江苏省小型水库除险加固工程 14页

江苏省小型水库除险加固工程设计报告编制有关规定编制单位：　江苏省水利厅二○○四年十月n目　　次1　总则　……………………………………………………………12　工程等级及防洪标准　…………………………………………13　基本资料　………………………………………………………2　3.1　气象与水文　…………………………………………………2　3.2　社会经济　……………………………………………………2　3.3　建筑物基础资料　…………………………………………3　3.4　测量、地质资料及附图　……………………………………34　坝体部分设计　………………………………………………3　4.1　坝顶高程　……………………………………………………3　4.2　坝顶宽度　……………………………………………………4　4.3　坝坡、防护及戗台　…………………………………………4　4.4　护坝地　………………………………………………………65　坝体稳定计算　………………………………………………6　5.1　渗流计算　…………………………………………………6　5.2　稳定计算　…………………………………………………76　建筑物设计　………………………………………………………8　6.1　涵洞　……………………………………………………8　6.2　溢洪道（闸）　………………………………………………87　管理设施　……………………………………………………98　设计单位资质和要求　……………………………………9n9　工程投资编制要求　…………………………………………910主要参考文献　………………………………………………10n1　总　　则1.0.1　为适应我省小型水库除险加固工程需要，统一除险加固工程的设计标准及深度，参照国家和行业相关规范，结合我省小型水库具体情况，特制定本规定。1.0.2　小型水库除险加固工程设计在完成水库安全鉴定（论证）的基础上，按本规定进行工程设计。1.0.3　小型水库除险加固工程设计文件的编制，在确保防洪安全的前提下，应考虑工业生产、人畜用水及生态等综合效益。1.0.4　对遭受白蚁危害的小型水库，应按《江苏省堤坝白蚁防治办法》进行处理。1.0.5　本规定在执行过程中与国家、行业标准相异，则应以国家、行业标准为准。本规定的解释权为江苏省水利厅。2　工程等级及防洪标准2.0.1　小型水库除险加固工程应根据国家《防洪标准》（GB50210－94）所规定的分等、分级指标，具体指标见表2.1.1。　水利水电程分等指标　　　　　　表2.1.1工程等别水　　库防　　洪治涝灌溉供水水电站工程规模总库容（108m3）城镇及工矿企业的重要性保护农田（万亩）治涝　面积　(万亩)灌溉　面积(万亩)供水对象重要性装机容量(104kw)Ⅳ小（1）型0.10～0.01一般30～515～35～0.5一般5～1Ⅴ小（2）型0.01～0.001＜5＜3＜0.5＜1注：①水库总库容指校核水位以下的静库容；②治涝面积和灌溉面积均指设计面积。2.0.2　小（1）型水库工程等别为Ⅳ等，其相应的主要建筑物级别为n4级，次要、临时建筑物级别为5级；小（2）型水库工程等别为Ⅴ等，其相应的主、次要建筑物级别均为5级。2.0.3　小（1）型水库设计洪水标准采用30年一遇，校核洪水标准采用500年一遇。小（2）型水库设计洪水标准采用20年一遇，校核洪水标准采用200年一遇。一旦失事，给下游造成特别重大灾害的小（1）型水库校核洪水标准可提高到1000年一遇。　　　　　　　　　　　　　3　基本资料3.1　气象与水文3.1.1　小型水库工程设计文件编制应具备气温、风况、蒸发、降水、水位、地下水埋置深度等资料。有条件地提供水库入、出库流量资料。3.1.2　小型水库除险加固工程设计应对水库的设计、校核洪水进行复核计算，复核计算应统一采用《江苏省暴雨、洪水图集》（江苏省水文总站　1984年1月出版）和《江苏省短历时暴雨图集》（江苏省水文总站　1984年11月出版）中相应的水文数据。3.2　社会经济3.2.1　小型水库工程设计文件编制应具备库区范围内的有关社会经济资料，包括水库下游区域内的重要基础设施（城镇、交通干线、省级以上工矿企业、劳教农场）、n人口、耕地等情况。有条件的可提供水库现状灌溉面积（包括有效灌溉面积），历史上水库库区范围内的洪、涝灾害情况。3.3　建筑物基础资料3.3.1　小型水库工程设计文件编制应提供建筑物原设计和竣工图纸及相应的设计文件。如无，则应补充提供水库坝身高度及坝顶高程，挡浪墙墙顶高程；水库溢洪道堰顶高程和宽度（有闸门控制的溢洪道，还应提供闸门高度及顶高程、闸孔孔数及净宽，）水库泄水涵洞底板顶高程和涵洞断面尺寸等。3.4　测量、地质资料及附图3.4.1　工程测量资料应提供竖向比例为1：100～1:200,横向比例为1：10000～1：50000的纵断面图和竖向比例为1：100，横向比例为1：500～1：1000的横断面图。3.4.2　工程地质钻探至少应具备两个以上断面（其中应包括最大坝高处）。3.4.3应收集水库险工地段历史和现状的险情资料。3.4.4　小型水库工程设计文件中应包含水库工程的平面布置图，溢洪道（闸）和放水涵洞的纵、横断面图，地形图（勾绘流域分水线）及地形图上的量算指标等（包括水库集水面积，干流长度和坡降，水库水位～面积、水库水位～库容关系曲线）。4　坝体部分设计4.1　坝顶高程n4.1.1　为保证水库水位不溢过坝顶，坝顶高程在设计和校核水位以上应有足够的坝顶超高。坝顶高程可按下式确定：H＝h洪水位＋h浪高＋h加高　　　　　　　　　　　　（4.1.1）式中　H——坝顶高程（m）；　h洪水位——设计（校核）洪水位（m）；h浪高——波浪沿坝坡爬升的高度，可按下式计算：h浪高＝3.2kh波高tgθ　　　　　　　　（4.1.2）式中　k——坝坡坡面糙率系数，（其中平滑坡面k＝1.0，干砌块石坡面k＝0.80，抛砌块石坡面k＝0.75）。θ＝坝迎水面与水平面的夹角；h波高＝0.0166v5/4D1/3（官厅水库公式），取设计、校核两种工况中的大值。其中v——按多年平均最大风速值（m/s），其中设计工况应扩大1.5倍，校核工况按多年平均最大风速值考虑。D——吹程即坝坡至对岸的垂直距离（km）。4.1.2　小（1）型和小（2）型水库的安全加高值，设计情况取0.5m，校核情况取0.3m。4.2　坝顶宽度4.2.1　坝顶宽度的确定原则：一是满足水库高水位时坝身渗透的浸润线长度的需要，二是满足坝体自身稳定需要，三是兼顾坝顶防汛交通要求。本次除险加固的小（1）型和小（2）型病险水库的坝顶宽度分别应不小于4.0m和3.0m。n4.3　坝坡、防护及戗台4.3.1　小型水库坝体坡度应根据下列因素并通过复核计算后确定：坝身高度；坝体填筑材料和坝基土的物理、力学特性；坝体所承受的荷载；运用条件。具体设计可先按表4.3.1中数据拟定，再通过稳定复核计算后予以确定。碾压式土石坝坝体边坡参考数据表　　　　表4.3.1序号坝体高度（m）坝体坡比备　　　注15.0m以下1：2.0～1：2.51、对于中细砂土料填筑的坝体，本表数据不适用；2、对于粘粒含量较大的土料，坝体坡比可采用较小的坡比；对于砂粒含量较大的土料，坝体坡比可采用较大的坡比3、本表数据仅供坝体边坡设计的参考值。25.0～10.0m1：2.0～1：3.0310.0～15.0m1：2.0～1：3.0415.0m以上1：2.5～1：3.54.3.2　小型水库坝体背水坡戗台的设置应根据坝体稳定、防渗长度、施工管理等方面的综合分析后予以确定。戗台的宽度不宜小于1.5m。4.3.3　小型水库迎水侧护坡高程的确定：护坡高程上限不小于正常蓄水位以上0.5m，护坡高程下限平水库设计死水位。护砌材料若选用块石的，砌石厚度（不含垫层）不小于30cm；选用砼的，其厚度（不含垫层）不小于10cm。砼和浆（灌）n砌石护坡应设置冒水孔。砌石和砼护坡应设置垫层，垫层材料可选用黄砂、瓜子片或土工织物。4.3.4　小型水库迎水侧硬质化护坡以上至坝顶及背水侧的坝坡，应尽量采用植物防护措施。4.3.5　坝顶高程超高不足（坝顶高程不低于校核洪水位）且复土确有困难，可兴建挡浪墙。坝顶高程应高于校核洪水位，挡浪墙高度不大于1.0m。4.3.6　小型水库坝面宜设置排水设施。4.4　护坝地4.4.1　护坝地宽度不宜小于2倍的最大坝高，在此范围内若有深塘（含老河槽）的，应填塘固基。5　坝体稳定计算5.1　渗流计算5.1.1小型水库坝体应分别进行以下渗流复核计算：确定坝体浸润线位置；确定坝体及坝基的渗流量；确定坝体及坝基部分的渗透坡降和出逸坡降，并判断其渗透稳定性。5.1.2　渗流计算应考虑水库运行中出现的各种不利情况，可计算以下两种水位组合：迎水侧正常蓄水位与背水侧不利水位；n迎水侧水位降落。5.1.3　通过渗流复核计算，进行方案比选后应采取必要的渗流控制措施。5.2　稳定计算5.2.1　小型水库坝体应分别进行以下稳定复核计算：稳定渗流期背水侧坝坡；水库水位降落期迎水侧坝坡；正常运用期遭遇地震迎、背水侧坝坡5.2.2　小型水库复核计算地震工况时的坝坡稳定，可参照《水工建筑物抗震设计规范》（SL203－97）有关规定执行。5.2.3小型水库坝坡稳定计算可采用瑞典圆弧法，坝坡抗滑稳定安全系数应不小于表5.2.1规定的数值。坝坡抗滑稳定最小安全系数表　　　　　表5.2.1适　用　条　件最小安全系数正常运用条件（稳定渗流期，库水位正常降落）1.15非常运用条件（施工期；库水位非常降落，正常运用条件加地震）1.05注：库水位正常降落――水库正常工作条件下库水位的经常性降落。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　库水位非常降落――水库在非常工作条件下库水位的降落（如自校核洪水位的降落、从水库某一水位降落至死水位以下，水库要求短时间内紧急放空等）。5.2.4　小型水库坝体填筑材料如无粘性土的，其防止渗透变形的允许坡降可采用以土的临界坡降除以1.5～2.0的安全系数来确定。如无试验资料时，无粘性土的允许坡降可采用表5.2.2数据。n无粘性土允许坡降数据表　　　　　　5.2.2渗透变形形式流土型过渡型管涌型Cu＜33≤Cu≤5Cu＞5级配连续级配不连续允许坡降0.25～0.350.35～0.500.50～0.800.25～0.400.15～0.250.10～0.15注：1、Cu－土的不均匀系数；　　　2、表中的数值适用于渗流出口无滤层的情况。　6　建筑物设计6.1　涵洞6.1.1　小型水库涵洞的设计标准等同于相应的坝体部分。应根据设计、复核水位对涵洞进行稳定、结构强度、过流能力等进行验算。6.1.2　拆建涵洞工程，根据《水闸设计规范》（SL265－2001）要求，在满足设计流量的前提下，应考虑工程管理需要。选用预应力砼涵管的，管径不小于60cm；采用钢筋砼箱涵的，断面尺寸不小于60cm×80cm（宽×高）。　6.2　溢洪道(闸)6.2.1　根据水库泄洪要求，确定溢洪道（闸）相应的宽度和堰顶高程。6.2.2　溢洪道上、下游两侧的护砌长度及消能设施应満足水工建筑物设计规范要求，其中护砌长度应以溢洪道最大下泄量时不影响坝体的安全为宜。6.2.3　n溢洪闸的设计标准等同于坝体的设计标准。溢洪闸过闸流量在満足经调洪演算所需的最大下泄量的基础上，应按《水闸设计规范》对溢洪闸的稳定、消能、防渗及结构强度等进行验算。7　管理设施7.0.1　根据管理规范要求，在小型水库除险加固项目中应安排必要的管理、观测、运行等设施。7.0.2　小（1）型和小（2）型病险水库可结合除险加固，分别兴建120m2和80m2的管理、生产用房。7.0.3　除险加固项目中必须包含水位、雨量观测设施。对需报汛小型水库，可以采用水雨情自动测报设施。7.0.4　为便于防汛抢险和安全管理需要，可结合除险加固兴建部分防汛道路，路面宽度控制4.0m以内，路面宜采用砂石结构。8　设计单位资质和要求8.0.1　为确保小型水库除险工程项目的设计质量，承担除险加固的小（1）型和小（2）型病险水库工程项目设计任务的设计单位必须持有乙级以上（含乙级）资质。8.0.2　承担小（1）型和小（2）型病险水库除险加固工程的设计单位，应按照安全鉴定（论证）结论意见，结合工程项目的具体情况，做好设计文件的编制工作。9　工程投资编制要求n9.0.1　小型水库除险加固工程项目投资概（预）算编制应按江苏省水利厅二000年颁发的《江苏省水利基本建设工程设计概算编制规定》、《江苏省水利工程概算定额》及二○○三年动态基价有关规定执行。9.0.2　如在实施过程中国家和行业颁布新的相关规定，则统一按新颁布的规定执行。10　主要参考文献1、中华人民共和国国家标准《防洪标准》GB50201－94国家技术监督局、中华人民共和国建设部联合发布　1994年　　北京2、中华人民共和国行业标准《小型水利水电工程碾压式土石坝设计导则》SL189－96　　中华人民共和国水利部发布　1997年　　北京3、中华人民共和国行业标准《碾压式土石坝设计规范》SL274－2001中华人民共和国水利部发布　　2002年　　北京4、中华人民共和国行业标准《水库大坝安全评价导则》SL258－2000中华人民共和国水利部发布　　　　2001年　　北京5、中华人民共和国行业《标准水闸设计规范》SL265－2001　中华人民共和国水利部发布　　　　2001年　　北京6、中华人民共和国国家标准《堤防工程设计规范》GB50286－98中华人民共和国建设部　　　　　1998年　　北京n7、全国“星火计划”丛书　　小型水库管理丛书第一分册《水文与水利计算复核》　　水利电力出版社　　1994年　　北京8、《农田水利基础知识》江苏省科学技术出版社　1987年　南京