干拱桥水库初步设计报告

四川省广安市武胜县干拱桥水库枢纽除险加固工程初步设计报告四川省武胜县水利水电工程勘测设计队目录第一章工程概况3第二章水文8第一节概况8第二节洪水9第三节调洪计算15第四节坝顶高程的确定17第五节溢洪道扩宽19第三章工程地质20第一节枢纽区工程地质条件20第二节主要工程地质病害及处理措施建议21第三节土工试验资料分析22第四节天然建筑材料22第五节工程地质结论23第四章工程除险加固任务及其必要性24第一节工程运行情况24第二节工程除险加固的必要性和紧迫性24第三节工程除险加固任务25第五章工程整治设计27第一节设计依据27第二节工程等级及洪水标准27第三节大坝整治设计28第四节溢洪道整治设计31第六章施工组织设计35第一节施工条件35第二节主体工程施工38第三节施工交通与布置规划39第四节施工总进度计划41第七章工程管理43第一节工程建设管理43第二节工程建后管理46第八章投资概算46第九章经济评价50第一章工程概况一、概述干拱桥水库位于武胜县双星乡境内，地处拱桥村双星河支流，距武胜县城20KM。水库集水面积39KM2，设计总库容1982万M3，兴利库995万M3，防洪库容887万M3，死库容10万M3。是一座以灌溉为主，兼有水产养殖等综合利用的重点小（二）型水利工程。根据水利水电工程等级划分及洪水标准（SL2522000），干拱桥水库枢纽工程主要建筑物工程等级为五等5级，建筑物洪水标准按20年一遇设计，200年一遇校核，溢洪道消能防冲建筑物设计洪水标准为10年一遇。二、枢纽主要建筑物现状1、大坝主坝为均质土坝，1975年1月动工兴建，1976年12月完工，并开始投入运行。达到现有规模，坝顶最大长度65M，最大坝高130M，坝顶宽13M，最大坝底宽486M，坝顶高程29980M，大坝上游坝坡为干砌条石护坡，坡比112，大坝下游坝坡未护，坡比117。四川512汶川大地震造成大坝外坡高程在2933M左右滑坡30M2，下滑高度15M左右，大坝下游坝坡未设置排水系统。2、溢洪道溢洪道位于大坝左端，为正堰开敞式，堰顶净宽65M，堰顶29699M。溢洪道是在左坝端砂质泥岩上开凿而成，堰后溢洪道长13米，陡槽斜面长30米，宽58米，深12米。陡槽左边墙未衬砌，风化冲刷淘空垮塌严重，影响泄洪，陡槽末端未修建消能设施，下游冲刷严重。这次512汶川大地震造成溢洪道陡槽右边墙垮塌50M。3、放水设施该水库无放水设施。三、枢纽工程存在的主要问题本次设计时按照水库大坝安全鉴定导则进行复核，其结果是水库防洪标准达不到规范SL2522000防洪标准要求，大坝结构评价为，安全类别评定为三类坝，与原鉴定结论相符。其存在的主要问题是（一）水库防洪标准不够。经洪水复核计算，设计下泄流量3525M3/S，校核下泄流量6412M3/S，而溢洪道现实际最大下泄流量仅1641M3/S，不满足SL2522000规范要求。（二）大坝下游坝坡较陡，四川512汶川大地震造成大坝外坡高程在2933M左右滑坡30M2，下滑高度15M左右，局部变形。采用简化毕肖普法对大坝坝坡进行核定。大坝下游坝坡在各种工况下最小稳定安全系数不满足SDJ2742001规范要求。工况一上游正常蓄水位29699M，下游无水。KMIN1112K125工况二上游设计洪水位29873M，下游相应水位29230M。KMIN1186K125工况三上游校核洪水位29958M，下游相应水位29252M。KMIN1126K115三大坝无排水棱体。（四）大坝下游坝坡未设置排水系统，雨水冲刷，坝坡面及周边形成冲沟。（五）溢洪道断面不够，陡槽左边墙未衬砌，风化冲刷淘空垮塌严重，影响泄洪，陡槽末端未修建消能设施，下游冲刷严重。这次四川512汶川大地震造成溢洪道陡槽右边墙垮塌50M。（六）无监测设计。水库下游地势平坦开阔，农田集中成片，县级公路各2条，有耕地136万亩，人口082万多人，一旦溃坝，将对下游人民的生命财产造成重大损失，因此对水库进行除险加固迫在眉睫。干拱桥水库工程特性表特性备序号项目单位整治前整治后注一河流特性1坝址控制集雨面积KM239392多年平均径流深MM343434343多年平均径流量万M313393133934水文气象特征1多年平均气温1741742多年平均降雨量MM102010203多年平均最大风速M/S1701705代表性流量1设计洪水标准及流量M3/S366752校核洪水标准及流量M3/S6584056洪量1设计洪水总量万M3648452校核洪水总量万M31154305二灌区特性1设计灌溉面积亩130013002实际灌溉面积亩130013003灌溉保证率80804干渠长KM三特征水位及库容1校核洪水位M30062299582设计洪水位M29943298733正常高水位M29699296994死水位M28920289205总库容万M3233619826防洪库容万M312418877兴利库容万M39959958死库容万M311干拱桥水库工程特性表特性备序号名称单位整治前整治后注四主要建筑物及设施1大坝1坝型均质土坝均质土坝2坝长M65653坝顶宽M13304坝高M13135坝顶高程M299829986地震动峰值加速度G0050057地震反应谱特征周期0350352溢洪道1型式开蔽式开蔽式2堰顶高程M29699296993堰型折线实用堰折线实用堰4堰顶净宽M651105消能方式无消力池消能6最大泄流量M3/S164164123取水设施无无第二章水文第一节概况一、流域概况干拱桥水库位于武胜县双星乡境内，嘉陵江水系双星河支流上，地理坐标为东经1062415，北纬302020。坝址以上控制集水面积39KM2，主河道长38KM，主河道平均坡降605。干拱桥水库属嘉陵江水系双星河支流，工程区属丘陵地带,相对高差3050M，属低山浅丘地貌。水库位于川中红层剥蚀丘陵区，出露地层为中侏罗系上沙溪庙组石荀河段（J2S2），为一套紫红色砂纸粘土层、泥质粉砂岩与灰紫、灰褐色长石石英砂岩的不等厚互层。构造上位于中心镇背中段的南翼，与背斜轴相距13KM。地层产状为走向65，倾向155，倾角23，呈近水平状。域内未见断裂构造发育，常见的一般多为北东、北西向两组有规律性的区域性构造节理裂隙。二、气象特征双星河流域属亚热带湿润季风气候区，具有气候温和，雨量充沛，日照适宜，四季分明，无霜期长，春季回暖早，夏季炎热，秋季阴雨连绵、冬季短而温和等特点。干拱桥水库气象特征值以武胜气象站为代表多年平均气温174，极端最高气温4131972年8月27日，极端最低气温271991年12月28日，多年平均蒸发量1107MM，多年平均日照时数1247小时，多年平均无霜期328天，多年平均相对湿度81，多年平均风速17M/S，多年平均降水量1050MM，降水量主要集中在汛期，510月降雨量占全年降雨量的791左右。三、基本资料双星河流域内无水文站和雨量站，无实测流量和雨量资料。邻近有武胜、石盘沱和二郎等雨量站。其雨量资料可作为本次洪水计算的主要参证资料。各站的雨量资料情况见表21。表21邻近站雨量资料情况表站名时段起迄时间资料引用年限1/6小时1981今1小时19641965、1967、1969今196920066小时1954今19542006武胜24小时1954今195420066小时1960今19602006石盘沱24小时1960今196020066小时1964今19642006二郎24小时1964今19642006第二节洪水一、流域特征值“三查三定”时，根据1/10000航测图，只对集雨面积F进行复核，即F39KM2；本次根据1/10000航测图，对F、L、J等流域特征值进行了复核，即F39KM2；L38KM，J605。二、防洪标准按照防洪标准（GB5020194）及水利水电工程等级划分及洪水标准（SL2522000），干拱桥水库为小2型水库，大坝为均质土坝坝，防洪标准应为3020年一遇洪水设计，300200年一遇洪水校核。采用20年一遇洪水设计，200年一遇洪水校核。消能防冲建筑物洪水标准为10年。三、设计暴雨1邻近站暴雨频率计算根据武胜和石盘沱站的实测暴雨系列，进行频率计算。二郎站考虑移用武胜站特大值和不移用武胜站特大值两种情况分别计算，移用武胜站特大值以后的系列，按不连续系列处理，特大值的经验频率根据武胜站系列确定。采用P型曲线适线。统计参数和设计值见表25。2根据等值线图查算根据四川省中小流域暴雨洪水计算手册的有关等值线查算干拱桥水库的设计暴雨，成果见表22。表22设计暴雨成果表各频率设计值MM计算方法或站名时段均值MMCVCS/CVP05P5P10备注1/6小时16503635386127924421小时410042351078374563966小时7600483520114812464由等值线查算24小时100050352741991661小时4160483512238168226小时762060352674616513335武胜24小时1020583535821017856小时56303335123869178107石盘沱24小时78803630184133116623干拱桥水库设计暴雨石盘沱雨量站由于缺乏特大暴雨，其统计参数和设计值明显低于武胜站和等值线查图值，武胜站暴雨均值与等值线查图值比较接近，CV值和设计值明显大于查图值。经综合分析比较，干拱桥水库设计暴雨采用成果为1/6小时暴雨采用等值线查图值，1小时、6小时和24小时暴雨采用武胜站实测资料计算值。干拱桥水库的设计暴雨见表23。表23干拱桥水库设计暴雨成果表各频率设计值MM时段均值MMCVCS/CVP05P5P101/6小时16503635386127924421小时4160483512238168226小时76206035275816761348724小时1020583535822031785四、设计洪水1洪峰流量计算由于干拱桥水库现无实测流量资料，也无实测暴雨资料，推求设计洪水的资料缺乏，按照水库大坝安全评价导则（SL2582000第412条，参照水利水电工程设计洪水计算规范SDJ2279、四川省暴雨洪水计算手册、四川省水文手册等资料，采用水科院推理公式法计算洪峰流量。采用四川省中小流域暴雨洪水计算手册中的推理公式Q0278F进行计算。NS（1）流域特征值集雨面积F39KM2、流域长度L380KM、流域平均比降J605。（2）汇流参数M值流域特征系数9884/13FJL根据暴雨洪水手册，M04020406383暴雨参数S、N暴雨衰减指数N分历时确定T624H，PHN2463LG1T16H，P612L85T1/61H，PHN1/1LG根据暴雨洪水手册1/6H、1H、6H、24H暴雨等值线图查值，结合相关公式计算暴雨参数S。4产流参数干拱桥水库地形地貌相对高差一般在250350米之间，地势较陡，切割较深，间有零星丘陵或盆地，植被较好，采用公式48F019计算平均产流参数值。48F019371（CV018，CS35CV）KP（当CV018，CS35CV时，查皮尔皮尔逊型曲线K05157，K5133K10124）。其它参数均根据暴雨洪水手册计算、取值。表24推理公式法计算洪峰流量的主要参数表2与原计算成果的比较干拱桥水库在“三查三定”和全安鉴定中都作过洪水计算，成果F（KM2）L（KM）J（）M39380605148406935P（）H24H6H1NSPTOQPM053582675122305632122302857596709105293486584069350210165810602981003265492908728339723667069310017851333568220626682334644596084893610628000697见表25。由表25可知，本次洪水计算成果，设计情况洪峰流量与前两次计算成果比较，其洪峰流量大均于前两次洪水计算成果，主要原因在于前两次洪峰流量计算地区经验公式计算，未考虑当地的暴雨，流域的河道长度、纵坡降等特征值对洪峰流量的影响，本次根据邻近站实测资料，考虑短历时暴雨、河道长度、纵坡降等特征值对洪峰流量的影响，按推理公式计算，因此，本次洪水计算较为可靠。表25历次洪峰流量计算成果比较表阶段计算方法P05P5P10三查三定经验公式法60573064全安鉴定经验公式法605730642394本次计算推理公式法6584366728004洪量根据设计暴雨推求设计洪水总量，暴雨径流关系分区为1区（盆地腹部丘陵区），按单峰洪水计算暴雨历时T128F1/4，按WP01HTPF计算洪水总量，成果见表26。表26洪量计算成果表频率P05P5P10洪量万M311543648453025设计洪水过程线采用典型放大法，推求设计洪水过程线，典型洪水过程线采用四川东部地区平均情况的单峰概化模型。基流按嘉陵江区计算回，Q00014F0984。设计洪水过程线见表27及附图27。表27干拱桥水库洪水过程线P05P5P10TQTQTQ00000053000000530000005305313345053618860574145307256637073237200784285309661322109757387104456521184263881194147201279112521523395561537220541645168511935527241952293882090224512393625992415348882586266502901658912927367213134280503385625993416348883657266503940527243975293884256224514763395564806220545146168515970263886024147206450112527928132217999738785655652101546637102453720109692853124743345125861886134761453186130053187800053201080053第三节调洪计算一、库容曲线本次根据实测库区地形图，对“三查三定”的库容曲线进行了复核无误，本次直接采用“三查三定”复核成果，见表28。表28干拱桥水库库容曲线水位（M）287288289290291292293库容（万M3）002907914922732429水位（M）294295296297298299300库容（万M3）557708885109541268159220二、泄流曲线该库溢洪道为无坎宽顶堰无，自由出流，溢流堰净宽65米。1、流量系数M的确定溢流堰无坎宽顶，自由出流，其流量系数M032,侧收缩系数0985，按公式计算下泄流量Q,再由库容曲线查得V,绘制QH曲线,成果见表29。干拱桥水库溢洪道QH曲线计算表表29水位H）堰上水头H流量系数M侧收缩系数下泄流量QM3/S相应库容V万32969900000320985010952970620072032098501741114529734304440320985268124682983911401032098515041574129949525050320985359619517300243250320985531422073005923602032098562232730062363032098562722336三、调洪计算调洪计算根据水库的水位库容关系曲线、溢流水深下泄流量关系曲线和本次计算的洪水过程线，按公式Q1Q2/2TQ1Q2/2TV2V1采用电子表格试算法进行调洪计算，起调水位为正常蓄水位9699米，计算时段长05小时，成果见表210。表210调洪计算成果表频率P（）最大下泄流量（M3/S）最高库水位（M）库容（万M3）056272300622336534682994319311002147298771703第四节坝顶高程的确定一、坝顶超高坝顶超高按碾压式土石坝设计规范S12742001规定的公式计算YREA式中Y坝顶超高，M；R最大波浪在坝坡上的爬高，M。E最大风壅水面高度，M。A安全加高，M。1、安全加高A干拱桥水库为小（2）型水库，地处丘陵区，主要建筑物为5级，按照规范规定，设计情况下的安全加高为05米，校核情况下的安全加高为03米。2、最大风壅高度EEKW2D/2GHMCOS式中K系数，取36106风向与坝轴线法线间夹角W水面以上10M高处风速，设计情况下按多年平均最大风速的15倍计，校核情况下按多年平均最大风速计，多年平均最大风速为17M/S。D吹程，D400M；H坝前水深，H11M；3、波浪爬高RM按官厅水库公式计算波浪要素GHM/W200076W1/12GD/W21/3GLM/W20331W1/215GD/W21/375按RMKKW（HMLM）1/2/1M21/2计算波浪爬高式中K护坡粗糙系数，大坝内坡为混凝土板K085；KW水深校正系数，KW102；M坝坡坡率，M17；HM平均波高；LM平均波长。坝顶超高计算成果见表211表211坝顶超高计算成果表计算工况安全加高A风壅高度E波浪爬高R坝顶超高Y设计05000211991701校核0300010769107二、坝顶高程按设计和校核两种情况分别计算相应的坝顶高程，取其中的大值作为坝顶高程。（1）设计情况下Z坝顶Z设Y设299431701301131米（2）校核情况下Z坝顶Z校Y校3006210730169米干拱桥水库的坝顶高程应为30169米。干拱桥水库大坝顶高程为29980米，尚差189M，不满足水利水电工程等级划分及洪水标准（SL2522000）规范要求。第五节溢洪道扩宽整治设计将溢洪道由65M扩宽至110M，经调洪计算，成果见表212表212溢洪扩宽调洪计算成果表坝顶高程按设计和校核两种情况分别计算相应的坝顶高程，取其中的大值作为坝顶高程。（1）设计情况下Z坝顶Z设Y设298731169930043米（2）校核情况下Z坝顶Z校Y校299584107300654米干拱桥水库的坝顶高程应为300654米，取30066米。干拱桥水库大坝顶高程为2998米，尚差086M，增设086M浆砌条石防浪墙，以满足（SL2522000）规范要求。频率P（）最大下泄流量（M3/S）最高库水位（M）库容（万M3）05641229958419821535252987311690310023812983315532第三章工程地质第一节枢纽区工程地质条件一、地形地貌干拱桥水库位于武胜县清平镇。该水库坝顶高程29980M，最大坝高130M，在地貌上属浅丘地貌单元，区内地形较为平坦，无高山峡谷，海拔高程一般在300350M之间。二、地层岩性枢纽区基岩为侏罗系中统上沙溪庙组砂泥岩互层，覆盖层为第四系全新统松散堆积层，分述如下1、第四系全新统（Q4）由残坡积层和冲洪积层为主。残坡积层为褐色粉土，松散、稍湿，厚度02M，分布于山顶及半坡上。冲洪积为淡黄色砂土，含少量砂卵石，厚度015M。2、侏罗系中统上沙溪庙组（J2S）水库枢纽区基岩地层由灰白色砂岩和紫色泥岩组成。砂岩为中细粒结构，厚层状构造，钙质胶结，致密坚硬，厚度1020M，主要分布于左坝肩315M以上，泥岩为泥质结构，泥质胶结，致密性差，主要分布于坝肩区311M以下及坝基。三、地质构造及地震枢纽区位于龙女寺背斜南翼，岩层产状平缓，近于水平岩层，走向108，倾向196，倾角23。流域内未见断层发育，由于受构造变动影响，在砂岩中发育X节理，第一组走向325350，倾向北西，倾角7082，较发育；第二组走向100120，倾向北东，倾角7586，发育较差。上述二组节理出现频率58条/10米，分布不均匀，延伸远，连通库内外，但以边坡整体稳定性影响不大。根据GB183062001中国地震动参数区划图之规定，工程区地震动峰值加速度小于005G，相应地震基本裂度小于VI度，地震反应谱特征周期为035。四、地下水枢纽区地下水不发育。地下水类型主要为松散堆积层孔隙潜水和基岩裂隙水。孔隙潜水主要分布于第四系残坡积和冲洪积中，主要靠地表水补给和孔隙潜水补给，在低洼处或砂泥岩交界处以泉的形式排出，在库坝区范围内实地调查，共发现二处泉点，流量均小于005升/秒。五、不良地质作用枢纽区不良地质作用主要表现为基岩的风化剥蚀、崩塌、冲刷。风化剥蚀主要表现在泥岩表面，网状风化裂隙发育，强风化底界埋深2M左右。崩塌主要分布在砂岩区，由于下部泥岩抗风化能力相对较弱，易被风化剥蚀掏空，使上部砂岩失去支撑产生崩塌，但规模小，不会对枢纽正常运行产生影响。第二节主要工程地质病害及处理措施建议一、大坝坝址区工程地质，坝基岩石为强风化砂泥岩互层岩，强度完全能满足大坝的承载要求。两坝肩为粉砂质泥岩，岩坡基本稳定，修建本工程类型的土石坝是适宜的。二、溢洪道1、主要工程地质病害溢洪道出露基岩地层为J2S2泥岩，陡槽左边墙未衬砌，无消能设施，受洪水冲刷及风化作用，冲刷坝脚严重，危及水库安全。2、处理措施建议对溢洪道陡槽左边墙进行衬护，修复右边墙，增设消力池、增设护坦。第三节土工试验资料分析本工程水库为小二型水库，未作土工试验，坝体材料物理力学指标参照临近小一型红星水库土工试验报告坝体材料物理力学指标取值。坝体材料计算参数值表32饱固快参数材料湿容重KN/M3饱和容重KN/M3浮容重KN/M3CKPA（度）渗透系数CM/S土料201205105201736577105干砌毛石185/03010102第四节天然建筑材料干拱桥水库病害整治共需天然建筑材料数量如下条块石017万方，河砂003万方。一、石料当地石料丰富，本次选定左坝肩上游300M处开采，该料场品质好无用层薄，石料抗压强度3035MPA，开采运输方便，储量约2万方，能满足工程需用。二、石渣料当地石碴料丰富，本次选定右坝肩上游300M处开采，与石料场相邻。该料场品质好，表层耕作土薄，开彩运输方便，储量约15万方，完全能满足工程所需。三、砂卵石当地砂卵石料场贫乏。建议在武胜嘉陵江砂石采料场购买。嘉陵江砂砾石料丰富，连续有数个料场分布，总储量超过80万方，其品质好，开采运输方便，运距20KM。第五节工程地质结论本工程地质构造简单，岩层产状平缓，无大断裂构造存在。挽近期构造运动微弱，据GB183062001中国地震动参数区划图（1400万）查得，工程区地震动峰值加速度小于005G，动反应谱特征周期为035S，对应地震基本烈度小于VI度。区域地质构造稳定性好。坝址区工程地质条件简单，坝基岩石为强风化砂岩，强度完全能满足大坝的承载要求。两坝肩为粉砂质泥岩，岩坡基本稳定，修建本工程类型的土石坝是适宜的。第四章工程除险加固任务及其必要性第一节工程运行情况干拱桥水库位于武胜县双星乡境内，地处嘉陵江的支流双星河支流上，距武胜县城25KM。水库集水面积39KM2，设计总库容1982万M3，兴利库容995万M3，防洪库容887万M3，死库容10万万M3。设计灌溉双星乡3个村、1300亩农田。是一座以灌溉为主，兼有水产养殖等综合利用的重点小（二）型水利工程枢纽工程由大坝、溢洪道组成，运行情况如下一、大坝大坝于1976年竣工，大坝上游坝坡在高程29750M以下为干砌条石护坡，坡比112,经过多年的运行，未出现大的滑坡和变形。大坝下游坝坡未护，坡比117，坝坡较陡，大坝下游坝坡未设置排水系统。二、溢洪道溢洪道为正堰开敞式实用堰，宽度不够，陡槽左边墙未衬砌，无消能设施，下游河道两岸及底部冲刷严重，洪水直接冲坝脚，危及大坝安全。第二节工程除险加固的必要性和紧迫性一、存在的问题干拱桥水库自1976年建成投入运行。由于施工中大坝设计不尽合理，加之施工质量较差等原因，致使大坝存在严重隐患，长期带病运行。经大坝安全鉴定，水库存在主要问题有1、防洪标准不够；2、大坝内坡较陡112；3、大坝下游坝坡不稳定；4、溢洪道陡槽左边墙未衬砌，无消能设施；5、大坝安全评价为类坝。二、今年四川“512”汶川大地震损毁情况今年四川“512”汶川大地震造成大坝下游坝坡高程2935M左右滑坡30M2，下滑高度15M左右，同时坝体渗漏明显增大，有可能造成大坝管涌，溢洪道陡槽右边墙垮塌50M，进一步加大了大坝不安全隐患。三、水库除险加固后效益显著灌溉效益干拱桥水库建成投入运行后，由于各种病害原因，造成水库不能按设计标准正常运行。水库除险加固后，可改善灌溉条件。多种经营效益水库除险加固后，可投入正常运行，增大库水面积，可极大地提高水产养殖效益。防洪效益水库下游地势平坦开阔，农田集中成片，县级公路各2条，有耕地136万亩，人口082万多人，一旦溃坝，将对下游人民的生命财产造成重大损失。综上所述，对干拱桥水库进行除险加固是十分紧迫和必要的。第三节工程除险加固任务1大坝上游坝坡抛石压脚2868M2918M，高程295992998M砼护坡，坡比为12。2坝顶增设100砂浆浆砌条石防浪墙，高086M，宽06M。3下游坝坡滑坡处进行开挖回填碾压夯实，再对外坡进行培厚加固、增设排水沟、坝趾增设干砌块石排水棱体。4溢洪道扩宽，由65M扩至110M，新修左边墙、底板衬砌，恢复右边墙垮塌部分，增设消力池。5增设观测设施。对干拱桥水库除险加固后，该工程即可正常运行，请上级有关部门审批立项，以便对该水库进行全面除险加固，充分发挥该工程的综合效益。第五章工程整治设计第一节设计依据一、干拱桥沟水库大坝安全鉴定论证报告；二、水利水电枢纽工程等级划分及设计标准SL2522000；三、防洪标准GB5020194；四、碾压土石坝设计规范SL2742001；五、溢洪道设计规范SL2532000；六、水工建筑物水泥灌浆施工技术规范SL6294七、1984年三查三定复查成果资料。第二节工程等级及洪水标准干拱桥水库是一座以灌溉为主，兼有养殖等综合利用的小（二）型水利工程，大坝为均质土坝，最大坝高13米，坝顶高程2998M，坝顶长65M，坝顶宽13M。水库校核洪水位29958M，相应总库容1982万M3，按SL2522000标准，应为等水利枢纽工程，主要建筑物为五级，次要建筑物为5级。本次洪水复核，P5洪水设计，P05洪水校核，溢洪道消能按P10洪水设计，经调洪计算，相应下泄流量分别为3525M3/S、6412M3/S、2381M3/S。相应20年一遇设计洪水位为29873M，200年一遇校核洪水位为29958M。根据中国地震动参数区划图该枢纽区地震动峰值加速度小于005G，特征周期值为035，地震基本烈度为度。第三节大坝整治设计一、原大坝修建设计存在的问题该大坝1975年动工,1976年竣工,上游坝坡在高程29750M以下干砌条石护坡，坡比112，下游坝坡未护坡，坡比117，经复核大坝下游坝坡不满足土坝设计规范抗滑稳定要求。二、原大坝在运行中出现的问题大坝于1975年动工修建，1976年竣工。1976年初蓄水水位达到正常29699米时，坝外坡中段浸润线较高。三、理论计算大坝存在的问题1、根据当地水文资料对干拱桥水库进行了计算，结果20年一遇的设计洪水位为29943米，安全超高1701米，需坝顶高程为301131米，200年一遇的校核洪水位为30062米，安全超高107米所需坝顶高程为30169米，实际坝顶高程为2998米。20年设计所需坝顶高程尚差1331米，200年校核所需坝顶高程尚差189米，不满足（SL2522000）规范要求。2、大坝上游坝坡在高程29750M以下为干砌条石护坡，坡比112,经20年的运行，未出现大的滑坡和变形，按护坡进行计算，坝坡抗滑稳定最小安全系数满足规范SL2742001要求。工况一上游正常蓄水位2998M降至死水位2892M，KMIN1261K125工况二上游设计洪水位29873M骤降至正常蓄水位29699M再降至死水位2892M。工况二KMIN1257K125工况三上游校核洪水位29958M骤降至正常蓄水位29699M再降至死水位2892M。工况三KMIN1152K1153、下游坝坡采用条块间作用力的毕肖普法对该大坝坡进行稳定分析计算。计算得出大坝下游坝坡加固整治前，在各种工况下的最小安全系数K。工况一正常水位29699M形成的稳定渗流期，下游无水；KMIN1112K125工况二设计洪水位29873M，下游相应水位29230M；KMIN1156K125工况三校核洪水位29958M，下游相应水位29252M，KMIN1106K115对大坝现状上、下游坝坡稳定分析成果看，下游坝坡在各种工况均不能满足规范SL2742001要求的安全系数值，需对现有大坝进行加固整治处理。四、大坝坝坡加固整治设计一加固整治方案拟定。下游培厚加固，新增排水棱体。上游坝坡大坝上游坝坡抛石压脚2868M2918M，高程295992998M砼护坡，坡比为12。坝顶坝顶宽由13M扩至30M，坝轴线向下游移，新修浆砌条石防浪墙高086米，厚06米。坝顶铺设厚20CM碎石垫层，再现浇厚10CMC15砼。下游坝坡对下游坝坡滑坡处进行开挖回填夯实，坝脚新修干砌条石排水棱体，棱体顶高程29120M，顶宽15米，外边坡为115，内边坡为11，从棱体顶29110M至坝29599坝段采用碾压石碴料填筑培厚加固，29599M至坝顶2998坝段采用碾压粘土填筑培厚加固坝坡由117培缓至120，以满足坝稳定要求，下游坝面周边及排水棱体顶面修建排水沟。（二）加固整治后大坝下游坝坡计算的最小抗滑稳定安全系数。工况一KMIN12681K125工况二KMIN126K125工况三KMIN1165K115三大坝加固整治工程量（见表533）表533大坝加固整治工程量表项目单位数量备注土坝削坡及其他土方开挖M3325石方开挖M345砂石垫层M3295浆砌条石M372C20砼M374碾压石碴料M32850干砌条石M3218干砌块石M3925五、大坝观测设施设计干拱桥水库为小二型水库，根据该水库大坝安全鉴定报告中指出，该水库无观测设施，据大坝检查观测有关规定，该大坝应设置观测项目为水平垂直位移观测、渗流量观测、降水量观测、库水位观测4个项目。1水平垂直位移观测设施设计大坝位移观测桩平行坝轴线布设3排，上游坡1排，坝顶1排，下游坡1排，每排4个桩，其中观测桩2个，工作基点桩和校核基点桩各1个，共计桩点12个，其中共有观测桩6个，基点桩6个，观测桩用砼预制件，安装强制对中设施。用视准线法，分别采用较高精度水准仪和经纬仪进行垂直位移和水平位移观测。其具体间距、位置、尺寸详见附图。2渗流量观测在排水棱体后修建渗透集水沟，集中渗流水，安装三角堰观测，渗流量小时用容积法测渗流量。3安装雨量筒观测降水量，设置水位尺观测库水位。观测设计统计表名称规格型号单位数量水准仪来卡NA2套1量水堰三角堰个2雨量计个1观测桩个6个基点桩个6个第四节溢洪道整治设计一、溢洪道现状干拱桥水库溢洪道建于1976年，布置在大坝右左端，为正堰开蔽式实用堰，堰顶高程29699M，堰宽65M。溢洪道是在右坝端砂质泥上开凿而成，陡槽左边墙未衬砌，风化冲刷淘空垮塌严重，影响泄洪，陡槽末端未修建消能设施，下游冲刷严重。这次四川512汶川大地震造成溢洪道陡槽右边墙垮塌50M。二、溢洪道工程地质简述溢洪道岩性单一，岩体节理切割小，稳定性较差，岩性为砂质泥岩和粘土泥岩互层，抗冲刷能力差，应加强衬砌处理。三、存在的问题1、溢洪道修建设计存在的问题该溢洪道经水文计算，宽度不够。2、溢洪道运行中存在的问题一是溢洪道宽度不够，二是溢洪道左边墙未衬砌。三是未修建消能设施，下游冲刷严重。今年四川512汶川大地震造成溢洪道陡槽右边墙垮塌50M。四、溢洪道整治设计1设计洪水标准根据GB5020194标准溢洪道为四级建筑物。溢洪能力按20年一遇洪水设计，200年一遇洪水校核，消能防冲工程按10年一遇洪水设计。表541调洪演算成果表2水力学计算本次设计主要是对泄洪能力、陡槽水面线推算及消能计算。1泄洪能力复核由折线实用堰堰流量公式QSMB（2G）1/2H03/2计算，流量系数M036，侧收缩系数0985，淹没系数S1,由调洪成果表可知，汛前水位为正常水位29699M时起调，P05，最大下泄流量6412M3/S，相应水位299584M，P5，最大下泄流量3525M3/S，相应库水位298731M；P10，最大下泄流量2381M3/S，相应水位29833M，经计算泄洪满足要求。2溢洪道水面线的计算陡槽水面线计算公式形式，采用分段求和法，其计算成果见表542。表542陡槽水面线表洪水频率P10断面底宽M流量QM3/S2381备注掺气水深HM0791流速M/S27741111墙高HM13泄水段段227掺气水深HM08泄水段段频率P（）最大下泄流量（M3/S）最高库水位（M）库容（万M3）05641229958419825352529873116901002381298331553流速M/S4484墙高HM130掺气水深HM0737流速M/S64543358墙高HM125泄水段段掺气水深HM0598流速M/S8294458墙高HM11泄水段段掺气水深HM0559流速M/S9045558墙高HM11陡槽段掺气水深HM0566流速M/S91776658墙高HM11陡槽段掺气水深HM0546流速M/S99937758墙高HM11陡槽段（3）消能计算消能设计按10年一遇洪水复核。P10Q泄2381M3/S经计算，消力池深3M，消力池长20M。3溢洪道建筑结构布置及设计溢洪道设计布置为堰宽11米，进口堰顶高程29699米，堰顶至第一泄水槽末高程底29614米，底坡116，长13米，边墙高281米，后为第二泄水槽，水平距30米，底坡1386，末高程为第一消力池底，高程为28596米，边墙高54米；消力池长20米，边墙高54米，其后为接下游溪沟。根据地形情况，进行溢洪道平面布置，总长度为63M，边墙及底板结构尺寸，见溢洪道平面布置图和纵横断面图。第六章施工组织设计第一节施工条件一、地理位置及施工条件干拱桥水库位于武胜县双星乡境内，地处拱桥村双星河支流，水库集水面积39KM2，设计总库容1982万M3，兴利库995万M3，防洪库容887万M3，死库容10万M3。是一座以灌溉为主，兼有水产养殖等综合利用的重点小（二）型水利工程。工程对外公路交通，距武胜县城25KM，水库工地距广武路20KM。距乡村公路500M。二、工程条件（一）工程概况干拱桥水库枢纽工程，由大坝、溢洪道组成，本次设计整治项目1大坝上游坝坡抛石压脚（2868M2918M），高程295992998M砼护坡，坡比12。2坝顶增设100砂浆浆砌条石防浪墙，高086M，宽06M。坝顶20CM厚砂石垫层，10CM厚砼。3下游坝坡滑坡处进行开挖回填夯实，再对外坡进行培厚加固、增设排水沟。4下游坝趾增设干砌块石排水棱体。5溢洪道扩宽，由65M扩至11M，新修左边墙、底板衬砌，恢复右边墙垮塌部分，增设消力池。7增设观测设施。（二）依据工程实际情况，工期为五个月（含施工准备期）。施工队伍采用三级施工企业。工程量表编号项目土方开挖M3石方开挖M3土石回填M3砌条石M3干砌条石M3干砌块石M3抛石压脚M3开槽勾缝M2石表面加工M2砂石垫层M3砼M3钢筋T拆安旧浆砌条石（M3）建筑工程448297318559721892521866989852959912150一大坝325453035722189252186112560295740二溢洪道12325215052558642502512150（二）自然条件1、水文气象干拱桥水库枢纽位于四川盆地腹部丘陵区的中部偏东地带，属亚热带湿润季风气候区，据武胜县气象局资料常年平均气温174，最高气温413，最低气温27。多年平均最大风速17M/S。多年平均降雨量1050MM。2、地质、地貌条件干拱桥水库枢纽所在地为低山地形，河谷呈“”型，沟底宽2040M，岸坡呈阶梯状，局部呈坎、沟谷与山顶高差2050M。水库枢纽位于舒缓状龙女寺背斜东端的南翼一侧，岩层产状平缓，无大断裂构造存在，地质条件稳定，根据中国地震动参数区划图，地震基本烈度小于度，枢纽水文地质条件简单，主要为基岩裂隙，冲沟覆盖层中的孔隙水，主要为大气降水和上游地层地下水补给，水量丰富，地下水位高。（三）建材、水、电供应及当地机械修配条件1、主要材料供应条件水泥、木材及汽柴油由武胜县物资部门组织供应，运距25KM。2、地方建材供应条件根据地质提供资料，工程用石料距项目内05KM的石料场开采。石料抗压强度3035PPA之间，总储量15万M3，质量数量能满足工程需要。工程所需的河砂、卵石在嘉陵江县城码头购买，运距25KM。三、水、电及通讯1、工程用水可在库内提取解决，生活用水由水库原供水系统解决。2、工程用电采用当地电网供电解决。3、通讯地施工要求在准备期内先安装防汛通讯系统，解决施工及防汛通讯。四、当地机械修配条件武胜县有较大的机械修理厂，施工机械要依托县镇内的机械修理力量，在工地现场只设小型的机械修理站，对施工机械进行日常的维护和维修。第二节主体工程施工一、土石工程溢洪道及上游坝坡削坡的土石方开挖工程量较小，均采用人工开挖，下游坝坡填筑培厚加固采用机械碾压，多余弃渣渣料规划弃于距大坝下游100米处，工程竣工后急时复耕，并按水保要求修建水保工程措施。二、砌石工程砌石工程主要为大坝、溢洪道和消力池浆砌条石工程，浆砌条石全部为人工施工。条石从料场采用人工胶轮车运输至工地，短距离人工抬运。砂浆采用砂浆搅拌同拌合，人工担运。三、砼工程砼主要用于坝顶、溢洪道底板工程，砼采用04M3拌合机拌制，人工入仓，位置高处采用简易门架提升人工入仓双胶轮车运输，木模成型，22KW平板式振捣实，就地现浇。四、主要施工机械干拱桥水库坝区施工场地为狭窄，机械化施工较困难，故采用机械结合人力方式进行施工。干拱桥水库施工机械汇总表序号名称型号单位数量备注1砼拌合机04M3台12砂浆拌合机250L台13平板式振捣器22KW台24水泵22KW台25潜水泵55KW台36手电钻15KW台47地质钻机XU100台28挖机130辆19双胶车辆20第三节施工交通与布置规划一、施工交通干拱桥水库枢纽工程所处位置交通方便，外来物资的运输可通过广武公路和双星乡村级公路至大坝枢纽区工地公路05KM，这样可形成内外交通运输网络。二、施工总布置（一）水、电、通讯系统1、供水施工用水可用库内抽水解决。2、供电工程用电采用当地电网供电解决。（二）施工辅助设施1、机修、汽修厂本工程机械修配主要依靠武胜县机修力量解决，工地只设小型机修站，负责工程机械的临时保养与维修。2、木材加工厂由于用量少，可就地加工，人工运输至施工现场。3、修钎站施工场地设红炉，鼓风机与锻钎设备。（三）临时工程1、布置原则干拱桥水库枢纽施工场地狭窄，范围不宽，给施工管理、生活带来诸多不便，施工布置结合程的特点，本着合理、有序的原则进行。2、临时工程工程所需土石料，采用自卸汽车运输至施工现场，需新修料场至枢纽施工简易公路05KM。砂浆及砼拌合台4M2，仓库100M2。干拱桥水库永久及临时工程汇总表序号名称单位数量备注一交通工程1新建简易工程KM05二水及供电工程1临时房屋M21002仓库M2803拌合台M24（五）施工占地1、永外占地枢纽工程在建设时已征地，整治枢纽不再征地。2、临时征地工程临时征地，主要是料场、弃渣场和临时公路占地工程征地汇总表序号项目单位数量备注一永久占地亩二临时占地亩35料场临时占地1道路占地亩23施工便道05KM，路基3M2料场及弃渣亩05（六）土石方平衡规划本工程开挖及回填量不大，主要是弃土及料场表层弃渣，弃渣运至渣场平整后，上部回填耕作土复耕造地。第四节施工总进度计划一、施工总进度安排原则（一）严格遵照基本建设程序及有关规范，严格执行业主负责制、比选制、工程质量监理制、质量检验制等，国家有关政策法令。（二）采用比选承建方式，根据工程难易，采用三、四级施工队伍进行投资控制。（三）力求保证工程建设周期，对控制工程总工期的关键项目，采取有效的技术和安全措施。（四）各项施工程序前后兼顾，处理好施工准备工程与主体工程，土建工程与机械工程，临时工程与永久工程不同施工阶段，施工工序的关系，做到衔接合理，干扰少、施工均衡。二、准备工程和主体工程进度控制（一）准备工程干拱桥水库病害整治工程，准备工程主要是进场公路整修，工期为10天。（二）枢纽工程施工干拱桥水库枢纽以机械结合人力施工为主，计划56个月完成工程施工。三、总进度计划及施工强度（一）准备工程10月1日10日，完成进库公路整修，料场施工道路05KM，专用通讯设施，临时工棚等建设。（二）主要施工期2008年10月2009年1月，全面完成上游坝坡、坝顶、溢洪道的整治，下游坝坡土石方填筑等工程施工任务。（三）其它工程施工期2009年1月1日15日，完成坝顶防浪墙和下游坝排水沟工程施工任务。（四）2009年1月16日30日，完成场地清理、复耕、水保等工程施工任务。（五）几项主要指标1、挖填土石方最高月强度1500M3。2、砌石最高月强度200M3。3、砼最高月强度50M3。4、施工高峰人数120人。第七章工程管理第一节工程建设管理为了建设好干拱桥水库枢纽病险整治工程，由县政府组建干拱桥水库枢纽病险整治工程建设指挥部，主管副县长任指挥长，县水利局、县计划发展局、县财政局主要负责人任副指挥长，县国土、林业、环保、交通、公安等部门负责人和双星乡人民政府乡长为成员，具体负责工程的资金筹集、劳力组织、征地拆迁和组织比选工作，并实行目标管理，严格奖惩制度，为工程建设创造良好的条件。在工程建设中严格实行项目法人责任制、监理制、资金管理县级报帐制。一、项目法人制工程建设实行项目法人制，以干拱桥水库枢纽病险整治为业主，由县水利局与干拱桥水库管理站签订2008年干拱桥水库枢纽病险整治工程建设责任书，由干拱桥水库管理站负责工程建设、管理、使用。县水利局负责工程设计、质量监督，县财政局负责财务监督，双星乡政府组织水库灌区群众投劳开挖土方，负责临时占地的青苗、竹树补偿。二、施工队伍2008年干拱桥水库枢纽病险整治工程建设实行比选制，选择有三级或三级以上资质的专业队伍，按公开、公平、公正择优确定有水利工程建设施工经验，守信誉的施工队伍修建。三、施工质量、安全管理1、严格禁止转包和层层分包。中标的施工单位进行部分工程分包，按照水利工程建设项目施工分包管理暂行规定（水建管1998481号）的规定执行。施工单位不得将其承担的水利建设项目的主体工程转包。对工程的分包，分包单位必须具有相应的资质等级，并对其分包工程的施工质量向总包单位负责，总包单位对全部工程质量向项目法人负责。工程分包必须经过项目法人的认可。2、施工单位按照承包合同规定，派出与所承担工程建设规模相应的管理、技术、施工人员和施工机械设备进行施工，对工程质量、进度、安全、施工范围环境保护负责。3、施工单位必须依据国家、水利行业有工程建设法规、技术规程、技术标准的规定以及按照工程设计图纸和施工技术标准施工，不得任意修改工程设计，不得偷工减料。施工单位在施工过程中发现设计文件和图纸有差错的，应当及时提出意见和建议。4、施