四川省江油市丰收水库除险加固工程初步设计报告江油市江汇水利电力建筑勘察设计所二OO八年八月批准：核定：审核：审查：校核：编写：目录前言 (1)1 综合说明 (3)1.1 水文 (3)1.2 工程地质 (5)1.3 震损情况及水库安全评价 (7)1.4 除险加固工程设计 (8)1.5 施工组织设计 (10)1.6 工程管理设计 (12)1.7 工程占地及拆迁 (13)1.8 环境影响评价及水土保持设计 (13)1.9 工程概算 (14)2 水文 (18)2.1 流域概况 (18)2.2 工程概况 (18)2.3 设计洪水复核 (19)3 工程地质 (26)3.1 区域地质概况 (26)3.2 天然建筑材料 (27)3.3 结论和建议 (28)4 震损情况及水库安全评价 (29)4.1 震前运行情况简述 (29)4.2 主要震损出险情况 (29)4.3 应急除险方案 (31)4.4 安全评价结论 (33)5 除险加固工程设计 (36)5.1 工程现状及存在问题 (36)5.2 设计依据 (38)5.3 总体设计方案 (39)6 施工组织设计 (45)6.1 施工条件 (45)6.2 施工导流 (46)6.3 料场选择及开采 (46)6.4 主体工程施工 (46)6.5 施工总进度 (47)7 工程管理设计 (49)7.1 工程管理现状 (49)7.2 工程管理范围和保护范围 (49)7.3 工程管理设计 (49)7.4 工程运行管理 (50)8 工程占地及拆迁 (51)8.1 工程占地 (51)8.2 拆迁安置 (51)8.3 工程占地补偿 (51)9 环境影响评价及水土保持设计 (52)9.1 环境保护 (52)9.2 水土保持 (53)9.3 水土保持、环境保护投资概算 (55)10 工程概算 (56)10.1 编制说明 (56)10.2 独立费用 (59)10.3 预备费 (59)10.4 概算表及附件 (59)附图：1）丰收水库大坝除险加固设计图（大坝01~02）2）丰收水库溢洪道除险加固设计图（溢洪道-01）3）丰收水库放水设施重建设计图（放水设备01~08）前言江油市位于四川盆地西北部“川西一条线”经济开发区的北段，总面积2720km2，下辖21个乡，19个镇，是四川北部重要的新兴工业基地，区内资源丰富，交通发达，气候宜人，工农业总产值在全省名列前茅；同时，江油市也是一座历史文化名城的，自然景观秀美，名胜古迹荟萃，历史名人数不胜数，举世闻名的唐代大诗人李白就出生在这里。
江油市大部分为山区，耕地面积69.15万亩，人均耕地面积不足0.8亩，耕地资源非常宝贵。
为保障农业生产稳定发展，必须依靠全市丰富的水资源和发达的水利工程。
据统计，全市有大小河流150多条（其中河道长度大于20km的有13条），已建中小型水库187座，拦水堰749处，塘24598口，引水埝24条，提灌站499处，有效灌溉面积43.95万亩，占耕地面积的63.55%，为本地的经济发展创造了有利的条件。
但是，由于这些水利工程建设年代跨度较大，施工质量参差不齐，运行管理手段落后，维护经费严重匮乏，大部分存在不同程度的病险，尤其是小型水库病险更加严重，不但影响其工程效益的发挥，而且对其下游保护区产生严重的威胁，亟待进行除险加固。
2008年5月12日汶川特大地震及5月18日江油地震，给江油市水利工程造成了极其严重的影响，震后基本处于瘫痪状态，存在极大的安全隐患。
据调查，市内187座水库均受到不同程度的损毁，主要现象为坝体裂缝、滑坡、坍塌、渗漏、放水设施断裂、溢洪道损毁、管理房屋倒塌等，进一步加重了水库的险情，严重威胁着水库影响保护20多万群众的生命财产安全。
地震发生后，水利部立即组织水利工程抢险专家组，对江油市的所有水库进行了震损安全评估，15座水库被鉴定为溃坝险情水库，必须保持空库度汛；47座被鉴定为高危险情水库，采用限制蓄水方案度汛，其余117座为次高危水库。
这些水库必须尽快采取除险加固措施，确保工程安全。
根据四川省和江油市的安排，江油市震损水库在完成应急抢险确保安全度汛后，将立即进行除险加固，确保来年汛期前各水库除险加固实施完成，因此要求2008年8月底前必须完成60座高危以上病险等级水库的除险加固初步设计工作，9月底前完成其余127座水库的除险加固初步设计。
设计标准要在原基础上提高一个等级，加强水库抗震复核，确保水库安全运行。
2008年7月，受江油市水务局的委托，我所承担了164座小（2）型水库的除险加固初步设计任务。
接到任务后，我所立即组织精干的专业勘察设计队伍，对每座水库进行了勘察、现场查勘、分析、计算，并按要求按时完成了任务。
164座水库初步设计成果分别出版，本报告为丰收水库的除险加固初步设计单项报告。
由于时间特紧、任务繁重、原始资料较少，影响了部分设计成果的精度。
在设计工作中得到了江油市抗震抢险指挥部、江油市水务局和水库管理单位的大力支持和帮助，在此谨表诚挚的谢意。
1综合说明1.1水文1.1.1流域概况丰收水库位于四川省江油市东兴乡西北5Km的朝天村，涪江水系芙蓉溪支流，属亚热带季风气候区，气候温和，四季分明，雨量充沛，日照充足。
具有冬季微寒，春来较早，夏长秋短，无霜期长以及冬干、春旱、夏洪、秋绵等气候特点。
1.1.2工程概况丰收水库位于四川省江油市东兴乡西北5Km的朝天村，涪江水系芙蓉溪支流，地理位置处于东经104003′，北纬31019′。
水库自然集雨面积0.68km2，蓄水主要以自然集雨区径流囤蓄。
坝址以上主河道长1.42km，河槽比降28.92‰。
水库原设计总库容24.9万m3，有效库容16万m3，死库容3.0万m3。
大坝下游有村庄、108国道及众多的机耕道，人口0.2万余人，0.16万亩农田。
水库于1978年工程竣工并投入运行使用，是一座以灌溉为主，兼有防洪、养殖等综合效益的小（2）型水库。
根据《江油市丰收水库震损应急除险方案》（水利部珠江水利委员会设计组，2008年6月3日），水库原正常蓄水位658.50m，设计洪水位659.04m，校核洪水位659.42m；本次复核经现场查勘并按现状溢洪道泄洪能力计算得到的结果为：水库正常蓄水位640.00m（相应库容19.00万m3）、设计洪水位641.42m（库容相应25.44万m3）、校核洪水位641.99m（相应库容28.05万m3），据此结果进行坝顶高程复核知现状溢洪道不能满足防洪要求，因此拟将溢洪道由现状3.0m扩宽至7.0m，并在坝顶加0.4 m防浪墙，然后再进行调洪计算得到：水库正常蓄水位640.00m（相应库容19.00万m3）、设计洪水位640.96m（库容相应23.334万m3）、校核洪水位641.31m（相应库容24.92万m3）；水库设计洪峰流量14.340 m3/s(P=5%),水库校核洪峰流量21.30m3/s(P=0.5%)。
1.1.3设计洪水复核本次设计根据1/1万地形图勾绘了水库自然集雨范围及河流走势，量算复核了流域面积、集雨范围干流河道长度、综合比降等参数，在此基础上采用四川省水电厅1984年6月编制的《四川省水文手册》及推理公式法进行入库洪水流量复核计算。
计算结果为：Q m5%=14.340 m3/s，Q m0.5%=21.300m3/s；设由设计暴雨推求洪水总量的方法复核24小时入库水量，计算结果为：20年一遇WP=13.70万m3，200年一遇WP= 22.31万m3。
1.1.4洪水调节计算丰收水库现溢洪道为开敞正槽式平底矩形，宽3.0m，底高程为640.00m，水库坝顶高程642.00m。
据前面计算知，20年一遇设计洪峰流量Q设=14.340m3/s，相应洪水总量W设=13.70万m3，200年一遇校核洪峰流量Q校=21.300m3/s，相应的洪水总量W校=22.31万m3。
经试算，20年一遇q m=7.60 m3/s，V a=6.44万m3，溢洪水深h=1.42m，相应高程为H设=641.42m；200年一遇q m=12.66 m3/s，V a=9.05万m3，溢洪水深h=1.99m，相应高程为H校= 641.99m。
1.1.5溢洪道最大泄洪能力复核经坝顶超高计算，△h设= 1.19m，△h校=0.71m。
则计算得溢洪道允许最大溢洪水深H设=0.82m，H校=1.29m，在不影响大坝安全情况下，溢洪道允许最大过水深H=1.29m，按宽顶堰公式计算得最大允许泄流量q=6.57m3/s，而从前面调洪计算结果知当大坝于200年一遇标准洪水时溢洪水深为h=1.993m，因此现溢洪道过洪能力不满足规范要求，所以拟将溢洪道由现状3.0m扩宽至7.0m，并在坝顶加0.4m防浪墙。
然后再进行调洪计算得到：水库正常蓄水位640.00m（相应库容19.00万m3）、设计洪水位640.96m（库容相应23.33万m3）、校核洪水位641.31m（相应库容24.92万m3），最大溢洪水深为1.305m。
1.1.6施工期洪水丰收水库不能放空，工程安排在枯水期施工，且工期较短，因此基本不需要设围堰，本次不再进行施工期洪水计算。
1.2工程地质1.2.1区域地质概况江油市地处龙门山北段中山山地与四川盆地低山丘陵的交接地带，地势由西北向东南逐渐变低，高程一般在800~1500m之间，最高点位于枫顺乡的轿子顶山，海拔高程2356m；东南部库区属侵蚀河谷阶地貌区，浅山丘陵地形，高程一般在550~650m之间，最低点位于九岭乡的鱼种站谷地，海拔高程469.2m。
丰收水库位于江油市的中部，按照地质成因划分，地貌类型属构造侵蚀山地丘陵区。
江油市处于新华夏系四川沉降盆地与龙门山隆起带的复合部位，按照构造型式分为北东向挤压带和绵阳帚状构造，两者呈不整合复合关系。
在境内西北部为北东向挤压带发育区，由脆性的碳酸盐和碎屑岩组成，在同一应力场作用下，形成轴向北东向的“多”字型排列的褶皱和走向东北45~50º、倾向北西、倾角60~70º的冲断裂以及走向北西50º左右的横张断裂及近南北或东西向的压性断裂。
在市区东南部的侏罗纪、白垩纪地层中，为绵阳帚状构造的一部分，发育成群的新同型平缓褶皱，呈半环状排列，向西收敛，向东扩散，褶皱崭线多为北东45~70º，地层倾角平缓10~15º。
丰收库区位于江油市中部，地质构造属北东向挤压带与绵阳帚状构造带的复合部位，位于苦竹沟断裂北西端和马家坝向斜南西翼交界带。
1.2.2地层岩性江油市境内地层出露除元古界和第三系缺失外，古生界到第四系大部分地层均有出露，沉积厚度在18000m以上。
丰收库区上覆第中生界侏罗纪中统沙溪庙组（J2），以紫红色猪肝色粉砂泥岩为主，间夹黄色厚层细粒长石石英砂岩，泥岩中含有钙质结核，岩性变化大。