csxgs水库除险加固初步设计

湖湖南南省省 c cs sx x 关关山山水水库库除除险险加加固固工工程程 初初步步设设计计报报告告 笑嘻嘻水利水电勘测设计院 2010 年 08 月 证书等级：乙级 证书号码： XXX 颁证机关：建设部 院 长： 副 院 长： 设计负责人： 参加设计人员 ： 笑嘻嘻水利水电勘测设计院 2010 年 09 月 目 录 关山水库工程特性表关山水库工程特性表.1 1 综合说明综合说明.1 1.1 概述 .1 1.1.1 水库工程位置.1 1.1.2 工程任务与规模.1 1.1.3 主要效益.2 1.1.4 枢纽主要建筑物及特性参数.3 1.1.5 工程的简要建设过程.4 1.1.6 目前水库存在的主要问题.5 1.1.7 除险加固的必要性.6 1.1.8 大坝安全鉴定主要结论.7 1.2 水文及调洪演算 .9 1.3 地质 .10 1.4 工程任务及规程 .11 1.5 除险加固设计 .12 1.5.1 除险加固工程项目.12 1.5.2 除险加固措施.13 1.6 水土保持和环境保护 .16 1.7 工程管理 .16 1.7.1 管理机构.16 1.7.2 大坝运行.16 1.7.3 大坝安全监测.16 1.8 施工 .17 1.8.1 施工导流.17 1.8.2 施工进度.17 1.9 工程概算 .17 2 水文及调洪演算水文及调洪演算.19 2.1 基本情况 .19 2.2 气象情况 .19 2.3 设计暴雨 .19 2.4 设计洪水.21 2.4.1 设计净峰流量及汇流时间.21 2.4.2 地下径流的洪峰流量.22 2.4.3 入库洪水过程线.22 2.4.4 入库洪水总量.23 2.4.5 成果合理性分析.23 2.5 调洪演算 .23 2.5.1 调洪复核原则.23 2.5.2 调洪演算的基本方程.24 2.5.3 调洪演算的基本资料及来源.24 2.5.4 调洪演算结果.25 2.6 水库抗洪能力复核 .26 2.6.1 水库大坝顶部高程复核.26 2.6.2 溢洪道控制段顶部高程复核.27 2.6.3 泄洪安全分析.27 2.7 防洪标准复核结论 .29 3 工程地质工程地质.31 3.1 概述.31 3.1.1 地勘工作概况.31 3.1.2 大坝基本结构及主要工程地质问题.32 3.2 工程区地质概况.33 3.2.1 地形地貌.33 3.2.2 地层岩性.33 3.2.3 地质构造及地震.34 3.2.4 不良地质现象.34 3.2.5 水文地质条件.34 3.3 工程枢纽工程地质条件评价及工程质量问题.35 3.3.1 坝基（肩）工程地质条件评价及工程地质问题.35 3.3.2 附属建筑物区工程地质条件评价及工程隐患.35 3.4 坝体工程质量及存在的问题.37 3.4.1 坝体填筑质量.37 3.4.2 大坝分区.38 3.5 物理力学指标建议值 .39 3.6 天然建筑材料.42 3.7 结论与建议.42 4 除险加固设计除险加固设计.44 4.1 工程任务和规模 .44 4.2 主要加固项目 .44 4.3 设计依据 .46 4.3.1 工程等别与建筑物级别.46 4.3.2 设计基本资料.46 4.4 加固设计 .48 4.4.1 挡水建筑物.48 4.4.2 泄水建筑物.73 4.4.3 输水建筑物.79 4.4.4 其他建筑物.90 4.4.5 安全监测设计.92 5 水土保持与环境保护设计水土保持与环境保护设计.95 5.1 水土保持设计 .95 5.1.1 水土保持现状.95 5.1.2 工程施工过程中的水土流失预测.95 5.1.3 防治责任范围及措施.95 5.2 环境保护设计 .96 5.2.1 污水排放影响.96 5.2.2 空气环境影响.96 5.2.3 声环境影响.97 5.2.4 交通影响.97 5.2.5 生活垃圾影响.97 5.2.6 人群健康影响.97 5.2.7 工程占地影响.97 5.3 环境保护对策意见 .98 5.3.1 生产废水及生活废水.98 5.3.2 大气.98 5.3.3 施工噪声源.98 5.3.4 固体废弃物.99 5.3.5 人群健康.99 5.3.6 交通.99 5.4 环境监测.99 5.4.1 站网布置.99 5.4.2 监测项目及测频.99 5.5 环保投资概算.100 6 工程管理设计工程管理设计.101 6.1 工程管理现状 .101 6.2 工程管理设计依据 .101 6.3 管理机构及人员编制 .101 6.4 管理范围与保护范围 .101 6.4.1 管理范围.101 6.4.2 保护范围.102 6.5 工程管理设施 .102 6.5.1 大坝安全监测系统.102 6.5.2 大坝管理房屋设计.105 6.6 工程管理运用 .105 6.6.1 水库调度原则.106 6.6.2 建筑物的检查及维修管理制度.106 6.6.3 工程监测项目、方法及资料整理.106 7 施工组织设计施工组织设计.107 7.1 施工条件 .107 7.1.1 工程条件.107 7.1.2 自然条件.109 7.1.3 对外交通运输.109 7.1.4 场内交通运输.109 7.1.5 办公场所.110 7.1.6 施工辅助企业.110 7.2 施工导流.110 7.3 料场的选择和规划 .111 7.4 主要除险加固工程施工.111 7.4.1 大坝灌浆处理方法.111 7.4.2 混凝土工程施工.113 7.4.3 砼拆除.114 7.4.4 坝体培厚施工.114 7.4.5 堆石棱体工程施工.114 7.4.6 浆砌块石施工.114 7.4.7 干砌块石施工.115 7.4.8 回填灌浆.115 7.4.9 草皮护坡.115 7.5 施工总布置.115 7.6 施工总进度.116 7.6.1 安排原则.116 7.6.2 施工分期.116 8 工程概算工程概算.118 8.1 编制说明 .118 8.2 编制依据.119 8.3 基础单价 .121 8.4 独立费用.121 8.5 移民和环境部分 .121 8.6 投资概算总表 .122 1 关关山山水水库库工工程程特特性性表表 序号指标名称单位原设计加固前（安评）加固后（初设） 一水文 1坝址以上控制集雨km21.311.311.31 2干流长度km1.601.601.60 3干流平均坡降202020 4正常蓄水水面面积亩576576576 二水库 1水库水位 校核洪水位 (0.33%) m71.4771.4771.47 设计洪水位m 71.40（p=2.0 %） 71.40（p=2.0% ） 71.30(p=3.33%) 正常蓄水位m70.570.570.5 死水位m50.3850.3852.78 2库容 总库容万 m3322310.8310.8 正常蓄水位库容万 m3290290290 死库容万 m315.515.540 3洪水 3.1设计洪峰流量m3/s 13.8（p=2.0% ） 13.8（p=2.0% ） 11.2(p=3.33%) 设计下泄流量m3/s 2.22（p=2.0% ） 2.22（p=2.0% ） 2.15(p=3.33%) 3.2 校核洪峰流量 (0.33%) m3/s19.2519.2516.2 校核下泄流量 (0.33%) m3/s3.573.572.89 三主要建筑物 1大坝 1.1主坝 型式 均质土坝均质土坝均质土坝 坝顶高程m737373 最大坝高m181818 坝顶宽m666 坝顶轴长m210210210 2溢洪道 型式堰型 正槽溢洪道正槽溢洪道正槽溢洪道 总长m138138138 堰顶高程m70.570.570.5 断面尺寸m2.01.42.01.42.01.4 消能方式 末端无消力池末端无消力池消力池 3输水建筑物 3.1高涵 全长m 4040 断面型式 城门拱形城门拱形 断面尺寸m 1.61.2（高 宽） 1.61.2（高宽） 进口底板高程m 6262 取水方式 旋转门斜拉门 进水口直径m 0.40.4 3.2低涵 全长m108108140.5 取水方式卧管卧管卧管 断面型式 圆涵圆涵拱涵 断面尺寸m0.40.4 1.81.2（高宽） 进口高程m50.0850.0853.18 坡降 553.56 四效益 1设计灌溉万亩0.60.60.6 2保护人口万人0.50.50.5 保护耕地面积万亩0.250.250.25 3 下游影响主要流域镇及交 通干线 距 csxkm303030 距 107 国道km444 1 1 综综合合说说明明 1 1. .1 1 概概述述 1.1.1 水库工程位置 关山水库位于 csxASZ 宋家桥村，属湘江捞刀河支流水系。坝址地 处东经 113 9 43，北纬 28 23 26，大坝距 csx 城 30 km，距 107 国道 4km，大坝下游 700m 外有新建水泥公路，大坝与新建公路间有简 易公路连接，对外交通比较方便 。 1.1.2 工程任务与规模 关山水库坝址以上 集雨面积 1.31 km2，坝址以上干流长度 1.6km，干流平均坡降 20.0。水库正常蓄水位 70.5m，相应正常库容 290 万 m3；设计洪水位 71.3m，相应库容万 300.66 m3；校核洪水位 71.47m，相应总库容 305.56 万 m3；死水位 50.38m，相应死库容 15.5 万 m3。是一座以 灌溉为主，兼 有防洪、养殖 等综合利用的小（ 1）型 水利工程。 根据湖南省水利水电科学研究所编写的湖南省 csx 关山水库大 坝安全评价报告 的结论及处理建议，本次大坝除险加固设计的主要项 目如下： 、大坝除险加固： 1）大坝坝体冲抓回填，大坝基础及坝肩帷幕灌浆； 2）大坝内坡砼护坡局部修整，未护砌段用六角板进行护坡； 2 3）大坝外坡进行培厚整修，修复马道，新建下坝阶梯，种植草皮 护坡，新建坝面排水系统； 4）挖除原有浆砌石棱体，新建排水棱体； 5）大坝右岸外坡开挖砂石导渗沟。 、溢洪建筑物整治： 1）溢洪道增设消力池； 2）溢洪道进口进行整修； 3）对土渠段进行护砌； 4）清理溢洪道内及边坡的杂草和积土。 、输水建筑改造： 1）新建低涵输水隧洞，新建斜拉门； 2）新建隧洞出口至池塘输水渠道； 3）封堵原有低涵，挖除输水卧管； 4）高涵进口改为斜拉门。 、管理站房屋进行局部改造，新建防汛物资仓库，配备防汛交通 工具及备用电源。 、增设水库水文、水清测报系统以及大坝安全监测设施。 、对上坝公路 700m 进行整修并硬化，并新建至高涵公路 280m，坝顶公路铺设泥结石路面。 3 1.1.3 主要效益 水库集雨面积 1.31km2，坝址以上干流长度 1.6km，干流平均坡 降 20.0。水库现灌溉面积 0.6 万亩，灌区配套工程有主干渠 10km，渡槽 450m。是一座以灌溉为主，兼有防洪、养殖等综合利用的 小（1）型水利工程。关山水库保护范围有下游11 个村，0.25 万亩农 田，以及 0.5 万人民的生命财产安全。 1.1.4 枢纽主要建筑物及特性参数 枢纽工程由大坝、溢洪道、输水隧洞等永久性建筑物组成。 工程等级与洪水标准 根据国家 防洪标准 （GB 50201-94）及水利水电工程等级划 分及洪水标准 （SL252-2000）等规定，该水库枢纽工程等别为 等， 主要建筑物级别为 4 级，次要建筑物级别为 5 级。正常运用洪水标准 为 30 年一遇，非常运用洪水标准为300 年一遇，溢洪道消能防冲工程 设计标准为 20 年一遇。 水库水位与相应库容 水库正常蓄水位 70.5m，相应正常库容 290 万 m3；设计洪水位 71.3m，相应库容万 300.66 m3；校核洪水位 71.47m，相应总库容 305.56 万 m3；死水位 50.38m，相应死库容 15.5 万 m3。 大坝 4 水库大坝为均质土坝，最大坝高23.45m，坝顶高程 73.0m，坝顶 宽 5.1m，坝顶轴长 210m。 溢洪道 溢洪道位于大坝右坝端，进口为拱涵式，断面为圆拱直墙型，其余 段为开敞式泄槽，衬砌段长138m，断面尺寸为 2.01.5m（宽高） ， 底板与侧墙为整体浇筑混凝土，末端通往池塘，无消能设施。 输水建筑物 输水低涵位于大坝靠右端，由输水卧管和箱涵组成。输水卧管长 41m， 0.4m0.4m 柱形断面。低涵为钢筋砼圆涵，断面尺寸为 400，长 108m，进口底板高程 50.08m，纵坡 1/200，水流往现有消 力池末端，经池塘至大坝下游主干渠。 灌溉输水高涵位于大坝左岸山体内，长40.0m，洞身采用城门洞 型，宽 1.2m，高 1.6m，洞身未衬砌，出口接左干渠输水渡槽，取水方 式为钢索旋转式闸门，水流至渡槽干渠。 1.1.5 工程的简要建设过程 工程设计审批过程 该工程于 1978 年兴建，运行近 30 年。由于工程兴建较早，无正 规的设计方案，无正规的施工单位，无施工机械，无完整的质量保证措 施，致使工程质量差，尽管经过多次保安加固，但仍在运行过程中出现 诸多隐患：因此，关山水库采取的是边设计边施工的方法，全部是土法 上马，根本谈不上正规的设计和审批。 5 工程施工过程 关山水库兴建于 1978 年，由于当时技术条件有限，整个工程地质 勘探工作没有按要求实施。同时，工程在修建时采用的“人海”战术， 号召村民用手挖肩挑筑堤，用石墩打夯压实。大坝的主体工程主要是以 人工担筑，夯实碾压不能到位，验收只能凭目测或开挖测量，质量无法 测量控制，更未做土工试验。由于施工人员多，填筑进度快，甚至来不 及验收又填筑了新的土层，再加上粘土质量有限，担筑的截水墙无法达 到夯实压紧的质量要求，因此造成质量要求不高，在多年后因受水的外 力作用造成渗漏严重。 该工程于 1978 年兴建，运行近 30 年。由于工程兴建较早，无正