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1、1 综合说明1.1 简述东方红水库位于安徽省马鞍山市当涂县太白镇永宁行政村境内，座落于长江流域姑溪河支流上。大坝始建于1976年10月，1977年4月完工，是一座以灌溉为主的小（2）型水库。水库位置见图1.1-1。东方红水库枢纽工程由大坝、溢洪道、放水涵洞等组成。水库集水面积0.485 km2，总库容16万m3，调洪库容2.9万m3，兴利库容11.1万m3，死库容2.0万m3。校核洪水位39.5m（假定高程系统，下同），设计洪水位39.2m，正常蓄水位36.5m，汛期限制水位37.5m，死水位32.0m，大坝坝顶高程40.5m 。2011年12月由当涂县水利局组织专家对东方红水库进行了安全复核
2、，确定水库防洪标准为20年一遇洪水设计、200年一遇洪水校核。2012年2月，当涂县水利局组织专家对初步设计进行评审（评审意见附后）。本次除险加固在万分之一的地形图上对水库流域参数重新进行了量算。东方红水库坝址以上集水面积0.49km2，干流河道长0.81km，河道平均坡度为57.95，流域平均宽度0.60km。20年一遇的设计水位为39.11m，200年一遇的校核水位为39.57m。坝体、泄洪设施及管理设施等存在一定的安全隐患，主要是：（1）大坝始建于上世纪70年代，为均质土坝，主要由人工挑筑而成。由于当时施工条件、技术落后，大坝只进行了部分清基。大坝施工质量均达不到现行规范及设计要求，输、
3、泄建筑物现状存在一定的安全隐患，放水涵洞及溢洪道等工程质量差；放水涵洞漏水；放水涵为200铸铁管，启闭机已损坏，并未建启闭机房。下游消能防冲设施有部分损坏。（2）坝基出现渗漏、两坝肩出现绕渗现象，影响大坝安全运行，需进行截渗处理。（3）大坝迎水面护坡为砼预制块护砌，目前护砌至39.5m高程，由于湖面广，风浪较大，需将护坡砌至坝顶。（4）大坝背水坡无排水系统，大坝无反滤排水设施，并且缺少必要的大坝安全监测设施，防汛防汛交通、通讯及管理设施不完善。综上所述，东方红水库大坝存在比较严重病险，主要包括工程质量差、渗流不满足要求；溢洪道、放水涵洞存在安全隐患；缺少必要的大坝安全监测设施等，应属“三类坝”
4、，必须尽快除险加固。图1.1-1水库位置图 图1.1-2 东方红水库大坝上游护坡 图1.1-3东方红水库大坝上游护坡图1.1-4东方红水库放水涵图1.1-5东方红水库坝顶道路图1.1-6东方红水库溢洪道图1.1-7东方红水库溢洪道图1.1-8 东方红水库背水坡1.2 水文东方红水库位于安徽省马鞍山市当涂县太白镇永宁行政村境内，座落于长江流域姑溪河支流上。大坝始建于1976年10月，1977年4月完工，是一座以灌溉为主的小（2）型水库。东方红水库枢纽工程由大坝、溢洪道、放水涵洞等组成。水库集水面积0.49 km2，总库容16万m3，调洪库容2.9万m3，兴利库容11.1万m3，死库容2.0万m3
5、。校核洪水位39.5m，设计洪水位39.2m，正常蓄水位36.5m，汛期限制水位37.5m，死水位32.0m。溢洪道进口高程38.5m 。水库流域内降水季节性强，时空分布不均，59月降雨约占全年降雨的70%左右。据历年气象资料，多年平均降雨量1127.3mm，最大年降雨量1995mm（1991年），最小年降雨量463mm（1978年），最大24h降雨量太平口站235mm（1969年）。每年6月中旬至7月下旬，都会出现一段降水量大，降水日数多的梅雨天气；梅雨期最长达43天（1974年），梅雨量最多达530.9mm（1969年），占全年降雨量的45%。本地区多年平均气温16.7，年极端最高气温39
6、.4（1959年8月23日），最低气温-13.5（1969年2月6日）。一年中最热为7月，平均气温28.2；最冷为1月，平均气温2.7。全年积温累计平均值为5792.2。历年平均初霜日为11月16日，平均年蒸发量为1095.91mm（1961年），最少年为774.1mm（1985年）。年平均日照时数2105小时，日照百分率为48%。冬季多北风，夏季多南风，年平均风速3.3m/s，最大风速24.3m/s（1991年9月1日）。东方红水库坝址无实测洪水资料，来水面积较小，考虑流域气候与自然地理条件、地区洪水特性等，本次按“84年办法”计算设计洪水过程线，推求设计洪水。经分析计算，计算得水库20年一
7、遇设计洪峰流量9.26m3/s，200年一遇校核洪峰流量为17.8m3/s。根据施工组织设计需要，分析东方红水库施工期10月次年3月、11月次年4月、11月次年3月入库洪峰流量进行分析。通过用面积比法分析10年一遇、5年一遇及3年一遇入库洪峰流量成果见表1-1。表1-1 东方红水库施工期洪峰流量频率计算成果 单位: m3/s项目重现期（年）施工时段10月次年3月11月次年4月11月次年3月流量（m3/s）100.110.140.1150.100.110.0730.040.040.041.3 工程地质1.3.1坝身工程地质条件水库大坝主坝为均质土坝。主坝勘察段坝长251米，坝顶高程40.5米，顶
8、宽平均3.5米。水库大坝主坝坝身为人工填土（Q4ml），工程地质剖面图上标识为层素填土。现描述如下：层素填土，粘土及壤土（Q4ml）：层厚2.208.50米，层底标高31.6738.08米，褐黄色为主，褐、黄、灰等色。结构松散，湿。该层由大坝人工填土及耕土两部分组成。大坝填土主要位于大坝坝基以上，以壤土及粘土为主要成分，颜色较为杂乱，呈松散稍密状态，湿。耕土主要分布于大坝填土与坝基之间以及大坝以外范围，主要由壤土组成，灰色，松散状态，湿。含大量植物根茎等杂物。此层土属高压缩性土。坝身填土的物理力学性质详见土工试验报告及物理力学性质指标统计表。1.3.2坝基工程地质条件（1）坝基工程地质条件概况
9、水库大坝主坝主要座落于第四系上更新统（Q3al+pl）沉积冲积地层。层粘土（Q3al+pl）层厚4.1米，主要分布在南侧大坝,层底标高31.6736.24米。褐黄、黄褐、黄色，湿，硬塑坚硬状态，含铁锰氧化物、铁锰结核、少量灰白、青灰色高岭土团块。摇振无反应，切面光滑，干强度高，韧性高。此层土属于中等偏低压缩性土。（2）坝基岩土层分述水库大坝坝基岩土层在本次勘探范围揭露为上更新统（Q3al+pl）。现叙述如下：层中风化砂岩 (J)：此层未钻穿，最大钻遇厚度8.50米。黄褐、灰黄色，结构致密。岩芯呈短柱状，密实状态，原岩风化成砂土状，遇水易软化，含泥质、云母片等，裂隙发育。以上各地层分布详见工程地
10、质剖面图。各岩土层的物理力学性质详见土工试报告及分层物理力学性质统计表。1.3.3 水文地质条件综述勘探区内第四系上更新统及第四系全新统地层广泛分布，地下水主要分布为类型主要为上更新统粘土（Q3al+pl）中的孔隙潜水，受大气降水和库水补给。地下水位的动态明显受大气降水、库水及蒸发影响。根据区域地质资料和库区附近的水质分析资料，水库大坝的水对混凝土无腐蚀性。1.4 工程任务与规模根据2011年安全复核，东方红水库总库容16万m3，属小（2）型水库，工程等别为五等，大坝及主要水工建筑物为5级。大坝为均质土坝，原设计标准为20年一遇设计，200年一遇校核。本次根据水利水电工程等级划分及洪水标准（S
11、L252-2000）的有关规定，结合安徽省小水库除险加固设计指导意见的精神以及评审意见，复核洪水标准仍采用20年一遇设计，200年一遇校核。根据水利水电工程等级划分及洪水标准（SL252-2000），溢洪道消能防冲建筑物的洪水标准按20年一遇洪水设计。本次水库除险加固，以不改变水库设计正常蓄水位和汛限水位，不改变水库以灌溉为主兼有防洪与村镇供水等综合功能，不降低水库工程效益，不增加库区淹没范围为原则。东方红水库本次洪水复核仅考虑溢洪道泄洪，现状溢洪道为开敞式宽顶堰，进口底板高程为为38.5m，底宽7m。加固改造后的东方红水库正常溢洪道水位、泄量关系分别列于表1.4-1。表1.4-1 溢洪道水位
12、泄量关系表库水位（m）38.539.039.239.540.040.5泄量 (m3/s)03.716.1510.519.329.7本次调洪演算的起调水位采用38.5m，泄洪设施为溢洪道，当库水位超过38.5m，水库自由泄洪。调洪演算成果见表1.4-2。表1.4-2 东方红水库洪水调节计算成果表频率P（%）0.505洪峰流量（m3/s）17.89.26最高洪水位（m）39.5739.11相应总库容（万m3）23.4621.66相应滞洪库容（万m3）7.465.66最大下泄流量（m3/s）11.54.6根据安全评估结论，结合工程现状，本次水库除险加固，以不改变水库设计正常蓄水位和汛限水位，不改变水
13、库以灌溉为主兼有防洪与养殖等综合功能，不降低水库工程效益，不增加库区淹没范围为原则。加固任务主要有：（1）大坝坝体防渗采用截渗墙；（2）更换放水涵启闭机和闸门，并新建启闭机房；（3）大坝背水坡做排水系统和排水棱体；（4）将迎水面砼预制块护坡接长至坝顶；（5）在东侧修建约50m长的挡土墙；（6）修建坝顶砂石路。1.5 加固工程设计根据现场检查报告、安全复核报告，东方红水库存在渗流及坝坡稳定等安全问题，其主要加固内容有：大坝坝体防渗采用截渗墙；更换放水涵启闭机和闸门，并新建启闭机房；大坝背水坡做排水系统和排水棱体；将迎水面砼预制块护坡接长至坝顶；在东侧修建约50m长挡土墙；修建坝顶泥道路。1.5.
14、1 大坝加固设计1）大坝存在的主要问题大坝为均质土坝，现状坝顶高程40.5m，最大坝高8.5m，坝长251m，坝顶宽3.5m，坝上游坡约12.5，下游坡比12.5。 （1）大坝始建于上世纪70年代，为均质土坝，主要由人工挑筑而成。由于当时施工条件、技术落后，大坝只进行了部分清基。大坝施工质量均达不到现行规范及设计要求，输、泄建筑物现状存在一定的安全隐患，放水涵洞及溢洪道等工程质量差；放水涵洞漏水；下游消能防冲设施有部分损坏。放水涵为200铸铁管，启闭机已损坏，并未建启闭机房。（2）坝基出现渗漏、两坝肩出现绕渗现象，影响大坝安全运行，需进行截渗处理。（3）大坝迎水面护坡为砼预制块护砌，目前护砌至
15、39.5m高程，由于湖面广，风浪较大，需将护坡砌至坝顶。（4）大坝背水坡无排水系统，大坝无反滤排水设施，并且缺少必要的大坝安全监测设施，防汛交通、通讯及管理设施不完善。2）坝顶路面坝顶防汛道路是大坝防汛的主要通道，现状坝顶未设防汛道路，致使坝顶杂草丛生，平整度较差，不能满足防汛抢险期的交通要求，也不满足规范要求。为完善坝顶交通，设计于大坝坝顶铺设路面。采用混凝土路面，路长251m，宽2.5m。路面设置外侧3%的横坡，以利排水。3）大坝防渗加固设计水库大坝自建成运行以来未出现大的安全事故，说明大坝总体是稳定安全的，但水库大坝坝区现状存在的主要问题为：0+000-0+040坝基出现渗漏、两坝肩出现
16、绕渗现象。影响大坝安全运行，需进行截渗处理。4）上游护坡现状大坝上游39.50m以下为预制混凝土板护坡，39.50m至坝顶40.5m无护坡，坝坡不平，杂草丛生，不利于大坝管理，也不利于防汛查险。因此，本次设计对大坝上游坡混凝土护坡以上部分进行护砌。采用生态护坡形式。5)下游护坡下游坡采用框格草皮护坡。混凝土框格面积3000x3000。格埂为C20现浇混凝土，断面400x400m。框格中填种植土并植草皮。6)下游坝底设贴坡反滤及新建排水系统。1.5.2 溢洪道工程加固设计溢洪道位于大坝右坝肩，进口设开敞式宽顶堰，堰顶高程38.5米，溢洪道宽7米，堰下接长约60m的泄槽段，泄槽以下为天然冲坑和下游
17、老河道。洪道堰体为浆砌块石结构、泄槽底板以及两侧边坡均用浆砌块石护砌，现状堰体结构已遭破坏，泄槽底板与两侧边坡浆砌块石挡墙护砌冲刷严重，普遍存在勾缝砂浆局部脱落，砌筑砂浆局部被淘空等现象，另外下游无消能设施，下泄洪水对老河道冲刷严重。本次设计拟对溢洪道浆砌块石墙重新勾缝，对损坏的部分进行修复，并在溢洪道与下游河槽连接处设置堆石防冲槽。由于溢洪道无原设计图纸，本次设计按溢洪道斜坡段维修长度10m，堆石防冲槽长6m，宽20m，厚1m列工程量。1.5.3 放水涵工程加固设计放水涵为200铸铁管，启闭机已损坏，并未建启闭机房。本次设计拟对放水涵更换启闭机和闸门，并新建启闭机房。1.5.4 观测设计东方
18、红水库现状无观测设施，为了解坝身渗流情况，为工程管理、防汛抢险提供决策依据，在坝身埋设2组测压管。第一组测压管布置在最大坝高处，第二组测压管布置在坝左侧，与第一组相距40m。每组测压管布置3根，防渗墙后下游坡中间一根，坡脚一根，测压管底高程为坝基(基岩)下2m，测压管顶露出坝坡，管顶用C20混凝土做0.3m宽0.3m长0.3m深方形井保护，井壁、底厚度0.2m，井顶设混凝土盖板。1.6 金属结构设计本水库放水涵更换启闭机和闸门。1.7 施工组织设计东方红水库位于安徽省马鞍山市当涂县太白镇永宁行政村境内，座落于长江流域姑溪河支流上。大坝始建于1976年10月，1977年4月完工，是一座以灌溉为主
19、的小（2）型水库东方红水库除险加固工程主要建设内容：迎水坡砼预制块护坡，背水坡排水系统和排水棱体，坝顶防汛道路，溢洪道修复，修建挡土墙，更换放水涵启闭机和闸门，并新建启闭机房。东方红水库除险加固工程主要工程量：土方开挖5671m3，土方回填2203m3，堆砌石572m3，砼及钢筋砼152m3。本工程所需水泥、钢筋、柴油、木材、黄砂等均从当涂县物资市场购进，运距约15km；碎石、块石从附近石料场采购，运距约5km。施工生产用水可就近抽取水库水，生活用水从附近居民生活用水水源取用或打井解决。施工用电可直接从附近10kVA线路“T”接，在施工区范围内架设临时供电线路。本工程施工时受水库水位影响的主要
20、为上游放水涵更换闸门及启闭机工程，溢洪道施工不受库水影响。2012年10月，开始填筑放水涵进口围堰并进行放水涵的施工安装工作，其间水库来水均蓄在库内。本工程施工总工期共3个月。主体工程施工期3个月。自第一年10月初至12月底，完成大坝、溢洪道、放水涵洞等所有加固工程的施工。本工程施工总工日0.18万个，施工期平均上工人数20人，高峰上工人数40人。本工程施工占地主要为施工工厂及管理生活用房占地，占地面积3亩，按临用2年考虑。1.8 水库淹没处理及工程占地东方红水库除险加固工程实施后，不抬高水库各标准洪水位，因此不增加淹没损失，不存在增加移民和淹没赔偿问题。本工程新增取土区临时占地3亩，为耕地。
21、按照国务院颁布的471号令及省内有关标准结合现行实行的有关方针、政策、规程、规范，结合当地的实际情况，本工程占地拆迁补偿总投资为2.16万元。1.9 环境保护与水土保持设计本工程对环境带来的不利影响主要是施工中会产生废水、噪声、粉尘以及弃碴等，会对施工区的水环境、声环境、大气环境以及植被等带来短时的不利影响，这种危害是局部的，有限的，不存在制约工程实施的环境因素。有利影响是主要的，加固工程实施完成后可以确保水库大坝防洪安全，对保护下游群众的生命财产安全有着重要作用，对促进地区经济发展、保护经济成果有着重要意义。施工期环境影响如交通噪声、施工废水等对环境的影响一般是短期的。在邻近居民区施工时应注
22、意控制噪声，施工时应避开人们的休息时间。施工废水中主要污染物是悬浮物，在砼搅拌站建一个生产废水沉淀池，将生产废水经沉淀后排放。生活污水需经集中到污水池适当处理后排放。严禁将生产废水与生活污水排入库区。施工中应注意水土保持工作，工程开挖时应尽量保留表层土壤，用于取土后覆土，并尽快恢复植被或改造成其它可利用的土地。应注意在汛期取土和弃土的保护，避免产生严重的水土流失，尽量不占用和破坏绿地。坝坡防护和取土料场是水土流失防治的重点，应及时修建挡土墙和护坡工程，并尽快采取措施恢复植被。施工弃碴应合理堆置在坝脚线下游附近低洼地，但需堆放平整并应保持堆渣体稳定，表面用细石与泥土进行平整处理，种上树木。施工结
23、束后，应尽快拆除临时生产、生活建筑物、清理施工区废弃的砂石料，工程区应采用较美观的草种、树种进行绿化，恢复植被以保持水土，美化环境。本工程环保措施和水保措施施工简单，范围小，工程量少。参考类似工程进行估算，本除险加固工程环保与水保投资5万元，其中环保投资1.5万元，水保投资3.5万元。1.10 工程管理设计水库管理隶属太白镇人民政府，无专业管理人员。日常管理由太白镇永宁行政村负责维修、防洪、灌溉等工作；水库坝顶坑洼不平，汛期道路泥泞；防汛物资只能用人力运送到坝顶；同时无管理设施。按水库工程管理设计规范（SL106-96）的要求，同时结合工程实际情况，确定管理范围按大坝外缘线以外20m考虑，工程
24、保护范围按大坝外缘线以外50m考虑，迎水侧及库区均为工程保护范围，在工程保护范围内，禁止从事危及大坝工程安全的活动。东方红水库现有管理设施不符合规范，根据水库工程管理设计规范（SL106-96）和水利部水计199113号文关于新建水利工程有关管理编制、经费、用房等问题的通知中的有关规定，需配置必要管理设施。1.11 设计概算（1） 工程概况东方红水库位于安徽省马鞍山市当涂县太白镇永宁行政村境内，座落于长江流域姑溪河支流上。大坝始建于1976年10月，1977年4月完工，是一座以灌溉为主的小（2）型水库东方红水库除险加固工程主要建设内容：迎水坡砼预制块护坡，背水坡排水系统和排水棱体，坝顶防汛道路
25、，溢洪道修复，修建挡土墙，更换放水涵启闭机和闸门，并新建启闭机房。主要工程量：土方开挖5671m3，土方回填2203m3，堆砌石572m3，砼及钢筋砼152m3。主要材料量为：水泥178t，碎石164m3，块石658m3，黄砂102m3 ，柴油11 t。根据施工组织设计安排，本工程施工工期为6个月，主体工程所需人工0.18万工日。（2）工程投资本工程初步设计概算静态总投资：119.70万元，其中：工程投资109.24万元（基本预备费为5.46万元），水土保持和环境保护工程5万元。（3）编制依据和原则本工程概算根据水利部水总2002116号文的有关规定编制，主要依据有：a) 水利部水总（2002
26、）116号文颁发的水利工程设计概（估）算编制规定（以下简称“116号文”）。b) 建筑工程定额主要采用2002年水利部116号文颁发的水利建筑工程概算定额，缺项子目参照其他相关定额。c) 施工机械台时费定额采用2002年水利部116号文颁发的水利工程施工机械台时费定额，其中第一类费用按台时定额所列费用计入；第二类费用根据本工程所采用的人工、燃料等预算单价按实计算。d)国家、省、地方其他有关规定和标准以及设计工程量和图纸等。1.12 经济评价本次除险加固工程总投资为119.70万元，新增工程年运行费用为4.78万元，年均效益为270万元。计算期取26年，正常运行期取25年。经过国民经济评价指标计
27、算，经济内部收益率EIRR为18.25%，当社会折现率为8%时，经济净现值为364万元，经济效益费用比EBCR为1.8，各项经济评价指标均能满足规范要求，具有较显著的经济效益。附表1 东方红水库除险加固工程特性表序 号名 称单 位数 量备 注一水文1控制流域面积km20.4852多年平均年径流量万m33水文气象特征多年平均气温16.7多年平均降雨量mm1127.3多年平均最大风速m/s154代表性流量正常运用（设计）洪水标准P(%)5设计洪峰流量m3/s9.26非常运用（校核）洪水标准P(%)0.5校核洪峰流量m3/s17.8二水库1水库水位校核洪水位(1%)m39.5设计洪水位(5%)m39
28、.2正常蓄水位m36.5汛期限制水位m37.5死水位m32.02正常蓄水位时水库面积万m26.373水库容积总库容万m316正常蓄水位下库容万m311.1死库容万m32.04库容系数三主要建筑物1大坝工程坝型均质土坝地基特性粘土、砂岩地震基本烈度/设防烈度度6地震动峰值加速度g0.05坝顶高程m40.5坝顶宽度m3.5最大坝高m8.5坝顶长度m251上游坝坡坡比1:2.5下游坝坡坡比1:2.52溢洪道工程设计流量(P=5%)m3/s校核流量(P=0.5%)m3/s消能防冲洪水标准%10消能型式水平光面护坦地基特性粘土侧墙结构型式浆砌块石侧墙底板结构型式浆砌块石护砌(1)控制段堰流型式梯形宽顶堰
29、堰顶高程m38.5堰顶宽度m7(2)陡坡段长度m60宽度m107底坡坡比平均1：73放水涵座1地基特性粘土、砂岩设计流量m3/s0.18涵底高程m32.50涵洞长度m涵洞型式斜卧涵孔径m200铸铁管直径为0.20m主闸门1混凝土塞启闭机台数台套1四加固处理措施坝后贴坡反滤，坝顶防汛道路，白蚁防治，溢洪道修复，上游护坡，放水涵维修。五工程占地与拆迁1永久占地亩02临时占地亩33拆迁房屋m204其他六工程投资万元119.70其中预备费5.46万元2 水 文2.1 流域概况东方红水库位于当涂县太白镇永宁村境内，坝址坐落于长江流域水阳江水系水阳江河支流上。水库集水面积0.49km2，原设计总库容16.
30、0万m3，是一座以灌溉为主，结合防洪、农村安全饮水的小（2）型水库，为村管水库。水库灌溉面积2000亩，保护着下游0.02万人和当涂县太白镇及马芜高速的防洪安全。2011年12月，当涂县水利局对水库进行安全评估，该水库大坝为均质土坝，坝顶高程40.5m，最大坝高8.5米，坝长251米，坝顶宽约3.5米，坝上游坡约12.5。水库设计洪水标准20年一遇，200年一遇校核，总库容16.0万m3，兴利库容11.1万m3，死库容2.0万m3。本次除险加固设计20年一遇的设计水位为39.11m，200年一遇的校核水位为39.57m，正常蓄水位36.5m，死水位32.0m。泄水建筑物为岸边式溢洪道，溢洪道进
31、口设开敞式宽顶堰，现状堰顶高程38.50米，堰顶宽7米。放水涵洞为圬工箱涵内衬铸铁有压涵管结构，圬工涵断面尺寸为0.4m0.4m，铸铁涵管直径为0.20m，出口设闸阀控制。水库流域内降水季节性强，时空分布不均，59月降雨约占全年降雨的70%左右。据历年气象资料，多年平均降雨量1127.6mm，最大年降雨量1955mm（1991年），最小年降雨量463mm（1978年），最大24h降雨量太平口站235mm（1969年）。每年6月下旬至7月上旬，都会出现一段降水量大，降水日数多的梅雨天气。梅雨期最长达43天（1974年），梅雨量最多达530.9mm（1969年），占全年降雨量的45%。多年平均气温
32、16.7，年极端最高气温39.4（1959年8月23日），最低气温-13.5（1969年2月6日）。一年中最热为7月，平均气温28.2；最冷为1月，平均气温2.7。全年积温累计平均值为5792.2。境内历年平均初霜日为11月10日，平均年蒸发量为1095.91mm（1961年），最少年为774.1mm（1985年）。年平均日照时数2105小时，日照百分率为48%。常年主导风向为东风，年平均风速3.3m/s，最大风速24.3m/s（1991年9月1日）。2.2 历次设计洪水计算方法与成果东方红水库设计洪水无过去详细设计资料，其历次设计洪水计算方法与成果为无。2.3 本次设计洪水复核计算东方红水库
33、坝址无实测洪水资料，邻近流域也无实测洪水资料，根据现行的水利水电工程设计洪水计算规范（SL44-93）、小型水力发电站水文计算规范（SL77-94）等规定，考虑流域气候与自然地理条件、地区洪水特性等，按无资料地区设计洪水计算办法由设计暴雨间接推求设计洪水。本次采用由原水电部规划总院验收，水电部批准颁发使用的安徽省暴雨参数等值线图、山丘区产汇流分析成果和山丘区中、小面积设计洪水计算办法（以下简称“84年办法”）进行水库设计洪水计算。根据分析，东方红水库所在流域的洪水主要由暴雨形成，暴雨历时一般13天。根据该流域的暴雨及洪水特性，考虑本水库的来水面积较小，本次以最大1h、24h的设计暴雨量进行设计
34、洪水的峰、量控制。由于本水库流域内无雨量测站，周边相近流域也无完整不同时段降雨资料，本次设计暴雨采用暴雨等值线图推求。1995年3月安徽省水利设计院编制了安徽省长短历时年最大暴雨统计参数等值线图，该图包含了最大24h、3d等暴雨均值及Cv等值线，采用的暴雨系列较长，并进行了面上平衡，参数进行了必要的调整、修正，能反映短历时暴雨统计参数地区分布规律，可以满足规划设计要求。由“84年办法”及安徽省长短历时年最大暴雨统计参数等值线图可查得本水库所在位置年最大1h、24h点雨量均值分别为45mm、110mm，相应Cv值分别为0.50、0.60。考虑到等值线图上参数经过面上平衡，能反映短历时暴雨统计参数
35、地区分布规律，偏安全考虑，东方红水库年最大1h、24h点雨量均值采用值分别为45mm、110mm。水库控制面积小于10km2，不计折扣系数，东方红水库面雨量均值也分别为45mm、110mm。（1） 点、面设计暴雨点暴雨量根据“84年办法”降雨量等值线图查得流域中心处的、Cv24、Cv1，并根据P-型曲线模比系数KP值求出各种频率的点暴雨量H24、H1。计算成果见表2-1。表2-1 设计点、面暴雨量计算成果表 单位:mm暴雨历时设计参数频率P（%）均值CvCs/Cv0.330.50251h450.503.51461381099024h1100.603.5425398304242面暴雨量根据流域面
36、积查暴雨量点面关系折算系数24=1=1.0，面暴雨量按下式计算： 式中：24、1分别为24h、1h暴雨点面折算系数；H24、H1分别为24h、1h设计点暴雨； P24、P1分别为24h、1h设计面暴雨。计算成果见表2-1。（3）面净雨量面净雨量即地面径流，为面暴雨量扣除损失量和地下水。查“84年办法”，皖南山区，重现期50年一遇产流部分总损失量为50mm，重现期20年一遇产流部分总损失量为70mm，30年一遇产流部分总损失量为60mm。经扣损后，计算出各种频率面净雨量R24，再根据值计算n和R3，见表2-2。表2-2 n、K值计算过程及成果表 频率（%）内容0.330.5025P1(mm)14
37、613810990P24(mm)425398304242P1/P240.340.350.360.37R3/R240.490.500.510.52R24(mm)375348254172R3(mm)18417413089(F/J)0.160.4650.4650.4650.4650.55(F/J)-0.050.6990.6990.6990.699K0.100.100.100.05n0.660.670.680.69（2）设计洪水设计洪水过程线按“84年办法”设计洪水流量模过程线进行推算。通过以上水库流域净雨量的计算，根据水库流域特征参数进行洪水计算，计算得水库20年一遇设计洪峰流量9.26m3/s，2
38、00年一遇校核洪峰流量为17.8m3/s。汇流计算根据“84年办法”，采用纳希线性瞬时单位线模型进行汇流计算，分析并综合出计算出瞬时单位线参数m1值的地区经验公式如下。皖南地区：采用概化公式，当N采用3.0时m1=nk式中：m1瞬时单位线参数，h； F流域面积，km2； J主河道平均坡降，； R3最大3小时设计净雨量，mm。各种频率n、K值计算过程及成果见表2-2。设计洪水过程线因流域形状系数f=B2/F=0.74，故洪峰流量不需要修正。根据n、K值，查“84办法”中“表9”得不同频率洪峰流量模qm。再根据n值和qm查“表9”中洪峰流量模接近qm的过程，并将洪峰流量模差值在下一时段中消除，然后
39、逐项乘以，即得地表径流设计洪水过程线。地下径流设计洪水过程的总量不大，绝大部分的水量在地表径流的峰后泄出，它对设计洪水的峰值或调洪演算来讲，影响很小，故将地下径流略去不计。设计洪水过程线计算成果见表2-3。表2-3 东方红水库各种频率设计洪水过程线 单位:m3/s时段T=1h频 率P（%）0.330.502510.90.840.610.0520.980.90.660.2130.980.90.660.3341.311.210.880.4351.341.240.910.5261.341.240.910.5872.252.081.520.6882.322.151.570.8592.342.171.5
40、80.98105.475.063.221.641119.217.813.83.73123.172.931.789.9131.491.381.012.51141.61.481.081.14151.61.481.080.75161.111.020.750.69171.070.990.720.62181.070.990.720.58190.830.770.560.54200.790.730.540.47210.790.730.540.43220.790.730.540.41230.790.730.540.39240.790.730.540.39250.060.050.040.34Qmax（m3/s）
41、19.217.813.89.262.4 成果合理性分析 根据我省多年来已做工程采用不同方法计算设计洪水成果的经验比较，认为采用“84办法”计算的洪水，对于山丘区水库的洪水计算成果是偏安全的。2.5 施工期洪水根据施工组织设计需要，需对东方红水库施工期10月次年3月、11月次年4月、11月次年3月入库水量及洪峰流量进行分析。通过用面积比法分析本工程的施工期时段的入库水量与洪峰流量，其中洪峰流量按指数法进行比拟，经计算，10年一遇、5年一遇及3年一遇入库洪峰流量成果见表2-4。表2-4 东方红水库施工期洪峰流量频率计算成果 单位: m3/s项目重现期（年）施工时段10月次年3月11月次年4月11月
42、次年3月流量（m3/s）100.110.140.1150.100.110.0730.040.040.043 工程地质3.1 完成的工作量依据有关水库大坝除险加固工程勘测任务书要求结合坝区的具体情况有针对性地对坝身和坝基进行了勘察工作，勘察人员及有关设备于2012年2月2开展工作，于2012年2月3日完成外业工作，室内试验同步开展，累计完成工作量见下表。表3.1 水库大坝工程地质勘察工作量一览表项 目单位工作量备 注地形图测量km20.09钻探m/孔59/6取原状土样件3常规土工试验组8颗粒分析试验组8渗透试验组8标准贯入试验3孔12次3.2区域地质环境概况3.2.1区域地质库区地处马鞍山断陷盆
43、地的中南部，上覆地层为第四系松散岩，厚度0.0020m，下伏地层（局部有出露）为中代侏罗系巨厚层碎屑岩。在库区北部见有太古界霍邱群变质岩出露。本区处在华北地台子与扬子准台两个地史发展特点迥然不同的二个地块的交接部位。燕山旋回以前，两地块分别经历各自的相对活动和相对稳定的发展过程，燕山旋回以来，逐渐趋于一致，共同进入以断块活动为特征的新的地史发展阶段，从而构成了本区复杂的地质构造格局。本次进行水库大坝大坝工程地质测绘和工程地质钻探工作中，没有发现大坝（包括两端坝肩）及副坝等位置有断层发育现象。3.2.2地形地貌水库大坝处地貌单元为低山地貌，表现为冲沟与剥蚀残丘相间地形。该水库集水面积0.49平方公里，水库大坝为均质土坝，现状坝顶高程40.587.6m，最大坝高8.5，坝长251m，坝顶宽3.5m，坝上、下游坡均约12.5，大坝上游坡为砼护坡，下游坡未护坡。库区和坝
