水库除险加固工程初步设计目录1 综合说明.................................................................................................... 错误!未定义书签。
1.1 绪言................................................................................................. 错误!未定义书签。
1.2 水文 (1)1.3 工程地质 (4)1.4 工程任务和规模 (6)1.5 工程设计 (8)1.6 机电、金属结构 (12)1.7 消防 (13)1.8 施工组织设计 (13)1.9 工程占地 (16)1.10 环境保护 (16)1.11 水土保持设计 (17)1.12 工程管理 (18)1.13 设计概算 (19)1.14 经济评价 (20)1.15 节能设计 (20)1.16 工程特性表 (20)2 工程水文 (25)2.1 流域概况 (25)2.2 气象概况 (25)2.3 设计洪水标准 (25)2.4 径流 (25)2.5 设计洪水分析 (27)2.6 合理性分析 (34)2.7 施工期洪水计算 (35)2.8 水质与泥沙 (35)3 工程地质 (37)3.1 概述 (37)3.2 库区工程地质条件 (39)3.3 枢纽区工程地质条件 (40)3.4 天然建筑材料 (44)3.5 结论 (45)4 工程任务和规模 (46)4.1 地区社会经济状况 (46)4.2 水利计 (47)4.3 洪水调节 (49)4.4 水库除险加固后规划指标规模 (61)5 工程布置及建筑物 (66)5.1 设计依据 (66)5.2 工程总体布置 (68)5.3 大坝加固工程 (69)5.4 溢洪道防护工程设计 (89)5.5 输水洞工程 (92)6.1 电气工程 (101)6.2 金属结构 (101)7 消防设计 (104)7.1 工程概况 (104)7.2 工程消防设计 (104)8 施工组织设计 (106)8.1 施工条件 (106)8.2 施工围堰 (107)8.3 料场 (108)8.4 主体工程施工 (109)8.5 施工交通运输 (115)8.6 施工总布置 (115)8.7 施工总进度 (117)8.8 主要技术供应 (120)8.9 施工管理 (120)9 水库淹没及工程占地 (122)9.1 水库淹没 (122)9.2 本次除险加固占地情况 (122)9.3 工程占地费用及标准 (122)10 环境保护设计 (125)10.1 工程概况 (125)10.2 设计依据 (125)10.3 环境保护原则 (126)10.4 可能造成的环境影响预测 (126)10.5 环境保护设计 (127)10.6 环境管理与环境监测 (131)10.7 环境投资概算 (132)11 水土保持设计 (134)11.1 编制目的 (134)11.2 编制依据 (134)11.3 项目工程概况 (135)11.4 项目建设造成的水土流失预测分析 (136)11.5 水土流失防治分区及措施总体布局 (136)11.6 水土流失监测 (138)11.7 水土保持投资概算 (139)11.8 建议 (142)12 工程管理设计 (145)12.1 设计依据 (145)12.2 管理机构 (145)12.3 主要管理设施 (146)12.4 工程管理运行 (146)12.5 库区管理 (147)13 工程概算 (149)13.3 编制原则和依据 (149)13.4 采用定额 (150)14 经济评价 (154)14.1 概述 (154)14.2 国民经济评价 (155)15 节能设计 (161)15.1 节能设计依据及原则 (161)15.2 电气节能的途径 (162)4 溢洪道底及两岸未做护砌,无消能设施,岸墙坍塌严重。
输水洞无进出口闸门,斜卧管损坏,下游无消能设施。
5 无安全监测设施,管理房破旧不堪。
安全鉴定结论如下:1.XX水库位于长江流域唐白河水系XX河支流上,下游紧邻沪陕高速,保护人口4000余人,位置重要。
2.经复核,水库防洪能力满足《防洪标准》(GB50201—94)要求。
3.大填筑质量差,坝体干容重低,干密度偏低,压实度不满足《碾压式土石坝设计规范》(SL274—2001)要求,上游块石护坡损毁,斜卧管毁坏,工程质量不合格。
4. 大坝桩号0+164~0+248坝段渗水严重;白蚁危害严重。
渗流安全性为C级。
5.经复核,坝体抗滑稳定不满足《碾压式土石坝设计规范》(SL274—2001)要求,坝体断面达不到设计要求,大坝桩号0+164~0+248坝段坍塌严重,下游坝坡无排水设施;溢洪道底及两岸岸坡未护砌,坍塌严重,无消能设施。
结构安全性为C级。
6. 无安全监测、管理设施。
综上所述,XX水库大坝病险严重,属三类坝。
1.2 水文1.2.1 流域概况XX水库位于XX市XX县XX乡,属唐白河水系XX河支流,控制流域面积 1.0km2。
该流域属山丘区,水库上游河道主干长度为1.6km,河底比降0.033,水源多系周围群山岗地汇入。
坝址以上地面起伏大,河势陡,水流急,每遇汛期洪水猛涨,对下游威胁较大。
1.2.2 气象概况水库控制流域属亚热带季风气候区,兼有暖温带气候特征,冬春季干燥少雨,夏秋季湿润多雨,多年平均气温15℃,极端最高气温41℃,极端最低气温-13.6℃,多年平均降雨量为980mm,年内分配极不均匀,汛期降水量占全年60%,全年无霜期约226天,最大风力8~9级。
1.2.3 洪水标准XX水库属小(2)型水库,工程等级为Ⅴ等。
本次按30年一遇洪水设计,300年一遇洪水校核对XX水库进行设计洪水复核计算。
1.2.4 径流根据XX水库所处地理位置,查《河南省水资源》(2007年)附图11“河南省1956~2000年平均径流深等值线图”,得该流域多年平均径流深为300mm,其多年平均径流量为30万m3。
查1984年《河南省地表水资源》附图16“年径流变差系数C V等值线图”知C V=0.60,取C S=2C V。
经计算,各频率径流总量计算成果见表1.1。
表1.1 XX水库各频率年径流总量计算表1.2.5 设计洪水计算由于XX水库附近无实测流量资料,因此,设计洪水采用河南省水文水资源局2005年编制(以下简称“05”图集),并经水利部审查批准的《河南省暴雨参数图集》,及河南省水利勘测设计院1984年编制的《河南省中小流域设计暴雨洪水图集》(以下简称“84”图集)查取参数,利用小流域水文计算程序进行计算,以84图集与05图集得到的两种成果相互比较,并与邻近流域丰山水库进行对比。
洪峰流量计算成果见表1.2.表1.2 洪峰流量计算成果1.2.6 施工期洪水计算根据《水利水电工程等级划分标准》及《水利水电工程施工组织设计规范》,永久性工程为5级的水工建筑物,其临时建筑物级别为5级,设计洪水标准为枯水期五年一遇洪水标准。
根据工程施工总体安排,XX水库围堰施工期为非汛期的11月~12月。
由于XX水库无实测流量资料,本次设计参考邻近的丰山水库的计算结果,利用面积比求得。
经计算,XX水库5年一遇非汛期总来水量为3.2万m3。
因输水洞施工期不泄洪,不需调算,直接由入库洪水总量加死库容4.4万m3的合计值7.6万m3,查水库水位~库容曲线得XX水库施工期洪水位为105.96m。
1.2.7 水质与泥沙XX水库上游为浅山区,无生活污水及点污染源,据现场观察,库水清洁透明,无杂物,能够满足农田灌溉、水产养殖及人畜饮水水质要求。
XX水库运用至今,无详细的泥砂观测资料。
根据本次安全评价阶段的现场实测,泥沙淤积高程为103.3m,查水位库容曲线知淤积库容为1.91万m3。
XX水库运用40年,目前淤积量1.91万m3,则水库平均每年淤积量0.048万m3。
水库死水位为104.7m,死库容4.4万m3,则此水库在不影响现状死水位及死库容情况下仍可运行近52年。
1.3 工程地质1.3.1 库区工程地质条件地形地貌:库区地貌形态成因简单,以剥蚀形成的低山丘陵、岗地地形为主,水库左岸为低山,山坡平缓,坡度一般为15°~30°,组成物质为花岗岩。
右岸为岗丘,岗坡平缓,坡度15°,库区除风化剥蚀及水流冲蚀外,未发现大规模不良地质现象。
地层岩性:库区出露地层主要为燕山晚期(r53)中粗粒斑状花岗岩及第四系松散覆盖层。
地质构造:本区经历了中岳期、阿森特期、燕山期、喜山期等多期次地壳运动。
受构造运动和混合岩化影响,岩层褶皱、扭曲及破碎强烈,裂隙产状变化较大。
挽近期以来,构造运动渐趋微弱,本区构造稳定性属基本稳定区。
地震动参数:根据《中国地震动参数区划图》(GB18306--2001),工程区地震动峰值加速度值为0.05g,相应地震基本烈度为Ⅵ度。
水库区地处构造稳定带,水库诱发构造型地震的可能性极小。
根据有关规定,枢纽区建筑物可不进行抗震复核。
水文地质条件:水库库区内水文地质条件较简单,地下水类型主要为第四系松散岩孔隙潜水及基岩裂隙水,主要接受库水及降水入渗补给。
地下水向河谷及库区发生径流,消耗于库面蒸发及排向水库下游。
由于库区地层岩性、地质构造等较简单,水库建成以来未发生过库区渗漏现象。
根据本区环境水文地质资料,环境水对混凝土无腐蚀性。
1.3.2 输水洞段工程地质条件及评价输水洞的主要工程地质条件如下:填筑土:岩性为中重粉质壤土,褐黄色,稍湿,软可塑状,压实度不合格率为64.5%,填筑质量差,分布于洞身左右两侧及洞身上部。
中重粉质壤土:棕黄色、黄褐色,可塑~硬塑状,含铁锰质结核。
分布于输水洞下部,为输水洞基础的天然地基土。
坝体填筑土与洞身接合部位填筑质量差,压实度偏低,洞身变形毁坏,水库运行时造成接触渗漏病害。
建议对输水洞进行拆除重建或维修加固,对填土进行加固处理。
1.3.3 溢洪道工程地质条件及评价溢洪道工程区所分布地层岩性为全风化及强风化花岗岩。
花岗岩:灰白色、淡红色,中粗粒结构,块状构造,岩体较完整,裂隙发育,表层全风化~强风化,裂隙发育,岩石较破碎。
1.3.4 天然建筑材料该水库除险加固工程所需天然建筑材料主要为粘性土、砂、碎石和块石,除粘性土料可在库区直接开采外,其它材料均需从外地采购。
除险加固工程中,需一定量的防渗土料,经调查访问,大坝左侧下游300~500m处的岗地为中重粉质壤土,为Ⅰ类土料场,可开采储量可达到10万m3,可满足设计要求。
本次除险加固工程所需石料为碎石及块石。
经调查,距水库20km 西部山区有多处石料场,岩性为石英砂岩,品质纯正,储量丰富,是较好的块石料,同时也可轧成碎石,作为混凝土粗骨料。