初设宣家岭.docx
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初设宣家岭
1综合说明
1.1前言
宣家岭水库位于浦阳江支流洪浦江下游，地处王家井镇宣家岭村。
水库集雨面积0.45km2，总库容18.32m3，正常库容15.36万m3，是一座以灌溉为主的小
（二）型水库。
受当时财力、物力及技术条件限制，水库枢纽建筑物存在严重的安全隐患，经诸暨市大坝安全技术认定专家组认定水库大坝为三类坝。
水库由于限蓄不能正常蓄水，造成水资源的浪费和宣家岭村供用水矛盾的加剧，严重影响灌区居民的生产和生活。
以省水利厅“千库保安”工程的实施为契机，王家井镇及宣家岭灌区委员会迫切要求对水库进行除险加固和标准化建设，达到水库“安全、高效、美丽”的目的。
1.2水文气象
工程区域内没有气象站，可引用距本工程5公里的诸暨气象站资料。
据该站资料统计，多年平均气温为16.2℃，极端最高气温39.7℃，极端最低气温-13.4℃，多年平均水气压17.2hpa，相对温度82%，多年平均降水量1400.9mm，多年平均蒸发量1234.7mm，多年平均风速2.2m/s，实测最大风速为19m/s，相应风向SSW。
宣家岭水库流域属亚热带季风气候区，四季分明，降水充沛。
春夏季暖湿气流与南下的冷空气相遇，常常出现阴雨持续天气，即“梅雨”，降水量大；夏秋季常受到副热带高压控制，晴热少雨，若受西太平洋上的热带气旋影响，即受“台风”袭击，降水强度大。
阶段性、集中性降雨主要集中在这两个时节：
4-6月的梅雨期、7-9月的台风期。
流域多年平均降水量在1350~1600毫米，年降水日数为160天左右，降水量年际变化较大，年内分配极不均匀。
水库20年一遇设计洪峰流量12.45m3/s，200年一遇校核洪峰流量18.23m3/s。
1.3地质
本区大地构造单元属江山—绍兴深断裂北西侧江南古陆南缘，断裂构造发育，断裂构造呈北东、北北东走向为主，多为压性、压扭性断裂，次外北西向剪扭性断裂也较发育。
工程区出露的主要地层为：
震旦系志棠组和上墅组沉积岩系（Z），岩性为长石、石英砾岩、砂岩、粉砂岩、流纹质熔岩。
1.4工程任务和规模
1.4.1工程现状
宣家岭水库位于诸暨市王家井镇宣家岭村，水系属浦阳江支流的洪浦江。
坝址以上集雨面积0.45km2，主流长1.1km。
水库始建于1956年10月，1958年12月建成。
现坝顶高程29.5m（为1985国家基准），总库容18.32m3，正常库容15.36万m3。
大坝为粘土心墙坝，大坝顶长129m，最大坝高9.5m，坝顶宽度2.5m，迎水坡坡比为1:
2，背水坡1:
1.5。
1.4.2存在问题
1.大坝原心墙填筑土料较差，坝顶高度不够，坝身渗漏严重，已发生渗透变形。
2.大坝结构单薄，坝坡很陡，迎水坡面无护砌，土坡风浪剥蚀严重。
3.溢洪道未达标准，下游未设消能设施，冲刷严重。
4.放水涵管为炼瓦管，结构单薄，强度低。
5.大坝有白蚁危害，危害程度一般。
6.无管理房、进库道路、通电、通讯等管理设施。
7.大坝脚线外无管理范围。
由于水库枢纽建筑物存在严重的安全隐患，诸暨市水利水电局大坝安全技术认定专家组认定宣家岭水库大坝为三类坝。
在近几年的控制运用中，要求水库限制蓄水至正常水位下2米，因而造成水资源的浪费和宣家岭灌区供用水矛盾的加剧，严重影响灌区居民的生产和生活，故急需对水库进行除险加固。
1.4.3水利计算
根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252-2000规定，宣家岭水库为小
（二）型水库，属五等工程，相应的防洪标准为：
设计：
20年一遇
校核：
200年一遇
根据水库洪水复核，确定水库正常蓄水位为28.70米，正常库容15.36万方，兴利库容14.8万方。
不同频率设计暴雨量如下：
200年一遇，H24=300mm
20年一遇，H24=196.7mm
本水库设计洪峰流量和洪水过程，由设计暴雨并采用推理公式推求。
20年一遇设计洪峰流量12.45m3/s，200年一遇校核洪峰流量18.23m3/s。
宣家岭水库起调水位为28.70米，调洪采用辅助曲线法逐时段计算，洪水调节计算成果表如下：
200年一遇：
最高库水位29.42米
相应库容18.32万方
最大下泄流量10.15m3/s
过水深0.72米
20年一遇：
最高库水位29.27米
相应库容17.74万方
最大下泄流量6.7m3/s
过水深0.57米
1.5工程布置及主要建筑物
1.5.1工程等别和建筑物级别
根据《防洪标准》（GB50201-94），宣家岭水库为综合利用的小
（二）型水利工程，防洪标准为按20年一遇洪水设计，200年一遇洪水校核，工程等别为5级，主要建筑物级别5级。
1.5.2工程总体布置
本工程为除险加固工程，设计时考虑尽量利用原坝体及原溢洪道位置。
溢洪道重做溢流堰，设消力池。
大坝采用粘土斜墙及粘土截水槽作防渗处理，迎背水坡填筑石渣、砂石混合料加固大坝。
原涵管为φ300炼瓦管，因坝体不高，翻挖重埋工程量不大。
设计翻挖大坝重新埋设2根φ200自应力钢筋砼压力管，其中一根作灌溉用，另一根作为农村饮用水用。
原启闭设备拆除，重新安装两套φ250铸铁插板闸门，在库内左侧山坡上建造5.5平米的启闭房一间，供水管出口安装蝶阀，建造5.5平米的蝶阀房一间。
库外坝脚线以外20米范围内水田征用，作为管理范围，并设置绿化区。
在坝脚外右侧开阔处新建管理房，面积115平米。
1.5.3主要建筑物
大坝：
大坝长129米，设计坝顶高程30.20米，坝顶宽度5米。
迎水坡在高程27.00米处设一级1.10米宽的马道，马道下坡比1:
2.5，马道上坡比1:
2.5，大坝迎水面采用100厚C20砼六角形预制块护坡。
背水坡在高程23.00米处设一级3米宽的马道，马道以下为排水棱体，用石渣（粗骨料）填筑，坡比1:
2.0，300厚干砌块石护坡。
马道以上有砂石混合料填筑，坝坡坡比1:
2.5，坡面500厚填土，采用草皮绿化色带护坡。
大坝背水坡自坝脚至坝顶，设一条3米宽的条石踏道。
原大坝防渗体不满足规范要求，需要对大坝作防渗处理。
坝址附近3公里处有充足的粘土料场，方案比较后决定采用粘土斜墙及粘土截水槽作防渗处理。
溢洪道：
溢洪道位置不变，堰顶高程28.70米。
溢流面采用0.5米厚的C20砼浇筑，防渗体嵌入左侧山体岩面内0.5米，堰体与右侧坝体连接，设刺墙与粘土心墙衔接。
根据工程情况，设消力池消能，对陡坡段和消力池段及泄洪渠进行整修，全断面衬砌。
放水涵管：
翻挖大坝，清除老涵管，在原涵管位置新埋两根φ200自应力钢筋砼压力涵管（承内压不小于5㎏/㎝2），并排放置，刚性座垫，在粘土斜墙处设二道砼截水环。
在整条涵管外围夯填粘土，防止库水沿管壁外渗。
其他附属工程：
（1）新建管理房，选址在坝脚外右侧地势开阔处，面积115平米。
（2）架设电力、通讯线路，最近距离0.5公里。
（3）新建0.7公里进库道路，宽4米。
（4）库外坝脚线外20米按管理范围要求征用土地，进行填土绿化环境美化。
（5）涵管出口建0.6×1m砼三面光渠道一条，长50m。
（6）建概况碑一块。
（7）大坝白蚁进行表层诱杀灭治。
1.6施工组织设计
1.6.1施工条件
本工程施工道路条件较差，需新建0.7公里长的施工道路至坝顶。
场内及场内、外连接处均需开设施工道路才能满足整个工程施工要求。
工程施工期间施工用电：
建设单位应从村最近距离0.5公里处接电，解决施工用电问题。
生活用水可利用山泉水，施工用水直接从死库容蓄水提取。
本工程施工季节性较强，主体工程必须在非汛期完成。
1.6.2施工导流
主体工程在非汛期施工，本区域来水流量较小，可利用坝下涵管导流，来水较大时再用水泵排水。
1.6.3料场的选择和开采
库外3公里处有黄泥粘土天然料场，土质符合设计要求，储量充足。
另距大坝3里处有石渣（粗骨料）料场开采，储量充足。
本工程所用水泥、钢筋等建筑材料可由诸暨市场采购，块石可到附近石料场采购，自应力砼压力涵管可到金华预制场定购（诸暨没有）。
砼六角形预制块可到就近预制场定购（需市技术监督局出具的质保单），防浪墙、踏道条石到有关石材加工场定购。
1.6.4主体工程施工
本工程主要工程量表见表6-1。
表6-1：
主要工程量表
序号
名称
单位
数量
1
土石方开挖
万m3
2.12
2
土石方回填
万m3
3.12
3
干浆砌块石
万m3
0.11
4
砼
万m3
0.06
5
钢筋制安
t
1.3
1.6.5施工总进度
根据本工程特点、工程量及实际情况，宣家岭水库除险加固工程施工总工期定为7个月，即2007年9月15日至2008年4月14日。
1.7工程永久占地
宣家岭水库建库时已征用水域土地61.5工程用地9.5亩，合计71亩。
这次除险加固结合标准化建设，坝址及坝脚线外管理范围和进库道路征用水田耕地9亩。
工程永久性占地共80亩。
1.8环境保护设计
本工程施工现场离村庄虽然有一定距离，但机械进出和土石方运输需要通过村庄。
因此，机械进出和土石方运输应尽量避开村民休息时间。
施工浑水和生活污水较少，不会影响周围的环境。
晴天作业，路面应经常洒水，尽量减少因机械运输而扬起的灰尘。
工程多余土方必须全部弃于指定弃渣场内。
弃渣场表面平整后覆土绿化，开挖石料场取用完毕后对场地进行平整并种树绿化，施工临时用地在施工结束后疏松地面恢复耕地。
1.9水土保持设计
本工程为水库除险加固工程，坝址所在地为低山丘陵区，植被覆盖良好，库区主要为林地，库外为水田，溢洪道处为中风化岩基，无明显水土流失，属微度流失区。
本工程扰动原地貌、损坏土地和植被的面积共为80亩（包括原水面及枢纽工程面积），其中永久建筑物占地15.5亩，淹没占地61。
5亩，临时用地可用库外管理范围绿化区3亩。
本工程水土流失防治责任范围主要是项目建设区和取土料场，包括大坝、进库道路、施工道路、溢洪道、坝下管理范围、粘土料场等永久占地和临时占地范围，面积共计40.5亩。
根据本工程建设特点，本方案水土流失防治区为三个区：
（1）主体工程防治区，
（2）施工道路防治区，（3）弃渣场及取土（石渣）料场防治区。
本工程水土保持投资估算按水利水电行业标准编制。
本水土保持方案需新增总投资约12.77万元，其中水土流失防治（包括建筑工程、植物工程、临时工程）费用6.45万元，独立费用1.77万元，预备费1.0万元，水土保持补偿费2.97万元。
1.10工程管理
宣家岭水库除险加固结合标准化建设工程竣工验收后，水库管理委员会应制订水库管理制度，加强水库大坝安全巡查管理、日常管理和维护，
保持水库环境整洁、水质清澈，达到“安全、高效、美丽”之目的。
1.11工程投资概算
本工程需土石方5.24万方，干浆砌0.11万方，砼0.06万方，钢筋制安1.3吨，总投资294.05万元。
1.12工程特性表
序号
项目
单位
数量
备注
一
水文
坝址以上集雨面积
主流长度
设计洪峰流量
校核洪峰流量
设计洪水总量
校核洪水总量
Km2
Km
M3/s
M3/s
万M3
万M3
0.45
1.1
12.45
18.23
7.84
12.54
二
水库
校核洪水位
相应库容
设计洪水位
相应库容
正常水位
相应库容
M
万M3
M
万M3
M
万M3
29.42
18.32
29.27
17.74
28.7
15.36
三
下泄流量
校核下泄流量
设计下泄流量
M3/s
M3/s
10.15
6.7
四
工程效益
灌溉农田
亩
311
五
1.
2.
3.
主要建筑物
大坝
型式
坝高
坝顶宽度
坝顶高程
坝顶长度
溢洪道
型式
进口高程
进口宽度
最大单宽流量
放水涵洞
进口底高程
洞长
直径
闸门型式
M
M
M
M
M
M
M3/s
M
M
M
粘土斜墙坝
10.2
5
30.2
129
28.70
10
1.02
21.00
114
0.2
原坝高9.5m
开敞式
出口高程20.50m
自应力钢筋砼管
铸铁插板闸门
2水文气象
2.1流域概况
诸暨市属于浦阳江流域，浦阳江发源于浦江县，至诸暨茅渚埠分为东西两江，主流为西江，两江至湄池合二为一，最后经萧山入钱塘江，主流长151km，流域面积3452km2。
宣家岭水库位于浦阳江支流洪浦江下游，水库余水经洪浦江入注浦阳江。
水库集雨面积0.45km2，主流长度1100m，水面长200m。
库区自然生态保持良好，源短流急。
2.2气象
工程区域内没有气象站，可引用距本工程5公里的诸暨气象站资料。
该站位于诸暨市安平郑家，设立于1966年6月。
观测场海拔高度11.9米，观测项目有气压、气温、湿度、降水、积雪、积冰、日照、蒸发、地温、风、云等。
据该站资料统计，多年平均气温为16.2℃，极端最高气温39.7℃，极端最低气温-13.4℃，多年平均水气压17.2hpa，相对温度82%，多年平均降水量1400.9mm，多年平均蒸发量1234.7mm，多年平均风速2.2m/s，实测最大风速为19m/s，相应风向SSW。
宣家岭水库流域属亚热带季风气候区，四季分明，降水充沛。
春夏季暖湿气流与南下的冷空气相遇，常常出现阴雨持续天气，即“梅雨”，降水量大；夏秋季常受到副热带高压控制，晴热少雨，若受西太平洋上的热带气旋影响，即受“台风”袭击，降水强度大。
阶段性、集中性降雨主要集中在这两个时节：
4-6月的梅雨期、7-9月的台风期。
流域多年平均降水量在1350~1600毫米，年降水日数为160天左右，降水量年际变化较大，年内分配极不均匀。
2.3水文基本资料
流域内没有实测的雨量、流量资料。
根据浙江省水利厅文件规定，中小型水库工程设计和防洪安全复核，以《浙江省可能最大暴雨图集》资料推求设计暴雨。
2.4洪水
2.4.1暴雨洪水特征
本流域洪水有明显的季节性变化。
流域大洪水主要有梅雨及台风暴雨所形成，一般发生在4-9月。
2.4.2设计洪水
本水库设计洪峰流量和洪水过程，由设计暴雨并采用推理公式推求。
入库洪水成果见表2-1：
宣家岭水库入库洪水成果表
表2-1
频率
洪峰流量（m3/s）
5%
12.45
0.5%
18.23
3地质
3.1概述
宣家岭水库建造于上世纪五十年代，由于受当时技术条件的限制，没有任何技术档案资料。
根据水库大坝存在的问题，为查明坝体及坝基工程地质特征，诸暨市水电局委托浙江有色建设工程有限公司诸暨分公司对大坝心墙位置进行工程地质勘察评价。
3.2区域地理、地质概况
库区地处浙东丘陵，场地呈“U”定形山谷，地形起伏较大，两侧山坡度在18~25度，植被较发育。
本区大地构造单元属江山—绍兴深断裂北西侧江南古陆南缘，断裂构造发育，断裂构造呈北东、北北东走向为主，多为压性、压扭性断裂，次外北西向剪扭性断裂也较发育。
工程区出露的主要地层为：
震旦系志棠组和上墅组沉积岩系（Z），岩性为长石、石英砾岩、砂岩、粉砂岩、流纹质熔岩。
3.3工程地质条件
通过对大坝桩号0+045、0+085心墙位置钻孔取样，大坝主体自上而下可分为三层，其地质特征为：
①素填土：
灰棕色，中密状，心墙土料粉粒含量占50%，粘粒占20%，砂粒20%，组份较乱，级配较差，碾压密实度差，土层渗透系数不能满足规范要求。
层厚10.8和11.7米。
②粉质粘土（老土）：
棕黄色，硬塑状。
以粘粉粒为主，胶结密实，为弱透水层。
层厚1.2和2.1米。
③强—中风化基岩：
紫红色，灰黄，强风化以泥质结构为主，中风化基岩完整，抗渗性能强。
控制厚度1.9和1.8米。
3.4结论与建议
一、本地区属抗震设防烈度小于6度区，设计基本地震加速度值小于0.05g。
坝基部位无影响场地整体稳定性的不良地质作用。
二、坝体心墙防渗体不符合规范要求，需要对坝体进行防渗处理，坝基防渗处理应伸入中风化岩面下1~1.5米。
4工程任务和规模
4.1社会经济发展状况
宣家岭村位于市区环线旁，紧靠市区，交通便利。
村子座落于市区交界的山谷中，山势不高，植被良好，空气清新。
全村常驻人口1435人，水田700余亩。
以家庭型工业企业和附近工厂打工为主要经济收入，农民人均收入达到13632元。
随着王家井工业园区建设步伐的加快，宣家岭村的开发潜力日益凸显。
4.2工程现状及存在问题
4.2.1工程现状
宣家岭水库位于诸暨市王家井镇宣家岭村，水系属浦阳江支流的洪浦江。
坝址以上集雨面积0.45km2，主流长1.1km。
水库始建于1956年10月，1958年12月建成。
现坝顶高程29.5m（为1985国家基准），总库容18.32m3，正常库容15.36万m3，灌溉面积311亩，是一座灌溉为主的小
（二）型水库。
大坝为粘土心墙坝，大坝顶长129m，最大坝高9.5m，坝顶宽度2.5m，迎水坡坡比为1:
2，背水坡1:
1.5。
4.2.2存在问题
1.大坝原心墙填筑土料较差，坝顶高度不够，坝身渗漏严重，已发生渗透变形。
2.大坝结构单薄，坝坡很陡，迎水坡面无护砌，土坡风浪剥蚀严重。
3.溢洪道未达标准，下游未设消能设施，冲刷严重。
4.放水涵管为炼瓦管，结构单薄，强度低。
5.大坝有白蚁危害，危害程度一般。
6.无管理房、进库道路、通电、通讯等管理设施。
7.大坝脚线外无管理范围。
由于水库枢纽建筑物存在严重的安全隐患，诸暨市水利水电局大坝安全技术认定专家组认定宣家岭水库大坝为三类坝。
在近几年的控制运用中，要求水库限制蓄水至正常水位下2米，因而造成水资源的浪费和宣家岭灌区供用水矛盾的加剧，严重影响灌区居民的生产和生活，故急需对水库进行除险加固。
4.3水利计算
宣家岭水库为年调节水库，上下游无关联水库，独立运行调节。
根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252-2000规定，宣家岭水库为小
（二）型水库，属五等工程，相应的防洪标准为：
设计：
20年一遇
校核：
200年一遇
4.3.1死水位、正常蓄水位的选择
原涵管进口高程为21.0米，即为死水位，库区植被良好，基本无淤积，死库容为560方。
根据水库洪水复核，确定水库正常蓄水位为28.70米，正常库容15.36万方，兴利库容14.8万方。
4.3.2设计暴雨
本流域没有实测的雨量、流量资料，根据省水利厅文件规定：
中小型水库工程设计和防洪安全复核，以“浙江省可能最大暴雨图集”（以下简称图集）资料推求设计暴雨，并且可以点雨量代替面雨量。
小型水库洪峰流量取决于24小时雨量，这次复核洪水计算就按24小时暴雨计算。
也不作暴雨频率分析。
根据“图集”查得设计暴雨参数如下：
H24=100mm，Cv=0.49，Cs=3.5Cv
据上述暴雨参数求得不同频率设计暴雨量如下：
200年一遇，H24=300mm
20年一遇，H24=196.7mm
时程分配：
老大项时段雨量排在18-21时范围内，老二顶时段紧排在老大项的左边，其余各项时段雨量，按大小次序，奇数项排在左边，偶数项排在右边，当右边排满后，其余各项全部排在左边。
4.3.3设计洪水
本水库设计洪峰流量和洪水过程，由设计暴雨并采用推理公式推求。
其中产流计算采用初损稳渗法推求净雨过程。
初损为25mm，稳渗为1.0mm每小时，设计洪水过程如下：
时段
P=0.5%
流量（m3/s）
P=5%
流量（m3/s）
0
0
0
0.6
0.407
0.215
1.2
0.413
0.217
1.8
0.423
0.223
2.4
0.434
0.231
3.0
0.444
0.238
3.6
0.455
0.244
4.2
0.467
0.252
4.8
0.477
0.259
5.4
0.490
0.267
6.0
0.505
0.275
6.6
0.517
0.286
7.2
0.534
0.294
7.8
0.548
0.304
8.4
0.565
0.317
9.0
0.584
0.327
9.6
0.603
0.340
10.2
0.623
0.352
10.8
0.644
0.367
11.4
0.669
0.384
12.0
0.694
0.400
12.6
0.721
0.417
13.2
0.753
0.438
13.8
0.784
0.459
14.4
0.821
0.482
15.0
0.861
0.509
15.6
0.905
0.538
16.2
0.955
0.569
16.8
1.011
0.607
17.4
1.078
0.651
18.0
1.172
0.715
18.6
1.370
0.840
19.2
1.826
1.140
19.8
2.875
1.829
20.4
6.559
4.189
21.0
18.233
12.452
21.6
2.218
1.397
22.2
1.562
0.965
22.8
1.224
0.744
23.4
1.107
0.669
24.0
1.013
0.607
0
0
洪水总量（万方）
12.54
7.84
4.4调洪计算
宣家岭水库是一座以灌溉为主的小
（二）型水库，根据其规模及有关规范，采用的洪水标准设计为20年一遇，校核为200年一遇，泄洪建筑物有开敞式溢洪道，溢洪道进口底高程为28.70米，宽为10米，泄流公式采用Q=MLH1.5（其中流量系数M取1.55，L为进口底宽10米，H为堰上水头）。
起调水位为28.70米，调洪采用辅助曲线法逐时段计算，洪水调节计算成果表如下：
200年一遇：
最高库水位29.42米
相应库容18.32万方
最大下泄流量10.15m3/s
过水深0.72米
20年一遇：
最高库水位29.27米
相应库容17.74万方
最大下泄流量6.7m3/s
过水深0.57米
5工程布置及主要建筑物
5.1设计依据
5.1.1工程等别和建筑物级别
根据《防洪标准》（GB50201-94），宣家岭水库为综合利用的小
（二）型水利工程，防洪标准为按20年一遇洪水设计，200年一遇洪水校核，工程等别为5级，主要建筑物级别5级。
5.1.2设计依据
（1）《防洪标准》（GB50201-94）
（2）《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2001）
（3）《浙江省水库安全标准化建设指标体系》
（4）《浙江省小型水库大坝安全技术认定办法》
（5）《水利部关于贯彻落实〈国务院批准国家计委、财政部、水利部、建设部关于加强公益性水利工程建设管理若干意见的通知〉的实施意见》
（6）其它相关专业设计规范
5.2工程总体布置
本工程为除险加固工程，设计时考虑尽量利用原坝体及原溢洪道位置。
溢洪道重做溢流堰，设消力池。
大坝采用粘土斜墙及粘土截水槽作防渗处理，迎背水坡填筑石渣、砂石混合料加固大坝。
原涵管为φ300炼瓦管，因坝体不高，翻挖重埋工程量不大。
设计翻挖大坝重新埋设2根φ200自应力钢筋砼压力管，其中一根作灌溉用，另一根作为农村饮用水用。
原启闭设备拆除，重新安装两套φ250铸铁插板闸门，在库内左侧山坡上建造5.5平米的启闭房一间，供水管
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