水库除险加固工程安全度汛方案 16页

建设单位样板×××水库除险加固工程安全度汛方案编制单位：吉林省×××水库管理局编制日期：二〇〇九年四8n目录一、编制目的1二、水库工程概况1三、汛期调度运用计划3四、除险加固工程项目法人机构的建立及批准文件4五、除险加固工程建设主要内容及工期51.工程建设主要内容52．工程总工期5六、施工期水文计算分析7七、主体工程施工度汛措施14八．施工导流168n×××水库除险加固工程安全度汛方案一、编制目的×××水库除险加固工程经水利部松辽委、吉林省发改委批复立项建设（吉发改审批字［2008］803号），拟定工期2009年4月至2010年12月，涉及大坝加固、第一溢洪道、第二溢洪道加固处理和施工导流，为保质保量如期完成工程建设任务，针对建设期间水库度汛问题，特编制《×××水库除险加固工程安全度汛方案》，以下简称《度汛方案》。二、水库工程概况×××水库位于吉林省长春市南郊，距长春市区16km的×××上。是一座以供给长春市工业和生活用水为主，同时结合下游防洪、防涝和养鱼等综合利用的大型水库。设计城市日供水量24.3×104m3。枢纽工程于1958年7月20日动工至1962年11月竣工。1965年11月至1967年6月为增强水库调洪能力，将溢洪道由原自由式溢流堰改建为三孔泄洪闸。1976年6月至11月间为确保三日降水400mm不溃坝，在原溢洪道西侧开挖出宽50m8n的临时溢洪道作为度汛保坝措施。1983年3月以防御可能最大洪水为标准的保坝工程全面开工，工程于1987年全部竣工。1998年兴利增容工程建设；1999年9月除险加固遗留问题处理工程开工，于2001年9月完工。水库防洪标准为100年一遇洪水设计，可能最大洪水校核。设计洪峰流量为1880m3/s，七日洪水总量2.90×108m3，相应库水位220.48m，库容4.05×108m3。复核洪峰流量为6850m3/s，七日洪水总量7.8×108m3，相应库水位222.64m，库容5.92×108m3。库区最大淹没面积为97.5km2。正常高水位219.63m，相应库容为3.43×108m3。死水位210.80m，相应库容0.15×108m3。×××水库枢纽工程主要包括土坝、溢洪道及输水洞。工程等别为Ⅱ等，主要建筑物为2级。大坝：亚粘土均质土坝，全长2680m，坝顶宽8m，坝顶高程223.95m，最大坝高18.15m，防浪墙高1.2m，于高程218m处设2m宽马道一条。溢洪道：位于大坝西侧。第一溢洪道，进口闸室设有三孔弧形钢闸门（宽10m，高5.8m），最大渲泄能力为1100m3/s。第二溢洪道，进口闸室设有三孔弧型钢闸门（宽12m，高9m），最大渲泄能力为1940m3/s。输水洞：位于大坝西端，为双孔1.1×1.4m钢筋混凝土压力涵洞，由坝底通过,最大泄量为29.8m3/s，输水洞洞长约为175m。水库流域多年平均降水量为601mm。六至九月为汛期，7月下旬至8月中旬为主汛期，汛期平均降水量为451mm，占全年降水量的75%。主汛期平均降水量为147mm，占汛期降水总量的32.6％8n。多年平均径流量为2.34×108m3，径流系数0.2。三、汛期调度运用计划水库防洪调度按省防汛抗旱指挥部批准的控制运用计划执行，具体调度方案为：设防标准：防御可能最大洪水，调洪最高水位222.64m，相应库容5.92×108m3，最大出库流量3040m3/s。防洪限制水位：按分期控制即汛前期为219.32m，相应库容3.22×108m3；主汛期为218.83m，相应库容2.90×108m3；汛后期为219.63m，相应库容3.43×108m3。泄流方式：库水位在汛限水位以下，确保长春市供水。库水位在汛限水位以上，发生20年一遇洪水与50年一遇洪水控泄。实际运行方式为：水库遭遇20年一遇洪水控泄250m3/s；50年一遇洪水控泄350m3/s；发生100年一遇洪水时，控制泄流400m3/s；遭遇300年一遇洪水，考虑到长春城区段堤防安全，控制泄流460m3/s；发生300年至1000年一遇洪水，第一溢洪道泄量不超过630m3/s；发生1000年以上洪水时，尽水库最大能力泄洪，以确保大坝安全。水库分期设计洪水调洪成果表如表1。8n水库分期设计洪水调洪成果表表1单位：水位——m，库容——104m3，流量——m3/sP（％）PMP0.010.10.33125时间Ⅰ防洪限制水位219.32(6月1日~6月30日)最高库水位222.48220.42219.91219.69219.53219.41219.33相应库容57624399973624734696335963278532251最大泄流量2966460350350250250250Ⅱ防洪限制水位218.83(7月1日~8月31日)最高库水位222.64221.46221.06220.88220.36220.03219.60相应库容59170484324503843636396263712834137最大泄流量304025302180460400350250Ⅲ防洪限制水位219.63(9月1日~9月30日)最高库水位222.30221.00220.91220.62220.28219.95219.82相应库容55916445494382241532389443653035606最大泄流量288121372115460400350250四、除险加固工程项目法人机构的建立及批准文件2009年2月10日，我局按照省水利厅关于病险水库除险加固工程建设管理的实施意见精神组建了项目法人，法人机构名称吉林省×××水库除险加固工程建设管理处。2009年2月17日，吉林省水利厅以吉水建管〔2009〕75号文批复同意组建吉林省×××水库除险加固工程建设管理处，为×××水库除险加固工程项目法人，下设建设管理部和计划财务部；×××为吉林省×××水库除险加固工程建设管理处处长，为×××8n水库除险加固工程项目法定代表人，×××为×××水库除险加固工程项目技术负责人。施工期间的防汛工作由吉林省×××水库管理局负责，施工单位服从其指挥。五、除险加固工程建设主要内容及工期1.工程建设主要内容本次除险加固主要内容有改造大坝上游护坡，补足大坝下游护坡碎石；对防浪墙进行补强处理，坝顶下游侧增设栏杆；坝基防渗处理措施；对输水洞取水塔及洞身采取补强处理措施，对尾水渠进行护砌；第一、第二溢洪道维修改造，尾水渠加固；修建防汛道路；并在原坝顶层面上增补沥青混凝土层面；对第一、第二溢洪道、输水洞出口、输水洞取水塔事故闸门、工作闸门、检修闸门、启闭机、电动葫芦进行更换或大修。水库设计洪水标准由100年一遇提高为500年一遇，校核洪水标准仍为可能最大洪水。工程总投资9552.88万元。2．工程总工期根据设计工程量以及施工总进度计划，安排施工总工期为2年，即2009年4月至2010年10月，具体见表2及施工计划横道图。8n施工工期安排计划表表2序号项目名称施工期一坝基防渗处理2009.4－2009.71土坝防渗处理2009.4－2009.7二土坝工程2009.4－2010.101坝顶部分2009.7－2010.102下游坡裂缝处理2009.4－2009.83输水洞和溢洪道转弯处理2010.8－2010.104下游护坡工程2009.8－2010.105上游护坡工程2010.4－2010.10三溢洪道及输水洞工程（含金结安装）2009.4－2010.101第一溢洪道工程2009.4－2009.122第二溢洪道工程2010.4－2010.103尾水渠汇合口至×××段2010.4－2010.104输水洞工程2009.5－2010.10四安全监测系统2009.8－2010.101大坝安全监测系统2009.8－2010.10五防汛自动测报及调度系统2009.8－2010.101防汛自动测报及调度系统2009.8－2010.10六附属工程2010.4－2010.101交通工程2010.8－2010.102房屋建筑工程2010.4－2010.103水土保持工程2010.4－2010.104机电设备及安装2010.4－2010.108n控制性工期：土坝防渗处理（完工日期2009年7月）、坝前坡处理（完工日期2010年11月）、第一溢洪道加固（完工日期2009年12月）、输水洞加固（完工日期2010年10月）。六、施工期水文计算分析在保证工期的前提下，土坝前坡护砌在主汛前完成汛限水位以下工程，溢洪道的施工避开主汛期，保证水库安全度汛。土坝上游坡面处理最低高程为215.00m，以下为拆除的砌石等抛投护脚。水库蓄水215.00m以上主要影响第一和第二两个溢洪道处理工程、第一溢洪道堰前闸墩、底板、边墙以及检修门槽等部位需要进行凿除补强等处理，溢洪道与输水洞之间的转弯处理工程。坝前坡计划于2010年4月开工建设，从2009年汛后开始结合供水降低库水位，至2010年4月初将库水位降至215.00m，满足供水外的多余水量将弃掉。计划控泄流量不超过30m³/s，确保不影响下游河道及城市安全。因此需要对坝前坡工程建设涉及的水位控制方案进行了相关的水文计算，具体如下：1．采用的相关资料。采用×××水库1960-2006年的蒸发、城市供水及入库资料。2．对2010年4月1日水位控制在215.00m时2009年汛后水位控制的推算。推算的资料时限为2009年10月－2010年4月，其中蒸发采用历年各月平均值，入库资料分3种情况考虑：（1）8n历年相应各月平均值；（2）实测资料范围内相应连续6个月的最大入库；（3）实测资料范围内相应连续6个月的最小入库；城市供水按每月700×104m3考虑。计算成果详见×××水库水文计算表3～表8，同时成果表中附上历年4月1日水位在215.00m左右水库实际运行情况表可供参考。为使2010年4月1日水位降到215.00m，正常情况下建议2009年10月1日水位不高于216.50m，12月1日水位控制在215.80－215.60m之间。如果汛末蓄水较多，可选择控泄，按照控泄流量不超过30m3/s，控泄时间为2009年10月和11月，通过调节2010年4月1日水库水位可降到215.00m。3．对施工计划中2010年5月30日和7月1日的水位进行了推算。蒸发及城市供水仍采用上述资料。入库资料分3种情况考虑：（1）历年相应各月入库的平均值；（2）历年相应各月连续入库的最大值；（3）历年相应各月入库的最大值；依据上述资料，以4月1日水位215.00m起进行推算，5月30日、7月1日相应水位均不超过217.00m、218.83m，施工可据此安排分段施工。详见表9～表11。8n×××水库水文计算成果表七、主体工程施工度汛措施工程建设工期安排保证水库安全度汛，溢洪道启闭机闸门施工安排在主汛期以外时间，不影响已批复的汛期调度运用计划的执行。（1）坝基防渗处理工程：坝基防渗处理工程2009年4月开工，至2009年7月完工。由于在坝顶沿坝轴线钻孔，因此与坝顶工程交叉，防渗完成后开始土坝加固施工和大坝安全监测系统建设。在坝顶沿坝轴线钻孔，间距1.5m，高压摆喷灌浆，不影响安全度汛。（2）土坝加固工程：主要将坝前坡原有砌石护坡和预制混凝土块护坡拆除至215.00m高程后，将坡面整平后进行重新护砌。并将拆除料抛到215.00m高程以下镇脚，部分运至溢洪道尾水渠用于护坡。新护坡采用混凝土板护坡，混凝土板厚0.25m，板下0.15m碎石垫层。坝后碎石护坡加固是在原护坡上加厚0.15m碎石，不影响安全度汛。14n坝前坡采用分段施工，共分5段，每段长度约500m。根据计划在规定时限内完成坝前坡护砌工作量，并留有余地。在2010年5月20日前护砌至217.00m，在7月1日主汛期到来前护砌至218.83m（汛限水位），10月中旬完成全部坝前坡施工任务。2010年4月1日至5月20日完成215.00～217.00m段面积3637㎡。每段拟投入60人，每天完成100㎡，45天内完成（考虑天气等影响因素计划工期50天）；2010年5月20日至6月30日完成217.00～218.83m段面积3332㎡。拟投入60人，每天完成100㎡，35天内完成（考虑天气等影响因素计划工期40天）；2010年7月1日至9月30日完成218.83～222.00m段面积5770㎡，拟投入50人，每天完成80㎡，75天完成（考虑天气等影响因素计划工期92天）；2010年10月1日至10月30日完成防浪墙贴面混凝土工程。护坡采取随拆除随护砌，保证不被风浪冲毁。如突遇暴雨导致库水位暴涨，拆除后无法及时浇筑混凝土，立即采取抛石和沙袋镇压，在施工现场准备10000条编织袋及砂石土料备用。（3)溢洪道加固工程：水库溢洪设施加固主要有第一溢洪道闸室段、陡坡段、消力池段、扩散段加固和第二溢洪道闸室段加固，两溢洪道尾水渠护砌，闸门金属结构更新等。第一溢洪道工程在2009年4月开始施工，当年完工。在主汛期保证闸门及启闭机可正常运行，遇超过300年一遇以上洪水时，可正常泄洪。在主汛前完成消力池以上溢洪道边坡及底板施工，主汛期及汛后进行消力池以下扩散段施14n工，并做到小范围拆除，及时修复。汛期通过第二溢洪道保证泄洪，第二溢洪道最大泄流能力1940m3/s。第二溢洪道工程闸门及启闭机大修，闸室改建，在2010年汛前开始施工，主汛期保证闸门及启闭机正常运行。300年一遇以下洪水通过第一溢洪道保证泄洪，第一溢洪道泄流能力1100m3/s。两座溢洪道下游尾水渠道工程安排在2010年4月至6月施工，工程量不大，主汛前完工，不影响水库泄洪。金属结构更新采用检修门挡水，随溢洪道工程安排，在非汛期施工，不影响泄洪。两个溢洪道堰前闸墩、底板、边墙以及检修门槽等部位需要进行凿除补强等处理，需要在水位控制215.00m时，在溢洪道引渠底板上修建挡水围堰，详见施工导流。（4）输水洞加固工程：输水洞加固采取内衬10mm厚钢板，钢板后灌注砂浆。输水洞工程考虑不间断供水的情况，单洞处理施工，处理完毕一个后再处理另一个。安排在2009年的4月至10月间施工。输水洞尾渠施工安排在2010年8月至10月间施工。（5）防汛路工程：重新铺设路面，面层采用50mm沥青混凝土和70mm黑色碎石层，下铺10mm厚碎石找平层。2010年秋季主体施工收尾时施工盘山路段和左岸路段。2009年4月1日×××水库水位218.80m，相应库容2.89´108m3，蓄水较多。×××水库坝前坡护坡起始高程为215.00m14n，高水位主要影响坝前护坡、输水洞与溢洪道转弯处理、取水塔塔身处理、溢洪道闸墩补强处理等工程施工。考虑将受影响工程排在2010年汛前开工建设，可在2009年协调用水单位加大城市供水，以消落库水位，这样可将宝贵的水资源得以有效利用，减少弃水。如果今年水库汛期来水较多，利用第二溢洪道弃水控制水位，满足施工需要。具体泄流量将根据情况请示省防汛办批准后执行。八．施工导流本工程涉及导流的建筑物为第一和第二两个溢洪道处理工程、第一溢洪道与输水洞之间的转弯处理工程。由于水库目前为蓄水状态，两个溢洪道堰前闸墩、底板、边墙以及检修门槽等部位需要进行凿除补强等处理，处理部位位于正常蓄水位以下，且水库放空条件有限，因此需要在溢洪道引渠底板上修建挡水围堰，保持基坑内干地施工条件。土坝上游坡面处理最低高程为215.00m，以下为拆除的砌石等抛投护脚，水库可通过溢洪道控泄最低放空至215.00m高程。输水洞工程主要是对洞内进行钢板衬砌以及进水塔水位以上部位的凿毛补强处理，该输水洞为两孔，担负着向长春市供水的重要任务，根据综合技术分析，考虑两孔输水洞不同时施工，在施工一条洞身时，进水塔单孔下闸挡水，施工作业由坝后出口进入，另外一条洞保持供水状态，供水任务基本不受太大影响。（1）导流标准根据《水利水电工程施工组织设计规范》（SL303－2004）的有关规定，围堰结构选定为土石围堰，对溢洪道处理工程来说，仅是加固补强处理，上游水位始终保持在215.00m以下，相对溢洪道来说即使围堰失事，也不会对溢洪道主体以及大坝构成安全威胁，综合考虑确定导流建筑物级别为Ⅴ级，导流建筑物洪水标准定为514n年洪水重现期。春汛期施工导流设计流量为22.5m3/s，大汛期施工导流设计流量为396m3/s，秋汛期施工导流设计流量为33.8m3/s。（2）导流方式水库为已建成水库，对溢洪道的施工处理也安排在非主汛期进行，两个溢洪道不同时施工，第一溢洪道与转弯段间的处理同时施工，并使用同一个导流围堰。在施工第一溢洪道和转弯段时，利用第二溢洪道控制上游水位在215.00m以下，同样施工第二溢洪道时，利用处理完毕的第一溢洪道控泄保持上游水位。两个溢洪道互为导流，即可控制上游水位来满足大坝上游坡面施工，也能保证汛期行洪。（3）导流方案第一溢洪道堰顶高程为214.38m，第二溢洪道堰顶高程为212.00m。施工第一溢洪道期间，由于利用第二溢洪道控泄保持上游库水位为215.00m，因此第一溢洪道前围堰设计挡水位为215.20m，围堰综合超高取1.0m，围堰长45m。围堰结构设计如下：围堰堰顶宽2.0m，堰顶高程216.20m，围堰最大高度3.38m。迎水坡坡比1：2，背水坡坡比1：1.5。围堰为均质结构，围堰堰体材料同样来自土料场的开挖料。第一溢洪道加固完毕后，修建第二溢洪道前围堰。第二溢洪道前围堰设计同样挡水位为215.20m，围堰综合超高取1.0m。围堰长约40m，围堰进占道路由溢洪道左侧坝坡通过至岸上防汛路。围堰结构设计如下：围堰堰顶宽2.0m，堰顶高程216.20m，围堰最大高度3.38m14n。迎水坡坡比1：2，背水坡坡比1：1.5。围堰为均质结构，围堰堰体材料同样来自取土料场开挖料。围堰工程量如下：围堰土方填筑1395m3，围堰拆除1395m3。围堰施工方法：填筑采用1m3挖掘机挖装开挖料，8t自卸自卸汽车运输；围堰拆除采用1m3挖掘机挖装，10t自卸自卸汽车运输弃料。在两个溢洪道下游也要分别修建挡水围堰以免下游回水倒灌。围堰均高为1.0m，围堰顶宽2.0m，与岸上现有道路连接，围堰工程量如下：围堰土方填筑413m3，围堰拆除413m3。施工期间加强监测检查，当发生险情时，进行初步分析，并由水库和施工单位及时组织力量，采取应急的措施，并及时上报；同时由上级水利专家详细分析并确定处置方案；审批调度权限为省防汛抗旱指挥部，执行部门为×××水库管理局。本《度汛方案》经省防汛办批复后执行。超标准洪水及非施工影响出现的险情，执行省防汛办批复《吉林省×××水库防洪抢险应急预案》。二〇〇九年四月二十日14