烂庙河水库整治项目可行性研究报告.docx
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烂庙河水库整治项目可行性研究报告
第一章综合说明
第一节工程概况
烂庙河水库位于仪陇县义门乡五龙桥村，其流域属渠江支流的梯子河上游，距县城70公里，是一座以灌溉为主，兼顾水产养殖等综合利用的小
（一）型水利工程。
该水库坝址以上集雨面积4.4km2，多年平均降雨量1115.0mm，总库容110.5万m3，有效库容83.5万m3，死库容3万m3，灌溉面积0.2万亩。
该库枢纽属四等工程，主要建筑物为4级，防洪标准按30年一遇洪水设计，300年一遇洪水校核。
经本次设计计算，30年一遇洪峰流量70.3m3/s，相应下泄流量53.0m3/s，洪水总量85.3万m3，300年一遇校核洪峰流量109.3m3/s，相应下泄流量86.2m3/s，相应洪水总量134.9万m3。
校核洪水位450.6m，相应库容110.5万m3；
设计洪水位450.0m，相应库容100.5万m3；
正常水位449.0m，相应库容86.5万m3；
死水位432m，相应库容3.0万m3。
烂庙河水库下游有1300余村民，有农田1500余亩，大坝一旦垮塌失事，后果十分严重。
枢纽工程中现在只有大坝、溢洪道（未衬砌）和放空涵卧管（已30多年未使用）。
一、大坝
烂庙河水库从1966年3月动工修建，1971年3月竣工，大坝采用浆砌条石，大坝基础为裸露砂岩，最大坝高19m，坝顶中心弧长50m，坝顶宽1.6m，最大坝底宽6.8m，坝型为浆砌条石拱坝，坝顶高程451.0m，坝底高程432.0m。
二、溢洪道：
该溢洪道为正槽式宽顶堰溢流，堰顶高程449.0m，堰宽27m，堰厚11.5m的人工开挖的裸露砂页岩互层堰，堰尾以后为自然岩坡冲沟，冲沟总长77.8m，落差5.0米，平均坡降26.6%，由于裸露砂页互层岩被洪水冲垮严重，堰中心部位仅剩4米，由于资金有限，只对溢洪道进行部分整治。
第二节枢纽工程存在的主要问题
根据一九九九年十二月专家组对该库所作的结论，该库为三类水库，加上2008年5月12日四川汶川大地震，目前存在以下几方面的主要问题：
一、大坝
大坝渗漏严重，虽无实测记录，但根据现场观察，大坝现有4处集中渗漏，渗流量约为0.56×10-3m3/s,左坝肩445.0m处有一处渗流量约0.3×10-3m3/s绕坝渗漏，右坝肩与岩体接触面有明显渗漏。
二、溢洪道
该溢洪道始建于1971年，当时宽10.5m，由于1978年大坝出现病情后，于1979年——1980年加宽至27m，堰厚11.5m，堰顶高程449.0m，整改时，正值全国水利政策大改革，小型水利工程很难立项，当时仅只人工开挖了溢流堰，其余部分仍为自然岩坡冲沟，由于溢洪道地质为砂、页岩石层，经多年洪水冲刷到1996年溢洪道垮塌严重，经管理单位多次反映，1997年元月由县水电局组织技术人员对该溢洪道作了整改设计，由于资金的严重不足，仅作极少部分工程工作。
溢洪无记录，经调查1998年、1999年最高溢洪水深为0.6m。
三、放水设施
放空底管由于大坝多次出现病情，放空底管在1974年和1979年两次大坝整治中都起到了重要作用，运行正常。
但从1980年以后放空底洞一直未使用，由于放空底洞为廊道式放空洞，一无闸门二无闸阀控制，放水时只有靠人力从廊道进入将石板打松后用木杠撬开进行放水。
所以存在严重的安全隐患。
四、水库无观测设施
该工程无任何观测设施，因此水库应设置观测设施，以加强水库管理，保证水库安全。
第三节枢纽工程整治的必要性。
烂庙河水库于1999年12月经大坝安全鉴定专家组审查鉴定，大坝属“三类”坝，建议尽早对影响大坝安全运行的上述问题进行全面整治。
烂庙河水库的控灌区属丘陵地带，土地资源丰富，是仪陇县的主要农耕地区。
该区多年平均降水量1115.0mm，但降雨在年际内分布不均，以致旱象频繁，经常发生春旱、夏伏旱，这对灌区农业生产极为不利。
另一方面，水库下游淹没影响范围广和地理位置的重要性，为确保下游1300余人民的生命财产安全及1500亩良田的安全，对水库枢纽除险加固是十分迫切和必要。
第四节水库工程特性表
项目
特征
单位
备注
工程所在水系
嘉陵江水系
所在河流
梯子河上游
集雨面积
4.4
km2
坝型
浆砌条石拱坝
坝高
19
m
坝顶中心弧长
50
m
坝顶宽
1.2
m
坝底宽
6.8
m
内坡平均坡度比
外坡平均坡度比
坝顶海拔高程
451.0
m
设计洪水位
450.0
m
校核洪水位
450.60
m
总库容
110.5
万m3
正常水位
449.0
m
校核后
正常库容
86.5
万m3
校核后
有效库容
83.5
万m3
校核后
死水位
432.0
m
滞洪库容
24.0
万m3
死库容
3.0
万m3
设计洪水标准
P=3.33%
校核洪水标准
P=0.33%
设计洪水总量
85.3
万m3
校核洪水总量
134.9
万m3
设计洪水流量
70.3
m3/s
校核洪水流量
109.3
m3/s
设计洪峰下泄流量
53.0
m3/s
校核洪峰下泄流量
86.2
m3/s
溢洪道形式
正槽式
该栏为设计后值
溢洪道进口堰宽
30
m
溢洪道泄洪总量
86
m3/s
放水设备形式
涵卧管
放水闸阀尺寸
φ300
mm
最大放水流量
m3/s
设计灌面
2000
亩
第五节水文
一、流域概况
烂庙河水库地处南充市渠江水系肖水河上游的二道河支流。
坝址位于仪陇县义门乡五龙桥村。
集雨面积4.4km2，主河道长2.25km，平均比降为18.87‰，属陡涨陡落山溪洪水的特性。
二、洪水标准
烂庙河水库属四等水利枢纽工程，主要建筑物为四级，根据国颁《防洪标准GB50201—94（山区、丘陵区）》及《水利水电工程等级划分及洪水标准SL252—2000》规定，确定采用30年一遇洪水设计，300年一遇洪水校核。
三、设计洪水的推求
由于水库无实测暴雨资料，直接采用省水文手册推理公式推求洪水，其成果如下：
烂庙河水库设计洪水成果表
P（%）
3.33
0.33
洪峰流量QP（m3/s）
64.7
95.73
洪水总量（万m3）
89.3
131.2
四、调洪计算
调洪按正常高水位449.0m起调，依据库容曲线、泄量曲线和洪水过程线及水量平衡原理
进行调节计算，在溢洪道宽度为30m的情况下（宽顶堰），调洪计算结果如下表：
烂庙河水库调洪计算成果表
频率P（%）
最大下泄流量（m3/s）
最高库水位
（m）
库容
（万m3）
3.33
53.0
450.00
134.9
0.33
86.2
450.6
85.3
第六节工程地质
一、坝址区地貌特性及地质构造
1、工程区处于低山区同深丘区的过渡带。
海拔高程400.00～550.00m，地形上呈北高南低波状起伏之势。
区内岩石软硬相间，岩层倾角平缓，经风化、剥蚀后，山顶多形成塔状园顶山或方山，山脊则为单面山或猪背岭，基岩裸露，植被很差。
坝址区，河谷较平直，切割较深，相对高差100～120m，呈“V”型河谷。
河床基岩裸露。
2、坝区地质构造：
本区属巴中——仪陇莲花状构造带，大罗向斜构造的西南冀，岩层倾角平缓，其产伏要素为向东北70—80°，倾向西南，倾角3—6°，区内一般无断裂和新地质构造，但构造裂隙较发育。
本区地质构造简单，区域地壳稳定，根据GB18306—2001《中国地震动参数区划图》，工程区地震动峰值加速度为0.05g，相应的地震基本烈度为Ⅵ度。
二、水文地质
坝区地下水分为孔隙水和裂隙水两大类，孔隙水埋深2～10m，受大气降水左右，流量小，排泄于河内。
裂隙水埋藏较深，不受降水影响。
由于坝区岩性为J3P，差异较小，近于直立的“X”剪切裂隙，因水库水位较低，渗漏不明显，泥岩风化层5～15m，砂岩风化层2～5m。
第七节水工建筑物及附属设施
一、大坝
1、工程等级及设计标准
烂庙河水库总库容110.5万m3，为小
（一）型水库，大坝为四级建筑物，按国颁《防洪标准》GB50201—94规定，该水库采用30年一遇洪水设计，300年一遇洪水校核。
2、大坝整治方案
①大坝全部布置灌浆孔，坝基采用单排帷幕灌浆，灌浆孔间距2米,沿坝轴线布置,长度为847m。
②在大坝内坡采用C20砼防渗面板，防渗面板采用梅花锚杆，1.5米间距编钢筋网，尺寸为大坝坝基往上4.6m,厚度为0.6m，在往上13m，厚度为0.3m。
③新建大坝位移观测设施。
二、溢洪道
该库目前无溢洪道，因此重新设计溢洪道。
1、设计依据
①《溢洪道设计规范》SL252—2000
②大坝安全鉴定结论的要求
2、溢洪道设计
①溢洪道设计为开敞式正槽溢洪道，堰顶宽度30m，引水段为八字翼墙，八字翼墙进口宽为40m、长度为10m。
②陡槽：
陡槽段为收缩段从30米变至20m,长15米。
陡槽长15m，底坡为i1=0.33，断面形式为矩形，边墙、底板均用M10浆砌条石衬砌，糙率n=0.025。
③消力池、尾水渠：
经计算，消力池长度15m，宽度20m，高度2m，消力坎高1.5m，尾水渠长度30m，宽度20m，高度3m，坡降i=1/500。
三、附属设施
1、管理房
水库至运行以来，一直没有管理房，需修建管理房127m2。
（详见设计图）
2、防洪抢险公路
进入该库的交通条件非常差，一但水库出现危险，抢险队伍很难第一时间进入库区，需修建整治防洪抢险公路3.15km。
第八节施工组织设计
一、施工条件
烂庙河水库枢纽距义门乡政府有6km的临时公路（原建库时修建），路面较差,需灌区百姓填补后,用汽车运送材料。
库内料场距大坝直线距离300m，垂直高差50m，开采比为1∶3，储量和质量均能满足溢洪道工程需要。
当地缺乏沙砾石骨料，鉴于本工程所需沙、卵石骨料数量不大，因此，在仪陇县新政砂石料场采购，运距70km。
施工用电在义门乡九村T接。
二、主体工程施工
1、大坝整治
人工背运砂石料至大坝，方便灌浆及其他主体施工。
2、溢洪道施工：
基础开挖不允许炮挖，采用人工硬打，用M10浆砌条石衬砌边墙和底板，墙背回填土夯实。
三、施工总布置
施工总布置应遵循因地制宜，方便施工，尽量利用现有的道路、场地，少占耕地，保护生态环境的原则进行布置。
在施工区域内，溢洪道与大坝相依，为减少占地，拌和机、各类物资仓库、水电全部布置在大坝两侧。
库内条石运输溢洪道用双胶轮车运输，平均运距直线距离200m，高差60m。
四、施工总进度
烂庙河水库除险加固工程总工期为6个月，第一年11月——第二年4月为施工期。
施工进度表
时间
内容
十一月
十二月
一月
二月
三月
四月
大坝工程
溢洪道工程
附属设施
五、施工队伍要求
砼工程由三级队伍施工，土石方开挖和砌石工程由三级以下地方民工队伍施工。
第九节水土保持及环境影响评价
1、水库整治加固工程的实施可确保下游1300余人的生命安全。
可充分利用当地可贵的水资源，使该水利工程在灌溉、供水、水产养殖等方面获得显著的经济效益、社会效益和环境效益，施工期对环境的不利影响是暂时的，采取相应的环保对策措施即可减少。
2、工程所在地的民众对工程整治持积极态度，认为工程的实施对改善当地的环境质量具有推动作用，因此，本工程的实施意见具有良好的群众基础。
3、水土保持治理工程的实施，具有对当地水保工作起带头示范作用。
4、烂庙河水库溢洪道的修建，所带来的综合效益是显著的、长期的和深远的，环评中的不利影响，只要通过采取相应的环保措施，其区域的环境质量和水土保持将进一步得到改善，因此从改善水土保持和保护环境角度出发，工程的实施是可行的。
第十节工程投资估算
一、编制原则和依据
根据川水发（2007）20号文颁发的有关规定、办法、定额及2008年材料、设备价格进行编制，主要文件依据和额定如下：
1、川水发（2007）20号文规定。
2、《四川省水利水电建筑工程预算定额》、《水利水电工程施工机械台时费定额》。
3、川水发（2007）20号文颁发的四川省《水利水电工程设计概（估）算编制规定》。
二、工程投资总概算
根据编制原则和主要依据计算结果，烂庙河水库大坝、溢洪道及附属设施整治总投资为303.57万元（详见附件）。
三、资金筹措
根据国家对水利工程的投资政策，建设资金按有关规定执行。
第十一节经济评价
烂庙河水库新建溢洪道工程是在确保水库安全的前提下，以灌溉为主，兼有防洪、水产养殖和综合经营等效益的水利工程，工程折旧按50年计算，经分析计算该工程年均创收15.0万元，工程年费用12.99万元，还本年限15年，经济费用比1.25大于1.2，充分说明工程设计合理可行，在经济上是合理的，经济指标优越，同时社会、环境、生态都得到了良好的改善，因此建议上级部门领导尽早立项审批，以便早日动工。
第二章水文
第一节流域自然地理概况
烂庙河水库是一座以灌溉为主，兼有防洪、养殖等综合利用的小
（一）型水利工程，位于渠江水系梯子河上游，区属义门乡五龙桥村。
流域内地势起伏较大，海拔高程在375～584m之间，相对高差200m以上，属低山到深丘过渡地带，流域植被条件较差，水土流失严重，区域内主要农作物为水稻、红薯、小麦等。
区内气候温暖潮湿，雨量丰沛，夏秋多暴雨，具有“冬春干，夏伏旱，秋多雨”的气象特征。
据多年水文气象观测资料统计，多年平均年降水量1115mm左右，多年平均陆面蒸发760.0mm左右，多年平均径流深378mm，多年平均气温16.5℃，多年平均相对湿度75.0%，最大风速18.7m/s，流域降水量主要集中在5月至10月，降水量约占全年降水总量的84.9%，12月至次年3月降水量较少，为流域枯水期，4月为汛前过渡期，11月为汛后过渡期。
烂庙河水库集雨面积4.4km2，河长2.25km，平均坡降18.87‰，地表径流和地下径流主要由降雨补给。
第二节设计洪水标准
烂庙河水库为浆砌条石重力式拱坝，坝高20.2m，坝顶高程451.0m，校核洪水位450.6m，总库容110.5万m3，正常高水位449.0m，相应库容86.5万m3，死水位432.0m，库容3.0万m3，兴利库容83.5万m3，控灌义门、柳桠乡镇的田地面积2000亩（其中：
田1500亩，地500亩）。
根据水利部SL252—2000《水利水电工程等级划分及洪水标准》的规定，属四等枢纽工程，主要建筑物为四级，设计洪水标准重现期为30年，校核洪水标准重现期为300年。
第三节设计洪水
计算方法以省水文手册的推理公式进行计算
一、洪峰流量的确定
1、河槽比降：
根据一万分之一航测图求得河长从分水岭到坝轴线全长2.25km，水库集雨面积4.4km2。
2、确定等级：
根据SDJ12—78文件规定烂庙河水库属小
（一）型水库，其洪水重现期为30年设计，300年校核。
即：
N=30年（P=3.33%）
N=300年（P=0.33%）
3、采用《四川省中小流域暴雨洪水计算手册》推理公式Q＝0.278ψ
F计算洪峰流量。
1.流域特征值
集雨面积F＝0.21km2、流域长度L＝0.6km、流域平均比降J＝42‰。
2.汇流参数m值
流域特征系数θ＝
m＝0.40θ0.204
3.暴雨参数S、n
暴雨衰减指数n分历时确定：
t=6～24h，
t=1～6h，
t=1/6～1h，
根据《手册》结合相关公式计算暴雨参数S。
4.产流参数μ
双河水库地形地貌相对高差不大，采用盆地丘陵区公式μ=4.8F-0.19计算平均产流参数μ值及μｐ（CV=0.18，Cs=3.5CV）。
双河水库洪峰流量计算成果见下表。
烂庙河水库洪峰流量计算成果表
P（%）
H24
n
sp
τ0
μ
ψ
τ
QP
m′
0.5
342.1
1.56
3.2
0.5
10.1
0.8
0.5
12.1
0.5
5
221.1
1.54
72.0
0.6
8.6
0.6
0.7
5.1
0.5
产流参数：
烂庙河水库库区属深丘区，相对高差在200m以上，植被较差，查省水文手册，产流参数取μ=4.8F–0.19，取汇流参数m=0.446Q0.134。
4、洪水流量：
1、设计洪水总量计算
洪水过程总历时计算
洪水过程总历时计算采用《四川省中小流域暴雨洪水计算手册》中的经验公式计算，即：
T=12.8F1/4=8.7h
式中：
T—一场洪水过程历时（h）
F—设计流域面积（Km2）
洪水总量计算
由设计暴雨推求设计洪水总量。
洪水总量采用《四川省中小流域暴雨洪水计算手册》中的计算公式，即：
WP=0.1αHTpF=0.1hF
W0.33%＝134.9万m3W3.33%＝85.3万m3
式中:
Wp—设计洪水总量（万m3）
HTP—历时为T的设计暴雨
F—设计流域面积（Km2）
α—径流系数α0.33%=0.93α3.33%=0.91
h—径流深（mm）
按《四川省水文手册》东部地区典型概化洪水过程线单峰
（2）型放大设计洪水过程线（同倍比），求得设计地面径流过程线后再加上基流量，就是所求设计洪水过程线。
烂庙河水库设计洪水过程线
y
x
P=3.33%
P=0.33%
Qt
t
Qt
t
0
0.00
0
0.00
0
0.00
0.05
0.11
3.52
0.37
5.5
0.38
0.1
0.15
7.03
0.51
10.9
0.51
0.2
0.20
14.06
0.67
21.9
0.69
0.4
0.25
28.13
0.84
43.7
0.86
0.6
0.32
42.19
1.08
65.6
1.10
0.8
0.40
56.26
1.35
87.4
1.37
0.95
0.50
66.80
1.69
103.8
1.72
1
0.60
70.32
2.02
109.3
2.06
0.95
0.70
66.80
2.36
103.8
2.40
0.8
0.82
56.26
2.76
87.4
2.81
0.6
0.99
42.19
3.34
65.6
3.40
0.4
1.24
28.13
4.18
43.7
4.25
0.2
1.64
14.06
5.53
21.9
5.63
0.1
2.10
7.03
7.08
10.9
7.20
0.05
2.58
3.52
8.69
5.5
8.85
0
3.85
0.00
12.97
0.0
13.21
洪水过程线
第四节水库调洪计算
一、计算下泄流量
调洪演算采用水量平衡方程（Q1+Q2）△t/2-（q1+q2）△t/2=V2-V1，根据设计入库洪水过程线及泄量关系进行试算，调节时段△t=0.5小时。
调洪演算成果表
频率P（%）
最大下泄流量（m3/s）
最高库水位
（m）
库容
（万m3）
3.33
53.0
450.00
134.9
0.33
86.2
450.6
85.3
二、复核坝顶高程
水库多年平均最大风速V=18.7m/s，吹程D=0.5km，以及坝前平均水深H=16.5m，按部颁规范规定计算安全超高，非常运用情况下，按最大风速计，正常运用情况下4级建筑物，按多年最大风速1.5倍计（参考武水《水工建筑物》，其超高值由下式计算：
d=hB+ahB=3.2k·（2he）tgα
2he=0.0136V3/2·D1/3
式中：
d——坝顶在洪水静水位以上的超高（m）
hB——波浪在坝坡上的爬高（m）
a——安全超高，A设=0.5m，A校=0.3m
k——坝坡粗糙系数，砼板护坡取k=1.0
α——坝坡角度，该库tgα=1/2.7=0.37
2he——波高（m）
V——风速，V=18.7m/s
D——吹程，D设=0.5km，D校=0.6km
经洪水复核计算，该库的洪水复核结论如下表：
项目
设计标准
洪峰
流量
（m3/s）
洪水
总量
（万m3）
溢洪
水深
（m）
库水
位高
（m）
库容
（万m3）
下泄
流量
（m3/s）
滞洪
库容
（m3/s）
溢洪
道宽
（m）
N=30年
P=3.33%
70.3
85.30
1.33
450.00
105.0
53.0
21
30
N=300年
P=0.33%
109.3
134.9
1.53
450.60
110.5
86.2
28.5
30
第三章工程地质
第一节地质概况
一、坝址区地貌特性及地质构造
1、工程区处于低山区同深丘区的过渡带。
海拔高程400.00～750.00m，地形上呈北高南低波状起伏之势。
区内岩石软硬相间，岩层倾角平缓，经风化、剥蚀后，山顶多形成塔状园顶山或方山，山脊则为单面山或猪背岭，基岩裸露，植被很差。
坝址区，河谷较平直，切割较深，相对高差100～120m，呈“V”型河谷。
河床基岩裸露。
2、坝区地质构造：
本区属巴中——仪陇莲花状构造带，大罗向斜构造的西南冀，岩层倾角平缓，其产伏要素为向东北70—80°，倾向西南，倾角3—6°，区内一般无断裂和新地质构造，但构造裂隙较发育。
本区地质构造简单，区域地壳稳定，根据GB18306—2001《中国地震动参数区划图》，工程区地震动峰值加速度为0.05g，相应的地震基本烈度为Ⅵ度。
二、地层岩性
区内出露岩层为侏罗系上统蓬莱镇组地层（J3p），现对与工程有关的岩层自老至新描述于后：
1、
层砂岩：
棕灰色，矿物成分以长石、石英为主，次为云母、辉石等组成。
含少量泥砾。
中细粒，块状构造，质地坚硬，裂隙不发育。
顶部与层内夹薄层泥质砂岩及粘土岩透镜体，厚1.65～1.12m。
该层钻孔揭示厚度为16.44m，分布于坝基384.78m以下。
2、
层砂质泥岩：
紫红色，矿物成分以粘土、绿泥石及粉砂粒等组成。
粉砂泥质结构，层状构造。
局部含少量灰白色钙质结核。
岩性软弱，裸露地表易风化、崩解。
钻孔揭示厚度3.97～4.80m，自左向右变厚之势。
3、
层砂岩：
浅灰、灰白色，矿物成分以长石、石英为主，次为云母、黑色矿物等。
中细粒，块状构造，钙质胶结。
局部含泥岩团块。
在基础以下，高程397.00m及396.00m，夹有厚0.1～0.3m的沥青色粘土岩薄层。
局部受长期水流冲刷，形成岩腔。
基坑开挖发现最宽约3
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