章巴水库除险加固工程初步设计报告.docx

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章巴水库除险加固工程初步设计报告

建筑工程单价分析表

附件：

工程图册

1.综合说明

1.1绪言

1.1.1工程概况

XX水库位于XX县城东南方向，距县城68km，距那诺乡政府驻地2.5km。

大坝地理位置102°06′32.4″，北纬23°22′12.6″。

所在河流属XX一级支流南昏河，控制径流面积7.8km2。

XX水库总库容65.62万m3（本次复核值），兴利库容35.58万m3，防洪库容25.58万m3，死库容4.46万m3。

正常运用洪水（设计洪水P=5%）标准为20年一遇；校核洪水为200年一遇（P=0.5%）。

水库正常蓄水位1731.30m（本次复核值），设计洪水位1733.91m（本次复核值），校核洪水位1734.87m（本次复核值），死水位1722.30m。

大坝于1956年3月开始动工兴建，于1958年8月完工。

根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000），XX水库工程规模为小

（二）型，工程等级为Ⅴ等，其主要建筑物级别为5级，次要建筑物为5级。

按《水利水电枢纽工程等级划分标准》，结合水库的具体特点，确定该水库的永久建筑物正常运用洪水标准为20年一遇，非常运用洪水标准为200年一遇。

现状枢纽建筑主要包括：

大坝、输水涵洞、溢洪道。

大坝：

坝型为均质土坝，现状最大坝高26m，坝顶高程1735.0m，坝顶长160m，坝顶宽3.0m。

上游坝坡坡比为1：

2.3；下游坝坡坡比为1：

2.1。

输水涵洞：

位于大坝右端，为坝下浆砌石矩形涵洞，断面为0.6m×0.8m，进口为卧管，全长98m，进口底板高程1713.25m，出口底板高程1712.27m，底部坡降i=1/100。

溢洪道位于大坝右坝肩，开敞式溢洪道，堰顶高程为1731.30m，宽顶堰宽度2.0m，深2.1m，建于1968年，无闸控制，为浆砌石支砌，溢洪道总长172.3m（进口引渠段长41.35m，控制段长6.0m，泄槽段124.95m），陡槽段用砼浇筑，最大下泄流量21.43m3/s。

XX水库是一座以灌溉为主兼顾防洪的综合水库，水库控制灌溉面积680亩，同时对下游那诺二库，下游元（XX）～红（红河）公路和下游3.5km处那诺乡书垤村、罗马村人民群众的生命财产安全起到了有效的防洪保护作用。

目前水库病险严重，无法保障正常运行。

为此，做好该水库的除险加固工作，意义重大。

1.1.2执行规

（1）《工程建设标准强制性条文》（水利工程部份）（2000版）；

（2）《防洪标准》（GB50201—94）；

（3）《水利水电枢纽工程等级划分及洪水标准》（SL252—2000）；

（4）《碾压式土石坝设计规》（SL274—2001）；

（5）《建筑物抗震设计规》（GB50011—2001）；

（6）《水工建筑物抗震设计规》（SL203—97）；

（7）《水工混凝土结构设计规》（SL/T191—96）；

（8）《水工建筑物水泥灌浆施工技术规》（SL62—94）；

（10）《溢洪道设计规》（SL253-2000）；

（11）《水利水电工程初步设计报告编制规程》（DL5021—93）；

（12）国家其它相关的法令法规；

（13）XX水库大坝安全评价报告。

1.1.3安全评价结论

根据《XX县XX水库大坝安全评价报告》中对XX水库现状情况进行评价分析的结果：

水库工程质量评价等级为不合格；

水库运行管理评价等级为差；

防洪标准复核安全评价等级为C级；

结构安全评价等级为C级；

渗流安全评价等级为C级；

金属结构安全评价等级为A级。

根据水利部《水库大坝安全鉴定办法》和《水库大坝安全评价导则》，XX水库大坝安全性评定为三类坝。

1.1.4除险加固的必要性

XX水库是XX县重点小

（二）型水库之一，水库承担了XX县那诺乡书垤村、罗马等村的灌溉和防洪任务。

水库1958年建成，至今投入运行53年。

受当时技术、经济条件的制约，水库设计中没有进行详细的工程地质勘察，施工时清基不彻底，筑坝土料的级配差，土料碾压质量控制不规，导致坝土填筑压实度低，加之在水库运行中，工程管理及工程维修意识差，现状工程老化现象严重。

现状大坝坝顶凸凹不平，上下游杂草、灌木丛生，上游坝坡无护坡，风浪淘蚀严重，局部坍塌现象，下游坝坡中部杂草，坝脚无排水沟，排水棱体排水不畅通。

水库坝体回填土料不均匀，碾压质量较差，漏水严重。

坝基覆盖层及下伏的强～弱风化岩体，属中等透水层；左右坝肩全～强风化层属中等透水层，导致大坝坝体、坝基存在渗漏问题，下游坝坡常年湿润。

输水涵洞位于大坝右端，为坝下浆砌石矩形涵洞，断面为0.6m×0.8m，进口为卧管，全长98m，进口底板高程1713.25m，出口底板高程1712.27m。

输水涵洞进口漏水，卧管启闭困难，漏水量大。

溢洪道位于大坝右坝肩，开敞式溢洪道，堰顶高程为1731.30m，宽顶堰宽度2.0m，深2.1m，建于1968年，无闸控制，为浆砌石支砌，溢洪道总长172.3m（进口引渠段长41.35m，控制段长6.0m，泄槽段124.95m，陡槽段用砼浇筑，防洪不安全。

由于水库长期带病运行，大坝的安全运行得不到保障，为保水库安全，年年采取限制蓄水运行，造成水库灌区灌溉面积减少，部分田地无水灌溉。

水库效益不能正常发挥，也严重威胁着下游人民群众的生命财产安全。

XX县缺水严重，灌溉增产潜力大，如不能保证灌溉将造成大面积农田减产仍至绝收，严重地影响灌区人民的生活和社会稳定。

XX水库灌溉效益显著，防洪作用突出，但水库存在安全隐患，制约了工程效益的发挥。

水库位于那诺乡，位置相对较高，水库一旦失事，将给下游农田及沿河两岸人民生命财产带来巨大的损失。

目前水库带病运行，对下游人民生命财产安全造成威胁，影响了工程效益的发挥，必须对其进行除险加固。

1.1.5除险加固的任务

本次除险加固工程的任务是保证现有工程规模不变的条件下，根据现行规，针对坝体功能的改变和水库病险情况，提出相应的除险加固任务。

（1）对大坝坝体，坝基进行防渗处理。

（2）对上游坝坡进行C20混凝土预制块护坡；下游坝坡采用种草护坡。

（3）对输水涵洞加固处理，新建斜拉闸及启闭房。

（4）扩建溢洪道。

1.2水文

1.2.1流域概况

XX水库位于XX县那诺村委会的那拉期村旁的那诺箐上，那诺箐属红河水系XX一级支流南昏河上游支流那诺箐。

XX水库位于XX县城东南方向，大坝地理位置102°06′32.4″，北纬23°22′12.6″，距县城68km，距乡政府驻地2.5km。

XX水库坝址以上径流面积7.8km2，主河道长4.0km，河床平均坡降64.3‰，XX水库现状总库容65.62万m3，坝高26.0m。

经本次初步设计复核，XX水库坝顶高程1735.0m，坝高26.0m。

1.2.2基本资料

由于XX水库缺乏较系统的水库水文观测资料，无法进行入库洪水的还原计算，即不能由水库流量资料推求设计洪水。

XX气象站距XX水库直线距离约27km，站点高程396.6m，为红河XX水系。

章巴水库站距XX水库直线距离约7.5km，站点高程1800m，为红河XX水系。

该站点与XX水库相距不远，高程接近，其流域水文气象条件相似。

1.2.3设计径流复核

根据《省水资源调查评价成果图集》（2008年5月）中的年降水量等值线图查得XX水库流域多年平均降雨量为1400mm。

XX水库水库观测资料缺乏，不具备还原条件。

根据有关要求，本阶段不作径流分析。

1.2.4设计洪水复核

由于XX水库缺乏水库水文观测资料，不能由流量资料推求设计洪水，故水库设计洪水采用设计暴雨途径推求。

暴雨统计参数采用移置修正XX县气象站1980～2009年30年长系列短历时点暴雨统计参数、也可采用移置修正章巴水库站1992～2009年18年短系列短历时点暴雨统计参数，也可查新编的《省暴雨统计参数图集》图法，采用暴雨途径推求洪水，对计算结果经综合分析比较后取用。

坝址设计洪水成果：

P=0.5%洪峰流量为102.0m3/s，P=5%洪峰流量为67.3m3/s，P=10%洪峰流量为56.5m3/s，P=20%洪峰流量为44.8m3/s。

1.2.5泥沙

多年平均推移质输沙量占多年平均悬移质输沙量的比例β依据规定，山区性河流β=0.15～0.3，本区取β=0.2。

悬移质容重取1.3T/m3，推移质容重取1.7T/m3，XX水库水库泥沙淤积量计算。

即水库多年平均悬移质输沙量为0.247万t，总输沙量为0.297万t。

1.2.6观测设施

XX水库未设置水位、降水、蒸发、气温、水质、风速、风向等项目的观测设施，未进行相应项目的观测，除险加固后，应按照水文部门的观测规定并结合水库实际，做相应项目的观测。

1.3工程地质

1.3.1绪言

XX水库位于市XX县那诺乡，属小

（二）型水利工程，坐落于XX县城东南方向，大坝地理位置102°06′32.4″，北纬23°22′12.6″，距县城68km，距乡政府驻地2.5km，属红河水系XX一级支流南昏河上游支流，水库控制径流面积7.8km2。

1.3.2区域地质

水库所在区域位于滇缅印尼“歹”字型构造中部北段与“山”字型构造前弧西侧的构造复合部位，主要由元古界至三叠系地层组成的强烈褶皱带（哀牢山褶皱带）和挤压断裂带（红河深大断裂带），伴随断裂带有岩浆岩带、线状变质岩带及混合岩带分布。

水库附近分布的断裂带主要有：

尼果-新房子断裂（F1）、浪施-新房子断裂（F2）、断裂（F3）及老欧断裂；在区域北部，伴随断裂带分布有燕山期石英斑岩侵入体，出露产状有岩株及岩脉等形式。

红河大断裂后期存在以性或扭性复活迹象，但距工程区较远，故无不利因素。

工程区总体上属构造稳定区域。

按国家质量技术监督局发布的《中国地震动参数区划图》（GB18306～2001），工程区50年超越概率10%的为0.1g，地震动反应谱特征周期为0.45s；据1：

400万《中国地震烈度区划图》，工程区地震基本烈度处于Ⅶ度地震烈度区。

结合工程规模考虑，工程区设计烈度或设防烈度应为Ⅶ度。

1.3.3水库区工程地质

工程区地处XX县那诺乡拉旗村附近，库区为四条较大冲沟的汇聚之地。

坝址以上河床为较为开阔，河流坡降较小，呈基本对称的“U”的河谷，至库尾逐收窄，成基本对称的“V”的河谷。

坝址以下河谷较为狭窄，河流坡降较大，呈基本对称的“V”的河谷。

库岸地形总体较为零乱，雏形冲沟十分发育。

1.3.4坝址及枢纽区工程地质

水库库区地层岩性为元古界哀牢山群小羊街组（Ptx）：

灰绿色、灰蓝色角闪黑云斜长片麻岩、变粒岩、局部含有石英岩脉，为非溶性岩体。

库区两侧地下水分水岭与地表水分水岭基本一致，地下水高程均高于正常蓄水位，库水接受地下水补给。

XX水库库盆不存在渗漏问题，库盆蓄水条件较好。

枢纽区地形相对较缓，未见泥石流、滑坡、崩塌等不良物理地质现象。

岩层产状及主要节理产状均对岸坡稳定影响不大。

物理地质作用主要为河流堆积。

根据大坝纵、横剖面（A－A’及B－B’），ZK03、ZK04、ZK05号钻孔取芯资料分析，坝体填筑时，仅对坝基河床部位进行简单清理平整，未彻底清除厚约6.90～7.20m的第四系冲洪积层。

1.3.5天然建筑材料

工程所需土料依据除险加固要求，为灌浆防渗土料及风化土料。

本阶段对土料场进行探槽和取样工作。

本次除险加固工程中，由于块石、碎石料及砼粗细骨料为商业性购买，故不作勘察；防渗土料场为详查；坝壳土料场为初查。

1.3.6结论及建议

XX水库坝下输水涵洞存在变形破坏，两坝肩存在渗漏问题，坝体防渗指标不能满足规要求，已处于病险运行状态，对大坝的安全运行已构成威胁，应尽快进行除险加固处理，在未做加固处理前加强运行管理和变形监测工作。

水库建成运行后没有进行过系统监测工作，建议建立大坝、水库监测系统，完善大坝监测制度。

1.4工程任务和规模

1.4.1工程任务

水库灌区是以经济作物为主，灌区气候温和，自然光热条件较好，有利于发展经济作物。

水库功能：

水库有效灌溉面积680亩，主要栽种甘蔗及其它热带经济作物，确保灌区农作物的高产稳产。

XX水库下游1.0km处为那诺二库坝址，那诺乡书垤村、罗马村在下游3.5km处的河岸上居住，人口300人，下游耕地1200亩。

元（XX）～红（红河）公路从下游1.3km处经过。

XX水库保护人口300余人、耕地1200亩。

同时促进了农、林、牧、副、渔业的全面发展，对当地国民经济的持续发展起到了不可替代的作用。

1.4.2工程规模

根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000），XX水库工程规模为小

（二）型，工程等级为Ⅴ等，其主要建筑物级别为5级，次要建筑物为5级。

按《水利水电枢纽工程等级划分标准》，结合XX水库的具体特点，确定该一库的永久建筑物正常运用洪水标准为20年一遇，非常运用洪水标准为200年一遇。

坝型为均质土坝，枢纽建筑主要包括：

大坝、输水涵洞、溢洪道。

大坝：

坝型为均质土坝，现状最大坝高26m，坝顶高程1735.0m，坝顶长160m，坝顶宽3.0m。

上游坝坡坡比为1：

2.3；下游坝坡坡比1：

2.1，排水棱体排水不通畅。

本次除险加固涉及到大坝防渗、上下游坝坡护坡、扩建溢洪道等项目。

本次除险加固设计后，20年一遇洪水位1733.91m，最大泄流量39.18m3/s；200年一遇校核洪水位1734.87m，相应库容65.62万m3，最大泄流量62.823/s。

1.5水工建筑物加固设计

XX水库校核洪水位1734.87m，设计洪水位1733.91m，正常蓄水位1731.30m。

根据XX水库存在的主要问题，为确保水库运行安全以及正常发挥水库的各项功能，必须对该水库进行除险加固处理。

1.5.1坝顶加固设计

XX水库现状坝顶宽度3.0m，本工程坝顶无交通要求，综合考虑现状坝顶宽度，确定本次除险加固设计的坝顶宽度为5.0m，坝顶采用碎石路面。

坝顶高程整形后维持1735.0m不变。

1.5.2大坝坝体防渗加固处理

通过已建成工程进行类比，坝体防渗采用劈裂灌浆，结合坝体土料的物理力学性质，孔距2.0m。

粘土最大干密度1.62g/cm3，最优含水率16.4%，压实度为98%。

1.5.3大坝坝坡加固处理

根据《XX县XX水库大坝安全评价报告》中对XX水库现状坝体的稳定安全复核结论，XX水库大坝坝坡稳定安全系数不满足规要求。

因此，须对坝体进行防渗处理，上游坝坡采用6cm厚C20混凝土预制块护坡，下游坝坡草皮护坡，除险加固处理后，大坝上游坝坡坡比为1：

2.3，下游坝坡坡比为1：

2.1，坝坡与两岸山体接触处设置排水沟。

1.5.5输水涵洞处理设计

本次除险加固设计对输水涵洞对进口进行改造，在原卧管基础上设PE进水管，在PE管设闸阀。

1.5.6溢洪道扩建

溢洪道由进口引渠段、控制段、泄槽段、消力池、出口明渠段组成，全长98m。

溢洪道为驼峰堰、无闸控制，设计洪水位1733.91m时下泄流量为39.18m³/s，校核洪水位1734.87m时下泄流量为62.82m³/s。

1.5.7大坝监测设计

本工程为小

（二）型水库工程，因此，只设渗流量、水位等观测设施。

本工程设外部观测设施1套。

1.6施工组织设计

1.6.1施工条件

XX水库位于市XX县县城东南方向，属红河流域江一级支流南昏河上游，距XX县城68km，大坝地理位置102°06′32.4″，北纬23°22′12.6″，库区径流面积7.8km2。

1.6.2施工总布置

本工程枢纽区建筑物比较集中，故施工总布置采用分散与集中相结合的原则进行。

砼块预制场、木工加工厂、钢筋加工场、供水池、砼拌合场、泥浆加工系统的布置见施工平面布置图。

在大坝右岸下游约0.5km处布置弃碴场，作大坝、溢洪道及输水涵洞弃碴堆放区。

1.6.3施工总进度

本工程计划2011年12月正式开工，工程施工期从2012年1月至2012年4月，2012年5月底工程全部竣工，总工期为6个月。

1.7工程占地

工程占地包括大坝、溢洪道、输水涵洞等永久占地和料场、弃渣场、临时施工道路、临时用地和施工场地等临时占地，其中永久占地均为原水库工程占地，合计1.5亩，临时占地4.5亩。

1.8环境保护与水土保持设计

1.8.1环境影响评价

XX水库大坝除险加固工程对环境的影响既有有利方面，也有不利方面，从总体上看，工程以显著的防洪、灌溉效益占主导地位；工程施工期间，可能对工区环境产生不利影响，但影响是局部的、暂时的，可采取适当的水土保持措施使水土流失得到有效控制，由于工程施工集中在水库枢纽区和料场分布区，其围有一定森林植被发育，但无工矿企业及居民点，因此，只要按设计要求，采取适当的措施可使小围的、暂时的大气污染和水污染得到治理。

1.8.2水土保持设计

根据工程区水土流失现状和生态保持现状，结合工程建设特点，着重对工程建设过程中的水土流失情况进行控制，以尽量少占地、少损坏天然植被和节省投资为原则，以工程措施为主，辅之以天然植被保护、封育为主，人工造林措施的水土保持方案。

争取在方案实施后的1～2年使工程影响围的生态环境得到恢复和改善。

1.9工程管理

根据《水库工程管理设计规》（SL106-96）的有关规定及管理所实际情况，需要增加的管理设施如下：

（1）观测设施：

外部观测设施1套。

（2）生产及生活用房：

本工程新建生活及办公用房50m2。

1.10工程概算

工程概算总投资为288.73万元，其中建筑工程216.38万元，机电设备及安装工程0.70万元，金属结构设备及安装工程2.64万元，临时工程4.07万元，独立费用46.99万元，预备费13.54万元，水土保持工程3.31万元，环境保护工程1.10万元。

工程总工期6个月。

1.11效果评价

XX县XX水库除险加固工程，所有国民经济评价指标均符合《规》规定，工程国民经济评价可行。

工程的实施对开发XX县热区土地资源，发展热区经济起着重要的作用。

由于该项目属社会公益性质建设项目，对下游的经济社会发展起着重要作用，由于长期处于带病运行状态，严重影响了水库效益的正常发挥，因此对工程进行除险加固处理，使大坝安全运行，特别是有力保障了下游地区工农业生产生活用水和人民财产的安全，减轻干旱对农业的威胁，使资源、环境、和经济协调发展，改善环境质量，提高人民群众生活水平。

XX县XX水库除险加固工程的实施，国民经济效益是显著的，该项目国民经济评价是可行的。

1.12工程特性表

表1—1XX水库除险加固前后工作对比表

序号

名称

单位

数量

备注

加固前

除险加固后

一

水文

1

坝址以上流域面积

km2

7.8

7.8

2

设计洪水标准

5%

5%

3

校核洪水标准

0.5%

0.5%

二

水库

1

校核洪水位（P=5%）

m

1736.90

1734.87

2

设计洪水位（P=0.5%）

m

1735.33

1733.91

3

正常蓄水位

m

1931.30

1931.30

4

死水位

m

1722.30

5

水库容积

6

总库容（校核洪水位）

万m3

85.82

65.62

7

兴利库容（正常蓄水位至死水位）

万m3

45.77

35.58

8

死库容

万m3

4.46

三

工程效益指标

1

灌溉效益

万元/年

2

面积

亩

680

680

3

防洪保护面积

万亩

0.12

0.12

4

防洪保护人口

万人

0.03

0.03

四

主要建筑物及设备

1）

大坝

均质土坝

2）

地基特性

3）

地震基本烈度

度

7

7

4）

坝顶高程

m

1735.0

1735.0

5）

最大坝高/顶宽

m

26/3.0

26/3.0

6）

坝顶轴线长

m

160

160

7）

防渗处理方式

劈裂/帷幕灌浆

2

溢洪道

1）

型式

宽顶堰

驼峰堰

2）

堰顶高程

m

1731.30

1731.30

3）

堰宽

m

2.0

5.0

净宽

4）

总长度

m

173.3

162.011

5）

消能型式

底流消能

6）

设计泄洪流量（P=5%）

m3/s

62.82

7）

校核泄洪流量（P=0.5%）

m3/s

21.43

39.18

3

输水涵洞

1）

型式

无压涵洞

无压涵洞

2）

闸门型式

卧管启闭

卧管启闭

3）

最大泄流量

m3/s

0.2

0.2

4）

进口底板高程

m

1713.25

1722.30

5）

总长度

m

173.3

162.011

五

施工

1

主体工程数量

1）

坝土方开挖

m3

3448

2）

坝土回填

m3

1417

3）

风化料回填

m3

271

1）

上游C20砼预制块护坡（6cm厚）

m3

342

2）

C15砼浇筑

m3

132

4）

C20砼浇筑

m3

550

5）

钢筋制安

t

24.55

6）

碎石垫层

m3

512

7）

坝顶碎石路面

m2

448

8）

砂石垫层

m2

448

9）

棱体干砌石护坡

190

10）

反滤料

m3

42

11）

草皮护坡

m2

5306

12）

普通模板制作

m2

1188

13）

砌体拆除（浆砌石）

m3

120

14）

坝土钻孔

m

1458

15）

基岩造孔（冲积层）

m

135

16）

基岩钻孔

m

654

17）

坝基帷幕灌浆

m

566

18）

坝体劈裂灌浆

m

743

19）

坝基劈裂灌浆（冲积层）

m

68

20）

房建

m2

0

50

2

施工期限

1）

总工期

月

6

六

经济指标

1

静态总投资

万元

288.73

2

总投资

万元

288.73

1）

其中：

建筑工程

万元

216.38

2）

机电设备及安装工程

万元

0.70

3）

金属结构设备及安装工程

万元

2.64

4）

临时工程

万元

4.07

5）

独立费用

万元

46.99

6）

预备费

万元

13.54

7）

水土保持方案及环境保护投资

万元

4.42

3

综合利用经济指标

4

水库单位库容投资

元/m3

4.60

2.水文

2.1流域概况

2.1.1自然地理

XX水库位于XX县那诺乡那诺箐上，那诺箐属红河水系XX一级支流南昏河上游支流那诺箐。

XX水库位于XX县城东南方向，大坝地理位置102°06′32.4″，北纬23°22′12.6″，距县城68km，距乡政府驻地2.5km。

XX水库坝址以上径流面积7.8km2，主河道长4.0km，河床平均坡降64.3‰，XX水库现