某某水库初步设计Word文件下载.docx

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大坝南涵涵管断裂，漏水严重。

1.2工程水文

1.2.1流域概况

xx水库位于江淮丘陵地区，属长江流域得胜河水系，枢纽工程座落于xx环峰镇境内东山水库上游。

水库流域面积8.2km2。

1.2.2水文气象特征

xx水库位于xx丘陵地区。

该区属北亚热带季风型湿润气候区，多年年均降水量为1058.4mm，降水年际变化不稳定，降水量主要集中于6～8月，约占年降水量的65%。

区内降雨年际年内分配不均匀，导致旱、涝自然灾害频繁。

1.2.3设计洪水采用成果

流域内无实测水文资料，本次设计洪水复核，利用暴雨资料来间接推求，设计暴雨采用《安徽省暴雨参数等值线图、山丘区产汇流分析成果和山丘区中、小面积设计洪水计算办法》查算。

1.3工程地质

根据区域资料，勘察范围内未发现明显不良地质现象。

根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001）和《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001），场地的抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度值为0.05g。

1.4工程任务和规模

工程任务：

对水库的主要建筑物大坝、涵洞、溢洪道等工程进行除险加固设计以及水库管理设施的配套完善，充分发挥水库的灌溉、防洪等综合效益。

工程规模：

按小型水库标准对水库枢纽建筑物除险加固，主要包括：

迎水坡培土加厚；

背水坡整坡种植草皮，并增设横向排水沟；

拆建溢洪道交通桥；

拆建南涵。

1.5工程布置和设计

1.5.1工程总体布置

水库除险加固工程总体布局原则上仍在现有建筑物位置，水库大坝轴线未做改变。

1.5.2大坝

大坝坝顶现状有混凝土道路，保存完好，是通往附近村镇的主干道，本次设计维持坝顶不变，坝顶高程不足部分，在坝顶新建防浪墙，防浪墙采用钢筋砼结构，墙顶高程49.20m；

大坝迎水坡平台以上培土加厚，并新建预制砼护坡；

大坝背水坡整坡种植草皮，并新建横向排水沟，在大坝北侧新建部分纵向排水沟，与现状排水沟相连，形成完善的排水体系。

横、纵排水沟均采用素砼结构，横向排水沟尺寸为250mm×

250mm，纵向排水沟尺寸为400mm×

600mm。

1.5.3溢洪道

溢洪道于1986年和1997年底进行过维修，并与2003年进行拓宽，增设溢洪道工作桥，根据现场检查情况，溢洪道为开敞式溢洪道，位于大坝左端，控制段底板高程为46.20m，净宽32.0m。

溢洪道两侧挡墙采用浆砌石结构，后于2003年新建了溢洪道工作桥，新建工作桥时对两侧浆砌石挡墙未做加固处理，导致目前桥台下沉严重，影响坝顶防汛道路的通畅。

因此在本次设计中拆建溢洪道交通桥。

新建交通桥采用三跨，净跨32m，结构型式采用预制钢筋混凝土简支空心桥板，两侧桥台采用钢筋混凝土桥台，中间桥台采用钢筋混凝土轻型桥台，基础为桩基。

同时拆除溢洪道进口段和出口段挡墙，新建进口段挡墙采用钢筋砼悬臂挡墙，出口段挡墙采用钢筋砼扶臂挡墙。

1.5.4涵洞

水库有放水涵两座，分别位于大坝南北两端，北涵于1997年翻建达现状规模，南涵并未维修加固过，目前南涵涵身漏水，本次设计拆建南涵。

新建涵洞断面净尺寸为0.8×

1.2m（宽×

高）。

1.6施工组织设计

工地施工交通、场地布置、供水供电等条件良好。

主体工程拟在当年年底竣工，其它配套工程拟在次年5月底前竣工。

工程实行项目法人制、招投标制、监理制、合同管理制。

施工企业必须具有水利专业施工资质。

1.7工程占地及拆迁安置

本工程的永久占地主要为管理房，新建管理房50m2，具体位置、用地与当地政府、行政村协调解决。

故不计永久占地费用。

本工程临时用地主要为施工建材、临时生产生活占地，位于大坝背水坡护坝地内，因此不需临时征用土地。

1.8环境保护与水土保持设计

本工程为除险加固工程，对库区环境的负面影响仅在施工过程中和局部范围内发生。

施工过程主要为水环境、声环境以及空气环境保护，运行期主要进行水质环境保护和相关安全监测。

工程的建设对防洪安全和库区生态环境改善意义重大，对区域环境的有利影响远大于不利影响，是一项能明显改善当地环境的工程。

1.9工程管理设计

xx水库目前由环峰镇人民政府兼管，负责对水库工程设施、水资源的管理和保护。

根据《水库工程管理设计规范》（SL106-96）、《水利工程管理单位定岗标准》（水办[2004]307号）等有关规定进行重新编制。

水库定员2人。

管理处依据相关法律、法规管理和保护水库工程设施和水库水资源，水库调度运用；

开展综合经营，充分发挥水库的资源优势。

1.10设计概算

按安徽省马鞍山市xx2015年5月份物价水平计算，工程静态投资386.34万元，其中建筑工程280.98万元，金属结构设备及安装工程2.35万元，临时工程17.84万元，独立费用66.77万元，基本预备费18.40万元；

总投资386.34万元。

1.11经济评价

工程除险加固后，水库本身能达到20年一遇设计、300年一遇校核的防洪标准，能充分发挥水库的灌溉、防洪效益，社会、经济和环境效益显著。

1.12工程特性表

xx水库除险加固工程特性见表1.12-1。

表1.12-1xx水库除险加固工程特性表

序号

名称

单位

数量（加固前）

数量（加固后）

备注

一

水文

1

集水面积

km2

8.2

坝址以上

2

多年平均降雨量

mm

1058.4

3

洪水

设计标准洪峰

m3/s

\

96.8

校核标准洪峰

256.66

二

水库

洪水标准

设计标准

P（%）

5

校核标准

0.333

特征水位

校核洪水位

m

48.48

48.52

吴淞高程，下同

设计洪水位

47.45

47.48

正常蓄水位

46.2

汛期限制水位

死水位

41.44

库容

总库容

104m3

81.01

82.37

调洪库容

49.37

兴利库容

30.8

32.2

死库容

0.8

三

大坝

坝型

均质土坝

地基特性

天然地基

最大坝高

8.5

4

坝顶长度

519

坝顶宽度

5.0

7.0/8.0

6

坝顶高程

48.35～49.08

防浪墙墙顶高程49.2

四

溢洪道

型式

无闸控制

控制段交通桥拆建，其余段维持现状

堰顶高程

校核流量

170.22

五

涵洞

南涵

结构型式

钢筋砼管涵

钢筋砼箱涵

南涵拆建，南涵为斜卧式，出口涵底高程43.10m

进口高程

43.60

43.10

断面尺寸

φ0.3

0.8×

1.2

洞身长度

30.0（不含伸缩缝）

北涵

北涵维持现状

42.5

八

工程占地与拆迁

九

经济指标

工程总投资

万元

386.34

2水文

2.1流域概况

xx水库位于xx环峰镇境内东山水库上游，汇水区域属皖南丘陵地区，水库汇水面积8.2km2，干流长度3.5km，干流比降0.053，属长江流得胜河水系。

2.2气象

水库区域属亚热带湿润季风气候，四季分明，雨量集中，气候温和。

流域内没有气象站，邻近的xx气象站测得多年平均气温15.7℃。

流域多年平均蒸发量1539.9mm，多年平均降水量1058.4mm，降雨量最多是1991年的1867.1mm、最少是1978年的505.4mm，降水量的年内分配极不均匀，降雨大都集中在6～8月，约占全年降雨量的70%以上，最大一日暴雨发生在1984年6月13日为201.8mm，全年无霜期250天左右，多年平均最大风速12m/s。

2.3水文基本资料

由万分之一地形图得到：

⑴集雨面积：

原资料汇水面积8.2km2，本次重新复核：

汇水面积8.2km2，

⑵干流长度L=3.5km；

⑶流域平均宽度B=

=2.34km；

⑷河道平均坡降经作图计算得到J=0.053。

2.4设计洪水

根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000）的规定，小

（2）型水库工程等别为Ⅴ等，永久建筑物级别为5级，防洪标准为设计为20～30年一遇，校核为200～300年。

水库下游保护对象相应的农田和人口。

水库原洪水标准采用20年一遇设计、300年一遇校核；

与《水利水电工程等级划分及洪水标准》的有关要求比照，设计洪水取下限值，校核洪水取上限值，根据所保护的对象，两项取值都量合适的。

本次初步设计水库洪水标准采用20年一遇设计、300年一遇校核。

水库所在河流目前没有设立水文站，邻近流域也没有实测流量资料，因而无法用直接法推求xx水库的设计洪水，本次采用间接法“84年办法”计算水库的设计洪水。

2.4.1设计暴雨

①点暴雨量

水库地处江淮丘陵区域，根据《办法》附图1~6，查得流域最大1小时、6小时、24小时短历时设计点雨量，设计频率分别为P＝5％与P＝0.333％，由表2查得P-Ⅲ型曲线的模比系数KP值，求得20年一遇及300年一遇设计点雨量见表2.4.1-1。

表2.4.1-1设计点暴雨雨量表

重现期（y）

历时（h）

24

雨量均值H（mm）

100

70

45.2

Cv

0.60

0.55

0.50

Kp

20

2.20

2.10

1.99

300

3.87

3.55

3.24

设计点雨量（mm）

220.00

147.00

89.95

387.00

248.50

146.45

②面雨量

根据《办法》表3，查得各历时暴雨点面折算系数，并据此计算各历时、各重现期设计面暴雨见表2.4.1-2。

表2.4.1-2设计面暴雨雨量表

点面折系数（K）

1.00

设计面雨量（mm）

2.4.2产汇流计算

净雨过程推求计算，按《安徽省山丘区中、小面积设计洪水计算办法》（84年修订稿）推荐的方法进行。

面净雨量：

为面暴雨量扣除损失量和地下水。

根据xx水库汇流区域的地形状况，选择皖南丘陵地区的有关参数，具体取值为：

设计工况，暴雨频率为20年一遇，损失量取40mm，地下水取40mm；

校核工况，暴雨频率为300年一遇，损失量取20mm，地下水取40mm。

水库汇流按推理公式方法计算（具体过程略）。

2.4.3设计洪水过程线的推求

本节具体计算过程采用淮河水利科学研究院编制的安徽省小型水库调洪演算软件。

该软件对水库汇流按推理公式方法处理，多数计算参数采取自动形成的办法，中间计算成果（如设计点暴雨、面暴雨值、暴雨扣损值等）无输出数据。

具体成果如下表2.4.3-1：

表2.4.3-1洪水推求结果表

20年一遇洪水

300年一遇洪水

时段

洪水过程

Δt=1h

0.00

1.29

6.54

3.41

11.37

4.47

12.38

5.41

14.86

6.23

16.71

7

6.72

17.23

8

8.18

23.77

9

10.39

28.82

10

11.50

29.87

11

26.10

71.66

12

96.80

256.66

13

53.87

90.74

14

17.32

18.21

15

7.86

18.90

16

7.69

20.46

17

7.35

17.16

18

6.51

14.27

19

5.92

13.74

5.34

12.07

21

4.67

10.50

22

4.42

10.23

23

4.28

4.17

25

26

3.08

4.80

27

1.40

0.78

2.5施工期洪水

本工程施工拟安排在枯水期施工，根据《水利水电工程施工组织设计规范》，施工期洪水标准为5年一遇（P＝20%），5年一遇洪峰流量为20.2m3/s。

3工程地质

本章内容根据《安徽省xxxx水库除险加固工程工程地质勘察报告》（初步设计阶段，南京市水利规划设计院有限责任公司，2015.4）编写，以下简称《勘察报告》。

3.1工程概况

xx水库位于xx环峰镇，属长江流域得胜河水系，汇水区域为山丘区，汇水面积8.2km2。

2014年8月，我院受xx水务局的委托，承担了xx水库除险加固工程初步设计阶段工程地质勘察任务。

按照设计人员提供的“勘察技术要求”，勘察目的是查明坝体及坝基土层分布状况，有无不良地质现象，地下水埋藏条件，场地地震效应等，为xx水库坝体除险加固提供地基土的物理力学性质指标及参数。

根据勘察工作目的和任务，勘察主要采用钻探、原位测试、室内土工试验等方法。

按设计要求，沿大坝布置1条工程地质纵剖面1-1’，孔距114m～170m，垂直大坝轴线布置2条工程地质横剖面2-2’（最大坝高附近）、3-3’，孔距8.70m～23.00m。

详见“勘探点平面位置图”。

勘察外业工作于2015年4月10日~4月16日完成，共完成勘探孔8个。

室内试验4月26日完成。

勘探点情况及完成工作量详见“勘探点情况一览表（表3.1-1）”，“完成工作量统计表（表3.1-2）”。

表3.1-1勘探点情况一览表

勘探点

编号

类型

钻探

深度

（m）

地面

标高

原状

土样（组）

岩样

（组）

地下稳定水位

埋

深

标

高

J1

取土试验钻孔

18.00

48.60

2.80

45.80

J2

46.70

45.70

J3

20.00

48.40

2.70

J4

12.00

41.90

1.20

40.70

J5

47.20

1.70

45.50

J6

48.70

3.20

J7

41.70

J8

48.90

3.30

45.60

表3.1-2完成工作量统计表

勘探点（个）

总进尺（m）

138.0

取样（组）

原状土样（组）

岩样（组）

钻孔注水试验（段/孔）

2/2

重型动力触探（m）

0.4

室内试验

常规土工试验（组）

渗透试验

垂直（组）

水平（组）

天然单轴抗压强度（组）

土工试验严格按照《土工试验方法标准（GB/T50123-1999）》进行，具体试验方法如下：

含水率：

烘干法。

密度：

环刀法。

比重：

塑性指数经验取值法。

液塑限：

联合测定法。

渗透试验：

变水头法。

固结试验：

单轴固结仪法，并提供e-P曲线。

勘察工作主要依据：

《中小型水利水电工程地质勘察规范》（SL55-2005）；

《水利水电工程注水试验规程》（SL345-2007）；

《土工试验方法标准》（GB/T50123-1999）；

《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）；

《水工建筑物抗震设计规范》（SL203-97）；

《水利水电工程天然建筑材料勘察规范》（SL251-2000等。

3.2坝区地形地貌及不良地质现象

xx水库坝体为均质土坝，坝长519.00m，坝顶高程48.35～49.08m，堤顶宽5.0m左右，最大坝高7.30m。

高程引测点BM设在溢洪道堰顶，标高▽46.20m（吴淞高程基准，下同）（具体位置详见“勘探点平面位置图”）。

库区地貌属低山丘陵。

勘察范围内未发现明显不良地质现象。

3.3场地地下水

xx水库勘察期间钻孔初见水位埋深0.90m~3.20m，稳定水位埋深1.00m~3.30m，标高40.70m~45.80m。

地下水位变化主要受水库地表水位的影响，地下水与水库水有较密切的水力联系。

坝身及浅部坝基土透水性经现场注水试验、室内土工试验，根据《水利水电工程地质勘察规范》（GB50487-2008）附录F判别：

坝身填土（粉质粘土）弱透水；

②粉质粘土弱~微透水；

据野外判别③1强风化泥质粉砂岩弱~中等透水。

表3.3-1坝体现场注水试验成果表

试验段

渗透性

钻孔

试验项目

孔径

（mm）

深度（m）

试段长度（m）

地层

渗透系数

K

（cm/s）

渗透性分级

起

止

注水

110

5.50

4.50

6.65×

10-5

弱透水

5.74×

试验段位于地下水位以下时：

试验段位于地下水位以上时：

式中K：

试验岩土层的渗透系数，cm/s；

Q：

注入流量，L/min；

H：

试验水头，cm；

等于试验水位与地下水位之差；

A：

形状系数，cm；

依据《SL345-2007》附录B选用；

r：

钻孔内半径，cm；

l：

试段长度，cm。

结合场地水环境条件及现场调查，依据《岩土工程勘探规范》（GB50021-2001）（2009年版）第12.2条判断：

场地水对钢结构具有弱腐蚀性，对混凝土结构及混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性。

3.4坝体、坝基土的分布状况及特征

根据现场勘察、室内土工试验结果，勘察范围内坝体、坝基土分为3层4个亚层。

各地基土层主要物理力学性质指标详见“地基土物理力