16年凤升水库防洪度汛方案.docx
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16年凤升水库防洪度汛方案
重庆市彭水县凤升水库工程
2016年防洪度汛方案
重庆市彭水县龙凤水资源开发有限责任公司
2016年4月26日
批准：
任正权
审核：
龙光超
编制：
杨仁毅
凤升水库工程2016年防洪度汛方案
一、总则
1.1编制目的
为切实做好凤升水库工程防洪度汛安全工作，有效地组织开展防汛应急抢险工作，使防汛指挥机构在防汛应急工作中组织有序、措施得力，有效控制洪灾的扩展，最大限度地防止和减轻洪涝灾害损失，保证工程建设安全，特编制本方案。
本方案适用于秀水沟、转溪沟分别出现超过多年平均流量231m3/s、194m3/s的洪水，且对工程区内的施工人员、机械设备和下游沿河居民产生安全威胁时启动本方案。
1.2编制依据
1.2.1相关法律法规
⑴《中华人民共和国水法》
⑵《新安全生产法》
⑶《中华人民共和国防洪法》
⑷《中华人民共和国防汛条例》
⑸《水库大坝安全管理条例》
⑹《水电基本建设工程防洪管理暂行条例》
⑺《建设期防洪度汛标准》
⑻《重庆市防汛抗旱条例》
⑼《水利部关于做好2016年在建水利水电工程安全度汛工作的通知》
1.2.2规程规范
⑴《防洪标准》（GB50201-2014）
⑵《水利工程水利计算规范》（SL104-2015）
⑶《水利水电工程施工组织设计规范》（SL303-2004）
⑷《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000）
⑸《水利水电工程施工通用安全技术规程》（SL398-2007）
⑹《水利水电工程土建施工安全技术规程》（SL399-2007）
⑺《水利水电工程施工作业人员安全操作规程》（SL401-2007）
1.2.3重庆市水利电力建筑勘测设计研究院凤升水库工程2016年度汛要求，工程防洪度汛标准为50年一遇，相应洪水流量194m3/s。
1.3工作原则
根据《防洪法》的规定，凤升水库工程防汛工作实行企业法人负责制，统一指挥、分部门负责；坚持以人为本、科学指导、预防为主、防抢结合、全面部署、保证重点的原则；坚持统一认识、统一指挥、统一调度、服从大局、团结抗洪的原则；坚持工程措施与非工程措施相结合的原则；坚持实事求是、力求实用性和可操作性的原则；坚持分级负责、公众参与的原则。
二、现状
2.1工程概况
凤升水库工程位于重庆市彭水县龙射镇境内转溪沟下游，距离彭水县城约45km，是彭水县新建的重点中型水库，经彭平路（彭水县城至平安镇）和平安镇到白果村的泥结石公路可到工程现场，交通较为便利。
凤升水库是一座以城乡供水为主，兼有农业灌溉、发电等水利综合效益的Ⅲ等中型水利工程，水库大坝为面板堆石坝，调水大坝为砼重力坝，由枢纽工程、调水工程、引水工程、电站工程、灌区工程、供水工程六部分组成。
枢纽工程由大坝、溢洪道、取水建筑物和上坝公路组成，坝顶高程838.5m，最大坝高64.3m，坝顶宽6m，坝顶轴线长488.7m，总库容1132万m3，设计洪水标准50年一遇；调水工程由调水大坝、引水隧洞和上坝公路组成，坝顶高程887.5m，最大坝高37m，坝轴线长82.1m，总库容79.7万m3，设计洪水标准30年一遇，引水隧洞全长3839.8m，断面尺寸2.2m*2.7m；灌区干支渠道总长27.426km；供输水管道总长18.549km；渠首和跌水电站装机容量分别为2×300kw、2×350kw；上坝公路总长7.5km。
导流洞布置在水库大坝右岸，隧洞全长437m，隧洞成型断面为圆形，直径2.5m。
导流隧洞采用5年一遇枯水时段（10～4月）的最大洪峰流量为洪水标准，设计流量为29.3m3/s。
2.2水文条件
转溪沟和秀水沟流域的径流形成主要来源于降水，有部分腹部洼地的径流以地下水的形式汇入河道，径流的年内分配与降水基本一致，7、8月是本流域常出现的伏旱期，径流偏小。
根据保家楼水文站1959年～2009年资料统计，多年平均流量120.8m3/s，多年平均径流深889mm。
汛期4～10月，多年平均流量174m3/s，占年径流量的83%；枯水期11月～次年3月，多年平均流量49.7m3/s，占年径流量的17%。
凤升水库坝址以上控制流域面积13.5km2。
水库坝址多年平均流量为0.346m3/s、年径流量为1093万m3；设计流域多年平均年径流深为809mm。
2.3气象条件、暴雨特性、洪水特征
气象条件：
转溪沟和秀水沟流域属中亚热带湿润季风性气候，雨量充沛、四季分明，气候垂直差异明显，昼夜温差大。
多年平均气温17.4℃，极端最高气温44.1℃，极端最低气温-3.8℃；多年平均降雨量1217mm，最大年降雨量1567mm，最小年降雨量833mm；多年平均风速0.8m/s，最大风速13.2m/s；年均降雨天数169.4d，年均无霜期320d，年均日照时数1035.4h，多年平均相对湿度78%。
暴雨、洪水特性：
转溪沟和秀水沟流域属于典型的山区型河流，流域洪水由暴雨形成，洪水发生时间与暴雨一致，每年4月开始进入汛期，5～9月是本流域暴雨多发季节，特大暴雨、洪水常发生在此时期，而8月本流域常发生伏旱，若遇暴雨也有较大洪水发生。
10月以后，副高南移，流域内降水较多，但雨强较小，一般不会形成大洪水。
其洪水特点是：
暴雨集中、强度大、汇流时间短,加之河床坡降陡，天然河槽无调蓄能力，洪水过程一般为尖瘦的单峰型。
凤升水库库容面积曲线及坝址设计洪水过程线成果见表1-1～1-2。
凤升水库坝址分期设计洪水成果见表1-3。
凤升水库坝址设计洪峰流量成果见表1-4。
凤升水库坝址月平均流量成果见表1-5。
凤升水库库容面积曲线表1-1
序号
高程
（m）
面积
（万m2）
库容
（万m3）
序号
高程
（m）
面积
（万m2）
库容
（万m3）
1
779.7
0
0
20
816
22.55
399.5
2
780
0.14
0.02
21
818
24.09
446.1
3
782
0.69
0.85
22
820
25.73
496
4
784
1.75
3.29
23
822
27.18
548.9
5
786
3.12
8.16
24
824
28.67
604.7
6
788
4.41
15.69
25
826
30.19
663.6
7
790
6.32
26.42
26
828
31.83
725.6
8
792
7.74
40.48
27
830
33.69
791.1
9
794
9.03
57.25
28
832
35.61
860.4
10
796
10.24
76.52
29
834
37.57
933.6
11
798
11.58
98.34
30
836
39.63
1011
12
800
12.89
122.8
31
838
41.78
1092
13
802
14.03
149.7
32
840
43.89
1178
14
804
15.02
178.8
33
842
45.97
1268
15
806
16.01
209.8
34
844
48.16
1362
16
808
17.07
242.9
35
846
50.48
1460
17
810
18.24
278.2
36
848
53.13
1564
18
812
19.26
315.7
37
850
56.06
1673
19
814
20.99
355.95
凤升水库坝址设计洪水过程线表1-2
时程（h）
0
0.405
0.553
0.737
0.903
1.161
1.474
1.825
2.212
P=0.1%
0.348
16
31.7
63.1
126
189
251
298
314
时程（h）
0
0.412
0.562
0.749
0.918
1.18
1.498
1.854
2.247
P=2.0%
0.348
10
19.7
39.1
77.8
116
155
184
194
时程（h）
0
0.412
0.562
0.749
0.918
1.18
1.499
1.855
2.248
P=3.33%
0.348
9.01
17.7
35
69.6
104
139
165
173
时程（h）
2.58
3.004
3.631
4.552
6.045
7.74
9.51
14.191
P=0.1%
298
251
189
126
63.1
31.7
16
0.348
时程（h）
2.622
3.053
3.689
4.626
6.143
7.865
9.663
14.42
P=2.0%
184
155
116
77.8
39.1
19.7
10
0.348
时程（h）
2.623
3.053
3.69
4.627
6.144
7.868
9.666
14.424
P=3.33%
165
139
104
69.6
35
17.7
9.01
0.348
凤升水库坝址分期设计洪水成果表表1-3
分期时段
各频率设计值
p=5.0%
p=10.0%
p=20.0%
p=33.3%
p=50.0%
1月
2.62
2.11
1.60
1.22
0.90
2月
7.23
5.42
3.65
2.43
1.54
3月
10.50
8.52
6.48
4.87
3.50
4月
43.4
32.7
22.6
15.2
9.83
5月
91.3
65.4
41.6
26.6
17.0
5～9月
157
129
101
80.3
62.9
10月
40.3
31.4
22.6
15.9
10.5
11月
17.7
13.9
10.0
7.13
4.75
12月
7.55
5.17
3.02
1.71
0.92
11～3月
20.9
16.6
12.2
8.99
6.37
11～4月
43.2
33.5
24.0
17.3
12.3
12～3月
16.2
12.0
7.91
5.15
3.18
12～2月
11.8
8.16
4.87
2.83
1.55
10～3月
40.3
31.6
23.0
16.8
11.7
10～4月
49.4
39.2
29.3
21.9
16.2
凤升水库坝址设计洪峰流量成果表表1-4
设计洪峰流量（m3/s）
P=0.1%
P=0.2%
P=1.0%
P=2.0%
P=5.0%
P=10.0%
P=20.0%
316
288
223
195
159
131
103
凤升水库坝址月平均流量成果表表1-5
月份
P=5%
P=10%
P=20%
P=75%
1月
0.158
0.137
0.113
0.045
2月
0.245
0.209
0.168
0.054
3月
0.389
0.334
0.271
0.095
4月
0.743
0.649
0.540
0.228
5月
1.080
0.957
0.814
0.393
6月
1.434
1.241
1.024
0.400
7月
1.687
1.410
1.108
0.283
8月
1.206
0.964
0.701
0.059
9月
1.062
0.873
0.670
0.131
10月
0.782
0.666
0.536
0.175
11月
0.533
0.456
0.365
0.116
12月
0.212
0.185
0.155
0.067
凤升水库坝址消力池处天然水位流量关系成果见表1-6。
凤升水库导流洞出口控制断面水位流量成果见表1-7。
凤升水库坝址消力池处天然水位流量关系成果表表1-6
水位（m）
779.50
779.75
780.00
780.25
780.50
780.75
781.00
781.25
流量（m3/s）
0
2.05
5.93
20.2
40.9
67.7
86.6
133
水位（m）
781.50
781.75
782.00
782.25
782.50
782.75
783.00
783.25
流量（m3/s）
190
258
349
454
573
698
839
983
凤升水库导流洞出口控制断面水位流量成果表表1-7
水位（m）
772.7
773.0
773.25
773.5
774.0
774.5
775.0
流量（m3/s）
0
7.9
29.3
41.8
96.6
171.3
245.5
三、工程形象进度
3.1工程现状形象进度
截止目前，工程已完成大坝进场道路、施工营地、施工工厂、实验室等修建以及10KV动力线路的架设临建工程；大坝主体工程完成大坝及溢洪道开挖约70万m3，右岸110米高边坡开挖及支护，趾板浇筑1100m3，大坝填筑约30万m3，大坝填筑24小时作业，机械设备、施工人员双班配置，日均完成填筑11000m3。
3.2汛前施工目标
根据本工程的施工特点，2016年度汛前的施工目标如下：
2016年2月20日至3月18日，完成料场环形道路施工；
2016年3月4前，完成趾板基础隐蔽工程验收；
2016年3月6日前，完成坝体填筑基础隐蔽工程验收；
2016年3月10日至3月20日，完成上游围堰加高加固5700m3；
2016年3月10日至3月30日，完成进场公路及10#道路碎石水稳层铺设；
2016年4月10日前，完成趾板785m高程以下混凝土浇筑800m3；
2016年4月25日前，完成趾板785m-795m高程内混凝土浇筑194m3；
2016年5月20日前，完成趾板795m-805m高程内混凝土浇筑194m3；
2016年3月15日至4月8日，完成785m高程以下坝体填筑18万m3；
2016年4月9日至5月2日，完成785m-795m高程坝体填筑20万m3；
2016年5月3日至5月31日，完成795m-805m高程坝体填筑24万m3；
2016年3月27日至5月31日，完成挤压边墙浇筑2300m3；
2016年4月20日至5月25日，完成固结灌浆1900m；
2016年5月15日至5月31日，完成纵向临时围堰填筑12000m3和趾板铜止水与挤压边墙保护；
2016年5月20日至5月31日，完成汛期趾板基坑防护、过水明渠挖筑与铺设土工膜、填筑顶面土工膜铺设和砂袋堤堆码、下游填筑面防护、下游河道疏浚防护；
2016年6月1日至9月30日，完成805m-820m高程坝体填筑约70万m3，趾板浇筑、铜止水、挤压边墙、固结灌浆等随填筑高程同步上升。
四、施工渡汛
4.1汛期施工计划
序号
工作内容
单位
数量
完成时间
备注
1
趾板基础隐蔽工程验收
项
1
3月4日
3
坝体填筑基础隐蔽工程验收
项
1
3月6日
已完成
4
碾压试验
项
1
3月14日
5
趾板混凝土浇筑
m3
800
4月10日
高程785m以下
m3
194
4月25日
高程785m-795m
m3
194
5月20日
高程795m-805m
6
坝体填筑
万m3
18
3.15～4.8
785m以下填筑强度7200m³/日
万m3
20
4.8～5.2
高程785m-795m填筑强度8000m³/日
万m3
24
5.3～5.31
高程795m-805m填筑强度8276m³/日
7
挤压边墙
m3
2300
3.27～5.31
34.9m³/日
8
固结灌浆
m
1400
4.20～5.10
高程785m以下
m
500
5.10～5.25
高程785m～805m
9
上游围堰加高、加固
m3
5700
3.10～3.20
10
料场环形道路
项
1
2.24～3.18
11
进场公路碎石水稳层铺设
项
1
3.10～3.30
12
10#运输道路碎石水稳层铺设
项
1
3.10～3.25
13
纵向临时围堰
m3
12000
5.15～5.31
14
趾板铜止水与挤压边墙保护
项
1
5.15～5.25
15
汛期趾板基坑防护
项
1
5.20～5.26
回填3m厚石渣和充水
16
过水明渠挖筑与铺设土工膜
项
1
5.20～5.26
17
填筑顶面土工膜铺设和砂袋堤堆码
项
1
5.22～5.28
18
下游填筑面防护
项
1
5.22～5.28
石渣回填过水坡面
19
下游河道疏浚防护
项
1
5.20～5.28
注：
805m-820m高程各项工作及工程量未在上表中明确，趾板浇筑、铜止水、挤压边墙、固结灌浆等随填筑高程同步完成。
4.2汛期安全影响分析
凤升水库工程大坝填筑从2016年3月8日开始填筑施工，挡水建筑物采用土石围堰（围堰填筑高程在796m）。
本工程为Ⅳ等工程，主要建筑物为4级建筑物，根据《水利水电工程施工组织设计规范》（SL303～2004）规定，工程导流建筑物为5级。
考虑到本工程集域面积小（13.5km2），水库坝址多年平均流量为0.346m3/s、年径流量为1093万m3；设计流域多年平均年径流深为809mm。
其最大径流导流建筑物使用年限短，围堰（796m）高度较低，库容量较小，失事后对下游造成的损失比较小。
汛期各施工部位可能存在的安全隐患分析：
4.2.1大坝工程
根据施工进度安排，2016年4月30日大坝填筑至795m高程后，可消除重大安全隐患；5月30日大坝填筑至805m高程，即可确保安全度汛。
汛期洪水出现的不确定性，若汛期提前或遇超标洪水（20年一遇以上），做以下二种施工措施保证填筑正常进行：
（1）洪水来临前填筑未达到796m（堰顶高程），防止洪水翻围堰对基坑趾板铜止水和挤压边墙造成冲击式破坏，并严重污染填筑体，沿大坝右岸设置临时纵向围堰，堰顶宽4m，上游接通上游围堰体，下游接通挤压边墙，右岸填筑体内预留过水渠道，断面底宽4m,顶宽12m，渠道过水面采取C15混凝土喷护封闭，并做好趾板铜止水保护措施，在洪水到来前挖开上游围堰放水过流，渠道以外填筑体可控性进行填筑。
（2）洪水来临前填筑超过796m（堰顶高程），未达到安全度汛填筑高程805m时，防止洪水翻坝造成安全事故和严重损失，沿大坝右岸设置临时纵向围堰，堰顶宽4m，上游接通上游围堰体，下游接通挤压边墙，右岸填筑体内预留过水渠道，断面底宽4m,顶宽12m，渠道过水面采取C15混凝土喷护封闭，填筑体顶面和下游坡面铺设80克两布一膜土工膜防渗封闭，沿上游挤压边墙堆码防洪砂袋堤，石渣加高过水渠填筑体侧高度，防止洪水严重冲刷土工膜，同时做好趾板铜止水保护措施。
4.2.2料场区
旋狮堡取料场地面高程均在850m以上，已做好防暴雨天气出现雨水冲刷和泥石流的防护措施。
4.2.3生活营区
生活营区在大坝下游右侧，施工单位已经将河道全部清理20米宽，并施工防洪堤3米高以上，能满足施工度汛要求。
4.2.4导流洞工程
导流洞进出口边坡较高，在大雨和暴雨天气，受雨水冲刷容易发生掉块和垮塌，将危及下方的施工人员和机械设备，施工单位已安排对周围设备及人员撤离该区域。
4.2.5弃渣场
弃渣场位于导流洞出口下游2km以外，地势开阔平坦，周围无村民居住，河道已组织清理疏通,无需考虑超标洪水来临时对其的影响。
4.2.6拌合系统及骨料堆放区
拌合系统和砂石骨料场以及水泥库房位于坝址下游左侧，施工单位已经将河道全部清理20米宽，并施工防洪堤3米高以上，基本能满足施工度汛要求。
4.2.7实验室及机修车间
实验室及机修车间在大坝下游右侧，毗邻生活营区，施工单位已经将河道全部清理20米宽，并施工防洪堤3米高以上，基本能满足施工度汛要求。
4.2.8大坝上、下游区域
土石围堰的填筑高程为796m，上游淹没区范围较小，且已搬迁完毕，上游能满足度汛要求；导流洞出口一公里范围内，河道疏通完毕，且河道宽阔，能满足度汛要求；一公里外河道有两处较窄，且埋有过水涵管，其过水断面不能满足20年一遇以上洪水度汛要求，若遇超标洪水，采取挖通河道，加固河堤增大过水断面满足度汛要求；一公里外其他河道，采用疏通加宽过水断面满足度汛要求。
4.3导流标准及导流时段
根据初设提供的水文资料和现场走访得到的实际情况，大坝主体工程导流方式按照枯水期采用围堰加导流隧洞导流（10月—4月），主汛期采用坝体挡水加导流隧洞导流（5月—9月）。
4.3.1导流标准
（1）枯水期导流标准
凤升水库总库容1132万m3，为Ⅲ等中型水库工程，枯水期采用土石围堰临时挡水，因枯水期流量较小，故围堰设计高度并不高，规模小，一般情况下即使围堰失事，经济损失和对总工期的影响均很小，导流标准按照10年一遇洪水重现期进行计算，相应的设计洪水流量为29.3m3/s。
（2）主汛期度汛标准
根据《规范》规定，当坝体填筑高大于围堰顶部高程时，坝体拦洪库容小于0.1亿m3，坝体施工期临时度汛洪水标准为20～50年一遇。
考虑到本工程坝体高度虽不高，但坝轴线较长，一但洪水翻坝，对大坝结构安全及施工均有较大影响，同时，坝址下游不远处河两岸均分布有不少白果村百姓民房，房屋院坝高程均不高，综合考虑大坝汛期的洪水翻坝风险及下游老百姓的生命财产安全，本工程度汛洪水标准选择上限即采用50年一遇洪水标准，相应的度汛洪水流量为194m3/s。
4.3.2导流时段选择
转溪沟属典型的山区型河流，流域洪水由暴雨形成，洪水发生时间与暴雨一致，经点绘保家楼站历年各月最大流量散布图可以看出：
本地区洪水有明显的季节变化规律。
每年4月下旬开始，随着降雨量增加，流量也逐渐加大。
4月为汛前过渡期，5～9月为主汛期，年最大流量基本上发生在该期。
10月属汛后过渡期，随着降雨减少，洪水也小，11月到次年2月，径流主要由地下水补给，为稳定退水期。
根据现场实际情况及相关经验本工程枯水期施工时段定于10月～次年4月。
10月～次年4月（7个月），围堰挡水流量为29.3m3/s。
工程采用施工围堰加导流隧洞相结合的方案，当导流隧洞断面尺寸为内径2.5m圆形隧洞时，经调洪演算，坝体50年一遇拦洪度汛高程为805.00m，采用经济断面的坝体填筑总方量约54.5万m3。
根据断面尺寸内径为2.5m的圆形导流隧洞按照导流时段为10年一遇洪水进行水力学计算，计算成果见列于表4-1。
导流时段初期
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