塘坝除险加固初步设计报告Word下载.docx
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0.063
4
多年平均降水量
mm
724.29
二
塘坝
塘坝水位
设计洪水位
m
29.0
校核洪水位
29.39
兴利水位
28.2
死水位
24.0
库容
总库容
万m3
3.01
兴利库容
1.5
死库容
0.2
设计调洪库容
0.82
校核调洪库容
1.31
三
洪水
设计洪峰流量(p=5%)
m3/s
6.34
设计下泄流量(p=5%)
4.29
校核洪峰流量(p=0.5%)
10.69
校核下泄流量(p=0.5%)
7.79
四
主要建筑物
大坝
型式
均质
坝长
130
单位
设计
备注
坝顶高程
30.0
坝顶宽
最大坝高
8.0
上游坡
1:
2.0
下游坡
溢洪道
开敞式宽顶堰
堰顶高程
堰顶净宽
放水洞
Φ300圆管
五
经济指标
静态总投资
万元
56.99
(采用高程基准面:
85黄海高程)
***塘坝除险加固工程初步设计
第一章综合说明
一、工程现状及存在的主要问题
1、塘坝现状
***塘坝位于******村东北。
该塘坝流域内地势为山区,坝址以上流域面积0.18Km2,干流长度0.47Km,干流比降0.063m/m。
流域属华北暖温带沿海湿润季风区,空气湿润,气候温和,雨量较多,四季分明,具有春迟、夏凉、秋爽、冬长的气候特点。
多年平均降雨量724毫米,雨量多集中在7-9月份,占全年总降雨量的70%以上;
多年平均径流深201毫米,多年平均蒸发深为960毫米。
该塘坝工程包括大坝、溢洪道等工程,工程等级为Ⅴ等5级,根据工程规范该工程属塘坝,按20年一遇洪水设计,200年一遇洪水校核。
塘坝大坝采用均质坝,坝顶高程29.5-30.0左右,最大坝高8m,坝顶轴线长130m,坝顶宽度为4m左右。
迎水坡草皮护坡,坡比为1:
2.0左右,草皮稀疏,树木、杂草层生,冲刷损坏严重;
背水坡草皮护坡,坡比为1:
1.4左右,坡面树木层生,高低不平,坡脚无排水沟及其他排水设施。
勘察期间坝体调查显示,坝后坡脚局部有渗水现象,其主要原因为坝体防渗性差所致。
溢洪道设在塘坝西岸,采用开敞式宽顶堰,但下游右岸堤顶高程较低,无法正常泄洪,堰顶高程28.2m左右,底宽4m左右。
放水洞位于大坝北端,原放水洞为Φ300钢筋混凝土管,洞身长28米,已废弃。
工程对下游的影响:
塘坝影响下游农田及村庄的安全。
2、塘坝建设与运行情况
塘坝建成蓄水后未出现重大工程问题。
二、初步设计报告编制的依据和过程
按照水利部《水库大坝安全鉴定办法》和《水库大坝安全鉴定导则》SL258-2000的要求,通过对各分项工程的复核和评价,掌握工程存在的问题及安全隐患,为塘坝除险加固提供可靠依据。
***塘坝大坝安全鉴定工作从2013年10月上旬开始,为搞好***塘坝大坝安全鉴定,我院先后进行了大坝枢纽工程测量、现场安全检查与检测、大坝地质勘察、水文资料的搜集等外业工作。
在取得基础资料后,根据国家和水利部现行有关规范,对各分项工程进行安全复核评价,于2013年2月下旬完成了《***塘坝大坝地质勘察报告》。
安全鉴定报告的鉴定结论是:
1、坝顶高程局部不满足规范要求。
2、塘坝大坝上游坡草皮措施,兴利水位以下冲刷严重,兴利水位以上杂草丛生。
3、下游坡草皮稀疏,无排水设施,坝后有渗水现象。
4、溢洪道狭窄,排水不畅,不满足防洪要求,成为大坝的安全隐患。
5、放水洞已废弃。
结论:
鉴于该塘坝存在上述不安全问题,根据水库大坝安全鉴定办法的规定,评定该塘坝大坝为三类坝。
三、水文
流域内属山区,多年平均降雨量724.29毫米,雨量多集中在7-9月份,占全年总降雨量的70%以上;
由于无实测流量资料,设计洪水计算采用由暴雨资料求设计洪水。
暴雨资料由《山东省小型水库洪水核算办法》中提供的“山东省多年平均24小时暴雨等值线图”、“山东省最大24小时暴雨变差系数等值线图”,确定不同频率的设计暴雨。
四、工程地质
勘察结果表明,坝区地层依岩性可分为四层:
①层砂土素填土、②层粉质粘土素填土、③层粉质粘土和④层强风化花岗岩,分述如下:
第①层:
砂土素填土
人工填土,坝体组层之一;
回填土料主要为风化砂混粉土等;
黄色,稍湿,松散。
钻孔揭露:
层厚2.00~3.20米;
层底标高26.46~27.77米。
第②层:
粉质粘土素填土
人工筑坝填土,坝体组层之一;
回填土料为粉质粘土,局部夹砂土薄层;
黄色,软塑~可塑;
层厚1.50~3.00米;
层底标高24.77~25.36米。
第③层:
粉质粘土
原状土,坝基地层之一,以粘粉粒为主;
黄色、黄灰色,可塑;
层厚3.00~3.00米;
层底标高21.77~22.36米。
第④层:
强风化花岗岩
黄色,矿物成分为石英、长石、石英、云母等;
全晶质粒状结构、块状构造,风化作用强烈,裂隙发育;
各孔均进入,未揭穿;
顶板埋深4.70~8.00米,层顶标高21.77~24.96米。
五、工程规模及任务
根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》规定,该工程属塘坝,工程等别为Ⅴ等,其主要建筑物大坝、溢洪道为5级建筑物。
除险加固的主要内容:
1、塘坝大坝加固:
迎水坡培土整平、M10浆砌甲级乱石护坡,坝坡防渗;
背水坡整坡,植草皮护坡;
背水坡设纵、横向排水沟。
2、溢洪道下游疏挖。
3、封堵已废弃放水洞。
六、施工组织设计
库区交通便利,施工车辆可上坝,大坝护坡工程的施工材料可通过胶轮车,人工挑、抬等手段进行搬运。
多数工程物资和材料可就近购买。
施工用水可以从塘坝提取,生活用水、电可以从附近村庄解决。
由于塘坝担负着防洪任务,因此要求工期合理、次序明确、进度得当。
工程总工期为三个月。
七、工程建设保障措施
区域内的建设用地须符合法律、法规的规定,在工程实施前期做好各项审批手续,认真执行项目法人制和设计、监理、施工的招投标制度,对工程的勘察、设计、施工和主要设备、材料的采购实行公开招标.建立项目良性循环的管理机制,保证项目效益的充分发挥。
在项目的建设管理中,我们将实行工程质量由项目法人负责,质量监督单位控制,施工单位保证的质量管理体系。
在项目建设过程中,有关部门密切配合分阶段定期检查,发现问题要及时纠正。
项目建成后,建设单位组织有关部门进行验收。
八、投资概算
本工程概算总投资56.99万元。
第二章水文
一、流域概况
该塘坝流域内地势为山地,坝址以上流域面积0.18Km2,干流长度0.47Km,干流比降0.063m/m。
二、水利工程概况
***塘坝建成开始蓄水至今无重大险情。
三、设计洪水计算
(一)水文站点和水文资料
该工程为塘坝,未设水文站,坝址处无实测流量资料,流域内也无雨量观测资料
(二)设计洪水
1、设计依据
本次推求的设计洪水标准分别为:
设计:
二十年一遇(p=5%)
校核:
二百年一遇(p=0.5%)
2、洪水计算
(1)、流域特征参数的计算
坝址以上流域面积0.18Km2,干流长度0.47Km,干流比降0.063m/m。
流域特征综合参数:
经计算K=2.34
(2)、各频率下24小时暴雨量的推求
采用等值线图查算,根据******塘坝所在区域,查“山东省多年平均24小时暴雨等值线图”可得工程地点以上流域中心多年平均最大24小时降雨量为H24=108mm,查“山东省最大24小时暴雨变差系数(CV)等值线图”可得变差系数CV=0.58,采用CS=3.5CV,应用皮尔逊Ⅲ型频率曲线Kp值表查得20年一遇的Kp值为2.16,200年一遇的Kp值为3.51,相应24小时最大降雨量按公式计算:
式中:
:
多年平均最大24小时降雨量,108mm;
Kp:
K5%=2.16;
K0.5%=3.51
代入公式计算得:
H5%24=233.3mm;
H0.5%24=379.08mm。
(3)、各频率下单位面积最大洪峰流量模数
******塘坝流域特征参数为2.34,相应最大24小时降雨量分别为233.3mm、379.08mm,根据塘坝所在地位置查泰沂山南区qm~H24~K关系曲线,得出各频率单位面积洪峰流量模数分别为:
q5%=32m3/km2s,q0.5%=54m3/km2s。
(4)、各频率下最大洪峰流量推求
各频率下最大洪峰流量按公式计算:
Qm=qm×
F
Q5%=5.76m3/s;
Q0.5%=9.72m3/s
(5)、各频率下洪水总量的推求
查《山东省水文图集》得工程前期影响雨量为40mm,根据《山东省小型水库洪水核算办法》,洪水总量按设计标准的最大24小时暴雨量的75%加上前期影响雨量Pa,查P+Pa-hr降雨径流关系曲线查得净雨深hr,再乘上流域面积F即得洪水总量W。
各频率净雨深hr:
P=5%hr=135mm;
P=0.5%hr=237.3mm
洪水总量W:
由公式W=0.1×
hr×
经计算得:
W5%=2.43万m3;
W0.5%=4.27万m3
(6)、各频率下洪水过程线的推求
洪水过程按三角形计算,洪水历时按公式计算:
代入公式经计算得:
T5%=2.34h;
T0.5%=2.44h
涨洪历时为洪水历时的1/3,即最大洪峰流量出现的时间,可得
t5%=0.78h;
t0.5%=0.81h
四、洪水调节计算
1、基本方法
根据《山东省小型塘坝洪水核算办法》中的有关规定及方法应用图解法计算。
本工程流域面积为0.18m2<
1km2,根据《山东省小型水库洪水核算方法》,当塘坝的流域面积小于1km2,应按本法计算的洪峰、洪量加大10%后再调洪。
洪峰流量加大10%,经计算得:
Q5%=6.34m3/s;
Q0.5%=10.69m3/s,
洪水总量加大10%,经计算得:
W5%=2.67万m3;
W0.5%=4.70万m3。
2、塘坝水位~库容~泄量