某水库除险加固工程方案可行性报告

某水库除险加固工程方案可行性报告

目录第一章综合说明7第一节绪言7第二节水文及水库特征水位10第三节工程地质10第四节震损情况11第五节枢纽工程除险加固设计126.1大坝工程整治设计126.2溢洪道工程整治设计136.3放水设施工程146.4防洪公路工程146.5大坝观测设施及设备146.6管理房设施15第六节施工组织设计15第七节工程管理16第八节环境影响及水土保持17第九节工程投资17第十节经济评价17第二章水文及水库特征水位19第一节流域概况1966n1.1流域自然地理概况191.2气象191.3径流20第二节基本资料的收集、复核20第三节洪水223.1工程等级及洪水标准223.2设计洪水复核计算223.3泥沙253.4水库洪水调节计算253.5坝顶高程复核273.6水雨情观测和通讯设备28第三章工程地质29第一节区域地质概况29第二节区域工程地质条件292.1水文地质条件302.2工程地质条件30第三节天然建筑材料31第四节结论和建议32第四章除险加固工程设计34第一节工程现状及存在的问题341.1枢纽大坝工程3466n1.2溢洪道工程351.3放水设施351.4防洪公路361.5管理设施及其他工程36第二节设计依据362.1工程等别362.2洪水标准362.3采用的规范36第三节总体设计37第四节挡水建筑物374.1大坝工程整治设计374.2大坝渗流复核计算384.3坝坡稳定复核39第五节溢洪道工程整治设计42第六节放水设施43第七节防洪公路工程43第八节大坝观测设施及设备43第九节管理房工程44第十节建筑工程量统计44第五章施工组织设计45第一节工程施工条件4566n1.1工程条件451.2自然条件47第二节施工导流47第三节施工交通运输473.1场外交通运输473.2场内交通运输47第四节主体工程施工484.1大坝整治工程施工484.2溢洪道工程施工49第五节施工总布置505.1布置原则505.2施工交通运输505.3施工辅助企业50第六节施工总进度516.1设计依据516.2前期准备工作516.3主体工程施工期安排526.4工程完建期52第七节质量控制及验收527.1施工测量527.2材料5266n7.3开挖537.4土石方填筑537.5砌筑537.6混凝土浇筑54第六章工程管理设计55第一节工程管理现状55第二节工程管理设计55第七章环境影响及水土保持设计57第一节环境保护设计57第二节水土保持设计58第三节环境保护及水土保持设计经费59第八章工程概算60第一节编制说明601.1编制依据601.2基础单价60第二节工程量及投资概算61第九章经济评价63第一节工程概况63第二节评价的方法和依据63第三节国民经济评价6366n3.1评价主要参数633.2工程费用643.3综合效益计算653.4国民经济评价指标66第四节敏感性分析66第五节综合经济评价6666n第一章综合说明第一节绪言XX水库位于广元市元坝区射箭乡XX村五社境内的侍郎坟，坝址地理坐标为东径105°45′，北纬32°20′，工程距元坝城镇68km，距广元城区45km。下游居住人口1300多人，保护耕地2600亩，是一座以农田灌溉为主，兼顾防洪、水产养殖等综合效益为一体的小（二）型水利枢纽工程。1967年5月，广元县水电局组织技术人员开始进行XX水库的勘测设计。同年9月，开始动工修建，工程于1968年4月完工。XX水库枢纽工程由大坝、涵卧管、溢洪道组成，等别属五等工程，主要建筑物为五级，正常运行和非常运行防洪标准为20年一遇洪水设计200年一遇洪水校核，相应下泄流量分别为1.2m3/s和4.53m3/s。XX水库工程大坝为均质土坝，设计大坝高15.8m，坝顶宽1.6m，坝顶长101m，实测坝顶高程802.5m，坝址以上集雨面积为0.36km2，总库容为10.14万m3，有效库容8.85万m3，死库容0.39万m3，工程设计灌溉面积0.042万亩，实际灌面0.036万亩，其工程特性详见表。XX水库是在六十年代特定的历史背景中施工修建的，工程施工质量控制较差，坝体碾压存在不密实问题，外坝脚未设堆石体，外坝脚段滑坡。坝顶宽度不够，内坡未进行护坡处理，风浪66nXX水库整治前后工程特征表表1序号名称单位整治前的规模整治后的规模备注一水文气象1集雨面积Km20.360.362年平均降雨量mm108310833最高气温℃38.9038.904最低气温℃-8.2-8.25年平均径流深mm5135136设计洪峰流量m3/s8.858.85p=5%7校核洪峰流量m3/s14.9214.92p=0.5%8设计洪水下泄流量m3/s1.21.2p=5%9校核洪水下泄流量m3/s4.534.53p=0.5%二水库特征1正常水位M801.00801.002设计洪水位M801.40801.40p=5%3校核洪水位M801.82801.82p=0.5%4死水位M789.30789.305回水长度公里0.180.186水库总库容万m310.1410.147有效库容万m38.858.858死库容万m30.390.3966n9水库调节性能年调节水库年调节水库10径流调节系数0.550.55三工程特征1大坝坝型均质土坝均质土坝最大坝高M15.815.8坝顶长度M101101坝顶宽度M1.63.0坝顶高程M802.5802.66坝底宽度M70.3071.29坝底高程M786.70786.702溢洪道型式宽顶堰宽顶堰堰顶高程801.00801.00宽度M3.04.0长度M6565最大泄洪量m3/s4.534.53消能形式无4放水设备型式涵卧管涵卧管设计放水流量m3/s0.150.1566n淘涮严重。溢洪道右边墙被余震震垮，底板未浆砌。放水卧管震损管壁漏水严重。无防汛进库公路，无管理房工程设施。第二节水文及水库特征水位XX水库控制集雨面积0.36km2，库区内植被良好，其海拔高程在800—1000m之间，主河道长0.89km，河床平均比降179.07‰。出露岩层多为砂、页岩，土质为黄土和红色亚粘土等。农田中水田沿河分布较广，有利于水田用水。水库流域属亚热带湿润季风气候区，具有气候温和、四季分明、雨量充沛、日照充足、湿度大等特点。最大年降水量1613mm，最小年降水量560.5mm。暴雨多发生在6—8月，一次大暴雨过程多为1—2天，其中80%左右的水量集中在24小时以内，实测24小时内最大暴雨量为420mm。多年平均气温13.1℃，历年极端气温最高值34.2℃，最低-8.8℃，多年平均日照数1220小时，多年平均蒸发量为1285.4mm，无霜期240天，多年平均相对湿度69%，平均风速15m/s，最大风速20m/s。相应风向NNE。洪水复核标准：设计洪水标准为20年一遇，相应设计洪水位:801.40m;校核洪水标准为200年一遇,相应校核洪水位:801.82m。设计洪水成果：设计洪水标准洪峰流量为8.85m3/s，最大下泄流量为1.2m3/s，校核洪水标准洪峰流量为14.92m3/s，最大下泄流量为4.53m3/s。第三节工程地质XX水库位于广元市元坝区射箭乡XX村五社境内的侍郎坟，坝址地理坐标为东径105°45′，北纬32°20′，66n坝区附近属高山深沟，地形切割较深。河床为“V”型河谷，两岸陡坡地段多基岩裸露，属幼年期河床特征。库区内出露地层主要为百垩纪下统城墙岩群地层，其次是第四系地层，另有侏罗上统地层出现和继侏罗系沉积之后又一大套河湖相红色碎屑岩构成，砾岩、砂岩、泥岩呈互层产出，厚度在1300m左右，岩相岩性变化较大。区内构造较缓，岩层倾角多在6—8°以下，岩性以泥岩与砂岩、砾岩软硬相间为主，厚层砂岩形成陡岩和鸡爪梁状，泥岩形成缓坡圆丘和平坦边沟等低山地貌状态。库区物理地质现象主要为风化剥蚀及崩塌，物理风化作用皆由粘土、泥质粉砂土等形成的缓坡坪台和由砂页岩互层风化形成的陡崖，坡脚斜坡处有节理裂隙切割坠落的零星块石出现。风化剥蚀以泥岩为主，极易风化，表层呈碎屑或粘土状，在坡面水的冲刷下成为库区淤积的主要来源。据GB18306－2001《中国地震动参数区划图》国家标准第1号修改单,《四川、甘肃、陕西部分地区地震动峰值加速度区划图》及《四川、甘肃、陕西部分地区地震动反应谱特征周期区划图》查得，工程区地震动峰值加速度为0.1g，动反应谱特征周期为0.4S，对应地震基本烈度为VII度。因此需对水库工程进行抗震复核计算，抗震计算标准为丁级。第四节震损情况2008年5月12日，四川汶川发生8级地震，大地震过后广元区域内又出现了6.4级以上的强余震1次66n，多次余震导致溢洪道右边墙垮塌，放水卧管震损漏水严重。第五节枢纽工程除险加固设计6.1大坝工程整治设计1、大坝坝顶整治设计：拓宽原坝顶宽度1.6米至3.0m，同时加高大坝高度16cm，坝顶路面采用15cm厚泥结石铺筑，其下铺设20cm厚砂砾石垫层，坝顶路面两端设30*30cm路边石，水库整治后坝顶高程为802.66米,详见大坝整治横断面图。2大坝内坡整治设计：对内坡进行整形护坡，自内坡高程794.00m以上至799.00m以上采用20cm厚干砌块石护面，下部采用20cm厚砂砾石垫层作反滤料,799.00m以上至坝顶采用C15砼预制块进行护坡处理,预制块边长30cm厚8cm，下部采用20cm厚砂砾石垫层作反滤料。护坡框格采用C20砼矩形结构，边长为长×宽=15m×8m,C20砼框格断面尺寸宽×深=30cm×30cm。3、大坝外坡整治设计：结合坝顶拓宽,从马道800.45m采用1:2.0坡度培厚外坝坡至坝顶使坝顶宽度达到3.0m，同时加高大坝0.16m，使大坝高度达到802.66m。对外坝795.32m以下滑坡体进行清除，并应保证全部清除滑坡体，为确保新旧土料的良好接触，清除采用阶梯状，阶高不小于30cm，台宽为不小于60cm为宜,并采用硬岩石渣料对坝坡进行回填压实至原坡比。在外坝脚增建堆石体，堆石体顶高程为788.70米，堆石体顶宽2.0m,内坡比1:1.0,外坡比为1:1.5。坝肩两侧设顺坡向排水沟,同时以防人畜肆意进入坝坡内，66n排水沟边墙为M7.5砌石矩形结构，宽×深=0.4×0.4m，边墙厚20cm，底板采用8cm厚C20砼浇筑，其下铺设20cm厚砂砾石垫层。对外坝坡堆石体以上部分采用C20砼棱形框格进行草皮绿化护坡，以防雨水冲涮，棱形框格边长10m×10m，C20砼框格断面尺寸宽×深=30cm×30cm。6.2溢洪道工程整治设计根据水文计算溢洪道最大泄洪能力应为4.53m3/s,溢洪水深为0.82米,堰顶宽度为4米,溢洪道堰顶高程为801.00米。而溢洪道实际堰宽为3.0m,需拓宽。溢洪道由进口断、宽顶堰、泄流槽段组成。详见溢洪道设计断面图。拓宽溢洪道堰顶宽度至4.0m，堰进口底板下设60cm宽,120cm高M7.5浆砌条石截水墙,以防治水灌入底板。根据调洪演算进口段堰宽4.0m,溢洪水深为0.82m,考虑掺气水深和安全超高0.7m,进口溢流堰段边墙高为1.5m。溢洪道泄流槽段按陡坡水力计算，泄槽宽3.0m,坡比为1:67，则相应溢洪水深为0.8m,考虑掺气水深和安全超高0.7m，泄槽段边墙高为1.5m。泄流陡槽段按陡坡水力计算公式进行复核计算，泄流槽宽为3.0m，溢洪水深为0.3m，考虑掺气水深和安全超高0.7m，泄槽段边墙高为1.0m。溢洪道边墙断面均采用M7.5砌条石梯形断面，顶宽30cm，底宽60cm，墙身应梅花状预留Ø50mm排水孔，并应做好排水孔后的反滤过渡结构，边墙纵向间隔15m留伸缩缝。溢洪道底板采用M7.5砌条石结构,底板厚30cm，下面采用20cm66n厚砂砾石垫层，并做好底板下的排水暗沟。陡槽段由于底板位于砂页岩基础上，底板整体结构较好，可满足直接泄洪需要，本次不做陡槽段底板设计。溢洪道末端位于砂页岩基础上，且远离大坝脚，下游为砂页岩冲沟，亦无农田保护，故未做消能设计。6.3放水设施工程对震损放水卧段管进行撤除，重新采用M7.5砌条石进行浆砌整治。6.4防洪公路工程防汛公路路面宽设计为4.0m，按泥结石路面施工，路基利用原天然土层，其压实度不小于95%，结构底层采用20-30cm厚砂砾石垫层，表层采用20cm厚泥结碎石，路面由中心向两侧做成5%坡度，以利于排水。公路两侧各设置一道排水沟，排水沟梯形结构，底宽30cm，顶宽60cm，沟深20cm，排水沟采用M7.5砌条石结构，详见防汛公路设计横断面图。6.5大坝观测设施及设备1、大坝沉陷位移观测在大坝两岸每一纵排测点的延长线上各布设一个工作基点和校准点，各种基点均布设在两岸岩石和坚实土基上，共需增设观测点6个。2、大坝渗透观测66n在原河床最大断面处进行浸润线观测点的布设，共布设三排，每个横断面布置四根测压管，同时在XX水库原量水堰处增设RJ型量水堰渗流仪进行大坝渗流观测。3、水文观测针对水库降雨量、水位及水温的观测，本次在水库布设高程水位标尺，同时增设自计雨量计、自动水位计及电阻温度计各一套，用于水库水文的观测。4、观测设备根据工程管理需要，配置水准仪一台、除草机一台。6.6管理房设施本次不设计建设管理房工程。第六节施工组织设计XX水库属五等工程，枢纽主要建筑物为5级，次要建筑物为5级，水库除险加固工程包括大坝加固整治、溢洪道加固整治、放水设施整治、白蚁防治、增添观测设施和兴建管理房等。主要工程量为开挖土石方2291.57m3，土石回填方2085.58m3，砌石方903.38m3，砼441.08m3。主要建筑材料：水泥57.65T，河砂211.76m3，石子149.25m3，高峰人数80人。施工总投劳3.27万工日。工程所需天然建筑材料主要为块石、条石、碎石等，均可在距大坝2km范围内取用；建筑土料就近范围内取用；所需的砂石料在嘉陵江河道开采运输；钢材、汽油、柴油等主要材料由广元城区市场供应，水泥和炸药也由广元城区市场供应。66n施工用水利用库水和管理站的供水设施来满足生产生活用水；施工用电利用管理站电力资源或从附近电网架设。大坝回填碾压和边坡削坡，采用人工回填碾压，机械土料运输，砼作用采用普通人工作业，人工胶轮车运输，人工平仓，2.2kw插入式振捣器振捣。施工总体布置遵循因地制宜，有利生产、生活，易于管理，少占耕地，经济合理，安全可靠的原则。根据工程的布置特点和施工场地条件，进行水、电及砼拌和站和施工辅助企业布设。由于本工程施工较集中，故采用一个施工区。生活区布置在大坝左岸，施工辅助企业布置在大坝两端。本工程计划总工期4个月，主体工程工期为3个月，即2009年3月上旬至2009年的6月下旬，工程准备期半月，工程完建期半月。第七节工程管理本工程的管理人员现为1人，无管理房工程设施。水库具有综合利用效益，管理项目以大坝为主，为给工程管理提供必要的条件，满足工程监测、经常性维护（修），运行调度、资料管理、交通、通信及办公自动化等需要，按有关规范拟设置以下主要管理设施：①水工建筑物监测维护设施②水情、工情信息及数据处理设施③通信设施66n④交通设施⑤办公及生活用房第八节环境影响及水土保持XX水库枢纽除险加固工程的整治，具有灌溉、防洪、多种经营及防止库外耕地浸没影响等多方面效益，防止了水事纠纷，具有重要的经济和政治意义。工程施工过程中带来的噪声、粉土、油污等不利影响，而这些都是暂时的，可以采用措施来避免或减少到最小程度。根据水土保技术规范规定的“谁造成新的水土流失，谁治理”原则，确定本工程水土保持责任范围为项目建设区和直接影响区。工程施工完后，对于施工临时占用的耕地应尽快平整复耕，非耕地和料场平整后进行绿化。第九节工程投资本工程投资概算组成和编制规程执行四川省《水利水电工程概预算定额》上、下册（2007年），广元市建筑材料价格（2009）和元坝区物价局出具的《材料价格信息》及《XX水库设计报告》。XX水库除险工程包括大坝整治工程、溢洪道整治工程、放水设施整治、新建防汛公路、兴建管理房、增设大坝观测设施及相关工程。工程总投资56.73万元，其中建筑工程投资43.81万元，机电设备安装工程2.2万元，临时工程费1.62万元，独立费用5.16万元，基本预备费2.38万元，工程总投劳3.27万工日。第十节经济评价66nXX水库在经济上合理可行。国民经济指标表明经济内部收益率为14.7%，大于社会折现率7%，经济净现值为21.53万元，大于0，效益费用比为1.52，大于1。这说明本次整治XX水库大坝内坡滑坡工程在经济上是可行的，并且在灌溉、防洪、水产养殖及其它方面的效益上是非常显著的，工程整治后将对该地区经济和社会发展起到积极促进作用,建议尽快立项施工建设。66n第二章水文及水库特征水位第一节流域概况1.1流域自然地理概况XX水库位于广元市元坝区射箭乡XX村五社境内的侍郎坟，坝址地理坐标为东径105°45′，北纬32°20′，工程距元坝城镇68km，距广元城区45km。大坝下游下游居住人口1300多人，保护耕地2600亩，地理位置重要，防洪效益显著，是元坝区境内的一座小（二）型水库。工程流域地处四川盆地北部边缘，为深丘、中山地貌，地势东高西低，高差较大，河道坡度较陡，水流湍急，但流域内植被较好。1.2气象水库流域属亚热带湿润季风气候区，具有气候温和、四季分明、雨量充沛、日照充足、湿度大，冬季寒冷少雨且多寒潮；春季温和、风高物燥、多干旱；夏季炎热、雨量集中、夏旱突出、春旱连夏旱、或伏旱连秋旱等灾害常有发生；秋季多雨、湿度大，常发生秋绵雨及秋洪。降雨年内分配极不均匀，雨季从5月到10月中旬，降水占年降水量的75%，而12月至次年3月降水量仅占年降水量的10%，降水年际变化较大，最大年降水量1613mm，最小年降水量560.5mm。暴雨多发生在6—8月，一次大暴雨过程多为1—66n2天，其中80%左右的水量集中在24小时以内，实测24小时内最大暴雨量为420mm。多年平均气温13.1℃，历年极端气温最高值34.2℃，最低-8.8℃，多年平均日照数1220小时，多年平均蒸发量为1285.4mm，无霜期240天，多年平均相对湿度69%，平均风速15m/s，最大风速20m/s。相应风向NNE。1.3径流根据《四川省中小流域暴雨洪水计算手册》和《广元县水文手册》查算分析，多年平均年径流深513mm，地下径流深13.8mm，则地表径流深497.2mm。年径流变差系数CV＝0.45，偏差系数采用CS＝2CV。由此算得丰水年（P＝20%）年径流深591.7mm，平水年（P＝20%）年径流深为487.26mm，枯水年（P＝80%）年径流深为417.65mm。故各设计频率年径流量分别为86.39万m3、71.14万m3、60.98万m3，各设计年平均流量分别为0.027m3/s、0.023m3/s、0.019m3/s。第二节基本资料的收集、复核由于水库流域及邻近类似区内无实测水文资料，水库坝址河段又无历史洪水调查资料，在运行期间没有洪水过程出流观测资料，且没有完整的，长系列的暴雨资料，因此不能用频率分析方法及水文比拟法推求设计洪水，其设计洪水只能由设计暴雨并按《四川省中小流域暴雨洪水计算手册》和《广元县水文手册》中推理公式进行分析计算。设计暴雨按短历时暴雨公式计算：Htp=Spt1-n。XX水库66n流域内水文资料缺乏，无历史记载，无实测水文数据。根据工程所在的位置及主要特性，河道的基本特征值主要来源于万分之一航测图。XX水库河道特征值表表2-1集雨面积（km2）主河道长度（km）河床比降（‰）0.360.89179.02XX水库水位-面积、水位-容积复核如下表。表2-2水库水位～面积、水位～容积曲线计算水位水面面积平均面积高差分层库容累计库容786.70　　　0791296014804.363646364795698049704198802624479911200909043636062604803146401292045168011428466n第三节洪水3.1工程等级及洪水标准根据水利部《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252—2000）及国家《防洪标准〈GB50201—94〉》之规定，该水库为小（二）型水利枢纽工程，工程等别为五等水利枢纽工程，枢纽工程主要建筑物为5级。相应水库洪水计算标准为:设计洪水标准按20年一遇洪水(p=5%)计算，校核洪水标准按200年一遇洪水(p=0.5%)计算。3.2设计洪水复核计算3.2.1设计洪峰流量计算XX水库属无洪水水文资料地区，只有采用《四川省中小流域暴雨洪水计算手册》中介绍的推理公式法推算设计洪水，1、推理公式基本关系式：Q=0.0278ψ(S/τn)F上式适用于全面汇流和部分汇流两种情况：当在全面汇流条件下τ≤tcψ=1-（μ/s）τn当在部分汇流条件下τ>tcψ=n(tc/τ)1-ntc=[(1-n)s/μ]1/nτ=τ0ψ-1/4-nτ0=0.02783/4-n/[(mJ1/3/L)4/4-n(SF)1/4-n]式中：Q—设计频率年最大洪峰流量（m3/s）;ψ—洪峰径流系数；τ—流域汇流时间（h）；S—暴雨雨力，即最大1小时暴雨量（mm/h）；66nn—暴雨公式指数；F—集雨面积（km2）；μ—产流参数,即产流历时内流域平均入渗（mm/h）;m—汇流参数；J—主河道的平均坡降；L—自出口断面沿主河道至分水岭的河流长度（km）；τ0—当ψ=1时的流域汇流时间（h）；tc—产流历时（h）2、各参数确定①流域特征参数F、L、J据万分之一航测图量算得：F=0.36km2，L=0.89km，J=179.02‰。②产流参数μ采用《四川省中小流域暴雨洪水计算手册》中盆地丘陵区经验公式计算：采用盆缘山区公式μ=3.6F-0.19计算平均产流参数μ值为4.371。③汇流参数m仍采用《四川省中小流域暴雨洪水计算手册》中盆地山区经验公式计算：当θ为1—30时m=0.318θ0.0204流域特征参数θ=L/（J1/3F1/4），经计算得m=0.3683、暴雨参数S、n根据《手册》结合相关公式计算暴雨衰减指数n和雨力参数S。66nXX水库暴雨参数成果表表2-3P%H24pSpn2P5262.575.2850.6070.5417.5115.9930.5974、洪峰流量计算由于流域面积较小，先采用n2作试算，则计算成果如下表：XX水库洪峰流量计算成果表表2-4P(%)τOμOμψτQPm′50.6784.3716.210.930.698.850.3670.50.5984.3717.690.950.6114.920.367由上述分析计算可知：流域汇流时间τ价于1-6小时之间，说明采用n2计算合理，验算的汇流参数m′=m，则计算正确。3.2.2洪水总量根据该库各时段设计暴雨，采用《暴雨洪水手册》推荐公式，按单峰洪水进行计算，径流系数α根据《手册》和相应雨量查得。则设计暴雨历时T=12.8F1/4=9.92小时。短历时设计暴雨量按HTP=SPT1-n3计算，设计洪水总量用WP=0.1αHTPF公式计算，成果如下：66n洪水总量计算成果表表2-5P%Sp(mm)HTP(mm)αWP(万m3)575.285185.50.9076.060.5115.993292.430.9289.773.3泥沙XX水库流域泥沙主要来源于耕作、坡地和人工堆积。本流域内森林植被较好，地质和地势走向平缓，流域内水土流失不很严重，因此给河道带来的泥沙较轻，并主要集中于洪水季节，6—9月沙量占全年90%以上。因此不需进行水库死水位的重新复核。3.4水库洪水调节计算3.4.1起调水位的确定XX水库起调水位定为正常蓄水位801.00m，相应库容8.85万方。2.4.2水位～库容曲线2003年实测绘制水位—库容曲线，本次直接采用2003年绘制的库容特性曲线，数值见表2-6。XX水库水位H～库容V曲线表表2-6水位H（m）786.7791795799803库容V（万m3）00.642.626.2611.433.4.3水位～泄量曲线66nXX水库溢洪道位于大坝左侧,为开敞式正堰，堰顶高程为801.0m,堰宽4.0m，本次按宽顶堰公式计算下泄流量q,绘制H～q曲线,成果见表2—7。XX水库溢洪道H～q曲线计算表表2-7水位H（m）801.0801.4801.8802.2802.6803.00下泄流量q（m3/s）01.574.448.1312.5517.543.4.4调洪演算按照《水库大坝安全评价导则》（SL258—2000）第4.4.2条及4.4.3条的有关规定，结合本次设计洪水采用坝址洪水、汛期动库容所占比重不大的情况，调洪计算方法为静库容法。本次调洪演算根据四川省水文局1979年编制的《水文手册》相关公式进行，采用四川省水文局编制的小型水库洪水计算程序进行调洪计算，起调水位为溢洪道堰顶高程801.00m,相应水库库容为8.85万m3。调洪演算结果如下表。调洪演算成果表表2-8频率P（%）最大下泄流量（m3/s）溢洪道宽度（m）最大行洪水深h(m)最高库水位（m）库容（万m3）51.204.00.4801.412(801.4)9.520.54.534.00.82801.845(801.82)10.14由上表可知：复核后的最高洪水位为801.845m，大于原设计66n校核洪水位801.82m，故水库大坝防洪标准满足，复核后的溢洪道下泄最大行洪水深为0.82m，相应溢洪道堰顶宽度为4.0m，而实际溢洪道堰顶宽度为3.0m，小于复核后的溢洪道堰宽度，故溢洪道泄洪标准不够，需进行拓宽溢洪道。从调洪演算分析可知，水库的总库容为10.14万m3，而校核情况水库的洪水总量为9.77万m3，基本等于水库总蓄水量，故水库属年调节水库，根据防洪需要，防洪限制库容设为5.6万m3，即汛期半库运行，相应防洪限制水位为798.27m。3.5坝顶高程复核根据当地气象部门提供的资料：该库地区多年平均最大风速Vf=15m/s，吹程D=0.18km，由此计算出风浪爬高为：设计情况(P=5%),H设爬=0.588m校核情况(P=0.5%),H校爬=0.355m按有关规定安全超高取值为：设计情况(P=5%),H设超=0.5m校核情况(P=0.5%),H校超=0.3m地震壅浪高度：H壅浪=1.0m根据规范，土石坝波浪爬高和风壅高度以上为安全超高，在正常运用条件下为0.50m，在非常运用条件下为0.30m。设计坝顶高程应为：(1)坝顶高程＝设计洪水位＋风浪爬高＋安全超高(2)坝顶高程＝校核洪水位＋风浪爬高＋安全超高66n(3)坝顶高程＝正常蓄水位＋校核情况风浪爬高＋校核情况安全超高+地震壅浪高度则要求坝顶高程为：设计情况(P=5%),H坝顶=802.488m校核情况(P=0.5%),H坝顶=802.475m考虑地震情况,H坝顶=802.655m坝顶高程取以上三种成果中最大值，即802.655m，经复测，现水库坝顶实际高程为802.5m，故水库坝高不能满足要求。3.6水雨情观测和通讯设备针对水库降雨量、水位的观测，本次增设自计雨量计、自动水位计各一套，用于水库水文的观测。安置固定电话及传真机各一部，配备手持移动电话一部。66n第三章工程地质第一节区域地质概况XX水库位于广元市元坝区射箭乡XX村五社境内的侍郎坟，坝址地理坐标为东径105°45′，北纬32°20′，坝区附近属高山深沟，地形切割较深。河床为“V”型河谷，两岸陡坡地段多基岩裸露，属幼年期河床特征。库区内出露地层主要为百垩纪下统城墙岩群地层，其次是第四系地层，另有侏罗上统地层出现和继侏罗系沉积之后又一大套河湖相红色碎屑岩构成，砾岩、砂岩、泥岩呈互层产出，厚度在1300m左右，岩相岩性变化较大。区内构造较缓，岩层倾角多在6—8°以下，岩性以泥岩与砂岩、砾岩软硬相间为主，厚层砂岩形成陡岩和鸡爪梁状，泥岩形成缓坡圆丘和平坦边沟等低山地貌状态。据GB18306－2001《中国地震动参数区划图》国家标准第1号修改单,《四川、甘肃、陕西部分地区地震动峰值加速度区划图》及《四川、甘肃、陕西部分地区地震动反应谱特征周期区划图》查得，工程区地震动峰值加速度为0.1g，动反应谱特征周期为0.4S，对应地震基本烈度为VII度。因此需对水库工程进行抗震复核计算，抗震计算标准为丁级。第二节区域工程地质条件水库位于梓潼向斜北西翼，为平缓的单斜构造，岩层产状平缓，倾向南东30°，倾角3°66n，未见大的断裂构造，岩层裂隙发育，多为“X”剪切裂隙，次为风化裂隙。“X”剪切裂隙多发育于砂岩层中，主要有两组“X”剪切构造裂隙，一组裂隙走向72°，倾向162°，倾角79～87°，另一组裂隙走向340°，倾向70°，倾角72～85°。该“X”裂隙微张，面平直，延伸6～20米，裂隙间距1.5～2.1米，临岸地带由于卸荷，张开度0.02～2.0厘米。裂隙一般在砂岩中延伸较远较长，是坝基、坝肩岩体渗漏的主要通道，砂质泥岩中裂隙一般开张小、尖灭或闭合。2.1水文地质条件区内水文地质条件简单。地下水主要为松散堆积层中的孔隙型潜水和基岩中的脉状裂隙型潜水。接受大气降水与库水的补给，动态变化的季节性明显。孔隙型潜水主要赋存于沟底松散土层中，水量一般丰富，地下水位高。裂隙型潜水主要赋存于基岩内各种裂隙中，一般以泉的形式排泄。由于水库的修建抬升了水位，在水库下游地下水具有弱承压性。砂岩裂隙发育，连通性好，充填差，透水性较强。2.2工程地质条件本工程地质构造简单，岩层产状平缓，无大断裂构造存在。地震动峰值加速度为0.1g，动反应谱特征周期为0.4S，对应地震基本烈度为VII度。66n坝址区工程地质条件简单，大坝坝基为强风化砂质泥岩，强度能满足大坝的承载力要求和抗滑稳定要求。两坝左右坝肩为强风化砂质泥岩夹薄层砂岩，岩坡基本稳定，修建本工程类型的土石坝是适宜的。为满足大坝整治设计需要，根据《碾压式土石坝设计规范》SL274－2001的要求，并参照近邻何家坝水库工程，综合分析拟定坝体土及块石有关物理力学性质建议指标值。供设计进行坝坡抗滑稳定安全计算及整治初步设计使用。块石棱体、抛石指标采用其它水利工程设计值，并考虑风化影响。见下表。XX水库大坝坝体土物理力学性质指标值表表3—1项目单位坝体土块石棱体天然密度ρg/cm31.861.84饱和密度ρfg/cm31.982.02浮密度ρ’g/cm30.981.02非饱固快φ度18.836.0CKpa22.90饱固快φ度16.234.0CKpa200渗透系数KCm/s5.71×10-55.1×10-1临界水力比降Jcr1.01第三节天然建筑材料条石：工程附近多石山，且质地坚硬，料场近，可就近开采。砂、砾石料：工程附近无砂砾石料场，但嘉陵江河坝的砂砾石料十分丰富，可以大量开采运输，且砂砾有机质和泥沙含量少，质量好，完全能满足工程需要。66n1、坝料的选择、开采和运输，根据参与建库老同志的介绍，当时取土料场十分匮乏，大坝周边多为砂质泥岩，土层较薄，难以满足用量要求。筑坝料场选在大坝周围500m以上的农田，清除表层土后的田间土作为筑坝土料，人工开采，用架子车、人力挑担运输，采用石磙子和履带拖拉机压实的填筑方法。由于当时属于农民大集体施工，没有专门的质量监督机构和质量检测手段。故该大坝的填筑土料多属粘土和粉质粘土，原选择的筑坝材料是符合现行规范要求的。2、填筑方法与压实标准，大坝原填筑为人工挖运土，石磙子和履带拖拉机压实的填筑方法，坝高较低时，采用架子车推和人力担运土上坝；坝高较高时，人工挑、背土上坝，当时只控制上坝土料直径不超过10cm，铺土厚度不大于30cm。由于填筑过快、田土含水量偏高，施工技术的限制，压实度不均，坝体填筑质量较差。第四节结论和建议1、工程区在大地构造上位于四川沉降带之川北褶皱带内，区内无大中型断裂通过，构造简单。据《中国地震动参数区划图》动峰值加速度为0.1g，动反应谱特征周期为0.4S，对应地震基本烈度为VII度。水库处于单斜岩层，产状平缓，岩体完整地段未发现大中型断裂构造，地质构造简单，山体雄厚，库坡稳定。2、工程为已建病害工程。66n工程施工质量控制较差，坝体碾压存在不密实问题，外坝脚未设堆石体，外坝脚段滑坡。经洪水复核高顶高度不够，坝顶宽度不达标，内坡未进行护坡处理，风浪淘涮严重。溢洪道右边墙被余震震垮，底板未浆砌。放水卧管震损管壁漏水严重。无防汛进库公路，无管理房工程设施。工程就这样带病运行，始终是没有得到整治，因此尽快对水库进行除险加固势在必行。66n第四章除险加固工程设计第一节工程现状及存在的问题1.1枢纽大坝工程1、大坝工程现状大坝为均质土坝，原设计坝高15.8m，坝顶长101米，坝顶宽1.6米，实测坝顶高程802.5米。上游坡比为1：2.0，下游坝坡马道上部坡比为1:2.0，下部为1:2.17，马道宽4.0m，内外坝脚无堆石体。内、外坡均没有进行护坡处理，外坡无排水系统，大坝无沉降、位移、渗流观测设施，也无其它设施。大坝为均质土坝，工程于1967年9月动工修建，于1968年4月完工投入运行。设计大坝坝高15.8m，坝顶宽1.6m，坝顶长101m，设计正常蓄水位801.00m，坝顶高程802.50m，坝基高程786.70m。大坝上游边坡比为1:2.0,下游边坡分别为1：2.0、1：2.17。2、大坝存在的问题工程修建于1967年，至今已40多年。由于当时各种设计规范都处于一种起步和试验阶段，体制和资料还不健全，并且没有较为详细的地质资料，没有正规的施工图纸，加之各种技术落后和技术力量极为薄弱，大坝在建设期间，施工质量低，坝体碾压存在不密实问题,外坝脚未设堆石体，外坝脚段滑坡。经洪水复核坝顶高度不足，且坝顶宽度不达标，66n内坡未进行护坡处理，风浪淘涮严重，外坡无排水沟系统。工程就这样带病运行，始终是没有得到整治。因此对大坝进行除险加固势在必行，以确保大坝安全和下游人民群众的生命财产安全，保障灌区农业的稳产增收，从而发挥出工程应有的效益。1.2溢洪道工程1、溢洪道现状：位于大坝左端砂页岩基础上，为开敞式正堰宽顶堰溢洪道，堰顶厚度为5.0米，堰顶宽度3.0米，泄槽段长30m，宽3.0m，坡降为1：67，陡槽段长30m，宽3m，陡槽坡比为1:4.2，溢洪道长度65米，右边墙为浆砌石结构,左边墙靠山岩未浆砌,底板亦未浆砌。2、存在的问题：通过前面的洪水复核计算，溢洪道堰顶的泄流能力不能满足200年一遇校核洪水标准，需对溢洪道泄流堰进行拓宽至4.0m。右边墙被强余震震垮,底板及左边墙未浆砌。1.3放水设施1、放水卧管放水卧管位于大坝右岸，为条石浆砌斜卧式，断面尺寸为高*宽*长=0.6*0.66*0.86m,呈单排20级布置，放水孔直径D=20cm，放水流量为0.075m3/s。2、放水涵管涵管为浆砌石结构，洞长61.20m，洞宽0.6m，洞高0.55m，放水流量为0.15m3/s。放水卧管被余震震损，漏水严重。66n1.4防洪公路XX水库防洪进库公路从明(明觉乡)—射(射箭乡)线接入XX村村道公路直通大坝右坝顶，全长500m，交通不畅，车辆无法进入，不能满足正常的防洪抢险需要。1.5管理设施及其他工程XX水库没有管理房设施，不利于管理站职工正常工作和生活,没有通讯设施及交通工具，更没有雨量、位移、渗流观测设施，极不利于水库的科学管理和合理运行。第二节设计依据2.1工程等别XX水库总库容10.14万m3,有效库容8.85万m3，有效设计灌面为0.036万亩，根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252—2000）之规定，该水库为小（二）型水利枢纽工程，工程等别为五等水利枢纽工程，枢纽工程主要建筑物为5级。2.2洪水标准该水利工程永久性建筑物，其设计洪水标准根据规范和实际情况确定为20年一遇洪水设计，200年一遇洪水校核。2.3采用的规范①《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252—2000）;②《防洪标准》（GB20201—94）;③《碾压式土石坝设计规范》（SL274—2001）及修定和补充规定；66n④《小型水利水电工程碾压式土石坝设计导则》（SL189—96）；⑤《碾压土石坝施工规范》（DL/T5129—2001）；⑥《碾压式土石坝施工组织设计导则》（DL/T596—2000）；⑦《水工建筑物》（第三版）；⑧《XX水库大坝安全鉴定论证报告》（2002）；第三节总体设计XX水库除险加固工程总体设计方案为：对内坡进行整形，内坡采用C15砼预制块进行防护处理；清除滑坡体，重新回填碾压外坝坡，增加外坡堆石体，增强外坡的稳定性，增设外坡排水系统；结合外坡整治，加高大坝拓宽坝顶；拓宽溢洪道堰宽，浆砌整治溢洪道；维修整治放水卧管；整治防汛抢险公路；增设大坝位移观测设施；第四节挡水建筑物4.1大坝工程整治设计1、大坝坝顶整治设计：拓宽原坝顶宽度1.6米至3.0m，同时加高大坝高度16cm，坝顶路面采用15cm厚泥结石铺筑，其下铺设20cm厚砂砾石垫层，坝顶路面两端设30*30cm路边石，水库整治后坝顶高程为802.5米,详见大坝整治横断面图。2大坝内坡整治设计：对内坡进行整形护坡，先清除15cm厚表层浮土，其次自内坡高程794.00m以上至799.00m以上采用20cm厚干砌块石护面，下部采用20cm厚砂砾石垫层作反滤料,66n799.00m以上至坝顶采用C15砼预制块进行护坡处理,预制块边长30cm厚8cm，下部采用20cm厚砂砾石垫层作反滤料。护坡框格采用C20砼矩形结构，边长为长×宽=15m×8m,C20砼框格断面尺寸宽×深=30cm×30cm。3、大坝外坡整治设计：结合坝顶拓宽,从马道800.45m采用1:2.0坡度培厚外坝坡至坝顶使坝顶宽度达到3.0m，同时加高大坝0.16m，使大坝高度达到802.66m。对外坝795.32m以下滑坡体进行清除，并应保证全部清除滑坡体，为确保新旧土料的良好接触，清除采用阶梯状，阶高不小于30cm，台宽为不小于60cm为宜,并采用硬岩石渣料对坝坡进行回填压实至原坡比。在外坝脚增建堆石体，堆石体顶高程为788.70米，堆石体顶宽2.0m,内坡比1:1.0,外坡比为1:1.5。坝肩两侧设顺坡向排水沟,同时以防人畜肆意进入坝坡内，排水沟边墙为M7.5砌石矩形结构，宽×深=0.4×0.4m，边墙厚20cm，底板采用8cm厚C20砼浇筑,其下铺设20cm厚砂砾石垫层。对外坝坡堆石体以上部分采用C20砼棱形框格进行草皮绿化护坡，以防雨水冲涮，棱形框格边长10m×10m，C20砼框格断面尺寸宽×深=30cm×30cm。4.2大坝渗流复核计算根据水库管理站观测记录、现场的踏勘、走访当地群众等该水库自运行以来未出现渗漏现象。渗流稳定分析计算如下：66n渗漏量计算成果表表4－1工况渗流量单位工况一0.000097L／s工况二0.000105L／s工况三0.000134L／s从表中可以看出，大坝坝体在各种工况下渗漏量较大，按正常水位，坝体平均长度按70%计算，年总渗漏量为0.02163万立方米，占总库容的0.213%，故坝体渗漏满足规范要求。4.3坝坡稳定复核1、基本资料大坝为五级建筑物，根据《碾压式土石坝设计规范》（SL274～2001）及修改和补充规定的要求，相应的坝坡抗滑稳定最小安全系数如下表：土坝坝坡抗滑稳定最小安全系数表4－2大坝类别建筑物级别正常运用情况非常运用情况Ⅰ非常运用情况Ⅰ土坝51.251.151.05本工程未进行土工试验，坝坡材料物理力学指标参照临近何家坝水库工程取值如下表。坝坡稳定计算采用毕肖普法。计算程序采用河海大学工程力学系和黄委会勘测设计研究院编制的土石坝稳定分析系统（HH-SLOPE2.7）。66nXX水库坝坡材料物理力学指标表项目单位坝体土块石棱体天然密度ρg/cm31.861.84饱和密度ρfg/cm31.982.02浮密度ρ’g/cm30.981.02非饱固快φ度18.836.0CKpa22.90饱固快φ度16.234.0CKpa19.10渗透系数KCm/s5.71×10-55.1×10-1临界水力比降Jcr1.01表4－32、整治前计算工况上游坝坡：①工况一：由正常水位801.00m形成的稳定渗流期，其抗滑稳定最小安全系数，Kmin=1.4392，大于[K]＝1.25；②工况二：由正常水位801.00m正常降至死水位789.30m，其抗滑稳定最小安全系数，Kmin=1.4214，大于[K]=1.25；③工况三：由校核洪水位801.82m突降至死水位789.30m，其抗滑稳定最小安全系数，Kmin=1.3307，大于[K]=1.15；④工况四：由正常水位801.00m形成的稳定渗流期遇地震，其抗滑稳定最小安全系数，Kmin=1.2416，大于[K]＝1.05；下游坡:66n①工况一：由正常水位801.00m形成的稳定渗流期遇地震，其抗滑稳定最小安全系数，Kmin=1.2726，大于[K]＝1.05；②工况二：校核795.32m高程段坝坡在正常运行情况下坝坡稳定系数，其抗滑稳定最小安全系数，Kmin=1.1433，小于[K]＝1.15；经复核计算可知：下游坝在高程795.32m段坝坡在正常运行情况的抗滑稳定安全系数不满足规范要求，坝体已出现滑坡。2、整治后计算工况上游坝坡：①工况一：由正常水位801.00m形成的稳定渗流期，其抗滑稳定最小安全系数，Kmin=1.5073，大于[K]＝1.25；②工况二：由正常水位801.00m正常降至死水位789.30m，其抗滑稳定最小安全系数，Kmin=1.4505，大于[K]=1.25；③工况三：由校核洪水位801.82m突降至死水位789.30m，其抗滑稳定最小安全系数，Kmin=1.4011，大于[K]=1.15；④工况四：由正常水位801.00m形成的稳定渗流期遇地震，其抗滑稳定最小安全系数，Kmin=1.3163，大于[K]＝1.05；下游坡:①工况一：由正常水位801.00m形成的稳定渗流期遇地震，其抗滑稳定最小安全系数，Kmin=1.3321，大于[K]＝1.05；经复核计算可知：上游坝坡在四66n种工况下坝坡的抗滑稳定安全系数均大于规范要求，能满足规范要求,而下游坝坡抗滑稳定安全系数也满足规范要求。第五节溢洪道工程整治设计根据水文计算溢洪道最大泄洪能力应为4.53m3/s,溢洪水深为0.82米,堰顶宽度为4米,溢洪道堰顶高程为801.00米。而溢洪道实际堰宽为3.0m,需拓宽。溢洪道由进口断、宽顶堰、泄流槽段组成。详见溢洪道设计断面图。拓宽溢洪道堰顶宽度至4.0m，堰进口底板下设60cm宽,120cm高M7.5浆砌条石截水墙,以防治水灌入底板。根据调洪演算进口段堰宽4.0m,溢洪水深为0.82m,考虑掺气水深和安全超高0.7m,进口溢流堰段边墙高为1.5m。溢洪道泄流槽段按陡坡水力计算，泄槽宽3.0m,坡比为1:67，则相应溢洪水深为0.8m,考虑掺气水深和安全超高0.7m，泄槽段边墙高为1.5m。泄流陡槽段按陡坡水力计算公式进行复核计算，泄流槽宽为3.0m，溢洪水深为0.3m，考虑掺气水深和安全超高0.7m，泄槽段边墙高为1.0m。溢洪道边墙断面均采用M7.5砌条石梯形断面，顶宽30cm，底宽60cm，墙身应梅花状预留Ø50mm排水孔，并应做好排水孔后的反滤过渡结构，边墙纵向间隔15m留伸缩缝。溢洪道底板采用M7.5砌条石结构,底板厚30cm，下面采用20cm厚砂砾石垫层，并做好底板下的排水暗沟。陡槽段由于底板位于砂页岩基础上，底板整体结构较好，可满足直接泄洪需要，本次不做陡槽段底板设计。溢洪道末端66n位于砂页岩基础上，且远离大坝脚，下游为砂页岩冲沟，亦无农田保护，故未做消能设计。第六节放水设施对震损放水卧段管进行撤除，重新采用M7.5砌条石进行浆砌整治。第七节防洪公路工程防汛公路路面宽设计为4.0m，按泥结石路面施工，路基利用原天然土层，其压实度不小于95%，结构底层采用20-30cm厚砂砾石垫层，表层采用20cm厚泥结碎石，路面由中心向两侧做成5%坡度，以利于排水。公路两侧各设置一道排水沟，排水沟梯形结构，底宽30cm，顶宽60cm，沟深20cm，排水沟采用M7.5砌条石结构，详见防汛公路设计横断面图。第八节大坝观测设施及设备1、大坝沉陷位移观测在大坝两岸每一纵排测点的延长线上各布设一个工作基点和校准点，各种基点均布设在两岸岩石和坚实土基上，共需增设观测点6个。2、大坝渗透观测在原河床最大断面处进行浸润线观测点的布设，共布设三排，每个横断面布置四根测压管，同时在XX水库原量水堰处增设RJ型量水堰渗流仪进行大坝渗流观测。3、水文观测针对水库降雨量、水位及水温的观测，66n本次在水库布设高程水位标尺，增设自计雨量计、自动水位计及电阻温度计各一套，用于水库水文的观测。4、观测设备根据工程管理需要，配置水准仪一台、除草机一台。第九节管理房工程本次未设计管理房工程。第十节建筑工程量统计根据前面设计和图纸，经统计，完成XX水库大坝整治、溢洪道整治、配套大坝观测设施及兴建管理房等工程共需动用土石方4377.15m3，砌石903.38m3，砼441.08m3。66n第五章施工组织设计第一节工程施工条件1.1工程条件1、工程地理位置及工程概况XX水库位于广元市元坝区射箭乡XX村五社境内的侍郎坟，地理坐标为东径105°45′，北纬32°20′，工程距元坝城镇68km，距广元城区45km。下游居住人口1300多人，保护耕地2600亩，是一座以农田灌溉为主，兼顾防洪、水产养殖等综合效益为一体的小（二）型水利枢纽工程。水库大坝以上集雨面积0.36km2，主河道长0.89km，总库容10.14万m3，有效库容万8.85m3，是一座以农田灌溉为主兼有防洪、水产养殖等综合效益为一体的小（二）型水库。该水库于1967年动工修建，1968年主体工程完工，工程由大坝、溢洪道、涵卧管等组成。2、交通条件该工程为一座病害整治工程，现有交通条件比较方便，明(明觉乡)—射(射箭乡)公路通XX村村道距大坝2300m，通过防洪进库公路的建设，外购材料及其土石料的运输可直接运至工地。该工程周围土石料丰富，足可保证其用料需求，砂石料可从距其17km的嘉陵江河坝运输，施工条件较好。3、施工特点66n本工程为水库病害整治工程，整治项目较多，受地形条件限制一般不采用大型机械施工，具有以机械和人工施工为主的特点。4、市场供应条件（1）天然建筑材料本工程主要天然建筑材料为河砂、卵石、块石、条石。本工程需条石169.56m3，需水泥57.65T，河砂211.76m3，石子149.25m3。砂、砾石料：工程附近无砂砾石料场，但嘉陵江河坝的砂砾石料十分丰富，可以大量开采运输，且砂砾有机质和泥沙含量少，质量好，完全能满足工程需要。条石：工程附近多石山，且质地坚硬，料场近，可就近开采。（2）三材来源及供应条件广元市场三材供应质优价廉，完全能满足工程所需，可直接购买运至现场。（3）施工供水供电供应工程施工用水可用水泵抽取水库内的水来满足施工及生活用水的需求；工程区内有国家及地方电网，施工用电可就近“T”接，或从管理房附近低压线中搭接。（4）劳动力供应广元市具有同类施工资格的单位较多，工程可通过招投标择优选取。水库附近乡镇劳动力充沛，完全能满足工程需要。5、工程建设工期施工总工期按4个月，2009年3月上旬至2009年666n月底。为保证工期、质量，应采用招标、投标方式，择优选择施工队伍。1.2自然条件水库流域地处亚热带湿润季风气候区，气候温和，降雨较充沛，四季分明，具有冬暖春旱，无霜期长，夏热多干旱，降雨不均，秋多阴雨，日照较充足等特点。春旱、夏旱、伏旱及冬干均有发生。区内多年平均气温16.1℃，最高气温45.3℃，最低气温－8.1℃;多年平均降水量900mm,降雨年季变辐较大，年内分配不均，降水多发生在5—10月,其降水量约占全年的75%左右。无霜期240天，多年平均相对湿度69%，平均风速15m/s，最大风速20m/s。第二节施工导流本次XX水库枢纽病害整治工程，除内坡护坡工程需将水放至水位794.00m处进行施工建设外,其余工程建设都安排在非汛期进行整治建设,不会出现溢洪,故施工期不存在施工导流问题。第三节施工交通运输3.1场外交通运输XX水库位于广元市元坝区射箭乡XX村五社境内，距元坝城镇68km，距广元城市45km，各种材料的运输较为方便，但还需修建0.65km的临时公路以便条块石的运输。3.2场内交通运输场内交通主要66n以小型运输机械为主，在大坝两端处修建一条临时公路，以供护坡块石运输及溢洪道条石浆砌之用，则场内只需修建130m的临时施工公路，就可以满足施工要求。第四节主体工程施工4.1大坝整治工程施工1、坝顶工程按设计要求开挖清除坝顶表层土石料，厚20cm，弃碴料运至规划堆料场，之后砌筑上下游路肩石，再采用拖拉机或自卸汽车运送砂砾石垫层料至坝顶作业面，用74kw推土机平场，采用自行式凸块振动碾压实，压实度不小于95%，待达到要求后先铺20cm厚砂砾石垫层，再铺筑15cm厚泥结碎石坝面。2、内坡整治工程大坝内坡整治施工时，水库水位可由放水洞放至水位794.00m处再进行施工。整治施工前必须先作好坝坡现状的断面测量和控制测量，并算出和确定出砼及块石护坡的分界面高程。整个工程的施工顺序为：坝坡削坡整形——浇筑砼护坡框格——铺筑砂砾石反滤层——砼及块石护坡安砌。3、外坝整治大坝外坡整治施工前必须先作好坝坡现状的断面测量和控制测量，并算出和确定出变坡坡度和马道高程。整个工程的施工顺序为：滑体开挖清除——压脚堆石体干砌——石渣料回填碾压——坝坡削坡整形——浇筑砼护坡框格——草皮护坡。66n滑体清除、坝体回填量较大，采用机械和人工结合施工作业，先将原滑坡按施工设计要求的边坡比，采用挖掘机或装载机以滑体清除线按从下至上阶梯形状进行清除，再用5-8T载重汽车或拖拉机运至规划的堆料区。开挖面亦采用阶梯状，以确保新旧土料的良好接触，阶高为不小于30cm，台宽不小于60cm。其次对外坝脚进行干砌块石压脚处理。最后采用硬岩石渣料对坝坡进行回填压实。坝体料回填采用5T自御汽车运料至作业面，用74kw推土机平场，采用自行式凸块振动碾压实，蛙夯修边。回填碾压实行分层错位碾压，层厚30cm，层与层采用人工抛毛，以便层与层之间的良好接触。不利于机械施工部位采用人工打夯作业,并做好新回填坝体与原坝体的良好接触。外坝纵横向排水沟采用人工开挖，胶轮车运输弃料。4.2溢洪道工程施工（1）土方开挖采用1m3挖掘机开挖配合5t自卸汽车运输。（2）土方回填采用人工回填、人工夯实。（3）石方开挖采用潜孔钻钻孔爆破，1m3挖掘机开挖配合5t自卸汽车运输。（4）浆砌石条石用拖拉机运输至场地；砂浆采用0.4m366n砂浆机拌制，胶轮车运输，人工安砌。砌筑时采用坐浆法分层砌筑。铺浆厚度宜为3cm-5cm，随铺浆随砌筑，砌缝需用砂浆填充饱满，并用扁铁片插捣密实。（5）水泥砂浆勾缝抹面采用0.4m3的砂浆机拌制砂浆，人工手推车运输，人工抹面。第五节施工总布置5.1布置原则遵循因地制宜、因时制宜，有利生产、方便生活，易于管理、安全可靠，少占耕地，经济合理的原则。根据工程的施工特点---相对集中，拟设一个工区，工区内布置有生产生活所需的水电系统，砼制作系统，仓库及堆料场等。5.2施工交通运输场内外施工交通运输均采用公路运输。本工程所需对外运输主要为水泥、砂卵石。砂卵石需到17km处嘉陵江河坝内开采运输，水泥需到距45km的广元市运输。整治工程所需的石碴、条块石等地方材料取自库区附近，平均运距0.6km。5.3施工辅助企业1、施工用水：采用水库内提水进行施工供水。2、施工用电：由大坝右岸附近低压线中搭接供应。3、砼拌和站布置：设在大坝左端，坝顶路面及大坝内坡马道作为运输道，预制购件可利用大坝左端的空地作为预制购件制作场地。66n4、库房及施工用房：新建150m2临时工棚作水泥、木材等材料堆放用，余下的作民工用房及生产办公用房。临时工程量统计表序号工程或费用名称单位数量一交通工程施工临时公路km0．78二房屋建筑工程施工临时用房㎡150三临时占地工程1．0料场占地亩0．7生产生活设备占地亩0．3第六节施工总进度6.1设计依据1、工程高峰期按二班作业，平时按一班作业，月有效工作日22天；2、通过招投标择优选择经验丰富的施工队伍来施工；3、该工程计划总工期为4个月，即当年3月上旬为施工筹建准备期，主体工程工期为3月中旬至6月中旬，6月下旬为工程竣工验收期。工程筹建期的工作内容和安排不计入总工期；4、根据水库蓄水时间安排各项工程施工时段。6.2前期准备工作1、工程规划范围的征地；2、工程资金的筹集；3、进库公路的整治和其它临时道路的修建；66n4、施工器材和各种材料的仓库准备；5、其它施工前应准备就绪的工作。6.3主体工程施工期安排1、外坝滑坡体清除及堆石体砌筑；（3月中旬-4月上旬）2、外坝石碴回填碾压及坝顶加高加宽；（4月中旬-4月下旬）3、完成大坝内坡护坡工程；（4月下旬-5月中旬）4、完成大坝外坡排水工程；（5月中旬-5月下旬）5、完成大坝坝顶整治工程；（5月下旬-6月上旬）6、溢洪道开挖浆砌安排在；（6月上旬-6月中旬）7、放水设施整治；（5月中旬-5月下旬）8、整治防汛公路；（3月中旬-4月中旬）6.4工程完建期计划安排半个月，即次年6月底，工程扫尾，工程验收。第七节质量控制及验收7.1施工测量在每一个工序施工前均应进行测量放线，以保证工程的顺利进行，基础部位及其它重要部位均应有关单位或人员签字后才能进行下一步工作。7.2材料XX66n水库除险加固工程主要用材料为水泥、河砂及条块石。对于水泥要有生产日期和出厂合格证，超过日期的就严禁使用。砂子中有机含量应小于1%，含泥量应小于3%，卵石含泥量应小于1%，比重大于2.6t/m3，条块石强度应大于50Mpa，坝体填筑料应选择施工条件较好的地方，并将表层杂物及浮土清除，然后再开采。7.3开挖主体工程开挖时开挖应与测量紧密配合，不应有欠挖，超挖不应超过设计尺寸的10——13cm，开挖时尽量避免对原基础的扰动，对于岩石基础，应采用人工开挖。7.4土石方填筑本工程土石方填筑工程以人工配合小型机械设备进行施工。碾压时洒水应充分、均匀，要求洒水量不小于填筑量的25%——45%,同层之间结合部超碾1m，做到铺料、洒水、碾压分区明确，避免漏碾。7.5砌筑浆砌石其砂浆标号均为M7.5。块石由人力车运输，砂浆采用0.4m3拌和机，人力胶轮车运输。砌筑用铺筑法，砌筑前先将条、块石面冲洗干净，当块石砌稳后，不得再从底部撬动，以保证石块下部砂浆饱满，砌筑中，同一层面应保持平衡升高，如砌好的块石内砂浆已初凝，严禁用重锤敲击或强烈振动，上下层或同一层前后砌筑的石块砌缝应错开，避免形成通缝。大缝用小块石楔紧，应确保浆满面平。严禁只在表面勾缝，里面干砌、叠砌等偷工减料现象。7.6混凝土浇筑66n护坡框格混凝土浇筑采用0.4m3移动式搅拌机拌制，人工配料，人工支木模，混凝土由人工架子车直接入仓，2.2kw插入式振导器振捣，人工养护。66n第六章工程管理设计第一节工程管理现状XX水库是一座以灌溉为主，兼有防洪、养殖等综合利用的小(二)型水库，现由白果乡人民政府管理，XX水库管理站作为其直接管理单位，具体负责工程的现场管理。主要职责是对水库进行日常性维护，制定相应的管理制度，确保水库安全运行。参照《水利工程管理单位编制定员试行标准》（SLJ705-81）的相关规定，本工程的管理人员现为1人，无管理房工程设施。第二节工程管理设计XX水库始建于1967年9月，1968年4月完工并发挥效益。由于建设时受当时的社会经济条件限制，现有的生产、生活设施不能满足小(二)型水库的运行管理要求。本次除险加固按照《水利工程管理规范》（SL106-96）和大坝安全鉴定报告的意见和建议，在充分利用原有管理设施基础上，增建完善水库的管理设施。水库具有综合利用效益，管理项目以大坝为主，为给工程管理提供必要的条件，满足工程监测、经常性维护（修），运行调度、资料管理、交通、通信及办公自动化等需要，按有关规范拟设置以下主要管理设施：①水工建筑物监测维护设施②水情、工情信息及数据处理设施③通信设施66n④交通设施⑤办公及生活用房XX水库工程管理设计汇总表单位设计现有维修新增(拆除复建)管理人员管理人员人11生产人员人00合计人11管理用房办公用房㎡住房㎡生产用房㎡合计㎡管理用具程控电话台11计算机台11打印机台11传真机台11对讲机台1166n第七章环境影响及水土保持设计第一节环境保护设计XX水库位于广元市元坝区射箭乡XX村境内的侍郎坟,地理坐标为东径105°45′，北纬32°29′，工程距元坝城镇68km，距广元城区45km。下游居住人口1300多人，保护耕地2600亩，是一座以农田灌溉为主，兼顾防洪、水产养殖等综合效益为一体的小（二）型水利枢纽工程。水库控制集雨面积为0.36km2，主河道全长0.89km，主河道平均比降179.02‰。工程处于米仓山走廊以南，库区为深丘宽谷地貌，山脊两岸比较对称，植被较好，表层出露为砂岩、泥岩经风化、脱落、铝化而成的黄白和紫色土，天然台地较多，多旱地。XX水库大坝枢纽病害整治后，工程能达到正常运用功能，以改善人类的生存环境、确保水库大坝安全运行为目的。该工程几乎不产生污染，工程的整治可充分发挥其灌溉、防洪效益，减少旱灾及水库失事而带来的经济损失，有利于社会稳定，促进灌区和当地的经济发展，提高人们的生活水平。对施工期产生的粉尘、噪声、废水、施工安全及料场开采对土壤、岩石等的扰动而产生废碴，可采取以下措施避免和减少：1、该工程整治中动用土石方量较大，对坝体土方开挖清除和石碴回填碾压等要严格控制，不要将残留物倾入库内，以保持水质的清洁。66n2、砼拌和站及预制件加工生产的废水应经过排水沟等工程措施沉清后进行排放。3、施工工区布置必要的排水沟、沉沙池等，废水经沉沉后排放到水库下游，并在工区内设置生活垃圾桶，定期清运垃圾，严禁将生产生活垃圾抛入水库中。4、机具维修所产生的废油应集中收集，尽量重复利用，不能利用的废油或残渣进行集中燃烧处理。第二节水土保持设计本次工程整治建设将对水土保持产生以下几方面的不利影响：1、工程整治加固所需的条块石、回填石碴料、土石方均从工程附所在地进行开采运输，料场的开采将改变部分原有地貌，使土质变松，易受冲刷，部分地方还可能形成陡坡，整个料场的破坏面积比较大。2、工程施工占地及地面拢动将破坏地面林地和草皮，可能导致一定程度上的水土流失，但基本属于轻度流失。3、工程在整治中的弃土弃渣如不妥善处理，都将会造成不同程度的水土流失情况。工程进行的水土保持措施目的主要在于尽量减少施工所带来的水土流失，尽快绿化施工场地，保持水质的清洁，改善库区的环境，故采取以下几方面的措施进行水土流失治理：66n1、料场开挖覆盖层所产生的弃土弃碴，尽量不使其下沟下库，采用集中堆放，用于后期土地整治复耕或采取植树造林进行治理。2、工程施工中拆除的原有条块石在工程整治加固中全部进行利用，无法用做条石的就解小块石进行大坝压脚。3、对因削坡和滑体及新增堆石体基础开挖开成的弃土弃碴采用大坝两岸山坡平缓地带集中堆放，用于后期土地复耕利用或采用植树造林措施进行治理。4、工程完成后，对库区和料场及弃土弃碴堆放地的非耕地进行植树造林及其它工程措施进行治理，减少水土流失的发生。第三节环境保护及水土保持设计经费初步估算环境保护及水土保持设计经费1.5万元。66n第八章工程概算第一节编制说明XX水库除险工程包括大坝整治工程、溢洪道整治工程、整治放设施、维修防汛公路、兴建管理房、增设大坝观测设施及相关工程。工程总投资56.73万元，其中建筑工程投资43.81万元，机电设备安装工程2.2万元，临时工程费1.62万元，独立费用5.16万元，基本预备费2.38万元，工程总投劳3.27万工日。1.1编制依据本概算组成和编制规程执行四川省《水利水电工程概预算定额》上、下册（2007年），广元市建筑材料价格（2009）和元坝区物价局出具的《材料价格信息》及《XX水库设计报告》。该工程由三级以上水电施工企业施工，根据四川省《水利水电工程概(预)算编制规定》（2007年）取费标准，详见工程概算书中的定额分组费率表。独立费用中的建设单位管理费、工程建设监理费、勘察设计费等项目费率详见独立费用表。总投资计入Ⅰ-Ⅴ部分合计5%的基本预备费。1.2基础单价1、人工工资：工长6.22元/工时，高级工5.82元/工时，中级工5.03元/工时，初级工2.71元/工时。2、主要材料：水泥563.93元/t，河沙113.92元/m3，卵石103.62元/m3。66n第二节工程量及投资概算XX水库除险加固工程需完成开挖土石方2291.57m3，土石回填方2085.58m3，砌石方903.38m3，砼441.08m3。主要建筑材料：水泥57.65T，河砂211.76m3，石子149.25m3，高峰人数80人。施工总投劳3.27万工日。经概算工程总投资56.73万元，其中建筑工程投资43.81万元，机电设备安装工程2.2万元，临时工程费1.62万元，独立费用5.16万元，基本预备费2.38万元。工程费率标准表序号名称土石方工程砌石工程砼工程模板工程灌浆及锚固工程砂石备料工程其它工程1其他直接费3.50%3.50%3.50%3.50%3.50%3.50%3.50%2现场经费6.00%3.00%5.00%4.00%6.00%2.00%4.00%3间接费7.00%3.00%4.00%4.00%6.00%4.00%5.00%4企业利润5.00%5.00%5.00%5.00%5.00%5.00%5.00%5税金3.25%3.25%3.25%3.25%3.25%3.25%3.25%6其他0%0%0%0%0%0%0%66n独立费用计算表编号项目名称取费标准1建设管理费　按建安工程量的2.5%计2招标代理费按招标金额0.7%计3工程建设监理费按建安工程量的3.0%计4工程勘测设计费按建安工程量的7.0%计、5其它　(1)定额编制管理费按建安工程量的0.08%计(2)工程质量监督费按建安工程量的0.16%计(3)其它税费按国家有关规定计取66n第九章经济评价第一节工程概况XX水库是一座以农业灌溉为主，兼有防洪、水产养殖等综合效益的已成小（二）型水库。该工程经整治后，可新增和改善部分灌面，保证水库枢纽的安全运行，从而为灌区农田灌溉提供了可靠的水源保障，使灌区粮食增产、农民增收。第二节评价的方法和依据XX水库工程的经济评价依据主要依据以下几个方面：1、SL72——94《水利建设项目经济评价规范》；2、2000年及现行物价水平；3、国家计委编制的《建设项目经济评价方法与参数》；4、国家水利产业政策。第三节国民经济评价3.1评价主要参数1、社会折现率根据规范，本工程社会折现率采用13%。2、经济计算期根据有关规范，本工程正常运行期取20年，建设期为1年，计算期为51年。3、基准年与基准点66n以开工第一年作为折现基准年，以年初作为折现基准点。费用和效益按年末发生结算。3.2工程费用1、固定资产投资国民经济评价采用影子价格计算工程投资，XX水库总库容10.14万m3，为小（二）型水利枢纽工程，以工程静态总投资乘以影子价格换算系数计算工程固定资产投资。根据工程任务及规模，本工程投资影子价格换算系数采用1。由于本工程规模较小，任务简单，建设总工期为4个月，故静态总投资为56.73万元。2、工程运行成本工程运行成本包括基本折旧费和年运行费用两大部分。（1）基本折旧费按固定资产乘以基本折旧率，基本折旧率取3%，即基本折旧费用为1.95万元。（2）运行费用①工资及福利费XX水库规模和灌区较小，防洪任务较严重，目前在岗人员按1人计算，人均工资及福利按10000元/年计算，即该项费用为1.0万元/年。维护费②工程的维护、养护及大修费用，按固定资产投资的1%计算，即该项费用为0.65万元。③大修理费按固定资产的1.5%计算，则该项费用为0.97万元。66n（3）其它费用包括清除或减轻项目带来的不利影响所需补救措施的费用、行政开支、工程管理、及经常性其它支出等费用，按上述两项费用之和的20%计算，即为0.91万元。则年运行费用为5.49万元。3.3综合效益计算1、灌溉效益XX水库总库容10.14万m3，有效库容8.85万m3，设计灌溉面积0.042万亩，实际灌溉面积0.036万亩。该工程整治后，可新增约30亩的灌面，可改善约80亩灌面，并为灌区的庭园经济建设提供可靠的水源保障，为庭园经济建设注入活力。其灌溉效益按工程整治后的增产效益分摊计算。根据对XX水库灌区水利灌溉的统计，该灌区内新增和改善灌溉面积的作物增产量采用值为：水稻120kg/亩，小麦60kg/亩，玉米20kg/亩，红苕120kg/亩，油菜40kg/亩。效益分滩系数根据本灌区调查资料分析确定。XX水库灌溉效益估算表项目面积（亩）亩均增产量（kg）年增产量（kg）单价（元）金额（万元）分滩系数效益(万元)水稻改善6012072001.661.200.50.6新增30400120001.661.990.51.0小麦改善206012001.601.270.450.57新增30420126001.602.020.450.91玉米30206000.800.480.30.14红苕2012024000.500.120.30.036油菜304012003.200.380.30.11合计3.3766n2、防洪效益本次防洪效益按溃坝后所造成的损失计算，经计算，XX水库溃坝后将将造成下游的损失为400万元，多年平均防洪效益约为8万元。以上综合效益总计为11.37万元。3.4国民经济评价指标国民经济评价以经济内部收益率、效益费用比和经济净现值三项指标作为国民经济评价指标。效益费用比EBCR=1.52>1经济内部收益率EIRR=14.7%经济净现值ENPV=21.53万元第四节敏感性分析由于该工程整治规模较小，投资较少，整治后所产生的经济效益、生态效益和社会效益都很显著，故不作国民经济的敏感性分析。第五节综合经济评价XX水库在经济上合理可行。国民经济指标表明经济内部收益率为14.7%，大于社会折现率7%，经济净现值为21.53万元，大于0，效益费用比为1.52，大于1。这说明本次整治XX水库大坝内坡滑坡工程在经济上是可行的，并且在灌溉、防洪、水产养殖及其它方面的效益上是非常显著的，工程整治后将对该地区经济和社会发展起到积极促进作用,建议尽快立项施工建设,以安全发挥效益。66