水库溢洪道扩挖工程施工方案.doc

高家山水库溢洪道扩挖工程实施方案二0一0年十二月高家山水库溢洪道扩挖工程实施方案1、工程概况高家山水库位于崇阳县沙坪镇黄茆村，属黄马冲支流，是一座以灌溉为主，兼有防洪、养殖等综合效益的小（2）型水库。水库承雨面积0.79km2，库区多年平均降雨量1670mm。水库枢纽由大坝、溢洪道、输水管等组成，设计洪水位114.78m，校核洪水位117.1m，正常高水位113.3m，死水位111.1m。水库总库容16.17万m3，其中兴利库容3.22万m3，死库容5.29万m3，最大泄量13.98m3/s，水库设计灌溉面积0.08万亩。水库于1971年10月动工，1972年2月完工。水库坝型为心墙代料坝，坝顶高程116.9m，心墙顶高程116.5m，最大坝高20m。坝长60m，坝面宽9m，大坝上游坡比为1:2.3，未护坡；下游坡比为1:2.07，未护坡；无排水反滤设施。溢洪道位于大坝左坝肩，为宽顶堰，堰宽2.5m， 堰顶高程113.3m，设计最大下泄流量13.98m3/s，无消能设施。 输水管位于大坝右坝肩，输水管进水口高程111.1m，为预制砼圆管，管长为80m，管径为250mm。设计流量为0.1m3/s。进口建筑物为斜卧管。水库下游防洪保护面积0.35万亩，保护人口0.44万人，尤其是水库下游是人口密集的村庄，地理位置十分重要。一旦失事，其后果将不堪设想。2、工程任务和规模高家山水库溢洪道位于大坝右坝肩，为宽顶堰，堰顶高程113.3m，净宽2.5m，均未护砌，无消能防冲设施。溢洪道运行38年来，一直是带险运行，对下游造成较大的安全威胁。因此，对溢洪道进行扩挖是十分必要、也是十分迫切的。根据省水利厅的安排，我们计划对高家山水库溢洪道泄洪能力进行复核，若其泄洪能力不满足要求，将对溢洪道进行专项扩挖。高家山水库属小（2）型水库，为五等工程，溢洪道为5级建筑物。3、洪水复核3.1洪水标准高家山水库处在山丘区，为心墙代料坝，坝顶高程116.9m，最大坝高20m，属小（二）型水库。根据建设部94年颁发的防洪标准（GB50201-94）及咸水库（2001）52号文的有关要求与精神，为此，高家山水库（高家山水库没有实测流量资料，属无资料地区）洪水复核标准选为：设计洪水为20年一遇，核校洪水为200年一遇。32由暴雨资料推求洪水（推理公式法求洪峰流量）32.1流域基本参数流域面积：F=0.79km2坝址以上干流长度：L=1.1km干流平均比降：J=16.132.2设计暴雨量高家山水库设计暴水量的计算查市水利局发放的指导资料，并采用皮尔逊曲线法计算，由设计点雨量推求出设计面雨量（由于洪水复核的对象是小型水库，可忽略面深系数at的影响，取at=1）本水库不同历时典型频率设计暴雨量查下表（一）。表（一）统计时段设计参数设计暴雨值（mm）H（mm）CVKP频率0.5%频率5%0.5510分18.40.42.531.7847331小时470.412.581.80121856小时820.53.061.9925116324小时1170.53.061.9935823332.3暴雨递减指数n查市水利局指导资料中的表24确定，见下表(二)：表（二）N n频率Bn0Nn1P=0.5%0.4720.593P=5%0.4720.6373.2.4暴雨递减指数n与洪峰计算公式中K的关系可查指导资料中表2-9，n与K之间的关系见表（三）。表（三） nkn0 n1P=0.5%（200年）P=5%（20年）nK1K2K3K4nK1K2K3K4n00.4720.4650.5351.1330.3190.4720.4650.5351.1330.319n10.5930.5420.6961.1740.3330.6370.5750.7581.1890.3353.2.5根据指导资料中推荐的公式：计算、m、m/、s、u=L/J1/3=1.1/0.253=4.356m=0.50.21=0.54.3560.21=0.681m/=0.681/4.356=0.1563s：雨力，相当t=1小时的雨量。U：损失参数u=0.0384R240.756， 取u=3mm/h。3.2.6计算Qm与W24并检验流域汇流时间的区间P=0.5%时Qm =K1（m/）k2(SF)k3-K4uF=0.465(0.1563)0.535(1210.79)1.133-0.31930.79=0.1723175.31-0.756=29.45 m3/s将Qm=29.45代入=0.278L/(mJ1/3Qm1/4)得=0.3061.1/(0.6810.25329.451/4)=0.2919/（0.17192.33）=0.2919/0.4006=0.7631小时与n0同属一区间。因此Qm、即为所求。P=5%时Qm =K1（m/）k2(SF)k3-K4uF=0.465(0.1563)0.535(850.79)1.133-0.31930.79=0.1723117.501-0.756=19.49m3/s将Qm=19.49代入=0.278L/(mJ1/3Qm1/4)得=0.2781.1/(0.6810.25319.491/4)=0.306/（0.36133.101）=0.851小时与n0同属一区间。因此Qm、即为所求。3.3由经验公式法（Qm=0.278HtF）推求洪峰流量。Qm=0.278HtF：径流系数取1Ht：为相应频率1小时降雨量。F：承雨面积3.3.1 P=0.5%时的洪峰流量。Qm=0.27811210.79=26.57m3/s3.3.2 P=5%时的洪峰流量Qm=0.2781850.79=18.67m3/s3.4 求P=0.5%及P=5%洪水下的来水总量W24及其相应的历时长T推理公式法、经验公式法求得的洪峰流量值见下表（四） 表(四)计算方法P=5P=0.5推理公式法(m3/s)19.4929.45经验公式法(m3/s)18.6726.57经比较(取较大值)得P=0.5%时,Qm应取29.45m3/sP=5%时,Qm应取19.49m3/s3.4.1 P=0.5%时W24=0.1(H24-10)F =0.1(358-10)0.79=27.49万m3T=5.56W24/Qm=5.5627.49/29.45=5.19小时3.4.2 P=5%时W24=0.1(H24-10)F=0.1(233-10)0.79=17.62万m3T=5.56W24/Qm=5.5617.62/19.49=5.03小时4溢洪道泄洪能力复核由于本次溢洪道扩挖工程主要是针对水库溢洪道泄洪能力严重不足的，所以我们在这里只对溢洪道的泄洪能力进行复核。高家山水库属小（2）型水库，建成运行至今已有四十多年，水库大坝及输水管都存在一定的问题。从安全的角度考虑，我们在这里采用来多少泄多少的原则确定溢洪道泄洪量，不考虑水库的滞洪作用。4.1大坝超高的计算根据碾压土石坝设计规范（SDJ218-84）规定，坝顶超高为：y=R+e+A式中：y坝顶超高（m）R波浪爬高（m）e风壅水面高（m）A安全加高（m）采用蒲田实验站公式计算波浪爬高R，采用碾压土石坝设计规范（SDJ-84）附录一公式计算风壅水面高度e，e=kw2D/2gh（cos）计算时取：吹程D：D=0.2km, 坝前最大水深 h=8m风速W：W设计=15m/s，W校核=10m/s大坝迎水坡为代料土，取K0=0.85，坝坡坡比m=2.3e取值为0A按规范取值计算坝顶超高如下表4-1坝顶超高计算表表4-1P%风壅水面高e(m)波浪爬高R(m)安全加高A(m)计算坝顶超高 (m)现有坝顶高程允许最高水位(m)0.500.170.30.47116.9116.43500.270.50.77116.9116.13则以坝顶高程控制，大坝的校核洪水位不能超过116.43米，设计洪水位不能超过116.13米。4.2 校核现有溢洪道泄洪能力溢洪道位于水库大坝右侧，为开敞式宽顶堰，净宽2.5m，堰顶高程113.3m。溢洪道的泄流公式为：q=1.55bh3/2b堰顶净宽，单位为米h过水深，单位为米1.55综合流量系数按设计标准情况下运用，溢洪道的泄洪能力为：q=1.55bh3/2=1.552.5(116.13-113.3) 3/2=18.45 m3/s 19.49m3/s按校核核标准情况下运用，溢洪道的泄洪能力为：q=1.55bh3/2=1.552.5(116.5-113.3) 3/2=22.18 m3/s 19.49m3/s按校核核标准情况下运用，溢洪道的泄洪能力为：q=1.55bh3/2=1.554.5(116.5-113.3) 3/2=39.93m3/s 29.45m3/s 所以，扩挖后的溢洪道泄洪能力能够满足泄洪要求，扩挖方案是可行的。4.3溢洪道加固工程量根据溢洪道加固方案和设计图纸计算工程量，结果见表4.4。另外，因溢洪道加固需要，需修建临时公路0.5km，主要是土石方开挖，工程量一并列入工程量表中。表4.4 工程量表序号项目名称单位数量备注一溢洪道加固 土方开挖m3950石方开挖m3260土方回填m3450C20砼m375.82模板M2250二临时道路km0.5土方开挖m3320石方开挖m3355、工程投资5.1投资主要指标高家山水库溢洪道扩挖工程主体工程量：土方开挖1270 m3，石方开挖295m3，土方回填450m3，砼75.82m3，模板250m2。按2010年12月价格水平计算，工程总投资10.37万元，其中，工程直接投资8.65万元，交通工程0.78 万元，勘测设计费0.47万元，工程建设管理费0.47万元。5.2编制依据和主要问题5.2.1设计概算编制原则和依据1） 鄂水利发20053号文颁布的湖北省水利水电工程设计概(估)算编制办法； 2）水利部水总2002116号文发布的水利水电建筑工程概算定额；3） 水利部水总2002116号文发布的水利水电工程施工机械台班费定额；4） 计价格200210号文颁发的工程勘察设计收费标准。 5.2.2基础单价计算依据1）人工预算价格：鄂水利发20053号文颁布的湖北省水利水电工程设计概(估)算编制办法；工 长 7.10元/工时高级工 6.61元/工时中级工 5.62元/工时初级工 3.04元/工时2 ) 施工用风、水、电施工用风0.13元/m3施工用水0.39元/m3施工用电0.80元/m33)主要材料计算依据主要材料价格一般包括原价、包装费、运杂费、运输保险费、采购及保管费五项。计算公式：材料预算价格（材料原价+包装费+运杂费）（1+采购及保管费率）+运输保险费主要材料预算价格主要材料的预算价按崇阳县市场价加运杂和采保费计算,其预算价为:钢筋 4736.16元/t42.5#水泥 405.95元/t板枋材 1277.89元/m3汽油 6725.03元/t柴油 5867.19元/t砂 58.45元/m3碎石 83.32元/m3块石 55.74元/m35.2.3建筑安装工程单价根据鄂水利发20053号文颁布的湖北省水利水电工程设计概(估)算编制办法计算，且取费标准如下:其他直接费建筑工程按直接费的2.0%计,安装工程按直接费的2.7%;现场经费土石方工程按直接费的9%计,模板工程按直接费的8%计,混凝土工程按直接费的8%计,灌浆工程按直接费的7%计,安装工程按人工费的45%计;间接费土石方工程按直接费的6%计,模板工程按直接费的6%计,混泥土工程按直接费的5%计,灌浆工程按直接费的7%计,安装工程按人工费的50%计;计划利润按直接工程费+间接费之和的7%计;税金按(直接工程费+间接费+计划利润)费率计,费率为3.22%.工程监理人员经费按一至四部分投资的3.0%计。科研勘测设计费：按照国家计委、建设部200210号文件规定执行。5.3设计概算表一、总概算表（见附表5.1）二、单价汇总表（见附表5.2）6、资金筹措 工程投资资金来源分为两部分：一是由省财政补助9.9万元；二是县内筹资0.47万元。7、建设管理县水利局成立小型水库溢洪道扩挖工程建设管理办公室，并成立高家山水库溢洪道扩挖工程施工小组，组长由县水利局小型水库溢洪道扩挖工