山塘整治工程建设方案Word文档格式.docx
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降雨量分配很不均匀，4至9月为汛期,降雨量占全年的85%;
10至3月为枯水期,降雨量占全年的15%。
③蒸发
气象站实测多年平均蒸发量为1350mm。
④风
本区受南太平洋热带气旋影响，热带气旋风平均每年出现4次，出现时间一般在7至8月份。
以1983年出现次数最多，到达9次。
1979年的7908号台风实测风速达42m/s。
⑤水文特征：
库区及周缘地区未设立水文站，缺乏实测径流资料，有关水文数据主要根据?
省水文图集?
〔省水文局2003年版〕和?
省暴雨径流查算图表?
〔省水文局2003年版〕查取。
洪水计算方法采用“综合单位线法〞。
多年平均径流深为1200mm，平均年径流总量为43万立方米，径流深的变差数CV＝0.49,偏差系数CS=2CV。
山塘洪水计算参数表
时段（小时）
平均雨量〔mm〕
变差系数GV
Kp
P=5%
P=0.5%
1/6
20
0.35
1.67
2.29
1
58
0.4
1.775
2.53
6
120
0.5
1.988
3.05
24
200
0.52
2.03
3.17
72
280
⑥洪水
采用暴雨推求洪水，计算方法是从?
查取有关数据，并采用省综合单位线求得不同频率洪水。
二十年一遇〔P＝5％〕洪峰流量为11.82立方米／秒；
二百年一遇〔P＝0.5％〕洪峰流量为16.79立方米／秒。
（详见下表）
方法
综合单位线法
频率
洪峰流量（m3/s）
11.82
16.79
山塘洪水计算成果表
5工程区工程地质条件
①山塘位于中生代燕山四期花岗岩[y53
（1）]侵入岩基体中，本库区分布的岩石是该岩体的中粗粒黑云母花岗岩，目前尚未发现明显的断裂构造，地质环境相对稳定。
在地貌上，山塘塘坝地处丘陵谷地，地形相对高度较大，上坝道路十分艰险，山体，坡度一般30～60度，多呈XX，风化土层和植被不太发育。
该塘坝建在花岗岩风化的坚硬岩土层之上，比拟稳固。
②库坝近区岩土地层工程地质特征
〔1〕山塘属丘陵谷地环境，地形地貌和地质条件比拟简单，没有大的断裂构造影响。
库区范围地质地貌上的稳定性良好。
〔2〕库坝的坝体填土和坝基土层均匀性较好，坝底没有发现不良地质现象。
但坝体填土压实度不够高〔小于90%〕，渗透系数偏高，坝身薄弱，渗漏严重，水土构造不满足平安要求，故建议对坝体进展加宽加厚，做好灌浆防渗除险加固处理。
加固固内坡砌石护坡，对溢洪道和已损坏的放水涵等建筑物都需要按达标的要求进展重建工作。
〔3〕由于上水库坝的道路目前仍然困难曲折，对管理极不方便，故应先期做好进坝交通道路修建工作。
〔4〕本区抗震烈度为7度，设计根本地震动峰值加速度为0.10g，特征周期为0.35s,设计地震分组为第一组，库坝属Ⅱ类场地，场地土属中硬土类型，没有液化砂土地层，请按有关标准考虑设防问题。
③天然建筑材料
〔1〕土料场
本坝加固工程的土料可选在本库坝的两坝头一带的山坡地，该处都是粗粒花岗岩风化的坡残积土，即褐黄～砖红色的砾砂质粘性土。
料场范围面积较大，可采厚度3～6m，估计储量超过8万m3。
据料场所取的击实土样实验结果，土的最大干密度ρdmax=1.662g/cm3，最优含水量WO=17.7%。
〔2〕石料场
经调查了解，位于本库区之西约5km处的大山有正在开采的石料场，其石料为肉红色或灰白色的中粗粒黑云母花岗岩，石料新鲜，块度好。
估计储量大于2万m3，可满足本工程建筑的块石和碎石料的需要。
〔3〕砂料场
经了解，本工程的砂料可考虑选在本库坝之南东约1km靠近海边的砂料场，砂料为中粗砂，质量优良，级配良好，含泥量低。
预计储量超过2万m3，可满足本设计用料的要求，交通运输方便。
6山塘特性表
序号及工程
单位
数量或名称
备注
加固前
加固后
一、水文
1、集雨面积Δ
Km2
0.36
2、设计洪水标准Δ
P（%）
5
3、设计洪水流量Δ
m3/s
4、校核洪水标准Δ
5、校核洪水流量Δ
6、施工导流
7、施工导流
M3/s
二、山塘
1、校核洪水位Δ
M
59.81
2、设计洪水位Δ
59.5
3、正常蓄水位Δ
58.5
4、死水位Δ
5、校核洪水相应库容Δ
104m6
9.5
6、设计洪水相应库容Δ
9.0
7、正常蓄水位相应库容Δ
8.5
8、死库容Δ
三、下泄流量
1、校核洪水位下泄流量Δ
10.0
2、设计洪水位下泄流量Δ
6.6
四、工程效益
1、保卫人口
人
1200
2、保卫耕地
公顷
1029
3、灌溉面积
亩
4、供水
M3/d
5、发电装机
Kw
五、主要建筑物
〔一〕挡水建筑物
A、主坝
1、型式Δ
2、顶部〔防浪墙顶〕高程Δ
59.60
61.0
3、最大坝高Δ
10.5
11.5
4、坝顶宽度Δ
1.0
4.0
5、坝顶长度Δ
140
150
B、副坝
有副坝者要分列
〔二〕输水建筑物
1、型式
陶土瓦管
预制砼管
2、断面尺寸Δ
MM
Φ200
内径400
3、长度Δ
30
35
4、闸门型式
〔三〕泄水建筑物
开敞式明渠
2、堰顶高程Δ
58.50
3、过水净宽Δ
2.0
4、溢流段长度
100
50
5、消能方式Δ
自由出流
6、闸门型式
二工程工程存在的主要问题
山塘水工建筑物主要包括大坝、输水涵和溢洪道及望猴门引水渠闸等。
存在的问题是：
1大坝
现有塘坝为均质土坝，坝顶长150米，坝顶高程59.6米，坝顶宽1.0米，迎水坡比1：
2.0，无护坡，背水坡1:
2.0,为疏散的草皮护坡.存在的主要问题是：
〔1〕坝体薄弱,宽度不够，防洪标准低
现有坝顶高程59.6米,坝顶宽仅1.0米，根据坝顶高程复核和标准规定，坝顶高程应到达61.0米。
现有坝顶高程不满足防洪要求。
〔2〕原坝后未设置反滤体，坝后坡足大面积渗漏，地面牛皮胀较严重，且面积较大，危及大坝平安。
由于大坝坝内土质碾压不密集，坝土含水量大，背水坡长期出现集中漏水，左坝段坝体外坡出现塌陷坑，同时由于长期受水流冲刷，坝坡出现较严重变形。
〔3〕上游坝坡由于风浪袭击，水流冲刷，坝坡出现许多塌坑，导致内护坡坝土局部倒塌、损坏、变形十分严重。
〔4〕由于坝体、坝基及涵管处的集中漏水，导致本山塘长期不能蓄水，加上多年来上游山坡水土流失严重，山塘库内泥沙淤积严重。
2泄洪建筑物
山塘泄洪建筑物位于距右坝头约30米的山坡中，为开敞式土质明渠溢洪道，进口宽度2米，进口底板高程58.5米，无做人工衬护。
受长期水流冲刷而导致溢洪道两侧岸坡崩溃，造成堵塞。
下游段因未设消力池，溢洪时水流对下游农田造成严重冲刷。
3输水建筑物
山塘原输水涵管为土瓦管涵，全长30米，土瓦管直径20cm，梯级放水孔，孔径15cm，底涵进口高程为53米，由于原涵管为土瓦管，经长期运行，土瓦管断裂堵塞，瓦身周边坝土经冲刷漏水，涵头涵尾均已被漏水淘空形成冲坑。
三工程工程等级和洪水标准
山塘加固后正常蓄水位为58.5m,相应库容为8.5×
根据国家?
防洪标准?
〔ＧＢ50201-94〕，工程等级为Ⅴ等，防洪标准按20年一遇设计，200年一遇校核。
其主要建筑物：
大坝、输涵管、溢洪道等按5级建筑物设计，其它次要建筑物：
消能设施、引水渠闸等为5级建筑物。
四工程工程除险加固措施
为全面消除该山塘的工程隐患，实现山塘的正常运行，充分发挥山塘的效益，拟采取如下的加固措施：
1、加固大坝；
2、破坝重建输水涵，新建启闭系统、启闭房；
3、加固溢洪道；
4、新建上游引水进库渠及闸门；
5、新建进库公路。
五加固后工程规模
1库容
山塘加固后，正常蓄水位为58.5m,相应库容为9.5×
104m3，另外通过兴建引水闸和引水渠可引入其它山塘蓄水5万立方米入库进展补充灌溉。
2挡水建筑物
山塘加固后大坝坝顶高程取61.0米，最大坝高11.5米,坝顶上下游二侧各设一道路缘石，坝顶宽度从2.0米加宽至4.0米。
坝顶加宽从坝内坡坝足起培厚，填筑粘土斜墙，以到达培厚坝体和防止渗漏的效果。
迎水坡坝坡拟在清基后在内坝坡足开挖截水槽回填粘土，并向上分层填筑粘土料，做为新老坝土连接直至61.0米高程。
坝顶到达4.0米宽。
内坡在坡面人工整平后铺设10厘米厚砂砾后在其上面干砌厚30厘米的干砌石护坡，背水坡坡面采用直播种草护坡。
加固后主坝坝顶长150米，下游坝坡与山体连接处设置岸坡排水沟，排水沟断面为0.4m×
0.4m（宽×
高）,聚集坝面和山体来水。
3泄洪建筑物
在土质明渠溢洪道原位置上向右侧山坡扩宽，进水口底板高程为58.5m，过水净宽4m，明渠以外为天然陡槽，陡槽段下新建消力池衔接。
相应的水位和最大泄洪流量为：
正常水位H=58.5m,V正常=8.5万m3;
设计洪水P=5%，H设=59.5m,QM=6.6m/s;
校核洪水P=0.5%,H校=59.81m,QM=10.0m/s。
4输水建筑物
由于原土瓦管涵管已严重断裂堵塞，且管外漏水严重，本次加固拟破坝重建涵管，新建涵管采用内径D＝400砼预制管，外包砼，重设砼进水口及涵头，新设金属拉杆及启闭机，新建启闭室。
进水口孔径0.4m，进水孔中心高程为53.0m，采用5T手动螺杆启闭机，底涵进水口底标高53.0m。
涵管全长35m，出口高程52.0m。
六工程投资估算
根据省水利厅粤水基〔2006〕?
关于发布我省水利水电工程系列定额与相应编制定的通知?
和建委有关文件精神，依据?
省水利水电工程设计概〔估〕算编制规定?
〔试行〕〔省水利厅2006年01月发布〕、粤水价[2003]2号、粤水价[2004]1号。
概算定额依据?
省水利水电建筑工程概算定额?
〔省水利电力厅2006年01月〕计算。
工程估算总投资50万元，其中建筑安装工程费为40万元，设备购置费5万元，独立费用5万元。
工程投资估算的编制过程及工程单价分析详见?
山塘整治工程建立投资估算书?
。
七工程效益
1防洪效益
由于塘区下游河床较陡，汛期洪水凶猛，山塘加固工程的完成，可以拦截大局部山洪，对保障下游地区人民生命财产和工厂、学校等公共设施的平安以及国民经济开展起着一定的作用。
2灌溉效益
山塘蓄水承当着下游社区居委会200亩农田的灌溉任务，确保其中100亩农田的有效灌溉和改善另外100亩农田的灌溉水源。
八水文水利计算
1工程等级及洪水标准
山塘正常蓄水位为58.5m,相应库容为8.5×
104m3;
设计洪水位为59.5,校核洪水位为59.81米,按现行国家?
〔GB50201—94〕，防洪标准按20年一遇设计，200年一遇校核。
工程等级为Ⅴ等工程，主要建筑物：
大坝、溢洪道、大坝输水涵等为5级建筑物，其它次要建筑物：
消能设施、引水沟等为5级建筑物。
2工程水文计算（详见附件）
①设计洪水
由于该库无实测资料。
洪水计算有关数据依据2003年省水文局编制的?
省暴雨参数等值线图?
，参数详见表：
历时（小时）
暴雨均值Ht〔mm〕
计算方法采用“省综合单位线〞法，计算结果见下表：
三天洪水总量〔万方〕
最大洪峰流量〔立方米/秒〕
14.76
25.73
②施工洪水
山塘为Ⅴ等工程，工程加固需设施导流建筑物的只有输水涵及溢洪道，施工洪水频率采用施工期〔枯水期〕的二十年一遇标准。
因区无历史水文资料，更无枯水期的降雨记录，本次施工洪水推求采用水文站〔距区约40公里〕提供的1968年~1998年共三十一年中枯水期内的最大1小时、6小时、24小时、72小时暴雨进展统计分析计算估算，然后利用“省综合单位线SUHM—1A等程序计算，由计算可知P=5%时，枯水期洪峰流量Qmax=11.82立方米/秒，最大三天洪峰总量为14.76万立方米。
3山塘调洪演算
山塘保卫着下游1000多人口的生命财产平安，对下游社区200亩农田提供灌溉任务，该山塘溢洪道位于距左坝头约10米处的岸坡上，为开敞式土质溢洪道,其进口宽度2.0米,底板高程58.5米。
溢洪道加固后的过水净宽4.0米，加固后溢洪道进口底板高程58.5米作为起调水位进展调洪演算。
调洪方法采用程序TH—3GD，〔1993年8月〕，结果见下表：
最大泄量〔m3/s〕
最高水位〔m〕
相应库容〔104m3〕
备注
九天然建筑材料
1土料场
2石料场
3砂料场
十工程加固方案
1、工程总体布置
山塘位于社区居委北部约3公里处的丘陵山区。
工程现有主要建筑物有库坝、溢洪道和输水涵，以及引水渠闸等工程。
加固后正常蓄水位为58.5m,相应库容为9.5×
大坝、溢洪道、输水涵等均为5级建筑物，其它次要建筑物：
2、大坝工程加固方案
①大坝高度复核〔详见附件Ⅳ〕
根据山塘调洪演算成果[附件Ⅲ]以及大坝风浪爬高计算成果[附录五]，按?
碾压式土石坝设计标准?
规定，坝顶高程为Z=Z。
即设计水位+风浪爬高R+风雍水面高度e+平安超高A，坝顶高程计算见表：
设计工况
〔P〕
水位
〔m〕
风浪爬高R（m）
风雍水面高度e（m）
平安超高A（m）
计算坝顶高程（m）
正常情况
5%
59.50
0.43
60.43
非常情况
0.5%
0.25
0.3
60.36
由上表可知,山塘主坝所需的最大坝顶高程为60.43米，现有坝顶高程为59.60米，不满足防洪要求，按现场实际，取坝顶高程为61.0米。
②大坝浸润线计算〔详见附件〕
③大坝稳定分析计算〔详见附件〕
④大坝存在的平安隐患和除险加固措施
〔1〕根据现场勘查和复核计算结果，山塘大坝目前存在的平安隐患为：
a、坝体薄弱欠高，渗漏严重，坝顶宽度不够。
大坝坝顶现有宽度1.0米，远远达不到标准要求，坝体填筑土料为冲积土、坡积土，土料中含砂砾成份较多，土料渗透系数较大，加上原施工质量较差，当库水位还未达正常水位时，大坝背水坡就出现大面积的渗漏和“牛皮胀〞现象。
大坝已不能正常蓄水，长期空库，不能发挥工程正常效应和确保库坝平安。
b、原设计标准低，坝顶高程未达设计要求。
据了解,该山塘是由当地村民自力更生、土法上马建成，没有进展正规设计，工程未到达现行设计标准。
根据现行国家?
〔GB50201-94〕，工程等级为Ⅴ等，防洪标准按20年一遇设计，200年一遇校核。
根据调洪演算结果，当P=5%时，水位59.50米，现有坝顶高程59.60米。
根据当地气候特征，洪水期往往又是当地台风多发季节，此时将会发生风浪过坝，危及大坝平安。
c、现有大坝由于内外坝坡塌陷，变形严重，坝体严重漏水，经坝坡稳定计算，坝坡达不到稳定平安要求。
（2）根据大坝存在的主要问题，拟采取的除险加固措施：
a、坝体防渗:
鉴于库水位未达正常水位时，大坝背水坡平台以下就出现大面积的渗漏和“牛皮胀〞现象，坝体渗漏严重。
本次加固采用内坡新建粘土斜墙的方法处理坝体渗漏。
施工时，先对老坝坡进展清基，在坝内坡足开挖截水槽，做好新老坝土结合，然后再分层向上填筑粘土料直至坝顶高程，每层填土厚度控制在30厘米左右，土料压实密度到达96%以上，并根据现场试验，求出土料最优含水量。
b、坝高:
根据坝顶高程计算结果，正常情况坝顶高程为60.43米，非常情况坝顶高程为60.36米，本设计大坝坝顶高程取61.0米，坝顶上下游二侧各设一道M7.5浆砌石路缘石，墙顶铺设一层5厘米石屑路面层。
c、坝坡:
根据坝坡稳定分析计算，迎水坡坝坡仍采用1：
2.5坡度，在整平粘土斜墙外表后铺设厚10cm砂砾石并整平,在其上部再用厚30厘米的干砌石护坡。
背水坡采用直播种草护坡。
背水坡与山体连接处设置岸坡排水沟，其断面尺寸为0.4m×
高），以聚集坝面和山体来水，防止冲刷坝坡。
d、坝顶:
坝顶高程按洪水调度和风浪爬高计算定为61.0米，坝顶宽度从现有1.0米加宽4.0米，坝顶加宽从内坡起培厚，上下游二侧各设一道高0.3×
0.1米的M7.5浆砌石路缘石。
坝面采用5厘米厚石屑路面层。
3输水涵加固设计
〔1〕输水涵管存在问题和加固措施：
①山塘输水涵管位于左坝段下侧，原放水涵管为直径20厘米的陶土瓦管，全长30米，梯级放水孔，进水孔孔径15厘米，共5级，底涵进口高程为53.0米,出口高程52.0米。
由于运行年久，涵管陶瓦管壁断裂、堵塞，管外坝体漏水。
梯级启闭设施老化失修，损坏严重，影响山塘的平安运行。
②输水涵除险加固措施：
a、因本山塘坝高不高，原有陶瓦管已无法维修，为彻底解决老涵管漏水隐患，本加固工程采用破坝重建放水涵管的做法，即破坝后采用D＝400的砼预制管，外包砼，涵管总长35米，新建涵头通气管、涵尾，新建消力池及渠首。
b、新设启闭系统，包括斜拉杆启闭金属拉杆及启闭机，新建启闭室12平方米〔与管养房合建〕。
4溢洪道加固设计
①溢洪道存在问题及加固措施：
〔1〕溢洪道现状及存在的平安隐患：
山塘泄洪建筑物位于距右坝头约30米的山坡中，为开敞式土质明渠溢洪道，进口宽度2米，进口底板高程58.5米，因无人工衬护。
受长期水流冲刷而导致溢洪道两侧岸坡崩溃、堵塞。
溢洪道底产生许多不规那么的冲沟。
下游段未设消力池，溢洪时水流对下游农田造成严重冲刷。
〔2〕溢洪道设计标准
根据SL252-2000?
水利水电工程等级划分及洪水标准?
，本工程为Ⅴ等工程，溢洪道为主要建筑物，属5级建筑物。
〔3〕除险加固措施
拟加宽和衬护原溢洪道有崩塌岸坡局部的渠段边墙，
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