某水库初步设计2

1、1综合说明1.1绪言1、工程地理位置xx水库地处xxxx村xx西3.5公里处，属嫩江水系xx河流域一级支流蛟流河的分支流八户山河。其地理位置：东经0，北纬0，该水库距xx政府所在地突泉镇80km。2、工程任务xx水库的工程任务：以防洪为主，兼顾水产养殖。xx水库是蛟流河防洪工程体系中的重要工程之一。蛟流河属嫩江水系xx河的一级支流，这些水库共同担负着蛟流河流域的防洪、灌溉等重任，为保护流域内人民的生命财产安全，发展农业，发挥了极其重要的作用。养鱼：xx水库目前养鱼品种有鲫鱼、白鲢等，年产商品鱼可达2180公斤左右。综上所述，作为小（）型水库xx水库在防洪、养殖等方面发挥的作用是比较突出的。3、

2、工程除险加固的缘由（1）xx水库始建于1967年，1971年全部工程交付使用，现状总库容13.58104m3，水库主体工程由大坝、输水洞、溢洪道三部分组成。水库大坝为砂壤土均质坝，坝长180m，坝顶高程551.02m，坝顶宽1.7m，大坝迎水坡为12，干砌石护坡，背水坡马道上坡比12.33，马道以下坡比12.25。下游没有排水体。现状溢洪道堰顶宽10米，堰长29米，堰顶高程584.31米。为开敞式宽顶堰型。输水洞位于大坝左端，为塔式输水洞，洞体内径为0.75米，圆涵。输水洞全长（包括进水塔在内）17米，洞净长13.4m，洞底纵坡1/200。（2）工程存在的问题xx水库兴建时，由于受当时历史条件

3、的限制，设计施工都很简单，随着水库的运行，虽然也曾对水库建筑物进行过维修，但水库已运行了三十六年，尤其是经受了“98”大洪水的袭击后，水库建筑物遭受到了严重破坏，现在工程主要突出存在以下几个方面的问题：a、xx水库防洪标准偏低，工程实际防洪能力不足百年，达不到防洪标准（gb50201-94）中规定的100年校核防洪标准。b、水库大坝上游护坡年久失修，护坡块石松动变形，岩石风化，剥蚀严重，且已有多处脱落；c、坝顶最窄处宽度仅为1.6m，不满足小型水利水电工程碾压式土石坝设计导则（sl189-96）中第6.2.1条规定（坝顶宽度36m）；d、由于库区淤积，溢洪道堰顶高程低于现状死水位，目前靠堰前土

4、堤挡蓄水。e、输水洞已完全淤死，闸门锈蚀，启闭机失灵。f、水库缺少必要的管理设施和观测设备，造成无法及时了解有关汛情信息和掌握水库建筑物的运行状态，缺少水库上坝抢险路。（3）除险加固的缘由xx水库由于其特殊的地理位置，承担着保护下游人民生命财产安全的重任。但水库经过三十六年的运行，存在着如上所述的诸多问题，这些问题的存在，直接影响了水库效益的发挥。尤其是水库大坝损坏严重，溢洪道及泄水渠断面尺寸不够，已严重危及水库的安全，一旦水库失事，将直接影响下游人民生命财产安全。因此尽早进行xx水库的除险加固工程是必要的，也是紧迫的。4、大坝安全鉴定结论、意见和建议（1）大坝安全鉴定结论1）通过复核，根据防

5、洪标准gb50201-94，确定该水库工程规模为小（ii）型水库，工程等别为v等，主要建筑物的级别为5级，防洪标准为10年一遇洪水设计，20年一遇洪水校核。2）设计洪水复核采用地区综合分析方法计算，各水文测站的实测水文系列到1998年，系列较长，成果合理，可靠。计算的各频率的洪峰流量、洪量成果与原设计比较偏大，故采用本次复核成果。3）根据调洪演算成果，xx水库现有的抗洪能力不足10年，实际的抗洪能力不能满足国家现行规范防洪标准gb50201-94要求，达不到100年校核标准，属于c级。根据水库大坝安全评价导则sl258-2000中9.3条，大坝属于三类坝。4）根据水库大坝的施工及运行情况看，大

6、坝坝顶高程不够，坝下游坡过陡，坝顶宽度太窄等，上游护坡块石料径大小不一，块石砌筑质量也高低不平。根据水库大坝安全评价导则sl258-2000中2.6条，该水库的大坝工程质量定为不合格。5）溢洪道控制段溢流堰已被剥蚀，浆砌石砌体有破坏现象，堰顶高程低于现状死水位，翼墙顶高程低于设计高程，且多处出现较大裂缝；溢洪道左侧翼墙除控制段翼墙外均未修建；溢洪道导流墙发生不均匀沉陷；消力池未端底部冲刷淘空。根据水库大坝安全评价导则sl258-2000中2.6条，溢洪道的工程质量定为不合格。6）输水洞已全部淤死，输水洞闸门锈蚀严重，启闭机失灵。根据水库大坝安全评价导则sl258-2000中2.6条，输水洞的工

7、程质量定为不合格。7）通过对坝体施工质量调查及现场查看，大坝没有明显的不均匀沉降、裂缝、集中渗漏等现象。依据水库大坝安全评价导则(sl258-2000)附录b中表b2-1规定，该水库土石坝变形安全性分级定为a级。8）土坝抗滑稳定安全系数大于小型水利水电工程碾压式土石坝设计导则sl189-96允许的安全系数，满足规范要求。依据水库大坝安全评价导则(sl258-2000)附录b中表b2-1规定，其抗滑稳定安全性定为b级。9）渗流稳定计算结果表明大坝不会产生渗透破坏。根据水库大坝安全评价导则sl258-2000中6.6条，该水库渗流性安全评价为a级。10）因输水洞闸门和启闭机在正常运用特别是紧急情况

8、下，已不能保证闸门正常开启，依据水库大坝安全评价导则（sl258-2000）中8.5.3条，该水库金属结构安全性定为c级。11）水库没有供电、通信系统及监测管理设施和抗洪抢险设备，需修建水库管理所办公室。根据水库大坝安全评价导则sl258-2000中对大坝运行管理的要求，xx水库大部分都未达到，结果评为差。（2）建议1）从大坝总体变形看，大坝是稳定的。只是需要将大坝加高、培厚达到设计断面。为保证大坝安全运行，防止风浪淘刷坝体，建议将大坝上游原干砌石护坡重新翻修，大坝下游增设贴坡排水。2）溢洪道堰顶高程低于现状死水位，建议重新修建溢洪道。3）原输水洞已淤死，由于库区淤积水库不做灌溉要求，因此，拆

9、除原输水洞。4）增设供电、通信系统。5）修建水库管理房一栋，建筑面积200m2。6）修建上坝抢险路。5、勘察设计工作过程本次xx水库除险加固工程的设计，是在2007年6月实测的水库库区地形图和地质勘察等资料的基础上，依据该水库大坝安全鉴定结论的意见和建议的基础上进行的。完成的测量工作a、xx水库库区地形图（12000）b、xx水库坝址区地形图（11000）c、大坝纵、横断面图d、溢洪道纵、横断面图完成的地质勘察工作本次地勘钻孔8个，分别位于坝址区和取料场处。1.2水文1、自然概况xx水库位于嫩江流域xx河右岸支流蛟流河中游八户山河上，坝址处地理坐标为：东经1210700，北纬454145。坝址

10、以上控制流域面积25km2，多年平均径流量150104m3，坝址以上河段长6.5公里，有两条支流在坝址上游3.2公里处汇合，河道比降11，河谷宽200260m。蛟流河是xx河右岸的一级支流，发源于大兴安岭余脉的老头山，流经xx，在吉林省洮南地区野马吐附近汇入xx河。蛟流河流域面积6469.35 km2，干流全长179.1km，上段平均比降1/3001/400之间，下段平均比降1/600左右。2、气象xx水库地处中纬度地带，属于大陆性季风气候区，春季干旱多大风，夏季炎热多雨，秋季晴冷温差大，冬季严寒而漫长。一年中寒暑温差悬殊，多年平均气温5.1，历史极端最高气温40，历史极端最低气温-31.4。

11、降水的分配不均匀。多年平均降雨量411mm，多年平均蒸发量1995mm，多年平均日照时数2836h。多年平均风速4.1m/s，历年最大风速达25 m/s，全年结冰时间160天左右，历年最大冻土深可达1.95m，平均初霜日为10月2日，终霜日为4月13日，无霜期193.4天。3、水文基本资料蛟流河上有双城水库（坝上、坝下）、高家屯、务本3个水文站及协力、六户两个雨量站。双城水库1959年建成，1972年开始进行水文观测。高家屯站设立于1960年，1964年开始进行水文观测，该站于1988年下迁至杜尔基大桥，改名为杜尔基站。务本站原为瓦房站，设立于1949年8月。协力雨量站1978年建站，资料系列

12、短。六户雨量站1952年7月建站，资料系列短。归流河干流上有大石寨水文站，成立于1954年11月，原为水位站，1958年6月改为水文站。在归流河一级支流巴拉格歹河上有保隆水文站，成立于1961年7月，观测的项目有水位、流量、输沙率、冰情等。另外，在xx河干流上分别有五岔沟、索伦、察尔森、镇西等水文站，实测流量资料均在40年以上，其资料成果可供参考使用。4、径流xx水库没有流量观测资料，其径流只能以邻近河流水文站为参证站，考虑高家屯水文站位于蛟流河中游，控制流域面积（2012km2）,远远大于xx水库控制流域面积（25 km2），选其作为参证站明显不合理，而与xx水库邻近的位于归流河支流巴拉格歹

13、河上的保隆水文站，无论其气候成因还是下垫面因素都与xx水库相近，故将其作为参证站，并参考地区年径流深等值线图来计算xx水库的多年平均年径流量。由保隆站1963后2003年共41年流量资料还原后的长系列按连续系列进行频率计算，p-iii型曲线配线，计算出保隆站多年平均年径流量为2307104m3，cv=1.0,cs/cv=2.5。根据兴安盟地区径流深等值线图（摘自2004年编制的全国第二次水资源综合利用规划），查得xx水库坝址处多年平均年径流深为60mm，参考保隆站的年径流量计算成果，取cv1.0，cs/cv2.5，由此算出xx水库的年径流设计成果见表1-2-1。表1-2-1xx水库年径流设计成

14、果表单位：104m3项目集水面积(km2)特征值p（）均值cvcs/cv5075xx水库251501.02.59649.55、洪水（1）洪水特性蛟流河洪水多由暴雨形成，由于植被较差，常常是发生暴雨就产生洪水，无雨既干，洪水年际间变化很大。洪水主要发生在69月份，尤以7月中下旬至8月中旬为最多。蛟流河一次洪水过程一般是510天，主峰多集中在3天，洪水往往是一次洪峰未尽，另一次洪峰又起，形成双峰或多峰。归流河流域洪水与蛟流河流域洪水有同样的特性，也主要发生在69月份，尤以7月中下旬至8月中旬为最多。洪水的年际变化也很大，保隆站实测洪峰系列最大值177m3/s，发生在1999年，最小值1.39m3/

15、s，发生在1972年，最大值与最小值相差非常悬殊。本流域一次洪水过程一般也是510天，主峰也多集中在3天。（2）历史洪水xx河流域历史洪水根据内蒙古自治区水利水电勘测设计院2000年2月做的嫩江xx河流域防洪规划成果，各站历史洪水排位详见表2-5-1。（3）设计洪水根据嫩江干支流防洪规划中的成果，绘制xx河流域各站洪峰、洪量设计值与面积关系，各站洪水设计值具有较好的地区综合分布规律，没有明显的不合理现象。根据地区综合分析成果，计算出xx水库设计洪水成果详见表1-2-2。表1-2-2xx水库设计洪水成果控制点项目p（）qpxx水库洪峰流量(m3/s)5522821110一日洪量(104m3)51

16、3622091285三日洪量(104m3)524623911503设计洪水过程线选用保隆站1998年8月8日11日出现的峰高量大的实测洪水过程线作典型过程，根据设计洪水成果，采用分时段同频率控制放大法放大典型洪水过程，分别计算出水库不同频率的设计洪水过程。6、泥沙xx水库没有泥沙观测资料，根据高家屯站19772000年完整的悬沙观测资料统计，多年平均悬移质年输沙量为81.81104t。多年平均含沙量为2.140.12kg/m3。年最大输沙量39.6kg/m3，最小断面含沙量为零，一般在结冰期常出现。xx水库从1971年大坝合拢至今已运行了36年，根据水库建库时的库区地形图及2007年实测的库区

17、现状地形图，经过分析计算，得出水库运行36年共淤积了11.57104m3，年平均淤沙量为0.32104m3/年。7、水质及地下水该工程所在地区地表水水化学类型为hco3canamg型，矿化度为0.18g/l，ph值为7.8；地下水水化学类型为hco3camg型，矿化度为0.3g/l，ph值为7.3。经评价本区地表水、地下水均对砼无腐蚀性。xx水库位于大兴安岭的东南麓，区内大部分地区为山地。地势起伏较大，沟谷发育，地下水的形成、分布、埋藏、循环、富水性等水文地质条件受地形、岩性、地质构造、水文气象等因素的控制。本区地下水含水层分为松散岩类孔隙潜水含水层和基岩裂隙水含水层。松散岩类孔隙潜水含水层主

18、要分布在xx河冲积而成的河谷平原、扇形地之中，而基岩裂隙水含水层则分布于中低山及丘陵区。本区地下水动态类型为：降水渗入径流型。主要表现为地下水受降雨的控制，得到补给后，水位抬高，地下径流加强，河流基流量增大，每年的年初水位最低，7、8、9月份水位最高，水位年变幅约1.5m。1.3地质1、区域地质勘察区位于大兴安岭东南麓的低山丘陵区，地形起伏较大，地势西北高东南低，低山丘陵区相对高程多为2080m，相对高差3050m。本区域层划规为：松花江区、兴安岭分区、乌兰浩特小区。具有小区的一般特征，火山岩最发育，其次为沉积岩，变质岩最少。地层出露层序简单，为中生界侏罗系（j）及燕山期侵入岩。根据区域构造资

19、料，本区处在阴山东西向构造带东段北侧，属新华夏构造体系，位于第三隆起带与第二沉降带相接壤部位，构造特征具隆起带特点。地貌上处于大兴安岭向松辽盆地边缘过渡地带。根据建筑抗震设计规范（gb500112001）及中国地震烈度区划图规定，库区地震基本烈度度，设计基本加速度值0.05g。坝址区场地覆盖层厚度约为15m，属于大于3m，小于50m的范围内，场地土类别为中硬土，场地类别为二类，属建筑抗震有利地段。根据区域地质背景、区域地震活动性，本区处于相对稳定区域。经对坝址区调整及勘察，虽发现有几条断裂，但规模不大，对坝址稳定基本没有影响，从地层岩性看，也不存在溶蚀、坍塌的可能，同时，水库也不具备诱发地震的

20、条件。2、库区工程地质条件水库位于中低山的山间河谷区。中低山的表层及下部岩性主要以强风化安山岩及安山岩为主，库区上部岩性主要以淤积含砾粉质粘土、冲洪积含粉质粘土砾砂为主。库区地貌类型主要有：河漫滩（）、剥蚀堆积山前斜地（）、侵蚀构造低山丘陵（）。3、库区工程地质问题及结论（1）库区渗漏水库周边地形无低矮垭口，下部亦无通向邻谷的古河道，故不存在向邻谷渗漏问题。库区上部岩性主要以含砾粉质粘土为主，具弱透水性，库底渗漏微弱。（2）淤积由于库区附近为中低山区，局部基岩裸露，风化严重，较破碎，植被发育不好且人为破坏较严重，在每年的洪水期，特别是发大洪水，易形成较大的地表迳流，并携带大量的固体径流，在进入

21、库区时，由于流速减缓而沉积下来。为切断固体径流的来源，须在水库上游及周边地区植树种草，制止人为开荒种地，增加地表植被。（3）浸没库区周边为中低山区，位置相对较低，能够形成浸没的范围很少。4、坝址区工程地质条件坝址区位于低山区的山间河谷中，河谷形态多呈“u”型，谷底宽度在260m左右。附近地势起伏较大，按地貌形态可分为：河漫滩、剥蚀堆积山前斜地、侵蚀构造低山丘陵及人工堆积等。组成坝区的岩性由新至老分别为坝体填筑土、角砾、强风化安山岩、安山岩。筑坝土料主要以黄褐色、灰褐色粉质粘土为主，局部含砾，其筑坝土料物理力学指标见表1-3-1土工试验成果统计表（坝体填土）表1-3-1符号单位统计个数最大值最小

22、值平均值建议值天然含水量%1524.412.019.319.3质量密度g/cm382.001.901.941.94干密度dg/cm381.791.531.631.63孔隙比e80.7810.5230.6680.668饱和度sr%887.462.476.076.0塑性指数ip1515.110.712.812.8液性指数il150.56-0.030.350.35压缩系数a1-21/mpa80.5500.1800.4230.423内磨摩角度426.622.324.624.6凝聚力ckpa428.424.526.226.2渗透系数kcm/s83.7310-41.4510-51.310-51.310-5

23、最大干密度amxg/cm311.721.721.721.72最优含水量wy%118.518.518.518.5粘粒含量%223.117.520.320.3ph值78.197.437.887.88有机质含量%87.134.325.955.95水溶盐含量%12.652.652.652.65sio2/ro313.103.103.103.10粉质粘土的渗透变形主要以流土型为主，允许水力比降0.413。角砾允许渗透比降0.15，强风化安山岩允许渗透比降2.5。5、溢洪道工程地质条件溢洪道岩性主要为粉质粘土（分布在溢洪道入口）、砾砂（分布在溢洪道入口附近）、强风化安山岩、安山岩。岩石物理力学指标见表1-3

24、-3表1-3-3岩石物理力学指标表干密度t/m3吸水率软化系数干抗压强度mpa饱和抗压强度mpa抗剪强度结构面强度值c(mpa)c(mpa)2.521.500.630180.550.30.450.16、天然建筑材料（1）筑坝土料拟选筑坝土料位于库区东北，距库区约5km，占地面积5080m2，筑坝土料各项物理力学指标见表1-3-4。表1-3-4土料场质量要求及试验成果表指标粘粒含量塑性指数渗透系数击实后渗秀系数有机质含量水溶盐含量天然含水率ph值最大干密度最优含水量sio2/ro3单位ipcm/scm/sg/cm3%试验组数26626165111平均值24.711.98.0910-57.8510

25、-67.492.5518.28.061.7516.73.35质量技术要求1540717小于110-453接近最优含水量77通过上表看出，料场土的各项指标基本满足筑坝要求，可作为筑坝土料。但筑坝时要考虑到土料的天然含水量呈现随深度不同，季节不同而变化的特征，天然含水量低于最优地最优含水量时，上坝土料应采取加湿措施；天然含水量高于最优含水量时，上坝土料应采取晾晒除湿措施，以保证上坝土料的含水量接近土的最优含水量，有利于填筑土碾压后达到最大密实度。该料场可供开采量大于1.48104m3，其质量也满足筑坝要求。（2）砼粗细骨料及反滤料水库下游约15km处河段的砂砾料场长600m，宽15m，开采深度23

26、m,，可提供混合砂砾料3104m3以上的储量，施工时可根据具体需要进行筛选。表1-3-5砼细骨料质量技术要求对比表指 标表面密度堆积密度孔隙率云母含量含泥量硫酸盐及硫化物含量有机质含量轻物质含量细度模数平均粒径单 位g/cm3g/cm3g/cm3mm数 值2.651.5836.61.550.340.373.50.48质量技术要求2.551.5040231浅于标准色12.5 3.50.36 0.50表1-3-6砼粗骨料质量技术要求对比表指 标表面密度堆积密度孔隙率冻融损失率针片颗粒含量软弱颗粒含量含泥量硫酸盐及硫化物含量有机质含量细度模数吸水率单 位g/cm3g/cm3g/cm3数 值2.651

27、.6340.57.9123.830.346.532质量技术要求2.551.6451015510.5浅于标准色6.25-8.302.5表1-3-7反滤料质量技术要求对比表指 标级配不均匀系数颗粒形状含泥量(粘、粉粒)渗透系数单 位cm/s数 值554.3210-2质量技术要求8应无片状、针状颗料，坚固抗冻35.810-3砼骨料及反滤料中含泥量高于质量技术要求，开采应采取水洗处理，应满足设计对砂料质量的要求。（3）石料场位于库区西北大砬沟，距库区约10公里，石料岩性以层状安山岩为主，储量远远满足筑坝用块石的需求量。块石质量详见物理力学指标表1-3-8。表1-3-8 块石物理力学指标表指 标干密度冻

28、融损失软化系数饱和抗压强度硫酸岩及硫化物含量单 位t/m3%mpag/cm3数 值2.60.800.8124.50.39质量技术要求2.47、地勘结论与建议本次勘察通过收集资料、野外调查、工程地质钻探等方法，并结合原位测试、室内土工试验成果，进行分析、统计和综合整理，其结论如下：（1）勘察区周边虽有早期东西向构造断裂存在，但目前尚未发现构造活动痕迹。根据中国地震动参数区划图（gb18306-2001）划定，本区地震动峰值加速度值0.05g，地震基本烈度vi度，本区可视为相对稳定地区。（2）根据室内土工试验成果可知，坝基及库区底部主要岩性为砾砂及角砾，具强透水性，但上部有一层粉质粘土做天然铺盖，

29、库区渗漏量不大。（3）绕坝渗漏问题：坝肩坝体填土直接与强风化安山岩接触，强风化安山岩具弱透水层，渗漏量不大。（4）经分析、评价，坝址区粉质粘土层的渗透变形主要以流土型为主，建议允许水力比降（jcr）值为0.413。（5）筑坝土料场距大坝5km，可机械化开采，各种物理指标基本满足筑坝要求。砼用粗细骨料及反滤料附近砂场可满足设计用量需求，距水库约15km，主要技术指标基本符合水利水电工程天然建筑材料勘察规范（sl251-2000）的有关规定。（6）经对库区地表水、地下水水质化验分析、评价，均对砼无侵蚀性。（7）本区标准冻深为1.95m。1.4工程任务和规模1、地区社会经济概况xx水库主要受益区为x

30、x，xx现状人口30.71104人。地区经济是以工农业为主，畜牧业和养殖业为辅的多种经济体制，工业以矿产、原材料、制酒业为主，农业以种植水稻、小麦、玉米、谷物、豆类为主。2000年国民生产总值7.43108元，工农业总产值5.82108元，农业总产值1.5108元，粮食产量4.12108kg，人均占有粮食1237kg。预测2010年人口31.06104人，工农业总产值6.44108元，农业总产值3.90108元，粮食产量8.00108kg，人均占有粮食2576kg。预测2020年人口32.77104人，工农业总产值7.08108元，农业总产值6.01108元，粮食产量10.00108kg，人均

31、占有粮食3052kg。3、工程规模xx水库除险加固工程是在原水库的规模上进行的，根据水利水电工程等级划分及洪水标准（sl252-2000）的划分标准，该水库除险加固后的库容为18.16104m3,工程等别为v等，建筑物级别为5级，属于小（ii）型水库。即本次工程为小（ii）型水库的除险加固工程。4、特征水位的确定（1）死水位的确定死水位的确定主要考虑满足水产养殖和水库泥沙淤积及冰冻影响等因素，经分析计算，2037年水库淤积底高程为547.79m，考虑水库养鱼要求，为了在未来30年后，水库仍能发挥养效益，因此在547.79高程基础上再考虑1.54m的养鱼水深。即本次水库除险加固设计死水位为549

32、.33m，相应死库容2.92104m3。5、洪水调节计算（1）洪水调节原则及方法洪水调节的原则：既能满足灌溉要求又能满足防洪要求。洪水调节的方法：采用的方法为图解分析法即半图解半列表法。（2）正常蓄水位及汛限水位的确定因为水库没有灌溉要求，汛限水位取与死水位一致，即549.33m。（3）水库的泄洪方式当入库洪水超过汛限水位549.33m时，来多少泄多少。（4）洪水调节计算设计洪水过程线采用水文成果，水库洪水调节的起调水位为正常蓄水位，即549.33m，洪水调节成果见表1-4-2：表1-4-2xx水库调洪成果表标准(p%)起调水位(m)溢洪道底高程(m)溢洪道底宽(m)库容(104m3)最高洪水

33、位(m)最大泄量(m3/s)洪峰(m3/s)2549.33549.332013.78550.8159821549.33549.332018.16551.21851106、水库调度运用原则和运行方式（1）水库防洪调度运用原则及运行方式xx水库为拦河水库，因此，水库调度运用的原则是汛前必须将库水位降至汛限水位，不得超过此水位。1.5工程布置及主要建筑物1、方案选定：本次水库除险加固设计，不改变原枢纽总体布置，仅就水库现存的问题，在原有规模的基础上进行加固处理。在进行工程总体布置时，选择了在原坝高基础上加高大坝1.31m，溢洪道设计底宽20.0m。2、工程等别及建筑物级别xx水库除险加固后，总库容1

34、8.16104m3库容在0.10.01108m3之间，属小（ii）型水库，根据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，建筑物级别为5级，设计洪水标准为50年一遇，校核洪水标准为100年一遇。3、工程布置工程布置原则上不改变原水库总体布置（主要建筑物包括土坝、溢洪道），对工程现状存在的问题在现有工程布局不变的基础上进行除险加固，提高防洪标准，解决危及大坝安全的工程问题。（1）挡水建筑物土料选择拟选筑坝土料场位于库区东，距库区约5km，主要为粉质粘土，储量大于1.48104m3。土料的渗透系数为7.8510-6cm/s，满足小于110-4cm/s的要求，粘粒含

35、量为24.7，满足粘粒含量1540的要求。塑性指数为11.9，满足大于7小于20的要求。压缩系数0.10.2为0.389mpa-1,即0.0035cm2/n,满足大于0.002 cm2/n的要求。由以上分析，土料各项指标均满足要求。设计干容重采用公式d =mymax计算，经计算d=16.64kn/m3。设计最优含水量为16.7，设计干容重复核用公式max=gs(1-va)/(1+gswop)计算，经计算d=16.68kn/m3。由以上分析，设计干容重d取16.64kn/m3。设计最优含水量取16.7，压实度m取0.97。坝顶高程的确定根据碾压式土石坝设计规范（sl274-2001）第5.3.1

36、条，坝顶在静水位以上的超高由下式确定：y=r+e+a式中：y坝顶超高（m）r最大波浪在坝坡上的爬高（m）e最大风壅水面高度（m）a安全加高（m）风浪要素的计算根据碾压式土石坝设计规范（sl274-2001）附a.1.5-1式，按莆田实验站公式计算。计算中的风速正常运用条件下的设计风速取多年平均最大风速的1.5倍，非常运用条件下的设计风速取多年平均最大风速，风壅水面高度根据碾压式土石坝设计规范（sl274-2201）附a.1.10式计算。波浪爬高根据碾压式土石坝设计规范（sl274-2001）附a.1.12-1式，按莆田实验站公式计算。根据碾压式土石坝设计规范（sl274-2001）附第a.1.

37、11条，设计波浪爬高值应根据工程等级确定，5级坝采用累积频率为5的爬高值。安全加高值根据碾压式土石坝设计规范（sl274-2001）第5.3.1条，v级建筑物在正常运用条件上下取0.5m，非常运用条件下取0.3m。计算结果为正常运用条件坝顶超高取1.46m，非常运用条件坝顶超高取1.12m，水库经调洪计算，校核水位551.21m，设计洪水位550.81m，则大坝坝顶高程确定为552.33m。原xx水库设计坝顶高程为551.02m，本次设计加高坝顶高程至552.33m,坝顶加高1.31m。土坝结构尺寸确定xx水库土坝原坝顶宽1.7m，本次除险加固设计根据小型水利水电工程碾压式土石坝设计导则（sl

38、189-96）规定，坝顶净宽度采用3m。坝顶采用密实的砂砾石，路面厚0.2m。xx水库土坝上游坝坡为13.0，下游坝坡为12，xx水库大坝现状上、下游护坡均已破坏严重，本次除险加固设计重新对土坝的护坡进行设计，根据碾压式土石坝设计规范（sl274-2001）附a.2.1计算：坝上游护坡砌石直径d0.1m，砌石厚度t=0.3m。最终设计土坝上游坝坡采用0.3m厚座浆砌石护坡。渗流稳定分析根据碾压式土石坝设计规范（sl274-2001）第8.1条，本次除险加固设计采用有限元法进行分析，经分析计算，坝体逸出点处渗透比降炎0.009，小于坝体允许渗透比降0.413；坝基在坝脚处的渗透比降为0.141，

39、小于坝基允许渗透比降0.15，所以坝体、坝基渗流稳定。通过计算坝体、坝基渗流量很小。抗滑稳定分析根据碾压式土石坝设计规范（sl274-2001）第8.3条，本次除险加固设计采用有效应力法计算稳定渗流期的坝坡稳定，经分析计算，5级建筑物正常运用条件坝坡抗滑稳定的安全系数为1.25，稳定渗流期的抗滑稳定安全系数均大于规范允许值，抗滑稳定满足要求。（2）泄水建筑物根据2007年6月实测溢洪道纵横断面图，溢洪道堰顶高程已低于现状死水位，本次水库除险加固将溢洪道底高程提高至549.33m，堰顶宽拓宽为20m。1.6机电及采暖通风1、机电xx水库除险加固工程库区以动力电网的电力为主，设置低压输电线路及低压

40、配电装置。为防非常情况，另备60kw柴油发电机一台。2、采暖通风管护区各建筑物采用自然通风，采暖采用水取暖方式。1.7施工1、施工条件xx水库位于xx境内，坝址距xx政府所在地突泉镇80km，有公路经过附近村屯。工程所在地属大陆性气候，春季干旱多风，夏季炎热多雨，秋季晴冷温差大，冬季严寒而漫长。一年中无霜期194天左右，历年最大冻土深达1.95m。筑坝土料场距库区5km，块石料场距库区10km，砼粗细骨料及砂砾料场平均距离距库区15km。有砂石路可直通大坝。施工用风选用空压机，施工用电以电网为主，并辅以柴油发电，施工用水使用库区水，生活用水打井提取。2、导流方案本工程为水库除险加固工程，需要控

41、制水位进行施工的部位只有大坝上游护坡，为满足施工要求，水库管理单位在上游坝坡施工时，设置围堰导流。3、主要建筑物施工方法（1）土方工程土方工程施工以机械施工为主，人工施工为辅。对大坝加高培厚，应以推土机推土碾压压实为主，人工修坡；同时要做好清基工作及原坝体的结合。（2）座浆砌石工程大坝上游护坡采用座浆砌石，即先将细石砼铺于垫层之上，然后在座浆砌块石，块石砌筑要全部人工施工，块石要大水搭配，避免上、下通缝，砌筑中不要架空。（4）土工布铺设土工布质量要符合土工织物规范中规定的各种力学指标，同时要求每平米重量不小于400g，土工布缝合或搭接要符合规范要求，施工中不能碰破、损坏。（5）溢洪道开挖溢洪道

42、土方开挖用2m3装载机装，10t自卸汽车运弃。（6）砼工程施工砼施工采用0.4 m3强制式拌合机拌制砼，胶轮车运砼，溢洪道消力池底板要一次浇筑完成，砼取样后要达到c25的标号。溢洪道翼墙浇筑后取样砼标号达c20以上。4、施工总布置施工总布置上要做到有利生产、方便生活、易于分区管理，因地制宜，使布局合理，尽量满足建筑规划的有关规定和要求。考虑到水库大坝背水坡下游有较宽阔的场地，地势平坦，故而将砼拌合系统、水塔、水泥仓库、砂料地、粗骨料、块石等均布置在些空地。施工人员住在水库管理所。5、施工总工程量：土石方开挖：6283 m3土石方填筑：14407 m3砼：534 m3砌石：1796 m36、施工

43、总进度施工期为5个月，即从2008年5月开始至2008年10月末结束。根据施工总进度安排可知，施工期高峰人数36人，本次除险加固设计初拟工程施工进度表（见7.6节），待设计批复招标后，可详细制定工程进度计划。1.8环境保护1、环境保护设计依据（1）中华人民共和国环境保护法。（2）水利水电工程环境影响评价规范（sdj302-88）（试行）。（3）建设项目环境保护设计规定（1987.3）国家计委、国家环保委。（4）中华人民共和国水利部关于水利工程环境影响评价的若干规定（1982水利部）。2、工程对环境的不利影响xx水库除险加固工程实施，其不利影响只表现在施工期。工程施工将破坏一部分地表植被，引起水

44、土流失增大；施工过程中产生的噪声、粉尘和废气对施工人员造成不利影响；施工过程中将产生一些污水、垃圾和弃渣，对环境造成一定污染。水库除险加固工程在施工过程中人员集中，因此一定要注意施工人员的卫生检疫工作，以免易传播疾病的发生，同时生活污废水集中排放需定期消毒。运输车辆在通过公共场所和生活区附近时一定要慢速行驶，以降低噪音和扬尘。在布设施工场地及运输石料时，尽可能避开植被生长区，以免发生对植物的不可逆影响。3、对不利影响采取的主要措施（1）废水处理：砂石料加工系统所产生的废水中不含有害有毒物质，仅悬浮物含量高，故采用沉淀法处理。处理后的废水应达到污水综合排放标准中规定的标准。（2）生活污水处理：工

45、程施工高峰期将产生大量污水粪便等，宜采用合流制排水系统，粪便和污水经化粪池处理后当地群众运走作农家肥。（3）施工区垃圾处理：在水库下游河道以外一定距离处选择一处填埋场处理垃圾。（4）废气、噪声及粉尘处理：工程施工区大气环境质量较好，施工区及周围无大型村寨、学校等环境敏感受体，此处地势开阔，有利于废气、噪声扩散。施工产生的废气及噪声污染主要影响一线作业人员，应采取防噪措施。粉尘主要来自砂石料开采、筛分、水泥搬运、堆放、废料废碴清除等，这些污染主要影响作业人员，因此，施工作业人员一定要采取劳动保护措施予以防护，作业期应派专人专车定期按时洒水。（5）施工区、料场、弃碴场、施工道路等区域均破坏地表植被

46、，引起水土流失增大，应采取切实的水土保持措施加以防护。1.9工程管理1、管理机构及人员编制xx水库工程于1971年交付xx村管理。2、工程的管理范围和保护范围工程管理范围包括土石坝、溢洪道、以及其它辅助设施等周围划定的建筑物管理范围和水库土地征用线以内的库区。生产区除原有区域外，新增200 m2的管理房。工程保护范围为在以上工程管理范围边界线外延200m，水库保护范围为坝址以上，库区两岸土地征用线以上至第一道分水岭脊线之间的陆地。3、管理设施xx水库为已建工程，于1971年设置管理机构，全面负责水库的运行管理工作。目前水库因原有设备和设施老化损坏，以及管理设施设备的缺乏等原因，无法对建筑物的工

47、作状态进行全面监测。本次设计在原有观测设备的基础上，考虑管理设施设备的缺乏及工程维修和防汛抢险的需要，新配备一定数量的管理设施和设备，以满足工程运行的需要。1.10设计概算xx水库初步设计工程投资概算，根据水利部颁发的有关文件和规定，采用投资概算编制办法进行编制。主要依据：1、水利部水总（2002）116号文水利水电工程概（估）算编制规定；2、水利部（2002）水利建筑工程概算定额；3、水利部（2002）水利工程施工机械台时费定额；4、国家计委、建设部计价格（2002）10号文件颁发的工程勘察设计收费标准；5、国家计委投资（1999）1340号文关于加强对基本建设大中型项目概算中价差预备费管理

48、的有关问题的通知。xx水库除险加固工程总投资253.81104元，其中：建筑工程投资165.06104元，机电设备及安装工程投资23.89104元，临时工程投资33.36104元，独立费用投资19.41104元，预备费12.09104元。1.11经济评价1.11.1编制依据：1、水利建设项目经济评价规范（sl72-94）2、建设项目经济评价方法与参数；3、内蒙古自治区水利厅水计（1995）103号文转发关于实行财务基准收益率和年运行费标准的通知的通知。1.11.2主要参数的确定1、社会折现率：社会折现率采用12；2、经济计算期：水利建设项目的计算期包括建设期、运行初期和正常运行期，本工程的运行

49、初期和正常运行期为30年，计算期为31年；3、基准点及基准年：资金时间价值的基准点选在建设期的年初，基准点选在建设期的第一年。各年的工程投资按每年年初一次性投入，各年的运行费和项目效益按每年年末一次性结算；4、施工期：本工程施工期为5个月。5、价格水平年：为了统一计算口径，经济评价效益、费用统一采用2007年下半年平均价格水平计算；1.11.3国民经济评价国民经济评价是从国家整体角度出发，采用影子价格分析计算基础上的全部费用和效益，考察项目对国民经济所做的贡献，评价项目合理性。1、费用调整水利建设项目的费用，包括固定资产投资和年运行费及流动资金。（1）固定资产投资工程的固定资产投资包括建筑工程

50、、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、基本预备费组成。xx水库除险加固工程初步设计概算总投资为253.81104元。做国民经济评价时，理论上应对概算投资按影子价格进行调整。经济评价相关规范及方法规定：当资料缺乏，测算影子价格有困难时，可采用国内市场价格代替影子价格。本次投资计算价格的基础为国内市场价格，因此在调整投资时，只须在原投资的基础上，将国民经济内部转移的费用扣除，采用静态投资。参考邻近水利枢纽工程，采用的调整系数为0.89调整后的水库工程影子投资为225.89104元。（2）年运行费xx水库运行费依据年运行费标准，按工程投资的4计取，为9.04104元。（3）流

51、动资金参照类似工程，流动资金按工程年运行费的10计取，为0.9104元。2、效益xx水库的效益主要有防洪效益、水产养殖效益。（1）防洪效益xx水库位于嫩江流域洮尔河右岸支流蛟流河的中游八户山河上。下游保护范围内有村屯、人口、耕地、公路、输电线路等，可保护六个村屯的0.8104人口，2.73104头（只）大小牲畜，0.9104亩土地免遭洪水灾害。经计算，水库多年平均防洪效益为38.33104元。（2）水产养殖效益xx水库养鱼平均水面面积为109亩。工程完工后，结合其它养鱼措施，每亩水面平均产鱼20kg，市场价格为12.00元/kg，年养鱼效益为2.62104元，家禽效益1.2104元。3、国民经

52、济评价xx水库的国民经济评价，可根据经济内部收益率、经济净现值及经济效益费用比三项评价指标和评价准则进行。计算成果见表1-12-2。表1-12-2国民经济评价指标表指标方案经济内部收益率（）经济净现值（104元）经济效益费用比基本方案13.9729.961.111.11.4国民经济评价分析及结论通过国民经济评价指标表可以看出：经济内部收益率eirr13.9712；经济净现值enpv29.96104元0；经济费用比ebcr1.111，各项指标均符合规范要求，说明从国家整体角度看，是经济合理可行的。1.12结论及今后工作建议1、xx水库由于长期带“病”运行，经2007年大坝安全鉴定确定为三类坝，现

53、状防洪标准远不满足规范要求，大坝安全上存在着很大隐患，使得防洪、养殖效益大打折扣，对于一个对当地社会效益和经济效益都很可观的工程来说，除险加固是十分必要的迫切的。2、水文基本资料满足水文计算要求。经过对径流系列代表性的分析，采用系列具有较好的代表性；设计洪水采用地区综合计算成果，经过对其合理性的分析，认为是合理的。3、工程地质工作针对安全鉴定结论，结合工程存在的具体问题，查清了xx水库的工程地质条件。4、通过对原有工程的复核，考虑综合利用要求，确定除险加固后，工程规模为小（ii）型。工程除险加固后，防洪标准为100年一遇。5、本工程施工期为5个月，工程总投资253.81104元，其经济评价指标较好，技术上可行，经济上合理，基于水库工程存在的问题，建议早日进行除险加固，以使水库尽快发挥应有的效益。6、本初步设计报告经水利厅主管部门审批后，建议及时开展招标、投标设计；7、及时做好主体工程开工前的审批工作。8、建设前期准备工作，如征地工作、进场公路、施工电源等应进行安排。2水文2.1流域概况xx水库位于嫩江流域xx河右岸支流蛟流河