xxx水库初步设计报告(完整).doc
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1、全有文档友情提供 全有中国 工程设计甲级:工程设计甲级: 工程勘察甲级:工程勘察甲级: xx 省 xx 县 xx 河 xx 溪 xxx 水水库库除除险险加加固固工工程程 初步设计报告初步设计报告 目目 录录 1. 综合说明综合说明.1-1 1.1 绪言.1-1 1.2 水文.1-3 1.3 地质.1-5 1.4 工程任务和规模.1-7 1.5 加固设计.1-8 1.6 金属结构.1-10 1.7 施工.1-10 1.8 环境保护.1-11 1.9 水土保持.1-11 1.10 劳动安全与卫生.1-12 1.11 淹没、工程占地与移民.1-12 1.12 工程管理.1-12 1.13 设计概
2、算.1-13 1.14 工程经济评价.1-13 1.15 结论及今后工作意见.1-14 1.16 综合说明附件、附图、附表.1-15 全有文档友情提供 全有中国 2 水水 文文2-1 2.1 流域概况.2-1 2.2 气象.2-1 2.3 水文观测与水文资料.2-2 2.4 径流.2-2 2.5 设计洪水.2-3 2.6 泥沙.2-13 2.7 施工洪水.2-13 2.8 水情自动测报系统.2-14 3 工程地质工程地质.3-1 3.2 区域地质概况.3-1 3.4 坝址区工程地质条件.3-2 3.5 各建筑物工程地质条件和工程质量评价.3-3 3.6 水库病险类型划分.3-5 3.7 天
3、然建筑材料.3-6 3.8 结论与建议.3-7 4 工程任务和规模工程任务和规模4-1 4.1 社会经济概况.4-1 4.2 工程任务和规模.4-2 4.3 工程现状和存在问题.4-3 4.4 工程除险加固的必要性.4-4 4.5 正常蓄水位和死水位.4-5 4.6 水库洪水调节.4-5 4.7 水库抗洪能力复核.4-11 5 加固工程设计加固工程设计5-1 5.1 设计依据.5-1 5.2 工程等别与建筑物级别.5-2 5.3 安全鉴定主要成果.5-2 5.4 大坝加固设计.5-3 5.5 溢洪道加固设计.5-7 5.6 涵管加固设计.5-8 全有文档友情提供 全有中国 5.7 坝后电站
4、.5-8 5.8 建筑物结构分析与水力学计算.5-8 5.9 主要工程量.5-28 6 金属结构金属结构6-1 7 施工组织设计施工组织设计7-1 7.1 施工条件.7-1 7.2 施工导流.7-2 7.3 主要加固工程施工.7-3 7.4 施工总布置.7-5 7.5 施工进度安排.7-6 7.6 主要技术供应.7-7 8 环境影响评价环境影响评价8-1 8.1 环境现状.8-1 8.2 加固工程对环境的影响.8-2 8.3 环境保护设计.8-3 8.4 环境监测.8-5 8.5 存在问题和建议.8-5 9 水土保持设计水土保持设计9-1 9.1 编制依据.9-1 9.2 项目区水土流失和水土
5、保持现状.9-2 9.3 水土流失特点及预测.9-2 9.4 水土流失防治方案.9-6 9.5 水土保持方案实施进度安排及工程量.9-12 9.6 水土流失监测.9-13 9.7 投资概算及效益分析.9-14 9.8 方案保证实施措施.9-16 10 劳动安全与卫生劳动安全与卫生10-1 10.1 设计依据.10-1 10.2 工程施工及运行中安全危害因素.10-1 10.3 施工中的卫生危害因素.10-2 10.4 安全卫生设施.10-4 全有文档友情提供 全有中国 11 淹没、工程占地与移民淹没、工程占地与移民11-1 12 工程管理设计工程管理设计12-1 12.1 管理机构.12-
6、1 12.2 工程管理范围和保护范围.12-1 12.3 工程管理设施.12-2 12.4 工程管理任务.12-3 12.5 工程监测.12-4 12.6 水情自动测报系统.12-4 13 工程概算工程概算13-1 13.1 工程概况.13-1 13.2 主要投资指标.13-1 13.3 编制原则及依据.13-1 13.4 基础单价计算.13-1 13.5 工程概算.13-2 14 经济评价经济评价14-1 14.1 工程概况.14-1 14.2 经济评价依据与条件.14-1 14.3 国民经济评价.14-1 附件: 1、大坝安全鉴定报告书 2、三类坝鉴定结果核查意见表 全有文档友情提供
7、全有中国 图纸目录图纸目录 图序图 名图号 1水库现状图xxx初设01 2副坝、溢洪道现状图xxx初设02 3主坝除险加固平面布置图xxx初设03 4副坝、溢洪道除险加固平面布置图xxx初设04 5除险加固施工总体布置图xxx初设05 6主坝加固横断面及细部结构图xxx初设06 7主坝防渗墙纵断面图xxx初设07 8副坝加固横断面及细部结构图xxx初设08 9溢洪道结构布置图(一)xxx初设09 10 溢洪道结构布置图(二)xxx初设10 全有文档友情提供 全有中国 11 涵管结构布置图xxx初设11 11 1. 综合说明综合说明 1.1 绪言绪言 1.1.1 工程工程地理位置地理位置 x
8、xx 水库位于南河江二级支流xx 河 xx 溪上游,坝址在 xx 县 xx 镇以西约 6km 处 xx 溪的支流上,距 xx 县政府所在地屯城镇 14km,距省 会 xx 市约 65km。 该水库是一宗以灌溉为主,结合防洪、发电、供水、养鱼等综合效 益的中型水利枢纽工程。 1.1.2 工程现状和存在问题工程现状和存在问题 xxx 水库始建于 1958 年,由当时 xx 县水利电力局设计并于同年 4 月开工兴建,1972 年竣工投入。电站 1979 年修建,位于放水涵管尾端, 发电尾水直接进入干渠渠首。电站装机容量 125kW,厂房为双层结构, 单层面积 48m2。1980 年改建上游浆砌石护坡
9、和维修防浪墙;1982 年改 建上游干砌石护坡;1983 年上游干砌石护坡被台风 破坏(4m0.6m),于 1984 年获修复;1992 年局部维修溢洪道;2004 年利用三防应急资金整 治主坝上下游坝坡、涵管进出口、涵管启闭机室、进库公路等形成现状 规模。水库的管理单位为 xxx 水库工程管理处,隶属 xx 县水务局领导。 水库现状大坝设计洪水标准为 100 年一遇,校核洪水标准为 1000 年一遇。设计洪水位 112.09m(1956 年榆林高程基准,下同) ,相应库 容 1177 万 m3;校核洪水位 112.64m,总库容 1261 万 m3。 水库枢纽由主坝、副坝、溢洪道和 1 座输
10、水涵管组成。主坝位于 库区右侧,为均质土坝,坝顶长 190.5m,坝顶宽 5.0m,坝顶高程 113.70m,防浪墙顶高程 114.80m,最大坝高 27.33m,上游护坡为砼面 板护坡,下游护坡为草皮护坡,坝脚设有排水棱体。 副坝位于库区左侧,坝顶长 62m,顶宽 4m,最大坝高 7m,坝顶 12 高程 114.3m,没有防浪墙。上游护坡型式为干砌块石护坡,下游为草 皮护坡,没有排水棱体。 溢洪道为无闸控制开敞式折线宽顶堰,过流净宽 18.0m,堰顶高程 110.38m,陡坡段水平投影长 58.7m,挑流式消能,鼻坎顶高程 94.48m。 放水涵 1 座,为钢筋砼圆形压力管,长 60m,内径
11、 0.8m,进口底 板高程 97.86m,出口高程 95.9m,最大过流能力 5.97m3/s。下接发电机 组,水流经过发电机组或灌溉叉管后进入渠道。 坝后电站位于高涵尾端,装机 1x125kW,双层结构。建于 1979 年, 现正正常并网发电。 根据我院专家组安全鉴定成果和水利部大坝中心的核查意见,xxx 水库存在以下问题:主、副坝顶坝顶高程不满足规范要求,主坝下游坝 坡抗滑稳定安全系数不满足规范要求,坝体填土压实度不足,渗透系数 不满足规范要求,且排水棱体出水量较大;主、副坝坝顶宽度不足;溢 洪道堰体和侧墙渗水严重;输水涵管闸门漏水、启闭机设备较陈旧、锈 蚀严重;水库进库公路路况差;安全监
12、测设施不完善。大坝存在白蚁危 害现象;管理所房屋老化,已属危房,工程管理条件落后。 1.1.3 工程除险加固工程除险加固的必要性的必要性 xxx 水库位于 xx 江上游,是一宗以灌溉为主,结合防洪、发电等 综合效益的中型水利枢纽工程。水库坝址以上集雨面积 8.73km2,加上 xxx 水库引水工程 3.21km2,水库实际集雨面积 11.94km2,坝址以上河 长 5.65km,总库容 1261 万 m3。水库设计灌溉面积 2.16 万亩,现实际 灌溉面积 0.8 万亩。水库溃坝将影响下游 xx 镇沙田、下沙两个村委会, 2950 人口、2.0 万亩农田和国道中线和一条省级公路的安全。水库大坝
13、 一旦出险,势必给下游群众生命财产和国家基础设施造成重大破坏和损 失。 xxx 水库已于 2007 年 2 月由我院做了大坝安全鉴定,并于 2007 年 13 5 月由省水务局专家组评审通过。2008 年 12 月 13 日水利部大坝安全管 理中心委托水利部珠江委员会核查确认为三类坝,水库需要进行除险加 固。 1.1.4 勘测设计情况勘测设计情况 xxx 水库大坝安全鉴定由我院承担,已于 2007 年 4 月完成, 2008 年 2 月水利部大坝安全管理中心核查确认为三类坝,水库需 要进行除险加固。 受 xx 县水务局的委托,我院为 xxx 水库的除险加固进行前期工作, 包括坝址地形图测量、地
14、质勘察等工作。我院于 2007 年 11 月12 月 组织了相关专业人员完成了水库的地形图测量、地质测绘、勘察、勘探、 料场调查、土工试验等工作。 于 2008 年 2 月中旬收到大坝中心的核查意见后,以省水务局专家 组的审查意见作为主要的设计依据,组织设计人员认真细致全面深入地 对大坝各安全性状做了进一步分析计算与论证,找出问题,提出方案, 采取措施,完成了除险加固的初步设计,并编制完成了xxx 水库除险 加固工程初步设计报告送审稿。 本次初设采用 1956 年榆林高程基准,独立坐标系统。 1.2 水文水文 1.2.1 流域概况流域概况 xx 河发源于 xx 县的长旦岭,向北流经 xx 县的
15、 x 村、老 x 村、x 训、 xx 县的 x 炳、至九岭转向东北流经 xx 县新竹的 x 桥、xx 等地,在 xx 村附近汇入 xx 河,是南河江的二级支流。河流长度 29km,流域面积 147.89km2,河流多年平均流量 4.4m3/s,河床平均坡降 3.89,主河道 天然总落差 126m。坝址以上集雨面积 8.73km2,加上 xx 岭水库引水工 程 3.21km2,水库实际集雨面积 11.94km2。坝址以上河长 5.65km,河床 比降 1.45%。流域地势自南向北倾斜,大部分分水岭高程在 100150m 之间,属山区向丘陵过度区。 14 多年平均气温 23.5C,多年平均风速 2
16、.1m/s,多年平均 10 分钟最 大风速 21.6m/s,多年平均相对湿度 84%。台风暴雨是本地区主要的气 象特征之一,是本流域的主要降雨形式,也是本流域洪水的主要雨源。 流域多年平均降雨量 1905mm,多年平均径流深 980mm,多年平均 径流系数 0.51,多年平均来水量 1170 万 m3,多年平均流量 0.371m3/s。 本流域暴雨常发生在 411 月,较集中于 510 月,一年内的暴雨次 数与降雨的丰枯有关,丰水年达 811 次,枯水年仅 12 次。一次连续 的降雨过程为 35 天,最长可达 15 天;暴雨多为 12 天,最长为 3 天, 一天雨量占三天雨量的 40100%。
17、形成本流域暴雨的天气系统主要为热 带气旋(包括热带低压、热带风暴和台风) 、冷空气及热雷雨,其中尤 以热带风暴和台风所产生的暴雨强度大,覆盖面广,时空分布均匀,易 产生较大洪水。 本流域洪水来自短期降雨的汇集,洪水发生较集中于 510 月,洪 水峰形以单峰居多,复峰较少。 1.2.2 洪水标准及成果洪水标准及成果 xxx 水库原设计标准为 100 年一遇设计,1000 年一遇校核。正常蓄 水位 110.38m,相应库容 1175 万 m3,死水位 97.86m,相应库容 80 万 m3。设计水位 111.76m,相应库容 1329 万 m3,校核水位 112.28m,相 应库容 1435 万
18、m3。 xxx 水库的防洪标准按山区、丘陵区确定,为了跟原有的资料保持 一致,水库仍按 100 年一遇设计,1000 年一遇校核进行工程设计标准 复核。 xxx 水库没有入库流量观测资料及实测洪水资料,流域内也没有时 段实测雨量资料。故入库设计洪水的计算按无资料地区采用xx 省水 文图集 (1991 年版)查测暴雨资料,用 xx 省综合单位线和推理公式 (1988 年修订)两种方法计算坝址设计洪水,选择其中较合理的坝址 设计洪水作为入库设计洪水。在两种方法经过合理协调,使设计洪峰流 15 量比较接近以后,采用广东省综合单位线方法的计算成果作为本次洪水 复核的最终成果。 1.2.3 泥沙泥沙 x
19、xx 水库无实测泥沙资料,采 xxx 站悬移质输沙量的多年平均侵蚀 模数 91.6t/km2按面积比拟进行推算。xxx 水库年平均悬移质输沙量为 1094t,推移质输沙量为 219t,年泥沙淤积量为 1313t,根据泥沙干密度 =1.3t/m3,转换为泥沙体积为 1010m3/年,建库 47 年来沙总量为 6.17 万 t,相当于 4.75 万 m3,按水库使用年限考虑,对现有库容影响不大。 1.2.4 施工洪水施工洪水 每年 11 月份以后,雨量明显减少,进入枯水季节,至次年 4 月以 后,雨量渐增,因此每年的 11 月到次年的 4 月是水利工程施工的最佳 时期,根据施工组织设计中施工工期的
20、安排,施工洪水按 114、123 月两个时段,采用白糖雨量站 19611988 年不同时段的 降雨量资料推算。 根据除险加固工程设计要求,输水涵管不需要拆除重建,因此当水 位低于涵管进口高程时,进入水库的水将全部被拦截在水库内,而水位 在涵管进口高程以上的,涵管将作为施工期间的排水设施,根据施工组 织设计,工程施工时水库水位只能放至输水涵管进口高程 97.86m,施 工期间放水涵管作为仅有的排水设施,根据不同施工期期间洪水过程进 行调算,其成果为:在时段 114 月,P=10%时,洪水流量为 23.8m3/s,不使用涵管排水时施工洪水位为 99.80m,使用涵管排水时洪 水位为 99.30m;
21、P=20%时,洪水流量为 19.76m3/s,不使用涵管排水时 施工洪水位为 99.35m,使用涵管排水时洪水位为 98.95m。在时段 123 月,P=10%时,洪水流量为 17.85m3/s,不使用涵管排水时施工洪水位为 99.32m,使用涵管排水时洪水位为 98.94m;P=20%时,洪水流量为 14.82m3/s,不使用涵管排水时施工洪水位为 98.98m,使用涵管排水时 洪水位为 98.68m。 16 1.2.5 水情自动测报系统水情自动测报系统 xxx 除险加固工程之前,xx 县已安排 xxx 水库进行除险加固。在该 工程的除险加固设计中已列有中心站,因此,xxx 水库的水情自动测
22、报 系统只需要建设库区测站即可把数据发送到水情测报中心。xxx 水库除 险加固工程水情自动测报系统需投资 73.44 万元。 1.3 地质地质 1.3.1 区域地质区域地质 库区地貌属于丘陵地貌单元,地形稍有起伏,库区内植被良好,坝 址处河床高程约 88.0m。水库区地层主要为大面积出露的二叠纪三叠 纪的花岗岩(PT)和晚白垩纪的花岗闪长岩(K2) ,零星出露白垩 系下白垩统鹿母湾组砂砾岩(K1l) ,库区北部大面积出露白垩系下白垩 统鹿母湾组砂砾岩(K1l) 。库区地表均为砂砾岩全风化的砂质砾质粘性 土覆盖,厚度为 25m。 工程场区北部发育有近东西向的 xxxx 构造带,相距约 22km,
23、南 部发育有近东西向的 xxxx 构造带,相距约 27km。库区西部分布有次 级的北东向的 xxxxx 构造带,相距约 9km。上述构造带在近期活动不 明显,或其活动目前处于相对稳定阶段。据区域地质资料,坝址区未发 现断裂构造线穿越。 根据中国地震动参数区划图(GB183062001),工程区场地地 震动峰值加速度为 0.15g,相当于地震基本烈度度。 1.3.2 库区工程地质条件库区工程地质条件 库区属于丘陵地貌单元,地势稍有起伏,库区地表多为砂砾岩风化 的砂质砾质粘性土覆盖,厚度大于 25m,属弱透水性岩土层。库区周 围丘陵连绵起伏,植被发育,外围无大型邻谷存在,地形封闭较好,不 存在库水
24、向周边渗漏的地形地质条件。查阅区域地质资料可知,库区无 大断裂带穿越,也未发现明显的新构造差异活动迹象及不良地质作用。 经多年水库蓄水运行验证,库岸稳定,不存在渗漏、坍塌和诱发地震等 17 工程地质问题。 1.3.3 坝址区工程地质条件坝址区工程地质条件 坝基为全强风化砂砾岩。全风化砂砾岩在坝址区坝基均有分布, 其渗透系数较小,是坝基的相对不透水层;强风化砂砾岩在坝址区坝基 均有分布,岩石极破碎,透水率较大,属于中等透水性岩体。安鉴阶段 和本阶段的地质勘察均未发现坝基有明显的渗漏情况,本水库坝址区坝 基不存在渗漏问题。 输水涵洞未发现渗漏等不良工程地质问题,运行状况良好。坝体土 质量不均匀,质
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