长涂大沙河水库加固保安初步设计报批稿

1.1绪言1.1.1工程位置和任务大沙河水库位于舟山市岱山县长涂镇大沙河村，水库中心位置：北纬30°14′47″，东径122°19′04″23，正常库容为35万m3，是一座主要用于饮用的小（二）型水库。本次工程任务是对大沙河水库进行加固保安，即对水库枢纽，建筑物进行加固，确保大沙河水库的安全，并发挥其原有设计功能。1.1.2设计、建设历史和工程现有面貌工程始建于1982年春季，1983年底完工。坝型为粘土心墙坝。水库由大坝、溢洪道，放水涵管及翻水管道等建筑物组成。现实测大坝全长169.5m，最大坝高22m。溢洪道位于大坝右坝头，全长199.5m。其中喇叭口宽10m，进口段长13.8m；控制段长6.3m，宽5m；渐变段长17.8m，出口宽4m；陡坡段长37m，宽4m；消力池长5m，宽4m；溢洪道下游段长119.3m，宽4m。放水涵管设在左坝头约40米处，穿过坝体。放水涵管用管径为300mm的铸铁管，外包30cm厚砼，在岱山县水务局组织的大坝安全技术认定报告书中认定结论为：该大坝坝体结构基本稳定，左右坝头、坝体、坝基存在渗漏现象，启闭机破旧失修，溢洪道有山岩堵塞现象，无水文、观测设施，大坝坝顶、坝坡杂草丛生，上坝道路不畅等问题；运行过程中严格控制蓄水水位。大坝安全技术认定类别评定为三类水库。因此为确保水库的安全，岱山县政府决定对该水库进行除险加固。1.1.3存在问题（1）大坝左、右坝头坝体渗透系数较大，不能达到大坝的防渗要求；（2）水库防渗心墙土，及坝体土与坝基接触段为中等透水甚至强透地层组成，应进行防渗处理；溢洪道连接的头墙未与大坝挡墙同高；洪道下泄纵坡断面局部有山岩突出阻碍，影响泄洪；（5）至启闭机房的道路不畅，需重新开辟；（6）启闭房破旧及启闭设备老化，拉杆支墩倾斜，影响水库正常放水；（7）（8）迎水面干砌块石护坡砌石凌乱，年久失修，需翻拆；（9）大坝坝顶杂草丛生，需重新修整；（10）背坡干砌块石局部破损、杂草丛生，上坡台阶已破损严重需重建；（11）目前无抗洪抢险道路，新建抗洪抢险道路；（12）左坝头未与山坡连接（原为方便群众砍柴留的缺口），应于连接。1.1.4加固内容大坝坝体全坝段及坝体与坝基接触段采用充填灌浆；大坝坝体全坝段及两坝头与山体接触段采用帷幕灌浆；与溢洪道连接的头墙应与大坝挡墙同高；对于溢洪道下泄纵坡断面局部有山岩突出部分应予清除；重新开辟至启闭机房的道路；新建启闭机房及更换启闭机设备；翻水泵房重建及更换连接泵房的进出口管道；翻拆迎水面干砌块石护坡；修坝顶路面；翻拆背坡干砌块石护坡及上坝台阶、马道；新建抗洪抢险道路；左坝头与山坡连接。1.2水文气象工程地处亚热带海洋型季风气候，受海洋调节，海洋性气候特征较为典型，季风明显，四季分明，冬暖夏凉，无酷暑严寒，温和湿润，光照充足，热量丰裕，常年多大风，春季多海雾，夏秋多台风并伴暴雨。根据岱山县1961~2002年观测资料，岱山县多年平均降雨量为1189.8毫米。采用P－Ⅲ型曲线拟合，求得岱山站不同重现期的年降雨量。岱山雨量站有1965～2000年共36年的年最大24小时暴雨观测资料，采用年最大值选择，运用P-Ⅲ型曲线进行频率拟合计算，求得岱山站最大24小时设计暴雨量。1.3工程地质区域及水库区地质条件本区地质构造位于浙闽粤沿海燕山期火山活动带的北段。温州－镇海北北东向断裂从本区西部海域通过，昌化－定海东西向断裂带位于本区以北，龙泉－宁波北东向断裂带斜贯本区，形成了以北东向、北北东向断裂为主，北西向、北北西向和南北向断裂相辅的断裂基本骨架。本区地震活动水平相当低，为少地震、震级小的地区，无地应力集中表现，根据建设部建筑抗地设计规范中的规定（GB50011－2001），本场区库区周边主要由弱～微透水的火山喷发的熔结凝灰岩和坡残积层组成，地质构造稳定性良好；地形为低山及低矮残丘，分水岭宽厚，不存在向邻谷渗漏、浸没等问题；岩体稳定性较好，不存在严重的库岸问题；水库区植被较为茂盛。综上述该水库不存在严重的渗漏、浸没、岸坡稳定等地质问题。抗震设防烈度为Ⅶ度，设计基本地震加速度峰值为0.10g。1.3.2坝址区工程地质条件1．地质概况⑴坝址山坡为侏罗纪火山喷发的熔结凝灰岩，其强度高，属坚硬岩，以及坡残积粘土，属弱～微透水地层。⑵河床坝基覆盖层为冲洪积的含粘性土砾砂以及含粘性土碎、砾石。其下伏基岩为流纹质熔结凝灰岩。⑶心墙土为含碎石粉质粘土、粘土，坝体土为含碎石粉质粘土。由于当时施工工具的限制，根据本次土工试验结果，该水库防渗心墙土的碾压密实度较差，不能达到碾压土石坝设计规范要求的碾压密实度大于等于96%的规范要求。⑷大坝坝体(心墙)，及坝体土与坝基接触段为中等透水甚至强透水地层组成，必须进行防渗处理以消除大坝渗透变形的安全隐患，达到大坝的防渗稳定要求。根据现场水文地质试验，大坝左、右坝头坝体渗透系数较大，不能够达到大坝的防渗要求；坝基渗透系数较小能达到防渗要求。⑸地下水：本区地下水类型有第四系松散堆积物孔隙潜水和基岩裂隙水，一般受大气降水补给，并向河流及地表水体排泄。孔隙潜水主要分布在第四系地层中，地下水位埋藏较浅，水位受季节变化，水量相对丰富。基岩裂隙主要分布于基岩裂隙中，富水性主要受岩石的风化程度和地质构造控制，一般富水性贫乏。河床表层为孔隙潜水，两岸及坝基深层为基岩裂隙水。2．坝址区工程地质评价⑵大坝坝基为火山喷发的熔结凝灰岩，河床坝基覆盖层为冲洪积的含碎、砾石粘性土，经大坝多年运行压密固结，容许沉降量和不均匀沉降已趋于隐定，能满足大坝强度稳定要求。⑶大坝心墙土与坝基接触段结合较差，坝基基岩渗透系数较小。心墙土为含碎石粉质粘土，坝体土为含碎石粉质粘土，经压实固结后有一定的抗剪、抗压强度，根据土工试验成果，该水库防渗心墙土的碾压密实度较差，局部呈松散状态，不能达到碾压土石坝设计规范要求的碾压密实度大于等于96%的规范要求。1.4工程任务和规模1.4.1工程建设的必要性大沙河水库从工程兴建到现在已运行近25年，水库建成20多年来为工农业生产和国民经济发展作出了重大贡献。大沙河水库目前存在渗透隐患，大坝心墙密实度不够，坝体土与坝基接触段结合较差，大坝左、右坝头坝体渗透系数较大，溢洪道纵坡上局部有山岩突出影响泄洪，上游护坡干砌石老化变形，下游无护面、杂草丛生，大坝坝顶杂草丛生，启闭设备老化陈旧等。根据水库存在的问题，为了确保保护区人民生命财产安全，保障水库受益范围内的饮水，并达到小型水库管理标准，确保工程效益的正常发挥，对大沙河水库进行除险加固是十分必要的，也是十分紧迫的。鉴于此，对大沙河水库枢纽建筑物存在的安全隐患问题必须进行除险加固处理，以充分发挥本水库兴利除害的综合利用功能。1.4.2工程任务大沙河水库是一座以饮水为主的小(二)型水库。水库枢纽主体工程有大坝、溢洪道、放水设备、翻水管道等建筑物。大沙河水库除险加固工程的任务是对水库枢纽建筑物进行除险加固，确保大沙河水库的安全，并发挥其原有设计功能。1.4.3调洪演算泄洪建筑物为设于右岸坝头开敞式溢洪道，堰顶宽度5m，底高程为35m。根据调洪和库容曲线，进行调洪演算，调洪成果见表1-2。表1-2洪水调节成果频率(%)洪峰流量(m3/s)库水位(m)相应库容(万m3)最大下泄流量(m3/s)3.30.33根据来水量计算、调洪计算等相关计算综合确定水库正常库容3，相应的正常水位为35m高程。33。（文中所注高程均为85黄海高程系）。1.5除险加固设计经计算确定大坝坝顶高程为37.6m，坝顶总宽度为5.0m(加上挡浪墙墙顶宽度0.8m)，大坝加高30cm，其中最上面为砼预制块路面10cm，并以2%坡度向坝顶下游侧倾斜排水；上游设一级马道，一级马道以上坡比为1:1.8，一级马道以下坡比为1：2.0，将原干砌块石清除后，将坝体用石渣拼宽至设计坡度后铺设20cm厚石碴垫层，上为30cm厚的框架结构干砌块石护坡。本次设计C20砼防浪墙高程为38.10m；坝顶下游设置三级马道，坡比分别为1：2、1：2、1：2.5，先将坝体用石渣拼宽至设计坡度后铺设20cm厚石碴垫层，上为40cm厚干砌块石护坡；在25m高程下面设置贴坡反滤设施，铺设400g/m2土工反滤布一层，40cm厚石屑垫层，50cm厚碎石反滤层，上层砌筑40cm厚干砌石保护层，背坡坝脚设干砌排水沟。该水库现有的放水涵管运行正常，涵管四周无渗透现象，现对其不进行改造。对原有的翻水泵房、供水泵房进行重建，原有的进出水管道进行更新。1.6施工组织长涂大沙河水库位于岱山县长涂镇大沙河村，交通方便，能满足施工的运输要求。坝址区为丘陵地形，大坝下游有一块平地，可供施工使用。本工程所需主要建筑材料有水泥、砂、石料、粘土等，石碴按Ⅹ级石方开采自行开采组价，运距3km。水泥、碎石按当地实际价，粘土可从附近料场购买，块石、粘土按当地实际购买价，其余其它材料均需外购，均从长涂镇购得。工程的施工用水、用电较为方便，施工用水使用自来水，施工用电可直接从当地电网接入，电源可以满足施工要求，但为了考虑停电影响，需考虑一台备用发电机。工程施工分土方开挖回填、石方开挖砌筑、砼工程，充填灌浆及基础帷幕灌浆等，施工总工期为12个月。1.7工程管理由岱山县长涂镇政府全面负责和统一管理工程建设工作，由长涂大沙河水库管理所负责工程建设和运行期的管理工作，主要是运行期工程管理范围内各项设施的安全运行及建筑物的维修养护等工作。工程施工期间，应配备一定数量的管理人员参加工程施工和移交工作，以便对整个工程有全面的了解，有利于今后的管理工作。库区工程管理范围：为库区征用地带，即坝址以上、下库区两岸土地征用线以内的库区范围；坝区管理范围：下游从坝轴线向下不少于50m，左右坝头距坝端水平不少于50m为界；放水管、溢洪道管理范围：为建筑物轮廓线以外20m为界。1.8环境影响评价根据主要环境影响因子的预测结果，本工程的有利影响是主要的、长期的，不利影响是次要的、局部的，其它影响均可通过相应措施予以减免，不存在重大的环境制约因素。本工程的临时施工道路在开挖中也要注意做好水土保持工作，土石方能利用的利用，不能利用要合理安置，不能随意堆放。施工临时占地在工程建成后要进行土地平整并搞好绿化工作，减少水土流失。1.9设计概算本工程总投资1273.9万元，其中建筑工程1014.3万元，临时工程49.0万元，独立费用96.4万元，基本预备费58万元，建设及场地征用费28万元。1.10工程特性表工程特性表序号及名称单位数量备注一、水文1.坝址以上集雨面积km22.利用水文系列年限年363.流域代表性流量设计洪水流量(P=%)m3/s校核洪水流量(P=0.33%)m3/s4.泥沙多年平均入库泥沙量t60二、水库1.水库水位校核洪水位m设计洪水位m正常蓄水位m35死水位m192.水库容积总库容万m3正常蓄水库容万m3死库容万m3兴利库容万m3三、下泄流量设计洪水位最大下泄流量m3/sP=3.3%校核洪水位时最大下泄流量m3/sP=0.33%四、主要建筑物及设备1.拦河坝坝型粘土心墙坝坝顶高程m最大坝高m22坝顶长度/坝顶宽(加防浪墙)m/续表工程特性表序号及名称单位数量备注2.泄水建筑物溢洪道型式宽浅式进水口宽m5最大下泄流量m3/s消能方式底流消能3.放水建筑物进口管径mm300铸铁管最大出水量m3/s六、施工1.主体工程数量坝体土方开挖m3大坝帷幕灌浆岩石地基钻孔m坝体石碴填筑m3C20砼m32.主要建筑材料水泥t690钢筋t73.施工临时房屋m25004.场内交通Km5.施工导流导流方式放水涵管6.施工总工期月12七、经济指标1.静态总投资万元2.总投资万元建筑工程万元临时工程万元建设及场地征用费万元28独立费用万元2水文气象2.1流域概况岱山县位于浙江省北部沿海的舟山群岛中部，地处长江、钱塘江入海处，介于北纬30°07′～30°38′，东经121°31′～123°17′之间。大沙河水库位于岱山县长涂镇大沙河村，距长涂镇人民政府4公里，隔港相望，水库汇水基本通过降雨地表径流，上游并未形成长年稳定的溪流。2。流域内无水文站，没有实测流量资料。2.2水文气象岱山县属亚热带海洋型季风气候，受海洋调节，海洋性气候特征较为典型，季风明显，四季分明，冬暖夏凉，无酷暑严寒，温和湿润，光照充足，热量丰裕，常年多大风，春季多海雾，夏秋多台风并伴暴雨。（岱山县气象特征详见表2-1~2-2）表2—1岱山站气象要素项目单位数值多年平均气温℃一月平均气温℃极端最低气温℃八月平均气温℃极端最高气温℃年日照时数小时2136日照百分数%多年平均降水量mm多年平均降雨日数天多年平均蒸发量mm1634无霜期天表2—2岱山站多年平均月气温、日照时数分布月份123456气温（℃）日照时数（小时）142月份789101112气温（℃）日照时数（小时）162表2—3岱山站各风向出现频率及平均风速风向NNNENEENEEESESESSE出现频率（%）平均风速（m/s）风向SSSWSWWSWWWNWNWNNW出现频率（%）平均风速（m/s）2.3水文基本资料长涂大沙河流域内无水文站和降水雨量观测站，邻近有高亭、衢山、定海和沈家门雨量站，以及定海的长春岭水文站。根据岱山县1961~2002年观测资料，岱山县多年平均降雨量为1189.8毫米。表2－4降水量资料及频率计算表序号从大到小排列kiki-1(ki-1)2p年份降雨量120022.27%219774.55%319896.82%419839.09%5197311.36%6199313.64%7199715.91%8199418.18%9199220.45%10199822.73%11198525.00%12196127.27%13199929.55%141976128131.82%15197534.09%16196536.36%17199538.64%18200040.91%19199043.18%20198745.45%续表2－4降水量资料及频率计算表序号从大到小排列kiki-1(ki-1)2p年份降雨量21196647.73%22197050.00%23200152.27%24198454.55%25197256.82%261982111059.09%27198061.36%28197463.64%29196965.91%30198668.18%311988103970.45%32198172.73%33197875.00%34199177.27%35196497879.55%36199681.82%37197184.09%38196886.36%39196288088.64%40196390.91%41197993.18%42196795.45%采用P－Ⅲ型曲线拟合，求得岱山站不同重现期的年降雨量。计算结果见表2-5，频率曲线见图2-1。表2-5岱山站年降雨量频率计算成果Hp=1189.9Cv=0.2Cs=Cv频率％1251020507590138511781005图2-1岱山雨量站有1965～2000年共36年的年最大24小时暴雨系列资料按P-Ⅲ型曲线进行频率拟合计算，求得岱山站最大24小时设计暴雨量。成果见表2-6、图2-2。表2-6设计暴雨计算成果表频率（％）重现期雨量(mm)500年一遇248300年一遇200年一遇1100年一遇250年一遇30年一遇520年一遇1010年一遇205年一遇图2-22.5设计洪水根据《小型水库》集流时间可近似地按下式计算：τ＝τ坡＋τ槽τ坡——水流流经山坡所需时间（小时），该流域较小，采用0.3小时；τ槽——水流流经溪槽所需时间（小时），τ槽＝L——主源长度（km）。V——溪槽中洪水流速（m/s），取1.5m/s。据以上公式算得的流域集流时间τ取0.4小时计算。以集流时间τ为单位，把24小时划分为24/τ个时段。第K时段的暴雨强度ik=Bk·ip(mm/h)；第K时段的暴雨Hk=ik·τ(mm)；暴雨强度公式：Bk——暴雨分配系数，Bk=K(1-n)-(K-1)(1-n)；n——将各时段的暴雨强度按以下原则组成最大24小时设计雨型：即把雨峰放在第21小时，老二、老三放在雨峰之前，然后按一前一后顺序排列，当峰后3小时排满后把余下的顺序排列在前面。根据设计雨型并假定各时段的暴雨均为一孤立暴雨，采用公式QmpψipF将各段洪水过程线叠加起来，作为该重现期的设计洪水过程线。式中：ψ—暴雨径流系数，这里取0.85；F—集雨面积（km2），这里取km2。本工程H24P=3.33%，H24P=0.33%=246.5mm。设计洪峰成果表见表2-7,洪水过程线见图2-3、2-4。表2-7设计洪峰成果表序号设计重现期洪峰流量（m3/s）洪水总量（万m3）备注1302300泥砂大沙河流域的泥沙淤积，主要来自水体的悬移质含泥量。由于缺乏悬移质的实测资料，根据原水文总站1986年《浙江省水资源》图集，查得本区多年平均悬移质含泥量为3，悬移质多年平均侵蚀模数为：Ms＝100t/km2。将查出的模数乘以该河流计算断面以上的流域面积，即为设计断面的悬移质多年平均输沙量：Wω＝MsF＝100×0.6＝60t即流域悬移质多年平均年入库输沙总量为60t。附图:2-3、30年一遇设计洪水过程线；2-4、300年一遇校核洪水过程线。附图2-330年一遇设计洪水过程线附图2-4300年一遇设计洪水过程线3工程地质3.1区域地质概况本区地质构造位于浙闽粤沿海燕山期火山活动带的北段。温州－镇海北北东向断裂从本区西部海域通过，昌化－定海东西向断裂带位于本区以北，龙泉－宁波北东向断裂带斜贯本区，形成了以北东向、北北东向断裂为主，北西向、北北西向和南北向断裂相辅的断裂基本骨架。本区地震活动水平相当低，为少地震、震级小的地区，无地应力集中表现，根据建设部建筑抗地设计规范中的规定（GB50011－2001），本场区抗震设防烈度为Ⅶ度，设计基本地震加速度峰值为0.10g。3.2水库区工程地质条件库区周边主要由弱～微透水的火山喷发的熔结凝灰岩和坡残积层组成，地质构造稳定性良好；地形为低山及低矮残丘，分水岭宽厚，不存在向邻谷渗漏、浸没等问题；岩体稳定性较好，不存在严重的库岸问题；水库区植被较为茂盛。综上述该水库不存在严重的渗漏、浸没、岸坡稳定等地质问题。3.3坝址区工程地质条件⑴坝址山坡为侏罗纪火山喷发的熔结凝灰岩，其强度高，属坚硬岩。以及坡残积粘土，属弱～微透水地层。⑵河床坝基覆盖层为冲洪积的含粘性土砾砂以及含粘性土碎、砾石。其下伏基岩为流纹质熔结凝灰岩。坝基为侏罗纪火山喷发的熔结凝灰岩。⑶心墙土为含碎石粉质粘土、粘土，坝体土为含碎石粉质粘土。由于当时施工工具的限制，根据本次土工试验结果，该水库防渗心墙土的碾压密实度较差，不能达到碾压土石坝设计规范要求的碾压密实度大于等于96%的规范要求。各钻孔的现场注水试验结果见表3-1。表3-1勘探孔水文地质试验一览表孔号孔深(m)试验类型渗透系数(cm/s)孔号孔深(m)试验类型渗透系数(cm/s)ZK1注水>E-2ZK3注水注水注水注水注水压水注水ZK2注水压水注水ZK5注水>E-2注水注水注水注水注水注水注水压水压水ZK6注水>E-2ZK3注水注水注水压水注水⑷大坝坝体(心墙)，及坝体土与坝基接触段为中等透水甚至强透水地层组成，必须进行防渗处理以消除大坝渗透变形的安全隐患，达到大坝的防渗稳定要求。根据现场水文地质试验，大坝左、右坝头坝体渗透系数较大，不能够达到大坝的防渗要求；坝基渗透系数较小能达到防渗要求。⑸地下水：本区地下水类型有第四系松散堆积物孔隙潜水和基岩裂隙水，一般受大气降水补给，并向河流及地表水体排泄。孔隙潜水主要分布在第四系地层中，地下水位埋藏较浅，水位受季节变化，水量相对丰富。基岩裂隙主要分布于基岩裂隙中，富水性主要受岩石的风化程度和地质构造控制，一般富水性贫乏。河床表层为孔隙潜水，两岸及坝基深层为基岩裂隙水。⑴大坝坝体土为含碎石粉质粘土，经压实固结后有一定的抗剪、抗压强度，根据土工试验成果，该水库防渗心墙土的碾压密实度较差，不能达到碾压土石坝设计规范要求的碾压密实度大于等于96%的规范要求。⑵大坝坝基为火山喷发的熔结凝灰岩，河床坝基覆盖层为冲洪积的含碎、砾石粘性土，经大坝多年运行压密固结，容许沉降量和不均匀沉降已趋于隐定，能满足大坝强度稳定要求。⑶大坝心墙土与坝基接触段结合较差，坝基基岩渗透系数较小。3.4结论1、库区不存在严重的渗漏、浸没、岸坡稳定问题。2、区域地质构造稳定，地震基本加速度值为0.10g。3、大坝坝体(心墙)上部，及坝体土与坝基接触段为中等透水甚至强透地层组成，应进行防渗处理以消除大坝渗透变形的安全隐患，达到大坝的防渗稳定要求。根据现场水文地质试验，大坝左、右坝头坝体渗透系数较大，不能够达到大坝的防渗要求；坝基渗透系数较小能达到防渗要求。4、心墙土为含碎石粉质粘土，坝体土为含碎石粉质粘土，根据土工试验成果，该水库防渗心墙土的碾压密实度较差，局部呈松散状态，不能达到碾压土石坝设计规范要求的碾压密实度大于等于96%的规范要求。表3-2地基土物理力学指标设计参数表工程编号：200721工程名称：大沙河水库大坝试验日期：层

序岩土名称含水量土的重度孔隙比土的比重液

限塑

限塑性指数液性指数压缩系数水平渗透系数垂直渗透系数垂直固结系数快剪法固快法建议值CvP=200KPa凝聚力摩擦角凝聚力摩擦角压缩模量地基承载力特征值ω0γe0GsωlωpIPILα1-2khkvcφcφEs1-2fk(%)(kN/m3)(%)(%)(%)(%)(%)(MPa-1)(cm/s)(cm/s)(cm2/s)(KPa)(°)(KPa)(°)(MPa)(KPa)1-1块石2含粘土砂、卵石、砾砂6.58200.03含碎石、角砾粘土27.719.960.7552.7440.522.817.70.2760.3036.016.932.320.8180.01含砾砂、碎石粘土27.320.250.7202.7440.022.617.30.2670.2841.86.09150.04-1强风化流纹质熔结凝灰岩27.520.130.7372.7440.422.817.60.2690.2633.021.026.021.0500.04-2中风化流纹质熔结凝灰岩>10004-3微风化流纹质熔结凝灰岩4工程任务和规模4.1工程建设的必要性长期以来，这些水库（山塘）为保障我市人民群众的生产生活用水需要和经济社会的持续发展发挥了重要作用。但由于这些水库大多建于上世纪50-70年代，受当时财力、物力及技术条件的限制，普遍存在标准偏低、施工质量不高、设施不完备等问题。经过三、五十年的运行，水库设施普遍老化，目前已进入病害多发期，近年来，全市各地虽对部分病险水库进行了除险加固，及时排除了已发现的险情。但随着时间的推延，新的问题又不断暴露出来，许多隐患逐渐成为险情。病险水库时刻威胁着广大人民群众的生命财产安全，也严重影响经济社会的发展。实施病险水库加固保安，是贯彻落实“三个代表”重要思想的具体实践，是建设“平安舟山”的客观要求。全市各级有关部门必须从坚持立党为公、执政为民和落实科学发展观的高度出发，进一步提高对实施病险水库加固保安重要性的认识，不断增强责任感和紧迫性，切实消除水库安全隐患，确保水库安全运行。大沙河水库始建于1982年春，1983年底完工。水库总库容43万m3，正常库容35万m3，属于小（二）型水库。2003年3月岱山县水务局组织的大坝安全鉴定中被确定为二类安全类别。我院技术人员经现场查勘，发现水库存在问题很多，如今存在的主要问题为：1、大坝左、右坝头坝体渗透系数较大，不能达到大坝的防渗要求；2、水库防渗心墙土，及坝体土与坝基接触段为中等透水甚至强透地层组成，应进行防渗处理；3、与溢洪道连接的头墙未与大坝挡墙同高；4、溢洪道下泄纵坡断面局部有山岩突出阻碍，影响泄洪；5、至启闭机房的道路不畅，需重新开辟；6、启闭房破旧及启闭设备老化，拉杆支墩倾斜，影响水库正常放水；7、原翻水、供水泵房破旧及连接的进出口管道已经老化,需要进行新建及更新；8、迎水面干砌块石护坡砌石凌乱，年久失修，需翻拆；9、大坝坝顶杂草丛生，需重新修整；10、背坡干砌块石局部破损、杂草丛生，上坡台阶已破损严重需重建；11、目前无抗洪抢险道路，新建宽5m的抗洪抢险道路；12、左坝头未与山坡连接（原为方便群众砍柴留的缺口），应于连接。因此需要对水库进行除险加固建设，以消除水库安全隐患，这也是我市积极贯彻落实省水利厅的“千库保安”要求的具体体现。4.2工程建设主要任务（一）根据技术认定，对水库大坝存在的各种安全隐患进行除险加固，对老化破损设备进行补强、更新。大坝防洪达到设防要求，坝体渗流、结构稳定，满足安全运行要求，泄洪设施结构及布置满足安全行洪要求。（二）配套完善水库大坝观测设施。对不同坝型观测的必测项目及必设数量进行完善和补设；对破损失效的观测设施进行更新改造；同时改造和完善水库水位观测装置。（三）加强水库安全管理。建立健全安全管理制度，落实管理人员和管理经费，强化管理责任考核，全面提高水库的安全管理水平。（四）重视水库环境建设。改善库区水环境，保护库区植被，涵养水源，保护水质；美化管理区环境，创造山青水绿、景观宜人的水库新形象。4.3工程规模水库库容根据实测的1/1000库区地形图量算而得，水位-库容关系具体见表4-1、图4-1。水位～库容关系表表4-1高程(m)体积(万m3)总库容(万m3)备注1617181920212223242526272829303132333435溢3637坝图4-14.3.2正常库容、正常水位确定本工程正常蓄水位为35m高程，相应的库容为35.06万立方米。洪水调节与洪水位选定：根据SL252－2000《水利水电工程等级划分及洪水标准》，属Ⅴ等工程，水库大坝为5级建筑物，永久性水工建筑物洪水标准：正常运用（设计）洪水重现期30年；非常运用（校核）洪水重现期300年。4.3.4调洪原则本阶段水库调洪原则如下：起调水位：正常蓄水位，即该水库起调水位为35m。溢洪道自由溢流。现有放水涵管不承担泄洪任务。4.3.5洪水调节计算成果根据调洪原则和库容曲线，进行调洪演算。调洪演算采用时段法，按平衡方程公式。溢洪道采用无闸门控制的开敞式宽顶堰，其泄流能力为：Q泄=ε式中：m流量系数，取1.48；εB溢洪道净宽mH0溢洪道堰顶水深m调洪计算成果见表4-2。水库调洪计算成果表表4-2堰顶宽度（m）设计洪水（30年一遇）校核洪水（300年一遇）设计洪水位（m）相应库容（万m3）最大泄量（m3/s）校核洪水位（m）相应库容（万m3）最大泄量（m3/s）33。5工程布置及主要建筑物5.1设计依据采用的主要技术规范及依据：《水利水电工程初步设计报告编制规程》DL5020-93《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252-2000《碾压式土石坝设计规范》SL274-2001《溢洪道设计规范》SL252-2000《水工建筑物水泥灌浆施工技术规程》DL/T5148-2001《浙江省千库保安工程建设管理办法和规定》《工程建设标准强制性条文》2004年版《小型水库》浙江省水利厅1974年《浙江省岱山县大沙河水库安全技术认定报告书》《大沙河水库大坝工程地质勘察报告》大沙河水库加固后总库容万m3，正常库容万m3，属小二型水库，按《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。主要建筑物为5级，次要建筑物为5级，临时建筑物为5级。根据SL252－2000《水利水电工程等级划分及洪水标准》，永久性水工建筑物洪水标准：正常运用（设计）洪水重现期30年；非常运用（校核）洪水重现期300年。5.1.4设计基本资料（1）水位及流量水位及流量关系表洪水频率%最大入库流量m3/s最大下泄流量m3/s最高库水位m0.33（2）水文气象资料多年平均气温℃℃。一年之中8月份气温最高，8月份多年平均气温℃；一年中1月份气温最低，多年平均1月份气温℃，历年极端最低气温-℃。多年平均日照时数2136小时，多年平均降雨日数134.5天，本流域多年平均降水量1189.8mm，多年平均径流深300mm，无霜期天，多年平均风速，最大风速。（3）地振动参数根据建设部建筑抗震设计规范中的规定（GB50011－2001），本工程坝址区抗震设防烈度为Ⅶ度，设计基本地震加速度峰值为0.10g。（4）大坝力学指标设计参数大坝力学指标设计参数表物理力学指标土层名称含水量土的重度抗剪强度（固快）(%)(kN/m3)C(kPa)Φ(°)坝体填筑土坝基土坝基5.2工程总体布置大坝全长169.5m，最大坝高22m。溢洪道位于大坝右坝头，全长199.5m,喇叭口宽10m，进口段长13.8m；控制段长6.3m，宽5m；渐变段长17.8m，出口宽4m；陡坡段长37m，宽4m；消力池长5m，宽4m；溢洪道下游段长119.3m，宽4m。放水涵管设在左坝头约40米处，穿过坝体。放水涵管用管径为300mm的铸铁管，外包30cm厚砼。灌浆布置在原大坝中心位置。根据《地质报告》分析结果如下：坝体土与心墙土为含碎石粉质粘土，其渗透系数未达到规范规定的不大于1×10-5cm/s的要求，此坝属于心墙坝。河床坝基覆盖层为冲洪积的含碎、砾石粘性土。坝体、坝体土与坝基接触段及大坝左右坝头渗漏较为严重，必须对大坝进行防渗处理。大坝防渗处理总的原则是“上堵下排”，上堵的措施有垂直防渗和水平铺盖防渗，下排的措施有反滤透水铺盖、导渗沟和减压井等，一般而言，垂直防渗措施能有效地解决渗漏问题，适用于新建坝的防渗处理和已建坝的防渗加固，水平防渗措施能在一定程度上控制大坝的渗透问题，但对改善大坝的渗透稳定效果不明显，且只适用于新建坝；若只进行下排措施虽然施工简单，但投资较大，只能在一定程度上控制主坝的渗透稳定问题，对减小大坝的渗漏问题不起作用，且易失效，日后维护工作量大，下排只有在上堵的情况下才能发挥其作用。对水库大坝的防渗除险加固应根据该大坝的工程地质条件，历年险情，水库的功能等因素，合理分析，使工程措施经济合理，行之有效。大坝防渗处理主要考虑如下三种方案作比较：方案一：坝体充填灌浆＋坝肩基帷幕灌浆充填灌浆是将钻孔内的浆液在灌浆压力作用下，直径较小颗粒组成的浆液渗透到土体大颗粒的空隙内。其渗透程度随压力而增加，由于在渗透过程中能量消耗大，影响范围小，灌浆压力对地层的挤压作用也很有限，如果适当地增大灌浆压力，当其在孔壁上引起的切向拉应力大于地层的小主应力与土壤的抗拉强度之和时，应会使土体发生劈裂，浆液沿裂缝流动，能量消耗小，浸入范围大，当灌浆停止时，压力减小，土体回弹压缩浆液，促使浆体排水固结，进而提高浆体密度。灌浆方案优点：通过对坝体、坝基坝肩灌浆处理能基本解决大坝存在的渗漏问题，施工工艺简单，容易控操作，施工工艺成熟，经验多，对大坝稳定影响较小，投资省，工期短，对施工场地材料要求低。缺点：对隐蔽工程需严格控制施工质量，施工需在一定的水库低蓄水位下进行，工程完成后永久性不及防渗墙。方案二：坝体砼防渗墙+坝基帷幕灌浆m，在防渗墙内预埋φ110m。混凝土防渗优点：墙施工工期短，平均台班能挖槽约80cm2～150cm2，防渗处理较为彻底，效果可靠，防渗质量高，能解决大坝存在的渗漏问题，施工质量达到要求后使用年限长；缺点：混凝土防渗墙方案投资较大，只适合长期投资，并且对施工场地要求高，场地布置困难，材料要求高，数量大，施工不易控制和处理，如坝体本身质量差，施工中可能会发生坍孔，影响危害大，对大坝安全构成威胁，汛期施工风险大，泥浆排放量大，环境影响大。方案三：套井回填+坝基帷幕套井回填粘土是利用机具对坝体进行冲抓取土造孔，再用优质粘土回填，要求在水库放空或库水位低于处理面高程时进行，该法在我省中小型水库土坝防渗加固中应用较多。具有设备工艺简单，操作方便，造价较低的优点，但当回填深度大于20m时，施工质量不易保证。将以上方案一～方案三基础处理比较如下：从技术方面比较上述三种方案中，对坝基采用帷幕灌浆处理是相同的，所不同的是对大坝坝体加固处理方式不同。从工程技术方面来看，坝体加固采用充填灌浆、砼防渗墙和套井回填都是可行的，都是十分成熟的防渗处理技术，广泛用于堤防和水库大坝的加固工程中。从工程投资方面比较由大坝除险加固三种不同方案工程投资来看，套井回填投资最省，充填灌浆投资较套井回填多一点，砼防渗墙投资较大。本工程投资资金有限，不可能采用砼防渗墙。从施工难度比较充填灌浆施工简单、操作方便，对大坝影响较小、投资较省、工期较短，但灌浆质量不易保证；砼防渗墙整体性好，质量可靠，防渗效果好，耐久性好，但投资较大，并且对施工场地要求高，场地布置困难，施工不易控制和处理，如坝体本身质量差，施工中可能会发生坍孔，影响危害大，对大坝安全构成威胁，汛期施工风险大，泥浆排放量大，环境影响大。套井回填具有设备工艺简单，操作方便，造价较低的优点，但由于该库区无优质粘土，如外运则工程造价较高，而且套井回填与帷幕灌浆结合部较难处理，需要在上游坡面设置复合土工膜防渗设施予以辅助，施工工期较长，且要求水库放空或库水位低于处理面高程。综上所述，本设计选用坝体充填灌浆+坝基帷幕灌浆，因其有施工简单、操作方便，对大坝影响较小、投资较省、工期较短的优点。该方案有成功的经验，广泛应用于水库的除险加固中。（1）充填灌浆的位置灌浆布置在原大坝中心位置，三排布孔，排距，孔距，分三序灌注，灌浆中心线与大坝中心一致。（2）灌浆范围大坝采用全坝段灌浆，加溢洪道段5m，深度为坝体与坝基分界线以下1m。（3）灌浆材料河槽部分坝基心墙底线以上充填式灌浆以粘土为主，掺5％水泥，为提高泥浆的流动性，可掺入少量的水玻璃，掺量可占干土重的％～％，最佳用量可通过试验确定。心墙底线以下灌水泥粘土浆，掺30%水泥。砂浆容重～3，按“先稀后浓”、“少灌多复”原则进行灌注。（4）灌浆压力充填式灌浆注浆管上端孔口压力应小于。（1）灌浆帷幕的位置帷幕必须与坝体充填灌浆孔紧密相连，以达到有效阻水的目的，使坝基防渗体与坝体防渗形成一个完整的防渗体系。灌浆中心线与大坝中心线一致。大坝采用全坝段灌浆，加两坝头各延长10m，以防止绕坝渗流。（2）灌浆帷幕深度帷幕灌浆造孔应深入相对不透水界线5.0m，灌浆段顶高程为坝体与坝基分界线以上1m，平均孔深11.7m（最大孔深20.42m），灌浆后要求大坝整体渗透率达到ω≤5Lu。（3）帷幕灌浆的技术要求采用钻探式钻机，要求在XY-150型以上钻机，要求垂直，斜率控制在1.5%以内；开钻后，孔口下Φ108护壁管，干打干钻成孔，遇块石钻进困难时适当加小量水及稀泥浆护壁成孔。=1\*GB3①钻孔垂直度要求：根据《水工建筑物水泥灌浆施工技术规程》DL/T5148-2001，对于钻孔深度在20～30m之间，孔底最大允许偏差值不大于，按帷幕影响半径，成墙厚度；=2\*GB3②钻孔布置：沿坝轴线采用双排布孔，排距，孔距；=3\*GB3③洗孔与压水试验（并作记录备查）。坝体为土质防渗体，接触段洗孔时，采用低压洗孔，不能用脉冲压力，其余各段可用设计灌浆压力的80%。压水试验，每段都要做。土坝的接触段要注意，只孔口起压就可以。采用自上而下分段灌浆法，先导孔应自上而下分段进行压水试验，各次序灌浆孔的各灌浆段在灌浆前宜进行简易压水试验，简易压水试验及孔内冲洗压力80%的灌浆压力，该值若大于1Mpa时，采用1Mpa。压水20min，每5min测读一次压入流量，取最后的流量值作为计算流量，其成果仍以透水率表示。计算ω值时，地下水位可利用先导孔测距测定的孔水位或采用下游水位，ω≤5Lu。=4\*GB3④灌注材料以水泥灌浆为主，为确保灌浆质量，要求使用级普通硅酸盐水泥，水泥细度要求通过80μm方孔筛的筛余量不大于5%，水泥浆净浆的标准稠度约为25-30%。粘土水泥浆容重1.3－1.5g/cm3，粘粒含量30-50%，泥浆粘度20-30秒。=5\*GB3⑤浆液配比灌浆浆液的浓度应由稀到浓，逐级变换。浆液水灰比采用5:1、3:1、2:1、1:1、0.8:1、0.6：1六个比级，开灌水灰比可采用5:1，灌浆时，按规范要求，逐级改变。当灌浆压力保持不变，注入率持续减少时，或当注入率不变而压力持续升高时，不得改变水灰比。当某一比级浆液的注入率已达到300L以上或灌注时间已达1h，而灌浆压力和注入率均无改变或改变不显著时，应改浓一级。当注入率大于30L/min时，可根据具体情况越级变浓。=6\*GB3⑥灌浆压力灌浆压力控制根据公式P＝P0＋mD拟定，而后在灌浆施工过程中调整确定。式中：P0――为表面地段允许的压力（取0.05MPa）；m――为灌浆段顶板在岩石中每深1m所允许增加的压力值（0.025MPa）；D――为灌浆段顶板以上岩石厚度；=7\*GB3⑦灌浆方法本工程灌浆分三序施工，采用自上而下进行灌浆。第1段（接触段）0.5m；第2段及以下为2-3m为一段。坝基灌浆采用双套管保护，每灌浆一段套管需跟进，橡塞塞在套管内。=8\*GB3⑧灌浆结束标准灌浆结束标准为：ω≤5Lu=9\*GB3⑨检查孔数量与要求规范要求检查孔数量为总孔数10%。接触段及以下一段合格率要达到100%。=10\*GB3⑩封孔技术要求坝基部分封孔按SL-62-94执行。土坝坝体部分的封孔材料，要与原坝体防渗体相同的土料，用含水量略小于最优级含水量的土分散封填，在先吊干孔内的积水，套管拔一节，封一段，根据钻孔的直径计算，每次倒入孔内的土厚度不超过30~40cm，用钻杆接夯头击实，并逐一记录，封完全孔后进行压实度核算。不满足要求的进行重封。5.3挡水建筑物大坝为粘土心墙土坝，按30年一遇洪水设计，300年一遇洪水校核，水库正常蓄水位35mmm。防浪墙墙顶高程等于水库静水位与超高之和。根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252-2000、《碾压式土石坝设计规范》SL274-2001及《水工建筑物抗震设计规范》SL203-97有关规定，按以下运行情况计算，取其最大值：(1)设计洪水位+正常运用情况的坝顶超高；(2)校核洪水位+非常运用情况的坝顶超高；m)。m，在非常运用条件下，坝顶应不低于静水位。坝顶超高按下式计算：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)。其中《小型水库》风浪爬高R按以下公式计算：式中：m——土坝迎水坡的坡度系数；K——迎水坡糙率系数；V——风速(m/s)；L——水库吹程(km)。最大风雍水面高度按下式计算：式中：K——×10-5；W——计算风速(m/s)；D——风区长度(m)；g——重力加速度，取gm/s2；Hm——水域平均水深(m)。计算结果见表5-3。坝顶高程计算表表5—3单位:m计算工况静水位(m)计算风速(m/s)波浪爬高(m)风雍高(m)安全加高(m)坝顶超高(m)计算值(m)正常+地震35设计校核1确定坝顶高程37.60m，挡浪墙顶高程38.10m，挡浪墙高0.5m。经计算确定大坝坝顶高程为m，原坝顶高程为37.3m，坝顶宽度为，因此对坝体加高30cm，坝顶加宽到5m（包括挡浪墙）。坝顶铺设砼预制块路面10cm；迎水坡设一级马道，一级马道以上边坡为1:1.8，一级马道以下边坡为1:2.0，将原干砌块石翻拆后，将坝体用石渣拼宽至设计坡度后用30cm厚的砼框架结构干砌块石护坡。原干砌块石利用20%。下游设三级马道，坡比分别为1:2，将坝体用石渣拼宽至设计坡度后用40cm厚干砌块石护坡，在25m高程下面设置斜卧式排水设备，铺设400g/m2土工布一层，40cm厚石屑垫层和50cm厚碎石反滤层。上层砌筑40cm干砌石保护层，背坡坝脚设干砌块石排水沟。具体结构见大坝断面结构图。5.4水库渗流计算采用有限元法取最大坝高断面为典型断面对大坝的渗流问题进行分析计算。渗流计算中各土层的特性指标见下表：各土层分区渗透系数取值表5-4分区号材料类型水平渗透系数Kh(m/d)垂直渗透系数Kv(m/d)1坝壳土0.011752坝体填筑粘土3心墙土4坝基土计算工况及结果计算工况为：上游正常蓄水位(35.0)，下游假设水位刚好淹没地面少许。3/d.m。5.5水库渗流稳定复核计算水库大坝坝坡抗滑稳定计算采用瑞典圆弧法。计算中各土层的特性指标见下表：稳定计算各土层分区物理力学指标表物理力学指标土层名称重度抗剪强度(kN/m3)C(kPa)Φ(°)坝壳土211818坝体填筑粘土心墙土坝基土基岩2621注：坝壳土的物理力学指标为经验取值。工况一：施工期的上、下游坝坡；工况二：稳定渗流期的上、下游坝坡；工况三：水库水位降落期的上游坝坡；工况四：正常运用遇地震的上、下游坝坡。计算结果水库大坝坝坡抗滑稳定安全系数计算成果表计算工况上游坝坡下游坝坡规范允许值工况一工况二工况三工况四图一图二图三图四图五图六图七图八5.6溢洪道加固溢洪道型式为宽浅式，位于大坝右坝头，由于溢洪道局部山岩突出影响泄洪，需进行加固处理。溢洪道全长199.5m，分进口段、控制段、渐变段、陡坡段、消力池段和下游段。进水口设置为喇叭口，长13.8m，宽5m;控制段长6.3m，宽5m;渐变段长17.8m，出口宽为4m;陡坡段长37m，宽度4m;消力池长度5m，宽4m，底部用30cm厚C20砼护底，下铺10cm厚C15砼垫层;下游段长119.3m，宽4m。溢洪道导墙采用C20细石砼灌砌块石，迎水面坡比为1：0.2，背水坡坡比为1:0.2，导墙压顶厚15cm，墙体内每2m设Φ5cm的PVC排水管一根，底板采用C20砼浇筑，沿溢洪道水流方向每隔15m设置一道C20砼道坎，砼护底、压顶及灌砌块石挡墙每隔20m设置一道沥青松木板伸缩缝，砼护底每隔5m设置一道假缝。尾水渠通向下游河道，拟修建尾水渠119.3m，各分段的具体结构断面见溢洪道断面结构图。5.7放水设施现有启闭机1台，进水孔口尺寸为300mm，正常使用情况下流量为1.595m3/s，能满足使用要求。启闭机安装高程，根据死水位高程，本启闭机进口安装在▽19m，因较长时间暴露在外，原来启闭机的拉杆已经锈蚀，支墩也已严重变形，必须更换。考虑到取水需要及方便管理，本次安装2台启闭机，直径仍为300mm。2。新建C20砼道路长32m，宽2m，便于水库管理人员进出启闭机房工作。5.8翻水、供水泵房及管道原有的翻水、供水泵房已经破旧，与泵房相连接的进出口管道已经老化，需进行重建及更新。重建翻水、供水泵房及管理房共300m2，更换从水库涵管出水通往翻水泵房的直径为300mm长为150m的铸铁管，更换从供水泵房通往山顶的直径为250mm长为300m的供水铸铁管，更换从翻水泵房翻往水库的直径为250mm长为200米的PE管。5.9工程观测为监测大坝安全运行，本次除险加固对大坝设置较完整的工程安全监测系统。5.9.1观测目的及设计原则为了及时掌握大坝运行的变化情况，监测大坝的安全运行，本着有效、可靠、坚固和经济的原则，进行工程观测设计。工程观测设计以肉眼和外部观测为主，主要观测项目设置包括表面沉降及位移、渗流量、上下游水位等。5.9.2监测项目和监测方法1、巡视检查应经常和定期进行一般外表观测，如坝体裂缝、塌陷、隆起、流土、管涌等现象，检查排水系统是畅通、草皮护坡植被完好，有无蚁穴等隐患。对放水涵管的闸门、启闭设备应定期检查，保证闸门启闭灵活。2、外部观测1)表面变形监测采用视准线法，在坝顶沿轴线布置1条视准线，并设3个观测横断面，每条视准线在两岸基岩上各布置一个工作基点和榇基点，并在两岸各设一个水准基点，用以监测大坝表部的垂直和水平位移。2)库水库观测在原坝顶位置设置自记水位观测计。6施工组织设计6.1施工条件（1）对外交通大沙河水库工程位于岱山县长涂大沙河村，有乡村道路直达该村。交通方便，能满足施工的运输要求。（2）工程布置mm，最大坝高22m，坝顶宽为5mm。（3）施工场地条件坝址区为丘陵地形，大坝下游有大片平地，可供施工使用。（4）建筑材料的来源，水电等供应条件本工程所需主要建筑材料有水泥、钢筋、砂、石料、粘土等，除砂、水泥、钢材外，粘土及石碴可以通过附近料场解决。石碴按Ⅹ级石方自行开采组价，运距3km以内。块石按外购价，每方150元。工程的施工用水、用电较为方便，施工用水采用自来水，用水水质和水量均能满足生产需要，施工用电可直接从当地电网接入，电源可以满足施工要求，但为了考虑停电影响，需考虑一台备用发电机。岱山县属亚热带海洋型季风气候，受海洋调节，海洋性气候特征较为典型，季风明显，四季分明，冬暖夏凉，无酷暑严寒，温和湿润，光照充足，热量丰裕，常年多大风，春季多海雾，夏秋多台风并伴暴雨。4～10月份为汛期，降雨频繁，其中7～10月份还经常会受到台风的影响，10月份～次年4月份为非汛期，除受冷空气影响会有少量的雨雪天气，基本是以晴朗为主，这段时间是施工的黄金时期。6.2施工导流6.2.1导流时段根据水文分析，本地区4月16日至7月15日为梅雨期，7月16日至10月15日为台风期，其余为非汛期。导流标准本水库属小(二)型水库，按《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，按国家《防洪标准》GB50201—94的规定，施工围堰等临时建筑物渡汛设计洪水标准为10年一遇。导流方式本工程可以充分利用其现有的放水涵管导流上游来水，通过放水涵管的排放及库容的调蓄可以满足10年一遇洪水度汛要求。6.3工程施工清基土方平均厚25cm，要求把坝体上的杂草连根清除，坝体开挖采用1m3挖掘机挖除，5T自卸车运输出碴。弃料场距施工场地约1km。坝体填筑采用1m3挖掘机装，5T自卸车运输上坝，推土机推平，履带拖拉机碾压。上下游坝坡护坡碎石垫层，由5T自卸汽车运输至坝顶，溜槽送至填筑部位，人工摊铺。块石护坡采用人工砌筑。砼浇筑主要有大坝上游框架结构、砼挡浪墙、坝顶路面及路缘、溢洪道底板。输水管镇墩、支墩等，配拌和机一台，胶轮车运输入仓，平板振捣器或插入式振捣器振捣的振捣方法施工。砼避免在高温季节或高温时段浇筑。加强养护措施，并在施工时改小块体尺寸，避免发生出现砼贯穿性裂缝。砼级配采用二级配，砼最大水灰比，坍落度3～5cm。砼挡浪墙、砼护肩和浆砌块石、灌砌块石等每隔10m设置2cm厚沥青木板一道。砼拌和应采用搅拌机械拌和，拌和时间2分钟以上。运输时应避免产生离析、漏浆现象。砼拌和至浇筑地点，其间隔时间随外界温度而定，一般不超过30分钟。砼浇捣厚度一次不得超过40厘米，振捣时严格掌握快插慢拔的施工方法，同时严格控制合适的水灰比。大坝坝体采用充填式灌浆结合坝基水泥帷幕灌浆，帷幕灌浆为双排布孔，充填式灌浆为三排布孔，排距都是，孔距都为，为防止绕坝渗漏现象，因此对左右坝端各向两端山体延伸10m进行帷幕灌浆；充填灌浆孔262只，最大孔深m，平均孔深m。坝基基岩采用水泥灌浆帷幕防渗，帷幕孔深入相对不透水层以下5.0m，水泥帷幕灌浆孔190只，最大孔深m，平均孔深m。灌浆施工主要技术要求（1）钻孔布孔位置中心线与大坝中心轴线一致，采用双排钻孔灌浆，排距，孔距；先上游坡排，后下游坡排，分Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ次序施工。施工可采用钻探式钻机，要求在XY－150型以上钻机，开钻后，孔口下φ108mm护壁管，干打干钻成孔，遇块石钻进困难时改用干榄形钻头把块石挤开。（2）制浆浆池设计一定要有沉砂沙，制浆时要定时测定泥浆的容重与粘度。充填灌浆土料要求粘粒含量20%～45%，粉粒含量35％～50％，土料应先在泥浆池内浸泡数小时，搅拌成浆，通过过滤筛清除大颗粒和杂物，灌浆前再通过35孔/cm2的过滤筛。（3）灌浆工艺充填灌浆采用SGB－Ⅰ型灌浆泵灌浆。灌浆施工流程：运料→堆料→打浆→网筛→浆池→搅拌→灌浆泵→输浆管→孔口装置→回浆帷幕灌浆施工流程：钻孔→冲洗→压水试验（要做记录备查）→灌浆→封孔（4）灌浆材料心墙底线以上部分土坝充填式灌浆以粘土为主，掺5％水泥，为提高泥浆的流动性，可掺入少量的水玻璃，掺量可占干土重的％～％，最佳用量可通过试验确定。心墙底线以下部分，灌水泥粘土浆，掺30％水泥。帷幕灌浆以水泥灌浆为主，为确保灌浆质量，要求使用级普通硅酸盐水泥，浆液水灰比采用5：1、3：1、2：1、1：1、：1、0.6：1六个比级，开灌水灰比可采用5：1，灌浆时，按规范要求，逐级改变。（5）灌浆压力充填式灌浆注浆管上端孔口压力应小于。帷幕灌浆各段灌浆压力以孔口为准，孔口压力不大于，灌浆压静压力公式P=P0+mD计算，P0为表面地段允许的压力（取），m为灌浆段顶板在岩石中深一米所允许增加的压力值（），D为灌浆段顶板以上岩石厚度。（6）封孔当浆液升至孔口，经连续复灌3次不再吃浆时，或ω≤5Lu即可终止灌浆，待孔周围泥浆不再流动时，将孔内浆液取出，扫孔到底，用直径2～3cm、含水量适中的粘土球分层回填捣实。（7）检查孔帷幕灌浆检查孔数量为总孔数的10%。（8）其余技术要求按SD266-88《土坝坝体灌浆技术规范》执行。工程中的砌石工程严格按照规范执行。要求块石厚度不小于30cm，原有块石利用率不超过20％，要求结构紧密稳固，外观平整。土工布铺设应平整宽松，上、下端水平伸入长度大于等于1m。若采用尼龙线双道缝接，搭接宽度为15cm，自然搭接则搭接宽度为25cm。针刺土布铺设后不得损破，如破损应加固，严禁暴晒或长时间暴露。6.4施工总布置（1）根据工程规模，施工场地条件，确定采用集中布置方式。（2）场地布置即要便于施工，又要不影响施工区现有设施。（3）充分利用管理处现有设施，减少临时工程规模。（4）施工布置尽量少占耕地。施工道路主要依靠原有的公路以及原有已修至坝脚的一条便道，但无直通坝顶的道路，因此需新建一条直通坝顶的施工道路，方便建筑材料和施工机械的上坝，新建一条长350m，宽5m的施工道路，以后为抗洪抢险道路。库区内利用坝顶路面，施工用水电都可由当地解决。在满足施工进度的条件下，本工程拟定工棚建筑面积200m2，其中砼拌和系统50m2，钢木加工场50m2，水泥工棚100m2。办公、文化及生活用房300m2，其中施工单位用房200m2，建设、监理单位用房100m2。本工程施工占地项目有：砼拌和场、钢木加工场、仓库等临时占地。表6－1主要施工建筑占地面积序号项目各段及规格建筑面积（m2）占地面积（m2）1砼拌和系统501502钢木加工场501003水泥工棚100200合计2004506.5施工总进度本工程施工总工期12个月，根据工程特点：迎水坡与背水坡施工都要在坝体灌浆结束后进行，且迎水坡干砌块石维修要受汛期影响，其他工程除雨天外都可施工，本工程建设要把握好施工强度，充分利用非汛期加快施工进度。（1）施工顺序可按以下排序（2）相关政策处理（3）清基、放样、铺筑施工面、搭建施工平台及泥浆池。灌浆施工（5）上、下游坝坡翻修及溢洪道加固建设（6）防浪墙浇筑、贴坡式反滤设施建设（7）坝顶整平及路肩浇筑（8）翻水、供水泵房新建及管道铺设工程可穿插进行具体详见下页施工进度表大沙河水库保安加固工程施工进度表项目月份1234567891011121准备期2坝顶拼宽及整平，铺设施工面3帷幕灌浆4充填灌浆施工5上、下游坝坡施工6溢洪道加固7坝顶路面、路肩浇筑8防浪墙浇筑9启闭机设备10翻水泵房及管道铺设11完成期7工程管理7.1管理机构m3，属Ⅴ等小（2）型水库工程。工程的任务是以饮用水为主。根据本工程的性质和规模，参照中华人民共和国能源部《水利工程管理单位编制定员试行标准》（SLJ705-71）及《浙江省水利水电基本建设工程设计概算编制细则》的规定，并参考部分工程现行组织机构及人员配备，以精简机构，确保安全，经济运行为原则，初步拟定工程管理机构的设置和人员的编制。水库管理机构编制拟定3人，其中生产人员2人，管理人员1人。由岱山县长涂镇政府全面负责和统一管理工程建设工作，由大沙河水库管理所负责工程建设和运行期的管理工作，主要是运行期工程管理范围内各项设施的安全运行及建筑物的维修养护等工作。工程施工期间，应配备一定数量的管理人员参加工程施工和移交工作，以便对整个工程有全面的了解，有利于今后的管理工作。另外，负责向工程受益区内的集体、单位和个人收取必要的费用，开展多种经营等。7.2工程管理范围和保护范围7工程管理范围库区工程管理范围：为库区征用地带，即坝址以上、库区两岸土地征用线以内的库区范围。坝区管理范围：左右坝头距坝端不少于50m为界；放水管、溢洪道管理范围：为建筑物轮廓线以外20m为界。7.2.2工程保护范围本工程在划定的保护区内，严禁爆破、打井、采石、取土等危害工程安全的活动。个别确需活动的区域，应征得管理部门许可后才能进行。对于在水库管理范围内的违章建筑应该立即拆除，目前正在违章施工的建设单位，必须立即停止施工，迅速向县水利水务局办理有关手续，否则依法严处。凡需在水库内取水的用户，必须向水利局提出申请，经同意发给《取水许可证》后才能取水，并按章缴纳水费、水资源费。库内要做好水土流失防治工作。从事可能引起水土流失的生产建设活动的单位和个人，必须采取措施，保护水土资源，并负责治理因生产建设活动造成的水土流失。7.3工程运行管理工程管理机构应严格贯彻执行《中华人民共和国水法》以及国家的各项方针政策和上级主管部门的指示。工程建成后，为保证工程安全和正常运行，充分发挥工程效益，必须进行正规化、制度化、规范化和现代化的管理，管理人员应做到定人定岗、明确职责，建立科学的、切实可行的工程调度运行规程。管理机构人员都应了解工程特性，熟悉管理业务和管理办法。工程施工期间，应配合一定数量的管理人员参加工程质量检查、监督和工程验收，以便对整个工程有全面的了解，有利于今后的管理工作。工程运行期间，应经常与原设计、施工、设备制造和安装单位保持联系，不断改进管理工作。本工程主要为岱山县长涂镇大沙河水库的水源工程加固，为保证能够提供优质用水，水库源头区应加强水质保护监管力度，禁止乱砍滥伐，控制污染型企业的建设，防止水库水质受到污染；做好水质监测及环境保护工作。依据工程的性质、任务以及水库调度运行原则和建筑物的运行条件，制订水库调度运行规程，提出雨、水情的测报要求，及时做好水文测报工作，配合主管部门做好汛期防汛工作。工程防汛安全调度，由工程管理机构制定计划，报上级主管部门批准后实施。本工程的防洪调度应服从岱山县防汛抗旱指挥部的指挥，在主汛期，水库水位实施汛期限制，应合理调度，充分发挥水库的供水及防洪等效益，尽量做到不弃水，以充分利用水资源，提高工程的供水效益。工程管理、运用和维护费用项目包括：水库、枢纽工程管理和维护费用、工程观测费用以及管理机构的房屋、交通、水、电、通讯、生产、生活文化等建筑和设施的运行费用，大部分可由供水收入解决。本工程主要水工建筑物为大坝、溢洪道放水、放水涵管等。为使水工建筑物长期安全运行，并为工程的科学管理和制定合理的运行制度、改善运行条件提供依据，必须根据规划、设计、施工等有关资料，建立定期进行观测、检查、养护维修的制度，随时掌握、监控工程各建筑物和设备的动态，以便及时发现问题，消除工程隐患。8环境影响评价8.1环境影响评估大沙河水库除险加固工程主要施工项目包括大坝加固，库岸整修，溢洪道加固，贴坡式反滤设施建设等。工程对环境的影响主要体现在：（1）建材堆场的风力扬尘；（2）建筑材料运输产生的交通道路扬尘；（3）黄沙、水泥等建筑材料运输装卸过程中的扬尘；（4）泥浆搅拌作业时产生的扬尘；按起尘的原因可分为风力起尘和动力起尘。其中风力起尘主要时由于露天堆放的建材及裸露在施工区表层浮尘由于天气干燥及大风而产生；而动力起尘主要是在建材的装卸车辆造成的扬尘最为重要。工程用施工机械及车辆，工作时其产生的噪声和燃油机械及运输车辆排放的废气、扬尘，将对附近区域环境质量、施工人员及附近居民人身健康产生影响。本工程施工总工期为1年。施工期噪声源有砂石料筛分、砼搅拌和振捣、汽车运输和机械振动、压风站空压机转动以及木材加工等。除空压机、砂石料和砼系统为连续噪声外，多为间歇性噪声源。工程建设过程中的噪声主要来自挖掘机、推土机、混凝土拌和机、装卸车辆、风钻、空压机等施工设备的机械噪声，声源强度一般在70～110dB之间，如表8-1。一些常用施工机械设备噪声源强表8-1单位：dB机械设备噪声级机械设备噪声级挖掘机74～88混凝土拌和机80～105推土机71～107自卸汽车70～86手风钻80～107空压机85～103水泵70～80经预测分析，在离施工机械120m左右处，噪声值在54～84dB左右，工程施工时对周围的环境会带来一定的影响，噪声影响主要表现在对周围居民及现场施工人员的影响和对施工区附近办公人员的影响。施工期的废水排放主要来自施工时的泥浆污水和施工工人的生活污水。施工污水要专门建造污水池，就近处理。生活污水经估算，最高日排生活污水量为11t/d，对于施工人员临时食堂的含油废水经隔油处理后和生活污水中的粪便污水集中外运处理。8.2环境保护设计（1）污染源施工期，工程影响环境空气的因素主要有装载与堆放物品产生的粉尘，交通运输产生的扬尘、运输车辆产生的尾气等。（2）保护措施⒈装载与堆放物品粉尘防治措施装载多尘物料时，对物料加盖帆布覆盖或适当加湿；在水泥装卸过程中，保护良好的密封状态；细骨料堆放设置简易棚，防止细骨料被风吹散；同时定期检测混凝土拌和系统收尘器的除尘效果，及时清理尘渣。⒉交通扬尘防治措施进场公路和场内运输繁忙路段要经常进行管理、养护，场内道路每天洒水两次，同时，限制汽车车辆速度，场内车速控制在15km/h内。⒊汽车尾气防治措施强化对运输车辆的排放性能检测，强制不达标车辆进行正常维修保养，保证车辆发动机处于正常技术状态，经常清洗运输车辆，要求使用零号柴油和无铅汽油。（1）污染源施工期间，工程产生的噪声污染源主要为施工机械设备运行产生的噪声、车辆运输产生的交通噪声等。（2）防治措施加强对机械设备的维修和保养，减振降噪，震动大的设备要尽可能地远离噪声敏感区设置，在场地周围敏感人群较多时，尽可能将其靠近场地中央设置，并使用减振器。调整砼拌和系统施工时段，晚间10时至凌晨6时停止施工；施工区内车流量较大的道路禁止鸣笛；对砼搅拌机、钻机等较强噪声源处工作的施工人员进行个人防护，发放防噪用具，严格执行劳动保护措施。（1）污染源施工期废水排放主要来自施工时泥浆污水和施工工人的生活污水。（2）防治措施施工污水要专门建造污水池，就近处理。生活污水经估算，最高日排生活污水量为11t/d，对于施工人员临时食堂的含油废水经隔油处理后和生活污水中的粪便污水集中外运处理。8.3运行期环境保护（1）保护目标运行期，通过削减库区及库区上游的点污染源和面污染源的入库污染负荷量，控制库区水质出现富营养化及其它水质污染问题，确保库区水质目标。（2）保护措施⒈点污染源治理据调查，目前库区没有工业污染源。库区上游无人口居住。⒉面污染治理面污染源是指在降雨径流的淋溶、冲刷作用下，大气、地面和地下的污染物进入水库而造成的污染。面污染源治理涉及面广，因素复杂，需要各部门协作治理，对面污染源进行治理，避免库区水质出现富营养化及其它水质污染问题，同时要执行国家制定的法规、条例。⒊管理措施制定区域污染物排放标准。在对大沙河水库水体进行环境质量研究的基础上，按库区水质目标，以总量控制和浓度控制相结合的原则，制定区域污染物排放标准。工程管理部门应配备专人对水库水资源实行巡视管理。8.4环境管理与监测（1）管理机构大沙河水库管理部门应安排专人负责施工中的环境管理工作。参与工程建设的各专业施工单位应配置专业环保人员，配合业主作好施工中的环境保护工作。（2）管理目标⒈防止在施工期和运行期引起生态环境破坏；⒉防止施工环境污染，保护好大沙河水库及周边环境；⒊搞好水土保护，保护大沙河水库水资源的可持续供给能力；⒋负责对水污染事故和破坏生态事故的处理。（3）管理任务施工前期：落实生态补偿和污染防治的各项经费；部署工程施工过程中的环保工作，做好施工区环保工作的各项准备。施工期：对工程施工中各项环保措施执行情况进行督查；做好施工期生态破坏和污染事故的预防工作，对突发性事故应有应急措施；组织实施施工期环境监测，定期编制施工区环境质量报告，报上级主管部门；在施工后期，组织好施工区生态环境恢复和改善工作，如施工迹地恢复、施工区绿化等；运行期：重点做好水库水源水质保护，并根据水源水质保护办法，加强库区环境管理；组织实施水库运行期的水质、水文等监测工作；预防并处理水污染事故等。8.5水土保持1、损坏水土保持面积2、水土流失防治措施本工程实施时，由于土石方开挖、填筑等原因，会破坏项目区的原地貌和植被，振动表土结构，在降雨、径流作用下，产生水土流失。在施工过程中，应尽可能减小开挖面积，少破坏土壤植被，从而在工程建设过程中，应考虑开挖面边坡的稳定性，防止弃渣和临时余方应妥善堆放，设置挡墙、排水沟，并进行绿化。在工程裸露面上应进行绿化，并采取适当的工程措施，减少水土流失，各项防治措施的水土保持功能日益得到发挥，生态环境将逐步恢复和改善，水土流失逐渐减少直至达到新的稳定。水土保持补偿费共计15万。表8-1水保总估算表单位：元序号项目总估算值建筑工程植物工程临时工程独立费用合计一建筑工程8217182171二植物工程69006900三临时工程44544454四独立费用3500035000一至四部分合计128525五基本预备费10282六水土保持设施补偿费11193七新增总投资150000八工程总投资150000表8-2水保分项估算表单位：元编号项目名称单位数量单价合价一第一部分工程措施821711山体开挖防治区元44171C20砼m32511422干砌块石路肩m310012079排水沟m501809000土方回填m33003906草袋防护m31007080草袋拆除m31006842回填防治区元38000排水沟m10018018000沉沙池只11000020000续表8-2分项估算表单位：元编号项目名称单位数量单价合价二第二部分植物措施69001山体开挖防治区元900种植树木株50189002回填防治区元6000种植香樟株501206000第一至第二部分合计元89071三第三部分临时工程元4454施工临时工程元（一+二）×5%4454第一至第三部分合计元93525四第四部分独立费用元350001建设管理费元100002监理费元100003水保方案编制费元100004水保监测费元10000第一至第四部分合计元128525五预备费元（一+二+三+四）×8%10282六水土保持设施补偿费元11193七水土保持总投资元1500009工程设计概算9.1编制说明9工程概况×104m3，属Ⅴmm，属五类工程，主要任务是为下游供水。工程主要由粘土心墙坝、溢洪道、放水涵管、翻水泵房等建筑物组成。9.1.2编制依据1、《浙江省水利水电建筑工程预算定额》（1998年）；2、《浙江省水利水电工程施工机械台班费定额》（1998年）；3、《浙江省水利水电工程费用定额及概算编制规定》（2006年）；9.1.3基础单价1、人工工日预算单价：按浙江省计经委、省水利厅的规定，为26元/工日；加上岱山岛地区津贴25元/月，经计算一共为27.47元/工日。2、①电预算单价从高压线引接，自设变压器，为/度；水亦根据当地区价，为4元/m3；②风单价根据《06规定》计算为0.17元/m3；3、材料预算价格参照舟山