三八水库除险加固工程初步设计说明

1、省 洪江市三八水库除险加固工程初步设计概算（送审稿）6 / 129目 录1 综合说明1.1 工程概况1.2 水文1.3 工程地质1.4 工程任务和规模1.5 除险加固设计1.6水土保持和环境保护1.7 工程管理设计1.8 施工组织设计1.9 安全生产1.10 工程概算2 水 文2.1 工程概况2.2 气象2.3 设计暴雨2.4设计洪水2.5 调洪演算2.6 防洪标准复核3 工程地质3.1 工程概况3.2 区域地质3.3坝址工程地质条件3.4坝体工程地质特性3.5其他建筑物工程地质条件与评价3.6天然建筑材料3.7 结论与建议4 除险加固设计4.1 工程任务和规模4.2主要加固项目4.3设计依据

2、4.4 大坝加固设计4.5溢洪道加固设计4.6放水设施加固设计4.7 主、副坝安全监测系统设计4.8 改造防汛公路4.9 主、副坝白蚁防治5 环境保护设计与水土保持设计5.1水土保持设计5.2环境保护设计5.3投资预算6 工程管理设计6.1 工程管理简况6.2 设计依据6.3 工程管理机构6.4 管理设施与设备配置6.5 工程管理围与任务6.6 工程检查与监测6.7 管理办法和主要措施7 施工组织设计7.1施工条件7.2施工导流7.3主体工程施工7.4施工交通运输7.5 施工工厂设施与劳动力计划7.6施工总布置7.7施工总进度7.8施工组织管理8 安全生产8.1 工程概况8.2 设计依据8.3

3、 安全生产问题可能易发点8.4 安全防护措施8.5 专用设施8.6 安全生产管理与监督9 工程概算9.1 工程概况9.2 工程投资规模9.3 投资主要指标9.4编制原则和依据9.5 基础单价9.6 工程单价取费标准9.7 其他9.8 工程概算总表三 八 水 库 工 程 特 性 表序号名称单位原设计加固前加固后备注一水文特性1坝址以上流域面积km20.722地理位置2707，东经109593干流长度km1.2814干流平均坡降18.55设计洪水标准P5.05.0相应洪峰流量m3/s8.78.7相应下泄流量m3/s3.193.196校核洪水标准P0.50.5相应洪峰流量m3/s11.211.2相应

4、下泄流量m3/s4.74.77消能防冲洪水标准P1010相应洪峰流量m3/s6.246.24相应下泄流量m3/s2.632.63二水库特性1校核洪水位m117.71117.71相应库容万m353.3853.382设计洪水位m117.43117.43相应库容万m352.1352.133正常蓄水位m116.5116.5相应库容万m347.847.84死水位m105.74105.74相应库容万m30.220.225总库容万m353.3853.38三 八 水 库 工 程 特 性 表三工程效益指标1 防洪保护人口人3003002 灌溉面积亩9009003 养鱼面积亩5165164 防洪保护耕地亩3003

5、00四主要建筑物1大坝地震基本烈度度度形式粘土心墙粘土心墙主坝均质坝粘土心墙副坝地基特性红砂岩红砂岩坝顶高程m118.00118.00118.00118.0主坝副坝最大坝高m14.624.5214.624.52主坝副坝坝顶轴线长m39.724.539.730.0主坝副坝坝顶宽度m3.31.85.03.5主坝副坝2溢洪道 形式宽顶堰宽顶堰堰顶高程m117.9116.5溢流堰宽度m2.02.5溢流堰长度m37.540溢洪道长度m58.0470.0消能方式无鼻坎挑流消能防冲泄洪流量m3/s2.63三 八 水 库 工 程 特 性 表3输水建筑物涵管涵管无压隧洞无压箱涵主坝副坝形式箱型圆型封堵主坝副坝设

6、计流量m3/s0.0320.0320.0320.032主坝副坝长度m53.572.0115.280.1主坝副坝纵坡0.00950.00770.00630.0074主坝副坝断面尺寸m0.50.50.31.82.151.61.6主坝副坝进口高程m105.74113.48105.74113.48主坝副坝出口高程m105.65113.38105.65113.38主坝副坝4卧管形式钢筋砼圆管主坝副坝断面尺寸m0.50.5主坝副坝长度m24.07.0主坝副坝五改造防汛公路1路面泥结石宽度m3.0长度km1.02排水沟C15砼排水沟断面尺寸m0.30.4六施工总工期月6个七工程总投资万元198.23八主体工

7、程总投资万元160.311 综合说明1.1 工程概况1.1.1 工程概况三八水库位于省洪江市红岩乡菊花村境，坝址地理位置坐标为北纬2707，东经10959；坝址距红岩1.5km,黔城镇12.5km。主副坝均无乡村公路通达坝顶，交通不便。坝址控制集雨面积0.72km2，坝址以上干流长度1.281km，干流平均坡降18.5，流域植被较好。水库死水位105.74m，相应库容0.22万m3；正常蓄水位165.50m，正常库容47.8万m3；设计洪水位（P=5%）117.43m，相应库容52.13万m3；校核洪水位（P=0.5%）117.71m，相应总库容53.38万 m3。该水库始建于1972年，主坝

8、为粘土心墙坝，副坝为均质坝；主坝顶高程118.00m，最大坝高为14.62m，坝顶宽3.3m，坝顶轴长39.7m；副坝顶高程118. 0m，最大坝高为4.52m，坝顶宽1.8m，坝顶轴长30m。灌溉面积900亩，养鱼面积516亩，保护下游人口300口，耕地300亩；是一座以灌溉为主，兼顾防洪、养鱼等综合利用的小(二)型水利工程。除险加固后，水库死水位105.74m，相应库容2.2万m3；正常蓄水位165.50m，正常库容47.8万m3；设计洪水位（P=5%）117.43m，相应库容52.13万m3；校核洪水位（P=0.5%）117.71m，相应总库容53.38万 m3。主坝顶高程118.0m，

9、防浪墙顶高程118.6m，最大坝高为14.62m，坝顶宽5.0m，坝顶轴长39.7m；副坝顶高程118.0m，防浪墙顶高程118.6m，最大坝高为4.52m，坝顶宽3.5m，坝顶轴长30.0m。三八水库工程由于老化、失修等问题，一直采取控制蓄水等运行方式带病运行。为了彻底根治工程枢纽存在的问题，洪江市水利局于2012年9月编制了三八水库大坝安全认定报告，组织专家团评定审核，评定三八水库大坝安全类别为三类坝。1.1.2 存在的问题三八水库与1972年10月动土新建，1973年3月投入运行。经过多年的风雨剥蚀，水库隐患逐年增加，水库运行管理一直在病态中，无常发挥水库的应有效益。根据2012年完成的

10、水库安全论证报告，田冲水库建筑物主要存在以下问题：主坝：1）大坝上游坝坡过陡，为1:1.7，无腰道，无防浪护坡，下游坝坡坑洼不平，变形严重，排水棱体失效；外坝中端下沉。2）施工中坝基处理不彻底，坝体填筑质量差，存在坝基，坝体渗漏，严重威胁大坝安全。3）放水卧管和输水涵管漏水，存在安全隐患。4）溢洪道未衬砌，断面狭窄，末端无消能设施。5）无观测设施。6）有约600m未通公路，对防汛抢险构成安全隐患。7）无防汛仓库，给防汛抢险带来安全隐患。副坝：1）坝身损毁严重。2）坝顶宽度过小，仅1.82.0m。3)放水卧管和输水涵管漏水，存在安全隐患。4）左段农田标高过低（116.7），主坝未溢洪，洪水已先从

11、此处溢出；历史上曾多次发生过洪水从此处农田翻出，大片农田作物遭到冲毁，损失惨重。5）无观测设施。6）有约400m未通公路，对防汛抢险构成安全隐患。7）无防汛仓库，给防汛抢险带来安全隐患。1.2 水文三八水库工程属于亚热带润湿性气候区，气候温和，四季分明，光照充足，雨量充沛。水库无水文、气象观测资料，根据洪江市气象站记载多年蒸发量846mm,多年平均气温17，多年平均无霜期304天，多年平均日照时间为1354h，年平均降雨量1359mm，70的降雨集中在47月。多年平均风速1.7m/s,最大风速17.0 m/s。根据水利水电工程等级划分与洪水标准（SL252-2000）规定，该水库属等工程，其主

12、要建筑物为5级，次要建筑物为5级，相应的洪水标准：设计洪水为20年一遇，校核洪水为200年一遇，消能防冲工程设计洪水标准取10年一遇。三八水库缺乏完整的水文、气象观测资料，此次洪水复核的有关参数均根据省水电厅1984年编制的省暴雨洪水查算手册(以下简称查算手册)进行查算。具体结果见表1.2-1。表1.2-1 设计洪水与调洪演算成果频率(%)入库洪峰流量（m3/s）相应库容（m3）最高洪水位（m）相应最大下泄流量（m3/s）起调水位（m）0.511.253.38117.714.7116.558.752.13117.433.19116.5107.82.631165对挡洪建筑物的顶部高程进行复核，成

13、果如表1.2-2表1.2-2 三八水库枢纽工程要求最低高程运用情况Z0（m）R（m）e（m）A（m）Z（m）主坝坝顶工程（m）副坝坝顶高程（m）农田顶部工程（m）正常运用117.430.6300.0020.5118.6118.0118.0116.7非常运用117.710.5170.0010.3118.6118.0118.0116.7经计算：对挡水建筑物的顶部高程进行复核，主坝目前顶部高程为118.0m；副坝目前顶部高程为118.0m，靠水库边农田高程116.7m。按照土石坝进行波浪爬高计算，三八水库主、副坝顶部、靠水库边农田高程在正常运用情况下不得低于118.6m，非常运用情况下不得低于118

14、.6m；因此，三八水库主、副坝顶部、靠水库边农田高程高程均不满足规要求。三八水库溢流道无闸门控制，根据溢洪道设计规（SJ2532000）2.3.7规定，控制段岸墙顶部高程不得低于校核洪水位加安全超高0.3m，因此三八水库溢洪道控制段导墙顶高程不低于118.01m。三八水库枯水期一般为9月至次年3月，水库除险加固施工最好在这段时期进行。根据洪江气象局的日降雨资料分析计算水库枯水期的洪水，水库9月至次年3月、11月至次年2月和12月至次年1月的洪水计算成果见表1-3。表1-3施工洪水成果表频率 时段9月次年3月11月次年2月12月次年1月P=20%1.971.560.961.3 工程地质1.3.1

15、概述三八水库坝址位于省洪江市红岩乡菊花村，属沅水一级支流，地理坐标：东经10959、北纬2707。坝址距黔城镇12.5km。水库无防汛公路通住坝顶，交通不方便。水库枢纽工程由主坝、副坝、溢洪道、灌溉涵管与卧管等建筑物组成，主要建筑物为5级，是一座以灌溉为主，兼顾防洪和养殖等综合利用的小（2）型水库工程，设计灌溉面积900亩，保护人口300人，保护耕地300亩。三八水库大坝控制集雨面积0.72km2，干流长度1.281km，平均干流坡降为18.5。水库正常蓄水位为116.7m，正常库容为47.8万 m3，设计洪水位（P=5%）为117.43m，相应库容52.13万m3，校核洪水位（P=0.5%）

16、为117.71m，水库总库容为53.38万m3。主坝为粘土心墙坝，最大坝高14.62m，坝顶高程118.0m，坝顶轴长39.7m，坝顶宽3.3m。副坝为粘土均质坝，最大坝高4.52m，坝顶高程118.0m，坝顶轴长30.0m，坝顶宽1.8m。坝溢洪道位于主坝右端，为正槽式溢洪道，目前堰顶高程117.5m（设计116.7m），泄流宽度2m，溢洪道全长37.5m，无衬砌，无消能设施，最大下泄流量为3.3m3/s（P=0.5%)。主坝输水涵管位于主坝左岸坝体下，全长53.5m，为浆砌料石箱涵，宽0.5m，高0.5m，进口底板高程105.74m，出口底板高程105.64m，纵坡i=1/2000，设计最

17、大流量0.032m3/s。卧管位于库左岸山坡，全长12m，为浆砌石方管，断面尺寸0.40.4m，放水孔尺寸200mm。副坝输水涵管位于副坝中部坝体下，全长72m，为砼圆管涵，直径0.3 m，进口底板高程113.48m，出口底板高程113.38m，纵坡i=1/3000，设计最大流量0.016m3/s。卧管位于坝坡，全长约8m，为浆砌石方管，断面尺寸0.40.4m，放水孔尺寸200mm。水库大坝于1972年动工兴建，1973年2月主体工程完成开始蓄水。由于受当时施工条件限制，坝体填筑采用群劳力上马，填筑土料从附近山坡选用，人工挑运上坝，分层用羊角碾碾压，坝体填筑质量无保证措施，致使工程在运行过程中

18、存在诸多隐患：1）主坝坝身渗漏；上游坝坡较陡，无防浪设施，浪蚀严重；下游坝坡坑洼不平，无坡面排水，无排水棱体。副坝坝顶宽度窄小，坝身损毁严重。2）主坝、副坝坝基和坝肩存在浅层坝基渗漏与绕坝渗漏问题。3）主、副坝放水涵管、卧管均存在渗漏问题。4）溢洪道末完成开挖，无衬砌，无消能设施。5）主、副坝坝体上无任何观测设施；6）无防汛公路通往主、副坝顶；无防汛仓库，防汛抢险存在安全隐患；2012年9月12月，受洪江市水利局委托，我院承担了三八水库除险加固初步设计地勘工作，采用现场踏勘、地质测绘，调查访问方法，结合历史资料，初步查明了工程区区域地质情况，确定了工程区地震基本烈度；查明了坝址坝基地层、构造情

19、况与岩土体特性，坝基和坝肩的水文工程地质条件、依据类似工程经验提供了坝体渗透和抗剪力学参数指标；对枢杻工程存在的主要问题进行了原因分析。对天然建筑材料进行了初步查勘。1.3.2地形地貌水库坝址与库区为丘陵驼丘沟谷地貌，一般海拔200500m，相对切深一般50250m，山顶浑圆，山坡平缓，山脊延伸不长，短而浑圆，此起彼伏，多见馒头山、半面山，局部见陡崖，边坡角一般1030之间。山脊走向与地层走向大致一样，沟谷多为“U”形谷。1.3.2.1地层岩性库区和坝区出露的地层除第四系的河流冲积和残坡积堆积外，主要为白垩系第二岩组（K2）地层。根据沉积规律与岩石的工程地质特性，将出露的岩层由老至新分述如下：

20、白垩系第二岩组（K2）：岩性为紫红色粉砂质泥岩夹砂岩，底部砾岩。分布于库区与坝址。 第四系（Q）：残坡积层（Q4edl）：为红褐色含少量砾石粘土，多堆积在两岸平缓山坡、山顶与坡脚，厚度0.51.5m不等。河流冲积层（Q4al）：为粉质粘土与砂岩、泥岩块石，砾石，砂粒极少，磨圆度与级配差，厚度变化大，分布于平缓河段。1.3.2.2地质构造与地震工程区地处新华夏系武陵雪峰山隆起带之南西段，区构造形迹按力学性质和组合关系，可划分为多字型构造，旋扭构造等。华夏系构造呈北东南西向斜贯图区中部，其北西、南东两侧为新华夏系构造，S型构造出露于图区中北部。与工程有关的构造为托口S形构造，槐花园压性断层。根据区

21、域地质调查和1/400万中国地震动峰值加速度区划图，本工程区地震活动微弱，按GB183062001抗震设计规确定，本区地震动峰值加速度为0.05g，地震动反应谱特征周期为0.35s，相对应地震基本烈度为度，属相对稳定地块。1.3.2.3水文地质工程区为红色碎屑岩岩系，地下水类型主要为基岩裂隙水，其次为松散层孔隙水，主要受降水补给，水位季节变化明显。根据区域地质资料，地下水为重碳酸钙钠镁水，对砼无侵蚀破坏作用。1.3.3 枢纽工程地质条件评价与工程地质问题1.3.3.1坝基（肩）工程地质条件评价与工程地质问题主坝坝址处为基本对称的“U”型谷，两岸地形坡角在3035，两岸基岩基本裸露。副坝坝址处为

22、不对称的“U”型谷，左岸为一低矮台地，台地地面高程120122m，地形坡角4060，右岸为低矮山包，山顶高程127m左右，地形坡角2535，副坝坝址两岸基岩出露少，基本为第四系残坡积层覆盖。主、副坝址处基岩为白垩系第二岩组（K2）紫红色砾岩。主坝址两岸坡山坡上部有残坡积（Q4edl）红褐色含少量砾石粘土，厚0.51.5m不等；副坝址两岸基本为第四系残坡积层覆盖，厚1.23.0m不等。坝址区位于托口S型构造的北东部，槐花园压性断层从工程区东面穿过，对工程无影响。坝址处岩层产状：N3WSW15，岩层走向与主坝轴线交角约33，倾向大坝下游左岸，与副坝轴线交角约58，倾向大坝右岸上游。由于地层为红色碎

23、屑岩岩系、岩体抗风化能力差，风化破碎严重，节理裂隙较发育且相互切割，成为坝基、坝肩渗漏通道。根据现场调查访问，施工时河床基础面已挖至弱风化岩层，但坝基岩体节理裂隙发育，未对其进行防渗处理。两岸山坡基岩裸露，岸坡基础部位仅挖除表面松散层，没有深入到不透水层，也没有进行防渗处理即回填土料。运行中外坝坡两岸山坡与坝体交接处有渗漏出水，表明坝基与岸坡处理不彻底，存在浅层渗漏与绕坝渗漏问题，需对坝基和坝肩采取防渗处理，建议采取常规帷幕灌浆，推测灌浆深度在坝基面以下5.010.0m。1.3.3.2附属建筑物区工程地质条件评价与工程隐患1.3.3.2.1溢洪道溢洪道位于大坝右岸山体，开挖未成形，目前堰顶高程

24、117.65m，进水口宽约1.7m，无衬砌，末端无消能设施。地层岩性为白垩系第二岩组（K2）强风化至弱风化紫红色砾岩，岩层产状：N3WSW15，岩层走向与溢洪道走向交角：溢流段约为22，泄洪段约为38，末段约68，倾左侧下游。地下水类型为基岩裂隙水，受降水补给，水量季节变化明显。目前溢洪道未开挖成形，溢流断面狭窄，底板边墙无衬砌，两侧边坡岩体风化破坏严重，左侧边坡常有零星崩落，淤塞溢洪道；溢洪道下游无消能设施，溢洪道不能正常行洪，建议对溢洪道整修加固处理。3.2.2涵（隧）洞三八水库输水涵管从左端坝体下穿过，全长53.5m，为浆砌料石箱涵，宽0.5m，高0.5m，进口底板高程105.74m，出

25、口底板高程105.64m，纵坡i=1/2000，设计最大流量0.032m3/s。放水涵管因工程老化，渗漏较大，本次设计建议对其进行封堵，在右岸新建放水隧洞。1.3.3.2.2隧洞基本地质条件拟建放水隧洞位于大坝右岸山体，山体自然边坡较陡，顶部的坡残积层较薄，植被发育。洞轴线呈折线形布置，桩号0+0000+018走向为S12E，洞线走向与岩层走向夹角10；桩号0+0180+069走向为N70W，洞线走向与岩层走向夹角约为67；桩号0+0690+103走向为S68W，洞线走向与岩层夹角约为70。隧洞进口高程105.74m，出口高程105. 5m，全长约115m。隧洞所穿地层岩性为白垩系第二岩组（K

26、2）强风化至弱风化紫红色砾岩，岩层产状：N3WSW15，无区域性断层通过。隧洞进口段山体自然边坡陡峻，基岩裸露，岩体强风化，节理裂隙发育，岩体较破碎，稳定性差；洞身段岩体弱风化至微风化，稳定性较好；隧洞出口段自然边坡较缓，基岩裸露，岩体强风化，表层岩体破碎，稳定性差。隧洞经过地段水文地质条件简单，地下水类型主要为基岩裂隙水和第四系松散堆积层孔隙水。接受大气降水补给，动态随季节性变化，多以下降泉或湿地散泉的形式向低洼地带排泄。1.3.3.2.3工程地质评价根据隧洞所处地形地貌、地层岩性、地质构造与水文、工程地质条件，对放水隧洞进行围岩工程地质分类、稳定性评价，并提出各类围岩物理力学参数。原卧管位

27、于库左岸山坡，全长12m，为浆砌石方管，断面尺寸0.40.4m，放水孔尺寸200mm。卧管因施工质量较差与老化破损，渗漏严重，建议结合新开隧洞新建卧管。新建卧管位于右岸山坡，山坡坡角3545，坡度较陡，基岩裸露，岩性为强风化至弱风化砂质板岩，岩层产状N70WSW13，表层岩体节理裂隙发育，岩体较破碎，建议卧管斜向布置，基础适当深挖，施工时注意开挖坡比，以保证施工安全和以后卧管运行安全。1.3.4 坝体工程质量与存在问题1.3.4.1坝体填筑质量三八水库主坝为粘土心墙坝，最大坝高14.62m，坝顶高程118.0m，坝顶轴长39.7m，坝顶宽3.3m。副坝为粘土均质坝，最大坝高4.52m，坝顶高程

28、118.0m，坝顶轴长30.0m，坝顶宽1.8m。水库大坝于1972年动工兴建，1973年2月主体工程完成开始蓄水。由于受当时施工条件限制，坝体填筑采用群劳力上马，填筑土料从附近山坡选用，人工挑运上坝，分层用羊角碾碾压，坝体填筑质量无试验数据，运行过程中发现主坝坝身渗漏；上游坝坡较陡，无防浪设施，浪蚀严重；下游坝坡坑洼不平，无坡面排水，无排水棱体。副坝坝顶宽度窄小，坝身损毁严重。1.3.4.2大坝分区根据水库原有资料、现场勘查访问，三八水库主坝为粘土心墙坝，下游坝脚无排水棱体，坝体可分为二个区；副坝为粘土均质坝，只有一个分区。（1）主坝分区区：粘土心墙，主要由黄褐色、红褐色含少量砾石粉质粘土等

29、填筑，硬可塑至软可塑状，最大砾径约20mm，砾石含量0.53.0%，砂粒含量2530%，粉、粘粒含量6774.5%。现场调查大坝运行中发现有渗漏散浸现象，坝体碾压欠密实，推测坝体填土渗透系数为10-410-5cm/s左右，不能满足心墙坝体防渗规要求。区：坝壳层，主要由黄褐色、红褐色含较多砾石、碎石的粉质粘土、强风化的砾岩块石等混合填筑，由于粗粒含量多，碾压欠密实，坝壳填土层渗透系数较大，推测其渗透系数在10-4cm/s左右，满足坝壳层填土质量要求。但上游坝坡较陡，无防浪设施，浪蚀严重；下游坝坡坑洼不平，无坡面排水，无排水棱体。（2）副坝分区区：为均质坝体，主要由黄褐色、红褐色含砾石粘土等填筑，

30、硬可塑至软可塑状，最大砾径约20mm，砾石含量5.010.0%，砂粒含量3035%，粉、粘粒含量5565%。现场调查大坝运行中末见有渗漏散浸现象，坝体碾压较密实，推测坝体填土渗透系数为10-5cm/s左右，能满足均质坝体防渗规要求，坝体不需进行防渗处理。但坝顶宽度较窄，坝身损毁严重。建议坝体培厚整修，坡护坡防浪。1.3.5 天然建筑材料1.3.5.1块石料坝址附近无块石开采，所需块石要到黔城镇采石场购买，岩性为石炭系中上统壶天群（C2+3）中厚层状石灰岩，成块条件较好，饱和抗压强度60Mpa，储量丰富，开采方便，公路运输距离12.5km。1.3.5.2砂砾石料工程区河床无可采砂砾料，砂砾料需黔

31、城镇砂石码头购买，其砂砾料来源可靠，质量较好，公路运输方便，运距12.5km。1.3.5.3粘土料坝壳土料可就近开采，岩性为残坡积含碎石粘土，其天然含水量24%28%，天然密度1.891.93g/cm，压缩性低，有机质含量少，最优含水量25.8%，最大干密度1.55 g/cm，运距0.5km以；冲抓回填土料需到坝址下游采运，为石灰岩风化粘土，质量好，运距约2km。1.3.6 结论与建议根据GB183062001版1：400万中国地震动峰值加速度区划图和中国地震动反应谱特征周期区划图，本区地震动峰值加速度为0.05g，地震动反应谱特征周期为0.35s，相应地震基本烈度为度；施工中坝基与岸坡处理未

32、彻底，坝基和两岸坡岩体透水率较大，存在浅层坝基渗漏与绕坝渗漏问题。建议基础帷幕灌浆处理；主坝坝体有渗漏现象，大坝上游较陡，无防浪措施，浪蚀严重，外坡无坡面排水设施；下游无排水棱体。建议坝坡整形，坡护坡防浪，外坡面设排水设施；新修排水棱体。副坝坝顶宽度窄，坝身损毁严重。建议坝体培厚整形，坡设护坡放浪；原放水涵管渗漏较大，需封堵，新建隧洞。隧洞除进、出口段岩体较破碎，成洞条件稍差以外，洞身地质条件较好，基本适宜隧洞开挖。建议隧洞进出口边坡选择合适坡比开挖，开挖后与时回填，后期衬砌；洞身段视开挖情况局部衬砌，其他喷护。因隧洞围岩水理性质差，遇水易软化产生崩塌，在隧洞开挖过程中注意做好排水与临时衬砌工

33、作；原放水卧管渗水严重。建议结合新开隧洞新建卧管，新建卧管处自然边坡陡，表层岩体破碎，建议卧管斜向布置，基础适当深挖，保证其抗冲刷稳定性；溢洪道开挖未成形，溢流断面过窄，无衬砌，下游无消能设施。建议溢洪道进行全面整修；该工程无位移，浸润线监测、雨量观测等设施；无防汛公路，无管理所，无防汛仓库。建议新修建防汛公路，增补观测、监测设施，增设管理所和防汛仓库；天然建材坝体填筑土料可就近开采，质量储量满足要求，且运距近。但块石料、砂砾料缺乏，需外购，运距稍远。1.4工程任务和规模1.4.1 工程存在的主要问题与除险加固的必要性三八水库是一座以灌溉为主，兼顾防洪、养鱼等综合利用的小(二)型水利工程。灌溉

34、面积900亩，养鱼面积516亩，保护下游人口300口，耕地300亩。坝址距红岩1.5km,黔城镇12.5km。主副坝均无乡村公路通达坝顶，交通不便。坝址控制集雨面积0.72km2，坝址以上干流长度1.281km，干流平均坡降23.5。根据对三八水库大坝（主坝、副坝、溢洪道、输水建筑物等）历年运行情况的回顾与总结，以与根据大坝安全鉴定结论，复核三八水库大坝的安全，结论如下：（1）主坝（a）大坝坝基透水率偏大漏水严重，大坝上游坝坡过陡，上游坝坡为1:1.7，无腰道，无防浪护坡；下游坝坡为自上而下为1:1.9,1:1.8,1:1.9，外坡有一定程度损毁，中端有下沉，无排水系统，排水棱体失效；大坝上下

35、游在各种工况中坝坡抗滑稳定最小安全系数均小于规要求。（b）输水涵（卧）管灌溉输水涵管接缝处施工质量差，未进行防渗处理，经多年运行，渗漏严重。放水卧管基础处理不到位，在库水的浸泡下，基础产生不均匀沉陷，接缝处出现错位，且主管损毁严重，渗漏严重。（c）溢洪道溢洪道未衬砌，断面狭窄，不能满足泄洪要求；末端无消能设施，对溢洪道下游基础稳定造成不利影响。（d）观测设施大坝无观测设施，影响大坝安全监测工作。（e）防汛公路无上坝防汛公路，坝区无防汛仓库，防汛物资无处存放。（2）副坝（a）大坝坝基透水率偏大漏水严重，大坝上游坝坡无防浪护坡，坝坡损毁严重，已严重变形，坝顶宽度狭窄，仅1.82.0m； 大坝上下游

36、在各种工况中坝坡抗滑稳定最小安全系数均小于规要求。（b）输水涵（卧）管灌溉输水涵管接缝处施工质量差，未进行防渗处理，经多年运行，渗漏严重。放水卧管基础处理不到位，在库水的浸泡下，基础产生不均匀沉陷，接缝处出现错位，且主管损毁严重，渗漏严重。（c）农田低洼处左段农田标高过低（116.7），主坝未溢洪，洪水已先从此处溢出；历史上曾多次发生过洪水从此处农田翻出，大片农田作物遭到冲毁，损失惨重。（d）观测设施大坝无观测设施，影响大坝安全监测工作。（e）防汛公路无上坝防汛公路，坝区无防汛仓库，防汛物资无处存放。综上所述，该工程存在比较严重的质量问题和工程隐患，已严重影响到水库的安全，必须采取加固措施，才

37、能使大坝安全运行。1.4.2 除险加固初步设计的主要容根据洪江市三八水库大坝安全鉴定报告书中鉴定结论以与本次大坝安全复核，确定出险加固初步设计的主要容如下：主坝（1）大坝工程（a）对大坝上下游坡进行培厚整修，坝顶加宽，上游坝坡死水位至设计洪水位设预制六棱块护坡，设计洪水位上至坝顶与下游坝坡设草皮护坡，并完善下游坝坡排水系统，新建排水棱体；上下游新建上坝顶踏步。(b)对坝基进行帷幕灌浆处理，坝体进行冲抓回填处理。（2）输水工程新建钢筋砼卧管设施和放水隧洞并衬砌，原灌溉涵管封堵。（3）溢洪道工程重新修整溢洪道并衬砌地板和边墙，末端做消能设施。（4）观测设施（a）增设大坝位移观测点，以便对大坝位移进

38、行全面观测。(b)增设水文雨量观测站。（5）防汛公路修建600m上坝防汛公路。（6）新修管理站房等生产生活设施。副坝（1）大坝工程（a）对大坝上下游坡进行培厚整修，坝顶加宽，上游坝坡死水位至设计洪水位设预制六棱块护坡，设计洪水位上至坝顶与下游坝坡设草皮护坡，并完善下游坝坡排水系统，新建排水棱体；上下游新建上坝顶踏步。(b)对坝基进行帷幕灌浆处理。（2）输水工程新建钢筋砼卧管设施和放水隧洞并衬砌，原灌溉涵管封堵。（3）观测设施（a）增设大坝位移观测点，以便对大坝位移进行全面观测。(b)增设水文雨量观测站。（4）防汛公路修建400m上坝防汛公路。1.5 除险加固设计1.5.1大坝加固1.5.1.1

39、主坝加固设计坝顶宽5.0m，上游坝坡以培厚整形为主处理，下游坝坡以削坡整形为主处理；上游坝坡面（设计洪水位到高程为106.145的位置）铺设预制六棱砼块护坡；下游采用草皮护坡。大坝上游坝坡做成二级坡，坡度从上至下拟定为1：2.25、1：2.5；下游坝坡做成二级坡，坡度从上至下依次拟定为1：2.00、1：2.25；新建排水棱体。对坝基、坝肩帷幕灌浆处理；坝体采取冲抓回填处理。1.5.1.2副坝加固设计坝顶宽3.5m，坝轴线前移0.08m；上游坝坡以培厚整形为主处理，下游坝坡以整形为主处理；上游坝坡面（设计洪水位到高程为114.8的位置处）铺设预制六棱砼块护坡；下游采用草皮护坡。大坝上游坝坡做成一

40、级坡，坡度从上至下拟定为1：2. 5；下游坝坡做成一级坡，坡度从上至下依次拟定为1：2.00；对坝基、坝肩帷幕灌浆处理。 1.5.2 新建溢洪道主坝新建钢筋砼宽顶溢流堰，其中溢流堰宽度2.5m，溢流堰体长40.05m，堰顶进口高程116.50m，溢流堰采用0.5m厚C20钢筋砼；新建C20钢筋砼导墙，导墙迎水面衬砌15cm钢筋砼；同时对宽顶溢流堰进行帷幕灌浆处理。泄槽总长26m，宽5.0m，底坡i=0.004（长40.0m）与i=0.294（长39.5m）；底板采用C20钢筋砼结构，底板下设排水系统，沿泄槽底板纵缝中心线设纵向排水沟1条，共设横向排水沟5条；同时侧墙迎水面衬砌15cmC20钢筋

41、砼。侧墙与底板按桩号设一道横向伸缩缝；纵缝沿溢洪道中心线方向布置2条；缝宽均为2.0cm。1.5.3 放水涵封堵设计因主、副坝灌溉涵断面尺寸较小，且漏水严重，不便于进洞进行处理，本次拟对主坝灌溉涵进行全断面灌水泥浆封堵，对副坝进行明挖拆除处理。主坝灌溉涵封堵施工，首先在原灌溉涵管进、出口明挖一段，且拆除浆砌石箱涵，再浇筑1.8m1.8m2.0m C20砼塞；然后在坝顶适当处钻100灌浆孔至原灌溉涵，直至钻穿原灌溉涵顶进行灌水泥浆全断面封堵。1.5.4新建灌溉隧洞、箱涵设计在主坝右岸山体新建无压输水箱涵，采用卧管放水，洞身断面形式为城门洞形式。本次断面尺寸按施工要求采用城门洞形式，其断面尺寸：高

42、宽=1.8m2.15m，长115.2m。对隧洞全断面进行衬砌，拱顶、底板与直墙段采用C20钢筋砼衬砌。在副坝右岸山体新建无压输水箱涵，采用卧管放水，箱涵断面形式为城门洞形式。本次断面尺寸按施工要求采用城门洞形式，其断面尺寸：高宽=1.8 m2.15m，长80.1m。箱涵拱顶、底板与直墙段采用C20钢筋砼衬砌。隧洞、箱涵按10m进行分缝，缝宽2cm，设橡胶止水，以聚乙烯泡沫板填充。在洞挖段隧洞拱顶布设排水孔和回填灌浆孔，回填灌浆围在隧洞顶部中心角180围，排距3.0m，每排布孔2个，衬砌后进行砼与围岩接触面的回填灌浆。1.5.5 新修放水卧管设计根据工程规模，根据水库主坝灌溉面积为600亩，本次

43、设计输水流量为根据相关经验取值：Q=0.032m3/s。主坝放水卧管根据进口处实际地形布置，放水卧管与水平面的夹角为30.0，卧管全长24.0m，管顶高程117.8m，管顶设 150的通气孔，管底与消力井顶板相接；卧管最上层的放水孔中心高程为106.7m，最底层放水孔中心高程为105.8m，放水孔间距（高差）0.5m，放水孔径0.5m。根据水库副坝灌溉面积为300亩，本次设计输水流量为根据相关经验取值：Q=0.016m3/s。副坝放水卧管根据进口处实际地形布置，放水卧管与水平面的夹角为20.0，卧管全长7.0m，管顶高程119.8m，管顶设 150的通气孔，管底与消力井顶板相接；卧管最上层的放

44、水孔中心高程为115.86m，最底层放水孔中心高程为114.86m，放水孔间距（高差）0.5m，放水孔径0.20m。1.5.6 办公场所、防汛仓库与坝体白蚁防治三八水库一直没有办公场所和防汛仓库，根据国家对水库除险加固要求，结合三八水库实际地形条件，本次设计在新建总面积为34.5m2管理所和防汛仓库各两所。1.5.7 大坝观测设计三八水库自建成运行以来，大坝至今尚无坝肩沉降、位移、坝脚渗漏水量的观测设施，无法掌握大坝渗流、稳定情况。根据土石坝安全监测技术 (SL60-94)和省土石坝原型表面变形、渗流观测细则(试行)的有关规定，为了加强水库大坝工程监测，保证工程安全运行，拟增设坝体表面变形观测

45、设施、渗流设施和水文观测设施。1.6水土保持和环境保护 三八水库属无污染型小（二）型水利工程，对该工程除险加固处理，水库有关特征水位的改变不大，不会对库区和水库下游带来不利影响。因而没有制约本工程的环境影响问题。但工程施工对工程所在地方的自然环境、生态环境将产生一定的不利影响，可通过相应措施加以减免。具体措施有：1、加强施工区环境保护；2、道路与护坡工程施工时队边坡进行草皮护坡处理，对有交通要求的路面进行改造；3、设置环境保护管理机构。1.7 工程管理设计新建施工和防汛公路，管理人员暂借住租用的附近民房，由水利局统一调度使用。在库设水尺观测水位，完善水库调度系统。根据水利部颁发的水利工程管理单

46、位编制定员试行标准规定和水库的规模，设置三八水库管理所，隶属洪江市水利局，其职责负责水库的经营、运行、维修等全面管理。为加强水库工程管理，合理调度，按有关规定和工程实际核定水库管理人员为5人。1.8 施工组织设计本工程对外交通不方便，须新建防汛公路；施工水、电直接由库和电网供应。坝壳料当地残破积土可满足要求，冲抓回填土需到县城附近开采，运距约5.0km，块石料需到黔城附近采购，运距约12.5Km，运距较远，砂卵石料需到黔城潕水或沅水沿线砂砾石场采购，运距约12.5km。本次加固主要工程量如下：土石方开挖 ：2052m3土石回填：4236m3砼与钢筋砼：777 m3砌石：558m3钢筋制安：16

47、.82t 帷幕灌浆：40m回填灌浆：164m2 冲抓回填：146m本次加固工程主要材料用量如下：水泥：312t 砂：875m3砾石：869m3块石：603m3钢筋：18t本次加固工程施工总工期为6个月，主体建筑工程劳动总工时为3.8114万个工时。资金筹措：本项目已列入省病险水库除险加固规划重点小（）工程，工程投资由中央资金与省市县配套资金组成。1.9 安全生产安全生产必须坚持“安全第一，预防为主”的方针，按照“以人为本”的科学发展观，依法依规严格管理。根据本工程建设与运行管理的特点，分别采取适当的安全措施进行防护。1.10 工程概算1.10.1 编制依据 三八水库工程除险加固初步设计资料、图

48、纸； 本工程投资概算采用省水利厅湘水建管（2008）第16号文颁发的省水利水电工程设计概（估）算编制规定有关规定执行。 概算定额采用水利部总（2002）第116号文颁发的水利建筑工程概算定额；水利工程施工机械台时费定额；水利工程概预算补充定额(水利部水总2005389号)；水利工程概预算补充定额 (水文设施工程专项) (水利部水总2006140号)；水利水电设备安装工程概算定额 (水利部水建管1999523号)；中小型水利水电设备安装工程概算定额 (水利部水建199363号)；监理费按发改价格200816号文发布的建设工程监理与相关服务收费管理规定计算。此次计算取建安工作量的2.0%。设计费按

49、计价格200210号工程勘察设计收费管理规定计算，此次计算取计费基数的6.5%。1.10.2 概算投资三八水库加固工程静态总投资198.23万元。其中：建筑工程投资128.10万元；机电设备投资1.76万元；金结投资1.26万元；临时工程投资11.13万元，其他费46.54万元，基本预备费9.44万元，环境保护工程投资2.09万元，水土保持工程投资2.79万元。主体工程总投资160.31万元。2 水 文2.1 工程概况三八水库位于省洪江市红岩乡菊花村境，坝址地理位置坐标为北纬2707，东经10959，坝址控制集雨面积0.72km2，坝址以上干流长度1.281km，干流平均坡降18.5，流域植被

50、较好。水库正常蓄水位165.5m，相应库容47.8万m3，是一座以灌溉为主，兼顾防洪、养鱼等综合利用的小(2)型水利工程。水库枢纽工程由大坝、溢洪道、灌溉输水管涵与卧管等建筑物组成。2.2 气象三八水库缺乏完整的水文、气象观测资料，根据洪江市气象站19532006年实测资料统计，多年平均气温17，多年平均无霜期304天，多年平均日照时间为1354h，多年平均降雨量1359mm，70的降雨集中在47月。多年平均风速1.7m/s，多年平均最大风速17m/s。2.3 设计暴雨2.3.1工程等级与洪水标准三八水库位于山丘区，根据水利水电工程等级划分与洪水标准（SL2522000）和国家防洪标准（GB5

51、0201-94）规定三八水库为小（2）型水库，枢纽工程等级为等，主要建筑物为5级。大坝设计为均质土坝，按水利水电工程等级划分与洪水标准（SL2522000）的3.2.1条规定，本次复核的设计洪水标准采用20年一遇，校核洪水标准采用200年一遇，消能防冲洪水标准采用10年一遇。2.3.2 洪水计算三八水库所在河流没有相应水文测站与雨量站，且该水库建成运行至今没有开展入库流量、降雨量等项目实测工作，缺乏完整的水文、气象观测资料。因此，本阶段洪水复核的主要参数参照省水利水电厅1984年编制的省暴雨洪水查算手册（以下简称手册）进行查算。2.3.3设计暴雨根据三八水库的地理位置与集雨面积F=0.72km2，干流长度L=1.281km，干流平均坡降J=18.5，利用省暴雨洪水查算手册查得该水库所在流域属暴雨一致区第四区，多年平均最大24小时点降雨量24点=100 mm，CV=0.42，CS=3.5 CV。其他有关参数的查算结果见表2-1。表2-1 三八水库设计暴雨计算成果表P %项目0.5%5%10%备 注KP2.63 1.821.56统计参数：24点=100mmCV=0.42CS=3.5CV点面关系=0.9997初损I0=25.0