某水库除险加固工程初步设计 36页

XX水库除险加固工程初步设计2002年，省水利水电勘测设计院编制完成《XX水库除险加固工程初步设计》，经淮委审查通过。一、综述XX水库于1954年11月建成，，地处霍山县境内，位于淠河东源东淠河中游，距下游霍山县城17公里，坝址以上控制流域面积1840平方公里，水库总库容4.91亿立方米，是以防洪、灌溉为主结合发电的大（2）型水利水电枢纽工程。水库大坝为钢筋混凝土连拱坝,由21个拱、20个垛及两端的重力坝段组成，坝顶全长510米，最大坝高75.9米（含1982年加高的1.5米）。该水库目前防洪标准低，用新的设计洪水成果复核，如按原设计确定的汛限水位122.56米运行，只能达到400年一遇；为满足千年一遇的防洪标准，汛限水位须降至117.56以下，降低了工程效益。连拱坝坝体裂缝严重，削弱了大坝的整体性和承载力，影响大坝安全。大坝基础复杂，9＃、11＃、13＃、14＃等垛垛基下有软弱岩体，溢洪道下游泄槽出口右侧山脊单薄且有不稳定岩体，形成安全隐患。存在金属设备老化，闸门启闭机启闭力不足，管理设施落后等问题。n该水库近期需通过除险加固，以消除连拱坝自身的结构缺陷，保证大坝运行安全，在水库防洪标准1000年一遇的情况下，适当抬高水库的汛限水位，增加工程效益。远期，可通过兴建百莲崖水库，将佛自岭水库的防洪能力提高到5000年一遇，汛限水位恢复到原设计的122.56米，汛后蓄水位相应恢复到125.56米，使XX水库充分发挥出防洪、灌溉、供水、发电等方面的巨大效益。二、大坝加固工程设计1、2＃与22＃拱加固。2＃、22＃拱分别位于大坝两端部，拱上有一系列的斜向叉缝、竖直缝、拱端缝、拱台缝等裂缝。本次除险加固确定采用喷射钢钎维混凝土并增设受力钢筋的方案，拱的上游面喷射钢钎维混凝土厚0.15米，下游面喷射钢纤维混凝土厚0.10米，与其相连的拱垛及东、西重力坝相关部位喷射钢钎维混凝土厚0.15—0.10米，喷射范围均自原结构的基础至坝顶127.46米高程。2、垛墙加固。采用在坝垛下部回填混凝土和垛头侧墙及上游面坡贴钢筋混凝土板的措施，以增加重量来满足抗滑稳定安全要求，以加厚结构厚度来改善垛头高应力区的受力状态。结合裂缝处理，借鉴美国欢乐湖连拱坝加固采用的措施，在垛墙内喷高强钢钎维混凝土。此外，考虑用保温材料对大坝进行保温加固，以改善裂缝发生的条件。3、裂缝处理。根据1996年4月《XXn水电站大坝裂缝分布图》，拱上各类裂缝200条、总长1595米，垛上各类裂缝253条、总长1022米。以上尚不包括收缩缝裂缝。加固设计对渗水裂缝采用“塞伯斯”、“凯顿百森”等新材料进行补缝处理；对危及结构安全的裂缝采取补强措施。重点处理使垛墙整体性受到削弱的裂缝，在垛内上游两侧垛墙及上游面板喷钢钎维混凝土并在裂缝处增加补强钢筋网，增加4—5道水平向隔墙；对垛内其他位置的脱开1.0毫米以上的收缩缝和较严重的垛尾缝，亦用增加补强钢筋网、喷钢钎维混凝土的措施加以解决。4、坝、垛基础处理。对两坝头坝段的帷幕进行检查及加固补强，西岸的帷幕补强范围自4＃拱向西延伸至左岸下游小山脊处，封闭库水向下游及岸坡的渗漏通道。用水平排水孔降低岸坡地下水。5＃—21＃拱的垛台中心布置1个帷幕检查孔，对检查不合格的坝段进行帷幕补强灌浆。2＃、3＃垛整个垛基范围的基础进行加固处理；9＃、11＃、13＃、14＃、19＃垛的垛基进行局部加固处理。三、溢洪道加固设计n溢洪道的闸门和启闭机均不满足现行规范要求，予以全面更新。将原露顶式双扉门改建为弧形门，并将闸墩在下游方向加长6.5米。溢洪道左侧导墙原遗留的小山嘴予以挖除，开挖线全长35米，其中20米衬砌段采用C20混凝土，衬砌厚0.3米。原导水墙与山坡间凹坑用石渣回填至129.20米高程，后浇混凝土至129.56米高程。在0＃孔左边墙除新建一公路须进行边坡开挖，设计在原启闭机房控制室基础上、下游10米范围内布置预应力锚杆，并采用C20混凝土护砌，护砌厚0.2米。对泄槽右侧出口段进行混凝土护砌处理，护砌段长90米；对泄槽出口左岸上部变质岩风化破碎体予以挖除并予以护砌，护砌段长50米，两处护砌均从泄槽底面护砌至90.0米高程，衬砌采用C20混凝土，锚筋Φ32@2.5米梅花形布置，深入基岩3.0米。四、电气及金属结构（1）电气设计。XX水库坝区现有的电气设备大部分使用年限已久，通信系统可靠性差，电缆（电线）老化，存在严重的安全隐患，危及水库安全运行。因此，本次除险加固设计电气部分的主要内容为更新坝区的配电与控制系统，完善水库防汛通信系统，以及设置闸门自动监控系统和电视监视系统，对闸门的启闭和运行情况实施远距离集中控制。（2）金属结构。XX水库目前正在运用的金属结构有6扇拦污栅、28扇闸门，以及相应的启闭设备。本次加固除泄洪钢管出口和新发电洞出口的高压门、油压启闭机及上游坝面6扇检修门的启闭机进行大修外，其余闸门和启闭机全部更新。新制作闸门23扇，总重809.22吨（含埋件），；拦污栅6扇，重46.2吨（含埋件）；启闭机9台，机重210吨。五、设计概算n本次除险加固主要工程量：土方开挖1.94万立方米，混凝土浇筑2.28万立方米，喷钢钎维混凝土1.46万立方米，帷幕检查及补强灌浆4466米，固结灌浆9130米，钢筋制作安装1007吨，金属结构拆除877.5吨，金属结构制作安装869.75吨，坝面聚氨脂保温层13.77万平方米。所需主要材料：水泥20718吨，钢筋1027.5吨,钢材913.2吨，木材482.2立方米，钢纤维1007.5吨，粉煤灰1000吨。加固工程静态总投资18475.61万元，总施工期3年。浅谈水库除险加固措施的分析研究[导读]分析研究了病险水库加固治理的有效措施。摘 要：国家对水利工程的建设极为重视，相继对防洪工程的堤防建设、对大中型水库的建设进行了较大幅度的投资，同时又开展了对现有大中型水库进行除险加固工作，使得一些险库得到了除险，尚未达标的水库进行了达标，从而达到并充分发挥了水库的应有效益。水库是我国防御江河洪水、发展农业灌溉和为城乡经济生活提供用水等方面的重要基础设施之一，在水利建设中占有重要的地位。但是水库的病险问题也相当的严重，水库除险加固问题就显得尤为重要。据此，分析研究了病险水库加固治理的有效措施。       关键词：水库除险；加固问题；探讨       目前，我国已建成水库共有8万多座，水库总库容近5000亿立方米。由于这些水库大部分修建于20世纪50年代到70年代，限于当时的历史条件和由于水库设计、施工、运行管理中存在的问题，部分水库达不到国家规定的防洪标准，而且随着水库运行时间延长，水库设施和各种设备不断老化，有些水库工程存在较严重的质量问题，水库不能正常运行，“汛期不敢蓄水，汛后无水可蓄”，国家投巨资兴建的水库不得不低水位运行，达不到调蓄水资源的目的，严重影响水库工程效益的发挥。据有关部门统计，全国存在病险问题的水库所损失的防洪库容高达55亿立方米、兴利库容约120亿立方米。水库的病险问题也给水库下游城乡人民群众生命财产的安全构成威胁，一些城市和县城由于地处水库下游，犹如“头顶一盆水”，如果水库险情得不到及时处理，后果将是十分严重的。       党中央、国务院高度重视病险水库的除险加固工作。自20世纪70年代以来，国家已先后在全国范围内进行了三次大规模的病险水库除险加固，共安排了300多座病险水库的除险加固。1998年以来，国家安排国债投资60多亿元，对全国400多座病险水库进行除险加固，基本完成了被列为全国重点病险水库的除险加固任务，使这些曾经严重威胁下游地区安全的水库彻底摘掉了险库帽子，对人民群众生命财产安全和国民经济的正常运行起到了重要作用，也为充分发挥这些水库的防洪、灌溉、发电、城镇供水、旅游、养殖等综合效益，改善生态环境创造了良好的条件。在西部缺水地区，经过除险加固的水库，增大了蓄水量，成为经济发展和改善人民生活用水的可靠水源，这成为实现江泽民同志“三个代表”重要思想和国家西部大开发战略的重要措施之一。为加快病险水库治理步伐，提高质量，宜从以下几个方面入手。       1采取多层次、多渠道融资的办法，为病险水库加固提供资金保证       n病险水库加固工程投资大、周期长、社会效益显著，应以公共投入为主。按照“分级管理，分级负责”的原则，各级政府都应建立相应的专项治理资金。但是，要加快病险水库的治理步伐，仅靠政府的投入是不够的，必须建立和完善多元化、多层次、多渠道的投资体系。为此，建议根据病险水库加固的现状和各地的实际情况，采取不同的融资政策：将中型险库加固列入基建项目，由国家投资；对小(一)型险库应以国家投入为主，地方或受益区配套为辅；对于小(二)型水库的除险加固，则应以地方投资为主，国家可给予一定数量的补贴或采用以奖代补的政策。同时，结合病险水库治理，积极稳妥地搞好小型水库的产权制度改革。       2强化病险水库加固的前期工作，为搞好病险库加固夯实基础       搞好前期工作是保证病险水库加固进度及质量的前提和基础。为此，要做好以下各方面的工作。       2.1做好水库大坝安全鉴定工作1995年水利部颁发了《水库大坝安全鉴定办法》。在病险水库加固前期工作开始时，大坝安全鉴定主管部门应组织设计、施工、运行管理等方面的技术专家，严格按此办法全面准确地查找出水库存在的各种隐患，实事求是地确定水库的安全类别，科学而又有针对性地提出加固措施或建议。只有这样，才能做到有的放矢。       2.2委托具备相应资质的设计机构对病险水库存在的严重隐患进行探查。病险水库的某些隐患，隐蔽性强，由于没有“对症下药”，致使其历经数次处理，仍未能彻底根治。这就需要委托具备相应资质的设计机构对这些隐患进行专题调研，找准隐患部位，分析产生原因，提出处理措施。       2.3除险加固应与增容和恢复库容同时考虑。许多病险水库因存在安全隐患，汛期只能降低水位运行，调蓄能力大减；有些险库淤积严重，直接影响其效益的进一步发挥；有些险库，只要采取一些投资不大的工程措施，就可新增部分库容。在水库的病险得到有效排除的前提下，增容和恢复库容是提高水库自身经济效益和社会效益，解决地区水资源紧张状况的一条费省效宏的途径。       .4除险加固应与综合利用及管理设施的改善相结合。病险水库由于修建时客观条件的制约以及建成后投入的更改、维修资金不足，普遍存在着防汛调度系统、雨水情测报系统、防汛道路及防汛物资仓库等管理设施难以满足要求的问题。病险水库加固规划时，应考虑增设防汛指挥调度网络系统及通信预警系统、水文水情测报自动化系统、大坝监测自动化系统等先进的管理设施。对不能满足需要的防汛道路及防汛物资仓库等管理设施一并予以改造。       2.5努力提高病险水库加固的科技含量。前期工作应思路新、起点高，广泛采用新技术、新方法、新材料、新工艺，力求体现先进性、科学性和经济性。在病险水库加固时，应通过各种途径收集这方面的信息，广泛依托科研、设计、施工、大专院校等方面的技术力量，加以推广应用。坚持加固与提高、加固与技术进步相结合，力求在病险水库治理的技术经济方面有所突破。       2.6除险加固前要进行效益分析。水库除险加固目的有两个：即增加水库的安全性和进一步挖掘水库自身潜力。因此，其效益主要有社会效益（防洪保安）和经济效益。防洪效益主要体现在加固后防洪标准的提高，目前常用频率分析法，即通过水库修建（加固）前后发生同频率洪水而引起下游淹没损失的比较，来计算水库的防洪效益。       3项目实施控制       3.1强化项目管理。项目管理的核心是合同管理。在项目管理上要形成以项目法人为主体，项目法人向国家和各投资方负责，咨询、设计、监理、施工、物资供应等单位通过招标投标和履行经济合同为项目法人提供建设服务的建设管理新模式。       n3.2实行招标投标制。病险水库除险加固的设计、施工、监理以及设备材料采购等，一般情况下应由建设项目法人依法招标，择优选定。在招投标活动中，要充分发挥专家库评标的作用，坚决打破地方保护和部门保护的壁垒，杜绝行政干预，严惩腐败。       3.3落实建设监理制。项目法人通过招标方式确定监理单位后，监理单位即可进行工程现场管理，依据合同从事进度、质量、投资控制，合同管理和信息管理，协调建设各方关系。当前应杜绝监理单位超越资格等级承揽监理业务及自己施工、自己监理的现象。       4建立良性循环的管理机制       目前水库产权虚置、管理不善、责任不落实的现象较普遍。为防止出现一边除险、一边出险，旧帐未还、又添新帐的被动局面。病险水库加固后，应从以下几方面入手建立良性循环的管理体制。       首先要尽快建立起适应市场经济运行的责权明确、管理科学的水库管理新机制。在病险水库加固工程建设之初应确定实行建设与管理统筹结合的新型建设管理体制。投资多元化、产权明晰化、供水供电价格商品化、水库服务有偿优质化，增加现有水库管理经费，逐步实现良性运营。其次要加强对水库调度管理人员的培训，提高管理人员素质及水库调度水平。三是建立并严格遵守水库管理的各项规章制度及细则，使其早日走上科学化、规范化的轨道。四是积极利用自身优势，大力开发水土资源，以开发促发展，以发展促管理，逐步建立适应市场经济的良性管理运行机制。浅析小型危险水库除险加固工程措施收藏本文章摘要：简要的介绍唐山市小型水库的情况，结合几座典型小水库实际存在的具体问题，分别采取不同的除险加固措施和方法和该工程对农业现代化的意义。关键词：小型水库除险加固调洪验算水量平衡喷锚帷幕灌浆截渗墙农业现代化1.概况n唐山是个多水库的城市，共有大、中、小型水库155座，其中大中型水库有6座，小型149座，几乎全部分布在山区。近十几年来，由于上级领导的重视和国家对水利投资的加大，唐山的所有大、中型水库分别得到了不同程度的加固治理，防洪标准有所不同程度提高。然而，其它的小型水库多数是二十世纪六七十年代群众运动的产物，属于典型的“三边工程”，又经过几十年的长期运行，大多数小型水库都存在大坝坝体、坝基、坝肩漏水；水库放水洞和溢洪道年久失修，不能正常运用，有水不敢蓄的问题，如不及时发现问题并及早采取除险加固措施，就会极大地限制唐山市现代化的发展步伐，尤其对农业现代化的制约更为明显。2．小型水库的调洪验算小型水库的调洪验算在小型水库的设计中尤其重要，水库调洪均可以采用求解水量平衡方程近似积分式和泄流能力曲线两联力方程式。但由于各地水文地质情况不同，各地多以本地区的水文实测资料为主要依据，参考调洪资料，结合自然地理特性，制定出符合各地实际情况的暴雨和洪水曲线和经验公式。下面以唐山地区某小型水库为例：首先计算该水库300年一遇24h的暴雨，采用公式Htp=Kp·Ht式中Htp－－不同历时任一频率的暴雨量；Kp－－模比系数；由《唐山市水文手册》查得Ht－－多年平均最大t时段暴雨量；由《唐山市水文手册》查得计算洪水总量，采用经验公式W=0.1R·F式中W－－洪水总量；万m3R－－洪水径流深；mm由《唐山市水文手册》查得F－－流域面积；Km2F=27Km2由该水库的蓄水量～水位曲线图查得最大洪水总量对应的库水位，从而确定泄水建筑物底高程。然后计算洪峰流量、洪水历时并绘制洪水过程线，分别采用公式：Qmp=(Cp·F)/(F2)0.4(1