某小二水库除险加固初设

目 录

1 综合说明 ................................................................................................................... 1

1.1绪言 ..................................................................... 1 1.2水文 ..................................................................... 3 1.3.工程地质 ................................................................ 3 1.4 工程任务和规模........................................................... 4 1.5工程布置及主要建筑物加固设计 ............................................. 5 1.6金属结构 ................................................................. 5 1.7施工组织设计 ............................................................. 5 1.8水库占地与拆迁安置 ....................................................... 6 1.9环境保护与水土保持设计 ................................................... 6 1.10工程管理 ................................................................ 6 1.11设计概算 ................................................................ 6

2 水文 ......................................................................................................................... 9

2.1 流域概况................................................................................................................................... 9 2.2 水文基本资料........................................................................................................................... 9 2.3 径流........................................................................................................................................... 9 2.4暴雨和设计洪水 ..................................................................................................................... 12

3 工程地质 ................................................................................................................. 17

3.1工程概况 ................................................................................................................................. 17 3.2 地质概况................................................................................................................................. 17 3.3建筑物工程地质评价 ............................................................................................................. 18 3.4 结论与建议............................................................................................................................. 19

4 工程任务和规模 ................................................ 20

4.1 地区社会经济发展概况......................................................................................................... 20 4.3 工程现状和除险加固的必要性............................................................................................. 20 4.4 水库调洪计算及特征水位..................................................................................................... 21

5 工程布置及主要建筑物加固设计 ......................................................................... 24

5.1 设计依据................................................................................................................................. 24 5.2 工程布置及主要建筑物......................................................................................................... 25 5.3大坝加固设计 ......................................................................................................................... 25 5.4 溢洪道加固设计..................................................................................................................... 33 5.5 放水涵加固设计..................................................................................................................... 35 5.6 防汛道路设计......................................................................................................................... 35

6 金属结构 ................................................................................................................. 37

6.1 概 述 ....................................................................................................................................... 37 6.2 放水涵进水口工作闸门及启闭机......................................................................................... 37

7 施工组织设计 ......................................................................................................... 39

7.1 施工条件................................................................................................................................. 39

7.2 施工期导流............................................................................................................................. 40 7.3 料场的选择与开采................................................................................................................. 40 7.4 主体工程施工......................................................................................................................... 41 7.5 施工总布置............................................................................................................................. 42 7.6 施工总进度............................................................................................................................. 43

8 水库占地与拆迁安置 ........................................... 47

8.1工程永久占地 ......................................................................................................................... 47 8.2 工程临时用地......................................................................................................................... 47 8.3 补偿标准................................................................................................................................. 47

9 环境保护与水土保持设计 ....................................... 49

9.1 设计的目的和依据................................................................................................................. 49 9.2 环境保护目标和标准............................................................................................................. 49 9.3 环境现状................................................................................................................................. 50 9.4 环境影响分析......................................................................................................................... 50 9.5 环境保护设计......................................................................................................................... 51 9.6 水土保持设计......................................................................................................................... 53 9.7 环境及水土保持管理与监测................................................................................................. 54 9.8 环境保护及水土保持投资估算............................................................................................. 55 9.9 存在的问题与建议................................................................................................................. 55

10 工程管理 .................................................... 56

10.1 10.2 10.3 10.4

管理机构 ............................................................................................................................. 56 工程管理范围与保护范围 ................................................................................................. 56 主要管理设施 ..................................................................................................................... 57 工程运用管理 ..................................................................................................................... 57

11 设计概算 .................................................... 59

11.1 编制说明............................................................................................................................... 59 11.2 编制依据 ............................................................................................................................. 59 11.3 定额依据 ............................................................................................................................. 59 11.4 主要经济指标 ..................................................................................................................... 60 11.5 基础单价计算依据 ............................................................................................................. 60 11.6 工程单价及取费标准 ......................................................................................................... 60 11.7 独立费用标准 ..................................................................................................................... 61 11.8 临时工程 ............................................................................................................................. 61 11.9 概算表格 ............................................................................................................................. 61 附件：

1、OO县XX水库设计概算

2、附图：OO县XX水库除险加固工程初步设计图纸

1 综合说明

1.1绪言

1.1.1 工程概况

XX水库座落在OO县某某乡OO村，水库开工时间为1973年10月，1974年10月建成并投入使用。水库集水面积0.96km2，总库容17.47万m3, 是一座以防洪、灌溉为主兼有养殖的小(二)型水库。工程等别为Ⅴ等，主要永久性水工建筑物级别为5级。水库正常蓄水位72.69m（吴淞高程系，下同），死水位66.0。设计防洪标准为20年一遇，设计洪水位73.11m，校核标准300年一遇，校核洪水位73.4m。工程现状：

大坝为粘土心墙坝，坝顶高程75.68～76.19，宽5m，坝顶长108.2m，最大坝高13.1m；迎水坡坡比1:1.2～1:1.7；背水坡坡比1:1.82～1:1.98。

溢洪道沿左岸山体开挖，为宽顶堰，堰顶高程72.69m，宽2.5m，两侧为自然山体，坡度较陡；

放水底进口底高程66.0米，为直径30cm混凝土圆形无压涵，上游斜卧管控制，无护砌。 水库设计灌溉面积400亩，有效灌溉面积400亩。水库保护着下游OO县某某乡OO村400人口、400亩耕地的安全。

1.1.2安全评估及结论

依据水利部水建管[2003]271号文《水库大坝安全鉴定办法》、《OO省小型水库大坝安全评估办法》(暂行),2016年2月OO县水务局组织了对XX水库大坝安全评估工作,编制了《OO县XX水库大坝安全评估报告书》。2016年5月OO县水务局组织专家组对OO县XX水库大坝安全评估报告进行了评审，评估结论如下：

本次复核在万分之一航测地形图上量算水库集水面积为0.96km，与《OO县小（二）型水库工程基本情况登记表》（2015）集水面积0.9km2相差不大，故采用集水面积0.96km2。

XX水库为小（二）型Ⅴ等工程，本次大坝安全评估防洪复核采用《OO省暴雨参数等值线图、山丘区产流汇流分析成果和山丘区中、小面积设计洪水计算办法》（OO省水利厅1984年）及OO省小型水库设计洪水计算程序进行水库调洪演算。水库防洪标准为20年一遇洪水设计，300年一遇洪水校核，按现状溢洪道泄洪条件复核总库容17.47万m3，设计洪水位73.11m，校核洪水位73.4m，复核坝顶高程74.24m，现状坝顶高程75.68～76.19m，坝顶高程满足设计要求。

1

2

大坝心墙顶高程不足，渗漏严重，右岸坝肩结合部及右侧坝脚有渗漏带，坝顶高低不平，坝坡较陡，存在安全隐患。

溢洪道两侧为自然土体，岸坡较陡，无护砌，两侧山体塌方严重、堵塞，影响泄洪。 放水涵为φ0.3m混凝土圆型无压管，上游斜卧管控制，无伸缩缝，卧管老化，管涵漏水严重。

XX水库属某某乡OO村委会管理，有专职管理人员负责对水库各建筑物及设施进行检查、维护和汛期大坝巡查管理。灌溉放水由管库人员按村委会指令执行，汛期按上级批准的防汛预案运行。水库汛期控制运行计划按县防汛抗旱指挥部批准的计划运行。水库无水位观测、管理和通讯设施，运行管理不便。

综上所述，XX水库病险情况严重，根据《OO省小型水库大坝安全评估办法》规定，属“三类坝”，建议尽快除险加固。

根据XX水库运行中暴露出的问题及险情，为使该水库的病险情况得到有效的处理，建议除险加固内容如下：

（1）大坝进行防渗加固处理，大坝整坡放缓； （2）溢洪道原址拓宽，新建护砌； （3）放水涵拆除重建，新建进口控制； （4）增设观测等管理设施。

1.1.3本次除险加固设计工作情况与设计内容

鉴于XX水库枢纽建筑物存在严重的安全隐患，必须尽快进行除险加固，使水库早发挥正常效益。OO县水务局委托宁夏水利水电勘测设计研究院有限公司进行XX水库除险加固设计，编制了除险加固工程初步设计报告。

XX水库除险加固工程设计依据《OO县XX水库大坝安全评估报告书》的评估结论及除险加固的意见和建议, 原有设计文件资料，现行的规范、规程等进行的。设计过程中，进一步进行了现场查勘，全面了解工程实际情况及收集、查找工程资料。在各项计算分析与研究工作的基础上，对各项加固工程项目进行了方案比较，推荐了加固处理方案，按初步设计要求提出XX水库除险加固初步设计报告。

本次XX水库除险加固工程设计工作内容主要为：设计洪水复核；各挡、泄水建筑物设计；施工组织设计；环境保护及水土保持设计；工程管理设计；工程概算等。

2

1.2水文

1.2.1 流域概况

XX水库位于OO县某某乡OO村，坝址位于OO河流域上。库区为丘陵区，植被情况良好。

1.2.2水文气象

XX水库所在地属中亚热带季风气候区，气候温和，四季分明，光照充足，雨量较充沛、但分布不均、后期往往发生干旱。OO水文站多年平均降水量为1510.6mm,降水年际变化较大，最大年降水量为2257.4mm（1999年），最小年降水量为921.1mm（1978年），极值差1336.3mm，极值比2.45。

由于受季风气候的影响，冷暖气团交锋频繁，天气多变，年内梅雨显著，降雨集中，汛期（5～9月份）降水量约占全年的60%左右，常有灾害性气候发生。

根据OO县气象局观测资料统计，多年平均气温为16℃，最热月为7月份，平均气温27.9℃，最冷月为1月份，平均气温3.5℃，极端最高气温40.9℃，极端最低气温-13.2℃，无霜期235天，全年日照时数为1705小时。

1.2.3设计洪水与施工洪水

由于水库无实测流量资料，故XX水库坝址的设计洪水采用暴雨途径间接推求。 XX水库主要除险加固工程施工导流任务小，施工洪水参照OO雨量站的同步降水资料及实测地区降雨径流系数。根据当地水文气象特性，本工程库区内水下部分施工期安排在11月～次年2月。计算该时段内不同条件的来水量，相应库水位，作为施工期施工安排的参考。

1.3.工程地质

1.3.1 地形地貌条件

XX水库位于OO省OO县南部，为低山剥蚀地形地貌，四周多100～200m低山，主要为中元古界喷出岩、变质岩构成，长期抬升剥蚀成浑圆状。

1.3.4建筑物工程地质评价 1.3.4.1 大坝工程地质评价

XX水库大坝为粘土心墙坝，根据调查主要成份主要为含角砾粉质粘土, 颗粒级配不当，土料质量差，由人工挑抬填筑,填筑质量差，未夯实，松散，强度低，透水强，且未设过渡、反虑层。砂壳为风化碎石、河床砂砾石、角砾，人工挑抬填筑, 结构松散，强度低。

3

1.3.4.2 坝基工程地质评价

根据溢洪道和附近出露岩层揭示，原河床较窄，宽约110m，河道弯曲，两岸山坡较陡，岩性为板岩、薄－中厚层状砂岩，灰绿至深灰色，顺层片理发育，未发现断裂构造，呈中风化状态，表层为强～中风化，河床坝基岩体抗滑稳定性较好。

1.3.4.3 溢洪道工程地质评价

XX水库溢洪道在大坝的左侧，底高程72.69m，底宽为2.5m左右，岩石基础。

1.4 工程任务和规模

1.4.1工程任务

XX水库位于OO河流域，座落在OO省OO县某某乡境内。某某乡经济以农林业为主，主要生产粮食、油菜、大豆、甘蔗、竹木、茶叶等农林作物，其次水产鲜鱼等农副产品也十分丰富。区域内无较大工矿企业，多为中小型乡镇企业。水库下游保护区涉及OO县某某乡OO村300亩耕地，人口250人。

XX水库集水面积0.96km2，总库容17.47万m3，是一座以灌溉、防洪为主的小（二）型水库。

XX水库下游为田地，灌区地形主要是山沟形成的丘陵区，地势由西北向东南倾斜，灌区内有某某乡OO村耕地400亩，2016年实际灌溉农田面积400亩。

根据水库保护区社会经济发展状况，在设计标准洪水内通过水库拦蓄、滞洪保护下游人民群众生命财产安全。XX水库的防洪减灾作用包括两个方面：一是减少了下游农田洪水灾害，二是减免或减轻了下游居民洪灾损失，水库建成后发挥了巨大的防洪减灾作用。

1.4.2水库加固的必要性

XX水库本次除险加固初步设计确定的洪水标准为20年一遇洪水设计，300年一遇洪水校核；原大坝由民工挑土施工，上坝土料质量不稳定，压实质量不好，坝基、坝肩清基不彻底。右岸坝肩结合部及右侧坝脚有渗漏带。

溢洪道开成后未衬护，两侧为自然山体，坡度近于垂直，塌方淤积严重；无雨、水情测报设施，防洪调度系统不完善，无安全监测手段。

放水涵为φ0.3m混凝土圆型无压管，无伸缩缝，卧管老化，管涵漏水严重。

由于XX水库存在较多工程问题和安全隐患，已被评定为“三类坝”。为充分发挥工程灌溉、防洪、养殖效益，对水库进行除险加固是非常必要和紧迫的。 1.4.3水库调洪计算及特征水位

4

XX水库设计总库容17.47万m3，为小（二）型水库，挡水建筑物为粘土心墙坝，且位于山区，根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000）和《OO省小水库除险加固设计指导意见》规定，本次除险加固设计，XX水库挡水建筑物的防洪标准采用：设计洪水为20年一遇，校核洪水为300年一遇。

根据《OO省小水库除险加固设计指导意见》的精神，确定溢洪道底高程72.69m，明渠，正常蓄水位为72.69m，死库容0.4万m3。根据水库调洪计算成果为，设计洪水位为73.11m，校核洪水位73.4m，总库容17.47万m3。

1.5工程布置及主要建筑物加固设计

通过方案比选，大坝及坝基防渗选用“土工膜防渗结合坝基粘土截渗槽”方案，大坝削坡整坡至1:3，铺设复合土工膜，土工膜上层采用0.3m厚砂砾石填筑；坝脚土工膜锚固入锚固槽砼中，锚固槽开挖至相对不透水层下0.5m，与岸坡连接处结合坝坡排水沟施工锚固入排水沟砼中，形成封闭区域，达到大坝防渗效果。

溢洪道为开敞式明渠。设计渠底高程72.69m，底宽4.0m；进口段0+000～0+048现状修整，两侧山体削坡放缓；陡坡段0+048～0+080.4段开挖修整，0+048处底高程72.69m，底宽4.0m，i=0.06，在原址上进行开挖修整，两侧边坡为1:1；0+080.4处底高程71.01m，0+080.4～0+094段新建砼护砌，两侧边坡为1:1；陡坡段后接下游排水沟；桩号0+089处交通桥拆除重建。

放水涵：位于大坝左侧，原址拆除重建钢筋砼箱涵，进口涵底高程66.0m，出口涵底高程66.0m，箱涵断面尺寸为0.8*1.2m，采用钢筋砼闸门控制，新建启闭机房及工作桥。

1.6金属结构

根据工程需要，XX水库结合放水涵洞拆建，进水口需配备工作闸门以及相应的启闭设备。闸门启闭机选用QL-80型手动螺杆式启闭机，启闭机为单吊点，启门力80KN。

1.7施工组织设计

XX水库为小（2）型水库，为Ⅴ等工程，大坝、涵洞及溢洪道为5级建筑物，导流建筑物为5级，导流建筑物洪水重现期为枯水期5年一遇洪水标准。

XX水库除险加固工程主要工程量为: 土方开挖及回填20116m3、砌石2015m3，砼517m3。主要材料用量：水泥179t，钢筋14t，柴油15.7t，块石162m3，黄砂445m3，碎石2351m3。

5

根据本项目计划要求，结合工程规模、水文特点，计划安排总工期为8个月，建设从2016年10月至2017年5月。

1.8水库占地与拆迁安置

由于水库淹没对象为林地，正常蓄水位保持不变，不增加房屋拆迁和淹没林地。根据施工布置，大坝上下游加固施工区布置在大坝内外平台和溢洪道内，无需永久征地。取土区临时占地4.6亩，施工临时占地6.0亩。本工程补偿费用2.0万元。

1.9环境保护与水土保持设计

本工程实施对环境的不利影响主要是施工开挖引发的水土流失、“三废”和噪音排放污染环境等，但以上不利影响均可采用措施减缓，从环境保护角度分析，不存在制约工程实施的环境影响因素。工程实施后，让居民有一个良好的生活空间。

项目建设可能产生流失的原因有以下二个方面：一是建设过程中，土石方开挖损坏了原地表植被，使表土层扰动，抗蚀能力减弱，从而加剧了水土流失；二是施工过程中，施工现场土、石料堆场造成水土流失。在项目建设过程中，料场和大坝施工区设置排水沟和截水沟，施工道路和取土区结束后采取平整和绿化处理。同时落实水土流失防治措施，防止产生新的水土流失。

1.10工程管理

XX水库复核总库容17.47万m3，设计灌溉面积400亩，按水库管理等级规定，为小(2)型水库，管理单位为某某乡OO村,水库管理人员1人。

水库管理范围包括大坝管理区、库区。库区土地征用线现以设计洪水位确定库区面积。库区两岸土地征用线以上至第一道分水岭之间的陆地为工程保护范围。

根据工程管理的需要，参照有关规定，配置必要的办公设备、通讯工具以及观测仪器等。

1.11设计概算

根据水利部水总［2014］第429号文颁发的《水利工程设计概（估）算编制规定》和水利工程营业税改征增值税计算依据调整办法附件及国家发改委有关规定编制设计概算，按2016年第2月份价格水平计算看，本工程总投资149.76万元，其中静态总投资147.76万元（基本

6

预备费7.04万元）水土保持1万元、环境保护1万元。

XX水库工程特性表

序号 一 1 2 3 4 5 6 二 1 2 3 三 1 2 3 4 5 6 四 1 2

名 称 水文 流域面积 水文资料系列年限 多年平均降雨量 多年平均径流 洪水 设计标准洪峰 校核标准洪峰 实测最高库水位 水库 洪水标准 设计标准 校核标准 特征水位 校核洪水位 设计洪水位 正常蓄水位 死水位 库容 总库容 正常蓄水以下库容 死库容 大坝 坝型 坝基特性 最大坝高 坝顶长度 坝顶宽度 坝顶高程 溢洪道(正常、非常) 型式 地基特性 单位 Km 年 mm 万m m/s m/s m P(%) P(%) m m m m 万m 万m 万m m m m m 7

3333332数 量 （加固后） 0.96 63 1510.6 78.08 15.22 36.75 74.0 5 0.33 73.4 73.11 72.69 66.0 17.47 15.1 0.4 粘土心墙坝 岩石 13.1 108.2 5.5 75.8 开敞式明渠 风化岩 备注 OO水文站 1951～2013 1998年6月26日 序号 3 4 5 6 五 1 2 3 4 5 六 1 2 3 4 七 1 2 八 1 2 名 称 堰（槛）顶高程 溢流段长度 设计流量 校核流量 放水涵 结构型式 进口高程 断面尺寸 洞身长度 设计流量 加固处理措施 大坝 大坝防渗 坝身、坝坡 溢洪道 放水涵洞 机耕桥 工程占地与拆迁 永久占地 临时占地 经济指标 工程总投资 工程效益 保护人口 浇灌面积 单位 m m m/s m/s m mm m m/s 亩 亩 万元 人 亩 333数 量 （加固后） 72.69 43.0 12.12 29.48 钢筋砼箱涵 66.0 800*1200 47 0.05 复合土工膜 上游风化石保护层 溢洪道明渠护砌，后接陡坡 原址拆除重建 拆除重建 0 15.9 149.76 400 400 备注 其中预备费7.04万元.

8

2 水文

2.1 流域概况

XX水库位于OO县某某乡OO村，是一座以灌溉、防洪为主兼顾养殖的小（2）型水库，坝址位于OO河流域，距某某乡4km。库区植被情况良好。

XX水库所在地属中亚热带季风气候区，气候温和，四季分明，光照充足，雨量较充沛、但分布不均、后期往往发生干旱。OO水文站多年平均降水量为1510.6mm,降水年际变化较大，最大年降水量为2257.4mm（1999年），最小年降水量为921.1mm（1978年），极值差1336.3mm，极值比2.45。

由于受季风气候的影响，冷暖气团交锋频繁，天气多变，年内梅雨显著，降雨集中，汛期（5～9月份）降水量约占全年的60%左右，常有灾害性气候发生。

根据OO县气象局观测资料统计，多年平均气温为16℃，最热月为7月份，平均气温27.9℃，最冷月为1月份，平均气温3.5℃，极端最高气温40.9℃，极端最低气温-13.2℃，无霜期235天，全年日照时数为1705小时。

2.2 水文基本资料

库区及附近均无水文测站，距坝址18.6km的大板水库雨量站有1957～2013年计57年降雨量，但没有径流资料，距坝址60km的尧渡河干流上的OO水文站有1951～2013年计63年的水文资料可借用。OO水文站年降水量及径流深详见表2-1。

2.3 径流

根据表2-1多年平均径流深为813.3mm,多年平均年径流系数为0.5384,水库集水面积0.96km2，则坝址处多年平均径流量为78.08万m3。

9

表2-1 OO水文站、大板站年降水量及径流深统计表 单位：mm

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27

年份 1951 1952 1953 1954 1955 1956 1957 1958 1959 1960 1961 1962 1963 1964 1965 1966 1967 1968 1969 1970 1971 1972 1973 1974 1975 1976 1977 OO站 年降水量 1559.5 1365.1 1534.0 2214.7 1478.7 1860.8 1969.7 1250.6 1549.4 1590.5 1292.3 1320.3 1056.0 1069.1 1202.8 1051.2 1433.4 1118.9 1719.5 1790.7 1274.4 1447.4 1873.4 1356.7 1585.6 1128.8 1800.8 年径流深 1096.5 730.4 747.6 754.8 374.3 598.1 516.4 700.0 722.4 346.1 1124.4 1141.2 513.1 846.1 1345.0 829.9 1004.7 671.4 1059.0 10

大板年降水量 1547.8 1014.9 1353.5 1286.8 1591.8 1429.3 1108.3 1196.7 1543.5 1114.6 1559.3 1196.4 1953.9 1827.3 1049.5 1680 1737.7 1593.5 1638.6 1486.4 2017.6 备注 序号 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55

年份 1978 1979 1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 OO站 年降水量 921.1 1151.8 1537.2 1530.2 1173.2 2059.4 1693.2 1445.1 1236.6 1726.0 1236.6 1960.6 1793.8 1815.0 1253.5 1683.9 1535.9 1533.6 2166.8 1503.9 1871.8 2257.4 1319.9 1149.7 1763.9 1369.8 1449.6 1254.5 年径流深 418.4 516.6 942.4 904.7 696.2 1363.6 811.5 532.2 667.4 820.4 627.5 988.7 957.6 1284.3 568.7 969.2 739.0 905.1 1201.0 694.9 1586.0 1345.0 524.2 495.8 1111.0 845.4 429.4 481.0 11

大板年降水量 904.8 1151.7 1823.9 2004.5 1316 1954.7 1387.8 1359.5 1185.2 1536.3 1441.8 1774.9 1459.2 1844 1265.1 1853.8 1138.3 1631.3 1675.1 1544.5 2338.4 1834.4 1184.6 1259.5 1974.4 1429.1 1321.3 1288.1 备注 序号 56 57 58 59 60 61 62 63 合计 平均 年份 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 OO站 年降水量 1156.0 1233.0 1378.5 1675.1 1986.1 1344.4 1792.1 1314.6 95168.3 1510.6 年径流深 488.4 404.0 713.1 726.2 1433.4 633.8 972.9 810.0 44730.4 813.3 大板年降水量 备注 1326.5 1051.5 1434.5 1545.7 2234.9 1257.2 1848.0 1482.5 85990.4 1508.6 0.5384 多年平均径流系数 2.4暴雨和设计洪水 2.4.1 暴雨洪水特性

本流域洪水主要由暴雨形成，集中发生在4～7月，其洪水特性与暴雨特性一致。由于库区位于皖西南山区暴雨中心，加之水库河槽调蓄能力小，降雨汇流迅速，所以洪水频繁发生，并具有洪峰大、历时短、过程线陡的特点。

2.4.2 设计洪水(采用坝址洪水)

XX水库坝址处无实测洪水流量资料，本次设计洪水计算采用间接法，即由设计暴雨推求设计洪水。设计暴雨采用OO省水利水电勘测设计院1984年编制的《OO省暴雨参数等值线图、山丘区产汇流分析成果和山丘区中、小面积设计洪水计算办法》以下简称“84年办法”推求设计洪水过程线。

XX水库坝址以上流域特征参数为：流域面积F=0.96km2，流域平均宽度B=0.81km，河道坡降J=137‰，流域形状系数f=0.68。

2.4.3 瞬时单位线推求设计洪水

（1）设计净雨 a)点暴雨量

根据“84年办法”降雨量等值线图查流域中心处的H24、H1、Cv24、Cv1，并据此查各种

12

频率的点暴雨量H24、H1。成果见表2-2。

b)面暴雨量

根据流域面积查出暴雨量点～面折算系数α24=α1=1.0，面暴雨量按下式计算： P24??24?H24 P1??1?H1 式中：α24、α1—分别为24h、1h暴雨点面折算系数； H24、H1—分别为24h、1h设计点暴雨； P24、P1—分别为24h、1h设计面暴雨。

表2-2 设计点、面暴雨量计算成果表 单位：mm

暴雨 历时 1h 24h c)面净雨量 面净雨量即地面径流，为面暴雨量扣除损失量和地下水。查“84年办法”，300年一遇、200年一遇、100年一遇产流部分总损失量均为50mm； 20年一遇、10年一遇产流部分总损失量均为70mm。经过扣损后，即可计算出各种频率面净雨量R24详见表2-3。

（2）汇流计算

根据“84年办法”，采用纳希线性瞬时单位线模型进行汇流计算，分析并综合出计算出瞬时单位线参数m1值的地区经验公式如下。 皖南地区：采用概化公式，当N采用3.0时

设计参数 均值 Cv Cs/Cv 0.33 0.5 频率P（%） 1 5 10 20 40 0.50 3.5 129．6 122．4 109．6 79．6 66．4 52.8 115 0.54 3.5 400．2 377．2 334．7 238．1 196．7 154.1 P1，再根据

P24值计算n和R3，

?F?K?6???J?0.16?R3?0.55(F?0..05)J, m1=n×k

式中：m1—瞬时单位线参数，h；F—流域面积， F=0.96km2; J—主河道平均坡降， J=114‰； R3—最大3小时设计净雨量，mm。

各种频率n、K值计算过程及成果见表2-3。 （3）设计洪水过程线计算

13

当n和K确定后，由“84年办法”查得设计洪水流量模过程线，然后逐项乘以F?R24，

1000即得设计洪水过程线，见表2-4。

表2-3 n、K值计算过程及成果表

频率（%） P1(mm) P24(mm) P1/P24 R3/R24 R24(mm) R3(mm) 6(F/J)0.16 -0.51(F/J)-0.05 R3-0.51(F/J)-0.05 K 0.33 129.6 400.2 0.324 0.47 350.2 164.6 3.19 -0.67 0.03 0.10 0.64 0.5 122.4 377.2 0.324 0.47 327.2 153.8 3.19 -0.67 0.03 0.11 0.64 5 79.6 238.1 0.334 0.48 168.1 80.7 3.19 -0.67 0.05 0.17 0.65 10 66.4 196.7 0.338 0.49 126.7 62.1 3.19 -0.67 0.06 0.20 0.66 n 3）设计洪水过程线计算

当n和K确定后，由“84年办法”查得设计洪水流量模过程线，然后逐项乘以F?R24，

1000即得设计洪水过程线，见表2-4。

14

表2-4 XX水库设计洪水过程线

时段1h 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 P=0.33 0.00 1.67 1.80 1.80 2.41 2.48 2.48 4.15 4.28 4.32 8.81 36.75 5.85 2.75 2.96 2.96 2.04 1.97 1.97 1.53 1.46 1.46 1.46 1.46 1.46 0.10 频率(%) P=5 0.00 0.56 0.80 0.82 1.02 1.10 1.12 1.68 1.92 1.95 4.32 15.22 3.89 1.12 1.31 1.34 1.04 0.91 0.90 0.74 0.67 0.67 0.67 0.67 0.67 0.21 2.4.4 施工洪水

根据施工组织安排，水下工程施工前，将水库水位放至死水位66.0m，死库容0.4万m3，根据水文气象特征，本工程库区内水下部分施工期安排在10月～次年2月。计算该时段内水库不同条件的来水量，相应库水位，作为施工期施工安排的参考。

根据《水利水电工程施工组织设计规范》（SL303-2004)规定，水库导流挡水标准按5年一遇重现期洪水。

本次围堰是按5年一遇施工期最大10月～次年2月最大1d降雨来水量设计，同时利用大坝放水涵排水，为安全起见，围堰高程由最大1d的一次降雨过程的洪量全部屯于库内的相应水位决定。

2.4.4.1 施工期各月最大1d降雨量相应来水量

为了推求面雨量，选用OO雨量站的同步系列降水资料，系列自1951年至2013年共63年资料，雨量统计时段采用历年的10月～次年2月实测最大1d天降雨量资料,以其作为参证

15

站，分析水库10月～次年2月各月降雨量，分析成果见表2-5。

参照XX水库邻近地区实测月降雨径流系数，月降雨日天数3～5天，该月有1d发生了较大降雨的月径流系数分析成果，取最大1日降雨的径流系数见表2-5，计算相应的来水量、对应的最高库水位，见表2-5。

2.4.4.2 施工导流洪水

XX水库水库现状死水位66.0m,死库容0.4万m3，则水库导流围堰施工期的底水位为66.0m,对应库容0.4万m3。

以死水位作为水库底水位，计算施工期间各时段降雨来水量对应的最高库水位见表2-5。

表2-5 水库（11月～2月）5年一遇最大1d降雨来水量分析表 月 份 11月 12月 1月 2月 日降雨量 (mm) 35.0 19.7 21.6 33.8 径流系数 0.40 0.25 0.25 0.40 来水量 （万m3） 1.344 0.473 0.518 1.298 库内总 水量 1.744 0.873 0.918 1.698 对应库 水位（m） 66.87 66.44 66.46 66.85

16

3 工程地质

3.1工程概况

XX水库位于长江流域下游南岸一级支流OO河，座落在OO省OO县某某乡OO村境内。水库集水面积0.96km2，总库容17.47万m3，兴利库容14.7万m3，是一座以灌溉、防洪为主结合库区水面养殖的小（二）型水库。水库灌溉面积400亩，下游保护耕地400亩，保护人口400人。

3.2 地质概况 3.2.1 地形地貌条件

XX水库位于长江南岸低山地区，地形起伏不平，自西南向东北呈一字型，弯道较多。

3.2.2地质、构造条件

XX水库位于OO省OO县南部，与江西省交界处，区内地形东高西低，为低山剥蚀地形地貌，四周多100～200m低山，主要为中元古界喷出岩、变质岩构成，长期抬升剥蚀成浑圆状。

库内出露地层较为简单，主要地层由老至新为中元古界溪口群（Pt2X）、晚元古界历口群（QnL）、第四系堆积物。区内地质构造单元属长期隆起的扬子准地台区，江南台隆地质构造单元。

库区四周大多为古老的变泥质粉砂岩，岩石本身为非可溶解岩石，山体雄厚，山顶浑圆，未见与邻谷贯通的规模大的透水性断裂构造，不存在水库渗漏问题；运行多年，周边未发现大的崩塌、滑坡等不良地质现象；库岸地形坡度较缓，植被覆盖率极高，淤积的物质来源较少，不会造成水库淤积危害；蓄水深度较小，四周岩体厚实，没有区域性大断层通过库区，不具备水库诱发地震的地质条件。

3.2.3 水文地质条件

⑴、地下水类型及含水岩组划分

区内地下水主要以孔隙潜水为主。孔隙潜水主要赋存于上部壤土及其夹层中细砂中，枯水期其补给源主要为地表水和大气降水，并与河水有一定的水力连系。

长江是区内地表水和地下水最低排泄基准面，勘察期间正值枯水期，测得地下水位埋深6.7～9.5m。

⑵地下水补、迳、排条件

17

本次勘察分别采取地表水、地下水进行水质分析。根据水质分析报告，工程区地下水及地表水类型均为HCO－3. SO42-—Ca2+型，各项指标详见水质分析报告。

工程区地下水PH值为7.26，侵蚀性二氧化碳含量2.94mg/L，SO42-离子含量231.48mg/L；地下表PH值为7.76，侵蚀性二氧化碳含量5.12mg/L，SO42-离子含量101.34mg/L。分析认为地下水和地表水对混凝土及混凝土结构中的钢筋均无腐蚀性，对钢结构具弱腐蚀性。

3.2.4场地类别及抗震稳定性评价

根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2015）和《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)，设计基本地震加速度值为0.05g,坝区场地抗震设防烈度为6度，可不进行抗震复核计算。

3.3建筑物工程地质评价 3.3.1 大坝工程地质评价

XX水库大坝为粘土心墙坝，根据调查, 结构松散，强度低。

3.3.2 坝基工程地质评价

根据溢洪道和附近出露岩层揭示，原河床较宽，宽约110m，河道弯曲，两岸山坡较陡，岩性为板岩、薄－中厚层状砂岩，灰绿至深灰色，顺层片理发育，未发现断裂构造，呈中风化状态，表层为强～中风化，倾角多为∠15～30°, 两岸山坡坡度，左岸山坡坡度30～40°，右岸山坡坡度60～80°，据上述条件分析，河床坝基岩体抗滑稳定性较好。

据调查和搜集资料表明，坝基未进行很好的处理，两侧岸坡仅削坡清理，未做防渗处理，因而导致岸坡结合处有多处渗漏。

3.3.3 溢洪道工程地质评价

XX水库溢洪道,为开敞式明渠溢洪道，底高程72.69m，底宽为2.5m左右。溢洪道底及两侧边坡为自然土体，坡度近于垂直，无护砌，有塌方隐患。

3.3.4天然建筑材料

1、土料场

本工程选定了1个土料场，一位于牛栏冲水库库区内，运距1.5km，储量约2万m3；可以满足大坝土粘土加培和建筑物回填土料的数量和质量要求。

本工程所需沙砾石土料及风化石料可来源于库区周边，料源充足，质地良好，土料可用于坝体加培和建筑物回填，风化石料可用于坝迎水坡防护回填，料场开采条件均较好，运距约1km。

2、砂料场

18

本工程所需砂料从江西彭泽县定山镇采购。该砂料场为长江河道内取砂，砾质中砂，砂子细度模数2.3左右，含泥量0.7%，储量丰富，砂的质量指标基本满足混凝土用细骨料质量技术要求。

该料场开采、运输条件较好，运距约62km。 3石料场

本工程所需石料（块石、碎石）可直接从江西柯湾北料场购买,运距30km。

3.4 结论与建议 3.4.1 结论

1、XX水库坝体填土，土料质量一般，夯实不够。坝体施工时清除了表层坡冲积层，但清除不彻底，心墙填筑质量较差，导致大坝漏水严重。

2、溢洪道位于水库左岸，为开敞式明渠，岩石基础，两侧自然山体，坡度近于垂直，有塌方隐患。

3、库区未发生崩塌滑坡现象。

3.4.2 建议

1、大坝应进行防渗加固处理。 2、溢洪道应进行加固处理。 3、放水涵进行加固处理。

19

4 工程任务和规模

4.1 地区社会经济发展概况

XX水库位于OO河流域，座落在OO省OO县某某乡境内。某某乡经济以农林业为主，主要生产粮食、油菜、大豆、甘蔗、竹木、茶叶等农林作物，其次水产鲜鱼等农副产品也十分丰富。区域内无较大工矿企业，多为中小型乡镇企业。

水库下游保护区涉及OO县某某乡OO村400亩耕地，4000人口。

XX水库库区处在低山环抱中，库区内没有居住人口,库外群众从事农业生产为主，林业为辅。为低山丘陵区，为皖南山区与沿江平原的过渡地带，河道纵横，水网交错，土壤肥沃。

4.2 工程任务14.7万m3，是一座以灌溉、防洪为主的小（二）型水库。 4.2.1 灌溉

XX水库下游为田地，灌区地形主要是山沟形成的坂区，地势由西北向东南倾斜，地面高程在62.8～65.8m之间。灌区内有某某乡OO村农田面积400亩，2016年实际灌溉面积400亩。

4.2.2 防洪

根据水库保护区社会经济发展状况，在设计标准洪水内通过水库拦蓄、滞洪保护下游人民群众生命财产安全。XX水库的防洪减灾作用包括两个方面：一是减少了下游农田洪水灾害，二是减免或减轻了下游居民洪灾损失。水库300年一遇、20年一遇洪峰流量分别为36.75m3/s、15.22m3/s，经水库调蓄后，最大下泄流量分别为29.48m3/s、12.12m3/s，削减洪峰分别为80.2%、79.6%，水库发挥了巨大的防洪减灾作用。

4.3 工程现状和除险加固的必要性 4.3.1 工程现状

水库大坝于1973年由原某某乡组织民工挑土兴建，1974年竣工。工程主要由挡水土坝、溢洪道及放水涵洞组成。

大坝为粘土心墙坝，坝顶高程75.68～76.19，顶宽5m，坝顶长108.2m，最大坝高13.1m；迎水坡坡比1:1.2～1:1.7；背水坡坡比1:1.82～1:1.98。

溢洪道位于水库左岸山体处，为宽顶堰，堰顶高程72.69m，宽3m，未进行护砌；

20

水库放水底涵为30cm混凝土无压管涵，进口底高程66.0米，进口斜卧管控制。 水库存在主要问题：

1、大坝心墙顶高程不足，渗漏严重，右岸坝肩结合部及右侧坝脚有渗漏带；坝顶高低不平，坝坡较陡，存在安全隐患。

2、溢洪道位于水库右岸山体，两侧为自然风化山体，坡度近于垂直，塌方淤积严重，影响泄洪。

3、放水涵无伸缩缝，卧管老化，涵管漏水严重。

4.3.2 除险加固的必要性

XX水库本次除险加固初步设计确定的洪水标准为20年一遇洪水设计，300年一遇洪水校核；是以灌溉、防洪为主，为确保下游人民生命财产安全和减轻农田洪灾损失发挥了较大作用。水库一旦失事，下游人口的生命财产安全将受到严重的威胁，该水库存在较多工程问题和安全隐患，已被评定为三类坝。为充分发挥工程灌溉、防洪、养殖效益，对水库进行除险加固是非常必要和紧迫的。

4.4 水库调洪计算及特征水位 4.4.1 调洪运用方式

XX水库是座综合利用水库，在确保水库防洪安全的前提下，充分发挥水库的综合效益。水库兴利调度以灌溉为主，灌溉、养殖必须服从防洪，其余各兴利用水必须服从灌溉用水的需要。兴利水位平溢洪道渠底为72.69m，兴利库容14.7万m3。

4.4.2 调洪计算 4.4.2.1 基本资料

（1）水库泄洪设施和泄流能力

XX水库的泄洪建筑物为溢洪道,由人工在山体上开挖而成，底、两侧边坡均未护砌。溢洪道位于大坝右侧，渠底高程为72.69m，底宽4.0m，无闸门控制，水库水位高于72.69m时自由溢流。本次除险加固初步设计对溢洪道进行整修加固，洪水复核时溢洪道泄流按宽顶堰进行计算，本次按明渠设计，加固后的溢洪道按明渠计算，其溢洪泄流能力按下式计算：

Q=A5/3i1/2/n/χ

2/3

A---过水断面面积; i--底坡; n---糙率

21

Χ——断面湿周

XX水库溢洪道泄流能力见表4-1； (2)XX水库水位～面积～库容曲线 XX水库水位～面积～库容曲线见表4-2。

4.4.2.2 调洪计算成果

根据《水库大坝安全评价导则》(SL258-2000)中有关洪水调节计算的规定和《OO省小型水库设计洪水计算程序》有关说明，调洪计算一般采用静库容法，XX水库采用静库容法调洪计算，以1小时为调洪计算时段，对各种频率洪水进行洪水调节计算，求得最高洪水位和相应最大下泄流量。XX水库的调洪计算成果对比表见表4-3，表中原设计成果摘自OO县小(二)型水库工程基本情况表。本次除险加固初步设计兴利水位和死水位保持不变，计算在各种频率时最高洪水位、泄量、库容复核成果与原设计相差较大，主要原因是本次复核时溢洪道明渠降坡并新建护砌，边坡糙率变小,下泄流量增大，故最高洪水位、库容较以前小。坝顶高程复核见表4-4。

表4-1 溢洪道泄流能力表

水位（m） 泄流量（m/s） 水位（m） 泄流量（m/s） 72.69 72.8 72.9 0.00 1.298 3.805 73.0 73.1 73.2 7.276 11.602 76.723 33水位（m） 73.3 73.4 73.3 泄流量（m/s） 22.6 29.48 22.6 3 表4-2 XX水库水位库容表

水位（m） 库容（万m3） 66.0 0.4 72.69 15.1 72.8 15.5 72.85 15.63 72.9 15.81 73.0 16.1 75.7 30.7

22

比较项目 设计洪水位(m) 校核洪水位(m) 总库容(m3) 表4-3 调洪计算比较表

注册登记表 74.8 75.7 15.00 12.00 本次复核 73.11 73.4 17.47 15.1 正常水位以下库容(m3) 表4-4 大坝坝顶高程计算成果表

库水设计工况 位 m 波浪 爬高 m 安全 地震安坝顶 加高 全加高 超高 m m m 计算坝 顶高程 m 实际坝 顶高程 m 设计洪水 73.11 0.66 校核洪水 73.4 正常蓄水＋地震 0.5 0.3 0.5 0.5 1.16 0.84 1.63 74.27 74.24 74.32 75.68～76.19 0.54 72.69 0.63

23

5 工程布置及主要建筑物加固设计

5.1 设计依据

5.1.1 工程等别与建筑物级别

根据防洪安全复核结果，XX水库总库容17.47万m3，按照《水利水电工程等级划分及

洪水标准》（SL252-2000）和《防洪标准》（GB50201-2014）规定，确定本枢纽工程等别为V等，其主要建筑物级别为5级。

洪水标准：水库大坝按20年一遇设计，300年一遇校核；溢洪道消能防冲设计标准采用10年一遇。

5.1.2 采用的主要规程规范

《水利水电工程初步设计报告编制规程》（SL619-2013）；

《防洪标准》（GB50201-2014）；

《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000）； 《小型水利水电工程碾压式土石坝设计规范》（SL189-2013）； 《溢洪道设计规范》（SL253-2000）；

《中国地震动参数区划图》（GB18306-2015）； 《水工混凝土结构设计规范》（SL191-2008）；

《水工建筑物抗震设计规范》（SL203-97）； 《水利水电工程地质勘查规范》（GB50287-99） 《水工建筑物荷载设计规范》（DL5077-1997）； 《土工合成材料应用技术规范》（GB50290-98） 《水库工程管理设计规范》（SL106-96）； 《土石坝安全检测技术规范》（SL551-2012）； 《水利水电工程施工组织设计规范》（SL303-2004）

5.1.3 基本资料 5.1.3.1地震基本裂度

根据GB18306-2015 《中国地震动参数区划图》，水库坝址区域地震动峰值加速度为

0.05g，相应地震基本烈度为6度。

24

5.1.3.2 水库特征水位

水库死水位66.0m，水库正常蓄水位72.69m，经调洪演算后20年一遇设计洪水位为

73.11m，300年一遇校核洪水位为73.4m。

5.1.3 其他资料

（1）XX水库原资料；

（2）《XX水库大坝安全评估报告》，2016年5月；

5.2 工程布置及主要建筑物

XX水库自1973年开始兴建以来，通过多次扩建加固后，形成现有规模，枢纽工程主要

建筑物有：水库大坝、溢洪道、放水涵组成。现状枢纽建筑物布置分述如下：

5.2.1 水库大坝

大坝为粘土心墙坝，坝顶高程75.68～76.19m，最大坝高13.1，坝顶长108.2m，顶宽5m，上、下游坡比分别为1:1.2～1:1.7和1:1.82～1:1.98。

5.2.2 溢洪道

溢洪道于水库左岸山体中开挖而成，为宽顶堰，堰顶高程72.69m，宽3.0m。

5.2.3 放水涵洞

放水涵为30cm混凝土无压管涵，进口斜卧管控制。

5.3大坝加固设计

5.3.1 大坝存在的主要问题

大坝心墙顶高程不足，渗漏严重，右岸坝肩结合部及右侧坝脚有渗漏带；坝顶高低不平，坝坡较陡，存在安全隐患。

5.3.2 大坝加固设计

本次大坝除险加固的主要内容有：大坝加宽培厚；迎水坡坡比1:3，铺设土工膜防渗，背水坡在高程70.8m处设平台，平台宽2.0m，平台上坝坡1：2.5，平台下坝坡1：2.5。

5.3.2.1 坝顶高程复核

根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000）中有关规定，XX水库大坝为5级建筑物。采用《小型水利水电工程碾压式土石坝设计规范》（SL189-2013）推荐的蒲田试验站公式进行风浪要素及坝顶高程复核计算。坝顶在静水位以上超高按下式计算：

25

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—安全超高，m。 （1）波浪爬高（R） a)计算参数

本地区多年平均最大风速为14.5m/s，计算风速在设计情况下按多年平均最大风速的1.5倍计算，校核情况下直接按多年平均最大风速计算。本水库设计情况下坝前水深为5.51m，水域平均水深为4.01m，风区长为0.20km；校核情况下坝前水深为5.93m，水域平均水深4.43m，风区长度为0.4km。

b)平均波浪爬高

正向来波在单坡上的平均波浪爬高，按下式计算：

Rm?K?K?1?m2hm?Lm

式中：Rm—平均波浪爬高，m； m—单坡的坡度系数，为1.5； K△—斜坡糙率渗透性系数，取0.80；

Kw-经验系数，由计算风速W、坝前水深H和重力加速度g所组成的无维量W/gH查表求得，设计情况下Kw为1.08，校核情况下Kw取1.02；

hm—平均波高，m； Lm—平均波长，m。

c)波浪的平均波高、平均波周期和平均波长按下列三式计算：

0.45??gD???0.0018???0.72??gHm????ghmW???0.13th?0.7??th?22?0.7? W???W????0.13th?0.7?gHm???????2??W????????Tm=4.438hm0.5

26

gTmLm?

2?式中：hm—平均波高，m； Tm—平均波周期，s； Lm—平均波长，m； W—计算风速，m/s； D—风区长度，m； Hm—水域平均水深，m； g—重力加速度，取9.81m/s。 d)设计波浪爬高

设计波浪爬高值采用累积频率为5%的爬高值R5%。根据平均波高hm与坝迎水面前水深H的比值和相应的累积频率查表求得，设计波浪爬高Rp与平均波浪爬高Rm之比为0.96。根据平波波向线与坝轴线的法线夹角β查表求得斜向波浪爬高值的折减系数Kβ为0.96。

经计算，设计情况下最大波浪爬高为0.63m，校核情况下最大波浪爬高为0.54m。 （2）风壅水面高度

由于风壅水面高度较小，可以忽略不计。 （3）安全超高

根据大坝级别查表求得，设计情况下水库的安全超高为0.5m，校核情况下为0.3m。 （4）坝顶高程

XX水库大坝坝顶超高及坝顶高程计算成果见表5-1。

由表5-1可知，坝顶高程由校核工况控制，坝顶计算高程为74.24m，根据现有坝顶高程，水库大坝设计高程拟为75.8m。

表5-1 XX水库坝顶复核高程表 水域 边坡坝前平均大坝安全坝顶高(%) 水位 吹程 风速 均深 系数 水深 波长 超高 超高 程 0.33 73.4 4.3 72 15 3 10.6 2.25 0.54 0.3 74.24 5 73.11 9.81 70 22.5 3 10.31 3.44 0.63 0.5 74.24 备注；1、流域面积F=0.96km2，宽度B=0.81km，流域坡降J=137‰； 2、溢洪道为明渠，起调水位72.69m、底宽4m，两侧边坡1:1。 5.3.3 防渗加固处理

针对本工程坝身与坝基存在的问题，以防渗为目的的加固措施适合采用防渗墙的型式，适宜的方案有“复合土工膜防渗”和“冲抓回填防渗方案”等。现就上述方案合理性进行简要比较如下。

27

2

2方案一：“复合土工膜防渗”

由于上游坝坡较陡，坝身单薄，坝身防渗在上游削坡整坡至坡比1:3，铺设土工膜防渗，坝脚土工膜采用砼封闭，坝脚砼槽开挖至相对不透水层下0.5m，边坡为1:1，底宽1.0m，与岸坡连接处土工膜结合岸坡排水沟封闭，土工膜以上填筑30cm砂砾石。

坝肩及两岸山体结合部与坝体防渗体连接成封闭的防渗体系。该方案需铺设土工膜4536m2。

方案二 “坝身冲抓套井回填粘土防渗墙”

冲抓套井回填是利用冲抓或打井机具，在土坝渗漏范围内造井，使粘性土料分层回填压实，形成一连续的套接粘土防渗墙，以达到加强坝体的防渗的目的。同时由于夯锤对井壁的土层挤压，使其周围土体密实，提高了坝体质量。根据工程需要和地质条件，冲抓套井粘土防渗形式可单排、双排、三排三种形式。

冲抓套井粘土防渗墙适用于20m以内的粘土心墙坝、砂土坝，对于高水位、坝身渗漏量较大、坝身土的干密度小和孔隙率过大时均不宜采用。XX水库最大坝高13.1m，坝体防渗采用冲抓套井粘土防渗墙，冲抓回填利用冲抓锥造孔，造孔顺坝顶中心线为上游坝肩偏1.5m单排布置，在井内回填粘土，经夯实后，形成连续的粘土心墙，布孔范围为桩号0+000～0+108.2，总长108.2m，井柱孔径1.2m，孔距0.66m，有效厚度1.0m。冲抓回填底高程伸入弱风化岩0.5m，顶高程73.4m。 5.3.3.2 方案比选结果

以上二种方案在技术上都是可行的，均能够达到控制坝体和坝基渗流，降低坝体浸润线的目的。二种方案技术经济分析比较如下。

方案一：施工期较短，造价较低，防渗性能较好，能很好的结合大坝培厚加宽施工。而缺点就是土工膜耐久性较差，且稳定性不足。

方案二：优点是施工对现状坝体结构破坏和影响均很小，夯锤对井壁土层的挤压作用，能使周围土体密实，提高了坝体质量；可以与原地层紧密结合，防渗效果较好。对施工场地要求较低，施工速度快，受库水位的影响小，对大坝其它部位的施工不产生干扰。缺点是施工精度要求高，造孔偏斜易使墙体搭接厚度偏小，防渗效果施工期不易观测。

以上二种方案的工程量及投资比较见下表，从表中可以看出，方案一相比方案二投资少很多，考虑施工场地及施工机械的要求，推荐采用对坝体结构和施工影响均较小的方案一，做为本次防渗加固设计方案。

28

表5-2 大坝防渗加固方案投资比较表

方案 项目 方案1复合土工膜防渗 方案2：冲抓回填 上游削坡整坡至坡比1:3，铺设土工膜防渗，坝顶、坝脚土工膜采用砼封闭，坝脚砼槽开挖至设计方案 相对不透水层，边坡为1:1，底宽1.0m，与岸坡连接处土工膜结合岸坡排水沟封闭。坝肩及两岸山体结合部与坝体防渗体连接成封闭的防渗体系。 大坝上游加培至1:2.5，坝身冲抓回填防渗墙中心线为坝顶中心线往上游偏移1.5m，单排孔造墙，布置范围为桩号0+000～0+108.2，总长108.2m。井柱孔径1.2m，孔距0.66m，有效厚度1. 0m。 可比工程量 及投资 土工膜铺盖4536㎡，投资24.50万元。 冲抓回填总进尺1417.4m，投资24.66万元。 施工期较短，造价较低，防渗性能较好，能很好的结合大坝培厚加宽施工。而缺点就是土工优缺点 膜耐久性较差，稳定性不足。 优点是施工对现状坝体结构破坏和影响均很小，夯锤对井壁土层的挤压作用，能使周围土体密实，提高了坝体质量；可以与原地层紧密结合，防渗效果较好。对施工场地要求较低，施工速度快，受库水位的影响小，对大坝其它部位的施工不产生干扰。缺点是施工精度要求高，造孔偏斜易使墙体搭接厚度偏小，防渗效果施工期不易观测。 说明：表中投资仅作为方案比较用。 5.3.3.1 大坝渗流稳定计算

（1）计算方法和程序

渗流计算采用二维有限元法，计算程序采用河海大学研发的《水工结构有限元分析系统—Autobank》。

（2）计算剖面

选取主河槽处的坝体横断面作为大坝的典型横剖面，进行渗流计算，大坝座落在强-中风化层上。

（3）计算参数

渗透系数参考类似工程取值，大坝填土的渗透系数取最大值为5×10-3cm/s，坝基渗透系数取值为2.5×10-5cm/s，心墙渗透系数取5×10-5cm/s。

（4）计算工况 见表5-3

29

表5-3 大坝渗流分析计算工况表

工况 正常蓄水位 设计洪水位 校核洪水位 上游水位(m) 72.69 73.11 73.4 下游水位(m) 63.0 63.0 63.0 （5）计算方法及成果 渗流采用《水工设计手册》（第3卷）中计算公式进行计算，计算工况有上游水位分别为设计水位和校核水位，下游水位按泄洪流量确定，渗出点的出逸坡降按式J=1/[(1+m22)]1/2计算。土的临界坡降可按下式计算：

Jc=[γd′(tgф-tgβ)cosβ]/ γw+0.1C/γw

式中：γw为水的容重，取10kN/m3；β为下游坡角，γd′为土的浮容重，取11kN/ m3；C为渗出段坝体坝体填土的凝聚力，取2；φ为土的内摩擦角，取28°。

（7）计算结果

为比较大坝防渗加固效果，分别对防渗加固前后各种工况下大坝渗流状况进行了计算，计算结果见表5-4。

表5-4 大坝渗流有限元计算成果一览表

计算工况 现状 设计水位 加固后 现状 校核水位 加固后 （6）渗透比降计算

根据《水利水电工程地质规范》（GB50287-99），可以判断坝体填土的渗透变形为流土类型。其破坏的允许坡降按下式计算：

上游水位 下游水位 73.11 73.11 73.4 73.4 63.0 63.0 63.0 63.0 单宽渗流量 （m3/s.m） 3.25×10-6 9.34×10-7 3.37×10-6 9.82×10-7 下游出逸点高度 0.08 0.01 0.09 0.02 下游出逸点高程 63.08 63.01 63.09 63.02 [icr]?(G?1)(1?n)

K其中：G－土粒的比重；

n－土粒的孔隙率； K－安全系数。

根据现行《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2001）规定，在没有反滤层保护时，坝体、坝基渗流出逸比降应该小于材料的允许渗透比降。

30

（9）计算成果分析

大坝渗流分析结果显示，防渗处理前的最大渗透比降达0.694，大于允许坡降0.5，不满足渗透稳定要求；单宽渗流量达0.29m3/d.m，渗漏量较大。

防渗处理后，出逸点最大渗透比降为0.225，满足渗流安全；单宽渗漏量很小。 以上分析表明，大坝设置粘土斜墙防渗后，防渗效果显著。

5.3.3.2 大坝防渗加固设计

（1）大坝土工膜防渗设计

坝身防渗在上游削坡后铺设复合土工膜防渗，型号为300g/PE0.8mm/300g；坝脚部位土工膜采用混凝土锚固封闭，坝脚锚固槽开挖至相对不透水层下0.5m；坝身开挖阻滑槽；与岸坡连接处土工膜结合坝坡排水沟施工，锚固进排水沟混凝土内，形成封闭，土工膜施工时应严格按照施工规范，并留有折叠部分，防止拉裂。

（2）上、下游坡面加固设计

上游坡削坡整坡至坡比1:3，铺设20cm砂石垫层，以上铺设土工膜，土工膜上加培30cm厚砂石垫层，然后加培0.5m厚风化石保护层，自库底至校核洪水位；背水坡于高程70.8m处设一2m宽平台，平台以上坡比1:2.5，以下坡比1:2.5，加培前需清基，坝脚重建贴坡排水。

（3）大坝加固断面

坝身加固后横断面为：坝顶高程75.8，坝顶宽7.0m，上游坝坡坡比1:3；下游坡于高程70.8m处设一2m宽平台，平台以上坡比1:2.5，以下坡比1:2.5。

5.3.3.3 大坝坝坡抗滑稳定分析

根据渗流计算成果分析，大坝最大坝高处断面最能反映大坝基础及坡面渗流状态，渗流计算表明该断面坝体后坝渗流出逸点高，渗流状态不利。本工程没有进行土工试验，如采用瑞典圆弧法分别计算上、下游坝坡的稳定状况，各种计算参数没法确定。现水库大坝运行多年没有出现过滑坡现象，本次除险加固初步设计结合坝身防渗对坝坡进行削坡放缓，使大坝上游坝坡坡度达到1:3。

（1）计算剖面

根据安鉴报告，结合施工、运行状况及地质条件选定主河床槽剖面为典型计算剖面进行稳定分析，与渗流计算剖面相同。

（2）计算参数

水库从建成蓄水运行已有近50年，坝体沉降基本稳定，坝体材料物理力学参数有所改变。 类比类似工程有关参数，综合选定各材料的计算参数，见表5-3。

31

（3）计算工况及安全标准

根据《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2001），大坝稳定分析内容为稳定渗流期的上、下游坝坡。大坝稳定计算工况及安全标准见表5-5。

表5-5 稳定计算工况及安全标准

部位 上游 坝坡 工况 正常蓄水位 设计洪水位 校核洪水位 正常蓄水位 设计洪水位 校核洪水位 洪水频率P 5％ 0.33％ 5％ 0.33％ 水库水位(m) 72.69 73.11 73.40 72.69 73.11 73.40 下游水位(m) 63.00 63.00 63.00 63.00 63.00 63.00 最小安全系数 正常运用条件 非常运用条件 正常运用条件 非常运用条件 1.15 1.05 1.15 1.05 下游 坝坡 （4）坝坡抗滑稳定分析计算采用毕肖普法。计算程序采用河海大学研发的Autobank，它可以进行土石坝和土坡的施工期、运行期、库水位降落、地震等工况的有效应力分析或总应力分析及水位骤降时的总应力分析。

（5）稳定计算成果分析 稳定分析计算成果见表5-6。

表5-6 大坝坝坡最小抗滑稳定安全系数

部位 工况 正常蓄水位 上游 坝坡 设计洪水位 校核洪水位 库水位降落 正常蓄水位 下游 坝坡 设计洪水位 校核洪水位 库水位(m) 72.69 73.11 73.40 73.40～72.69 72.69 73.11 73.40 下游水位（m） 63.00 63.00 63.00 63.00 63.00 63.00 63.00 抗滑稳定安全系数 加固前 1.02 1.05 1.14 1.237 1.11 1.06 1.04 加固后 1.903 1.905 1.926 1.815 1.657 1.638 1.628 大坝抗滑稳定计算结果表明：

（1）加固前，在正常运用条件下，上、下游坝坡最小抗滑稳定安全系数在正常蓄水位时上游坡小于《规范》规定的1.15，其余均大于1.15；在非常运用条件下，上、下游坝坡最小抗滑稳定安全系数均大于《规范》规定的1.05；表明大坝现状上下游坝坡均满足稳定要求。

（2）加固后，在各种工况运行条件下，上、下游坝坡最小抗滑稳定安全系数均满足规范要求，且相比于加固前安全系数明显增大，表明加固效果明显。

5.3.3.4 大坝坝坡抗滑稳定分析

（1）复合土工膜与整平层之间只要计算施工期的稳定，蓄水以后，水压力使复合土工膜对整

32

平层施加很大的压力，所以抗滑安全系数很大，不必计算。 施工期抗滑稳定系数为：

K=f/tan?=0.5/(1/3)=1.5 满足稳定要求

式中； f-复合土工膜与整平层之间的摩擦系数(取1.5) ?-上游坡与水平面的夹角（为1:3的坡） （2）块石护坡层与复合土工膜之间

水库水位降落时属于危险工况，需校核。 K=f/tan?=1.38 满足稳定要求

式中：f-复合土工膜与垫层砂砾石之间的摩擦系数(取0.46)

?-上游坡与水平面的夹角（为1：3的坡）

5.3.4 坝坡护砌处理 5.3.4.1 上游坝坡处理

XX水库大坝上游坡陡，无护坡。本次对大坝上游填筑风化石保护层，保护层厚度取0.5m。

上游护坡工程量：风化石护坡1264m3。

5.3.4.2 下游坝坡贴坡反滤和排水设施

背水坡整坡，于70.8m处设2m宽平台，采用草皮护坡，坝脚新建贴坡排水。

5.4 溢洪道加固设计

5.4.1 溢洪道现状及设计方案

溢洪道位于大坝左侧，为明渠，渠底高程72.69m,宽3.0m，底部及两侧均为自然山体。 本次溢洪道重建明渠，渠底高程72.69m,底宽4.0m，两侧边坡1:1，底部及两侧岩面开挖后护砌，糙率减小，提高了溢洪道的泄洪能力。

5.4.2 溢洪道泄洪能力复核计算 5.4.2.1泄流能力核算

溢洪道泄流能力的洪水标准按20年一遇设计，300年一遇校核。根据调节调洪计算成果，20年一遇库水位73.11m，300年一遇库水位73.40m，计算坝顶高程74.24m。设计坝顶高程75.80m，满足要求。

5.4.2.2 消能防冲核算

XX水库溢洪道沿坝左山体开挖而成，底部及两侧为风化岩石，本次除险加固溢洪道新建护砌，消能方式采用自由消能，故本次未进行消能防冲计算。

33

（1）导流墙（边坡护砌）高度核算

根据水库调洪计算，300年一遇泄量是20.66m3/s，溢洪道砼护砌的高度根据300年一遇洪水校核流量计算确定。溢洪道过洪时的水面线、导流墙侧大坝坡面高度，并考虑安全超高后确定，导流墙高度计算成果见表5-7。

表5-7 溢洪道导流流墙高(护砌)推算表

溢洪道边墙高度计算成果表

掺气增加计算水深 流速 掺气后水深 水深 0.71 7.27 0.01 0.72 0.681 7.95 0.01 0.691 0.765 7.44 0.02 0.785 0.863 7.0 0.02 0.883 0.982 6.61 0.03 1.012 1.088 6.33 0.03 1.121 断面 0+000 0+008 0+016 0+025 0+035 0+043

边墙高 1.02 0.99 1.09 1.18 1.31 1.42 5.4.3 溢洪道加固设计 5.4.3.1溢洪道加固设计

（1）加固措施拟定

针对存在的问题，拟定溢洪道加固措施如下：

a）参照原设计断面，结合稳定和防渗要求，进口两侧山体开挖修整，恢复溢洪道内路面。

b）根据本次水力计算复核成果，对陡坡段桩号0+080.4～0+094段新建C25砼护砌，两侧坡比1:1。

（2）控制段加固设计

本次设计进口渠底宽4m米，渠底高程72.69m。原有宽度及坡度不足处进行开挖，陡坡段末端底宽3m，采用C25砼护砌，梯形断面，两侧坡比1:1。

（3）出水渠道设计

本次对出口渠道进行修整开挖。

5.4.3.2机耕桥加固设计

本次除险加固对溢洪道上原机耕桥进行原址拆除重建，桥面净宽3m，长7m，桥面高程71.60m。

34

5.5 放水涵加固设计

本次加固对坝下放水涵管进行翻坝换涵处理；位于大坝左侧，原址拆除重建钢筋砼箱涵，进口涵底高程66.0m，出口涵底高程66.0m，长64.5m，采用钢筋砼闸门控制，配QL-80手动螺杆启闭机，新建启闭机房及工作桥，新建进水口及出口消力池。

5.5.1放水涵洞渗径计算

放水涵建于大坝坝身填土之上，涵身填土主要以黄色，灰色或红褐色粉质粘土、重粉质

壤土、粘土为主，按照《水闸设计规范》（SL265-2001)，基底防渗长度应大于下式计算值。

L’=C×△H 式中 L’—基底防渗长度，m

△H—上下游水位差，上游水位为水库校核水位73.4m 下游水66.0m。

C—渗径系数，C=3~5，取C=4。

渗径长度复核成果见表5-8

表5-8 放水涵渗径长度复核成果表

上游水位 （m) 73.4 下游水位（m ) 66.0 水位差 （m ) 7.4 渗径系数 4 计算长度 （m) 29.6 实际长度 （m） 64.5 计算结果表明：放水涵基底水平投影防渗长度大于计算所需基底防渗长度，满足要求。

5.5.2洞身结构内力计算

在箱涵上横向截取单位宽度的计算断面，按弹性地基上框架计算，计算断面代表段采用位于坝顶部位，计算完建期工况下内力及配筋，放水涵洞计算成果见表5-9。

表5-9 放水涵洞内力计算成果表

计算工况 完建期弯矩（kN.m） 计算配筋（mm）/配筋率 2底板 17.9 520/0.17% 底板跨中 1.8 520/0.17% 顶板 16.4 520/0.17% 顶板跨中 3.1 520/0.17% 侧墙跨中 15.9 520/0.17% 计算成果表明，设计采用断面合理。

5.6 防汛道路设计

现状坝顶无防汛道路，本次除险加固新建108m坝顶防汛道路。

参照《水库工程管理设计规范》（SL106—96），结合XX水库的实际情况，防汛道路设计如下：

35

新建坝顶道路路基宽7.0m，路面宽6.0m，两侧各留0.3m宽路肩，路面采用3cm 厚砂石磨合层，下设各10cm厚的尼结石面层和15cm厚碎石基层，素土路床压实度应大于0.95，路面排水坡比为2%。

36

6 金属结构

6.1 概 述

根据工程需要，XX水库结合放水涵洞拆建，进水口需配备工作闸门以及相应的启闭设备。

6.2 放水涵进水口工作闸门及启闭机 6.2.1设计条件

工作闸门主要任务为承担拒挡库内洪水，并根据灌溉需要确定开启或关闭闸门。工作闸门设计条件见表6-1。

6-1 工作闸门设计条件表

序号 1 2 3 4 5 6 项 目 孔口尺寸（净宽×净高）—孔数 底槛高程 检修平台高程 启闭机台高程 设计挡水条件 启闭运行条件 参 数 0.8m×1.2m—1孔 66m 68.2m 73.5m H库内=73.4m、H洞内=66m H库内=73.4m、H洞内=66m 6.2.2工作闸门选型 工作闸门在设计挡水条件（取最不利的校核洪水位和放水涵内无水作设计条件）时水压力P=38.3kN，启闭运行时最大水压力采用P=38.3kN。由于放水涵孔径较小，XX水库放水涵闸门承受最大水头7.4m，闸门启闭运行条件（动水开启，动水关闭），根据当地使用习惯，拟采用现场预制钢筋混凝土闸门，P型橡皮止水。

6.2.3启闭机选型

闭门力按下式计算： Fw=nT(Tzd+Tzs)－NgG+Pt 启门力按下式计算 ： FQ=nT(Tzd+Tzs)+PX+N'gG+Gj+Ws 式中：

nT——摩擦阻力安全系数，取1.3（不常开启）；

37

Ng——计算闭门力用的闸门自重修正系数，采用0.9； N'g——计算启门力用的闸门自重修正系数，取为1.1； G——闸门及螺杆自重，（kN）；取5.7kN； Ws——作用在闸门上的水柱压力，（kN）； Ws=0.21*0.9*（73.4-66-0.6）*10=12.9（kN）； Gj——加重块重量，（kN）；无加重块，取0kN; Pt——上托力，包括底缘上托力及止水上托力，（kN）； Pt=γβtHsD1BZS=10*1*（73.4-66）*0.21/2*0.9=7.0(kN) PX——下吸力，（kN）；平面闸门，取0kN；

Tzd——支承摩擦阻力，（kN）；钢对铸铁，取摩察系数f2=0.5； Tzd=f2P=0.5*38.3=19.2（kN）；

Tzs——止水摩擦阻力，（kN）；P型止水橡胶对钢，取0.7，作用在止水橡皮的压力取总水压力20%；Tzs=0.7*38.3*0.2=5.4（kN）；

Fw=nT(Tzd+Tzs)－NgG+Pt=1.3（19.2+5.4）-0.9*5.7+7.0=33.9（kN）；

FQ=nT(Tzd+Tzs)+PX+N'gG+Gj+Ws=1.3（19.2+5.4）+0+1.1*5.7+0+12.9=51.2（kN）。 由闸门的启闭控制水位分别计算出闸门的启、闭门力，得出最大启门力为51.2kN，最大闭门力为33.9kN。

根据以上计算结果并考虑该闸门启闭机选用QL-80型手动螺杆式启闭机，启闭机为单吊点，启门力为80N；启闭机置于73.5m高程启闭机平台上，启门扬程3.5m。螺杆总长7.9m；因螺杆超长，启闭机螺杆需加长。

38

7 施工组织设计

7.1 施工条件 7.1.1 工程条件

XX水库位于OO河流域，座落在OO县某某乡OO村，距某某乡7公里，距县城60km，是一座以灌溉、防洪为主兼有养殖功能的小（2）型水库，水库工程主要由挡水土坝、放水涵洞、溢洪道组成。

本次除险加固工程主要内容有：大坝粘土斜墙防渗施工、上游风化石保护层、放水涵拆除重建、溢洪道整治、恢复堤顶道路等。本工程项目较多，施工场地集中，受水库供水及运行调度的影响，工期紧，施工难度较大，必须选用合理的施工方法，加强施工人员设备投入和施工组织管理。

生活用水和工程施工生产用水可从水库中抽取，施工用电可从附近村庄输电线路上接用。 工程所需砂料从江西彭泽县定山镇采购，运距62km；水泥采用OO县城海螺代售水泥，运距60km；块石碎石从江西柯湾北装运，运距30km；木材OO采购，运距60km；以上材料均由汽车运至工地。

7.1.2 自然条件 7.1.2.1水文气象

XX水库地处亚热带湿润性季风气候区，受季风和台风影响很大，区内气候温和，四季分明，雨量充沛，日照长，霜期短。根据OO水文站和气象站资料统计，该地区多年平均降雨量为1518.5mm，冬季雨水较少；多年平均气温为16℃，极端最高气温40.9℃，极端最低气温-13.2℃，无霜期235天，年日照时数为1705小时。

XX水库来水面积0.96km2，每年10月至次年4月为枯水期，每年5月至9月为灌溉期，不同枯水时段多年平均径流量及不同频率的来水量详见表2-5。

7.1.2.2地形地质

XX水库库区及上游为中低山地貌单元，大坝为粘土心墙坝。坝基下卧第四系全新统河床冲积砂卵石层，坝基岩体上部一般呈全～强风化状态，中～弱透水性。大坝心墙形状极不规则，填土土质较为复杂，主要粉质壤土、砾质壤土等为主，含有块石、碎石等，砂壳呈黄、灰黄等色，由山坡风化残积土、块石、碎石、砾质壤土等杂填而成，含有少量粘性土，成份较为混乱，结构松散，漏水。

39

7.2 施工期导流 7.2.1 导流标准

XX水库为小（2）型水库，为Ⅴ等工程，大坝、涵洞及溢洪道为5级建筑物，根据《水利水电工程施工组织设计规范》(SDJ338-89)规定，导流建筑物为5级，导流建筑物洪水重现期为枯水期5年一遇洪水标准。

7.2.2 导流方式

XX水库除险加固工程施工受库水位影响的项目有大坝土工膜防渗、放水涵拆除重建，内坡加培等。考虑到汛期水位的影响，本次除险加固工程在主汛期不安排施工，因此不存在主汛期施工安全度汛的问题。大坝土工膜防渗、大坝上游风化石保护层、放水涵拆除重建，及内坡加培安排枯水期施工，以便施工导流。通过分析各时段的来水量可知，3月份以后的来水量明显增多，控制库水位施工的时段均安排在11月至次年2月。

根据施工进度安排，10月份水库将水位预降至死水位，然后填筑围堰，在1～2个月内完成截渗墙开挖及粘土回填，整坡、土工膜铺设，兴利水位以下风化石保护层填筑，涵洞拆除重建工程。后利用放水涵洞导流，在4个月内完成大坝粘土斜墙防渗工程施工。遇超标准洪水时，可暂停施工。在放水涵洞前修筑1座施工临时围堰，在放水涵基坑一侧埋设直径200mm软式排水管进行导流，能满足枯水期5年一遇洪水标准的施工导流要求。导流围堰高5m，长度约75m，结构形式为编织袋装粘土垒筑，背水面坡度1:1.5，顶宽1m，施工后围堰即可拆除。

7.2.3导流建筑物施工

围堰先进行迎水面的袋装粘土堆放施工，然后进行背水面的粘土回填。粘土回填采用胶轮车车运输，分层填筑压实。围堰拆除，采用1.0m3挖掘机配5t自卸汽车施工，开挖料运至弃渣场，平均运距1.5km。

7.3 料场的选择与开采

根据工程施工用料质量要求，通过对工程区附近料场进行详细查勘，结合工程所需用料量，综合考虑运距、剥离量等因素，以先近后远、少占耕地、就近取料、运输费用最小为原则进行料场规划。

本工程选定了1个土料场，位于XX库附近，现地表为灌木林地，平均运距1.5km，储量约2万m。可以满足大坝加培和建筑物回填土料的数量和质量要求。

40

3

取土前先对料场进行复查，复查的主要内容包括：剥离层厚度，有效层厚度及夹层的分布情况；料场的分布、开采、储存及装运条件；料场的地质构造及水文地质条件；根据料场的地形、地质、施工等条件，复查料场的开采范围、占地面积和有效储量；通过取样试验，核实料场土料的物理力学特性；通过对料场进行复查进一步落实料场的回填料数量、质量及其施工条件。

土料选用1.0m3 液压反铲挖掘机开采，5t自卸汽车运输,平均开采深度3m。取土前，应将表面覆盖层清除。表层0.3～0.5m耕植土层，采用74kw推土机剥离，剥离料堆集一旁,以备开采工作结束后复耕。

大坝清基与削坡、建筑物基础开挖的土方尽可能用于回填，不能利用的弃料采用1.0m液压反铲挖掘机挖装，5t自卸汽车运至大坝下游回填老河道，平均运距0.5km。

3

7.4 主体工程施工 7.4.1 大坝加固

大坝加固项目主要有坝坡清基及削坡、土工膜防渗、上游坝坡风化石保护层、坝坡排水沟等。

7.4.1.1土方工程

大坝土工膜防渗墙施工前，采用74kw推土机进行清基，弃土采用1.0m3 液压反铲挖掘机挖装，5t自卸汽车运至下游坝脚。

土方填筑一部分利用外运土料，一部分利用现场削坡土，宽度大于3m的填筑部位采用推土机分层铺料、压实，填筑宽度小于3m的部位采用蛙式打夯机或人工夯实。机械压实铺土厚度25～30cm，人工蛙夯时铺土厚度15～20cm，土料压实遍数通过现场压实试验确定，压实后的压实度不小于0.95。砂石料相对密度不小于0.7，若各填筑段不可避免出现高差时，以斜坡面相接。

7.4.1.2土工膜铺设

大坝上游土工膜铺设时应严格按照土工膜施工规范，铺设前应平整场地，清除一切尖角杂物，做好排渗设施，挖好固定沟，坝顶、坝脚锚固槽内砼分期浇筑，振捣密实，与岸坡连接处结合排水沟施工锚固入砼内；坝坡土工膜铺设时应有折叠部分，防止过紧而拉裂。土工膜拼接采用热熔焊法。

7.4.1.3风化石保护层

大坝上游风化石保护层，采用8t自卸汽车运输风化石石渣。为避免受到水位上升的影

41

响，水库上游护坡应随坝体填筑高度而上升。

7.4.2溢洪道加固

溢洪道整治加固包括修整和控制段修整护砌。

砼浇筑，采用1台0.4m3强制式拌和机拌和，人工推运胶轮车运输入仓，2.2kw插入式振捣器振捣密实。

7.4.3 放水涵拆除重建

放水涵原址拆除重建钢筋混凝土箱涵，箱涵孔口断面0.8*1.2m（孔宽*孔高），进口涵底高程66.0m，出口涵底高程66.0m，长53m，共6节，节间采用桥型橡皮止水；进水闸门控制，设启闭机台，配启闭机。

砼浇筑，采用1台0.4m3强制式拌和机拌和，人工推运胶轮车运输入仓，2.2kw插入式振捣器振捣密实。

7.4.4 坝顶道路恢复

按《水利水电工程施工组织设计规范》（SL303-2004）的要求，坝顶道路宽度4m，路基5m。防汛道路路基土方开挖与回填采用挖掘机挖装、自卸汽车运输、光面压路机压实；达到设计高程后，铺设20cm手摆石基层，最后铺设15cm厚级配碎石层和5cm消磨层。

7.5 施工总布置 7.5.1施工交通运输

工程区对外交通主要通过进库道路、村村通道路、县乡道路与Ｓ206国省道相接。进库道路长1.5km，碎石路面，各种建筑材料和施工设备可依靠现有进库公路运输。待主体工程完工退场后，再对此路进行改造。

7.5.2施工布置

(1)根据XX水库除加固工程的施工特点及要求，尽量简化施工企业的设置，利用现有条件，少占地，少拆迁。

(2)根据有利生产、方便生活和管理的原则，施工场地布置既要便于工程施工，又要尽可能不影响施工区域现有公共设施的正常运行。

(3)根据施工区域位置，分区布置施工场地。

7.5.3 施工工厂设施 7.5.3.1砼拌和站

42

本工程砼及钢筋砼总量517m3，浇筑期2个月。根据主要工程建筑物分布及混凝土施工强度需要，在大坝左坝头处设0.4m3强制式拌和机1台，供砼浇筑时使用。

7.5.3.2综合加工厂

本工程木材、钢筋加工不多，90%以上为溢洪道、涵洞加固工程所需，加工厂布置1处，均布置在大坝左端下游坝脚护堤地上，木材综合加工厂建筑总面积40m2，占地面积60m2。

7.5.3.3综合仓库

本工程施工时段较短，且交通便利，施工机械维修主要利用工程附近已有的维修设施，施工现场仅布置简易的机修车间承担工地机械、车辆保养和小修任务。机修车间建筑面积40m2，占地面积50m2，布置于施工取土区附近。

7.5.3.4生活办公用房

生活办公用房可租用附近居民用房或水库管理用房，房屋建筑面积50m2。 各类临时房屋及占地详见表7-1。

表7-1 主要临建设施面积及占地一览表

序号 一 1 2 二 1 2 建筑名称 生产用房 综合加工厂 机械综合仓库 生活办公用房 生活住房 办公福利用房 建筑面积（㎡） 20 10 10 50 25 25 占地面积（㎡） 50 25 25 占地面积包括露天堆场 备 注 7.6 施工总进度

7.6.1 施工进度安排原则

（1）考虑施工导流方便、节省临时工程投资，整个工程安排在一个枯水期完成。 （2）由于水库为灌溉与防洪相结合的综合利用水库，为不影响灌溉，枯水期施工期为2016年9月至2017年4月底，2017年5月初水库应具备蓄水条件，2017年5月初溢洪道应具备泄洪条件。2016年12月底前必须完成大坝土工膜防渗加固、放水涵拆除重建。2017年4月完成大坝上游风化石保护层等工程。工程计划总工期8个月。

7.6.2 施工进度安排

43

7.6.2.1工程筹建期

在工程筹建期内，完成施工监理、工程施工招投标、签订相关合同；完成土地征用及水库降低水位等工作，计划筹建期2个月，在2016年8月结束。

7.6.2.2工程准备期

在2016年9月初施工承包单位进场，用1个月时间基本完成施工道路，主要施工工厂及设施，临时房屋修建等准备工程施工，同时在9月底前完成水库放空工作。

7.6.2.3主体工程施工期

主体工程施工安排在2016年10月至2017年4月，共7个月。受库水位影响较大的有土工膜及放水涵洞拆除重建工程。在2016年11～12月完成，大坝土工膜、涵洞拆除重建，兴利水位以下土工膜上保护层；在2016年11月至2016年5月完成溢洪道加固，下游坡面整坡，排水沟、坝顶道路、下游排水工程。各单项工程施工进度计划详见表7-2。

7.6.2.4工程完建期

工程完建期安排在2017年6月，主要完成工程清理和竣工验收工作。

7.6.3 劳动力计划

本工程施工高峰期施工人数40人。

7.6.4主要技术供应 7.6.4.1 主要建筑材料

主要建筑材料需用量详见表7-3。

表7-3 主要建筑材料需用量表

名称 单位 数量 水泥 t 179 黄砂 m 445 3钢筋 t 14 柴油 t 15.7 碎石 m 2351 3块石 m 162 3

7.6.4.2 主要施工机械设备

主要施工机械设备及使用计划详见表7-4。

44

表7-4 主要施工机械设备及使用计划表

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 机械设备名称 反铲式挖掘机 推土机 履带式拖拉机 自卸汽车 羊足碾 蛙式打夯机 移动式空压机 柴油发电机 手持式风钻 砼搅拌机 插入式振捣器 光轮压路机 卷扬机 钢筋加工设备 木材加工设备 单位 台 台 台 辆 台 台 台 台 台 台 台 辆 台 套 套 数量 1 1 1 8 1 1 1 1 1 2 3 1 1 1 1 备 注 1.0m3液压式 74kW 59kW 5t 6t 2.8kW 3L-18/8 50kvA 0.4m3 2.2kW 6～8t DJ-1

45

表7-2 主体工程施工进度计划表

2016年 序号 分项工程名称 10 11 12 1 2 3 4 5 6 2017年 1 2 3 4 5 6 7 8 9 施工准备 管理设施工程 坝顶道路恢复工程 放水涵拆除重建 溢洪道加固工程 土工膜防渗施工 上游排水沟及风化石保护层 下游整坡及贴坡排水 工程清理及扫尾

46

8 水库占地与拆迁安置

8.1工程永久占地 8.1.1 加固工程内容

由于水库淹没对象为林地，按《水电工程水库淹没处理规划设计规范》（DL/T 5064-1996）正常蓄水位保持不变，不增加房屋拆迁和淹没林地。

8.1.2 占地数量与占地性质

根据工程设计，本工程无永久征地。

根据施工布置，临时工程占地，清表土量少，外运0.5km；其他弃土（包括石碴）用于填筑坝体。

8.2 工程临时用地 8.2.1加固工程内容

取土区征地4.6亩，属于临时征地。根据施工布置，临时工程不用征地，弃土（包括石碴）用于填筑加培坝体。

8.2.2 占地数量与占地性质

本次加固工程取土区占地4.6亩、临时占地6.0亩 ,共占地10.5亩，地面附着物主要为青苗，属农村集体所有。

8.3 补偿标准 8.3.1 计算依据

1、《中华人民共和国土地法》

2、《OO省水利水电工程建设征用土地及安置移民办法》 3、《OO省小型水库除险加固设计导则》

8.3.2 工程占地补偿费用

(1) 亩产值计算

根据OO县统计局2011、2012、2013统计报表数据查明每亩产量，三年平均产量和与现

47

行的价格计算结果见表7-1，水田:1569元/亩，旱地:938元/亩，林地:350元/亩。

(2) 补偿单价计算 永久征地补偿标准:

水田:16×1569=25104元/亩，旱地:16×938=15008元/亩，林地:16×350=5600元/亩。 临时占用土地按当年的产值进行补偿：

水田:1569元/亩，旱地:938元/亩，林地:350元/亩。 (3) 补偿费用计算

8.4.3补偿费用: 本工程补偿费用：2.0万元

OO县农林产品亩产值

水田亩产值计算（元／亩） 年份 农作物 早稻 双晚 油菜 亩产量（Ｋg） 369 448 124 385 403 115 370 423 124 单价（元／Ｋg) 2.52 2.7 5 2.4 2.3 2.4 2.4 2.3 2.4 1569 亩产值（元） 590 717 298 1605 616 645 276 1537 592 677 298 1566 2011 小计 早稻 双晚 油菜 2012 小计 早稻 双晚 油菜 2013 三年平均 年份 小计 旱地亩产值计算（元／亩） 农作物 棉花 小麦 亩产量（Ｋg） 72 148 77 115 160 124 938 林地产值计算（元／亩） 单价（元／Ｋg) 5.2 3.2 5.6 2.4 6 2.4 亩产值（元） 374 474 848 431 276 707 960 298 1258 2011 小计 棉花 油菜 2012 小计 棉花 油菜 2013 三年平均 年份 2011 2012 2013 三年平均

小计 农作物 林地 林地 林地 亩产量（m） 0.96 0.6 0.6 3单价（元／m) 600 600 600 350 3亩产值（元） 330 360 360 48

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/nwmp.html