金竹湾山坪塘

重庆市万州区雨台村金竹湾山坪塘整治工程实施方案 重庆市兴源工程勘测设计有限公司编制 目目 录录 1 综合说明 1 1 1 工程概况 1 1 2 工程现状及存在的问题 1 1 3 整治的必要性及主要整治内容 3 1 4 工程投资及资金筹措方案 5 1 5 效益分析 5 1 6 施工工期 5 1 7 结论及建议 5 附 工程特性表 6 2 水文 8 2 1 流域概况 8 2 2 水文基本资料 8 2 3 设计洪水 10 2 4 坝顶高程计算 15 3 工程地质 20 3 1 工程地质概况 20 3 2 主要建筑物工程地质条件及评价 21 3 3 天然建筑材料 22 4 主要建筑物整治设计 23 4 1 工程等级和洪水标准 23 4 2 大坝整治设计 24 4 3 溢洪道整治设计 31 4 4 放水设施整治设计 34 4 5 附属设施设计 35 重庆市万州区雨台村金竹湾山坪塘整治工程实施方案 重庆市兴源工程勘测设计有限公司编制 4 6 白蚁防治 35 4 7 工程占地 35 4 8 电气和金属结构 35 5 工程管理 36 5 1 管理体制机构 36 5 2 工程管理范围和保护范围 36 5 3 制度建立 36 5 4 工程施工管理 37 6 施工组织设计 39 6 1 施工条件 39 6 2 施工导流 39 6 3 料场的选择与开采 40 6 4 主体工程施工 40 6 5 施工总布置 41 6 6 施工总进度 43 7 环境影响及评价 45 7 1 施工期环境影响及评价 45 7 2 运行期环境影响及评价 47 8 工程投资预算 49 8 1 编制原则及依据 49 8 2 工程预算指标 51 8 3 效益分析 51 重庆市万州区雨台村金竹湾山坪塘整治工程实施方案 重庆市兴源工程勘测设计有限公司编制 1 1 1 综综合合说说明明 1 1 1 1 工工程程概概况况 金竹湾山坪塘位于万州区龙沙镇雨台村境内 水库所在流域为长江上游左岸一级 支流石桥河左岸支沟上游 坝址以上控制流域面积 0 024km2 主河道长 0 176km 河 道平均比降 96 6 流域内多为坡地 植被条件较好 据流域邻近的龙宝气象站多年实测资料统计 多年平均降水量为 1201 5mm 多年 平均气温 17 9 极端最高气温 42 1 1972 年 8 月 26 日 极端最低气温 3 7 1975 年 12 月 15 日 多年平均年蒸发量为 994 5mm 20cm 蒸发皿观测值 多年平均风速 0 5m s 多年平均最大风速 10 6m s 瞬时最大风速可达 33 3m s 1973 年 8 月 27 日 多年平均相对湿度 82 多年平均日照时数 1293 5h 该山坪塘经整治后 总库容 5 06 万 m3 正常蓄水位 581 5m 设计灌溉面积 401 亩 山坪塘大坝为均质土坝 经整治后最大坝高 6 4m 坝顶高程 583 0m 坝顶宽 2 5m 坝顶轴线长 62 8m 最大坝底宽 26 2m 1 1 2 2 工工程程现现状状及及存存在在的的问问题题 该枢纽工程主要由大坝 溢洪道和放水设施等组成 本次我司与 龙沙镇及雨台 村委管理人员对山坪塘进行现场踏勘 情况如下 1 大坝 山坪塘现状大坝为均质土坝 最大坝高 6 4m 坝顶高程 582 67m 坝顶宽 2 5m 坝顶轴线长 62 8m 坝顶路面未硬化 为乡村便道 最大坝底宽 26 2m 大 坝上 下游坝坡杂草丛生 上游坡比为 1 1 2 下游坡比为 1 1 5 未护坡 坝脚 无排水体 重庆市万州区雨台村金竹湾山坪塘整治工程实施方案 重庆市兴源工程勘测设计有限公司编制 2 上游坝坡 坝顶 重庆市万州区雨台村金竹湾山坪塘整治工程实施方案 重庆市兴源工程勘测设计有限公司编制 3 2 溢洪道 山坪塘无溢洪道 3 放水设施 放水建筑物为圆涵管 管径 0 1m 全长 29 2m 比降 1 20 放水涵管现状完好 能正常使用 1 1 3 3 整整治治的的必必要要性性及及主主要要整整治治内内容容 1 3 11 3 1 工程整治的必要性工程整治的必要性 金竹湾山坪塘建成以来 在农业灌溉以及防洪等方面发挥了较大的社会效益和 经济效益 由于山坪塘修建时受年代条件限制 大坝兴建施工中采用人海战术 工 程质量难以保证 加之山坪塘已运用 20 多年 已呈现出许多安全隐患 山坪塘整治的必要性 1 当地农村灌溉用水的主要水源 金竹湾山坪塘设计灌溉面积 163 亩 作为农村灌溉用水的主要水源 而现有山 坪塘常年运行 塘内淤积严重 塘坝坝体单薄 部分坝体出现滑坡垮塌 放水设备 漏水严重问题 致使这些工程不能正常蓄水和蓄水长期达不到正常水位 工程性缺 水 季节性缺水和地域性缺水依然严重制约着农业生产发展 下游坝 坡 重庆市万州区雨台村金竹湾山坪塘整治工程实施方案 重庆市兴源工程勘测设计有限公司编制 4 2 保障下游人民群众生命财产安全 金竹湾山坪塘总库容 5 06 万 m 具有一定的调洪能力 能够保护下游 200 人 生命财产安全 地理位置较重要 一旦大坝失事 损失巨大 为确保大坝安全运行 充分发挥山坪塘综合效益 确保国家和人民生命财产不遭受损失 对 金竹湾山坪塘 进行除险加固是十分必要的 也是十分迫切的 3 工程建设是增加农民收入 促进经济发展的有效途径 目前 工程项目区仍然是一个以农业为主的地区 农民收入大部分来源于农业 收入 虽然农村经济和农民收入都有所增长 但是增长缓慢 农民收入水平不高 如何增加农民收入 促进农村经济的发展 最切实可行的办法就是通过加强小型农 田水利工程的建设 改善农田水利基础设施建设 增加粮食总产量 目前 农业灌 溉的缺水已成为制约该灌区经济发展的瓶颈因素 只有灌溉用水得到保证 粮食和 蔬菜才能丰收 灌区农民生活水平才能进一步提高 4 工程建设是改善改善农业生产条件和农村区域生态环境的需要 山坪塘整治工程的 建设可使区域内水资源得到充分均衡的利用 改变水资源丰 富得不到充分利用而被浪费或造成水患水渍现象 可改变缺水灌溉而导致的农作物 生长不好等局面 区域内水资源得到合理利用 其农作物和植被等生长条件得以改 善 从而区域生态环境得以改善 而且还大大减少了区域内的水土流失 5 工程建设是密切党群关系 重视农民利益的重点民心工程 本项工程是当地政府实施工程建设的重点工程之一 工程区农民对实施该项工程 呼声高 积极要求政府对该尽快实施该工程 当地政府高度重视民声民愿 研究认为 本项工程的实施有利于解决灌区水资源短缺的矛盾 减少因缺水产生的群众纠纷 有 利于社会安定团结 促进经济发展 是一项重点民心工程 综上所述 金竹湾山坪塘整治工程的建设是十分必要的 1 3 21 3 2 主要整治内容主要整治内容 1 上游坝坡 粘土回填上游坝坡坡度至 1 1 5 坡面采用 C20 砼护坡 2 下游坝坡 清除表面杂草 采用 C20 砼格构护坡 坝脚采用干砌 块石棱 重庆市万州区雨台村金竹湾山坪塘整治工程实施方案 重庆市兴源工程勘测设计有限公司编制 5 体排水 3 坝顶结构 坝顶路面厚 0 2m 其中上部 C20 砼路面厚 0 1m 下部碎石垫层 厚 0 1 m 坝顶上下游均设置 C20 砼路缘石 断面尺寸 0 3m 0 4m b h 上游侧 顶部预留浆砌砖栏杆基座 4 溢洪道 新建溢洪道位于左坝肩 为正槽开敞式溢洪道 堰型为无底坎宽 顶堰 堰顶高程 581 50m 溢洪道控制段 泄槽段 消能段三部分组成 由溢洪道 轴线长度 32 60m 1 1 4 4 工工程程投投资资及及资资金金筹筹措措方方案案 本工程预算总投资 26 81 万元 其中 建筑工程 21 98 万元 施工临时工程 0 62 万元 独立费用 4 21 万元 资金来源 本工程由上级补助 26 81 万元 1 1 5 5 效效益益分分析析 项目区受益人口达到 170 人 改善灌溉面积 0 0163 万亩 年新增供水能力 2 42 万 m 灌区每年将新增粮食生产能力 127 97 万 kg 年新增经济作物产 值 9 52 万元 1 1 6 6 施施工工工工期期 金竹湾山坪塘整治工程分为施工准备期 主体工程施工期和工程完建期三个阶 段 工程进度安排为 4 个月 从 2016 年 12 月至 2017 年 3 月底全部施工完成 2016 年 11 月 12 月项目前期工作 2016 年 12 月 2017 年 1 月施工准备期 主体工 程施工期 3 个月 安排在 2017 年 1 月 2 月份 工程完建期 1 个月 全部工程于 2017 年 3 月底完工 1 1 7 7 结结论论及及建建议议 由于金竹湾山坪塘上游坝坡经复核不满足稳定要求 下游坝坡无排水体 无溢 洪道 进行彻底的整治后可满足设计和现行规程规范的要求 从而确保下游人民生 命财产安全 充分利用水资源 更好地发挥蓄水兴利功能 建议 金竹湾山坪塘整治 后加强运行管理 日常维护等工作 重庆市万州区雨台村金竹湾山坪塘整治工程实施方案 重庆市兴源工程勘测设计有限公司编制 6 附附 工工程程特特性性表表 金竹湾山坪塘主要工程特性见附表 1 金竹湾山坪塘位于万州区龙沙镇雨台村境内 水库所在流域为长江上游左岸一级 支流石桥河左岸支沟上游 坝址以上控制流域面积 0 024km2 主河道长 0 176km 河 道平均比降 96 6 流域内多为坡地 植被条件较好 附表一附表一 工程特性表工程特性表 序号名 称单位整治前整治后备 注 一水文特性 1 枢纽控制集雨面积 km20 0240 024 2 主河道长度 km0 1760 176 3 河床平均 比降 96 696 6 4 设计洪峰流量 m3 s 0 6110 611 P 10 5 校核洪峰流量 m3 s 0 8670 867 P 2 0 二山坪塘特性 1 山坪塘水位 正常蓄水位 m581 5581 5 设计洪水位 m581 65581 65 校核洪水位 m581 71581 71 死水位 m578 5578 5 2 山坪塘容积 正常库容万 m3 2 582 58 总库容万 m3 5 065 06 死库容万 m3 0 90 9 3 灌 面 设计灌面亩 401401 三主要建筑物 1 大坝 坝型均质土坝均质土坝 坝顶高程 m583 0583 0 最大坝高 m6 46 4 坝顶宽 m2 52 5 坝顶轴线长度 m62 862 8 2 溢洪道 型式开敞式 重庆市万州区雨台村金竹湾山坪塘整治工程实施方案 重庆市兴源工程勘测设计有限公司编制 7 序号名 称单位整治前整治后备 注 堰顶高程 m581 5 堰顶净宽 m2 0 溢洪道长度 m32 6 3 放水设备 型式涵管涵管 放水孔直径 m0 100 10 涵管长度 m29 229 2 四工程投资万元 28 96 1 建筑工程万元 23 91 2 临时工程万元 0 67 3 独立费万元 4 39 五工程效益 1 改善灌溉面积亩 163 2 新增供水能力万 m 2 42 3 新增粮食生产能力万 kg 127 97 4 新增经济作物产 值 万元 9 52 重庆市万州区雨台村金竹湾山坪塘整治工程实施方案 重庆市兴源工程勘测设计有限公司编制 8 2 2 水文水文 2 12 1 流域概况流域概况 金竹湾山坪塘位于万州区龙沙镇雨台村境内 水库所在流域为长江上游左岸一级 支流石桥河左岸支沟上游 坝址以上控制流域面积 0 024km2 主河道长 0 176km 河 道平均比降 96 6 流域内多为坡地 植被条件较好 据流域邻近的龙宝气象站多年实测资料统计 多年平均降水量为 1201 5mm 多年 平均气温 17 9 极端最高气温 42 1 1972 年 8 月 26 日 极端最低气温 3 7 1975 年 12 月 15 日 多年平均年蒸发量为 994 5mm 20cm 蒸发皿观测值 多年平均风速 0 5m s 多年平均最大风速 10 6m s 瞬时最大风速可达 33 3m s 1973 年 8 月 27 日 多年平均相对湿度 82 多年平均日照时数 1293 5h 金竹湾山坪塘地理位置及流域水系图见附图 2 1 2 22 2 水文基本资料水文基本资料 2 2 12 2 1 水文站网分布及资料情况水文站网分布及资料情况 设计流域内无水文测站 但在邻近的小江支流普里河有余家水文站 考虑到余家 水文站控制流域与设计流域相距较近 与设计流域在自然地理 气象 水文特征等方 面具有一定的相似性 因此 本次设计选择余家水文站作为本工程分期洪水计算的依 据站 此外邻近的万州城区还有龙宝气象站 资料系列较长 作为设计洪水计算依据 站 2 2 22 2 2 余家水文站余家水文站 测站沿革 余家水文站位于小江支流普里河上 于 1967 年 4 月由四川省水文总站设立为水位 站 该站控制流域面积 365km2 1970 年 1 月基本水尺上迁 15m 改为水文站 后因下 游约 400m 处修建一拦河低坝引水发电影响测流 于 1972 年底基本水尺及测流断面上 迁约 200m 改名为余家 二 站 基本断面受下游电站影响 为解决低水测验和利用堰 闸推流 于 1979 年 1 月 1 日下迁至坝上 22m 处 继续观测 并改名为余家 三 站 重庆市万州区雨台村金竹湾山坪塘整治工程实施方案 重庆市兴源工程勘测设计有限公司编制 9 2003 年 1 月 1 日又下迁 30km 至开县花林乡土桥村 更名为跳蹬水文站 控制流域面积 561km2 测验河段特性 余家 三 站测验河段两岸为坡地 河床右岸系流沙 上游约 80m 处是一大弯道 致使中高水在约 70m 处有时形成沙洲 基本水尺下游约 22m 处为电站拦河坝 约 130m 处是一陡岩跌水 该站测流断面冲淤变化较小 水位流量关系曲线多为单一线和 临时曲线 水文测验情况 水位观测 余家站有多个 B M 永久性水准点 均为假定基面 每年用三等水准校测 未发生 高程系统变动问题 水位观测枯水期用两段制 汛期采用四段制 洪水过程守候观测 基本上能控制水位变化过程 流量测验 余家 二 站流量测验以流速仪简测法为主 布置测速垂线 10 根左右 多年平均测 次 167 次 流速仪施测的水位变幅占年水位变幅的 15 7 95 5 高水有时采用浮标 测流 浮标类型为草把 投放浮标 8 14 个 流速仪和浮标测流能控制断面流速变化 该站历年施测大断面 3 次 一般在汛前 汛后或大洪水后进行 余家 三 站流量测 验基本全为流速仪测流 多年平均测次 58 次 流速仪施测的水位变幅占年水位变幅的 39 8 88 8 该站 1981 年后测次较少 中高水是在基本水尺断面测流 低水时改在 拦河坝下游测流槽测流 基本资料复核 水位资料复核 余家站水准基点及基本水尺按规范要求设立 高程经多次校核无变动 历年水位 过程连续完整 未发现缺漏测现象 流量资料复核 经点绘余家站实测大断面图分析 可以看出历年断面冲淤变化较小 各年局部冲 重庆市万州区雨台村金竹湾山坪塘整治工程实施方案 重庆市兴源工程勘测设计有限公司编制 10 淤所引起的断面增减基本上可相互补偿 故历年水位面积关系点据密集 该站设站初 期高水时以浮标测流为主 浮标系数采用 0 85 经虚实流量对比分析 所用浮标系数 0 85 基本合理 流速仪测速与浮标测速的点据相互衔接较好 历年水位流量关系外延 幅度较小 一般在 20 以内 故该站的推流精度较好 可供工程设计使用 2 2 32 2 3 龙宝气象站龙宝气象站 龙宝气象站地理坐标位于东经 108 24 北纬 30 45 位于万州区龙都街道一碗水 社区 该站于 1952 年建站投入使用 历史上 2 次迁址 最近一次于 1962 年 7 月 1 日迁至现址 观测场 25 25m 海拔高度 187 6m 观测有降水 蒸发 气温等资料 2 32 3 设计洪水设计洪水 2 3 12 3 1 暴雨洪水特性暴雨洪水特性 设计流域地处亚热带湿润季风气候区 洪水由暴雨形成 洪水发生时间与暴雨一 致 每年 4 月开始进入汛期 5 9 月是本流域暴雨多发季节 特大暴雨 洪水常发生 在此时期 而 8 月本流域常发生伏旱 若遇暴雨也有较大洪水发生 10 月以后 付高 南移 流域内降水较多 但雨强较小 一般不会形成大洪水 设计流域为山区性小溪沟 溪沟狭窄 谷坡较陡 洪水具有汇集快 过程陡涨陡 落 峰型尖瘦 峰顶持续时间短的特点 据调查水库最大流量多出现在 6 9 月 洪水 过程多为单峰 历时 24h 左右 洪量主要集中在 6h 以内 2 3 22 3 2 设计暴雨设计暴雨 设计暴雨设计暴雨 由于本地区缺年最大 1 6h 1h 暴雨资料 邻近的万州区龙宝气象站有 53 年的较长 年最大 6h 24h 暴雨资料系列 1957 2009 年 具有较强的资料代表性 因此 本 次采用 四川省中小流域暴雨洪水计算手册 以下简称 手册 中最大 1 6h 1h 暴雨均值及变差系数等值线图的查值成果 与参证站龙宝站中 6h 24h 的暴雨特征值 组成设计点暴雨成果 设计流域暴雨成果分别见表 2 1 设计暴雨成果表设计暴雨成果表 表 2 1 时段 t H0CV CS C V 各频率设计值 P 重庆市万州区雨台村金竹湾山坪塘整治工程实施方案 重庆市兴源工程勘测设计有限公司编制 11 0 10 2123 33510 1 6h15 00 373 542 539 632 929 928 025 722 5 1h40 00 403 512211392 483 277 971 261 2 6h68 20 413 5212197160144132123106 24h1100 484 0416381298262236215179 2 设计雨型设计雨型 采用 手册 中地区综合成果 其设计雨型分配比值见表 2 2 24h24h 设计雨型逐时 设计雨型逐时 t 1h t 1h 分配比值表 分配比值表 表 2 2 时段12345678 6h 雨量分配比 24h 中其余 18h 雨量分配比0 0010 0080 2930 2390 0350 010 0040 04 时段91011121314151617 6h 雨量分配比0 1650 3280 200 1310 1110 065 24h 中其余 18h 雨量分配比0 1040 1460 12 2 3 32 3 3 设计洪水设计洪水 洪水计算方案及标准洪水计算方案及标准 洪水计算方案 设计流域无实测洪水资料 且流域面积较小 本次设计采用 手册 中推理公式 法和综合瞬时单位线法推求设计洪水 然后选择适合本流域计算方法的洪水成果 洪水计算标准 山坪塘总库容为 5 06 万 m3 根据 防洪标准 GB50201 2014 及 水利水 电工程等级划分及洪水标准 SL252 2000 的规定 当山区 丘陵区的水利水电 工程永久性水工建筑物的挡水高度低于 15m 且上下游最大水头差小于 10m 时 其 洪水标准宜按平原 滨海区标准确定 本工程属 等小 2 型水利工程 本次拟 将山坪塘的防洪标准定为 10 年一遇洪水设计 50 年一遇洪水校核 消能防冲为 10 年 一遇标准 坝址设计洪峰流量计算坝址设计洪峰流量计算 推理公式计算参数 重庆市万州区雨台村金竹湾山坪塘整治工程实施方案 重庆市兴源工程勘测设计有限公司编制 12 a 设计流域参数 在 1 10000 航测图上量算得坝址以上流域参数为 F 0 024km2 L 0 176km J 96 6 b 暴雨参数 设计雨力 Sp 及暴雨公式指数 n 由设计暴雨成果按 手册 中相 应公式计算 c 产 汇流参数 产流参数 采用 手册 中的分区公式计算 即 4 8F 0 19 Cv 0 18 Cs 3 5Cv 流域汇流参数 m 由设计流域特征参数查 手册 分区综 合公式得 m 0 398 综合瞬时单位线的产 汇流计算 a 产流参数 流域平均暴雨损失量 If 查 手册 中综合分区图 设计流域 区 If 25 35mm 取中值 If 30mm 流域平均稳定入渗率 fc 查 手册 综合分区图 fc 0 95mm 取 fc 1 0mm b 汇流参数 根据设计流域地理位置 查 手册 综合瞬时单位线汇流参数分区 图 属 区 即 1 10 0 6845F0 3099 J 0 0619 F L2 0 1727 2 1563 0 5841LogF 4 8082 F L2 0 2698 J 0 5287 最大洪峰流量计算 根据设计暴雨及以上参数 用 手册 中有关计算公式 推得坝址处设计洪峰流 量成果见表 2 3 金竹湾山坪塘坝址处设计洪峰流量成果表金竹湾山坪塘坝址处设计洪峰流量成果表 表 2 3 设计洪峰流量 m3 s 计算方法 P 0 5 P 1 0 P 2 0 P 5 0 P 10 P 20 推理公式法1 080 9750 8670 7230 6110 496 瞬时单位线法0 3800 3460 3110 2630 2220 184 相对误差 64 8 64 5 64 1 63 6 63 7 62 9 洪峰流量采用及合理性分析洪峰流量采用及合理性分析 由表 2 3 可看出 两种方法的计算成果存在较大的差异 与推理公式成果比较 重庆市万州区雨台村金竹湾山坪塘整治工程实施方案 重庆市兴源工程勘测设计有限公司编制 13 瞬时单位线成果偏小 由于瞬时单位线推求设计洪水 综合的因素较多 参数确定较 困难 其概化后的参数与设计流域存在一定差异 而推理公式比较适合本地区中小流 域暴雨洪水计算 从工程安全角度考虑 本阶段采用推理公式法计算成果 设计洪水过程线设计洪水过程线 设计洪水总量 采用 手册 中的 Wp 0 1 HTp F 0 1hF 公式推求洪水总量 洪水径流系数 据设计暴雨成果 从 手册 中的综合分区暴雨径流关系查值 其成果见表 2 4 金竹湾山坪塘不同频率洪水总量表金竹湾山坪塘不同频率洪水总量表 表 2 4 P Wp 万 m3 Qmp m3 s Tp h 10 00 1980 6110 90 2 00 2720 8670 87 设计洪水过程线 根据已推求的洪峰流量 Qp及洪水总量 Wp 根据 手册 中的计算洪水过程概化 矩形历时 Tp 2 78Wp Qp和中小流域典型洪水概化过程线综合成果 选取常出现的单峰 概化洪水过程线模型 2 之 X Y 值 由 Q t YQp及 t XTp计算 Q t 洪水过程线 计算结果见表 2 5 金竹湾山坪塘洪水过程线成果表金竹湾山坪塘洪水过程线成果表 表 2 5 P 10 P 2 0 序号 时间 t h 洪水流量 Q m3 s 时间 t h 洪水流量 Q m3 s 10 0000 001050 0000 00105 20 0980 03160 0950 0444 30 1330 06210 1290 0877 40 1780 1230 1730 174 50 2180 2450 2110 348 60 2800 3670 2720 521 70 3550 4890 3450 694 80 4400 5810 4270 824 90 5330 6110 5180 867 100 6220 5810 6040 824 110 7240 4890 7030 694 120 8750 3670 8500 521 131 0970 2451 0660 348 重庆市万州区雨台村金竹湾山坪塘整治工程实施方案 重庆市兴源工程勘测设计有限公司编制 14 141 4570 1231 4150 174 151 8650 06211 8120 0877 162 2920 03162 2270 0444 173 4200 001053 3230 00105 2 3 42 3 4 分期设计洪水分期设计洪水 洪水分期洪水分期 经点绘余家站实测各月最大流量散布图 可看出本地区洪水有明显的季节变化规 律 每年 3 月下旬开始 随着气温的回升和降雨量增多 流量逐渐加大 4 月为汛前过 渡期 5 9 月为主汛期 降雨量最丰沛 暴雨频繁 洪水也大 年最大流量主要发生 在该期 10 月 11 月上旬为汛后过渡期 随着降雨减少 洪水也小 11 月中旬到翌年 2 月是稳定退水期 根据洪枯水变化规律和施工设计安排 将全年划分为主汛期 5 9 月 汛前过渡期 4 月 汛后过渡期 10 月 非汛期 2 月 3 月 11 月 以及时段 12 月 次年 1 月 11 月 次年 3 月 10 月 次年 4 月等九个分期 以供施工设计选用 分期设计洪水分期设计洪水 主汛期洪水由设计暴雨直接推求 其余时段洪水 根据余家站洪水资料 各分期 以年最大值取样 经频率分析计算 用 P 型曲线适线确定统计参数 求得余家站 各分期设计洪水 金竹湾山坪塘坝址处分期洪水采用水文比拟法 面积比的 0 67 次方 转换余家站设计洪水成果而得 见表 2 6 金竹湾山坪塘分期设计洪水成果表金竹湾山坪塘分期设计洪水成果表 表 2 6 各频率设计值 Xp m3 s 项目 分期 P 5 P 10 P 20 P 50 2 月0 0130 0100 0070 003 3 月0 1130 0680 0330 007 4 月0 8710 5260 2500 056 5 月 9 月0 7230 6110 4960 329 10 月0 7710 4660 2220 050 11 月0 2650 1590 0760 017 12 月 次年 1 月0 0380 0240 0130 003 11 月 次年 3 月0 3020 1980 1090 029 10 月 次年 4 月1 250 8390 4800 140 重庆市万州区雨台村金竹湾山坪塘整治工程实施方案 重庆市兴源工程勘测设计有限公司编制 15 2 42 4 坝顶高程计算坝顶高程计算 2 4 12 4 1 调洪演算调洪演算 水位 库容曲线水位 库容曲线 采用实测地形图量算的金竹湾山坪塘水位 库容曲线成果 见表 2 7 水位 库容曲线成果表水位 库容曲线成果表 表 2 7 水位 m 576 0577 0578 0579 0580 0581 0582 0583 0 库容 万 m3 00 651 482 433 494 645 887 20 泄流能力曲线泄流能力曲线 金竹湾山坪塘泄流能力曲线成果见表 2 8 泄流能力曲线成果表泄流能力曲线成果表 表 2 8 水位 m 581 50581 70581 90582 10582 30582 50582 70 流量 m3 s 0 000 310 861 592 443 414 48 调洪成果调洪成果 金竹湾山坪塘正常蓄水位为 581 50m 调洪设计 校核洪水采用坝址设计洪水过程 线 设计洪水标准为 P 10 校核洪水标准为 P 2 0 调洪按静库容水量平衡法 溢 洪道自由下泄进行计算 其调洪成果见表 2 9 金竹湾山坪塘调洪演算结果金竹湾山坪塘调洪演算结果 表 2 9 频率洪峰流量 m3 s 最大下泄量 m3 s 相应上游水位 m 相应库容 万 m3 P 10 设计 0 6110 131581 614 98 P 2 0 校核 0 8670 197581 645 06 由表 2 9 可知 调算结果设计 校核洪水位分别为581 61m 和 581 64m 下泄流量分 别为0 131m3 s 和 0 197m3 s 山坪塘容积分别为4 98 万 m3和 5 06 万 m3 削峰效果分别 为 78 6 和 77 3 山坪塘滞洪削峰效果较好 2 4 22 4 2 坝顶高程计算坝顶高程计算 重庆市万州区雨台村金竹湾山坪塘整治工程实施方案 重庆市兴源工程勘测设计有限公司编制 16 根据中华人民共和国水利部 碾压式土石坝设计规范 SL274 2001 之规定 坝 顶高程等于水库静水位加相应的超高 h 应分别按以下运行情况计算 取其最大值 设计洪水位加正常运用情况的坝顶超高 校核洪水位加非常运用情况的坝顶超高 计算结果见表2 10 金竹湾山坪塘坝顶高程计算成果表金竹湾山坪塘坝顶高程计算成果表 表 2 10 项 目正 常 运 用非 常 运 用 计算风速 V m s 15 910 6 吹 程 D km 100100 波浪爬高 R m 0 5610 331 雍高 e m 忽略不计忽略不计 安全加高 A m 0 50 3 坝顶超高1 0610 631 水库静水位 m 581 61581 64 计算坝顶高 m 582 67 582 27 金竹湾山坪塘整治后坝顶高程为 583 00m 较计算坝顶高程的最大值 582 67m 高 0 33m 安全超高符合 碾压式土石坝设计规范 SL274 2001 要求 重庆市万州区雨台村金竹湾山坪塘整治工程实施方案 重庆市兴源工程勘测设计有限公司编制 17 二 二 二 二 二 二 二 二 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 一 二 二 二 二 二 二 二 二 二 二 二 二 二 二 二 二 二 二 二 二 二 二 二 二 二 二 二 二 二 二 二 二 二 二 二 二 二 二 二 二 二 二 二 二 二 二 二 二 二 二 二 二 二 二 二 二 二 二 二 二 二 二 二 二 二 二 二 二 二 二 二 二 二 二 二 二 二 二 二 二 二 二 二 二 二 二 二 二 二 分水镇 郭村乡 龙沙镇 甘宁镇 响水镇 九池乡 柱山乡 龙都街道 李河镇 高粱镇 天城镇 熊家镇 陈家坝街道 五桥街道 百安坝街道 新田镇 溪口乡 燕山乡 新乡镇 武陵镇 长坪乡 小周镇 太龙镇 大周镇 大田乡 长岭镇 高峰镇 双河口街道 牌楼街道 太白街道 高笋塘街道 钟鼓楼街道 周家坝街道 沙河街道 新田水库 登丰水库 甘宁水库 长 江 长 江 渡 新 田 河 苎 溪 河 培 文 河 五 桥 河 石 桥 河 龙 宝 河 瀼渡镇 河 溪 河 杨 溪 周 大 河 郭井 沟 盐 河 柏 沙油 溪 黄 河 生 长 溪 阳 太 溪 沱 猫 瀼 一 二 金竹湾山坪塘 村 重庆市万州区雨台村金竹湾山坪塘整治工程实施方案 重庆市兴源工程勘测设计有限公司编制 18 0 01 10000 0 10 1000 0 5 200 1 100 2 50 5 20 10 10 20 5 304050 2 607080 5 90 10 95 20 9899 100 99 5 200 99 90 1000 99 99 10000 0 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250 P m N 1 n 53 Cv Cs Cs Cv 68 20 4101 4353 500 均值 龙宝气象站年最大6h暴雨频率曲线 附图 2 2 重 现 期 频 率 重庆市万州区雨台村金竹湾山坪塘整治工程实施方案 重庆市兴源工程勘测设计有限公司编制 19 0 01 10000 0 10 1000 0 5 200 1 100 2 50 5 20 10 10 20 5 304050 2 607080 5 90 10 95 20 9899 100 99 5 200 99 90 1000 99 99 10000 0 60 120 180 240 300 360 420 480 540 600 P m N 1 n 53 Cv Cs Cs Cv 1100 4801 9204 000 均值 龙宝气象站年最大24h暴雨频率曲线 附图 2 3重 现 期 频 率 重庆市万州区雨台村金竹湾山坪塘整治工程实施方案 重庆市兴源工程勘测设计有限公司编制 20 3 3 工工程程地地质质 3 3 1 1 工工程程地地质质概概况况 3 3 1 1 1 1 区区域域地地质质概概况况与与地地震震 万州区地处渝东褶皱带和渝中平行岭谷区结合部位 群山丛立 地形复杂 整个地 形由于受隔档式地质褶皱构造和外营力作用的影响 地形起伏 山丘多姿 沟壑纵横 切割强烈 地貌形态多样 全境从北到南 依次由假角山 铁峰山 方斗山 龙驹山 七曜山等背斜低 中山山脉构成基本骨架 红层丘陵低山散布于两山之间 工程区位于四川盆地东部边缘的渝东平行岭谷区的万县 云阳弧形向斜靠核部的南 东翼 地形地貌受区域地质构造和地层岩性控制明显 局部地区亦与外营力作用关系密 切 背斜成长条状低山 向斜呈宽缓状低山丘陵 山势走向与构造线基本一致 多呈 NE SW 向展布 主要表现为剥蚀地形 在工程区附近最高山顶高程 650m 相对高差约 150m 地貌上属构造剥蚀浅切割的低山丘陵地貌 金竹湾附近区域地壳厚度稳定 无区域性重磁异常 挽新构造运动较微弱 无现代 活动断层 测区 50km 范围无 Ms 4 0 级地震发生 100km 以外中强以上大地震波及到 本区 但震感较小 按烈度衰减关系 影响烈度均在 V 度以下 据 中国地震动参数区划图 GB18306 2001 地震动峰值加速度为 0 05g 本区 反应谱特征周期为 0 35S 相应地震基本烈度为 度 3 3 1 1 2 2 坝坝区区工工程程地地质质条条件件及及评评价价 1 地形地貌 金竹湾山坪塘位于万州区龙沙镇雨台村境内 水库所在流域为长江上游左岸一级支 流石桥河左岸支沟上游 为砂岩 砂质泥岩形成较为对称的 U 型谷 河流流向在坝段为 NW 流入 SE 流出 谷底高程 598 0 599 0 米 河谷为横向谷 两岸基岩裸露 两岸地 形为缓坡 自然坡度 10 25 属构造剥蚀浅切割河谷地貌 为浅丘地形 2 地层岩性 坝址区出露地层为侏罗系上统遂宁组 J3s 为紫红色泥岩 砂质泥岩 灰 浅灰 色中 厚层长石岩屑砂岩 第四系 Q 松散堆积层沿河谷及两岸零星分布 厚度一般 1 0 5 0m 河床崩冲积层 Q4col al 为崩石 砂砾石等 崩坡积层 Q4col dl 多分布 在陡坡脚处 山坡上有残坡积层 Q4edl 分布 岩性为粘土 碎石土 3 地质构造 重庆市万州区雨台村金竹湾山坪塘整治工程实施方案 重庆市兴源工程勘测设计有限公司编制 21 坝址区地质构造简单 为一单斜构造 岩层产状 走向 N25 E 倾向 NW 倾角 5 10 砂岩中发育两组陡倾角裂隙 延伸短 多闭合 走向 N20 W 倾向 NE 或 SW 倾角 70 80 和走向 N65 E 倾向 NW 倾角 60 70 4 水文地质条件 坝址区水文地质条件简单 按埋藏条件分为第四系松散堆积层中的孔隙潜水和基岩 裂隙潜水两类 孔隙潜水 主要分布于第四系覆盖层及土坝中 在河床及漫滩砂卵石层中有较丰 富的潜水 在岸坡覆盖层分布零星 含水贫乏 多以间歇性下降泉浸润泉点溢出 在土 坝下游坝坡见大面积浸润库水溢出 基岩裂隙潜水 主要埋藏于强 弱风化带及裂隙中 主要受大气降水补给 排泄 于河流 流量较小 依据区域地质调查所取水样及我院在附近区域勘察取水化验的资料 地下水的化学 类型为重碳酸钙型水 对混凝土无侵蚀性 5 不良地质作用 岸坡总体为岩质边坡 岸坡稳定性良好 两岸岸坡仅在陡坎段局部卸荷裂隙发育位 置存在小规模掉块现象 对水库安全运行不构成威胁 覆盖层多呈零星分布 层厚较薄 经水库多年运行库岸已基本稳定 经详细调查库区无滑坡及塌岸等不良地质灾害 3 3 2 2 主主要要建建筑筑物物工工程程地地质质条条件件及及评评价价 3 3 2 2 1 1 大坝大坝 大坝为均质土坝 最大坝高 6 4m 坝顶长 62 8m 坝顶宽 2 5m 坝顶高程 583 0m 上游坝坡较陡 坡比为 1 1 5 坝面未护坡 坡面不平整 出现局部垮塌等情况 下游坝 坡坡面杂草覆盖 大坝主体由粘土组成 筑坝时因填筑材料不一 土层均一性差 因不同人员进行分 段施工 层间接合较差 本阶段根据本工程实际 类比相似工程经验 提出坝体土 粘土 物理力学指标建 议值见表 3 1 3 2 表 3 1 坝体填料计算参数建议值表坝体填料计算参数建议值表 重度 KN m3 渗透系数天然固结快剪饱和固结快剪岩土名 称 孔隙率 天然饱和 cm s C Kpa 度 C Kpa 度 重庆市万州区雨台村金竹湾山坪塘整治工程实施方案 重庆市兴源工程勘测设计有限公司编制 22 坝体土 粘土 3518 218 5 2 4 10 5 27 3918 9921 516 堆石棱体 242021 1 8 10 2 031028 表 3 2 坝基岩体计算参数建议值表坝基岩体计算参数建议值表 渗透性抗剪强度 透水 q渗透系数 k 岩石名称 Lu cm s 摩擦系数 C MPa f 强风化泥岩 384 8 10 50 300 100 40 强风化砂岩 1001 7 10 30 450 30 5 1 密实性评价 经现场勘察大坝坝体填筑土均为粘土 坝体整体压实度较好 但局部碾压不密实 2 渗漏评价 经本次现场调查 山坪塘无渗漏情况 3 抗滑稳定评价 大坝坝基岩体中均无淤泥夹层和其它软弱夹层分布 不存在滑移面 在坝体自重和 动水水位形成的渗透空隙水压力作用下 均不会产生坝坡沿深层软弱滑面滑动 建议设 计根据各种荷载组合 不同的运行工况进行坝坡稳定校核验算 3 3 2 2 2 2 溢溢洪洪道道 溢洪道底板为裸露砂岩 岩体较完整 无不良地质现象 3 3 2 2 3 3 放放水水设设施施 放水建筑物为圆涵管 管径 0 1m 全长 29 2m 比降 1 20 放水涵管现状完好 能 正常使用 3 3 3 3 天天然然建建筑筑材材料料 经调查 工程建设所需条 块 石 碎石 水泥 河沙均可在万州区购买 运距约 43km 重庆市万州区雨台村金竹湾山坪塘整治工程实施方案 重庆市兴源工程勘测设计有限公司编制 23 4 4 主主要要建建筑筑物物整整治治设设计计 4 4 1 1 工工程程等等级级和和洪洪水水标标准准 4 4 1 1 1 1 工工程程等等级级及及建建筑筑物物级级别别 雨台村金竹湾山坪塘 总库容 5 06 万 m3 最大坝高 6 4m 根据 水利水电工程等 级划分及洪水标准 SL252 2000 本次山坪塘整治工程等级为 V 等 主要建筑 物级别为 5 级 次要建筑物级别为 5 级 4 4 1 1 2 2 设设计计洪洪水水标标准准及及相相应应特特征征水水位位 根据 防洪标准 GB50201 2014 及 水利水电工程等级划分及洪水标准 SL252 2000 的规定 当山区 丘陵区的水利水电工程永久性水工建筑物的挡水高 度低于 15m 且上下游最大水头差小于 10m 时 其洪水标准宜按平原 滨海区标准确 定 本工程属 等小 2 型水利工程 本次拟将山坪塘的防洪标准定为 10 年一遇洪 水设计 50 年一遇洪水校核 消能防冲为 10 年一遇标准 设计洪水重现期为 10 年 相 应洪峰流量 0 611m3 s 设计下泄流量 0 131m3 s 校核洪水重现期为 50 年 相应洪峰流 量 0 867m3 s 校核下泄流量 0 197 m3 s 山坪塘正常蓄水位为 581 50m 4 4 1 1 3 3 设设计计依依据据 工程建设标准强制性条文 水利工程部分 2010 年版 重庆市万州区金竹湾山坪塘工程复查资料 万州区水务局印发的重庆市万州区大山坪塘整治工程实施方案编制提纲 土工试验规程 SL237 1999 防洪标准 GB50201 2014 水利水电工程等级划分及洪水标准 SL252 2000 碾压式土石坝设计规范 SL274 2001 水利水电工程初步设计报告编制规程 SL619 2013 水利水电工程设计洪水计算规范 SL44 2006 溢洪道设计规范 SL253 2000 四川省中小流域暴雨洪水计算手册 1984 年 中小型水利水电工程地质勘察规范 SL55 2005 重庆市万州区雨台村金竹湾山坪塘整治工程实施方案 重庆市兴源工程勘测设计有限公司编制 24 4 4 1 1 4 4 地地震震烈烈度度 本区属弱震区 据地震资料 历史上周边曾发生并对万州有影响的地震有三次记 录 但其震感均低 根据 1990 年版 中国地震烈度区划图 1 400 万 将工程区 地震烈度划定为 度 2001 年版 中国地震动峰值加速度区划图 1 400 万 划定 的工程区超越概率 10 的地震动峰值加速度为 0 05g 故本次设计不考虑地震的影响 4 4 2 2 大大坝坝整整治治设设计计 4 4 2 2 1 1 坝坝顶顶除除险险加加固固设设计计 1 坝顶宽 雨台村金竹湾山坪塘坝顶宽度 2 5m 满足规范要求 2 坝顶高程复核 根据 碾压式土石坝设计规范 SL274 2001 规定 坝顶超高按 Y R e A 式计算 坝顶高程等于水库静水位与超高之和 且应分别按以下运行情况计算 取其大值 a 正常蓄水位或设计洪水位加正常运用情况的坝顶超高 b 校核洪水位加非常运用情况的坝顶超高 式中 Y 为坝顶在静水位以上超高 R 为风浪沿着坝坡的最大爬高 e 为最大风壅水 面高度 A 为安全加高 波浪的波高和平均波长采用鹤地水库公式 风壅水面高度公式和平均波浪爬高公式 gh2 W2 0 00625W1 6 gD w2 1 3 g Lm W2 0 0386 gD W2 1 2 e KW2Dcos 2gHm Rm K KW hmLm 1 2 1 m2 1 2 式中 W 计算风速 m s D 风区长度 m Lm 平均波长 m g 重力加速度 取 9 81m s2 h 累积概率的波高 m 重庆市万州区雨台村金竹湾山坪塘整治工程实施方案 重庆市兴源工程勘测设计有限公司编制 25 e 计算点处的风壅水面高度 m s K 综合摩阻系数 取 3 6 10 6 计算风向与坝轴线法线的夹角 度 根据水文资料 山坪塘多年平均最大风速 10 6m s 大坝吹程 0 10Km 本水库大坝 为 5 级建筑物 根据 水利水电工程等级划分及洪水标准 SL252 2000 大坝安全 加高 设计洪水 正常水位情况为 0 5m 校核洪水情况为 0 3m 坝顶高程计算成果见表 4 1 大坝坝顶高程计算成果表大坝坝顶高程计算成果表 表 4 1 项 目正 常 运 用非 常 运 用 计算风速 V m s 15 910 6 吹 程 D km 100100 波浪爬高 R m 0 5610 331 雍高 e m 忽略不计忽略不计 安全加高 A m 0 50 3 坝顶超高1 0610 631 水库静水位 m 581 61581 64 计算坝顶高 m 582 67 582 27 4 4 2 2 2 2 大大坝坝坝坝坡坡设设计计 大坝坝型为均质土坝 整治后最大坝高 6 4m 上游坝坡 上游坝坡放缓至 1 1 5 下游坝坡 下游坝坡坡比统一归顺为 1 2 0 高程 576 67m 以下为排水棱体 棱体 顶部宽度 1 0m 内外坡坡比均为 1 1 4 4 2 2 3 3 大大坝坝坝坝顶顶结结构构 1 坝顶构造 本次设计拟根据坝顶高程复核结果将坝顶高程抬高至 583 00m 并硬化坝顶 坝顶 路面厚 0 2m 其中上部 C20 砼路面厚 0 1m 下部碎石垫层厚 0 1 m 坝顶上下游均设置 C20 砼路缘石 断面尺寸 0 3m 0 4m b h 上游侧顶部预留浆砌砖栏杆基座 2 上游坝坡 上游坝坡在坝脚设置 C20 砼镇脚 断面尺寸 0 6m 0 6m b h 上游坝坡采用 厚 10cmC20 砼护坡 其下铺设厚 10cm 的碎石垫层 砼护坡及镇脚每 10m 设置一道伸缩 重庆市万州区雨台村金竹湾山坪塘整治工程实施方案 重庆市兴源工程勘测设计有限公司编制 26 缝 缝宽