崔家庄水库除险加固工程初步设计说明书

1、新泰市石莱镇崔家庄水库除险加固工程初步设计报告项目规模：小（1）型 建设性质：除险加固海阳市水利勘测设计院证书编号：A二一五年一月新泰市石莱镇崔家庄水库除险加固工程初步设计报告批 准：鲁世之核 定：王吉贤审 查：王永森项目负责人：张智洋主要参加者：张智洋 蒋 磊 梁 欢目 录1 综合说明11.1工程概况11.2任务来源及勘测设计过程41.3依据的主要规范、规程及相关文件41.4工程规模等级与地震设防标准51.5设计洪水与调洪成果61.6险情隐患及主要处理措施61.7 工程管理71.8 施工组织设计81.9 工程概算111.10 水库主要特性指标132 水 文142.1流域自然地理概况142.2

2、设计洪水分析计算142.3 洪水调算182.4防洪安全复核213 工程地质253.1水库存在的主要问题253.2工程地质及水文地质条件253.3库区工程地质条件263.4大坝坝体质量及评价273.5坝基工程地质条件及评价303.6 溢洪道工程地质条件323.7 放水洞工程地质条件333.8结论与建议334 工程概况与加固规模364.1概况364.2 工程存在的主要问题374.3 除险加固的必要性和工程加固内容384.4 工程规模与特性指标395 设计依据、标准和总体布置415.1设计依据415.2设计标准425.3枢纽工程总体布置436 大坝工程加固设计456.1 采用规范456.2 大坝存在

3、的主要问题和隐患456.3 大坝工程布置及主要加固内容466.4大坝工程加固设计467 溢洪道工程设计577.1 采用规范577.2 溢洪道存在的主要问题和隐患577.3 溢洪道工程主要加固内容577.4 溢洪道工程加固设计579 工程管理619.1 管理机构与管理职责619.2 工程管理范围与保护范围619.3 工程管理设施629.4 管理经费6210 水土保持及环境保护设计6310.1水土保持设计6310.2环境保护设计6511 施工组织设计6911.1施工任务6911.2施工条件6911.3施工方法7011.4临建工程7611.5施工进度安排7711.6施工机构7711.7施工安全781

4、1.8主要技术供应7812 工程概算8012.1工程概算指标8012.2 编制依据8112.3 基础单价及费率标准8112.4 临时工程8312.5 其他费用8312.6 工程投资概算表8413 经济评价9713.1防洪效益9713.2增产效益9713.3社会效益9713.4基本评价结论98附件一：新泰市石莱镇崔家庄水库除险加固工程初步设计报告附图1 综合说明1.1工程概况1.1.1 工程位置与水库特征崔家庄水库位于泗河上游崔家庄河上，在新泰市石莱镇崔家庄村南1.0km处，控制流域面积2.5km2。水库流域形状呈狭长形，总的地势为南高北低、东西高中间低，主河道长2.75km，干流平均坡度为0.

5、0436m/m。工程建于1970年11月开工，1972年5月竣工。水库流域属暖温带大陆季风性气候区，四季分明，变化显著，雨热同期。据19562001年的降水资料统计：流域多年平均降水量734mm，降水量年际变化较大，最大年降水量1453mm（1964年）；年内分配不均，其中69月份降水量占全年的75%左右，形成春旱、夏涝、秋又旱的气候特征。流域多年平均最大24小时降雨100mm，多年平均气温12.6，最高气温39.5，最低气温-21.6，全年无霜期198天。春、夏、秋三季以东南风为主，冬季以东北风和北风为主，多年平均最大风速14m/s。崔家庄水库为单式河道，属雨源型河流，洪水与降雨变化规律一致

6、，年际和季节变化非常明显。流域地处山区，地面坡度大，植被稀少，河流源短流急，洪水过程陡涨陡落，洪水过程持续时间短，一般在3小时左右。洪水主要集中在汛期，枯水期来水较少，河道常常断流。根据泰安市小型水库注册登记资料汇编，崔家庄水库总库容100万m3，兴利库容70万m3，校核水位101.59m，兴利水位100.0m，死水位90.0m。是一座防洪、农业灌溉、养鱼等综合运用的小（1）型水库，下游影响区内有崔家庄村、放城镇政府驻地6个行政村，人口1万余人，耕地15万亩和煤矿。水库枢纽工程有大坝、溢洪道和放水洞组成，工程等别为等，主要建筑物为4级，次要建筑物为5级，水库枢纽工程平面图见图11。1.1.2

7、枢纽工程基本情况（1）大坝工程大坝为壤土均质坝，坝长386m，坝顶高程101.46102.40m，最大坝高16.9m，坝顶宽2.23.8m，防渗体顶高程为99.27100.78m，砂石路面。迎水坡为干砌乱石护坡，坡比为1：3.0，背水坡为草皮护坡，坡比为1:2.11:3.0。大坝桩号0+310至0+340坝脚设棱体排水，排水体顶高程87.9989.98m，外坡坡比1：1.0。坝基下伏基岩为泥灰岩夹页岩，岩石呈灰白紫红色，易风化，常呈碎块状。大坝最大坝高处横断面见图12。 （2）溢洪道工程溢洪道位于大坝西端，为坝肩式无闸控制开敞式溢洪道，自然消能，堰顶高程为100.0m，净宽25m，深2.2m。

8、现状溢洪道为开挖山体，基岩出露，为泥灰岩夹页岩，岩石裂隙较发育，风化严重。泄槽断面不规则。溢洪道内有一子槽，底宽1m，顶宽3.5m，深1.2m，进口底高程为98.8m。（3）放水洞工程放水洞位于大坝中间，桩号0+248，进口底高程90m，为钢筋砼有压管，管内径为600mm。竖井位于大坝上游坝肩，内设宽高（净）=0.90.8m铸铁闸门，采用5t手摇螺杆启闭机启闭。设计最大引水流量1.5m3/s。（4）其他水库无管理房及水位观测设施。1.1.3 加固工程缘由和目的该水库大坝为壤土均质坝，建于1970年11月，受当时条件限制，加上工程时间紧张，边设计边施工，大坝填筑质量未达到设计要求，存在大坝防洪标

9、准低，护坡风化损坏，溢洪道边坡滑塌变形，兴利设施废弃或不能充分发挥作用等问题，影响水库安全有效运行。水库已运行40多年，最近的一次维修是2008年，但受资金限制，加固不彻底，还存在安全隐患。为确保水库大坝安全，充分发挥其防洪、灌溉等方面的效益，促进当地社会经济的可持续发展，应尽早进行除险加固。1.2任务来源及勘测设计过程2014年10月中旬，受新泰市水利和渔业局的委托，我院承担了新泰市新出险小型病险水库三类坝鉴定和加固投资估算，于10月底完成。根据建设单位的安排，我院于12月初开始对小型水库进行出险加固初步设计。1.3依据的主要规范、规程及相关文件1.3.1主要规范、规程（1）防洪标准（GB5

10、020194）。（2）水利水电工程等级划分及洪水标准（SL2522000）。（3）水利水电工程初步设计报告编制规程（DL502193）。（4）水利水电工程设计洪水计算规范（SL442006）。（5）碾压式土石坝设计规范（SL2742001）。（6） 小型水利水电工程碾压式土石坝设计规范（SL1892013）。（7）溢洪道设计规范（SL2532000）。（8）水工挡土墙设计规范（SL3792007）。（9）水工砼结构设计规范（SL1912008）。（10）中小型水利水电工程地质勘察规范（SL552005）。（11）水库工程管理设计规范（SL10696）。（12）水利水电工程施工组织设计规范（SL

11、3032004）。（13）山东省小型水库洪水核算办法（试行）。1.3.2 相关文件（1）山东省新泰市崔家庄水库除险加固工程设计报告（2008年12月）。（2）崔家庄水库有关档案资料。1.4工程规模等级与地震设防标准1.4.1 工程规模、等别及建筑物级别根据防洪标准（GB5020194）及水利水电工程等级划分及洪水标准（SL2522000），崔家庄水库工程规模为小（1）型，工程等别为等，大坝、溢洪道、放水洞等主要建筑物为4级，次要建筑物为5级。1.4.2 洪水标准根据水利水电工程等级划分及洪水标准（SL2522000）和水库保护对象（崔家庄村、放城镇政府驻地6个行政村，人口1万余人，耕地15万亩

12、和煤矿），确定崔家庄水库设计洪水重现期为30年一遇，校核洪水重现期为500年一遇，溢洪道消能防冲设计标准为20年一遇。1.4.3地震烈度崔家庄水库库区内断裂构造不发育，根据中国地震动参数区划图（GB183062001），坝址区地震动峰值加速度为0.1g，相应的地震基本烈度值为度。1.5设计洪水与调洪成果本次水库除险加固工程设计洪水，采用山东省小型水库洪水核算办法进行计算。20年一遇设计洪峰流量为59.9m3/s，洪水总量31.8万m3；30年一遇设计洪峰流量为67.1m3/s，洪水总量36.3万m3；200年一遇校核洪峰流量为111.9m3/s，洪水总量68.5万m3。调洪演算采用山东省小型水

13、库洪水核算办法（试行）中的图解法进行，加固后起调水位取兴利水位100.0m，经调算水库20年一遇设计洪水位为100.97m，最大下泄流量为36.2m3/s ；30年一遇设计洪水位为101.06m，最大下泄流量为41.3m3/s；500年一遇校核洪水位为101.59m，最大泄流量75.6m3/s，总库容为100.0万m3。1.6险情隐患及主要处理措施1.6.1 险情隐患崔家庄水库已运行40余年，工程老化、损毁严重。根据大坝安全鉴定，目前存在以下险情隐患：一、大坝（1）坝顶土路面凹凸不平，下游坝肩无路沿石。（2)大坝下游坡面不平整，中间凹，坡面为杂草护坡，排水沟质量差，无上坝台阶。（3）下游坝脚灌

14、溉排水渠破损严重。（4）大坝放水洞以东至大坝拐弯段坝基及坝体漏水。（5）大坝坝脚排水体变形严重。二、溢洪道（1）溢洪道堰顶淤堵。（2）溢洪道泄槽右岸无导流墙。（3）溢洪道泄槽断面不规则。三、其他水库无管理房、观测设施不完善。1.6.2 主要加固处理措施一、大坝（1）坝顶新建泥结碎石路面，下游坝肩设路沿石。（2）大坝下游坡培厚整平，排水沟拆除重建，坡面采用草皮护坡，新建排水体、上坝台阶。（3）下游坝脚灌溉排水渠拆除重建。（4）大坝漏水段坝基及坝体截渗。（5）大坝坝脚排水体拆除重建。二、溢洪道（1）溢洪道堰顶淤堵清理。（2）溢洪道泄槽右岸新建导流墙。（3）溢洪道泄槽疏挖。三、其他新建管理房和观测设

15、施。1.7 工程管理崔家庄水库由新泰市石莱镇水利站统一管理，设行政责任人1名，技术责任人1名，现场管理专员1人。为了搞好除险加固后水库工程管理工作，由新泰市石莱镇成立崔家庄水库管理所，隶属石莱镇水利站，编制人员为1人，负责日常的管理维护工作，石莱镇负责汛期防汛调度工作。按照山东省实施水库大坝安全管理条例办法（2004.7.15修订）的规定，水库工程管理范围为：大坝及其附属建筑物及其它设施，兴利水位以下的库区，大坝坡脚外30m、大坝坝端以外30m，引水、泄水等各类建筑物边线以外10m。水库工程保护范围为：兴利水位线至校核水位线之间的库区，大坝管理范围的相连地域以外70m，引水、泄水等建筑物管理范

16、围的相连地域以外250m。1.8 施工组织设计1.8.1施工条件水库流域属于温带季风型大陆性气候，四季分明。流域内植被覆盖率较低，水土保持一般。流域多年平均降水量为743mm，多年平均径流深230mm。流域气温变化为-21.639.5，多年平均气温为12.6；坝址处多年平均最大风速14.0m/s；历年最大冻土深度0.5m。水库附近有村村通公路和机耕路通过，基本满足施工要求；施工生产用水可从水库内抽取，生活用水、施工用电可从崔家庄村接取，距离600m。工程所在地离石莱镇驻地约5.0km，离新泰市中心35公里，采购方便。工程用水泥、木材等从市区采购，砂、防渗土料从崔家庄水库内及下游两岸山地开采，石

17、料可从石莱镇石料场购买。1.8.2施工方法当地建筑材料的运输，场外以汽车为主，拖拉机为辅；场内材料运输以人力车为主。土方工程机械开挖，沟槽及边脚地带人工开挖。土石方运输机械为主，人工为辅。土方填筑采用推土机平土，机械碾压，沟槽及边脚土方填筑采用打夯机或人工夯实。砌石工程由机械拌和砂浆，人工运输，人工加工石料，人工砌筑。砼采用强制式砼搅拌机拌合，采用插入式或平板式振捣器振捣密实。为方便施工，将工程生活区布置在左岸荒地上，料场布置在大坝右岸荒地处，砌筑石料沿坝坡脚堆放。1.8.4 施工总进度本工程工期计划为3个月，2015年3月初开工，2015年5月底完工。1.8.5 施工机构新泰市水利和渔业局为

18、本工程的主管单位，成立新泰市小型病险水库除险加固工程指挥部办公室，负责工程施工的内、外部协调。本工程实行项目法人制，项目法人对工程进度、工程质量、工程投资全面负责。本工程通过招标确定施工队伍，业主与各承包单位签订合同，检查监督施工单位履行合同情况，保证工程按质、按量、按期完成。本工程实行监理制，工程开工前项目法人通过招投标或委托确定监理单位，由监理单位对整个工程实行监理。1.8.6 主要技术供应本工程主要劳动力、材料供应如表11：表11 主要劳动力、材料供应表序号材料名称单位数量序号材料名称单位数量1人工工日7226 22预埋铁件 kg169.28 2水泥32.5MPa t612.98 23钢

19、模板 kg12.78 3锯材 m31.98 24铁件 kg2.47 4钢筋 t19.49 25电焊条 kg187.98 5砂 m3411.43 26组合钢模板 kg252.13 6碎石 m3184.11 27型钢 kg116.96 7块石 m31743.67 28水 m311095.68 8毛条石m314.97 29风m36820.34 9粗料石m31.24 30电kwh54794.95 10土工布 m21201.82 31汽油kg60.77 11粘土t177.67 32柴油 kg808.51 12碎石 2-4cmm3231.67 33卡扣件kg117.98 13碎石0.5-2cmm312.3

20、4 34铁砂t0.79 14木柴kg9.66 35硬塑料管内径5cm m747.78 15铁钉kg2.03 36铁砂钻头个7 16镶合金钻头 个16 37沥青t0.03 17铁丝18-22#kg76.04 38喷射管108mmm15.05 18合金片 kg3.38 39高压胶管Dg20mmm60.20 19钻杆m19.71 40普通胶管Dg50mmm70.20 20钻杆接头 个19 41石屑m312.34 21岩芯管 m16.18 42粘土m331.18 本工程主要施工机械设备供应如表12。表12 主要机械设备供应表序号定额编号名称及规格机械台班数量序号定额编号名称及规格机械台班数量15100

21、7单斗油动机挖掘机（ 1m3）3.93 1652023高压电动往复水泵3XB75/50065.97 251025推土机 59kw0.52 1753070混凝土搅拌机 0.4m36.47 351026推土机 74kw3.11 1853085振捣器 插入式 2.2kw14.77 451038拖拉机 履带式 59kw0.41 1953092风(砂)水枪 6m3/min7.58 551039拖拉机 履带式 74kw1.58 2054003载重汽车 5t2.03 651061羊脚碾 5-7t0.41 2154012自卸汽车 8t3.21 751063蛙式夯实机 2.8kw0.75 2254063双胶轮车

22、386.47 851066压路机 内燃 12-15t1.70 2357003空压机（电动移动式6m3/min）65.97 952002地质钻机 150型101.02 2458002电焊机 交流 30kVA68.12 1052014泥浆搅拌机47.21 2558008电焊机 直流 20kW0.16 表12 主要机械设备供应表序号定额编号名称及规格机械台班数量序号定额编号名称及规格机械台班数量1152015灰浆搅拌机21.02 2658013对焊机 电阻型150kVA1.52 1252016灰浆泵HB80/10型166.98 2758023钢筋调直机 4-14kW2.28 1352020高压喷射灌

23、浆搅灌机65.97 2858024钢筋切断机 7.0kW1.52 1452021高喷台车65.97 2958025钢筋弯曲机 6-403.99 1552022旋定摆喷提升装置65.971.9 工程概算1.9.1 编制依据（1）文件依据1）山东省水利厅鲁水定字20001号文颁发山东省水利水电工程设计概（估）算费用构成及计算标准（试行）和山东省水利水电工程设计概（估）算编制办法（试行）；2）国家计委、建设部计价格200210号文发布的“工程勘察设计收费管理规定。（2）工程量依据1）水利水电工程工程量计算规定（SL328-2005）；2）本工程的设计文件和图纸。（3）定额依据1）建筑工程：采用省水利

24、厅鲁水定字20011号文颁发的2000年山东省水利水电建筑工程预算定额（上、下册）及2005年“补充定额”。2）电气安装工程：采用山东省水利厅鲁水定字20012号文颁发的2000年山东省水利水电安装工程预算定额（电气安装工程）。3）水利机械、金属结构安装工程：采用山东省水利厅鲁水定字19983号文颁发的1998年山东省水利水电安装工程预算定额（水利机械、金属结构安装工程）。4）施工机械台班费：采用山东省水利厅鲁水定字20013号文颁发的2000年山东省水利水电工程施工机械台班费定额。第二类费用据实调整。1.9.2 工程概算主要指标本工程概算总投资205.60万元，其中基本预备费9.74万元。工

25、程概算主要指标见表13。表13 工程投资指标表序号项目单位数量1工程量土石方开挖万m30.272土石方回填万m30.343砌体拆除万m30.074砌筑工程万m30.025灌浆钻孔进尺m720.836灌浆m720.837草皮护坡万m20.268主要材料用量水泥32.5t0.619钢筋t19.4910柴油t0.8111碎石m3184.1112块石m31743.6713土工布m21201.8214工程概算用工工日722615工程投资总投资万元205.6016建筑工程万元156.3817机电安装工程万元4.5418临时工程万元5.0119其他费用万元28.8920基本预备费万元9.7421水土保持工程

26、费万元0.5322环境工程费万元0.521.10 水库主要特性指标水库主要特性见表见表14。表14 崔家庄水库工程指标表项 目单位加固前加固后流域面积km22.52.5水准基面相对高程相对高程水库调节性能多年调节多年调节多年平均最大24小时雨量mm100100干流比降m /m0.04360.0436水位死水位m9090兴利水位m100100设计洪水位m101.06101.06校核洪水位m101.59（P=0.2%）101.59（P=0.2%）库容死库容万m344兴利库容万m37070总库容万m3100100大坝工程坝 型均质坝均质坝大坝长度m386386坝顶宽度m2.23.83.5坝顶高程m1

27、01.46102.40101.80防浪墙顶高程m102.60102.60最大坝高m15.8415.84溢洪道工程型 式坝肩开敞式坝肩开敞式堰底高程m100100总净宽m2525放水洞工程洞身型式原砼管内衬钢管原砼管内衬钢管断面尺寸mDN500DN500闸门型式DN500蝶阀DN500蝶阀2 水 文2.1流域自然地理概况崔家庄水库位于泗河上游崔家庄河上，在新泰市石莱镇崔家庄村南1.0km处，控制流域面积2.5km2。水库流域形状呈狭长形，总的地势为南高北低、东西高中间低，主河道长2.75km，干流平均坡度为0.0436m/m。水库流域属暖温带大陆季风性气候区，四季分明，变化显著，雨热同期。据19

28、562001年的降水资料统计：流域多年平均降水量734mm，降水量年际变化较大，最大年降水量1453mm（1964年）；年内分配不均，其中69月份降水量占全年的75%左右，形成春旱、夏涝、秋又旱的气候特征。流域多年平均最大24小时降雨100mm，多年平均气温12.6，最高气温39.5，最低气温-21.6，全年无霜期198天。春、夏、秋三季以东南风为主，冬季以东北风和北风为主，多年平均最大风速14m/s。根据泰安市小型水库注册登记资料汇编，崔家庄水库总库容100万m3，兴利库容70万m3，校核水位101.59m，兴利水位100.0m，死水位90.0m。2.2设计洪水分析计算2.2.1设计洪水标准

29、确定崔家庄除险加固后水库总库容100.0万m3，其下游防护区内有崔家庄村、放城镇政府驻地6个行政村，人口1万余人，耕地15万亩和煤矿。根据防洪标准(GB5020194)、水利水电工程等级划分及防洪标准（SL2522000），水库设计洪水标准为30年一遇,校核洪水标准为500年一遇，溢洪道消能防冲设计标准为20年一遇。2.2.2计算依据（1）水利部水利水电工程设计洪水计算规范（SL442006）。（2）山东省小型水库洪水核算办法（试行）。2.2.3计算方法崔家庄水库流域面积为2.5km2，无闸控制，为丘陵区的天然河道，按照“山东省小型水库洪水核算办法（试行）”进行洪水计算和调洪演算，采用查算图表

30、法计算设计洪水，调洪演算采用图表法进行计算。2.2.4流域特征参数的量算应用库区万分之一地形图，量得流域工程地点以上流域面积F为2.5km2，自工程地点沿主河道量至分水岭得最大流程L为2.75km，相应于该河道的平均比降J为0.0436m/m。计算得：F2/5=1.44， J1/3=0.35流域特征综合参数：k=L/(J1/3F2/5)2.75/(0.351.44)=5.42.2.5设计暴雨量的计算本次计算洪水频率为5%、3.3%、0.2%。根据工程所在地点，查“山东省小型水库洪水核算办法（试行）”辅助计算图表得：多年平均最大24小时降雨量为100mm。多年平均最大24小时降雨量变差系数Cv为

31、0.61。采用Cs=3.5Cv，应用皮尔逊型频率曲线KP值表查得各频率KP值，并按下式计算各频率24小时降雨量H24 P%：H24P%=KP式中 H24P%某频率24小时降雨量（mm）；多年平均最大24小时降雨量（mm）；KP模比系数，应用皮尔逊型频率曲线KP值表查得。设计暴雨量计算成果见表21。表21 设计暴雨量计算成果表设计频率P=5%P=3.3%P=0.2% （mm）100100100KP2.222.484.28H24P% （mm）2222484282.2.6单位面积最大洪峰流量的计算经量算，该工程地点以上河道的平均比降为43.6，比降大于10，根据“山东省小型水库洪水核算办法（试行）”

32、中对山区和丘陵的划分要求，确定该流域属于山区。根据流域综合特征参数、各频率24小时降雨量值，查“山东省小型水库洪水核算办法（试行）”中胶东山区qmH24K关系曲线得单位面积最大洪峰流量qm，计算结果见表32。2.2.7最大洪峰流量的计算最大洪峰流量按下式计算Qm=qmF式中 Qm最大洪峰流量（m3/s）； qm单位面积最大洪峰流量（m3/(skm2)）； F流域面积（km2）。最大洪峰流量计算成果见表22。表22 最大洪峰流量计算成果表设计频率P=5%P=2%P=0.2%qm（m3/(skm2)）24.026.844.7F（km2）2.52.52.5Qm（m3/s）59.967.1111.92

33、.2.8洪水总量的计算（1）洪水总量计算以设计标准的最大24小时暴雨量的75%，加上前期影响雨量Pa，查P+PahR降雨径流关系曲线求出净雨hR，再以净雨hR乘上流域面积F即得到洪水总量W：W=0.1 hRF其中，前期影响雨量Pa取40mm。各频率洪水总量计算成果见表23。（2）洪水过程计算洪水过程按三角形计算，洪水历时T（即三角形过程的底宽）按下式计算：表23 洪水总量计算成果表设计频率P=5%P=3.3%P=0.2%P（mm）166.5186.0321.0P+Pa （mm）206.5226.0361.0hR（mm）127145274F（km2）2.52.52.5W（万m3）31.836.3

34、68.5T=W/（1800Qm）式中W洪水总量（万m3）；Qm最大洪峰流量（m3/s）；T洪水历时（h）。涨洪历时为三分之一T，即最大洪峰Qm出现在三分之一T的地方。计算成果见表24。表24 洪水过程计算成果表设计频率P=5%P=3.3%P=0.2%W（万m3）31.836.368.5Qm（m3/s）59.967.1111.9T（h）2.943.003.40T/3（h）0.981.001.132.2.9库容系数新泰市崔家庄水库多年平均径流深R取230mm，水库控制流域面积F为2.5km2，则水库多年平均径流量Q=0.1RF，为57.5万m3，该水库兴利库容为70万m3，库容系数=兴利库容/Q=

35、70/57.5=1.22。根据山东省小型水库除险加固工程初步设计编制指导大纲，山丘区小型水库的库容系数取0.81.5，崔家庄水库兴利库容是合适的。2.2.10施工期设计洪水分析计算本工程施工期为枯水期，施工主要在下游坡，不受施工期洪水影响，故不进行施工期设计洪水计算分析。2.3 洪水调算2.3.1 水位库容泄量关系崔家庄水库溢洪道为无闸控制开敞式，本次除险加固堰顶宽度取25.0m，堰顶高程取100.0m，根据“山东省小型水库洪水核算办法（试行）”溢洪道泄量q可采用以下简化公式进行计算：q=1.5Bh3/2式中：1.5为综合流量系数；B溢洪道宽度（m）； h溢洪道堰顶以上的水深（m）。水库水位库

36、容泄量关系见表25。表25 水库水位库容泄量关系表水位（m）库容（万m3）调洪库容（万m3）泄量（m3/s）9526.09634.09743.09853.09964.010077.00010190.01337.5102105.028106.1103120.043194.93.3.2 调洪演算崔家庄水库调洪演算可采用山东省小型水库洪水核算办法（试行）中的图解法进行，起调水位取溢洪道堰顶高程，即兴利水位为100.0m。调算过程见图21，经计算，各频率调洪演算计算成果见表26。表26 调洪演算计算成果表设计频率P=5%P=3.3%P=0.2%最大下泄流量（m3/s）36.241.375.6调洪库容（

37、万m3）12.514.023.0库容（万m3）89.591.0100.0最高水位（m）100.97101.06101.59由表2-6可以看出，崔家庄水库20年一遇设计洪水位为100.97m，最大下泄流量为36.2m3/s ；30年一遇设计洪水位为101.06m，最大下泄流量为41.3m3/s；500年一遇校核洪水位为101.59m，最大泄流量75.6m3/s。图21 崔家庄水库调洪演算图2.4防洪安全复核2.4.1坝顶高程复核（1）基本数据 水位：兴利水位为100.0m，设计洪水位（P=3.3%）为101.06m，校核洪水位（P=0.2%）为101.59m。 风速：根据新泰市气象局197220

38、04年风速资料统计，多年平均最大风速14.0m/s。根据小型水利水电工程碾压式土石坝设计导则（SL18996）规定，正常运用情况下，采用多年平均最大风速的1.5倍，即14.01.521.0m/s，非常运用条件下，取多年平均最大风速14.0m/s。 风区长度：风区长度由1/10000地形图上量算。 水域平均水深：设计情况下Hm11.92m，校核情况下，Hm12.45m。（2）波浪要素计算根据小型水利水电工程碾压式土石坝设计规范（SL1892013），波浪要素按照莆田试验站公式进行计算：Tm = 4.438hm0.5Lm = gTm2/(2)式中：g重力加速度（m/s2），g=9.81m/s2；

39、hm平均波高（m）；Tm平均波周期（m）；Lm平均波长（m）；Hm水域平均水深（m）；D风区长度（m）；W计算风速（m/s）。大坝波浪要素计算成果如表2-7。表2-7 波浪要素计算成果表计算情况风速W(m/s)风区长度D（m）平均水深H m（m）平均波高hm（m）平均波周期Tm（m）平均波长Lm（m）设计洪水位21.067511.920.272.318.34校核洪水位14.068012.450.171.855.37（3）波浪爬高计算平均爬高采用规范中的莆田试验站公式：式中 Rm平均波浪爬高（m）；hm平均波高（m）；Lm平均波长（m）；K斜坡的糙率渗透性系数；KW经验系数，由风速、坝前水深H，

40、重力加速度g所组成的无维量W/查规范表A.1.122求得；m斜坡的坡度系数，取m=2.6。波浪爬高按下式计算：Rp=KpRm式中 Rp设计爬高值(m)，对于4级土石坝，取累积概率p=5%的爬高值R5%。Kp由hm/H查规范表A.1.13，得p=5% 时，Kp=1.84。波浪爬高计算成果如表2-8。表2-8 波浪爬高计算成果表计算情况平均波高 hm（m）平均波长 Lm（m）KKW坡率平均爬高 Rm（m）波浪爬高R5%（m）设计洪水位0.278.340.781.072.600.450.83校核洪水位0.175.370.781.012.600.270.50（4）坝顶高程计算根据规范(SL189201

41、3)，坝顶在水库静水位以上的超高由下式确定：Y = R + A式中 Y坝顶在静水位以上的超高(m)； R风浪沿着坝坡的最大爬高(m)； A安全加高(m)，正常运用情况取A=0.5m，非常情况取A=0.3m。坝顶高程等于水库静水位与超高之和，按以下三种运用情况计算，取其最大值。（1）设计洪水位加正常运用条件的坝顶超高，核算大坝顶高程应为102.39m；（2）校核洪水位加非常运用条件的坝顶超高，核算大坝顶高程应为102.39m；（3）正常蓄水位加非常运用条件的坝顶超高，再加地震涌浪高，核算大坝顶高程应为110.30m。取大坝坝顶高程为102.39m。崔家庄水库现状大坝坝顶高程101.80m，防浪墙

42、顶高程102.60m，复核的现状防洪能力满足设计洪水标准要求。2.4.2防渗体顶高程复核根据规范，防渗体顶部高程应高出正常运用的静水位0.3m以上，取0.3m，设计防渗体顶高程为101.36m；非常运用条件情况应不低于正常运用的静水位为101.59m，根据以上计算结果，现状防渗体顶高程101.60m满足规范要求。大坝安全复核结果见表2-9。表2-9 崔家庄水库坝顶高程计算成果表计算情况水位（m）坝顶超高（m）地震安全加高(m)计算坝顶高程 (m)现状坝顶（防浪墙顶）高程 (m)设计洪水位+正常运用条件101.061.33/102.39101.80（102.60）校核洪水位+非常运用条件101.

43、590.80/102.39正常蓄水位+非常运用条件+地震涌浪高100.00.800.5101.302.4.3防洪安全复核结果洪水复核结果表明，崔家庄水库现状防洪能力高于30年一遇设计洪水标准。3 工程地质3.1水库存在的主要问题崔家庄水库主要存在的问题有：（1）坝顶土路面凹凸不平，下游坝肩无路沿石。（2)大坝下游坡面不平整，中间凹，坡面为杂草护坡，排水沟质量差，无上坝台阶。（3）下游坝脚灌溉排水渠破损严重。（4）大坝放水洞以东至大坝拐弯段坝基及坝体漏水。（5）大坝坝脚排水体变形严重。（6）溢洪道堰顶淤堵。（7）溢洪道泄槽右岸无导流墙。（8）溢洪道泄槽断面不规则。（9）水库无管理房、观测设施不完

44、善。3.2工程地质及水文地质条件3.2.1地形地貌崔家庄水库位于新泰市石莱镇崔家庄村南1.0km处，控制流域面积2.5km2。水库流域形状呈狭长形，总的地势为南高北低、东西高中间低，主河道长2.75km，干流平均坡度为0.0436m/m。3.2.2 地质构造与地震崔家庄水库库区内断裂构造不发育，据中国地震动参数区划图（GB183062001），地震动峰值加速度0.10g，相应的地震基本烈度为7度。3.2.3水文地质条件区内地下水按埋藏条件分为松散岩类孔隙水、基岩裂隙水二种类型。松散岩类孔隙水赋存于第四系松散堆积物孔隙中，属潜水，分布于山间河谷地带，地下水位埋深2.05.0m，含水层岩性主要为粗

45、砾砂及碎石土，渗透系数5.5010-33.010-2cm/s左右，单井涌水量100500m3/d。基岩裂隙水赋存于泥灰岩、灰岩的风化裂隙及构造裂隙中，岩石富水性差，单井涌水量一般小于100m3/d。在地形地貌及构造有利部位，裂隙连通性较好，涌水量明显增大。 区内地下水主要由大气降水及地表水补给，其动态随季节变化。地下水流向一般与地形坡度一致，向沟谷汇流，排泄方式为地下径流、人工开采及蒸发蒸腾。区内地下水的矿化度为359.75mg/l，PH值7.18，水化学类型为HCO3SO4- Ca.Mg水。按水利水电工程地质勘察规范（GB5028799）进行水对砼的腐蚀性评价，地下水对混凝土无腐蚀性。3.3

46、库区工程地质条件库区地貌类型属山间河谷冲洪积平原，两岸为剥蚀丘陵区。3.3.1水库渗漏崔家庄水库岩性多为泥灰岩夹页岩，局部见有灰岩，地表岩石呈强风化，强风化层厚度一般15m，为弱透水性，两岸山坡为起伏的低山丘陵，低山环绕，形成地表水和地下水的天然分水岭，地下分水岭高于水库正常蓄水位，库内未发现沟通水库与相邻河谷的导水断裂构造，库区分水岭山体高大宽厚，不存在库水向库外及邻谷的渗漏通道。3.3.2水库浸没水库库岸大部分为丘陵缓坡地形，地面起伏不平，库周地面高程和地下水位高于水库最高蓄水位，一般不会产生山间洼地的浸没问题。3.3.3库岸稳定库区地处丘陵区，周边丘矮坡缓，顺坡向缓倾角裂隙不发育，未见软

47、弱层分布，两岸无大的断裂发育，属岩质低缓边坡，组成库岸边坡主要以泥灰岩为主，少量第四系松散层为碎石土，围绕在山体坡脚呈裙状残存，库岸稳定性较好。3.3.4库区淤积崔家庄水库控制流域面积2.5km2，流域内植被发育，水土保持较好，库区淤积不会影响水库正常蓄水。3.4大坝坝体质量及评价3.4.1 坝体质量评价大坝坝型为均质坝，坝体填土主要由(1)层碎石土及(2)层壤土组成。(1)层碎石土，呈黄褐色浅黄色，松散，稍湿，成份为风化岩碎屑，本层层底高程99.27100.78m，本层物理力学指标建议值：湿密度1.85 g/cm3，干密度1.62g/cm3，比重2.67，孔隙比0.650，凝聚力为5.0KP

48、a，内摩擦角28.0，渗透系数4.5010-3 cm/s。(2)层壤土，呈黄褐色，可塑状态，含少量砾石，夹中粗砂颗粒，见风化岩碎屑，局部夹中粗砂颗粒及粉质粘土，属中等压缩性土。本层标贯击数范围值37击，平均值4.1击，标准值3.8击，各分层标准贯入试验成果见表31。 本层物理力学指标统计见表3-2，建议值干密度1.63 g/cm3，湿密度2.00 g/cm3，孔隙比0.668，凝聚力40.4 KPa，内摩擦角14.4，渗透系数4.5210-5 cm/s。表3-1 分层标准贯入试验成果统计表 层号试验编号标贯深度(米)触探杆长(米)杆长修正系数实测击数(击)修正击数(击)土类名称21-14.30

49、-4.605.00.943.02.8壤土21-26.00-6.307.00.895.04.5壤土21-39.80-10.1010.50.834.03.3壤土21-411.70-12.0012.00.805.04.0壤土21-514.30-14.6015.00.767.05.3壤土21-616.50-16.8017.00.746.04.4壤土22-13.70-4.004.00.963.02.9壤土22-26.40-6.707.00.895.04.5壤土22-38.70-9.009.00.854.03.4壤土22-411.00-11.3012.00.803.02.4壤土22-513.20-13.5014.00.774.03.1壤土23-13.20-3.503.50.984.03.9壤土23-27.70-8.008.00.876.05.2壤土23