江安县三耙疏水库初步设计.docx

1、江安县三耙疏水库初步设计四川省江安县三耙梳水库枢纽除险加固工程初步设计四川省宜宾市江安县水电勘测设计队二九年五月四川省江安县三耙梳水库枢纽除险加固工程初步设计报告批 准：黄晓明审 查：宛永红校 核：王朝军编 写：李 洪其他参与设计人员：张帮红、熊钰、蒋运贵、中华吴容、高昌能、刘自文附：设计图纸附：设计概算前 言三耙梳水库位于江安县城长江以北滥坝乡境内，距江安县城5km，属长江水系二级支流，地理坐标为东经10508，北纬2843。三耙梳水库大坝以上控制流域面积0.31km2。总库容22.68万m3，有效库容10.8万m3，是一座以灌溉为主，兼有防洪、养殖的小（二）型水利工程。设计灌溉面积400亩

2、，目前实际灌溉面积380亩。三耙梳水库枢纽工程由大坝、溢洪道、放水设施组成。大坝为均质土坝一座。最大坝高5.2m，坝顶高程298.9m，坝顶长96.8m，坝顶宽3.0 m。溢洪道位于大坝左岸200米处，为开敞式岸边溢洪道，堰顶高程297.6m，净宽2.5m。放水设施在大坝右侧，采用涵卧管放水，净空尺寸0.70.9m（bh），底板厚0.3m。最大放水流量0.04m3/s。三耙梳水库于1956年1月动工兴建，当年12月竣工完成。由于当时社会、政治、经济等多种因素的影响，该工程在设计和施工上，都存在较大的缺陷，据该库多年运行，观察，存在：内外坝坡较陡，坝体单薄，内坡浪蚀严重，无风浪石，外坡抗滑稳定不

3、足，无排水棱体，无排水沟；溢洪道未衬砌；放水设施淤塞；无观察设施；近年白蚁危害严重等现象，不能充分发挥功能，影响水库的正常运行。2008年5月，江安县水库大坝安全鉴定专家组对四川省江安县三耙梳水库大坝安全鉴定评价报告进行审查，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，江安县三耙梳水库大坝安全性评定为三类坝，属于病险水库。为确保下游居住人口2500多人，耕地面积3500余亩，在下游有“江安县天源工业园区生产基地”，其安全与大坝密切相关。故尽快对三耙梳水库大坝病险进行整治具有十分必要和迫切。本次初步设计针对三耙梳水库存在的病险情况，进行了整治设计，工程预计总工期4个月，即从2009年9

4、月开工，当年12月底全面完成。工程总投资17.65万元。三耙梳水库工程特性表编号工 程 名 称单位数量（整治前）数量（整治后）一水文1流域面积工程坝址以上km20.310.312多年平均年径流量万m33代表性流量正常运用（设计）洪水标准P(%)3.333.33及流量m3/s5.65.6非常运用（校核）洪水标准P(%)0.330.33及流量m3/s9.159.15施工导流标准P(%)及流量m3/s4洪量设计洪水总量万m35.385.38校核洪水总量万m38.568.56二水库1水库水位校核洪水位m297.5297.5设计洪水位m297297正常蓄水位m297297死水位m2952952水库容积总

5、库容（校核洪水位以下库容）万m322.6822.68正常蓄水位以下库容万m315.315.3调节库容（正常蓄水位至死水位）万m310.810.8死库容万m34.54.53库容系数%4调节特性年调节年调节5水量利用系数%95.095.0三下泄流量及相应下游水位1设计洪水时最大泄量m3/s2校核洪水位时最大泄量m3/s四工程效益指标1灌溉效益保证灌溉面积（P=75.0%）亩400400其中：田亩300320土亩00新增灌面亩0五主要建筑物及设备1挡水建筑物及设备均质土坝均质土坝地基特性泥岩、砂岩泥岩、砂岩地震基本烈度/设防烈度度坝顶高程m298.9298.9最大坝高m5.25.2坝顶长度m96.8

6、96.8坝顶宽度m332泄水建筑物型式明渠式明渠式堰顶高程m297297溢流段长度m250250单宽流量m3/s.m消能方式无无设计泄洪流量m3/s校核泄洪流量m3/s3放水建筑物型式右放水涵卧管右放水涵卧管设计引用流量m3/s0.040.04最大引用流量m3/s进水口型式地基特性砂岩砂岩槛底高程m闸门型式闸门尺寸m闸门数量套启闭机型式启闭机容量kN启闭机数量台放水底孔闸门型式、尺寸m底孔底板高程m启闭机型式、容量、数量kN输水管道型式、尺寸m净宽0.7m x高0.9m净宽0.7m 高0.9m设计水头m主管长m2525条数条最大水头m4输水建筑物设计流量m3/s加大流量m3/s输水道型式输水渠

7、道输水渠道地基特性干渠长度m8.68.6断面尺寸 1矩形（宽高）m0.50.60.50.62梯形（底高）m衬砌型式干渠主要建筑物渡槽座/长m倒虹吸管座/长m隧洞座/长m干渠建筑物长度与干渠长度比例8其他建筑物永久性房屋m2七施工1主体工程明挖土石方m3洞挖土石方m3填筑土石方m3浆砌石方m3混凝土和钢筋混凝土m3帷幕灌浆m加压加压式充填灌浆m2主要建筑物材料水泥t钢材t柴油t砂m3碎（卵）石m3块石m33所需劳动力总工日工时169718高峰月工人数人1204施工临时房屋m24505施工动力及来源供电设备容量kw2006对外交通公路公路距离km10107施工导流8施工占地亩59施工期限4准备工期

8、月0.5投产工期月3.5总工期月4八经济指标1静态总投资万元17.652总投资万元17.65建筑工程万元15.08机电设备及安装工程万元金属结构设备及安装工程万元临时工程万元其他费用万元5.093综合利用经济指标水库单位库容投资元/m3灌区单位灌溉面积投资元/亩396经济内部收益率%8.96贷款偿还年限a30经济净现值万元31.15经济效益费用比1.08综合说明1.1 序言三耙梳水库位于江安县城长江以北滥坝乡境内，距江安县城5km，属长江水系二级支流，地理坐标为东经10508，北纬2843。海拔高程在294298.9m左右。三耙梳水库大坝以上控制流域面积0.31km2。总库容22.68万m3，

9、有效库容10.8万m3，是一座以灌溉为主，兼有防洪、养殖的小（二）型水利工程。设计灌溉面积400亩，目前实际灌溉面积380亩。根据水利水电工程等级划分及防洪标准（SL2522000）、防洪标准（GB5020194）的规定，三耙梳水库工程等别为等，小（二）型水库，主要建筑物级别为4级。设计洪水为20年一遇（P3.33%），校核洪水为200年一遇（P0.33%）。2008年5月，受江安县水务局的委托，江安县水电勘测设计队承担三耙梳水库枢纽除险加固工程初步设计任务。根据水利水电工程初步设计编制规程（DL502093）的规定，我队相关技术人员对工程的水文、工程地质、工程枢纽除险加固任务、工程枢纽除险加

10、固设计、金属结构、施工组织设计、工程管理、环境影响评价和水土保持、工程概算、经济评价和改革方案等项目，经过大量的室内外工作，完成了四川省江安县三耙梳水库枢纽除险加固工程初步设计报告。1.1.1 社会经济简况江安县是四川省较贫困县之一，幅员面积为911.7km2，人口51.66万人，其中农业人口46.15万人，耕地面积60.8万亩，2008年全县工农业总产值153094万元，其中农业产值70163万元，工业产值82931万元。三耙梳水库设计灌溉面积0.04万亩，目前实际灌溉面积仅为0.038万亩，粮食年平均亩产350kg1.1.2 工程现状三耙梳水库枢纽由大坝、溢洪道、放水设施等组成。1、大坝大

11、坝为均质土坝，最大坝高5.2m，坝顶长为96.8m，坝顶宽3.0m，坝顶高程为298.9m。内外坝坡较陡，坝体单薄，内坡浪蚀严重，无风浪石，外坡从2007年始出现滑坡，且至今仍在滑动，无排水棱体，无排水沟，坝体不规范，大坝无观察设施，近年白蚁危害严重。从四川省江安县三耙梳水库大坝安全鉴定评价报告结构安全分析评价得出：大坝上游坡无风浪石，浪蚀严重。下游坡工况一、二、三的抗滑稳定最小安全系数均不能满足规范要求。因此，上、下游坡均存在不安全隐患。2、溢洪道溢洪道位于大坝右侧，为明渠式溢洪道。堰顶高程为297.00m，进口净宽4.0m。经本次洪水复核，水库大坝现状能满足重现期20年一遇设计洪水，200

12、年一遇校核洪水标准，相应P=0.33%的下泄流量为2.07m3/s。溢洪道全程未衬砌。3、放水设施放水设施位于大坝右侧，采用涵、卧灌放水，底板厚0.3米，断面（宽0.7米高0.9米），目前放水卧管淤塞严重，放水流量仅为正常流量的一半（为0.02m/秒）。1.1.3 工程建设简况三耙梳水库于1956年12月动工修建，1956年底竣工完成，受条件限制，设计和施工前未进行工程地质勘察工作。设计深度不够，施工条件较差，主要是人力施工，工程质量难保证。三耙梳水库至1956年竣工以来，未进行过工程整治，大坝、溢洪道、放水实施都存在许多病害。水库设计灌溉面积400亩，有效灌溉面积380亩。1.1.4 大坝安

13、全鉴定结论2008年5月，宜宾市水库大坝安全鉴定专家组、江安县水库大坝安全鉴定专家组及四川省重点小（二）型水库大坝安全鉴定专家组对四川省江安县三耙梳水库大坝安全鉴定评价报告进行审查，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，江安县三耙梳水库大坝安全性评定为三类坝，属于病险水库。1.2 水文三耙梳水库位于长江水系二级支流河，坝址以上主河道1.12km，河道平均坡降17.86，控制流域面积0.31km2，总库容22.68万m3，是一座以灌溉为主，兼有防洪、养殖的小（二）型水利工程。三耙梳水库所在流域属于四川盆地湿润气候，具有气候温和、降水丰富、四季分明、季风气候明显的特征。多年平均气温

14、18.1，极端最高气温40.6，极端最低气温-1.5；多年平均降雨量为1130mm，多年平均径流深为455mm。由于工程流域无实测的洪水资料，根据四川省中小流域暴雨洪水计算手册适宜采用小流域暴雨洪水推理公式推求设计洪水。经计算该工程20年一遇设计洪水洪峰流量Q3.33%=5.6m3/s，洪水总量为5.38万m3，溢洪道下泄流量为0.0m3/s；200年一遇校核洪水洪峰流量Q0.33%=9.15m3/s，洪水总量为8.56万m3，溢洪道下泄流量为2.07m3/s。1.3 工程地质三耙梳水库始建于1956年1月，当年12底竣工完成。设计坝高5.2m。实际完成坝高5.2m，坝顶长96.8m，坝顶宽3

15、.0m，大坝为均质土坝。三耙梳水库属典型的“三边”工程。由于资金及时间关系，本次三耙梳水库初步设计未做地勘，设计地勘资料采用2.5公里外的玛瑙滩水库地勘资料，即为：工程区所处大地构造部位为：扬子准地台四川台坳中的川中台拱和川东凹褶束交替带，具体为万岭向斜北翼、老翁背斜的南翼西南端。本区地层属于平缓，地层为侏罗系上统蓬莱镇组（J3P）：暗紫红色钙质泥岩夹厚层块状钙质长石石英砂岩。1.4 工程任务及规模江安县三耙梳水库在兴建过程中，由于设计和施工等多方面原因，存在严重的病险。2008年5月，根据水利部、省水利厅要求，江安县水库大坝安全鉴定小组组织有关技术人员对三耙梳水库进行了全面的测量复核，分析和

16、论证水库存在的病险，提交了江安县三耙梳水库大坝安全鉴定综合评价报告。根据三耙梳水库大坝安全鉴定报告上结论，该工程大坝主要存在如下几方面病险情况: (1)内、外皆坡较陡，坝体单薄。内坡浪蚀严重；外坡无排水棱体，排水沟，且滑坡严重；(2)、溢洪道未衬砌，无消力池。（3）、放水设施淤塞严重；（4）、白蚁危害严重；（5）、无观测设施，管理设施不完善。三耙梳水库病险主要原因在于，该工程在设计和施工上，都存在一些缺陷，施工中安全质量控制不严，坝坡不稳定，坝身和坝基渗漏量增大现象等。经专家组鉴定，该工程大坝安全鉴定为三类病险水库大坝。为确保下游沿河两岸居住人口2500多人，耕地面积3500余亩，在下游有江安

17、县的“天源工业园区”，其安全与大坝密切相关。尽快对三耙梳水库大坝病险进行整治具有十分必要和迫切性。1.5 工程总布置及主要建筑物1.5.1 工程等别及设计标准三耙梳水库总库容22.68万m3，大坝高5.4m，设计灌溉面积400亩，属小（二）型水库，按水利水电工程等级划分及洪水标准（SL2522000）规定，水库枢纽工程等别为等工程，其主要建筑物大坝、溢洪道、放水设施为4级建筑物。根据防洪标准(GB50201-94)的规定，工程设计洪水重现期采用20年，相应洪峰流量为5.6m3/s；校核洪水重现期采用200年，相应洪峰流量为9.15m3/s。工程区域内地震烈度为度，地震动反应谱特征周期为0.4s

18、；地震动峰值加速度为0.05g。根据水工建筑物抗震设计规范（SL203-97），仅考虑抗震措施，可不进行抗震分析计算。1.5.2 工程枢纽除险加固设计1、大坝大坝枢纽除险加固是本次整治工程的主体部份，根据大坝病险及其原因分析，采取下列方案进行整治。（1）内坡C20混凝土板（厚8cm）;(2)外坡滑坡体整治，新建排水棱体，新建排水沟；（3）规范坝顶大坝；（4）白蚁治理。2、溢洪道本次设计，将溢洪道延伸至下游河沟中，底板采用C20现浇混凝土（厚20cm）;侧墙采用M7.5沙浆砌卵石。3、放水设施本次设计，降低库水位，对卧管进行翻安。 4、其它项目增设、完善大坝观测设施。1.6 金属结构本次三耙梳水

19、库病险整治，不涉及金属结构。1.7 工程管理三耙梳水库是一座以农业灌溉为主，兼防洪、养殖为一体，隶属于江安县水行政主管部门，实行事业单位企业管理的小（二）型水利工程。管理机构及人员：设有三耙梳水库管理所，在岗职工3人。根据水库管理现状，工程整治后，除继续采用原有的管理制度和人员配置外，临时工作人员视具体情况自行决定。该工程管理范围包括水库主要建筑物（大坝、溢洪道、放水设施）的运行和维护管理，灌溉渠道及渠系建筑物的运行和维护管理，水库管护范围以内的所有场地的管理，水库灌溉用水与供水的管理以及财务经营管理。经本次枢纽除险加固后，落实事企分开，实行综合经营部门推行企业管理，改革其水费征收制度，计量收

20、费，逐渐变福利性供水转变为经营性供水，实行“自主经营、自负盈亏、自我发展、自我约束”的经营模式。并大力推行计划用水、节约用水、科学用水，提高灌溉效益。本次设计按照工程管理原则，制定了水库控制运行管理制度，大坝管理制度、放水设备管理制度、灌区用水和供水管理制度以及水库经营管理和财务管理建议等。1.8 施工组织设计三耙梳水库总工期为4个月，其中准备期半个月，主体工程施工期3个半月环境保护和水土保持设计，计划从2009年9月动工，当年12月底完成。三耙梳水库属于四川省盆地亚热带季风性湿润气候，具有冬暖夏凉、干湿季分明的气候特征。工程区海拔高程在700820m之间（黄海高程），地属低中丘。多年平均降雨

21、量为1130mm，多年平均径流深为485mm，多年平均蒸发量1127.3mm；多年平均气温18.1，最高气温40.6，最低气温-1.5。多年平均风速2.0m/s，最大风速16.0m/s。工程区水土流失平均侵蚀模数2641t/km2.a，根据中华人民共和国土壤侵蚀分类分级标准SL19096，属中度侵蚀区。1、环境影响三耙梳水库枢纽除险加固工程主要项目有：大坝整治、溢洪道及放水设施整治等。根据工程特点，工程建设过程中永久占地的开挖破坏、弃碴堆放、施工临时占地扰动等是造成建设区新增水土流失的主要因素，水土流失的预测时段为工程建设期。2、水土保持措施弃碴场采取必要的植物措施和复耕措施，主体工程采取混凝

22、土、浆砌石等工程措施予以保护，对其余零星坡面以及改建、新建公路两侧，分别采取种植草皮护坡和栽植行道树等植物措施予以保护。结合本工程特点，对堆碴进行监测。3、投资概算本工程为水库病险加固工程，水库主要建筑物已建成，仅需对病险进行整治修复。施工中破坏扰动原生地貌少，弃碴量、新增水土流失量也小，根据有关文件规定及当地水土保持措施概算收费标准，参照类似工程，三耙梳水库环境保护和水土保持概算总投资为5.0万元。4、方案实施保证根据中华人民共和国水土保持法、中华人民共和国水土保持法实施条例等有关法律法规的要求，按“谁开发、谁保护、谁造成水土流失、谁负责治理”的原则，本工程水土保持防治费应纳入工程基建费中统

23、筹安排，列入工程总投资。并建立完善的监督实施机制，保证资金及时到位，专户储存，专项管理，专款专用，严禁挪用和占用。1.9 工程投资概算本次三耙梳水库枢纽除险加固工程静态总投资17.65万元，其中：建筑工程投资15.08万元，独立费用1.73万元，基本予备费0.84万元.1.10 经济评价本工程属病险水库除险加固项目，除险加固后，将在灌溉，水产养殖等多方面发挥较大的社会效益和经济效益。经计算各项国民经济评价指标：经济净现值ENPV25.25万元（0），经济内部收益率EIRR=8.72%Is（=8%），经济效益费用比EBCR1.061.0，说明此项目在经济评价上是合理可行的。1.11 结论江安县三

24、耙梳水库大坝经安全鉴定为三类病险坝。工程病险主要表现为：大坝坝坡稳定不足；大坝白蚁危害严重；放水实施淤塞严重；溢洪道未衬砌；无观测设施。该大坝的稳定直接关系着下游2500多人，3500多亩农田，因此，该大坝急需进行除险加固。经过本阶段的分析论证，工程主要建筑物的设计和施工在技术上是可行的，从环境影响的角度评价整治该工程也是可行的，通过对本工程经济评价表明兴建该工程是经济合理的，不存在制约工程实施的不利因素。综上所述，为保证工程正常运行，有效发挥水库效益，同时保障下游工农业生产及人民群众生命财产安全，建议将本项目作为近期建设项目，尽快审批开展下阶段工作。2 水文1.12 流域概况1.12.1 自

25、然地理概况三耙梳水库位于江安县桐梓镇境内，属长江支流。三耙梳水库控制集水面积0.31km2，主河道长1.12km，河床平均坡度17.86。1.12.2 气象特征三耙梳水库地处亚热带四川盆地湿润气候区，具有气候暖和、降水丰富、四季分明、季风气候明显等特点。据江安县气象局多年实测气象资料统计：多年平均气温18.1，极端最高气温40.6（1972.8.27），极端最低气温-1.5(1977.2.9)，多年平均相对湿度83%，多年平均风速2.0m/s，最大风速16.0m/s。多年平均日照时数1224.8小时，多年平均蒸发量1127.3mm。多年平均降水量1130mm。降雨量年内分配不均，59月为雨季，

26、占全年降水70%，又以7、8月为最多，7月平均降水198mm，占全年17.6%，8月182mm，占16.1%。最大雨和暴雨发生的主要时期；最少月为1月，24.6mm；次为12月，25mm。从头年11月至下年3月降水都在50mm以下，形成冬春偏旱、夏季偏涝的特点。降水最多年达1529.3mm，最少年为784.1mm，最多年是最少年的1.95倍。1.13 洪水分析计算1.13.1 洪水特性三耙梳水库流域洪水主要由暴雨形成，水库控制流域面积较小，一般暴雨都能笼罩整个控制流域。大洪水多发生在69月，多为单峰洪水，由于流域面积小，河道流程短，坡降较大，具有明显的陡涨陡落特征，年最大洪水过程一般持续0.5

27、1.0天，洪水的大小及过程与暴雨的大小及过程密切相关。1.13.2 防洪标准根据水利行业水利水电工程等级划分及洪水标准（SL2522000），三耙梳水库为小（二）型水库，大坝为均质土坝，永久性水工建筑物级别为四级，其设计洪水标准采用20年一遇（P5%），校核洪水标准采用200年一遇（P0.5%）。因此本次设计分析计算洪水标准采用：设计洪水：20年一遇；校核洪水：200年一遇。1.13.3 洪水计算由于水库所在流域属无资料地区，流域面积小，河道流程短，坡降较大，形成汇流的时间短，单位面积上形成的流量大。根据四川省中小流域暴雨洪水计算手册适宜采用小流域暴雨洪水推理公式推求设计洪水。1.13.3.1 流域特征参数根据1:10000航测图，测量得出水库大坝以上控制流域面积为0.31，河道长度为1.12km，河道平均坡度为17.86，流域特征系数=5.74。1.13.3.2 设计暴雨三耙梳水库所在流域及周边地区无实测暴雨观