茅山水库除险加固工程初步设计报告.docx
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茅山水库除险加固工程初步设计报告
安徽省宿松县
茅山水库除险加固工程
初步设计报告
蚌埠市水利勘测设计院
二○一五年六月
1综合说明
1.1 绪言
1.2 水文
1.3 工程地质
1.4 工程任务与规模
1.5 工程布置及主要建筑物加固
1.6 电气及消防
1.7 施工组织设计
1.8 工程占地
1.9 水土保持与环境保护设计
1.10 工程管理设计
1.11 设计概算
1.12 工程特性表
2水文
2.1流域概况
2.2水文气象
2.3流域暴雨洪水特征
2.4水文基本资料
2.5设计洪水
2.6施工期洪水
3工程地质
3.1 概述
3.2 水库区工程地质条件
3.3 大坝工程地质条件及评价
3.4 溢洪道工程地质条件及评价
3.5放水涵洞工程地质条件及评价
3.6 天然建筑材料
4工程任务与规模
4.1工程概况
4.2工程等级及洪水标准
4.3工程加固的必要性
4.4水库洪水调节计算
4.5工程措施与建设内容
5建筑物除险加固设计
5.1 设计依据
5.2 工程布置及主要建筑物
5.3 大坝加固设计
5.4 溢洪道加固设计
5.5 放水涵加固设计
5.6 防汛道路设计
5.7 大坝观测
5.8 除险加固主要工程量
6 电气与消防设计
6.1 电气工程设计
6.2 消防设计
6.3 电气及消防设备材料表
7施工组织设计
7.1 施工条件
7.2 编制依据
7.3 施工导流
7.4 主体工程施工
7.5 施工总体布置
7.6 施工进度计划
7.7 主要技术供应计划
8工程占地
8.1 工程永久占地
8.2 工程临时占地
8.3 征用地面附着物实物指标
8.4 补偿费用
9水土保持设计
9.1 设计依据
9.2 项目概况
9.3 水土流失预测
9.4 防治措施设计
9.5 投资概算与效益分析
10环境保护设计
10.1设计总则
10.2工程对环境的影响
10.3环境保护设计
10.4环保投资
11工程管理设计
11.1管理机构
11.2工程管理范围和保护范围
11.3配备主要管理设施
11.4工程管理运用
12设计概算
12.1工程概况
12.2编制依据及基础资料
12.3费用构成及计算标准
12.4概算编制
12.5独立费用
12.6设计概算
附件：
1.《安徽省宿松县茅山水库除险加固工程初步设计概算附件》
2.《安徽省宿松县茅山水库除险加固工程初步设计附图》
1综合说明
1.1绪言
茅山水库座落在宿松县二郎镇刘坡村境内，位于华阳河水系二郎和河支流上游，大坝以上控制面积0.1km2,坝址距宿松县城约17km，至坝址有2km无交通公路。
水库于年月兴建，年月完工，是一座以灌溉为主，结合防洪、养殖等综合利用的小
（2）型水库。
水库运行以来未进行过除险加固。
水库总库容15.06万m3，其中:
兴利库容11.84万m3，调洪库容1.66万m3，死库容1.56万m3，正常蓄水位57.66m（吴淞，下同），死水位50.04m，汛限水位57.66m。
水库灌溉面积亩，养殖水面亩，防洪保护宿松县城、界岭村等村庄，涉及人口人、耕地亩，和等重要交通干线安全，社会效益巨大。
由于大坝建设年代远久，当时施工时技术落后，质量控制不严，水库运行以来一直存在安全隐患。
我院在分析已有资料的基础上，对水库的安全性进行了评估，编制了《安徽省宿松县茅山水库工程安全性评估报告》。
该水库大坝、溢洪道和放水涵，均存在不同程度的险情和问题。
现根据水利部、财政部《关于印发小
（2）型病险水库除险加固工程初步设计指导意见的通知》（办规计[2011]206号）精神，在充分比选加固处理方案的基础上。
在宿松县水利局的配合下，编制完成了《宿松县茅山水库除险加固工程初步设计》报告。
本工程主要特征参数见吴垅水库除险加固工程特性表见表1.12-1
表1.12-1茅山水库工程特性表
序号及名称
单位
数量
加固前
加固后
一、水文
1、坝址以上流域面积
km2
0.1
0.1
2、多年平均降雨量
mm
1375
1375
3、正常运用（设计）洪水标准
P%
5%
5%
正常运用（设计）洪峰流量
m3/s
/
2.68
4、非正常运用（校核）洪水标准
P%
0.05%
0.0333%
非正常运用（校核）洪峰流量
m3/s
/
5.42
二、水库
1、校核洪水位（吴淞零点）
m
58.21
56.79
设计洪水位
m
57.97
56.58
正常蓄水位
m
57.66
56.3
死水位
m
50.04
50.04
2、水库容积
总库容 （校核水位下）
万m3
15.07
11.02
兴利库容
万m3
11.84
8.25
死库容
万m3
1.56
3、调节特性
年调节
年调节
三、下泄流量
1、设计最大泄洪流量
m3/s
/
1.02
2、校核最大泄洪流量
m3/s
/
2.66
四、工程效益
1、灌溉面积
万亩
0.10
0.10
2、设计灌溉保证率
%
65%
75%
五、主要建筑物及设备
1、挡水建筑物型式
碾压式土石坝
碾压式土石坝
地基特征
片麻岩
片麻岩
地震烈度/设计烈度
度
6/6
6/6
坝顶高程
57.35～58.61
58.00
最大坝高
m
9.2
9.2
堤顶长度
m
110
110
2、泄水建筑物型式
溢洪道
溢洪道
地基特性
片麻岩
片麻岩
渠底高程
m
57.66
56.3
溢洪道长度
m
/
27.8
设计单宽流量（校核水位）
m3/s
/
/
消能方式
自由消能
消力池消能
3、输水建筑物
设计流量
m3/s
0.1
1
最大流量
m3/s
0.1
＞2
输水道型式
砌石圬工方涵
钢筋砼箱涵
地基特性
片麻岩
片麻岩
长度
m
/
26.5
断面尺寸
mm
400×500
800×1200
衬砌型式
砌石
钢筋砼
闸门型式/尺寸/数量
m
闸门/0.5×0.5/1台
闸门/0.5×1.2/1台
启闭机型式台数/容量
T
5t
5t
1.2水文
1.2.1流域概况
茅山水库座落在宿松县二郎镇刘坡村境内，属华阳河水系二郎河支流上游（工程位置图见2.1-1）。
二浪河发源于宿松县三面尖，流经陈汉乡、隘口乡、二郎镇刘坡村、孚玉镇、五里乡、佐坝乡，注入龙湖。
坝址以上来水面积0.1km2，流域宽度0.188km，流域平均坡度22.4‰，流域综合特性k=0.35。
现状库区水面长约0.180km，宽0.090～0.140km，呈梨形。
水库地处低山丘陵区，山势起伏不大，两岸山体坡度一般3°～32.3°。
现状坝顶高程57.35～58.61m，坝后地面高程49～52m左右。
1.2.2气象
本流域属亚热带湿润季风气候区，四季分明，气候温和，光照充足，雨量充沛，无霜期较长。
引用宿松气象与蒸发站资料，多年平均气温16.3℃。
最高温度为39.4℃，极端最低温度-10.3℃,气温年际变化不大，年内变化显著。
全年日照时数2023.7h，多年平均无霜期254天，多年平均蒸发量mm（大水体），多年平均风速3.2m/s，年最大风速15m/s。
汛期风向多为东南风。
流域内多年平均降雨量1361mm，年最大降雨2305mm（1999年），最小降雨891mm（1978年），最大降雨是最小降雨的2.6倍。
降雨量年内分配不均，春夏多雨，秋冬少雨，雨量集中在5～9月，约占全年雨量的65%，暴雨多出现在6月中下旬至7月中下旬。
1.2.3径流
坝址以上流域没有雨量站和水位站，无建库以来出入库水量的记录资料。
水库年径流的分布和年际变化大，径流的年内分配依赖于气候变化过程。
因流域内无水文站，水库没有径流资料，因此，茅山水库以上径流计算采用间接法。
1.2.4设计洪水
水库设计洪水按暴雨推求，暴雨参数根据1984年5月安徽省水利水电勘测设计院编制的《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》（以下简称《办法》）中编制的暴雨等值线图查算。
计算20年一遇洪峰流量为1.7m3/s,300年一遇洪峰流量为3.5m3/s。
1.3工程地质
1.3.1水库区工程地质条件
茅山水库水库所处区域主要分布地层为黑云二长片麻岩（Arq）和近代人工填土层（rQ）。
工程区域内地下水类型为第四系孔隙水和基岩裂隙水。
第四系孔隙水主要赋存于人工填土层中。
工程区地下水主要受大气降水补给，以地表蒸发和向坝后排泄为其主要排泄方式。
裂隙水分布于基岩裂隙中，主要受大气降水补给，以地表蒸发和向坝后排泄为其主要排泄方式。
茅山水库水库地处扬子准地台下扬子台坳安庆凹断褶束（Ⅲ22-2），主要受头坡深断裂控制。
水库所处区域未见大的断层分布，岩体中节理（裂隙）较发育。
根据国家地震局2001年出版的1/400万《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001）（50年超越概率10%），茅山水库水库所处区域地震动峰值加速度为0.05g，相应地震基本烈度为6度。
1.3.2枢纽工程地质条件
大坝为均质土坝，坝顶长度110m左右，坝顶宽度1.8～3.0m，现有坝顶高程57.35～58.61m，最大坝高8.6m。
大坝迎水坡坡比1：
2.3～1：
2.8，无块石护坡；背水坡中段设有平台，平台高程一般55.05～55.47m，平台以上坡比1：
2.2～1：
2.6，平台以下坡比1：
2.1～1：
2.8，其余段坡比1：
2.1～1：
2.8，背水坡左侧坡脚设直立式干砌石固脚挡墙，墙顶高程51.11～51.94m。
大坝为均质土坝，在多次填筑施工时由当地群众土法施工，经过多次加高培厚而成，坝体填筑质量一般，填土成分主要为砾质粉质壤土为主，土体呈可塑状态。
坝体渗透系数一般在2×10-4cm/s左右，具有中等偏弱透水性。
水库修建时清基不彻底，水库背水坡脚即为水塘，未能发现渗漏。
1.3.3天然建筑材料
水泥购自怀宁海螺水泥厂。
石料（块石、碎石）可直接从凉亭采石场购买，岩石为变质岩，中层厚构造，弱～微风化状态，石质坚硬，满足砌石质量要求。
该料场开采、运输条件较好，运距约40km。
砂料从太湖县花园镇砂料场购买，该料场储量丰富，以黄色中粗砂为主，砂的指标基本满足混凝土用细骨料质量技术要求，该料场开采、运输条件较好，运距约60km。
所需木材来自凉亭镇。
1.4工程任务与规模
1.4.1工程任务
茅山水库灌溉面积亩，养殖水面亩，防洪保护宿松县城、清河村等村庄，涉及人口人、耕地亩，和等重要交通干线安全，社会效益巨大。
1.4.2工程规模
茅山水库属重点小
（2）型水库工程，等别为Ⅴ等，永久建筑物级别为5级。
1.4.3调洪计算成果
根据水库泄流建筑物条件和调洪演算原则，按本次设计洪水成果和泄流设施的综合泄流曲线，采用静库容法进行调节计算。
通过调洪演算得20年一遇设计洪水位为57.97m，300年一遇校核洪水位为58.21m，成果见表1.4-1。
表1.4-1调洪计算成果表
洪水标准
Qmax
Vmax
Zmax
qmax
（m3/s）
（万m3）
（m）
（m3/s）
10年一遇
1.81
14.02
57.87
0.25
20年一遇
2
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