衡水水库除险加固工程项目初步设计报告

衡水水库除险加固工程项目初步设计报告

衡水水库除险加固工程项目初步设计报告衡水水库除险加固工程项目初步设计报告n衡水水库除险加固工程项目初步设计报告目录1综合说明11.1概述11.2水文71.3工程地质101.4工程任务和工程规模121.5工程总布置及主要建筑物151.6机电及金属结构251.7消防设计251.8施工组织设计261.9水库淹没处理及工程永久占地291.10环境保护设计及水土保持设计291.11劳动安全与工业卫生321.12节能设计351.13工程管理361.14设计概算371.15经济评价382水文402.1流域概况402.2气象402.3基本资料402.4径流412.5洪水422.6施工期洪水51n衡水水库除险加固工程项目初步设计报告2.7泥沙513工程地质533.1概述533.2水库区工程地质条件553.3坝址区地质条件583.4各类建筑物地质评价623.5天然建筑材料643.6结论与建议654工程任务和规模684.1地区社会经济状况684.2洪水调节计算704.3坝顶高程复核784.4工程任务804.5工程规模805工程布置及主要建筑物加固设计815.1设计标准和设计依据815.2工程总体布置845.3大坝防渗工程875.4大坝加固设计915.5坝体稳定计算945.6输水洞加固设计1055.7管理房结构设计1065.8工程安全监测1066机电及金属结构108n衡水水库除险加固工程项目初步设计报告6.1电气设计1086.2金属结构设计1087消防设计1107.1工程概况和消防总体设计方案1107.2工程消防设计1128施工组织设计1148.1施工条件1148.2施工导流1168.3主体工程施工1178.4施工交通运输1248.5施工工厂设施1248.6施工总布置1258.7施工总进度1269水库淹没处理和工程永久占地1319.1概述1319.2水库淹没损失及永久占地13110环境保护及水土保持设计13210.1环境保护设计13210.2水土保持13511劳动安全与工业卫生14211.1设计依据14211.2工程概述14211.3劳动安全143n衡水水库除险加固工程项目初步设计报告11.4工业卫生14511.5安全卫生场所14612节能设计14712.1节能设计依据和设计原则14712.2通风、采光和照明14712.3工程节能14813工程管理15013.1管理机构15013.2主要管理设施15113.3工程管理运用15214工程设计概算15414.1编制说明15414.2设计概算表16015经济评价16215.1概述16215.2国民经济评价16215.3综合评价16716附件及附图16816.1附件16816.2附图168n1综合说明1.1概述**水库位于**省**市**县北阳镇**村西约100米山口处。**水库属于海河流域卫河水系北阳河上游，控制流域面积2.15km2，干流长1.84km，比降0.033，水库现状总库容14.5万m³，水库下游有4个村庄，4500多人口，1500余亩耕地。是一座以灌溉、防洪为主，兼顾水产养殖综合利用的小（2）型水库。水库由大坝、输水洞等建筑物组成。水库大坝为浆砌石重力坝，泄洪方式为坝顶溢流，最大坝高8.5m。大坝由挡水坝段、溢流坝段和坝后生产道路组成，挡水坝段和溢流坝段坝顶宽1.4-2.1m，坝长74m。其中溢流坝段坝顶高程130.5m，长30m；挡水坝段坝顶高程130.80-131.28m，长44m；溢流坝段坝后生产道路高程129.3m，挡水坝段坝后生产道路高程130.05m，宽约2.3m。上游坝坡垂直，下游坝坡1:0.3，坝底最大宽度6.3m。筑坝材料以白灰砂浆砌块石为主，砌筑质量较差，下游无消能防冲设施。输水洞位于溢流坝段中部，由斜卧管和输水平管组成。输水洞出口高程为124.4m，设计最大放水流量0.15m3/s。斜卧管为浆砌石结构，在斜卧管顶部设梯级放水孔，孔口直径0.25m。输水平管为DN400钢管，下游设控制阀门。因斜卧管放水孔孔口封堵块丢失，漏水严重,已用混凝土封堵，出口控制阀门老化失修、不能正常运行，严重影响水库安全运行。水库工程特性见表1-1。水库始建于1975年，1985年开始运行。由于受当时条件的限制，坝体施工质量较差。水库建库以来，在灌溉、防洪和水产养殖等方面发挥了较大效益，但由于水库存在多方面的质量隐患，多年来一直带病运行45n，严重影响水库防洪安全和兴利效益的发挥。受**县水利局委托，**省**河勘测设计院于2014年2月完成了对**水库大坝的安全鉴定，编报了《**省**县**水库大坝安全评价报告》（以下简称《评价报告》）。评价报告结论如下：（1）工程质量评价：大坝由群众自行组织修建，施工不规范；坝体砌筑质量较差。水库工程质量评定为“不合格”。（2）大坝运行管理评价：水库有管理机构，管理制度相对完善，有专职管理人员，无通讯无照明、无抢救物资、无大坝观测设施和观测仪器等，很难对**水库的洪水进行测报和调度。大坝运行管理评定为“差”。（3）防洪标准复核：经复核，水库大坝20年一遇设计洪水位及100年一遇校核洪水位均高于水库大坝现状坝顶高程。水库防洪能力不满足国家《防洪标准》（GB50201－94）要求。综合评定水库的防洪安全等级为“C”级。（4）结构安全评价：经复核，大坝坝体抗滑稳定及大坝应力均满足规范要求；坝体砌筑质量较差，座浆不饱满，坝顶高程不满足要求。结构安全评定为“B”级。（5）渗流安全评价：坝体，坝基及右坝肩存在渗漏问题，威胁大坝安全。渗流安全评定为“C”级。（6）抗震安全复核：根据《中国地震动参数区划图》（GB18306—2001），水库工程区域地震动峰值加速度为0.2g，相应地震基本烈度为Ⅷ度。经复核，大坝抗震稳定性满足规范要求。抗震安全评定为“B”级。（7）金属结构安全评价：输水洞出口控制闸阀损毁、锈蚀。金属结构安全综合评定为“C”级。（8）大坝安全综合评价：综上所述，水库大坝综合评定为“45n三类坝”。2014年6月经**省水利厅组织核查，最终形成核查意见如下：（1）大坝挡水坝段坝顶高程不满足国家《防洪标准》(GB50201-94)要求。（2）坝顶宽度不满足规范要求。（3）大坝坝体应力及抗滑稳定安全基本满足规范要求，大坝抗震稳定性满足规范要求。（4）坝体、坝基及右坝肩存在渗漏问题，有明流现象。（5）溢洪道为坝顶开敞式溢洪道，溢洪道凹凸不平，下游无消能防冲设施。（6）输水洞不存在结构安全问题，但输水洞出口破损严重，出口闸阀老化失修、漏水严重，无法正常使用。（7）大坝无监测设施，管理设施不完善。经专家核查，安全鉴定结论符合工程实际情况。同意专家意见，同意三类坝鉴定结论。受项目业主单位**县水利局的委托，我单位于2014年7月编制完成了《**省**县**水库除险加固工程初步设计报告》。45n表1－1**水库除险加固工程特性表序号及名称单位现状加固后备注一、水文1流域面积全流域km22.152.152干流长度km1.841.843干流平均比降0.0330.0334多年平均年径流量万m317.217.25代表性流量设计洪水标准及流量（p=5%）校核洪水标准及流量（p=1%）施工导流（非汛期p=20%）m3/sm3/sm3/s66.1498.440.1566.1498.440.156洪量设计洪水洪量（天）（p=5%）校核洪水洪量（天）（p=1%）万m3万m339.362.639.362.67泥沙多年平均年输沙量万m30.020.02二、水库1水库水位（1）校核洪水位（2）设计洪水位（3）兴利水位（4）死水位mmmm131.78131.52130.5126.1131.57131.25130.5126.12水库库容（1）总库容（2）兴利库容（3）死库容万m3万m3万m314.59.281.6215.999.281.623下泄流量及相应下游水位1.设计洪水时最大泄量m3/s55.4655.5845n2.校核洪水位时最大泄量m3/s89.3295.4表1－1**水库除险加固工程特性表续表序号及名称单位现状加固后备注三、工程效益指标（1）防洪（防潮）效益保护面积（或城镇、工矿区）标准km22.152.15（2）灌溉效益面积灌溉保证率万亩％0.030.1550（3）水面效益水产效益四、大坝大坝型式地基岩性地震基本烈度/设防烈度坝顶高程最大坝高坝顶长度坝顶宽度mmmm浆砌石重力坝片麻岩8130.8-131.288.5741.4-2.1浆砌石重力坝片麻岩8131.588.5741.7-2.4浆砌石重力坝五、溢流坝段溢流堰顶高程堰面形式净宽mm130.5宽顶堰30130.5WES实用堰35六、输水洞出口高程输水洞型式断面尺寸洞身长度工作闸门型式最大泄量mmmmm3/s124.4钢管Φ4005.6闸阀0.15124.4钢管Φ4006.0闸阀0.8七、其他（1）管理房（2）监测设施m2处38.54新建管理房新增变形45n建筑物（3）施工临时房屋m2100监测点2个表1－1**水库除险加固工程特性表续表序号及名称单位现状加固后备注八、施工（1）主体工程数量土方石方混凝土m3m3m3500.32247.87592.14（2）主要建筑材料水泥钢筋（钢材）柴油汽油块石碎石砂ttttm3m3m3319.3511.350.470.86136.58535.77351.29（3）所需劳动力总工时万个3.27九、施工临时房屋m2100十、施工动力来源供电kW可从0.8km外村庄接入十一、对外交通（公路）现状道路可供通行十二、施工导流施工围堰长度施工围堰顶宽施工围堰高度施工围堰下游面边坡施工围堰上游面边坡mmm61.02.02.01：1.51：1.5粘土45n十三、施工占地亩3临时占地表1－1**水库除险加固工程特性表续表序号及名称单位现状加固后备注十四、施工期限准备工程投产工程总工期月月月2014-112015-46十五、经济指标十六、静态总投资万元152.00总投资建筑工程机电设备及安装工程金属结构及安装工程临时工程独立费用一到五合计预备费环境保护及水土保持费万元万元万元万元万元万元万元万元万元152.0084.951.821.311.4842.12141.677.083.251.2水文1.2.1流域概况**水库位于**省**市**县北阳镇**村西约100米山口处。系太行山东麓山前区，坝址区具山区沟谷地貌特征。河谷狭窄，谷内两岸植被稀少，80%为基岩裸露。河床宽度在山区为40～70m。河床右岸及上游基岩多出露，左岸有第四系黄土覆盖，河床内有淤积层。山地海拔高在300m以上。45n1.2.2气象库区大陆性暖温带半干旱季风气候区。四季分明，春季干旱多风，夏季炎热多雨，秋季昼暖夜凉，冬季寒冷干燥。多年平均气温13.9℃，无霜期209天，降雨量605mm。区内河流流量受季节性变化控制，洪水期出现在7、8、9月；由于降雨集中，洪水暴涨暴落，极易造成洪灾，冬春季干旱少雨，又容易形成旱灾。1.2.3流域特征**水库流域特征值本次计算自1/10000地形图（1997年出版**省测绘局绘制）进一步复核，复核结果与安全鉴定一致。控制流域面积F=2.15km2，干流长度L=1.84km，干流平均比降J=0.033。根据**省水文分区图按Ⅵ区进行计算。1.2.4径流**水库控制流域范围内无实测径流资料，查《**省水资源》（2007年）得当地多年平均径流深80mm，离差系数CV=0.35，偏态系数CS=2CV。计算得多年平均径流量17.2万m3。1.2.5设计洪水本流域内及邻近地区无实测的洪水流量资料，水库控制流域小于200km2。根据《水利水电工程设计洪水计算规范》SL44－93有关规定，对于小流域，可采用小流域推理公式法计算洪水。设计洪水采用《**省中小流域设计暴雨洪水图集》（以下简称“84图集”）和**省水文水资源局2005年12月编制的《**省暴雨参数图集》（以下简称“05图集”）查算后的成果进行比较，推求设计洪水。根据查算后结果进行比较，“84图集”和“05图集”的45n洪峰流量和洪水总量计算成果见表1-2。表1-284图集洪水总量和洪峰流量计算成果表重现期（年）项目84图集05图集20年一遇洪峰流量Qm（m3/s）66.1464.93洪水总量W24(104m3)39.339.3100年一遇洪峰流量Qm（m3/s）98.4494.01洪水总量W24(104m3)62.662.6从上表比较可知：《84图集》计算洪量与《05图集》计算结果一致；《84图集》计算洪峰流量均比《05图集》计算结果有所偏大。本次洪水复核两图集查算的洪峰流量偏差不大于10%，本次洪水复核查算所得计算成果合理可信。分析产生偏差的主要原因是因为两个图集查得的降雨量及Cv值有所不同，造成了模比系数和暴雨递减指数有所不同，造成两图集查算的洪量和洪峰流量结果不一致。为安全计，本次设计洪水采用《84图集》查算成果。1.2.6施工期洪水根据施工计划安排，工程施工全部安排在非汛期，**水库输水洞工程、上游坝面面板施工、帷幕灌浆工程施工安排在12月份至次年3月份施工。根据《水利水电工程施工组织设计规范》（SL303-2004）表3.2.2导流建筑物洪水标准划分，确定施工期洪水重现期为5年。参考已经批准的鹤山区韩林涧水库5年一遇施工期洪水标准，韩林涧水库控制流域面积15.9km2，5年一遇非汛期洪水1.13m3/s。采用面积类比法，本水库控制流域面积2.15km2，则5年一遇非汛期洪水0.15m3/s。1.2.7泥沙**45n水库多年平均输沙量分别采用实测法和推理公式法进行计算。经实测法得到水库多年平均输沙量为0.02万m3，由推理公式计算的多年平均输沙量为0.07万m3，两者相差较大，根据工程实际情况，本水库多年平均输沙量采用实测结果，即多年平均输沙量为0.02万m3。1.3工程地质本次勘察主要内容是查明水库坝址区工程、水文地质条件（包括地形地貌、地层岩性、地质构造与地震等）；重点查明大坝坝体质量、大坝坝基、坝肩渗水通道的分布及渗漏原因，查明坝址区地下水、地表水类型，评价其对混凝土的腐蚀性。提出各类岩层的物理力学参数建议值，对各岩层的透水性进行分析，对可能存在的工程水文地质问题作出评价并提出合理性处理建议。另外了解工程所需天然建材的质量和储量。本次勘察外业工作于2013年11月进行。1.3.1水库区工程地质条件建库以来，水库存在淤积现象，以坝前最为严重。根据实测资料，现水库大坝前淤积严重，淤积厚度可达3米左右。库区地层岩性主要为太古界片麻岩，强风化为主，岩芯多风化、切割呈碎块状，左岸上覆有薄层重壤土，库内未发现断层等构造发育情况。因此，不存在库岸稳定及库区渗漏问题；水库两岸山体较高，也没有农田及房屋，因此不存在淹没及浸没问题。1.3.2坝址区工程地质条件根据钻探资料及地质测绘结果，坝址区存在的工程地质问题主要为坝体及坝肩、坝基部位渗漏问题。（1）坝基、坝肩渗漏问题水库大坝坝基地层岩性为片麻岩，强～弱风化，根据钻探揭露情况，强风化带深度一般13.6～14.8m，大坝直接坐落在强风化带上，岩芯破碎，45n且节理裂隙发育，根据钻孔压水试验，接触带透水率为14～18Lu，具中等透水性。因此，坝体、坝基接触带存在渗漏问题，建议进行防渗灌浆处理，处理下限应深入下部弱透水层3～5m。水库大坝左坝肩地层岩性为重壤土，具弱透水性，一般不存在渗漏问题；右坝肩地层岩性为片麻岩，强~弱风化，强风化带深度一般8m左右，岩芯破碎，且节理裂隙发育，坝体坐落在强风化带上，强风化带上部具中等透水性。因此，右坝肩存在绕渗问题，建议进行防渗灌浆处理，处理下限应深入下部弱透水层3～5m。（2）坝体质量评价本次勘察对浆砌石坝体进行了钻探，根据钻探资料，**水库坝体块石料为灰岩，石料形状不一，大小不等，块径一般8～15cm，局部小于10cm，杂乱无章。砌筑灌浆不饱满，施工质量较差，且水泥白灰的粘结强度低，耐久性差，在水软化及大气影响作用下剥落离淅。勘察期间发现下游面浆砌石缝口脱落较严重，上下游坝体均有白灰淅出。根据钻孔压水试验成果，坝体透水率范围值为14～26Lu，平均19.7Lu，具中等透水性，不能满足防渗要求。测绘期间发现坝后有两处渗漏点，渗漏点高程约为125.9m，渗漏量分别为3.6L/s和1.1L/s。由于本次勘察钻孔较少，揭露坝体范围有限，不能全面反映坝体的渗漏情况，但从坝体外观和历史资料记载分析，坝体存在渗漏问题，抗渗性能不满足要求，建议对大坝坝体进行防渗灌浆处理。1.3.3地质构造及地震勘察区按区域大地构造分区位于华北准地台(Ⅰ)黄淮海拗陷(Ⅰ2)的西部边缘。新构造运动单元分区属华北断陷~隆起区（Ⅱ）的太行山隆起分区（Ⅱ3）和河北断陷分区（Ⅱ5）交接部位。45n勘察区位于华北地震构造区、华北平原地震带的西部，新构造差异运动强烈，地震活动强度大、频度高。经调查，目前勘察区尚未发现新构造断裂活动痕迹。根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001，1/400万）可知，勘察区地震动峰值加速度0.20g，相当于地震基本烈度Ⅷ度。**库库区内无大的断裂构造地质情况，诱发地震的可能性不大。1.3.4天然建筑材料**水库大坝为浆砌石重力坝，所需天然建筑材料主要为砂砾料及块石料。工程区附近没有好的天然砂砾料，所需砂砾料可采用人工骨料代替，人工骨料及块石料可取自**县庙口乡石棚料场。该料场位于**县庙口乡石棚村附近，储量1340万m3，运距约30km，交通较便利。岩性为灰岩，厚层状，致密坚硬。1.4工程任务和工程规模1.4.1地区社会经济状况**水库位于**省**市**县北阳镇**村西约100米山口处。**水库属于海河流域卫河水系北阳河上游，控制流域面积2.15km2，干流长1.84km，比降0.033，现状水库总库容14.5万m3，兴利库容9.28万m3，死库容1.62万m3，是一座以灌溉、防洪为主，兼顾水产养殖综合利用的小（2）型水库。近年来，北阳镇45n坚持东部抓高产高效种植业、中部抓畜牧养殖业、西部抓旅游服务业的发展思路，抢抓机遇，务实苦干，各项工作取得了可喜成绩。突出发展，招商引资和项目建设实现了新飞跃。该镇强化“选商引税”和“服务企业”理念，重点选择成长性好、符合国家产业政策、促进财政增收的项目。目前，总投资2.2亿元的邵氏牧业兔一体化项目续建工程已经完工；投资3000万元的**九大牧业有限公司种兔养殖项目已经竣工；总投资2000万元的聚香园熟食加工项目正在调试设备；投资8380万元建设的5万吨粮食储备库项目已经投入使用；总投资1.79亿元的玫瑰庄园已栽植玫瑰150万棵；总投资3.3亿元的杏鲍菇深加工项目正在紧张施工中。1.4.2开发任务及综合利用要求**水库位于**省**市**县北阳镇**村西约100米山口处。水库属于海河流域卫河水系北阳河上游，控制流域面积2.15km2，干流长1.84km，比降0.033，现状水库总库容14.5万m³，水库下游有4个村庄，4500多人口，1500余亩耕地，水库设计灌溉面积1500余亩。**水库是一座以灌溉、防洪为主，兼顾水产养殖综合利用的小（2）型水库。水库建成运用以来效果显著，改变了水库附近村庄极其缺水的局面，在改善当地的农业生产条件和补给地下水，解决山区村庄人畜吃水困难等方面发挥了很大的作用。水库下游有4个村庄，保护人口4500余人，耕地1500余亩。**水库的安全性直接影响下游群众的安全，一旦溃坝失事，将给下游村庄的人民生命财产造成巨大损失。因此，该水库的防洪位置十分重要。1.4.3洪水调节计算采用入库出库水量平衡公式，利用半图解法进行调洪演算。**水库采用24小时洪水控制，自溢流坝段顶部起调，起调水位：130.5m。**水库调洪计算成果见表1-3。45n表1-3**水库调洪演算成果表重现期（年）洪峰流量(m3/s)下泄流量(m3/s)最高洪水位（m）相应库容(万m3)堰上水深(m）2066.1455.58131.2514.350.7510098.4495.4131.5715.991.07调洪计算成果：**水库洪水标准20年设计水位131.25m，相应库容为14.35万m3；100年校核水位131.57m，相应库容为15.99万m3。1.4.4坝顶高程复核经计算：正常运用情况下hb=0.72m，hz=0.206m；非常运用情况下hb=0.43m，hz=0.11m。安全超高hc经查得：设计洪水时，取0.4m；校核洪水时，取0.3m。因此**水库加固后需要防浪墙顶高程为：正常运用时：131.25+0.72+0.206+0.40=132.58m非常运用时：131.57+0.43+0.11+0.30=132.41m综上，因现状坝顶高程为131.28m，比校核水位131.57m低0.29m，本设计将坝顶加高0.3m至131.58m并在上游侧增设高1.0m的防浪墙，防浪墙顶高程为132.58m。1.4.5工程任务本工程主要承担灌溉和防洪任务，根据**水库设计标准及存在的问题，拟定的**水库枢纽建筑物除险加固的主要任务是：大坝上游坝面增设混凝土防渗面板，坝基及两坝肩进行帷幕灌浆；挡水坝段坝顶采用C25砼加高整平并在上游侧增设防浪墙；拓宽溢流坝段、拆除部分砌体，然后采用C25砼浇筑成WES实用堰的形式，溢流坝段下游左侧增设导流墙；拆除斜卧管并对输水洞进口改造，更换出口闸阀并增设闸房45n；增设大坝变形观测设施；完善工程运行、管理及防汛设施，提高水库蓄水和防洪能力，确保水库大坝安全，并使工程加固后达到设计灌溉面积，充分发挥本工程的经济和社会效益。1.4.6工程规模**水库属小（2）型水库，加固后规划水库设计洪水标准为20年一遇设计洪峰流量为66.14m3/s，最大泄流量为55.58m3/s，相应库容为14.35万m3；100年一遇校核洪峰流量为98.44m3/s，最大泄流量为95.4m3/s，相应库容为15.99万m3；按照《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000）的规定，工程等别为Ⅴ等，主要建筑物如大坝、输水洞级别为5级，次要建筑物等别为5级。1.5工程总布置及主要建筑物1.5.1工程等别和标准**水库是一座以灌溉、防洪为主，兼顾水产养殖等综合利用的（2）型水库工程，加固后总库容15.99万m3。按照中华人民共和国水利部发布的《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252—2000以及国家技术监督局、中华人民共和国建设部联合发布的《防洪标准》GB50201—94的有关规定，复核该工程规模为小（2）型水库，水库工程等别为Ⅴ等，永久性主要水工建筑物级别为5级，次要建筑物级别为5级。其相应的运用洪水标准为：设计洪水标准为20年一遇，校核洪水标准为100年一遇。1.5.2工程现状及存在的主要问题工程现状：45n水库大坝为浆砌石重力坝，泄洪方式为坝顶溢流，最大坝高8.5m。大坝由挡水坝段、溢流坝段和坝后生产道路组成，挡水坝段和溢流坝段坝顶宽1.4-2.1m，坝长74m。其中溢流坝段坝顶高程130.5m，长30m；挡水坝段坝顶高程130.80-131.28m，长44m；溢流坝段坝后生产道路高程129.3m，挡水坝段坝后生产道路高程130.05m，宽约2.3m。上游坝坡垂直，下游坝坡1:0.3，坝底最大宽度6.3m。筑坝材料以白灰砂浆砌块石为主，砌筑质量较差，下游无消能防冲设施。输水洞位于溢流坝段中部，由斜卧管和输水平管组成。输水洞出口高程为124.4m，设计最大放水流量0.15m3/s。斜卧管为浆砌石结构，在斜卧管顶部设梯级放水孔，孔口直径0.25m。输水平管为DN400钢管，下游设控制阀门。因斜卧管放水孔孔口封堵块丢失，漏水严重,已用混凝土封堵，出口控制阀门老化失修、不能正常运行，严重影响水库安全运行。存在主要问题：（1）大坝挡水坝段坝顶高程不满足国家《防洪标准》(GB50201-94)要求。（2）坝顶宽度不满足规范要求。（3）坝体砌筑质量较差，坝体有明流现象。（4）坝址右岸及坝基基岩节理裂隙发育，与坝轴线斜交，局部破碎成块状，右坝肩及坝基处漏水严重。（5）溢流坝段出口未设消能设施，坝后冲刷严重。（6）输水洞进口斜卧管损坏，出口闸阀锈蚀严重，已损坏，漏水严重。（7）大坝无监测设施，管理设施不完善。1.5.3大坝加固设计大坝加固工程包括：大坝上游面增设防渗面板、坝基及两坝肩帷幕灌浆、挡水坝段坝顶加高并在上游侧增设防浪墙、扩宽溢流坝段并新建WES实用堰，溢流坝段下游增设抛石防冲槽等处理措施。a）坝顶加固工程45n根据第四章坝顶高程复核，坝高计算成果见下表1-5。表1-5坝高计算成果表重现期（年）最高洪水位(m)风浪爬高(m)风壅高度（m）安全加高(m)核算防浪墙顶高程(m)现状坝顶高程(m)20131.250.720.2060.4132.58131.28100131.570.430.110.3132.41131.28由上表可得，现状坝顶高程不满足规范要求。现状坝顶高程131.28m，坝顶宽度1.4-2.1m。大坝在20年一遇设计洪水和100年一遇校核洪水时，坝顶高程不满足防洪要求，本次加固对坝顶整修，在顶部浇筑30cm厚C25混凝土面层，加高至高程131.58m并在挡水坝段坝顶上游侧设高1.0m、厚0.2m的C25混凝土防浪墙，防浪墙每隔10m设伸缩缝一道，缝内填充低发泡沫板，内设651型橡胶止水带，采用M10水泥砂浆封口。根据《砌石重力坝设计规范》SL25-2006,规定，坝顶结构应满足设备布置、检修、交通和观测等方面的要求，坝高50m以上的非溢流坝坝坝顶宽度不宜小于3m。**水库为浆砌石重力坝，最大坝高8.5m，属小（2）型水库，**水库大坝坝后有生产道路，坝顶无设备布置，现状坝顶宽1.4-2.1m，加固后坝顶宽度1.7-2.4m，能满足结构稳定和观测要求。b）大坝防渗加固工程根据工程地质条件，本工程区域裂隙、断层、岩溶较发育，坝基漏水严重，本次对坝基防渗采用帷幕灌浆，本次灌浆在坝基设厚1.5m、宽2.5m的混凝土盖重，每隔10m设置一道伸缩缝，搭接部位设长1.5m锚杆连接，盖重在坝基面以上0.8m，坝基面以下0.7m，帷幕灌浆孔位于盖重中心线上，单排，孔径59mm，孔距1.5m，灌浆深度取9-15m，个别孔深可根据地质情况适当调整。45n灌浆帷幕必须与上游坝面防渗面板紧密相连，以达到有效阻水的目的，使坝基防渗体与坝体防渗形成一个完整的防渗体系。本次设计拟对坝体采用C25混凝土防渗面板进行防渗处理，在原坝面设长1.2m的φ20mm锚杆，外露20cm，间距2.0m×2.0m，呈梅花型布置。防渗面板自坝顶至坝基并与盖重衔接，面板顶宽0.3m，底宽0.5m。防渗面板在竖直方向每隔10m设伸缩缝，缝内填低发泡沫塑料板，顶部水泥砂浆填缝，内设651型橡胶止水带。1.5.4溢流坝加固设计大坝现状溢流坝坝顶高程130.5m，长30m，宽2m。大坝现状防洪能力不满足要求，下游无消能防冲设施。鉴于此，本次除险加固拓宽溢流坝段至35m、拆除部分砌体，然后采用C25砼浇筑成WES实用堰的形式，溢流坝段下游设抛石防冲槽并在左侧增设导流墙，以保证坝体及坝基安全，使水流顺主河槽，安全、顺畅泄洪。根据《水利水电工程等级划分标准及洪水标准》（SL252-2000）山区、丘陵区水利水电工程的永久性泄水建筑物消能防冲设计的洪水标准可低于泄水建筑物的洪水标准，根据《溢洪道设计规范》（SL253-2000），**水库溢流坝段泄洪能力按照20年一遇洪水设计，100年一遇洪水校核，起调高程为溢流堰顶130.5m，经调洪演算，洪水标准20年一遇设计水位131.25m，下泄流量55.58m3/s；100年一遇校核水位131.57m，下泄流量95.4m3/s。本次除险加固拟对坝体中部的溢流坝段扩宽，将原坝体浆砌石拆除到设计断面后浇筑WES实用堰堰体及溢流面，堰顶高程130.5m，净宽35m，堰顶部位采用间距1.0m、长度1.5m外露20cm，直径20mm的锚杆锚固，溢流面板用厚30cm的C25混凝土进行加固，堰面由345n段圆弧组成，圆弧半径分别为0.043m、0.2m、0.5m，堰后接30cm厚C25钢筋混凝土面板，面板设置Φ8@20×20cm温度筋，保护层厚度35mm。溢流坝段下游增设抛石防冲槽，长6m，最大深度1.5m，抛石防冲槽以后与下游河道平顺连接。溢流坝段下游左侧设M7.5浆砌石导流墙，导流墙顶宽0.5m，背坡1：0.4，基础厚度0.6m。1.5.5坝体稳定复核a)荷载组合荷载组合见表1-6。表1-6坝体稳定计算荷载组合荷载组合计算工况荷载自重静水压力泥沙压力扬压力浪压力冰压力地震荷载土压力动水压力基本组合兴利水位√√√√√√设计水位√√√√√√兴利+冰冻√√√√√√特殊组合校核水位√√√√√√兴利+地震√√√√√√√√b）计算断面选择根据坝体布置及坝基地质情况，不同坝段选择不同的计算断面。计算时选择单宽断面进行稳定分析，单宽坝体在可能荷载组合作用下应满足规范要求的稳定安全系数。根据《水工设计手册》（第四册），本次大坝坝体结构应力计算采用坝体最大坝面。根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001）：该场区地震动峰值加速度为0.20g，相当于地震基本烈度Ⅷ度区。对于地震基本烈度为Ⅷ45n度，必须考虑地震荷载，进行抗震复核。c）计算参数选择根据勘探报告中给出的岩层抗滑参数值，稳定计算时，按地质报告的参数值选用其力学性能指标采用值，具体数值见下表1-7：表1-7坝基岩体物理力学性设计参数采用值表岩土体单元编号及名称密度(g/cm3)吸水率（%）抗压强度（Mpa）静弹模（×103Mpa）（饱和）泊松比（饱和）岩体抗剪强度岩体抗剪断强度干饱和干饱和ff＇C＇（Mpa）①浆砌石坝体0.50.650.55②强风化片麻岩2.582.610.8425158.50.210.45~0.500.550.45②弱风化片麻岩2.632.650.8345~8030~6012.50.250.65~0.701.01.2d)稳定计算成果加固前挡水坝段和溢流坝段坝基面抗滑稳定安全系数计算结果如下表1-8、1-9。表1-8挡水坝段坝基面稳定计算成果工况基本组合特殊组合（一）特殊组合（二）正常蓄水位情况设计洪水位情况正常蓄水位时冰冻情况校核洪水位+冰冻情况正常蓄水+地震情况抗滑稳定安全系数Ks1.871.41.491.381.46抗滑稳定安全系数Ks规范要求≥1.05≥1.05≥1.05≥1.0≥1.0结论满足满足满足满足满足45n表1-9溢流坝段坝基面稳定计算成果工况基本组合特殊组合（一）特殊组合（二）正常蓄水位情况设计洪水位情况正常蓄水位时冰冻情况校核洪水位+冰冻情况正常蓄水+地震情况抗滑稳定安全系数Ks1.761.321.41.31.37抗滑稳定安全系数Ks规范要求≥1.05≥1.05≥1.05≥1.0≥1.0结论满足满足满足满足满足加固后挡水坝段和溢流坝段坝基面抗滑稳定安全系数计算结果如下表1-10、1-11。表1-10挡水坝段坝基面稳定计算成果工况基本组合特殊组合（一）特殊组合（二）正常蓄水位情况设计洪水位情况正常蓄水位时冰冻情况校核洪水位+冰冻情况正常蓄水+地震情况抗滑稳定安全系数Ks2.111.721.681.621.61抗滑稳定安全系数Ks规范要求≥1.05≥1.05≥1.05≥1.0≥1.0结论满足满足满足满足满足表1-11溢流坝段坝基面稳定计算成果工况基本组合特殊组合（一）特殊组合（二）正常蓄水位情况设计洪水位情况正常蓄水位时冰冻情况校核洪水位+冰冻情况正常蓄水+地震情况抗滑稳定安全系数Ks2.011.631.601.541.55抗滑稳定安全系数K≥1.05≥1.05≥1.05≥1.0≥1.045ns规范要求结论满足满足满足满足满足**水库大坝为5级建筑物，依据《浆砌石坝设计规范》（SL25-2006），其抗滑稳定安全系数规范要求如下：抗滑和抗剪断计算的抗滑稳定安全系数满足：基本荷载组合：Ks³1.05特殊荷载组合（一）：Ks³1.00特殊荷载组合（二）：Ks³1.00由表1-8、1-9、1-10、1-11稳定计算成果可以看出，坝体在加固前后各工况下抗滑安全系数均满足规范要求。1.5.6大坝应力计算坝体应力计算根据规范要求采用材料力学的方法，计算断面仍选稳定计算时的断面。应力计算的荷载组合与稳定计算时的荷载组合相同。工况选择兴利水位、设计洪水位、正常蓄水位+冰冻情况、校核洪水位和正常蓄水位+地震情况时大坝最高坝段上下游面应力情况。除险加固前后应力计算结果汇总表见表1-12、1-13、1-14、1-15。表1-12加固前挡水坝段坝基面应力计算成果表工况基本组合特殊组合正常水位情况设计水位情况冰冻情况校核水位情况兴利水位+地震情况最小压应力0.1110.0610.0440.0560.089最大压应力0.130.170.20.170.15容许压应力2.32.32.32.72.7抗压安全系数17.7>3.513.5>3.511.5>3.515.9>3.018>3.045n结论满足满足满足满足满足表1-13加固前溢流坝段坝基面应力计算成果表工况基本组合特殊组合正常水位情况设计水位情况冰冻情况校核水位情况兴利水位+地震情况最小压应力0.0450.0210.0170.0150.022最大压应力0.210.260.290.260.23容许压应力2.32.32.32.72.7抗压安全系数11.0>3.58.8>3.57.9>3.510.4>3.011.7>3.0结论满足满足满足满足满足表1-14加固后挡水坝段坝基面应力计算成果表工况基本组合特殊组合正常水位情况设计水位情况冰冻情况校核水位情况兴利水位+地震情况最小压应力0.1140.0760.0570.0640.093最大压应力0.1660.1990.2240.2100.188容许压应力2.32.32.32.72.7抗压安全系数13.9>3.511.6>3.510.3>3.512.9>3.014.4>3.0结论满足满足满足满足满足表1-15加固后溢流坝段坝基面应力计算成果表工况基本组合特殊组合正常水位情况设计水位情况冰冻情况校核水位情况兴利水位+地震情况最小压应力0.0960.0540.0160.0400.072最大压应力0.1920.2290.2710.2420.21645n容许压应力2.32.32.32.72.7抗压安全系数12.0>3.510.0>3.58.5>3.511.2>3.012.5>3.0结论满足满足满足满足满足由坝体应力计算成果表1-12、1-13、1-14、1-15可知：大坝加固前后最小压应力均大于零，坝体在各工况下均不会出现拉应力。浆砌块石基本组合容许压应力2.3MPa，特殊组合容许压应力2.7MPa。由以上计算成果可知坝体在各工况下应力均满足规范要求。坝基抗压强度在饱和状态下最小值为0.6MPa，远大于挡水坝段和溢流坝段最大压应力，满足规范要求。1.5.7输水洞加固设计输水洞位于溢流坝段中部，由斜卧管和输水平管组成。输水洞出口高程为124.4m，设计最大放水流量0.15m3/s。斜卧管为浆砌石结构，在斜卧管顶部设梯级放水孔，孔口直径0.25m。输水平管为DN400钢管，下游设控制阀门。因斜卧管放水孔孔口封堵块丢失，漏水严重,已用混凝土封堵，出口控制阀门老化失修、不能正常运行，严重影响水库安全运行。为此针对上述问题本次加固拆除斜卧管并对输水洞进口改造、出水口整修清理，更换下游DN400闸阀，采用法兰连接，手动启闭并增设闸房。闸房尺寸1.5m×1.5m×1.5m（长×宽×高），采用M7.5水泥砂浆砖混结构，墙体厚度24cm，外侧采用M10水泥砂浆抹面，顶板12cm厚C20钢筋混凝土结构。1.5.8管理房设计**水库管理所目前无办公用房和防汛用房，满足不了工程管理的需要，为此应按小（2）型水库管理要求进行管理设施配套。计划新建永久性管理房，建筑面积38.5m2，办公防汛共用。45n1.5.9工程安全监测**水库大坝为浆砌石重力坝，最大坝高8.5m，坝顶长度74m。为确保大坝安全运行，应针对地质情况和水工设计的关键问题设置安全监测项目，以便了解大坝的运行状态，掌握施工状况，严密监视工程安全，同时为验证设计成果，工程所设置的安全监测项目主要为大坝变形观测。本次对大坝进行变形观测设计，在垂直大坝轴线布置一排共3个变形观测点，在两侧山基上各选择一处基准点，使其与坝体基点位于同一条直线上，以便观测坝体整体位移情况。观测点分别布置于大坝0+006、0+054桩号处，观测基准点布置于左右岸。1.6机电及金属结构1.6.1电气设计**水库现状无供电设施。本次加固设计拟从**村引入约0.8km供电线路。管理房每间房内照明进户电源电压220V，屋内安装双管荧光灯，安装高度2.5m。1.6.2金属结构加固设计1、闸门现状本工程输水洞位于溢流坝段中部，出口高程为124.4m，泄水管直径为DN400，输水洞出口现状闸阀历经多年运行，锈蚀、漏水严重。2、闸门及启闭设施设计为此针对上述问题本次加固除更换下游DN400mm闸阀，选用法兰连接钢制闸阀，手动启闭，操作简单，运行便利。45n1.7消防设计为确保生产和非生产场合安全，拟采取以下安全保障措施。(1)消防水源对消防而言，水是重要且必不可少的，水源必须得到有效的保证。办公区、职工宿等场合的消防水源，拟充分利用水库水源作为消防水源。(2)供电为在火灾发生时能够保障供电，在重要场合处，要保证安全通道的照明，确保火灾现场人员的疏散和扑救。(3)消防车道按照有关消防规范的规定，各建筑物前后应留有不得被占用的道路供消防车辆通行，该道路可与交通道路相结合。**水库除险加固工程易发火灾的区域主要是施工用电线路、生活和管理区以及附属设施。生活和管理区，按民用建筑要求设置消防系统即可。管理房耐火等级为二级，根据规范可不设消防给水。为消防安全，在室内布置磷酸铵盐干粉灭火器，按A类火灾轻危险级场所配置灭火器，单个灭火器最大保护面积20m2。管理房内共布置干粉灭火器2个。灭火器应设置在位置明显和便于取用的地点，设置在托架上或灭火器箱内，其顶部离地面高度1.2m，其铭牌必须朝外。仓库为保管水库物资器械及防汛物资的场所，虽没有列入《水利水电工程设计防火规范》火灾危险性类别，但对于水库而言，它也是比较重要的场所。因此，仓库除采用承重墙隔离体隔离外，并配置消防栓和相应的消防设备，同时要加强管理，保持设施完好。1.8施工组织设计45n1.8.1施工条件1、交通与通讯大坝现有道路与外界公路相通，可直接通到**县满足工程运输需要。本工程所需的水泥、木材、钢材、汽油、柴油、砂石料及金属结构物等，还有施工机械设备、机电设备等物资均能从该道路运入。场内交通主要满足施工期间的交通运输要求，按实际最大纵坡控制在10%以内，临时施工道路沿大坝左岸库岸进行布置。修建临时下坝道路，到达坝体上游施工现场。2、主要建筑材料及生产供应情况(1)供水、供电条件施工期内施工用水可直接抽取库水使用，生活用水从**村接入；施工、生活用电可从距0.8km处的村庄接入。(2)建筑材料来源**水库位于**省**市**县北阳镇**村西约100米山口处，交通便利，当地物资丰富，可作为工程主要的生活物资必需品供应地。水泥可就近到**县水泥厂购买，**水库大坝为浆砌石重力坝，所需天然建筑材料主要为砂砾料及块石料。工程区附近没有好的天然砂砾料，所需砂砾料可采用人工骨料代替，人工骨料及块石料可取自**县庙口乡石棚料场。钢筋等建筑材料可从**县或**采购，对于机械可就近到**县或**市专业修理厂修理。1.8.2施工导流1、导流标准依据《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252—200045n）和《水利水电施工组织设计规范》(SDJ338-89)的有关规定，本工程永久性主要建筑物为5级，次要建筑物为5级，临时性建筑物级别采用5级。导流围堰属临时性5级建筑物，非汛期洪水标准采用5年一遇。**水库5年一遇的非汛期流量为0.15m3/s。2、导流方式大坝防渗处理施工需放空水库，需一个完整的枯水期，结合该水库施工的特点，可以首先利用输水洞放至死水位，然后采用排污泵将库水抽干。**水库5年一遇的非汛期流量为0.15m3/s，计划在输水洞进口建筑物前采用粘土围堰，经计算围堰顶高程为127.66m，围堰长61.0m，堰顶宽2.0m，高2.0m，上、下游边坡为1:1.5，布置在坝前20m处。详见施工平面布置图。整治工程完工后，拆除施工围堰，运至指定弃料场。施工导流采用施工围堰与排污泵抽水导流的方式相结合。本工程为除险加固工程，原有工程可以利用。为了减少工程投资和施工期洪水对施工的影响，与水库蓄水相关的整治主体工程施工选择在非汛期。临时施工围堰主要采用粘土填筑，保证施工导流的安全性。大坝施工导流及宣泄施工期洪水上游主要靠输水洞泄流和排污泵抽水。1.8.3施工工厂设施根据本工程规模及施工条件，确定其辅助企业及设施项目主要有：混凝土拌和系统、钢筋加工厂、木材加工厂等。根据主要工程项目工程量及施工总进度计划确定的施工强度估算其规模如下：混凝土拌合系统100m2，钢筋加工厂、木材加工厂建筑面积50m2,仓库100m2,为了便于管理和方便施工，其辅助企业及设施就近安置。具体可以设置在水库右岸。可以在此设置变压器，就近接入施工用电。施工用水可以从水库内抽取，运输至施工砂石料拌和系统处。生活用水从**村接入。45n1.8.4施工总进度工程量如下所示，其中：混凝土592.14m3，土方工程500.32m3，石方工程247.87m3，钢筋制安6.35t，锚杆872根，帷幕灌浆总进尺745m。需主要材料用量：钢筋11.35t，水泥319.35t，碎石535.77m3，砂子351.29m3，块石136.58m3，柴油472kg，汽油856.52kg，总工时3.27万个。**水库除险加固工程按照工期统筹安排，初拟施工工期为6个月，根据工程的轻重缓急分别作总进度计划和施工强度分析。1.9水库淹没处理及工程永久占地本次工程是除险加固工程，原有工程占地和工程管理范围内的占地已经征用，不存在永久占地。水库临时占地很少，主要是水库除险加固过程中临时道路、料场及机械停放场等得占地，经计算临时占地共3亩。1.10环境保护设计及水土保持设计1.10.1环境保护设计1、工程施工对周围地区环境影响的分析和预测本工程为加固工程，工程对环境的主要影响体现在：工程施工建设中，主要在土石方开挖填筑及混凝土浇筑等施工活动和施工人员日常生活中，产生的施工废水、生活污水和废气对河流水质及施工区空气质量产生一定影响；由于施工车辆运输，产生的废气、噪声和扬尘对周围环境有一定影响；施工人员较多，可能引起传染病流行等人群健康方面的问题。2、对不利影响所采取的减免和改善措施45n为了减免施工中对周围环境的不利影响，主要采取了以下措施：（1）混凝土拌和系统降尘措施拌和系统设有袋式收尘器，定期检测收尘器除尘效果，收尘效率降低时应及时清理；在水泥装卸过程中，应保持良好的密封状态；细骨料堆设简易棚，骨料堆积边坡角度不宜过大，给细骨料堆适当加湿，防止细骨料被风吹散，在拌和楼进料层和贮料层能粘附水泥颗粒。（2）交通扬尘防治措施实行场内干道车辆速度控制，限制在15km／h；干旱、多风季节及运输高峰期，交通干道每天洒水两次，以减少扬尘量；装载多尘物料时，应对物料适当加湿或用帆布覆盖，经常清洗运输车辆。（3）燃油机械尾气:定期维修、保养机械设备。使用零号柴油和无铅汽油。（4）施工弃渣**水库除险加固工程的施工弃渣较少，考虑将弃渣运至下游沟道处铺平，覆土绿化。（5）施工期生活污水、生产废水及垃圾工程距离村庄较远，水库施工期间，生活污水主要来源于施工人员的日常生活；生产废水主要来自砂石料的冲洗、混凝土拌和及浇筑、汽车冲洗等，废水中主要是含泥沙和岩石碎屑等固体物质，采用沉沙池和投加凝聚剂的方式处理，处理后外排。生活污水应采用相应的综合污水处理设备进行处理，使处理后的污水达到排放标准。每天产生的生活垃圾通过新建垃圾站集中，最后采用挖坑掩埋处置。（6）噪声防护由于施工区远离村庄，对于工程的噪声影响，施工人员应进行个人防护，常用的防护用具有：耳塞、防声棉、耳罩、头盔等。45n1.10.2水土保持本工程建设任务是对水库除险加固，工程主要包括大坝、输水洞加固等。施工项目主要有土石方开挖、混凝土浇筑、砌石等。由于工程施工对原有地貌有所改变，植被将受到一定破坏，特别是上坝道路处土石方开挖产生的弃土弃渣和施工围堰拆除产生的弃土以及库岸的削坡产生的弃土弃渣，将对区内水土保持产生一定的影响。因此，需对建设项目进行水土流失预测和制定相应的水土保持措施，力求减小工程所造成的水土流失影响。1、水土流失预测本工程建设中产生的水土流失量主要是因为项目建设造成原地貌水土保持功能降低甚至丧失，土地生产力下降，导致土壤侵蚀加剧而增加的水土流失量。新增的水土流失量由两部分组成：一是由于工程扰动原地貌，破坏、占用土地及植被，使土壤侵蚀加剧所造成的水土流失；二是由工程建设产生的大量弃渣，表面易受水力侵蚀而产生水土流失。预测弃土、弃石碴及石方总量为约0.2万m3。随着工程完工，水土保持措施的实行，水土流失将得到有效的控制。2、水土流失影响分析由于工程的施工，地表植被受到破坏，地表土壤疏松，表土层剥离及地表机械车辆碾压，道路硬化，将使岩土体下渗和容蓄水分能力降低，地表水表现为地表径流迅速汇集而流失，使边坡易产生沟蚀，导致平台干旱，植被不生；土壤肥力主要集中在表层，工程施工首先破坏的是表层土，使土层变薄，岩石裸露，经降雨和地表径流作用，造成水土流失和地表肥力下降，土壤贫瘠化，也是植被不易生长的原因。因而，施工区原有水土保持功能将降低。45n工程建设产生的弃土、弃渣如果不采取拦挡或是覆盖等措施，一遇降水等外力，极易被冲刷。流失物大量下泄，泥沙将淤塞河流，抬高河床，影响河道泄洪能力，对下游村庄、道路、农田造成威胁。3、水土流失防止措施根据本项目的水土流失预测结果和划定的防治责任范围，以及水土流失防治分区和防治内容，确定不同的防治区采用不同的防治措施及布局，统筹布局各项水土保持措施。**水库水土流失以山体削坡及弃碴场为主。上坝道路处及库岸削坡处尽量采取工程措施和绿化措施相结合的方案，弃土、弃碴场在水库下游，施工后期应进行料场平整，并在料场周边植草种树固土，以防治水土流失。水库生活区种植树木或植被，以减少对岸坡的开挖引起的水土流失。1.11劳动安全与工业卫生1.11.1工程概述**水库位于**省**市**县北阳镇**村西约100米山口处，是一座以灌溉为主，兼顾防洪、水产养殖等综合利用的小（2）型水库。坝址以上平均干流长1.84km，坝址以上控制流域面积2.15km2，库区系太行山东麓山前区，坝址区具山间沟谷地貌特征。除险加固后水库主要由大坝、输水洞等建筑物组成。大坝为浆砌石重力坝，除险加固后挡水坝段顶高程131.58m，防浪墙顶高程132.58m，最大坝高8.5m，坝顶长74m，坝顶宽1.7-2.4m；溢流坝段位于大坝桩号0+008～0+043处，净宽35m，为WES实用堰结构，输水洞出口采用闸阀控制启闭。1.11.2劳动安全45n1、防火、防爆根据规范确定出生产场所的火灾危险性类别及建筑物耐火等级，以及设备的具体布置情况，确定出消防总体方案如下：在库区内部及屋外电气设备周围设计布置有室外普通消火栓灭火系统。在各建筑物内及电气设备周围配置各型灭火器及砂箱、铁锹、防毒面具等消防器材。在各主要通道及路口设置火灾事故照明及疏散指示标志。水库全部值守人员和管理人员都要接受防火设备和消防设施试用的培训，学会水库防火设备和消防设施的使用。水库专职消防人员负责防火设备及消防设施器材的管理、使用，并实行定期检查和消火剂的更换等工作，培训和讲解有关消防知识。2、防电气伤害为防止运行人员操作维护中发生触电事故，保证运行人员的安全，施工配电装置的安全净距均按《3～110kV高压配电装置设计规范》（GB50060-92）、《高压配电装置设计技术规程》（SDJ5-85）的要求设计。电气设备的防护围拦按《水利水电工程劳动安全与工业卫生设计规范》（GB50706-2011）的规定设计。3、施工现场安全本阶段根据《水利水电工程劳动安全与工业卫生设计规范》结合**水库工程特点，进行防机械伤害、防坠落伤害等设计。 1）机械设备安全防护距离、防护屏和设备本体的安全对人身安全极其重要，因而，应符合《生产设备安全卫生设计总则》（GB5083-85）、《机械防护安全距离》（GB12295-90）、《机械设备防护罩安全要求》（GB8196-87）、《防护屏安全要求》（GB8197-87）有关标准的规定。2）施工过程中的起重机械设备符合《起重机械安全规程》（GB6067）的有关规定。45n3）钢筋加工采用钢筋切断机和钢筋弯曲机进行，钢筋的连接采用手工电弧焊连接，在操作过程中要按照安全标准规定施工。4）各施工队在《施工组织设计》中必须有完善的安全保障措施，指定安全员，制定健全的安全规章制度，采取有保障的安全防护措施。5）施工过程中工具和材料应放置在规定的位置，不得随意堆放在沟边或挖出的土坡上面，以免落入沟中伤人。6）在工地现场使用车辆搬运器材时，必须指定专人负责安全。7）安全职能部门要以施工安全技术措施为依据，以安全法规和各项安全规章制度为准则，经常性的对工地实施情况进行检查，并监督各项安全技术措施的落实。监督人员在施工现场监督应做到以下规定：1）严禁穿木屐、拖鞋、高跟鞋及不戴安全帽进入施工现场作业。 2）严禁非专业人员私自开动任何施工机械及驳接、拆除电线、电器。 3）严禁在操作现场玩耍、吵闹和从高处抛郑材料、工具、砖石、砂泥及一切物体。 4）严禁在没栏杆或其他安全措施的高处作业和在单行墙面上行走。5）严禁带小孩进入施工现场作业。 6）严禁危险品、易燃品、木工棚场的现场仓库吸烟、生火。4、防洪、防淹本工程为V等小型工程，主要建筑物按5级设计，次要建筑物按5级设计，枢纽临时建筑物及渠道工程按5级设计。**水库设计洪水重现期为20年；校核洪水重现期为100年，符合SL252-2000《水利水电工程等级划分及洪水标准》和GB50201-94《防洪标准》的规定。为保证水库施工期及运行期安全渡汛。45n1.11.3工业卫生1、防噪声及防振动本工程的防噪声及防振动设计遵照《工业企业噪声控制设计（GBJ87-85）的规定，结合水库的特点，工作场所的噪声宜符合《水利水电工程劳动安全与工业卫生的设计规范》（DL5061-1996）表5.1.1所列噪声A声级限制值的要求。2、采光与照明本工程在施工过程中照明主要有施工照明和管理房照明，白天施工采用自然光，夜间施工采用高压钠灯照明，管理房照明安装双管荧光灯。现场的照明线路需采用软质橡皮护套线，灯具的金属外壳应接地保护。1.11.4安全卫生场所为了能充分保证生产人员的生活、休息、学习的安全卫生，在生活区设临时卫生场所、生活服务场所、就餐场所等；在生产区设夜班休息场所、公厕等。1.12节能设计本次除险加固工程需从**村引进供电线路0.8km，由于配电线路有电阻，有电流通过时就会产生功率损耗，线路电阻在通过电流不变时，线路长度越长则电阻值越大，造成的电能损耗就越大。因此设计中从减少电阻值做了以下几个方面考虑：1）尽量选用电阻率ρ较小的导线，如铜芯导线。2）尽可能减少导线长度，设计中线路尽量走直线少走弯路。变电站尽可能地靠近负荷中心，以减少供电半径。45n3）增大导线截面积，对于较长的线路，在满足载流量，热稳定，保护配合及电压降要求的前提下，在选定线截面时加大一级线截面。这样增加的线路费用，由于节约能耗而减少了年运行费用，综合考虑节能经济时还是合算的。1.13工程管理1.13.1管理机构根据水利部、财政部《水利工程管理单位定岗标准（试点）》（水办[2004]37号）的规定，按照“因事设岗，以岗定责，以工作量定员”的原则，结合水库除险加固后的实际情况来合理确定水库人员。水库目前由**村村委主管。**水库加固后总库容为15.99万m3，根据《水利工程管理单位定岗标准》（试点）的划分标准，该水库属小（2）型，定岗级别为5级，水库设水库管理站，定员2人，全面实行人员聘用制度，实行职工竞争上岗，按岗择优聘用，签订聘用合同，建立严格的考核标准和工作责任制度。1.13.2工程管理范围及保护范围本工程的管理项目包括的大坝、输水洞及水库土地征用线以内的库区等。管理范围为：（1）大坝:上游从坝轴线向上不少于200m（不含工程占地、库区征地重复部分）；下游从坝轴线向下不少于250m；上下游均与坝头管理范围端线相衔接，大坝两端距坝端不少于200m。（2）其它建筑物：从工程外轮廓向外50m。（3）工程保护范围：工程管理范围边界线外延，主要建筑物外延100m，一般外延50m。45n（4）水库保护范围：有坝址以上，库区两岸（包括干、支流）土地征用线以上至第一道分水岭脊之间的陆地。同时，在工程保护范围内禁止进行取土等危害水利工程安全的活动，禁止非管理人员开启闸门，保护水源，防止污染。1.13.3工程管理运用1、工程调度运用水库管理所根据**水库的具体情况，根据当年蓄水情况，结合水情预报，制定出供水计划，合理调节水量。2、建筑物管理**水库为浆砌石重力坝，较宜管理，依据大坝安全监测技术规范的要求监测建筑物各观测项目的变化，即时发现问题，即时解决。为保证水库工程各建筑物的安全运行，管理人员对所管理对象的所有有关资料和技术必须了解掌握，并建立档案，本着“经常养护、随时维修、养重于修、修重于抢”的原则，发现问题及时向有关部门汇报，并采取相关措施，予以处理。本次除险加固工程中增设的主要管理设施有大坝变形观测设施；新建管理房38.5m2。3、工程监测(1)防汛通讯与水情预报**水库最大坝高8.5m，一旦出现问题，将造成严重的损失。为了及时、准确地向有关部门提供汛情资料，采集水情，预报洪水，要建立系统的防汛通讯与水情预报设施。(2)安全监测**水库属小（2）45n型工程，为保证枢纽建筑物的安全运行，结合工程特点，对坝体等建筑物必须按照规定的测次和时间进行观测。观测内容主要为大坝变形观测。1.14设计概算**水库除险加固工程总投资152.00万元，其中建筑工程投资84.95万元，机电设备及安装工程投资1.82万元，金属结构设备及安装工程投资1.3万元，临时工程投资11.48万元，独立费用42.12万元，预备费7.08万元,水土保持与环境保护费3.25万元。工程量如下所示，其中：混凝土592.14m3，土方工程500.32m3，石方工程247.87m3，钢筋制安6.35t，锚杆872根，帷幕灌浆总进尺745m。需主要材料用量：钢筋11.35t，水泥319.35t，碎石535.77m3，砂子351.29m3，块石136.58m3，柴油472kg，汽油856.52kg，总工时3.27万个。总概算表见表1-11。表1-11概算总表单位：万元序号工程或费用名称建安工程费设备购置费独立费用合计Ⅰ工程部分投资　　　148.75壹第一部分：建筑工程84.95　　84.95贰第二部分：机电设备及安装工程0.161.66　1.82叁第三部分：金属结构及安装工程0.121.18　1.30肆第四部分：施工临时工程11.48　　11.48伍第四部分：独立费用　　42.1242.12　一至五部分投资合计96.712.8442.12141.67　预备费　　　7.08Ⅱ水土保持与环境保护工程　　　3.25Ⅲ工程总投资　　　152.0045n1.15经济评价**水库自建成40年来，在灌溉、防洪以及水产等方面发挥了很大的作用，保障了水库下游人民生命财产的安全，促进了当地经济的发展，提高了当地人民群众的生活质量。国民经济评价指标有：经济内部收益率（EIRR）、经济净现值（ENPV）、经济效益费用比（EBCR）等。经计算，各指标为：经济内部收益率（EIRR）=11%＞8%经济净现值（ENPV）=42.47万元＞0经济效益费用比（EBCR）=1.23＞1计算结果，经济内部收益率为11%，经济净现值为42.47万元，效益费用比为1.23，均能满足规范规定的要求，故本工程在经济上是合理的。国民经济评价指标还比较优越。因此，认为**水库除险加固工程在经济上是合理的，在财务上可行的。对促进本地区的经济发展，实现全面建设小康社会的目标，具有重要意义，宜尽早开工加固修建。45n2水文2.1流域概况**水库位于**省**市**县北阳镇**村西约100米山口处，是一座小（2）型水库。**水库属于海河流域卫河水系北阳河上游，控制流域面积2.15km2。系太行山东麓山前区，坝址区具山区沟谷地貌特征。河谷狭窄，谷内两岸植被稀少，80%为基岩裸露。河床宽度在山区为40～70m。河床右岸及上游基岩多出露，左岸有第四系黄土覆盖，河床内有淤积层。山地海拔高在300m以上。2.2气象库区大陆性暖温带半干旱季风气候区。四季分明，春季干旱多风，夏季炎热多雨，秋季昼暖夜凉，冬季寒冷干燥。多年平均气温13.9℃，无霜期209天，降雨量605mm。区内河流流量受季节性变化控制，洪水期出现在7、8、9月；由于降雨集中，洪水暴涨暴落，极易造成洪灾，冬春季干旱少雨，又容易形成旱灾。2.3基本资料2.3.1水文基本资料45n本流域内及邻近地区没有实测的洪水径流资料，洪水径流资料根据《**省水资源》（2007年）查算，暴雨资料根据《**省中小流域设计暴雨洪水图集》查算。2.3.2流域特征值**水库流域特征值本次计算自1/10000地形图（1997年出版**省测绘局绘制）进一步复核，复核结果与安全鉴定一致。控制流域面积F=2.15km2，干流长度L=1.84km，干流平均比降J=0.033。根据**省水文分区图按Ⅵ-1区进行计算。2.4径流**水库控制流域范围内无实测径流资料，查《**省水资源》（2007年）得当地多年平均径流深为80mm，多年平均径流量17.2万m3，离差系数CV=0.35，偏态系数CS=2CV。多年平均径流量由下式计算：W=1000×R×F=1000×80×2.15/10000=17.2万m3设计年径流深、年径流量由下式计算：Rp=Kp×RWp=0.1×Rp×F式中：Kp—模比系数，可由PⅢ曲线查得；R—多年平均径流深，mm；Rp—设计年径流深，mm；F—流域面积，2.15km2；Wp—设计年径流总量，万m3。各种频率下径流总量与径流量计算成果见表2-1。45n表2-1径流计算成果表保证率50%75%90%备注R(mm)808080Kp0.960.750.59Rp(mm)76.86047.2Wp（万m3）16.5112.910.152.5洪水2.5.1暴雨洪水特性水库坝址以上属于山区，坝址区具河谷地貌特征。库区分布有太古界片麻岩以及新生界第四系松散堆积物。本流域洪水由暴雨形成，故洪水发生的时间和分布与暴雨基本一致。洪水发生时间一般都在6～9月，特大洪水多发生在7、8两月。2.5.2设计洪水计算本流域内及邻近地区没有实测的洪水流量资料，水库控制流域小于200km2。根据《水利水电工程设计洪水计算规范》SL44－93有关规定，对于小流域，可采用小流域推理公式法计算洪水。设计洪水采用《**省中小流域设计暴雨洪水图集》（以下简称“84图集”）和**省水文水资源局2005年12月编制的《**省暴雨参数图集》（以下简称“05图集”）查算后的成果进行比较，推求设计洪水。1、设计暴雨量根据“84图集”和“05图集”附图，在流域重心处读得各时段点暴雨均值和相应的变差系数，以Cs=3.5Cv查P—Ⅲ型曲线模比系数，计算设计频率点暴雨量，再根据流域面积查附图求得点面折减系数，计算面暴雨量。由于**水库流域面积F=2.15km2，小于50km245n，以点雨量作为面雨量，即点面折减系数α=1。**水库设计暴雨量计算成果如表2-2、表2-3。表2-2设计暴雨量计算成果表（84图集）时段点雨量均值变差系数偏态系数模比系数设计频率点雨量点面折减系数设计频率面雨量H(mm)CvCs=3.5CvKpHt(mm)αHp(mm)10min17.50.461.61K5=1.933.3133.3K1=2.5644.844.81h450.541.89K5=2.0391.4191.4K1=2.91131.0131.06h780.642.24K5=2.28177.81177.8K1=3.39264.4264.4241100.652.28K5=2.3253.01253.0K1=3.44378.4378.4表2-3设计暴雨量计算成果表（05图集）时段点雨量均值变差系数偏态系数模比系数设计频率点雨量点面折减系数设计频率面雨量H(mm)CvCs=3.5CvKpHt(mm)αHp(mm)10min16.50.441.54K5=1.8631.6131.6K1=2.4842.242.21h450.521.82K5=2.0391.4191.4K1=2.83127.4127.46h800.652.28K5=2.3184.01184.0K1=3.44275.2275.2241100.652.28K5=2.32531253.00K1=3.44378.4378.402、暴雨递减指数45n考虑不同时段雨量变差系数Cv及点面关系影响，根据各时段点雨量和点面折减系数，按“84图集”说明中公式：n1p=1-1.285㏒10αH1p/αH10pn2p=1-1.285㏒10αH6p/αH1pn3p=1-1.661㏒10αH24p/αH6p式中：H10p、H1p、H6p、H24p为各设计频率的1min和1h、6h、24h点雨量；α=1为相应的点面折减系数。计算三种时段设计暴雨递减指数n1p、n2p、n3p，如表2-4、表2-5。表2-4暴雨递减指数成果表（84图集）暴雨递减指数设计频率年n1pn2pn3p20年一遇0.4360.6280.746100年一遇0.4010.6080.741表2-5暴雨递减指数成果表（05图集）暴雨递减指数设计频率年n1pn2pn3p20年一遇0.4080.6090.770100年一遇0.3830.5700.7703、24小时净雨时程分配采用省图集说明中表（3）分配比例分配，如表2-6、2-7。45n表2—6设计频率净雨时程分配成果表（84图集）频率R时段净雨（mm）合计789101112131415161718192021222324　分配比例（%）R6　　　　　771554107　　　　　　　100R24～R6　6101212　　　　　　1612101066　10020年R6　　　　　9.09.019.369.512.99.0　　　　　　　128.6R24～R6　3.35.46.56.5　　　　　　8.76.55.45.43.33.3　54.4100年R6　　　　　14.214.230.5109.820.314.2　　　　　　　203.3R24～R6　5.38.810.510.5　　　　　　14.010.58.88.85.35.3　87.7表2—7设计频率净雨时程分配成果表（05图集）频率R时段净雨（mm）合计789101112131415161718192021222324　分配比例（%）R6　　　　　771554107　　　　　　　100R24～R6　6101212　　　　　　1612101066　10020年R6　　　　　9.39.320.071.913.39.3　　　　　　　133.1R24～R6　3.05.06.06.0　　　　　　8.06.05.05.03.03.0　49.9100年R6　　　　　14.814.831.7114.321.214.8　　　　　　　211.6R24～R6　4.87.99.59.5　　　　　　12.79.57.97.94.84.8　79.445n2.5.3设计洪水1、设计洪水总量设计洪量采用降雨径流关系，按24小时设计净雨量计算。24小时设计洪量用下式计算：W24=1000RF（m3）式中：F——流域面积（km2）,该水库控制流域面积为2.15km2。R——24小时净雨深（mm），由《**省中小流域设计暴雨洪水图集》降雨径流关系P+Pa～R曲线中VI-1线求得。土壤最大蓄水量Ima*=60mm。P为24小时设计雨量，Pa为设计前期影响雨量，50年一遇以上暴雨Pa=Ima*,低于50年一遇暴雨Pa=2/3Ima*,则各设计频率净雨量计算成果如表2-8、表2-9。表2—8设计净雨量及设计洪量计算成果表（84图集）设计频率P24(mm)Pa(mm)P+Pa(mm)R24(mm)R6(mm)W(104m3)P＝5%25340293183128.639.3P＝1%378.460438.4291203.362.6表2-9设计净雨量及设计洪量计算成果表（05图集）设计频率P24(mm)Pa(mm)P+Pa(mm)R24(mm)R6(mm)W(104m3)P＝5%253.040.0293.0183.0133.139.3P＝1%378.460.0438.4291.0211.662.62、设计洪峰流量洪峰流量采用“84图集”中推理公式法计算。Qm=0.278ψ(S/τn)Fψ=1-(μ/S)τnτ=0.278L/(mJ1/3Q1/4)式中:Qm—设计洪峰流量(m3/s)；167nψ—洪峰径流系数；τ—洪峰汇流时间(h)；F—流域面积(km2)，F=2.15km2；L—干流长度,设计断面至干流分水岭(km)，L=1.84km；J—干流平均坡度(以小数计)，J=0.033；S—设计最大1小时雨量平均强度,即设计频率1小时雨量(mm/h)；N—设计暴雨递减指数；按照相应的汇流历时取值，当τ＜1小时取n1p，当τ=1～6小时取n2p，当τ=6～24小时n3p；μ—平均入渗率,以mm/h计，μ=6；m—汇流参数。将各数值代入公式经试算得设计洪峰流量计算成果，如表2-10、表2-11。表2—10不同频率洪峰流量计算成果表（84图集）频率（年）项目20年一遇100年一遇流域面积F（km2）2.152.15干流长度L（km）1.841.84平均坡度J0.0330.033水文分区ⅥⅥ平均入渗率μ66θ=L/(F1/4J1/3)4.744.74汇流参数m0.980.98设计雨强S（mm/h）91.35130.95设计暴雨递减指数nn1p0.4360.401n2p0.6280.608N3p0.7460.741洪峰汇流时间τ(h)0.5710.517洪峰径流系数ψ0.9490.965设计洪峰流量Qm（m3/s）66.1498.44167n表2—11不同频率洪峰流量计算成果表（05图集）频率（年）项目20年一遇100年一遇流域面积F（km2）2.152.15干流长度L（km）1.841.84平均坡度J0.0330.033水文分区ⅥⅥ平均入渗率μ66θ=L/(F1/4J1/3)4.744.74汇流参数m0.980.98设计雨强S（mm/h）91.35127.35设计暴雨递减指数nn1p0.4080.383n2p0.6090.570n3p0.7700.770洪峰汇流时间τ(h)0.5730.523洪峰径流系数ψ0.9480.963设计洪峰流量Qm（m3/s）64.9394.013、设计洪水计算成果比较及合理性分析采用《84图集》和《05图集》查算的设计洪量相等，设计洪峰流量成果比较见表2-12、2-13。表2-12设计洪量计算成果比较表项目设计频率《84图集》设计洪量（104m3）《05图集》设计洪量（104m3）比较P=5%39.339.3相同P=1%62.662.6相同表2-13设计洪峰流量计算成果比较表项目设计频率《84图集》设计洪峰流量（m3）《05图集》设计洪峰流量（m3）比较P=5%66.1464.93《84图集》大1.83%167nP=1%98.4494.01《84图集》大4.5%从上表比较可知：《84图集》计算洪量与《05图集》计算结果一致；《84图集》计算洪峰流量均比《05图集》计算结果有所偏大。本次洪水复核两图集查算的洪峰流量偏差不大于10%，本次洪水复核查算所得计算成果合理可信。分析产生偏差的主要原因是因为两个图集查得的降雨量及Cv值有所不同，造成了模比系数和暴雨递减指数有所不同，造成两图集查算的洪量和洪峰流量结果不一致。为安全计，本次设计洪水采用《84图集》查算成果。采用设计洪水计算成果见表2-14。表2-14采用设计洪水成果表项目设计频率《84图集》设计洪量（104m3）《84图集》设计洪峰流量（m3）P=5%39.366.14P=1%62.698.444、设计洪水过程线采用概化等腰三角形方法计算设计洪水过程线。（1）由降雨径流关系查算出24小时设计净雨量R24，并计算24小时设计洪量W24。计算成果见表2-8。（2）以设计暴雨递减指数n2，n3为参数查《84图集》表（3）24小时净雨概化时程分配表，计算逐时净雨。计算成果见表2-6。（3）将设计洪峰（主峰）Qm和τ，对应τ时段的最大平均净雨强度，绘出概化等腰三角形，其顶高为Qm，底宽为2τ。（4）列表计算出主峰τ前后各个τ时段的净雨量Rτ，因τ不够整时段，按小时平均分配取值。以各个时段的净雨平均强度计算各次峰的洪峰流量Qi=0.278(Rτ/τ)F(m3167n/s)，按等腰三角形对应于净雨过程绘于图上，叠加绘出24小时洪水过程线。过程线量算的洪量应与净雨计算的W24相等。**水库1800s洪水过程线见表2-15。表2-15洪水过程成果表（m3/s）时段洪水重现期（年）备注：t（h）20年100年80.911.56时段流量合计数乘以时段1800秒，与各频率24小时洪量一致8:300.981.6891.061.819:301.312.27101.572.7210:301.692.92111.823.1211:301.893.21121.953.3112:302.213.76132.474.2213:302.814.39143.154.5614:3034.6551.501566.1498.4415:3041.2964.541616.4330.6416:309.8718.21173.315.7917:302.905.00182.494.2118:302.454.07192.413.9319:302.093.46201.772.9920:301.642.79211.512.6021:301.452.47221.392.3422:301.151.95230.911.5623:300.450.78合计218.13346.81由表2-15可见24小时设计洪量：P=5﹪时，W24=39.3万m3P=1﹪时，W24=62.43万m3；167n结果与净雨计算一致，认为设计洪水过程线成果合理。2.6施工期洪水根据施工计划安排，工程施工全部安排在非汛期，**水库上游坝面面板施工、帷幕灌浆工程施工及输水洞工程施工安排在12月份至次年3月份施工。根据《水利水电工程施工组织设计规范》（SL303-2004）表3.2.2导流建筑物洪水标准划分，确定施工期洪水重现期为5年。参考已经批准的鹤山区韩林涧水库5年一遇施工期洪水标准，韩林涧水库控制流域面积15.9km2,5年一遇非汛期洪水1.13m3/s。采用面积类比法，本水库控制流域面积2.15km2，则5年一遇非汛期洪水0.15m3/s。2.7泥沙2.7.1实测法**水库于1975年工程竣工，1985年开始运行，水库建成近30年，由于水库实测淤积高程为124.87m。根据水库水位～库容曲线，查得124.87m高程对应库容为0.648万m3，经推算多年平均输沙量为0.02万m3。2.7.2公式法1、悬移质多年平均输沙量估算由于**水库上游河道缺乏实测悬移质资料，利用悬移质多年平均侵蚀模数分区图，多年平均年侵蚀模数可由下式计算：式中：Mso—多年平均年侵蚀模数（t/km2）；167nWso—悬移质多年平均年输沙量（t）；F—流域面积，F=2.15（km2）；根据《**省水资源》（2007年）附图，查出侵蚀模数为500t/km2，计算得悬移质多年平均年输沙量为0.11万t。2、推移质多年平均输沙量估算由于**水库上游河道缺乏实测推移质资料，采用系数法进行估算，计算公式如下：Wb0=βWso式中：Wb0—推移质多年平均输沙量（t）；Wso—多年平均年输沙量（t）；β—推移质输沙量与悬移质输沙量的比值，β=0.1。由悬移质多年平均输沙量Wso=0.11万t，可计算得推移质多年平均输沙量Wb0=0.011万t。3、多年平均输沙量由悬移质多年平均输沙量和推移质多年平均输沙量计算可知，水库坝址处多年平均输沙量:W=Wso+Wb0=0.121万t大约相当于0.07万m3。4、**水库多年平均输沙量经实测法得到水库多年平均输沙量为0.02万m3，由推理公式计算的多年平均输沙量为0.07万m3，两者相差较大，根据工程实际情况，本水库多年平均输沙量采用实测结果，即多年平均输沙量为0.02万m3。167n3工程地质3.1概述**水库位于**省**市**县北阳镇**村西约100米山口处。**水库属于海河流域卫河水系北阳河上游，控制流域面积2.15km2，干流长1.84km，比降0.033，水库现状总库容14.5万m³，水库下游有4个村庄，4500多人口，1500余亩耕地，水库设计灌溉面积1500余亩。是一座以灌溉、防洪为主，兼顾水产养殖综合利用的小（2）型水库。水库设计洪水标准为20年一遇，校核洪水标准为100年一遇。水库建成运用以来效果显著，改变了水库附近村庄极其缺水的局面，在改善当地的农业生产条件和补给地下水，解决山区村庄人畜吃水困难等方面发挥了很大的作用。本次勘察主要内容是查明水库坝址区工程、水文地质条件（包括地形地貌、地层岩性、地质构造与地震等）；重点查明大坝坝体质量、大坝坝基、坝肩渗水通道的分布及渗漏原因，查明坝址区地下水、地表水类型，评价其对混凝土的腐蚀性。提出各类岩层的物理力学参数建议值，对各岩层的透水性进行分析，对可能存在的工程水文地质问题作出评价并提出合理性处理建议。另外了解工程所需天然建材的质量和储量。本次勘察外业工作于2013年11月进行。主要在坝址区布置3个钻孔，另外进行了地质测绘等工作。完成主要工作量见表3-1。167n表3-1主要勘察工作量表类别工作项目单位工作量备注地质测绘坝址区（1：1000）km20.09勘探钻孔m/孔50.0/3竖井m/孔试样采取岩样组9岩石试验吸水率组9块体密度组9干、湿抗压强度组9静弹模组9三轴压缩强度组9直剪组9水质分析组1压水试验段10注水试验段水位观测次13断面测量km/孔、点0.2/3根据《**市**水库除险加固工程工程地质勘查报告（初设阶段）》**水库主要存在的地质问题及形成的结论和建议如下：（1）**水库位于**市**县北阳镇**村西约100m山口处，水库附近有乡县道路与G107相通，交通位置便利。（2）**水库库区位于太行山东麓山前区，库内基岩多裸露，山地海拔高在300m以上；坝址区位于北阳河深切“U”形河谷中，属硬质岩岗地地貌，两岸岗地高程130～140m，河底高程117～124m，坝址处河床宽约60m。两岸山体岩性为太古界片麻岩，岩体破碎，裂隙发育。（3）**水库位于海河流域卫河水系北阳河的出山口处，向下进入167n冲洪积倾向平原。库区分布有太古界片麻岩以及第四系松散堆积物。工程区主要工程地质问题为库区淤积问题，不存在库岸稳定、库区渗漏、淹没及浸没等工程地质问题。（4）坝体块石料为灰岩，形状、大小不一，杂乱无章，砌筑灌浆不饱满，施工质量较差。下游面浆砌石缝口脱落较严重，上下游坝体均有白灰淅出；坝体具中等透水性，且下游有两处渗漏点，坝体不能满足防渗要求，存在渗漏问题。建议对坝体进行防渗灌浆处理。（5）水库大坝坝基岩性为片麻岩，坝体、坝基接触带具中等透水性，存在渗漏问题；右坝肩岩性为片麻岩，具中等透水性，存在右坝肩绕渗问题。建议对坝体、坝基接触带及右坝肩进行防渗灌浆处理，处理下限应深入下部弱透水层3～5m。（6）斜卧管及输水平管基础均位于强风化片麻岩中，现状输水洞斜卧管盖板丢失，漏水严重，出口控制阀门损坏，出口淤堵。建议对上述问题采取处理措施。（7）工程区地下水和库水关系密切，场区库水水化学类型为“HCO3-SO4-Ca”型，库水对混凝土和钢筋混凝土结构中钢筋无腐蚀性，对钢结构具弱腐蚀性。（8）工程场区地震动峰值加速度为0.20g，相当于地震基本烈度Ⅷ度区。（9）工程所需砂砾料和块石料可取自**县庙口乡石棚料场，运距约30km。也可采用外购方式解决，外购料质量应满足《水利水电工程天然建筑材料勘察规程》（SL251-2000）相关质量要求。3.2水库区工程地质条件3.2.1地质概况167n1、地形地貌**水库位于**市**县北阳镇**村西约100m山口处。系太行山东麓山前区，坝址区具山间沟谷地貌特征。河谷狭窄，谷内两岸植被稀少，80%为基岩裸露。河床宽度在山区为40～70m。河床右岸及上游基岩多出露，左岸有薄层洪积成因的土层覆盖，河床内有淤积层。山地海拔高在300m以上。2、地层岩性根据地质测绘及以往地质资料，库区分布有太古界片麻岩以及新生界第四系松散堆积物。现由老至新分述如下：（1）太古界(Ar)：片麻岩：肉红色，强风化带内为灰黄色、灰白色，片麻理结构，块状构造，以粗粒为主，主要矿物成分为长石、石英、云母及角闪石等。强~弱风化，裂隙较发育，裂隙倾角一般30°~45°，个别近垂直，局部裂隙极发育，纵横交错。库区及右岸表层多呈强风化，局部全风化为土状，下游一般为中等风化。（2）新生界第四系全新统（Q2pl4）洪积成因，岩性主要为重壤土，主要分布在库区河道左岸。重壤土：褐黄色、黄褐色，可塑状，可见灰色条带，土质不均，杂中粗砂粒。3、地质构造勘察区按区域大地构造分区位于华北准地台(Ⅰ)黄淮海拗陷(Ⅰ2)的西部边缘。新构造运动单元分区属华北断陷~隆起区（Ⅱ）的太行山隆起分区（Ⅱ3）和河北断陷分区（Ⅱ5）交接部位167n勘察区位于华北地震构造区、华北平原地震带的西部，新构造差异运动强烈，地震活动强度大、频度高。经调查，目前勘察区尚未发现新构造断裂活动痕迹。根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001，1/400万）可知，勘察区地震动峰值加速度0.20g，相当于地震基本烈度Ⅷ度。**库库区内无大的断裂构造地质情况，诱发地震的可能性不大。4、水文地质条件库区大陆性暖温带半干旱季风气候区。四季分明，春季干旱多风，夏季炎热多雨，秋季昼暖夜凉，冬季寒冷干燥。多年平均气温13.9℃，无霜期209天，降雨量605mm。区内河流流量受季节性变化控制，洪水期出现在7、8、9月；洪水主要受短历时暴雨强度变化影响，洪水陡涨陡落，呈现出突发性强、汇流快、历时短等特点。水库区地表水较为丰富，北阳河为季节性河流，丰水期河水来势快，流量大，枯水期水量小，甚至断流。区内水文地质条件简单，根据岩性特征、断裂构造的发育程度、富水条件及水文地质条件，将区内岩性划分为2个含（透）水层（组），即基岩裂隙含（透）水层（组）和重壤土等第四系松散层孔隙水，两者直接接触，连通性良好。3.2.2库区工程地质条件及评价**水库位于海河流域卫河水系北阳河的出山口处，向下进入冲洪积倾向平原。库区分布有太古界片麻岩以及第四系松散堆积物。建库以来，水库存在淤积现象，以坝前最为严重。根据实测资料，现水库大坝前淤积严重，淤积厚度可达3米左右；库区地层岩性主要为太古界片麻岩，强风化为主，岩芯多风化、切割呈碎块状，左岸上覆有薄层重壤土，库内未发现断层等构造发育情况。因此，不存在库岸稳定及库区渗漏问题；水库两岸山体较高，也没有农田及房屋，因此不存在淹没及浸没问题。167n3.3坝址区地质条件3.3.1地质概况1、地形地貌坝址区位于北阳河深切“U”形河谷中，属硬质岩岗地地貌，两岸岗地高程130～140m，河底高程117～124m，坝址处河床宽约60m。2、地层岩性（1）太古界(Ar)：片麻岩：肉红色，强风化带内为灰黄色、灰白色，块状结构，片麻理构造，以粗粒为主，主要矿物成分为长石、石英、云母及角闪石等。强~弱风化，裂隙较发育，裂隙倾角一般30°~45°，个别近垂直，局部裂隙极发育，纵横交错。强风化层岩芯风化呈碎块状，岩芯采取率为72%～89%，RQD值为0%，弱风化层岩芯呈柱状，岩芯采取率为67%～81%，RQD值为42%～83%。钻孔揭露厚度6.5～14.7m。（2）新生界第四系全新统（Q2pl4）洪积成因，岩性主要为重壤土，主要分布在左坝头。重壤土：褐黄色、黄褐色，可塑状，可见灰色条带，土质不均，杂中粗砂粒。钻孔未揭露该层，厚度约2～3m。（3）人工堆积（Qs）浆砌石坝体：青灰色、肉红色，成分主要为灰岩，少量为片麻岩，见白灰及水泥砂浆，灰岩竖向裂隙发育，裂隙面充填白灰及水泥砂浆，砌石质量一般较差，岩芯多呈碎块～15cm左右柱状，岩芯采取率为88%～95%，RQD值一般为4%～35%，HM1孔5.0～8.5m岩芯较好，RQD值为90%。钻孔揭露厚度5.3～8.5m。3、坝址区岩土体的物理力学性特征167n坝基岩体为太古界片麻岩，块状结构，片麻状构造，上部5.3～9.5m强风化，岩芯多呈碎块状，其下为弱风化，岩石较新鲜完整，强度高。本次钻探取钻孔弱风化片麻岩岩样做室内试验，试验成果统计见表3-2。根据钻探岩芯情况，结合以往地质资料及经验，经综合工程地质类比，提出**水库坝基岩体物理力学性设计参数建议值表3-3。另外提出饱和状态下坝基片麻岩地基承载力标准值为0.6~1.0MPa。表3-2岩石物理力学性试验成果统计表岩土体单元编号及名称统计项目含水率吸水率饱水率饱水系数块体密度抗压强度抗剪断强度软化系数（g/cm3)(MPa)(MPa)(°)(%)(%)(%)自然干饱和干饱和cφ①浆砌石坝体组数22最小值1.5743.7最大值1.7348.2平均值1.6545.95②弱风化片麻岩组数7772777772最小值0.200.400.430.742.592.592.6250.628.80.47最大值0.261.171.250.962.662.662.67119.064.40.55平均值0.220.830.970.852.632.632.6582.412.20.51表3-3坝基岩体物理力学性设计参数建议值表岩土体单元编号及名称密度(g/cm3)吸水率（%）抗压强度（Mpa）静弹模（×103Mpa）（饱和）泊松比（饱和）岩体抗剪强度岩体抗剪断强度干饱和干饱和ff＇C＇（Mpa）①浆砌石坝体0.50.650.55②强风化片麻岩2.582.610.8425158.50.210.45~0.500.550.45②弱风化片麻岩2.632.650.8345~8030~6012.50.250.65~0.701.01.2167n4、水文地质条件（1）地下水性质坝址区地下水主要为基岩裂隙水。基岩裂隙水主要赋存于片麻岩节理裂隙中，基岩裂隙水埋藏较深，本次勘察钻孔内揭露水位为库水渗透至坝体水位，钻孔揭露水位埋深3.83～4.36m，水位高程126.68～126.75m，测得库内水位127.55m。地下水受河（洪）水、大气降水及上游径流补给，排泄方式以向下游径流排泄为主。（2）岩土体的渗透性根据《**水库地堪报告》坝体浆砌石胶结不均一，隔水性能一般较差，根据钻探及现场压水试验可知浆砌石坝体6组试验透水率范围值为14～26Lu，平均19.7Lu，具中等透水性。坝址区片麻岩由于风化程度、节理裂隙发育程度的不同，渗透性亦不相同。根据钻孔压水试验资料，坝基片麻岩4组试验透水率范围值为7.6～9.5Lu，平均8.4Lu，具弱透水性。表3-4各岩土体单元渗透试验统计成果表岩土体单元编号岩性试验方法统计组数范围值平均值透水性等级q(Lu)q(Lu)①浆砌石坝体、坝体坝基接触带压水试验614～2619.7中等透水②片麻岩压水试验47.6～9.58.4弱透水（3）水化学类型地下水和库水关系密切，库水无色、无味、透明。勘察期间取水库水样进行水质简分析，水质分析成果见表3-5。由表3-5可知：库水水化学类型为“HCO3-SO4-Ca”型，PH值为7.69，属弱碱性水；矿化度746.81mg/L，为淡水；总硬度为677.45mg/L，属极硬水；侵蚀性CO2含量为13.20mg/L。根据《水利水电工程地质勘察规范》（GB50487-2008）附录L判别，场区库水167n对混凝土和钢筋混凝土结构中钢筋无腐蚀性，对钢结构具弱腐蚀性。表3-5水质分析成果表取样编号HMSY（库水）项目mg/Lme/Lme/L%阳离子K++Na+9.200.4005.56Ca2+206.005.15071.53Mg2+39.601.65022.92小计254.807.200100阴离子CL-33.680.95013.19SO2-4211.202.20030.56HCO-3247.134.05056.25CO2-30.000.0000.00小计492.017.200100总硬度(mg/L)677.45暂时硬度(mg/L)474.95永久硬度(mg/L)202.50负硬度(mg/L)0.00总碱度(mg/L)202.50矿化度(mg/L)746.81游离CO2(mg/L)4.40侵蚀性CO2(mg/L)13.20pH值7.69库尔洛夫式水化学类型HCO3-SO4-Ca3.3.2坝址区工程地质条件及评价根据钻探资料及地质测绘结果，坝址区存在的工程地质问题主要为坝体及坝肩、坝基部位渗漏问题。（1）坝基、坝肩渗漏问题167n水库大坝坝基地层岩性为片麻岩，强～弱风化，根据钻探揭露情况，强风化带深度一般13.6～14.8m，大坝直接坐落在强风化带上，岩芯破碎，且节理裂隙发育，根据钻孔压水试验，接触带透水率为14～18Lu，具中等透水性。因此，坝体、坝基接触带存在渗漏问题，建议进行防渗灌浆处理，处理下限应深入下部弱透水层3～5m。水库大坝左坝肩地层岩性为重壤土，具弱透水性，一般不存在渗漏问题；右坝肩地层岩性为片麻岩，强~弱风化，强风化带深度一般8m左右，岩芯破碎，且节理裂隙发育，坝体坐落在强风化带上，强风化带上部具中等透水性。因此，右坝肩存在绕渗问题，建议进行防渗灌浆处理，处理下限应深入下部弱透水层3～5m。（2）坝体质量评价本次勘察对浆砌石坝体进行了钻探，根据钻探资料，**水库坝体块石料为灰岩，石料形状不一，大小不等，块径一般8～15cm，局部小于10cm，杂乱无章。砌筑灌浆不饱满，施工质量较差，且水泥白灰的粘结强度低，耐久性差，在水软化及大气影响作用下剥落离淅。勘察期间发现下游面浆砌石缝口脱落较严重，上下游坝体均有白灰淅出。根据钻孔压水试验成果，坝体透水率范围值为14～26Lu，平均19.7Lu，具中等透水性，不能满足防渗要求。测绘期间发现坝后有两处渗漏点，渗漏点高程约为125.9m，渗漏量分别为3.6L/s和1.1L/s。由于本次勘察钻孔较少，揭露坝体范围有限，不能全面反映坝体的渗漏情况，但从坝体外观和历史资料记载分析，坝体存在渗漏问题，抗渗性能不满足要求，建议对大坝坝体进行防渗灌浆处理。3.4各类建筑物地质评价3.4.1坝基及坝肩地质评价167n水库大坝坝基地层岩性为片麻岩，强～弱风化，根据钻探揭露情况，强风化带深度一般13.6～14.8m，大坝直接坐落在强风化带上，岩芯破碎，且节理裂隙发育，根据钻孔压水试验，接触带透水率为14～18Lu，具中等透水性。因此，坝体、坝基接触带存在渗漏问题，建议进行防渗灌浆处理，处理下限应深入下部弱透水层3～5m。水库大坝左坝肩地层岩性为重壤土，具弱透水性，一般不存在渗漏问题；右坝肩地层岩性为片麻岩，强～弱风化，强风化带深度一般8m左右，岩芯破碎，且节理裂隙发育，坝体坐落在强风化带上，强风化带上部具中等透水性。因此，右坝肩存在绕渗问题，建议进行防渗灌浆处理，处理下限应深入下部弱透水层3～5m。3.4.2输水洞工程地质评价输水洞位于溢流坝段中部，由斜卧管和输水平管组成。斜卧管为浆砌石结构，在斜卧管顶部设梯级放水孔，孔口直径0.25m，输水平管为DN400铸铁管，输水洞设计最大放水流量0.15m3/s,下游设控制阀门。因斜卧管孔口封堵块损毁，漏水严重,控制阀门已经损坏不能正常运行，严重影响水库安全运行。输水洞基础位于强风化片麻岩中，现状输水洞进出口均被掩埋，洞身破损严重，建议对输水洞进行清理、加固处理。3.4.3浆砌石坝体质量评价本次勘察对浆砌石坝体进行了钻探，根据钻探资料，**水库坝体块石料为灰岩，石料形状不一，大小不等，块径一般8～15cm，局部小于10cm，杂乱无章。砌筑灌浆不饱满，施工质量较差，且水泥白灰的粘结强度低，耐久性差，在水软化及大气影响作用下剥落离淅。勘察期间发现下游面浆砌石缝口脱落较严重，上下游坝体均有白灰淅出。根据钻孔压水试验成果，坝体透水率范围值为14～26Lu，167n平均19.7Lu，具中等透水性，不能满足防渗要求。测绘期间发现坝后有两处渗漏点，渗漏点高程约为125.9m，渗漏量分别为3.6L/s和1.1L/s。由于本次勘察钻孔较少，揭露坝体范围有限，不能全面反映坝体的渗漏情况，但从坝体外观和历史资料记载分析，坝体存在渗漏问题，抗渗性能不满足要求，建议对大坝坝体进行防渗灌浆处理，大坝上游增设混凝土防渗面板。3.5天然建筑材料**水库大坝为浆砌石重力坝，所需天然建筑材料主要为砂砾料及块石料。3.5.1砂砾料工程区所需的砂砾料分别为混凝土粗骨料和细骨料两部分，粗、细骨料均采用石棚石料场人工骨料。石棚料场位于**县庙口乡石棚村北，运距约30km，料场西南紧靠夺丰水库，料场有乡村公路经石棚村，庙口乡与107国道相连，交通较便利。料场有用层为寒武系灰岩，据试验成果，该料没有碱活性，因此粉碎后可作为粗细骨料使用。施工前应按照《水利水电工程天然建筑材料勘察规程》（SL251-2000）要求进行相关的试验，确保材料质量合格。3.5.2块石料石料将取自石棚料场。该料场位于**县庙口乡石棚村附近，储量1340万m3，运距约30km，交通较便利。岩性为灰岩，厚层状，致密坚硬。试验结果表明，料场灰色、浅灰色灰岩均为非碱活性岩石。岩石试验成果汇总见表3-6，岩石碱活性试验成果汇总见表3-7167n，岩石试验成果与《水利水电天然建筑材料勘察规程》（SL251-2000）质量要求对比见表3-8。由对比结果可知：料场灰色、浅灰色灰岩质量均满足《水利水电天然建筑材料勘察规程》（SL251-2000）关于块石料和人工骨料技术要求，可以作为块石料使用。3-6岩石试验成果汇总表岩性试验统计吸水率块体密度抗压强度冻融损失率软化系数硫酸盐及硫化物含量（换算成SO3）自然饱和自然干饱和干饱和冻融％％g/cm3g/cm3MPaMPaMPa％-％浅灰色灰岩(∈2zh)组数11112111111114455最小值0.030.082.652.652.6939.753.552.200.020.73-最大值1.061.412.752.752.76142.3106.9121.70.080.88-平均值0.180.242.702.702.71100.987.381.30.040.84合格灰色灰岩(∈2zh)组数12123121212125565最小值0.120.122.712.682.6868.947.961.40.010.76-最大值0.270.352.722.732.73124.6120.9121.70.040.95-平均值0.190.222.712.712.7297.272.776.40.030.86合格3-7岩石碱活性试验成果汇总表岩性试验编号岩相法试验结果岩石柱法膨胀率(％)砂浆棒快速法膨胀率(％)试验结论料场骨料碱活性判别深灰色灰岩(∈2zh)SP04-1含碱碳酸活性成分0.071-非碱活性非碱活性SP06-1不含碱活性成分--非碱活性SP06-2不含碱活性成分--非碱活性SP06-3不含碱活性成分--非碱活性SP06-4不含碱活性成分--非碱活性SP06-5不含碱活性成分--非碱活性浅灰色灰岩(∈2zh)SP06-6不含碱活性成分--非碱活性非碱活性SP06-7不含碱活性成分--非碱活性SP06-8不含碱活性成分--非碱活性SP06-9不含碱活性成分--非碱活性SP06-10不含碱活性成分--非碱活性3-8岩石试验成果与《规程》（SL251-2000）质量要求对比表项目岩性饱和抗压强度软化系数冻融损失率干密度硫酸盐及硫化物含量（换算成SO3）岩石碱活性试验MPa%g/cm%%规程质量要求按照地域、设计要求与使用目的确定<1>2.4<0.5-浅灰色灰岩(∈2zh)87.30.840.042.70合格非碱活性灰色灰岩(∈2zh)72.70.860.032.71合格非碱活性3.6结论与建议167n（1）**水库位**市**县北阳镇**村西约100m山口处，水库附近有乡县道路与G107相通，交通位置便利。（2）**水库库区位于太行山东麓山前区，库内基岩多裸露，山地海拔高在300m以上；坝址区位于北阳河深切“U”形河谷中，属硬质岩岗地地貌，两岸岗地高程130～140m，河底高程117～124m，坝址处河床宽约60m。两岸山体岩性为太古界片麻岩，岩体破碎，裂隙发育。（3）**水库位于海河流域卫河水系北阳河的出山口处，向下进入冲洪积倾向平原。库区分布有太古界片麻岩以及第四系松散堆积物。工程区主要工程地质问题为库区淤积问题，不存在库岸稳定、库区渗漏、淹没及浸没等工程地质问题。（4）坝体块石料为灰岩，形状、大小不一，杂乱无章，砌筑灌浆不饱满，施工质量较差。下游面浆砌石缝口脱落较严重，上下游坝体均有白灰淅出；坝体具中等透水性，且下游有两处渗漏点，坝体不能满足防渗要求，存在渗漏问题。建议对坝体进行防渗灌浆处理。（5）水库大坝坝基岩性为片麻岩，坝体、坝基接触带具中等透水性，存在渗漏问题；右坝肩岩性为片麻岩，具中等透水性，存在右坝肩绕渗问题。建议对坝体、坝基接触带及右坝肩进行防渗灌浆处理，处理下限应深入下部弱透水层3～5m。（6）斜卧管及输水平管基础均位于强风化片麻岩中，现状输水洞斜卧管盖板丢失，漏水严重，出口控制阀门损坏，出口淤堵。建议对上述问题采取处理措施。（7）工程区地下水和库水关系密切，场区库水水化学类型为“HCO3-SO4-Ca”型，库水对混凝土和钢筋混凝土结构中钢筋无腐蚀性，对钢结构具弱腐蚀性。（8167n）工程场区地震动峰值加速度为0.20g，相当于地震基本烈度Ⅷ度区。（9）工程所需砂砾料和块石料可取自**县庙口乡石棚料场，运距约30km。也可采用外购方式解决，外购料质量应满足《水利水电工程天然建筑材料勘察规程》（SL251-2000）相关质量要求。167n4工程任务和规模4.1地区社会经济状况4.1.1地区社会经济概况**水库位于**省**市**县北阳镇**村西约100米山口处。**水库属于海河流域卫河水系北阳河上游，控制流域面积2.15km2，干流长1.84km，比降0.033，现状水库总库容14.5万m3，兴利库容9.28万m3，死库容1.62万m3，是一座以灌溉、防洪为主，兼顾水产养殖综合利用的小（2）型水库。**市位于**省北部，辖浚县、**县、**滨区、山城区、鹤山区和**经济开发区，总面积2182km2。京广铁路、京港澳高速公路和107国道纵贯南北，**至濮阳高速公路、山西至濮阳等干线公路横穿东西。石家庄至武汉客运专线、山西中南部运煤铁路通道、**至山西高速公路正在建设，届时**将形成铁路、高速公路“双十字”大交通格局。**矿产资源丰富，水、电资源充裕。**县地处豫北，总面积567.4平方公里，森林覆盖率为21.7%。总人口25.8万，下辖朝歌镇、高村镇、北阳镇、桥盟乡、庙口乡、黄洞乡、西岗乡、铁西乡8个乡镇区，175个行政村。区位条件优越，交通便达。北距首都北京500公里，南距省会郑州120公里，京广铁路、京珠高速公路、107国道纵贯全境南北，国家西气东输工程、南水北调工程西傍县城而过。近年以来，北阳镇坚持东部抓高产高效种植业、中部抓畜牧养殖业、西部抓旅游服务业的发展思路，抢抓机遇，务实苦干，各项工作取得了可喜成绩。167n突出发展，招商引资和项目建设实现了新飞跃。该镇强化“选商引税”和“服务企业”理念，重点选择成长性好、符合国家产业政策、促进财政增收的项目。目前，总投资2.2亿元的邵氏牧业兔一体化项目续建工程已经完工；投资3000万元的**九大牧业有限公司种兔养殖项目已经竣工；总投资2000万元的聚香园熟食加工项目正在调试设备；投资8380万元建设的5万吨粮食储备库项目已经投入使用；总投资1.79亿元的玫瑰庄园已栽植玫瑰150万棵；总投资3.3亿元的杏鲍菇深加工项目正在紧张施工中。　　优化结构，农业产业化实现了新突破。投资387万元的新庄村土地整理项目基本峻工，共整理土地1200亩，新建1个3万亩粮食高产创建示范区，顺利通过市农业局验收。以天邦菌业为龙头，带动周边大力发展食用菌种植，逐步形成沿大骑线两侧绿色农业产业带。积极发展林果业，着力搞好西部山区生态绿化和集体林权制度改革，挖掘山区、丘陵资源潜力，按照打造扶贫路、高云路农业旅游观光带的目标，建成了占地500亩的现代生态林果高效农业示范园。　　加大投入，小城镇建设呈现出新面貌。借助被列入全市“7+2”小城镇建设重点镇的机遇，该镇加大资金投入，加快小城镇建设步伐。高标准进行镇区详细规划和高云路旅游精品路打造，统一标准、统一风格、统一改造，镇区主干道将有原来的20米扩宽到40米；投资460万元的镇区供水管网工程，已经完工投入使用；完善了文化广场配套设施，丰富群众业余文化生活；强力推进环境卫生整治，以点带面。4.1.2开发利用及综合利用要求167n水库建成运用以来效果显著，改变了水库附近村庄极其缺水的局面，在改善当地的农业生产条件和补给地下水，解决山区村庄人畜吃水困难等方面发挥了很大的作用。水库下游有乡县道路以及北阳镇的4个村庄，保护人口4500余人，耕地1500余亩。**水库的安全性直接影响下游群众的安全，一旦溃坝失事，将给下游村庄的人民生命财产造成巨大损失。因此，该水库的防洪安全十分重要。水库水质无污染，酸碱度适中，适合鱼类的生长发育。4.2洪水调节计算4.2.1计算方法采用入库出库水量平衡公式，利用蓄率泄量曲线半图解法进行调洪演算。基本公式为：(Q1＋Q2)△t/2＋(q1＋q2)△t/2=V2－V1将公式变形可得：V2/△t＋q2/2=V1/△t－q1/2＋（Q1＋Q2）/2用q1/2－q1=－q1/2代入上式，整理可得：V2/△t＋q2/2=（Q1＋Q2）/2＋（V1/△t＋q1/2）－q1式中：Q1、Q2—为时段始末的入库流量（m3/s）；q1、q2—为时段始末的出库流量（m3/s）；V1、V2—为时段始末的水库容量（m3）；△t—为计算时段（s）。4.2.2计算原则小型水库采用24小时洪水控制，由于输水洞输水能力较小，在洪水调节计算中不参加泄水计算。本次除险加固整修溢溢流坝面，洪水调节起调水位130.5m。4.2.3水库特性数据167n1、水库水位～库容曲线水库水位～库容曲线如表4－1。表4－1**水库水位～库容曲线表水位（m）库容（万m3）水位（m）库容（万m3）备注12201296.3水位为黄海高程基准。1230.1129.57.61240.31309.11250.7130.510.91261.613113.11272.8131.515.61284.313218.4图4-1**水库水位-库容曲线2、水位～泄量关系曲线本次除险加固工程拟整修坝体中间溢流坝段，溢流坝段宽35m，两侧采用C25混凝土护砌，底高程130.5m。水库下泄洪水通过溢流坝段自由敞泄，按WES堰水力计算：其中Q—流量（m3/s）；ε—侧收缩系数;（根据进口的形状取1.0）167nm—流量系数，（m为0.52）g—重力加速度，取9.8m/s2;σs—淹没系数;（取0.995）B—溢流堰净宽(m)；（按35m计算）H0—计入行进流速的堰上总水头(m)；**水库水位～泄量关系曲线，如表4-2。表4-2**水库水位～泄量关系曲线表库水位(m)堰顶水头(m)下泄流量Q(m³/s)130.500.00130.60.12.48130.70.27.03130.80.312.91130.90.419.881310.527.78131.10.636.52131.20.746.02131.30.856.22131.40.967.08131.51.078.57131.61.190.65131.71.2103.28131.81.3116.46131.91.4130.151321.5144.34132.11.6159.02167n图4-2**水库库水位与泄量关系曲线调洪演算采用双辅助曲线半图解法逐时段作调洪演算，水库特性数据见表4-3。表4-3水库特性数据表（调洪辅助曲线）库水位库容下泄流量qq/2V/ΔtV/Δt-q/2V/Δt+q/2130.510.90.000.0060.5660.5660.56130.611.32.481.2463.0061.7664.24130.711.87.033.5165.4461.9368.96130.812.212.916.4667.8961.4374.34130.912.719.889.9470.3360.3980.2713113.127.7813.8972.7858.8986.67131.113.636.5218.2675.5657.3093.81131.214.146.0223.0178.3355.33101.34131.314.656.2228.1181.1153.00109.22131.415.167.0833.5483.8950.35117.43131.515.678.5739.2986.6747.38125.95131.616.290.6545.3289.7844.45135.10131.716.7103.2851.6492.8941.25144.53131.817.3116.4658.2396.0037.77154.23131.917.8130.1565.0899.1134.04164.1913218.4144.3472.17102.2230.05174.394.2.4洪水调节计算成果根据计算的洪水过程和水库特性数据，采用双辅助曲线半图解法逐时段作调洪演算，起调水位：130.5m，调洪时段为1800s。计算成果如表167n4-4～4-5。表4-4洪水调节计算成果表（20年）时间入库流量平均入库流量水库水位V1/Δt-q1/2V2/t+q2/2下泄流量水库水位QQ￣Z1qZ80.910.95130.5060.560.00130.538:300.98130.5360.8261.500.73130.531.0291.06130.5360.9161.840.99130.541.189:301.31130.5460.9862.101.19130.551.44101.57130.5561.0762.421.44130.561.6310:301.69130.5661.1562.701.65130.561.75111.82130.5661.2162.911.81130.571.8511:301.89130.5761.2563.061.93130.571.92121.95130.5761.2863.172.01130.582.0812:302.21130.5861.3463.362.16130.582.34132.47130.5861.4263.672.40130.592.6413:302.81130.5961.5364.062.70130.612.98143.15130.6161.7464.502.79130.9118.9014:3034.65130.9160.2080.6320.55131.3250.391566.14131.3251.76110.5959.63131.2553.7215:3041.29131.2552.00105.4755.58130.9128.861616.43130.9160.0780.8620.96130.7813.1516:309.87130.7860.8173.2213.15130.676.59173.31130.6761.5467.406.20130.61167n续表4-4洪水调节计算成果表（20年）时间入库流量平均入库流量水库水位V1/Δt-q1/2V2/t+q2/2下泄流量水库水位3.1117:302.90130.6161.7364.652.96130.602.70182.49130.6061.7464.432.70130.602.4718:302.45130.6061.5764.222.82130.592.43192.41130.5961.5164.012.66130.592.2519:302.09130.5961.4563.772.47130.581.93201.77130.5861.3463.382.17130.571.7020:301.64130.5761.2563.041.92130.561.58211.51130.5661.1962.821.75130.561.4821:301.45130.5661.1462.671.63130.551.42221.39130.5561.1162.571.55130.551.2722:301.15130.5561.0662.391.41130.541.03230.91130.5460.9862.091.19130.530.6823:300.45130.5360.8661.660.85130.510.23240.00130.5160.7061.090.41167n表4-5洪水调节计算成果表（100年）时间入库流量平均入库流量水库水位V1/Δt-q1/2V2/Δt+q2/2下泄流量水库水位QQ￣Z1qZ81.561.62130.5060.560.00130.548:301.68130.5461.0162.181.25130.561.7591.81130.5661.1762.761.69130.572.049:302.27130.5761.2963.212.04130.592.49102.72130.5961.4563.792.49130.602.8210:302.92130.6061.7664.272.52130.613.02113.12130.6161.7264.773.11130.613.1711:303.21130.6161.7164.893.24130.623.26123.31130.6261.7164.973.35130.623.5412:303.76130.6261.6965.243.66130.633.99134.22130.6361.6665.684.17130.644.3013:304.39130.6461.6465.964.51130.644.47144.56130.6461.6366.114.68131.0428.0314:3051.50131.0457.1389.6633.62131.5774.971598.44131.5741.06132.1095.40131.4681.4915:3064.54131.4645.19122.5580.73131.0947.591630.64131.0955.3092.7839.72130.8924.4316:3018.21130.8959.2079.7221.81130.7412.00175.79130.7461.3471.2010.25130.655.3917:305.00130.6561.5866.735.41130.64167n续表4-5洪水调节计算成果表（100年）时间入库流量平均入库流量水库水位V1/Δt-q1/2V2/Δt+q2/2下泄流量水库水位QQ￣Z1qZ4.60184.21130.6461.6266.194.77130.634.1418:304.07130.6361.6565.764.27130.634.00193.93130.6361.6665.654.15130.623.7019:303.46130.6261.6865.363.80130.613.23202.99130.6161.7164.913.27130.612.8920:302.79130.6161.7364.612.91130.602.70212.60130.6061.7464.432.70130.602.5321:302.47130.6061.7664.282.53130.602.40222.34130.6061.5664.162.78130.592.1422:301.95130.5961.4363.702.42130.571.75231.56130.5761.2963.182.02130.551.1723:300.78130.5561.0862.451.46130.520.39240.00130.5260.8161.470.71由表4-4～4-5计算成果可知，其成果如表4-6。表4-6**水库调洪演算成果表重现期（年）洪峰流量(m3/s)下泄流量(m3/s)最高洪水位（m）相应库容(万m3)堰上水深(m）2066.1455.58131.2514.350.7510098.4495.4131.5715.991.07调洪计算成果：**水库洪水标准20年设计水位131.25167nm，相应库容为14.35万m3；100年校核水位131.57m，相应库容为15.99万m3。4.3坝顶高程复核1、水库基本参数按照上述兴利调洪结果，由调洪演算结果：**水库20年一遇设计水位131.25m，100年一遇校核洪水位131.57m。水库控制流域面积F＝2.15km2，水库汛期多年平均最大风速为17.5m/s。2、安全超高**水库为浆砌石重力坝，现坝顶高程131.28m，未建设防浪墙。根据《浆砌石坝设计规范》（SL25-91），坝顶不得低于水库最高静水位，防浪墙顶不得低于正常运用或非常运用的水库静水位加相应的超高Δh，Δh按下式计算：式中：hb——波浪高，（m）；hz——波浪中心线超出水库静水位的风壅高度，（m）；hc——安全超高，（m）。波高、波长计算：式中：hb—波高，m；Lm—平均波长，m；167nV0—多年平均最大风速，取17.5m/s（基本组合可采用多年平均最大风速的1.5-2倍，特殊组合可采用多年平均最大风速）；Df—计算吹程，取400m。g-重力加速度，9.81m/s2。坝前水深H>Hcr，H＞Lm/2时浪压力按下式计算：式中：Pwk-单位长度坝面上的浪压力，KN/m；Hcr-使波浪破碎的临界水深，m；hz—波浪中心线至计算静水位的高度，m。经计算：正常运用情况下hb=0.72m，hz=0.206m；非常运用情况下hb=0.43m，hz=0.11m。安全超高hc经查得：设计洪水时，取0.4m；校核洪水时，取0.3m。因此**水库加固后需要防浪墙顶高程为：正常运用时：131.25+0.72+0.206+0.40=132.58m非常运用时：131.57+0.43+0.11+0.30=132.41m综上，水库现状坝顶高程131.28m，比正常运用时的防浪墙顶132.58m低1.30m，比非常运用时的防浪墙顶132.41m低1.13m。因现状坝顶高程为131.28m，比校核水位131.57m低0.29m，本设计将坝顶加高0.3m至131.58m后并增设高1.0m的防浪墙，防浪墙顶高程为132.58m。根据《砌石重力坝设计规范》SL25-2006,规定，坝顶结构应满足设备布置、检修、交通和观测等方面的要求，坝高50m以上的非溢流坝坝坝顶宽度不宜小于3m。**水库为浆砌石重力坝，最大坝高8.5m，167n属小（2）型水库，**水库大坝坝后设有生产道路，坝顶无设备布置，现状坝顶宽1.4-2.1m，加固后坝顶宽度1.7-2.4m，能满足检修和观测要求。4.4工程任务本工程主要承担灌溉和防洪任务，根据**水库设计标准及存在的问题，拟定的**水库枢纽建筑物除险加固的主要任务是：大坝上游坝面增设混凝土防渗面板，坝基及两坝肩进行帷幕灌浆；挡水坝段坝顶采用C25砼加高整平并在上游侧增设防浪墙；拓宽溢流坝段、拆除部分砌体，然后采用C25砼浇筑成WES实用堰的形式，溢流坝段下游左侧增设导流墙；拆除斜卧管并对输水洞进口改造，更换出口闸阀并增设闸房；增设大坝变形观测设施；完善工程运行、管理及防汛设施，提高水库蓄水和防洪能力，确保水库大坝安全，并使工程加固后达到设计灌溉面积，充分发挥本工程的经济和社会效益。4.5工程规模**库属小（2）型水库，规划水库设计洪水标准为20年一遇设计洪峰流量为66.14m3/s，最大泄流量为55.58m3/s，设计水位131.25m，相应库容为14.35万m3；100年一遇校核洪峰流量为98.44m3/s，最大泄流量为95.4mm3/s，校核水位131.57m，相应库容为15.99万m3；按照《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000）的规定，工程等别为Ⅴ等，主要建筑物如大坝、输水洞级别为5级，次要建筑物级别为5级。167n5工程布置及主要建筑物加固设计5.1设计标准和设计依据5.1.1工程等别及建筑物级别**水库是一座以灌溉、防洪为主，兼顾水产养殖等综合利用的小（2）型水库工程，加固后总库容15.99万m3。按照中华人民共和国水利部发布的《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252—2000以及国家技术监督局、中华人民共和国建设部联合发布的《防洪标准》GB50201—94的有关规定，复核该工程规模为小（2）型水库，水库工程等别为Ⅴ等，永久性主要水工建筑物级别为5级，次要建筑物级别为5级。其相应的运用洪水标准为：设计洪水标准为20年一遇，校核洪水标准为100年一遇。5.1.2设计依据(1)《防洪标准》GB50201-94；(2)《水利水电枢纽工程等级划分及洪水标准》SL252-2000；(3)《水利水电工程初步设计报告编制规程》DL5021-93；(4)《砌石坝设计规范》SL25-2006；(5)《溢洪道设计规范》SL253-2000；(6)《土石坝安全监测技术规范》SL25-2006；(7)《水工建筑物荷载设计规范》DL5077-1997；(8)《水工建筑物水泥灌浆施工技术规程》DL/T5148-2012；(9)《水库工程管理设计规范》SL106—96；(10)《水工建筑物抗震设计规范》（DL5073-2000）；167n(11)《**省**县**水库大坝安全评价报告》**省**河勘测设计院，2014年2月；（12）《**省**县**水库除险加固工程初步设计阶段工程地质勘察报告》，**永固岩土工程有限公司，2013年11月（13）豫水管[2014]60号《**省水利厅关于**市**县**等5座小（2）型水库安全鉴定三类坝核查意见的批复》5.1.3设计基本资料1、除险加固前主要建筑物形式水库由大坝、输水洞等建筑物组成。大坝由挡水坝段、溢流坝段和坝后生产道路组成，挡水坝段和溢流坝段坝顶宽1.4-2.1m，坝长74m。其中溢流坝段坝顶高程130.5m，长30m；挡水坝段坝顶高程130.80-131.28m，长44m；溢流坝段坝后生产道路高程129.3m，挡水坝段坝后生产道路高程130.05m，宽约2.3m。上游坝坡垂直，下游坝坡1:0.3，坝底最大宽度6.3m。筑坝材料以白灰砂浆砌块石为主，砌筑质量较差，下游无消能防冲设施。输水洞位于溢流坝段中部，由斜卧管和输水平管组成。输水洞出口高程为124.4m，设计最大放水流量0.15m3/s。斜卧管为浆砌石结构，在斜卧管顶部设梯级放水孔，孔口直径0.25m。输水平管为DN400钢管，下游设控制阀门。因斜卧管放水孔孔口封堵块丢失，漏水严重,已用混凝土封堵，出口控制阀门老化失修、不能正常运行，严重影响水库安全运行。2、大坝安全评价报告结论及核查意见**省**河勘测设计院于2014年2月完成了《**省**县**水库大坝安全评价报告》的编制，评价报告结论如下：167n（1）工程质量评价：大坝由群众自行组织修建，施工不规范；坝体砌筑质量较差。水库工程质量评定为“不合格”。（2）大坝运行管理评价：水库有管理机构，管理制度相对完善，有专职管理人员，无通讯无照明、无抢救物资、无大坝观测设施和观测仪器等，很难对**水库的洪水进行测报和调度。大坝运行管理评定为“差”。（3）防洪标准复核：经复核，水库大坝20年一遇设计洪水位及100年一遇校核洪水位均高于水库大坝现状坝顶高程。水库防洪能力不满足国家《防洪标准》（GB50201－94）要求。综合评定水库的防洪安全等级为“C”级。（4）结构安全评价：经复核，大坝坝体抗滑稳定及大坝应力均满足规范要求；坝体砌筑质量较差，座浆不饱满，坝顶高程不满足要求。结构安全评定为“B”级。（5）渗流安全评价：坝体，坝基及右坝肩存在渗漏问题，威胁大坝安全。渗流安全评定为“C”级。（6）抗震安全复核：根据《中国地震动参数区划图》（GB18306—2001），水库工程区域地震动峰值加速度为0.2g，相应地震基本烈度为Ⅷ度。经复核，大坝抗震稳定性满足规范要求。抗震安全评定为“B”级。（7）金属结构安全评价：输水洞出口控制闸阀损毁、锈蚀。金属结构安全综合评定为“C”级。（8）大坝安全综合评价：综上所述，水库大坝综合评定为“三类坝”。2014年6月经**省水利厅组织核查，最终形成核查意见如下：167n（1）大坝挡水坝段坝顶高程不满足国家《防洪标准》(GB50201-94)要求。（2）坝顶宽度不满足规范要求。（3）大坝坝体应力及抗滑稳定安全基本满足规范要求，大坝抗震稳定性满足规范要求。（4）坝体、坝基及右坝肩存在渗漏问题，有明流现象。（5）溢洪道为坝顶开敞式溢洪道，溢洪道凹凸不平，下游无消能防冲设施。（6）输水洞不存在结构安全问题，但输水洞出口破损严重，出口闸阀老化失修、漏水严重，无法正常使用。（7）大坝无监测设施，管理设施不完善。经专家核查，安全鉴定结论符合工程实际情况。同意专家意见，同意三类坝鉴定结论。5.2工程总体布置5.2.1工程现状**水库位于**省**市**县北阳镇**村西约100米山口处。**水库属于海河流域卫河水系北阳河上游，控制流域面积2.15km2，干流长1.84km，比降0.033，现状水库总库容14.5万m³，兴利库容9.28万m3，水库下游有4个村庄，4500多人口，1500余亩耕地，水库设计灌溉面积1500余亩。是一座以灌溉、防洪为主，兼顾水产养殖综合利用的小（2）型水库。水库由大坝、输水洞等建筑物组成。167n大坝由挡水坝段、溢流坝段和坝后生产道路组成，挡水坝段和溢流坝段坝顶宽1.4-2.1m，坝长74m。其中溢流坝段坝顶高程130.5m，长30m；挡水坝段坝顶高程130.80-131.28m，长44m；溢流坝段坝后生产道路高程129.3m，挡水坝段坝后生产道路高程130.05m，宽约2.3m。上游坝坡垂直，下游坝坡1:0.3，坝底最大宽度6.3m。筑坝材料以白灰砂浆砌块石为主，砌筑质量较差，下游无消能防冲设施。输水洞位于溢流坝段中部，由斜卧管和输水平管组成。输水洞出口高程为124.4m，设计最大放水流量0.15m3/s。斜卧管为浆砌石结构，在斜卧管顶部设梯级放水孔，孔口直径0.25m。输水平管为DN400钢管，下游设控制阀门。因斜卧管放水孔孔口封堵块丢失，漏水严重,已用混凝土封堵，出口控制阀门老化失修、不能正常运行，严重影响水库安全运行。5.2.2存在问题**水库1975年开始建坝时未进行较为详细的勘察设计、料场调查和试验工作，只对库区的地质情况进行了调查，坝体砌筑由群众施工，进度较快，技术、机具及修配设施等条件均较差，施工质量差。目前水库大坝仍然带病运行，存在主要问题如下：（1）大坝挡水坝段坝顶高程不满足国家《防洪标准》(GB50201-94)要求。（2）坝顶宽度不满足规范要求。（3）坝体砌筑质量较差，坝体有明流现象。（4）坝址右岸及坝基基岩节理裂隙发育，与坝轴线斜交，局部破碎成块状，右坝肩及坝基处漏水严重。（5）溢流坝段出口未设消能设施，坝后冲刷严重。167n（6）输水洞进口斜卧管损坏，出口闸阀锈蚀严重，已损坏，漏水严重。（7）大坝无监测设施，管理设施不完善。5.2.3工程总体布置**水库除险加固工程建设项目主要有：大坝上游坝面增设混凝土防渗面板，坝基及两坝肩进行帷幕灌浆；挡水坝段坝顶采用C25砼加高整平并在上游侧增设防浪墙；拓宽溢流坝段、拆除部分砌体，然后采用C25砼浇筑成WES实用堰的形式，溢流坝段下游左侧增设导流墙；拆除斜卧管并对输水洞进口改造，更换出口闸阀并增设闸房；增设大坝变形观测设施；完善工程运行、管理及防汛设施，提高水库蓄水和防洪能力，确保水库大坝安全，并使工程加固后达到设计灌溉面积，充分发挥本工程的经济和社会效益。1、大坝加固工程（1）坝顶加固工程现状坝顶高程131.28m，坝顶宽度1.4-2.1m。大坝在20年一遇设计洪水131.52m和100年一遇校核洪水131.78m时，坝顶高程不满足防洪要求。加固后，修建WES实用堰时，大坝在20年一遇设计洪水为131.25m和100年一遇校核洪水为131.57m，坝顶高程为131.58m，满足防洪要求，因此仅在坝顶上游侧设高1.0m、厚0.2m的C25钢筋混凝土防浪墙，防浪墙顶高程132.58m高程。每隔10m设伸缩缝一道。（2）大坝防渗工程针对地质报告提出的坝体、坝基及右坝肩渗漏问题，本次除险加固采用上游防渗面板+坝基帷幕灌浆方案处理。167n（3）溢流坝段加固工程大坝现状溢流坝顶高程130.5m，长30m，宽2m。大坝现状防洪能力不满足要求，下游无消能防冲设施。鉴于此，本次除险加固拓宽溢流坝段至35m、拆除部分砌体，然后采用C25砼浇筑成WES实用堰的形式，溢流坝段下游设抛石防冲槽并在左侧增设导流墙，以保证坝体及坝基安全，使水流顺主河槽，安全、顺畅泄洪。2、输水洞改建工程输水洞位于溢流坝段中部，由斜卧管和输水平管组成。输水洞出口高程为124.4m，设计最大放水流量0.15m3/s。斜卧管为浆砌石结构，在斜卧管顶部设梯级放水孔，孔口直径0.25m。输水平管为DN400钢管，下游设控制阀门。因斜卧管放水孔孔口封堵块丢失，漏水严重,已用混凝土封堵，出口控制阀门老化失修、不能正常运行，严重影响水库安全运行。为此针对上述问题本次加固拆除斜卧管并对输水洞进口改造、出水口整修清理，更换下游DN400闸阀，采用法兰连接，手动启闭并增设闸房。闸房尺寸1.5m×1.5m×1.5m（长×宽×高），采用M7.5水泥砂浆砖混结构，墙体厚度24cm，外侧采用M10水泥砂浆抹面，顶板12cm厚C20钢筋混凝土结构。加固后设计最大放水流量0.8m3/s。3、其它工程由于水库无管理房及监测设施，但是由于大坝紧邻小寨村，可租赁村民房屋作为管理房，并增设大坝安全观测设施，配套管理设施等。5.3大坝防渗工程5.3.1渗漏原因分析167n根据安全评价报告分析大坝坝体砌筑质量较差，坝体、坝基渗漏严重，右肩存在绕渗现象。水库大坝坝基地层岩性为片麻岩，强～弱风化，根据钻探揭露情况，强风化带深度一般13.6～14.8m，大坝直接坐落在强风化带上，岩芯破碎，且节理裂隙发育，根据钻孔压水试验，接触带透水率为14～18Lu，具中等透水性。因此，坝体、坝基接触带存在渗漏问题。水库大坝左坝肩地层岩性为重壤土，具弱透水性，一般不存在渗漏问题；右坝肩地层岩性为片麻岩，强～弱风化，强风化带深度一般8m左右，岩芯破碎，且节理裂隙发育，坝体坐落在强风化带上，强风化带上部具中等透水性。5.3.2大坝防渗加固5.3.2.1坝体、坝基及右坝肩渗漏处理方案本次设计针对大坝坝体、坝基及两坝肩渗漏情况，初步拟定采用方案一、上游防渗面板+坝基帷幕灌浆方案，方案二、上游坝面深勾缝+坝基帷幕灌浆方案，经济技术比较后，择优选择大坝渗漏处理方案。方案一：上游防渗面板+帷幕灌浆方案对坝体采用挂网C25混凝土防渗面板进行防渗处理，防渗面板自坝顶至坝基。面板顶宽0.30m，底宽0.5m；坝上游面间隔2.0m设长1.2m的锚杆，呈梅花型布置；钢筋网采用Φ8@20×20cm的钢筋网。防渗面板在竖直方向每隔10m设伸缩缝，缝内设橡胶止水，缝内填低发泡沫塑料板，顶部水泥砂浆填缝，内设651型橡胶止水。防渗采用帷幕灌浆，帷幕灌浆孔位于盖重中心线上，单排，孔距1.5m，孔径59mm。方案二：帷幕灌浆+上游面深勾缝帷幕灌浆同方案一，对于坝体采用高强度水泥砂浆深勾缝处理。167n以上两种方案对坝基及右坝肩渗漏均采取帷幕灌浆处理，坝体渗漏分别采用上游防渗面板和上游面深勾缝处理。将以上方案从不同的角度对坝体防渗措施进行比较：1、从技术方面比较上述两种方案对于坝体防渗采用的是坝体设防渗面板、深勾缝的处理措施，对于坝体防渗以上两种方案均为坝体防渗处理行之有效的处理措施，在技术都是可性的，广泛用于堤防和水库大坝的加固工程中。但坝体深勾缝处理措施对施工要求更严格，如对缝处理不彻底，很难保证防渗效果。且由于**水库大坝砌筑较早，施工技术上要求更加严格。从效果上看，方案一优于方案二。2、从工程投资方面比较表5-1二方案的投资见下表项目方案一（万元）方案二（万元）混凝土面板6.31—深勾缝—5.23合计6.315.23经过对比分析除险加固两种不同方案工程投资来看，方案二投资较省，方案一投资较大。3、从施工难度、要求比较两方案坝体防渗的处理措施，方案一采用混凝土防渗面板，方案二采用的是坝面深勾缝。两方案比较：坝面深勾缝施工简单，技术难度低，但施工要求更严格，坝体防渗面板在施工难度上要高于方案二，比较可知两方案施工难度、要求相当。167n综上所述，经过以上比较，从技术及效果上比较方案一优于方案二；从工程投资上比较方案二优于方案一；从施工难度、要求上比较，方案一、方案二相当；但从坝体除险加固考虑，为坝体长远效益考虑综合进行对比，选用方案一坝基帷幕灌浆灌浆+上游防渗面板为本次除险加固工程防渗处理的最优方案。5.3.2.2防渗处理方案1、帷幕灌浆方案根据工程地质条件，本工程区域裂隙、断层、岩溶较发育，坝基漏水严重，本次对坝基防渗采用帷幕灌浆，根据《混凝土重力坝设计规范》（SL319-2005）“帷幕灌浆必须在浇注一定厚度的坝体混凝土作为盖重后施工；坝基帷幕灌浆中心线距坝上游面的距离可取0.1倍左右坝底宽”，本方案设计在0+000~0+074m坝前沿坝脚设厚1.5m宽2.5m的C25砼盖重，布孔段总长84m（布孔时分别在两坝头向外各延伸5m），孔距为1.5m，共布置帷幕灌浆孔57个，各孔深度穿过强风化覆盖层达到相对不透水层以下3.0-5.0m，帷幕灌浆孔按分序加密的原则进行。盖重每隔10m设伸缩缝一道，缝内填低发泡沫塑料板，顶部水泥砂浆填缝，内设651型橡胶止水。（详见图纸）（1）灌浆帷幕的位置灌浆帷幕必须与上游坝面防渗面紧密相连，以达到有效阻水的目的，使坝基防渗体与坝体防渗形成一个完整的防渗体系。灌浆中心线与大坝中心线平行。（2）灌浆帷幕的深度大坝采用全坝段悬挂式帷幕灌浆，根据《混凝土重力坝设计规范》（SL319-2005）：“帷幕的防渗标准和相对隔水层的透水率根据不同坝高采用采用不同的控制标准：坝高在50m以下，透水率q=5Lu；结合以往工程经验，采用封闭式帷幕”。坝址区片麻岩由于风化程度、节理裂隙发育程度的不同，渗透性亦不相同。根据钻孔压水试验资料，167n坝基片麻岩4组试验透水率范围值为7.6～9.5Lu，平均8.4Lu，具弱透水性。各孔深度穿过强风化覆盖层达到相对不透水层以下3.0-5.0m。（3）灌浆帷幕排数根据规范规定，参考已建类似工程，考虑到本工程的地质岩性，帷幕灌浆采用单排布孔，孔径59mm，孔距1.5m。（4）灌注材料以水泥灌浆为主，为确保灌浆质量，要求使用42.5号普通硅酸盐水泥，细度要求为通过80μm方孔筛的筛余量不宜大于5%。（5）灌浆压力帷幕灌浆时坝基设有一定覆盖厚度，可以采用较大灌浆压力，具体大小通过现场试验决定，通常在帷幕孔第一段取1.0～1.5倍的坝前静水头，下一段可逐渐增加，孔底段可取2～3倍的坝前静水头，但灌浆时不得抬动坝体和坝基岩体。2、大坝上游面防渗面板对坝体采用挂网C25混凝土防渗面板进行防渗处理，在原坝面设长1.2m的φ20mm锚杆，外露20cm，间距2.0m×2.0m，呈梅花型布置。防渗面板自坝顶至坝基并与盖重衔接，面板顶宽0.3m，底宽0.5m。钢筋网采用Φ8@20×20cm的温度筋，防渗面板在竖直方向每隔10m设伸缩缝，缝内填低发泡沫塑料板，顶部水泥砂浆填缝，内设651型橡胶止水带。5.4大坝加固设计大坝防洪能力不满足要求；坝体、坝基及右坝肩存在渗漏。大坝加固工程包括：大坝上游面增设防渗面板、坝基及两坝肩帷幕灌浆、挡水坝段坝顶加高并在上游侧增设防浪墙、扩宽溢流坝段并新建WES实用堰，溢流坝段下游增设抛石防冲槽等处理措施。167n5.4.1坝顶加固设计1、坝顶高程复核根据第四章坝顶高程复核，水库现状坝顶高程131.28m，比正常运用时的防浪墙顶132.58m低1.30m，比非常运用时的防浪墙顶132.41m低1.13m。因现状坝顶高程为131.28m，比校核水位131.57m低0.29m，本设计将坝顶加高0.3m至131.58m后并在上游侧增设高1.0m的防浪墙，防浪墙顶高程为132.58m。2、坝顶加固设计本次加固对坝顶整修，在顶部浇筑30cm厚C25混凝土面层，加高至高程131.58m并在挡水坝段坝顶上游侧设高1.0m、厚0.2m的C25混凝土防浪墙，防浪墙每隔10m设伸缩缝一道，缝内填充低法泡沫板，内设651型橡胶止水带，采用M10水泥砂浆封口。根据《砌石重力坝设计规范》SL25-2006,规定，坝顶结构应满足设备布置、检修、交通和观测等方面的要求，坝高50m以上的非溢流坝坝坝顶宽度不宜小于3m。**水库为浆砌石重力坝，最大坝高8.5m，属小（2）型水库，**水库大坝坝后有生产道路，坝顶无设备布置，现状坝顶宽1.4-2.1m，加固后坝顶宽度1.7-2.4m，能满足结构稳定和观测要求。5.4.2溢流坝段加固设计大坝现状溢流坝顶高程130.5m，长30m，宽2m。大坝现状防洪能力不满足要求，下游无消能防冲设施。鉴于此，本次除险加固拓宽溢流坝段至35m、拆除部分砌体，然后采用C25砼浇筑成WES实用堰的形式，溢流坝段下游设抛石防冲槽并在左侧增设导流墙，以保证坝体及坝基安全，使水流顺主河槽，安全、顺畅泄洪。溢流坝段位于大坝桩号0+008～0+043处。167n1、设计标准根据《水利水电工程等级划分标准及洪水标准》（SL252-2000）山区、丘陵区水利水电工程的永久性泄水建筑物消能防冲设计的洪水标准，可低于泄水建筑物的洪水标准，根据《溢洪道设计规范》（SL253-2000），**水库溢流坝段泄洪能力按照20年一遇洪水设计，100年一遇洪水校核，起调高程为溢流堰顶130.5m，经调洪演算，洪水标准20年一遇设计水位131.25m，下泄流量55.58m3/s；100年一遇校核水位131.57m，下泄流量95.4m3/s。2、溢流堰水力计算溢流堰为WES实用堰，水库大坝设计标准为20年一遇设计，100年一遇校核，溢流堰泄流须满足100年一遇的洪水下泄要求，对20年和100年的洪水标准进行泄流计算，计算如下：1、实用堰水力计算其中Q—流量（m3/s）；ε—侧收缩系数;（根据进口的形状取1.0）m—流量系数，（m为0.52）g—重力加速度，取9.8m/s2σs—淹没系数;（取0.995）B—溢流堰净宽(m)；（按35m算）H0—计入行进流速的堰上总水头(m)；将各数值代入公式计算得当B=35m，满足泄洪要求。3、溢流堰加固设计本次除险加固拟对坝体中部的溢流坝段扩宽，溢流坝段167n位于大坝桩号0+008～0+043处。将原溢流坝坝体浆砌石拆除到设计断面后浇筑WES实用堰堰体及溢流面，堰顶高程为130.5m。堰顶部位采用间距1.0m、长度1.5m外露20cm，直径20mm的锚杆锚固，溢流面板用厚30cm的C25混凝土进行加固，堰面由3段圆弧组成，圆弧半径分别为0.043m、0.2m、0.5m，堰后接30cm厚C25钢筋混凝土面板，面板设置Φ8@20×20cm温度筋，保护层厚度35mm。4、下游消能防冲设施根据现场调查和水库运行情况，水库下游消能防冲设施不完善，溢流坝段下游增设抛石防冲槽，长6m，最大深度1.5m，抛石防冲槽以后与下游河道平顺连接。溢流坝段下游左侧设M7.5浆砌石导流墙，导流墙顶宽0.5m，背坡1：0.4，基础厚度0.6m。5.5坝体稳定计算依据华东水利学院主编、水利电力出版社1984年出版的《水工设计手册》第四卷“土石坝”第十九章“堆石坝”中的分类，**水库大坝坝型为浆砌石重力坝。本次加固在浆砌石坝上游面做混凝土防渗面板，扩宽溢流坝段。5.5.1荷载组合a)作用在坝上的荷载分为基本荷载和特殊荷载，基本荷载包括：1)坝体及其上部永久设备重量；2)正常蓄水位或设计洪水位的静水压力；3)相应于正常蓄水位或设计洪水位时的扬压力；4)泥沙压力；167n5)相应于正常蓄水位或设计洪水位时的浪压力；6)土压力；7)动水压力；特殊荷载包括：8)校核水位时大坝上游面、下游面的静水压力；9)校核水位时的扬压力；10)相应于校核水位时的浪压力；11)相应于校核水位时的动水压力；12)地震荷载；b)荷载组合：见表5-2表5-2坝体稳定计算荷载组合荷载组合计算工况荷载自重静水压力扬压力泥沙应力浪压力冰压力地震荷载动水压力土压力基本组合兴利水位位√√√√√设计洪水√√√√√冰冻情况√√√√√特殊组合校核洪水位√√√√√地震情况√√√√√√√5.5.2计算断面选择根据坝体布置及坝基地质情况，不同坝段选择不同的计算断面。计算时选择单宽断面进行稳定分析，单宽坝体在可能荷载组合作用下应满足规范要求的稳定安全系数。根据《水工设计手册》（第四册），本次大坝坝体结构应力计算采用坝体最大坝面。167n根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001）：该场区地震动峰值加速度为0.20g，相当于地震基本烈度Ⅷ度区。对于地震基本烈度为Ⅷ度，必须考虑地震荷载，进行抗震复核。5.5.3计算参数根据勘探报告中给出的岩层抗滑参数值，稳定计算时，按地质报告的参数值选用其力学性能指标采用值，具体数值见下表5-3：表5-3坝体稳定计算参数表岩土体单元编号及名称密度(g/cm3)吸水率（%）抗压强度（Mpa）静弹模（×103Mpa）（饱和）泊松比（饱和）岩体抗剪强度岩体抗剪断强度干饱和干饱和ff＇C＇（Mpa）①浆砌石坝体0.50.650.55②强风化片麻岩2.582.610.8425158.50.210.45~0.500.550.45②弱风化片麻岩2.632.650.8345~8030~6012.50.250.65~0.701.01.2根据勘探报告中给出的岩层抗滑参数值，稳定计算时，按地质报告的参数值选用其力学性能指标建议值。1、坝体自重根据《砌石坝设计规范》（SL25-2006）坝体采用块石砌筑时，容重为22～24KN/m3，坝体采用料石砌筑时容重为23～25KN/m3，水库为浆砌石重力坝，类比其他工程，浆砌石容重采用23KN/m3。坝体自重采用以下公式进行计算：W=Vγc其中：W—坝体自重，KN；167nV—单位坝宽的体积，m3；γc—材料容重，取23KN/m3；2、静水压力根据《砌石坝设计规范》（SL25-2006）作用于单位宽度上的水平静水压力P，按以下公式计算：P=γWH2其中：P—计算点处单位宽度上的水平静水压力，KN/m；H—计算点处的作用水头，m；γW—水（或含泥沙水）的重度，取10KN/m3；各工况下静水压力计算水头见表5-4：表5-4各工况下静水压力作用水头工况基本组合特殊组合（一）特殊组合（二）正常蓄水位情况设计洪水位情况正常蓄水位时冰冻情况校核洪水位情况正常蓄水位+时冰冻情况水位130.5131.25130.5131.57130.5淤积高程124.87124.87124.87124.87124.87计算点处作用水头（m）5.636.385.636.75.633、扬压力根据《砌石坝设计规范》（SL25-2006）：加固前坝基未设防渗帷幕，未设排水孔时，在坝踵处的扬压力为H1，坝趾处的扬压力为H2，其间以直线连接,加固后坝基设防渗帷幕，扬压力为加固前的0.6倍。4、泥沙压力作用于坝体单位宽度上的水平泥沙压力Psk，可按以下公式计算：167n式中：Psk—泥沙压力，作用在距坝基以上hs/3处，KN/m。γsb—泥沙的浮容重，KN/m；n—泥沙的孔隙率；—泥沙的内摩擦系数；γsd—泥沙的干容重，KN/m3；γw—水的重度，10KN/m3；hs—坝前泥沙淤积高度，为2.87m。根据规范泥沙干容重1～18KN/m3，孔隙率n=0.35～0.4；对于较粗糙的砂砾，沉积较长时，ψs=18°～20°，对于粘土质淤积物，ψs=12°～14°；本次泥沙计算取干容重17KN/m3、孔隙率n=0.35、ψs=18°。5、浪压力波高、波长计算：式中：hb—波高，m；Lm—平均波长，m；V0—多年平均最大风速，取17.5m/s（基本组合可采用多年平均最大风速的1.5-2倍，特殊组合可采用多年平均最大风速）；Df—计算吹程，取400m。g-重力加速度，9.81m/s2。167n坝前水深H>Hcr，H＞Lm/2时浪压力按下式计算：式中：Pwk-单位长度坝面上的浪压力，KN/m；Hcr-使波浪破碎的临界水深，m；hz—波浪中心线至计算静水位的高度。6、冰压力作用于坝面单位宽度上静冰压力查《浆砌石坝设计规范SL25-2006》确定。表5-5静冰压力值冰层厚度（m）0.40.60.811.2静冰压力值（KN/m）85180215245280注1：冰层厚度取多年平均最大值；注2：表中静冰压力适用于结冰期内水库水位基本不变的情况；注3：对于小型水库应将表中静冰压力乘以0.87后采用。7、地震力本次抗震计算只考虑水平地震作用：建筑物自重和其上的荷重所产生的地震惯性力和水平向地震动水压力；地震对浪压力、浮托力、淤砂压力的影响可忽略不计。采用以下公式计算荷载：167n式中：Fi－作用在质点i的水平地震惯性力代表值；ξ－地震作用的效应折减系数，取0.25；GEi－集中在质点i的重力作用标准值；ai－质点i的动态分布系数;g－重力加速度。式中：pw－作用在直立迎水面的地震动水压力代表值；ψ－地震动水压力分布系数，查表取0.75；ρw－水体质量密度标准值；H－水深。5.5.4稳定计算条件根据规范要求，结合**水库具体运用情况，分析大坝加固前、后坝体稳定性。加固前：大坝自溢流坝段溢流，大坝溢流坝段坝顶高程130.5m。正常情况计算1）库水位位于正常蓄水位130.5m；2）库水位位于设计洪水位131.52m；3）库水位位于正常蓄位130.5m时冰冻情况。非常情况一水库库水位位于校核洪水位131.78m；非常情况二水库库水位位于正常蓄水位130.5m+地震工况；加固后：大坝自溢流坝段溢流，大坝溢流坝段坝顶高程130.5m。正常情况计算1）库水位位于正常蓄水位130.5m；2）库水位位于设计洪水位131.25m；3）库水位位于正常蓄位130.5m时冰冻情况。非常情况一水库库水位位于校核洪水位131.57m；非常情况二水库库水位位于正常蓄水位130.5m+地震工况；167n5.5.5稳定计算根据有关规范，坝体抗滑稳定计算公式为：式中：W—作用于计算截面以上坝体的全部荷载对滑动平面的法向分值,KN；U—作用在接触面上的扬压力，KN；—作用于计算截面以上坝体的全部荷载对滑动平面的切向分值，KN；Ks—抗剪计算的抗滑稳定安全系数；f—滑动面上的抗剪摩擦系数，根据地质报告提出的**水库坝基岩体物理力学性设计参数取0.45；加固前挡水坝段和溢流坝段坝基面抗滑稳定安全系数计算结果如下表5-6、5-7。表5-6挡水坝段坝基面稳定计算成果工况基本组合特殊组合（一）特殊组合（二）正常蓄水位情况设计洪水位情况正常蓄水位时冰冻情况校核洪水位+冰冻情况正常蓄水+地震情况抗滑稳定安全系数Ks1.871.41.491.381.46抗滑稳定安全系数Ks规范要求≥1.05≥1.05≥1.05≥1.0≥1.0结论满足满足满足满足满足表5-7溢流坝段坝基面稳定计算成果167n工况基本组合特殊组合（一）特殊组合（二）正常蓄水位情况设计洪水位情况正常蓄水位时冰冻情况校核洪水位+冰冻情况正常蓄水+地震情况抗滑稳定安全系数Ks1.761.321.41.31.37抗滑稳定安全系数Ks规范要求≥1.05≥1.05≥1.05≥1.0≥1.0结论满足满足满足满足满足加固后挡水坝段和溢流坝段坝基面抗滑稳定安全系数计算结果如下表5-8、5-9。表5-8挡水坝段坝基面稳定计算成果工况基本组合特殊组合（一）特殊组合（二）正常蓄水位情况设计洪水位情况正常蓄水位时冰冻情况校核洪水位+冰冻情况正常蓄水+地震情况抗滑稳定安全系数Ks2.111.721.681.621.61抗滑稳定安全系数Ks规范要求≥1.05≥1.05≥1.05≥1.0≥1.0结论满足满足满足满足满足表5-9溢流坝段坝基面稳定计算成果工况基本组合特殊组合（一）特殊组合（二）正常蓄水位情况设计洪水位情况正常蓄水位时冰冻情况校核洪水位+冰冻情况正常蓄水+地震情况抗滑稳定安全系数Ks2.011.631.601.541.55抗滑稳定安全系数Ks规范要求≥1.05≥1.05≥1.05≥1.0≥1.0167n结论满足满足满足满足满足由以上稳定计算成果可以看出，坝体在加固前后各工况下抗滑安全系数均满足规范要求。5.5.6抗滑稳定安全系数**水库大坝为5级建筑物，依据《砌石坝设计规范》（SL25-2006），其抗滑稳定安全系数规范要求如下：抗滑和抗剪断计算的抗滑稳定安全系数满足：基本荷载组合：Ks³1.05特殊荷载组合（一）：Ks³1.00特殊荷载组合（二）：Ks³1.00由表5-6、5-7、5-8、5-9稳定计算成果可以看出，坝体在加固前后各工况下抗滑安全系数均满足规范要求。5.5.7坝体应力计算考虑坝体分层异弹模特性，按折算截面转化为均质体计算，参照《砌石坝设计规范》（SL25-2006）的有关规定及公式进行计算，计算断面仍选稳定计算时的断面。应力计算的荷载组合与稳定计算时的荷载组合相同。工况选择兴利水位、设计洪水位、兴利水位时冰冻情况、校核洪水位和兴利+地震情况时大坝最高坝段上下游面应力情况。相关材料复核计算指标参考地质勘察报告和有关规范选用。大坝筑坝材料为浆砌块石，浆砌石容重γ=23kN/m3。5.5.8应力计算根据《砌石坝设计规范》（SL25-2006）的有关规定，“实体重力坝坝体应力计算应以材料力学法为基本分析方法，坝体应力计算公式参见167n《混凝土重力坝设计规范》（SL319-2005）附录C”对坝体应力进行复核计算。上游面垂直正应力：下游面垂直正应力式中：T—坝体计算截面上游、下游方向的宽度，m；—计算截面上全部垂直力（包括扬压力），以向下为正。对于实体重力坝，计算时切取单位长度坝体，KN/m；—计算截面上全部垂直力及水平力对于计算截面形心的力矩之和，以使上游面产生压应力者为正，kN.m；5.5.9应力计算成果分析根据《砌石坝设计规范》（SL25-2006），浆砌块石基本组合容许压应力2.3MPa，特殊组合容许压应力2.7Mpa，抗压安全系数基本组合下3.5，特殊组合下3.0。除险加固前后应力计算结果汇总表见表5-10、5-11、5-12、5-13。表5-10加固前挡水坝段坝基面应力计算成果表工况基本组合特殊组合正常水位情况设计水位情况冰冻情况校核水位情况兴利水位+地震情况最小压应力0.1110.0610.0440.0560.089最大压应力0.130.170.20.170.15容许压应力2.32.32.32.72.7抗压安全系数17.7>3.513.5>3.511.5>3.515.9>3.018.0>3.0167n结论满足满足满足满足满足表5-11加固前溢流坝段坝基面应力计算成果表工况基本组合特殊组合正常水位情况设计水位情况冰冻情况校核水位情况兴利水位+地震情况最小压应力0.0450.0210.0170.0150.022最大压应力0.210.260.290.260.23容许压应力2.32.32.32.72.7抗压安全系数11.0>3.58.8>3.57.9>3.510.4>3.011.7>3.0结论满足满足满足满足满足表5-12加固后挡水坝段坝基面应力计算成果表工况基本组合特殊组合正常水位情况设计水位情况冰冻情况校核水位情况兴利水位+地震情况最小压应力0.1140.0760.0570.0640.093最大压应力0.1660.1990.2240.2100.188容许压应力2.32.32.32.72.7抗压安全系数13.9>3.511.6>3.510.3>3.512.9>3.014.4>3.0结论满足满足满足满足满足表5-13加固后溢流坝段坝基面应力计算成果表工况基本组合特殊组合正常水位情况设计水位情况冰冻情况校核水位情况兴利水位+地震情况最小压应力0.0960.0540.0160.0400.072最大压应力0.1920.2290.2710.2420.216容许压应力2.32.32.32.72.7抗压安全系数12.0>3.510.0>3.58.5>3.511.2>3.012.5>3.0167n结论满足满足满足满足满足由坝体应力计算成果表5-10、5-11、5-12、5-13可知：大坝加固前后最小压应力均大于零，坝体在各工况下均不会出现拉应力。浆砌块石基本组合容许压应力2.3MPa，特殊组合容许压应力2.7MPa。由以上计算成果可知坝体在各工况下应力均满足规范要求。坝基抗压强度在饱和状态下最小值为0.6MPa，远大于挡水坝段和溢流坝段最大压应力，满足规范要求。5.6输水洞加固设计输水洞位于溢流坝段中部，由斜卧管和输水平管组成。输水洞出口高程为124.4m，设计最大放水流量0.15m3/s。斜卧管为浆砌石结构，在斜卧管顶部设梯级放水孔，孔口直径0.25m。输水平管为DN400钢管，下游设控制阀门。因斜卧管放水孔孔口封堵块丢失，漏水严重,已用混凝土封堵，出口控制阀门老化失修、不能正常运行，严重影响水库安全运行。为此针对上述问题本次加固拆除斜卧管并对输水洞进口改造、出水口整修清理，更换下游DN400闸阀，采用法兰连接，手动启闭并增设闸房。闸房尺寸1.5m×1.5m×1.5m（长×宽×高），采用M7.5水泥砂浆砖混结构，墙体厚度24cm，外侧采用M10水泥砂浆抹面，顶板12cm厚C20钢筋混凝土结构。加固后设计最大放水流量0.8m3/s。5.7管理房设计**水库管理所目前无办公用房和防汛用房，满足不了工程管理的需要，为此应按小（2）型水库管理要求进行管理设施配套。计划新建永久性管理房，建筑面积38.5m2，办公防汛共用。167n5.8工程安全监测5.8.1安全监测设计的意义和内容**水库大坝为浆砌石重力坝，最大坝高8.5m，坝顶长度74m。为确保大坝安全运行，应针对地质情况和水工设计的关键问题设置安全监测项目，以了解大坝的运行状态，掌握施工状况，严密监视工程安全，同时为验证设计成果，工程所设置的安全监测项目主要是大坝变形观测。5.8.2安全监测设计的原则（1）安全监测设计要全面考虑，突出重点。本次监测设计综合考虑坝体稳定、应力计算的成果、结论，原则上内观测仪器随主体工程施工埋设，埋设后立即观测，外观仪器根据施工进度及时安装，安装后即进行观测。鉴于本次工程是在原坝体上进行加固修整，此次监测设施以变形监测为重点。（2）坝体测点布置应做到长期观测与施工期观测相结合，以便指导施工。（3）根据本工程的具体情况以及观测设备的技术现状，观测手段主要采用人工观测。（4）加强对断层等地质条件复杂坝段的观测。5.8.3大坝位移监测本次对大坝进行变形观测设计，在垂直大坝轴线布置一排共2个变形观测点，在两侧山基上各选择一处基准点，使其与坝体基点位于同一条直线上，以便观测坝体整体位移情况。观测点分别布置于大坝0+006、0+054桩号处，观测基准点布置于左右岸。167n6机电及金属结构6.1电气设计**水库现状无供电设施。本次加固设计拟从**村引入约0.8km。6.1.1管理房照明管理房每间房内照明进户电源电压220V，屋内安装双管荧光灯，安装高度2.5m。6.2金属结构设计6.2.1设计依据（1）《水利水电工程钢闸门设计规范》（SL74-95）；（2）《水利水电工程启闭机设计规范》（SL/41）；（3）《水工金属结构防腐蚀规范》（SL105-95）；6.2.2输水洞闸阀现状167n本工程输水洞位于溢流坝段中部，由斜卧管和输水平管组成。输水洞出口高程为124.4m，设计最大放水流量0.15m3/s。输水洞出口高程为124.4m，设计最大放水流量0.15m3/s。斜卧管为浆砌石结构，在斜卧管顶部设梯级放水孔，孔口直径0.25m。输水平管为DN400钢管，下游设控制阀门。出口控制阀门老化失修、不能正常运行，严重影响水库安全运行。6.2.3闸阀结构设计**水库的金属结构更新改造方案为输水洞出口更换DN400mm闸阀a)闸阀设计(1)闸阀选型闸阀选用法兰连接钢制闸阀，该闸阀密封可靠，性能优良；能适用于水的压力；中大口径设置滚动轴承，启闭轻松；使用低压碳钢闸阀，可替代铁制闸阀，解决了铸铁闸阀壳体易冻裂、闸板易脱落、闸阀易锈蚀，密封性能不可靠等问题。(2)驱动方式根据现场情况和原来输水洞的运行情况，本次设计出口处闸阀采用手动驱动即可满足运行要求。操作简单，运行便利。b）启闭设施安装及试运行闸阀的安装应在生产厂家的指导下进行，安装完成后，可以开始试运转。试运转前闸阀设施应作如下检查：检查所有机械部件，连接部件的紧固螺栓，各种保护装置及密封情况；空载试运转：在不输水的情况下，空载运转三次，检查各种设备是否正常。167n负荷试运转：将闸阀在水中正常启闭三次，检查闸阀是否有卡阻现象，检查是否密封良好。7消防设计7.1工程概况和消防总体设计方案7.1.1工程概况及其特征**水库位于**省**市**县北阳镇**村西约100米山口处。**水库属于海河流域卫河水系北阳河上游，控制流域面积2.15km2，干流长1.84km，比降0.033，是一座以灌溉、防洪为主，兼顾水产养殖综合利用的小（2）型水库。库区大陆性暖温带半干旱季风气候区。四季分明，春季干旱多风，夏季炎热多雨，秋季昼暖夜凉，冬季寒冷干燥。多年平均气温13.9℃，无霜期209天，降雨量605mm。区内河流流量受季节性变化控制，洪水期出现在7、8、9月；洪水主要受短历时暴雨强度变化影响，洪水陡涨陡落，呈现出突发性强、汇流快、历时短等特点。由于降雨集中，洪水暴涨暴落，极易造成洪灾，冬春季干旱少雨，又容易形成旱灾。167n水库由大坝、输水洞等建筑物组成。水库大坝为浆砌石重力坝，泄洪方式为坝顶溢流，最大坝高8.5m。大坝由挡水坝段、溢流坝段和坝后生产道路组成，挡水坝段和溢流坝段坝顶宽1.4-2.1m，坝长74m。其中溢流坝段坝顶高程130.5m，长30m；挡水坝段坝顶高程130.80-131.28m，长44m；溢流坝段坝后生产道路高程129.3m，挡水坝段坝后生产道路高程130.05m，宽约2.3m。上游坝坡垂直，下游坝坡1:0.3，坝底最大宽度6.3m。筑坝材料以白灰砂浆砌块石为主，砌筑质量较差，下游无消能防冲设施。输水洞位于溢流坝段中部，由斜卧管和输水平管组成。输水洞出口高程为124.4m，设计最大放水流量0.15m3/s。斜卧管为浆砌石结构，在斜卧管顶部设梯级放水孔，孔口直径0.25m。输水平管为DN400钢管，下游设控制阀门。因斜卧管放水孔孔口封堵块丢失，漏水严重,已用混凝土封堵，出口控制阀门老化失修、不能正常运行，严重影响水库安全运行。7.1.2消防设计依据和设计原则a)设计依据根据**水库工程特点及工程类别，消防设计依据以下有关规范:1）《建筑设计防火规范》（GBJ16—87）；2）《建筑灭火器配置设计规范》（GBJ140—90）；3）《水利水电工程设计防火规范》（SDJ278—90）；4）《火灾自动报警系统设计规范》（GBJ116—88）等。b)设计原则167n工程消防设计贯彻“预防为主，防消结合”和“确保重点，兼顾一般，便于运行管理、经济实用”的原则。在确保消防需要的前提下尽可能与正常使用设施相结合，尽量采用先进技术，做到“保障安全、使用方便、经济合理”。本次除险加固中对非可燃材料构筑的水工建筑物，可按建筑设计防火规范，设置必要的消防设施。7.1.3消防总体设计方案a)生产区的消防设计方案生产区的各建筑物，根据场所及室内设备的用途和重要程度，确定防火等级和消防设计的内容。在工程消防设计中，根据相关消防规范，结合各建筑物具体情况，分别不同情况设立不同的消防系统。大坝加固：由于大坝为浆砌石坝，溢流堰面板采用混凝土，均为非可燃固体材料构筑而成，除照明线路外，无可燃性物体，消防标准要求不高，不需要采取其它特殊的防火措施。b)附属设施的消防设计方案水库管理办公生活区、仓库、职工宿舍、食堂，均按民用建筑防火要求设置消防器材，除在适当位置设置公用消防栓外，公共场合配置一定数量的灭火器也是十分必要的，同时在室外适当位置配置公用消防栓，以确保安全。c)保证措施为确保生产和非生产场合安全，拟采取以下安全保障措施。(1)消防水源对消防而言，水是重要且必不可少的，水源必须得到有效的保证。办公区、职工宿等场合的消防水源，拟充分利用水库源作为消防水源。(2)供电为在火灾发生时能够保障供电，在重要场合处，要保证安全通道的照明，确保火灾现场人员的疏散和扑救。(3)消防车道167n按照有关消防规范的规定，各建筑物前后应留有不得被占用的道路供消防车辆通行，该道路可与交通道路相结合。7.2工程消防设计**水库除险加固工程易发火灾的区域主要是施工所用线路、生活和管理区以及附属设施。生活和管理区，按民用建筑要求设置消防系统即可。因生活用水水源压力稳定可靠，可利用生活供水作为消防供水水源，也可在适当的位置增设灭火器具，单个灭火器最大保护面积20m2，管理所内需布置干粉灭火器3个，灭火器应设置在位置明显和便于取用的地点，设置在托架上或灭火器箱内，其顶部离地面高度1.2m，灭火器应稳固，其铭牌必须朝外，每个设置点灭火器数量3个。仓库为保管水库物资器械及防汛物资的场所，虽没有列入《水利水电工程设计防火规范》火灾危险性类别，但对于水库而言，它也是比较重要的场所。因此，仓库除采用承重墙隔离体隔离外，并配置消防栓和相应的消防设备，同时要加强管理，保持设施完好。167n8施工组织设计8.1施工条件8.1.1工程概况**水库位于**省**市**县北阳镇**村西约100米山口处，是一座以灌溉、防洪为主，兼顾水产养殖等综合利用的小（2）型水库。坝址以上平均干流长1.84km，坝址以上控制流域面积2.15km2。除险加固后水库主要由大坝、输水洞等建筑物组成。大坝为浆砌石重力坝，除险加固后大坝挡水段顶高程131.58m，防浪墙顶高程132.58m，最大坝高8.5m，坝顶长74m，顶宽1.7-2.4m；溢流坝段位于大坝中部桩号0+008～0+043，净宽35m,堰顶为WES实用堰结构，堰顶高程130.5m；输水平洞下游采用闸阀控制启闭。工程量如下所示，其中：混凝土592.14m3，土方工程500.32m3167n，石方工程247.87m3，钢筋制安6.35t，锚杆872根，帷幕灌浆总进尺745m。本加固工程施工特性为：（1）工程项目多，单个项目工程量相对较小，可采用中小型机械施工；（2）加固部位相对较分散，可多处同时施工，但需分区进行施工布置；（3）工期紧、项目多，各工序间须协调衔接，对施工组织要求较高；（4）施工应与水库调度相协调。8.1.2交通与通讯大坝现有道路与外界公路相通，可直接通到**县满足工程运输需要。本工程所需的水泥、木材、钢材、汽油、柴油、砂石料及金属结构物等，还有施工机械设备、机电设备等物资均能从该道路运入。8.1.3除险加固主要项目（1）坝基帷幕灌浆工程；大坝上游面防渗面板工程；大坝坝面及坝顶工程。（2）溢流坝段修整，新建WES实用堰，增设下游抛石防冲槽。（3）整修输水洞，更换输水洞出口闸阀。（4）增设大坝监测及管理设施（5）新建管理房两间等。8.1.4自然条件167n库区大陆性暖温带半干旱季风气候区。四季分明，春季干旱多风，夏季炎热多雨，秋季昼暖夜凉，冬季寒冷干燥。多年平均气温13.9℃，无霜期209天，降雨量605mm。区内河流流量受季节性变化控制，洪水期出现在7、8、9月；洪水主要受短历时暴雨强度变化影响，洪水陡涨陡落，呈现出突发性强、汇流快、历时短等特点。由于降雨集中，洪水暴涨暴落，极易造成洪灾，冬春季干旱少雨，又容易形成旱灾。**水库控制流域面积F=2.15km2，干流长度L=1.84km，干流平均比降J=0.033。**水库位于**省**市**县北阳镇**村西约100米山口处，山地海拔高在300m以上。坝址区系太行山东麓山前区，坝址处河谷深切，横断面呈“U”字形，主河槽宽约50m，坝高约7m，左岸第四系黄土覆盖，右岸基岩出露，多为强~全风化。河床内有淤积层。坝址区地层岩性主要为太古界花岗岩，左岸被第四系黄土覆盖，右岸及河床基岩均出露在外。本区地震加速度为0.20g，相当于地震烈度为Ⅷ度。8.1.5主要建筑材料及生产供应情况a)供水、供电条件施工期内施工、生活用水可直接抽取库水使用；施工、生活用电可从距0.8km处的村庄接入。b)建筑材料来源**水库位于**县北阳镇**村西100m山口处。交通便利，当地物资丰富，可作为工程主要的生活物资必需品供应地。水泥可就近到**县水泥厂购买，工程区所需的砂砾料分别为混凝土粗骨料和细骨料两部分，粗、细骨料均采用石棚石料场人工骨料。石棚料场位于**县庙口乡石棚村北，运距约30km，料场西南紧靠夺丰水库，料场有乡村公路经石棚村，庙口乡与107国道相连，交通较便利。料场有用层为寒武系灰岩，据试验成果，该料没有碱活性，因此粉碎后可作为粗细骨料使用。钢筋等建筑材料可从**县或**采购，对于机械可就近到**县或**市167n专业修理厂修理。8.2施工导流8.2.1导流标准依据《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252—2000）和《水利水电施工组织设计规范》(SDJ338-89)的有关规定，本工程永久性主要建筑物为5级，次要建筑物为5级，临时性建筑物级别采用5级。导流围堰属临时性5级建筑物，非汛期洪水标准采用5年一遇。**水库5年一遇的非汛期流量为0.15m3/s。8.2.2施工期洪水控制与溢流措施大坝防渗处理施工需放空水库，结合该水库施工的特点，可以利用输水洞放空水库。**水库5年一遇的非汛期流量为0.15m3/s，计划在输水洞进口建筑物前采用土围堰，围堰长61m，堰顶宽2.0m，高2.0m，上、下游边坡为1:1.5，布置在坝前20m处。详见施工平面布置图。整治工程完工后，拆除施工围堰，运至指定弃料场。施工导流采用施工围堰与排污泵抽水导流的方式相结合。本工程为除险加固工程，原有工程可以利用。为了减少工程投资和施工期洪水对施工的影响，与水库蓄水相关的整治主体工程施工选择在非汛期。临时施工围堰主要采用粘土填筑，保证施工导流的安全性。大坝施工导流及宣泄施工期洪水上游主要靠输水洞泄流和排污泵抽水。8.3主体工程施工本加固工程包括土方工程、混凝土浇筑、帷幕灌浆施工以及金属设备施工。167n8.3.1土方工程土方施工主要为水库清淤，防汛道路土方工程等。（1）土方开挖土方开挖采用反铲挖掘机开挖装车，8t自卸车运输。施工过程中应定期测量校正平面的尺寸和标高，开挖坡脚的坡度和平整度。开挖出来的土方应运往指定的弃渣场存放，不得随意丢弃。（2）土方回填由8t自卸车从土料场运输至填筑部位，土料铺筑采用74kw推土机按设计厚度摊平，13.5t震动碾压实，与建筑物接触部位采用2.8KW蛙式打夯机夯实，涂料含水率达不到设计要求时，还需用2.5m3洒水车进行洒水作业。土料压实度要求不小于90%。8.3.2混凝土浇筑本工程的混凝土工程主要是大坝帷幕灌浆，上游面防渗面板、溢流堰工程。防渗面板、溢流堰、凝土料场位于大坝左岸施工平台上，其他混凝土方量不大，施工中采用350型搅拌机拌制混凝土即可满足要求，拌合场地位于大坝左岸，混凝土运输采用人力手推车；施工过程中采用混凝土运输车直接运至工作面，然后采用胶轮车入仓，1.1kw振动器振捣。一、混凝土施工质量要求：混凝土配合比必须通过试验确定，混凝土熟料运输过程中应防止出现分离、漏浆、严重泌水及降低坍落度等现象。混凝土自由下落高度不得大于2m，超过时应采取溜管、斜槽等缓降措施。167n二、钢筋加工要求：钢筋加工采用钢筋切断机和钢筋弯曲机进行，厂内钢筋的连接采用手工电弧焊连接，钢筋的表面应洁净无损伤，油漆污染和铁锈等应在使用前清除干净。钢筋应平直，无局部弯折，带有颗粒状或片状老锈的钢筋不得使用。钢筋均采用人工绑扎。钢筋表面洁净无损伤，将油漆污染和铁锈等清洗干净，不使用带有颗粒状或片状老锈的钢筋。钢筋安装位置、间距、保护层及各部分钢筋的大小尺寸，均符合施工详图及设计文件规定，安装偏差不超过技术规范的有关规定。在钢筋和模板之间设置强度不低于设计强度的混凝土垫块。在多排钢筋之间，采用短钢筋支撑以保证位置准确。安装后的钢筋要有足够钢性和稳定性。三、模板制作安装要求：钢模板在每次使用前应清洗干净，为防锈和拆模方便，钢模面板应涂刷矿物油类防锈保护涂料，不采用污染混凝土的油剂，不影响混凝土或钢筋混凝土质量。若检查发现在已浇的混凝土面沾染污迹，我们将采取有效措施予以清除。模板支立、安装、定位，应符合设计和施工规范的要求，并要具有足够的强度、刚度和稳定性。同时，还应满足在混凝土浇筑过程中不漏浆，要校正上下层偏差，无错台、挂帘的要求。模板支立的同时，应按照设计图纸和施工规范的要求，进行止水和金属结构预埋件的安装。安装时，止水和预埋件位置的确定、加固、搭接长度和焊接质量，均应符合设计和施工规范的要求。各种混凝土材料均应符合国家和行业的现行标准，面板及溢流面混凝土采用滑模浇筑，浇筑时采用跳块方式进行。混凝土浇筑应严格控制温差及离析问题，结合缝要冲毛，浇筑前铺筑砂浆层，混凝土要捣振密实，并及时洒水保湿养护。各工序应严格执行水工混凝土施工技术规范等有关规范、规程。8.3.3帷幕灌浆施工a)灌浆施工程序灌浆施工分两序施工的原则进行，其工艺流程如图8—1。167n封孔待凝（需要时）压水试验钻孔灌浆冲洗埋孔口封闭管图8—1灌浆施工工艺流程图钻孔灌浆的施工程序是：Ⅰ序孔Ⅱ序孔Ⅲ序孔b)帷幕灌浆孔位布置对坝体采用C25混凝土防渗面板进行防渗处理，防渗面板自坝顶至高程122m，面板顶宽0.3m，底宽0.5m，防渗面板每隔2.0m设长1.2m的锚杆，呈梅花型布置；坝基防渗采用帷幕灌浆，帷幕灌浆孔位于盖重中心线上，单排，孔深9-15m，孔距1.5m，孔径59mm。c)钻孔本工程帷幕灌浆钻孔采用150型回转式地质钻机，钻头选用Ф59mm金刚石或硬质合金钻头。各孔深度穿过强风化覆盖层达到相对不透水层以下3.0m，按单排布孔,排内分三序进行。（1）钻机定位准确，立轴垂直；开孔孔位偏差值不得大于10cm；钻孔时，段长、孔径、孔深必须按规定要求进行；根据2001年制定的DL/T5148－2001《水泥灌浆施工技术规范》对于钻孔偏斜率的规定，孔斜对灌浆质量至关重要，钻孔过程中每5m进尺便测斜一次，发现孔斜超过设计要求便重新扫孔纠偏，使孔底的偏差值不得大于下列规定值：表8－1钻孔偏斜率规定值孔深（m）2030405060>60最大允许偏差值（m）0.250.450.701.001.30另定167n（2）试验施工时，采用“高压脉动冲洗法”洗孔，帷幕灌浆孔（段）因故中断时间间隔超过24h者应在灌浆前重新进行冲洗。（3）压水施工中均按自上而下分段卡塞进行压水试验。所有灌浆孔都按简易压水（单点法）进行，检查孔采用五点法进行压水试验。（4）制浆材料帷幕灌浆的浆液为纯水泥浆液，主材为水泥，采用普通硅酸盐水泥，水泥标号应采用不低于42.5号，经过水质检验灌浆时用库区水。水泥在制浆时采用重量称量法，其称量误差小于5%。（5）浆液搅拌帷幕灌浆的水泥细度要求通过80um方孔筛，其筛余量不得超过5%。帷幕灌浆宜采用集中制浆，集中制浆站根据现场情况布置，集中制浆利用高速搅拌机（搅拌时间不少于30s），通过管路输送到各灌浆站，根据灌浆需要配制所需的水灰比，并用普通搅拌机搅拌送入灌浆孔。灌浆施工执行《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》（DLT5148-2012）。d)灌浆（1）灌浆方法同一排中的灌浆孔，均应按序逐渐加密的原则进行施工，灌浆采用自上而下分段卡塞法，孔内循环式，射浆管底部距孔底不大于50cm。在岩石坚硬完整地段，可按自下而上分段灌浆的方法。灌浆孔的长度，表层第一段不宜大于2m且作接触灌浆，以下各段宜采用5m，在特大吃浆和严重坍孔处应适当缩短，吃浆量很小的地段可适当加长。（2）灌浆压力循环式灌浆，压力表安装在孔口回浆管路上，灌浆压力根据现场试验确定。表8－2灌浆压力规定值167n灌浆段次孔深（m）灌浆压力（Mpa）备注10－50.1每段按5m划分，若段长变化，其压力值随之调整。孔深大于25m后均采用1Mpa。25－100.3310－150.5415－200.8（3）灌浆浆液水灰比灌浆浆液的浓度应由稀到浓，逐级变换。水灰比可采用5:1、3:1、2:1、1:1、0.8:1、0.6:1、0.5:1等七个比级，开灌水灰比采用5:1。（4）灌浆施工浆液变换标准①当灌浆压力保持不变，注入率持续减少时，或当注入率保持不变而灌浆压力持续升高时，不得改变水灰比。②当某一比级浆液的注入浆量已达300L以上或灌注时间已达1h，而灌浆压力和注入率均无改变或改变不显著时，应改浓一级。③当注入率大于30L/min时，根据施工具体情况，可越级变浓浆液灌注。④灌浆过程中，灌浆压力或注入率突然改变较大时，应立即查明原因，采取相应措施处理。（5）灌浆结束标准自上而下分灌浆，在规定压力下，当注入率不大于0.4L/min时，继续灌注60min，或不大于1L/min时，继续灌注90min，灌浆可结束。（6）灌浆孔封孔每个帷幕灌浆孔全孔灌浆结束后，采用“分段压力灌浆封孔法”并结合人工水泥砂浆封孔。（7）特殊情况处理167n对意外的机械故障、停水、停电、孔内事故、自然因素、地层漏浆串冒等,施工前必须对此有强有力的防犯和应对措施,一旦意外情况发生,现场技术人员便可妥善处理,使工程顺利恢复正常施工。（8）灌浆施工的质量控制根据全面质量管理的科学理论,影响质量的因素为“人、机、料、法、环”。为了对施工质量做全盘控制。严守质量“三控制”的原则:①钻灌前质量控制思想准备，技术准备，机具准备，材料准备。②钻灌过程质量控制a、严格按照设计要求和施工技术规范的规定进行。b、灌浆过程中严格控制灌浆压力、水灰比、变浆标准、开灌标准等。并严把灌浆结束标准关，使灌浆过程中所有的施工参数均控制在设计和规范要求的范围内。e)坝基帷幕灌浆工程量**水库坝基帷幕灌浆工程钻孔57个单孔，质量检查孔6个，共63孔。全工程从左岸向右岸进行。其中:灌浆总进尺745m。8.3.4溢流坝段加固本次除险加固拟对坝体中部的溢流坝段扩宽，将原坝体浆砌石拆除到设计断面后浇筑WES实用堰堰体及溢流面，堰顶高程130.5m，净宽35m，堰顶部位采用间距1.0m、长度1.5m外露20cm，直径20mm的锚杆锚固，溢流面板用厚30cm的C25混凝土进行加固，堰面由3段圆弧组成，圆弧半径分别为0.043m、0.2m、0.5m，堰后接30cm厚C25钢筋混凝土面板，面板设置Φ8@20×20cm温度筋，保护层厚度35mm。8.3.5输水洞施工输水洞加固主要施工内容主要有：整修输水洞，更换输水洞出口167nDN400mm工作闸阀，采用法兰连接，手动启闭，维修闸房。输水洞先清理封堵出水口处的淤积土方，采用2m3装载机挖装8t自卸汽车运至指定弃渣场。8.3.6金属设备更新本工程金属结构件包括：输水洞出口闸阀。金属结构及部件为外购定型设备。闸阀安装好后应在无水和有水的情况下做全行程启闭试验。金属结构件的制造安装应按照《水利水电工程钢闸门制造安装及验收规范》（DL/T5018-2004）执行，启闭设备的安装制造应按照《水利水电工程启闭机制造、安装及验收规范》（SL381-2007）执行，焊接应按照《水工金属结构焊接通用技术条件》（SL36-2006）执行。闸阀在工厂验收合格后，运到工地，现场组装，启闭设施运到工地后应放在室内保存，防止受潮和损坏，结构件防止在运输、安装中损坏油漆。闸阀安装好后应在无水情况下做全行程启闭试验。试验前应检查在闭门状态时密封是否严密，检查线路的连接情况，启闭是否自如。有条件时，出水口检修闸阀应做动水启闭试验。8.4施工交通运输8.4.1对外交通运输（1）现有道路情况：大坝现有道路与外界公路相通，可直接通到**县县城和**市区。（2）工程运输需要：本工程所需的水泥、木材、钢材、汽油、柴油、砂石料及金属结构物等，还有施工机械设备、机电设备等物资均能从该道路运入。167n8.4.2场内交通运输场内交通主要满足施工期间的交通运输要求，按实际最大纵坡控制在10%以内，临时施工道路沿大坝左岸库岸进行布置。现有左、右岸道路经过简单整修，到达坝体施工现场，具体布置详见施工平面布置图。8.5施工工厂设施根据本工程规模及施工条件，确定其辅助企业及设施项目主要有：混凝土拌和系统、钢筋加工厂、木材加工厂等。根据主要工程项目工程量及施工总进度计划确定的施工强度估算其规模如下：混凝土拌合系统100m2，钢筋加工厂、木材加工厂建筑面积50m2,仓库100m2,为了便于管理和方便施工，其辅助企业及设施就近安置。具体可以设置在水库右岸。可以在此设置变压器，就近接入施工用电。施工用水可以从水库内抽取，运输至施工砂石料拌和系统处。生活用水从**村接入。8.6施工总布置8.6.1规划原则因地制宜是设计施工总布置的基本原则，一般场地划分和区域布置要满足有利生产，易于管理，便于生活的原则，必须满足各项主体工程施工要求，施工总布置应根据需要分阶段逐步形成。8.6.2施工总布置及实施规划根据本工程特点，施工总布置方案为：整修右岸及左岸道路，通向大坝施工场区167n。主体工程施工区布置施工临时道路，满足施工机械的运行及材料运输至施工现场的能力。混凝土与砂石料系统相临，在规划的料场拌制。弃渣场布置在河道下游较远处并满足行洪要求。本工程机械修配主要依靠市区或镇上机械修配厂解决，工地只设小型的机械修理站，对施工机械进行日常的维护和维修。木材及钢筋加工厂：木材用量较少，可就地加工，人工运输至施工点使用。钢材设加工厂，采用机械加工制作，双轮胶车运至工作面安装。通过现场察看比较，在水库左岸修建施工工厂比较好，在坝下游选择弃渣场及临时堆料场。施工单位生活区在水库左岸布置。8.6.3施工工厂布置1、混凝土拌合站为方便主要建筑材料的运输及混凝土运输，同时节约临时占地，本次设计设置1处混凝土拌和站，分别位于大坝左岸和大坝右岸空地上。2、机械停放场选择地势平缓交通便利的场地做为机械停放场，根据**水库实际地形情况，将其布置于大坝左岸下游空地处。3、综合加工厂根据本工程的施工特点和要求，拟在工地设置相应的钢筋加工厂、木材加工厂，分别负责主体工程和临建工程所需的模板、房建木结构件、钢筋加工的生产，将其布置于大坝左岸空地处。4、风压系统风压系统用于大坝钻孔，根据施工机械需要，于原管理房附近适当位置布置2台6m3YV6/8空压机。5、施工用房水库距村庄很近，可就近租房作为施工管理人员管理房和职工宿舍，搭建仓库100㎡。167n8.7施工总进度8.7.1施工进度安排原则施工进度计划是施工组织设计的重要组成部分，是工期控制的有力工具，其目的是确保工程进度，保证工程均衡地、连续地有节奏的施工，使劳动力，资金、材料和机械设备得到管理使用。进度安排原则及依据为：遵循国家政策、法令和有关规程规范；严格执行基本建设程序，力求缩短工程建设周期；各项目施工程序前后兼顾、衔接合理、干扰少、施工均衡；采用平均先进指标，对本工程复杂地基且受洪水制约的，适当留有余地；在保证工程质量与施工总工期的前提下，充分发挥投资效益。对于**水库除险加固工程，根据上级意见和施工进度及各建筑物工期的统筹安排，最终确定合理工期为6个月。8.7.2控制进度的主要因素主体工程开工前的必要准备工作尽快完成，才能保证主体工程高速度、高质量施工，如临时建房和施工工厂等；交通道路是控制施工强度的关键一环，对提高开挖和填筑强度影响较大；基础处理工程施工是控制施工总工期的决定性环节，力求处理好各施工阶段的衔接，作到工期短、施工均衡、资源需求。8.7.3准备工程和主体工程进度控制（一）准备工程施工进度准备工程主要有以下几方面：1、施工围堰2、新建临时库房、临时房屋工程167n3、整修施工道路4、平整场地及供水、供电系统准备工程计划工期为1个月，即2014.11月。（二）主体工程施工进度：**水库除险加固主体工程施工，以机械为主配合人力施工，计划在5个月内完成主要工程，即2014.12～2015.4。8.7.4施工总进度施工进度的安排原则是能够确保工程均衡连续有节奏的顺利施工，使劳动力、资金、材料和机械设备得到合理使用。**水库除险加固工程按照工期统筹安排，初拟施工工期为6个月。根据工程的轻重缓急分别作总进度计划和施工强度分析。主体工程：施工期为5个月。1、2014.11月完成施工准备工程；2、2014.12～2015.3月完成输水洞加固工程，包括金属结构及安装；3、2014.12～2015.1月完成坝基防渗工程；4、2014.12～2015.3月完成大坝上游防渗面板工程；5、2014.2～2015.3月完成WES堰工程；6、2015.4月完成下游消能防冲工程；7、2015.4月完成管理房建设及安全监测工程。主体工程应优先安排，不干扰的项目可以同时开始施工，根据具体情况进行相应的调整。混凝土工程尽量不要安排在冬季施工。坝体上游施工尽量避开汛期施工。根据具体情况施工时进一步细化安排进度计划。根据工程情况，资金情况统筹安排，精心组织，保证在工期内完成全部的除险加固工程。施工进度安排详见施工总进度计划横道图8-3。167n图8-3**水库除险加固工程施工总进度计划横道编号项目工期2014年2015年111212341施工准备工程2014.10.1～2014.10.312完成输水洞加固工程2014.12.1～2015.3.313完成上游防渗面板工程2014.12.1～2015.3.314完成WES堰工程2014.2.1~2015.3.315完成坝基防渗工程2014.12.1～2015.1.316完成下游消能防冲工程2015.3.1～2015.3.317完成管理设施工程2015.3.1～2015.3.318.7.5主要技术供应a)主要材料数量167n工程量如下所示，其中：混凝土592.14m3，土方工程500.32m3，石方工程247.87m3，钢筋制安6.35t，锚杆872根，帷幕灌浆总进尺745m。需主要材料用量：钢筋11.35t，水泥319.35t，碎石535.77m3，砂子351.29m3，块石136.58m3，柴油472kg，汽油856.52kg，总工时3.27万个。b)主要施工机械设备工程所需主要施工机械设备见表8-4。表8-4主要施工机械设备表编号机械名称规格单位数量1挖掘机反铲2m3台22装载机2m3台13推土机74kw台14振动碾13-14t台15振捣器1.1KW个106手扶风钻台87混凝土拌和机0.4m3台38自卸汽车8t辆69拖拉机74kw辆110空压机6～40m3/min台211翻斗车1t辆212钢木加工设备套113旋定摆提升装置台214抽水泵台3167n9水库淹没处理和工程永久占地9.1概述**水库位于**省**市**县北阳镇**村西约100米山口处，属海河流域卫河一级支流北阳河上游，是一座以灌溉为主，兼顾防洪、水产养殖等综合利用的小（2）型水库。坝址以上平均干流长1.84km，坝址以上控制流域面积2.15km2，库区系太行山东麓山前区，坝址区具山间沟谷地貌特征。除险加固后水库主要由大坝、输水洞等建筑物组成。大坝为浆砌石重力坝，除险加固后挡水坝段顶高程131.58m，坝顶上游侧增设高1.0m的防浪墙，最大坝高8.5m，坝顶长74m，顶宽1.7-2.4m；溢流坝段位于大坝桩号0+008～0+043处，净宽35m，为WES实用堰结构，输水洞出口采用闸阀控制启闭。9.2水库淹没损失及永久占地167n库区地形较陡，属于山区，水库经多年蓄水运行，库岸已基本稳定，不会产生土地浸没。本次工程是除险加固工程，原有工程占地和工程管理范围内的占地已经征用，不存在永久占地。水库临时占地很少，主要是水库除险加固过程中临时道路、料场及机械停放场等得占地，经计算临时占地共3亩。10环境保护及水土保持设计10.1环境保护设计本工程通过对水库除险加固，主要包括大坝加固、加宽溢流坝面、新建下游消能防冲设施、输水洞的加固等工程措施，使其能够安全运行并正常发挥效益。工程的实施可消除水库主要建筑物的安全隐患，保证水库按设计要求正常运行。本工程除险加固工程实施后，水库的库容及其规模变化很小，水库的运行方式不变。工程区无珍贵动植物和自然保护区，附近无民房、医院、学校等其他的环境敏感点，工程建设主要环境影响时期为施工期。因此工程对环境的主要影响体现在施工过程中，三废排放对施工区周围的环境影响，以及施工对地表植被的破坏，产生新的水土流失。工程区植被多为一般性常见的乔灌木、草丛，其生态分布幅度广，工程施工不会造成物种损失，对植被影响不大。167n由于工程涉及范围较广，将对环境产生一定的影响。根据建设项目环境保护有关规定，建设项目的初步设计应当编制环境保护篇章，对不利影响提出减免措施和环境保护对策，并落实环境保护措施投资概算。10.1.1设计依据（1）《中华人民共和国环境保护法》（2）《水利水电工程初步设计报告编制规程》（SL619-2013）（3）《建设项目环境保护设计规定》（国环字[87]第002号文）（4）《建设项目环境保护管理条例》（5）《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）（6）《生活饮用水卫生标准》（GB5749-2006）（7）《城市区域环境噪声标准》（GB3096-2008）（8）《给水排水标准规范实施手册》（9）《环境监测技术规范》（10）《污水综合排放标准》（GB8978-2002）（11）《建筑施工场界噪声限值》（GB12523-2001）（12）《环境空气质量标准》（GB3095-2012）10.1.2工程影响地区的自然及社会环境状况**水库坝址以上控制流域面积2.15km2，库区大陆性暖温带半干旱季风气候区。四季分明，春季干旱多风，夏季炎热多雨，秋季昼暖夜凉，冬季寒冷干燥。多年平均气温13.9℃，无霜期209天，降雨量605mm。区内河流流量受季节性变化控制，洪水期出现在7、8、9月；由于降雨集中，洪水暴涨暴落，极易造成洪灾，冬春季干旱少雨，又容易形成旱灾。10.1.3除险加固工程对周围环境影响的分析167n本工程为除险加固工程，工程对环境的主要影响体现在：工程施工建设中，主要在土石方开挖填筑及混凝土浇筑等施工活动和施工人员日常生活中，产生的施工废水、生活污水和废气对河流水质及施工区空气质量产生一定影响；由于施工车辆运输，产生的废气、噪声和扬尘对周围环境有一定影响；施工人员较多，可能引起传染病流行等人群健康方面的问题。1、有利影响本次水库除险加固工程实施后，可使水资源得到充分利用，缓解该地区水资源的紧缺状况，以促进社会经济的可持续发展。农业灌溉用水还可以增加土壤入渗，补充浅层地下水量。随着经济的发展，**水库将以农业灌溉用水为主向居民生活用水和工业用水转变，供水效益将相应的提高，推动库区经济腾飞，带动该地区群众脱贫致富，改善生活环境，维护社会稳定。2、不利影响工程施工将会对当地环境产生以下不利影响：⑴施工运输、机械开挖、混凝土施工等会产生一定的燥音和扬尘；⑵施工期生产、生活产生的废水、废渣，油污及生活污水将影响附近环境；(3)临时工程等会占压部分农田；(4)工程石方开挖、回填、运输会产生一定的水土流失，在一定程度上会造成下游河道淤积等不利影响。10.1.4对不利影响所采取的减免和改善措施为了减免施工中对周围环境的不利影响，主要采取了以下措施：（1）混凝土拌和系统降尘措施167n拌和系统设有袋式收尘器，定期检测收尘器除尘效果，收尘效率降低时应及时清理；在水泥装卸过程中，应保持良好的密封状态；细骨料堆设简易棚，骨料堆积边坡角度不宜过大，给细骨料堆适当加湿，防止细骨料被风吹散，在拌和楼进料层和贮料层能粘附水泥颗粒。（2）交通扬尘防治措施实行场内干道车辆速度控制，限制在15km／h；干旱、多风季节及运输高峰期，交通干道每天洒水两次，以减少扬尘量；装载多尘物料时，应对物料适当加湿或用帆布覆盖，经常清洗运输车辆。（3）燃油机械尾气:定期维修、保养机械设备。使用零号柴油和无铅汽油。（4）施工弃渣**水库除险加固工程的施工弃渣较少，考虑将弃渣运至下游沟道处铺平，覆土绿化。（5）施工期生活污水、生产废水及垃圾水库施工期间，生活污水主要来源于施工人员的日常生活；生产废水主要来自砂石料的冲洗、混凝土拌和及浇注、汽车冲洗等，废水中主要是含泥沙和岩石碎屑等固体物质，采用沉沙池和投加凝聚剂的方式处理，处理后外排。生活污水应采用相应的综合污水处理设备进行处理，使处理后的污水达到排放标准。每天产生的生活垃圾通过新建垃圾站集中，最后采用挖坑掩埋处置。（6）噪声防护由于施工区远离村庄，对于工程的噪声影响，施工人员应进行个人防护，常用的防护用具有：耳塞、防声棉、耳罩、头盔等。10.1.5环境影响综合评价结论167n就**水库除险加固工程对环境的影响来说，其有利影响是主要的，不利影响甚微。其有利影响主要表现在所获得的较大的经济效益、社会效益和环境效益方面。在施工中尽量减免对周围环境的影响，做到达标排放，所以不利影响是很小的。10.2水土保持本工程建设任务是对水库除险加固，工程主要包括大坝加固、输水洞加固等。施工项目主要有土石方开挖、混凝土浇筑等。由于工程施工对原有地貌有所改变，植被将受到一定破坏，特别是上坝道路处土石方开挖产生的弃土弃渣和施工围堰拆除产生的弃土以及库岸的削坡产生的弃土弃渣，将对区内水土保持产生一定的影响。因此，需对建设项目进行水土流失预测和制定相应的水土保持措施，力求减小工程所造成的水土流失影响。10.2.1设计依据a)有关法规（1）《中华人民共和国水土保持法》；（2）《中华人民共和国水土保持法实施条例》；（3）《中华人民共和国土地管理法》；（4）《中华人民共和国森林法》。（5）水利部、国家计委、国家环保局《开发建设项目水土保持方案管理办法》（水保[1994]513号文）;（6）水利部1995年5号令《开发建设项目水土保持方案编报审批管理规定》；167n（7）水利部关于印发《开发建设项目水土保持方案大纲编制规定》的通知（水保[1999]288号文）（8）《**省实施〈中华人民共和国水土保持法〉办法》；（9）《**省水土保持补偿费、水土流失防治费征收管理暂行办法》；10.2.2技术规范（1）《开发建设项目水土保持方案技术规范》(SL204－98)；（2）《土壤侵蚀分类分级标准》(SL190－2007)；（3）《水土保持综合治理规划通则》（GB/T15772－1995）；（4）《水土保持综合治理验收规范》（GB/T15773－2008）；（5）《水土保持综合治理效益计算方法》（GB/T15774－2008）；（6）《水土保持综合治理技术规范》（GB/T16453.1～16453.6－2008）；10.2.3水土流失预测与影响分析a)工程施工扰动地表，损坏土地及植被情况根据本工程的施工布置和施工特点，工程建设过程中容易产生的水土流失区为水库右侧库岸、上坝道路的土石方开挖、下游消能防冲设施、临时道路和临建设施区，会扰动地表、破坏原有的植被，造成一定的水土流失。b)可能造成的水土流失量预测167n本工程建设中产生的水土流失量主要是因为项目建设造成原地貌水土保持功能降低甚至丧失，土地生产力下降，导致土壤侵蚀加剧而增加的水土流失量。新增的水土流失量由两部分组成：一是由于工程扰动原地貌，破坏、占用土地及植被，使土壤侵蚀加剧所造成的水土流失；二是由工程建设产生的大量弃渣，表面易受水力侵蚀而产生水土流失。预测弃土、弃石碴及石方总量为约0.2万m3。随着工程完工，水土保持措施的实行，水土流失将得到有效的控制。c)水土流失可能造成的影响分析由于工程的施工，地表植被受到破坏，地表土壤疏松，表土层剥离及地表机械车辆碾压，道路硬化，将使岩土体下渗和容蓄水分能力降低，地表水表现为地表径流迅速汇集而流失，使边坡易产生沟蚀，导致平台干旱，植被不生；土壤肥力主要集中在表层，工程施工首先破坏的是表层土，使土层变薄，岩石裸露，经降雨和地表径流作用，造成水土流失，和地表肥力下降，土壤贫瘠化，也是植被不易生长的原因。因而，施工区原有水土保持功能将降低。工程建设产生的弃土、弃渣如果不采取拦挡或是覆盖等措施，一遇降水等外力，极易被冲刷。流失物大量下泄，泥沙将淤塞河流，抬高河床，影响河道泄洪能力，对下游村庄、道路、农田造成威胁。10.2.4库区水土保持要求在水库流域范围内，应采取山水田林路统一规划，工程措施、生活措施、蓄水保土耕作措施科学配置，综合治理。坚持以经济效益为中心，同山区脱贫致富与经济发展相结合，生态效益、社会效益统筹兼顾，宜农则农，宜林则林，宜果则果，宜牧则牧，宜渔则渔，作好综合治理。坡度25°以上耕地全部退耕还林还草，种植经济林，水源涵养林，认真贯彻执行《水土保持法》等有关法律法规，把监督管护和治理开发放在同等重要位置，使全社会各方面力量都投入到治理水土流失，改善环境的工作中来。10.2.5水土流失防治措施a)防治原则与目标167n根据《中华人民共和国水土保持法》第四条规定：水土保持工作实行“预防为主，全面规划，综合防治，因地制宜，加强管理，注重效益”的原则规定，确定水土保持防治原则为：(1)水土保持生物措施设计与工程措施设计相结合进行综合治理的原则。生物措施和工程措施是水土保持的两项重要措施，这两项措施相辅相成，互相补充，在水土保持方案实施中应将两种措施有机结合，因地制宜，增强防治效果。(2)水土保持措施设计与主体工程的保障设计相结合的原则。在编制设计过程中应当保持二者协调一致，使水土保持措施与主体工程的设计深度和特点协调。同时水土保持方案的编制要在主体工程设计和已实施的水土保持工程的基础上进行，充分利用主体工程自身具备的水土保持功能以及已经实施的水土保持设施，保证方案的可操作性。(3)重视项目建设施工过程中水土保持管理措施的及时、有效。应注意施工过程中各个环节的合理安排和有效控制，将施工过程中由于作业不合理造成的水土流失量降到最低。(4)重点突出和综合防治相结合的原则。结合工程的实际情况，遵循全面治理和重点治理相结合、防治和监督管理相结合的设计思路，合理布置各项防治措施，建立选型正确、结构合理、功能齐全、效果显著的水土流失综合防治体系。同时要结合实事求是、因地制宜的原则，力求定性合理，定量准确，使项目建设单位在水土流失防治责任范围内有效控制并负责治理新增的水土流失，防治原有的水土流失。(5)坚持环境效益优先的原则。在控制水土流失，改善生态环境，恢复植被的同时，设计中应注意经济效益，各项治理措施在符合技术规范要求的情况下，因地制宜、施工材料应尽量就地取材，以便节约投资，在保证环境和社会效益的同时兼顾经济效益。167n确定防治目标为：一是要保障工程的安全运营；二是要做好水库水土保持，岩石、表土不裸露；三是要创造良好的环境，使水库景观得到美化，对周边地区和下游的环境和安全不造成负面影响。采用工程措施与生物措施相结合的方法，从而使工程建设期和运营期可能产生的水土流失和环境问题进行综合治理，使原有的水土流失状况得到基本治理，新增水土流失情况得到有效控制，保障工程的安全进行，保证生态环境的良性循环。b)防治责任范围与分区根据“谁开发谁保护，谁造成水土流失谁负责治理”的原则以及《开发建设项目水土保持方案技术规范》中的有关规定，因势利导，变害为利；因地制宜，因害设防；工程措施与植物措施并举。确定本工程水土防治责任范围主要包括主体工程施工区(坝区)、料场、渣场、临建设施区(施工场地、临时道路、仓库)等。由于主体工程为浆砌石，所以本设计主要补充库岸、渣场、临建设施区等水土保持设计。根据项目建设区内的地形条件和自然条件以及建设项目施工工艺和施工区具体特点，结合水土流失防治责任范围的划分，遵照治理措施布局合理、技术指标可行、方案实施后经济有效的原则，防治分区为库岸区、弃渣场区、临建设施区。c)防治措施根据本项目的水土流失预测结果和划定的防治责任范围，以及水土流失防治分区和防治内容，确定不同的防治区采用不同的防治措施及布局，统筹布局各项水土保持措施。**167n水库水土流失以山体削坡及弃碴场为主。上坝道路处及库岸削坡处尽量采取工程措施和绿化措施相结合的方案，弃土、弃碴场在水库下游，施工后期应进行料场平整，并在料场周边植草种树固土，以防治水土流失。水库生活区种植树木或植被，以减少对岸坡的开挖引起的水土流失。d)水土流失监测**水库工程建设期为6个月，故水土流失监测时段按1年考虑。在各种水土保持措施陆续实施发挥作用后，施工过程中所产生的各种形式的水土流失及由此而引起的危害将逐步得到控制，最终得到一个较为稳定的状态。因此，水土流失监测主要是对水土保持措施效益的监测，包括各类防护措施的防护效果、控制水土流失的程度、改善生态环境的作用的监测。由于各控制点比较分散，故采取分散监测的方法进行监测，即：（1）影响水土流失的主要因子监测：包括地形、地貌、地面组成物质及其结构、植被类型及覆盖度、水土保持设施数量和质量；（2）水土流失量监测：主要包括重力、水力引起的水土流失量。（3）水土保持设施效益监测：包括各类防护措施的防护效果、控制水土流失的程度、改善生态环境的作用的监测。本次除险加固工程水土保持及环境保护费用按3.25万元计列。167n11劳动安全与工业卫生11.1设计依据11.1.1国家、地方项目主管部门的有关文件⑴《中华人民共和国劳动法》（1998年2月5日实施）⑵《中华人民共和国安全生产法》（2002年11月1日实施）⑶劳动部令第3号“建设项目（工程）劳动安全卫生监察规定”⑷劳安字[1992]1号“建设项目（工程）职业安全卫生设施和技术措施验收办法”⑸卫监发[1994]第28号“关于发布工业企业建设项目卫生预评价规范”通知件11.1.2设计的任务和目的为了贯彻“安全第一，预防为主”的方针，本工程遵照《水利水电工程劳动安全与工业卫生设计规范（GB50706-2011167n），并结合本工程的特点和具体情况，阐述了对工程投入生产后，在生产劳动过程中可能直接危及劳动者人身安全和身体健康的各种因素，并采取了符合规范要求和工程实际的具体防护措施。做到工程投产后，保障劳动者在劳动中的安全与健康的要求。同时，根据《水利水电工程劳动安全与工业卫生设计规范》（GB50706-2011）有关规定，在下阶段工作中对工程所需的设备和材料，做好选用工作。11.2工程概述**水库位于**省**市**县北阳镇**村西约100米山口处，是一座以灌溉为主，兼顾防洪、水产养殖等综合利用的小（2）型水库。坝址以上平均干流长1.84km，坝址以上控制流域面积2.15km2，库区系太行山东麓山前区，坝址区具山间沟谷地貌特征。除险加固后水库主要由大坝、输水洞等建筑物组成。大坝为浆砌石重力坝，除险加固后挡水坝段顶高程131.58m，防浪墙顶高程132.58m，最大坝高8.5m，坝顶长74m，顶宽1.7-2.4m；溢流坝段位于大坝桩号0+008～0+043处，净宽35m，为WES实用堰结构，输水洞出口采用闸阀控制启闭。11.3劳动安全11.3.1防火、防爆**167n水库的设备选型和布置，均按SDJ278—90《水利水电工程设计防火规范》进行设计。贯彻“预防为主、防消结合、自防自救”的设计原则。考虑各建筑物、构筑物在库区规划、管理房布置上的防火间距、安全疏散通道、消防车道、消防水泵、事故排油、化学灭火、事故排烟、等要求及按火灾危险性类别及耐火等级进行设计。对可能发生火灾的场所，在建筑物和设备的布置、安装、建筑物内装修、电缆敷设上采取有效的预防措施，以减少火灾的发生。设置消火栓、灭火器等设备，以及必要的消防通道、疏散通道，以达到一旦发生火灾，则能迅速灭火或限制其范围，疏散人员，将人员伤亡和财产损失减小到最小。根据规范确定出生产场所的火灾危险性类别及建筑物耐火等级，以及设备的具体布置情况，确定出消防总体方案如下：在库区内部及屋外电气设备周围设计布置有室外普通消火栓灭火系统。在各建筑物内及电气设备周围配置各型灭火器及砂箱、铁锹、防毒面具等消防器材。在各主要通道及路口设置火灾事故照明及疏散指示标志。水库全部值守人员和管理人员都要接受防火设备和消防设施试用的培训，学会水库防火设备和消防设施的使用。水库专职消防人员负责防火设备及消防设施器材的管理、使用，并实行定期检查和消火剂的更换等工作，培训和讲解有关消防知识。11.3.2防电气伤害为防止运行人员操作维护中发生触电事故，保证运行人员的安全，施工配电装置的安全净距均按《3～110kV高压配电装置设计规范》（GB50060-92）、《高压配电装置设计技术规程》（SDJ5-85）的要求设计。电气设备的防护围拦按《水利水电工程劳动安全与工业卫生设计规范》（GB50706-2011）的规定设计。 11.3.3施工现场安全本阶段根据《水利水电工程劳动安全与工业卫生设计规范》结合**水库工程特点，进行防机械伤害、防坠落伤害等设计。 167n1、机械设备安全防护距离、防护屏和设备本体的安全对人身安全极其重要，因而，应符合《生产设备安全卫生设计总则》（GB5083-85）、《机械防护安全距离》（GB12295-90）、《机械设备防护罩安全要求》（GB8196-87）、《防护屏安全要求》（GB8197-87）有关标准的规定。2、施工过程中的起重机械设备符合《起重机械安全规程》（GB6067）的有关规定。3、钢筋加工采用钢筋切断机和钢筋弯曲机进行，钢筋的连接采用手工电弧焊连接，在操作过程中要按照安全标准规定施工。4、各施工队在《施工组织设计》中必须有完善的安全保障措施，指定安全员，制定健全的安全规章制度，采取有保障的安全防护措施。5、施工过程中工具和材料应放置在规定的位置，不得随意堆放在沟边或挖出的土坡上面，以免落入沟中伤人。6、在工地现场使用车辆搬运器材时，必须指定专人负责安全。7、安全职能部门要以施工安全技术措施为依据，以安全法规和各项安全规章制度为准则，经常性的对工地实施情况进行检查，并监督各项安全技术措施的落实。监督人员在施工现场监督应做到以下规定：1、严禁穿木屐、拖鞋、高跟鞋及不戴安全帽进入施工现场作业。 2、严禁非专业人员私自开动任何施工机械及驳接、拆除电线、电器。 3、严禁在操作现场玩耍、吵闹和从高处抛郑材料、工具、砖石、砂泥及一切物体。 4、严禁在没栏杆或其他安全措施的高处作业和在单行墙面上行走。 5、严禁带小孩进入施工现场作业。 6、严禁危险品、易燃品、木工棚场的现场仓库吸烟、生火。 11.3.4防洪、防淹 本工程为V等小型工程，主要建筑物按5级设计，次要建筑物按5级设计，枢纽临时建筑物及渠道工程按5级设计。**167n水库设计洪水重现期为20年；校核洪水重现期为100年，符合SL252-2000《水利水电工程等级划分及洪水标准》和GB50201-94《防洪标准》的规定。为保证水库施工期及运行期安全渡汛。11.4工业卫生11.4.1防噪声及防振动本工程的防噪声及防振动设计遵照《工业企业噪声控制设计规范（GBJ87-85）的规定，结合水库的特点，工作场所的噪声宜符合《水利水电工程劳动安全与工业卫生的设计规范》（DL5061-1996）表5.1.1所列噪声A声级限制值的要求。11.4.2采光与照明本工程在施工过程中照明主要有施工照明和管理房照明，白天施工采用自然光，夜间施工采用高压钠灯照明，管理房照明安装双管荧光灯。现场的照明线路需采用软质橡皮护套线，灯具的金属外壳应接地保护。11.5安全卫生场所为了能充分保证生产人员的生活、休息、学习的安全卫生，在生活区设临时卫生场所、生活服务场所、就餐场所等；在生产区设夜班休息场所、公厕等。167n12节能设计12.1节能设计依据和设计原则12.1.1设计依据（1）《中华人民共和国节约能源法》中华人民共和国主席第90号令；（2）《中华人民共和国可再生能源法》中华人民共和国主席第33号令；（3）《建设工程勘察设计管理条例》国务院第293号令；（4）《中国节能技术政策大纲》2006年修订征求意见稿；（5）《工程设计节能技术暂行规定》GBJ6-1985；（6）《电工行业节能设计技术规定》JBJ15-88。12.1.2设计原则167n根据有关规范要求，水利项目勘察设计中，应当考虑节能要求，采用节能技术，执行节能标准，降低能源消耗，合理有效地利用能源。根据负荷容量，供电距离及分布，用电设备特点等因素合理设计供配电系统，做到系统尽量简单可靠，操作方便。变压器应尽量靠近负荷中心，以缩短配电半经减少线路损耗。合理选择变压器的容量和台数，实现经济运行减少由于轻载运行造成的不必要电能损耗。**水库除险加固工程大部分工程不属于高耗能建筑，只考虑施工时采用能耗低、效率高的施工机械。12.2通风、采光和照明尽量利用自然采光和自然通风，所用照明设施采用节能灯具。照明节能设计就是在保证不降低作业面视觉要求、不降低照明质量的前提下，力求减少照明系统中光能的损失，从而最大限度的利用光能，设计中的节能措施有以下几种：（1）充分利用自然光，这是照明节能的重要途径之一，在设计中充分合理地利用自然光使之与室内人工照明有机地结合，从而大大节约人工照明电能。（2）照明设计规范规定了各种场所的照度标准、视觉要求、照明功率密度等等。照度标准是不可随意降低的，也不宜随便提高，要有效地控制单位面积灯具安装功率，在满足照明质量的前提下，一般场所优先采用高效发光的荧光灯(如T5、T8管)及紧凑型荧光灯，对夜间照明要求较高的场所采用高压钠灯、金属卤化物灯等高效气体放电光源。（3）使用低能耗性能优的光源用电附件，如电子镇流器、节能型电感镇流器、电子触发器以及电子变压器等，荧光灯选用带有无功补偿的灯具，紧凑型荧光灯选用电子镇流器，气体放电灯采用电子触发器。167n（4）改进灯具控制方式，采用各种节能型开关或装置也是一种行之有效的节电方法。根据照明使用特点采取分区控制灯光或适当增加照明开关点。12.3工程节能（1）柴油发电机组的节能设计施工中配备柴油发电机组，机组应选择满足欧II标准，低燃油消耗、噪声低、体积小、重量轻的节能环保要求。（2）减少线路损耗由于配电线路有电阻，有电流通过时就会产生功率损耗，线路电阻在通过电流不变时，线路长度越长则电阻值越大，造成的电能损耗就越大。因此设计中从减少电阻值做了以下几个方面考虑：①尽量选用电阻率ρ较小的导线，如铜芯导线。②尽可能减少导线长度，设计中线路尽量走直线少走弯路。变电站尽可能地靠近负荷中心，以减少供电半径。③增大导线截面积，对于较长的线路，在满足载流量，热稳定，保护配合及电压降要求的前提下，在选定线截面时加大一级线截面。这样增加的线路费用，由于节约能耗而减少了年运行费用，综合考虑节能经济时还是合算的。（3）提高供配电系统的功率因数167n功率因数提高可以减少线路无功功率的损耗，从而达到节能目的。配电线路损耗中包含了线路传输有功功率时而引起的线损和线路传输无功功率时引起的线损。传输有功功率是为了满足建筑物功能所必须的，是不变的。而在供配电系统中的某些用电设备如电动机、变压器、灯具的镇流器等都具有电感性，会产生滞后的无功电流，它要从系统中经过高低压线路传输到用电设备末端，无形中又增加了线路的功率损耗。这部分损耗在设计中是可以避免的，在设计中采用功率因数高的用电设备如同步电动机等，电感性用电设备选用有补偿电容器的用电设备(如配有电容补偿的荧光灯)等。13工程管理13.1管理机构13.1.1工程概况**水库位于**县北阳镇**村西100m山口处，属于海河流域卫河水系北阳河上游小（2）型水库。大坝控制流域面积2.15km2，坝址以上平均干流长1.84km，水库设计标准采用20年一遇的设计，100年一遇的校核。加固后水库总库容15.99万m3。除险加固后水库主要由大坝、输水洞等建筑物组成。大坝挡水坝段顶高程131.58m，防浪墙顶高程132.58m，最大坝高8.5m，坝顶长74m，顶宽1.7-2.4m；溢流坝段位于大坝桩号0+008～0+043处，净宽35m；进口控制段为WES实用堰结构，堰顶高程130.5m；输水平洞下游采用闸阀控制启闭。13.1.2机构编制的依据167n（1）《水库工程管理设计规范》（SL106-96）；（2）《水利工程管理单位编制定员试行标准》SLJ705-81；（3）《水利工程管理体制改革实施意见》国务院办公厅国办发[2002]45号文；（4）《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）。13.1.3管理机构目前水库由北阳镇人民政府主管，现有职工2名。据水利部、财政部《水利工程管理单位定岗标准（试点）》（水办[2004]37号）和《水利水电管理单位编制定员试行标准》（SLJ705-81）的规定，按照“因事设岗，以岗定责，以工作量定员”的原则，结合水库除险加固后的实际情况来合理确定水库人员。明确管理范围、管理任务及管理内容，建立健全岗位责任制，明确规定各类人员的职责范围，建立相应的管理办法和管理制度，认真做好水库的检查观测、养护管理、调度运用、科学试验与技术革新以及经营管理安全保卫工作。确保工程安全，充分发挥效益，开展综合经营，搞好水库绿化和环境美化工作，不断提高水库管理水平。**水库加固后总库容为15.99万m3，根据《水利工程管理单位定岗标准》（试点）的划分标准，该水库属小（2）型，定岗级别为5级，水库设水库管理站，各类岗位定员编制见表13-1。表13-1**水库管理机构及人员编制表岗位类别岗位名称代号定员数（人）单位负责类单位负责岗位G11技术及运行维护类工程技术管理岗位G21合计2167n13.2主要管理设施根据水库工程管理需要，结合**水库自然地理条件和当地情况，按照《水库工程管理设计规范》（SL106-96）的有关规定，确定工程管理范围和保护范围。13.2.1工程管理范围及保护范围本工程的管理项目包括的大坝、输水洞及水库土地征用线以内的库区等。管理范围为：（1）大坝:上游从坝轴线向上不少于200m（不含工程占地、库区征地重复部分）;下游从坝轴线向下不少于250m；上下游均与坝头管理范围端线相衔接，大坝两端距坝端不少于200m。（2）其它建筑物：从工程外轮廓向外50m。（3）工程保护范围：工程管理范围边界线外延，主要建筑物外延100m，一般外延50m。（4）水库保护范围：有坝址以上，库区两岸（包括干、支流）土地征用线以上至第一道分水岭脊之间的陆地。同时，在工程保护范围内禁止进行取土等危害水利工程安全的活动，禁止非管理人员开启闸门，保护水源，防止污染。13.2.2工程管理区规划**水库现有管理设施简陋且不配套，影响水库的正常运行管理，工程管理条件差。本次水库除险加固工程对工程管理区以下几个方面做了重新规划，主要是针对管理范围和工程调度等方面进行设计。13.3工程管理运用167n13.3.1工程调度作用**水库是一座以灌溉为主，兼顾防洪、水产养殖等综合利用的小（2）型水库，应该充分利用其水资源，发挥其应有的效益。水库蓄水期间，要做好水库每日进水和出水流量的记录，以便掌握水库蓄水量，避免超蓄和欠蓄现象的发生，并做好坝前、坝后观测记录。13.3.2建筑物管理大坝管理是水库管理的关键，为了确保大坝的安全，水管所应指派专人负责承包。⑴大坝：主要观测上下游水位变化、坝前淤积形态、坝岸坡有无饶渗，等。⑵混凝土建筑物：针对不同部位发生的问题，注意有无裂缝、渗漏，剥蚀、冲刷、磨损，伸缩缝有无损坏迹象，填充物有无流失等现象。⑶金属结构：注意有无变形、裂纹、锈蚀、气蚀、油漆剥落、磨损、振动以及焊逢开裂、铆钉或螺栓松动等现象。⑷水流形态观察：主要应注意进口段是否平衡，有无不正常流态和冲刷淤积现象。⑸水库附属工程：检查水库交通、通讯、安全防护和观测设备是否完好。13.3.3工程监测167n为保证水库的安全运行，必须对工程进行监测。根据本工程特点，设置的观测项目有：坝体浸润线观测、坝基渗漏观测和库水位观测、库区泥沙观测，对上述观测项目，水库管理所应设专人负责，做好观测记录，归档保存，为工程的运行管理提供可靠依据，另外还应建立健全水利工程设施技术档案，制定工程运行操作维护规程对水库运行中的大事记要有详细的记录，以达到科学管理、保证安全、充分发挥水库效益的目的。14工程设计概算14.1编制说明14.1.1工程概述**水库位于**省**市**县北阳镇**村西约100米山口处。**水库属于海河流域卫河水系北阳河上游，控制流域面积2.15km2，干流长1.84km，比降0.033，水库现状总库容14.5万m³，水库下游有4个村庄，4500多人口，1500余亩耕地。是一座以灌溉、防洪为主，兼顾水产养殖综合利用的小（2）型水库。水库由大坝、输水洞等建筑物组成。工程量如下所示，其中：混凝土592.14m3，土方工程500.32m3，石方工程247.87m3，钢筋制安6.35t，锚杆872根，帷幕灌浆总进尺745m。需主要材料用量：钢筋11.35t，水泥319.35t，碎石535.77m3，砂子351.29m3，块石136.58m3，柴油472kg，汽油856.52kg，总工时3.27万个。167n14.1.2投资主要指标**水库除险加固工程总投资152.00万元，其中建筑工程投资84.95万元，机电设备及安装工程投资1.82万元，金属结构设备及安装工程投资1.3万元，临时工程投资11.48万元，独立费用42.12万元，预备费7.08万元,水土保持与环境保护费3.25万元。14.1.3编制原则和依据14.1.3.1概算编制原则和依据本工程概算按**市2014年建设工程造价信息第一期编制。编制办法和编制依据采用**省水利厅、省发展与改革委员会、省财政厅豫水建［2006］52号文颁发的《**省水利水电工程概预算定额及设计概（预）算编制规定》以及投资估算编制的有关文件和标准。14.1.3.2基础单价计算依据a)人工预算单价：经计算，工长为7.10元/工时，高级工为6.61元/工时，中级工为5.62元/工时，初级工为3.04元/工时，机械工为5.62元/工时。b)主要材料预算价格主要材料如钢筋、水泥、木材、汽油、柴油、块石、石子和砂等在**市及其附近市场采购，并能满足工程需要。由于钢筋、汽油、柴油等主材价格较高，且市场价格波动较大，为控制和合理确定工程单价，采用限价方式进入工程单价，然后进行主材补差，列入相应部分中。材料预算价格和进入工程单价的价格见表14-1。表14-1材料价格表序号材料名称及规格单位概算价格进入单价价格（元）材料价差167n1水泥（综合价）t391.00300.0091.002汽油kg10.903.67.303柴油kg9.853.56.354砂m3152.506092.505碎石m394.006034.006块石m390.506030.507钢筋t4039.0030001039.00c)风、水、电价格施工用电以电网供电为主，占施工用电的95%，自发电占施工用电5%，综合电价为1元/kw·h。施工用水采用集中与分散相结合供水，综合水价为0.60元/m3。施工用风价格经计算为0.15元/m3。d)其他材料预算价格其他次要材料预算价格参考当地有关价格信息及其他工程的情况确定。14.1.3.3定额、费用标准采用依据a）费用标准采用《**省水利水电工程设计概（估）算编制规定》；b）建筑工程采用《**省水利水电工程建筑工程概算定额》；c）安装工程采用2006年颁发的《**省水利水电工程设备及安装工程概（预）算补充定额》；d）机械台时费采用《**省水利水电工程施工机械台时费定额》；e）建筑、安装单价中有关费用标准的选用。1）其他直接费：包括冬雨季施工增加费、夜间施工增加费、小型临时设施摊销费及其他费用,以上费用合计按占基本直接费的百分率计，建筑工程取2.5%。2）现场经费：现场经费费率标准见表14-2。167n表14-2现场经费费率表序号工程类别计算基础现场经费费率%合计临时设施费现场管理费1土石方工程直接费9452砂石备料工程直接费20.51.53模板工程直接费8444混凝土浇筑工程直接费8445钻孔灌浆及锚固工程直接费7346其他工程直接费7343）间接费：间接费费率标准见表14-3。表14-3间接费费率表序号工程类别计算基础间接费费率（%）1土石方工程直接费9（8）2砂石备料工程直接费63模板工程直接费64混凝土浇筑工程直接费55钻孔灌浆及锚固工程直接费76其他工程直接费74）企业利润：企业利润费率采用7％。5）税金：税金费率采用3.284％。14.1.4分部工程概算编制14.1.4.1建筑工程a）主体建筑工程、房屋建筑工程：按工程量乘单价或扩大指标编列。14.1.4.2设备及安装工程机电、金属结构设备及安装工程概算按工程量乘设备单价、安装单价计算，其中设备单价按厂家询价，主要设备安装单价采用定额计算，其他设备安装单价按占设备费的10％计算。14.1.4.3施工临时工程167na）施工导流、施工交通、施工仓库工程：按工程量乘单价或扩大指标编列；b）其他施工临时工程：按一至四部分至本项以上累计建安工作量之和的3.5%计算。14.1.4.4独立费用a）建设管理费1）前期工作咨询费：根据建设单位管理费取费标准，建设投资在300万以下，前期工作咨询费为2.2万元。2）建设单位开办费：由于是除险加固工程，不计建设单位开办费；3）建设单位管理费：根据建设单位管理费取费标准，工程投资在1000万以下，建设单位管理费费率取1.5％。4）工程建设监理费：按照国家发改委、建设部发改价格[2007]670号文的规定计算。结合本工程计算阶段为施工监理阶段。1.施工监理收费计算：施工监理收费＝施工监理收费基准价×（1+浮动幅度值）施工监理收费基准价＝施工监理收费基价×专业调整系数×工程复杂程度调整系数×附加调整系数其中：施工监理收费基价按发改价格[2007]670号文中《施工监理收费基价表》选取，计费额在两个数值之间的，用直线内插法计算确定。2.施工监理收费调整系数：167n施工监理收费调整系数选取，根据本工程的地理位置、工程规模及特征，调整系数选取如下：专业调整系数—取1.2；工程复杂程度调整系数—取1.0；附加调整系数—取1.0；5）其他费用1.招标业务费按照招标项目预算金额的百分比取。本工程投资在100～500万之间，按差额定率累进法计算，即可得出招标业务费2.施工图审查费按照投资额计列，根据施工图审查标准，投资在1000万元以下，采用内插法求得；3.工程验收审计、质量及蓄水安全鉴定费①竣工决算审计费由于是除险加固工程，按第一至四部分建安工作量的0.2%计算②竣工质量检测费统一按照2.0万元估计。③水库蓄水安全鉴定费本水库属小型病险水库，此项不列。④其他按工程投资的0.3％计。b）科研勘测设计费勘测设计费：按照计价格[2002]10号“国家计委、建设部关于发布《工程勘察设计收费管理规定》的通知”计算勘测设计费。①设计费计算工程设计收费＝工程设计收费基准价×（1±浮动幅度值）；167n工程设计收费基准价＝基本设计收费＋其他设计收费；基本设计收费＝工程设计收费基价×专业调整系数×工程复杂程度调整系数×附加调整系数；其中：工程设计收费基价，按照规定的要求，采用直线法在“附表一：工程设计收费基价表”计算求得；专业调整系数—取1.2；工程复杂程度调整系数—取1.0；附加调整系数—取1.1。②勘察费计算工程勘察收费＝工程勘察收费基准标价×（1±浮动幅度值）；工程勘察收费基准价＝基本勘察收费＋其它勘察收费；基本勘察收费＝工程勘察收费基价×专业调整系数×工程复杂程度调整系数×附加调整系数；其中：工程勘察收费基价，按照规定的要求，采用直线法在“表10.4—1；水利水电工程勘察收费基价表”计算求得；专业调整系数—取1.04；工程复杂程度调整系数—取1.0；附加调整系数—取0.7；工程勘察作业准备费按照工程勘察收费基准价的15％计算收费；工程勘察收费总计＝工程勘察作业准备费＋工程勘察收费。c）其他1）工程保险费：按工程一至四部分投资合计的4.5‰。；2）水库安全鉴定费：按5.0万元计列。3）其他费用：本工程水土保持补偿费用取3.25万元。14.1.4.5预备费、建设期融资利息167na）基本预备费：按一至五部分投资合计的5%计算；b）价差预备费：执行计投资[1999]1340号《国家计委关于加强对基本建设大中型项目概算中“价差预备费”管理有关问题的通知》，按规定物价指数按零计算。c）建设期融资利息：不计。14.2设计概算表表14-4概算总表单位：万元序号工程或费用名称建安工程费设备购置费独立费用合计Ⅰ工程部分投资　　　148.75壹第一部分：建筑工程84.95　　84.95贰第二部分：机电设备及安装工程0.161.66　1.82叁第三部分：金属结构及安装工程0.121.18　1.30肆第四部分：施工临时工程11.48　　11.48伍第四部分：独立费用　　42.1242.12　一至五部分投资合计96.712.8442.12141.67　预备费　　　7.08Ⅱ水土保持与环境保护工程　　　3.25Ⅲ工程总投资　　　152.00167n15经济评价15.1概述15.1.1工程概况**水库位于**省**市**县北阳镇**村西约100米山口处。**水库属于海河流域卫河水系北阳河上游，控制流域面积2.15km2，干流长1.84km，比降0.033，水库现状总库容14.5万m³，水库下游有4个村庄，4500多人口，1500余亩耕地。是一座以灌溉、防洪为主，兼顾水产养殖综合利用的小（2）型水库。主要工程措施：大坝上游坝面增设混凝土防渗面板，坝基及两坝肩进行帷幕灌浆；挡水坝段坝顶采用C25砼加高整平并在上游侧增设防浪墙；拓宽溢流坝段、拆除部分砌体，然后采用C25砼浇筑成WES实用堰的形式，溢流坝段下游左侧增设导流墙；拆除斜卧管并对输水洞进口改造，更换出口闸阀并增设闸房；增设大坝变形观测设施；完善工程运行、管理及防汛设施，提高水库蓄水和防洪能力，确保水库大坝安全，并使工程加固后达到设计灌溉面积，充分发挥本工程的经济和社会效益。167n15.1.2水库经济评价依据**水库除险加固工程经济评价主要依据国家计委、建设部发布的《建设项目经济评价方法与参数》第二版，水利部发布的《水利建设项目经济评价规范》（SL72-94）及工程规划设计资料进行。15.2国民经济评价15.2.1投资、费用计算工程费用包括固定资产投资、年运行费、流动资金、回收固定资产余值等。a）固定资产投资根据投资估算成果，按**市2014年建设工程造价信息第一期计算，本项目静态总投资为152.29万元。概算中的税金、计划利润属国民经济内部转移，应予扣除。材料、设备影子价格和影子工资的换算系数均采用1.0。经计算，国民经济评价采用的影子投资为136.63万元。b）年运行费年运行费包括材料、燃料及动力费、职工工资及福利费、工程维护费、管理费等。按工程投资的4%粗略框算，年运行费为5.47万元。c）流动资金流动资金按工程年运行费的10％计算，为0.55万元。d）回收固定资产余值按固定资产价值的10%考虑，经计算固定资产余值为13.7万元。15.2.2效益估算**水库除险加固工程的工程效益主要由灌溉效益、防洪效益和水面效益三部分组成。**水库除险加固工程完成后还有显著的社会效益。167na)灌溉效益由于**水库险情日益加剧，控制水位教低，灌溉效益得不到正常发挥。水库设计灌溉面积为1500余亩，根据近几年统计资料，多年平均可灌面积为300亩，经过除险加固后将使灌溉面积达到原设计要求，即增加灌溉面积1200亩。参照水库灌区统计资料，考虑灌区新增灌溉面积综合单位增量净效益为30元/亩，则年灌溉效益为3.6万元。b)防洪效益水库下游有北阳镇**村等多个村庄，保护人口4500余人，耕地1500余亩。坝体一旦失事，将给下游人民生命财产带来严重损失。**水库除险加固工程实施后，可以确保水库安全运行，确保下游广大地区的人民生命财产的安全。**水库除险加固工程的防洪效益巨大。按照水库枢纽工程投资进行分摊，水库除险加固后工程多年平均防洪经济效益为15万元。c)水面效益**水库除了为当地提供农田灌溉用水外，水库水面每年可产鱼0.6万kg，按5元/kg计算，每年水产效益3万元。d)综合效益按各部门效益计算，**水库年均综合效益为21.6万元。见表15-1.表15-1**水库综合效益成果表项目灌溉防洪水面合计年效益（万元）3.615321.6e)社会效益**167n水库除险加固工程完成后，不仅有助于该地区农业发展，同时也可保护下游人民生命财产等的安全。水库蓄水形成水面，不仅为当地群众提供了清洁的水源，同时为旅游业和水产业创造良好的经济效益。水库蓄水改变了当地小气候，为鸟类和动植物的栖息、生长和繁殖提供了适宜生存的环境。由于生态的改善，能使库区群众增加经济收入，从而取得了显著的社会效益。15.2.3经济评价指标a)评价指标和准则本除险加固工程属于改、扩建性质的水利建设项目。根据水利部发布的《水利建设项目经济评价规范》（SL72-94）要求，按经济内部效益收益率、经济净现值和效益费用比三个评价指标和准则进行评价。并对不确定因素进行敏感性分析，分析工程的经济合理性，同时对除险加固工程的财务运行进行框算。b)评价的价格水平及主要参数1）评价的价格水平年经济评价投资和效益价格水平年为2013年。2)评价的主要参数主要参数——社会折现率is采用8%计算。**水库除险加固工程施工期6个月，运行年数按30年计，经济计算期31年。影子价格换算系数采用1.0。基准点设在开工年的年初。c)经济评价指标国民经济评价指标有：经济内部收益率（EIRR）、经济净现值（ENPV）、经济效益费用比（EBCR）等。国民经济效益费用流量表见表15-2。经计算，各指标为：经济内部收益率（EIRR）=11%＞8%167n经济净现值（ENPV）=42.47万元＞0经济效益费用比（EBCR）=1.23＞1167n表15-2国民经济效益费用流量表单位：万元序号项目年份建设期运行期合计1234……18192021……293031　1效益流量B021.621.621.621.6×1321.621.621.621.621.6×721.621.635.95662.351.1项目各项功能的效益021.621.621.621.6×1321.621.621.621.621.6×721.621.621.66481.1.1防洪效益　15151515×131515151515×71515154501.1.2灌溉效益　3.63.63.63.6×133.63.63.63.63.6×73.63.63.61081.1.3水面效益　3333×1333333×7333901.2回收固定资产余值　　　　　　　　　　13.813.81.3回收流动资金　　　　　　　　　　0.550.551.4项目间接收益　　　　　　　　　　　02费用流量C136.636.025.475.475.47×135.475.475.475.475.47×75.475.475.47301.282.1固定资产投资136.63　　　　　　　　　　136.632.2流动资金　0.55　　　　　　　　　0.552.3年运行费　5.475.475.475.47×135.475.475.475.475.47×75.475.475.47164.12.4项目间接费用　　　　　　　　　　　03净效益流量-136.6315.5816.1316.1316.13×1316.1316.1316.1316.1316.13×716.1316.1330.38360.974累计净效益流量-136.63-121.05-104.92-88.79……137.03153.16169.29185.42……314.46330.59360.97　评价指标经济内部收益率：11%经济净现值（is=8%）42.47万元经济效益费用比（is=8%）1.23167n15.2.4国民经济评价结论计算结果，经济内部收益率为11%，经济净现值为42.47万元，经济效益费用比为1.23，均能满足规范规定的要求，故本工程在经济上是合理的。国民经济评价指标还比较优越。15.3综合评价本次除险加固工程，主要是消除水库存在的安全隐患，防患于未然。一旦水库出事，不仅会丧失水库已有的效益，而且会给水库下游造成巨大的灾难。因此进行水库安全加固有极其重要的经济和和社会价值。**水库国民经济评价指标尚优越，经济敏感性分析表明水库工程有一定的抗风险能力；城镇供水财务评价指标满足财务基准收益率的要求。整体分析财务收入大于总成本费用，可以正常运行。因此，认为**水库除险加固工程在经济上是合理的，在财务上可行的。对促进本地区的经济发展，实现全面建设小康社会的目标，具有重要意义，宜尽早开工加固修建。169n16附件及附图16.1附件（1）《**省**县**水库大坝安全评价报告书》，**省**河勘测设计院，2014年2月；（2）《**省**县**水库除险加固工程初步设计阶段工程地质勘察报告》，**永固岩土工程有限公司，2013年11月。16.2附图附图详见《**省**县**水库除险加固工程初步设计附图》。169