省人大议案小型水库编制指引.docx
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省人大议案小型水库编制指引
附件1
广东省人大议案
小型水库除险加固工程设计报告书
编制指引（修订本）
设计报告书名称：
省人大议案××县××水库除险加固工程设计报告书。
根据省人大小型水库议案工程面广量大、时间紧迫，且绝大部分工程加固后不改变工程设计规模等特点，其工程除险加固设计不分可行性研究报告和初步设计报告阶段，统称为设计报告书，设计工作深度应达到初步设计阶段要求。
第一章综合说明
一、概况
（一）基本情况
包括水库所处的地理位置、水系、始建时间、集雨面积、水库工程任务和规模、主要建筑物基本情况等；
（二）水文气象及地质情况
工程所在地的水文气象特征，多年平均气温、多年平均降雨量、多年平均最大风速等；
（三）工程地质
简单描述坝址区、库区地形地貌特征和地质条件等。
小
（一）型及重要小
（二）型水库加固必须提供必要的地质资料，如坝坡稳定分析计算参数、渗流稳定参数、重建溢洪道所在位置地形地貌及地层岩性、工程所在区地震烈度等；
（四）水库特性表（格式见附表1）。
二、工程存在的主要问题
阐述水库安全检查情况及结论意见，重点对大坝、溢洪道、输水涵管等存在的安全隐患作详细说明及简要分析其原因；其它配套设施（如防汛公路、管养房、通讯设施、观测设施、防汛砂石料等）作说明。
三、工程等级和洪水标准
简要介绍水库当前的设计防洪标准，根据现行国家有关标准，说明工程加固应采取的洪水标准和工程等级。
四、工程除险加固项目及措施
针对水库存在的安全隐患，简述工程的除险加固措施，同时考虑工程加固后运行管理所必须具备的其它设施等。
五、加固后工程规模
（一）水库库容：
分述正常蓄水位、设计洪水位、校核洪水位、死水位及相应的库容；
（二）挡水建筑物：
包括坝型、坝高、坝顶长、坝顶宽、上下游坝坡比、护坡型式及反滤排水设施等；
（三）泄水建筑物：
包括型式、堰顶高程、溢流控制尺寸、消能方式及最大下泄量等；
（四）输水建筑物：
型式、基本尺寸、进出口高程、设计输水量等，控制型式等。
六、工程投资概算
阐述概算编制的原则和依据，主要工程量、主要材料、工程投资及资金筹集措施等。
七、工程效益
详述水库目前的任务和工程对下游的影响以及加固前、后的综合效益。
第二章水文水利计算
第一节工程等级及洪水标准
根据水库规模和建筑物的型式，按现行国家《防洪标准》（GB50201-94）以及《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000）划分工程等级及确定洪水标准，确定主要建筑物及次要建筑物的设计标准、溢洪道的设计标准等。
第二节工程水文计算
按照有关规程规范对各频率洪水进行计算。
对没有实测水文资料的水库，可采用小汇水面积洪水计算方法计算洪水。
目前可采用2003年广东省水文局编制的《广东省暴雨参数等值线图》查算暴雨参数，采用推理公式法或综合单位线法计算洪水。
介绍水库下垫面情况，水文参数的选择确定等，并通过计算提出各频率洪水计算结果（包括频率、洪水总量、洪峰流量等）；有渡汛要求的须计算施工期洪水。
第三节水库调洪演算
一、确定调洪原则
根据水库的任务和建筑物型式，确定水库的调洪原则。
一般情况下，溢洪道应尽量采用开敞泄洪方式。
有特殊要求及原来已为有闸控制的除外。
二、确定泄流参数
根据溢洪道（泄洪涵洞）的型式和有关尺寸，计算溢洪道（泄洪洞）的泄洪参数和泄洪能力。
三、调洪演算结果
根据上述调洪原则和计算确定的泄洪参数，对水库各频率洪水进行调洪演算，并提出各频率洪水的调洪演算结果（包括洪水位和最大泄洪流量等）。
小
（一）型水库和重要小
（二）型水库要根据实测地形图复核水位~库容关系曲线；有渡汛要求的应确定施工期库水位和过流量。
第三章 工程地质
一、介绍坝、库区地形地貌特征和地质条件、对坝体土料取样试验情况和土料物理力学性质和参数的统计方法以及建材调查情况等。
二、结合试验，从地质角度评价大坝坝体的变形、抗滑、渗透稳定性，提出坝体或料场土料的物理力学性质参数。
三、根据加固工程所需的建筑材料，选择的料场，说明各建筑材料的运输条件。
四、对土坝加固工程，坝体土料抗剪强度使用直剪仪直接剪切试验应采用饱和慢剪试验方法，抗剪强度指标取按小值平均值。
而对渗透系数的取值，当计算坝渗流量和稳定渗流浸润线时，宜取大值平均值；当计算库水位下降的上游坝坡不稳定渗流浸润线时，宜取小值平均值。
第四章工程加固设计
第一节工程总体布置
简述本工程的地址和总体布置方案；主要建筑物的规模、等级、标准、布置、型式和主要尺寸、运行和泄洪方式等。
第二节大坝工程加固设计
一、大坝高度复核
分设计及校核两种情况复核坝体高度。
另外，地震烈度大于6度的地区，应进行地震复核。
（一）波浪爬高计算：
根据水库所在地的风速资料和风区长度，采用莆田试验站公式、鹤地水库公式或官厅水库公式计算波浪爬高和水面壅高，
风速资料要介绍其来源，有条件者要提供8个方位角的风速，并提出风速换算的计算过程。
水库风区长度计算应符合《碾压式土石坝设计规范SL274-2001》要求。
（二）坝顶超高计算：
Y=R+e+A
式中：
Y——坝顶超高；R——风浪爬高；
e——最大风雍水面高度；A——安全超高；
4、5级建筑物：
A设=0.5m，A校=0.3m；
（三）坝顶高程确定：
一般地区，取设计及校核两种情况计算结果最大值者；地震烈度大于6度的地区，应考虑地震影响情况，即取三种情况计算结果最大值者。
二、大坝浸润线计算
选择大坝实测最大断面作为设计断面，计算大坝加固前、后稳定渗流浸润线。
（一）正常蓄水位工况下的坝体稳定渗流浸润线。
（二）库水位从设计洪水位按正常泄洪降至正常蓄水位的现状坝体上游坡非稳定渗流浸润线。
（三）库水位在1/3坝高度附近时现状坝体稳定渗流浸润线（土坝上游坝坡陡于下游坝坡者）。
三、大坝稳定分析计算
根据实测的大坝现状断面和设计断面，按规范要求分别对坝体进行稳定分析评价。
（一）对于土坝，宜采用计及条块间作用力的简化毕肖普法或不计及条块间作用力的瑞典圆弧法进行坝坡稳定分析，强度计算方法宜采用有效应力法。
并应分别计算下列工况：
1正常蓄水位稳定渗流条件下的下游坝坡。
2库水位从设计洪水位按正常泄洪降至正常蓄水位的非稳定渗流上游坝坡。
3库水位在1/3坝高度附近时的稳定渗流上游坝坡（土坝上游坝坡陡于下游坝坡者）。
（二）对非土坝，除复核坝体整体稳定外，还应复核坝体应力和强度。
地震烈度大于6度的区域，增加计算出现地震时的设计工况。
通过计算，分析评价坝体加固前、后的稳定安全性。
四、大坝存在的安全隐患和除险加固措施
根据现场勘查和复核计算结果，详细分析说明水库大坝目前存在的安全隐患。
根据大坝存在的主要问题，有针对性地提出除险加固措施，对项目投资影响较大的工程措施，应进行技术方案比较，选择加固效果好、技术先进、造价较省的方案。
五、一般情况，可参照采用如下加固措施：
（一）坝体防渗处理：
对原工程存在坝体渗漏严重的，应大力推广应用复合土工膜（二布一膜）防渗处理技术；水库有条件放空的，结合上游坡混凝土护坡的设计，原则上采用复合土工膜（二布一膜）防渗处理技术；若确实要采用劈裂灌浆防渗的，应有地质情况资料，其中10米以下的土坝，原则上不进行劈裂灌浆，可考虑充填灌浆，并且应严格按有关规范要求进行专门的灌浆设计。
土工膜防渗方案和劈裂灌浆方案原则上不重复采用。
（二）坝高：
原则上维持现状，不能随意降低原坝顶高程。
经调洪演算及坝高复核计算，确实需要加高坝体的，可视具体情况进行加高培厚坝体或根据需要设置防浪墙；经复核坝顶高程满足安全超高要求的，一般不设防浪墙。
坝体加高培厚，原则上采用“前削后补”方法，尽量避免采用“骑跨式”。
（三）坝坡：
坝坡的坡比应通过坝坡稳定分析计算确定，一般情况，最大坝高为15米以下的，前、后坝坡坡比不陡于1：
2.5。
坝前坡，采用砼或砌石护坡应作比较选择，护坡下应设置反滤垫层（在条件允许时可采用土工织布，下同）。
若上游坝坡采用砼护坡，其厚度一般采用10～12厘米，其下垫层可采用厚约10厘米的砂、碎石混合级配找平；当采用浆砌石或干砌石作为防浪护坡时，一般砌石厚度可采用30～40厘米，其下设砂、碎石垫层各10厘米厚。
下游坝坡，规定采用直播种草护坡，严禁采用铲草皮铺设护坡（局部小范围的除外），同时，下游坝坡应设置排水系统及行人步级。
（四）坝身排水：
对浸润线较高，下游坝坡有集水的土坝，建议采用棱体排水或贴坡反滤排水。
坝高为15米以下的，一般考虑贴坡反滤排水。
无论是采用棱体排水或贴坡反滤排水，均应设置集水沟，有条件的水库，要设置量水堰。
对培厚下游坝坡的土坝，宜充分利用原有的坝体排水设施，可比较选用坝体内排水形式。
（五）坝顶：
一般坝顶宽不小于5m，坝顶原则上不允许采用现浇砼路面，应采用泥结石路面或其它胶结材料路面。
如因两岸有交通要求的，可适当考虑沥青处置层路面。
坝顶两侧（设有防浪墙的，仅为下游侧）应设置路缘石。
（六）坝基防渗处理：
坝基存在严重渗漏问题影响安全需做防渗处理的，可采用灌浆处理，并需提供地质勘探资料作为设计依据。
第三节溢洪道加固设计
一、溢洪道存在问题及加固措施
（一）阐述溢洪道现状及各部位存在的安全隐患。
（二）确定溢洪道设计标准：
溢洪道洪水标准应根据溢洪道的级别，按照SL252—2000《水利水电工程等级划分及洪水标准》的有关规定确定。
（三）根据溢洪道存在的主要问题，有针对性地提出除险加固措施，必要时作方案比较。
二、溢洪道设计有关计算
（一）溢洪道陡坡水面线计算和侧墙高度复核
根据溢洪道陡坡的断面尺寸和各设计工况的泄洪流量，计算溢洪道陡坡水面线，复核侧墙高度并提出相应的加固措施。
（二）消能工复核计算
根据消能工设计洪水标准和消能工型式，复核计算消能工的消能效果和消能工结构强度和整体稳定性。
消能工的设计洪水标准需按规范中关于消能工的设计标准规定确定。
对于底流消能设施，应复核计算消力池长度和池深，并计算确定海漫长度。
对于重要的小型水库底流式消能工，在修复前宜进行水工模型试验。
对于挑流消能设计，应计算挑距和冲刷坑的深度，复核冲刷坑对挑流鼻坎的影响。
（三）下游河道水力计算（根据实际情况选择）
三、结构计算
（一）溢洪道底板厚度计算。
（二）溢洪道侧墙结构计算（现状及加固后分别计算）。
如需采用加高或重建侧墙的，必须对设计方案的结构强度和稳定性进行复核。
四、加固设计的一般要求
（一）原则上，溢洪道加固一般以维修加固为主，对需扩宽或重建溢洪道的，必须进行论证并比较选择设计方案；溢洪道重建，必须有必要的地质资料。
（二）溢洪道（泄洪涵洞）的型式和尺寸的确定，要满足达到调洪演算采用的溢洪道（泄洪洞）泄洪能力。
（三）原溢洪道底板为浆砌石又需要加固的，原则上采取原底板上浇砼底板加锚筋，砼厚度最大不超过20厘米。
新建的按规范确定。
（四）经过论证，确实需要架设交通桥的，应确保桥墩不影响排洪，交通桥宽度应与坝顶同宽。
（五）除溢洪道原有闸门控制或有特殊要求的，原则上应采取开敞式溢洪道。
第四节输水涵管（洞）加固设计
一、输水涵（洞）存在问题和加固措施
（一）阐述输水涵（洞）现状及存在的安全隐患。
（二）根据输水涵管（洞）存在的主要问题和产生这些问题的原因，有针对性地提出除险加固措施。
二、复核分析计算
（一）拉杆强度校核计算（包括拉杆直径和启闭力）；
（二）涵管强度、过流能力复核计算；
对采用套管加固输水涵管（洞）缩窄了原过水面积或采用虹吸式放水涵管等，必须进行输水涵管（洞）过水能力复核。
（三）出口消能计算等。
三、加固设计措施
（一）涵管（洞）加固设计，应包括进口、涵身、出口消能设施等。
1重建输水涵：
除坝高在5米以下采用破坝重建输水涵以外，一般不考虑破坝重建输水涵方案，尽可能采用虹吸式放水涵管和采用顶管技术重建输水涵。
特别是坝高为15米以下的，应大胆应用虹吸式放水涵管。
坝高较高的，应尽可能比较选用套管或小管径顶管技术。
经过论证，确实需要采用破坝重建输水涵的，其重建的输水涵管直径应不小于0.8米，且建议尽量采用预应力钢筋砼管，并做好截水设计和止水设计。
2放水设施：
一般不得沿用传统的梯级（斜管）放水型式，应通过方案比较，可采用斜拉杆式闸门控制或竖直式闸门控制，原则上采用斜拉杆式闸门控制。
采用小直径顶管的，其控制闸门宜采用闸阀或蝶阀安装在涵管出口处。
涵管（洞）出口应设消能设施等。
（二）拉杆墩、启闭房设计
启闭方式以钢结构斜拉杆式为主，启闭设备可选用手动或手电两用式；应设置启闭机室，面积以满足启闭机运行为目的，并适当考虑美观及环境的协调。
（三）原涵封堵设计方案
简要论述对原涵的处理措施及具体的施工方法等。
原则上杜绝采用泥瓦管，如仍需保留的应作全管段采用块石混凝土或水泥砂浆封堵并灌浆处理。
原涵灌浆处理时管内应采用水泥浆，管外沿轴线的灌浆材料可采用纯泥浆，灌浆高度可采用2倍管径左右。
第五章其它项目设计
包括防汛公路、管养房、通讯设施、观测设施等设计项目，一般可参考如下措施：
一、防汛公路一般考虑3.5米宽的行车道，并设错车道，泥结石路面，局部较陡地段方可考虑部分砼路面。
二、防汛公路可以有必要的排水（土沟）措施和水土保持措施。
三、涉及造成水土流失的，必须有明确的水土保持措施。
四、临时房屋、临时工程等按有关规定统一标准配置。
五、管养房：
一般小
（一）型水库120平方米，小
（二）型水库80平方米。
六、工程运行、观测设施，应根据实际配套水位尺、雨量自计仪、量水堰、水平仪、经纬仪等。
七、大坝白蚁防治：
必须有专门的蚁情检查鉴定意见。
第六章工程管理
一、工程管理范围和保护范围。
二、工程管理机构及运行（机构及人员、运行经费来源等）。
三、工程管理制度。
四、工程管理措施。
第七章施工组织设计
一、施工条件及施工组织。
介绍加固工程的施工特点和工程所在地的自然条件，介绍主要加固项目的施工方法、质量控制要求和主要建筑材料的来源和运输情况等。
二、施工管理（包括机构、人员、制度、标准等）。
三、施工导流。
有施工导流要求的，应介绍所选择的导流方式和导流设计标准，围堰基本型式和基本尺寸等。
四、施工进度安排及工程量。
介绍加固工程的施工安排，开、竣工日期和工期等
五、主体工程施工方法。
第八章投资概算
一、概算编制依据
（一）按省水利厅粤水价[1998]6号文《广东省水利水电工程设计概（估）算、施工招标标底编制办法及费用标准》及粤水价[2003]2号《关于调整我省现行水利水电建筑及设备安装定额有关问题的通知》等文件执行。
（二）定额依据按省水利厅粤水价[1998]7号文《广东省水利水电建筑工程概算定额》及粤水价[1998]8号文《广东省水利水电设备安装工程概算定额》等文件执行；
（三）设计概算统一采用省厅水利工程概（估）算软件进行编制；
（四）设计文件须附当地信息材料价及设备厂家报价；
（五）由于小型水库点多面广量大，要求按县为单位将所有概算电子文档统一录入移动“U”盘，以便统一调用。
二、工程概算（具体见另行本）
简述工程加固总投资及主要工程量情况。
附工程量计算书（表）（格式见附表2）
三、建设资金筹措
落实建设资金筹集措施，列出资金来源情况等。
设计报告书附件：
1、水库主要建筑物现状照片
2、设计洪水计算书
3、泄流参数计算和调洪演算计算书
4、土样试验报告或地质勘探报告
5、大坝高度复核计算书
6、大坝渗流计算书
7、大坝稳定分析计算书
8、陡坡水面线计算书
9、消能工复核计算书
10、涵管（洞）输水能力计算书（缩窄原涵管过水断面者）
设计报告书附图（视具体情况提供）：
1、水库库区位置图（1：
10000）
2、水库现状平面布置图（1：
1000）
3、水库加固平面布置图（1：
1000）
4、库容曲线图
5、主、付坝加固前后横断面图及加固大样图（大坝断面应不大于50m一个，断面图应标明原状地面或建筑物轮廓线）
6、主、付坝充填、劈裂灌浆平面布置图、纵断面图
7、溢洪道平面布置图（包括纵、横断面图）、大样图等（断面图应标明原状地面或建筑物轮廓线）
8、溢洪道工作桥平面图、结构图等
9、输水涵管平面位置图及各部位加固设计图（包括涵头、涵身、涵尾、消能设施、闸门启闭设施、启闭机房等）
10、管养房设计图
11、水库防汛公路平面位置图及纵、横断面图
附表：
1、水库特性表
2、工程量计算表
附件：
一、应用虹吸式放水涵管技术注意事项
二、小型水库安全检查报告书（格式）
三、设计、施工标准依据
四、上报审批或审核材料清单
五、推荐几个电算软件（程序）
附表1
水库特性表
序号及项目
单位
数量或名称
备注
加固前
加固后
一、水文
1、集雨面积△
km2
2、设计洪水标准△
P（%）
3、设计洪水流量△
m3/s
4、校核洪水标准△
P（%）
5、校核洪水流量△
m3/s
6、施工导流
P（%）
7、施工导流
m3/s
二、水库
1、校核洪水位△
m
2、设计洪水位△
m
3、正常蓄水位△
m
4、死水位△
m
5、校核洪水位相应库容△
104m3
6、设计洪水位相应库容△
104m3
7、正常蓄水位相应库容△
104m3
8、死库容△
104m3
三、下泄流量
1、校核洪水位下泄流量△
m3/s
2、设计洪水位下泄流量△
m3/s
四、工程效益
1、捍卫人口
人
2、捍卫耕地
公顷
3、灌溉面积
亩
4、供水
m3/d
5、发电装机
kw
五、主要建筑物
㈠挡水建筑物
A、主坝
1、型式△
2、顶部（防浪墙顶）高程△
m
3、最大坝高△
m
4、坝顶宽度△
m
5、坝顶长度△
m
B、副坝
有副坝者要分列
㈡输水建筑物
1、型式△
2、断面尺寸△
m
3、长度△
m
4、闸门型式
㈢泄水建筑物
1、型式△
2、堰顶高程△
m
3、过水净宽△
m
4、溢流段长度
m
5、消能方式△
6、闸门型式
注：
有△标注项目为加固后必填项目
附表2
工程量计算表
序号
工程项目
单位
计算公式
数量
CAD自动计算标注
备注
注：
1、工程项目应与概算书一一对应
2、由CAD自动计算的在“CAD自动计算标注”栏标注“√”并应附有相应断面图
附件一
应用虹吸式放水涵管技术注意事项
虹吸式放水涵管，于1998年在始兴县乌岭水库应用成功。
由于虹吸式放水涵管具有减少挖方、施工简单、造价较低，利于渡汛、避免水流沿建筑渗漏造成工程隐患等优点，对小型水库放水涵管的重建有较强的实用意义，我省已在大力推广应用。
虹吸式放水涵管在我省已应用多年，根据各地的经验，我们提出虹吸式放水涵管应注意的事项供各地参考。
一、虹吸式放水涵管水力计算时应注意的问题
1、管径的确定
虹吸式放水涵管的管道出水口在消力池、渠道水面之下，为淹没出流，采用有压管流计算公式：
《水力学》式7-2
其中
由于库内水位是变化的、动态的。
如何确定上、下游的水位差Z的值，关系到虹吸管管径的大小问题。
当Z取值较大时，计算得到管径较少，但虹吸管在低水位（在Z值以下）运行时。
出流量与设计流量有一定差距或较大；当取Z的值较小时，计算得到的管径较大，也不划算。
始兴县乌岭水库的虹吸管是装有岔管分两级渠道放水，用下一级渠道水位差计算，有3.09米。
被人误认为失去较多死水位（失去可利用库容较多）。
根据南海市的经验，上、下游水位差0.5米，“虹吸管”也出流，出流量还是满意的（再闸阀全开的情况下，出流量与上、下游水位差的开方根成正比）。
Z值取多大来计算，应根据工程的实际情况来定。
建议Z值取值范围在1～1.5米。
虹吸式在低于这个取值下运行时，库内水量已不多，要节约用水。
这是针对安装虹吸管会增加死库容来讲的。
同时要注意的另外一个问题是，虹吸式放水涵管是利用当地大气压力而工作的，当地的大气压力是固定的、有限的。
根据以往的设计，弯头偏多，选用带滤网的底阀不理想。
造成局部水头损失较大，影响了出流量和吸程。
建议下游坡的管道可尽量少转弯，斜插入消力池，闸阀或蝶阀也顺着斜管安装，不转弯；在搞好进水池的拦污栅的情况下，可选用不带滤网的底阀（单向阀）。
在Z取
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