厦门市某水库除险加固初步设计报告.doc

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1、目 录XX水库工程特性表41 综合说明71.1工程概况71.2气象、水文91.3工程地质91.4安全鉴定主要结论101.5工程任务及规模111.6工程总布置及主要建筑物除险加固设计121.7机电及金属结构161.8工程施工161.9水库淹没、占地处理161.10环境保护设计161.11工程管理171.12投资概算和资金筹措171.13经济评价181.14结论及建议182 水 文202.1流域概况202.2水文气象202.3洪水202.4洪水调节复核293 工程地质323.1概况323.2库区工程地质条件概述323.3坝体工程地质条件与水文地质条件333.4物理力学参数统计353.5各地层设计参

2、数建议值363.6 结论364 工程任务和规模374.1工程概况374.2工程建设的必要性374.3工程任务和建设内容405 工程布置及建筑物除险加固设计445.1设计依据445.2除险加固设计原则455.3现状工程安全复核455.4工程总体布置635.5大坝除险加固设计635.6溢洪道除险加固设计705.7溢洪道水力计算735.8放水涵洞除险加固设计765.9防汛道路工程设计765.10水库扩容方案比较775.11拟除险加固后工程安全复核786 机电及金属结构1017 施工组织设计1027.1施工条件1027.2施工导流1027.3施工总体布置1027.4主体工程施工1037.5施工期的安排

3、1088 淹没处理及工程占地1099 环境保护设计1109.1设计依据1109.2 环境影响1109.3 环境影响评价1119.4 环境保护措施1119.5 水土保持设计1129.6 环境监测1149.7 环境保护投资估算1159.8 环境保护管理11510 工程管理11610.1 主要设计规范11610.2 管理机构11610.3 主要管理设施11610.4工程管理运用11810.5管理运行费用来源及使用11911 工程概算及资金筹措12011.1编制说明12011.2工程投资概算表12411.3 资金筹措12412 经济评价12512.1概述12512.2国民经济评价12612.3敏感性分

4、析12912.4综合评价13013 附件131 XX水库工程特性表序号名称单位数量备 注加固前加固后一水文1流域面积坝址以上km20.130.132代表性流量设计洪水(P= 10 %)流量m3/s3.373.37校核洪水(P=2 %)流量m3/s5.535.533洪量设计洪水(P= 10 %)洪量(d)万m33.113.11校核洪水(P=2 %)洪量(d)万m34.644.64二水库1水库水位校核洪水位m28.0328.50设计洪水位m27.8628.34正常蓄水位m27.5028.00死水位m23.0023.002水库库容总库容万m38.8810.26正常蓄水位以下库容万m37.598.82

5、调洪库容万m31.291.44死库容万m30.0840.084三下泄流量及相应下游水位1设计洪水位时最大泄量相应下游水位m3/sm2.1501.8602校核洪水位时最大泄量相应下游水位m3/sm3.7603.350四工程效益指标1灌溉效益灌溉面积亩600600五淹没损失及工程永久占地1工程永久占地亩0六主要建筑物及设备1大坝坝型均质坝均质坝地基特性粉质粘土粉质粘土 坝顶高程m29.1029.10最大坝高m9.109.10坝顶长度m279279坝顶宽度m3.03.02溢洪道控制段型式宽顶堰宽顶堰堰顶高程m27.5028.00溢流堰宽度m6.006.00消能方式无底流消能设计泄洪流量m3/s2.1

6、51.86校核泄洪流量m3/s3.763.353放水涵洞设计引用流量m3/s0.0750.075闸门型式坝后闸阀坝后闸阀地基特性粉质粘土粉质粘土进口底板高程m23.0023.00启闭设备手动闸阀手动闸阀涵洞型式铸铁管铸铁管内径m150mm150mm七施工1主体工程数量干砌石方m31286.69浆砌石方m32103.50砼m36.852主要建筑材料主要材料用量:水泥450.46t,钢筋2.1t,砂159.15m3,块石1702.99m3。砂m3592.59水泥t17.48钢筋t0.5块石m32530.763施工期限总工期月7八经济指标1静态总投资万元182.882总投资万元182.88建筑工程万

7、元147.71金属结构及安装工程万元0.15临时工程万元6.65独立费用万元28.37九经济评价1国民经济内部收益率%10.432国民经济净现值(Is=8%)万元31.861 综合说明1.1工程概况XX水库位于厦门市XX区XX镇XX村,所在流域为九溪流域支流,主河道全长0.33km,河道比降20.53,坝址以上控制流域面积0.13km2。水库于1985年9月动工兴建,于1986年12月竣工投入运行。水库原设计总库容10.10万m3,是一座小(2)型水库,依据2008年福建省厦门市XX区XX镇XX水库大坝安全鉴定评价报告成果:水库总库容为8.88万m3。经本次除险加固后,XX水库总库容可达到10

8、.26万m3,是一座以灌溉为主,兼有养殖、防洪等功能的小(2)型水库。XX水库为小(2)型水库,大坝为均质土坝,根据防洪标准(GB50201-94)与水利水电工程等级划分及洪水标准(SL252-2000)规定,大坝属等5级建筑物;水库位于平原、滨海区,按平原、滨海区的防洪标准,即10年一遇洪水标准设计,50年遇洪水标准校核。XX水库大坝为均质土坝,坝长279米,最大坝高9.1m,坝顶高程29.10m(假设高程,下同),坝顶宽3.0米。迎水坡采用干砌块石护坡,坡比为1:2,背水坡没有护坡,坡比为1:1.5。背水坡在22.5m高程以下为贴坡排水,排水体高2.5m,坡比为1:1.5,排水体下设0.5

9、m0.5m的简易土质排水沟。XX水库溢洪道位于大坝右边,为无闸宽顶堰,堰体净宽6m,堰顶高程27.5m。溢洪道底板和边墙均采用浆砌石结构。水库的左右岸各有一个放水涵管,均为150mm的铸铁管,最大放水流量为0.075m3/s,进口底高程23.00m,放水设备采用坝后闸阀启闭。水库于1985年9月动工修建,1986年12月竣工。1995年进行抛石压坡,1999年和2005年对大坝进行白蚁治理。2008年10月,厦门市水利局组织相关专家对XX水库进行安全鉴定,鉴定结果显示XX水库综合评价水库大坝为二类坝。主要存在以下几个问题。大坝存在的主要问题有:(1)坝顶杂草较多,坝顶路面坑洼不平;(2)大坝迎

10、水坡为干砌块石护坡,块石凌乱、松散,不整齐,且未设置防渗结构,有杂草;(3)大坝背水坡没有护坡,有杂草,存在菜地占用坝坡情况;(4)大坝在高水位运行时背水坡存在渗漏现象;(5)背水坡桩号0+1300+210段现状为贴坡排水结构,现场勘查发现贴坡排水结构干砌石松动、贴坡排水体上长满杂草,且经计算贴坡排水高度不满足规范要求;贴坡排水体相连接的排水沟为土质排水沟且排水不通畅;(6)大坝没有沉降、位移、渗漏、变形等观测系统。溢洪道目前存在的主要问题是:溢洪道无引水渠及进口段,宽顶堰前段场地极为不平整,阻碍泄洪;控制段两侧侧墙均存在严重裂缝;泄槽段底板和侧墙护砌均不完整;泄槽后无任何消能设施,原消力池被

11、现有土路填埋;另外溢洪道内树枝、杂草较多,对泄洪造成一定影响。涵洞存在的主要问题是:启闭设备存在轻微锈蚀现象,启闭房简陋、破旧。防汛道路存在问题:XX水库位于XX区XX镇XX村,距最近的水泥路有1.39公里,现有上坝公路为崎岖不平的土路,尤其是遇到阴雨天气时,路滑难行,非常不利于水库管理和抢险工作。另外水库库区内存在轻微淤积现象。福建省厦门市XX区XX镇XX水库大坝安全鉴定评价报告也针对以上问题提出建议。因水库存在以上问题,迫切需要除险加固,XX区XX镇委托我院编制福建省厦门市XX区XX镇XX水库大坝除险加固工程初步设计报告。1.2气象、水文XX水库所在流域属南亚热带海洋性季风气候区,气候温暖

12、湿润、四季温和。根据同安、厦门两座气象站的气象统计资料:区内多年平均气温21.0,最热月平均气温(7月份)28.4,最冷月平均气温(1月份)12.8,极端最高气温38.3,极端最低气温-1.0;多年平均相对湿度78,全年日照2233h,年最大风速14.5m/s,全年主导风向为东北风,其中春夏季多东风或西南风,秋冬季多东北风或西南风。同安、XX沿海一带是我国台风影响较为频繁的地区,年均受台风影响56次。水库坝址以上集雨面积0.13km2,坝址以上主河道全长0.33km,主河道平均坡降20.53。该区短历时暴雨强度大,是产生洪水的主要原因。本次除险加固洪峰流量计算暴雨特征值采用福建省暴雨径流查算图

13、表查算,设计洪水采用推理公式和华东特小流域计算方法相互印证,经分析确定XX水库设计(P=10%)洪峰流量为3.37m3/s,洪水总量为3.11万m3,设计洪水位为28.34m ,对应的库容为9.82万m3;校核(P=2%)洪峰流量为5.53m3/s,洪水总量为4.64万m3,校核洪水位为28.50m,对应的库容为10.26万m3。1.3工程地质水库整体呈南北走向,北窄南宽,呈三角形状,整体地势北高南低,西、北两侧为丘陵地带,东南两侧分布一低矮垭口,坝体位于东南侧,库区属剥蚀残丘地貌。库区西北侧山体植被较发育,东南两侧为灌溉种植地。据调查了解,自水库使用以来,未见有山体滑坡、崩塌、泥石流等现象发

14、生。水库库区主要分布的地层为第四系冲洪积层(主要为粉质粘土层)及花岗岩各风化带,根据地区工程经验,第四系冲洪积层及花岗岩风化带其渗透数系数一般在10-410-5cm/s之间,属弱透水层,透水性小,受区域地质构造影响形成的裂隙在风化过程中也已被次生矿物充填,故无明显渗漏通道形成。根据中国地震动参数区划图(GB 18306-2001)及水工建筑物抗震设计规范(DL 5073-2000)第4.3.1条,该坝址水平向设计地震加速度代表值h=0.1g(g取9.81m/s2);按4.3.6条确定其特征周期Tg=0.30s。根据水工建筑物抗震设计规范(DL 5073-2000)和建筑抗震设计规范(GB 50

15、011-2001)划分,该大坝填土(粉质粘土)和粉质粘土属中软土,剪切波速250VS140m/s,场地的覆盖层厚度大于350m,其场地类别为II类;属对抗震不利地段。1.4安全鉴定主要结论2008年10月福建省厦门市XX区XX镇XX水库大坝安全鉴定评价报告结果表明,大坝整体施工质量一般,经过近20多年的运行,大坝质量基本能够满足现状防洪标准和灌溉的要求,大坝运行状况比较好,工程质量评价为合格;从多年水库运行管理情况分析,XX水库管理处能够严格按照各项管理制度办事,运行管理情况评为较好,坝顶高程满足规范要求,溢洪道控制断面顶高程均满足泄洪要求,因此,该工程质量认定为合格。根据水库多年来的运行管理

16、情况看,XX水库运行管理综合评价为较好。经计算分析:XX水库防洪安全性等级定为B级;渗流性态基本安全,渗流安全评价为B级;大坝结构安全评价定为A级;大坝抗震安全评价等级为A级;经现场考查和分析金属结构质量评价等级为B级。综上所述,根据水库大坝安全评价导则(SL258-2000),水库大坝综合评价等级定为二类坝。具体评价情况如表1-1所示。表1-1 大坝综合评价表编号项目等级其它ABC1工程质量评价合格2大坝安全运行管理较好3防洪标准复核B4渗流安全评价B5结构稳定评价A6抗震安全复核A7金属结构安全评价B8综合评价综合评价为:二类坝1.5工程任务及规模XX水库位于福建省厦门市XX区XX镇XX村

17、,所在流域为九溪流域支流,水库枢纽工程于1985年9月动工兴建, 1986年12月竣工投入运行。水库控制集雨面积0.13km2,总库容10.26万m3,是一座以灌溉为主,兼顾防洪、养殖及多种经营等综合利用的小(2)型水库。遵照水利水电工程等级划分及洪水标准(SL2522000)、防洪标准(GB50201)和水库大坝安全评价导则(SL2582000)的规定,XX水库工程等别为V等,小(2)型水库,主要建筑物级别为5级。根据水库存在的问题,本次除险加固的主要任务如下:(1)大坝:坝顶宽度不变,维持现状;在现有的坝顶上增设厚度为20cm 的泥结石路面;迎水坡坡比维持现状的1:2不变;对迎水坡全坡段进

18、行翻砌,采用干砌块石护坡,增设土工膜防渗处理措施;背水坡清除杂草,坡比维持现状的1:1.5不变,增设网格草皮护坡;翻砌贴坡排水及新建排水沟;大坝设置变形观测点。(2)在维持溢洪道宽顶堰净宽的前提下对整个溢洪道进行翻砌重建。并在泄槽后增设消力池及出水渠,出水渠与下游水塘相连接。(3)对水库左右两侧涵洞进水口进行整修,重建启闭房并且更换涵洞启闭闸阀。(4)在原有进坝土路基础上修建路面宽3.5m的水泥路,并且在水泥路左侧修建排水沟,低洼处设置涵洞。道路尽量根据现有的土路情况布置,在满足交通要求的情况下,尽量避免大的挖填方。(5)水库扩容采用溢洪道堰顶高程增加方案。1.6工程总布置及主要建筑物除险加固

19、设计1.6.1工程的等别和标准由于此次的除险加固工程主要是对原有设施进行维护或翻新,不涉及对整体工程结构进行重大调整,因而水库工程等级仍为V等工程,大坝等主要永久性建筑物级别为5级。1.6.2工程布置及主要建筑物除险加固设计本工程任务主要涉及对大坝、溢洪道、放水涵洞等主要建筑物进行除险加固,工程总体布置详见附图,工程总体情况如下:(一)大坝(1)针对坝顶杂草较多,路面坑洼不平的现状特点,本次设计决定清除坝顶杂草,并且增设泥结石路面,以达到增强大坝美观、便于观察大坝变形和防止坝顶杂草再生的目的。泥结石路面结构层:面层为20cm的泥结层。考虑水库管理上、下坝的需要,设计在迎水坡两个放水涵洞处各布置

20、一条下坝台阶,迎水坡下坝台阶采用M10浆砌条石,背水坡下坝台阶采用M7.5浆砌条石,台阶尺寸(长宽高):1.1m0.34m0.17m。(2)针对大坝迎水坡为干砌块石护坡,块石凌乱、松散,不整齐,且未设置防渗结构,有杂草以及大坝运行中存在轻微的渗漏现象,决定对整个迎水坡进行翻砌,并铺设土工膜,通过铺设土工膜不仅仅可以达到防渗的目的,还可以降低坝体浸润线。迎水坡坡度维持现状的1:2.0不变;迎水坡的护坡结构由坡面由下往上依次为600g/m2土工膜,20cm砂卵石垫层,25cm干砌块石。(3)针对背水坡没有护坡,有杂草,存在菜地占用坝坡情况,本次设计决定清除背水坡杂草,对其整坡并且整个贴坡排水体以上

21、高程做网格草皮护坡,网格尺寸:6.0m8.0m,浆砌条石宽0.5m,厚0.5m,网格内种植狗牙根草,坝坡维持现状1:1.5不变。(4)针对背水坡贴坡排水衬砌不完整,砌石松动、排水体上长满杂草且贴坡排水体高度不满足规范要求以及土质排水沟排水不通畅的情况,决定拆除原贴坡排水砌石,在背水坡桩号0+070.2-0+229.2段重建贴坡排水体,贴坡排水体脚修建排水沟。贴坡排水体顶高程22.50m,顶宽0.6m;贴坡排水由内及外的结构为:40cm厚的砂垫层、40cm厚的碎石垫层和30cm厚的干砌石。排水沟尺寸:深0.50m,底宽0.5m,采用干砌块石结构。(5)针对大坝缺少水工观测设施情况,根据小型水利水

22、电工程土石坝设计导则SL189-96规定,增加大坝变形观测。设计在桩号0+069,0+249处布置测压管,每排2个,共4个;在桩号0+001,0+065,0+229,0+278处各布置一个水平、垂直位移标点,在桩号0+139处布置两个水平、垂直位移标点,共6个;在大坝两侧布置两个水平、垂直位移基点;在大坝背水坡排水沟两出口处各布置1个量水堰;在大坝迎水坡两个放水涵洞的右侧各布置7个水位观测尺。(二)溢洪道(1)进口段(桩号0+0000+006.2)XX水库现状溢洪道位于大坝右侧,紧靠大坝右坝头布置,现状无进口段。为了保证溢洪道的进水顺畅,并且不影响土坝的安全,本次设计增设溢洪道进口段。进口段长

23、6.2m,平面上布置成喇叭口状,底板设成倒坡形式,起点高程定为26.77m,底板采用M7.5浆砌条石,厚30cm,底宽由8.0m逐渐收缩到控制段的6.0m。(2)控制段(桩号0+006.20+010.9)控制段总长4.7m,采用无闸控制的自由泄流方式,宽顶堰净宽维持现状的6.0m不变,堰顶高程增加至28.00m,溢流堰采用无底坎宽顶堰型,下游直接接泄槽。堰体采用M7.5浆砌条石衬护。控制段侧墙与进口段导墙衔接,顶高程为29.00m,侧墙采用M7.5浆砌条石,为重力式挡土墙结构,顶宽0.5m,临水面直立,背水面边坡1:0.5。(3)泄槽段(桩号0+010.90+061.4)现状溢洪道泄槽段浆砌石

24、侧墙有贯穿性裂缝。本次设计对现状保持陡槽原轴线,对原侧墙和底板进行翻砌加固重建。加固后的泄槽总长度50.5m ,宽6.0m,为等宽矩形断面。加固后的泄槽底板起点高程为28.00m,终点高程25.12m,纵坡为5.7%;底板采用M7.5浆砌条石衬护,底板厚度30cm。泄槽侧墙起点连接控制段,高程为29.00m,下段根据水面线高度加0.5m的超高确定。侧墙采用M7.5浆砌条石衬砌,为重力式挡土墙结构,顶宽0.5m,临水面直立,背水面边坡1:0.5。(4)消力池段(桩号0+061.40+064.9)消能工形式为底流消能,消力池长3.5m,宽度6.0m,池深为0.60m,上游直接与陡槽衔接,池底高程为

25、24.62m,消力池边墙顶高程26.12m。消力池底板采用M7.5浆砌条石衬护,底板厚30cm。消力池侧墙起点连接泄槽段侧墙,顶高程为26.12m,采用M7.5浆砌条石衬砌,为重力式挡土墙结构,顶宽0.5m,临水面直立,背水面边坡1:0.5。(5)出水渠段(桩号0+064.90+093.2)出水渠长28.3m,上游与消力池衔接,宽度由消力池出口的6.0m渐变到3.0m,起点高程25.12m,终点高程22.10m。出水渠底板采用M7.5浆砌条石衬护,底板厚度30cm。出水渠侧墙起点连接消力池段侧墙,采用M7.5浆砌条石衬砌,为重力式结构,顶宽0.5m,高1.0m,临水面直立,背水面边坡1:0.5

26、。(三)放水涵洞(1)对水库左右两侧涵洞进水口均进行翻砌整修,修建导流墙,使水流顺畅。进水口采用M7.5浆砌块石衬砌。(2)两座放水涵洞均更换启闭闸阀,日常要经常进行上油养护。(3)两座放水涵洞的启闭房均拆除重建,新建启闭房地面高程22.10m,平面中心尺寸为2.982.98m,室内高3.0m。新建启闭房为砖混结构,砖砌体为M7.5水泥砂浆砌Mu10砖。新建启闭房基础为M7.5浆砌块石,并在其上设置C20砼屋面圈梁。启闭房内外墙体均用1:2水泥砂浆粉刷后,涂以白色水性水泥漆。(四)防汛道路设计XX水库防汛道路长1.39公里,路面结构采用30cm泥结碎石路面。路面宽度3.5m,道路左侧设M7.5

27、浆砌块石路肩,右侧设M7.5浆砌块石排水沟。(五)水库扩容水库养殖人员为了方便养殖,曾将库区中间部位填土、围塘,填成现状的2#凹岛,导致水库总库容由原设计的10.10万m3减至现状的8.88万m3,达不到小(2)型水库10万m3的标准。XX水库位于XX镇XX村,XX村是XX镇重要的蔬菜基地,主要种植水稻、花生、土豆,全村年产值可达百万以上,目前XX水库承担XX村600亩的主要灌溉任务;因XX区城市化进程的加快,XX镇其他水库已全部被征用,因此XX水库重要性尤其突出,对其进行扩容,使之达到小(2)型水库也是非常必要的。根据专家和业主意见,水库扩容采用库区清淤与溢洪道堰顶加高两种方案进行经济技术比

28、较,最终选用经济技术合理的方案。经方案比较将原有溢洪道堰顶高程27.5 m增加至28.0m,经调洪演算,水库10年一遇设计洪水位为28.34m,相应库容为9.82万m3,50年一遇校核洪水位为28.50m,相应库容为10.26万m3。1.7机电及金属结构本工程的机电及金属结构主要为更换两座放水涵洞的启闭闸阀2个。1.8工程施工XX水库位于XX区XX镇XX村,距离新店镇4km。有道路直接通入坝顶,交通便利,建筑材料及施工设备可直达水库。建筑材料砂、石等可以从料场购买。施工用水可从附近村庄引水,施工用电可由附近电网供应。临时施工设施可布置在水库附近,本工程主要施工项目有:(1)坝顶增设泥结石路面。

29、(2)迎水坡翻砌,铺设复合土工膜;(3)背水坡网格草皮护坡,翻砌贴坡建排水体及新建排水沟;(4)溢洪道翻砌整修,增设消力池及出水渠;(5)整修涵洞进水口、更换涵洞启闭闸阀及新建启闭房。(6)增设大坝观测设施。(7)修建防汛公路。工程总体控制工期7个月。1.9水库淹没、占地处理本工程属于除险加固工程,工程施工均处于水库管理范围,没有淹没和占地问题。1.10环境保护设计此次除险加固工程建设尽量结合水库现状,对气候、水文等自然环境不会产生大的影响。按经济、实用的原则对水库存在问题采用针对性的工程措施。这些措施的应用,有利于消除大坝存在的安全隐患。现在工程施工地离民居较远,也不涉及移民安置和房屋拆迁问

30、题,不会对居民健康及生产、生活产生较大的影响。但是施工过程中包含一定量的土石方工程,在运输和堆放过程中也可能对附近的交通造成一定的影响;施工过程中的机械噪声、施工扬尘、弃土弃渣对周围环境也可能产生一定的影响;另外工地上人员较为密集,生活废水和生活垃圾也会对周围环境产生一定的影响。从总体上来看,工程建设对环境产生的影响仅限于施工期间,可以通过施工过程中加强管理,并在施工后期加以清理的方式将工程建设对环境的影响降低到最低限度。而整个工程的建设将改善水库周边环境。1.11工程管理XX水库属于小(2)型水库,由XX镇管理,主管部门为XX区水利局。水库现有1名兼职管理人员对水库日常运行进行管理,管理人员

31、主要进行大坝除草、洪水期间水库水位现场观察及向上级汇报水库运行情况。除险加固工程完成后,工程管理机构不变,管理人员应进一步加强对工程进行观测、养护和维修,保持工程的良性运行,并掌握好水库水文、气象等方面信息,根据水库工程特性和用水要求,编制水库运用计划,以充分利用水库水资源;同时做好大坝变形观测和渗流监测工作,及时分析研究,以确保大坝安全。1.12投资概算和资金筹措(一)编制依据(1)闽水2005计财73号文颁布的福建省水利水电工程设计概(估)算编制办法。(2)厦门市建设与管理局关于颁布实施厦门市(建设工程工程量清单计价规范)实施细则(试行)的通知(厦财建200416号)。(3)建设工程工程量

32、清单计价规范(GB505000-2003)。(4)福建省建设厅关于颁发福建省建设工程综合单价计价办法的通知(闽建法(2004)3号)。(5)福建省建设工程综合单价计价办法(2004)(6)福建省市政工程消耗量定额(2005)。(7)福建省水利水电厅闽水电1997计201号文颁发的福建省水利水电建筑工程预算定额。(8)福建省建设厅发布的2008年第一季度福建省施工机械台班单价。(9)水利部水建(1993)文颁发的(中小型)水利水电设备安装工程预算定额。(10)工程项目及工程量按设计图纸和说明书。(二)本工程总投资概算为182.88万元。(三)资金筹措主要由市以上财政拨款解决,其中大部分由市财政资

33、金补助,其余部分由XX区政府、XX镇政府自筹解决。1.13经济评价XX水库是一座以灌溉为主,结合防洪、养殖的小(2)型水库,直接经济效益较为明显,主要为保证灌溉增加农作物产量、保障防洪安全等社会效益。此次除险加固工程主要是为了保证灌溉用水要求,提高水库在防洪方面的能力,参照建设项目经济评价方法与参数(第三版)等规定和要求,只对项目进行国民经济评价。根据所计算的效益和费用,进行经济效益费用流量计算,该项目经济内部收益率为9.75,大于社会折现率8,经济净现值为31.86万元,大于0;经济效益费用比1.15,大于1,各项指标均符合规范要求。因此从国民经济角度分析,该项目在经济上是合理可行的。选择投

34、资和经济效益进行敏感性分析,计算单因素变动,经过计算分析,本项目在经济上是可靠的,项目承担风险较小。1.14结论及建议该工程实施后,减小对下游人民群众生命财产安全的威胁。并保证灌区农田灌水需求,水库除险加固后可增加水库灌溉面积,进一步提高国民经济效益,同时项目的建设对水库周边自然环境和社会环境起着积极的影响,项目建设具有显著的社会效益和生态效益。XX水库除险加固工程的实施具有显著的社会经济效益,保障工程本身安全和下游的防洪安全,建议除险加固工程尽快实施,尽早发挥工程效益。同时建议做好施工准备,施工过程质量、进度监督,做好工程实施后的工程管理工作。工程总投资182.88万元,建设工期为7个月。经

35、评价,认为工程建设条件较为成熟。工程建设对自然环境和社会环境的影响主要表现为积极的影响,所带来的社会效益也将是十分显著的,经国民经济评价也显示本项目在经济上是合理可行的。2 水 文2.1流域概况XX水库位于厦门市XX区XX镇XX村,是一座小(2)型水库,以灌溉为主,兼有防洪等功能。水库坝址以上集雨面积0.13km2。安全鉴定复核设计洪水重现期10年一遇,相应洪水位27.78m。 校核洪水重现期50年一遇,相应洪水位28.04m。10年一遇洪峰流量为3.37m3/s,洪水总量为3.11万m3,下泄流量为1.84m3/s;50年一遇洪峰流量为5.53m3/s,洪水总量为4.64万m3,下泄流量为4

36、.82m3/s。2.2水文气象XX水库所在流域属南亚热带海洋性季风气候区,气候温暖湿润、四季温和。根据同安、厦门两座气象站的气象统计资料:区内多年平均气温21.0,最热月平均气温(7月份)28.4,最冷月平均气温(1月份)12.8,极端最高气温38.3,极端最低气温-1.0;多年平均相对湿度78,全年日照2233h,年最大风速14.5m/s,全年主导风向为东北风,其中春夏季多东风或西南风,秋冬季多东北风或西南风。同安、XX沿海一带是我国台风影响较为频繁的地区,年均受台风影响56次。2.3洪水2.3.1防洪标准XX水库总库容为10.13万m3,为小(2)型水库,大坝为均质土坝,根据防洪标准(GB

37、50201-94)与水利水电工程等级划分及洪水标准(SL252-2000)规定,大坝属V等5级建筑物;由于水库位于平原、滨海区,且最大坝高9.1m(小于15m),上下游水头差7.5m(小于10m),应该按平原、滨海区的防洪标准,即10年一遇洪水标准设计,2050年遇校核。结合原设计标准,本次洪水复核采用防洪标准为:10年遇设计,50年遇校核。2.3.2设计暴雨XX水库位于厦门市XX区XX镇,所在流域为九溪流域,水库所在河流无实测流量资料和雨量资料;邻近区域有XX、汀溪、造水、厦门、坂头等雨量站,可作为本流域设计暴雨计算的参证站。XX水库无实测短历时暴雨,邻近XX的XX雨量站的暴雨特征值参数如下

38、:H24=134.5mm Cv=0.53 Cs=3.5Cv;H6 =91.8 mm Cv=0.56 Cs=3.5Cv;H1 =46.8 mm Cv=0.36 Cs=3.5Cv。根据1998年编制的福建省暴雨径流查处图表查算的XX暴雨特征值参数如下:H24=141mm Cv=0.56 Cs=3.5Cv;H6 =95 mm Cv=0.56 Cs=3.5Cv;H1 =52 mm Cv=0.44 Cs=3.5Cv。对比XX雨量站的暴雨特征值与由1998年编制的福建省暴雨径流查处图表查算的XX暴雨特征值参数,XX雨量站的暴雨特征值较查算的XX暴雨特征值参数小。考虑由福建省暴雨径流查处图表查算的特征值参数

39、偏大,从安全考虑采用1998年编制的福建省暴雨径流查处图表查算XX水库控制流域的暴雨特征值参数。XX水库控制流域暴雨特征值参数如下:H24=140mm Cv=0.54 Cs=3.5Cv;H6 =94 mm Cv=0.58 Cs=3.5Cv;H1 =52 mm Cv=0.44 Cs=3.5Cv。2.3.3设计暴雨的计算流域面积在10 km2以下的直接采用点暴雨量代表面雨量。根据计算可得设计流域个历时设计面雨量,成果见下表:表2-1 设计流域各历时设计面雨量成果历 时(h)均 值()Cs/CvCvKp设计雨量10%2%10%2%241403.50.541.7092.55239.263576943.

40、50.581.7542.69164.88252.861523.50.441.5862.2182.47114.922.3.4设计暴雨的时程分配设计暴雨的时程分配采用福建省最大24小时设计雨型表计算,并采用同频率各种历时雨量相包,即设计频率24小时雨量包含了1、3、6小时的暴雨。把所求的各控制时段的设计降雨量代入最大24小时设计雨型表计算,即得到设计暴雨的时程分配过程。附24小时设计雨型表, 见表2-2表2-2 24小时设计雨型表时段历时(小时)662136占(H1)%100占(H3H1)%100占(H6H3)%100占(H24H6)%204238其中3小时的设计暴雨按下以下式确定:,2.3.5推

41、理公式法XX水库坝址以上控制流域面积仅0.13km2,主河道全长0.33km,流域平均坡降20.53。考虑到XX水库控制流域属特小流域(小于10km2),可采用推理公式法推求设计洪水。根据设计暴雨和流域特征值,采用(沿海型)推理公式进行洪水计算。式中:设计洪峰流量 m3/s; h历时内的最大净雨量(从偏安全角度考虑,设计暴雨即为设计净雨,不扣除净雨损失),mm; 流域汇流时间; m汇流参数;由流域特征因素1.5,得汇流参数; L沿主河道从出口断面至分水岭的最长距离,L=0.33km; J沿流程L的平均比降,J=20.53; F流域面积,F=0.13km2。根据计算的设计暴雨时程分配过程,用入渗

42、率值将计算的设计暴雨过程划分为地表净雨和地下净雨过程。由计算的、m值根据公式假定若干不同的Qm值,求出其相应的若干值,即得Qm关系线。另按上述所求的地表净雨过程,以最大的时段地表净雨为中心,向左右时段按大小顺序进行叠加,求出不同时段的地表最大净雨强度,然后用公式计算不同时段t时的相应Qm值,即得Qmt关系线。点绘Qm和Qmt两条关系线,其交点即为Qm表的值。经计算, Q10%表=3.35 m3/s和Q2%表=5.50m3/s作为本次设计地表洪峰流量。地下洪峰流量Qm下=W下/(T3600),式中T=50小时,中间各时刻流量按直线内插,将Qm表与Qm下相加即得洪水过程线,最大的洪峰流量即为相应频

43、率的设计洪峰流量。经计算,XX水库各设计频率下的洪峰流量Qm(m3/s),成果如下表:表2-3 设计洪峰流量成果表频 率10%(10年一遇)2%(50年一遇)洪峰流量Qm(m3/s)3.375.532.3.6华东地区特小流域法计算本水库工程控制流域面积F=0.13 km210 km2,属特小流域。根据水库流域实际情况,洪水计算参数取-3类区,其流域特征因素(其中J0.02053),汇流参数,则水库各设计频率下的洪峰流量Qm(m3/s)计算成果如下表:表2-4 设计洪峰流量成果表频率10%(10年一遇)2%(50年一遇)洪峰流量Qm(m3/s)3.345.48对比推理公式法和华东地区特小流域法洪水计算成果,推理公式法各设计频率洪峰流量Qm计算结果均与华东地区特小流域法计算结果相接近。考虑到华东地区特小流域法参数选择受流域下垫面因素影响较大,而流域下垫面情况难以清楚确定,且从安全角度出发,本次洪水复核采用推理公式法洪水计算成果即:水库10年一遇洪峰流量为3.37 m3/s,50年一遇洪峰流量为5.53 m3/s。2.3.7洪水总量计算根据地区24小时雨型表及设计净雨量推求洪水总量:式中:W洪水总量,m3; R设计净雨,R= R表R下(其中R表为地表净雨,R下为地下净雨),mm; F控制流域面积,F=0.

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