- 2022-04-24 发布 |
- 37.5 KB |
- 152页
申明敬告: 本站不保证该用户上传的文档完整性,不预览、不比对内容而直接下载产生的反悔问题本站不予受理。
文档介绍
某水库除险加固工程初步设计1
1综合说明1.1工程概况1.1.1地理位置及自然地理环境某水库位于某市太平镇北张庄村,东经112°59′,北纬32°3′,距某市城区25km,拦截泥河支流,承雨面积4.2km2,是一个以灌溉为主兼有防洪、水产养殖等综合效益的小(一)型水库。本次设计复核总库容188.1万m3,兴利库容116万m3,死库容4.5万m3,调洪库容67.6万m3。水库库区周围为低山丘陵地形,大坝两肩为云母岩、大理岩。库区上游系桐柏山系西南麓之余脉,库区下游为岗坡状平原,地面坡度10°以下,在地貌成因上,属风化剥蚀及水力侵蚀堆积共同作用的结果。库区地层主要分布有第四系中更新统冲洪积冲积粘土、壤土和太古应山群云母片岩和大理岩。水库枢纽及其灌区属亚热带季风气候区,具有四季分明、光照充足、气候温和、无霜期较长、严冬酷暑短、雨热同季和气候多宜等特点。据气象部门统计资料,年平均气温14.9℃,极端最高气温40.8℃,最低气温-15.1℃,无霜期229天,日照时数2100小时左右,年平均太阳辐射为108—114千卡/平方厘米。ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n1.1.2枢纽工程现状某水库枢纽工程包括大坝、溢洪道和输水涵管等建筑物,现将主要基本建筑物情况分述如下:(1)大坝大坝为均质土坝,坝顶高程191.4m,坝顶长425m,坝顶宽3.0m~3.8m。大坝内坡1:2.7,外边坡较陡,外坡1:2.0。大坝内坡189.7m高程以下采用干砌块石护砌,外坡为草皮护坡。坝顶兼有交通功能,是北张庄村通往西袁庄的乡村公路。(2)输水涵管输水涵管位于大坝0+410处,为城门洞形现浇钢筋砼管,内径宽0.8m,高1.2m,管底进口高程181.90m,输水流量3.0m3/s。进口安装有直径0.8m的圆筒活塞闸门,启闭机为3T手摇螺杆启闭机。涵管出口紧接灌溉渠道,可灌溉下游2900亩的农田。(3)溢洪道溢洪道位于大坝右岸,系利用一处较低的山凹开凿而成,其泄流型式为开敞宽浅式明渠,进水渠渠首底部高程189.7m,底宽7m。溢洪道范围为强风化云母片岩及中-微风化大理岩,强风化云母片岩成状,抗冲刷能力极低,未衬砌,且洪水季节易冲毁。1.1.3工程设计与建设过程ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n某水库于1971年12月由太平人民公社自行组织修建。当时正值文革时期,建设程序极为混乱,规划、设计、施工极不规范,由农民技术人员负责设计和施工,在未做地质工作的情况下,仅从地形条件和工程量方面进行比较后选定了坝址,根据坝区附近土料和民工施工的特点决定大坝采用均质土坝的型式,县水利局派技术员现场指导。太平人民公社组织民工施工,采用机械碾压。该工程1974年5月建成并投入使用,由于该工程施工期间正处于动乱时期的原因,没有留下任何设计和施工等方面的资料。1.1.4水库的地位和作用某水库有着较大的经济效益和社会效益,一是控制灌溉面积2900余亩;二是防洪则保护下游2000多亩耕地和2个村1500多人的生命财产安全;三是有着一定的养殖效益。1.2工程地质由于本工程属于小型水利工程,建坝以来一直未做地质勘探工作。2007年4月—5月,为配合安全论证工作,某市水利局委托中南勘察基础工程总公司对水库大坝和溢洪道进行了必要的勘探、野外地质调查、现场及室内试验工作,从而为工程设计提供了可靠的基础资料。ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n水库地处秦岭褶皱东段南部和扬子准地台北缘中段构造体系的联合或复合地部位。区内岩浆活动、变质作用、沉积建造及新构造运动特征显著。枢纽及其库区为低山丘陵地形,侵蚀剥蚀地貌,总的地势呈现出自北东向西、西南逐渐降低的趋势。大坝两肩为云母岩、大理岩,坝基底下为云母片岩及大理岩,坝基下强风化云母片岩成砂状,透水性相对较好。溢洪道范围前部为云母片岩,后部为大理岩;与坝基底下揭露的地层基本一致。区域资料表明,坝址周围不存在大的活动性断裂,至今也无发生过强震的历史记录。根据《中国地震动参数区划图(GB18306-2001)》确定工程区地震动峰值加速度为0.05g,对应地震基本烈度为Ⅵ度。1.3洪水复核与防洪调度方案按照国家《防洪标准》(GB50201-94)和水利部《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000),本工程属Ⅳ等工程,主要建筑物属4级建筑物。其设计洪水标准按30年一遇,即P=3.33%;校核洪水标准按300年一遇,P=0.33%。由于某水库无实测水文资料,洪水计算只能采用暴雨途径推求水库坝址洪水。暴雨资料采用《湖北省暴雨径流查算图表》提供的流域暴雨参数进行推求。ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n据本次水文及调洪演算结果,在溢洪道进水渠渠首底部高程为189.70m条件下,30年一遇设计洪水位190.88m,相应洪水总量82.92万m3,经水库调节后下泄洪峰流量16.85m3/s;300年一遇校核洪水位191.56m,相应洪水总量123.98万m3,经水库调节后下泄洪峰流量36.08m3/s。根据溢洪道工程设计规范的相关规定,本工程溢洪道消能防冲设施按20年一遇洪水标准进行设计,按30年一遇洪水标准进行校核。本次调洪演算结果表明,在现状条件下,大坝欠高1.04m,水库防洪能力仅为10年一遇。在防洪调度方案选择时,根据水文及调洪演算结果,综合考虑工程量、投资、施工条件及工程安全等因素,权衡利弊,经过以下三个方案比较:(1)保持现有的溢洪道规模,加高培厚大坝,增加调洪库容;(2)保持现有的坝顶高程不变,增加和扩大溢洪道的泄洪能力;(3)完建现有溢洪道,坝顶新建防浪墙来满足水库防洪要求。推荐采用第三种方案即采取保持现有的溢洪道规模,在原坝顶上加0.2m厚的泥结石路面并在坝顶增设0.9m高的防浪墙的途径来解决水库防洪安全问题。1.4工程存在的主要问题和除险加固的必要性某ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n水库建于文革时期,限于当时的政治背景和生产力水平,规划设计的基础工作十分薄弱,建设管理混乱,缺乏完善的施工规程和质量检测措施,质量没有得到有效地控制,从而为水库枢纽留下了不少缺陷和隐患。水库建成运行后,几乎未做过维修工作,加上年久失修,管理手段落后,使得水库多年带病运行,严重影响工程的正常运用。根据防汛要求,因汛期实行限制蓄水而被迫弃水,造成水资源浪费并且影响工程效益的正常发挥。2004年4月9日,襄樊市水利局组织有关专家、工程技术人员组成了大坝安全鉴定专家组,对某水库大坝进行了现场安全检查。2004年8月,襄樊市水利规划设计院对水库大坝安全进行分析论证,并按水利部颁发的《大坝安全鉴定办法》将其定性为Ⅲ类坝。2005年5月,水利部大坝安全管理中心以坝函[2005]1027号文核查某水库为Ⅲ类坝。其存在的主要问题如下:(1)水库坝顶高程欠高,水库防洪能力不能满足《防洪标准》(GB50201-94)要求。大坝目前防洪能力仅10年一遇。(2)坝顶现有宽度小于规范要求的最小值,大坝坝基渗漏严重。坝基有强风化云母片岩层,透水率大于规范要求的10LU值,最大q=27.3Lu,超出了现行规范对坝基的要求。ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n(3)大坝上游坡护砌块石厚度不够,风浪淘刷塌陷严重。大坝浸润线偏高,大坝坝体渗透坡降大于壤土允许渗透坡降值,坝体不满足渗透稳定要求。下游坡无反滤排水设施,坝体含水量偏大。(4)溢洪道未衬砌,无消能防冲设施。(5)输水涵管闸门漏水严重,工作房和工作桥破坏严重,涵管出口未衬砌,启闭设备已超过规定使用年限,启闭不灵。(6)坝区防汛公路路况差,晴通雨阻。(7)水库无管理用房、交通工具,不得于日常管理。(7)大坝缺乏必需的观测设施。鉴于工程存在上述问题,并考虑工程在当地农业和国民经济发展中的地位和作用,工程的除险加固显得十分必要。1.5除险加固工程设计某水库除险加固工程包括大坝整治工程、输水涵管改造工程、溢洪道工程,分述如下:1.5.1大坝整治工程大坝整治工程包括坝基帷幕灌浆防渗、大坝上游坡砼衬砌、大坝下游坡坡面整治、新建大坝下游排水沟、坝顶防浪墙新建及坝顶泥结石路面工程。坝基有强风化云母片岩层,透水率大于规范要求的10LU值,计划采用帷幕灌浆防渗措施。ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n上游坡面原为干砌块石护坡,厚度仅0.2m,由于坝体不均匀深陷和风浪淘刷形成大面积冲坑、浪坎,且干砌石护坡兴建时采用风化严重的石料,计划将大坝上游坝坡原干砌块石护坡平整后,增设现浇砼护坡,底部铺0.1m厚砂砾石垫层反滤排水。在原坝顶上加0.2m厚的泥结石路面并在坝顶上游侧增设悬臂式钢筋砼防浪墙,墙净高0.9m,全长425m。坝下游坡面为草皮护坡,但下游坝坡已出现不同程度的沉陷和毁坏,造成坝坡面凹凸不平。坡面最低洼处下陷达0.6m,且草皮养护不好,出现损毁坡面不平整,无排水沟,计划对坡面用透水性强的代料进行培厚整治,完善其排水沟系统。由于坝顶兼有交通功能,但是现有坝顶宽度过窄且不一致,因此在培厚大坝时,将坝顶统一扩宽至5m,并修建成泥结石路面,大坝下游侧增设砼坝肩石。另外增设大坝渗流量观测设施等。1.5.2输水涵管改造工程输水涵管原为现浇钢筋砼城门洞形涵管,进水口设有水箱、工作台及启闭机房,工作台与大坝坝顶之间有钢筋砼工作桥连接。目前工作房及工作桥破坏严重,启闭设备已超过规定使用年限,启闭失灵。计划对工作房及工作桥进行彻底修复,将现有启闭设备进行维修、更换,涵管出口连接段因大坝培厚需拆除重建。1.5.3溢洪道工程现有溢洪道基础为强风化的云母片岩,未衬砌,且无消能防冲设施,水毁严重。根据地形条件,溢洪道宽度仍采用7ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151nm,呈正堰布置,采用明渠泄流的衬砌型式,其组成部分有进水渠段、泄水槽、消力池、尾水渠连接段。进水渠段全长120m,底宽7m,边坡1:1.0,纵坡1/500;泄水槽全长63.63m,采用等宽矩形过流断面,泄槽宽7m,纵坡比降1:6,侧墙高度2.2m—2.7m;消力池长9m,深0.7m,底板厚0.5m,边墙高2.7m。泄水槽与消力池底板均为钢筋砼,边墙采用C20砼重力式挡土墙结构。尾水渠采用梯形断面,底宽15m,边坡1:1.5,纵坡1/500,总长300m,其中紧接消力池后设一长20m的M7.5浆砌石扭面墙连接段,断面底宽由7m渐变为15m。扭面墙连接段后再接一段10m长M7.5浆砌石海漫段。扭面墙和海漫护砌高2.0m,护底厚30cm。在进水渠直墙段北张庄村与西袁庄村民要从此通过,因此需建一座跨溢洪道交通桥,并改造坝顶至交通桥的连接道路,以保证过往行人及车辆的安全。此桥也为坝右端至寺沙公路之间的防汛道路的交通要道。考虑到工程管理和防汛需要,新建150m2管理房。1.5.4新建观测设施根据某水库大坝的实际情况,在大坝下游纵向排水沟处布置1个直角三角形量水堰进行监测,在大坝右岸输水涵管旁布置1组水位尺。1.6金属结构及电气设备ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n根据安全鉴定报告的结论,拟更换输水涵管的闸门和启闭设备。更新原圆筒活塞铸铁闸门为定型铸铁闸门,闸门型号为PGZ0.6×0.6-20;更换原手摇螺杆启闭机为手电两用螺杆启闭机,启闭机型号为QL—3。由于某水库原输水涵管启闭机为人工手动操作,本次加固拟架设一条10kV、1.0km长的输电线路至大坝右端,并安装一台容量为50kVA的变压器,型号为S9—50/10,对坝区防汛照明、日常生产生活与办公以及施工提供电力,并对其防汛、日常工程管理及施工需要安装布置相应的配电设备与电气设备。1.7施工组织设计1.7.1施工条件某水库距某市城区25km,工地距寺沙公路省道3km,从寺沙公路省道向南经太平镇至某为沥青路面,路况较好,交通方便,能够满足本次施工的运输要求。明渠式溢洪道位于大坝右侧,距右坝肩约30m。本工程属加固工程,大坝的坝顶和坝肩的开敞地带、溢洪道进出口及右岸平地均可作为施工场地之用,完全满足工程要求。ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n该加固工程所需碎石可由附近唐梓山碎石场购运,块石可在2km以内的山坡上开采,岩石为大理岩。土料可在近处岗地上取土,其土料粘粒含量大于30%,塑性指数17,最大干密度为1.65g/cm3,质量满足要求。其它建筑材料如钢筋、水泥、黄砂等均需到某城区购买,运距25km。施工及生活用水,均可以从水库架设临时水泵抽取,其现有水质符合生产及生活用水标准。施工用电可从北张庄村架设10kV高压线1km至大坝右端终端杆,安装一台容量为50kVA的变压器,铺设500米输电线路来解决施工用电问题。1.7.2施工导流根据《水利水电工程施工组织设计规范》(SL304—2004)和本工程的具体条件,导流临时建筑物级别定为5级,选用施工围堰挡水期12月—1月5年一遇洪水总量作为施工洪水标准。采用土石结构围堰,上下游边坡均为1:1.5,迎水面用塑料薄膜防渗,围堰高度1.87m,堰顶宽2m。围堰主要保护对象是输水涵管进水闸室。根据工程现状及施工工期安排,汛期过后通过输水涵管泄水,将库水位降低至181.9m,然后在输水涵管进口作土石围堰,进行进水口改造工程的施工。大坝上游坡面护坡在库水位降低至181.9m后随即施工,之后随着工程进展,护坡面逐渐上升,库水位也随之恢复至正常运行状态。溢洪道工程施工则基本不受库水位的限制。1.7.3主体工程施工ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n本工程施工项目中,以大坝填筑土方最大,溢洪道开挖土石方最多。大坝挖方主要是坡面清基土方,采用人工施工。坝体填方需采用机械施工,局部辅以人工施工。溢洪道开挖方量较大,且地形开阔,因此采用挖掘机开挖。在大坝左岸设1台0.4m3拌和合机,在溢洪道设2台0.4m3拌和合机作为砼拌合点,人力胶轮斗车运送骨料和熟料,人工操作振捣器振捣密实。在砼浇筑前要对仓面进行洁净保湿并对模板、钢筋、预埋件进行全面检查。砼浇筑后用草袋及时覆盖,水泵抽水,人工喷洒,定时养护不少于14天。帷幕灌浆工程钻孔采用150型回转钻机进行,并一次钻至设计深度。由于上部钻孔在坝体土中进行,为防止缩孔,施工时可视具体情况下套管。灌浆采取自上而下灌浆法,灌浆压力、浆液浓度及终孔条件等则可根据灌浆试验和当时具体情况决定。金属结构设备及安装主要是输水涵管进口铸铁平板闸门和启闭机,可在生产厂家配套定做,运至工地安装。1.7.4施工总布置为了方便施工,修建1200m长的临时道路,在大坝左岸坝头设一处砼拌合系统,溢洪道设两处砼拌合系统,临时生活区及综合仓库、钢筋木材加工厂布置在大坝右岸,水泥仓库就近布置在砼拌合点,弃渣场布设在大坝下游。1.7.5施工总进度ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n考虑施工场地、环境及工程自身特点,本着均衡施工原则安排施工总进度。施工总工期为12个月,其中工程筹建期1个月,安排在当年8月份进行;工程准备期1个月,安排在当年9月份进行;主体工程施工期8个月,安排在当年10月份至次年5月份;工程完建期2个月,安排在次年6—7月份进行。1.8工程占地及移民由于某水库在兴建时已按淹没线进行了移民安置,而本次除险加固工程设计中,正常蓄水位没有变化,设计洪水位以及校核洪水位与原设计变化较小,同时水库周边淹没线内无居民及耕地,故不存在库区淹没损失和淹没处理的问题。工程永久占地共1.3亩,临时占地共27.4亩。1.9环境保护设计与水土保持1.9.1环境现状大坝多处岸坡出现过集中渗水、散浸等异常现象,固体径流量小,水库淤积少。库坝区无重要的文物古迹。库内水质清澈,总体水质良好。ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n工程建设区经济以农业为主,伴有少量渔业、小型企业和加工业。灌区农作物主要有水稻、小麦、油菜、棉花等。随着社会的进步和人民生活水平的提高,医疗条件逐步好转,当地具有较好的医疗保障体系;中小学普及率较高,教育状况总体良好。1.9.2环境影响分析某水库除险加固工程的施工将对环境产生一些不利的影响,但施工项目分散,施工工期短,影响只是暂时的。环境影响因子主要有水质、空气、噪声、灌溉及供水、生物、人群健康、水土流失等,采取一定的措施可使不利影响得到避免或降低到允许范围内。1.9.3环境管理监测为保护施工区的环境,建设单位应配备环境管理和监理专业人员,施工单位也应配备环境管理专业人员,负责对环境的监督检查,定期编制环境质量报告,对不达标和不利的环境状况,提出改进措施。监测项目主要为水质和水土保持。1.9.4环境保护设计环境保护设计主要是针对某水库除险加固工程施工中和实施后,对环境所产生的不利影响进行预防、补救和实施补偿工程。水质保护:工程施工中,需排放相当数量的生活污水和生产废水,必须进行处理和沉淀。同时要注意施工机械,车辆集中停放、集中清洗,含油废水经沉淀、除油达标后可就近排放。ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n环境空气质量保护:汽车装载多尘物料时,应堆放整齐以减少受风面积,尽量降低运输过程中的起尘量。施工主干道车辆实行限速,干旱、多风季节施工主干道每天洒水不少于两次。加强车辆的维修和保养,使用优质柴油和汽油,减少尾气污染。噪声控制:在施工设备布置时,高噪声源设备应尽量远离居民区。选用低噪声设备,并通过加强机械设备的维修和保养来降低设备的噪声。控制夜间进行环境噪声污染大的施工作业。同时给接触高噪声的操作人员配发噪声防护用具,参与施工、运输的车辆使用规定的声响装置。人群健康保护:工程准备期需要对施工区进行卫生清理,为施工人员提供良好的居住及生活条件。对进场的施工人员进行身体检查,向施工人员宣传卫生知识,加强食品卫生监督管理,注意生活饮用水卫生。1.9.5水土保持设计水土流失防治范围:根据工程布置,水土流失防治范围主要是建设过程中形成的挖损压和弃渣场,总面积为39314m2。应根据土地使用功能及时进行土地整治,恢复农田、林草植被或作其它利用,确保施工区植被覆盖率不低于施工前的原有水平,对破坏原有水土保持设施的要进行工程性或植物性补偿。ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n弃渣场水土保持设计:对于坝体和溢洪道开挖料等要定类堆放,尽可能用于填筑,对不能回填利用料,堆放在低洼地带并进行碾压,平整后种树植草,防止流失。料场水土保持设计:取料前,将表层0.3m厚腐植土剥离,集中堆放,待工程完工后,用于料场覆盖,经平整后播撒草籽防治水土流失。1.10工程管理设计1.10.1管理机构1974年某水库竣工后一直隶属太平镇政府管理,由于本工程为水库除险加固工程,工程建设完成后,仍维持原管理机构。目前某水库已完成水管单位体制改革,其定岗定员标准是参照“关于印发《水利工程管理单位定岗标准(试点)》和《水利工程维修养护定额标准(试点)》的通知”水办[2004]307号文的有关规定,某水库工程定员级别属5级,定员编制5人。1.10.2工程管理范围与保护范围工程管理范围包括水库枢纽各建筑物组成部分,即大坝、溢洪道和输水涵管等及其它生产生活设施。ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n某水库工程管理范围已于2004年确权划界确定下来,大坝保护管理范围包括:大坝从坝轴线向上lOOm,下游从坝脚线向下150m,大坝两端外延200m,上、下游均与坝头管理范围端线相衔接。溢洪道两侧均以建筑物轮廓起分别向外延伸50m,溢洪道下游自消力池出口向下100m。水库的保护范围为坝址以上的库区两岸第一道分水岭脊线之间的陆地,应拆除保护范围内的非法建筑物,对保护范围内未征用的土地应征用,并取得由当地土地管理部门发放的土地使用许可证,以便于管理。在保护范围内禁止乱伐林木、取土等危害工程安全的活动。1.10.3管理设施为保证水库安全,本次除险加固设计新增1处量水堰进行渗流量监测,新增1组水位尺进行水雨情观测。另外新建防汛办公及生活用房150m2。1.11工程概算某水库除险加固工程主要工程量为:土石方开挖10608m3、土石方回填19632m3、砼2515m3,浆砌块石241m3、砂砾垫层1259m3、钢筋28.05t。根据湖北省水利厅[2005]3号文颁发的《水利工程设计概(估)算编制规定》和水利部水总[2002]116号文颁发的《水利建筑工程概算定额》,工程总投资495.59万元,其中建筑工程305.95万元,机电设备及安装工程13.08万元,ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n金属结构设备及安装工程0.88万元,临时工程20.38万元,独立费用101.62万元,基本预备费26.52万元,环境保护与水土保持27.16万元。1.12经济评价根据中华人民共和国行业标准《水利建设项目经济评价规范》(SL72-94)对本工程进行国民经济评价。经分析计算,某水库除险加固工程实施后,每年可增加效益53.03万元,工程总投资495.59万元,则有8.3年即可收回全部投资。本项目经济净现值ENPV=230.80万元>0,经济效益费用比EBCR=1.54>1,经济内部收益率EIRR=11.07%>8%,均满足规范要求,说明从国民经济角度来看,该工程是可行的,经济上是合理的。2水文ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n2.1流域概况某水库大坝拦截泥河支流,水库某市太平镇北张庄村,距某市城区25km,承雨面积4.2km2。水库坝址以上主河道长度3.3km,河道比降为3.6‰,流域属丘陵区扇形流域,整个流域植被一般。本次设计复核总库容188.1万m3,死库容4.5万m3,兴利库容116万m3,调洪库容67.6万m3。某水库输水设备为输水涵管,设计灌溉面积2900亩,是一座以农业灌溉为主,兼有防洪与水产养殖效益的小(一)型水库。2.2水文气象水库枢纽及其灌区属亚热带季风气候区,具有四季分明、光照充足、气候温和、无霜期较长、严冬酷暑短、雨热同季和气候多宜等特点。据气象部门统计资料,多年平均降雨量863m,多年平均蒸发量1135mm。降水量年际变化大,最大年降水量1163.3m(2000年),最小年降水量579.5m(2001年),变幅达2.01倍。因受季风影响,年内降雨量季、月分配不均,降雨主要集中在5—ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n10月,其平均降雨量为674.5m,占全年降雨量的78.2%。各月降雨量以12月最少,7月份最多。年平均气温14.9℃,极端最高气温40.8℃,最低气温-15.1℃,无霜期229天,日照时数2100小时左右,年平均太阳辐射为108—114千卡/平方厘米。2.3设计洪水因某水库无实测水文资料,本次设计洪水采用暴雨推求洪水。暴雨参数采用《湖北省暴雨径流查算图表》提供的流域暴雨资料推求设计暴雨(某按水文分区第6区查对),并按其提出的瞬时单位线法推求坝址处的洪水过程线和洪峰流量。2.3.1洪水标准确定根据国家《防洪标准》(GB50201—94)和水利部《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000),确定某水库工程等别为Ⅳ等,主要挡水、泄水建筑物为4级。其设计洪水标准为30年一遇,即P=3.33%;校核洪水标准为300年一遇,即P=0.33%。消能防冲设施洪水标准为20年一遇,即P=5%;施工期洪水标准按5年一遇,即P=20%。2.3.2设计暴雨推求(1)设计点暴雨推求根据《湖北省暴雨径流查算图表》,查得某水库流域中心年最大1h、6h、24h设计点雨量的均值Htofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n和Cv,并取Cs=3.5Cv,根据皮尔逊Ⅲ型曲线Kp值表查出相应的Kp值,按公式Ht,p=Kp×Ht计算各历时点雨量设计值,如表2—1。表2—1某水库设计点暴雨计算表时段(h)点雨量均值(mm)CvCs/CvKp设计点雨量(mm)0.33%3.33%5%0.33%3.33%5%1450.423.52.772.041.82124.6591.881.96750.503.53.242.281.99243171149.25241050.503.53.242.281.99340.2239.4208.95(2)设计面暴雨推求某水库流域面积4.2km2<100km2,不需进行流域形状改正。查《湖北省暴雨径流查算图表》中第6区点面折算系数αt—历时t—集水面积F关系表,得各历时点面折算系数αt。再按公式Ht,p面=αt×Ht,p计算各历时的设计面暴雨量Ht,p面,计算结果见表2—2。表2—2某水库设计面暴雨计算表时段(h)面深系数设计面雨量(mm)0.33%3.33%5%10.994123.9091.2581.4160.995241.79170.15148.5240.997339.18238.68208.32(3)设计暴雨时段雨量计算设计暴雨时段雨量按以下公式计算:暴雨递减指数:n1=1+0.558lnβ1(1≤t<6)n2=1+0.721lnβ2(6≤t≤24)β1=H1面/H6面β2=H6面/H24面各历时雨量:Ht面=H1面×t1-n1(1≤t<6)ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151nHt面=H24面×24n2-1×t1-n2(6≤t≤24)各时段雨量:Pt面=Ht面-Ht-1面按以上公式计算的面雨量过程计算参数见表2—3。表2—3面雨量过程计算参数表参数P=0.33%P=3.33%P=5%β10.51240.53630.5482β20.71290.71290.7129n10.62690.65230.6646n20.75600.75600.75601-n10.37310.34770.33541-n20.24400.24400.2440Ht面1≤t<6123.9t0.373191.25t0.347781.41t0.33546≤t≤24156.17t0.2440109.90t0.244095.92t0.2440设计暴雨时段雨量计算结果见表2—5。(4)设计净雨计算取净雨时段Δt=1h,净雨历时tc=24h,暴雨雨型采用湖北省的概化组合雨型。根据《湖北省暴雨径流查算图表》,某水库流域初损和平均后损率按以下公式计算。初损I0=0.25Im=0.25×90=22.5mm稳损fc=0.0615R总0.61mm/hR总=H24面-I0初损稳损计算见表2—4。从第一时段开始顺次扣除初损后,后损期各时段净雨为表2—5某水库流域设计净雨过程线单位:mm时设计P=0.33%设计P=3.33%校核P=5%ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n段累计雨量时段雨量设计雨量净雨量累计雨量时段雨量设计雨量净雨量累计雨量时段雨量设计雨量净雨量1123.90123.904.80091.2591.253.38081.4181.412.9502160.4636.565.050116.1124.873.550102.7221.313.1003186.6726.204.580133.6917.583.220117.6814.962.8104207.8221.154.380147.7614.063.080129.6011.922.6905225.8618.045.330159.6811.923.750139.6810.073.2706241.8215.975.655.23170.1710.503.980148.538.853.4707251.109.276.454.38176.706.524.541.37154.225.693.9608259.418.326.023.96182.555.854.232.60159.335.113.701.969266.987.566.954.89187.875.324.893.26163.984.654.272.7810273.936.957.565.50192.774.895.323.69168.254.274.653.1611280.386.459.277.21197.304.546.524.89172.213.965.694.2012286.396.028.326.26201.544.235.854.22175.903.705.113.6213292.045.6518.0415.98205.513.9811.9210.29179.373.4710.078.5814297.375.3321.1519.09209.263.7514.0612.43182.653.2711.9210.4315302.425.0536.5634.50212.823.5524.8723.23185.753.1021.3119.8216307.224.80123.90121.84216.193.3891.2589.62188.702.9581.4179.9217311.804.5826.2024.14219.423.2217.5815.94191.512.8114.9613.4818316.184.3815.9713.91222.503.0810.508.86194.202.698.857.3619320.384.204.041.97225.452.962.841.21196.782.582.480.9920324.424.043.891.82228.292.842.731.10199.262.482.390.9021328.303.893.751.69231.032.732.641.00201.642.392.300.8122332.053.754.202.14233.672.642.961.32203.952.302.581.0923335.673.623.621.56236.222.552.550.92206.172.222.220.7424339.183.503.501.44238.682.472.470.83208.322.152.150.66∑ 339.18339.18277.50 238.68238.68186.78 208.32208.32160.50Rsi=Ri-fcΔt某水库流域设计净雨过程见表2—5。ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n表2—4初损稳损计算成果表频率P=0.33%P=3.33%P=5%I0(mm)22.522.522.5H24面(mm)339.18238.68208.32R总(mm)316.68216.18185.82fc(mm/h)2.061.631.492.3.3设计洪水过程线推求因某水库无实测暴雨洪水资料,故采用瞬时单位线法进行流域汇流计算。(1)瞬时单位线参数计算某地水库流域处于水文分区第6区,瞬时单位线地区综合公式为:m1=1.64F0.231L0.131J-0.08n=0.529F0.25J0.2k=m1/n由于某水库承雨面积小,对50年一遇以下设计洪水不作非线性改正,但对50年一遇及超过50年一遇的设计洪水仍需进行非线性改正。m1非线性改正按下式计算:m1i=m1(0.2)λ1(50/ip)λip为造峰雨强度,即ip=HtR/tR某水库坝址以上主河道长度3.3km,河道比降为3.6‰,承雨面积4.2km2,流域形状系数f=F/L2=4.2/3.32=0.386,属丘区一般流域,造峰雨历时计算公式为:tR=0.50F0.52ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151nHtR=H1面×tR1-n1当ip<50mm/h时λ=λ1,当ip>50mm/h时λ=λ2,当ip>10mm/h时0仍取ip=10mm/h代入计算。λ1、λ2根据θ和F在《湖北省暴雨径流查算图表》中的表1—2和表1—3查取。θ=J1/3/F1/4,其中河道比降以千分率计,流域面积以平方公里计。根据以上公式计算的流域瞬时单位线计算参数见表2——6。表2—6瞬时单位线参数计算表频率P=0.33%P=3.33%P=5%tR1.0551.0551.055HtR126.38192.94982.871ip119.84588.14378.871θ1.0711.0711.071λ10.6270.6270.627λ20.3000.3000.300λ0.3000.3000.300m12.4112.4112.411n0.9780.9780.978m1i0.7140.7420.767k0.7302.4642.464(2)时段单位线计算单位线时段取为Δt=1h,根据流域瞬时单位线参数n和k,从《时段单位线用表》查出无因次时段单位线,再以流域的Σq=10F/(3.6Δt)(单位线纵标之和)乘以无因次单位线,即得某水库1h10mm时段单位线,见表2—7。表2—7某水库流域1h10mm时段单位线时段P=0.33%P=3.33%P=5%t/kS(t)U(t)q(t)t/kS(t)U(t)q(t)t/kS(t)U(t)q(t)ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n000.0000.0000.00000.0000.0000.00000.0000.0000.00011.370.7530.7538.7910.410.3440.3444.0130.410.3440.3444.01322.740.9380.1852.1530.810.5660.2222.5900.810.5660.2222.59034.110.9840.0460.5401.220.7120.1461.7071.220.7120.1461.70745.480.9960.0120.1361.620.8090.0971.1291.620.8090.0971.12956.850.9990.0030.0342.030.8730.0640.7482.030.8730.0640.74868.221.0000.0010.0122.430.9160.0430.4972.430.9160.0430.49779.591.0000.0000.0002.840.9440.0280.3302.840.9440.0280.3308 3.250.9630.0190.2193.250.9630.0190.2199 3.650.9750.0120.1463.650.9750.0120.14610 4.060.9840.0080.0974.060.9840.0080.09711 4.460.9890.0060.0644.460.9890.0060.06412 4.870.9930.0040.0434.870.9930.0040.04313 5.280.9950.0020.0285.280.9950.0020.02814 5.680.9970.0020.0195.680.9970.0020.01915 6.090.9980.0010.0136.090.9980.0010.01316 6.491.0000.0020.0256.491.0000.0020.02517 6.901.0000.0000.0006.901.0000.0000.000∑ 1.00011.667 1.00011.667 1.00011.667(3)地面径流过程计算将时段单位线乘以净雨过程,错时段相加,即为地面径流过程,见表2—9。(4)地下径流过程计算地下径流过程采用下列公式计算:起涨流量Q0=0.021fc1.14F地下洪峰流量当t≤T时:Q(t)=Q0+(Qg-Q0)×t/T当t>T时:Q(t)=Qg×e-β(t-T)计算到Q(t)=Qg即可。式中:β—退水指数,β=0.133F-0.28T—地面径流过程线底宽,T=tc+D-Δtofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151nD—时段为Δt的单位线的底宽tc—净雨历时地下径流计算参数见表2—8表2—8地下径流参数计算表频率P=0.33%P=3.33%P=5%β0.0890.0890.089T253433fc2.061.631.49tc191817Q00.2010.1540.139Qg1.9151.1831.039Qt≤T0.201+0.069t0.154+0.030t0.139+0.027tt>T1.915e-0.089(t-25)1.183e-0.089(t-34)1.039e-0.089(t-33)根据以上公式进行计算的地下径流过程见表2—9。(5)设计洪水过程线将地面径流过程和地下径流过程相加,即得24h雨量瞬时单位线设计洪水过程,成果见表2—9。2.4设计洪水成果合理性分析某水库不同阶段设计洪水成果比较见表2—10。本次设计洪水与安全鉴定中同频率的洪水成果基本一致,同时,本次是在安全鉴定工作的基础上,对设计洪水的各个环节作了进一步的复核,采用的有关参数更为合理,同时对设表2—9洪水流量过程线单位:m3/s时段校核P=0.33%校核P=3.33%设计P=5%ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n地面流地下流总流量地面流地下流总流量地面流地下流总流量04.590.204.800.000.150.150.000.140.1414.980.275.250.550.180.730.790.170.9525.110.345.451.400.211.611.620.191.8235.460.415.872.210.252.462.320.222.5446.180.486.662.920.283.203.200.253.4557.860.548.413.870.314.183.540.283.8267.430.618.054.220.344.565.760.306.06715.880.6816.566.890.377.267.940.338.27820.680.7521.439.480.409.8713.130.3613.49935.420.8236.2415.510.4315.9340.620.3841.0110115.810.89116.7046.060.4646.5231.760.4132.171149.640.9650.6036.280.4936.7723.820.4424.261224.561.0225.5927.400.5227.9216.110.4716.57137.831.098.9318.550.5519.1011.020.4911.51143.571.164.7312.720.5813.307.630.528.15152.401.233.638.830.619.445.490.556.04162.441.303.746.390.647.023.940.584.51171.971.373.344.600.675.272.880.603.48181.751.433.193.380.704.081.910.632.54190.431.501.942.240.732.971.270.661.92200.111.571.681.490.762.250.840.681.53210.001.641.640.990.791.780.570.711.2822 0.670.821.490.380.741.1223 0.450.851.300.270.771.0324 0.320.881.20 洪水总量(104m3)123.9882.9271.16表2—10某水库不同阶段设计洪水成果比较表阶段项目P=0.33%P=3.33%P=5%安全鉴定洪峰流量(m3/s)118.545.442.40ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n洪水总量(104m3)128.0987.7072.25本次复核洪峰流量(m3/s)116.7046.5241.01洪水总量(104m3)123.8382.9271.16计雨强超过10mm/h的洪水作了非线性改正,但对50年一遇以下的设计洪水不考虑非线性改正。经分析认为本次以《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000)确定设计洪水标准是正确合理的,故以本次设计洪水成果为该水库初步设计采用的成果。2.5施工洪水计算某水库属IV等工程,其主要挡水、泄水和输水建筑物为4级。依据《水利水电工程施工组织设计规范》(SL303-2004),导流标准按枯水期5年一遇洪水标准设计。2.5.1枯水期5年一遇24小时洪水量计算通过对某气象站1974—2004年12月至次年1月的降雨量资料分析后,施工期内5年一遇24小时的降雨量为13.6mm,再按如下公式计算入库洪水总量:W=0.1αAh式中:W—洪水总量,万m3;α—径流系数,根据本地区实际情况取0.60;A—承雨面积,为4.2km2;h—降雨量,mm。ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n经计算,某水库5年一遇施工期24小时洪水总量为3.43万m3。2.5.2围堰挡水期5年一遇洪水量计算根据施工组织设计,输水涵管进口改造需做粘土围堰,挡水期为12月—1月。通过对某气象站1974—2004年12月至次年1月的降雨量资料分析后,围堰挡水期12月—1月5年一遇降雨量为44.5mm,再按如下公式计算入库洪水总量:W=0.1αAh式中:W—洪水总量,万m3;α—径流系数,根据本地区实际情况取0.25;A—承雨面积,为4.2km2;h—降雨量,mm。经计算,某水库施工围堰挡水期12月—1月5年一遇洪水总量为4.67万m3。3工程地质ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n3.1工程概况和勘察工作介绍某水库位于某市太平镇北张庄村,距某市城区25km,拦截泥河源头的小支流,承雨面积4.2km2,总库容188.1万m3,是一座以灌溉为主,兼有防洪、养殖、交通等综合效益的小(一)型水库。某水库建坝以来一直没有进行地质勘探工作,2007年4月,受某市水利局委托,中南勘察基础工程总公司承担了该水库除险加固初步设计阶段的勘察工作,提供了如下的工程地质资料:(1)大坝所处区域地质环境和地震基本烈度。(2)大坝坝基地质条件。(3)坝体主要土层的填筑质量及相关物理力学性能指标和渗透系数。(4)溢洪道地质条件。(5)天然建筑材料调查。此次勘察分别对大坝、溢洪道进行了必要的钻探、野外地质调查、现场及室内试验工作。野外勘探于2007年4月27日—5月25日完成,土工试验由中南勘察基础工程总公司中心试验室完成,完成工作量见表2-1。表3-1完成工作量一览表序号项目单位工作量ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n1地质钻探m/孔180.6/102取土样组163取岩样组44土样常规试验组165岩石抗压试验组46现场标贯试验段次247现场压水试验段63.2区域地质环境和库区工程地质条件3.2.1区域地质环境本区属低山丘陵地形,总体地势呈现出自北东向西、西南逐渐降低的趋势。水库枢纽地处南(阳)襄(樊)盆地构造单元,在大地构造上处于秦岭褶皱系东段南部和杨子准地台北缘中段的联合或复合部位,盆地内构造受区域构造带的控制,区域内有两条近东西向倾北的隐伏张性大断裂,即盆地中部新野大断裂和南部边缘的襄樊大断裂,其断距达千米以上,把盆地分成两个簸箕状的凹陷(南阳凹陷和襄枣凹陷)。两凹陷之间为断块凸起,称为新野凸起。襄枣凹陷又有次一级的襄樊凹陷、双沟凹陷三个构造单元。水库正处于某凹陷的东部边缘。根据湖北省ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n区域构造地质图资料,区内不存在大的活动性断裂,至今也没有发生过强震的历史记录。根根据《中国地震动参数区划图(GB18306-2001)》确定工程区地震动峰值加速度为0.05g,对应地震基本烈度为Ⅵ度。3.2.2库区工程地质条件与评价水库库区周围为低山丘陵区,大坝两肩为云母片岩、大理岩。库区上游系桐柏山系西南麓之余脉,库区下游为岗坡状平原,地面坡度在10˚以下。从地貌成因上看,属风化剥蚀和水力侵蚀堆积共同作用的结果。库区地层比较简单,主要分布有第四系中更新统冲洪积(alQ)冲积粘土、壤土和太古应山群云母片岩和大理岩。库区岩性决定了其水文地质条件比较简单,第四系全新统冲洪积(alQ)粘土、壤土基本上不赋存地下水,深部基岩中赋存有风化裂隙水和溶蚀裂隙水。库壁岩体、残积土、冲洪积粘土透水性相对较弱,基岩中赋存有裂隙水。冲积形成的泥质砾砂层中赋存有孔隙水,具弱承压性。裂隙水与孔隙水呈互补关系。3.2.3库岸稳定及渗漏条件评价水库库壁由弱透水的粘性土及非常岩体的宽厚组成,局部地段风化裂隙水和溶蚀裂隙水以泉水方式排出库区。。库岸边坡较缓,稳定性好,仅局部存在一些第四系堆积物滑塌现象,对水库影响甚微。ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n3.3坝区工程地质条件3.3.1地形地貌坝区为低山丘陵地形,地形地势起伏较大。3.3.2地层岩性坝区主要为低山丘陵,坝区基岩为云母片岩、大理岩,在坝肩均有出露。坝基下为第四系松散层覆盖。3.3.3地质构造坝区范围没发现大的断裂构造,坝区基岩为云母片岩、大理岩,岩层产状平缓,产状为275˚∠26,倾向下游右岸。3.3.4水文地质坝区水文地质条件相对简单,地下水主要为基岩中风化裂隙水和溶蚀裂隙水。主要赋存于强风化云母片岩及浅部大理岩中,与库区水有密切的水力联系。表3—2坝基下岩体压水试验成果表试段高程(m)试段深度(m)透水率(Lu)ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n钻孔编号岩石名称K1云母片岩183.10—180.108.50—11.5018.70175.40—172.4016.20—19.208.40K2云母片岩175.90—172.9015.50—18.5012.40171.40—169.4020.00—22.006.10K3大理岩182.60—179.808.70—11.5010.90176.30—173.3015.00—18.002.33.4坝体、坝基主要岩(土)体物理力学指标和质量评价3.4.1坝体填筑土物理力学指标及质量评价大坝为均质土坝,填筑土料主要来源于周围冲洪积粘性土及岗地上残积壤土。填筑土为壤土,色杂,灰褐色,黄褐色,饱和,可塑,稍密,厚度0.9—11.50m。填筑土物理力学指标统计值见表3—3。表3—3填筑土室内试验土工成果分层统计表项目液限压缩渗透直剪ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n地层编号及名称天然含水量W(%)质量密度g/cm3天然孔隙比eWL(%)塑性指数IP液性指数IL系数a1-2Mpa-1压缩模量Mpa系数K(10-6cm/s)φ度CKpa①素填土n1612121515161111366max26.42.070.83622.018.50.520.6219.27218109min15.91.850.61318.212.500.092.95.11345μ21.61.970.72520.114.80.090.337.854214.974σ5.600.060.0691.501.520.175.511.6921.5δ0.260.030.0950.070.080.440.700.110.29从土工试验成果和现场原位测试来看,填筑土主要为壤土,小部分为粘土,壤土的粘粒含量为20%—22%,对大坝的防渗不理想,天然干密度1.48g/cm3~1.70g/cm3,根据此土的击实试验确定其最大干密度为1.65g/cm3,填筑土密实不均,许多地段土的压实度不足0.90,土体的塑性指数均值为14.8,压缩系数为0.33Mpa-1,标贯锤击数平均值为7击,具中等压缩性,填筑土的渗透系数为4.2×10-5cm/s,属微透水介质。大坝填筑土的有关物理力学指标及渗透系数建议取值如下:天然密度γ=1.97g/cm3天然干密度γd=1.59g/cm3饱和密度γf=2.01g/cm3抗剪强度C=74kPaφ=15°渗透系数k=4.2×10-5cm/s承载力特征值fak=120kPaofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n压缩模量Es=5.5MPa3.4.2坝基质量评价及岩土的物理力学指标从勘察资料来看,大坝轴线进行了清基工作,坝基底下为云母片岩及大理岩,没有发现砂砾石存在,但坝坝基下强风化片岩成砂状,透水性相对较好,其中K1、K2及所处断面揭露的为云母片岩,K3断面揭露的为大理岩,右侧坝肩、坝基处有泉水出露,通过地下径流排泄库水。现分述如下:(1)云母片岩:青灰色,鳞片变晶结构,片状构造,浅部1.80-4.10m为强风化层,风化裂隙发育,渗透性强,最大q=27.3Lu,超出了现行规范对坝基的要求;中风化层云母片岩,裂隙发育,多为闭合,属弱透水性岩体,其透水率小于现行规范要求的10Lu值。大坝在运行中,多处岸坡出现过集中渗水、散浸等异常现象,与该段坝基渗透性有密切关系的。根据本次勘察野外钻探、室内试验及现场压水试验资料,提出坝基强风化云母片岩的有关物理力学性及渗透性指标建议值如下:单轴抗压强度R=0.46MPa承载力特征值fak=300kPa变形模量E0=42MPa中等透水层渗透系数k=1.6×10-4cm/s弱透水层渗透系数k=7.3×10-5cm/sofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n(2)大理岩:灰白色-灰黄色,厚层状,致密结构,中微风化,岩芯完整,呈长柱状,浅部4m以上溶蚀裂隙发育,该岩层的物理力学性及渗透性指标建议值如下:渗透系数k=1.1×10-4cm/s承载力特征值fak=260kPa压缩模量Es=21MPa3.5溢洪道主要工程地质条件与评述溢洪道位于大坝的右侧,距右坝肩约30m,系开敞宽浅式明渠,没有衬砌,没有消能防冲设施,仅只是一临时泄洪口。3.5.1溢洪道地层结构和构造条件溢洪道范围地层结构比较简单,根据野外地质调查及钻探情况溢洪道下前部为云母片岩,后部为大理岩,与坝基底下揭露的地层层基本一致。3.5.2溢洪道地基岩土体的物理力学指标及承载力确定(1)云母片岩:该岩层的物理力学性及渗透性指标建议值如下:单轴抗压强度R=0.46MPa承载力特征值fak=300kPa变形模量E0=42MPaofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n中等透水层渗透系数k=1.6×10-4cm/s弱透水层渗透系数k=7.3×10-5cm/s(2)大理岩:该岩层的物理力学性及渗透性指标建议值如下:渗透系数k=2.4×10-4cm/s承载力特征值fak=260kPa压缩模量Es=21MPa3.5.3溢洪道冲刷破坏问题溢洪道范围为强风化云母片岩及中-微风大理岩,强风化云母片岩成砂状,抗冲刷能力极低。一旦溢洪,库水将对溢洪道的底部及周边严重冲刷,底部标高降低,破坏溢洪道,并对下游的交通要道、人民生命及财产安全构成威胁。建议对整个溢洪道进行衬砌。砼和周边地层的摩擦系数可取0.30。3.6天然建筑材料该加固工程所需石料可采附近的大理岩石,石质较好。土料可在近处岗地上取土,其土料粘粒含量大于30%,塑性指数17左右,最大干密度为1.65g/cm3,质量满足要求。3.7结论与建议ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n(1)某水库地处低山丘陵区,分布地层比较单一,库区为第四系松散堆积物,坝基下为强风化云母片岩及中-微风化大理岩。(2)库区无大的地质构造,根据《中国地震动参数区划图(GB18306-2001)》确定工程区地震动峰值加速度为0.05g,对应地震基本烈度为Ⅵ度。(3)库区不存在向邻谷渗漏问题,库岸稳定性好。(4)此次勘察表明,大坝为均质土坝,但大坝外观尺寸未达到设计标准。坝体渗透性较小,填筑土土质变化明显,密实不均,密实度差异较大。(5)坝基下有强风化云母片岩、大理岩,风化裂隙及溶蚀现象明显发育,堤坝产生过集中渗水及散浸等异常现象。(6)溢洪道位于大坝的右侧,系开敞宽浅式明渠,没有衬砌,没有消能防冲设施,仅只是一临时泄洪口。溢洪道范围为强风化云母片岩及中-微风大理岩,强风化云母片岩成砂状,抗冲刷能力极低,未衬砌,且洪水季节易冲毁。(7)除险加固工程用料可就近用,交通方便。4工程任务和规模4.1除险加固的必要性和紧迫性ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n4.1.1工程现状某水库承雨面积4.2km2,原设计总库容167.00万m3,死库容4.5万m3,兴利库容116.00万m3,调洪库容46.5万m3。原设计灌溉面积2900亩,是一座以农业灌溉为主,兼有防洪与水产养殖效益的小(一)型水库。某水库枢纽于1971年12月动工修建,1974年5月竣工并投入使用。某水库枢纽工程由大坝、溢洪道和输水涵管等建筑物组成。4.1.2工程存在的主要问题(1)本次复核计算,水库坝顶高程欠高1.04m,水库防洪能力不能满《防洪标准》(GB50201-94)要求。大坝目前防洪能力仅10年一遇。(2)坝顶现有宽度小于规范要求的最小值,大坝坝基渗漏严重。坝基有强风化云母片岩层,透水率大于规范要求的10LU值,最大q=27.3Lu,超出了现行规范对坝基的要求。(3)大坝上游坡护砌块石厚度不够,风浪淘刷塌陷严重。大坝浸润线偏高,大坝坝体渗透坡降大于壤土允许渗透坡降值,坝体不满足渗透稳定要求。下游坡无反滤排水设施,坝体含水量偏大。(4)溢洪道未衬砌,无消能防冲设施。ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n(5)输水涵管闸门漏水严重,工作房和工作桥破坏严重,涵管出口未衬砌,启闭设备已超过规定使用年限,启闭不灵。(6)坝区防汛公路路况差,晴通雨阻。(7)水库无管理用房、交通工具,不得于日常管理。(7)大坝缺乏必需的观测设施。4.1.3工程建设的必要性2004年4月9日,襄樊市水利局组织有关专家、工程技术人员组成了大坝安全鉴定专家组,对某水库大坝进行了现场安全检查。2004年8月,襄樊市水利规划设计院对水库大坝安全进行分析论证,并按水利部颁发的《大坝安全鉴定办法》将其定性为Ⅲ类坝。2005年5月,水利部大坝安全管理中心以坝函[2005]1027号文“关于某水库三类坝安全鉴定成果析核查意见”核定:大坝防洪能力不满足规范要求;坝坡稳定满足规范要求,但下游坝坡无排水和反滤设施;大坝浸润线出逸点偏高,下游坝坡渗透出逸比降大于允许渗透比降,渗流性态不安全;输水涵管结构强度满足规范要求,溢洪道未衬砌,无消能防冲设施;闸门、启闭机老化,止水不严,已超过折旧年限;大坝无安全监测设施。同意三类坝鉴定结论。综上所述,为了确保水库大坝的安全运行,恢复水库枢纽工程的正常灌溉、防汛功能,对某水库大坝、溢洪道、输水涵管等建筑物进行除险加固是十分必要和迫切的。ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n4.2调洪演算4.2.1基本资料(1)设计洪水设计洪水采用本次用暴雨途径方法推求的设计洪水成果。(2)水位库容曲线复核大坝安全论证报告中,对水库初期的库容曲线进行了复核。由于该库位于低山丘陵区,库区植被丰茂,因而水库来水水质好,含泥砂量小,泥砂淤积对库容影响甚微,且在水库周围未出现填库造田或毁林开荒等情况。经复核,库容曲线变化极小,故本次洪水复核,仍使用该库初期的库容曲线。该库的库容曲线见表4-1。表4-1某水库库容曲线表水位(m)库容(万m3)溢洪道(m)备注177.40河底181.94.5死水位183.010.4184.018.0185.029.0186.043.0187.058.2188.077.0189.098.0189.7116.00正常水位ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n190.0128.00.3190.5146.00.8191.0165.01.3191.4坝顶(3)水库调度原则某水库防汛调度权限归某市水利局,每年水利局结合水库的实际情况,编制了《某水库调度规程》和《水库防洪抢险预案》,统一对水库进行调度。(4)泄流能力计算某水库泄流途径主要有溢洪道和输水涵管,输水涵管泄流能力很小,故本次洪水复核中不予考虑。根据设计,本阶段整险加固设计仍采用宽浅式明渠泄洪,进水渠底宽7m,进水渠渠首底部高程为189.7m,为石质明渠。明渠长120m,边坡1:1,纵坡比降i=1/500。其泄流能力可按明渠流公式计算。式中:W—过水断面面积,m2;R—水力半径,m;i—纵坡比降,i=1/500;C—谢才系数,,m1/2/s;n—渠道糙率系数,取n=0.025。经计算,某水库溢洪道的泄流能力曲线见表4-2。ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n表4-2 溢洪道泄流能力曲线计算表水位库容(万m3)溢洪水深H(m)溢洪流量q(m3/s)底宽B=7m189.7116001901280.31.67190.21340.53.91190.51460.88.58191.01651.319.44191.51861.833.93192.02042.351.994.2.2水库防洪演算4.2.2.1水库防洪调度原则某水库是一座以灌溉为主,兼有防洪和养殖等综合效益的小(一)型水库。水库调度的基本任务是:根据实际情况,在确保枢纽工程防洪安全的前提下,正确处理防洪与兴利之间的矛盾,充分发挥枢纽工程的综合效益。本次调洪对大坝按《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000)确定的设计洪水标准和校核洪水标准进行调洪演算。溢洪道为无闸控制的宽浅式明渠,进水渠渠首底部高程189.70m。本次调洪演算按以下调度原则进行:(1)起调水位为189.70m;(2)当库水位超过189.70m时,溢洪道开始自由泄流。4.2.2.2水库调洪计算方法ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n洪水来临时,超过正常蓄水位时开始下泄。从水库调节洪水的蓄泄过程可知,水库所以能削减洪峰流量和延长泄洪时间,主要因为下泄流量受溢洪水头所控制,溢洪水头又受水库蓄水量的制约,而水库蓄洪量的大小则取决于入库流量与出库流量之差。因此,可以列出如下两个基本方程:(1)水量平衡方程式中:Q1、Q2—Δt时段末的入库流量,m3/s;q1、q2—Δt时段末的出库流量,m3/s;V1、V2—Δt时段末的出库流量,m3/s;(2)蓄泄方程,q=f(V),即下泄流量与水库蓄水量V的关系曲线。根据表4—2绘制溢洪水深(H)与下泄流量()的关系曲线和下泄流量与的关系曲线,利用这两根辅助曲线和水量平衡方程,用半图解法作调洪演算,可求出溢洪道下泄流量过程线、最大下泄流量Qm及最高洪水位Zm。4.2.2.3调洪计算成果根据洪水调度原则,对各种不同频率的洪水进行调洪演算,调洪演算过程及成果见表4-3和表4-4。表4-3溢洪道底宽7m的辅助曲线表水位(m)库容(万m3)溢洪水深H(m)滞洪库容V(万m3)下泄流量q(m3/s)(m3/s)(m3/s)ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n189.7116000.0000.001901280.3121.6733.3334.17190.21340.5183.9150.0051.96190.51460.8308.5883.3387.621911651.34919.44136.11145.83191.51861.87033.93194.44211.411922042.38851.99244.44270.44表4-4-1调洪演算表p=3.3%底宽7mofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n时段(t)入库流量Q(m3/s)平均入库流量(Q1+Q2)/2(m3/s)累计入库∑Q(m3/s)库存流量q/2+V/∆t(m3/s)下泄流量q(m3/s)累计下泄∑q(m3/s)水位Z(m)溢洪水深H(m)00.150.0000.0000.00000189.7010.730.4430.4430.4430.0220.022189.7040.00421.611.1721.6161.5940.0780.1189.7140.01432.462.0363.6523.5520.1740.274189.7310.03143.202.8296.4816.2070.3030.577189.7540.05454.183.68710.1689.5910.4691.046189.7840.08464.564.36614.53413.4880.6591.705189.8180.11877.265.90620.43918.7340.9162.621189.8640.16489.878.56529.00426.3831.2893.91189.9320.232915.9312.90441.90837.9982.1526.062190.0430.3431046.5231.22673.13467.0725.88911.951190.3270.6271136.7741.644114.778102.82711.41723.368190.6310.9311227.9232.342147.120123.75215.32138.689190.811.111319.1023.506170.626131.93716.84855.537190.8811.1811413.3016.196186.822131.28516.72672.263190.8751.175159.4411.367198.189125.92615.72787.99190.8291.129167.028.231206.420118.43014.328102.318190.7651.065175.276.146212.566110.24812.802115.12190.6940.994184.084.674217.240 192.973.525220.765 202.252.609223.374 211.782.014225.388 221.491.633227.020 231.301.392228.413 241.201.247229.660 表4-4-2调洪演算表p=0.33%底宽7mofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n时段(t)入库流量Q(m3/s)平均入库流量(Q1+Q2)/2(m3/s)累计入库∑Q(m3/s)库存流量q/2+V/∆t(m3/s)下泄流量q(m3/s)累计下泄∑q(m3/s)水位Z(m)溢洪水深H(m)04.800000189.7015.255.0255.0255.0250.250.25189.740.0425.455.3510.37510.1250.490.74189.790.0935.875.6616.03515.2950.751.49189.830.1346.666.26522.320.811.022.51189.880.1858.417.53529.83527.3251.343.85189.940.2468.058.2338.06534.2151.685.53190.0010.301716.5612.30550.3744.843.0138.543190.120.42821.4318.99569.36560.8225.07113.614190.2750.575936.2428.83598.284.5868.18321.797190.4740.77410116.776.47174.67152.87320.99642.793191.0541.3541150.683.65258.32215.52735.1977.983191.5351.8351225.5938.095296.415218.43236.078114.061191.5591.859138.9317.26313.675199.61431.324145.385191.411.71144.736.83320.505175.1225.912171.297191.2231.523153.634.18324.685153.38821.11192.407191.0581.358163.743.685328.37135.96317.599210.006190.9151.215173.343.54331.91121.90414.976224.982190.7941.094183.193.265335.175110.193 191.942.565337.74112.758 201.681.81339.55114.568 211.641.66341.21116.228 22 0.82342.03117.048 表4-4-3调洪演算表p=5%底宽7mofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n时段(t)入库流量Q(m3/s)平均入库流量(Q1+Q2)/2(m3/s)累计入库∑Q(m3/s)库存流量q/2+V/∆t(m3/s)下泄流量q(m3/s)累计下泄∑q(m3/s)水位Z(m)溢洪水深H(m)00.140.0000.0000.00000189.7010.950.5460.5460.5460.0270.027189.7050.00521.821.3861.9321.9050.0930.12189.7170.01732.542.1804.1123.9920.1950.315189.7350.03543.452.9967.1086.7930.3320.647189.760.0653.823.63310.74010.0930.4931.14189.7890.08966.064.94015.68014.5400.7111.851189.8280.12878.277.16722.84720.9961.0262.877189.8840.184813.4910.88133.72830.8511.5084.385189.9710.271941.0127.25060.97956.5944.5178.902190.2390.5391032.1736.58997.56888.6668.77517.677190.5090.8091124.2628.216125.784108.10712.40230.079190.6760.9761216.5720.418146.202116.12313.89843.977190.7451.0451311.5114.044160.246116.26913.9357.907190.7461.046148.159.832170.078112.17113.1671.067190.7111.011156.047.096177.175106.10812.02983.096190.6590.959164.515.278182.45399.35710.7793.866190.6010.901173.483.996186.44992.5839.506103.372190.5430.843182.543.008189.457 191.922.230191.687 201.531.725193.411 211.281.402194.814 221.121.199196.013 231.031.077197.090 24 表4-5 调洪演算成果表ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n项目单位设计标准P=3.3%校核标准P=0.33%24小时暴雨量mm238.68339.18洪峰流量m3/s46.52116.7洪水总量万m382.92123.98径流系数0.8270.870最大泄流量m3/s16.84836.078最大溢洪水深m1.1811.859最高洪水位m190.881191.559相应库容万m3160.48188.124.3大坝坝顶高程计算4.3.1基本参数由库区地形图进行复核得:水库控制承雨面积F=4.2km2,吹程D=0.6km,大坝坝顶高程191.4m,多年平均最大风速为15m/s。4.3.2坝顶高程复核4.3.2.1大坝安全超高根据国家《防洪标准》(GB50201-94)和《碾压式土石坝设计规范(SDJ218—84)》,坝顶在水库静水位以上的超高由下式确定:ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151ny=R+e+A式中:y—坝顶超高,m;R—风浪爬高,m;e—风壅水面高,m;A—安全加高,m。安全加高A值根据坝的等级和运用条件确定,某水库大坝为4级建筑物,正常运用和非常运用的安全加高分别为0.5m和0.3m。4.3.2.2风浪爬高的计算(1)风浪要素计算风浪要素采用莆田试验站公式:Tm=4.438hm0.5式中:hm—平均波高,m;Tm—平均波周期,s;W—水面上10m处风速(m/s)。对4级坝,正常运用时采用多年平均最大风速的1.5倍(22.5m/s);非常运用时,采用多年平均最大风速15m/s。D—吹程,m;Hm—水域的平均水深,m;ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151ng—重力加速度,取9.81m/s2。对于深水波,即当H≥0.5Lm时,平均波长可按下式计算:式中:Lm—平均波长,m;H—坝迎水面前水深,m。(2)风壅水面高度风壅水面高度按下式计算式中:e—风壅水面高度,m;K—综合摩阻系数,取K=3.6×10-6;β—风向与水域中线的夹角(°),根据实际资料,当吹程取均值时,β=0;(3)风浪爬高风浪平均爬高计算采用莆田试验站公式:式中:Rm—平均波浪爬高,m;m—斜坡的坡度系数,m=2.70;K△—斜坡糙率渗透性系数,大坝迎水坡拟定砼护坡,K△取0.9;KW—经验系数,查表插值求得;ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n设计爬高值按工程等级确定,本工程为4级土石坝,取累积概率P=5%的爬高值R5%。风浪要素,风浪平均爬高,设计爬高及风壅水面高计算见表4-5。表4-5风浪要素、风浪爬高及风壅水面高计算成果表工况风速(m/s)水位(m)平均波高(m)平均波长(m)平均爬高(m)设计爬高R(m)风壅水面高e(m)设计(P=3.3%)22.5190.8810.2768.4960.5461.0050.006校核(P=0.33%)15191.5590.1785.4680.3140.5780.0024.3.2.3坝顶高程复核根据规范,坝顶高程等于水库静水位与超高之和,分别按以下运用情况计算,取其最大值。(1)设计洪水位加正常运用情况下的坝顶超高。(2)校核洪水位加非常运用情况下的坝顶超高。坝顶高程计算成果见表4-6。表4-6某水库坝顶高程计算成果表工况水位(m)设计爬高R(m)风壅水面高e(m)安全加高A(m)坝顶高程(m)计算现有尚欠设计(P=3.3%)190.8811.0050.0060.5192.392191.40.992校核(P=0.33%)191.5590.5780.0020.3192.440191.41.040从表4-6可知,某ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n水库坝顶高程应为192.44m,而大坝实际高程为191.4m,现有坝顶高程低于所要求的坝顶高程1.04m。根据工程的实际情况,经过多种方案比较,本次初步设计选择新建防浪墙方案,即保持现有的溢洪道规模,在原坝顶上加0.2m厚的泥结石路面并在坝顶上游侧修建净高0.9m的防浪墙以满足防洪标准要求。4.4除险加固方案的比较和选择如前所述,水库大坝欠高,防洪安全问题非常突出。为使水库除险保安,可采取三种措施进行处理:方案一是保持现有溢洪道的规模,加高大坝,增加调洪库容;方案二是保持现有的坝顶高程不变,增加和扩大溢洪道的泄洪能力;方案三是完建现有溢洪道,坝顶新建防浪墙来满足水库防洪要求。4.3.1方案一:加高大坝方案(1)方案设计ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n采用此项措施,在对溢洪道进水渠进行整修衬砌后,根据调洪演算结果,设计洪水位190.88m,校核洪水位191.56m,经复核所需坝顶高程为192.44m,对比现状坝顶高程191.4m,大坝需加高1.04m。加坝时先清除坝下游坡面草皮,将现有坝轴线向下游平行移动0.75m,自下游坝坡脚加高大坝。坝外坡统一培厚成1:2.5的坡度,坝顶宽度由3.5m培宽至5m。大坝加高后坝顶长度为447m,比现有坝顶长度增加22m。(2)方案分析经计算,采用此项措施对比工程量(仅列出与其它方案不同部分,下同)为坝外坡土方开挖810m3,土方回填13500m3,草皮护坡3400m2,砼118m3,反滤料117m3,伸缩缝19m2,模板21m2,挖压占地7亩,对比造价(直接工程费,下同)38.05万元。此方案存在着以下缺点:土方开采回填量大,坝坡施工面狭窄,不利于机械化施工,施工程序多,施工控制环节多,影响施工质量因素多。由于需开采大量的土料,大坝培厚加高后坝顶和坝脚向外延伸距离远,扰动地表面积大,水土流失治理费用也高。但有利于大坝的渗流稳定和边坡抗滑稳定。4.3.2方案二:扩宽溢洪道方案(1)方案设计在保持现有坝顶高程不变的情况下,经调洪演算,需将溢洪道扩宽到55m,以增加泄洪能力。溢洪道各部分结构型式与尺寸拟定如下:进水渠为梯形断面,底宽55m,边坡1:1,纵坡1/500,长120m;泄水槽为矩形断面,宽55m,纵坡1:6,落差10.5m,水平长63m;消力池为矩形断面,宽55m,池深为0.7m,池长为9m。出水渠为梯形断面,底宽55m,边坡1:1,纵坡1/500,衬砌长30m。其余进水渠渠尾、泄水槽、消力池全部采用砼衬砌。ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n同时对坝外坡用代料进行培土帮厚,整修成1:2.5的统一坡度,坝顶宽度由3.5m扩宽至5m。(2)方案分析经计算,采用此项措施对比工程量为溢洪道新增土石方开挖15280m3,砼1183m3,浆砌石248m3,Ф110PVC管208m,反滤料168.8m3,反滤土工布68.8m2,模板812m2,伸缩缝118.4m2,钢筋35t,挖压占地8.8亩,对比造价108.09万元。此方案存在着以下缺点:根据地形条件,溢洪道只能向右岸延伸进行扩宽,而右岸是较高的岩土丘岗,每扩一米都非常困难,土石方开挖量大,施工难度高,同时右岸削坡后的高边坡治理费用也很高。由于溢洪道宽度大,基岩风化严重,开挖和衬砌方量均很大。溢洪道扩宽后,位于溢洪道上的交通桥的跨度将达到55m,其工程量及投资远远超于现溢洪道交通桥的规模。同时产生的弃渣量大,扰动地表面积大,水土流失治理费用高,而且此方案的对比造价远大于其他两个方案的对比造价。4.3.3方案三:新建防浪墙方案(1)方案设计ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n采用此项措施,在对溢洪道进水渠进行整修衬砌后,根据调洪演算结果,设计洪水位190.88m,校核洪水位191.56m,经复核所需坝顶高程为192.44m,对比现状坝顶高程191.4m,大坝需加高1.04m。计划在原坝顶上加0.2m厚的泥结石路面并在坝顶上游侧修建净高0.9m的防浪墙来满足坝顶高程要求。根据《碾压土石坝设计规范》,在非常运用条件下,坝顶应不低于静水位。现有坝顶上加0.2m厚的泥结石路面后坝顶高程达到191.6m满足规范要求,防浪墙顶高程192.5m。防浪墙采用现浇C20钢筋砼,墙厚0.3m,墙顶宽0.45m,墙高1.4m,底板厚0.3—0.4m,底板宽1.6m,防浪墙整体高1.8m。同时对坝外坡用代料进行培土帮厚,整修成1:2.5的统一坡度,坝顶宽度由3.5m扩宽至5m。(2)方案分析经计算,采用此项措施对比工程量为土方开挖529.1m3,砼437.2m3,橡胶止水65.2m,伸缩缝29.2m2,模板1559.2m2,钢筋17.5t,对比造价31.28万元。此方案的优点是,不仅能够解决水库防洪能力不足问题,而且在经济上要明显优越于前两个方案。同时由于各个作业面可以同时展开,工期比其它两方案短。在坝顶上游侧修建防浪墙,一是可以满足水库防洪要求,二是可以保证坝顶交通安全。纵观三种除险加固方案,在技术上均可行。从投资上对比,方案二最大,不可取,方案一次之,方案三最小,三种方案的主要工程量和投资(仅列出不同部分)比较见表4—1。ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n从施工条件上看,方案一和方案二土石方量均很大,扰动地表面积大,施工条件差。从工期限上对比,方案三由于各个作业面可以同时展开,工期比其它两方案短。综上所述,从技术可行、利于施工、注重除险、经济优越等方面考虑,推荐采用方案三即新建防浪墙方案。表4—1某水库除险加固方案比较表ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n序号工程或费用名称单位 数量单价(元)合计(元)1加高大坝方案 380515.59 土方开挖m381011.199063.9 土方回填m31350021.96296460 料场草皮护坡m234003.9113294 大坝C15砼护坡m3118263.2831067.04 反滤料m311775.38810.1 伸缩缝m319106.492023.31 模板m22138.44807.24 永久占地亩11067410674 临时占地亩6138683162扩宽溢洪道方案 1080947.931 土方开挖m3632011.1970720.8 石方开挖m3896030.2270592 进水渠C20砼m386415.6335744.18 泄水槽C25砼m788.8306.49241759.312 消力池C25砼m2151.68344.7252287.1296 交通桥C20砼m340.32281.0611332.3392 交通桥C25砼m3115.92324.237581.264 出水渠M7.5浆砌石m3248188.3646713.28 Ф110PVC管m20839.868290.88 反滤料m3168.875.312710.64 反滤土工布m268.811.7804.96 模板m281238.4431213.28 伸缩缝m2118.4106.4912608.416 钢筋t355692.59199240.65 永久占地亩41067442696 临时占地亩4.813866652.83新建防浪墙方案 312773.634 土方开挖m3529.111.195920.629 防浪墙C20砼m3437.2307134220.4 橡胶止水m365.2152.879967.124 伸缩缝m329.2106.493109.508 模板m21559.238.4459935.648 钢筋t17.55692.5999620.3255除险加固工程设计ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n5.1设计依据5.1.1工程等别及建筑物级别某水库承雨面积4.2km2,本次设计复核的总库容为188.1万m3,最大坝高15m,设计灌溉面积2900亩。根据国家《防洪标准》(GB50201—94)和水利部《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000)的有关规定,某水库枢纽工程规模为小(1)型,工程等别为Ⅳ等。永久性建筑中,大坝、输水涵管、溢洪道等主要建筑物按4级建筑物设计,护坡等次要建筑物按5级建筑物设计,施工道路、围堰等临时建筑物按5级建筑物设计。本次除险加固设计洪水标准为30年一遇,校核洪水标准为300年一遇。溢洪道消能防冲设计洪水标准为20年一遇,校核洪水标准为30年一遇。5.1.2地震烈度根据《某水库除险加固工程工程地质勘察报告》,工程区地震动峰值加速度为0.05g,对应地震基本烈度为Ⅵ度。按照《水工建筑物抗震设计规范》(DL5053—1997)的规定,本工程不作抗震计算。5.1.3采用的主要技术标准和规范《防洪标准》(GB50201-94)ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000)《溢洪道设计规范》(SL253-2000)《碾压式土石坝设计规范》(SL274-2001)《水工混凝土结构设计规范》(SL/T191-96)《水闸设计规范》(SL265-2001)《水工建筑物荷载设计规范》(DL5077-1997)《水工建筑物抗震设计规范》(DL5053-1997)《水利水电工程钢闸门设计规范》(DL/T5039-95)5.2除险加固设计的原则和基本资料5.2.1除险加固设计的原则本次除险加固设计以不改变水库的原有功能和作用,以水利部大坝安全管理中心坝函[2005]1027号文核查意见为依据,以解决《某市某水库大坝安全论证报告》中所提出的问题为主,保证大坝的抗洪能力满足防洪标准要求,消除工程安全隐患,而不加大下游地区的防洪任务为原则。5.2.2设计基本资料5.2.2.1气象资料某水库主要水文气象特征值见表5—1。5.2.2.2水库主要特征水位某水库主要特征水位及流量见表5—2。ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n表5—1某水库水文气象特征值项目单位数值多年平均降雨量mm863年最大降雨量mm1163.3年最小降雨量mm579.5多年平均蒸发量mm1135多年平均气温℃14.9最高气温℃40.8最低气温℃-15.1多年平均最大风速m/s15表5—2某水库特征水位值及流量表项目洪水复核成果洪峰流量(m3/s)下泄流量(m3/s)库水位(m)正常蓄水位189.7死水位181.9设计洪水(P=3.33%)46.5216.85190.88校核洪水(P=0.33%)116.736.08191.56洪水(P=5%)190.755.2.2.3坝体和地基设计参数(1)坝体大坝填筑土的有关物理力学指标及渗透系数取值如下:天然密度γ=1.97g/cm3,天然干密度γd=1.59g/cm3,饱和密度γf=2.01g/cm3,抗剪强度C=74kPa,φ=15°,渗透系数k=4.2×10-5cm/s,承载力特征值fak=120kPa,压缩模量Es=5.5MPa。(2)坝基云母片岩浅部1.80-4.10m为强风化层,风化裂隙发育,渗透性强,最大q=27.3Lu;中风化层云母片岩,裂隙发育,多为闭合,属弱透水性岩体,其透水率小于现行规范要求的10Lu值。ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n坝基强风化云母片岩的有关物理力学性及渗透性指标建议值如下:单轴抗压强度R=0.46MPa,承载力特征值fak=300kPa,变形模量E0=42MPa,中等透水层渗透系数k=1.6×10-4cm/s,弱透水层渗透系数k=7.3×10-5cm/s。大理岩:致密结构,中微风化,岩芯完整,呈长柱状,浅部4m以上溶蚀裂隙发育,该岩层的物理力学性及渗透性指标建议值如下:渗透系数k=1.1×10-4cm/s,承载力特征值fak=260kPa,压缩模量Es=21Mpa。(3)溢洪道地基云母片岩:该岩层的物理力学性及渗透性指标建议值如下:单轴抗压强度R=0.46Mpa,承载力特征值fak=300kPa,变形模量E0=42Mpa,中等透水层渗透系数k=1.6×10-4cm/s,弱透水层渗透系数k=7.3×10-5cm/s。大理岩:该岩层的物理力学性及渗透性指标建议值如下:渗透系数k=2.4×10-4cm/s,承载力特征值fak=260kPa,压缩模量Es=21Mpa。5.2.2.4建筑物结构设计参数(1)主要材料材料密度砼密度24kN/m3,钢筋砼密度25kN/m3,水密度9.81kN/m3,浆砌块石密度22kN/m3,石块密度24kN/m3,回填石渣密度18kN/m3。(2)有关规范规定值和允许值ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n溢洪道边墙沿建基面的抗滑稳定采用抗剪强度公式计算,在基本荷载组合和特殊荷载组合情况下其抗滑稳定安全系数Kc≥1.00,在各种荷载组合情况下抗倾稳定安全系数K0≥1.5。消力池护坦抗浮稳定安全系数Kf取1.0—1.2。坝体材料允许水力比降:坝体与坝基的接触坡降J=2—3,坝体填筑材料允许水力坡降J=0.45;坝体土料渗透系数:均质土坝K=1×10-6,坝基透水率为10Lu。5.2.3除险加固工程概述某水库防洪标准低,枢纽工程建筑物不完善,老化损毁严重,结构存在安全隐患,水库大坝安全鉴定结论为三类坝,需要尽快实施除险加固,及早除去险情,达到防洪标准,发挥出水库的综合效益。除险加固工程设计主要针对水库枢纽工程存在的主要安全问题而进行,主要内容有:(1)在原坝顶上加0.2m厚的泥结石路面并在坝顶上游侧修建净高0.9m的防浪墙以保证大坝能够抵御设计的洪水标准;(2)大坝上游坝坡块石较小,石质较差,风化、破损严重,且又普遍松动且坍陷严重,部分坝段已被风浪淘刷成陡坎,计划对上游坝坡采用砼护坡;(3)大坝下游坝坡无排水反滤设施,对下游坝坡在帮坡培厚的基础上进行草皮护坡,大坝下游坡设排水明沟。ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n(4)对大坝坝基和坝肩进行465m长的防渗帷幕灌浆处理,解决坝基渗漏和绕坝渗漏问题。(5)完建7m宽的明渠式溢洪道,改善水库泄洪条件。(6)对输水涵管进行修复。(7)更新闸门及启闭设备。(8)新建必要的大坝安全监测设施。(9)新建办公、职工福利用房总面积150m2。5.3大坝整治工程设计5.3.1大坝上游坡护坡从大坝安全评价结论得知,大坝上游坡原为干砌块石护砌,护砌高度未超过正常水位,厚度仅有0.2m。护坡所用块石较小,石质较差,风化、破损严重,且又普遍松动且坍陷严重,部分坝段已被风浪淘刷成陡坎。因此,大坝上游坝坡需要进行护坡加固处理。上游坝面护坡按护坡能坚固耐久,能抵抗各种因素对坡的破坏作用,保证底层不受淘刷,并尽可能就地取材,造价经济合理,施工简单,维修方便的原则选择。本次设计选用砼护坡和干砌块石护坡两个方案进行比较,择优选择。5.3.1.1方案一:砼护坡(1)砼护坡板厚计算ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n砼护坡板厚度计算依据《碾压式土石坝设计规范》附录A“波浪和护坡计算”方法,对具有明缝的砼板护坡,当坝坡系数m=2—5时,板在浮力作用下稳定的面板厚度可按下式计算:式中:t—护坡厚度,m;η—系数,对整体式大块护面板取1.0;hp—累积频率为1%的波高,h1%=0.67m;Lm—平均波长,为8.5m;b—沿坝坡向板长,b=3m;ρw—水的密度,1t/m3;ρC—板的密度,2.4t/m3;m—坡度系数,m=2.7。将各项系数代入上式,经计算得t=0.06m。考虑施工等方面因素,取砼护坡厚度t=0.10m。(2)护坡设计将大坝上游坝坡原干砌块石护坡整平后,铺设10cm砂砾石垫层,增设现浇砼护坡,现浇砼板的分块尺寸为3m×4m,厚10cm,砼标号C15。纵横向伸缩缝均为直缝,缝宽1.5cm,缝中嵌沥青木板。砼护坡板下铺设砂砾石垫层,厚0.1m。护坡齿墙采用0.4m×0.2m(深×宽),护坡起护高程为181.9m。5.3.1.2方案二:干砌块石护坡(1)干块石护坡板厚计算ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n干砌块石护坡厚度计算同样依据《碾压式土石坝设计规范》附录A“波浪和护坡计算”方法,在最大局部波浪压力作用下所需的换算球形直径和质量、平均粒径、平均质量和厚度可按下式确定:当Lm/hp>15时,式中:D—石块的换算球形直径,m;Q—石块的质量,t;D50—石块的平均粒径,m;Q50—石块的平均质量,t;t—护坡厚度,m;Kt—随坡率变化的系数,查表得Kt=1.34;ρw—水的密度,1t/m3;ρk—块石密度,2.7t/m3;m—坡度系数,m=2.7;Lm—平均波长,为8.5m;hp—累积频率为5%的波高,h5%=0.54m。将以上各项系数代入式中,经计算得D=0.1m,Q=0.0013t,t=0.14m。考虑到施工等方面因素,取干砌块石厚度t=0.3m,护坡下设砂砾垫层15cm。ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n(2)护坡设计大坝上游坝坡将原干砌块石护坡整平后,增加砂砾石作垫层,垫层厚0.2m;按设计边坡平整好,增设干砌块石护坡,计算厚度t=0.14m,考虑干砌块石质量要求,取厚度为0.3m,护坡起点仍设计在181.9m高程,并设砼阻滑脚槽,尺寸为1.0m×0.6m(深×宽)。5.3.1.3方案比较选择:根据上述所需护坡厚度,用计算单位面积护坡单价进行经济比较:砼护坡单位面积工程量为0.10m3,投资为29.3元,干砌石护坡单位面积工程量为0.3m3,投资为39元,从从工程造价角度看,砼护坡比干砌石护坡总投资减少9.7万元,砼护坡施工速度比较快,施工质量较易得到保障,也利于机械化施工。管理维护工程量小,经综合比较选用砼护坡型式。5.3.2大坝下游坡与排水沟水库经过近33年的运行,大坝下游坝坡已出现不同程度的沉陷和毁坏,造成坝坡面凹凸不平。坡面最低洼处下陷达0.6m,且草皮养护不好,出现损毁。为了提高下游坝坡的抗滑稳定性和大坝的外观形象,应对坡面低凹处先清除草皮,再按设计坡面1:2.5回填透水性较强的代料,并分层碾压夯实,然后重新植草皮,整治面积共12130m2。ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n下游坝坡原没有排水明沟,本次计划新建。排水明沟采用C15砼结构,沿坝体与两岸坡结合处各布置一条横向排水沟,坝脚处布置一条纵向排水沟。排水沟断面为0.3m×0.3m,排水沟总长为505m。5.3.3坝基防渗处理根据地质勘探报告,坝基下有强风化云母片岩,风化裂隙发育,渗透性强,坝基岩层单位吸水量大于10Lu,最大q=27.3Lu,不满足规范要求,需要进行防渗处理。坝基渗漏的防渗处理要求在垂直向隔断其渗流通道,在坝轴方向延长渗径,防止绕渗。采用防渗帷幕灌浆工程措施是有效的,也是可行的。5.3.3.1灌浆帷幕的位置根据帷幕必须与坝内防渗体紧密相连,以达到有效阻水的目的,均质土坝的防渗帷幕一般设在离上游坝脚1/3~1/2坝底宽处,确定灌浆帷幕位置在坝顶上游边2m处,帷幕轴线平行于坝轴线。5.3.3.2灌浆帷幕的长度根据地质勘测资料,整个坝基浅层岩体均为中等透水层,按规范规定,对透水率大于10Lu的岩石坝基,需进行帷幕灌浆处理。为了减少绕坝渗流,降低两岸孔隙水压力,保证岸边坝体的稳定,灌浆帷幕需要沿坝轴线向两端延伸一定距离,其延伸长度可根据“帷幕延伸至水库正常蓄水位与相对不透水层在两岸的相交处”ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n这一原则进行确定。据此确定帷幕灌浆总长度为465m,桩号0-020~0+445,其中大坝段长425m,两边向坝肩各延伸20m。5.3.3.3灌浆帷幕深度帷幕深度应深入到相对不透水岩层,才能收到显著的防渗效果。根据工程地质资料并参考有关工程实例,确定帷幕深度进入透水率<10Lu的相对不透水岩层1.0m。由大坝地质剖面图Ⅰ—Ⅰ可知,左坝段帷幕平均深度约为6.2m,坝中段帷幕平均深度约为4.6m,右坝段帷幕平均深度约为7.6m。5.3.3.4灌浆帷幕厚度帷幕厚度按下式计算:T=α*δ*H/Iα式中:T—帷幕厚度δ—通过帷幕的水头衰减系数,它和坝底宽B与帷幕深S比值有关,当B/S>2时,δ=0.7~0.65α—帷幕后没有排水设施时,δ值降低系数,α=20~25%H—水头,取13.68mIα—帷幕体内的允许水力坡降,当T<1.0m时,Iα=10,则T=0.25*0.7*13.68/10=0.24,因此确定帷幕厚度为0.4m。5.3.3.5帷幕灌浆孔排数、排距和孔距的选定ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n理论上讲,确定帷幕厚度后,再对浆液扩散半径进行估算,然后可以推算出排数、排距和孔距。但由于浆液扩散半径难以估算,因此根据地质勘探资料并参考其它工程实例,先期选定孔距,施工中按设计灌浆压力下的实际吸浆量进行控制孔距。本次初设中,拟确定按单排、2m孔距布孔。5.3.3.6灌注材料以水泥灌浆为主,为确保灌浆质量,要求使用32.5MPa普通硅酸盐水泥,细度要求通过4900孔/cm2标准筛的筛余量不超过2%,质量应符合GB175的规定,不得使用过期的和受潮结块的水泥。5.3.3.7灌浆压力采用自上而下的灌浆顺序。首先对坝体与坝基接触面进行低压接触灌浆,然后分段自上而下进行灌注。接触面的灌浆压采用0.1~0.2Mpa,其下逐渐增加到0.3~0.6Mpa。5.3.4坝顶构造设计5.3.4.1坝顶宽度规范要求坝顶宽度根据构造、施工、运行等因素确定,中、低坝可选用5m~10.0m。某水库大坝宽度现状为3.0m~3.8m,不满足规范要求,因此确定坝顶宽度为5m。5.3.4.2坝顶高程某水库大坝实测坝顶高程为191.4m,根据洪水调节计算及坝顶高程复核,为满足水库防洪要求,大坝上游面采用砼护坡,大坝坝顶高程应加高至192.44mofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n。此次设计采用在原坝顶上加0.2m厚的泥结石路面,并新建防浪墙来满足水库防洪要求。防浪墙顶高程定为192.5m,坝顶高程为191.6m,防浪墙净高0.9m。5.3.4.3坝顶公路为了便于检修、防汛运输以及保护大坝坝面等要求,在坝顶新建泥结石路面,右岸拓展至溢洪道,左岸延伸到进库路口,总长500m。坝顶设计宽度5m,泥结石路面宽4.45m,下游侧设路肩石、上游侧设防浪墙。坝顶公路采用20cm厚泥结石路面,路面横坡为2%,并倾向下流,以利路面排水。5.3.4.4坝顶防浪墙设计新建防浪墙长425m,防浪墙布置时,墙体临水面拟与上游坝肩齐平,墙身采用悬臂式钢筋砼结构,砼强度等级采用C20。按构造及稳定的需要,防浪墙整体高1.8m,底板宽1.6m,底板厚0.3m,每15m设置一道伸缩缝,采用橡皮止水,并以沥青砂板嵌缝。经计算,防浪墙抗滑稳定安全系数为1.56,满足要求。5.3.5大坝稳定分析5.3.5.1大坝渗流稳定分析大坝渗流计算采用有限单元二维稳定渗流计算方法。计算断面选取大坝最大断面(0+250)作为计算断面,土层渗透系数按各向同性考虑。ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n本次渗流计算采用北京理正软件设计研究所开发的渗流分析软件4.5版,此软件适用于各类大坝、不同坝基、各种水位下的大坝渗流稳定分析。渗流计算考虑以下2种工况,见表5—3。大坝坝体各土层的渗透系数取值,是根据地质工作所取土样,在土工实验的基础上,分析类比后确定的,具体见表5—4。表5—3计算工况表计算工况上游水位(m)下游水位(m)备注1189.7181.0上游为正常蓄水位2191.56181.0上游为校核洪水位表5—4计算采用渗透系数表序号位置土层渗透系数(cm/s)备注1坝体壤土4.2×10-5土层渗透性按各向同性考虑2反滤料砂砾层0.23坝基云母片岩1.6×10-4经过渗流计算,计算断面二维渗流等势线见图5—1。计算成果见表5—5。ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n表5—5二维渗流计算成果表计算断面上游水位(m)下游水位(m)下游坡出逸比降出逸点高程(m)单宽渗流量(m3/d)0+250189.7181.00.24182.170.2320+250191.56181.00.33184.260.311根据渗流计算结果,大坝在各种水位下,其渗流坡降最大值为0.32,小于粘土允许渗透坡降值0.45,故加固后大坝渗流稳定满足要求。5.3.5.2大坝抗滑稳定分析(1)计算条件某水库大坝为均质土坝,经过整治后最大坝高15m。本次大坝抗滑稳定分析选取最大断面0+250作为计算断面,采用复核后的水位作为计算条件,取以下四种工况进行大坝稳定计算:①水库在正常蓄水位189.7m,下游水位181.0m,大坝在稳定渗流时,下游坡的边坡稳定计算。②水库在校核洪水位191.56m,下游水位181.0m,大坝在稳定渗流时,下游坡的边坡稳定计算。ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n③库水位从校核洪水位191.56m,降落至正常蓄水位189.7m时,大坝上游坡的稳定计算。④库水位从正常蓄水位189.7m,降落至死水位181.9m时,大坝上游坡的稳定计算。(2)计算参数坝体、坝基各土层物理力学指标见表5—6。表5—6大坝各土层物理力学指标表土层主要土料名称天然含水量W(%)比重G(g/cm3)湿容重γ(KN/m3)饱合容重γs(KN/m3)凝聚力C(KN/m2)内摩擦角φ′(°)坝体壤土21.22.7419.720.17415坝基云母片岩2020035(3)计算方法根据《碾压式土石坝设计规范》(SL274—2001)规定,按极限平衡稳定分析原理,采用条分法,不计条块间的作用力,用瑞典圆弧法进行计算。在计算时,坝体饱和层面以渗流计算成果中浸润线位置为准。采用瑞典圆弧法计算时,公式如下:式中:、—固结排水剪切有效应力强度值和土壤内摩擦角;—坝坡外水位以上土条实重;ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n—坝坡外水位以下土条浮容重;Z—坝坡外水位高出条块底面中心点的距离;—稳定渗流期或水位降落期坝体中的孔隙水力;γw—水的容重;β—条块重力线与通过此条块中心线底面水平的夹角;b—条块宽度;计算程序采用北京理正软件设计研究所开发的边坡稳定设计程序4.5版,此软件适用于各类大坝各种水位下的大坝边坡稳定计算。(4)计算结果及分析根据规范规定,本工程大坝为4级建筑物,采用瑞典圆弧法进行稳定计算时,大坝要求的最小稳定安全系数应达到:正常运用条件下,坝坡抗滑稳定最小安全系数应达到1.15;非常运用条件下,坝坡抗滑稳定最小安全系数应达到1.05。按照前述确定的计算工况及参数,对大坝坝坡进行稳定计算,其计算成果见表5—7和抗滑稳定计算成果图5—2与图5—3。表5—7大坝边坡抗滑稳定计算成果表ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n坝坡运行情况最小安全系数有效应力法规范允许值上游坡非常运用校核洪水位191.56m,降落至正常蓄水位189.7m1.1371.05非常运用正常蓄水位189.7m,降落至死水位181.9m1.1711.05下游坡正常运用正常蓄水位189.7m,下游水位181.0m1.3431.15非常运用校核洪水位191.56m,下游水位181.0m1.2341.05ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151nofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n计算结果表明,大坝加固后在各种工况下边坡稳定均能满足规范要求。5.4溢洪道工程设计5.4.1进水渠进水渠采用梯形过流断面,渠底宽7m,长120m,底板纵坡比降1/500,边坡1:1,渠首底高程189.70m。为使水流平顺进入泄水槽,在渠道末端设8m长的直墙段,直墙段与边坡段由20m长的浆砌石扭面段连接,墙净高2m。进水渠泄流量按明渠流公式计算,根据调洪演算结果,最大溢洪水深h3.33%=1.2m,h0.33%=1.87m,相应流速为v3.33%=1.72m/s,v0.33%=2.18m/s。ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n根据地质情况,进水渠底基础为强风化云母片岩,抗冲刷能力极低。为减少水头损失以及保证泄槽安全,对进水渠进行砼衬砌,渠底衬砌厚度12cm,其中直墙段底板衬砌厚度50cm,边坡砼衬砌厚度12cm,扭面墙用浆砌石衬砌,直墙采用砼重力式挡土墙型式,墙顶宽40cm。5.4.2泄槽按溢洪道总体布置及水力计算,泄槽采用等宽矩形过流断面,泄槽宽7m,底坡比降1:6,泄槽首端底高程189.46m,末端高程179.00m,泄槽长63.63m。泄槽底板分6段,每段底板首端设齿墙,参考已建工程,底板厚度自上而下由0.3m渐变为0.5m,为C25钢筋砼结构。泄槽边墙高度在设计水面线以上加0.5m~1.5m的超高,净高取为2.2m。泄槽边墙采用C20砼重力式挡土墙,顶宽40cm,底宽1.3m,背坡比1:0.4。5.4.2.1泄槽段水面线计算:泄槽段水面线计算时,将泄槽分为6段7个断面用能量方程分段求和法来计算水面线。起始计算断面定在泄槽首端,其水深h1为临界水深,用下式计算:式中:hk—临界水深,m;q—单宽流量,q=Q/b,m3/(s·m);α—流速分布不均匀系数,采用1.05。泄槽段水面线分段求和法计算公式如下:ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151nΔEs=Es2-Es1;式中:—分段长度,m;ΔEs—分段始、末断面单位能量之差,m;ΔEs1、ΔEs2—分段始、末断面单位能量,m;h1、h2—分段始、末断面水深,m;v1、v2—分段始、末断面平均流速,m/s;α1、α2—流速分布不均匀系数,取1.05;θ—泄槽底坡角度,9.47°cos=0.986;i—泄槽底坡,此处i=sinθ=0.164—分段内平均水力坡度;—分段平均流速,=(v1+v2)/2,m/s;—分段平均水力半径,=(R1+R2)/2,m;n—槽身糙率系数。泄槽段波动及掺气水深可按下式估算:式中:hb—计入波动及掺气水深,m;ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151nh—未计入波动及掺气水深,m;v—未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1.4。各断面计算水深见表5-4泄水槽水面线计算表。表5-4-1泄水槽水面曲线计算表(P=3.33%)断面H(m)V(m/s)αV2/2g(m)Es(m)ΔEs(m)R(m)i-ΔL(m)ΣΔL(m)hb(m)1-1 0.8533.6590.7161.5570.6780.8970.1970.0088730.1551271.2671.2672-2 0.74.4581.0641.7540.5770.7441.6150.0278650.13613511.86313.1303-3 0.427.4312.9553.3690.370.4641.0080.0770610.08693911.59324.7234-4 0.368.6694.0224.3770.3220.4040.5980.1104300.05357011.16335.8865-5 0.3359.3164.6454.9750.3020.3790.4000.1327310.03126912.79748.6846-6 0.3219.7225.0585.3750.2900.3650.2420.1477880.01621214.95663.6397-70.31349.965.3095.6170.2840.357ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n表5-4-2泄水槽水面曲线计算表(P=0.33%)断面h(m)V(m/s)αV2/2g(m)Es(m)ΔEs(m)R(m)i-ΔL(m)ΣΔL(m)hb(m)1-1 1.4174.5991.1322.5290.9991.5080.2320.0078820.1561181.4891.4892-2 1.25.4311.5782.7620.8841.2911.5790.0191350.14486510.89712.3863-3 0.88.1463.5514.340.6440.8911.3840.0456690.11833111.69324.0794-4 0.679.7275.0635.7240.5560.7611.1810.0712640.09273612.73936.8185-5 0.610.8626.3146.9050.5060.6910.8950.0943040.06969612.83749.6556-6 0.5611.6377.2487.80.4770.6510.7090.1133940.05060614.00863.6637-70.533612.2137.9838.5090.4570.625表5-4-3泄水槽水面曲线计算表(P=5%)断面h(m)V(m/s)αV2/2g(m)Es(m)ΔEs(m)R(m)i-ΔL(m)ΣΔL(m)hb(m)1-1 0.7513.3700.6081.3480.6110.7860.5160.0122850.1517153.4023.4022-2 0.55.0621.3711.8640.4320.5351.4370.0428710.12112911.86115.2633-3 0.347.4452.9663.3010.3060.3750.8040.0952680.06873211.70126.9644-4 0.38.4373.814.1050.2730.3350.4550.1278660.03613412.58339.5475-5 0.2838.9444.2814.560.2580.3180.2130.1462620.01773812.00851.5556-6 0.2769.1714.5014.7730.2530.3110.1050.1552680.00873212.06563.6207-70.27279.2814.6104.8780.250.308ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n根据水力计算结果,确定泄槽边墙高2.2m。泄槽边墙采用C20砼重力式挡土墙,顶宽40cm,底宽1.3m,背坡比1:0.4,墙背回填石渣。5.4.2.2泄槽边墙稳定性计算:按最不利情况考虑,泄槽墙高2.2m,按墙前无水时作稳定计算,荷载组合按基本组合考虑,具体为墙受自重、墙后土压力情况下的稳定。挡土墙稳定及地基承载力按下式计算:抗滑:抗倾覆:墙底应力:偏心距:式中:Kc—抗滑安全系数;K0—抗倾覆安全系数;f—砼与周边地层摩擦系数;ΣG—作用于挡土墙上的全部竖向荷载,kN:ΣP—作用于挡土墙上的全部水平向荷载,kN:ΣMy—作用于挡土墙上的稳定力矩,kN·m;ΣM0—作用于挡土墙上的倾覆力矩,kN·m;ΣM—ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n作用于挡土墙上的全部荷载对基础底前趾点的力矩,kN·m;e0—偏心距,即合力作用点离开底板中心点的距离,m;B—底板的宽度,m。经计算,抗滑:=1.29抗倾覆:=4.93墙底应力:σmax=72.82kPa,σmin=31.42kPa偏心距:=0.13计算结果均满足稳定要求。5.4.3消力池防冲设施消力防冲采用底流水跃消能,消力池为等宽矩形断面下挖式消力池,宽度为7m。5.4.3.1溢洪道消能防冲计算:根据《溢洪道设计规范》(SL253-2000),消能防冲按20年一遇洪水设计,Q=13.93m3/s;消能防冲建筑物的校核标准可低于溢洪道的校核洪水标准,根据本工程实际情况,按30年一遇洪水校核,Q=16.85m3/s。消力池池长、池深计算如下:跃后水深按下式计算:ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n式中:hc″—跃后水深,m;Frc—收缩断面佛汝德数,。水跃长度L、消力池池深s、池长Lk分别按下式计算:L=9.4(Frc-1)hcLk=0.8Ls=σhc″-t-式中:L—水跃长度,m;Lk—消力池长度,m;s—消力池池深,m;σ—保证池内水跃稍有淹没的安全系数,一般采用1.05—1.10;t—下游渠道水深;—消力池出口水面跌差,m;'—水流由消力池进入下游渠道时的流速系数,一般情况下采用0.95;t'—池末水深,可近似采用hc″值,m。按以上公式计算的消力池参数见下表5.4.4。ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n表5.4.4消力池复核成果单位:m频率h1h2HtΔZLdLk3.33%0.3131.7910.7520.48710.30.78.25%0.2731.5900.6710.4179.10.67.3根据水力计算,池底高程179m,池深0.7m,池长为9m。消力池底板厚度0.5m,在首末端均设齿墙。消力池边墙高2.7m,采用重力式C20砼挡土墙型式,墙顶宽0.4m,底宽1.50m,墙背比1:0.4,墙后用石渣进行回填。5.4.3.2消力池边墙稳定计算:边墙稳定计算包括抗滑稳定、倾覆稳定以及地基承载力,计算公式为:抗滑:抗倾覆:墙底应力:偏心距:式中:Kc—抗滑安全系数;K0—抗倾覆安全系数;f—砼与周边地层摩擦系数;ΣG—作用于挡土墙上的全部竖向荷载,kN:ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151nΣP—作用于挡土墙上的全部水平向荷载,kN:ΣMy—作用于挡土墙上的稳定力矩,kN·m;ΣM0—作用于挡土墙上的倾覆力矩,kN·m;ΣM—作用于挡土墙上的全部荷载对基础底前趾点的力矩,kN·m;e0—偏心距,即合力作用点离开底板中心点的距离,m;B—底板的宽度,m。计算墙高取2.70m,按墙前无水时作稳定计算,荷载组合按基本组合考虑,具体为墙受自重、墙后土压力情况下的稳定。经计算,抗滑:=1.21抗倾覆:=4.28墙底应力:σmax=94.12kPa,σmin=30.04kPa偏心距:=0.18计算结果均满足稳定要求。5.4.3.3消力池护坦抗浮稳定计算:消力池护坦的抗浮稳定计算采用《溢洪道设计规范》(SL253-2000)中(4.6.3)公式计算(泄30年一遇洪水校核):ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n式中:P1—护坦自重,N,P1=γcZA;P2—护坦顶面时均压力,N,P2=ptrA;P3—锚固地基有效重,本工程无任何锚固措施,所以P3=0;Q1—护坦顶面脉动压力,N,Q1=βmpfrA;Q2—护坦底面扬压力,N,Q2=ρwghΔA;ptr—护坦时均压强代表值,N/m2,ptr=ρwghcosθ;pfr—护坦脉动压强代表值,N/m2,;βm—面积均化系数,查表取0.27;Kp—脉动压强系数,查表取0.03;γc—护坦钢筋砼容重,25000N/m3;ρw—水的密度,1000kg/m3;hΔ—护坦底面扬压力作用水头,hΔ=αh下,h下取消力池底板底部至下游水面的水深1.452+0.5=1.952m;,α为扬压力系数取1.0;h—计算断面水深,取跃前、跃后水深的平均值(0.313+1.791)/2=1.052m;v—计算断面平均流速,为4.5m/s;θ—护坦与水平面的夹角,护坦水平θ=0°;Z—护坦厚度,0.5m;A—计算面积,1×9m2。ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n经计算,在非常情况下(排水失效),消力池护坦抗浮稳定安全系数Kf=1.18,满足抗浮稳定要求。5.4.4溢洪道分缝及止水、排水设计底板及边墙分缝宽度为2cm,均采用沥青砂板填充。需止水的分缝部位采用橡胶止水,包括进水渠直墙段边墙和泄槽边墙的垂直止水,直墙段和泄槽底板的水平止水。溢洪道排水包括基底排水和边墙排水。基底排水主要排泄岩土中渗水和地下水,以减少底板扬压力。边墙排水主要排墙后地面、地下水,以减少对墙的水平推力。基底排水采用φ100UPVC管钻孔后包土工布,横向布置为:泄槽段6条,消力池3条。纵向布置:泄槽段边墙后2条,消力池边墙后2条。边墙背后排水采用φ50预留孔铺反滤土工布,布置范围为泄槽段及其下游边墙,边墙顶后采用排水明沟,以增加墙体稳定,并使水流不进入溢洪道。消力池底板上预留φ50排水孔,孔距2.0m,呈梅花分布,孔下端铺反滤料。5.4.5尾水渠拟定尾水渠为梯形断面,长300m,底宽15m,边坡1:1.5,纵坡1/500。尾水渠紧接消力池设一长20m的M7.5浆砌石扭面墙连接段,断面底宽由7m渐变为15m,以利消能后的水流平顺进入出水渠。为防止水流余能对出水渠造成冲刷,扭面墙连接段后再接一段10m长M7.5浆砌石海漫段。扭面墙和海漫护砌高2.0m,护底厚30cm。剩余段尾ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n水渠开挖成设计断面稍加整修即可。5.4.6公路桥设计由于北张庄村与西袁庄村村民通行要经过溢洪道,所以需建一座跨溢洪道交通桥,此桥也为坝右端至寺沙公路之间的防汛道路的交通要道。交通桥按机耕桥标准设计。根据实际地形,交通桥设在进水渠直墙段,其轴线与溢洪道轴线垂直。因进水渠直墙段底宽仅7m,故桥设单孔,净跨7m,桥面宽3.5m,净宽3.3m,两侧设栏杆,高1m。桥面高程192.56m。公路桥采用二根T形梁现场浇筑,T形梁总高60cm,面板厚30cm,底宽25cm,主梁中距1.95m。两端边墩选用重力式C20砼结构,高2.2m,边墩顶宽50cm,边墩基础为50cm厚的C20砼。栏杆为C20钢筋砼,梁、板均为C25钢筋砼。5.5输水涵管改造工程设计ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n输水涵管为现浇钢筋混凝土城门洞形涵管,进口有浆砌八字墙,控制段为方形水箱,水箱顶部安装圆筒活塞铸铁闸门。水箱上建有四柱工作台,工作台上有工作房。涵管出口建有消力池。从运行情况来看,管身质量较好,强度可满足要求。但工作房简陋,工作桥栏杆已被破坏,出口因这次培厚大坝需要拆除,涵管需要延长。输水涵管闸门锈蚀严重,启闭设备老化,止水失灵,启闭机螺杆已严重弯曲变形,启闭困难,涵管漏水严重。该启闭设备已超过规定使用年限属淘汰产品。计划对工作房及工作桥进行彻底修复,将现有启闭设备进行维修、更换,涵管出口渐变连接段因大坝培厚需拆除重建,涵管管身延长10m。本次设计闸门采用60cm×60cm的平板铸铁闸门,启闭机为3T螺杆式手电两用启闭机。涵管管身仍采用原结构型式,断面尺寸为净宽80cm,高120cm。5.5.1输水涵管过水能力计算输水涵管底宽1m,高1.2m,长58.3m,纵坡比降i=1/200,本次设计流量为1m3/s。其过水能力可按明渠均匀流公式计算。式中:W—过水断面面积,W=bh=0.8×0.74=0.59m2;b—涵管底宽,0.8m;h—涵管过水水深,0.74m;R—水力半径,0.26m;i—纵坡比降,i=1/200;C—谢才系数,,46.98m1/2/s;n—涵管糙率系数,取n=0.017(砼衬砌)。ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n经计算,=1.0m3/s,输水涵管过水能力满足设计要求。5.5.2输水涵管进口闸门过水能力计算输水涵管进口闸门过水流量按闸孔出流计:式中:—淹没系数,经计算属自由出流=1;μ—闸孔自由出流的流量系数,=0.615×0.95=0.584;H0—包括行近流速水头的闸前水头,取3m;b—每孔净宽0.5m;e—闸门开启高度,0.5m;n—孔数,1孔;g—重力加速度,g=9.81m/s2。当库内水位为185.0m时,涵管闸前水头H0=3m,经计算涵管输水流量Q=1.06m3/s,满足灌区灌溉流量要求。当库内水位高于185.0m时,可通过控制闸门的开启高度来控制输水流量。5.5.3输水涵管出口与下游渠道水流衔接计算5.5.3.1下游渠道过水深度下游渠道底宽1m,高1.5m,边坡坡比1:1,纵坡比降i=1/1000,设计流量1m3/s。其过水深度可按明渠均匀流公式计算。ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n式中:W—过水断面面积,W=bh,m2;b—渠道底宽,1m;h—渠道过水水深,m;R—水力半径,0.43m;i—纵坡比降,i=1/1000;C—谢才系数,,34.79m1/2/s;n—涵管糙率系数,取n=0.025(土质渠)。经计算,渠道的过水深度为0.78m。5.5.3.2输水涵管出口水流的跃后水深计算跃前水深hc可通过断面1~1(涵管出口)和断面2~2(收缩断面)用能量守恒及能量转化方程求得。式中:p—渐变段底与涵管出口底的高程差,p=0m;h—涵管出口处的水深,h=0.74m;v—涵管出口处的流速,V=1/(0.8×0.74)=1.69m/s;hc—2~2断面处水深,即跃前水深,m;vc—2~2断面处流速,vc=Q/bhc,m/s;—反映水流能量损失的系数,取0.95;g—重力加速度,g=9.81m/s2。经试算,收缩断面水深hc=0.34m,收缩断面流速vc=2.94ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151nm/s,收缩断面佛汝德数Frc=1.61。跃后水深按下式计算:式中:hc″—跃后水深,m;Frc—收缩断面佛汝德数,=1.61。hc—2~2断面(收缩断面水深)处水深,即跃前水深,hc=0.34m;经试算,跃后水深hc″=0.623m小于下游渠道的过水深度ht=0.78m,不需要修建消力池。5.5.4输水涵管进水口改造设计原进水口闸槽拆除后将原进水口用砼缩窄至0.6m×0.6m,其余部分结构质量尚好,不再维修,仍采用原设计尺寸。进水口底板高程仍为182.0m。进水口引渠段进口宽1.8m,出口宽1m,长2.6m,底板厚20cm,两侧八字墙高1m—2m,均为C20砼现浇。闸室段长2.5m,闸室净尺寸为0.6m×0.6m,底板厚60cm,两侧闸墩长宽为2.5m×1m,高2.3m,闸室均采用C20钢筋砼现浇。闸室进水口采用圆弧形曲线,其半径为1.22m,圆心角为79.61°。在闸室段设一孔闸门槽,闸门采用0.6m×0.6m的平板铸铁闸门。闸室出口不设渐变段,涵管直接插入槽内20cm。5.5.5输水涵管出水口改造设计ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n经计算不需修建消力池,为与下游渠道很好的衔接,涵管出口后接3m长的M7.5浆砌石扭面墙,墙高1.5m,顶宽40cm,底板为20cm厚的C15砼。扭面墙后接原灌溉渠道,用C15砼衬砌3m长,边坡和底板衬砌厚均为20cm,以利水流平稳入渠。5.6新建观测设施5.6.1大坝观测设施现状某水库大坝在建成后无任何观测设施,目前大坝观测只作一般性检查,无沉降、水平位移、渗漏等基本观测项目,不能满足大坝的安全监测要求,只能靠日常巡视发现问题,无法为定量分析大坝是否正常运行提供准确的数据资料。5.6.2大坝观测设施设计某水库大坝最大坝高15m,属低坝。大坝安全监测项目设计按照《土石坝安全监测技术规范》(SL60—94)有关规定进行。本次设计增设以下观测设施:5.6.2.1渗流量监测渗流量是大坝安全监测的一项重要内容,拟在大坝下游坡脚纵向排水沟设1个直角三角形量水堰进行监测。5.6.2.2水位观测设施ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n某水库现无水位观测设施,本次除险加固设计拟在大坝右岸输水涵管旁布置1组水位尺。ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n6金属结构及电气设备6.1金属结构和机电设备现状某水库输水涵管进口安装有φ80cm的圆筒活塞铸铁闸门,启闭机为3T手摇螺杆启闭机。于1974年投入使用,至今已运行33年,从未对闸门进行检查维护。目前闸门锈蚀严重,启闭设备老化,止水失灵,启闭机螺杆已严重弯曲变形,启闭困难。该启闭设备已超过规定使用年限,属淘汰产品,急需更换。6.2更新改造内容根据安全鉴定报告的结论,拟更换输水涵管的闸门和启闭设备。更新原圆筒活塞铸铁闸门为定型铸铁闸门,闸门型号为PGZ0.6×0.6-20;更换原手摇螺杆启闭机为手电两用螺杆启闭机,启闭机型号为QL—3。工作闸门为高压拱形铸铁闸门,共一孔。闸门孔尺寸0.6m×0.6m(宽×ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n高),闸门底槛高程182.0m,设计水头7.7m,闸门型式为拱形铸铁闸门,门体主材为铸铁,闸门由门体、导板、止水装置等组成。闸门结构简单,制造安装均比较方便。闸门止水为正向受压钢性止水,运行方式为动水启闭,必要时,可作局部开启。闸门与启闭机采用拉杆连接,经计算,闸门在水库正常蓄水位189.70m运行时,启门力为25kN,选用30kN手电两用螺杆式启闭机作为启闭设备。闸门及拉杆重量0.30t。闸门具有耐腐蚀,止水密封好等做优点。某水库除险加固工程主要金属结构工程量汇总见表6—1。表6—1主要金属结构工程量汇总表序号名称型号水头单位数量运行条件容量重量备注1工作闸门PGZ0.6×0.6-207.7m孔1动水启闭0.3t含拉杆2工作闸门启闭机QL—3台130KN0.24t6.3电气6.3.1供电设施布置方案某水库始建于1974年,输水涵管启闭机为人工手动操作,工作时间长,体力强度高,所需劳动力多,工作成本高,工作极不方便也不及时。为了防洪与灌溉的工作需要,急需架设供电线路至大坝,从而保障水库工程正常运行与防汛应急抢险需要。由于某水库原输水涵管启闭机为人工手动操作,本次加固拟架设一条10kofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151nV、1.0km长的输电线路至大坝右端,并安装一台容量为50kVA的变压器,型号为S9—50/10,对坝区防汛照明、日常生产生活与办公以及施工提供电力,并对其防汛、日常工程管理及施工需要安装布置相应的配电设备与电气设备。6.3.2电气一次及主要设备选择6.3.2.1电气一次由10kV高压线至坝端终端杆,经户外迭落式高压熔断器接至变压器,其出线经断路器、互感器接至低压配电盘,再从配电盘接至各用户。6.3.2.2主要设备选择(1)变压器根据某水库实际情况,综合工程管理、检修及施工等需要,初步拟定安装一台容量为50kVA的变压器,型号为S9—50/10。(2)输电线路从北张庄村架设10kV高压线1km至大坝右端终端杆。(3)配电设备需购置定型低压配电柜,柜内装设有总开关、多路出线开关和计量与保护装置等,运用十分方便。6.3.2.3电气设备明细电器设备明细详见表6—2。ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n表6—2电气设备汇总表序号设备名称型号规格单位数量备注1户外迭落式高压熔断器RW3—10只32避雷器FS2—6R10KV只33输电线路电杆9m根64钢芯铝绞线LGJ—5km35低压动力电缆Vv22—3×10km0.56低压配电柜GGDl—15套17动力配电箱套38变压器S9-50/10台1ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n7施工组织设计7.1施工条件7.1.1工程条件(1)工程主要建设内容某水库枢纽工程主要包括:大坝、溢洪道、输水涵管等。除险加固工程设计主要针对水库枢纽工程存在的主要安全问题而进行,主要内容有:①将坝顶扩宽为5m,在原坝顶上修筑0.2m厚的泥结石路面,并在大坝坝顶新建0.9m高的防浪墙,保证大坝能够抵御设计的洪水标准;②大坝上游坝坡块石较小,石质较差,风化、破损严重,且又普遍松动且坍陷严重,部分坝段已被风浪淘刷成陡坎,计划对上游坝坡采用砼护坡;③大坝下游坝坡无排水反滤设施,对下游坝坡在帮坡培厚的基础上进行草皮护坡,沿坝体与岸坡连接处及坡脚处设排水明沟。④对大坝坝基和坝肩进行465m长的防渗帷幕灌浆处理,解决坝基渗漏和绕坝渗漏问题。⑤完建7m宽的明渠式溢洪道,改善水库泄洪条件。⑥对输水涵管进行修复。⑦更新闸门及启闭设备,增设拦污栅。⑧新建必要的大坝安全监测设施。⑨新建办公、职工福利用房总面积150m2。除险加固主要工程量见表7—1。表7—1除险加固主要工程量ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n序号项目名称土石方(m3)浆砌石(m3)干砌石(m3)砼(m3)砂砾垫层(m3)钢筋(t)开挖回填第一部分建筑工程1003819062240.92515.2125928.05一主体建筑工程1003819062240.92515.2125928.051大坝工程5036.3183751775.2118717.492溢洪道工程4924.8639176.8722.7272.457.973输水涵管工程7748.564.117.302.6第四部分临时工程570570一导流工程570570合计1060819632240.92515.2125928.05(2)对外交通某水库距某市城区25km,工地距寺沙公路省道3km,从寺沙公路省道向南经太平镇至某为沥青路面,路况较好,交通方便,能够满足本次施工的运输要求。(3)施工场地条件坝区位于滚河源头的一小支流,本区属低山丘陵区。总体地势呈现出自北东向西、西南逐渐降低的趋势。库区上游系桐柏山系西南麓之余脉,库区下游为岗坡状平原。明渠式溢洪道位于大坝右侧,距右坝肩约30m。本工程属加固工程,大坝的坝顶和坝肩的开敞地带、溢洪道进出口及右岸平地均可作为施工场地之用,完全满足工程要求。(4)建筑材料、水、电等供应条件ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n该加固工程所需碎石可由附近唐梓山碎石场购运,块石可在2km以内的山坡上开采,岩石为大理岩。土料可在近处岗地上取土,其土料粘粒含量大于30%,塑性指数17,最大干密度为1.65g/cm3,质量满足要求。其它建筑材料如钢筋、水泥、黄砂等均需到某城区购买,运距25km。施工及生活用水,均可以从水库架设临时水泵抽取,其现有水质符合生产及生活用水标准。施工用电可从北张庄村架设10kV高压线1km至大坝右端终端杆,安装一台容量为50kVA的变压器,铺设500米输电线路来解决施工用电问题,并备用一台50kw的柴油发电机。(5)工程建设工期的有关要求根据业主单位要求、加固工程的项目及其工程量拟定本工程建设工期为12个月。7.1.2水文、气象条件水库枢纽及其灌区属亚热带季风气候区,具有四季分明、光照充足、气候温和、无霜期较长、严冬酷暑短、雨热同季和气候多宜等特点。据气象部门统计资料,多年平均降雨量863m,多年平均蒸发量1135mm。降水量年际变化大,最大年降水量1163.3m(2000年),最小年降水量579.5m(2001年),变幅达2.01倍。因受季风影响,年内降雨量季、月分配不均,降雨主要集中在5—10月,其平均降雨量为674.5m,占全年降雨量的78.2%。各月降雨量以12月最少,7月份最多。年平均气温14.9℃,极端最高气温40.8℃,最低气温-15.1℃ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n,无霜期229天,日照时数2100小时左右,年平均太阳辐射为108—114千卡/平方厘米。7.2施工导流7.2.1施工洪水标准根据《水利水电工程施工组织设计规范》(SL304—2004)和本工程的具体条件,导流临时建筑物级别定为5级,选用施工围堰挡水期12月—1月5年一遇洪水总量作为施工洪水标准。考虑该项目施工工期较短,按照因地制宜的原则,采用土石结构围堰,堰体用土堆砌而成,迎水面用塑料薄膜防渗,上下游边坡均为1:1.5。堰顶按从死水位181.9m起,5年一遇施工围堰挡水期洪水总量为4.67万m3,由库容曲线查得相应库水位为182.77m,加上波浪爬高及安全超高1.0m,确定围堰顶高程为183.77m,围堰高度1.87m,堰顶宽2m。7.2.2施工时段的划分工程所在流域降雨与洪水关系十分密切,径流年内分配季节性相当明显,洪水一般发生在夏秋两季,汛期5—9月份来水量占全年的80%。因此,在尽量减少导流费用,扩展枯水时段施工时间的原则下,据各期洪水流量施工特征,将5—9月划分为主汛期,11—ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n3月划分为枯水施工期,4月份定为汛前过渡施工期,10月份定为汛后过渡施工期。4月、10月在施工作业面在满足渡汛要求的前提下,亦可作为施工期。7.2.3施工导流方式根据工程现状及施工工期安排,汛期过后通过输水涵管泄水,将库水位降低至181.9m,然后在输水涵管进口作土围堰,进行进水口改造工程的施工。大坝上游坡面护坡战线较长,采用施工围堰来保证护坡施工不太现实。在库水位降低至181.9m后随即施工,之后随着工程进展,护坡面逐渐上升,库水位也随之恢复至正常运行状态。溢洪道工程施工则基本不受库水位的限制。7.3主体工程施工7.3.1土石方工程本工程施工项目中,以大坝填筑土石方最大,溢洪道开挖土石方最多。大坝挖方主要是坡面清基土方,采用人工施工。坝体填方需采用机械施工,局部辅以人工施工。ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n施工前,先清除填筑范围内所有的草皮、树木、乱石、淤泥、有机质含量大于2%的表土。对地质勘察用的钻孔,用筑坝材料封堵严实。两端与坝体连接的岸坡部位,根据地质条件应开挖成稳定坡面。清基出来的土方基本上不能用来回填,用人力胶轮车或机械翻斗车外运集中,再用自卸汽车运至指定地点弃渣。外坡培土用汽车从料场运至坝体填土场,用推土机推平、拖拉机带羊脚碾压实。小面积填方采用人工平土,蛙式打夯机夯实。同时应在现场进行碾压试验,确定回填土料的最优含水量、最优铺土厚度和压实遍数,以控制坝体填筑质量。溢洪道开挖方量较大,且地形开阔,因此采用挖掘机开挖。开挖出来的石方主要为中-微风化的大理岩,可用来回填挡土墙背,多余量作为代料用于大坝外坡回填。墙背回填面较小,用人工回填,蛙式打夯机夯实。溢洪道出水渠和输水涵管出口开挖出来的土方,符合大坝填筑要求的可用来培厚坝体。7.3.2砼工程在大坝左岸设1台0.4m3拌和合机,在溢洪道设2台0.4m3拌和合机作为砼拌合点,人力胶轮斗车运送骨料和熟料,人工操作振捣器振捣密实。应根据砂石料的实际含水率确定施工配合比,确保砼和易性和坍落度。在砼浇筑前要对仓面进行洁净保湿并对模板、钢筋、预埋件进行全面检查。砼浇筑后用草袋及时覆盖,水泵抽水,人工喷洒,定时养护不少于14天。7.3.3帷幕灌浆工程钻孔采用150型回转钻机进行,并一次钻至设计深度。由于上部钻孔在坝体土中进行,为防止缩孔,施工时可视具体情况下套管。灌浆采取自上而下灌浆法,灌浆压力、浆液浓度及终孔条件等则可根据灌浆试验和当时具体情况决定。ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n7.3.4砌筑工程浆砌块石结构采用人工砌筑。浆砌石应做到“顺”(线形顺直)、“稳”(块石稳定)、“实”(砂浆饱满)、“错”(错缝砌筑)。管理处房屋为砖砌体,按现行的“砌体工程施工及验收规范”执行。7.3.5道路施工永久防汛道路由进库路口起至溢洪道,路面宽5m。路基回填土方时,彻底清除淤泥及软弱土,分层回填,碾压至设计路基高程,铺按配合比拌合好的泥结石后碾压夯实。7.3.6金属结构设备及安装金属结构设备及安装主要是输水涵管进口铸铁平板闸门和启闭机,可在生产厂家配套定做,运至工地安装。7.4施工总布置7.4.1施工总布置的规划原则(1)根据工程规模、施工场地条件等,采用集中与分散相结合的布置方式(2)场地布置既要便于施工,又要不影响施工区现有设施。(3)施工布置尽量少占耕地、园地,节约用地。ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n(4)合理安排料场和弃渣场,利用弃渣场填沟造地。7.4.2施工布置(1)场内交通本工程属加固工程,场外交通道路基本具备,场内交通也基本形成。为便于施工,需修建1200m长的临时道路。由于场内施工道路使用时间不长,交通强度相对较低,采用泥结石路面,路面宽4m,路基为土基。临时道路占地面积4800m2。(2)混凝土系统根据本工程施工特点和实际地形,在大坝左岸坝头设一处砼拌合系统,溢洪道设两处砼拌合系统,共占地450m2。(3)钢筋、木材加工厂钢筋、木材加工厂布置于大坝右岸,钢筋加工厂建筑面积80m2,占地面积100m2;木材加工厂建筑面积80m2,占地面积120m2。(4)机械、汽车停放场施工机械和汽车的维修可在太平镇上进行,施工现场只设置临时停放场地500m2。(5)仓库在满足施工进度的条件下,本工程拟定仓库建筑面积100m2,其中综合仓库建在大坝管理处附近,建筑面积50m2;水泥仓库建筑面积50m2,就近布置。(6)弃渣场ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n弃渣场布设大坝下游,面积共有6200m2,可基本满足本工程弃渣的堆渣要求。(7)施工管理及生活福利用房施工管理及生活福利设施总建筑面积350m2。7.4.3土石方平衡本工程开挖土石方量为10608m3,土石方填筑19633m3。本着从经济合理的角度考虑,填筑方量在充分利用开挖料的基础上,不足部分再从料场取土。土石方平衡见表7—2。表7—2土石方平衡表编号项目名称土石方开挖(m3)土石方回填(m3)合计利用弃料合计利用开采第一部分建筑工程100385724431419063572413339一1003857244314190635724133391564115036503601837550361333915641249256394286639639003774929494900 第四部分临时工程57005705700570一57005705700570570合计1060857244884196335724139097.4.4施工占地本工程施工占地项目有:施工临时道路、砼系统、加工厂、仓库、机械停放场、施工管理及生活福利设施、土料场、弃渣场等,其占地情况见表7—3。ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n表7—3工程占地面积表序号项目名称建筑面积(m2)占地面积(m2)备注1临时道路48002砼拌合系统4503钢筋加工厂80100简易工棚4木材加工厂80120简易工棚5机械停放场5006综合仓库50120简易工棚7水泥仓库5070简易工棚8施工管理及生活用房350500民房9土料场540410弃渣场6200合计610182647.5施工总进度本工程战线短,项目集中,场地狭窄,因此需精心组织施工,减少各单项工程的彼此干扰,最大限度地确保工程进度、质量、安全,缩短工期,降低造价,及时发挥效益,以满足下游村镇防洪要求和农业灌溉用水需求,取得较好的经济效益。只要施工组织安排合理得当,资金及时足额到位,本工程可以在12个月内全部完工。其中工程筹建期1个月,安排在当年8月份进行,主要工作内容有:设计审查、评估会审、资金筹措、工程招投标等;工程准备期1个月,安排在当年9月份进行,主要工作内容有:永久和临时占地的征用、临时和永久道路的修整、供电供水系统的设置、临时房屋的搭建等;主体工程施工期8个月,安排在当年10月份至次年5月份;工程完建期2个月,安排在次年6—ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n7月份进行,主要工作内容为:竣工整理、退地还耕、环境美化、竣工验收、财务资料归档、工程移交等。具体施工进度计划见表7—4。表7—4施工进度计划表7.6主要技术供应工程所需主要建筑材料及工程所需主要机械设备分别见表7—5和7—6。表7—5主要建筑材料用表ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n水泥(t)钢筋(t)块石(m3)碎石(m3)砂(m3)1015.8830.01260.127687.991788.64表7—6 主要机械设备表序号机械设备名称规格单位数量备注1蛙式打夯机台22羊脚碾台13气胎碾台14拖拉机辆25自卸汽车5-8t辆76汽车吊15t辆17推土机辆28挖掘机辆29空压机台110砼搅拌机0.4m3台311插入式振捣器部612机械翻斗车辆513胶轮斗车部2014水泵2.2kw台515木工加工机械套116钢筋加工机械套117地质钻机150型台1ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n8工程占地及移民某水库除险加固工程建设中的拆迁占地和移民安置以《大中型水利水电工程建设征地和移民安置条例》、《水利水电建设征地和移民安置设计规范》、《中华人民共和国耕地占用税暂行条例》及某市人民政府有关建设用地管理规定等为依据进行规划设计。8.1水库淹没范围及淹没损失按照洪水复核成果,某水库30年一遇设计洪水位190.880m,300年一遇校核洪水位191.56m,最大库水面0.43km2。由于某水库在兴建时已按淹没线进行了移民安置,而本次除险加固工程设计中,正常蓄水位没有变化,设计洪水位以及校核洪水位与原设计变化较小,同时水库周边淹没线内无居民及耕地,故不存在库区淹没损失和淹没处理的问题。8.2工程永久占地及补偿标准工程永久占地系指本次除险加固应新征的土地,不包括原来兴建水库时已征的部分。ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n新征土地,主要是大坝下游坝坡整治占地、水库管理房屋及耕地。其中房屋建筑0.3亩,耕地1.0亩,共1.3亩。永久占用耕地,按占用土地近3年平均年产值的16倍计算土地补偿费。按2005—2007年市场价格计算,本地区耕地3年平均产值为1186元/亩,补偿标准为18976元/亩。临时占用耕地,按占用土地近3年平均年产值的1倍计算,再加上200元/亩土地复垦费,补偿标准为1386元/亩。根据施工要求,临时占地主要有施工临时道路、砼系统、加工厂、仓库、机械停放场、施工管理及生活福利设施、土料场、弃渣场等,共27.4亩。ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n9环境保护设计与水土保持9.1设计的目的与依据某水库是已建工程,本次除险加固工程是对水库工程各建筑物存在的影响工程安全的问题进行加固处理和完建。环境保护设计的目的是针对除险加固项目在施工时对自然环境和社会环境方面产生的影响,从环境保护的角度论证分析其可行性,并对工程产生的不利影响提出有效的对策和减缓措施,提出相适应的环境保护设计,估算工环境保护投资,为除险加固工程的环境保护提供科学依据。环境保护设计的法律依据是:(1)《中华人民共和国环境保护法》;(2)《中华人民共和国水土保持法》;(3)《中华人民共和国水法》;(4)《建设项目环境保护管理条例》;(5)《中华人民共和国土地管理法》;(6)《中华人民共和国水污染防治法》;(7)《中华人民共和国大气污染防治法》;(8)《中华人民共和国环境噪声污染防治法》;(9)《水利水电工程环境影响评价规范》(SDJ303-88);(10)《环境影响评价技术导则》(HJ/T88-2003)ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n(11)《开发建设项目水土保持方案技术规范》(SL204-98)9.2环境现状调查与评价9.2.1自然环境某水库位于某市太平镇北张庄村,拦截本市泥河源头的一条小支流。工程区地处南(阳)襄(樊)盆地构造单元,在大地构造上处于秦岭褶皱系东段南部和杨子准地台北缘中段的联合或复合部位。上述两个构造体系于中生代末期又卷入了新的构造作用中,结果在本区形成了襄樊凹陷、双沟凹陷和某凹陷三个次级构造单元。本工程区位于某凹陷带。本区属低山丘陵区,总体地势呈现出自北东向西、西南逐渐降低的趋势。工程区地层比较简单,主要分布有第四系中更新统冲洪积(alQ)冲积粘土、壤土和太古应山群云母片岩和大理岩。工程区属亚热带季风气候区,具有四季分明、光照充足、气候温和、无霜期较长、严冬酷暑短、雨热同季和气候多宜等特点。径流主要来源于降雨,具有与降雨分配同步的特点。径流量年内、年际分配不均,同时也有连续多年丰、枯水年组交替出现的现象。ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n大坝多处岸坡出现过集中渗水、散浸等异常现象,固体径流量小,水库淤积少。库坝区无重要的文物古迹。9.2.2社会环境工程建设区经济以农业为主,伴有少量渔业、小型企业和加工业。灌区农作物主要有水稻、小麦、油菜、棉花等。随着社会的进步和人民生活水平的提高,医疗条件逐步好转,当地具有较好的医疗保障体系;中小学普及率较高,教育状况总体良好。9.3环境影响预测与评价本次除险加固工程完建后主要是提高水库防洪能力,并消除影响水库正常运行的安全隐患,水库在汛期不再限制蓄水,灌区灌溉面积随之增加。某水库运行近33年来,总体环境质量良好。本次除险加固工程实施时,施工区内将对环境造成短期影响。9.3.1水质ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n影响水库水质的污染源主要是灌浆废水、砼养护废水、机械冲洗及养护废水、生活废水等。机械冲洗及养护废水可避免入库,均可排入坝体下游侧,即便入库也无大碍;生活用水可避免入库;仅砼养护废水流入水库。上述少许废水排放于库内,仅是在水库基本放空、库容量较小时,在短期内对水库水质产生一定影响。施工完成后,水库蓄水,库容量增加,污染的水体被混合稀释,同时水域扩大,水体微生物增多,净化作用加大。因此,水库水质在施工完成后将恢复到施工前的水平,不存在后遗影响。9.3.2空气空气污染物主要为施工过程中产生的粉尘和废气。产尘量较大的施工项目主要是土石料开挖、加工、运输等。土料场、石料场、施工道路及施工场地均远离人口稠密的村庄,粉尘污染不会影响到当地人群。因此,施工粉尘影响对象主要为施工现场作业人员。工程施工过程中有少量的燃油机械作业,如推土机、挖掘机、装载汽车等,这些机械在运行过程中会产生少量燃油废气。但施工区地势开阔,空气扩散条件较好,燃油废气对区内空气质量影响很小。9.3.3噪声施工过程中产生噪声的施工设备主要有推土机,挖掘机、混凝土搅拌机、混凝土振捣器和运输车辆等。产生噪声的施工项目主要是:(1)土料的开挖和装运;(2)坝体上游坝坡护砌及坝顶泥结石公路碾压夯实;(3)建筑物拆除;ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n(4)土体碾压;(5)金属结构的拆除和安装;由于各施工场地不集中,产生的噪声也不集中,因此施工产生的噪声仅对现场施工人员有一定的影响。9.3.4灌溉及供水本工程大坝上游坝坡护砌和输水涵管改造需在放低库水位的条件下进行,这段时间为非灌溉用水期,不会对灌区农业生产产生不利影响。9.3.5生物某水库库区内无珍贵的水生生物和陆生生物。水生生物主要为水库放养的鱼类和野生的杂鱼,陆生动物主要为家养禽畜。在施工过程中,虽然水库放至死水位,但仍有一定的水域,放养的鱼类仍可存活和捕捞。因此,除险加固工程的施工对水生生物不存在大的影响;陆生野生禽兽数量稀少,也不会造成影响,对家养禽畜影响甚微。但土料开挖、坝顶公路修建等施工项目,虽然规模不大,仍将对地表原生植被有一定的破坏,应采取保护措施。9.3.6人群健康ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n工程施工期间,施工区人口密度相对增加,工程施工、设计、监理等专业技术人员来自不同的地区,在工地卫生条件较差的情况下,易感染常见的传染性疾病,应采取保护措施。9.3.7水土流失库区汛期为每年的5月1日至10月15日,年内降水量以5—10月最多,占全年降水量的78.2%。各施工项目大多在枯水期,虽然避开了多雨季节,但降水仍会产生一定的水土流失。在工程施工过程中,土方的开挖、回填土的裸露、弃渣的堆放等若不结合水土保护措施,遇雨易引起水土流失。因此,应采取相应的保护措施。9.4环境影响的对策及措施9.4.1水质(1)生产废污水处理①砂石料冲洗废水施工中砂石料的冲洗产生的废水主要成分是泥沙等悬浮物,一般不含易溶于水的有毒物质,在坝下游面每隔2m挖60×60×60cm的土坑将废水经沉淀后即可用于生产,这样既可节约用水又可以减少生产废水的排放量。②含油废水本工程主要含油施工机械有25台,对施工车辆进行冲洗时会产生一定量的含油废水,粗估每天产生含油废水7.6m3。拟在洗车检修台下、车辆停放场四周设置集水沟,将ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n含油废水收集到集水池,在集水池末端设置钢板隔油,出口处设置薄壁堰溢流出水。含油废水池规格为2×2×1m,共设置一处。将含油废水除油达标后可就近排放。③碱性废水施工时浇筑砼、养护、冲洗等会产生一定的碱性废水,本工程共需浇筑砼2515m3,每1m3砼浇筑、养护、冲洗等约产生碱性废水0.35m3,共产生碱性废水约880.3m3。砼浇筑处可以收集到的碱性废水按总量的50%计,另外高压灌浆加固处将产生约1400m3碱性废水,则中和这些碱性废水共需98%的工业硫酸114kg(中和1m3碱性废水需98%工业硫酸0.05kg)。在各砼拌和场附近设立碱性废水集水池2×2×1m,共6处(沿坝轴线平均布置),将碱性废水处理达标后排放。(2)生活污水处理本工程施工高峰期日平均施工人数将达到160人,按照人均日用水150L,污水形成率80%计,则日平均污水排放将达到19.2m3,设立生活污水初级处理池2个,对于施工人员所产生的生活污水集中处理后再排放。9.4.2噪声、空气、化学材料、人群健康(1)噪声控制ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n在工程施工时应按照施工规范,严格控制施工机械的高音鸣笛和夜间施工;对高噪声源设备,如砼拌和机等应远离居民点;运输车辆必须使用规定的声响装置等,以免噪音扰民。同时,对长期处在噪声污染中的一线施工人员应佩戴防声头盔或隔音耳罩等,尽量减轻噪声对人的伤害。(2)空气污染控制空气污染主要是施工机械尾气的排放和车辆所产生的扬尘,为了减轻机械尾气对空气的污染,可给燃油机械配备尾气净化器来降低污染;同时,为了避免产生大量扬尘,必须指定专门人员定期给施工地面或道路洒水。(3)施工过程中使用的化学材料及包装处理在对除险加固过程中,使用的化学材料、包装材料(容器)等化学废料,都要求专人看管、集中销毁。需设置化学废品存放地,对人体有害的化学材料在施工过程中要求有专业技术人员操作,严禁他人接触。(4)人群健康保护为了防止危害较大的传染病在施工人群中爆发流行,对准备进入施工区的施工人员进行卫生检疫,限制传染病患者进入施工区,防止疾病在施工区交叉感染;定期对施工人员进行健康检查,宣传卫生防疫知识;在施工期间,施工单位应定期开展灭鼠、灭蚊行动,预防鼠害、虫害;定期对施工区进行卫生清理,为施工人员提供较好的生活和居住环境;针对工地就餐集中的特点,应加强对施工区食堂的卫生监督与管理,保证饮食的清洁卫生。具体如下:①ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n在施工人员就餐地点修建小水池,采用药物消毒,使施工人员的生活饮用水各项指标达到《生活饮用水卫生标准》(GB5749—85)的要求。各施工现场设立开水供应点,加强施工区就餐点的卫生监督与管理,饮食从业人员应身体健康,持有上岗证书。②健康教育通过健康教育宣传册、墙报、标语等形式对施工人员及饮食从业人员进行饮食卫生教育,提高人群自我预防各类疾病的健康意识,利于各类疾病的控制。③诊疗对施工过程中新发现的传染病人及时隔离和治疗,防止传染扩大。按施工人数的3%预留诊疗费。9.4.3施工区卫生设施(1)临时厕所根据施工范围分布特点,拟建3个临时厕所,分别布设在大坝两端和土料场。临时厕所采用砖砌简易隔墙,地下采用砖砌沉淀、厌氧池,其规格为2×1.5×2m(长×宽×高)。(2)生活垃圾处理设施施工期间在施工营地生活区设置垃圾桶10个。(3)卫生设施管理ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n施工区临时卫生设施在使用期间应加强管理,指定专人定期采用生石灰清毒处理和清运,或与当地村民联系用于施肥,避免未经处理的粪便流入湿地。施工结束后,不再使用的临时卫生设施由施工承包商进行无害化处理。9.4.4生态通过宣传画、宣传单、广播等形式在施工队伍中开展保护生态的宣传教育活动。施工过程中应尽可能减少开挖对地表植被的破坏,并结合水土保持措施,及时恢复施工迹地植被。9.5环境监测与管理9.5.1环境监测(1)水质监测监测点布设:大坝附近设2处监测点。监测项目:PH值、悬浮物浓度、BOD5、粪大便群、石油类等5项。监测时间和频率:施工期间,每两个月监测一次,共监测8次。(2)水土流失监测水土流失监测点布设:土料场、弃渣场各设1处监测点。监测时间和频率:施工期内雨天,特别是暴雨期间进行监测。每四个月监测一次,共监测4次。(3)空气监测ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n在施工区内布设4点,每四个月监测一次,共监测8次。监测时间根据施情况,由监理工程师确定。(4)噪声监测在施工区内根据噪声发生情况机动布设4处监测点,每四个月监测一次,共监测8次,监测时间由监理工程师确定。9.5.2环境管理为了保护施工区的环境不因施工带来负面影响,建设单位应配置环境管理专业员,负责施工中的环境管理和监督工作,施工单位亦应配置环境管理专业人员以配合工作。建设单位、环境监理及施工承包商的主要职责和工作内容如下:(1)建设单位贯彻执行《中华人民共和国环境保护法》、《中华人民共和国水土保持法》、《中华人民共和国水法》等有关法律法规,确保各项环境保护措施纳入施工合同的有关条款中。制定环境监测计划,委托具有相应资质的监测机构组织实施;委托监理工程师在施工期间对施工单位的施工活动进行环境监理。定期编制施工区环境质量检测报告并上报主管部门,工程竣工验收时,检查并督促施工场地的环境恢复。(2)环境监理配备环境监理工程师,纳入工程监理队伍。ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n环境监理工程师的职责是以施工承包合同中有关环境保护措施的条款为依据,检查和督促施工承包商对环境保护的实施,主要工作内容如下:①督促、检查施工承包商对进入施工区的人员进行体检、免疫;②检查临时生活区生活污水处理情况;③检查施工营地环境卫生状况;④检查施工区水土保持措施的执行情况;⑤收集并整理与工程建设有关的环境信息。(3)施工承包商负责落实承包合同中所有环境保护措施,主要内容如下:①施工燃油机械尾气排放必须达到国家标准,施工机械噪声也必须达到相应标准;②指定专人做好卫生防疫工作,加强饮食卫生监督与管理,保证饮食卫生,定期对施工营地进行卫生清扫;③负责对施工区生态环境的恢复与水土保持工作,如施工迹地恢复、工区绿化等。④接受环境管理人员和环境监理工程师的监督、检查。9.5.3其它(1)施工弃渣应结合水土保持措施进行处理。(2)根据国家有关劳动保护的规定,对产尘量较大和噪声量级相对较高的施工现场作业人员,发放防尘和防噪用具。对水质质量、空气质量和噪声量级进行监测,达到国家允许标准。ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n9.6环境保护投资概算表9—1环境保护工程投资概算表序号工程或费用名称单位数量单价(元)合计(元)一水质保护33210含油废水收集处理池个135003500碱性废水收集处理池个6350021000生活污水初处理池个235007000工业硫酸kg114151710二噪声防护800高噪声施工人员保护个8010800三空气质量12000委托洒水费人·月12100012000四公共卫生17000施工生活区进场清理和消毒m350031500施工生活区垃圾处理垃圾桶个102002000施工区临时厕所个325007500垃圾、粪便消运费人·月125006000五人群健康2535020%施工人员检疫费人301203600施工区医务诊疗费人·月12001012000施工人员预防免疫人150609000定期杀鼠、蚊、蝇费用人·年1505750六环境管理24000环境管理、监理费人·月24100024000七环境监测22000水质监测点·次810008000环境空气监测点·次8150012000噪声监测点·次82502000合计134360本工程的环境保护措施主要包括水质保护、噪声保护、空气质量保护、施工区的公共卫生、施工人员的人群健康以及环境管理、环境监测等。本工程环境保护费用共计13.43万元。各分项的环境保护费用概算见表9—1。ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n9.7水土保持设计9.7.1水土保持方案的目的和意义水土保持方案总目标为:预防和控制项目建设新增的水土流失,在生产安全顺利进行的前提下,保护和合理利用水土资源,重建新的更好的生态环境,达到以下目标:(1)对因工程建设造成的扰动、占压土地,分区合理安排水土流失防治措施及实施进度计划,扰动土地治理率达到95%以上;(2)在工程建设期,首先建设各渣场的工程治理措施,并将工程开挖产生的弃渣集中堆放在规划的渣场内,发挥工程措施防治效益,拦渣率达到95%以上;(3)工程完工后,水土保持方案措施全部到位。项目区的水土流失得到有效控制,治理程度达到95%以上,水土流失控制率达到90%以上;(4)工程完工后,为施工服务的场地、临时渣场等均复垦为林草用地,永久占地范围内非硬化部分全部布置植物措施,恢复植被指数达到98%以上,通过绿化建设,使生态环境质量明显提高。9.7.2开发建设造成的水土流失面积、数量预测ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n某水库除险加固工程是对原有工程进行除险加固,工程施工基本局限于原工程区范围内,工程量相对较小,完建工期为12个月。根据除险加固工程的施工特点,将水土流失预测时段划分为工程基本建设期和生产运行期两个阶段。在工程基本建设期内,由于大面积开挖形成地表裸露,同时产生大量弃渣,破坏原有地表植被,极易造成水土流失。而生产运行期内,如对地表及水土保持设施无新的破坏,不会产生新增水土流失量。同时,通过水库的合理管理运用,在工程基本建设期内形成的水土流失在生产运行期内还可以得到有效的治理。因此水土保持仅对基本建设期内的水土流失进行预测,依此进行水土保持方案的编制。水土保持责任范围主要包括施工区、土料场、临时堆料场、施工道路、砼预制场、弃渣场、附属企业、施工营地等,总面积约3.93万m2,其中土料场约0.54万m2,弃渣场约0.62万m2。各功能区预测面积与预测时段的划分见表9—2。表9—2水土流失预测面积表功能区扰动土地面积(m2)预测时段(月)工程区永久占地大坝除险加固2380010溢洪道完建326010输水涵管重建1501土料场54043弃渣场62005管理区水库生产生活区5005合计39314本工程土石方开挖总量为10608m3ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n,开挖部位主要有大坝上游坝坡护坡、大坝下游坝坡整治、溢洪道开挖完建、输水涵管重建、围堰拆除等。由于开挖使植被、地貌遭受破坏,从而可能出现冲刷、垮塌现象,增加新的水土流失。工程弃渣总量4884m3,若弃渣场地处理不当或长时间无植被覆盖,在雨水或洪水的冲刷下,弃渣有可能垮塌流失。工程施工前的场地平整,工程竣工后施工临时设施的拆除,将导致施工迹地表面裸露,在暴雨冲刷下,容易产生水力侵蚀危害,需及时采取绿化等措施。本工程建设期共扰动地表面积39314m2,剔除大坝坡面、溢洪道过水面、坝顶泥结石路面或草皮护绿化面积28049m2,本工程施工中实际损坏水土保持面积11265m2。本工程土石方开挖总量为10608m3,回填利用5724m3,产生的弃渣方量为4884m3。根据施工规划,这部分弃渣就近弃于大坝下游的低洼处,其面积为6200m2。根据弃渣场地形条件及弃渣组成分析,大坝下游弃渣场施工期弃渣流失系数按10%考虑,该渣场可能形成的流失量为488.4m3,以1.95t/m3折算为952.38t。土石方开挖过程中,将有11265m2的地表由于地面建筑物的拆除或植被的损毁,形成裸露的平面,对照《土壤侵蚀分类分级标准》(SLl90-96)规定,按土壤平均侵蚀强度3500t/km2·a计算,则可能产生的土壤侵蚀量约为39.42t。综合以上两个方面,预测工程施工期的水土流失量为991.8t。9.7.3水土保持方案设计ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n(1)土料场本工程土石方开采总量为13909m3,土方开采面积约5404m2,根据本章节地质描述,可就近选择土料开挖场。土料开采前沿边界线布设排水沟和沉砂池,用于排渍和降低土体含水量,开采时表层腐植土开挖后堆放于料场一边并加以保护,沿征地界限开挖截水沟,在两端出口各建一个容积8m3沉沙池,截水沟与附近沟渠贯通。取土完毕后,将腐植土回填平整。截水沟长度估算为200m,沟深l—3m,底宽0.6m,边坡1:1.5。开采完毕后立即在开采面播撒草籽防治水土流失。(2)弃渣场本工程共产生的弃渣总方量为4884m3,弃渣场布设大坝下游的低洼地带,面积共有6200m2,约9.3亩,可基本满足本工程弃渣的堆渣要求。弃渣时应随时堆填随时平整,在堆填时选用弃料块石于坡脚处砌筑挡墙,施工完成停止弃渣堆填后,将场地平整,种植草皮。(3)施工临时占地施工临时占地主要是施工营地用地和施工材料的临时堆放用地共27.4亩,在临时堆放点周围必须设置排水沟和沉砂池,防止因雨水冲刷产生水土流失。施工结束后,进行平整场地和绿化处理。9.7.4水土保持投资概算ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n水土保持投资概算仅编制静态投资,总投资由主体工程汇总。费用由建筑工程、植物工程、临时工程、其它费用、预备费等5项组成。其它费用由建设单位管理费、科研勘测设计费、工程质量监督检查费、工程监理费、水土保持监测费等组成。水土保持工程投资概算见表9—3。9.8综合评价与结论某水库枢纽除险加固工程可以有效的解决水库的安全隐患问题,让其更好的发挥水库灌溉、防洪、水产等效益,可为当地的经济发展带来新的机遇,让其发挥更大社会效益和经济效益。本工程的实施对环境的影响就大的方面而言,工程施工过程中一段时间内将给周围的自然环境暂时带来一定的不利影响,可通过采取水土保持措施来消除。而从本工程实施小范围来看,工程的实施对环境的影响是有利的,少量负面影响是短暂的,可以克服。因此有利因素大于不利影响。综上所述,工程的建设将有效地解决水库存在的安全隐患,对环境的影响是利弊并存,工程建成后其对环境的影响是利大于弊,而且可以通过一定的措施把不利影响减少到最低程度,因此本工程的环境问题不影响本工程的可行性。ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n表9—3水土保持工程投资概算表编号工程或费用名称单位数量单价(元)合价(元)Ⅰ水土保持工程 121917 第一部分工程措施 56255一弃渣场 325091场地平整m262000.9760142干砌块石挡渣墙m3250105.9826495二土料场 237461排水沟、沉砂池m3144012.85185042场地平整m254040.975242 第二部分植物措施 49546一草皮绿化m2112653.9144046二植树株11005.005500 第四部分独立费用 9215一工程建设监理费%2.51058012645二科研勘测设计费%4.51058014761三水土流失监测费%1.51058011587四工程质量监督费%0.21105801222 一至四部分合计115016 基本预备费(6%)6901 Ⅱ水土保持设施补偿费m2101961.515294 合计 13721110工程管理设计ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n10.1管理机构1974年水库竣工后一直隶属太平镇政府管理,由于工程管理设施不配套、管理条件及手段落后等问题,某水库除用水期保证灌溉、汛期水位观测外,基本未对水库进行维修。而水库病险问题诸多,这与水库的安全运行,工程发挥的社会效益和经济效益与社会发展的要求严重不协调。由于本工程为水库除险加固工程,工程建设完成后,仍维持原管理机构。在水管单位体制改革中某水库已完成定岗定员,其定岗定员标准是参照“关于印发《水利工程管理单位定岗标准(试点)》和《水利工程维修养护定额标准(试点)》的通知”水办[2004]307号文的有关规定,某水库工程定员级别属5级,其定员编制见表10—1。表10—1某水库管理处人员编制表序号岗位名称数量1单位负责岗位12工程技术管理岗位13财务与资产管理岗位14工程运行与维护岗位2合计510.2工程管理范围与保护范围ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n工程管理范围包括水库枢纽各建筑物组成部分,即大坝、溢洪道和输水涵管等及其它生产生活设施。某水库工程管理范围已于2004年确权划界确定下来,大坝保护管理范围包括:大坝从坝轴线向上lOOm,下游从坝脚线向下150m,大坝两端外延200m,上、下游均与坝头管理范围端线相衔接。水库的保护范围为坝址以上的库区两岸第一道分水岭脊线之间的陆地,应拆除保护范围内的非法建筑物,对保护范围内未征用的土地应征用,并取得由当地土地管理部门发放的土地使用许可证,以便于管理。在保护范围内禁止乱伐林木、取土等危害工程安全的活动。10.3管理设施10.3.1管理设施现状某水库管理处现由太平镇政府管辖,无任何管理设施,水库运行管理工作落后,不适应小(一)型水库的管理要求。水库运行管理存在的主要问题有:(1)没有专门的管理设施;(2)无渗流、变形等监测设施;(3)防汛进库公路为岗坡路面,凹凸不平,破损严重。10.3.2管理设施的新建10.3.2.1安全监测ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n某水库没有安全检测设施,给水库安全运行带来很大的隐患。根据《土石坝安全监测技术规范》(SL60—94),为保证水库大坝的安全,需要设置必要的渗流监测、水位观测等等项目,使工程的各项观测工作能够正常进行,以便及时了解工程的运行状况。(1)渗流量监测渗流量是大坝安全监测的一项重要内容,拟在大坝下游坡脚纵向排水沟设置1个直角三角形量水堰进行监测。(2)水位观测设施某水库现无水位观测设施,本次除险加固设计拟在输水涵管旁右侧布置1组水位尺。10.3.2.2办公及生活设施某水库管理处现无管理用房,因此需增加必要的办公及生活设施。增加的办公及生活设施如下:防汛办公及生活用房150m2。并结合当地自然环境条件,在建筑物周围及道路两旁植树绿化,设置草地、花坛,尽可能改善水利职工的生活环境和工作条件。10.4工程管理运用10.4.1水库调度运行管理ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n某水库是以灌溉为主,兼顾防洪、养殖等综合利用效益的小型水利工程。水库调度要在服从防洪总体安排、保证水库工程安全的前提下,协调防洪、灌溉及各兴利用水部门的关系,充分发挥水库防洪、蓄水兴利的最大综合效益。某水库本次确定的30年一遇设计洪水位为190.88m,300年一遇校核洪水位为191.56m,有关部门应根据规划设计确定并经上级主管部门核定的运用方式进行防洪调度,确保水库本身及上下游的防洪安全。10.4.2工程运用及维护某水库大坝、溢洪道、输水涵管等各级建筑物和设施的操作运行、维护、检修均执行水利部发布的行业标准。工程管理中应根据部颁有关规程,制定各种建筑物和设施操作运行、维护、检修的规章制度,做到工程管理规范化、制度化,以保证水库安全运行,发挥工程效益。对大坝的护坡等工程应进行经常性的检查,有损坏应及时维修。对设备的检查维修情况应及时记录并存入技术档案。10.4.3工程监测某水库开展的观测项目有渗流观测和水文观测等监测项目。对水库所设置的各监测设施应严格管理,并依照相关的规程规范对观测项目定期观测并对监测资料进行整编和分析。ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n进行日常巡视检查应2次/月;渗流量观测3次/月;库水位观测在非汛期3次/月,在汛期1次/日,特大暴雨时根据调度中心要求加测;降水量应逐日观测,汛期应增多测次并密切注意异常情况。10.5工程量与设备清单工程管理设施的仪器、设备清单见表10—2。表10—2工程管理设施仪器、设备清单序号项目单位数量备注一房屋建筑工程1办公及生活用房m2150二大坝监测设施1量水堰套12水位尺根110投资概算ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n11.1工程概况某水库位于某市太平镇北张庄村,距某市城区25km,拦截本市滚河的小支流,承雨面积4.2km2,总库容188.1万m3,是一个以灌溉为主兼有防洪、水产养殖等综合效益的小(一)型水库。水库自1974年建成至今已运行33年,由于先天建设不足,后天老化失修,使得水库防洪标准低、大坝安全隐患多、溢洪道水毁严重、涵管启闭设备失灵,水库多年带病运行,严重影响工程的正常运用,因此对水库进行除险加固势在必行。某水库除险加固工程包括大坝整治、溢洪道工程和输水涵管改造工程。 11.2工程主要指标 建筑工程主要工程量为:土石方开挖10608m3、土石方回填19632m3、砼2515m3,浆砌块石240.9m3、砂砾垫层1259m3、钢筋28.05t。 工程所需主要材料用量为:砂1788.64m3、碎石7687.99m3、块石260.12m3、水泥1015.88t、钢筋30.01t,汽油3.17t,柴油29.77t。 建筑总标工:13.17万工日。ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n 工程投资:设计工期12个月,工程总投资495.59万元,其中建筑工程305.95万元,机电设备及安装工程13.08万元,金属结构设备及安装工程0.88万元,临时工程20.38万元,独立费用101.62万元,基本预备费26.52万元,环境保护与水土保持27.16万元。 11.3编制依据11.3.1文件依据执行湖北省水利厅[2005]3号文颁发的《水利工程设计概(估)算编制规定》。11.3.2定额依据建筑工程执行水利部水总[2002]116号文颁发的《水利建筑工程概算定额》。机械台时费执行水利部水总[2002]116号文颁发的《水利工程施工机械台时费定额》。11.3.3基础单价 1、人工预算单价 根据湖北省水利厅[2005]3号文颁发的《水利工程设计概(估)算编制规定》,人工工资按工长、高级工、中级工、初级工分别计算。我省属六类工资区,经计算工长工资预算价为6.83元/工时,高级工工资预算价为6.34元/工时,中级工工资预算价为5.35元/工时,初级工工资预算价为2.92元/工时。ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n 2、材料预算价格主要材料价格按襄樊市建设工程造价管理站发布的《襄樊市工程造价信息》(2007年第11期)的信息价进行计算。公路运输价执行鄂价重(1995)217号文《关于整顿公路运输有关问题的通知》执行。装卸力资杂费按主材运输起、迄点计价。材料预算价格:(材料原价+运杂费)×(1+采购及保管费率),其中采购及保管费率为3%。各主要材料预算价格及施工用水、电、风价格如下:钢筋:由某市区供应,供应价3300元/吨,预算价3423.87元/吨。水泥:由某市区供货,32.5级袋装,供应价270元/吨,预算价302.97元/吨。黄砂:由某市鹿头冯河采砂场供应,供应价20元/m3,预算价49.65元/m3。碎石:由唐梓山采石场供应,供应价26元/m3,预算价40.05元/m3。块石:由唐梓山采石场供应,供应价35元/m3,预算价51.60元/m3。木材:由某木材公司供货,供应价为1100元/m3,预算价1150.42元/m3。ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n柴油:由某石化公司供货,供应价为6.25元/kg,预算价6.46元/kg。汽油:由某石化公司供货,供应价为6.73元/kg,预算价6.96元/kg。电价:由网电供应,预算价0.80元/度。水价:由施工单位自供,预算价0.48元/m3。风价:由施工单位自供,预算价0.14元/m3。3、机电设备预算价格机电设备价格采用现行行业咨询价,设备的采购、保管、运杂费按设备费的6.74%计取。11.3.4取用费率 (1)其它直接费:按直接费的百分率计算,建筑工程取2%。(2)现场经费:建筑工程按直接费的百分率计算,土石方工程取7%,砼工程取8%,模板工程取8%,钻孔灌浆及锚固工程取7%,其它工程取6%。(3)间接费:建筑工程按直接工程费的百分率计算,土石方工程取7%,砼工程取5%,模板工程取6%,钻孔灌浆及锚固工程取7%,其它工程取6%。(4)计划利润:建筑工程按直接工程费与间接费之和的7%计算。(5)税金:建筑工程按直接工程费、间接费和企业利润之和的3.22%计算。ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n11.3.5独立费用(1)建设管理费。建设单位定员4人,经常费用指标干部550元/月,工人400元/月,施工津贴4.4元/天,其余费用按文件规定计算合计为37923元/人·年。工程管理经常费按建设单位人员经常费的35%计取。工程建设监理费按国家发改委、建设部发改价格[2007]670号文规定执行。(2)科研勘测设计费。勘测设计费按照国家计委、建设部计价格[2002]10号文规定执行。(3)建设及施工场地征用费。按施工组织设计成果计列,永久征地按18976元/亩计,临时征地按1386元/亩计。(4)其它费用。安全鉴定费按10万元计。11.3.6预备费基本预备费:初步设计阶段按6%计算。11.4工程概算 工程概算见表11—1和表11—2。ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n表11—1工程概算总表单位:万元ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n表11—2总概算表单位:万元ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n12经济评价12.1概述某水库是一座以灌溉为主兼有防洪、交通和水产养殖等综合效益的小(一)型水库。水库除险加固之后,汛期库水位由汛限水位188m抬升到正常水位189.7m,提高了水库防洪能力,有利于减轻和缓解下游村镇的防洪压力。同时恢复了兴利库容,有利于提高灌区的抗旱能力,保证灌区农业用水的需要。经济评价依据中华人民共和国行业标准《水利建设项目经济评价规范》(SL72—94)。对某水库除险加固工程,水产、水费、交通等效益一律不计算,水库管理人员的工资、水库正常的维修养护等费用也不计算,两者作为自收自支平衡。现只按工程投资和防洪效益、灌区扩大后所增加的灌溉效益进行国民经济评价。12.2国民经济评价12.2.1基础数据 ⑴社会折现率:采用国家统一规定的社会折现率8%;⑵价格:采用现行市场价格。ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n ⑶计算期:建设期1年,正常运行期30年,合计31年。 ⑷计算基准点:以工程建设起始年为第1年,依次为2、3、4……31,假设费用与效益均发生在年末。12.2.2费用估算 只计工程投资,本工程总投资为495.59万元。剔除属国民经济内部转移支付的计划利润及税金,调整后的国民经济评价总投资为459.19万元。12.2.3效益估算 (1)防洪效益某水库保护下游耕地2000多亩,人口1500多人。本次除险加固工程的实施,可以将校核洪水标准提高到300年一遇,从而提高水库的防洪能力,减少下游的洪灾损失。某水库自建库以来,某水利工程保护地区从1974年至2006年间累计受灾面积1430亩(这里仅计算受淹农田面积),平均每年受灾面积110亩,按2006年价格水平计算,单位面积洪涝损失约900元/亩,则多年平均防洪效益为9.9万元。本工程较小,不考虑防洪保护区社会经济的增长,工程加固后该水利工程多年平均防洪效益为9.9万元。(2)灌溉效益水库ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n下游自流控制灌溉面积2900余亩,过去由于工程防洪标准不够,汛期限制蓄水,灌溉面积与灌溉效益受到很大影响。若水库除险加固工程得以实施后,工程可以达到水旱无忧,恢复改善灌溉面积2900亩。当地主要农作物为中稻、棉花、小麦和油料杂粮等,根据调查统计资料分析,各种农作物种植比例以及当地市场价格和恢复灌溉后增产情况见表12-1。表12-1灌区农作物基本情况统计作物种类秋收作物夏收作物合计水稻棉花油料杂粮小麦油菜作物种植比0.570.220.180.670.281.94每亩增产(kg)20060408040单价(元/kg)1.4123.81.52.8亩增效益(元)159.6158.427.3680.431.36457.12由于灌溉条件的改善,每亩可增加产值457.12元,水利因素在增值中按40%折算,则每亩净增效益182.85元,恢复灌溉面积2900亩后可增加产值53.03万元。综上所述,水库除险加固后,每年可增加经济效益约62.93万元。12.2.4国民经济评价指标国民经济效益费用流量见表12-2。表12-2 国民经济效益费用流量表 单位:万元项目年份合计建设期运行期123…30311、效益流量 90.290.290.290.227062、费用流量847.22 847.223、净效益流量-847.2290.290.290.290.21858.784累计净效益流量-847.22-757.02-666.821768.581858.78 经计算,国民经济评价各项指标如下:经济净现值:ENPV=230.80万元;ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n经济效益费用比:EBCR=1.54;经济内部收益率:EIRR=11.07%。12.2.5静态投资回收年限本工程除险加固总投资495.59万元,恢复改善灌溉面积2900亩,每年可收回投资53.03万元,多年平均防洪效益为9.9万元,则有8.3年即可收回全部投资,符合水利投资政策规定的8—12年投资回收年限的标准。12.3综合评价某水库除险加固工程实施后,不仅能提高水库的防洪标准,消除危及工程的安全隐患,而且能使水库在防洪、灌溉、养殖、交通等方面效益得到显著提高。依据水库大坝安全鉴定结果,目前水库的防洪标准仅达到10年一遇。除险加固后,可使其防洪标准达到规范规定的30年一遇设计洪水,300年一遇校核洪水的设计标准。通过培厚大坝、新建坝顶防浪墙、坝内护坡整治、坝外排水设施等措施,不仅能够满足防洪要求,而且更有利于坝体的渗流稳定和边坡抗滑稳定,增加大坝的安全运行系数。输水涵管的改造,保证了农业灌溉用水的正常需求。溢洪道消能防冲设施的新建,保证了水库能够安全泄洪。ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151n从经济评价指标可以看出,该工程的经济净现值大于零,经济效益费用比大于1,经济内部收益率大于社会折现率,均满足规范要求,说明该工程在国民经济上是合理可行的。ofwork,relationships,needandpossibility,putqualityfirst."Improvestructure",referspartycarefully".IsamustadheretotheindividualabsorptionTheprincipleofthedevelopmentofamatureone,andstrictlyperformintheadmissionprocedure,topreventthePartymember151查看更多