云南省某（二）型水库除险加固工程初步设计报告 148页

云南省XX市XX县XX（二）型水库除险加固工程初步设计报告云南省XX市水利水电勘测设计研究院二零一一年三月3nXX县XX水库地理位置图3n坝顶现状启闭机3n涵洞闸门溢洪道前坝坡后坝坡n目录1综合说明11.1序言11.2水文41.3工程地质71.4工程任务及规模101.5工程除险加固设计101.6金属结构131.7施工组织设计131.8水土保持工程161.9环境保护设计171.10工程管理171.11设计概算181.12经济评价181.13结论及建议181.14工程特性表202水文222.1基本情况222.2防洪标准252.3设计洪水262.4洪水合理性检查282.5泥沙313工程地质333.1概况333.2库区工程地质评述383.3坝址区工程地质条件413.4输水涵洞工程地质条件47IVn3.5泄洪建筑物工程地质条件483.6天然建材483.7结论504工程任务及规模复核514.1社会经济概况514.2水库现状524.3水库死水位复核524.4水库正常蓄水位复核534.5水库防洪能力复核534.6坝顶高程复核554.7水库特征水位及库容585工程除险加固设计595.1设计依据595.2大坝除险加固设计605.3泄水建筑物（溢洪道）735.4输水建筑物（涵洞）746金属结构766.1概述766.2闸门结构型式766.3启闭设备766.4金属结构统计表767施工组织设计777.1施工条件777.2施工导流787.3料场选择与开采797.4主体工程施工797.5施工交通82IVn7.6施工辅助设施827.7施工总体布置837.8施工总进度858水土保持工程868.1水土保持现状及水土流失868.2工程建设过程中水土流失预测868.3水土流失防治方案888.4水土保持监测898.5水土保持投资概算898.6水土保持效益898.7结论909环境保护设计919.1设计依据及原则919.2工程对环境主要影响919.3保护措施设计929.4环境保护投资概算9310工程管理9510.1管理体制和机构设置9510.2工程管理及保护范围9610.3工程管理基础设施9710.4安全检测设施9710.5工程运用管理9710.6工程养护维修9810.7工程安全监测10010.8工程技术档案管理10111设计概算10211.1概述102IVn11.2编制原则10211.3编制依据及基础资料10211.4编制方法10611.5主要经济指标10711.6投资概算表10812工程经济效益评价12612.1评价原则及依据12612.2国民经济效益分析12612.3财务经济分析12812.4评价结论及建议12912.5经济评价计算表13113结论及建议136IVn1综合说明1.1序言1.1.1工程概况XX水库位于XX自治县XX乡XX村，距XX县城56km，距214国道5公里。水库建于南勐河支流小帮协河上游，地理位置为东经100°02′25″，北纬23°16′52″，水库控制径流面积2.63km2，多年平均降雨量1350mm。该工程于1966年2月动工，1973年5月竣工投入使用，总库容13.5万m3，兴利库容10.7万m3，死库容1万m3。根据《水利水电枢纽工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000）规定，本工程属小（二）型水库，工程等别为五等，主要建筑物级别5级，次要建筑物级别5级。根据1/400万《中国地震动参数区划图》，该地区地震动反应普特征周期为0.45s，地震动峰值加速度为0.30g，工程区相应地震烈度为Ⅷ度。XX水库除险加固工程概算总投资191.75万元。1.1.2工程除险加固必要性XX水库工程任务以灌溉为主，兼顾人畜饮水。主要承担500亩的灌溉任务及1267余人、600余头大牲畜的饮水。由于水库建设时间较早，限于当时的条件和技术等因素，给工程留下了许多人为隐患，使工程投入使用时即成为病险水库。且受1988年“11·6”地震的影响，消力井和输水涵洞的部分地段产生裂缝，漏水严重，已严重威胁工程运行安全，县、乡曾多次对该工程的涵洞进行过处理，但因经费等因素，处理不彻底，收效甚微。因病23n害严重，水库采取限制蓄水，目前实际灌溉面积仅355亩，工程效益始终未能正常发挥。工程下游影响区主要为河谷，坡度较大，基本无人居住，但有耕地2407亩，水库一旦溃坝，经计算，其溃坝洪水将达993m3/s，会对下游农田、耕地造成毁灭性冲击，造成较大损失。因此，为了满足农业灌溉、防洪和大坝安全运行的要求，早日对XX水库进行工程除险加固、完善配套设施是非常必要的。水库除险加固后能解决下游部分村寨农灌缺水状况，带动当地农民脱贫致富，对推动全乡农业生产发展，乃至XX县的社会经济发展产生积极的推动作用，对各民族团结、边疆稳定起到重要的作用。1.1.1安鉴主要结论及审批意见根据《水库大坝安全鉴定办法》及《水库大坝安全评价导则》（SL258-2000），2010年，由XX市临翔区水利水电勘察设计队承担对XX水库进行安全鉴定，编制了《XX县拉祜族、佤族、布朗族、傣族自治县XX水库大坝安全评价报告》以及《XX水库大坝安全鉴定报告书》，安全鉴定结论如下：1、在各种运用工况下，水库大坝安全超高不能满足要求；溢洪道为土渠，断面小，不能满足安全泄洪要求。根据《水库大坝安全评价导则》（SL258—2000）及相关规范，确定水库防洪安全等级评价为C级。2、坝基承载力低，透水性强，坝基及岸坡未采取防渗措施，存在基础及岸坡接触渗漏，综合评价基础处理不合格。3、施工中，质量控制不规范，碾压方式落后，坝土压实度低，透水性强，后坝13m×16m23n坝面阴湿，局部已形成沼泽，坝顶沉陷达0.4m。坝面及岸坡结合部多处形成集中漏水通道，工程质量评价为不合格。4、大坝存在坝基、接合部和坝体渗漏，大坝沉陷、变形严重；输水涵洞多处断裂漏水，危及工程运行安全。综合评价大坝渗流安全等级为C级。5、水库下游坝坡在正常蓄水位、设计洪水位和校核洪水位加地震工况下，抗滑稳定安全系数小于规范值，综合评价大坝抗震安全等级为C级。6、金属结构设备老化、锈蚀严重，启闭困难，运行保证率低。综合评价金属结构安全等级为C级。XX水库大坝防洪安全等级为C级，坝体及其建筑物的各项评价指标为C级，工程存在严重安全隐患。根据水利部《水库大坝安全鉴定办法》和《水库大坝安全评价导册》，综合评定XX水库大坝安全类别为三类坝。建议尽快进行大坝除险加固处理。安全鉴定建议的除险加固工程处理措施：1、对大坝基础、岸坡及坝体进行防渗加固处理，建立完整有效的防渗体系，改善坝体运行工况；2、输水涵洞渗漏严重，危及大坝运行安全，且断面较小，维修养护极其困难，建议封堵原涵洞，新建输水设施及控制设施；3、大坝整修、培厚，重建倒滤体，增设水位、沉陷、位移、渗流等观测设施；4、设置防浪墙，扩建溢洪道，提高水库抗洪能力；5、建盖管理房，加强用电、交通、通讯设施，改善工程管理条件，保证紧急情况下的防汛要求；6、在大坝未进行除险加固之前，限制水库蓄水位。1.1.1勘察设计过程受XX县水利局的委托，2009年6月，XX市水利水电勘测设计研究院开展了XX水库地质勘探工作，结合XX水库23n大坝安全鉴定结论及专家提出的评审意见，我院积极开展初设工作，对现状工程建筑物进行复核，进一步明确工程病害情况，提出设计方案，进行方案比较，切实做到优化设计。于2010年12月完成了《XX县XX水库除险加固工程初步设计报告》，为XX水库尽早的完成除险加固，发挥工程效益创造条件。2011年4月，由XX市水务局组织相关部门及专家对该水库初步设计进行了评审，针对评审意见，我院组织相关技术人员对设计进行了修改，最终完成XX水库工程除险加固初步设计工作。1.1水文1.1.1基本情况XX水库位于XX乡XX村民委员会辖区内，属澜沧江水系二级支流南矮河上游，水库控制径流面积2.63km2，总库容13.7万m3，兴利库容10.7万m3，设计灌溉面积500亩，实灌面积355亩，是XX乡的骨干水利工程之一，地理位置为东经100°02′25″，北纬23°16′52″。多年平均降雨量1350mm，流域属典型的中山地区亚热带气候类型，其气候特点是干湿季节分明。XX水库坝址高程1490m、流域最高点1840m，流域平均海拔约1665m，径流面积2.63km2。属高山地形地貌，主要分布有花岗岩类，植被类型多为灌草及低矮常绿植物群落。设计流域内主要分布有灌草及低矮常绿植物，植被保护良好，植被覆盖率在50～80%左右，因此，汛期对延缓坡面流，减少水土流失具有良好的调蓄作用，但今后库区周围的植被保护工作不容忽视。XX水库流域地处低纬的西南亚热带季风区，水气主要来自印度洋的孟加拉湾。据邻近流域水文、气象雨量观测站点实测最大24小时暴雨分析，暴雨多发生在每年的5月下旬至1123n月中上旬。暴雨特性表现为历时短、大强度。水库设计流域的洪水主要产生于暴雨，成因关系密切，且暴雨与洪水基本同频率。据XX水文分局对XX市小汇水面积（10.5～200km2）的各小河站多场实测暴雨资料分析：次洪水过程一般不超过24小时，起涨历时一般在0.5～3小时之间，且以单峰为主，峰高量小，属典型的山区性小流域陡涨陡落的洪水特性。1.1.1防洪标准XX水库总库容13.5万m3，最大坝高16m，规模为小（二）型水库。根据国家《防洪标准》（GB50210-94）及《水利水电工程等级划分及设计标准》（SL252-2000），水库大坝枢扭工程属Ⅴ等5级，水库的防洪设计标准为20年一遇（P=5%），校核标准为200一遇（P=0.5%）。1.1.2设计洪水因水库流域无任何水文气象资料，根据《水利水电工程设计洪水规范》（SL44—2006），中4.3.3条规定“当流域面积小于1000km2,实测资料短缺时，可采用经审批的暴雨径流查算图表作为计算设计洪水的一种依据。”本次洪水复核由“云南省暴雨径流查算手册”（简称手册法）推求。XX水库流域特征值、暴雨及产汇流参数F(km2)L(km)J(‰)暴雨区产流区汇流区2.632.2995.9776HP1(mm)HP6(mm)HP24(mm)CV.1CV.6CV.243650750.410.380.40XX县XX水库设计洪水成果频率项目设计洪水QpP=0.33%P=0.5%P=3.33%P=5%23nQmax(m3/s)26.2324.991816.54W24max(104m3)29.5427.3716.8615.4823n1.1.1泥沙鉴于XX县XX水库流域内无任何实测泥沙资料，所以，XX水库泥沙采用2006年由云南省水利水电厅、云南省水利水电科学研究所编制的《云南省2004年土壤侵状况遥感调查报告》成果XX市1:25万土壤侵蚀现状图进行估算。XX水库多年平均输沙量估计成果项目位置多年平均输沙量W沙(t)多年平均悬移质输沙量Ws(t)多年平均推移质输沙量Wb(t)多年平均固体径流Q固(m3)水库坝址10528771758011.2工程地质1.2.1库区地质条件库区地形地质条件好，两岸山体厚实，左右两岸地形基本对称，坡度一般在20～30度之间，表层有残坡积含砂亚粘土覆盖，厚度1.00～3.00米，基底岩性为三叠系边缘相花岗岩，花岗结构或不等粒状结构，块状构造。但风化强烈，全风化层埋深较大，一般约30～50米，岩土强度较低，手搓即散，呈含砾粗砂土状。库区两岸及上游均有泉水出露，出露位置高于水库正常蓄水位高程，水库没有向低邻谷渗漏的条件，不存在低邻谷渗漏。地下水类型为层间裂隙水，略高于河水位，地下水补给河水。23n库区构造不发育，物理地质现象仅表现为库区左右两岸的老年期冲沟，沟中常年有水；未发现大规模的塌岸现象和滑坡痕迹，仅有小规模的边岸再造，加之表层有第四系残坡积含砂亚粘土层覆盖，回水线以上，草皮灌木从生，植被较好，故库区两岸及上游水土流失少，淤积不大，水库运行多年未出现大规模塌岸现象，库内边坡基本上处于相对稳定状态。库区构造不发育，物理地质现仅表现为库区左右两岸的老年期冲沟，沟中常年有水，水量随季节性而变化，未发现大规模的滑坡痕迹和不良物地质现象。库岸基本稳定，边岸再造轻微。1.1.1坝址区工程地质条件坝址区河床宽约20～25m，两岸地形基本对称，右岸略陡，左岸地形相对平缓，地层岩性单一，基础均匀。为花岗岩，地表为第四系残坡积含砂粘土，厚度1.5～2.5米。根据钻孔水文地质试验，渗透系数大部分在中等透水之间，局部为强透水。其下为花岗岩，中上部节理裂隙发育，下部节理裂隙相对较少，渗透系数基本在弱透水范围内。地下水位出露较高，远高于坝顶，地下水补给河水，地下水类型为第四系孔隙水和基岩裂隙水。坝址区两岸地形基本对称，右岸略陡，左岸地形相对平缓，地层岩性单一，基础均匀，构造和物理地质现象不发育，基础岩性为三叠系边缘相花岗岩全风化层，全风化层埋深较大。左右两岸地形基本对称，坡度相对均匀，边坡基本稳定。1.1.2输水涵洞工程地质条件输水涵洞为坝下浆砌石箱涵，断面尺寸为0.50m×0.80m，涵洞前端设闸下消力井，安装直径0.30m圆盘转盖闸控制，闸门锈蚀严重，最大放水流量0.3m3/s，底部设冲沙底闸，出口设消力池。输水涵洞基本都置于花岗岩全风化层之上。1.1.3溢洪道工程地质条件已建溢洪道位于大坝右岸，开敞式，在山凹上开凿而成，断面尺寸0.80m×1.00m，堰顶高程1508.00m，设计最大泄水流量1.0m3/s。基础地层岩性为三叠系边缘相花岗岩全风化层。23n未见明显的物理地质现象和构造痕迹。该溢洪道位置布置合理，地层岩性单一，基础强度满足要求，工程地质条件简单。基础工程地质条件满足建筑物对基础的要求。1.1.1天然建筑材料XX水库坝坡过陡，施工采用人海战术，土法上马，所有施工工序都是由人工完成，对基础不作任何防渗处理。未采取坝基和坝肩结合防渗措施。上坝土料主要靠人工手推车运输，人工碾压，造成坝体压实度低，大坝需要进行培厚，以增强坝体的稳定性。一、风化料勘察的风化料场为三叠系边缘相花岗岩全～强风化层，位于左坝肩以北临时公路以上，运距100m以内。产地概述料场位于左坝肩以北临时公路以上，开采后直接上坝，运距0.3km以内，分布高差18m，属Ⅱ类产地。清除约0.5～1m的覆盖层后，大部出露全～强风化花岗岩。可开采储量为8万m3，料场为全～强风化花岗岩。开采运输条件及环境评价料场位于右坝肩以北的斜坡上，开采后直接上坝，运距0.1km以内，为山梁地形，开采条件好；分布高差18m，为重车下坡运输，运距近，运输条件好；开采场地为独立运输线，对其它无影响；开采后永久边坡属岩质边坡，稳定性好，不会产生坍塌、滑坡等不良物理地质现象。二、石料及砂料石料：取自XX河边，为花岗岩圆砾，开采条件优越，运距约3km，属独立运输线。砂料：用量小，取自XX河边，运距4公里。23n1.1工程任务及规模1.1.1工程任务按照维持现有工程规模，对水库进行除险加固，恢复工程的设计功能的原则，使水库稳定有效地发挥经济效益和社会效益。故本次除险加固维持原工程任务不变，水库除险加固后工程任务为农业灌溉。1.1.2工程规模根据有关规定及要求，XX水库除险加固原则上保持原规模不变，通过防洪安全复核，选定泄洪方案，并进行水库调洪计算后，确定正常蓄水位为1508.00m不变，相应库容为11.7万m3，总库容13.5m3。水库除险加固后特征水位见下表：除险加固后XX水库特征水位成果表项目水位（m）库容（万m3）校核洪水位（P=0.5%）1509.3713.5设计洪水位（P=5%）1509.0113.0汛期限制水位（空库度汛）1495.001.0正常蓄水位1508.0011.7死水位1495.001.01.2工程除险加固设计1.2.1工程等别及设计标准XX水库设计总库容13.5万m3，属小（二）型水库。水库工程任务为农业灌溉。23n根据《中华人民共和国国家防洪标准》（GB50201-94）和《水利水电枢纽工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000）的规定，确定XX水库属小（二）型水库，大坝枢纽工程属Ⅴ等五级，主要及次要建筑物等级为5级，防洪设计标准为20年一遇（P=5%），大坝防洪安全非常运用标准为200一遇（P=0.5%）。1.1.1工程现状该工程于1966年2月动工兴建，1973年5月竣工投入使用。枢纽建筑物主要由大坝、输水涵洞和溢洪道组成。属小（二）型水库工程。主坝为均质土坝，坝高16.0m，坝顶高程1510.00m，坝顶长72.0m，坝顶宽5.0m。坝体上、下游坝面均为二级坡，上游坝面高程1594.00m～1502.00m，坡比为1:2.75，戗台宽1.00m；高程1502.00m～1510.00m，坡比为1:2.5。坝体下游坝面高程1494.00m～1502.00m，坡比为1:2.20，戗台宽1.50m；高程1502.00m～1510.00m，坡比为1:2.00；倒滤体经多年运行，现已失效，表面被土层覆盖，从外观上已看不到倒滤体部分。输水涵洞为坝下浆砌石箱涵，断面尺寸为0.50m×0.80m，涵洞前端设闸下消力井，安装直径0.30m圆盘转盖闸控制，最大放水流量0.3m3/s，底部设冲沙底闸，出口设消力池。溢洪道位于大坝右岸，开敞式，在山凹上开凿而成，断面尺寸0.80m×1.00m，堰顶高程1508.00m，溢洪道总长85m，设计最大泄水流量1.0m3/s。1.1.2主要病害1.1.2.1拦河坝根据安鉴资料及现场检查，坝顶高程不能满足防洪安全超高要求、坝体单簿，坝体、坝基23n、坝肩及结合部存在不同程度渗漏，顶部最大沉陷0.4m。坝坡、坝面变形，倒虑体变形失效。1.1.1.1输水涵洞输水涵洞布置于大坝右岸，输水涵洞为坝下浆砌石箱涵，长83.4m，断面0.50m×0.80m，最大放水流量0.3m3/s。涵洞前端设闸下消力井，安装直径0.30m圆盘转盖闸控制，底部设冲沙底闸，出口设消力池。经过多年的运行，涵洞浆砌石体变形开裂现象严重。转动门盖的铸铁门框、门盖、角铁转动杆及钢绳老化陈旧，锈蚀严重，启闭困难，安全性能差，已影响工程安全运行，部分设施需更换。金属结构现状质量评价为不合格。1.1.1.2溢洪道溢洪道在拦河坝右岸，在山凹上开凿而成，断面尺寸0.80m×1.00m，底板高程1508.00m。根据溢洪道的结构型式采用堰流计算公式：对溢洪道现状结构尺寸的泄洪能力，流量系数取值为：mo=0.385，复核后溢洪道现状结构尺寸的泄洪能力不能满足下泄要求。1.1.2工程除险加固的任务及措施1.1.2.1工程除险加固的任务按照维持现有工程规模，对水库进行除险加固，恢复工程的设计功能的原则，使水库稳定有效地发挥经济效益和社会效益。故本次除险加固维持原工程任务不变，水库除险加固后工程任务以灌溉为主。23n1.1.1.1工程除险加固的措施通过本次除险加固，应达到根除病害、运行可靠、方便管理，可以发挥其较好经济效益的目标。本次除险加固设计主要应解决以下问题：1、从水库运行的安全性及水库效益出发，应及时对水库大坝沉陷部分进行加固处理，对坝体、坝基、坝肩及其结合部位采取高压喷灌的方式进行防渗处理；对后坝坡培厚处理；修整坝顶、坝坡、坝面，加设排水沟、踏步等；翻修倒虑体。2、改造输水涵管运行方式，降低涵管渗漏对坝体的威胁，即在涵管进口设竖井，涵洞内采用钢管内衬。3、对溢洪道进行扩建，保证水库泄洪安全。4、建立完整的观测设施，增加水平位移、沉陷、测压管等观测设施，并按规范进行观测和资料记录整理。5、完善水库管理体系，新建管理房，增加交通、通讯等设施，加强人员培训，提高业务水平。1.2金属结构本工程输水涵管设置启闭塔及工作闸门，竖井布置在涵管进口段段，启闭机房高3m。根据水工建筑物的运行条件，通过技术经济比较，确定本工程的金属结构为工作闸门一套，为平板铸铁闸门，规格为0.5×0.5m，采用手电螺杆QL-100-SD启闭机启闭。进口设粗格拦污栅一套，尺寸规格为2.3×1.4m。1.3施工组织设计1.3.1施工条件XX水库是XX县XX乡的骨干水利工程之一，水库距离XX县城56km，XX县城至XX乡公路从水库经过，23n工程所需的外来材料，设备均可运输到工程区。XX水库除险加固方案主要对坝体、坝基、坝肩及结合部进行防渗处理。施工项目有：坝体，坝基及坝肩高压灌浆工程，坝土培厚；涵管改造，修建涵管进口竖井；溢洪道改造；观测设施埋设等工程的施工。1.1.1施工导流根据《水利水电工程施工组织设计规范》SDJ338-89的规定，XX水库为小（二）型工程，工程等级为Ⅴ等五级建筑物，施工期洪水设计标准按5年一遇设计（P=20%）。XX水库为已建工程，汛期泄洪任务由输水涵管承担，涵管改造时配套水泵抽水。根据确定的施工期间设计洪水标准（P=20%枯期洪水），采用《水利水电工程设计程序集V3.0》中C-2经进行调洪演算的，在P=20%枯期洪水时采用原涵管导流，可满足施工导流要求。按照确定导流方式、洪水标准、洪水调节演算成果，采用涵管导流方案是可行的，但需在输水涵管进口前修建围堰。根据洪水调节演算成果，根据《水电水利工程围堰设计导则》（DL/T5087-1999）规范要求，确定围堰顶高程为1496.50m，涵管改造维持原进口高程，闸门塔修建时需在进口前修建围堰。围堰为土石坝围堰，堰顶高程为1496.50m，顶宽2.5m，上下游坡坡比均为1:2。1.1.2主体工程施工1.1.2.1拦河坝施工拦河坝加固工程主要施工项目有：土方开挖、培厚坝体，基础帷幕灌浆、坝体高压灌浆、坝面修整、23n观测设施等施工。施工程序为：土方开挖—帷幕灌浆—高压旋喷灌浆—倒虑体翻修—培厚坝体—坝坡修整—安装观测设施。1.1.1.1输水涵管及溢洪道施工溢洪道布置于大坝左岸。进口底板高程1508.00m。溢洪道现状无法满足泄洪要求，将对溢洪道进行扩建。输水涵管为坝下埋管。本次除险加固工程主要考虑改造闸门控制形式，在进口端增加闸门启闭塔，采用平板铸铁闸门控制。主要施工项目有土石方开挖，土石方回填，浆砌石衬砌，混凝土浇筑等。1.1.1.2金属结构安装闸门安装施工，输水涵管工作闸一套，尺寸为0.5×0.5m铸铁闸门。进口设有2.3×1.4m拦污栅一套，主要以人工安装为主，按设计要求准确安装，其工程材料、设备用汽车运输至工地。1.1.2施工辅助设施主要包括：砂石料加工系统，混凝土拌和站以及风、水、电及通讯设施等。1.1.3施工总进度XX水库除险加固工程施工总工期为12个月，分为施工准备期、工程施工期、工程扫尾三个阶段。施工准备期为第一年10月，共1个月。主体工程施工安排在第一年11月至第二年8月，共10个月。工程扫尾为第二年9月，共1个月。1.1.4水库淹没及工程占地XX水库23n为已建工程，故本阶段未进行洪水回水计算，根据调洪演算及库区滑坡、崩塌及库岸浸没影响分析，确定水库淹没影响范围以正常蓄水位1508.00m为基点，增加2.0m即1510.00m高程以下为本阶段水库淹没范围。水库除险加固后工程规模保持不变，水库正常蓄水位1508.00m、设计洪水位1509.01m、校核洪水位1509.37m、坝顶高程1510.00m，本次工程除险加固不产生新的占地及搬迁。工程占地包括工程永久占地及施工临时占地两部份，原有永久占地包括溢洪道、库区、大坝及进厂公路等，新增的永久占地为80m2的管理所占地。临时占地包括施工场地，弃渣场，临时公路等。施工场地2.8亩，弃渣场1.5亩，共计4.3亩，基本在水库管理范围以内，工程完工后可复耕。1.1水土保持工程据水土流失预测分析，XX水库建设项目防治责任总面积为2.5hm2，产生弃渣自然方0.2万m3，折合松方0.3万m3。如果在施工过程中不采取强有力的水土流失防治措施，项目施工区因工程建设将新增水土流失量0.25万t。为解决因工程建设造成的水土流失问题，本方案提出了多种措施进行综合治理：弃渣场采取挡土墙、排水工程；施工场地植被恢复措施；施工道路护路林营造等。工程治理措施主要针对弃渣场及料场，采取拦碴和排水工程措施。XX水库除险加固工程水土保持投资为2.19万元。23n工程建设期间，要主体设计中具有水土保持功能的措施基础上，通过本水土保持方案有效实施，有效控制了项目施工区的水土流失量，避免或减少了滑坡、泥石流等危害发生，在确保水库安全施工和运行，保护施工人员和周围群众生命财产安全的同时，恢复区域自然景观、改善当地生态环境和社会环境，有利于促进当地社会经济的良性发展。1.1环境保护设计针对水库除险加固工程对环境的不利影响，以减免和防范工程不利影响为重点，坚持宏观控制与具体措施相结合原则，制定切实可行的保护措施，力争资源开发与环境保护相协调，保证库区社会经济发展和生态环境良性循环。XX水库除险加固工程环境保护设计采取措施主要包括：⑴工程建设对施工区环境污染的保护处理；⑵工程建设对施工区水土植被造成破坏恢复治理费；⑶施工期生产生活废水净化处理措施；施工期间粉尘、噪声防治、施工人员卫生防疫措施。按照现行水利工程投资构成，经测算本项目已计入工程投资中的环境保护投资为0.73万元。1.2工程管理工程管理根据《水库工程管理设计规范》（SL106-96）、《水利工程管理单位定岗标准、水利工程维修养护定额标准》进行编制。水库主管单位为XX县水利局，设XX水库管理所，专人进行管理，水库管理所编制总定员为1人。工程管理范围包括拦河坝、输水涵洞、溢洪道、供水设施、变电设施、水文观测设施、观测设施、专用通讯及交通设施等各类建筑物周围。水库保护范围为：拦河坝坝址以上至第一道分水岭脊线之间的库区径流区，径流区属水源保护区范围。水库工程管理设施应包括：水库工程内外观测设施，水库内外通讯设施、交通道路、专用输电线路供水建筑物、水库管理单位办公、生产用房、职工住宅和文化福利设施、各类车辆、船只及附属设施等。23n1.1设计概算编制依据：1、云南省水利厅、云南省发展和改革委员会云水规[2005]116号下发的《云南省水利工程概（估）算编制规定》（试行）；水利部水总[2002]116号文颁发的《水利建筑工程概算定额》、《施工机械台时费定额》、水利部水建管[1999]523号文颁发的《水利水电设备安装工程概算定额》、水利部水总[2005]389号文颁发的《水利工程概预算补充定额》、水利部颁发的其他补充定额和有关行业主管部门颁发的定额；2、云南省水利水电建设经济定额站云水定字（1996）第3号文《关于调整云南省水利水电基本建设工程次要材料预算价格的通知》；3、水利工程设计工程量计算规定；4、初步设计有关文件、图纸、资料。XX水库除险加固工程概算总投资191.75万元。1.2经济评价工程项目经济效益分析评价主要依据《水利建设项目经济评价规范》SL72—94、《建设项经济评价方法与参数》、《云南省水利工程供水价格实施办法》（云计价格［2003］1246号），以下简称《规范》、《规定》、《方法》、《办法》。根据经济费用流程表计算项目各项经济指标如下：静态投资回收期：9.7年；经济收益率：9.83%；经济净现值：47.97万元；经济效益费用比：1.20；当社会折现率I=7%时，国民经济各项指标均满足《规范》要求，说明“XX水库除险加固工程”项目在经济上是合理的。计算期内项目总增国民经济总值296.98万元。1.3结论及建议23n本次除险加固设计前对该水库进行了地质钻探及水文地质实验，基本明确了该水库存在的主要问题，并针对存在的问题分别进行除险加固设计及论证分析，总结以下结论及建议：一、结论1、该水库存在的主要病险隐患为：坝顶、坝坡部分沉陷变形，后坝坡较陡；坝体、坝基、坝肩及其结合部位存在不同程度渗漏；输水涵洞工作运行方式不合理，存在变形、断裂及渗漏的隐患；溢洪道较小，不能满足泄洪要求；水库基本检测观察设施及管理设施不全。2、通过渗流及稳定计算，大坝在正常运行工况处于稳定状态，仅在非常运行工况时出现稳定性偏低的情况。通过防渗处理后，大坝在各工况均能达到安全稳定要求。3、XX水库除险加固工程总投资191.75万元，工程措施易于实施，投资合理。二、建议1、从水库运行的安全性及水库效益出发，应及时对水库大坝沉陷部分进行加固处理，对坝体、坝基、坝肩及其结合部位采取高压喷灌的方式进行防渗处理；对后坝坡培厚处理；修整坝顶、坝坡、坝面，加设排水沟、踏步等；翻修倒虑体。2、改造输水涵管运行方式，降低涵管渗漏对坝体的威胁，即在涵管进口设竖井，涵洞内采用钢管内衬。3、对溢洪道进行扩建，保证水库泄洪安全。4、建立完整的观测设施，增加水平位移、沉陷、测压管等观测设施，并按规范进行观测和资料记录整理。5、完善水库管理体系，新建管理房，增加交通、通讯等设施，加强人员培训，提高业务水平。6、在水库未进行除险加固前应对水库加强观测管理，严格控制水库蓄水位，保证水库安全运行。23n1.1工程特性表XX水库除险加固工程特性表序号名称单位数量（除险加固后）数量（现状）一水文1坝址以上流域面积km22.632洪水标准设计洪水标准年20校核洪水标准年2003洪量设计洪峰流量m3/s20.2校核洪峰流量m3/s31.04泥沙多年平均悬移质年输沙量t877多年平均推移质年输沙量t175二水库特征参数1水库水位校核洪水位m1509.37设计洪水位m1509.01正常蓄水位m1508.00死水位m1495.002水库容积总库容万m313.5兴利库容万m310.7死库容万m31三下泄流量1设计洪水位时最大下泄流量m3/s6.532校核洪水位时最大下泄流量m3/s6.87四工程效益指标23n1设计灌溉面积亩500500五主要建筑物及设备1挡水建筑物型式均质坝均质坝地基特性砾岩、长石石英砂岩夹粉砂岩地震基本烈度/设防烈度度8/88/8坝顶高程m1510.001510.00最大坝高m1616坝顶长m72722泄水建筑物型式开敞式溢洪道开敞式溢洪道地基特性强风化石英砂岩岩堰顶高程m1508.001508.00堰顶宽M2.51.0设计洪水位下泄流量m3/s6.53校核洪水位下泄流量m3/s6.873输水建筑物型式无压钢管浆砌石涵洞进口底板高程m1494.00.001494.00最大流量m3/s0.52尺寸m直径0.4m0.5m×0.8m六工程施工1临时施工占地亩2管理所建筑面积m2803施工期月12七经济指标1静态总投资万元191.752总投资万元191.7523n1水文1.1基本情况1.1.1流域自然地理概况XX水库位于XX乡XX村民委员会辖区内，属澜沧江水系二级支流南矮河上游，水库控制径流面积2.63km2，总库容12万m3，兴利库容11万m3，设计灌溉面积500亩，实灌面积355亩，是XX乡的骨干水利工程之一，地理位置为东经100°02′25″，北纬23°16′52″。多年平均降雨量1350mm，流域属典型的中山地区亚热带气候类型，其气候特点是干湿季节分明。XX水库有关气象要素估算表表2-1多年平均极端值气温℃最高气温℃最低气温℃风速m/s霜日d相对湿度%最高气温℃小于2℃霜冻日14.519.4102.34068.230181.1.2地形地貌XX水库坝址高程1490m、流域最高点1840m，流域平均海拔约1665m，径流面积2.63km2。属高山地形地貌，主要分布有花岗岩类，植被类型多为灌草及低矮常绿植物群落。23n1.1.1植被设计流域内主要分布有灌草及低矮常绿植物，植被保护良好，植被覆盖率在50～80%左右，因此，汛期对延缓坡面流，减少水土流失具有良好的调蓄作用，但今后库区周围的植被保护工作不容忽视。XX水库流域水系图（图2.1）23n双江县大南矮水库除险加固初步设计报告1.1.1人类活动沧源县贺勐水库径流区内，除水库本身外无任何水利工程设施，由于水库周围的村落生活燃料以柴为主，人类活动对水库径流区有一定的影响，水库径流区内的水土保持应引起重视，加强管理。1.1.2流域和河道特性水库径流区属澜沧江流域二级支流南矮河上游，水库流域呈扇形，河流右西向东流向。流域植被较好，河道多为小卵石，水道断面宽小于3m，一般在0.5m～2.0m间，呈V字型。XX县XX水库流域特征参数表表2-2参数位置集水面积F(km2)干流长度Lb(km)形状系数Rf河网密度D干流坡降J(‰)流域平均高程Z(mm)坝址2.632.290.500.8195.916651.1.3流域暴雨、洪水特征XX水库流域地处低纬的西南亚热带季风区，水气主要来自印度洋的孟加拉湾。据邻近流域水文、气象雨量观测站点实测最大24小时暴雨分析，暴雨多发生在每年的5月下旬至11月中上旬。暴雨特性表现为历时短、大强度。水库设计流域的洪水主要产生于暴雨，成因关系密切，且暴雨与洪水基本同频率。据XX水文分局对XX市小汇水面积（10.5～200km2）的各小河站多场实测暴雨资料分析：次洪水过程一般不超过24小时，起涨历时一般在0.5～3小时之间，且以单峰为主，峰高量小，属典型的山区性小流域陡涨陡落的洪水特性。140n双江县大南矮水库除险加固初步设计报告1.1.1水库工程特性XX水库位于XX乡XX村民委员会辖区内，属澜沧江水系二级支流南矮河上游，水库控制径流面积2.63km2，总库容13.5万m3，兴利库容10.7万m3，设计灌溉面积500亩。该工程于1966年2月动工兴建，1973年5月竣工投入使用。枢纽建筑物主要由大坝、输水涵洞和溢洪道组成。属小（二）型水库工程。主坝为均质土坝，坝高16.0m，坝顶高程1510.00m，坝顶长72.0m，坝顶宽5.0m。1.1.2下游河道防洪要求XX水库主要用途是以农田灌溉为主，兼顾防洪的小〈二〉型水利工程，设计灌溉面积500亩。工程下游影响区主要为河谷，坡度较大，基本无人居住，但有耕地2407亩，水库一旦溃坝，经计算，其溃坝洪水将达993m3/s，会对下游农田、耕地造成毁灭性冲击，造成较大损失。1.1.3本次应用水文气象资料及评价本次计算所采用的水文、气象资料，均属水文部门按行业的技术规范进行设立、观测、整编，所搜集的水文、气象资料均严格按规范进行整理，资料可靠。1.2防洪标准XX水库总库容13.5万m3，坝高16m，规模为小（二）型水库。根据国家《防洪标准》（GB50210-94）及《水利水电工程等级划分及设计标准》（SL252-2000），水库大坝枢扭工程属Ⅴ等5级，水库的防洪设计标准为20年一遇（P=5%），校核标准为200一遇（P=0.5%）。1.3设计洪水140n双江县大南矮水库除险加固初步设计报告因水库流域无任何水文气象资料，根据《水利水电工程设计洪水规范》（SL44—2006），中4.3.3条规定“当流域面积小于1000km2,实测资料短缺时，可采用经审批的暴雨径流查算图表作为计算设计洪水的一种依据。”本次洪水复核由“云南省暴雨径流查算手册”（简称手册法）推求。由《云南省暴雨统计参数图集》（2007年9月省水利厅组织审定后成果）查得：XX县XX水库流域中心处属暴雨分区7、产流分区7、汇流分区6，产汇流计算参数见表2-3，由表2-3中参数代入洪水计算程序进行设计洪水推求（具体方法不再赘述），设计洪水成果见表2-4，设计洪水工程见表2-5、图（2.2）。XX水库流域特征值、暴雨及产汇流参数表2-3F(km2)L(km)J(‰)暴雨区产流区汇流区2.632.2995.9776HP1(mm)HP6(mm)HP24(mm)CV.1CV.6CV.243650750.410.380.40XX县XX水库设计洪水成果表2-4频率项目设计洪水QpP=0.33%P=0.5%P=3.33%P=5%Qmax(m3/s)26.2324.991816.54W24max(104m3)29.5427.3716.8615.48140n双江县大南矮水库除险加固初步设计报告XX县XX水库设计洪水过程表2-5T(h)QP(t)P=0.33%P=0.5%P=3.33%P=5%0000012.11.722.120.2232.83112.211318.917.86.6641110.33.73.456.76.32.2264.341.41.272.92.710.982.11.90.80.791.61.50.70.7101.31.20.70.7111.11.10.70.7121.01.00.80.7131.01.00.80.8141.01.10.80.7151.01.10.70.7161.01.00.60.6171.00.90.60.5180.90.90.50.5190.80.80.40.4200.80.70.40.4210.70.60.30.3220.60.60.20.2230.60.50.20.2140n双江县大南矮水库除险加固初步设计报告240.5000250.4　　　260　　　Qmax(m3/s)26.2324.991816.54W24max(104m3)29.5427.3716.8615.48图（2.2）1.1洪水合理性检查1.1.1与暴雨频率分析成果比较把本次洪水计算的成果表2-4，换算为与暴雨成果对应的雨深比较如下表。140n双江县大南矮水库除险加固初步设计报告XX水库洪水深与暴雨深比较表2-6雨深（mm）水库设计流域P=0.33%P=0.5%P=3.33%P=5%H197.7392.969.7664.64Q135.433.423.521.4H6127.5121.5792.9486.57Q6104.398.065.059.1H24199.44189.77143.35133.06Q24131.00122.7879.9473.23径流系数0.660.650.560.50洪峰模数9.979.506.846.29由上表知，各时段各频率的洪水深均小于相应的暴雨深，各频率各时段间雨洪深协调，符合暴雨洪水的一般规律。洪峰径流系数与洪峰模数，随设计频率的增大而逐渐减小，径流系数最大0.66，最小0.50，从XX水文分局多年实测小河站的径流系数看，径流系数一般在0.5至0.6之间，最大达0.8看，设计流域设计值的径流系数也是基本合理的，且符合面积小径流系数大的一般性规律。1.1.1设计洪水与历时关系图由本次洪水成果表2-4，统计各频率1、6、12、18、24小时各频率洪水，点绘与历时关系图（2.3）分析。从分析图明显看出，各频率时段平均流量随历时增加而随之减少，各频率Q～t曲线变率、线间协调，符合洪水变化的一般性规律。140n双江县大南矮水库除险加固初步设计报告1.1.1区域水库设计洪水成果比较采用XX水库邻近流域的青平水库、大浪坝水库、湾河水库、新江河水库、大棚子水库、回努水库等水库工程的同一标准洪水，绘制设计洪水与径流面积的关系图，各水库的洪峰流量设计值在图上成带状分布，符合区域规律。说明XX水库设计洪水成果是合理的。对同一设计标准的设计洪水进行分析得出，同一设计标准的设计洪水，符合洪峰值随集水面积增加而增大，洪峰模数则反之的一般性规律。140n双江县大南矮水库除险加固初步设计报告1.1.1结论经以上对设计洪水成果合理性综合分析检查，XX水库采用“手册法”途径计算的设计洪水成果合理，可供使用。1.2泥沙1.2.1泥沙计算方法鉴于XX县XX水库流域内无任何实测泥沙资料，所以，XX水库泥沙采用2006年由云南省水利水电厅、云南省水利水电科学研究所编制的《云南省2004年土壤侵状况遥感调查报告》成果XX市1:25万土壤侵蚀现状图进行估算。1.2.2多年平均侵蚀模数的确定XX水库断面以上集水面积2.63km2，流域内植被类型多为针阔混交密林及低矮常绿植物等组成，为高山地貌，岩性多为花岗岩。土壤侵蚀强度分级为微度侵蚀，植被覆盖度50～80%，多年平均侵蚀模数小于500t/km2年，取用400t/km2年。悬沙（Ws）、推沙（Wb）比取0.2。计算固体径流时，悬沙溶重取1.25t/m3，推沙溶重取1.76t/m3。1.2.3多年平均输沙量、入库固体径流W沙=M×F……………………………………(2.1)Q固=(Ws/rs)+(Wb/rb)…………………………(2.2)悬沙（Ws）、推沙（Wb）比取0.2。计算固体径流时，悬沙溶重取1.25t/m3，推沙溶重取1.76t/m3。根据公式（2.1）、（2.2）推算得XX水库多年平均输沙量及多年平均入库固体径流成果见下表：140n双江县大南矮水库除险加固初步设计报告XX水库多年平均输沙量估计成果表2-7项目位置多年平均输沙量W沙(t)多年平均悬移质输沙量Ws(t)多年平均推移质输沙量Wb(t)多年平均固体径流Q固(m3)水库坝址1052877175801140n双江县大南矮水库除险加固初步设计报告1工程地质1.1概况XX水库位于XX乡XX村民委员会辖区内，属澜沧江水系二级支流南矮河上游，水库控制径流面积2.63km2，总库容13.5万m3，兴利库容10.7万m3，设计灌溉面积500亩，实灌面积355亩，是XX乡的骨干水利工程之一，地理位置为东经100°02′25″，北纬23°16′52″。该工程于1966年2月动工兴建，1973年5月竣工投入使用。枢纽建筑物主要由大坝、输水涵洞和溢洪道组成。属小（二）型水库工程。主坝为均质土坝，坝高16.0m，坝顶高程1510.00m，坝顶长72.0m，坝顶宽5.0m。坝体上、下游坝面均为二级坡，上游坝面高程1594.00m～1502.00m，坡比为1:2.75，戗台宽1.00m；高程1502.00m～1510.00m，坡比为1:2.5。坝体下游坝面高程1494.00m～1502.00m，坡比为1:2.20，戗台宽1.50m；高程1502.00m～1510.00m，坡比为1:2.00；倒滤体经多年运行，现已失效，表面被土层覆盖，从外观上已看不到倒滤体部分。输水涵洞为坝下浆砌石箱涵，断面尺寸为0.50m×0.80m，涵洞前端设闸下消力井，安装直径0.30m圆盘转盖闸控制，最大放水流量0.3m3/s，底部设冲沙底闸，出口设消力池。溢洪道位于大坝右岸，开敞式，在山凹上开凿而成，断面尺寸0.80m×1.00m，堰顶高程1508.00m，设计最大泄水流量1.0m3/s。水库主要以灌溉为主，设计溉面积500亩，目前实际灌溉面积355亩。主要承担XX乡XX村的农田灌溉任务。水库的安全，关系到下游1183人的生命财产安全和2407亩耕地，该水库是一座以灌溉为主，同时兼顾下游村寨、农田防洪的综合效益型水库。140n双江县大南矮水库除险加固初步设计报告该水库于1966年2月开始动工，1973年5月竣工，历时8年多，坝址没有经过严格的勘测，限于当时的技术条件和施工条件，清基主要靠人工完成，开挖不彻底，未采取坝基和坝肩结合防渗措施。大坝的填筑主要靠人工手推车运输，碾压用石磙，工程质量难以保证，施工期间无土工试验和渗水试验等质量指标检测，对筑坝土料，筑坝方法等情况，都没有记载，没有规范的质量控制，施工质量较差，坝体单薄，坝坡较陡，坝面凹凸起伏不平整；造成坝体压实度低，坝体、坝基、坝肩及结合部出现不同程度渗漏。工程存在许多安全隐患，工程投入运行时即成为病险水库；经过多年运行，工程老化，水库病险更加严重，坝基、坝体、坝肩多处渗漏，有多处集中漏水点，后坝坡大面积潮湿，倒滤体失效，排水不畅，严重影响工程安全。水库运行至今，病险状况越来越严重，病害主要表现在大坝、输水涵管、溢洪道。大坝下游坝坡中下部坝面潮湿，浸润线出逸点高，后坝坡高程2232.5～2240.5米面积约46m2范围已经沼泽化。在库水位1502.08m时，潮湿面积为348.15m2。输水涵洞为坝下浆砌石箱涵，断面尺寸为0.50m×0.80m，涵洞前端设闸下消力井，安装直径0.30m圆盘转盖闸控制，闸门锈蚀严重，最大放水流量0.3m3/s，底部设冲沙底闸，出口设消力池。溢洪道位于大坝右岸，开敞式，在山凹上开凿而成，断面尺寸0.80m×1.00m，堰顶高程1508.00m，设计最大泄水流量1.0m3/s。溢洪道为土渠，无衬砌，过水不畅，断面较小，不能满足泄洪要求，危及工程运行安全。水库存在的主要问题：（1）水库兴建于60年代中期，限于当时的技术及施工条件，坝体填筑压实度低，施工质量差。（2）坝体单薄，坝坡较陡，坝面凹凸起伏，（3）水库运行多年，渗漏量增大，后坝坡形成大面积潮湿。140n双江县大南矮水库除险加固初步设计报告（4）倒滤体失效，倒滤体上部坝面形成沼泽地。（5）白蚁对大坝造成危害，1994年和1995年的两次坝体集中渗漏都是由于白蚁在大坝上筑巢，坝体部分形成空洞而产生漏水。（6）由于受“11·6”地震地震影响，输水涵洞等多处产生裂缝，漏水严重，严重威胁工程运行安全，县、乡曾多次对消力井和涵洞渗漏进行处理，但因经费不足，处理不彻底，收效甚微。（7）坝顶沉陷0.4米，现状坝顶高程1509.6m。（8）右坝肩靠近山体结合部的坝面局部隆起，左坝肩部在距坝顶3m、4m和8m处各有一点集中漏水点，出水量分别为6.0m3/日、10.54m3/日和16.62m3/日；左坝肩与山体结合部距坝顶12m（斜距）处和灌溉沟上部的左坝脚结合部各有一集中漏水点，出水量分别为19.64m3/日和1.87m3/日；以上5个集中漏水点的总漏水量达54.67m3/日。还在坝面上有漏水点10个，漏水点形成较明显的径流。渗水使坝面在水流作用下产生蠕动。通过工程地质勘察和资料分析，该水库为病险工程。为确保水库安全运行，发挥其效益，宜尽快进行处理。为复核坝体、坝基等工程地质情况，初步设计阶段工程地质勘察顺坝顶轴线布置钻孔3个，总进尺56m，孔深15.3～25.0m，最大孔深25.0m；坝后坡采用探坑勘探，钻孔内均进行标准贯入试验，压（注）水试验，采集原状土样，以水文地质试验结果作为控制指标，各钻孔位置详见坝址区地质平面图。140n双江县大南矮水库除险加固初步设计报告XX水库勘探工作量表钻孔编号孔深（m）钻探日期（年月日）标贯试验（次）水文地质试验（段）取原状样（组）取扰动样（组）取样位置注压水ZK115.32009.5.13334坝左肩ZK2252009.5.16454坝中部ZK315.72009.5.21334坝右肩探坑2后坝坡及后坝脚140n双江县大南矮水库除险加固初步设计报告XX水库钻孔原位测试成果表孔号孔深(m)水文地质试验标准贯入试验观测水位高程备注注水试验压水试验试验段（m）渗透系数K（cm/s）试验段（m）透水率q（Lu）深度m击数nmZK115.31.2～5.03.24×10-3.3.82.4～4.741502.5(稳定水位)勘探期间库水位高程1502.08m。标贯击数为实测击数。5.0～10.01.52×10-45.05.0～5.3510.0～15.31.182×10-35.39.7～9.8310ZK2250.0～5.06.1×10-3.5.01.5～1.831502.68(稳定水位)5.0～10.01.516×10-45.05.2～5.5510.0～15.07.06×10-45.011.4～11.7815.0～20.03.3×10-4.5.017.4～17.71020.0～25.02.98×10-45.0ZK315.70.0～5.02.384×10-4.5.01.9～2.231502.85(稳定水位)5.0～10.02.755×10-35.07.5～7.8610.0～15.75.08×10-35.012.2～12.57140n双江县大南矮水库除险加固初步设计报告1.1库区工程地质评述1.1.1区域地质概况XX水库位于澜沧江水系二级支流南矮河上游，在区域上位于南汀河断裂构造带以东，勐库—XX断裂褶皱带南东侧。该构造带呈近南北方向延伸，在图幅内长度超过80公里，平面形态成直线状，略有波状弯曲，两断裂线岩层挤压破碎现象普遍。在断裂带的旁侧及南段，中侏罗统税房街组呈零星状和块状作近南北向分布，并以南北走向的不整合线与XX花岗岩体接触。此外，由税房街组组成的XX向斜位于勐库——XX断裂之上，在此轴向近于南北的中侏罗统向斜之上又叠复有中新统盆地，盆地长轴亦为南北向。盆地的北界和西界以断裂与花岗岩体接触，说明南北向断裂活动的存在。该地区的构造形迹基本属于经向构造体系，构造形态为走向南北的压扭性断裂，测区距该构造带平距约17～18Km，由于距断裂带较远，受构造的影响较小，故测区在区域上基本稳定。据1/400万《中国地震动参数区划图》，该地区地震动反应普特征周期为0.45g，地震动峰值加速度为0.20g，工程区相应地震烈度为Ⅷ度XX水库地表覆盖层为第四系残坡积粘土、砂土，结构松散，渗透指标在中等～弱透水范围内；下伏地层岩性均为三叠系边缘相花岗岩全风化中粗砂土及强弱风化地层，全～强风化层渗透指标在中等透水范围内，弱风化层渗透指标在弱透水范围内。坝址区两岸地形基本对称，地层岩性不复杂，风化强烈，建筑物基础都置于全风化花岗岩上，基岩岩体强度较高，强风化层以上渗漏严重，工程地质条件较差。区域内地层岩性由新到老为：（1）、第四系残坡积（Qedl）碎块石砾砂土，碎块石含量占15％，粒径3～5cm,强度中等，砾砂约占25～30%，成分以石英为主，粒径1～3mm，强度坚硬，岩土潮湿，结构松软，厚度1～2140n双江县大南矮水库除险加固初步设计报告米，广泛分布于工程区斜坡地表。（2）、三叠系边缘相（r51（ａ））花岗岩，中粒斑状结构，块状构造，成分以斜长石和钾长石为主，石英次之，含5～10%的黑云母，地表普遍全风化，全风化厚度30～40米，具有一定的强度和凝聚力，但是有水时软化，强度降低很大，属XX花岗岩岩体边缘。地形地貌及物理地质现象工程区位于海拔1844米的帮驮山以北，直线约1.5km处，地形坡度30°～45°之间，局部50°～60°，地层岩性为三叠系边缘相（r51（ａ））花岗岩，表层大部分为花岗岩全风化地层和第四系残坡积土，厚度1～3米，在2公里范围内，高差达400米，属于中低山斜坡地貌。由于岩土风化严重，结构松散，地形坡度较陡，表层有第四系覆盖，加之地下水位出露较高，地表强度较低，抗冲刷性较差，局部地带有失稳现象，形成冲沟发育，大多冲沟干季无水，少部分为常流水冲沟，水质清澈；地表森林植被覆盖良好。因此，工程区物理地质现象较发育。水文地质区内冲沟较发育，水源点出露较高，大多低于分水岭60～80米，常年有水，靠地下水补给；大多为第四系孔隙水，受季节控制，水量不均，旱季较小，地下水分水岭受地表地形控制，和地表分水岭一致，基本属一个水文地质单元。因此，该区地下水比较丰富，水位均高于河水位，自山梁向低洼处排泄，补给河水。1.1.1库区地质库区地形地质条件好，两岸山体厚实，左右两岸地形基本对称，坡度一般在20～30度之间，表层有残坡积含砂亚粘土覆盖，厚度1.00～3.00米，基底岩性为三叠系边缘相140n双江县大南矮水库除险加固初步设计报告花岗岩，花岗结构或不等粒状结构，块状构造。但风化强烈，全风化层埋深较大，一般约30～50米，岩土强度较低，手搓即散，呈含砾粗砂土状。库区两岸及上游均有泉水出露，出露位置高于水库正常蓄水位高程，水库没有向低邻谷渗漏的条件，不存在低邻谷渗漏。地下水类型为层间裂隙水，略高于河水位，地下水补给河水。库区构造不发育，物理地质现象仅表现为库区左右两岸的老年期冲沟，沟中常年有水；未发现大规模的塌岸现象和滑坡痕迹，仅有小规模的边岸再造，加之表层有第四系残坡积含砂亚粘土层覆盖，回水线以上，草皮灌木从生，植被较好，故库区两岸及上游水土流失少，淤积不大，水库运行多年未出现大规模塌岸现象，库内边坡基本上处于相对稳定状态。库区构造不发育，物理地质现仅表现为库区左右两岸的老年期冲沟，沟中常年有水，水量随季节性而变化，未发现大规模的滑坡痕迹和不良物地质现象。库岸基本稳定，边岸再造轻微。库区内地层岩性较单一，地层岩性由新到老为：（1）、第四系残坡积（Qedl）碎块石砾砂土，碎块石含量占15％，粒径3～5cm,强度中等，砾砂约占25～30%，成分以石英为主，粒径1～3mm，强度坚硬，岩土潮湿，结构松软，厚度1～2米，广泛分布于工程区斜坡地表。（2）、三叠系边缘相（r51（ａ））花岗岩，中粒斑状结构，块状构造，成分以斜长石和钾长石为主，石英次之，含5～10%的黑云母，地表普遍全风化，风化厚度30～40米，具有一定的硬度，强度和凝聚力，属XX花岗岩体边缘。为库区的基本地层岩性。库区内地形坡度20～35°，局部40～50°，局部地区基岩裸露，地表普遍被厚1～2米的第四系地层覆盖，森林覆盖较好，库内滑坡、坍塌较少。库区未见构造断层，受区域地质构造影响，工程区稳定性差。1.1.1水库渗漏评价库区地层岩性为三叠系边缘相140n双江县大南矮水库除险加固初步设计报告花岗岩。地下水类型为第四系孔隙水，渗透系数在中等～弱透水之间，局部为强透水。邻谷之间无导水断层相连，亦无低矮丫口及单薄山梁，库盆蓄水条件较好。水库自建成运行至今，未发现库区向低邻谷漏水。1.1.1库岸稳定评价水库库区内地形坡度一般在20～35度之间，表层有残坡积含砂亚粘土覆盖，为相对隔水层，基底岩性为花岗岩，基础均匀，加之表层植被较好，岸坡较稳定，不会发生大的边岸再造。水库运行至今未出现塌岸现象，库岸趋于相对稳定状态。1.1.2水库淤积水库迳流区植被覆盖率较高，汛期泥砂来源少，不存在严重的淤积问题。1.2坝址区工程地质条件1.2.1地质概况坝址区河床宽约20～25m，两岸地形基本对称，右岸略陡，左岸地形相对平缓，地层岩性单一，基础均匀。为花岗岩，地表为第四系残坡积含砂粘土，厚度1.5～2.5米。根据钻孔水文地质试验，渗透系数大部分在中等透水之间，局部为强透水。其下为花岗岩，中上部节理裂隙发育，下部节理裂隙相对较少，渗透系数基本在弱透水范围内。地下水位出露较高，远高于坝顶，地下水补给河水，地下水类型为第四系孔隙水和基岩裂隙水。坝址区两岸地形基本对称，右岸略陡，左岸地形相对平缓，地层岩性单一，基础均匀，构造和物理地质现象不发育，基础岩性为三叠系边缘相花岗岩全风化层，全风化层埋深较大。左右两岸地形基本对称，坡度相对均匀，边坡基本稳定。140n双江县大南矮水库除险加固初步设计报告1.1.1大坝病险分析由于历史原因，当时为边设计边施工的项目，坝址没有经过严格的勘测，水库于1966年2月开始动工，1973年5月竣工，历时8年多，坝址没有经过严格的勘测，限于当时的技术条件和施工条件，清基主要靠人工完成，开挖不彻底，未采取坝基和坝肩结合防渗措施。大坝的填筑主要靠人工手推车运输，碾压用石磙，工程质量难以保证，施工期间无土工试验和渗水试验等质量指标检测，对筑坝土料，筑坝方法等情况，都没有记载，没有规范的质量控制，施工质量较差，坝体单薄，坝坡较陡，坝面凹凸起伏不平；造成坝体压实度低，坝体、坝基、坝肩及结合部出现不同程度渗漏。工程存在许多安全隐患，工程投入运行时即成为病险水库；经过多年运行，工程老化，水库病险更加严重，坝基、坝体、坝肩多处渗漏，成多处集中漏水点，后坝坡大面积潮湿，倒滤体失效，排水不畅，严重影响工程安全。水库存在的主要问题：（1）坝体单薄，坝坡较陡，坝面凹凸起伏，坝体填筑压实度低，施工质量差，倒滤体上部坝面有部分已形成沼泽地。（2）溢洪道为土渠，无衬砌。（3）渗漏量大，后坝坡形成大面积潮湿。（4）倒滤体失效。（5）白蚁对大坝两次造成坝体空洞而产生集中漏水。（6）地震影响，输水涵洞多处产生裂缝。（7）坝顶沉陷0.4米。（8）坝面上有15个漏水点形成较明显的径流，渗水使坝面在水流作用下产生蠕动。工程运行36年，产生老化，建设期受施工条件的限制，设计和施工质量标准达不到现行规范要求。140n双江县大南矮水库除险加固初步设计报告XX水库主坝颗粒组成和物理力学指标试验项目平均值大值小值质量技术指标要求质量评价粗粒＞2(%)8.1612.65.3粗砂2～0.5(%)24.7735.420.3中砂0.5～0.25(%)8.1612.25.7细砂0.25～0.05(%)12.617.97.9粉砂0.05～0.005(%)32.4343.023.0粘粒＜0.005(%)13.8619.03.010～30符合要求塑性指数27.7136.016.07～17不符合要求液限（%）53.064.038.0塑限（%）25.2928.020.0天然含水量（%）26.230.217.6与最优含水量接近为优不符合要求最优含水量（%）18.4天然干容重(g/m3)1.441.711.33干容重近等于最大干容重不符合要求最大干容重(g/m3)1.68压实度（%）86≥96不符合要求天然孔隙比0.881.080.597土粒比重2.752.792.72湿容重(g/m3)1.812.011.71渗透系数(cm/s)6.67×10-51.03×10-41.289×10-5碾压后应＜1×10-4基本符合要求固结快剪φ(°)20.5330.79.0C(kpa)16.4228.837.34140n双江县大南矮水库除险加固初步设计报告经土料物理力学指标分析，砾石含量较少，砂粒含量占60%以上，平均粘粒含量为13.86%，在规范值10～30范围之内，符合要求；平均塑性指数27.71，超过规范值7～17；平均含水量大于最优含水量7.8%；天然干密度=1.33ｇ/cm3～1.71ｇ/cm3，均值1.44ｇ/cm3，击实后最大干密度=1.68ｇ/cm3，经计算，坝土压实度为0.86，大坝压实度不符合规范压实度应满足0.96～0.98的技术要求；平均渗透指标6.67×10-5cm/s，局部为1.03×10-4cm/s，大部大于10-4cm/s；粘粒含量基本达到规范要求，颗粒级配较好，含水量偏高，压实度普遍不合格，小于规范值；因此坝土结构松散。坝体清基该工程经钻孔表明，心墙河床部位清基深度达到花岗岩全风化层，左右岸坡范围内均进行过普遍清基。坝轴线上下游基础：河床部位清除有机杂物及冲积层，两岸坡清基深度在0.5m以上，左岸、右岸大坝坝底与花岗岩全风化层直接接触，未发现草皮树根、淤泥质土和河床冲积物，因此，坝体清基满足要求。坝体填筑工程于1966年2月开始动工，1973年5月竣工，限于当时的技术条件和施工条件，大坝的填筑主要靠人工手推车运输，碾压用石磙，工程质量难以保证，施工期间无土工试验和渗水试验等质量指标检测，对筑坝土料，筑坝方法等情况，都没有记载，没有规范的质量控制，施工质量较差，坝体单薄，坝坡较陡，坝面凹凸起伏不平整；造成坝体压实度低，坝体、坝基、坝肩及结合部出现不同程度渗漏。排水棱体质量评价排水棱体基础置于后坝花岗岩全风化层上，经多年运行，己失效不能正常运行。工程处理措施140n双江县大南矮水库除险加固初步设计报告针对坝体存在的工程地质问题，宜对大坝进行灌浆或者高压旋喷防渗处理，降低大坝的渗透指标，达到防渗目的，详见大坝渗透剖面图。同时培厚坝坡和改造排水梭体。1.1.1坝基、坝肩工程地质条件1.1.1.1坝基工程地质条件坝基地层岩性为三叠系边缘相花岗岩全风化层，根据水文地质试验，渗透系数K=2.98×10-4～3.3×10-4cm/s。近坝基处未见断层和发育不良物理地质现象。1.1.1.2坝基工程地质评价坝基地层岩性单一，基础基本均匀，地层岩性为三叠系边缘相花岗岩全～强风化层，岩层厚度较大，透水率大，在中等透水～强透水范围。下部弱风化岩层，节理裂隙不发育，为弱透水岩层。总体评价，坝基工程地质条件除透水率大外基本满足建筑物对基础的要求。1.1.1.3坝基工程处理措施针对坝基工程地质条件，宜对其进行灌浆或高压旋喷处理，处理深度自坝底起算10m，边界与左、右坝肩结合，（详见A——A′渗透剖面图）。1.1.1.4左坝肩工程地质条件左坝肩地层岩性为三叠系边缘相花岗岩全～强风化层，岩层厚度较大，透水率大，在中等透水～强透水范围。下部弱风化岩层，节理裂隙不发育，为弱透水岩层。全风化层厚度20～30m左右，渗透系数K=1.182×10-3～1.52×10-4cm/s；强风化层厚度15～20m左右，强度高，透水率80～90Lu左右。坝肩与140n双江县大南矮水库除险加固初步设计报告坝体结合部存在渗漏现象，使后坝坡部分形成集中出水和沼泽化。1.1.1.1左坝肩工程地质评价左坝肩地形坡度较陡，地层岩性单一，基础强度高，工程地质条件简单。但是渗透指标较大，为中等透水。因此漏水，水文地质条件较差，存在绕坝渗漏和结合部渗漏。综合评价，工程地质条件较差。1.1.1.2左坝肩工程处理措施针对左坝肩工程地质条件，宜对左坝肩进行灌浆或高压旋喷处理，处理深度，自大坝与坝肩接触部位起算25～30m，使与地下水位的交点接合，（详见A——A′渗透剖面图）。1.1.1.3右坝肩工程地质条件右坝肩地层岩性为三叠系边缘相花岗岩全～强风化层，岩层厚度较大，透水率大，在中等透水～强透水范围。下部弱风化岩层，节理裂隙不发育，为弱透水岩层。全风化层厚度20～30m左右，渗透系数K=5.08×10-3～2.755×10-3cm/s；强风化层厚度15～20m左右，强度高，透水率70～80Lu。左坝肩与坝体结合部存在渗漏现象，使后坝坡部分形成集中出水和沼泽化。1.1.1.4右坝肩工程地质评价右坝肩地形坡度较陡，地层岩性单一，基础强度高，工程地质条件简单。但是渗透指标较大，为强透水。因此漏水，水文地质条件较差，存在绕坝渗漏和结合部渗漏。综合评价，工程地质条件较差。1.1.1.5右坝肩工程处理措施针对右坝肩工程地质条件，宜对右坝肩进行灌浆或高压旋喷处理，处理深度，自大坝与坝肩接触部位起算10～15140n双江县大南矮水库除险加固初步设计报告m，使与地下水位的交点接合，（详见A——A′渗透剖面图）。通过勘探资料分析表明，XX水库防渗性能差，存在坝体渗漏、坝基渗漏、坝肩渗漏及结合部渗漏等多种渗漏形式。现分别对坝体、坝基及坝肩渗漏量进行估算。根据钻孔压、注水试验结果，坝体以中等透水为主，坝基表层为中等透水带，其下为弱透水带。渗漏量估算仅计算中等～强透水带（q＞10lu），弱透水带(q<10lu)渗漏量小，不纳入计算。渗漏量计算采用卡明斯基近似公式，选用公式为：Q=BKCPHT/(2b+T)式中：Q——坝基渗漏量（m3/d）B——渗漏带宽度KCP——透水层渗透系数加权平均值H——上、下游水头差T——透水岩层平均厚度2b——坝底宽度则，坝体及坝基渗漏量分别为：计算结果，水库年渗漏量为9.22万m3/年，占总库容13.5万m3的76.8%。注：此数据仅供参考，因钻孔能揭露部位有限，接触带渗漏及坝体、坝基集中渗漏点均未列入计算，实际渗漏量应大于该值。1.1输水涵洞工程地质条件输水涵洞为坝下浆砌石箱涵，断面尺寸为0.50m×0.80m，涵洞前端设闸下消力井，安装直径0.30m圆盘转盖闸控制，闸门锈蚀严重，最大放水流量0.3m3/s，底部设冲沙底闸，出口设消力池。输水涵洞基本都置于花岗岩全风化层之上。1.1.1输水涵洞工程地质评价输水涵洞地层岩性单一，基础强度满足要求，工程地质条件简单。基础工程地质条件满足建筑物对基础的要求。为140n双江县大南矮水库除险加固初步设计报告无压涵洞，涵洞用块石支砌，墙体单薄，施工质量差；涵洞外壁参差不平，夯压不实，库水形成自然通道。闸门锈蚀严重。1.1.1输水涵洞工程处理措施对输水涵洞采用无压状态供水，在涵洞前段设置塔式工作闸门，对洞身以上坝土进行全面灌浆。经过综合处理，输水涵洞能正常输水。1.2泄洪建筑物工程地质条件1.2.1溢洪道工程地质条件已建溢洪道位于大坝右岸，开敞式，在山凹上开凿而成，断面尺寸0.80m×1.00m，堰顶高程1508.00m，设计最大泄水流量1.0m3/s。基础地层岩性为三叠系边缘相花岗岩全风化层。未见明显的物理地质现象和构造痕迹。1.2.2溢洪道工程地质评价该溢洪道位置布置合理，地层岩性单一，基础强度满足要求，工程地质条件简单。基础工程地质条件满足建筑物对基础的要求。1.2.3溢洪道工程处理措施对溢洪道的土渠进行浆砌块石护面，增没消能防冲设施。1.3天然建材XX水库坝坡过陡，施工采用人海战术，土法上马，所有施工工序都是由人工完成，对基础不作任何防渗处理。未采取坝基和坝肩结合防渗措施。上坝土料主要靠人工手推车运输，人工碾压，造成坝体压实度低，大坝需要进行培厚，以增强坝体的稳定性。风化料勘察的风化料场为三叠系边缘相花岗岩全～强风化层，140n双江县大南矮水库除险加固初步设计报告位于左坝肩以北临时公路以上，运距100m以内。产地概述料场位于左坝肩以北临时公路以上，开采后直接上坝，运距0.3km以内，分布高差18m，属Ⅱ类产地。清除约0.5～1m的覆盖层后，大部出露全～强风化花岗岩。可开采储量为8万m3，料场为全～强风化花岗岩。勘察及质量评价（1）勘察根据勘察结果，附近没有渗透指标理想的建材，为节约投资，就地取材，天然建筑材料基本符合质量要求，可用于坝体填筑，采用工程类比的方法进行质量评价。（2）质量评价风化料质量评价表序号项目技术指标要求推荐值评价备注1砾石含量5mm至相当3/4填筑层厚度的颗粒在20％～80％范围37％符合要求2紧密密度>2ｇ/cm31.502/cm3基本符合要求3含泥量（泥、粉粒）≤8％12.2％不符合要求4内摩擦角>30019.230符合要求5渗透系数碾压后>1×10-3cm/s6.674×10-5cm/s不符合要求6孔隙率25％10～20％不符合要求岩样情况三叠系边缘相（r51（ａ））花岗岩140n双江县大南矮水库除险加固初步设计报告开采运输条件及环境评价料场位于右坝肩以北的斜坡上，开采后直接上坝，运距0.1km以内，为山梁地形，开采条件好；分布高差18m，为重车下坡运输，运距近，运输条件好；开采场地为独立运输线，对其它无影响；开采后永久边坡属岩质边坡，稳定性好，不会产生坍塌、滑坡等不良物理地质现象。石料及砂料石料：取自XX河边，为花岗岩圆砾，开采条件优越，运距约3km，属独立运输线。砂料：用量小，取自XX河边，运距4公里。1.1结论通过除险加固勘探，对大坝、输水涵管病险和坝基、坝肩的渗漏等工程地质问题基本查清，并对每个建筑物的工程地质条件作出评价，提出工程处理措施，得出以下结论。一、工程区地震动峰值加速度为0.20g，地震动反应谱特征周期值0.45s。查地震动峰值加速度分区与地震基本烈度对照表，该区地震基本裂度为Ⅷ度。二、库区地层岩性单一，库岸基本稳定，不存在渗漏问题。三、大坝坝体、坝基、坝肩及结合部出现不同程度渗漏，渗漏量大，后坝坡形成大面积潮湿，坝面上有15个漏水点形成较明显的径流，渗水使坝面在水流作用下产生蠕动，宜对坝进行灌浆或高压旋喷处理；坝体单薄，坝坡较陡，宜进行培厚；坝顶回填0.4米，达到设计坝顶高程1510m。四、输水涵洞带病运行，建议对输水涵洞采用无压状态供水，在涵洞前段设置塔式工作闸门，同时进行坝体防渗，经过综合处理，输水涵洞能正常输水。五、对溢洪道进行浆砌块石支砌；重修排水棱体。六、石料、风化料、砂料质量储量满足要求。140n双江县大南矮水库除险加固初步设计报告1工程任务及规模复核1.1社会经济概况XX自治县地处云南省西南边陲，XX市西南部，因澜沧江和小黑江交汇于县境东南而得名。县城驻地勐勐镇距省城昆明755公里，距XX市政府所在地104公里。全县国土面积2165平方公里，其中山区面积占96.2%；辖4乡2镇，总人口16.5万人，有少数民族23个，占总人口的44.4%，是全国唯一一个由4个民族共同自治的自治县。长期以来，全县各民族经济互助、文化交融、平等和谐、共同发展，堪称“民族和谐的活化石”。北回归线横穿XX县城，境内最高海拔3233米，最低海拔670米，地貌高差悬殊、山地起伏、谷地相间，立体气候特征明显，适宜多种粮食作物和经济作物生长，森林覆盖率达52.3%，居全市之首，是北回归线上一颗璀璨的“绿色明珠”。2006年，全县完成县内生产总值7.3亿元，完成财政总收入5021万元，财政支出22107万元，人均收入为1106元。XX水库位于XX县XX乡，XX乡地处澜沧江和小黑江畔，位于XX自治县县城东南部,距县城59公里，东与景谷县的边江乡、半坡乡隔澜沧江相望，南与县内邦丙乡相连、与澜沧县的文东乡由小黑江一水之隔，西与县内的勐勐镇接壤，北同县内的忙糯乡毗邻，属云南省23个7种特有少数民族乡镇之一。全乡国土面积324平方公里，辖11个村委会，89个自然村，119个村民小组，2007年末，全乡有4558户20861人，其中农业人口为4458户20565人，少数民族人数有10179人，占49.5%。140n双江县大南矮水库除险加固初步设计报告2007年全乡农村经济总收入达4181.2万元；农民人均达1312元，财政收入达28万元；粮食总产量达7826吨，农民人均占有粮达341公斤,生活水平较低，地方财政收入较少。为加快农业经济的发展，首要问题是解决水利问题，XX水库由于病险的存在，水库的效益一直得不到发挥，因此XX水库除险加固已势在必行。1.1水库现状XX水库设计总库容13.5万m3，属小（二）型水库。水库功能以灌溉为主，设计灌溉面积500亩，实灌面积355亩。主坝为均质土坝，坝高16.0m，坝顶高程1510.00m，坝顶长72.0m，坝顶宽5.0m。坝体上、下游坝面均为二级坡，上游坝面高程1594.00m～1502.00m，坡比为1:2.75，戗台宽1.00m；高程1502.00m～1510.00m，坡比为1:2.5。坝体下游坝面高程1494.00m～1502.00m，坡比为1:2.20，戗台宽1.50m；高程1502.00m～1510.00m，坡比为1:2.00。输水涵洞为坝下浆砌石箱涵，断面尺寸为0.50m×0.80m，涵洞前端设闸下消力井，安装直径0.30m圆盘转盖闸控制，最大放水流量0.3m3/s，底部设冲沙底闸，出口设消力池。溢洪道位于大坝右岸，开敞式，在山凹上开凿而成，断面尺寸0.80m×1.00m，堰顶高程1508.00m，设计最大泄水流量1.0m3/s。1.2水库死水位复核XX水库涵管底板进口高程为1494.00m，根据涵管供水要求确定水库最低运行水位（死水位）为1495.00m，相应死库容为1.0万m3。140n双江县大南矮水库除险加固初步设计报告1.1水库正常蓄水位复核根据有关规定及要求，XX水库除险加固原则上保持原规模不变，即正常蓄水位为1508.00m不变，相应库容为11.7万m3，除险加固后兴利库容为10.7万m3，总库容13.5万m3。1.2水库防洪能力复核1.2.1洪水标准根据《中华人民共和国国家防洪标准》（GB50201-94）和《水利水电枢纽工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000）的规定，确定XX水库属小（二）型水库，大坝枢纽工程属Ⅴ等五级，主要及次要建筑物等级为5级，防洪设计标准为20年一遇（P=5%），大坝防洪安全非常运用标准为200一遇（P=0.5%）。1.2.2调洪计算根据XX水库防洪调度运用的实际，结合水库病害情况考虑，本次调洪演算采用溢洪道泄洪。泄水建筑物为溢洪道，溢洪道在拦河坝右岸，在山凹上开凿而成，断面尺寸0.80m×1.00m，堰顶高程1508.00m，设计最大下泄流量1.0m3/s。由于水库径流面积较大，洪水较大，而水库规模较小，水库对洪水调节作用有限，通过调洪演算，结合水库泄洪方式，确定采用死水位1495.00为起调水位，即采用空库度汛。经调洪演算，现状无法满足调洪要求，需对溢洪道进行改造。扩建后溢洪道堰顶高程为1508.00m，宽为2.5m。水库不同频率的水位、泄流量结果如表4-1：140n双江县大南矮水库除险加固初步设计报告水库不同频率的水位、泄流量表表4-1频率泄洪P=5%P=0.5%水位(m)最大下泄流量(m³/s)水位(m)最大下泄流量(m³/s)(m3/s)溢洪道1509.016.531509.376.87根据《水利工程水利计算规范》（SL104-95）和《水库大坝安全评价导则》（SL258-2000）规定。XX水库防洪标准复核起调水位为1495.00m。水库采用溢洪道泄洪，调洪计算采用本次复核的设计洪水，根据设计洪水分析成果，即p=0.5%、p=5%的洪水过程线与水库水位～库容～面积曲线，采用水利水电工程设计计算程序集进行计算。经用调洪演算，复核后校核洪水位1509.37m，设计洪水位为1509.01m，正常蓄水位为1508.00m。1.1.1水库溃坝对下游造成损失评估水库溃坝计算依据《水力计算手册》。XX水库为均质土坝，此坝型水库溃坝属于逐渐溃坝，但由于溃坝水流冲击能力极强，从决口处开始到基本形成最终稳定断面时为止，为时甚短（一般在半小时左右），为安全考虑，可按瞬时溃坝处理。（1）土坝溃坝决口长度b值，根据黄河水利委员会水利科学研究所实际资料分析求得的计算公式为：式中：b——溃坝决口平均宽度（m）；140n双江县大南矮水库除险加固初步设计报告W——溃坝时蓄水量（万m3）；B——溃坝时沿坝前水面宽度或坝顶长度（m）；k——与坝体土质有关的系数，粘土k值约为0.65。XX水库最大库容为13.5万m3，坝顶长B=72m，溃坝前水深16m。计算得土坝溃坝决口长度b等于14.52m。（2）溃坝时坝址最大流量按圣·维南公式计算。考虑缺口形状为矩形m=1，上式可化简为：经计算得QM=862.7m3/s。通过以上计算，可以看出XX水库溃坝洪水流量大，该水库一旦溃坝将会直接危及下游村民的生命财产安全，淹没下游耕地，造成较大的经济损失。1.1坝顶高程复核1.1.1大坝安全超高XX水库坝顶高程1510.00m，设计正常蓄水位1508.00m。经调洪演算复核后校核洪水位1509.37m，相应库容13.5万m3；设计洪水位为1509.01m，相应库容13.0万m3；正常蓄水位1508.00m，相应库容11.7万m3。大坝安全超高按《碾压式土石坝设计规范》（SDJ274-2001）的规定，坝顶安全超高由下式计算：式中：—坝顶超高（m）；—最大波浪在坝坡上的爬高（m），—最大风壅水面高度（m）；—安全加高（m）。140n双江县大南矮水库除险加固初步设计报告（1）波浪高、波长波浪爬高的波高、波长采用官厅水库公式计算：式中：—累积频率为5%的波高（m）；—计算风速（m/s），多年平均最大风速15m/s，正常运用情况取多年平均最大风速的1.5倍，非常运用情况取多年平均最大风速；—风区长度（m），取100m；—水域平均水深（m）；—重力加速度，取9.81m2/s；—平均波长（m）；—坝迎水面前水深（m）。经计算，平均波高=0.5m、=0.3m，平均波长=4.8m、=3.2m。（2）波浪爬高采用以下公式计算：式中：—斜坡的糙率渗透性系数，取0.75；—经验系数，取1；—斜坡的坡度系数。经计算，波浪爬高=0.37m、=0.24m。（3）最大风壅水面高度采用以下公式计算：式中：—计算点处的风壅水面高度（m）；—综合摩阻系数，取3.6×10-6；140n双江县大南矮水库除险加固初步设计报告—风向与水域中的夹角（度）。经计算，波浪爬高=0.001m、=0.0003m。1.1.1大坝坝顶高程计算工程区地震烈度为Ⅷ度，坝顶安全超高按规范要求还应计入地震涌浪高。地震涌浪高按《水工工建筑物抗震设计规范》(SL203-97)规定，正常运行条件取0.5m，非常运行条件取0.3m。坝顶高程等于水库静水位与坝顶超高之和应按以下运用条件计算取其最大值：1、设计洪水位加正常运用条件的坝顶超高；2、正常蓄水位加正常运用条件的坝顶超高；3、校核洪水位加非常运用条件的坝顶超高；4、正常蓄水位加非常运用条件的坝顶超高再按本规范；坝高复核结果表表4-3序号工况水位（m）风浪爬高（m）风涌水面高（m）安全加高（m）地震涌浪高（m）预留地震沉陷（m）计算坝高（m）①设计洪水位+正常运用条件1509.010.370.0010.5　　1509.89②正常蓄水位+正常运用条件1508.000.370.0010.5　　1508.88③校核洪水位+非常运用条件1509.370.240.0000.3　　1509.91④正常蓄水位+非常运用条件+地震1508.000.240.0000.30.50.31509.34根据本次复核，XX水库坝顶高程取上述四种工况的最大值，即1509.91m，高于现状坝顶平均高程1510.00m，140n双江县大南矮水库除险加固初步设计报告现状坝顶超高满足要求。1.1水库特征水位及库容通过本次计算，XX水库除险加固后特征水位成果详见表4-4。除险加固后XX水库特征水位成果表表4-4项目水位（m）库容（万m3）校核洪水位（P=0.5%）1509.3713.5设计洪水位（P=5%）1509.0113.0汛期限制水位1495.001.0正常蓄水位1508.0011.7死水位1495.001.0140n双江县大南矮水库除险加固初步设计报告1工程除险加固设计1.1设计依据1.1.1工程等别与建筑物级别根据《中华人民共和国国家防洪标准》（GB50201-94）和《水利水电枢纽工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000）的规定，确定XX水库属小（二）型水库，大坝枢纽工程属Ⅴ等五级，主要及次要建筑物等级为5级，防洪设计标准为20年一遇（P=5%），大坝防洪安全非常运用标准为200一遇（P=0.5%）。1.1.2设计基本资料及依据设计资料主要有：（1）大坝安全鉴定结论；2009年由XX市临翔区水利水电勘察设计队承担对XX水库进行安全鉴定，编制了《XX小（二）型水库XX水库大坝安全评价报告》以及《XX水库大坝安全鉴定报告书》。由XX市水利局组织水库大坝安全鉴定专家委员会对水库安全鉴定成果进行评审，经评审讨论，XX水库大坝安全性定为三类坝。（2）XX水库地质钻探勘察及实验资料；为充分掌握XX水库病险情况，我院组织了专业工程人员对水库进行了较详细的实地勘察研究，对水库大坝进行了地质钻探及实验分析。（3）工程水文资料XX水库工程水文由XX市水电设计院根据相关规范、手册及邻近水文站的实测资料进行编制。（4）地震参数140n双江县大南矮水库除险加固初步设计报告工程区地震动峰值加速度为0.30g，地震动反应谱特征周期值0.45s。查地震动峰值加速度分区与地震基本烈度对照表，该区地震基本裂度为Ⅷ度。1.1.1设计依据及相关规范文件（1）《中华人民共和国防洪标准》（GB50201-94）；（2）《水利水电工程设初步设计报告编制规程》（DL5021-93）；（3）《中小型水利水电工程地质勘查规范》（SL55-2005）；（4）《水工建筑物抗震设计规范》（DL5073-2000）；（5）《碾压土石坝施工规范》（DL/T5129-2001）；（6）《水利水电工程高压喷浆技术规范》DL/T5200-2004；（7）《水利水电工程围堰设计导则》DL/T5087-1999；（8）《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000）；（9）《碾压土石坝设计规范》（SL274-2001）；（10）《溢洪道设计规范》SL253-2000；（11）《土工试验规程》（SL237-1999）；（12）《土石坝安全监测技术规范》SL60-94；（13）《水利水电工程混凝土防渗墙施工技术规范》SL174-96；（14）《水利水电工程施工组织设计规范》（SL303-2004）；（15）《土石坝安全监测技术规范》SL60-94；（16）《水库工程管理设计规范》SL106-96；（17）其它相关的规程、规范及文件。1.2大坝除险加固设计1.2.1病害分析1.2.1.1建设及运行情况简述工程始建于1966年2月，于1973年5月全面竣工140n双江县大南矮水库除险加固初步设计报告，最大坝高16m、坝顶长72m。正常蓄水位1508.00m，死水位1495.00m，设计洪水位1509.01m，校核洪水位1509.37m。1.1.1.1大坝病险情况根据安鉴资料及现场检查，坝顶高程不能满足防洪安全超高要求、坝体单簿，坝体、坝基、坝肩及结合部存在不同程度渗漏，顶部最大沉陷0.4m。1.1.1.2坝坡稳定复核（1）基本参数确定根据XX水库的病害情况，本阶段对大坝进行了钻探勘察。据钻孔原状土的土工试验成果报告及大坝坝轴线渗透剖面图知，大坝坝体压实度低，部分试样渗透指标达不到规范要求；大坝基础河床部位清基深度达到上第三系中新统（N1）的砾岩、砂岩，左右岸坡范围内均进行过普遍清基，坝体清基满足要求。经土料物理力学指标分析，砾石含量较少，砂粒含量占60%以上，平均粘粒含量为13.86%，在规范值10～30范围之内，符合要求；平均塑性指数27.71，超过规范值7～17；平均含水量大于最优含水量7.8%；天然干密度=1.33ｇ/cm3～1.71ｇ/cm3，均值1.44ｇ/cm3，击实后最大干密度=1.68ｇ/cm3，经计算，坝土压实度为0.86，大坝压实度不符合规范压实度应满足0.96～0.98的技术要求；平均渗透指标6.67×10-5cm/s，局部为1.03×10-4cm/s，大部大于10-4cm/s；粘粒含量基本达到规范要求，颗粒级配较好，含水量偏高，压实度普遍不合格，小于规范值；因此坝土结构松散。（2）坝体渗流计算140n双江县大南矮水库除险加固初步设计报告坝体的浸润线和渗流量计算采用北京理正软件设计研究所编制的《理正岩土系列渗流分析软件（V4.0版）》进行计算，坝体浸润线由本次安鉴的地勘钻孔资料揭示，其余水位线由此反推，并与理论计算的浸润线值比较。经计算XX水库在正常蓄水位1508.00m时，大坝坝体渗漏流量为9.2万m³/年，约占总库容的68%，水库渗漏损失严重。（3）渗流变形分析计算方法：根据坝体、坝基土体的级配状况，确定坝土、坝基可能的渗透变形类型，再根据坝体、坝基土料的物理力学指标确定其临界水力坡降（Jcr），据工程特点及重要性，确定相应的安全系数，求出允许水力坡降（[J]），结合坝体的运行情况，求出下游坝坡出逸点的出逸水力坡降（Je），最后进行判别。依据《水利水电工程地质勘察规范》（GB50287-99）附录M土的渗透变形判别，对水库大坝坝土、坝基土进行渗透变形判别：坝土压实度低，渗透系数大，后坝坡结合部局部渗漏。根据坝体、坝基土体的级配状况，确定坝土、坝基可能的渗透变形类型，再根据坝体、坝基土的物理力学指标确定其临界水力比降（Jcr）。本工程坝基为基岩强风化，不存在流土和管涌现象，因此只是针对坝土进行判别，判别公式如下。df——粗细粒的区分粒径（mm）；d70——小于该粒径的含量占总土重70%的颗粒（mm）；d10——小于该粒径的含量占总土重10%的颗粒（mm）；Pc——土的细粒颗粒含量，以质量百分率计（%）；Cu——土粒不均匀系数。140n双江县大南矮水库除险加固初步设计报告对于不均匀系数大于5的不连续级配土采用下列方法判别:a.流土变形:Pc≥35%b.过渡型取决于土的密度、粒级、形态:25%≤Pc＜35%c.管涌:Pc＜25%流土的临界水力比降的确定方法:Jcr=（Gs-1）（1-n）式中:Jcr——土的临界水力比降；Gs——土的颗粒密度与水的密度之比（比重）；n——土的孔隙率（%）。管涌型或过渡型的临界水力比降的确定方法:式中:d5、d20——分别占总土重的5%和20%的土粒粒径（mm）。据土工试验知：d70=0.25，d10=0.0025，Cu=12.2。df=(0.25×0.0025)1/2=0.025小于0.026mm细颗粒含量约Pc为70.3%，即:Pc=70.3%>35%故:坝土会产生流土变形据土工试验知：Gs=2.66，n=58.7%Jcr=（Gs-1）（1-n）=（2.66-1）（1-58.7%）=0.69故：坝土的临界水力比降为0.69。（4）渗透变形判别140n双江县大南矮水库除险加固初步设计报告坝基无试验资料，按《水利水电工程地质勘察规范》附录M表M《无粘性土允许水力比降表》选用允许水力比降经验值，其渗透变形为过渡型，允许比降为0.25～0.40。水力坡降安全系数：坝体kc=2，基础kc=2，计算结果见表5-3。大坝渗透变形计算结果表5-3库水位（m）计算参数坝体备注正常蓄水位1254.00Jcr0.69Kc2[J]0.325Je0.46现状运行水位1248.00Jcr0.74Kc2[J]0.325Je0.44根据以上计算结果，在正常水位情况下大坝坝体临界水力坡降Jcr为0.69，允许水力坡降J为0.325，下游坝坡逸出点水力坡降Jc为0.56，大于允许水力坡降值；在现状运行水位情况下大坝坝体临界水力坡降Jcr为0.69，允许水力坡降J为0.325，下游坝坡逸出点水力坡降Jc为0.46，大于允许水力坡降值，理论上会发生渗透变形。所以，结合实际情况分析，大坝潜在渗流破坏主要表现为流土破坏，存在发生渗透变形的可能，应进行防渗处理。（5）抗滑、抗震稳定复核计算140n双江县大南矮水库除险加固初步设计报告XX水库大坝为均质土坝，坝体稳定计算按《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2001）的规定，计算采用毕肖普法计算，瑞典圆弧法复核，地震作用力按《水工建筑物抗震设计规范》（SL203-97）中的有关规定进行计算。滑弧土体的地震荷载按静力法考虑，即在土条上直接作用其地震惯性力。坝坡稳定计算采用中国水利水电科学研究院陈祖煜教授开发的《土质边坡稳定分析程序》，计算成果详见表5-4。140n双江县大南矮水库除险加固初步设计报告XX水库现状大坝稳定计算结果表（表5-4）工作条件序号计算工况简化毕肖普法安全性分级抗滑安全系数规范允许值正常运用工况上游1设计洪水位1509.01m，无地震2.1431.25A2正常蓄水位1508.00m，无地震2.014A3死水位1495.00m，无地震1.3114正常蓄水位1508.00m缓降到死水位1495.00m，无地震1.29A下游1设计洪水位1509.01m，无地震1.275A2正常蓄水位1508.00m，无地震1.341A3死水位1495.00m，无地震1.897A非常运用Ⅰ上游1校核洪水位1255.82m，无地震2.1821.15A下游1校核洪水位1255.82m，无地震1.05C非常运用Ⅱ上游1设计洪水位1509.01m+地震1.451.10A2正常蓄水位1508.00m+地震1.33A3死水位1495.00m+地震1.15A4正常蓄水位1508.00m缓降到死水位1495.00m，+地震1.14A下游1设计洪水位1509.01m+地震0.786C2正常蓄水位1508.00m+地震1.16A3死水位1495.00m+地震1.219A根据稳定计算结果，XX水库大坝正常运用工况下各水位的坝坡安全系数为1.287～2.235，大于规范值1.25；非常运用工况Ⅰ的下游坝坡安全系数为1.05，小于规范值1.15；非常运用工况Ⅱ的下游坝坡在设计洪水位工况时安全系数为0.786，小140n双江县大南矮水库除险加固初步设计报告于规范值1.10。根据以上计算分析结果，XX水库大坝坝坡在正常运行工况下均能满足规范要求，在非常运行工况时出现两种工况安全系数小于规范要求，必须进行除险加固。1.1.1除险加固设计1.1.1.1除险加固设计原则XX水库大坝主要问题是坝体渗漏、沉陷，除险加固总的原则是“保证建筑物渗流稳定、减少渗漏损失”，即在坝轴线以上部分坝体和坝基截堵渗流，防止和减少渗漏水量渗入坝体和坝基，提高防渗能力，同时在下游做好反虑导渗排水设施，使渗入坝体的渗水在不带走土颗粒的前提下安全通畅的排向下游。设计资料采用本次初步设计勘测资料结果；水库正常水位保持不变，设计洪水位、校核洪水位采用本报告复核调整后的成果；加固后的大坝能消除隐患，保证工程安全运行，恢复工程的设计功能，发挥工程效益。通过对大坝的现状进行稳定复核计算，结果表明，大坝下游坝坡抗滑、抗震安全系数小于规范规定最小值，不能满足稳定要求，须采取措施对大坝进行加固。故考虑先对上游坝坡进行培厚处理，然后进行大坝防渗处理。通过防渗处理降低浸润线，提高坝体抗滑、抗震能力。1.1.1.2坝坡处理由于坝坡现状较陡，不利于边坡的稳定，对坝坡采用培厚处理。1.1.1.3防渗处理范围通过勘探资料分析表明，XX水库140n双江县大南矮水库除险加固初步设计报告防渗性能差，存在坝体渗漏、坝基渗漏、坝肩渗漏及结合部绕坝渗漏等多种渗漏形式。本次设计本着“保证建筑物渗流稳定、减少渗漏损失的”原则，对防渗处理范围及边界进行分析论证，确定防渗处理范围为坝体、坝基、坝肩及其结合部。1.1.1.1坝体、坝基防渗措施为控制坝体和坝基的渗透破坏，减少坝体、坝基渗漏量，对坝体、坝基进行防渗处理，防渗处理采用垂直防渗方式。目前，病害水库防渗处理措施有垂直防渗与水平防渗两种方式，其中垂直防渗主要有灌浆工艺（劈裂灌浆、帷幕灌浆、高喷灌浆等），混凝土防渗墙，振动成模防渗墙工艺等；水平防渗主要有粘土铺盖防渗。其中几种常用的处理方法的特点与工艺如下：混凝土防渗墙工艺：施工工艺成熟、工艺要求相对复杂、要求有一定的施工平台，施工过程中质量控制直观、可控，处理效果好，完全满足坝体防渗处理要求。根据本工程等级、工程规模及除险后工程的运行要求，本工艺单位工程造价较高。灌浆工艺：施工工艺较成熟、工艺要求相对简单、对施工场地的适应能力较强，施工过程中质量控制主要以工艺流程的相关要求控制，处理效果可满足坝体防渗处理要求。本工艺单位工程造价相对防渗墙要低，根据本工程等级、工程规模及除险后工程的运行要求，本工艺投资效益相对合理。上游粘土铺盖：该方法主要针对粘土料充足的工程区，具有工艺简单、可就地取材、工程投资较小等特点。但处理效果相对高压灌浆及混凝土防渗墙方案要差，工程处理有效时间不长，一般需配合其他措施使用。本工程区粘土料有限，需从外地运入，材料运输成本价格较高。此外采用粘土料铺盖防渗时需放干死库容，由于涵管较小，死水位高，施工导流较为不便。根据上述对坝体防渗工艺的初步比较，并结合本工程的实际病害，采用灌浆方案处理效果可满足工程需要。灌浆方案：坝体高压灌浆+坝基、坝肩帷幕灌浆方案140n双江县大南矮水库除险加固初步设计报告对大坝坝体进行高压喷射灌浆，坝基、坝肩采用帷幕灌浆。防渗处理轴线为原坝轴线，灌浆范围为0+05.4～0+97.9m，向两坝肩适当延伸。坝体为高压灌浆分为Ⅰ、Ⅱ序孔布置，终孔孔距为1.2m，，总灌浆进尺为690.7m。基础帷幕灌浆孔按单排孔布置，采用Ⅰ、Ⅱ序孔布置，终孔孔距为1.2m、2.4m。左、右坝肩起灌高程为校核洪水位1509.37m，为延长渗径，减小绕坝渗漏，灌浆轴线向左岸延伸21m，右岸延伸11.3m，灌浆孔最大深度为23.4m，最小深度为7.0m，帷幕灌浆总进尺为449.8m。1.1.1.1防渗处理边界范围确定根据勘查论证，本工程坝体、坝基、坝肩均存在着不同程度的渗漏，通过现场压注水试验，坝体以中等透水，坝基表层为中等透水带，其下为弱透水带。防渗处理范围及边界以工程地质推荐处理边界为主要依据：左岸延伸至坝端以外21m，右岸延伸11.3m，总长度约97.9m；底界处理标准以q≤10Lu为作为控制指标，垂直方向最大处理深度为23.4m，坝肩部位深度坝顶以下10～15m。防渗处理范围在平面上向左岸延伸21m，向右岸延伸11.3m，基础垂直方向主要处理坝体与基础接触部位，并适当加深帷幕。1.1.2处理方案工程结构布置1.1.2.1大坝结构布置除险加固后工程总体布置不变，大坝最大坝高16m，坝顶长60m。大坝上游护坡坡比为1:2.75、1:2.5，采用干砌块石，厚0.3m，护坡下铺厚0.3m的反滤层。下游护坡坡比为1:2.25、1:2.5，采用草皮护坡，并增设踏步及排水沟。1.1.2.2防渗处理结构布置140n双江县大南矮水库除险加固初步设计报告对大坝坝体进行高压喷射灌浆，坝基、坝肩采用帷幕灌浆。防渗处理轴线为原坝轴线，灌浆范围为0+05.4～0+97.9m，向两坝肩适当延伸。坝体为高压灌浆分为Ⅰ、Ⅱ序孔布置，终孔孔距为1.2m，，总灌浆进尺为690.7m。基础帷幕灌浆孔按单排孔布置，采用Ⅰ、Ⅱ序孔布置，终孔孔距为1.2m、2.4m。左、右坝肩起灌高程为校核洪水位1509.3m，为延长渗径，减小绕坝渗漏，灌浆轴线向左岸延伸21m，右岸延伸11.3m，灌浆孔最大深度为23.4m，最小深度为7.0m，帷幕灌浆总进尺为449.8m。1.1.1.1工程观测1、沉陷、位移观测XX水库大坝无沉陷、位移观测桩。根据水库管理要求，需重新埋设坝体沉陷位移桩点。工程除险加固后，大坝设置沉陷、位移桩3排，设置于坝顶以及下游两个戗台以上。共计校核基点8个，工作基点8个，位移标点7个。2、浸润线观测水库自建成后未设置浸润线测压管，本次除险加固对大坝进行浸润线观测设施的埋设，分别设于坝顶靠下游、下游坝体两个戗台以上、倒滤体以上。大坝设置测压管3排，4孔。3、渗水观测原工程未设置渗水观测设施，本次除险加固后，增设一个量水堰。1.1.2设计计算1.1.2.1渗流计算140n双江县大南矮水库除险加固初步设计报告坝体浸润线是根据勘探时钻孔水位及勘探时渗透系数，采用理正渗流软件进行反复验算，直到理论计算浸润线接近钻孔实测浸润线，从而求得渗透系数指标。再根据求得坝体渗透系数指标代入相应水位进行计算其水位条件下浸润线。渗流量计算采用理正渗流分析软件进行计算。求出坝体的最大横断面时的单宽渗透流量（q），最后求出整个坝体的总渗透量（Q）。经垂直防渗处理后，大坝防渗墙渗透系数为1×10-6cm/s，当正常水位1508.00m时，大坝年渗漏量仅为1.1万m³，占总库容的8%。1.1.1.1坝坡稳定计算根据上述的浸润线分析和坝体物理力学指标设计，确定坝体稳定计算参数。坝坡稳定计算采用中国水利水电科学研究院陈祖煜教授开发的《土质边坡稳定分析程序》(STAB2008)，根据《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2001）的规定，计算采用简化毕肖普法，地震作用力按《水工建筑物抗震设计规范》（SL203-97）中的有关规定进行计算。滑弧土体的地震荷载按静力法考虑，即在土条上直接作用其地震惯性力。计算成果详见表5-5。140n双江县大南矮水库除险加固初步设计报告XX水库除险加固后大坝稳定计算结果表表5-5工作条件序号计算工况简化毕肖普法安全性分级抗滑安全系数规范允许值正常运用工况上游1设计洪水位1509.01m，无地震2.2171.25A2正常蓄水位1508.00m，无地震2.123A3死水位1495.00m，无地震1.859A4正常蓄水位1508.00m缓降到死水位1495.00m，无地震1.48A下游1设计洪水位1509.01m无地震1.895A2正常蓄水位1508.00m无地震1.911A3死水位1495.00m，无地震2.722A非常运用Ⅰ上游1校核洪水位1255.82m无地震2.2231.15A下游1校核洪水位1255.82m无地震1.763A非常运用Ⅱ上游1设计洪水位1509.01m+地震1.7731.10A2正常蓄水位1508.00m+地震1.75A3死水位1495.00m+地震1.59A4正常蓄水位1508.00m缓降到死水位1495.00m，+地震1.64A下游1设计洪水位1509.01m+地震1.67A2正常蓄水位1508.00m+地震1.76A3死水位1495.00m+地震2.25A根据以上计算结果，大坝经除险加固后，坝坡抗滑、抗震稳定满足规范要求140n双江县大南矮水库除险加固初步设计报告1.1泄水建筑物（溢洪道）1.1.1溢洪道病害情况分析溢洪道在拦河坝右岸，在山凹上开凿而成，断面尺寸0.80m×1.00m，底板高程1508.00m。根据溢洪道的结构型式采用堰流计算公式：对溢洪道现状结构尺寸的泄洪能力，流量系数取值为：mo=0.385，复核后溢洪道现状结构尺寸的泄洪能力不能满足下泄要求。1.1.2溢洪道工程地质条件已建溢洪道基础地层岩性为三叠系边缘相花岗岩全风化层。未见明显的物理地质现象和构造痕迹。溢洪道位置布置合理，地层岩性单一，基础强度满足要求，工程地质条件简单。基础工程地质条件满足建筑物对基础的要求。1.1.3溢洪道工程布置溢洪道布置于大坝左岸。校核洪水位时200年一遇（P＝0.5％）下泄流量为6.87m3/s，设计洪水位时20年一遇（P＝0.5％）下泄流量为6.53m3/s。溢洪道现状无法满足运行。需将堰宽扩至2.5m，堰顶高程为1508.00m，并采用M7.5浆砌块石边墙衬砌。1.1.4溢洪道水利计算下泄流量按公式进行计算：式中：140n双江县大南矮水库除险加固初步设计报告——过堰流量（m3/s）；——堰顶宽（m）；——堰顶有效水头（m）；——淹没系数；——分别为侧收缩及流量系数，综合取值0.385。经计算，校核水位时（P＝0.5％）相应下泄流量为6.87m3/s，设计水位时（P＝5％）相应下泄流量为6.53m3/s。1.1输水建筑物（涵洞）1.1.1病害情况分析输水涵洞布置于大坝右岸，输水涵洞为坝下浆砌石箱涵，长83.4m，断面0.50m×0.80m，最大放水流量0.3m3/s。涵洞前端设闸下消力井，安装直径0.30m圆盘转盖闸控制，底部设冲沙底闸，出口设消力池。经过多年的运行，涵洞浆砌石体变形开裂现象严重。转动门盖的铸铁门框、门盖、角铁转动杆及钢绳老化陈旧，锈蚀严重，启闭困难，安全性能差，已影响工程安全运行，部分设施需更换。金属结构现状质量评价为不合格。1.1.2工程地质条件输水涵洞基本都置于花岗岩全风化层之上。输水涵洞地层岩性单一，基础强度满足要求，工程地质条件简单。基础工程地质条件满足建筑物对基础的要求。1.1.3除险加固方案选择根据XX水库的实际情况，结合工程投资、处理效果及适用性，涵洞除险加固利用原涵管进行改造加固，改变涵管的工作运行控制方式，即在涵管进口增设竖井，利用平板铸铁闸门控制，并配套启闭机。140n双江县大南矮水库除险加固初步设计报告由于原涵洞为浆砌石涵洞，涵洞变形开裂，处理难度较大，因此采用直径300mm的钢管内衬，钢管材料为Q235，管壁厚6mm，总重4.6吨。管壁采用防锈漆进行防锈处理。1.1.1工程布置输水涵洞布置于大坝右岸，本阶段对涵管进口进行改造，即在涵管进口端增设竖井，采用平板铸铁闸门控制，设0.4×0.4m的工作闸一套，配10t手电两用螺杆式启闭机一台。同时在竖井左侧设一道排架式工作桥。改造后涵管总长84m，竖井高18.6m，启闭机房高3m，工作桥长27m。涵洞内采用直径300mm的钢管内衬，钢管材料为Q235，管壁厚6mm，总重4.6吨。管壁采用防锈漆进行防锈处理。钢管与涵洞中间采用C20砼填充。1.1.2水利计算1.1.2.1涵管过流能力计算涵管过流按下式计算：式中：——流量系数；——涵管断面面积（m2）；——有压段出口中心到水面的高度（m）；——侧收缩系数。经计算，正常运行水位1508.00m时，涵管过流量为Q=0.49m3/s；校核洪水位1509.37m时，涵管最大过流量为Q=0.52m3/s。140n双江县大南矮水库除险加固初步设计报告1金属结构1.1概述本工程输水涵管设置竖井及工作闸门，竖井布置在涵管进口段，启闭机房高3m。根据水工建筑物的运行条件，通过技术经济比较，确定本工程的金属结构为工作闸门一套，为平板铸铁闸门，规格为0.5×0.5m，采用手电螺杆QL-100-SD启闭机启闭。进口设粗格拦污栅一套，尺寸规格为2.3×1.4m。1.2闸门结构型式竖井闸门为0.5×0.5m潜没式平面铸铁闸门一扇，为工作闸门，闸门支承型式为滑道，拉杆采用导向支承与井简连接。1.3启闭设备根据设计水位及水库调度运行方式，经计算，闸门动水中启闭力9.5T，故设计选用手电两用螺杆式启闭机（LQ-10）可满足要求。输水涵管金属结构防腐方式，采用涂防锈漆进行防腐防锈。1.4金属结构统计表金属结构工程量汇总表表6-1序号名称及规格单位数量10.5×0.5m平板铸铁闸门套12手电两用螺杆启闭机（LQ-10）台13拦污栅（2.3×1.4m）套1140n双江县大南矮水库除险加固初步设计报告1施工组织设计1.1施工条件1.1.1工程条件XX水库是XX县XX乡的骨干水利工程之一，水库距离XX县城56km，XX县城至XX乡公路从水库经过，工程所需的外来材料，设备均可运输到工程区。XX水库除险加固方案主要对坝体、坝基、坝肩及结合部进行防渗处理。施工项目有：坝体，坝基及坝肩高压灌浆工程，坝土培厚；涵管改造，修建涵管进口竖井；溢洪道改造；观测设施埋设等工程的施工。1.1.2自然条件1.1.2.1地形条件XX水库设计流域平均海拔高程约2010.00m。属山地丘陵中复被轻度侵蚀地区，岩性为三叠系边缘相（r51（ａ））花岗岩，地貌形态类型为中低山斜坡地貌。1.1.2.2气象条件工程区设计流域属于中山地区典型的亚热带气候类型，气候特点干湿季节分明。径流补给来源，主要为孟加拉湾西南暖湿气流的水汽来源的大气降水。设计流域地处孟加拉湾西南暖湿气流入XX境前沿地的背风坡。降水主要集中在汛期（5～11月），占全年降水的92%，降水的时空分布极不均匀。年平均风速2.3m/s，最大风速15.0m/s，多年平均气温14.6℃，多年平均最高气温19.4℃，多年平均最低气温10℃，极端最高气温30.0℃。140n双江县大南矮水库除险加固初步设计报告1.1施工导流1.1.1导流标准根据《水利水电工程施工组织设计规范》SDJ338-89的规定，XX水库为小（二）型工程，工程等级为Ⅴ等五级建筑物，施工期洪水设计标准按5年一遇设计（P=20%）。1.1.2导流方式XX水库为已建工程，汛期泄洪任务由输水涵管承担，涵管改造时需设置导流围堰，并配套水泵抽水。根据确定的施工期间设计洪水标准（P=20%枯期洪水），采用《水利水电工程设计程序集V3.0》中C-2经进行调洪演算的，在P=20%枯期洪水时采用原涵管导流，可满足施工导流要求。1.1.3导流建筑按照确定导流方式、洪水标准、洪水调节演算成果，采用涵管导流方案是可行的，但需在输水涵管进口前修建围堰。根据洪水调节演算成果，根据《水电水利工程围堰设计导则》（DL/T5087-1999）规范要求，确定围堰顶高程为1496.50m，涵管改造维持原进口高程，闸门塔修建时需在进口前修建围堰。1.1.4导流建筑物布置围堰为土石坝围堰，堰顶高程为1496.50m，顶宽2.5m，上下游坡坡比均为1:2。采用粘土料进行填筑。1.2料场选择与开采风化料：140n双江县大南矮水库除险加固初步设计报告料场位于左坝肩以北临时公路以上，开采后直接上坝，运距0.3km以内，分布高差18m，属Ⅱ类产地。清除约0.5～1m的覆盖层后，大部出露全～强风化花岗岩。可开采储量为8万m3，料场为全～强风化花岗岩。石料：取自XX河边，为花岗岩圆砾，开采条件优越，运距约3km，属独立运输线。砂料：采用当地白云质灰岩生产人工砂使用。砂料：用量小，取自XX河边，运距4公里。1.1主体工程施工1.1.1施工方案XX水库除险加固工程，施工条件好，交通方便，适合机械化作业，因此，工程施工采用综合机械化施工方案，其余施工项目以人工配合运输机械作业的施工方案。1.1.2施工程序根据工程的总体布置，施工条件及施工特性，先进行工程区内的水、电安装架设，施工人员的住宅、库房建盖、生活区道路的平整等工作后，再进行主体工程的施工。1.1.3施工工期施工期包括施工准备工作工期及主体工程施工期。本次除险加固设计的主要施工项目为：坝体高压旋喷灌浆、基础帷幕灌浆、坝坡培厚、输水涵管以及溢洪道的改造等。计划第一年的10月开工，首先作好施工准备工作，由于，本工程施工场地开阔，施工项目分散，各施工项目要求的场地和机具互不干扰，施工计划可编排紧凑。计划总施工工期为12个月。1.1.4大坝工程施工大坝为已建工程，运行多年140n双江县大南矮水库除险加固初步设计报告，坝体、坝基渗漏严重。本工程除险加固施工主要项目有坝体高压旋喷灌浆防渗处理，坝坡培厚，坝面修复等施工，其施工工艺及机械如下。1、基础土石方开挖土石方开挖主要采用75kW推土机开挖，坝面削坡采用人工开挖，1.0m3挖掘机挖装5T自卸汽车运至弃碴场。2、坝体高压旋喷灌浆防渗处理施工工艺为：修筑施工平台→放样→钻机就位→钻空及下套管→高喷台车就位→试喷→喷管下至孔底→自下而上旋喷提升至设计顶高→冲洗喷管→高喷台车移位→回灌→质量检查，采用自下而上分序加密循环灌浆。灌浆压力应通过生产性灌浆试验确定。高喷灌浆采用XY-1A和XU-300型液压地质岩芯钻机。浆液采用270L卧式自动配料制浆机。高压注浆泵采用XPB-90B型，最大工作压力40MPa，额定流量90L/min。空气压缩机采用VY-9/7-a型，容积流量9m3/min，排气压力0.7MPa。3、坝体培厚施工1.0m³挖掘机挖装5t自卸汽车运输上坝，推土机平料，振动碾压实，碾压次数由压实试验确定。岸坡接头及边角部位及坝坡修整部位，采用冲击式打夯机夯实。4、块石护坡及护坡垫层施工在石料场用人工装5T自卸汽车运至大坝进行人工现场砌筑。1.1.1溢洪道及涵管工程施工溢洪道布置于大坝左岸，进口堰顶高程1508.00m，本阶段对溢洪道进行扩建。扩建后溢洪道堰顶高程为1508.00m，堰顶宽2.5m。采用M7.5浆砌块石衬砌。输水涵管为坝下浆砌石涵洞，140n双江县大南矮水库除险加固初步设计报告本次除险加固工程主要考虑改造闸门控制形式，在进口端增加闸门启闭塔，采用平板铸铁闸门控制。在涵洞内采用钢管内衬，管壁与涵洞之间空隙采用C20砼填筑。主要施工项目有土石方开挖，土石方回填，混凝土浇筑，其施工工艺及机械如下。1、土石方明挖开挖自上而下分层进行，采用75kW推土机，配合1.0m3挖掘机挖装5T自卸汽车运至指定的弃渣场弃置。2、浆砌块石块石用人工装5t自卸汽车从石料场至使用点附近，人工砌筑。3、混凝土浇筑采用0.75m3混凝土搅拌机制备混凝土，手推车配合溜槽入仓，人工平仓，组合钢模施工，2.2kW插入式振捣器振捣密实。4、钢管内衬及砼回填涵洞内采用管径0.4m的钢管内衬处理，管壁与原涵洞中间采用C20砼填充。施工工序为：土石方开挖——钢管安装——混凝土浇筑——回填灌浆。管道安装以人工安装为主，洞外焊接，用千斤顶逐段推进。涵洞两端采用C20砼进行浇筑，长度不低于5m，中间段由混凝土泵送混凝土到位，插入式振捣器振捣施工。回填灌浆：用手风钻造孔（或在浇筑混凝土时预留），200L灰浆搅拌机制浆，中压灌浆泵灌浆。5、启闭塔浇筑采用0.75m3混凝土搅拌机制备混凝土，人工入仓，组合钢模施工，2.2kw插入式振捣器振捣密实。140n双江县大南矮水库除险加固初步设计报告1.1.1金属结构安装闸门安装施工，输水涵管工作闸一套，尺寸为0.5×0.5m铸铁闸门。进口设有2.3×1.4m拦污栅一套，主要以人工安装为主，按设计要求准确安装，其工程材料、设备用汽车运输至工地。1.2施工交通1.2.1对外交通工程区距XX县县城56km，XX县城至XX乡公路从水库经过，工程所需的外来材料、设备均可用汽车运输至工地。1.2.2材料供应为保证工程材料、设备按时、按质、按量的供应，工程所需的外来材料、设备均由XX县水利局统一组织、调度供应。1.3施工辅助设施1.3.1辅助设施（1）供水系统为抽水站一台，在大坝两岸高程在1515m砌筑20m3贮水池一个，向各生产点供水。（2）机械、机具保养场可集中在管理所，对于机械的中修、大修则到XX县修配厂检修。（3）供电系统，在管理所附近设一变压器，容量为100kVA。1.3.2水电及通讯设施在于大坝两岸高程在1515m砌筑20m3贮水池一个，用2台3B57型水泵提取库水到贮水池，140n双江县大南矮水库除险加固初步设计报告分别向各生产点供水。施工用电可从库区附近10kV线路T接，在管理所附近安装100kVA变压器一台，线路长约1.5km。通讯设施不齐全，无专用通讯设备。1.1.1生活服务设施在XX水库的运行管理中，由于未修建管理房，致使管理人员对水库的运行管理不能及时到位，为满足水库运行要求，考虑在大坝左岸新建管理住房，房屋建筑面积80m2。施工单位人员住宅、库房由施工单位自已解决。为保证施工人员有良好的工作和生活环境，工程区内外交通公路的扩建、平整、以及水、电安装、架设、施工人员的住宅、建盖等，均应在主体工程施工前做好，确保工程开工后正常使用。1.2施工总体布置1.2.1施工布置原则以枢纽工程为中心进行施工布置，工程区内应利用开挖的土石料填平洼地作材料堆放及施工场地布置，应尽量少占耕地、林地，节约投资。供电、供水及交通公路的修建，应统筹考虑永久与临时相结合，待工程完工后移交地方或管理所使用，尽量避免重复建设。工程建筑材料使用应遵循先近后远，高料高用，低料低用的原则，以减少材料的运距避免重车上坡运输。1.2.2施工总体布置（1）制浆系统：为坝体灌浆，制备混合浆液，制浆系统布置在大坝的右岸。140n双江县大南矮水库除险加固初步设计报告（2）供电系统：布置在管理所附近，安装变电降压站一座，100kVA变压器一台。（3）供水系统：在于大坝两岸高程在1515m砌筑20m3贮水池一个，用2台3B57型水泵提取库水到贮水池，向各生产点供水。（4）混凝土拌和系统：移动式，布置在坝肩、溢洪道等处，拌和机容量0.4m3。（5）钢筋、木材加工厂布置在管理所附近。（6）机修场布置在管理所内。（7）工程管理机构布置在管理所附近，施工生活区布置原管理所附近。根据设计建筑物布局、料场区分布、水电路现状、工程区地形条件、工程施工总体布置，按照满足施工、减少干扰、节约用地原则布局，工程施工总体布置为：施工道路：工程区溢洪道，坝顶、管理所均有乡村道路经过，道路等级满足施工要求。供电系统：需架设1.5km长10kV输电线路，施工用电接变压器使用。供水系统：用3B57型水泵水直接抽取库水，在拦河坝两岸高程高于坝顶3m以上设20m³水池，通过D=40mmPVC管统一向各施工区供水。炸药、雷管和油料的运输和使用：炸药、雷管和油料运输方式和使用严格遵守国家有关规定进行。1.1.1水库淹没及工程占地XX水库为已建工程，故本阶段未进行洪水回水计算，根据调洪演算及库区滑坡、崩塌及库岸浸没影响分析，确定水库淹没影响范围以正常蓄水位1508.00m为基点，增加2.0m即1510.00m高程以下为本阶段水库淹没范围。水库除险加固后工程规模保持不变，水库正常蓄水位140n双江县大南矮水库除险加固初步设计报告1508.00m、设计洪水位1509.01m、校核洪水位1509.37m、坝顶高程1510.00m，本次工程除险加固不产生新的占地及搬迁。工程占地包括工程永久占地及施工临时占地两部份，原有永久占地包括溢洪道、库区、大坝及进厂公路、管理所等，无新的永久占地产生。临时占地包括施工场地，弃渣场，临时公路等。施工场地1.5亩，弃渣场1.0亩，共计2.5亩，工程完工后可复耕。1.1施工总进度（1）施工准备。包括水、电系统安装、架设，生活区道路平整、施工人员住宅、库房建盖，工程材料、物资的采购、运输，工程对外招标，施工合同的签订，施工人员调迁等，计划在第一年10～11月时间。（2）坝体振冲、坝面加固修复施工：第一年11月～第二年6月。（3）坝体灌浆施工：第二年6月～10日。（4）涵管及闸门启闭塔施工：第一年12月～第二年4月。（5）溢洪道施工：第一年12月～第二年3月。（6）施工完工清理：第二年9月～10月。按计划，该工程控制施工总工期12个月。详细计划见《施工进度计划表》。140n1水土保持工程1.1水土保持现状及水土流失XX水库坝址高程1492m、流域最高点2510m，流域平均海拔约2010m，径流面积2.63km2。属高山地形地貌，主要分布有花岗岩类，中低复被针阔混交疏林。水库在汛期对延缓坡面流，减少水土流失具有良好的调蓄作用，但今后库区周围的植被保护工作不容忽视。流域内无明显侵蚀区，多年平均侵蚀模数小于500t/km2.年，取用400t/km2.年。1.2工程建设过程中水土流失预测1.2.1水土流失分析原则本工程水土流失主要产生在工程施工期，因此水土流失预测时段也以施工期为主。水土流失数量的预测是水土流失影响分析的基础，本报告对水土流失数量的预测以不采取任何水土保持措施为假设条件。1.2.2扰动原地貌、损坏土地和植被的面积根据水库的工程特性，结合施工组织设计方案分析，本工程扰动、损坏原土地和植被的面积为2.5hm2，均为临时占地，土地类型主要为荒草地、林地地貌类型。1.2.3损坏的水土保持设施根据水库除险加固工程中施工占地的设计资料，并结合现场调查情况，综合测算工程施工占用、损坏的水土保持设施。本工程建设过程中损坏水土保持设施，为具有一定水保功能的林草地，面积为2.5hm2，其中林地1.0hm2，荒草地1.5hm2。140n1.1.1弃渣量预测及弃渣场布置结合工程特性及施工组织设计，工程建设中土石方开挖回填后产生一定量的弃渣，经分析工程施工期间总弃渣总量为0.2万m3（自然方），折合松方0.3万m3。根据地形条件、工程布置情况，在力求运距较短、少占耕地的原则下，规划布置弃碴在坝体右岸上游较为平缓地带。1.1.2可能造成水土流失总量预测1.1.2.1预测分区及时段由于项目建设区用地方式不同，水土流失特点不同，造成的危害也不相同。根据相同用途地块水土流失具有相似性的特点，水库建设产生主要针对枢纽防治区、料场防治区、弃渣场防治区、施工场地防治区及临时道路防治区等5防治分区来分析预测。在不采取任何防治措施的情况下，水土流失较为严重的是项目建设区，尤其弃碴场水土流失最为严重。根据建设类项目特点，确定本工程水土流失预测时段划分为施工期和运行期。其中施工期12个月，为强流失阶段；运行期12个月，为弱流失阶段。1.1.2.2可能新增水土流失总量预测XX水库除险加固工程建设过程中所产生的水土流失，主要来源于临时施工道路路基开挖、填筑形成的裸露坡面、施工临时用地等。XX水库除险加固工程的水土流失预测，按有关技术规范的要求，结合本工程施工区水土流失调查成果，采用侵蚀模数法和流失率法。经测算，在本工程建设中，如不采取有效的水土保持措施，项目防治责任范围内在预测时段内可能新增水土流失总量为0.25万t。140n1.1水土流失防治方案1.1.1方案编制的目标根据《云南省人民政府关于划分水土流失重点防治区的公告》，工程区域XX市XX县被划分为“重点治理区”，重点是加强水土保持监督管理和水土流失治理工作。根据建设项目水土流失防治标准的要求，结合本工程的特点，确定水土流失防治标准为二级标准。1.1.2水土流失防治责任范围根据《开发建设项目水土保持方案技术规范》（SL204—98）中规定的“谁开发谁保护，谁造成水土流失谁负责治理”的原则，水土流失防治责任范围一般包括项目建设区和直接影响区。防治面积主要涉及在工程建设过程中，对原有的地貌直接扰动影响区，道路区两侧和取料场周边影响范围。1.1.3水土流失防治分区及水土保持措施总体布局1.1.3.1水土流失防治分区根据本项目水土流失防治责任范围、主体工程布局和可能造成的水土流失危害，需进行防治的项目施工区划分为4个区：即为枢纽防治区、弃渣场防治区、施工场地防治区及道路防治区。1.1.3.2水土保持措施总体布局根据工程布局和工程弃渣分布情况，对XX水库工程采取的水土保持措施有永久性工程措施、永久性植物措施及预防监督等，形成完整的防护体系。根据不同的施工区域特点，建立分区防护体系，具体措施布置如下：施工场地区域，其水土保持措施以土地整治和绿化工程相结合，合理利用土地资源，改善生态环境。140n道路区域，其水土保持措施在工程已有水保工程措施的基础上，以植物措施为主，使公路沿线水土流失得到有效控制。弃渣场：其水土保持措施以永久工程措施为主，利用工程措施的控制性和速效性，减少工程建设期内的弃渣流失。在此基础上，通过林草措施，保护新生地表，从而达到控制水土流失、改善生态环境的目的。1.1.1.1水土流失防治措施经分析计算，XX水库水土保持防治措施有：工程治理措施主要针对弃碴场，采取拦碴和排水工程措施，对施工区各类用地，根据其立地条件，采取植物治理措施。1.2水土保持监测结合工程建设和工程区水土流失特点，对本工程不同部位的水土流失量及影响水土流失的主要因子进行监测，对水土保持措施实施效果进行监测，为业主了解项目执行情况、研究对策、实行宏观指导提供依据。监测时段为24个月，其中施工期12个月，运行期12个月。监测频次1次/季度，持续降雨达到50mm时候加测。1.3水土保持投资概算XX水库除险加固工程水土保持项目总投资按建安工程费总投资的1.5%计算，水土保持投资概算总投资为2.19万元。1.4水土保持效益按照确定设计方案，基本作到有效控制新增水土流失数量、减少进入河道的泥沙，减轻下游淤积；增加土壤含水量；增加土壤有机含量，改善土壤物理化学性质，提高土壤肥力；可以提高植被覆盖度，明显改善了项目建设区的生态环境，使植物种类多样化，更好的维持生态系统的平衡稳定。140n1.1结论据水土流失预测分析，XX水库建设项目防治责任总面积为2.5hm2，产生弃渣自然方0.2万m3，折合松方0.3万m3。如果在施工过程中不采取强有力的水土流失防治措施，项目施工区因工程建设将新增水土流失量0.25万t。为解决因工程建设造成的水土流失问题，本方案提出了多种措施进行综合治理：弃渣场采取挡土墙、排水工程；施工场地植被恢复措施；施工道路护路林营造等。工程治理措施主要针对弃渣场及料场，采取拦碴和排水工程措施。XX水库除险加固工程水土保持投资为2.19万元。工程建设期间，要主体设计中具有水土保持功能的措施基础上，通过本水土保持方案有效实施，有效控制了项目施工区的水土流失量，避免或减少了滑坡、泥石流等危害发生，在确保水库安全施工和运行，保护施工人员和周围群众生命财产安全的同时，恢复区域自然景观、改善当地生态环境和社会环境，有利于促进当地社会经济的良性发展。140n1环境保护设计1.1设计依据及原则1.1.1设计依据XX水库除险加固工程环境保护设计主要根据《中华人民共和国环境保护法》、《水利水电工程环境影响评价规范》SDJ302-88、《基本建设项目环境保护管理办法》进行。1.1.2设计原则针对水库除险加固工程对环境的不利影响，以减免和防范工程不利影响为重点，坚持宏观控制与具体措施相结合原则，制定切实可行的保护措施，力争资源开发与环境保护相协调，保证库区社会经济发展和生态环境良性循环。1.2工程对环境主要影响水库除险加固工程建设，将会给当地环境带来一定的不利影响，但这些不利影响是短暂和有限的。主要不利影响表现在以下几个方面：1.2.1施工占地影响根据水库除险加固工程施工组织设计，施工基本限于枢纽区，不新增施工建筑物永久占地，只涉及施工期间的临时占地。均属原水库管理范围。1.2.2弃渣对环境影响弃渣主要来源于拦河坝、输水隧洞、取土区土石方开挖，计算总开挖量0.2万m3，总弃渣量0.2万m3（自然方），折合松方0.3万m3140n。按施工组织设计及水土保持措施设计：拦河坝清基、溢洪道消力池及尾水渠开挖、输水涵洞所产生弃渣堆存于拦河坝下游右岸弃渣场。1.1.1废水对环境影响工程施工期废水一部分来自灌浆、骨料冲洗、砂浆、混凝土搅拌、施工机械冲洗；另一部分来自施工人员生活用水、粪便、洗澡等。但该工程建设规模小，施工工期短，施工及生活排除废水中不含有毒物质，排除的悬浮物会使水浊度和碱度增加，对河水水质短期内有一定影响。1.1.2噪声及粉尘对周围环境影响施工过程中土石料开采、运输、大坝清基、填筑将产生一定量的施工粉尘。使局部范围内空气中总悬浮微粒、飘尘浓度增加、空气质量降低。工程施工期间施工机械运作、汽车运输、爆破、开挖等会产生噪声。1.1.3生活垃圾影响施工区由于人员生活活动将产生一定的生活垃圾，若处理不当，将对工区及周围环境卫生产生一定不利影响。1.1.4对下游影响工程施工主要集中于枢纽区，施工产生部分废水，废浆流入下游河道，对下游水质会有一定影响，但随着工程建设的结束，施工废水、废浆对下游河道水质影响将逐渐降低直至消失。1.2保护措施设计1.2.1弃渣对当地环境不利影响的减免措施本工程所产生的弃碴都必须运至弃碴场堆放，为减少弃碴流失，设计采取以下措施以减免弃碴对当地环境的不利影响：140n⑴弃碴场设立M5.0浆砌毛石挡碴墙，并做好岸坡排水；⑵弃碴表面进行种草、植树。1.1.1废水对环境不利影响的减免措施为减免生产、生活用水对当地及下游环境不利影响，设计采取以下工程措施：⑴修筑沉淀池，集中沉淀。⑵修建临时及永久性厕所。1.1.2噪声及粉尘对周围环境不利影响的减免措施施工过程中土石料开采、运输、大坝清基、填筑将产生一定量的施工粉尘降低局部区域空气质量；灌浆处理、土石方开挖、混凝土搅拌等施工机械产生的噪声达80~100分贝，超过作业场及工作地点噪声允许值为85分贝规定。因此设计采取以下措施以减免噪声及粉尘对周围环境不利影响：⑴限制工作时间；夜间不得安排噪声大的项目施工；⑵施工过程中，施工人员必须戴防护装置，如耳塞、耳罩、帽盔等；⑶施工工区内应及时洒水降尘；1.1.3生活垃圾对周围环境不利影响的减免措施⑴一般性生活垃圾应统一规划堆放、定期销毁；⑵有害生活垃圾应及时填埋或作无害化处理；1.2环境保护投资概算XX水库除险加固工程环境保护设计采取措施主要包括：⑴工程建设对施工区环境污染的保护处理；⑵工程建设对施工区水土植被造成破坏恢复治理费；⑶施工期生产生活废水净化处理措施；施工期间粉尘、噪声防治、施工人员卫生防疫措施。140n按照现行水利工程投资构成，经测算本项目已计入工程投资中的环阿境保护投资为0.73万元。140n1工程管理水利工程管理的任务是确保工程安全，充分发挥工程及水资源效益，不断提高工程管理水平，在管理好工程的前提下，因地制宜，利用好周围的水土资源，开展好综合经营。1.1管理体制和机构设置1.1.1编制依据主要依据以下法规和资料：（1）法律、法规及规范性文件：《中华人民共和国水法》（2002年8月）；《中华人民共和国水土保持法》（1991年6月29日）；《中华人民共和国环境保护法》（1989年12月）；《水库大坝安全管理条例》（1991年3月22日）；水利部、财政部《关于印发<水利工程管理单位定岗标准(试点)>和<水利工程维修养护定额标准(试点)>的通知》（水办［2004］307号）；《关于印发<云南省水库水文资料整编规定>的通知》（云水农水［2001］3号）；《关于印发<云南省水利工程供水价格实施办法>的通知》(云计价格［2003］1246号)；（2）规范标准：《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252—2000）；《水库工程管理设计规范》（SL106-96）；《水库工程管理通则》（SLJ702-81）。140n1.1.1机构设置及定员根据《水库工程管理设计规范》（SL106-96）、《水利工程管理单位定岗标准、水利工程维修养护定额标准》、水库主管单位为XX县水利局，设XX水库管理所，专人进行管理，水库管理所编制总定员为1人。1.2工程管理及保护范围根据《水库工程管理设计规范》（SL106-96），工程管理范围包括水库蓄水区、枢纽工程区、生产生活区（灌溉干支渠由灌区农民用水户协会进行管理）。水库蓄水区（淹没区至淹没线以上10m）。枢纽工程区（大坝、涵管、溢洪道）。大坝管理范围为从坝轴线向上游100m（不含工程占地，库区征地重复部分），下游从坝脚线向下100m，大坝两端150m。输水隧洞管理范围均与大坝重复，不另计。溢洪道从工程外轮廓线向外延伸30m。生产生活区：管理房、供水设施、变电设施、观测设施、专用通讯及交通道路等各类建筑物的土地征用范围内。生产、生活区：在枢纽工程征地范围内，可不另计征地范围。保护范围为：大坝坝基和库区两岸以上的径流区至第一道分水岭之间的范围。保护区范围土地不征用，按水源保护和水土保持方案进行管理。XX水库管理、管护范围目前尚未经过县政府一次性划定，根据《水法》、《水土保持法》、《水库大坝安全管理条例》及《云南省水利工程管理办法》的有关规定，结合项目区实际及水库工程管理需要，应对水库工程管护范围进行一次性划定。140n1.1工程管理基础设施（1）生产生活设施：XX水库无水库管理房，无法满足管理运行要求，现阶段将新建70m2水库管理房。（2）交通设施：有乡村公路直达坝顶，交通便利。（3）供电设施：库区1.0km附近已通电10kV输电线路，可在管理所内设100kVA变压器一台，解决生活及施工用电。（4）通信设施：库区属中国移动通信覆盖区，为了更好开发水库的效益、完善水库及对外联系的原则，因此水库新设防汛专线电话一部设置计算机系统一套，与县、市防汛抗旱指挥部联系，确保工程安全运行。1.2安全检测设施水库建成时缺乏安全监测设施，根据水工设计内容，水库安全监测设施有：（1）沉陷和位移观测：平行于坝轴线布设3排沉陷位移观测标点，坝顶轴线两侧布置2排，下游坝坡布置1排，每排布设2个标点，共布设6个沉陷位移标点。（2）渗流观测及浸润线观测：渗流观测在坝脚下游排水沟设置1个三角堰观测总渗流量；浸润线观测在大坝上布置观测断面4个，两坝肩各一个观测断面。测压管4排，共4根。（3）水位观测：在启闭塔架上安装水位观测尺一根，高度为15m。1.3工程运用管理（1）水库承担的任务：水库承担着下游农田灌溉。140n（2）水库调度运用原则：在保证安全的前提下，根据初步设计的目标和兴利的主次关系，结合灌区用水和下游河道安全泄洪量的实际，本着局部服从整体、兴利服从防洪的原则调度。（3）水库主要运行标准大坝坝项高程：1510.00m校核洪水位：1509.37m设计洪水位：1509.01m正常蓄水位：1508.00m死水位：1495.00m水库库容：总库容13.5万m3正常蓄水位以下库容：11.7万m3兴利库容：10.7万m3死库容：1.0万m3（4）调度规则：防洪调度规则：防洪调度主要是在大洪水的情况下保证大坝和附属建筑物的安全。水库汛期（6-10月）要根据防洪限制水位按月作出蓄水计划，报县局批准后执行。水库调洪计算的洪水标准为30年一遇设计，300年一遇校核，根据设计资料，在汛期水库水位控制在正常蓄水位，入库洪水可完全被调洪库容囤蓄，非常情况溢洪道自流泄洪。兴利调度规则：兴利调度的水位为死水位至正常蓄水位之间，兴利调度依据批准的的调度图来操作。1.1工程养护维修1.1.1大坝养护维修（1）坝面上不得种植树木、农作物、放牧、铲草皮以及搬运护坡和导流设施的砂石材料等。（2）140n在坝项、坝坡、戗台上不得堆放物料，不得利用坝项、坝坡、坝脚做输水渠道。现有的饮水管道通过坝项段要保证完好不漏水，确保不影响坝体。（3）在坝上和坝下的上下游影响工程安全的范围内，不允许任意挖坑、建鱼池、打井或进行其他对工程有害的活动。（4）维护坝项坝坡的完整；保护各种观测设施的完好有效；排水沟要经常清淤，保持畅通；防止雨水对坝面的侵蚀和冲刷；维护坝体滤水设施和坝后排水设施的正常运用。（5）坝下游坝脚排水设施应保持完好有效，观测集水槽排水量如有较大变化应分析原因，加以处理。1.1.1输水建筑物养护维修在输水前，要对所有建筑物进行检查，检查是否存在开裂、变形、渗漏、剥蚀，止水是否完好，闸门启闭是否灵活，淤积是否清除，输水通道是否完好通畅等。主要做好以下工作：（1）启闭设备、闸门孔、陡坡、下游分水消力池等设施要保持清洁，如有杂物必须清除；放水期要注意打捞漂浮物，避免堵塞。（2）闸门必须及时做好防锈、防老化的工作。如有损坏要及时修补加固；闸门启闭设备，必须定期清洗、加油、换油；闸门门止水损坏要及时更换。启闭机设备按厂家要求进行养护维修，做好防潮和防雷等安全措施。另外，闸门开度测量设备要定期校准，以保证测量精度要求。1.1.2溢洪道养护维修要经常进行清淤和清除杂草的工作，若有侧墙、底板开裂等则及时进行修补，保证溢洪道通畅。140n其他生产、生活设施养护维修按有关规定进行。1.1工程安全监测（1）巡视检查：巡视检查主要是检查外表是否受到人为或生物破坏，坝面是否出现裂缝、塌陷、隆起、渗水、流土、管涌等异常现象，输水洞、闸门、启闭设备、溢洪道是否完好等进行观测。资料整编要求符合《土石坝安全监测资料整编规程》（SL169-96）规定。（2）仪器观测（测量、校核和精度按《水工建筑物测流规范》SL-20-92规定执行）：大坝沉陷位移观测：根据设置的沉陷位移观测点和工作基点，校核基点，配备精密测量仪器进行观测。沉陷观测按三等水准测量控制，位移观测釆用视准线法观测。在运用初期，至少每月进行一次测量，坝体沉陷趋向稳定后，可逐渐减少，每年进行一次。观测中要固定人员、固定仪器、固定转点和测站、固定路线。具体要求按照《土石坝安全监测资料整编规程》规定执行。（3）渗流观测：根据设置的测压管和三角堰进行浸润线观测和渗流量观测。大坝渗流观测在设置的三角堰釆用水尺法进行观测。在大坝施工结束后初次高水位蓄水时，应每天观测一次；正常运行期间，观测次数可适当减少，但不少于每10天一次；若遇地震或发现渗流量不正常时，应增加观测的次数。测压管浸润线观测与渗流量观测可同时进行。（4）水位观测：正常运行时每日8时进行一次水位观测；遇大、暴雨时每日8、20时或2、8、14、20时进行加强观测。资料整编按《云南省水文资料整编规定》执行。140n（5）降雨量观测：每日8时对自记雨量筒的记录进行一次观测。自记记录以小时为单位，进行时段量的划分，降水强度小于或等于2.5mm/h的连续降雨可合并为一个时段量，但在合并时不能能跨越2、8、14、20时。日值计算以8时为分界点，并将时段量填写在记录线的上方或下方。将日量和月统计记录于自记纸背面。资料整编按《云南省水文资料整编规定》执行。1.1工程技术档案管理工程技术档案管理是直接记录和反映工程建设、生产和管理活动的文字材料。必须杜绝损坏、霉烂和虫咬现象，维护档案的完整与安全，以便更好地利用档案资料。包括文字、图表、照片、录相材料等。主要有：（1）水库工程规划原始资料。（2）水库工程施工资料。（3）历年工程检查观测资料。（4）工程维修加固资料。（5）历年生产运用指标、数据材料。（6）管理制度、规程和规范。（7）各种计划和考核资料。（8）其他有关资料，如仪器、设备、材料的管理登记资料及各种情报资料等。140n双江县大南矮水库除险加固初步设计报告1设计概算1.1概述XX水库位于XX乡XX村民委员会辖区内，属澜沧江水系二级支流南矮河上游，水库控制径流面积2.63km2，总库容13.5万m3，兴利库容10.7万m3，设计灌溉面积500亩，实灌面积355亩，是XX乡的骨干水利工程之一，地理位置为东经100°02′25″，北纬23°16′52″。该工程于1966年2月动工兴建，1973年5月竣工投入使用。枢纽建筑物主要由大坝、输水涵洞和溢洪道组成。属小（二）型水库工程。1.2编制原则XX水库工程投资概算按工程总投资=工程部分投资+移民和环境部分投资方法编制。移民和环境部分中：本项目无新增淹没土地，不计淹没补偿及移民安置费用；本工程属于小二型水库病险加固处理工程，按规定，不进行水土保持工程投资概算的编制，不进行环境保护工程投资概算的编制；工程部分投资编制原则和依据执行云南省对水利工程投资设计概算的编制规定。1.3编制依据及基础资料1.3.1编制依据1、国家及云南省颁发的有关法令法规、制度、规程；2、云南省水利工程设计概（估）算编制规定；3、云南省水利厅、云南省发展和改革委员会云水规[2005]116号下发的《云南省水利工程概（估）算编制规定》（试行）；水利部水总[2002]116140n双江县大南矮水库除险加固初步设计报告号文颁发的《水利建筑工程概算定额》、《施工机械台时费定额》、水利部水建管[1999]523号文颁发的《水利水电设备安装工程概算定额》、水利部水总[2005]389号文颁发的《水利工程概预算补充定额》、水利部颁发的其他补充定额和有关行业主管部门颁发的定额；4、云南省水利水电建设经济定额站云水定字（1996）第3号文《关于调整云南省水利水电基本建设工程次要材料预算价格的通知》；5、水利工程设计工程量计算规定；6、初步设计有关文件、图纸、资料；7、有关合同协议及资金筹措方案。1.1.1基础资料1、人工预算单价按照云南省水利工程设计概（估）算编制规定（试行）云水规计[2005]116号文的规定：工长：7.11元/工时；高级工：6.61元/工时；中级工：5.62元/工时；初级工：3.04元/工时；2、主要材料预算单价主要材料预算价格以工程所在地2011年6月市场价作为参考，加计运杂费、运输保险费、采购及保管费。其中运输保险费率取0.4%；采购及保管费率取3%；具体见材料预算价格汇总表。3、施工用电、水、风单价：按施工组织设计提供的相关资料设计确定，其预算价格如下：电价：由县电网供电，基本电价0.55元/kw.h，高压输电线路损耗4%，交配电设备及配电线路损耗率5%,供电设施摊销费0.02元/kw.h,综合电价为0.79元/kw.h。140n双江县大南矮水库除险加固初步设计报告水价：采用水泵取水，取水能量利用系数为0.85，管网供水损耗率8%，供水设施维护修理摊销费0.02元/m3，综合水价为0.40元/m3。风价：采用电动风压机供风，能量利用系数0.85，供风系统损耗率8%，单位循环冷却水费0.005元/m3，供风系统设施维修摊销费0.002元/m3，综合风价0.12元/m3。4、砂石料预算价格按施工组织设计的采购地市场价，加计运杂费为到达工地预算价格。5、施工机械台班费：水利部水总[2002]116号文颁发的《施工机械台时费定额》、的有关项目，以本工程的人工单价、燃用油料基价及电价、水价计算第二类费用，自行式机械按规定计列养路费、车船税、运管费三类费用；6、设备价格：根据向相关厂家询价及参照目前市场价估算。7.费率标准工程单价计算，根据《云南省水利工程概（估）算编制规定》（试行）规定按工程类别不同选取相应费率，具体见工程单价计算费率取值表。140n双江县大南矮水库除险加固初步设计报告工程单价计算费率取值表序号名称工程类别枢纽工程建筑工程安装工程标准计算基础标准计算基础1其他直接费2%2.7%（1）冬雨季施工增加费0.5%直接费0.5%直接费（2）夜间施工增加费0.5%直接费0.7%直接费（3）其他1%直接费1.5%直接费2现场经费土石方工程9%直接费45%人工费砂石备料工程（自采）2%直接费摸板工程8%直接费混凝土工程8%直接费钻孔灌浆及锚固工程7%直接费其他工程7%直接费3间接费土石方工程8%直接工程费50%人工费砂石备料工程（自采）6%直接工程费摸板工程6%直接工程费混凝土工程5%直接工程费钻孔灌浆及锚固工程7%直接工程费其他工程7%直接工程费4企业利润7%（直接工程费+间接费）5税金3.25%（直接工程费+间接费+企业利润）8、资金筹措方案XX水库140n双江县大南矮水库除险加固初步设计报告主要是以农田用水灌溉为主，兼顾防洪的小〈二〉型水利工程，解决下游500亩农田的灌溉任务。XX水库一旦溃坝，将危极下游人民群众生命财产安全。因此，根据水库的具体病险情况进行相应的方法进行除险加固处理。按照《水利产业政策》规划标准，本项目属于非经营性的甲类投资项目，不实行资本金制度，其投资主要来源于各级政府的财政资金；本工程所处云南省XX市XX县勐勐镇，属于边疆少数民族贫困地区，故投资资金筹措按国家省市县多级财政资金投入考虑。1.1编制方法1.1.1建筑工程1.主体建筑工程：按设计提供的分部、分项工程量乘单价计算单项工程概算。单价按概算定额编制。2.其他建筑工程按设计工程量及单位投资指标计算;单位投资指标根据工程实际并参照类似工程确定。1.1.2设备及安装工程按设计提供的工程量乘单价计算单项工程投资,单价按概算定额编制。部分单价同比类似工程估列。1.1.3独立费用云南省水利厅、云南省发展和改革委员会云水规[2005]116号下发的《云南省水利工程概（估）算编制规定》（试行）进行计算。1.1.4预备费基本预备费：按一至五部分投资合计数的5%计算。价差预备费：按规定本项目不计算价差预备费。140n双江县大南矮水库除险加固初步设计报告1.1.1工程占地征地及补偿费根据《中华人民共和国土地管理法》、《大中型水利水电工程建设征地补偿和移民安置条例》、《云南省土地管理实施条例》、《云南省林地管理办法》、国土资发（2001）335号文《关于水利水电工程建设用地有关问题的通知》有关规定并同比占地类型相似水利工程征地及补偿费标准计算。1.1.2建设期贷款利息按照《水利产业政策》规划标准，本项目属于非经营性的甲类投资项目，不实行资本金制度，其投资主要来源于各级政府的财政资金；因此，不计算建设期贷款利息。1.2主要经济指标XX水库除险加固工程概算总投资191.75万元，主要经济指标见下表：主要技术经济指标表名称说明单位技术经济指标库容单位指标总库容13.5万m3，总投资191.75万元元/m313.09供水单位投资水库供水量10.7万m3，总投资191.75万元元/m316.52灌溉单位指标设计灌溉面积500亩，总投资191.75万元元/亩3536140n双江县大南矮水库除险加固初步设计报告1.1投资概算表总概算表编号工程或费用名称建安工程设备购置费其他费用合计Ⅰ枢纽工程　　　　　第一部分：建筑工程144.75　　144.75　第二部分：机电设备及安装工程0.000.70　0.70　第三部分：金属结构设备及安装工程1.167.70　8.86　第四部分：临时工程　　0.730.73　第五部分：独立费用　　24.8024.80　（一）至（五）合计145.918.400.73179.84　预备费　　　　　基本预备费(费率取5%)　　8.998.99　价差预备费　　　　　静态投资　　　188.83　总投资　　　188.83Ⅱ水保及环保工程　　　　　水保工程　　　2.19　环保工程　　　0.73　静态投资　　　2.92　总投资　　　2.92Ⅲ工程总投资　　　　　静态投资　　　191.75　总投资　　　191.75140n双江县大南矮水库除险加固初步设计报告建筑工程概算表序号工程费用名称单位数量单价(元)合价(元)　第一部分建筑工程　　　1447536一土建部分　　　1210536(一)加固、防渗工程　　　11948361大坝　　　794197　土方开挖(坝面修整）m3600.024.5614736　土方开挖（倒滤体）m3380.824.569352　坝坡土方回填m33520.033.49117890　围堰土石方回填m3150.027.534130　干砌块石拆除（前坝坡）m3514.019.8010178　干砌块石（前坝坡）（不计材料费）m3514.029.3415081　干砌块石拆除（倒滤体）m3643.619.8012744　干砌块石(倒滤体)（不计材料费）m3321.829.349442　干砌块石(倒滤体)m3321.8170.9455009　人工铺砂、碎石垫层m3257.0258.4766428　反滤层填筑m3113.8268.6330570　草皮护坡m21738.07.0512248　M7.5砂浆砌块石（闸墩）m385.0221.3118811　M7.5砂浆砌块石（排水沟）m363.5221.6514075　M7.5砂浆砌块石（踏步）m320.3220.394474　泥结石路面m291.238.423504　C20砼(埋石20%)m366.0485.6032050　钻机钻土坝(堤)灌浆孔m325.096.1831259　钻机钻岩石层(帷幕灌浆）孔m302.0142.8043126　高压旋喷灌浆m299.0589.07176131　坝基帷幕灌浆m273.0413.771129602涵管改造　　　109321　一般土方开挖m316.218.80305　C20砼（边墙）m36.2560.823477140n双江县大南矮水库除险加固初步设计报告　C20砼（底板）m31.9545.471036　C20砼（涵衣）m33.4560.821907　C20砼（填充）m3136.1517.6870456　钢筋制作及安装t0.78457.305920　Φ400mm钢管t4.65700.00262203溢洪管道　　　113212　一般土方开挖m3325.618.806122　一般石方开挖m336.224.68893　基础土方开挖m3962.821.0720284　基础石方开挖m3107.039.734251　M7.5砂浆砌块石m3293.1221.6564964　C20砼(底板)m325.3545.4713773　M10抹面砂浆m2272.025.036807　C25砼(桥板)m32.5576.291441　钢筋制作及安装t0.28457.3016914起闭机塔　　　178107　一般土方开挖m356.918.801071　一般石方开挖m338.024.68937　基础土方开挖m356.921.071200　基础石方开挖m338.039.731508　M7.5砂浆砌块石（闸墩）m385.0221.3118811　C25砼(闸墩)m353.0558.8029616　C25砼(基础)m326.0563.1014641　C25砼(工作桥)m336.9583.2421522　钢筋制作及安装t10.58457.3088802(二)观测工程　　　15700　测压管孔41500.006000　位移观测桩个7300.002100　工作基点个8300.002400　校核基点个8500.004000　水位标尺根1200.00200　三角堰个11000.001000140n双江县大南矮水库除险加固初步设计报告二房屋建筑工程　　　77000　启闭机房m210700.007000　管理房m2701000.0070000三其他工程　　　160000(一)外联线路　　　122500　10KV输电线路km1.5065000.0097500　变压器(100KVA)台1.0025000.0025000(二)通讯工程　　　37500　通讯线路km1.5025000.0037500140n双江县大南矮水库除险加固初步设计报告机电设备及安装工程概算表序号工程费用名称单位数量单价(元)合价(元)设备费安装费设备费安装费　第二部分机电设备及安装　　　　7000　一外部观测设施套17000　7000　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　140n双江县大南矮水库除险加固初步设计报告金属结构设备及安装工程概算表序号工程费用名称单位数量单价(元)合价(元)设备费制作费安装费设备费制作费安装费　第三部份金属结构设备及安装　　　　　77000　11550一金属结构设备费及安装费　　　　　77000　11550(一)闸门设备费及安装费　　　　　30000　4500　潜没式铸铁闸门套130000　450030000　4500　　(二)启闭设备及安装　　　　　35000　5250　手电螺杆启闭机10t元/台135000　525035000　5250　　(三)拦污栅设备及安装　　　　　12000　1800　拦污栅面112000　180012000　1800140n双江县大南矮水库除险加固初步设计报告临时工程概算表序号工程或费用名称单位数量单价合价（元）　第四部分临时工程　　　7295.431其他施工临时工程（按工程一至四部分建安工作量0.5%计算）0.5%　　7295.43　　　　　　140n双江县大南矮水库除险加固初步设计报告独立费用概算表序号工程费用名称单位数量单价(元)合计(万元)备注　第五部份独立费用　　　24.80　一建设管理费　　　13.13　　建设单位人员经常费（7%-9%）　9.00%　13.13按一至四部份建安工程量8%计算　工程管理经常费　　　工程监理费　　二科研勘测设计费　　　11.67　　工程设计费（5%-8%）　8.00%　11.67按一至四部份建安工程量8%计算　　　　　　　　　　　　　　140n双江县大南矮水库除险加固初步设计报告建筑单价汇总表单价号工程名称单位单价其中人工费材料费机械使用费其他直接费现场经费间接费企业利润税金计费材料费不计费砂石料价差1坝体土方开挖m324.565.150.71　12.680.371.671.651.560.772一般土方开挖m318.804.580.55　9.070.281.281.261.190.5929一般石方开挖m324.682.603.11　12.920.371.681.651.560.7827基础土方开挖m321.070.210.61　15.080.321.431.411.330.6630基础石方开挖m339.737.677.73　14.600.602.702.662.521.253土坝填筑m333.490.812.30　22.170.512.282.252.121.0516围堰土石方回填m327.530.811.89　18.090.421.871.851.740.877M7.5砂浆砌块石(闸墩）m3221.3138.4387.0455.582.992.5710.287.0710.396.97140n双江县大南矮水库除险加固初步设计报告8M7.5砂浆砌块石(排水沟）m3221.6536.1089.2256.043.032.5710.277.0610.386.989M7.5砂浆砌块石(护坡）m3220.3936.1688.2955.913.032.5510.207.0110.316.9415C20砼(埋石20%)m3485.6035.76238.2197.5027.696.0324.1316.5924.3915.2933C20砼(墙)m3560.8228.67286.54119.4127.686.8627.4318.8627.7217.6548C20砼(底板)m3545.4718.45284.86120.5326.646.6026.4018.1526.6817.1749C20砼(填充)m3517.6816.74271.57114.9523.766.2424.9717.1625.2317.0450C25砼(墩)m3558.8019.17299.06115.9225.906.8827.5318.9327.8217.59C25砼(排架)m3583.2437.39302.1123.797.2729.0619.9829.3718.36140n双江县大南矮水库除险加固初步设计报告35115.9236C25砼(梁板)m3576.2933.26299.18114.8226.297.1728.7019.7329.0018.1451C25砼(基础)m3563.1017.83299.12115.9230.546.9527.8019.1128.1017.7246钻机钻土坝(堤)灌浆孔m96.1826.0212.42　36.201.495.235.706.093.0337钻机钻岩石层(帷幕灌浆）孔m142.8019.4733.05　58.302.227.768.469.054.4938坝基帷幕灌浆m413.7774.3276.87　169.936.4222.4824.5026.2213.0253高压旋喷灌浆m589.0738.73263.61　154.849.1432.0034.8837.3218.54140n双江县大南矮水库除险加固初步设计报告39干砌块石拆除m319.8014.500.07　0.800.311.081.171.250.6220干砌块石m3170.9422.0482.0134.800.732.107.337.998.555.3820干砌块石m329.3422.04　　0.730.461.591.741.860.9241人工铺砂、碎石垫层m3258.4715.85103.02102.00　2.388.329.079.708.1442反滤层填筑m3268.6315.85117.4493.84　2.679.3310.1710.888.4623泥结石路面m238.422.9425.750.001.140.602.092.282.431.21预制混凝土块及砌巩m3573.7060.43262.3134.277.1428.5619.6428.8618.06140n双江县大南矮水库除险加固初步设计报告43114.4422草皮护坡m27.051.204.27　　0.110.380.420.450.2224钢筋制作及安装t8457.30567.135681.35　315.21131.27459.46500.81535.87266.2152M10抹面砂浆m225.034.9412.202.710.280.351.390.961.410.79140n双江县大南矮水库除险加固初步设计报告主要材料预算价格汇总表单位：元编号材料名称及规格单位预算价格其中材料单价元/kg原价运杂费保险费0.4%采购及保管费3%主要材料钢筋、炸药、木材、汽油、柴油运输由XX县域运到工地有56km、施工用砂、块石、碎石由县水利局提供的施工现场价格）。　水泥(42.5)t650.8540.089.82.218.90.65　水泥(32.5)t630.2520.089.82.118.30.63　钢筋综合价t5205.64940.094.819.8151.05.21　炸药t13786.813000.0334.752.0400.013.79　柴油（0#）t10336.49875.0122.039.5299.910.34　汽油（93#）t11507.511000.8128.844.0333.911.51　钢板t5365.95100.089.820.4155.75.37　型钢t5572.75300.089.821.2161.75.57　原木m3907.9800.078.43.226.4　　板枋材m31310.81200.067.94.838.0　140n双江县大南矮水库除险加固初步设计报告　电度0.79　　　　　　风m30.12　　　　　　水m30.40　　　　　　块石(基价）m370　　　　　　块石(预算价）m3100（由县水利局提供的现场价格）　　　　碎石(基价）m370　　　　　　碎石（预算价）m3170（由县水利局提供的现场价格）　　　　河砂（基价）m370　　　　　　河砂（预算价）m3130（由县水利局提供的现场价格）　　　140n双江县大南矮水库除险加固初步设计报告砼、砂浆单价计算表混凝土标号水泥级配单价(元/m3)水泥砂块石碎石水强度用量（吨）价格（元）用量（m3）价格（元）用量（m3）价格（元）用量（m3）价格（元）用量（m3）价格（元）等级C1532.52250.660.24157.500.5236.40　　0.8156.700.150.06C2042.52262.330.26169.870.5135.70　　0.8156.700.150.06C20(埋石20%）42.52222.280.22143.180.39227.440.2014.000.6444.800.150.06C2542.52279.150.29188.090.4934.30　　0.8156.700.150.06砌筑砂浆M10275.580.31198.511.1077.00　　　　0.180.07砌筑砂浆M7.5247.630.26169.871.1177.70　　　　0.160.06140n双江县大南矮水库除险加固初步设计报告施工机械台时费定额编号机械名称及规格台时费一类费用二类费用人工费汽油柴油电风水价格工时数价格用量(kg)价格用量(kg)1009挖掘机液压1m3213.2163.2715.172.70　　134.7714.90　　　1008反铲挖掘机2m3345.18147.3015.172.70　　182.7020.20　　　1044推土机88kw185.9956.8515.172.70　　113.9612.60　　　1042推土机59kw113.7724.3113.492.40　　75.988.40　　　1087羊足碾5～7t2.332.33　　　　　　　　　1094刨毛机100.0419.6213.492.40　　66.937.40　　　3013自卸汽车8t135.7036.147.311.30　　92.2610.20　　　1096风钻(手持式)24.162.43　　　　　　　21.610.123074胶轮车0.900.90　　　　　　　　　1092内燃压路机12～15t99.6827.4013.492.40　　58.796.50　　　1043推土机74kw152.0342.6713.492.40　　95.8710.60　　　1095蛙式打夯机2.8kw14.021.1811.242.00　　　　1.60　　2002搅拌机0.4m322.519.707.311.30　　　　5.50　　3012自卸汽车5t105.7116.107.311.30　　82.319.10　　　5006颚式破石机400×60047.0226.157.311.30　　　　13.57　　5005颚式破石机250×100060.9535.727.311.30　　　　17.92　　5091槽式给料机1100×270032.6620.237.311.30　　　　5.12　　5055圆振动筛1200×360031.6619.237.311.30　　　　5.12　　5040砂石洗选机XL—45020.8310.077.311.30　　　　3.46　　140n双江县大南矮水库除险加固初步设计报告3168胶带输送机B=50013.796.783.930.70　　　　3.07　　3171胶带输送机B=65017.987.073.930.70　　　　6.98　　2047振动器插入式1.1KW2.051.54　　　　　　0.51　　2080风(砂)水枪26.600.66　　　　　　　24.301.646002地质钻机150型37.8814.7316.302.90　　　　6.85　　6024灌浆泵　（中压泥浆）31.849.9013.492.40　　　　8.45　　6020泥浆搅拌机25.8610.307.311.30　　　　8.26　　6021灰浆搅拌机14.653.317.311.30　　　　4.03　　6028高压水泵71.1817.477.311.30　　　　46.40　　6029搅灌机38.6012.0520.793.70　　　　5.76　　6023泥浆泵11.001.847.311.30　　　　1.86　　6031高喷台车26.9417.717.311.30　　　　1.92　　3140螺旋输送机168×55.751.113.930.70　　　　0.70　　9147钢筋调直机4—14KW16.644.737.311.30　　　　4.61　　9146钢筋切断机20KW21.483.177.311.30　　　　11.01　　9143钢筋弯曲机φ6—4013.372.227.311.30　　　　3.84　　9148型钢切断机13kw28.6414.877.311.30　　　　6.46　　9150型钢弯曲机16.894.597.311.30　　　　4.99　　9126电焊机25KW10.000.72　　　　　　9.28　　9136电弧对焊机150型65.835.017.311.30　　　　51.260.971.283004载重气车5t99.5018.637.311.3073.567.20　　　　　140n双江县大南矮水库除险加固初步设计报告4030塔式起重机10t100.2961.6315.172.70　　　　23.49　　1101潜孔钻150型187.6779.387.311.30　　　　19.0181.97　9202圆盘距19.631.6013.492.40　　　　4.54　　9204双面刨床15.332.267.311.30　　　　5.76　　4085汽车起重机5t99.7725.3415.172.7059.265.80　　　　　8011空气压缩机9m3/min45.529.167.311.30　　　　29.06　　8009空气压缩机3m3/min22.055.087.311.30　　　　9.66　　4149卷扬机5t29.898.767.311.30　　　　13.82　　2032混凝土泵　30m3/h83.7953.2113.492.40　　　　17.09　　2052变频机组8.5kVA15.5411.44　　　　　　4.10　　140n双江县大南矮水库除险加固初步设计报告主要工程材料用量、工时汇总表序号项目单位合计一建筑工程材料用量、工时量1主要材料用量　　　柴油kg2883.3　汽油kg36.2　炸药kg475.5　钢筋t10.7　水泥t119.5　砂m3237.7　块石m3546.9　碎石m3643.5　　2工时用量　　　工长工时539.0　高级工工时899.6　中级工工时7778.7　初级工工时12722.7140n双江县大南矮水库除险加固初步设计报告1工程经济效益评价1.1评价原则及依据工程项目经济效益分析评价主要依据《水利建设项目经济评价规范》SL72—94、《建设项经济评价方法与参数》、《云南省水利工程供水价格实施办法》（云计价格［2003］1246号），以下简称《规范》、《规定》、《方法》、《办法》。1.2国民经济效益分析1.2.1工程投资、运行费用⒈国民经济评价总投资按照《规范》要求，国民经济评价中的工程建设投资应采用影子投资，参照《规范》附录E、《方法与参数》对项目静态总投资进行调整，工程现有固定资产净值50.00万元，计算得工程进入国民经济效益分析投资220.86万元。⒉年运行费（1）工资、福利：按工程管理设计，项目运行管理人员定员1人，参照本地区相关行业，结合项目运行年实际情况，取人均工资、福利15000元/年.人，计算项目年工资、福利费用1.5万元。（2）材料和燃料动力费：根据类似工程按固定资产原值的1%计算；材料和燃料动力费为2.14万元。（3）工程维护费：根据项目运行年实际情况并比照类似工程，按项目固定资产投资的1%计算；项目年工程维护费1.07万元。（4）其它费用：按以上三项的10%计；则为0.47万元。经计算项目年运行费3.68万元。⒊流动资金按年运行费的15%计算得流动资金0.55万元。140n双江县大南矮水库除险加固初步设计报告1.1.1效益估算XX水库除险加固工程虽不改变工程规模，但工程灌溉能力增加，设计灌溉面积500亩。按除险加固工程开始实施第二年项目即达到设计灌溉能力；以灌区近三年平均单产作灌区现状单产；以灌区内现灌溉条件较好的农田近三年平均单产作为设计单产；取灌溉效益水利措施分摊系数ε水稻=0.45、ε其它=0.40计算项目正常年灌溉效益为29.25万元，各年增加效益见灌溉效益计算表。1.1.2经济分析⒈经济评价指标测算根据《规范》要求，结合工程实际确定如下计算原则：⑴基准点：以建设期第一年为计算基准年，投入产出按年未发生和结算；⑵计算期：建设期1年，生产期20年，计算期共21年；⑶社会折现率：项目为公益性质水利工程，取社会折现率7%；根据以上条件编制项目经济费用流程表，见“国民经济效益费用流程表”。根据经济费用流程表计算项目各项经济指标如下：静态投资回收期：9.7年；经济收益率：9.83%；经济净现值：47.97万元；经济效益费用比：1.20；⒉国民经济分析当社会折现率I=7%时，国民经济各项指标均满足《规范》要求，说明“XX水库除险加固工程”项目在经济上是合理的。计算期内项目总增国民经济总值296.98万元。140n双江县大南矮水库除险加固初步设计报告1.1财务经济分析1.1.1工程投资费用计算⒈核算单位、项目投资及资金筹措财务分析以XX水库管理所为核算单位。XX水库为单纯灌溉工程，按照国家有关规定免征投资方向调节税，项目除险加固工程投资拟由中央、省、地、县四级财政资金无偿投入，工程现有固定资产净值50万元，则项目总投资额为191.75万元。项目建设期一年。⒉年运行费计算标准同国民经济评价年运行费计算标准，经计算项目年运行费3.36万元。1.1.2财务分析及成本水价测算查原设计资料，XX水库年兴利水量10.7万m3。1.现行水价财务分析根据《县人民政府办公室并于印发〈XX自治县水利工程管理体制改革实施方案〉的通知》(双政办发〔2004〕44号)。计算XX水库现行水价0.02元/m3。以此水价计算工程年财务收益0.214万元，项目静态投资回收期＞40年，投资利润率＞0，项目净现值＜0，内部收益率＜0，且年财务收益尚不够支付年运行费，表明现行水价严重偏低，为保证工程正常运行，必须对现行水价进行改革或进行必要资金补助。⒉成本水价测算根据《办法》农业水费等于农业供水成本的规定，按工程所需投资全部为财政无偿投入，XX水库供水成本水价为0.86元/m3140n双江县大南矮水库除险加固初步设计报告，按此水价进行项目财务经济分析，项目静态投资回收期＞40年，投资利润率＞0，项目净现值＜0，内部收益率＜0，从投资经济角度判断，此水价能够维持项目简单再生产；但按此水价、设计灌溉面积计算，平均每亩农田每年需交纳水费184.96元，单位农田灌溉成本偏高。根据双政[2007]36号《XX自治县人民政府关于对县发展和改革局水利局关于给予审批全县小（二）型水库及流量0.3m3/s以上沟渠供水水价的批复》规定，平均每亩农田第年需交纳水费20至30元。⒊项目贷款能力XX水库工程是提供农田灌溉用水的非盈利性公益项目，项目受益人所能承受的产品价格低于产品成本价格，工程运行过程中财务收入极少，任何有偿资金的注入都将增加项目总投资及总成本费用，提高项目成本水价，所以项目不具备承受有偿投资的能力。⒋投资者权益XX水库为农灌工程，属非盈利性公益项目，投资者无直接经济盈利。⒌资金筹措根据以上测算，XX水库除险加固工程项目投资宜为国家、省、地、县财政无偿投入，此资金筹措方案为项目最低成本方案，从扶持农业生产，降低灌溉水价，减轻农民负担方面分析，该筹资方案是必要和合理的。1.1评价结论及建议按照以上分析，计算期内项目总增国民生产总值296.98万元，投资效益费用比1.20，项目具有较好国民经济效益；但项目财务经济能力差，虽然按成本水价收取水费时，项目能够维持简单再生产，但项目建设投资大，成本水价高。按成本水价收费，农民群众确实难以承受。XX水库除险加固工程不但能根除工程病险，保证下游500亩农田灌溉，且对位于水库下游居民及建筑物140n双江县大南矮水库除险加固初步设计报告起到了一定的保护作用。所以项目实施是十分必要的。针对项目自身财务经济能力不强的特点，根据项目财务经济效益分析结果，建议在筹措项目建设资金时，积极争取国家及上级部门扶持，尽可能安排无偿或低成本资金用于项目建设，降低投资及项目运行成本，减轻群众水费负担；项目运行中，建议当地人民政府视水费收取实际情况给予一定财政补贴，以使项目能够维持简单再生产，保证其社会经济效益的正常发挥。1.1140n双江县大南矮水库除险加固初步设计报告1.1经济评价计算表国民经济评价投资计算表序号项目总用量财务价格影子价格影子价格-财务价格合计单价小计单价小计　(元)(万元)(元)(万元)(万元)(万元)一工程静态总投资　　　　　　191.75二基本预备费　　　　　　8.99三内部转移支付费用　　　　　　28.26㈠计划利润　　　　　　14.54　除险加固工程　　　　　　14.54㈡税金　　　　　　7.22　除险加固工程　　　　　　7.22㈢劳动力价格调整　　　　　　6.50四原有资产　　　　　　50.00五国民经济评价总投资　　　　　　220.86140n双江县大南矮水库除险加固初步设计报告水库灌溉效益计算表编号作物名称灌溉面积作物种植比例灌前作物单产灌后作物单产增产量作物影子价格效益分摊系数增产实物量灌溉效益(万亩)(％)(kg/亩)(kg/亩)(kg/亩)(元/kg)(万kg)(万元)1水稻0.05623506803303.50.4510.2316.112蔬菜122500400015001.50.495.43橡胶451053202154.00.44.847.74　合计　119　　　　　　29.25140n双江县大南矮水库除险加固初步设计报告国民经济效益费用流程表序号年份项目建设期生产期合计12345～2021一效益流程　29.2529.2529.25.....36.23592.021灌溉效益　29.2529.2529.25.....29.25585.052回收固定资产残值　　　　.....6.426.423回收流动资金　　　　　0.550.55二费用流程220.864.233.683.68　3.68295.041固定资产投资220.86　　　.....　220.862年运行费　3.683.683.68.....3.6873.633流动资金　0.55　　.....　0.55三净效益流量-220.8625.0225.5725.57　32.54296.98四累计净效益流量-220.86-195.84-170.27-144.70.....296.98　五经济指标　1静态投资回收期:9.72经济收益率:9.83%3经济净现值:47.974经济效益比:1.20140n双江县大南矮水库除险加固初步设计报告成本水价现金流量表序号年份项目建设期生产期合计12345～2021一现金流入　9.259.259.25.....16.59192.311灌溉收入　9.259.259.25.....9.25184.962回收固定资产残值　　　　　6.426.423回收流动资金　　　　　0.920.92二现金流出241.7510.179.259.25.....9.25427.641固定资产投资241.75　　　　　241.752经营成本　9.259.259.25.....9.25184.963流动资金　0.92　　　　0.92三净效益流量-241.75-0.9200　7.35-235.33四累计净效益流量-241.75-242.68-242.68-242.68.....-235.33　140n双江县大南矮水库除险加固初步设计报告水价的成本计算序号项目计算表达式费用备注一经营成本　　　1材料和燃料动力费　2.14　2工资福利　1.5　3维护费　1.07　4其他费用　0.47　5年基本折旧　4.07　　合计9.25　二供水量（兴利库容）　10.70　　三成本水价成本水价=经营成本÷兴利库容0.864　140n双江县大南矮水库除险加固初步设计报告1结论及建议本次除险加固设计前对该水库进行了地质钻探及水文地质实验，基本明确了该水库存在的主要问题，并针对存在的问题分别进行除险加固设计及论证分析，总结以下结论及建议：一、结论1、该水库存在的主要病险隐患为：坝顶、坝坡部分沉陷变形，后坝坡较陡；坝体、坝基、坝肩及其结合部位存在不同程度渗漏；输水涵洞工作运行方式不合理，存在变形、断裂及渗漏的隐患；溢洪道较小，不能满足泄洪要求；水库基本检测观察设施及管理设施不全。2、通过渗流及稳定计算，大坝在正常运行工况处于稳定状态，仅在非常运行工况时出现稳定性偏低的情况。通过防渗处理后，大坝在各工况均能达到安全稳定要求。3、XX水库除险加固工程总投资191.75万元，工程措施易于实施，投资合理。二、建议1、从水库运行的安全性及水库效益出发，应及时对水库大坝沉陷部分进行加固处理，对坝体、坝基、坝肩及其结合部位采取高压喷灌的方式进行防渗处理；对后坝坡培厚处理；修整坝顶、坝坡、坝面，加设排水沟、踏步等；翻修倒虑体。2、改造输水涵管运行方式，降低涵管渗漏对坝体的威胁，即在涵管进口设竖井，涵洞内采用钢管内衬。3、对溢洪道进行扩建，保证水库泄洪安全。4、建立完整的观测设施，增加水平位移、沉陷、测压管等观测设施，并按规范进行观测和资料记录整理。140n双江县大南矮水库除险加固初步设计报告5、完善水库管理体系，新建管理房，增加交通、通讯等设施，加强人员培训，提高业务水平。6、在水库未进行除险加固前应对水库加强观测管理，严格控制水库蓄水位，保证水库安全运行。内部资料仅供参考9JWKffwvG#tYM*Jg&6a*CZ7H$dq8KqqfHVZFedswSyXTy#&QA9wkxFyeQ^!djs#XuyUP2kNXpRWXmA&UE9aQ@Gn8xp$R#͑Gx^Gjqv^$UE9wEwZ#Qc@UE%&qYp@Eh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z89AmYWpazadNu##KN&MuWFA5uxY7JnD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gjqv^$UE9wEwZ#Qc@UE%&qYp@Eh5pDx2zVkum&gTXRm6X4NGpP$vSTT#&ksv*3tnGK8!z89AmYWpaza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