）大坝管理范围为：上游从坝轴线向上不少于100m（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150m，主、坝两端以第一道分水岭为界或距坝端不少于200m，且上、下游均与坝头管理范围端线相衔接。溢洪道与大坝之间山体全部纳入管理范围。（2）溢洪道管理范围为：沿溢洪道两侧轮廓线向外各不少于50m，消能工以下不少于100m。（3）隧洞管理范围为：沿隧洞两侧轮廓线向外各不少于50m。（4）其他建筑物管理范围：从建筑物外轮廓线向外不少于20m。（5）生产、生活区管理范围包括：办公室、防汛调度室、仓库、车库、机修厂、职工住宅及其他文化、福利设施等不少于房屋建筑面积的3倍；渔场、林场、畜牧场按其规划确定的占地面积进行管理。水库工程管理范围的土地应征用，并办理确权发证手续，移交水库管理单位。9.3.2工程保护范围工程保护范围：按工程管理范围的外边界线外延，主要建筑物不少于200m，一般建筑物不少于50m。水库保护范围：按由坝址以上，库内两岸（包括干、支流）土地征用线以上第一道分水岭脊线之间的陆地。308n工程和水库保护范围内的土地不征用，但应根据工程管理的要求和有关法规制订保护范围的管理办法。9.3.3土地确权划界XX水库土地的确权划界工作，是维护水利工程用地的合法权益，确保水利工程安全，保障库区人民的正常生产生活秩序的有力保证。为依法确认水利工程用地所有权、使用权，须进行XX水库用地，确权划界，登记发证工作。XX水库用地始于1959年11月，根据国家土地局（1989）国土（籍）字第73号《关于确定土地权属的若干意见》，应结合江西省实施《水法》办法的规定，水库主管部门应根据《水库工程管理设计规范》（SL106—96）的规定对XX水库的管理范围和保护范围内用地进行确权划界。水库库区保护范围按江西省实施《中华人民共和国水法》办法的规定划定。XX市土管局应按照有关法律、法规、以文件形式给XX水库水域和生产、生活用地发放《中华人民共和国国有土地使用证》。由于XX水库在本次设计中仅仅是除险加固，工程规模未作改变，工程的管理范围和保护范围早已划定，且基本满足要求，不需作太大改变。本工程只需根据运行情况，如若灌区范围扩大等，按有关规定核实划定管理、保护范围。9.4工程主要管理设施完善XX水库除险加固后，现状管理设施已不能满足工程运行管理的要求，根据《水库工程管理设计规范》（SL106—96），该工程的管理设施应在工程险险加固的同时进行配套完善。9.4.1水情雨情监测设施站网规划XX水库是一座以灌溉为主兼顾、养殖的中型水库，库区为中高山区，流域地势东南部高、西北部低，为了水库的安全和调度，并极时了解和掌握水库的水情、雨情，规划在水库管理委员会建一座中心站，中心站设在管理委员会内，根据1：10000航测图进行布置规划，在库区新建两处雨量站，增加XX308n水库雨量站和水位站自动观测设备和自动传导系统，雨量站和库水位采用自动观测计和自动传导系统，观测资料由各雨量站水位站直接传送到水库管理委员会控制中心，控制中心传送来的雨情水情通过机算机数据处理加工和保存，做出水库洪水预报，并由水库管理委员会控制中心将雨情水情数据传送到上级防汛部门。洪水调度系统设备设施配置清单如下：（1）中心站：1套（2）中继站25w：1套（3）水位雨量站5w：1套（4）单雨量站：2套（5）备件①终端站板：1块②200MHz手机：1只③中继站备板：1块④模块：2块⑤工具：1套⑥功率计：1台⑦解调器板：1块（6）微机：1套（7）系统软件：1套（8）洪水预报调度软件：1套9.4.2水工建筑物监测设施现状水工建筑物监测设施仅有人工观测的坝身、坝基和绕渗渗压计，大部分渗压计淤塞破坏，观测精度较差；没有布设变形观测点。本次重新设计水工建筑物的监测设施，主要有大坝、溢洪道等观测设备，系统包括如下观测项目和仪器：（1）观测标点41个；（2）观测基点和校核基点4个；（3）高精度的经纬仪1台、水准仪1台，全站仪1台；（4）渗压计29个；（5）微机2台；（6）监控设施（MCU，ADAS等各种设备）一套。除上述设备外，还需建设独立的观测管理用房。308n9.4.3管理单位用房XX水库位于山区，交通不便，通讯条件差，生活条件十分落后，管理委员会办公用房较少，目前全局办公楼、食堂和宿舍建筑面积总计约1260㎡；且职工住宅和生产用房（仓库）均为六十年代建的单层平房，属砖木结构，部分为干打垒的土房，共计600m2，基本上属危房,需拆除；剩下900㎡砖混结构房屋也已陈旧破烂，急需维修。计划维修如下永久性房屋建筑（均采用砖混结构）：（1）维修原办公楼共计建筑面积1260m2；（2）新建办公搂（含水库调度中心）1000m2；（3）新建防洪物资储备仓库及料场等辅助生产用房300m2；（4）新建隧洞启闭房及恢复溢洪道管理房100m2。9.4.4交通设施目前管理委员会无工具车等交通运输工具。根据本工程的地理位置和工程管理、防汛抢险的需要，应配置防汛车辆、防汛船只等防汛抢险交通工具。（1）载重车1辆（2）工具车1辆；（3）防汛专用车1辆；（4）机动船1艘。9.4.5防汛公路本次设计防汛公路建设项目为：（1）进库公路对白田镇～XX水库2.5km公路加宽取直改造。公路改造按四级砼路面进行建设，（2）上坝公路：本次拟拓宽建砼路面。局部路面处山体进行护坡。长约1000m，（3）大坝至溢洪道公路：目前大坝及溢洪道公路为泥石路面，长约87m，本次拟与大坝按相同标准拓宽改造为砼路面。（4）大坝至隧洞公路：目前到输水隧洞进水口没有道路，为了满足工程管理需要，本次设计将大坝右坝头到隧洞进水口段依山新开一永久道路，308n防汛公路均按四级公路砼路面进行建设，设计砼路面净宽4.5m，两侧各布置1.0m的土路肩，在路面底部先铺设一层15cm厚的砂砾石垫层，然后在路面底部再铺设一层15cm厚的水泥砂砾石水稳定层并碾压整平，最后再铺一层20Cm厚的C25砼面。9.4.6通讯设施（1）无线通讯系统目前管理委员会仅有程控电话一部，遇紧急情况，如通讯线路被冲毁，易造成与外界联系中断；因此，有必要增设一部防汛电台。本次加固设计拟建无线电波信号发射铁塔1座，塔高40m，该塔设于管理委员会中心地点，购置手持机4部，组成一个全灌区范围区线通讯网络，并可与上级防汛调度单位联系。（2）有线通讯系统管理委员会现有一部程控电话与XX市接通，但管理委员会与大坝（溢洪道）管理站及灌区之间无联系工具，为使管理处对外联络，需新增配置5部程控电话。（3）防汛微机根据防汛和工程管理调度需要，设防汛微机1台，传真机1部。9.4.7图书情报管理设施目前，管理部门自动化程度较低，观测资料从观测到整编分析均为人工进行，不仅速度慢，而且精度低。本次设计增设观测资料分析微机1台，图书资料管理微机1台。9.4.8备用电源为确保工程安全运行，防止因停电而影响水库正常调度，必须配置备用电源，配备容量为100Kw的柴油机作备用电源，架设照明线路2Km。308n9.5工程运行管理9.5.1水库运行规程XX水库是一座以灌溉为主，兼顾防洪、发电、养殖等综合利用的中型水利枢纽工程。XX水库经除险加固后，水库库水位能按正常蓄水位103.1m安全运行。工程运用的原则是：应根据水文预报，要求水库在蓄水期应在符合防汛要求的前提下尽量多蓄水，并充分利用天然来水进行灌溉,发挥水库的经济效益。XX水库工程各建筑物应经常性进行维护和检修，并且对各建筑物和设施的操作、维护和检修应严格按照有关的规程和规范技术要求进行。尤其是对大坝和溢洪道等各建筑物的观测项目要求，应严格按照有关观测规程进行，并及时整编分析，一旦发现问题应及时查找原因，进行处理。对水库水位的骤降应严格控制。总之，XX水库的运行管理，应制定出一套行之有效的规章制度。结合不同部门的实际情况，根据库区各雨量站的水情预报和防汛总体要求，考虑到长短期相结合，制定出各种状态下的优化调度程序，尽可能发挥工程的灌溉、防洪和养殖效益。特别在防汛调度方面，应严格按上级人民政府批准的渡汛方案和有关操作规程，服从上级防汛部门的防汛调度要求，结合水情雨情预报进行调度，确保工程安全运行。9.5.2水库管理制度（1）严禁在坝身放牧，挖掘草皮和任意砍伐水库周边林木。（2）严禁在坝身和保护范围内进行取土，挖洞、建窑、开沟、打井、开渠、爆破、埋葬、堆放杂物或进行其它危害坝身完整、安全的活动。（3）严禁向水库倾倒垃圾、废碴以及其它杂物。（4）闸门的启闭必须严格遵守操作规程，加强检查和维护。（5）坚决制止各类违反管理制度的行为，对水库造成重大损失的，要依法追究刑事责任。（6）应做好建筑物的防护工作，当发现建筑物有缺陷时，需及时进行修理。在汛期，应加强巡视，确保安全，出现险情，立即报告，尽快抢护。308n9.5.3施工期工程管理施工期间，提前进场人员不少于5人，并根据施工进度和交付使用的工程数量，在增加施工人员同时，逐步增加管理人员。竣工时，生产职工培训人员应不少于20人，且管理人员应达到额定的定员人数。施工期间，水库管理单位要加强大坝变形观测，参与工程质量检查、监督、竣工后，按照工程基本建设验收规程参加工程验收。9.6监测系统管理与维护制度大坝安全监测自动化系统安装成功，仅仅是系统投入运行的开始，系统能否正常运行，是否经常发生故障，发生故障后能否及时检修恢复，能否真正为大坝、大坝安全性监测发挥作用，在很大的程度上取决于该系统的管理和维护水平。为了使监测系统真正成为大坝安全的耳目，为安全管理作出贡献，应对系统进行良好的管理和维护。9.6.1系统的管理（1）完善领导负责制：成立大坝安全监测自动化系统领导小组，由负责工程的技术负责人担任组长，直接负责系统的正常运行管理。（2）成立专职的大坝安全监测组：在原观测小组的基础上，完善和加强观测人员，不仅包括仪器人员，还应包括计算系统的操作人员和维护人员，资料和校核分析人员。（3）建立定期汇报制：每隔一段时间，监测小组应向领导小组汇报大坝安全自动化系统的运行情况，主要内容：一是观测资料所反映的性态；二是系统的运行状态，以便领导小组及时掌握其性状和系统运行状态。（4）强化监测小组的责任制：每次采集的数据应有专人负责校对，如发现数据异常，则应复测；如确诊数据异常，则应立即分析原因，检查自动化系统和仪器测点是否异常。如无法排除异常数据，则应记录在案，并立即向有关领导逐级汇报。308n（5）加强系统运行的记录与管理：每次系统运行时，正常与否，都应有观测记录，特别是有异常情况出现时，应详细记录异常部位、异常程度及处理结果，每隔一段时间整理一次。（6）加强观测资料的整理、分析和整编工作：每次向领导小组的汇报都应起监测的作用，做到心中有数，每年一次的整编工作应在年未年初完成，并编写监测掌握年度运行报告，上报上级主管部门，并做好归档工作。9.6.2系统维护（1）系统维护的必要性：自动化监测系统是一个由各种电子元器件、各种电路组成的一个整体，任何一个环节的损坏，必将影响整个系统的运行，而电子器件的老化又无法避免，如果没有良好的维护，就不可能有良好的运行。（2）维护资金的安排：维护资金应在水库管理委员会落实年度经费中专项列出，必须保证专款专用，适应安排备品备件，由于大坝安全监测自动化系统直接服务于大坝安全，维护资金可在大坝岁修维护经费中列项，每年维护资金的比例应以系统部投入的1%左右掌握。（3）维护人员的培训：项目安装期间由安装单位专家举办多次技术培训，内容将包括仪器、计算机、通讯、系统维护和大坝安全等方面，监测小组应指派有关人员参加，提高维护水平。（4）加强横向联系：请有关单位每隔一段时间（一年或两年）对系统进行一次常规维护，重大技术问题可请有关单位及时协助。9.7坝区美化、绿化及供排水工程9.7.1坝区美化工程XX水库为中型水利工程，长期以来，由于水库带病运行，水库防汛、维修运行费用高，使得投入再生产的资金缺乏，用于环境绿化和主体工程美化的资金很少。本次设计拟对坝区环境进行美化绿化，待工程竣工后，在坝区范围和水库主要建筑物周围及生产、生活区除交通道、工作场地和主体活动场地外的空闲地，进行种草、种树，进行环境美化。坝区整理美化、绿化范围的具体面积如下：308n（1）水库办公楼及职工生活区周围美化、绿化面积2000m2；（2）坝区周边范围美化绿化面积3500m2；（3）溢洪道、灌溉渠周边美化、绿化面积3500m2；（4）主、大坝上坝公路两侧美化、绿化面积2000m2。9.7.2坝区供排水工程XX水库为五十年代末修建的中型水库、兴建时未考虑工程管理单位生产、生活用水的需要，管理单位区域内未规划地面排水设施，现状工程管理单位生产、生活用水靠打井抽水或人工挑水，十分不便，且因管理单位办公及生活区周围未修建地面排水设施，一遇下雨，地面即积水成塘，生活污水亦未得到妥善处理，对环境造成一定影响。因此，为了满足水库管理单位生产、生活用水的需要，拟在本次工程除险加固后由地方自筹资金配套修建坝区供、排水等公用设施。9.8水费征收制度水费是水利工程管理单位正常运行，自我维护良性循环的基础，也是水管单位的主要经费来源之一。XX水库农业用水水费应按照江西省人民政府有关法令、法规由XX水库管理委员会向受益农户进行征收。XX水库管理委员会水费征收应严格按照有关水费征收管理办法执行。9.9水库综合经营和渔业XX水库管理委员会不仅有丰富的水土资源优势，而且有丰富的旅游资源优势。管辖一定的林地、水产场、灌区等，综合经管项目有：竹木、水产养殖、工程维修安装、输电线、旅游开发等。XX水库属XX市较大的水库，利用其靠近城区的有利条件，防汛道路建成后，将其发展为以水为背景的野外旅游风景资源之一，根据水利部《水库工程管理设计规范》（SL106—96）和XX水库旅游资源的潜质，拟待本次工程加固项目批复后，应采用招商引资对XX水库进行大规模旅游开发。XX水库渔业设施较薄弱，不能适应当前生产发展的需要，根据《水库工程管理设计规范》（SL106—96）和部颁《水库渔业设施配备规范》（SL95—308n94）的要求，除充分利用现有水库水面进行养渔，添置网箱6个，购置渔网、渔船、拦鱼设施等渔业生产设备，发展渔业生产。水是水库主要资源，发展城乡供水是提高水库经济效益，具有发展前途的有利途径。XX水库目前供水量不大，本次工程加固项目批复后，应积极发展供水，使其成为水库的主要收入来源，促进水库良性发展。308n10、工程概算10.1编制说明10.1.1工程概况XX水库位于江西省XX市白田乡XX村。XX水库是一座以灌溉为主，兼有发电、养殖等综合效益的中型水库。大坝为土坝，总库容2640.3万m3，最大坝高34.5m。该水库于1965年9月开工兴建，1968年建成。XX水库距XX市35km，水库到XX市通公路，交通条件较好。本次工程除险加固主要项目有：大坝、溢洪道、灌溉涵管、上坝公路等。主体工程主要工程量（含上坝公路）：土方（含砂砾石）开挖11.30万m3石方开挖0.66万m3土石方填筑3.25万m3混凝土浇筑1.51万m3砌石工程2.98万m3钢筋制安125t主体工程主要材料用量（含上坝公路）：水泥5800t钢筋130t砂25600m3卵石37900m3块石19000m3(已扣除拆除利用量)主体工程施工总工日（含上坝公路）：15.50万工日。施工总工期（含上坝公路）：共23个月。概算编制价格水平年：2005年第四季度。10.1.2投资主要指标308n工程静态总投资3182.67万元，其中工程部分3141.92万元，环境部分40.75万元；工程总投资3182.67万元，其中工程部分3141.92万元，环境部分40.75万元。基本预备费费率5%。10.1.3编制原则和依据1、概算编制基本依据概算编制基本依据，执行水利部《水利工程设计概（估）算编制规定》水总[2002]116号（以下简称“116号文”）。2、定额采用水利部《水利建筑工程概算定额》水总[2002]116号，部分采用原水利部及江西省水利厅有关定额。水利部《水利水电设备安装工程概算定额》水总[2002]116号。水利部《水利工程施工机械台时费定额》水总[2002]116号。3、基础单价（1）人工预算单价按水利部“116号文”规定计算，工长、高级工、中级工、初级工分别为7.10元／工时、6.61元／工时、5.62元／工时、3.04元／工时。（2）材料预算价格水泥使用XX市科华水泥厂水泥，公路运输，运距50公里；钢材、木材、火工材料等到XX市购买，运距38km；砂、卵石料到XX市与弋阳县之间的砂石料场购买，公路运输，运距50km；块石在距XX水库15m的槽家料场购买。　　次要材料预算价格，参考有关价格资料的价格。（3）设备价格主要设备价格，采用机电设备报价资料的价格。4、独立费用费用项目及计费标准，执行“116号文”的规定，并根据工程实际情况列取。(1)建设单位人员经常费，费用指标39390元/人·年见（建设单位人员经常费用指标计算表），建设单位定员定10人，经常费计算期2.5年。（2）工程管理经常费，按建设单位人员经常费的20%计算。（3）工程建设监理费，赣水计字(1999)180号规定计算，按一至四部分投资合计的2.0%计算。（4）工程科学研究试验费，按建安工作量的0.5%计算。308n（5）勘测设计费合计，按建安工作量的8%计算。（6）建设及施工场地征用费，按“土地法”及其他有关规定计算，土地征用补偿费按土地征用前三年平均产值的16倍计算。（7）定额编制管理费，按建安工作量的0.20%计算。（8）工程质量监督费，按建安工作量的0.25%计算。（9）大坝安全鉴定费，列入30万元。5、其他说明（1）内部观测工程，按工程实物量乘单价计算。（2）建筑工程“细部结构”指标按水利部《水利工程设计概（估）算编制规定》水总[2002]116号规定计取。（3）临时工程的“办公、生活及文化福利建筑”按水总[2002]116号规定计算。（4）临时工程的“其他临时工程”按水总[2002]116号规定计算。（5）基本预备费，按一至五部分投资的5%计算。10.2设计概算表表10.2.1工程概算总表表10.2.2总概算表表10.2.3建筑工程概算表表10.2.4机电设备及安装工程概算表表10.2.5金属结构设备及安装工程概算表表10.2.6临时工程概算表表10.2.7独立费用概算表表10.2.8分年度投资概算表表10.2.9资金筹措计划表表10.2.10工程单价汇总表308n表10.2.11主要材料预算价格汇总表表10.2.12施工机械台班费汇总表308n工程概算总表表10·2·1单位：万元编号工程或费用名称建安工程费设备购置费独立费用合计(Ⅰ)工程部分　　　　Ⅰ第一部分建筑工程2188.04　　2188.04一挡水工程1171.47　　1171.471坝顶工程57.46　　57.462上游坝坡工程215.48　　215.483下游坝坡工程37.79　　37.794排水棱体工程110.57　　110.575坝体防渗工程750.17　　750.17二泄洪工程370.64　　370.641进口段工程40.61　　40.612控制段工程54.83　　54.833泄槽段工程144.75　　144.754挑流鼻坎段工程20.03　　20.035消力池工程20.94　　20.946交叉建筑物工程18.15　　18.157泄洪渠工程71.33　　71.33三引水工程303.14　　303.141输水隧洞工程224.46　　224.462总干渠及东干渠渠首工程78.68　　78.68四白蚁防治工程40.00　　40.00五交通工程167.14　　167.141场内公路92.14　　92.142场外公路75.00　　75.00六房屋建筑工程47.30　　47.30七其他建筑工程88.35　　88.351内部观测工程60.67　　60.672其他27.68　　27.68Ⅱ第二部分机电设备及安装工程12.86198.88　211.74308n1水情测报及水库洪水调度系统12.86124.28　137.142外部观测设备　2.50　2.503通讯设备　6.10　6.104交通设备　50.00　50.005办公管理设备　8.00　8.006其他设备　8.00　8.00Ⅲ第三部分：金属结构设备及安装工程25.6318.51　44.141引水工程25.6318.51　44.14Ⅳ第四部分：临时工程124.00　　124.001施工导流工程40.04　　40.042交通工程10.00　　10.003房屋建筑工程39.22　　39.224其他临时工程34.74　　34.74Ⅴ第五部分独立费用　　424.39424.391建设管理费　　185.18185.182科研勘测设计费　　188.04188.043建设及施工场地征用费　　10.5910.594其他费用　　40.5840.58　一至五部分合计2350.53217.39424.392992.31　基本预备费　　　149.62　静态总投资　　　3141.92　总投资　　　3141.92(Ⅱ)环境部分　　　　　基本预备费　　　40.75　静态总投资　　　40.75(Ⅲ)工程投资合计　　　　　静态总投资　　　3182.67　总投资　　　3182.67308n总概算表表10·2·2单位：万元编号工程或费用名称建安工程费设备购置费独立费用合计Ⅰ第一部分建筑工程2188.04　　2188.04一挡水工程1171.47　　1171.471坝顶工程57.46　　57.462上游坝坡工程215.48　　215.483下游坝坡工程37.79　　37.794排水棱体工程110.57　　110.575坝体防渗工程750.17　　750.17二泄洪工程370.64　　370.641进口段工程40.61　　40.612控制段工程54.83　　54.833泄槽段工程144.75　　144.754挑流鼻坎段工程20.03　　20.035消力池工程20.94　　20.946交叉建筑物工程18.15　　18.157泄洪渠工程71.33　　71.33三引水工程303.14　　303.141输水隧洞工程224.46　　224.462总干渠及东干渠渠首工程78.68　　78.68四白蚁防治工程40.00　　40.00五交通工程167.14　　167.141场内公路92.14　　92.142场外公路75.00　　75.00六房屋建筑工程47.30　　47.30七其他建筑工程88.35　　88.351内部观测工程60.67　　60.672其他27.68　　27.68Ⅱ第二部分机电设备及安装工程12.86198.88　211.741水情测报及水库洪水调度系统12.86124.28　137.14308n2外部观测设备　2.50　2.503通讯设备　6.10　6.104交通设备　50.00　50.005办公管理设备　8.00　8.006其他设备　8.00　8.00Ⅲ第三部分：金属结构设备及安装工程25.6318.51　44.141引水工程25.6318.51　44.14Ⅳ第四部分：临时工程124.00　　124.001施工导流工程40.04　　40.042交通工程10.00　　10.003房屋建筑工程39.22　　39.224其他临时工程34.74　　34.74Ⅴ第五部分独立费用　　424.39424.391建设管理费　　185.18185.182科研勘测设计费　　188.04188.043建设及施工场地征用费　　10.5910.594其他费用　　40.5840.58　一至五部分合计2350.53217.39424.392992.31　基本预备费　　　149.62　静态总投资　　　3141.92　总投资　　　3141.92308n建筑工程概算表表10·2·3编号工程或费用名称单位数量单价（元）合价（万元）单价组合Ⅰ第一部分建筑工程万元　　2188.04　一挡水工程万元　　1171.47　⑴坝顶工程万元　　57.46　1坝顶平整m219802.660.5312砂砾石垫层（厚15cm）m2198016.563.2823水泥砂砾基层（厚15cm）m2198036.717.2734C25砼路面（厚20cm）m2178260.0310.7045C15砼路缘m3139282.673.9356C20砼防浪墙m3255300.077.65　7标准钢模板制安m2149851.467.716+78电缆沟土方开挖m331713.630.4389M7.5浆砌砖电缆沟m3238222.415.29910C15砼电缆沟盖板m330379.581.141011钢筋制安t15.305838.308.93　12防汛照明灯盏610000.60　⑵上游坝坡工程万元　　215.48　1土方开挖m355006.093.35242护坡块石拆除m31021919.2819.7011+123砂卵石垫层清除m329198.052.35134坡面整修m2291982.667.7715砂卵石垫层m3437989.4939.19166C15砼护面m3330258.38.52177C15砼预制块护坡m32950379.58111.98108护坡固脚齿槽土方开挖m370952.271.61209C15砼固脚m3264282.677.46510标准钢模板制安m226451.461.366+7308n11坝脚平台土石方堆筑(利用上游坝坡拆除料)m333005.201.7220*1.26+2112抛石固脚(利用上游坝坡拆除料)m3732414.2910.4740⑶下游坝坡工程万元　　37.79　1护坡块石清除m355019.281.0611+122坡面整修m2231002.666.1413草皮护坡m2275003.429.41224M7.5浆砌石台阶(利用拆除料)m3485116.915.67475M10浆砌石台阶砂浆抹面m2118813.071.5525*0.6+26*0.46排水沟土方开挖m3100313.631.3787排水沟砂卵石垫层m36789.490.60168M7.5浆砌块石排水沟(外购料)m3539222.4111.999⑷排水棱体工程万元　　110.57　1原排水棱体堆石清除m3288519.285.5611+122砂卵石垫层清除m33968.050.32133棱体堆块石(利用拆除料)m3215223.555.07274棱体堆块石(外购料)m35865100.8059.12285棱体干砌块石(外购料)m31470107.4115.79296砂卵石反滤m3133689.4911.96167粗砂反滤m385389.497.63308土工布反滤m240609.183.73619坝体土方开挖m314524.370.633110坝体土方填筑(利用开挖料回填)m314525.200.7620*1.26+21⑸坝体防渗工程万元　　750.17　308n1冲击反循环钻机成槽法开槽(土层、墙厚0.6m)m28480481.39408.22322冲击反循环钻机成槽法开槽(强风化岩层、墙厚0.6m)m2455728.3733.14333冲击反循环钻机成槽法开槽(弱风化岩层、墙厚0.6m)m230874.042.62344砼防渗墙浇筑m28965195.80175.53355预埋灌浆管m403380.0032.26　6帷幕灌浆钻孔（强风化岩石层）m127582.5110.52　7帷幕灌浆钻孔（弱风化岩石层）m980196.2819.24　8帷幕灌浆m2131322.1268.64　二泄洪工程万元　　370.64　⑴进口段工程万元　　40.61　1土方开挖m375004.373.28312石方开挖m327534.090.9436+37*1.083石方开挖（凿除）m3132143.811.9038+39*1.134抛石固脚(利用拆除)m3370014.295.29405土方回填(利用开挖料)m342905.202.2320+216干砌石拆除m326019.280.5011+127堰体砼拆除m3370161.975.99438浆砌石拆除m316537.780.62449干砌石护坡(利用拆除料)m312409.941.234110干砌石护坡(外购料)m336678.532.874211砂卵石垫层m340289.493.601612C15砼固脚m3110282.673.115308n13标准钢模板制安m279751.464.106+714C15砼导流墙m3165300.074.9548⑵控制段工程万元　　54.83　1边墙砼拆除m370161.971.13432C25砼溢流堰m3380307.2711.68493溢流面滑模m2243158.043.8451+524C10砼垫层m326267.740.70535C25砼重力式挡土墙m388307.382.70546标准钢模板制安m29651.460.496+77沥青砂板分缝m310578.630.83558铜片止水m3165270.314.46569钢筋制安t12.05838.307.015710帷幕灌浆钻孔(砼层)m18142.400.265811帷幕灌浆钻孔(岩石层)m463142.406.595812帷幕灌浆m470322.1215.1459⑶泄槽段工程万元　　144.75　1边墙砼拆除m3842161.9713.64432浆砌石拆除m313237.780.50443土方开挖`m360509.745.89604土方回填m349505.202.5720*1.26+215石方开挖m3264834.099.0336+37*1.086石方开挖（凿除）m3286143.814.1138+39*1.137C25砼重力式挡土墙m31310307.3840.27548C25砼底板m3650307.2719.97459标准钢模板制安m2121551.466.256+710软式透水管（直径100mm）m31720.000.63　11砂卵石反滤m328689.492.5616308n12土工布反滤m32759.180.256113PVC排水管(直径100mm)m27515.000.41　14沥青砂板分缝m239678.633.115515铜片止水m430270.3111.625616钢筋制安t41.05838.3023.9457⑷挑流鼻坎段工程万元　　20.03　1底板砼凿除m320161.970.32432土方开挖`m37929.740.77603土方回填m36605.200.3420*1.26+214石方开挖m355034.091.8836+37*1.085石方开挖（凿除）m355143.810.7938+39*1.136C25砼底板m395307.272.92457标准钢模板制安m2851.460.046+78C25砼挡土墙m3241307.387.41489锚筋制安(长1m，直径22mm)根7740.000.312310钢筋制安t9.05838.305.2557⑸消力池工程万元　　20.94　1土方开挖m333004.371.44312浆砌石拆除m348537.781.83443M7.5浆砌石回填(外购料)m3185108.352.00624干砌石护坡(外购料)m3612100.806.17　5抛石护底m3137100.801.38　6砂卵石反滤m316589.491.48167土工布反滤m34629.180.42618PVC排水管(直径100mm)m37015.000.56　9沥青杉板填缝m223178.631.825510C25砼底板m3125307.273.84　308n⑹交叉建筑物工程万元　　18.15　①交通桥万元　　8.40　1C20砼桥拱梁m345320.871.44462C20砼桥板m313320.870.42463C25砼重力式挡土墙m375307.382.31654标准钢模板制安m219851.461.026+75干砌石护坡m35578.530.43426砂卵石垫层m31789.490.15167钢筋制安t4.55838.302.6357②涵洞万元　　9.75　1土方开挖m311884.370.52312土方回填m36055.200.3120*1.26+213石方开挖（凿除）m370143.811.0138+39*1.134C15砼交叉涵边墙m3120282.673.39485C15砼涵进出口扭面m3132282.673.73666砂卵石垫层m38889.490.7916⑺泄洪渠工程万元　　71.33　1土、砾石清淤m2137504.376.01312土方开挖m3204824.378.95313土方回填m3140005.207.2820*1.26+214干砌石底版m3270078.5321.20635干砌石护坡m3173578.5313.62646砂卵石反滤层m3159589.4914.2716三引水工程万元　　303.14　（一）输水隧洞工程万元　　224.46　⑴进口段工程万元　　92.69　1土方开挖m335009.743.41602土方回填(m313205.200.6920*1.26+21308n利用开挖料)3石方开挖m3150034.095.1136+37*1.084喷砼15cm厚m3135493.186.66　5C25砼闸底板m3105307.273.23686C25砼闸墩m3520307.3815.98547C25砼闸隔墙m3155307.384.76548C25砼进口段底板m39307.270.28689C20砼进口段挡墙m372300.072.165410C10砼垫层m38267.740.215311C20砼启闭框架及平台m328320.870.904612标准钢模板制安m2196851.4610.136+713C15砼挡土墙m3165300.074.954814铜片止水m11270.310.305615沥青砂板分缝m25078.630.395516钢筋制安t54.05838.3031.535717启闭机房m250400.002.00　⑵洞身段工程万元　　96.24　1洞身石方开挖m3890127.0911.3169+70*1.252C25砼隧洞衬砌m3450581.8926.19713圆形隧洞衬砌木模板m21620156.8425.4172+734钢筋制安m326.45838.3015.41575铜片止水m133270.313.60566沥青砂板分缝m25478.630.42557隧洞固结灌浆造孔（岩石）m56117.090.96748隧洞固结灌浆m561112.956.34759隧洞回填灌浆造孔（岩石）m1217.090.027410m18417.090.3174308n隧洞回填灌浆造孔（砼）11隧洞回填灌浆(砼与岩石面)m2123250.886.2776⑶出口段工程万元　　18.30　1土方开挖m366004.372.88312土方回填(利用开挖料)m363805.203.3220*1.26+213石方开挖m355034.091.8836+37*1.084喷砼15cm厚m395493.184.69　5C15砼镇墩m391282.672.5756标准钢模板制安m29151.460.476+77M10浆砌块石挡土墙m3132188.482.4948⑷原涵管封堵、拆除工程万元　　17.23　1进口浆砌石拆除m316537.780.62442进、出口砼拆除m3275161.974.45433启闭房拆除m23910.000.04　4C20砼竖井封堵m3150299.724.50685M10砂浆封堵m3190232.324.41　6C20砼涵管封堵m345299.721.35　7回填灌砂m314084.491.18　8砂卵石回填m37089.490.63　9钢闸门、原启闭机拆除套1500.000.05　（二）总干渠及东干渠渠首工程万元　　78.68　1土方开挖m396004.374.20312土方回填m344005.202.2920*1.26+213浆砌石拆除m3336037.7812.69444底板砼拆除m3320161.975.18435C15砼渠道护坡m31408312.7744.0477308n6渠斜面平面木模板m2674911.697.8918+197土工膜防渗（二布一膜）m264037.372.3978四白蚁防治工程万元　　40.00　五交通工程万元　　167.14　（一）场内公路万元　　92.14　⑴至隧洞进口公路万元　　15.00　1砼路面km0.530000015.00　⑵上坝公路万元　　77.14　1路面整平m232182.660.8613风化料开挖m31836312.6723.27794砂砾石垫层（厚15cm）m2357516.565.9225水泥砂砾基层（厚15cm）m2357536.7113.1236C25砼路面（厚20cm）m2321860.0319.3247C15砼路缘m390282.672.5458标准钢模板制安m213851.460.716+79M7.5浆砌块石护岸坡m3488186.179.096410M7.5浆砌块石排水沟m3104222.412.319（二）场外公路万元　　75.00　1砼路面km2.530000075.00　六房屋建筑工程万元　　47.30　1防汛物资仓库m21004004.00　2办公室(含水库调度中心)m230050015.00　3现有管理房（砖混）维修m280030024.00　4室外工程（按房屋建筑主体工程投资m2　　4.30　308n10%计算）七其他建筑工程万元　　88.35　（一）内部观测工程万元　　60.67　⑴大坝部分万元　　56.13　①建筑工程万元　　20.73　1总控制室m240500.002.00　2现场观测站m220600.001.20　3土坝变形标点土建个36800.002.88　4观测基点、校核基点个20500.001.00　5钻孔（土层）m650150.009.75　6钻孔（岩层）m195200.003.90　②设备及安装工程万元　　35.40　1测压管(钢管直径50mm)m860300.0025.80　2测压管水位测量仪台323000.009.60　⑵溢洪道部分万元　　4.54　1现场观测站m215600.000.90　2变形标点土建个18800.001.44　3钻孔（岩层）m100200.002.00　4观测基点、校核基点个4500.000.20　（二）其他万元　　27.68　⑴环境整治及美化万元　　16.50　1办公楼及职工生活区周围绿化m2200015.003.00　2坝区周边范围绿化m2350015.005.25　3溢洪道周边范围绿化m2350015.005.25　4大坝上坝公路两侧绿化m2200015.003.00　⑵动力、照明、通信、水情测报等(万元　　22.73　308n按主体建筑工程投资1.5%计算)机电设备及安装工程概算表表10·2·4名称及规格单位单价（元）合价（万元）308n编号数量设备费安装费设备费安装费合计Ⅱ第二部分机电设备及安装工程万元　　　198.8812.86211.74一水情测报及水库洪水调度系统万元　　　124.2812.86137.14⑴水情自动测报系统万元　　　44.288.8653.14①中心站接收设备(1套)万元　　　3.300.663.961前置机(研华PIII)台115000　1.50　1.502遥测中心终端(NKY－9820)台16000　0.60　0.603进口电台[LM2225(日本)]台14800　0.48　0.484全向天线只12400　0.24　0.245通讯机电源[WT（13.8V/12A）]台11200　0.12　0.126蓄电池(65AH/24V)只12400　0.24　0.247同轴避雷器(YBH－2)只11200　0.12　0.12②入库水位雨量遥测站(1套)1套　　　2.660.533.191浮子式水位计[WFY(0－50m)]台14200　0.42　0.422雨量计(DY1019A)台11800　0.18　0.183遥测终端(RTU)(NKY－9810A)台17200　0.72　0.724进口电台[LM2225(日本)]台14800　0.48　0.485定向天线只1800　0.08　0.086蓄电池(38AH/12V)只11200　0.12　0.127太阳能电池板[日地牌(含支架)]台11800　0.18　0.188同轴避雷器(YBH－2)只11200　0.12　0.129现场编程器(NKY－9811)台13600　0.36　0.36③出库水位遥测站(1套)万元　　　2.120.422.54308n1浮子式水位计[WFY(0－50m)]台14200　0.42　0.422遥测终端(RTU)(NKY－9810A)台17200　0.72　0.723进口电台[LM2225(日本)]台14800　0.48　0.484定向天线只1800　0.08　0.085蓄电池(38AH/12V)只11200　0.12　0.126太阳能电池板[日地牌(含支架)]台11800　0.18　0.187同轴避雷器(YBH－2)只11200　0.12　0.12④坝址水位雨量遥测站(1套)万元　　　2.300.462.761浮子式水位计[WFY(0－50m)]台14200　0.42　0.422雨量计(DY1019A)台11800　0.18　0.183遥测终端(RTU)(NKY－9810A)台17200　0.72　0.724进口电台[LM2225(日本)]台14800　0.48　0.485定向天线只1800　0.08　0.086蓄电池(38AH/12V)只11200　0.12　0.127太阳能电池板[日地牌(含支架)]台11800　0.18　0.188同轴避雷器(YBH－2)只11200　0.12　0.12⑤气象观测设备(1套)万元　　　5.691.146.831温湿度传感器(TH－2)台18400　0.84　0.842风速风向传感器(螺旋浆型)台18400　0.84　0.843蒸发量传感器(FZZ－1)台110800　1.08　1.084综合气象仪(Z211A型)台110800　1.08　1.085气象三角架等台11500　0.15　0.156台17200　0.72　0.72308n遥测终端(RTU)(NKY－9810A)7进口电台[LM2225(日本)]台14800　0.48　0.488定向天线只1800　0.08　0.089蓄电池(38AH/12V)只11200　0.12　0.1210太阳能电池板[日地牌(含支架)]台11800　0.18　0.1811同轴避雷器(YBH－2)只11200　0.12　0.12⑥库区雨量遥测站(2套)万元　　　7.761.559.311雨量计(DY1019A)台21800　0.36　0.362遥测终端(RTU)(NKY－9810A)台27200　1.44　1.443进口电台[LM2225(日本)]台24800　0.96　0.964定向天线只2800　0.16　0.165蓄电池(38AH/12V)只21200　0.24　0.246太阳能电池板[日地牌(含支架)]台21800　0.36　0.367同轴避雷器(YBH－2)只21200　0.24　0.248中继站设备套220000　4.00　4.00⑦其他设备万元　　　20.454.0924.541计算机(IBM)台115000　1.50　1.502UPS(3kVA/2h)台150000　5.00　5.003网卡(10/100M)块8250　0.20　0.204示波器台15000　0.50　0.505维修设备套12000　0.20　0.206调置解调器台1500　0.05　0.057数据处理软件套150000　5.00　5.008数据处理软件套150000　5.00　5.009前置机通讯软件套130000　3.00　3.0010线缆km2　300000.006.006.00⑵水库洪水调度系统万元　　　80.004.0084.001套1400000　40.00　40.00308n洪水调度系统软件2计算机网络套1200000　20.00　20.003洪水调度系统建设套1200000　20.00　20.00二外部观测设备万元　　　2.50　2.501经纬仪只120000　2.00　2.002水准仪只15000　0.50　0.50三通讯设备万元　　　6.10　6.101防汛电台套125000　2.50　2.502程控电话部5500　0.25　0.253对讲机对52500　1.25　1.254传真机台13000　0.30　0.305手机部24000　0.80　0.806计算机台110000　1.00　1.00四交通设备万元　　　50.00　50.001工具车辆1150000　15.00　15.002防汛专用车辆1200000　20.00　20.003机动船艘1150000　15.00　15.00五办公管理设备万元　　　8.00　8.001计算机台210000　2.00　2.002复印机台120000　2.00　2.003激光打印机台15000　0.50　0.504光盘刻入机台13000　0.30　0.305数码摄像机部112000　1.20　1.206柜式空调台210000　2.00　2.00六其他设备万元　　　8.00　8.001柴油发电机（100kw）台180000　8.00　8.00308n金属结构设备及安装工程概算表表10·2·5编号名称及规格单位数量单价（元）合价（万元）设备费安装费设备费安装费合计Ⅲ第三部分金属结构设备及安装工程万元　　　18.5125.6344.14一引水工程万元　　　18.5125.6344.141拦污栅t1.2080004840.960.061.022平板钢闸门(1扇)t4.50900013904.050.634.683铸铁闸门（1.2×1.2m）扇2600013901.200.281.484启闭机QL-5t台2400015000.800.301.105启闭机QPQ-25t台18000043668.000.448.446压力钢管t15.30　131370.0020.1020.107环氧沥青防腐涂料m2280　1050.002.942.948闸阀（直径1.3m）个12000048892.000.492.499闸阀（直径1.0m）个11500038661.500.391.89308n临时工程概算表表10·2·6编号工程或费用名称单位数量单价（元）合价（万元）Ⅳ第四部分临时工程万元　　124.00一施工导流工程万元　　40.041围堰土石方填筑(利用开挖料)m399305.205.162草袋粘土围堰m31500112.9016.943块石护坡m3228578.5317.94二交通工程万元　　10.001临时施工道路km25000010.00三房屋建筑工程万元　　39.221施工仓库m25001005.002办公、生活及文化福利建筑(按一至四部分建安工作量的1.5%计算)万元　　34.22四其他临时工程(按一至四部分建安工作量的1.5%计算)万元　　34.74308n独立费用概算表表10·2·7编号工程或费用名称单位数量单价（元）合价（万元）Ⅴ第五部分独立费用万元　　424.39一建设管理费万元　　185.181建设单位开办费万元　　20.002建设单位经常费万元　　98.483工程管理经常费万元　　19.704工程监理费万元　　47.01二科研勘测设计费万元　　188.041科学研究试验费万元　　11.752勘测费万元　　70.523设计费万元　　105.77三建设及施工场地征用费万元　　10.591永久征用水田亩5156807.842临时征用旱地亩7.520001.503拆迁房屋m2502501.25四其他费用万元　　40.581定额编制管理费万元　　4.702工程质量监督费万元　　5.883大坝安全鉴定费万元　　30.00308n分年度投资概算表表10·2·8单位：万元编号工程或费用名称分年度投资第一年第二年　　第三年合计(Ⅰ)工程部分　　　　Ⅰ第一部分建筑工程665.161113.71409.182188.04一挡水工程412.59608.92149.961171.471坝顶工程　20.0037.4657.462上游坝坡工程　150.0065.48215.483下游坝坡工程　35.002.7937.794排水棱体工程　66.3444.23110.575坝体防渗工程412.59337.58　750.17二泄洪工程95.44275.200.00370.641进口段工程40.61　　40.612控制段工程54.83　　54.833泄槽段工程　144.75　144.754挑流鼻坎段工程　20.03　20.035消力池工程　20.94　20.946交叉建筑物工程　18.15　18.157泄洪渠工程　71.33　71.33三引水工程157.12146.020.00303.141输水隧洞工程157.1267.34　224.462总干渠及东干渠渠首工程　78.68　78.68四白蚁防治工程　　40.0040.00五交通工程　83.5783.57167.141场内公路　46.0746.0792.142场外公路　37.5037.5075.00六房屋建筑工程　　47.3047.30308n七其他建筑工程　　88.3588.351内部观测工程　　60.6760.672其他　　27.6827.68Ⅱ第二部分机电设备及安装工程　　211.74211.741水情测报及水库洪水调度系统　　137.14137.142外部观测设备　　2.502.503通讯设备　　6.106.104交通设备　　50.0050.005办公管理设备　　8.008.006其他设备　　8.008.00Ⅲ第三部分：金属结构设备及安装工程　44.14　44.141引水工程　44.14　44.14Ⅳ第四部分：临时工程95.8516.5811.58124.001施工导流工程40.04　　40.042交通工程5.005.00　10.003房屋建筑工程39.22　　39.224其他临时工程11.5811.5811.5834.74Ⅴ第五部分独立费用125.77194.09104.53424.391建设管理费54.8884.6945.61185.182科研勘测设计费55.7386.0046.32188.043建设及施工场地征用费3.144.842.6110.594其他费用12.0318.569.9940.58　一至五部分合计886.771368.52737.022992.31　基本预备费44.3468.4336.85149.62　静态总投资931.111436.94773.873141.92　总投资931.111436.94773.873141.92(Ⅱ)环境部分　　　　　静态总投资13.5813.5813.5840.75308n　总投资13.5813.5813.5840.75(Ⅲ)工程投资合计　　　　　静态总投资944.691450.53787.463182.67　总投资944.691450.53787.463182.67资金筹措计划表表10·2·9　　　单位:万元编号资金来源第一年第二年第三年合计1国家补助(50%)472.35725.26393.731591.342省市配套(30%)283.41435.16236.24954.803地方自筹(20%)188.94290.11157.49636.534合计944.691450.53787.463182.67308n工程单价汇总表表10·2·10单价分析　　表编号工程名称单位单价（元）1推土机推土(土类级别Ⅲ级、平均推运≤20m)m32.662公路路基(砂砾石、压实厚度15cm)m216.563公路路面(碾压砼、压实厚度15cm)m236.714公路路面(C25砼、压实厚度20cm)m260.035墙(齿、心、斜、挡土、防浪、胸、地面板等；砼C15)m3282.676标准钢模板制作m210.457标准钢模板安装(一般部位)　m241.018人工挖沟槽土方人力挑运输(上口宽≤1m、土类级别Ⅲ级、运10m)m313.639M7.5浆砌砖电缆沟m3222.4110砼板预制及砌筑(砼C15、渠道护坡、护底)m3379.5811砌体拆除(干砌石)m310.9912人工运砂石料(运50m)m38.2913推土机推土(土类级别Ⅲ级、运80m)m38.05141m3挖掘机挖土自卸汽车运输(土类级别Ⅲ级、运距1km)m313.6715斜坡压实(土方)m37.4416推土机推土(土类级别Ⅲ级、运60m)m36.0917防渗面板(防渗面板、砼C15)m3258.30308n18渠道模板制作（引水、泄水、灌溉渠及隧洞进出口明挖段砼衬砌）m31.9319渠道模板安装（引水、泄水、灌溉渠及隧洞进出口明挖段砼衬砌）m39.7620挖掘机挖土方(土类级别Ⅲ级、挖运10m)m32.2721土石坝物料压实(砂砾料)m32.3422人工铺草皮m23.4223地面砂浆锚杆(风钻钻孔、岩石Ⅸ～Ⅸ级、锚杆长度1.0m)根40.0024推土机推土(土类级别Ⅲ级、运60m)m36.0925砌体砂浆抹面(平面、砂浆M10、平均厚度3cm)m212.2726砌体砂浆抹面(立面、砂浆M10、平均厚度3cm)m214.2727干砌块石(基础、利用原棱体拆除料)m323.5528干砌块石(基础、外购料)m3100.8029干砌块石(挡土墙)m3107.4130人工铺筑砂垫层(反滤料)m389.4931挖掘机挖土方(土类级别Ⅲ级、挖运20m)m34.3732地下连续墙成槽（冲击钻机成槽法、土层、墙厚0.6m）m2481.3933地下连续墙成槽（冲击钻机成槽法、砾石层、墙厚0.6m）m2728.3735塑性砼防渗墙浇筑(粘土层、墙厚0.60m、)m2195.8036坡面基础石方开挖(岩石级别Ⅴ~Ⅷ级、开挖深度3m)m327.01371m3挖掘机挖运石渣(10m以内)m36.5638沟槽石方开挖(岩石级别Ⅴ~Ⅷ级、底宽≤1m)m3101.4339人工装运石碴(露天、运50m)m318.7540人工抛石护底护岸(外购料)m378.5341人工抛石护底护岸(利用拆除料)m39.9442人工抛石护底护岸(外购料)m378.53308n43砼拆除(凿除)m3161.9744砌体拆除(水泥浆砌石)m337.7845底板(溢流堰≤4m、护坦、铺盖、阻滑板、闸底板、趾板、砼C25)m3307.2746拱、排架(渡槽、桥梁,砼C20)m3320.8747浆砌块石(挡土墙、M10砂浆、利用拆除料)m3116.9148浆砌块石(挡土墙、M10砂浆、外购料)m3188.4849底板(溢流堰≤4m、护坦、铺盖、阻滑板、闸底板、趾板、C25砼)m3307.2750溢流面及面板(堆石坝、砂砾石坝、岸坡的防渗面板，砼C20)m3275.5451普通模板制作(曲面钢模板)m248.0052溢流面滑模安装m2110.0453底板(溢流堰≤4m、护坦、铺盖、阻滑板、闸底板、趾板、C10砼)m3267.7454墙(齿、心、斜、挡土、防浪、胸、地面板、外包砼等；砼C20)m3300.0755伸缩缝(沥青木板)m278.6356止水(铜片止水)m270.3157钢筋制作与安装(水工建筑物各部位)t5838.3058钻机钻岩石层帷幕灌浆孔(岩石级别Ⅸ~Ⅹ、自下而上法)m142.4059坝基岩石层帷幕灌浆(一排帷幕、自下而上法、透水率10~20Lu)m322.1260人工挖一般土方人力挑运输(Ⅲ类土、运20m)m39.7461土工布铺设(300g)m29.1862浆砌块石(护底、M7.5砂浆、利用拆除料)m3108.3563浆砌块石(护底、M7.5砂浆、外购料)m3179.9164浆砌块石(护坡、M7.5砂浆、外购料)m3186.1765墙(齿、心、斜、挡土、防浪、胸、地面板、外包砼等；砼C20)m3255.5266浆砌块石(挡土墙、M10砂浆、外购料)m3199.93308n67砼板预制及砌筑(砼C20、桥面板)m3367.7368底板(溢流堰≤4m、护坦、铺盖、阻滑板、闸底板、趾板，砼C20)m3299.7269平洞石方开挖(岩石级别Ⅸ~Ⅹ级、开挖断面≤10m2)m3102.2370平洞石碴水平运输(斗车1m3、运200m以内)m319.8971平洞衬砌(圆、城门形等，开挖断面≤10m2，砼C20)m3581.8972圆形隧洞衬砌模板制作（木模板，圆形、马蹄隧洞及渐变段）m280.8673圆形隧洞衬砌模板安装［木模板，圆形、马蹄隧洞及渐变段］m275.9874钻岩石层固结灌浆孔(风钻钻孔、孔深小于8m)m17.0975隧洞固结灌浆(透水率8~10Lu)m112.9576回填灌浆(砼与岩石面)m250.8877明渠(渠道及隧洞进出口明挖段的边坡、底板，C15砼)m3312.7778土工膜铺设（二布一膜）m237.37791m3挖掘机挖土自卸汽车运输(土类级别Ⅲ级、运距1km)m312.6780一般石方开挖(风钻钻孔、岩石级别Ⅴ~Ⅷ级)m39.5181袋装土石围堰(填筑)m3112.9082搅拌机拌制砼(0.4m3搅拌机)m322.5483胶轮车运砼(人工给料、运50m)m33.8784塔式起重机吊运砼(吊高≤10m)m316.4385钻机钻土坝（堤）灌浆孔m89.6386钻机钻岩石层帷幕灌浆孔(岩石级别Ⅴ~Ⅷ、自下而上法)m82.5187钻机钻岩石层帷幕灌浆孔(岩石级别Ⅺ~Ⅻ、自下而上法)m196.28308n材料预算价格汇总表表10·2·11单位:元编号名称及规格单位预算价格其中原价运杂费采保费1钢筋（综合）t3495.663370.0023.84101.822水泥（425#）t297.92260.0029.248.683原木（综合）m3700.00　　　4板枋材m31100.00　　　5砂m350.2115.0033.751.466卵石m357.6820.0036.001.687块石m349.8025.0023.351.458汽油kg5.48　　　9柴油kg4.94　　　10施工用电kwh0.90　　　11水m30.38　　　12风m30.20　　　13铁件kg4.61　　　14电焊条kg6.00　　　15氧气m33.69　　　16乙炔气m315.83　　　17电石kg2.00　　　18炸药kg6.00　　　308n19火雷管个0.80　　　20导火线m0.80　　　21铁丝kg4.50　　　22铁钉kg4.72　　　23砂砾石m356.19　　　24粘土m313.67　　　25机砖瓦(240*115*53)千块170.00　　　26C25砼m3162.77　　　27C20砼m3157.52　　　28C15砼m3145.03　　　29C20埋块石砼(20%)m3142.65　　　30C20泵砼m3193.85　　　31C10碾压砼m3118.19　　　32M10砂浆m3146.22　　　33M7.5砂浆m3133.60　　　34金刚石钻头个490　　　35扩孔器个350　　　36钻杆接头个78　　　37钻杆m67.00　　　38岩心管m78.00　　　39高压胶管m70.00　　　40普通胶管m20.00　　　41型钢kg3.50　　　42钢模板kg3.90　　　43组合钢模kg4.97　　　44卡扣件kg5.33　　　308n施工机械台时费汇总表表10·2·12单位:元编号机械名称及规格定额编号台时费其中一类费用二类费用1振动器插入式1.1kw20472.101.540.562振动器插入式2.2kw20493.592.401.193振动器平板式2.2kw20512.861.671.194风(砂)水枪6m3/min208029.600.6628.945砼泵30m3/h203285.4053.2132.196砼搅拌机0.4m3200223.039.7013.337砼搅拌机强制式0.25m3200522.788.4014.388胶轮车30740.900.900.009挖掘机1m3(液压)1009152.0663.2788.7910拖拉机59kw106165.4312.9152.5211拖拉机74kw106283.9721.5762.4012推土机59kw104279.3024.3154.9913推土机74kw1043108.5342.6765.8614羊足碾8～12t10894.484.480.0015振动碾13~14t(拖式)108171.2624.3346.9316蛙式打夯机2.8kw109514.181.1813.0017刨毛机（羊脚辗5-7t拖拉机59kw)1087、106067.7615.2452.52308n18斜坡振动碾10t108666.1724.1841.9919风钻手持式109625.982.4323.5520内燃压路机12-15t109273.0127.4045.6121载重汽车5t300465.3918.6346.7622自卸汽车5t301268.3616.1052.2623自卸汽车8t301393.8436.1457.7024汽车起重机8t408788.7835.5653.2225卷扬机(单筒慢速)5t414317.024.1812.8426卷扬机(单筒快速)5t414931.198.7622.4327塔式起重机6t402864.6736.4028.2728塔式起重机10t4030102.2361.3640.8729龙门式起重机10t403553.1227.3725.7530地质钻机150型600238.5314.7323.8031灌浆泵中压泥浆602432.649.9022.7432灌浆泵中压砂浆602531.7311.1620.5733灰浆搅拌机602115.033.3111.7234泥浆搅拌机602026.6410.3016.3435高压水泵3XB型75kw602875.5317.4758.0636空压机YV6/837KW027.433.3224.1137搅灌机WJG—80型602939.1612.0527.1138泥浆泵HB80/10型3PN602311.181.849.3439孔口装置(旋定摆提升装置)603030.4011.0219.3840高喷台车603127.1217.719.4141钢筋调直机4～14kw914717.084.7312.3542钢筋切断机7kw914413.572.0611.5143钢筋切断机20kw914622.523.1719.3544钢筋弯曲机φ6～40914314.862.2212.6445电焊机交流点焊25KVA912610.870.7210.15308n46电焊机直流30KVA912522.901.9021.0047对焊机电弧150型913671.545.0166.5348型钢剪断机13kw914829.2514.8714.3849圆盘锯(木工)920220.091.6218.4750双面刨床(木工)920415.872.2613.6151小型带锯921317.013.2313.78308n11经济评价11.1概述XX水库是XX市一座具有灌溉、防洪、发电、养殖等多种功能的中型水利工程。由于水库修建已久，加之一些历史原因，工程存在许多隐患，只有进行除险加固之后，以上多种功能才能继续发挥作用、产生效益。按本次设计方案，水库防洪保护人口2.5万人，田地1.8万亩，并具有灌溉4.5万亩耕地的能力；水库电站装机570千瓦，多年平均量125万千瓦时；另外还可具有水产品养殖效益。本项目计划总投资3182.67万元，建设期23个月。此次XX水库除险加固工程的经济评价以水利部发布的《水利建设项目经济评价规范》（SL72—94）和《小水电建设项目经济评价规程》（SL16—95）及国家计委委托中国国际工程咨询公司编写的《投资项目可行性研究指南》为依据，社会折现率取10%，建设期按二年计，运行期按二十年计，计算基准点为建设期初，投入和产出均按年末发生和结算。本项目的经济评价主要以国民经济评价为主。经计算，可知国民经济评价指标较好，项目在国民经济方面合理可行。具体详见11·2内容。在财务方面，根据《江西省水利工程管理体制改革实施方案》（赣府［2004］22号）的精神，水管单位经费列支渠道为：（1）人员经费和公用经费。纯公益性和准公益性水管单位，其编制内在职人员经费，离退休人员经费、公用经费等基本支出列入财政预算，由同级财政负担。（2）工程维修项目经费。纯公益性水管单位和准公益性水管单位中的纯公益性部分的工程日常维修养护经费，在水利工程维修养护岁修资金中列支；工程除险加固、更新改造资金纳入基本建设投资计划，由发展和改革部门在非经营性资金中安排。根据XX市人民政府2005年8月11日下达的《XX市水利工程管理体制改革实施方案》，XX水库管理委员会（股级建制）负责XX水库的日常管理、防洪运行和维护任务，为纯公益性水管单位，定性为全额拨款事业单位。经XX308n市有关部门测算，并在实行管养分离的前提下，将各水管单位的灌区划给属地乡镇管理，水费收缴和渠道维护由乡镇负责，通过对部分岗位合并，确定XX水库管理委员会人员编制为7人。为提高管理水平，降低运行成本，按照管养分离要求，水管单位未设维修岗位。水利工程的维修养护，要通过招标或委托合同管理等形式实行市场化养护。因此，本次经济评价不作财务评价及财务分析。11.2国民经济评价11.2.1投资和费用XX水库除险加固工程总投资为3182.67万元，静态总投资也为3182.67万元。国民经济评价时，投入和产出须用影子价格。本工程的影子价格投资可采用工程静态投资乘以影子价格换算系数来计算。根据近几年的物价水平及其上涨指数，本项目影子价格换算系数取1.0，因此，工程的影子价格投资为3182.67万元。从国民经济的角度，本工程在运行期的费用支出主要是运行费，年运行费按投资的2.5%计，则国民经济评价时影子价格的年运行费为3182.67×2.5%=79.57万元。11.2.2效益XX水库具有灌溉、、养殖、防洪等多种效益，，从国民经济的角度对水库各项效益进行分析：（1）防洪效益因地理位置和气候的原XX水库可使其下游2.5万人和1.8万亩农田的防洪标准得以提高，按有、无项目对比法，XX水库平均每年可减免的洪灾损失按200元/人和200元/亩计，因此，水库的多年平均防洪效益为200×2.5+200×1.8=500+360=860（万元）（2）灌溉效益XX水库设计灌溉4.5万亩农田，本次计算中水库和渠系的灌溉效益各按40%和60%计。根据我省有关统计资料及XX308n水库的具体情况，本项目灌溉效益按平均增产水稻100公斤/亩年计，稻谷价格平均按1.6元/公斤，因此，水库的年灌溉效益为：（100×4.5×1.6）×40%=288（万元）（3）发电效益XX水库电站总装机为570千瓦，多年平均发电量为125万千瓦时。国民经济评价时，电价采用影子电价。其影子电价以华中电网平均影子电价0.2225元/KW·h为基础，再按电站地点作相应调整。根据《小水电建设项目经济评价规程》，该电站与大电网的关系调整系数K1=1.10，该地区缺电情况调整系数K2=1.10，这样，该电站的影子电价为0.2225×1.10×1.10=0.2692（元/KW·h）因此，国民经济评价时的发电效益为：125×0.2692=33.7（万元/年）（4）、养殖、种植效益XX水库每年约可养殖4万公斤水产品，每公斤水产品纯收益按4元计，则年养殖效益为：4×4=16.0（万元）以上效益合计为：860+288+33.7+16.0=1197.7（万元）以上计算值是XX水库除险加固后整体工程的年效益（影子价）。由于此次除险加固的新增效益与原有效益无法截然分开计算，根据新投入设施与原有设施的比例，以及原有设施的使用时间、寿命等情况，此次除险加固的新增效益按整体效益的50%计，则为：1197.7×50%=598.85（万元）11.2.3评价指标计算本项目国民经济评价指标计算三项：经济内部收益率EIRR、经济净现值ENPV和经济效益费用比EBCR。（1）经济内部收益率EIRR：项目在计算期内各年的净效益现值累计等于零时的折现率，其计算表达式为：308n式中：EIRR——经济内部收率率；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；（B—C）t——第十年的净效益。（2）经济净现值ENPV：用社会折现率Is将项目在计算期内各年的净效益折算到计算期初的现值之和，其计算表达式为：ENPV=式中：ENPV——经济净现值，万元；Is——社会折现率，Is=10%；其余同前。（3）经济效益费用比EBCR：项目效益现值与费用现值之比,其计算表达式为：ENPV=式中：EBCR——经济效益费用比；Bt——第七年的效益，万元；Ct——第七年的费用，万元；其余同前。经计算，得出此三项指标值为：经济内部收益率EIRR=13.9%经济净现值（Is＝10％）ENPV=809（万元）经济效益费用比（Is＝10％）EBCR=1.25308n11.2.4经济敏感性分析经济敏感性分析是分别计算投资和效益单一因素变化时，经济内部收益率EIRR的变化情况，从而比较出两者中的敏感因素，并分析其对经济内部收益率的影响程度。投资和效益的变化幅度为±10%～20%，经济敏感性分析结果见表10.2-1。表11.2-1经济敏感性分析成果表项目指标投资变化效益变化-20%-10%+10%+20%-20%-10%+10%+20%EIRR（%）17.02%15.35%11.96%10.28%9.92%11.79%15.52%17.36%由表中可看出，效益的变化对经济内部收益率的影响较大些。另外，当效益减少10%或投资增加20%时，项目的经济内部收益率仍大于社会折现率Is=10%，只有当效益减少20%时，项目的经济内部收益率才小于社会折现率Is=10%，可见项目具有较强的抗风险能力。11.2.5国民经济评价结论按《水利建设项目经济评价规范》的要求，前面计算的三项国民经济指标应EIRR≥IS=10%、ENPV≥0、EBCR≥1，项目在经济上才合理可行。本项目这三项指标均高出规定值较多，说明国民经济效益良好。又知项目的抗风险能力较强。因此，可得国民经济评价结论为：项目在经济上是合理可行的。11.3综合评价XX水库除险加固项目从国民经济评价的结果看来，其各项指标值均符合要求，工程合理可行。由于工程存在隐患，除险加固已势在必行。308n12附件12.1设计报告附件附件1：关于XX水库安全鉴定材料的核查意见附件2关于中陵等二十五座水库三类坝安全鉴定成果的核查意见附件3：大坝安全鉴定报告书附件4：白蚁综合防治报告附件5：XX市水利工程管护范围权属证书附件6：国有土地使用证附件7：关于印发《鹰潭市水利工程水费核定、计收和管理实施办法》的通知附件8：XX水库大坝棱体开挖，溢洪道、灌溉涵管外观图片12.2其他附件附件一设计图集附件二设计概算附件三地质报告308n附件1：大坝安全鉴定报告书308n附件2：XX市水利工程管护范围权属证书308n附件3：国有土地使用证308n附件4：关于核定XX灌区农业水利工程水费标准的通知308n附件5：关于XX水库建设施工、运行管理回忆座谈会的纪要308n附件7：XX水库大坝棱体开挖，溢洪道、灌溉涵管外观图片坝基渗漏坝基渗漏308n坝体中部集中漏水点大坝全景308n反滤体开挖情况溢洪道消能设施全景308n溢洪道启闭房竖井308n竖井裂缝308nn310