廷旺水库除险加固初步设计

1综合说明11概述111工程概况廷旺水库位于来宾市武宣镇大禄村黔江支流濠江河上，距武宣县县城约7KM。坝址位于东经10937,北纬2337，主要灌溉大禄村。水库坝址以上集雨面积182KM2，水库原总库容20万M3，有效库容1560万M3，调洪库容440万M3。廷旺水库是一座以灌溉为主兼养殖等综合利用的小（2）型水库。工程具体地理位置图见工程地理位置图。廷旺水库有效灌溉面积300亩，最大实灌面积400亩。下游防洪保护廷旺水库溃坝对下游影响的范围面积150KM2，受影响的村有那塘、大禄、烟厂和码头等，影响人口500人，耕地700亩。水库2004年的注册登记洪水标准为20年一遇洪水设计，300年一遇洪水校核,正常蓄水位10045M。本次鉴定按国家防洪标准GB5020194和水利水电工程等级划分及洪水标准GL2522000复核，本次评价采用的洪水标准为20年一遇洪水设计，200年一遇洪水校核。水库总库容20万M3，设计洪水位为10127M,校核洪水位为10150M，正常蓄水位10045M。廷旺水库属V等工程，主要永久性水工建筑物级别为5级。水库枢纽建筑物主要由大坝，溢洪道、放水涵管组成。1大坝坝型为均质土坝，总长955M，坝顶宽3M，最大坝高62M，坝顶高程10237M，重新铺筑泥结石路面，路面由中心向两侧放坡15；两侧设置浆砌石路缘石，宽035M；内坡坡比为124，采用100MM厚C15砼护坡，砼护坡下垫100MM厚碎石垫层，坡脚沿线设一道C15砼护勒；外坡坡比为12，采用草皮护坡，坡脚设干砌石贴坡排水。2溢洪道原溢洪道位于大坝右端，溢流堰为开敞式宽顶堰，原堰顶高程为10145M，宽32M，溢洪道由进口段、泄槽段组成，进口底板及两侧边墙均为浆砌石结构。本次设计将原溢洪道的底板边墙全部拆除重建，曾加消力池段，并将整个消力池扩至2275M，堰顶高程10145M。溢洪道底板采用300MM厚的C20钢筋砼进行护砌，两侧边墙采用M75浆砌石重力挡墙进行支护；在溢洪道下游设置消力池，池长10M，宽2275M。3输水设施新建输水设施由进口段、放水塔、输水直管及出口段组成，出水口与原灌溉渠道衔接，进水口高程为9868M，出水口高程9843M，中心线总长967M。输水直管在原衬砌处套入500PVC管。廷旺水库于1966年1月建成发挥灌溉效益。由于当时历史条件、技术、财力等条件限制，工程未作全面的地质勘察工作，又为群众性施工，施工质量、建设标准低。施工时缺乏机械设备和施工材料，大坝坝体采用人工填筑，施工质量差，无竣工验收资料。据水库管理员回忆，施工队伍为群众性队伍，由于缺乏机械设备，运土靠人工挑运、碾压靠拉石辊压实，上坝土料无土样试验依据，更无施工质量监督，工程质量无法控制。112工程存在的主要问题及安全评价结论和意见廷旺水库大坝是在解放前所建小山塘的土堤基础上逐年加高培厚而成，溢洪道和输水设施均与大坝同期建设，水库于1957年冬蓄水发挥效益。由于工程施工质量差，水库投入运行后，险情不断，虽经多次维修加固，仍难以达到除险目的。因此，水库管理部门于1989年将原坝废弃，同时在其下游新建1座大坝，坝型仍为均质土坝。工程于1989年冬基本建成蓄水并投入运行。因新建大坝工程质量欠佳，水库重新投入运行近二十年来，一直带病运行，先后出现不同程度险情，为此，水库管理部门又于1996年和1999年进行维修加固，从而形成今天的规模和面貌。廷旺水库大坝安全评价报告于2008年12月完成。经过广西来宾市水利局组织专家对该报告进行审查，鉴定廷旺水库为三类坝。一、工程存在的主要问题如下1、大坝沉陷稳定，无大的异常变形和裂缝，但存在着大坝填土密实度不均匀现象。内、外有局部小沉陷发生。无反滤体设施，内坡干砌块石护坡松动、脱落严重。内外坡均无排水沟。以上问题对坝体的稳定造成严重威胁。2、溢洪道全长有37M，底板及两侧浆砌石衬砌，砌石多处松动，右侧护堤偏低，由于运行年限已久，左右侧护堤的浆砌石挡土墙及底板浆砌石已破烂不堪，迎水面所有的披荡大部分已脱落，危及大坝安全。3、放水涵管斜管浆砌石风化严重，砌石多处松动，砂浆老化脱落，漏水严重。坝内直管为灰浆砌石底与边墙，料石盖板涵管，砂浆老化，以致输水涵管周围漏水严重，外壁与坝体填土间存在渗流通道，直管出口周围存在漏水现象；出口无消能设施，直管基础淘蚀严重，对坝体的稳定造成严重威胁。4、水库无水文、水工观测设施，无管理房及管理设施，运行管理经费严重缺乏，平时无人看守，上下游坝坡杂草灌木丛生。5、廷旺水库大坝坝首至大禄村有025KM的机耕路与其相连，且最大路面宽25M，最小路面宽15M，路面坑坑洼洼，不能满足防汛抢险车辆通行。6、水库安全管理手段不完善，管理制度不健全。大坝可供鉴定的资料相当缺乏，使大坝的管理处于盲目状态。二、安全评价结论及鉴定意见（一）安全鉴定结论1、大坝沉陷稳定，无大的异常变形和裂缝，但存在着大坝填土密实度不均匀现象。内、外有局部小沉陷发生。无反滤体设施，内坡干砌块石护坡松动、脱落严重。内外坡均无排水沟。以上问题对坝体的稳定造成严重威胁。2、溢洪道全长有37M，底板及两侧浆砌石衬砌，砌石多处松动，右侧护堤偏低，由于运行年限已久，左右侧护堤的浆砌石挡土墙及底板浆砌石已破烂不堪，迎水面所有的披荡大部分已脱落，危及大坝安全。3、放水涵管斜管浆砌石风化严重，砌石多处松动，砂浆老化脱落，漏水严重。坝内直管为灰浆砌石底与边墙，料石盖板涵管，砂浆老化，以致输水涵管周围漏水严重，外壁与坝体填土间存在渗流通道，直管出口周围存在漏水现象；出口无消能设施，直管基础淘蚀严重，对坝体的稳定造成严重威胁。4、水库无水文、水工观测设施，无管理房及管理设施，运行管理经费严重缺乏，平时无人看守，上下游坝坡杂草灌木丛生。5、廷旺水库大坝坝首至大禄村有025KM的机耕路与其相连，且最大路面宽25M，最小路面宽15M，路面坑坑洼洼，不能满足防汛抢险车辆通行。6、水库安全管理手段不完善，管理制度不健全。大坝可供鉴定的资料相当缺乏，使大坝的管理处于盲目状态。鉴定防洪标准20年一遇洪水设计，200年一遇洪水校核。（二）鉴定意见1、为确保大坝安全，建议对坝内坡进行防渗护坡处理、清除坝下游杂树、杂草，修补坝面塌坑；新建坡脚的堆石反滤排水棱体。2、拆除旧砌体，重新建溢洪道。3、重建放水涵管，增设出口消能设施。4、尽快修好上坝公路，为汛期防洪物资供应作好路通的保障。5、增设大坝水文水工安全监测设施，正常开展运行管理和安全检查、监测以及维修养护。6、建管理房1套，健全各项管理规章制度。根据广西小（2）型水库大坝安全鉴定办法（试行），综上所述，大塘水库大坝安全状况鉴定为三类坝。分项评价结果见表111。表111大塘水库大坝分项评价建筑物防洪安全性分级运行管理评价工程质量评价渗流安全性分级结构安全性分级金属结构安全性分级大坝CC溢洪道CC输水设施B差不合格CC12水文121流域概况廷旺水库于1966年1月建成。水库位于武宣县武宣镇大禄村旁黔江左侧小支流上，地理位置为东经10937,北纬2337，距离武宣县城7KM。廷旺水库位于黔江左侧小支流上,坝址控制流域集雨面积182KM2，坝址以上主河流长度2KM，河流平均坡降252。廷旺水库流域河流属于丘陵性小河沟，根据广西壮族自治区地表水资源中的多年平均输沙量模数等值线图，查得水库流域的年平均输沙量模数约150T/KM2，在广西属于轻侵蚀级和重侵蚀级的过度地带。122水文气象特性廷旺水库于1966年1月建成。水库位于武宣县武宣镇大禄村旁黔江左侧小支流上，地理位置为东经10937,北纬2337，距离武宣县城7KM。廷旺水库位于黔江左侧小支流上。该小支流发源于武宣县武宣镇大禄村西北，自西北向东南流入廷旺水库，出库后向东南流经那塘村后，汇入黔江。廷旺水库坝址控制流域集雨面积182KM2，坝址以上主河流长度2KM，河流平均坡降252。廷旺水库流域河流属于丘陵性小河沟，河床坡降较陡，库区周边和河流沿岸植被一般，多为矮灌木丛，土壤类型主要为红壤。由于流域地表植被一般，地表泥沙侵蚀不强，根据广西壮族自治区地表水资源中的多年平均输沙量模数等值线图，查得水库流域的年平均输沙量模数约150T/KM2，在广西属于轻侵蚀级和重侵蚀级的过度地带。13工程地质131大坝基础地质库区处于中低山丘陵地区，库区周围中山区，南低北高，一般海拨在130300M。山丘灌木丛生，坝两岸为土丘,左岸较平缓。库区及坝址出露地层为石炭系下统岩关阶（C1Y）层薄层红色、黄褐色、灰色、灰岩、砂岩、页岩夹硅岩。复盖层黑褐色砂质粘土夹碎石，块石及黄褐色砂质粘土夹碎石，厚度010米不等分布于库区缓坡地带。库区内没有发现塌陷，滑坡等不良地质现象。库岸基本处于稳定状态。大坝基岩为灰色石英砂岩夹少量泥岩，砂岩呈厚层状，成份以石英为主，细粒结构，坝基结构稳定。132填土特征性坝体填筑土料都来源于坝址附近的残坡积土层，为黄色含砂砾粘土及粘土。结构中等密实，以可硬塑状为主。碎石分布不均，约1020。大小一般053CM不等，呈不规则棱角状，成份以风化泥岩及灰岩碎块为主。134地质构造及地震本区近期未发现有新的构造运动和地震迹象，区域地质稳定性较好。根据中国地震动参数区划（GB183062001）的划分，本区的地震动峰值加速度小于005G，相应的地震基本烈度小于度。14工程任务及规模141地区社会经济概况廷旺水库枢纽工程由大坝，溢洪道、放水涵管等建筑物组成。水库是一座以灌溉为主，兼顾养殖等综合利用的小（2）水库。武宣县位于广西中部，209国道、黔江过境，是重要的交通枢纽。全县辖7镇3乡，县人民政府驻武宣镇，行政区域面积1739KM2，耕地面积为86788万亩。武宣镇位于武宣县中部，2007年武宣镇总人口731万人，耕地总面积3744公顷，全镇财政收入4373万元142除险加固的必要性大廷旺水库于1966年1月建成。由于当时历史条件、技术、财力等条件限制，工程未作全面的地质勘察工作，又为群众性施工，施工质量、建设标准低。施工时缺乏机械设备和施工材料，大坝坝体采用人工填筑，施工质量差，造成水库在运行时不断有险情出现，威胁着下游人民生命财产的安全。15工程布置及主要建筑物151工程等级及建筑物级别廷旺水库总库容20万M3，有效库容156万M3，调洪库容4万M3，是一座以灌溉为主兼养殖等综合利用的小（2）型水库。根据水利水电工程等级划分及洪水标准SL2522000，本次设计采用的洪水标准为20年一遇洪水设计（P5），200年一遇洪水校核（P05），消能防冲按10年一遇洪水设计。水库工程等别为V等，主要永久性水工建筑物级别为5级。防汛抢险道路按四级公路标准。152工程总体布置廷旺水库枢纽建筑物主要由大坝、输水建筑物、溢洪道等建筑物组成。由于是除险加固工程，除新改建输水建筑物外，其它枢纽建筑物的总体布置与原总体布置基本一致。本次除除险加固设计枢纽主要建筑物情况如下（1）大坝坝型为均质土坝，总长955M，坝顶宽3M，最大坝高62M，坝顶高程10237M，重新铺筑泥结石路面，路面由中心向两侧放坡15；两侧设置浆砌石路缘石，宽035M；内坡坡比为124，采用100MM厚C15砼护坡，砼护坡下垫100MM厚碎石垫层，坡脚沿线设一道C15砼护勒；外坡坡比为12，采用草皮护坡，坡脚采用干砌石贴坡排水。（2）溢洪道原溢洪道位于大坝右端，溢流堰为开敞式宽顶堰，原堰顶高程为10145M，宽32M，溢洪道由进口段、泄槽段组成，进口底板及两侧边墙均为浆砌石结构。本次设计溢洪道进口段底板采用300MM厚的C20钢筋砼进行护砌，堰顶高程为10045M；下泄段坡比为14，保留底板及下泄波段原底板浆砌石，现浇30CM厚C20钢筋混凝土进行衬砌；拆除溢洪道两侧的边墙，两侧做新的边墙，在溢洪道下游设置新的消力池，池长10M，宽2275M，池深12M；（3）输水系统新建输水设施由进口段、放水塔、输水直管及出口段组成，出水口与原灌溉渠道衔接，进水口高程为9868M，出水口高程9843M，中心线总长967M。输水暗涵为箱型C20钢筋混凝土结构，宽08M，高16M。（4）防汛抢险公路乡村道路可直达廷旺水库，无需建设防汛道路。（5）管理房廷旺水库管理用房建筑面积为50M2。16金属结构及电工161金属结构廷旺水库主要建筑物有大坝、输水设施、溢洪道及防汛抢险公路等，工程级别为V等，根据工程总体布置方案，金属结构设置在输水设施新建放水塔进口，共设置各类闸门1扇，各类门槽1孔，各类启闭设备1台套。金属结构设备清单见表611。新建输水设施包括喇叭型进水口、放水塔、输水直管，然后与原灌溉渠道衔接。放水塔闸门井内设有一道工作闸门。162电工廷旺水库工程为管理房配置一套生活用电照明设备，从大坝下游的村庄引电线接入。17施工组织设计171施工条件1711对外交通廷旺水库坝址于武宣县廷旺村附近，距县城约7KM，距禄新镇7KM。坝首与村委机耕路相连，但路面坑坑洼洼，能满足车辆通行，整个工程交通较为方便。1712建筑材料来源及水电条件本工程所需的主要材料有钢材、水泥、木材、碎石、块石、砂。钢材、水泥、木材等主要材料到县城购买，运距25KM。大坝填筑所需的土料根据现场调查情况，选在是本村一带山坡开采，土质以褐色粘土、粉质粘土，含少量碎石为主，储量和质量能满足工程设计需求。施工生产及生活用水，水库作为提供水源，承包方自行架设引水管路。施工用电从村委现有电源通过架线送至施工区。172施工方法及施工机械1721施工布置该次修复加固工程主要建筑物有主坝及防水涵管封堵、新建放水涵洞等，建筑物间距离较近，相对较集中，施工管理方便，且整个工程的工作量不大，因此，工程只考虑设一个施工区。施工区生产系统主要有简易拌和站、材料堆放场、仓库、预制场、加工厂等。根据周围地形条件，施工区场地选择位于坝的左岸缓坡地上布置。1722施工机械主要的施工机械，采用挖掘机、推土机、自卸汽车、拖拉机、中压灌浆机、砼搅拌机、打夯机、双胶轮机、振捣器等，根据施工要求分别选用不同的类型。173施工计划安排工程计划工期8个月，第一年9月份开始准备工作，第二年4月份完工。库区内侧的建筑物在2月底完成，其余项目在计划工期的时间内完成。18水库淹没处理及工程占地由于该工程是除险加固工程，水库的防洪特征水位基本不变，故不存在淹没处理问题。根据水工设计提供的工程布置及建筑物，工程永久占地及施工临时占地均为原库区管理范围内用地。因此该工程不再计算水库淹没处理及工程占地补偿费用。19环境保护设计主要不利影响。仅在工程施工时局部小范围的植被和绿化会遭到暂时性的破坏。主要有利影响。除险加固工程建成后，恢复和扩大了灌溉面积，促进了灌区土地资源的开发和农业经济的迅速发展，从而带动各行业的发展，人民生活得以提高，对促进社会经济发展起着重要的推动作用。110水土保持1101水土流失防治责任范围通过分析主体工程设计资料，结合实地调查，确定本项目水土流失防治责任范围面积为050HM2，其中土料场为028HM2，弃碴场为020HM2。1102水土保持措施设计（1）设计深度根据有关要求及规定，本方案的设计深度与主体工程的设计深度相一致，即同为初步设计深度。（2）设计水平年设计水平年为主体工程建成完工后的第1年，即2009年。1111工程管理廷旺水库是一个总库容20万M3，以灌溉为主结合养殖等综合利用的小（2）型水库工程。该水库隶属武宣县禄新镇主管，由廷旺村委管理，负责大坝、输水系统、库区和灌区的管理。廷旺水库的工程管理范围与保护范围，由武宣水利局按中华人民共和国水利部水库工程管理设计规范SL10696有关规定，结合廷旺水库的具体情况确定。1112工程观测设施大塘水库没有观测设施，本次设计新配观测设施有水位观测尺。112设计概算本工程概算主要依据广西水电厅2007年颁发的广西壮族自治区水利水电建筑工程概算定额及有关文件编制。工程总投资11878万元，其中建筑工程7758万元，机电设备及安装工程55万元，金属结构设备及安装工程477万元，临时工程533万元，独立费用1518万元，预备费542万元，移民与环境部分500万元（其中环境影响费200万元，水土保持费300万元）。2水文21流域概况廷旺水库于1966年1月建成。水库位于武宣县武宣镇大禄村旁黔江左侧小支流上，地理位置为东经10937,北纬2337，距离武宣县城7KM。廷旺水库位于黔江左侧小支流上。该小支流发源于武宣县武宣镇大禄村西北，自西北向东南流入廷旺水库，出库后向东南流经那塘村后，汇入黔江。廷旺水库坝址控制流域集雨面积182KM2，坝址以上主河流长度2KM，河流平均坡降252。廷旺水库流域河流属于丘陵性小河沟，河床坡降较陡，库区周边和河流沿岸植被一般，多为矮灌木丛，土壤类型主要为红壤。由于流域地表植被一般，地表泥沙侵蚀不强，根据广西壮族自治区地表水资源中的多年平均输沙量模数等值线图，查得水库流域的年平均输沙量模数约150T/KM2，在广西属于轻侵蚀级和重侵蚀级的过度地带。22气象廷旺水库于1966年1月建成。水库位于武宣县武宣镇大禄村旁黔江左侧小支流上，地理位置为东经10937,北纬2337，距离武宣县城7KM。廷旺水库位于黔江左侧小支流上。该小支流发源于武宣县武宣镇大禄村西北，自西北向东南流入廷旺水库，出库后向东南流经那塘村后，汇入黔江。廷旺水库坝址控制流域集雨面积182KM2，坝址以上主河流长度2KM，河流平均坡降252。廷旺水库流域河流属于丘陵性小河沟，河床坡降较陡，库区周边和河流沿岸植被一般，多为矮灌木丛，土壤类型主要为红壤。由于流域地表植被一般，地表泥沙侵蚀不强，根据广西壮族自治区地表水资源中的多年平均输沙量模数等值线图，查得水库流域的年平均输沙量模数约150T/KM2，在广西属于轻侵蚀级和重侵蚀级的过度地带。23基本资料收集整理231流域特征参数的复核廷旺水库于1966年1月建成。本次复核集雨面积、河流长度及河流坡降均在110000地图上进行水库坝址以上流域集雨面积为182KM2，河道长度2KM，河流平均坡降252。232水文基本资料廷旺水库于1966年1月建成，属小（2）型水库，至今已运行41年。由于水库集雨面积较小，流域内无任何水文测站，因此本次设计洪水复核采用雨量资料推求，雨量资料采用水库测站实测观测资料。流域附近的雨量站主要有武宣水文站、北堂水库、达开水库测站、石牙雨量站，各测站基本情况见表231。廷旺水库流域附近测站情况表表231站名观测项目项目观测年限所在河流武宣水文站水位、流量、泥沙、雨量等1935今黔江北堂水库测站雨量1960现在武赖河达开水库测站水位、流量、雨量等1962年现在马来江石牙雨量站雨量1978今蒙村河武宣水文站在黔江干流上，位于武宣县城南门外窑步码头，控制集雨面积196655KM2，是国家基本水文站，距离乐业水库坝首约114KM。该站于1934年12月设立，1935年开始观测水位，进行为数不多的流量测验。1944年1946年因日寇侵华观测中断，1951年10月改为水位站，1952年复设为水文站。1935年1951年期间位于相思码头，称武宣（一）站。1952年上移820M为当今位置，称为武宣（二）站。观测的资料项目有水位、流量、泥沙、雨量、蒸发、水温等，各项资料均按规范整编，精度较高，可靠性好。由于武宣水文站与廷旺水库直线距离约45KM，可作为廷旺水库水文计算的主要依据站。北堂水库测站、达开水库测站、石牙雨量站距离廷旺水库较远，代表性不及北堂水库测站，故仅做参考。24径流廷旺水库流域内没有径流观测资料，只能采用间接方法推求径流。本次设计只对地表水进行径流计算。242径流计算廷旺水库流域内没有测站，故本次廷旺水库的径流采用降雨量资料推求。根据广西区水利电力厅出版的广西壮族自治区地表水资源查等值线图得廷旺水库流域多年平均年径流系数为055。由于距离较近，本次设计直接采用武宣水文站的雨量资料进行径流计算。根据武宣水文站1935年2006年实测雨量资料，得到廷旺水库流域多年平均年降雨量1370MM，多年平均径流深为7535MM，进一步计算得，廷旺水库坝址处多年平均地表流量为0043M3/S，多年平均径流量1371万M3；再从广西壮族自治区地表水资源查得廷旺水库流域多年年径流变差系数CV030，CS2CV，由此求得廷旺水库集雨面积内各种频率年平均流量，成果见表241。廷旺水库集雨面积内径流成果表表241频率P及相应平均流量M3/SQM3/SCVCS510152050808590950043032CV06620601056305330417031902990275024225洪水251洪水标准廷旺水库于1966年1月建成。本次设计计算，水库的总库容185万M3，根据水利水电工程等级划分及洪水标准SL2522000的规定，工程等别为等，工程规模属于小（2）型水库，水库永久建筑物级别为5级。设计洪水标准为20年30年一遇洪水，校核洪水标准为200300年一遇洪水。本次设计按规范规定，按20年一遇洪水设计，200年一遇洪水校核，消能防冲按10年一遇洪水设计，与原设计标准相同。252设计洪水2521洪水成因与特性廷旺水库洪水主要由暴雨径流形成，坝址以上流域植被一般，河流两岸为丘陵区，每年48月为洪水发生季节。由于水库没有实测洪水资料，故本次设计采用设计暴雨间接推求洪水。2522设计暴雨由暴雨引起的洪水，一般都是暴雨核心部分即短历时（小于一天）暴雨参加形成设计洪峰的，而且对于中小型水库，设计洪峰对水库设计影响较大，洪水过程线形状的影响相对较小，因此小流域设计洪水计算方法可以着重于设计洪峰的计算。廷旺水库的集雨面积182KM2，本次采用年最大24小时暴雨作为设计依据。廷旺水库附近的武宣水文站1934年12月设立，到目前为止共有1935年2006年降雨量观测资料。由于武宣水文站资料系列较长，整编比较规范，且武宣水文站与廷旺水库直线距离约45KM，故本次直接采用武宣水文站资料计算。武宣水文站年最大24H降雨量系列见表251。武宣水文站年最大24小时降雨量成果表表251年份年最大24小时年份年最大24小时年份年最大24小时19367291961155119845391937565196270419859181938621196349919868491939899196413881987778194083519658611988809194110331966687198954719421790196714181990128619431072196824231991978194411411969112019921261194716361970145219938301948879197115911994132719491306197289219951098195092619737131996114819511031197413991997759195277719756651998167119539261976237819991286195473019778872000106519557861978700200112091956740197960520021708195773219801165200311451958854198162520041155195997219828622005100019605681983132320061151由表251年最大24小时雨量系列计算得，武宣水文站多年平均年最大24H降雨量H24104MM，变差系数CV038。后经P型频率曲线适线，采用多年平均年最大24H降雨量H24104MM，变差系数V045，偏态系数S35V。廷旺水库直接采用武宣水文站的年最大24小时暴雨成果。廷旺水库设计暴雨成果见表252，其频率曲线见图21。廷旺水库年最大24H设计暴雨成果表表252年最大24H设计暴雨（MM）均值（MM）CVCS/CVP05P0510404535290196根据2001年11月广西壮族自治区水文水资源局编写的广西壮族自治区暴雨统计参数等值线图集中短历时降雨量等值线图,查得廷旺水库流域年最大24H设计暴雨均值在100110MM左右，CV值为04505，与计算成果基本吻合。因此本次设计采用成果是合理的。9999999998995999800100501020512510203040506070809095020406080100120140160180200220240260280300320340360380400均值104，CV045，CS/CV35根据水库所在地点从2001年广西壮族自治区暴雨统计参数等值线图集中查10分钟、1小时、6小时的H0、CV等值线图，得各历时均值和CV值，24小时雨量均值和CV值采用本次复核的设计暴雨成果，再查模比系数KP表计算各历时频率的降雨量，成果见下表表253。廷旺水库各历时降雨量表表253年最大24H设计暴雨（MM）时段（MM）CVCS/CVP05P510分钟2003354123131小时5003535114836小时750453520914124小时104045352901962523洪水计算本次设计采用广西水文水资源局编写的广西暴雨径流查算图表中的瞬时单位线法与推理公式法。计算过程如下廷旺水库计算洪水采用的流域参数为集雨面积F182KM2，主河流长度L2KM，河流平均坡降为J252。在广西暴雨径流查算图表中查廷旺水库流域中心所在各分区图产流分区为第2区；汇流分区为三区；雨型分区为第2区；由此计算得廷旺水库流域平均最大蓄水量为WM120MM，初损I036MM。根据廷旺水库流域特征及下垫面情况，查编制说明表八，产流期平均下渗率F取8MM/H，稳定入渗率取3MM/H。廷旺水库控制流域集雨面积为182KM2，小于100KM2，且没有暴雨中心出现，故不进行点面雨量折减。由瞬时单位线法及推理公式法推求的设计、校核洪水成果见下表254。廷旺水库洪水计算成果比较表表254瞬时单位线法推荐采用推理公式频率洪峰流量（M3/S）洪水总量（万M3）洪峰流量（M3/S）洪水总量（万M3）校核P05476462449462设计P534291297291从表254中的两种方法计算结果来看，瞬时单位线法比推理公式法推求的成果稍大，从偏于安全角度考虑，本次设计推荐采用瞬时单位线法的成果。廷旺水库设计校核洪水过程线见表255。廷旺水库设计、校核洪水过程线表255洪峰流量（M3/S洪峰流量（M3/S校核设计校核设计时段小时（P05）（P5）时段小时（P05）（P5）000105590269050150301156323910300601154472091504509012384179206011912538014925075385133611193090693135346090351053381433106041203411453160304513516915301515079215528655677550162716121483165256654724591724174764491752267524745718211812341818519685868388191819741358195165956733282015010626298205135廷旺水库洪水过程线01020304050600246810121416T（小时）Q（M3/S）校核洪水（P05）设计洪水（P5）图22254施工洪水根据施工要求和水库降雨径流特性，施工期选取11月次年1月，施工洪水采用三年一遇或五年一遇设计标准。由于廷旺水库流域内没有实测流量资料，故仍采用设计暴雨间接推求施工洪水。根据广西暴雨径流查算图表中的推理公式法推求得洪水成果见表256。廷旺水库施工洪水成果表256频率Q（11月次年1月）P333209P2031926泥沙廷旺水库无泥沙实测资料，只能采用间接方法推求。经查广西水文图集中的多年平均输沙量模数等值线图，得流域重心处的年输沙模数为150T/KM2，则廷旺水库坝址处年输沙量为273T。3工程地质与土工试验31大坝基础地质库区处于中低山丘陵地区，库区周围中山区，南低北高，一般海拨在130300M。山丘灌木丛生，坝两岸为土丘,左岸较平缓。库区及坝址出露地层为石炭系下统岩关阶（C1Y）层薄层红色、黄褐色、灰色、灰岩、砂岩、页岩夹硅岩。复盖层黑褐色砂质粘土夹碎石，块石及黄褐色砂质粘土夹碎石，厚度010米不等分布于库区缓坡地带。库区内没有发现塌陷，滑坡等不良地质现象。库岸基本处于稳定状态。大坝基岩为灰色石英砂岩夹少量泥岩，砂岩呈厚层状，成份以石英为主，细粒结构，坝基结构稳定。32大坝的填土质量评价坝体勘察主要以搜集资料、现场调查结合少量坑探工作为主。（1）坝体浸润线及反滤体情况现场检查及了解，大坝无排水棱体及排水沟，坝外坡无渗水现象。（2）大坝填土特征坝体填筑土料都来源于坝址附近的残坡积土层，为黄色含砂砾粘土及粘土。结构中等密实，以可硬塑状为主。碎石分布不均，约1020。大小一般053CM不等，呈不规则棱角状，成份以风化泥岩及灰岩碎块为主。（3）大坝安全复核参数建议值大坝安全复核参数建议值类比同类工程，按经验值确定。表31廷旺水库填土物理力学参数建议值表容重抗剪强度饱和天然干孔隙比粘聚力内摩擦角SRDECKN/M3KPA20195014500827251633溢洪道工程地质条件评价溢洪道位于大坝左端，开敞式宽顶堰。溢洪道两侧边坡及底板为残坡积含碎石土层。抗冲能力低。下游无消能设施，洪水冲刷、淘蚀较严重。天然重度195KN/M3承载力特征值FAK180200KPA,压缩模量ES68MPA摩擦系数F03504034输水建筑物工程地质条件与评价输水涵洞位于大坝右坝肩的坝体内，为台阶式石箱斜放水管和穿坝干管构成。斜管浆砌石风化严重，砌石多处松动，砂浆老化脱落，漏水严重。直管出口周围存在漏水现象；出口无消能设施，直管基础淘蚀现象，存在安全隐患。35结论及建议1、库区内断裂构造不太发育，区域地质稳定性较好。根据中国地震动参数区划图（GB183062001），区内地震动峰值加速度为005G，地震基本烈度为度区。水库规模小，水位不高，诱发地震的可能性不大。2、库区周围地势较高，地表水是库水补给的主要来源。库区调查结果，没有发现明显的库区渗漏问题。水库建成以来，蓄水正常，没有发现库岸滑坡等不良地质现象，水库库岸基本处于稳定状态。3、大坝填筑土为黄色含砂砾粘土及粘土。经现场检查，坝体密实度不均匀。没有发现坝身变形、开裂等不良现象。大坝无反滤体及排水沟，存在安全隐患。4、溢洪道底板及两侧浆砌石，已破烂不堪，损毁较严重，影响水库安全运行。5、输水设施涵管老化破损，管壁漏水，存在安全隐患。6、本阶段主要以收集资料、结合地面调查及少量勘探工作为主。水库建成年代较早，年久失修，险情不断。建议下一步开展水库除险加固勘察及设施工作，消除其安全隐患，确保水库安全运行。4工程任务和规模41地区社会经济概况廷旺水库于1966年1月建成。水库位于武宣县武宣镇大禄村旁黔江左侧小支流上，距离距武宣镇3KM。廷旺水库枢纽工程由大坝，溢洪道、放水涵管等建筑物组成。水库是一座以灌溉为主，兼顾养殖等综合利用的小（2）水库。武宣县位于广西中部，209国道、黔江过境，是重要的交通枢纽。全县辖7镇3乡，县人民政府驻武宣镇，行政区域面积1739KM2，耕地面积为86788万亩。2007年末全县总人口424494万，其中农业人口371万。有壮、苗、侗等少数民族28万人。人口自然增长率10。2007年全年实现地区生产总值313236亿元，其中第一产业增加值131189亿元，第二产业增加值92944亿元，第三产业增加值89103亿元。人均地区生产总值7419元。财政收入25018亿元。全社会固定资产投资完成额86855亿元。社会消费品零售总额607亿元。城镇居民人均可支配收入11811元，人均消费性支出7333元。农村居民人均纯收入3079元，人均生活费支出2135元。城乡居民年末储蓄存款余额1892亿元。武宣县是个典型的农业县，经过几年的发展，武宣县逐渐形成主要以制糖、建材、矿冶、农产品加工和非资源性轻纺加工等五大产业为主的工业体系；农业逐步形成以蔗糖、优质谷、畜牧、食用菌、水果和茶叶等为主六大特色产业。武宣镇位于武宣县中部，2007年武宣镇总人口731万人，耕地总面积3744公顷，全镇财政收入4373万元，农民人均纯收入3908元。武宣镇是一个以农业为主的乡镇，主要种植作物为糖料蔗、水稻，2007年粮食总产量102万吨，糖料蔗总量2570万吨，水果产量7110吨，肉类产量7078吨，水产品产量1368吨。42除险加固的必要性廷旺水库于1966年1月建成。由于当时历史条件、技术、财力等条件限制，工程未作全面的地质勘察工作，又为群众性施工，施工质量、建设标准低。施工时缺乏机械设备和施工材料，大坝坝体采用人工填筑，施工质量差，造成水库在运行时不断有险情出现，威胁着下游人民生命财产的安全。受武宣县水利局委托，依据水库大坝安全评价导则SL2582000及大坝安全评价办法水建管2003271号等现行有关规程规范技术标准，广西海蓝综合设计有限公司于2008年10月编制完成了广西壮族自治区来宾市武宣县廷旺水库大坝安全评价报告并上报，同年来宾市水利局组织专家对广西壮族自治区来宾市武宣县廷旺水库大坝安全评价报告进行评审，并提出鉴定意见，同意廷旺水库为三类坝的鉴定结论。工程存在的主要问题如下1、大坝填土密实度不均匀。内、外有局部小沉陷发生。无反滤体设施，内坡干砌块石护坡松动、脱落严重。内外坡均无排水沟。2、溢洪道底板及两侧浆砌石多处松动，右侧护堤偏低，左右侧护堤的浆砌石挡土墙及底板浆砌石已破烂不堪，迎水面所有的批荡大部分已脱落，危及大坝安全。3、放水涵管斜管浆砌石风化严重，砌石多处松动，砂浆老化脱落，漏水严重。坝内直管为灰浆砌石底与边墙，料石盖板涵管，砂浆老化，以致输水涵管周围漏水严重，外壁与坝体填土间存在渗流通道，直管出口周围存在漏水现象；出口无消能设施，直管基础淘蚀严重，对坝体的稳定造成严重威胁。4、水库无管理房及管理设施，运行管理经费严重缺乏，平时无人看守，上下游坝坡杂草灌木丛生。5、廷旺水库大坝坝首至大禄村有025KM的机耕路与其相连，且最大路面宽25M，最小路面宽15M，路面坑坑洼洼，不能满足防汛抢险车辆通行。6、水库安全管理手段不完善，管理制度不健全。廷旺水库对下游下游影响的范围面积15KM2，受影响的村有那塘、大禄、烟厂和码头等，影响人口500人，耕地700亩。廷旺水库大坝鉴定为三类坝，在未彻底进行除险加固之前，水库将无法确保影响范围内村庄、耕地以及人民生命财产安全，同时其工程效益也得不到有效发挥。因此，为确保大坝安全，充分发挥工程效益，消除下游安全隐患，解决灌溉等用水，促进灌区内农业生产，建设和谐安全的社会，对廷旺水库除险加固是十分必要的。43洪水调节431水库泄流能力曲线廷旺水库是均质土坝，溢洪道位于大坝右岸，为开敞式宽顶堰，溢流堰顶净宽34M，堰顶高程10045M。本次设计重新对其进行计算，其泄流计算公式为QMNBH3/2G2式中Q下泄流量（M3/S）；侧收缩系数，1；M自由溢流的流量系数；N闸孔孔数，N1；B堰顶宽M；H堰上水头M。据此计算得水库泄水建筑物水位泄流能力关系成果见表431及图“廷旺初文02”。廷旺水库水位泄水建筑物泄流能力关系成果表431水位假定高程水位（M）1004510055100651008510105101251014510165流量（M3/S）0060250111210323452594432水库库容曲线廷旺水库于1966年1月建成，至今已运行43年，由于无法找到原设计资料，本次设计采用110000地形图进行量测库容曲线，经计算水位库容曲线其成果见表432及图“廷旺初文03”。经与原资料的总库容、校核洪水位基本对应，故本次设计直接采用本次复核成果。廷旺水库水位库容关系曲线表432水位假定高程水位（M）958969659797598985库容（万M3）00080451123248水位（M）9999510010051011015102库容（万M3）678811134159185212433核定起调水位廷旺水库是均质土坝，溢洪道位于大坝右岸，为开敞式宽顶堰，堰顶高程10045M。由于该溢洪道无闸门控制，洪水季节通过开敞式宽顶堰溢洪道泄洪，水库的正常蓄水位为堰顶高程。因此，本次设计核定起调水位为10045M。434调洪运用方式廷旺水库是小（2）型水库，大坝右侧布置敞开式溢洪道。洪水季节，在水库水位高出10045M后，来水通过溢洪道自由下泄。所以廷旺水库的调洪运行方式为无闸门的自由下泄。435调洪计算及成果分析根据设计洪水过程线、水库水位与泄水建筑物泄水能力关系、水库水位库容关系进行洪水调节计算，确定水库各防洪特征水位，起调水位为溢洪道堰顶高程10045M，根据水量平衡公式利用半图解法进行调洪演算过程如下水量平衡公式为122121VTQTQ式中Q1、Q1时段初入库、出库流量（M3/S）；Q2、Q2时段末入库、出库流量（M3/S）；V1、V2时段初、时段末水库蓄水量（万M3）。根据下泄流量关系曲线及水位库容曲线绘制QV/TQ/2的关系曲线即工作曲线，再根据设计、校核洪水过程线及工作曲线进行调洪演算。调洪演算过程及计算结果见下表433435。廷旺水库设计P5调洪演算过程表表433时间（小时）入流M3/SV/TQ/2M3/S水位M出流M3/S库容万M3000073110045000132050307321004600113210607371004700513315090744100490151342119753100520351352538577410059120138369381610069405143353389791010118815943411131101273381734516910481011325416657929181008913015355550855100777371476483833100725451456545982510071481144744982210070458144754578221007045314484188201007044014485388817100694081439358813100683781439532881010067348143102988061006731914210526980310066289142112397991006525914211520979610064235141121797911006321114112514978710062184140131197821006115713913509077610059130139廷旺水库校核P05调洪演算过程表表434时间（小时）入流M3/SV/TQ/2M3/S水位M出流M3/S库容万M30000731100450001320501573210045000132103073410046002132150457371004700613320607421004901213325075748100510231343090754100530371353510576010055055136412076510056079137451357701005810113851507751005912113855677804100662991426121869100798591496547210801011928616974761268101504681857524711471013035417481239771010018615985868896100851111519741866100798371489567385310076723147106268461007565914610559084110074615146115638371007358214511544782910071515145123848191006943014412538081410068389143133618131006837314313534681110068357143143318091006734114314531680710067326142153018051006731114215528680310066296142162718021006628114216525680010065266142172417981006525114117522679610065240141182117941006422714118519679210063213141191817891006319914019516578710062184140201507841006117014020513578110061156139廷旺水库调洪演算成果表表435频率P05P5Z正M10045Z堰顶M10045Z起调M10045Q入M3/S476341Z上游M1015010127V万M3185173Q下泄M3/S468338调洪计算结果设计P5洪峰流量341M3/S，洪水位10127M，下泄流量338M3/S，库容173万M3；校核P05洪峰流量476M3/S，洪水位10150M，下泄流量468M3/S，库容185万M3。廷旺水库本次设计成果见下表446。廷旺水库本次设计水库特性表表446项目数据成果集雨面积KM2182河长KM2坡降252设计暴雨MM196洪峰（M3/S）476设计P5洪量（万M3）462设计暴雨MM290洪峰（M3/S）340校核P05洪量（万M3）294调节性能年调节设计洪水位M10127校核洪水位M10150正常蓄水位M10045死水位（M）9631总库容万M3185调洪库容万M353有效库容万M3129死库容万M3035工程布置及主要建筑物51设计依据511工程等别及建筑物级别廷旺水库总库容20万M3，有效库容156万M3，调洪库容4万M3，是一座以灌溉为主兼养殖等综合利用的小（2）型水库。根据水利水电工程等级划分及洪水标准SL2522000，本次设计采用的洪水标准为20年一遇洪水设计（P5），200年一遇洪水校核（P05），消能防冲按10年一遇洪水设计。水库工程等别为V等，主要永久性水工建筑物级别为5级。防汛抢险道路按四级公路标准。512设计基本资料（一）采用的主要依据及技术规范1广西柳江县水利局委托书。2广西壮族自治区柳江县廷旺水库大坝安全鉴定评价报告及有关部门的鉴定和核查意见。3水利水电工程初步设计报告编制规程DL502193。4溢洪道设计规范SL2532000。5碾压式土石坝设计导则SL18996。6水工砼结构设计规范SL/T19196。7水利水电工程等级划分及洪水标准SL25220008其它现行有关规范。（二）气象及水库主要数据1年平均风速23M/S；2水库正常蓄水位10045M；3水库设计洪水位10127M（333）；4水库校核洪水位10150M（033）；（三）工程地质及地震（1）地基物理力学指标