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1、四川省XX市XX水库除险加固工程初步设计报告 XX市XX水利电力建筑勘察设计所批 准：核 定：审 核：审 查：校 核：编写： 目 录前言11综合说明31.1水文31.2工程地质51.3震损情况及水库安全评价71.4除险加固工程设计81.5施工组织设计101.6工程管理设计121.7工程占地及拆迁131.8环境影响评价及水土保持设计131.9工程概算142水文182.1流域概况182.2工程概况182.3设计洪水复核193工程地质263.1区域地质概况263.2天然建筑材料273.3结论和建议284震损情况及水库安全评价294.1震前运行情况简述294.2主要震损出险情况294.3应急除险方案3
2、14.4安全评价结论335除险加固工程设计365.1工程现状及存在问题365.2设计依据385.3总体设计方案396施工组织设计456.1施工条件456.2施工导流466.3料场选择及开采466.4主体工程施工466.5施工总进度477工程管理设计497.1工程管理现状497.2工程管理范围和保护范围497.3工程管理设计497.4工程运行管理508工程占地及拆迁518.1工程占地518.2拆迁安置518.3工程占地补偿519环境影响评价及水土保持设计529.1环境保护529.2水土保持539.3水土保持、环境保护投资概算5510工程概算5610.1编制说明5610.2独立费用5910.3预备
3、费5910.4概算表及附件59附图：1）XX水库大坝除险加固设计图（大坝0102）2）XX水库溢洪道除险加固设计图（溢洪道-01）3）XX水库放水设施重建设计图（放水设备0108） 前言XX市位于四川盆地西北部“川西一条线”经济开发区的北段，总面积2720km2，下辖21个乡，19个镇，是四川北部重要的新兴工业基地，区内资源丰富，交通发达，气候宜人，工农业总产值在全省名列前茅；同时，XX市也是一座历史文化名城的，自然景观秀美，名胜古迹荟萃，历史名人数不胜数，举世闻名的唐代大诗人李白就出生在这里。XX市大部分为山区，耕地面积69.15万亩，人均耕地面积不足0.8亩，耕地资源非常宝贵。为保障农业生
4、产稳定发展，必须依靠全市丰富的水资源和发达的水利工程。据统计，全市有大小河流150多条（其中河道长度大于20km的有13条），已建中小型水库187座，拦水堰749处，塘24598口，引水埝24条，提灌站499处，有效灌溉面积43.95万亩，占耕地面积的63.55%，为本地的经济发展创造了有利的条件。但是，由于这些水利工程建设年代跨度较大，施工质量参差不齐，运行管理手段落后，维护经费严重匮乏，大部分存在不同程度的病险，尤其是小型水库病险更加严重，不但影响其工程效益的发挥，而且对其下游保护区产生严重的威胁，亟待进行除险加固。2008年5月12日汶川特大地震及5月18日XX地震，给XX市水利工程造成
5、了极其严重的影响，震后基本处于瘫痪状态，存在极大的安全隐患。据调查，市内187座水库均受到不同程度的损毁，主要现象为坝体裂缝、滑坡、坍塌、渗漏、放水设施断裂、溢洪道损毁、管理房屋倒塌等，进一步加重了水库的险情，严重威胁着水库影响保护20多万群众的生命财产安全。地震发生后，水利部立即组织水利工程抢险专家组，对XX市的所有水库进行了震损安全评估，15座水库被鉴定为溃坝险情水库，必须保持空库度汛；47座被鉴定为高危险情水库，采用限制蓄水方案度汛，其余117座为次高危水库。这些水库必须尽快采取除险加固措施，确保工程安全。根据四川省和XX市的安排，XX市震损水库在完成应急抢险确保安全度汛后，将立即进行除
6、险加固，确保来年汛期前各水库除险加固实施完成，因此要求2008年8月底前必须完成60座高危以上病险等级水库的除险加固初步设计工作，9月底前完成其余127座水库的除险加固初步设计。设计标准要在原基础上提高一个等级，加强水库抗震复核，确保水库安全运行。2008年7月，受XX市水务局的委托，我所承担了164座小（2）型水库的除险加固初步设计任务。接到任务后，我所立即组织精干的专业勘察设计队伍，对每座水库进行了勘察、现场查勘、分析、计算，并按要求按时完成了任务。164座水库初步设计成果分别出版，本报告为XX水库的除险加固初步设计单项报告。由于时间特紧、任务繁重、原始资料较少，影响了部分设计成果的精度。
7、在设计工作中得到了XX市抗震抢险指挥部、XX市水务局和水库管理单位的大力支持和帮助，在此谨表诚挚的谢意。1 综合说明1.1 水文1.1.1 流域概况XX水库位于四川省XX市东兴乡西北5Km的朝天村，涪江水系芙蓉溪支流，属亚热带季风气候区，气候温和，四季分明，雨量充沛，日照充足。具有冬季微寒，春来较早，夏长秋短，无霜期长以及冬干、春旱、夏洪、秋绵等气候特点。1.1.2 工程概况XX水库位于四川省XX市东兴乡西北5Km的朝天村，涪江水系芙蓉溪支流，地理位置处于东经104003，北纬31019。水库自然集雨面积0.68km2，蓄水主要以自然集雨区径流囤蓄。坝址以上主河道长1.42km，河槽比降28.
8、92。水库原设计总库容24.9万m3，有效库容16万m3，死库容3.0万m3。大坝下游有村庄、108国道及众多的机耕道，人口0.2万余人，0.16万亩农田。水库于1978年工程竣工并投入运行使用，是一座以灌溉为主，兼有防洪、养殖等综合效益的小（2）型水库。根据XX市XX水库震损应急除险方案（水利部珠江水利委员会设计组，2008年6月3日），水库原正常蓄水位658.50m，设计洪水位659.04m，校核洪水位659.42m；本次复核经现场查勘并按现状溢洪道泄洪能力计算得到的结果为：水库正常蓄水位640.00m（相应库容19.00万m3）、设计洪水位641.42m（库容相应25.44万m3）、校核
9、洪水位641.99m（相应库容28.05万m3），据此结果进行坝顶高程复核知现状溢洪道不能满足防洪要求，因此拟将溢洪道由现状3.0m扩宽至7.0m，并在坝顶加 0.4 m防浪墙，然后再进行调洪计算得到：水库正常蓄水位640.00m（相应库容19.00万m3）、设计洪水位640.96m（库容相应23.334万m3）、校核洪水位641.31m（相应库容24.92万m3）；水库设计洪峰流量14.340 m3/s(P=5%),水库校核洪峰流量21.30 m3/s(P=0.5%)。1.1.3 设计洪水复核本次设计根据1/1万地形图勾绘了水库自然集雨范围及河流走势，量算复核了流域面积、集雨范围干流河道长度
10、、综合比降等参数，在此基础上采用四川省水电厅1984年6月编制的四川省水文手册及推理公式法进行入库洪水流量复核计算。计算结果为：Qm5%=14.340 m3/s，Qm0.5%=21.300m3/s；设由设计暴雨推求洪水总量的方法复核24小时入库水量，计算结果为：20年一遇WP=13.70万m3，200年一遇WP= 22.31万m3。1.1.4 洪水调节计算XX水库现溢洪道为开敞正槽式平底矩形，宽3.0m，底高程为640.00m，水库坝顶高程642.00m。据前面计算知，20年一遇设计洪峰流量Q设=14.340m3/s，相应洪水总量W设=13.70万m3，200年一遇校核洪峰流量Q校=21.30
11、0m3/s，相应的洪水总量W校=22.31万m3。经试算，20年一遇qm=7.60 m3/s，Va=6.44万m3，溢洪水深h=1.42m，相应高程为H设=641.42m；200年一遇qm=12.66 m3/s，Va=9.05万m3，溢洪水深h=1.99m，相应高程为H校= 641.99m。1.1.5 溢洪道最大泄洪能力复核经坝顶超高计算，h设= 1.19m，h校=0.71m。则计算得溢洪道允许最大溢洪水深H设=0.82m，H校=1.29m，在不影响大坝安全情况下，溢洪道允许最大过水深H=1.29m，按宽顶堰公式计算得最大允许泄流量q=6.57m3/s，而从前面调洪计算结果知当大坝于200年一
12、遇标准洪水时溢洪水深为h=1.993m，因此现溢洪道过洪能力不满足规范要求，所以拟将溢洪道由现状3.0m扩宽至7.0m，并在坝顶加0.4m防浪墙。然后再进行调洪计算得到：水库正常蓄水位640.00m（相应库容19.00万m3）、设计洪水位640.96m（库容相应23.33万m3）、校核洪水位641.31m（相应库容24.92万m3），最大溢洪水深为1.305m。1.1.6 施工期洪水XX水库不能放空，工程安排在枯水期施工，且工期较短，因此基本不需要设围堰，本次不再进行施工期洪水计算。1.2 工程地质1.2.1 区域地质概况XX市地处龙门山北段中山山地与四川盆地低山丘陵的交接地带，地势由西北向东
13、南逐渐变低，高程一般在8001500m之间，最高点位于枫顺乡的轿子顶山，海拔高程2356m；东南部库区属侵蚀河谷阶地貌区，浅山丘陵地形，高程一般在550650m之间，最低点位于九岭乡的鱼种站谷地，海拔高程469.2m。XX水库位于XX市的中部，按照地质成因划分，地貌类型属构造侵蚀山地丘陵区。XX市处于新华夏系四川沉降盆地与龙门山隆起带的复合部位，按照构造型式分为北东向挤压带和绵阳帚状构造，两者呈不整合复合关系。在境内西北部为北东向挤压带发育区，由脆性的碳酸盐和碎屑岩组成，在同一应力场作用下，形成轴向北东向的“多”字型排列的褶皱和走向东北4550、倾向北西、倾角6070的冲断裂以及走向北西50左
14、右的横张断裂及近南北或东西向的压性断裂。在市区东南部的侏罗纪、白垩纪地层中，为绵阳帚状构造的一部分，发育成群的新同型平缓褶皱，呈半环状排列，向西收敛，向东扩散，褶皱崭线多为北东4570，地层倾角平缓1015。XX库区位于XX市中部，地质构造属北东向挤压带与绵阳帚状构造带的复合部位，位于苦竹沟断裂北西端和马家坝向斜南西翼交界带。1.2.2 地层岩性XX市境内地层出露除元古界和第三系缺失外，古生界到第四系大部分地层均有出露，沉积厚度在18000m以上。XX库区上覆第中生界侏罗纪中统沙溪庙组（J2），以紫红色猪肝色粉砂泥岩为主，间夹黄色厚层细粒长石石英砂岩，泥岩中含有钙质结核，岩性变化大。1.2.3
15、 地下水特征及评价库区地下水为中生界风华带裂隙，主要存赋于中生界侏罗纪、白垩纪下统、三叠系上统红色地层中，含水层以紫红色红色泥岩为主，间夹砂砾岩，呈互层。地下水补给模数偏小，以弱酸性和中性水为主，矿化度均小于1g/l，属淡水，以硬水为主；水化学类型根据舒卡列夫分类，以HCO3-Ca和HCO3-Mg为主，地下水对混凝土无腐蚀性。1.2.4 地震根据中国地震动参数区划图GB18306-2001和2008年6月中国地震局发布的四川、甘肃、陕西部分地区地震动峰值加速度区划图、地震动反应谱特征周期区划图，本区地震动峰值加速度为0.15g，相应地震基本烈度为VII度。1.2.5 天然建筑材料XX水库工程所
16、需天然建材主要为石料和粗砂，据周边地质勘察报告及现场查勘访问，选定库区周边石料场，该处石料属浅红色层状石英砂岩，易于开采，储量丰富，抗压强度较高，可满足本工程施工所需石料。砂、砾石、碎石到乱石山料场购买。1.2.6 结论和建议1）该水库地质构造和地层结构相对单一，岩层倾角较小，总体而言地质条件较好。2）根据中国地震动参数区划图GB18306-2001和2008年6月中国地震局发布的四川、甘肃、陕西部分地区地震动峰值加速度区划图、地震动反应谱特征周期区划图，本区地震基本烈度为VII度。3）由于大坝碾压不密实，蓄水位较高时下游坝基有局部少量渗漏现象，地震期间大坝出现多处裂缝，坝基有浑水渗出，虽经过
17、应急处理，但坝体内部仍可能有隐蔽裂缝，建议尽快采取工程处理措施。1.3 震损情况及水库安全评价1.3.1 震前运行情况简述XX水库1973年动工兴建，1978年建成投入运行，水库按照批准的控制运用计划合理调度运用。水库工程管理办法等各项制度基本齐全并得到落实。但因缺乏管理设施和维护资金，水库一直存在一定的病险。根据本所对本工程所做安全鉴定报告，本工程存在坝体出现数条纵向和横向裂缝，坝体上游坝坡出现滑坡迹象。坝基及坡角渗漏、输水洞断裂，无消能设施等问题，大坝为三类坝。1.3.2 主要震损出险情况“5.12”地震后，珠江水利委员会设计专家组赴四川抗震救灾水利工作组与XX市水利局、水库管理所有关工作
18、人员一起，对工程各主要建筑物进行震损情况现场巡视检查发现：震后坝顶出现一条纵向裂缝，裂缝延伸长度超过150m，贯通整个坝体，裂缝最大宽度120mm，最大可探深度1m，坝顶中部裂缝两侧已形成约60mm错台，靠上游部分坝体已明显下沉。右段坝顶发现横向裂缝，裂缝横切整个坝顶，最大宽度20mm，最大深度超过0.5m。坝体上游坝坡出现滑坡迹象，严重影响大坝安全。经抗震救灾水利工作组评估，该水库被确定为高危震损等级。1.3.3 应急除险方案1)查明性状后对坝顶裂缝重新进行粘土回填覆盖处理，掺水压实，并覆盖塑料薄膜防雨；2)控制水位，组织当地居民对坡面裂缝进行拉网式排查。实施工程措施的同时，采取非工程措施，
19、主要是防汛抢险物资储备、制定防洪应急预案，加强巡查工作力度等。1.3.4 目前存在的主要问题（1）左、右坝肩与大坝中部坝体、坝基渗漏严重，大坝有白蚁活动迹像；并且大坝排水棱体垮塌；（2）溢洪道过洪能力不能满足规范要求；（3）上游无护坡，局部沉陷，坑凹不平；（4）放水卧管底板与边墙多处断裂，渗漏严重;1.3.5 安全评价结论根据XX水库的病险、安全鉴定及震损情况综合评定，水库大坝属B级坝，即为不安全大坝，亟待进行除险加固。1.4 除险加固工程设计1.4.1 工程现状及存在问题总体而言，枢纽总体布置比较合理，但坝体单薄，上游坡库水浸蚀严重，边坡过陡、下游有轻微渗漏，坝坡内外较陡，多处出现裂缝，坝体
20、上游坝坡出现滑坡迹象；大坝坡脚渗漏，坝基渗漏严重，下游没有反率设施。大坝上游坝坡未衬护，现风浪淘刷严重，内坡多处沉陷，凹凸不平，下游都是草坪护坡，没有排水沟。水库管理站在1987年，发现大坝坝中下部（高程约649652m）在正常水位时出现渗漏，当时水库管理站采取在内坡筑截流墙方式进行整治，但是仅仅只是使渗漏量减少，在正常水位时，渗漏位置仍呈湿润状。1997年坝年坝身又出现渗漏，经参于修建水库的民工介绍，当年修建时筑坝土料质量差，碾压不实。1997年7月对该段坝（中部约40m）进行了灌浆处理。2005年3月（水库水位为正常水位）,大坝右坝肩和坝中外坡脚处出现了3处集中的渗漏点，左坝肩外坡脚处出现
21、1处渗漏点，同时坝体中部至左坝肩在高程653m以下有约长60m一带呈湿润状态。经水库管理人员现场测量(水库水位为正常水位)，漏水总量达11 L/min。水库溢洪道位于大坝左侧，为正槽进口溢洪道，堰顶宽3.0m，堰顶高程640.00m。“5.12”地震后，经洪水复核，现有溢洪道不能够满足国颁GB50201-94及部颁SL252-2000规定的20年一遇设计和200年一遇校核的洪水标准要求.水库采取应急抢险措施，在溢洪道拓宽、挖深并护砌，从其外观判断质量尚好，但经本次复核其泄洪能力仍不满足规范要求，且扩宽后的溢洪道中断了大坝右岸交通。水库放水设施位于大坝右岸，为石质梯级卧管，浆砌条石衬砌，改造中。
22、现场检查时，在放水卧管处能听见明显的渗漏水声，水库据介绍：卧管底板在2001年时便发现多处断裂，由于经费原因，仅仅采用了用黄土在外围封堵，但效果很差，现卧管渗漏量约在1.5L/s。据水库管理人员介绍，白蚁严重现场检查时,两岸山体发现有白蚁活动的现像,结合部位的坡面上有明显的泥线。2001年，经重庆市白蚁防治研究所技术人员现场检查，确认水库大坝存在白蚁建巢危害，对水库大坝安全构成了一定威胁，该库组织民工进行挖除、投药等措施，但效果不明显。由于经费原因，一直没有进行综合治理。1.4.2 工程等别及建筑物级别根据大纲、水库保护对象及其重要性，参照有关规范，确定XX水库的工程等别为等，主要建筑物工程级
23、别为5级。1.4.3 洪水标准根据大纲和有关规范，XX水库洪水标准按20年一遇洪水设计，200年一遇洪水校核。1.4.4 总体设计方案根据XX水库存在的问题，拟定除险加固总体设计方案为：大坝：大坝削内加外，迎水面块石护坡，背坡坝脚增设排水反滤体，坝顶加设0.4m高防浪墙。溢洪道：溢洪道现有深度不变、宽度扩至7.0m，边墙、底板重新护砌，垮塌部分翻修，重新按设计修桥。放水设施：改建为折悬臂铸铁闸门斜卧管。其它：白蚁调查防治，新建防汛道路及管理房。1.5 施工组织设计1.5.1 施工条件XX水库位于XX市东兴乡西北方向约5.0公里，外购材料及设备经XX、东兴乡运至工地。当地材料场地至工地有机耕道相
24、通，砼骨料运距30km，条石运距3km，块石运距3km。本区域气候具有冬干、春旱、夏洪、秋绵的特点，适宜冬、春季施工。库区周边地形崎岖陡峻，主要施工区可利用坝顶外侧宽1520m的平台，但施工期间应做好防渗等护坝工作，施工完成后应平整恢复。工程附近天然石材，质量较好，储量丰富。工程区无动力电源，施工用电需采用自发电，以满足施工给水、排水、振捣、照明等需要。施工用水利用水泵从库内取水解决。1.5.2 施工导流该水库没有放空孔，施工期间可以通过放水设施将库水位降低到死水位以下，基本不需要施工导流，剩余水量及基坑积水用水泵提排解决。1.5.3 料场选择及开采本工程所需钢筋、水泥等主材由XX市区购买，运
25、距约30km；砂、砼骨料由当地材料场一带购买，运距3km；条石需到距枢纽3km处的料场购买，块石在枢纽附近处的采石场购买。灌浆用粘土，可在大坝左侧山坡取用，此处粘土质量、数量均满足要求。1.5.4 主体工程施工坝坡采用人工整理找平，人工夯实，表面清除的土方、杂草人工装拖拉机外运处理，拆除石料临时堆放在两侧及马道备用。在找平夯实后的坝坡顺坡内坡铺设土工膜，搭接部分热焊接以免渗漏，表层均匀铺设15cm厚砂砾石，土工膜底端边缘以粘土开槽压实，顶端以浆砌石压顶压实，以免滑动。内坡垫层铺设完工后，采用人工抛填坡脚堆石坝。干砌石和浆砌石要求块石最短径不小于20cm，立砌并尽可能保持表面平整，干砌石以小石块
26、填缝塞实，浆砌石要求座浆并保持吃浆饱满。土方开挖：土方采用人工开挖，除用于回填外，其余人工装拖拉机外运2km，弃于水库尾部荒地弃渣场。浆砌条（块）石：购买条（块）石运至现场，人工抬运50m，0.2m3搅拌机制浆。水泥砂浆运50m，人工安砌勾缝。排水沟分两纵两横，分别布置于坝下游坡的四周，相互贯通，内径均为0.3m0.3m，采用砌石水泥砂浆抹面结构，人工砌筑。溢洪道生产桥采用人工开挖基础并砌筑桥墩，机械吊装，人工浇筑防撞护栏。采用0.4m3砼拌和制砼，人工抬60m入仓，2.2kW插入式振捣器，边墙浆砌条石采用人工座浆法施工，表面抹面防渗，闸台采用特制木模。白蚁调查防治、防汛道路、管理房等其它工程
27、由专业部门施工。1.5.5 施工场规划布置根据本工程特点统一布置为1个施工区，弃渣场设置在水库下游山坳荒地，工程完成后采取水土保持工程措施。1.5.6 施工总进度本工程为水库病害及震损整治，根据工程特点及建筑布置情况，结合水库运行管理进行施工总进度计划安排工期为6个月，其中工程准备期为2个月，主体工程3个月，工程完建期为1个月。工程准备期安排在2008年1011月，主要完成防汛道路和场内交通系统的新建、扩建。风、水、电、通讯系统的设置，临时生产设施及生活福利设施的新建，建筑材料的备料等工作。主体工程3个月，安排在2008年12月至2009年2月，根据工程特点及水库运行管理要求，具体详施工进度计
28、划表。施工完建期安排在2009年3月，进行工程收尾、竣工验收。1.6 工程管理设计1.6.1 工程管理现状XX水库的目前由该水库管理站管理，隶属于XX市水务局，全面负责该库的灌溉、防汛、工程管理等综合管理工作。从目前水库运行和管理来看，水库的工程管理已经制度化，但水库管理设施简陋，无必要的安全检测设施，需在以后的整治工程中完善。目前水库无交通工具、通信设备、监测设备等必要的管理设施，不能满足水库工程管理的正常需要。1.6.2 工程管理范围和保护范围范围包括：大坝、溢洪道、供水设施、放水设施、管理设施及库区（征地线以下部分）等，这些区域属水库权属人所有，其他个人和单位不得侵占；保护范围：大坝轮廓
29、线外50m、溢洪道轮廓线外20m、其它建筑物轮廓线外各10m，这些区域内任何人不得进行挖沙、取土、采石、开矿、打井、爆破、建房等活动。1.6.3 工程管理设计根据大纲，本次设计管理机构、人员配置、管理设备等均维持现状，本次设计新建防汛道路1.5km，路基宽5m，路面宽4m，路面厚度20cm。新建管理房20m2。1.6.4 工程运行管理XX水库溢洪道没有闸门控制，靠自然溢流泄洪。运行管理主要是做好日常巡查工作，并储备一定的砂、石料、编织袋等防汛物资，做好处理一切可能险情的准备。1.7 工程占地及拆迁本工程为现有水库除险加固，各建筑物施工均位于水库管理范围内，不涉及占地和拆迁，因此不涉及生产、生活
30、安置和补偿。1.8 环境影响评价及水土保持设计1.8.1 环境保护XX水库除险加固工程，无突出的环境问题。环境保护措施主要是：1）水质保护：车辆不在工地维修，在办公生活区修建简易公厕及污水池，经初级处理后用于农田施肥。2）噪声防治：本工程区距居民区较远，建议采用噪声较小的机械施工，并尽可能深夜停工，避免高音鸣笛等。3）空气质量保护：装载多尘物料时，应堆放整齐以减少受风面积，并适当加湿，水泥在装卸运输过程中应采取密封措施。4）人群健康保护：对施工区进行卫生清理，施工人员进场前应进行卫生检疫，严重传染者不得进入施工区。在施工区设立卫生医疗所，定期进行防疫检查。加强食品卫生监督管理，注意生活饮用水卫
31、生。搞好施工区环境卫生，设置专门的垃圾堆放点，定时清运及时消毒。做好灭鼠灭蚊蝇工作，防止鼠类、蚊蝇类疾病传播。5）施工安全与交通：加强安全生产的宣传教育工作。科学安排施工程序。在工区危险地段设置安全防护措施，确保工区安全。6）环境管理：做好施工期各种突发性污染事故的防范工作，准备应急处理措施。在施工后期，组织好工区生态环境恢复和改善工作，恢复施工迹地、进行施工区绿化等。7）环境监测：对施工区水质、大气和噪声进行必要的监测，以及时掌握各施工阶段的环境污染程度和范围。建立疫情报告制度，了解施工人员的健康状况，保障工程顺利进行。1.8.2 水土保持本工程属于长江上游地区，加强该区域的水土保持工作，对
32、于防止长江流域水土流失、减少长江水害是非常重要的。水土保持措施：在坡面整治期间，若遇到暴雨、大风等天气，应做好开挖面和堆料表面的覆盖工作，必要时在堆土区周围修筑临时排水沟。弃土全部用汽车运至水库下游左岸山坳荒地，并借助地形整平表面，有凸形外边坡时应植草防护，弃渣场表面植树种草，以防止新的水土流失发生。1.8.3 水土保持和环境保护投资概算本工程属小（2）型水库除险加固工程，工程规模较小，水土保持和环境保护措施较少且难以准确计量，根据其它类似工程类比简化计算，水土保持和环境保护投资分别按3万元和2万元计列，共计5万元。1.9 工程概算本次除险加固工程主要建设内容为：治理左、右坝肩与大坝坝体、坝基
33、渗漏，并治理白蚁危害；增设大坝上游护坡和加固下游排水设备；扩建溢洪道，使其满足规范要求;翻修放水卧管，治理其渗漏；增设大坝位移与沉陷观测设施;完成本工程的主要工程量为：土方开挖223.60m3，土方回填120.00m3，砌石2739.90m3，混凝土60.20m3，泥结碎石路面8633.00m2，生产桥梁1座36.90m2等。计划施工总工期6个月。价格水平：按2008年第二季度的价格水平编制。主要编制依据：水利部水总（2002）116号文颁发的水利工程设计概（估）算编制规定、四川省水利厅川水函2008620号颁发的 “四川省水利厅关于印发震损水库除险加固编制大纲及若干技术问题的通知”、水利部水
34、总（2002）116号文颁发的水利建筑工程概算定额、 水利部水总2005389号文颁发的关于发布水利工程概预算补充定额的通知、 水利部水总（2002）116号文颁发的水利工程施工机械台时费定额及国家计委计价格200210号文颁发的工程勘察设计收费管理规定等。由于水泥、钢筋、汽油、柴油等主材价格较高，且市场价格变化波动较大，为控制和合理确定工程单价，采用限价方式进入工程单价，预算价超出部分作为价差，计入税金后列入相应部分。独立费用：项目建设管理费按建安工程量的2.5%计取；工程建设监理费按建安工程量的3%计取；勘测设计费按建安工程量的7%计取；工程定额测定费按建安工程量的0.08%计取；工程质量
35、监督费和工程质量检测费按建安工程量的0.16%；招标业务费按一至四部分费用合计的0.7%计取。基本预备费按工程一至五部分投资的5%计列。本工程概算静态总投资为217.45万元。工程部分静态总投资为207.09万元，其中建筑工程147.49万元，机电设备及安装工程0万元，金属结构设备及安装工程4.56万元，临时工程15.04万元，独立费用40.00万元，基本预备费10.35万元，未计价差预备费。水土保持及环境保护工程投资5万元。XX水库工程特性见表1.9-1。表1.9-1 XX市XX水库工程特性表序号名 称单位特征值备 注一河流特征1坝址以上流域面积km20.682集雨区干流全长km1.423多
36、年平均径流深mm6004水文气象特征冬干、春旱、夏洪、秋绵5多年平均气温15.96多年平均降雨量mm1112二特征水位及库容1设计洪水位m640.962校核洪水位m641.313正常蓄水位m640.004死水位m634.005总库容万m324.926正常库容万m316.007死库容万m33.0三大坝工程1坝型均质土坝2坝顶长m1603最大坝高m13.14坝顶宽m5.05坝顶高程m642.00四溢洪道工程1进口堰型正堰2最大泄流量m3/s15.653最大泄流深m1.3054溢洪道全长m67.75堰顶高程m640.00五放水设备1放水型式梯级卧管2孔径及数量个D=0.5m，3孔3最大放水流量m3/
37、s0.16图1.1 XX市XX水库位置示意图2 水文2.1 流域概况XX水库属亚热带季风气候区，气候温和，四季分明，雨量充沛，日照充足。具有冬季微寒，春来较早，夏长秋短，无霜期长以及冬干、春旱、夏洪、秋绵等气候特点。年均降水量1112mm，降水量年际变化较大，最大降水量1824.5mm（1961年）是最小降水量599.4mm（1969年）的3倍以上，年降水量变差系数0.260.30，同时，降雨量年内分配极不均匀，大暴雨多集中在6-9月，一般占全年70%以上；多年平均径流深600mm左右，年径流变差系数0.400.45，多年平均径流系数0.48左右；多年平均陆面蒸发量600mm左右，水面蒸发约9
38、77mm，实测最大水面蒸发量1172mm；多年平均气温15.9，年内7月气温最高，平均为25.4，极端最高气温36.7，1月气温最低，平均为4.9，极端最低气温-6.8。总体而言，XX市气候温暖湿润，植被良好，土壤植被涵养降雨的能力较强，对暴雨洪水有一定的衰减作用。2.2 工程概况XX水库位于四川省XX市东兴乡西北5Km的朝天村，涪江水系芙蓉溪支流，地理位置处于东经104003，北纬31019。水库自然集雨面积0.68km2，蓄水主要以自然集雨区径流囤蓄。坝址以上主河道长1.42km，河槽比降28.92。水库原设计总库容24.9万m3，有效库容16万m3，死库容3.0万m3。大坝下游有村庄、1
39、08国道及众多的机耕道，人口0.2万余人，0.16万亩农田。水库于1978年工程竣工并投入运行使用，是一座以灌溉为主，兼有防洪、养殖等综合效益的小（2）型水库。 根据XX市XX水库震损应急除险方案（水利部珠江水利委员会设计组，2008年6月3日），水库原正常蓄水位658.5m，设计洪水位659.04m，校核洪水位659.42m；本次复核经现场查勘并按现状溢洪道泄洪能力计算得到的结果为：水库正常蓄水位640.00m（相应库容19.00万m3）、设计洪水位641.42m（库容相应25.44万m3）、校核洪水位641.99m（相应库容28.05万m3），据此结果进行坝顶高程复核知现状溢洪道不能满足防
40、洪要求，因此拟将溢洪道由现状3.0m扩宽至7.0m，然后再进行调洪计算得到：水库正常蓄水位640.00m（相应库容19.00万m3）、设计洪水位640.96m（库容相应23.33万m3）、校核洪水位641.31m（相应库容24.92万m3）；水库设计洪峰流量14.340 m3/s(P=5%),水库校核洪峰流量21.300 m3/s(P=0.5%)。根据水利部颁发的水利水电工程等级划分及洪水标准SL252-2000，本工程为小（2）型水库，主要、次要建筑物为5级，洪水标准为20年一遇设计，200年一遇校核。枢纽工程由大坝、溢洪道、放水设施等部分组成，基本情况如下：大坝：XX水库大坝为均质土坝，最
41、大坝高13.1m，坝顶高程642.00m，坝顶宽3.0m，大坝全长160m。大坝上游坝坡坡度1：2.1，下游坝坡 1：2.0，上下游坝坡均为草皮护坡，下游无排水设施。溢洪道：水库溢洪道位于大坝左侧，为正堰进口溢洪道，据XX市XX水库震损应急除险方案（水利部珠江水利委员会设计组，2008年6月3日），5.12后拟扩宽溢洪道至3.7m，同时下挖3m以保证安全度汛，本次现场实际测得堰顶宽3.0m，堰顶高程640.00m。侧墙采用浆砌石衬砌，底板采用混凝土衬砌，溢洪水流经消能后泄入下游河道。放水设施：水库放水设施共1处，灌溉放水洞位于大坝右岸，属砌石无压平涵，梯级卧管取水。涵洞尺寸0.50.64m。放
42、水洞底坎高程634.00m，设计最大放水流量0.160m3/s。2.3 设计洪水复核2.3.1 流域特征复核根据1/1万地形图勾绘XX水库自然集雨范围及河流走势，并量算流域面积、集雨范围干流河道长度、综合比降等参数，并与XX市小型水库基本资料登记表数据（简称原数据）相比较，结合现场查勘情况综合分析，最终采用成果见表2.3-1。表2.3-1 XX水库以上河道特征值表水库原数据本次量算数据本次采用面积km2河长km比降面积km2河长km比降面积km2河长km比降XX0.67 1.15 23.63 0.68 1.42 28.92 0.68 1.42 28.92 2.3.2 洪峰流量计算本次采用四川省
43、水电厅1984年6月编制的四川省中小流域暴雨洪水计算手册提供的资料，按设计洪水20年一遇，校核洪水200一遇的标准进行洪水计算。根据水科院推荐的推理公式：Q=0.278iF=0.278F （2-1） 当全面汇流条件下，ttc， = （2-2） 当部分汇流条件下，ttc， =n （2-3） tc= （2-4） （2-5） （2-6） 式中：Q最大流量（m3/s）;洪峰径流系数；i最大平均暴雨强度：（mm/h）；S暴雨雨力，即最大一小时暴雨量（mm/h）n暴雨公式指数；F集水面积（km2）；L自坝址沿主河道至分水岭的河流长度（km）；J沿L的河道平均坡降（%）；t流域汇流时间（h）；0当=1的流域
44、汇流时间（h）；tc产流历时（h）；产流参数，即产流历时内流域平均入渗强度（mm/h）；m汇流参数。流域特征系数由下式计算=1.42/0.028920.333/0.680.25=5.094根据流域特征查四川省中小流域暴雨洪水计算手册表3-2，计算汇流参数m，由于流域山高坡陡，洪水调蓄能力小，形成洪峰涨落较快，基流较低。故选表3-2区，当=130时，则查得：m=0.40.204 将=5.094代入m=0.45.0940.204=0.558产流参数的确定：由四川省中小流域暴雨洪水计算手册表3-1，查得与流域地形地貌相似的区，平均=4.8F-0.19，相应的Cv=0.18、 Cs=3.5Cv，查皮尔逊型曲线表得K5%=1.33，K0.5%=1.57，则：5% =K5%=1.334.8F-0.19=1.334.80.68-0.19=6.87mm/h0.5% =K0.5%=1.574.8F-0.19=1.574.80.68-0.19=8.11mm/h水文计算基本参数见表2.3-2。表2.3-2 XX水库入库洪峰流量计算表F(km2)L(km)J()J1/3F1/4=mH24(mm)CvCsQ5%(m3/s)Q0.5%(m3/s)0.68 1.42 28.920.31 0.91 5.09 0.56 1400.553.5Cv14.3421.302.3.3 洪
