身洗塘水库除险加固工程初步设计方案书报告大学毕设论文.docx

身洗塘水库除险加固工程初步设计方案书报告大学毕设论文.docx

《身洗塘水库除险加固工程初步设计方案书报告大学毕设论文.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《身洗塘水库除险加固工程初步设计方案书报告大学毕设论文.docx（113页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

身洗塘水库除险加固工程初步设计方案书报告大学毕设论文

广西***县

洗身塘水库除险加固工程

初步设计报告

（报批稿）

序号

名称

1991年水文复核

安全鉴定

本次加固设计

一

地理特征

1

所在地点

***县大坡镇直道村

***县大坡镇直道利

***县大坡镇直道村

2

所在河流

北流河泗罗江支流

北流河泗罗江支流

北流河泗罗江支流

3

基本地震烈度

VI

Ⅵ

Ⅵ

4

设计地震烈度

VI

VI

VI

5

高程基准面

黄海高程

相对高程

黄海高程

二

水文特征

l

坝址以上流域面积

0.279k㎡2

0.28k㎡2

0.279k㎡2

2

多年平均降雨量

1588.6㎡㎡

1588.6㎡㎡

3

多年平均径流量

239.2万㎡³

239.2万㎡³

4

设

计

重现期

20年

20年

20年

雨量（24h）

188㎡㎡

198.9㎡㎡

206㎡㎡

洪峰流量

7.83㎡³/s

6.30㎡³/s

7.21㎡³/s

洪水总量

2.69万㎡³

4.40万㎡³

4.27万㎡³

5

校

核

重现期

200年

200年

200年

雨量（24h）

279㎡㎡

301.1㎡㎡

305㎡㎡

洪峰流量

10.65㎡³/s

8.8㎡³/s

10.43㎡³/s

洪水总量

4.54万㎡³

7.1万㎡³

6.87万㎡³

三

水库特征

1

调节性能

年调节

年调节

年调节

2

校核洪水位

瞬时:

95.39㎡

推理:

95.42㎡

94.08㎡

95.35㎡

3

设计洪水位

瞬时:

95.1l㎡

推理:

95.15㎡

93.80㎡

95.08㎡

4

正常高水位

94.60㎡

93.26㎡

94.60㎡

5

死水位

88.10㎡

88.10㎡

89.OO㎡

6

总库容

25.22万㎡³

25.30万㎡³

25.20万㎡³

（1）

调洪库容

4.56万㎡³

4.64万㎡³

4.54万㎡³

（2）

兴利库容

26.31万㎡³

20.54万㎡³

19.72万㎡³

工程特性表

序号

名称

原注册登记表

安全鉴定

本次加固设计

（3）

死库容

0.12万m³

0.12万m³

0.94万m³

四

大坝特征

1

坝型

均质土坝

均质土坝

均质土坝

2

坝顶高程

96.20m

96.05m

96.20m

3

防浪墙顶高程

无

无

96.80m

4

最大坝高

11.8m

11.8m

11.8m

5

坝顶长度

74m

74m

79m

6

坝顶宽度

3.Om

4.5～8.Om

3.8m

7

大坝防渗型式

无

无

上游坡面二布一

膜土工膜防渗

五

溢洪道特征

1

型式

宽顶堰

宽顶堰

宽顶堰

2

堰顶高程

94.fiOm

93.2tim

94.60m

3

堰顶净宽

1.7m

2.Om

2.5m

4

最大泄量

2.06m³/s

2.66m³/s

5

消能方式

无

无

无

六

放水设施特征

一）

输水涵洞

1

型式

圆形木管

圆形木管

无压箱涵

2

断面尺寸

Φ0.3m

Φ0.3m

0.8m×1.5m

3

进口底高程

88.10m

88.10m

89.OOm

4

闸门型式

梯级道

梯级道

梯级道

5

设计泄量

0.06m³/s

0.06m³/s

0.06m³/s

6

启闭设备

七

管理房

泥砖瓦房

砖混结构楼房

工程特性表

序号

名称

单位

原注册登记表

安全鉴定

本次加固设计

八

主要材料

l

水泥

t

361.7

2

钢材

t

15.95

3

块石

m

380.1

4

砂

m

536.7

5

碎石

m

852.4

九

主要工程量及工日

1

挖土方

m

8625

2

挖石方

m³

143

3

填土

m

5413

4

混凝土

m³

694

5

浆砌石

m

16l

6

砂石料

m³

152

7

干砌石

m

191

8

钢筋制安

t

15.1

9

充填灌浆

m

941

i0

防渗土工膜

m

1638

11

钢模板

㎡

1229

12

劳动工时

工时

47384

十

工程概算总投资

万元

189.70

1

建筑工程

万元

125.O2

2

机电设备及安装工程

万元

1.62

3

剑影球兹备煲避扛程

万元

0.92

4

临时工程

万元

8.54

5

独立费用

万元

40.23

6

基本预备费

万元

8.82

7

移民与环境

万元

4.54

十一

下游影响

1

保护灌溉面积

万亩

0.04

0.04

0.04

2

保护下游人口

万人

0.035

0.042

0.043

十二

工程效益

l

设计灌溉面积

万亩

0.O9

0.O9

0.09

2

恢复灌溉面积

万亩

0.02

3

改善灌溉面积

万亩

0.07

1综合说明

1.1工程基本情况

1.1.1工程概况

洗身塘水库是一座以灌溉为主的小

（2）型水库，位于贵港市***县大坡镇直道村，坝址位于浔江水系北流河流域泗罗江支流大坡河的小支流上，集雨面积0.28k㎡。

水库距***县约50km，地理位置为:

东经ll0°32′53″，北纬23°13′23″。

洗身塘水库地处低纬区，北回归线附近，属亚热带季风气候，夏无酷暑，冬无严寒，雨量充沛，四季气候温和。

据***县气象站观测，多年平均降雨量1558.6mm；多年平均气温21.2℃～21.6℃。

水库集雨面积0.279k㎡，河流长度O.85km，河道干流坡降130.70‰。

区域植被一般，为山丘区地形。

工程于1963年11月开工兴建，l965年12月建成并投入使用。

水库工程设计灌溉面积900亩，现状有效灌溉面积700亩，近年来实灌面400亩。

1991年原玉林地区水文复核组水文复核的成果为（黄海高程系统，采用注册登记的正常蓄水位94.60m进行调洪）:

20年一遇洪水设计、200年一遇洪水校核，相应水位分别为95.1lm、95.39m，正常蓄水位为94.60m，死水位为88.10m，水库总库容25.22万m³，调洪库容4.56万m³，兴利库容20.54万m³，死库容0.12万m³。

安全鉴定水文复核成果为（黄海高程系统，采用1979年溢洪道被挖低1.2m后的溢洪道控制段底高程进行调洪）:

20年一遇洪水设计、200年一遇洪水校核，相应水位分别为93.90m、94.08m，正常蓄水位为93.26m，死水位为88.10m，水库总库容25.30万m³，调洪库容4.64万m³，兴利库容20.54万m³，死库容0.12万m³。

本次除险加固设计水文复核的成果为（黄海高程系统，采用注册登记的正常蓄水位94.60m进行调洪）:

防洪标准采用20年一遇洪水设计、200年一遇洪水校核，相应水位分别为95.08m、95.35m，正常蓄水位为94.60m，死水位为89.OOm（原注册登记死水位为88.10m，因为现状下游渠道底部高程为88.9m，高于注册登记的死水位，而目前使用的涵管进口高程为89.O5m，己能满足灌溉用水要求，因此本次水文复核将死水位抬高至89.O0m）。

水库总库容25.2万m³，其中调洪库容4.54万m³，兴利库容19.72万m³，死库容0.94万m³。

本次除险加固完成后洗身塘水库枢纽建筑物主要有:

大坝1座，溢洪道1座，放水设施l座。

大坝:

大坝为均质土坝，现状最大坝高11.8m，坝顶长80m，坝顶宽4.3m，坝顶高程为96.20m。

大坝最大断面处，上游坡比自上而下依次为l:

2.0、1:

2.8，下游坡坡比为1:

20.0。

大坝坝顶为级配碎石路面，上游侧为C20砼防浪墙，下游侧为M7.5浆砌石路肩；上游坡从88.5m至96.2m为C20砼预制块护坡和防渗土工膜，下游为草皮护坡，坝脚设有贴坡式干砌石排水体。

溢洪道:

位于大坝右侧，为折线形实用堰，堰顶为矩形断面，高程为94.60m，宽2.5m，溢流堰为C20砼结构，两侧边墙为Cl5砼。

陡槽段边墙、底板均为浆砌石。

放水设施:

为梯级放水道放水，放水平管为C25钢筋砼箱涵，断面尺寸为b×h=0.8m×l.5m，进口底高程为89.OOm，

洗身塘水库全垮坝时，受影响的主要有直道村等村屯，影响人口350人，耕地

400亩。

洗身塘水库历次加固情况:

洗身塘水库自建成至今没有进行过除险加固建设。

1.1.2水库大坝安全鉴定结论

2010年09月，贵港市***县水利局委托广西梧州水利电力设计院对洗身塘水库大坝进行安全鉴定工作。

2010年10月经贵港市水利局鉴定专家组审定《洗身塘水库大坝安全评价报告》，提出了大坝安全鉴定成果核查意见表，评定洗身塘水库大坝安全类别为三类坝。

大坝安全鉴定成果书面核查意见如下:

1、大坝坝顶高程满足规范。

坝体填土压实度、坝体填土渗透系数、下游坝坡抗滑稳定安全系数不满足规范要求。

大坝形体不规则，坝顶路面凹凸不平、宽度不一，大坝内坡无防护，外皮草皮护坡破坏。

无排水沟，坝趾无排水棱体，坝脚有漏水现象，无上坝步级，有白蚁。

2、溢洪道进口底板及两侧均无衬砌，控制段、泄槽段底板及边墙衬砌完好；出口无消能设施，溢洪道出口为农田，排洪时冲毁农田。

溢洪道不满足安全下泄要求。

3、输水涵管为圆形木管，由于管壁与周围的土层接触不紧密，存在空隙，致使管壁形成渗漏通道。

加之放水涵管运行多年，管身破损严重，局部有漏水现象。

进水口梯级道开启不便，止水失效，漏水严重。

4、进库路为简易道路，长约l.29km，宽3.Om，路面坑坑洼洼，雨天无法通车。

5、未设水工水文观测设施。

大坝安全鉴定成果现场核查意见如下:

1、大坝内坡无护坡，波浪侵蚀严重，坝坡变形；大坝外坡杂草丛生，鼠害严重，

坝坡变形严重，左坝段坝坡堆积有群众大量弃土，有滑坡现象。

坝脚无排水棱体，渗漏严重，坝脚以外大范围土体呈沼泽状，存在坝基或接触面渗漏。

大坝内、外坡及坝肩均无排水沟和上坝台阶。

有蚁害。

2、溢洪道进口底板及两侧均无衬砌，控制段j泄槽段底板及边墙衬砌较为完好；

出口无消能设施，溢洪道出口为农田。

跨溢洪道桥为危桥，现用木顶筒在支撑。

溢洪道右侧山体有滑坡。

3、原输水涵管为圆形木管，进水口梯级道开启不便，止水失效，漏水严重。

管身破损严重，漏水严重，现己封堵，但不彻底，漏水仍然严重。

现放水涵管为虹吸式放水涵，放水操作困难，不利于管理，并且虹吸管从溢洪道底部穿过，严重影响行洪安全及涵管有效放水。

4、大坝无水位、渗流观测设施，无通讯、交通设备，有新建防汛值班房。

5、进库路差，为简易道路，路面坑坑洼洼，雨天无法通车。

1.1.3本阶段设计工作内容

洗身塘水库已运行四十多年，目前大坝内坡填土波浪侵蚀严重，坝坡变形；外坡杂草丛生，鼠害严重，左坝段坝坡堆积有群众大量弃土，有滑坡现象；坝脚无排水棱体，渗漏严重，坝脚以外大范围土体呈沼泽状，存在坝基或接触面渗漏；原输水涵管封堵不彻底，漏水仍然严重；现放水涵管为虹吸式放水涵，放水操作困难，虹吸管从溢洪道底部穿过，严重影响行洪安全及涵管有效放水；溢洪道建设不完善，不能满足安全泄洪要求；；大坝没有安全检测设施，通讯设施落后；工程现状存在的各种问题对大坝安全运行不利。

为使水库尽快脱险，我院受业主委托，根据《洗身塘水库大坝安全鉴定报告书》和经水利局审查同意的鉴定结论，对洗身塘水库进行除险加固工程初步设计。

1.2水文

1.2.1水文特征

洗身塘水库位于大坡镇，座落在浔江水系北流河流域泗罗江支流大坡河的小支流

上，地理位置为东经109°25，，北纬23°11′。

洗身塘水库坝址控制集雨面积0.279k㎡，多年平均降雨量l558.6mm，河流长度0.85km，河道干流坡降130.70‰。

水库地处低纬度地区，受南太平洋亚热带季风气候影响明显，高温多雨，雨水充足。

流域内多年平均气温为21.4℃，最高气温39.5℃，最低气温-3.3℃；多年平均

降雨量1558.6mm，降雨年内分配不均匀，多集中在4～9月，约占多年降雨量的80％。

1.2.2洪水计算

洗身塘水库没有雨量观测点，本次设计水文复核实测系列法采用六陈水库雨量站的降雨资料作为计算的依据，采用H24=125mm，CY=0.5，CS=3.5CY，进行适线，得到设计暴雨成果见表l.3-1；同时采用等值线图法，查阅《广西暴雨统计参数等值线图》（2010版），得到本水库年最大lh、6h、24h暴雨均值、Cv值分别为:

H24=125mm，Cv=0.60，CS/Cv

采用3.5，得到设计暴雨成果见表1.3-1。

洗身塘水库各频率最大24小时暴雨成果表表l.3-1

项目

时段

均值

Cv

Cs/Cv

P％

0.5

1

2

5

10

实测系列法

（1962～2007年）

lh

53

0.35

3.5

12l

11l

102

88

78

6h

83

0.39

3.5

205

187

169

145

126

24h

102.2

0.4

3.5

258

235

211

180

156

等值线图法

（2010版，采用）

lh

53

0.42

3.5

134

122

110

94

81

6h

83

0.44

3.5

226

204

182

153

131

24h

1lO

0.45

3.5

305

275

245

206

175

本次水文复核采用查等值线图法的设计暴雨成果，经推理公式法及瞬时单位线法计算分别计算洪水过程，得结果见表1.3-2。

洪水复核计算成果表表l.3-2

洪水计算

训算方法

洪水频率（％）

H24P（mm）

洪峰流量

（m³/s）

洪水总量

（万m³）

术

次

设

计

推理公式法

5

206

7.22

3.97

0.5

305

10.23

6.49

瞬时单位线法

（采刚）

10

175

6.15

3.40

5

206

7.21

4.27

0.5

305

10.43

6.87

1.3工程地质

1.3.1库区地质概况

库区位于大坡镇直道村小河上，两岸山顶高程100.0～200.Om之间，树枝状水系较发育。

库区两岸为大部分为土质山坡，山坡坡度较平缓，一般20～30。

。

表层为粘性土覆盖层，坡面植被茂盛。

局部山坡为岩质山坡，坡度略陡，一般30～40°。

构成库盆的河段基岩为白垩系下统大坡组粉砂岩（K。

8），上部为第四系残坡积粉质粘土，地层较简单。

残坡积层厚度约2.O～6.Om左右，弱透水性，隔水性好。

库区内无区域性大断裂及活动性断裂通过，岩石完整性较好，是良好的库盆。

库区地下水分水岭高于水库正常蓄水位，两岸没有低于正常蓄水位的鞍部，地形封闭条件好。

库区未发现向邻谷渗漏现象。

经地质勘察调查，库岸大部分地段为土质岸坡，山坡表层为粘性土覆盖层，有植被覆盖，对岸坡稳定有利。

库区未发现有滑坡、塌岸、泥石流等较大的不良地质现象，不存在威胁大坝安全的隐患，库岸稳定性好。

1.3.2工程区地质概况

1.3.2.1地形地貌

坝址区地貌上属低山丘陵、河谷侵蚀地貌。

坝址区位于直道村小河上，基本上呈对称的“U，，型谷，原河床较开阔。

河道两侧为低山丘陵，大坝两坝肩山体雄厚，山体高程约l50～250.Om，坡度约20～30°。

两岸山体坡面上部表层为第四系残坡积土层，有植被覆盖。

大坝下游河段较平直，为大片开阔的农田。

1.3.2.2地层岩性

坝址区出露地层主要为:

第四系坝体填筑土（Q4s）及残坡积粉质粘土（QJ），下伏基岩为白垩系下统大坡组粉砂岩（K1d），现将岩性从上到下分述如下:

1）坝体填筑土①（Q4S）:

棕红色、褐红色，主要由残坡积粉质粘土组成，土质较纯，以粘粒、粉粒为主，局部含约5～10％砂岩碎屑。

湿，可塑状，中等偏高压缩性，遇水易软化，具一定的湿陷性。

2）残坡积粉质粘土②（Q4edl）:

棕红色、褐红色，兴狄黄色，土质较纯，局部含约5～15％砂岩碎屑。

土体结构呈致密状。

湿～稍湿，土体呈硬塑状，中等压缩性。

主要分布于大坝坝体之下及两坝肩上部，一般厚度约2.0～6.Om左右。

3）白垩系下统大坡组粉砂岩③（Kld）:

紫红色、暗紫色，中厚层状，粉砂质结构，岩石成份主要为长石、石英。

上部强风化岩体节理裂隙较发育，岩石完整性差，厚度2.0～5.Om:

下部弱风化，岩石节理裂不发育，岩石完整性较好，岩质较坚硬，强度较高，厚度大于5.Om。

白垩系下统大坡组粉砂岩下伏于整个坝基。

1.3.2.3地质构造与地震

根据区测地质资料，区内未发现有近期的地质构造运动，未发现具有破坏性的地震现象。

按《中国地震动参数区划图》GBl8306-2001的划分，场区抗震设防烈度为六度，设计基本地震加速度值为O.05g，设计地震分组为第一组；设计特征周期为0.35s。

1.3.2.4岩体风化特征

坝址区岩体为白垩系下统大坡组砂岩（K。

6），按风化程度划分为强风化带、弱风化带。

强风化带:

紫红色，中厚层状，粉砂质结构，节理裂隙较发育，中等透水性，岩石完整性差，厚度2.0～5.0m；下部弱风化，岩石节理裂不发育，岩石完整性较好，属弱透水层，岩质较坚硬，强度较高，厚度大于5.Om。

1.3.2.5近坝库岸稳定性

近坝库岸山体大部分地段为土质岸坡，坡度较缓，坡度约15～25。

，覆盖层为第四系残坡积粉质粘土，土体结构致密，坡植被较茂盛，对岸坡稳定有利，未发现有滑坡现象。

岸坡局部地段为岩质岸坡，表层岩石完整性较差，岩石较破碎，对库岸稳定性有不利的影响。

下部岩石完整性较好，岩质岸坡无崩塌现象、

综合认为，近坝库岸大部分地段为土质岸坡，局部地段岩质岸坡，水库经多年运行，岸坡未见大范围的滑坡、崩塌等不良地质现象，近坝库岸稳定性较好。

1.3.3结论和建议

1、本测区位于广西东南部，区内主要地层主要为:

奥陶系、朱罗系、白垩系及第四系。

区内无新的活动性断层经过，区域稳定性较好。

2、库区内无区域性大断裂及活动性断裂通过，库区未发现向邻谷渗漏现象，库岸稳定性好。

3、根据《中国地震动参数区划图》（GBl8306—2001），本区地震动峰值加速度为0.059，地震动反应谱特征性周期0.35s，地震基本烈度为Ⅵ度。

4、坝区地下水类型主要为孔隙水和基岩裂隙水，地下水对砼无侵蚀性，对钢结构有弱侵蚀性。

5、近坝库岸大部分地段为土质岸坡，局部地段岩质岸坡，岸坡未见大范围的滑坡、崩塌等不良地质现象，近坝库岸稳定性较好。

6、坝体土具中等偏高压缩性，压实度89.2％，达不到规范设计要求。

坝体土局部地段碎石含量较多，结构松散，中等透水性，达不到规范要求。

建议对大坝进行培厚压实和防渗处理，提高坝体土的压实度及防渗性能。

7、大坝内坡无干砌石或砼护坡，坡面破损。

坝顶不平整，宽度不达规范设计要求。

下游坝坡局部坡面破损，坡面无排水沟，坡脚无排水棱体。

建议对大坝坝坡及坝顶破损部位进行整修，内坡用干砌石或砼护坡，外坡种植草皮，并修建外坡面排水沟及坡脚的干砌石排水体。

8、坝基存在渗漏现象，两坝肩存在渗漏现象。

建议对坝体与坝基接触带进行防渗灌浆处理，灌浆深度应达到岩土分界线。

9、溢洪道右侧山体出现滑坡，建议对右侧山体进行重新放坡及坡面防护；溢洪道进口底板及两侧均无衬砌，建议溢洪道进口段加砌底板，两侧加砌边墙防护；出口处新建消能设施和排水渠道，保护农田。

10、原放水涵管运行多年，放水木管破损严重，整体强度较低，局部有漏水现象，危及大坝安全，必须对放水涵管进行进行防渗及加固处理或重新修建放水涵管。

1.4工程任务和规模

1.4.1地区社会经济概况

大坡镇位于贵港市***县的北面，是***县的“北大门”，与来宾、武宣交界，交通便利，209国道贯穿境内，商贸繁荣，是邻近几个乡镇的商贸交易中心，有着较好的区位优势。

1.4.2工程任务

洗身塘水库是一座以灌溉为主兼顾防洪、养殖的小

（2）型水库工程，水库总库容25.22万m³，其中调洪库容25.25万m³，兴利库容25.82万m³，死库容0.1万m³。

灌区目前实际灌溉面积为500亩，保护下游直道村等乡村人口6000人，公路2.5km，耕地3000亩。

1.4.3工程现状和除险加固的必要性

洗身塘水库工程由大坝、溢洪道、放水涵管等设施组成。

水库经四十多年的运行，枢纽工程和建筑物存在诸多的问题，如大坝内坡干砌石干砌石护坡散乱、缺失，大部份已损坏；坝脚干砌石贴坡排水己被泥土填满失效，坝脚有湿润且坝脚下游水田有沼泽化的现象，岸坡、坝脚没有排水沟；溢洪道为山体开挖而成，控制段、部分陡槽段底板无衬砌，砌石衬砌的砌筑砂浆均已风化、脱落，陡槽段底板局部己完全毁坏，控制段右侧边坡无衬砌，左侧、陡槽段浆砌石护坡老化、脱落；浆砌石穿坝放水涵管侧壁砌筑砂浆多处老化剥落有漏水现象；没有必要的安全观测设施等。

洗身塘水库现状工程建筑物己严重影响水库的安全运行，水库长期处于带病运行状态，使水库不能发挥应有的综合利用效益。

根据《水库大坝安全评价导则》洗身塘水库大坝己鉴定为三类坝。

为了确保水库安全运行和灌区农业发展提供保障，尽早对洗身塘水库进行除险加固非常必要和十分紧迫。

1.4.4工程规模

1.4.4.1设计标准

洗身塘水库注册登记总库容25.22万m³，最大坝高11.8m，根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》（8L252—2000）和国家《防洪标准》（GB50201—94）规定:

属小

（2）型水库、V等工程，5级建筑物，设计标准为20～30年一遇洪水设计，200～300年一遇洪水校核。

本次初步设计水文复核采用与1991年水文复核相同的标准，即l0年一遇消能洪水，20年一遇设计洪水，200年一遇校核洪水。

1.4.4.2水库特征水位

洗身塘水库正常蓄水位为94.60m，死水位88.10m，设计、校核水位经调洪计算确定，成果见表l.4-1。

表1.4-1调洪计算成果表

洪水计算

计算

方法

洪水频

率（％）

H24P（mm）

洪峰流量

（m³/s）

水位

（m）

库谷

（万m³）

下泄流量

（m³/s）

本次设计

推理公式法

5

206

7.22

95.10

0.5

305

10.23

95.38

瞬时单位线法（采用）

10

175

6.15

95.O3

1.36

5

206

7.21

95.O8

1.55

0.5

305

10.43

95.35

25.2

2.66

1.5工程加固设计内容

1.5.1水库大坝加固

1.5