某水庫除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)初步設(shè)計(jì)報(bào)告-在線瀏覽

　　

【正文】 建議用粘土鋪蓋，厚度不小于 1m。 設(shè)計(jì)的主要原則是 ： 盡量不增加壩高，不大削大填現(xiàn)有壩坡，通過壩基和壩身防滲進(jìn)一步增加大壩的穩(wěn)定性。盡量減少穿壩建筑物（涵管）的數(shù)量，新建或改建的涵管、隧洞等地下建筑物的橫斷面尺寸要能滿足進(jìn)人檢查、維修的要求。 工程設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是徹底消除工程隱患，完善各項(xiàng)工程設(shè)施，恢復(fù)并長期保持水庫的各項(xiàng)功能 ，充分發(fā)揮 水 庫 的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。 死水位以下采用拋石壓腳；死水位至正常蓄水位 的 上游壩 坡采 用預(yù)制 混凝土 六方塊護(hù) ，先削高填低、平整夯實(shí) ， 再鋪 的 砂石墊層 ，護(hù)砌后的上游壩坡為 1： 。 下游 壩 坡 與兩邊山體接觸處設(shè)排水溝，壩坡設(shè)有 上壩踏步，壩腳設(shè)貼坡 排水棱體 ，坡面 采用草皮護(hù)坡。 溢洪道 設(shè)計(jì) 溢洪道由 進(jìn)口段、控制段 、 泄槽段 和 消能段 組成 。泄槽段縱坡 1： 。均采用鋼筋混凝土，混凝土標(biāo)號為 C20， 每 10m 設(shè)一條伸縮縫，瀝青杉板嵌縫 。目前涵管 老化， 漏水嚴(yán)重，影響大壩 安全。根據(jù)現(xiàn)有輸水涵洞實(shí)際情況，涵洞存在問題較多，滲漏問題嚴(yán)重，如對其再進(jìn)行處理加固，也不能從整體上保障其安全性。重建涵管采用 采用現(xiàn)澆凈尺寸 179。高）鋼筋混凝土涵管，涵管壁厚 。據(jù) XX、澧縣、王家廠、蓮花堰、東門等雨量站實(shí)測資料統(tǒng)計(jì)：全縣多年平均降水量 毫米，降水比較豐沛但時(shí)空分布不均勻，降雨多集中在汛期 4～ 10 月。歷年極端最高氣溫 ℃（ 1972 年 8 月 27 日），歷年極端最低氣溫 ℃（ 1977 年 1 月 30 日）。 多年平均風(fēng)速 ，最大風(fēng)速 。 土料場位于大壩左側(cè)壩體外側(cè)的山坡邊及下游，在此取土，一是運(yùn) 13 距近，在 1km 以內(nèi)，二是土質(zhì)較好。料場內(nèi)地形開闊、平坦，開采運(yùn)輸條件較好，按照均質(zhì)土壩的質(zhì)量要求對土料的有關(guān)指標(biāo)進(jìn)行對比評價(jià)，土中的粘粒含量較大和含水量偏小，滲透系數(shù)小，各項(xiàng)指標(biāo)均符合要求。 最有利施工期為 9 月 至 次年 3 月完工。選擇施工機(jī)械設(shè)備先進(jìn)、技術(shù)力量雄厚、有一定聲譽(yù) 、有 類似工程 經(jīng)驗(yàn) 的施工單 位施工。 施工工廠設(shè)施 木料加工：主要制作模板，配有小圓鋸 2 臺(tái)，帶鋸機(jī) 1 臺(tái)，壓 14 刨、平刨機(jī)各 1 臺(tái)和圓鋸盤修理間，占地 80m2。 施工總布置 施工總布置的方案，遵循因地制宜，有利生產(chǎn)，方便生活，便于管理，安全經(jīng)濟(jì)的原則進(jìn)行，主要考慮以下幾個(gè)方面： 根據(jù)各分項(xiàng)工程相互干擾因素較大，宜實(shí)行 小范圍、小規(guī)模聯(lián)合作業(yè)的特點(diǎn)，生產(chǎn)生活設(shè)施分區(qū)結(jié)合布置。 施工總進(jìn)度 自第 1 年 10 月至第 2 年 3 月為主體工程施工期，在此期間需完成大壩防滲、大壩護(hù)坡、邊坡處理、溢洪道整治等項(xiàng)目的施工。 工程形象進(jìn)度分項(xiàng)目描述如下： 大壩截滲墻施工從第 1 年 10 月上旬開始， 12 月底完成；大壩護(hù)坡從 12 月～ 3 月上旬。 15 工程管理 管理現(xiàn)狀及存在問題 水庫 在鄉(xiāng)水管站的指導(dǎo)下由主要受益村 負(fù)責(zé)管理，現(xiàn)有 兼職 管理人員 2 人，負(fù)責(zé)水庫工程管理和維護(hù)，制定度汛方案和水庫調(diào)度計(jì)劃，進(jìn)行水工水文觀測，負(fù)責(zé)水庫的灌溉和供水等管理工作。 管理機(jī)構(gòu) XX 水庫工程一直沒有建立完整的管理機(jī)構(gòu)，除險(xiǎn)加固達(dá)標(biāo)后，必須盡快建 立起完善的生產(chǎn)管理機(jī)構(gòu)，以適應(yīng)現(xiàn)代化生產(chǎn)建設(shè)管理的需要，發(fā)揮工程效益，維護(hù)工程安全。 管理 范圍 XX 水庫工程管理范圍包括工程區(qū)和生產(chǎn)區(qū)，上游從壩軸線向上 16 不少于 100m，下游從壩腳線向下 150m，大壩 兩端 以 建筑邊緣向 外延伸 50m 為界。 工程運(yùn)用管理 水庫的運(yùn)行管理要按照 《中華人民共和國 水法》、《中華人民共和國防洪法》、《水庫大壩安全管理?xiàng)l例》和《湖南省河道管理?xiàng)l例》等法律法規(guī) 進(jìn)行 ， 根據(jù)本工程實(shí)際 制訂 規(guī)章制度 。 要依法收取水費(fèi)、積極開展多種經(jīng)營，多方爭取上級支持，保整水庫正常運(yùn)行所需費(fèi)用落到實(shí)處。其他各有關(guān)部門各司其職，各盡 其責(zé) ， 確保工程順利實(shí)施 。 17 環(huán)境保護(hù) 及水土保持 環(huán)境 影響分析 本次除險(xiǎn)加固工程 施工 對環(huán)境 的不利影響是小范圍和短期的，而對環(huán)境的有利作用則是廣泛的、持久的。 包括取土擾動(dòng)地表、破壞植被、 廢 水廢氣 排放 、施工機(jī)械 噪聲 污染等。 工程環(huán) 境保護(hù)投資主要包括施工區(qū)環(huán)保投資、施工期環(huán)境監(jiān)測費(fèi)用和人群健康保護(hù)費(fèi)等，計(jì) 列 萬元。工程實(shí)施將 在小范圍內(nèi) 擾動(dòng)原地貌，損壞土地和植被，造成 一定程度的 水土流失。對取土場等 擾動(dòng)地面 幅度大地方擬采取建攔沙壩等措施防治， 計(jì) 列 水土保持 費(fèi) 萬元。 19 2 水文 工程概況及氣象情況 XX水庫位于 XX鄉(xiāng) XX 村境內(nèi)，大壩樞紐所在河流屬澧水上游小支流，是一座以灌溉為主，兼有防洪、養(yǎng)殖等綜合利用的小（二）型水利工程。庫區(qū)內(nèi)山高坡陡，植被較好，水土流失較輕，壩址以上無大、中型水利工程。據(jù) XX、澧縣、王家廠、蓮花堰、東門等雨量站實(shí)測資料統(tǒng)計(jì)：全縣多年平均降水量 毫米，降水比較豐沛但時(shí) 空分布不均勻，降雨多集中在汛期 4～ 10 月。歷年極端最高氣溫 ℃（ 1972 年 8 月 27 日），歷年極端最低氣溫 ℃（ 1977 年 1 月 30 日）。 多年平均風(fēng)速 ，最大風(fēng)速 。《 XX 水庫大壩安全認(rèn)定報(bào)告書》中采用的洪水標(biāo)準(zhǔn)為：設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn) 30 年一遇，校核洪水標(biāo)準(zhǔn) 300 年一遇，溢洪道消能防沖標(biāo)準(zhǔn) 10 年一遇 。 洪水復(fù)核 XX 水庫沒有水文氣象觀測資料，本次洪水復(fù)核的洪水計(jì)算根據(jù)湖南省水利水電廳 1984 年編制的《湖南省暴雨查算手冊》進(jìn)行計(jì)算，以下簡稱《查算手冊》。該查算暴雨成果經(jīng)與鄰近臨澧縣氣象站實(shí)測暴雨統(tǒng)計(jì)成果對照，“手冊 ” 查算暴雨成果略大于氣象站實(shí)測暴雨統(tǒng)計(jì)成果，本次設(shè)計(jì)暴雨成果直接采用“手冊 ” 查算成果。 利用《湖南省暴雨洪水查算手冊 (84 版 )》，水庫位于暴雨徑流一致區(qū)第 6 區(qū)，產(chǎn)流分區(qū)第 2 區(qū)，初損值 I0=27mm，流域植被情況較好， R 上/R 總 的比例系數(shù)ψ值不同頻率下分別取 、 、 ，計(jì)算參數(shù)及計(jì)算成果詳見表 。 點(diǎn)24H 22 表 水庫設(shè)計(jì)洪水參數(shù)及成果表 (推理公式法 ) P（％） 5 備注 Q 上 m(m3/s) F= 0.3 km2 τ (h) L= 0.85 km Σ Qi（ m3/s） J= Q 上 m/∑ Qi θ= 2.90 Q 下 m(m3/s) m= 0.244 △ Q 下 m(m3/s) W(萬 m3) 表 XX 水庫設(shè)計(jì)洪水過程線成果 (推理公式法 ) （單位： m3/s） P（ %） 5 P（ %） 5 t（ h） t（ h） 0 14 1 15 2 16 3 17 4 18 5 19 6 20 7 21 8 22 9 23 10 24 11 25 12 26 13 27 0 0 0 各頻率設(shè)計(jì)洪水過程線圖如下圖 1。設(shè)計(jì)暴雨成果進(jìn)行了工程流 域鄰近的臨澧縣氣象站、 84 版《手冊》對比分析，從工程安全角度考慮選其大者 —— 采用84 版《手冊》查算暴雨成果。設(shè)計(jì)洪水計(jì)算成果經(jīng)與周邊下墊面情況基本相似水庫設(shè)計(jì)洪水對照分析知：在同頻率條件下，符合洪峰模數(shù)隨流域面積增大而減小的一般規(guī)律，故可認(rèn)為 XX 水庫設(shè)計(jì)洪水的復(fù)核成果是合理的，可以作為調(diào)洪演算的依據(jù)。依據(jù) SL2522021《水利水電工程等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》和 SL3032021《水利水電工程施工組織設(shè)計(jì)規(guī)范》，施工分期洪水標(biāo)準(zhǔn)按 5 年一遇重現(xiàn)期確定。經(jīng)分析計(jì)算，求得 XX 水庫 11 月至次年 3 月多年平均 1 日入庫洪水總量 m3,由此得出水庫 11月至次年 3月期間 5年一遇的洪水位為 （起調(diào)水位為水庫死水位 ，相應(yīng)死庫容 萬 m3）。 ，水位按洪水全部留在水庫內(nèi)考慮 25 調(diào)洪演算 調(diào)洪演算的基本原則 為了水庫安全起見，根據(jù) XX 的具體情況，調(diào)洪演算遵循以下 三 條原則： 第 一 ，除溢洪道以外，其它輸水設(shè)施（如灌溉涵）均不參與泄洪；第 二 ，起調(diào)水位（正常蓄水位 ）以上，以溢洪道的最大溢流能力泄洪。⊿ t/2(q1+q2) 179。 調(diào)洪演算的基本資料及來源 ⑴ .入庫流量過程線 XX 水庫沒有進(jìn)行入庫流量觀測，故入庫流量過程線 利用《查算手冊》 26 求得，詳見 節(jié)。 （ XX 水庫水位～庫容曲線圖、表 ）。 竹壁堰水庫庫容曲線圖 庫容 V(萬 m3) 水位 H(m) 圖 2 27 表 XX 水庫溢洪道泄流曲線 水位 (m) 水頭 (m) 流量 (m3/s) 0 水位 (m) 水頭 (m) 流量 (m3/s) XX 水庫溢洪道泄流曲線圖見圖 3： 調(diào)洪演算結(jié)果 根據(jù)上面所述基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和調(diào)度方式，應(yīng)用我院編制的水庫洪水調(diào)節(jié)計(jì)算程序，對 XX 水庫整治后情況進(jìn)行了洪水調(diào)節(jié)計(jì)算，計(jì)算成果如下表 竹壁堰水庫溢洪道泄流曲線圖 庫容 V(萬 m3) 水位 H(m) 圖 3 28 表 XX 水庫洪水調(diào)節(jié)計(jì)算成果表 項(xiàng) 目 單 位 頻率 (％ ) 5 洪峰流量 m3/s 壩前最高水位 m 相應(yīng)最大庫容 萬 m3 最大下泄流量 m3/s 本次調(diào)洪演算成果設(shè)計(jì)洪水位、庫容以及校核洪水位、總庫容與原《 XX 水庫大壩安全評價(jià)報(bào)告》中的結(jié)果比較接近，故可認(rèn)為本次調(diào)洪計(jì)算成果是比較合理的。 水庫大壩頂部高程復(fù)核 根據(jù)《碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》 SL2742021（以下簡稱《規(guī)范》），設(shè)有防浪墻的 水庫大壩的頂部 不得低于不同運(yùn)行情況下的靜水位，防浪墻 頂部 的 高程 應(yīng) 等于水庫不同運(yùn)用情況下的靜水位與相應(yīng)的超高之和，靜水位以上的超 高參照《水利水電工程等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》SL2522021執(zhí)行，具體計(jì)算式如下： Z1≥Z 0 ； Z2≥Z 0+Rp+e+A 。 20m/s，校核取 20m/s； D—— 風(fēng)區(qū)長度 ； Lm—— 平均波長（ m），按莆田公式計(jì)算； m—— 壩坡系數(shù)； e—— 風(fēng)壅水面高（ m）； A—— 安全超高，正常運(yùn)用取 ，非常運(yùn)用取 。 表 27 XX 水庫大壩頂部所需最低高程 單位： m 運(yùn)用情況 Z0 Rp e A Z 正常運(yùn)用 非常運(yùn)用 溢洪道控制段頂部高程復(fù)核 30 XX 水庫溢洪道無閘門控制 ,根據(jù)《溢洪道設(shè)計(jì)規(guī)范》（ SL2532021）第 條規(guī)定 ， 控制段的頂部高程 不得低于校核洪水位加安全超高 (XX水庫可參照 3 級建筑物取 )。 加固后 溢洪道控制段 擋墻頂部 高程為，滿足規(guī)范要求。48′38″ ，北緯 29176。大壩控制集雨面積 平方公里，總庫容 萬立方米，大壩為均質(zhì)土壩，壩頂高程 米，最大壩高 12 米，壩頂長度 87 米，壩頂寬度 5米，壩內(nèi)輸水涵管為Ф 米瓦管，底板進(jìn)口高程 米，閘門為臥式啟閉機(jī)閘，溢洪道為土渠，進(jìn)口底板高程為 米，堰頂寬度為 2米。 地勘工作 大壩施工前未進(jìn)行過任何地質(zhì)勘察工作，也未見有施工地質(zhì)記錄。本次地質(zhì)勘探工作依據(jù)《水庫大壩安全評價(jià)導(dǎo)則》 SL258202《中小型水利水電工程地質(zhì)勘察規(guī)范》（ SL552021）和設(shè)計(jì)地勘任務(wù)書的要求進(jìn)行，地勘工作主要采用地質(zhì)測繪，現(xiàn)場調(diào)查、歷史資料分析和鉆孔勘探試驗(yàn)、室內(nèi) 原狀土樣試 32 驗(yàn)等方法。 地勘外業(yè)工作從 2021 年 3 月 1 日開始至 2021 年 3 月 11 日結(jié)束。 表 水庫大壩地質(zhì)勘探工作量一覽表 序號 工作內(nèi)容 單位 數(shù)量 備 注 1 1： 1000 壩址區(qū)地形測量 km2 2 壩址地質(zhì)剖面圖 m/條 126/2 3 鉆 孔 m/孔 /4 4 水文地質(zhì)壓水試驗(yàn) 段次 /孔 3/3 5 注水試驗(yàn) 段 4 6 穩(wěn)定水位觀測 次 /孔 8/4 7 取原狀土樣 /試驗(yàn)土樣 組 12 8 壩址工程地質(zhì)調(diào)查 組 /日 3/1 9 前期資料收集 組 /日 3/1 10 天然建筑材料調(diào)查 點(diǎn) /處 4/2 33 區(qū)域地