XX水库大坝溢洪道水毁修复实施方案.docx

1、XX水库大坝溢洪道水毁修复实施方案工程特性表序号及名称单位数量备注一、XX水库（一）流域特性1、流域面积kmi152、多年平均年径流总量万m9003、多年平均流量mi/s0.294、二十年一遇洪峰流量mi/s50.92P=5%5、二百年一遇洪峰流量mi/s81.34P=0.5%（二）水库特征1、土坝座1坝顶长70m宽3m高6.5m,上下游坝坡1:2.22、开敞式溢洪道座1溢流堰宽30.2m、陡坡段长22.15m，消力池深0.45m1、正常畜水位m991.502、设计洪水位m992.583、校核洪水位m992.984、总库容万m475、兴利库容万m286死库容万m4二、工程效益1、灌溉面积亩11

2、12三、主要建筑物1、溢洪道修复座12、土坝迎水坡护坡2 m7303、启闭房2 m10四、主要工程量1、砌体拆除3 m3162、砌石3 m1453、混凝土3 m1774、钻孔总进尺m203.2五、工程投资1、工程静态总投资万元30.151、工程概况XX县位于云贵高原东部的黔中山原中部，属 XX布依族苗族自治州， 全县总面积1631km2，辖8镇12乡，18个居委会，95个行政村，1414个 村民小组，2006年总人口 27.79万人，人口自然增长率6.24%。XX县东邻 麻江县，东北与XX县毗连，东南连都匀市，南与平塘县接壤，西南紧靠 惠水县，西北与龙里县相挨，北面与开阳县隔河相望。距省会贵阳

3、市60km, 州府都匀市70km。黔桂、湘黔、株六复线等铁路主干线在县城交汇，贵新 高等级公路穿境而过，320、321国道以及304、309省道贯穿县境，区位优 势好，是西南地区重要的交通枢纽。XX镇位于XX县西南部，平均海拔1100m东经107 08北纬26 27,东与旧治镇、昌明镇接壤，南与巩固乡相连，西与龙里县、北与盘 江镇相邻。集镇中心距省府贵阳市 76公里，距XX县城28公里，全镇总面 积102 km2，海拔高度在10001200米，地势平坦，气候温和，年平均气 温在15C。XX镇现有耕地面积14930亩，其中田10900亩，土 4030亩， 人均耕地0.79亩。辖7个行政村、1个居

4、委会，116个村民小组，81个自 然村寨，现有人口 20314人（其中非农业人口 1706人），少数民族占总人 口的72%，全镇7个行政村都已实现村村通自来水、电和公路。现有中学 一所，完小8所，两个校点，适龄儿童入学率达 99.5%。建有村组卫生室 10个，村级党员活动室7个。XX镇区位优势显著，自古商贸繁荣，交通十分便利，贵新高等级公路、 304省道、922县道、沿石公路纵横交错。距盘江匝道口 11公里，加之该 镇7个村级公路的全面开通，形成了我镇完整的交通运输网络。XX水库大坝溢洪道水毁修复工程位于 XX县XX镇星溪村黄都堡南面,距县城31km距镇政府驻地3km XX水库于1965年修建

5、，为均质土坝，坝顶长70m坝顶宽3m上、下游坝坡1:2.2，坝高6.5m。溢洪道为开敞 式溢洪道，宽顶堰宽30.2m。水库所在小河流属长江流域乌江水系独木河 中游的小支流，坝址以上主河道长10.61km,河道平均坡降29.6 %。，集雨 面积15 km。水库总库容47万m,兴利库容28万m,死库容4万m。水 库主要功能是灌溉XX镇星溪村和盘江镇红旗村1112亩农田。2005年农业综合开发项目对XX水库土坝进行维修：背水坡坡脚增加贴坡排水设备；溢洪道上游建人行桥等。水库存在问题：2010年发现坝脚溢洪道侧墙外侧漏水，渗漏量5.8L/S , 渗漏点高程988.5m （正常蓄水位991.5m） o

6、2011年坝脚溢洪道侧墙外侧漏 水现象消失，现在溢洪道侧墙内侧漏水，渗漏量 1.1L/S。溢洪道溢流面被洪水冲坏，出现裂缝、破洞等。水库放空涵洞球闸拉杆锈蚀严重，启闭房 墙体老化、门窗损毁。土坝迎水坡坝面杂乱、参差不齐。根据XX州财政局、XX州防汛抗旱指挥部办公室关于下达中央水 利建设基金（应急度汛）的通知（XX财农201180号），XX水库大坝 溢洪道水毁修复列入2011年中央水利建设基金应急度汛项目，补助资金 30万元。对溢洪道水毁溢流面进行翻修，部分侧墙进行加高，侧墙抹面； 更换球闸拉杆，重建启闭房；对溢洪道渗漏灌浆防渗；迎水坡坝面采用混 凝土预制板护坡。工程建设工期3个月，工程设计概算

7、总投资 30.15万元。其中：建筑 工程26.71万元，临时工程0.7万元，独立费用2.74万元。2、建设内容XX水库大坝溢洪道水毁修复工程对水库溢洪道水毁溢流面进行翻修， 部分侧墙进行加高，侧墙抹面；更换球闸拉杆，重建启闭房；对溢洪道渗 漏灌浆防渗；迎水坡坝面采用混凝土预制板护坡。 通过对大坝溢洪道的修 复、完善，使水库能安全度汛，正常运行，满足 XX镇和盘江镇两镇1112亩的农田灌溉。工程主要建设内容：翻修溢洪道 1座，堰宽30.2m、溢洪道长39.8m; 重建启闭房10m2 ;溢洪道防渗灌浆总进尺 357.2m，其中土坝劈裂灌浆97.4m、坝基帷幕灌浆212.2m;迎水坡坝面采用混凝土预

8、制板护坡 730m2。3、工程技术设计3.1设计依据本次实施方案的编制主要依据如下的规程、规范、标准和技术资料来 进行。（1） 水利水电工程等级划分及洪水标准 （SL252-2000）;（2） 最新农田水利工程规划设计手册（2006年）；（3） 溢洪道设计规范（DL/T5166-2002）；（4） 土坝坝体灌浆技术规范；（5） 水工建筑物水泥灌浆施工技术规范（SL62-94）（6） 水利水电工程设计概（估）算编制规定2002116号文；(7) 水利水电建筑工程概算定额(水总2002116号);(8) 其它有关技术规范、标准和资料。3.2工程布置及建筑物XX水库存在问题：2010年发现坝脚溢洪道

9、侧墙外侧漏水，渗漏量5.8L/S，渗漏点高程988.5m (正常蓄水位991.5m)。2011年坝脚溢洪道侧 墙外侧漏水现象消失，现在溢洪道侧墙内侧漏水，渗漏量 1.1L/S。溢洪道溢流面被洪水冲坏，出现裂缝、破洞等。水库放空涵洞球闸拉杆锈蚀严重， 启闭房墙体老化、门窗损毁。土坝迎水坡坝面杂乱、参差不齐。针对XX水库存在的安全隐患进行工程处理：对水库溢洪道水毁溢流面进行翻修，部分侧墙进行加高，侧墙抹面；更换球闸拉杆，重建启闭房；对溢洪道渗漏灌浆防渗。工程主要建筑：翻修溢洪道 1座，堰宽30.2m、溢洪道长39.8m；重建启闭房10m2;迎水坡混凝土预制板护坡 730m2。3.3工程设计3.3.

10、1 水文3.3.1.1 气象项目区位于XX县南部，气候温和，雨量充沛，冬无严寒，夏无酷暑， 多阴雨，少日照，无霜期长。根据 XX气象站19522000年共49年的资 料统计：多年平均气温15C，气温的年际变化不大，年内变化较大，1月 最冷，平均气温为4.5C，极端最低气温为-8.7C。7月最热，平均气温为 24C,极端最高气温为348C。气温的日变化较大，1969年1月28日，日 温差达299C。气温大于30OC的天数平均每年30天，最多达60天。气温小于0.0C的天数平均每年 28天。XX县气象站多年平均年降水量为 1133mm,降水量的年际变化不大，最多年降水量为 1795.2mm,最少年

11、降水量为772.3mm,相差2.5倍。降水的年内分布不均匀，58月的降水量 占全年总量的60%左右，410月的降水量占全年总量的86%, 11次年3 月为少雨期，仅占全年总量的 14%。独木河上游为清水河的多雨区，多年 平均年降水量在1200mm以上。多年平均阴雨日数为 242天，日雨量大于 0.1mm的雨日为170天，日雨量大于10mm的雨日为33天，其多年平均远 近雷暴日为48.0天。多年平均相对湿度为80%;无霜期平均287天。年平 均雪日为7天。多年平均日照时数为1043h。多年平均风速1.7m/s，最大风 速20m/s,最多风向为 SSW。XX气象站多年平均年蒸发量为 1345.6m

12、m(20cm蒸发皿)，换算成E-601蒸发皿蒸发量的系数为0.62。换算成大水 体水面蒸发的换算系数为0.60。陆面蒸发量平均为603.4mm。3.3.1.2 设计洪水(1) 流域暴雨量设计流域暴雨采用邻近的XX气象站暴雨量资料推求。根据XX站 1957 1996年共40年最大日暴雨量资料统计分析，最大日暴雨量均值 Xm=75.8mm Cv= 0.32,Cs = 3.5 Cv ,理论频率曲线与经验点据结合较好。最大 24小时暴雨量按最大日暴雨量1.12倍计，得最大24小时暴雨量H24均值 84.9mm各频率24小时最大暴雨量如表3-1。设计暴雨成果表 表3-1P(%)0.51251020备注K

13、p2.151.991.831.611.431.24最大24小时Hz4p182.54168.95155.37136.69121.41105.28C0.80.780.770.730.70.66(2) 洪峰流量XX水库坝址以上集雨面积15km，主溪流长10.61km，溪流加权平均坡 降为29.6 %o。洪水陡涨陡落，具有山区雨源型洪水特点，洪水由暴雨产生， 在缺乏实测洪水资料的情况下，由设计暴雨资料推求水库的设计洪水及校 核洪水。根据XX省暴雨洪水计算实用手册中的雨洪公式进行计算，采 用雨洪公式：Q=0.254 ri922 f036 J024 F819 CKpHL 1.23(10 Fv 25)。式中

14、：Qp设计频率洪峰流量(m/s)；r 1 汇流参数系数，取0.335 ;f 流域形状系数，f=F/L 2;L 河长；F 流域面积；J 主河床加权平均坡降；C 洪峰径流系数，随暴雨强度而变化。表3-2 各频率洪峰流量计算成果表 单位：m/sP(%)0.512510XX水库81.3471.6963.6550.9241.803.3.2 地质3.3.2.1 工程概况XX水库于1965年修建，为均质土坝，坝顶长 70m坝顶宽3m上、下游坝坡1:2.2，坝高6.5m。溢洪道为开敞式溢洪道，宽顶堰宽 30.2m 水库所在小河流属长江流域乌江水系独木河中游的小支流， 坝址以上主河 道长10.61km，河道平均

15、坡降29.6%。，集雨面积15 km2。水库总库容47 万m,兴利库容28万m，死库容4万m。水库主要功能是灌溉xx镇星溪 村和盘江镇红旗村1112亩农田。2005年农业综合开发项目对XX水库土坝进行维修：背水坡坡脚增加贴坡排水设备；溢洪道上游建人行桥。水库存在问题：2010年发现坝脚溢洪道侧墙外侧漏水，渗漏量5.8L/S , 渗漏点高程988.5m (正常蓄水位991.5m)。2011年坝脚溢洪道侧墙外侧漏 水现象消失，现在溢洪道侧墙内侧漏水，渗漏量 1.1L/S。溢洪道溢流面被洪水破坏，存在裂缝、破洞等。水库放空底孔球闸拉杆损坏，启闭房墙体、 屋面被破坏。土坝迎水坡坝面杂乱、参差不齐。本次

16、设计对溢洪道溢流面进行翻修，部分侧墙进行加高，侧墙抹面； 更换球闸拉杆，更新启闭房；对溢洪道渗漏灌浆防渗；对迎水坡坝面米用 混凝土预制板护坡。3.3.2.2 区域地质(1)地形地貌地貌组合类型为峰丛谷地，谷地呈 NS向发育，谷宽100-400m,谷中 见季节性溪沟发育，相对高差在 150300m谷地平均海拔约1000m左右。 地势较平坦，耕地集中，该区地势整体东、西、南三面高，北侧谷地低。工程区位于XX南部，XX高原向广西丘陵过渡地带，属低山和中低山区。 地势总体东高西低，平均海拔 10101290m相对高差100300m。工程区 周围以低中山为主，中部为河谷阶地形成的坝子。区内以溶蚀、侵蚀中

17、低山地貌及峰丛深洼岩溶地貌为主。（2）地层岩性区内出露地层有全新统（Q、三迭系（T），由新到老分述如下： 全新统（Qh）为冲积砾石、砂、亚砂土及粘土，厚 020m 三叠系下统罗楼组（TiL）:上部为页岩夹泥灰岩，下部为厚层灰岩。3.323 地质构造工程区在大地构造单元上属于扬子准地台一 XX台陷一XX南北向构造变 形区。本区振荡运动频繁，沉积间断较多。褶皱运动以燕山期为主，其构造线方向受江南地轴控制。主要区域构造形迹有：摆郎背斜、 XX向斜、黄丝背斜等。工程区位于XX向斜西翼南西端、摆郎背斜东翼及 XX断层的上盘。区 内主要以南北向构造为主，东西向构造次之。3.3.2.4 水文地质本区为强岩溶

18、发育区，为碳酸盐岩分布区，岩溶发育强烈，岩溶洼地、落水洞和溶洞普遍存在，各种岩溶形态较为发育。岩溶发育区，地下水活动强烈，地下水位较低。工程区地下水类型主要为孔隙水、岩溶水、裂隙水。孔隙水，主要赋存于现代河流冲积及残坡积层中， 向地势低洼处排泄。岩溶水，赋存于可溶性岩石的溶洞、管道、溶隙、溶孔中。接受地表水或其它地下水补给，以地下河或岩溶泉的形式排出地表。裂隙水，主要赋存于碎屑岩裂隙中，接受大气降水的补给，多以泉的形式排泄3.325 区域构造稳定性与地震区域位于XX省中部，该区无晚更新世以来的活动性断裂，根据中国 地震动参数区划图(GB18306-200)场区地震动峰值加速度为 0.05g ,

19、地 震动反应谱特征周期为0.35s ,地震基本烈度为W度，挽近期以来无新构造 运动，区域构造稳定。工程区属稳定型地块。3.3.2.6 工程地质条件XX水库拦水建筑物为土坝，位于XX镇黄都堡自然寨南面。坝址区出露 地层三叠系下统罗楼组(T1L),上部为页岩夹泥灰岩，下部为厚层灰岩，岩 层产状48/ 11 ,岩层倾向上游，坝址区无大的构造断裂通过，节理裂隙 较发育。坝体及坝基接触渗漏较严重，需对坝体及坝基进行灌浆防渗处理。3.3.2.7 天然建筑材料工程砂石料用量不大，可就近购买。料场位于 XX镇新路口，料场出露地层二叠系下统茅口组(Pim),为浅灰、灰色中厚层至块状石灰岩，含少量 燧石结核；中下

20、部夹白云质灰岩及白云岩，厚 62239m。岩体质地坚硬，是理想的石料料场。砂石料运距 8km。3.3.2.8 结论和建议(1) 测区地震动峰值加速度值小于 0.05g，地震动反应谱特征周期为 0.35s ,地震基本烈度小于W度，挽近期以来无新构造运动，区域构造稳定。 工程区属稳定型地块。(2) 工程地质条件较好，岸坡较稳定。(3) 砂石骨料及土料可就近购买，储量、质量能满足工程要求。333溢洪道水毁修复333.1 工程现状XX水库于1965年修建，为均质土坝，坝顶长70m,坝顶宽3m,上、 下游坝坡1:2.2，坝高6.5m。溢洪道为开敞式溢洪道，宽顶堰宽 30.2m。水库所在小河流属长江流域乌

21、江水系独木河中游的小支流， 坝址以上主河道长10.61km,河道平均坡降29.6%，集雨面积15 km2。水库总库容47 万m3,兴利库容28万m3，死库容4万m3。水库主要功能是灌溉 XX镇 星溪村和盘江镇红旗村1112亩农田。2005年农业综合开发项目对 XX水库土坝进行维修：背水坡坡脚增加 贴坡排水设备；溢洪道上游建人行桥。水库存在问题：2010年发现坝脚溢洪道侧墙外侧漏水，渗漏量5.8L/S, 渗漏点高程988.5m （正常蓄水位991.5m）。2011年坝脚溢洪道侧墙外侧漏 水现象消失，现在溢洪道侧墙内侧漏水，渗漏量1.1L/S。溢洪道溢流面被洪 水破坏，存在裂缝、破洞等。水库放空底

22、孔球闸拉杆损坏，启闭房墙体、 屋面被破坏。土坝迎水坡坝面杂乱、参差不齐。3.3.3.2 工程布置针对XX水库存在的安全隐患进行工程布置：对水库溢洪道水毁溢流面 进行翻修，部分侧墙进行加高，侧墙抹面；更换球闸拉杆，重建启闭房； 对溢洪道渗漏灌浆防渗。拆除水毁的溢洪道溢流面，重建溢流面，原溢洪 道陡坡尾有跌坎，取消该跌坎，维持消力池消力坎。经过水力计算，消力 池两侧侧墙需加高。溢流面底层为 M7.5浆砌石，厚25cm表面为15cm厚 C25混凝土。溢流面周围及中间设纵横排水暗沟和伸缩缝。暗沟断面 20X20cm沟内填砂碎石反滤，伸缩缝宽2cm缝内填沥青油毡。对溢洪道现状 侧墙凿毛、清洗干净后抹面。

23、对溢洪道渗漏灌浆防渗。溢洪道防渗灌浆总进尺 357.2m,其中土坝劈裂灌浆97.4m、坝基帷幕灌浆212.2m。重建放空涵洞启闭房，更换球闸拉 杆。迎水坡坝面采用混凝土预制板护坡 730m2。3.3.3.3 溢洪道设计（1）进口段水力计算查水利水电工程等级划分及洪水标准 （SL252-2000），该水库总库容47万m,工程规模为小型水库，工程等别为V等，其水工建筑物级别 为5级。水库土石坝的洪水标准按 20年一遇设计，200年一遇校核。XX水库上游有两座小型水库，流水冲水库和猫洞水库，流水冲水库 总库容47.9万m,猫洞水库总库容42万m,两水库挡水建筑均为土石坝。 XX水库、猫洞水库及流水冲

24、水库平时水位都在正常蓄水位，在进行XX水库 溢洪道洪水计算时，不计水库调节洪水，按泄洪量等于洪水量考虑。泄流公式为：qm=MBH式中：qm下泄流量；M综合流量系数，宽顶堰取1.5 ;B溢流堰净宽；H堰上水头（m）。XX水库溢洪道水位特征见表3-3。XX水库溢洪道水位特征表 表3-3名称集水 面积 （km2）洪峰流量Qp( m3设计堰顶咼程（m设计 堰净 宽（m）堰型设计 洪水 位（m校核 洪水 位（mP=5%P=0.5%XX水库1550.9281.34991.530.2宽顶堰992.58992.98（2）消力池水力计算溢洪道陡坡段长22.15m,坡降i=0.153,陡坡末端宽15m,设消力池消

25、 能防冲。1 消力池深度通过下式求出陡坡末端断面的水深为 0.67m,算式:式中：E0 陡坡末端断面底部为基准的上游水流总能量， 4.83m;hc 收缩断面的水深；Q 洪峰流量，81.34m3/s;Eo1%Q22g 2b2h；b陡坡末端宽，15m；流速系数。hehe1 8#计算出陡坡末端断面的水深后，由下式计算共轭水深 hc=1.19m，算式:消力池深度d计算式：d 1.2he h （ h 尾水深）。已建消力池坎高 出陡坡末端0.45m，坎厚1m过水断面宽13.1m，按实用堰计算，堰上水头 2.13m，大于陡坡末端共轭水深的1.2倍，即1.43m。现状消力池的深度满 足设计要求。2 消力池长度

26、消力池长度L计算式：L 2.51.9hc hc，经过计算，消力池长度为4.00m, 现状消力池的长度5m满足水力计算要求。（3）溢洪道结构设计XX水库溢洪道为开敞式溢洪道，位于土坝右坝肩。堰顶宽 30.2m，陡坡末端宽15m，消力池坎宽13.1m；堰顶长8m，陡坡段长22.15m,消力池 长5m，消力池深0.45m；侧墙厚1m溢流面底层为M7.5浆砌石，厚25cm 表面为15cm厚 C25溢流面混凝土。溢流面周围及中间设纵横排水暗沟和伸 缩缝。暗沟断面20x 20cm,沟内填砂碎石反滤料，伸缩缝宽 2cm,缝内填沥青油毡。对溢洪道现状侧墙凿毛、清洗干净后抹面。3.3.3.5 溢洪道渗漏灌浆（1

27、）灌浆防渗2010年发现坝脚溢洪道侧墙外侧漏水，渗漏量 5.8L/S，渗漏点高程988.5m （正常蓄水位991.5m）。2011年坝脚溢洪道侧墙外侧漏水现象消失， 现在溢洪道侧墙内侧漏水，渗漏量1.1L/S。溢洪道基础开挖不彻底，土坝填 筑质量差等因素，使溢洪道产生渗漏。对溢洪道、溢洪道临近坝段进行灌 浆防渗。1） 钻孔布置：钻孔布置在溢洪道、溢洪道临近坝段，沿溢洪道堰顶及 坝轴线布孔，形成灌浆防渗墙，长 48m。2） 帷幕边界：右岸向岸坡延伸接 T1L石灰岩，溢洪道左岸向土坝延伸 18m，深入基岩610m。3） 孔排距：设计帷幕为单排孔，基本孔距 3.0m，遇裂隙破碎带部位加密至1.5m,

28、分三序施工。钻孔为铅直孔，钻孔直径不小于 75mm4） 灌浆压力：基岩段为0.3MPa;接触段为0.25MP&5） 灌浆段长：接触段灌浆段长2m其余灌浆段为5m。6） 灌浆材料：结合本工程的实际情况，灌浆采用 42.5MPa普通硅酸盐水泥；土坝采用泥浆掺水泥，掺水泥比例为 15%7） 灌浆方式和方法：灌浆方式为循环式。灌浆方法为自下而上灌浆法 和综合灌浆法。其中覆盖层与基岩接触段 2.0m须先行灌浆后，方可进行以 下部位的钻灌工作。8） 浆液变换：按自稀变浓原则，浆液配比采用重量法配制，即： 5:1、 3:1、2:1、1:1、0.8:1、0.6:1、0.5:1。9） 机动孔检查补强孔布置：机动

29、检查补强孔布置应针对地质复杂地段、 注入量较大的孔段及施灌时有中断现象等的对灌浆质量有影响的地段。10） 封孔：全孔灌浆结束，采用“置换和压力灌浆封孔法”或“压力 灌浆封孔法”，排除孔内稀浆，将全孔封填密实。11） 帷幕工程量：钻孔总数 17个，总进尺203.2m,其中：无效进尺 13.8m，土坝劈裂灌浆61.9m,基岩帷幕灌浆127.5m。12） 本说明中未尽事宜参照水工建筑物水泥灌浆施工技术规范（SL62-94）执行。（2）质量检查及标准1）质量检查帷幕灌浆质量检查应以检查孔压水试验成果为主，结合对竣工资料和 测试成果的分析综合评定检查孔布置原则：a、帷幕中心线上；b、岩石破碎、裂隙发育等

30、地段条件复杂的部位；c、注入量大的孔段附近；d、施工情况异常以及经分析资料认为对质量有影响的部位。检查时间及检查比例：检查孔压水试验应在该部位灌浆结束 14d后实施，检查孔比例为灌浆数量的10%以上，每个单元至少应布置1个检查孔。2）合格标准帷幕的合格标准为幕体内基岩岩石透水率 qw 10lu。坝基与基岩接触段 及下一段的合格率应为100%以下各段的合格率应在 90%以上，不合格段 的透水率不超过设计规定值的100%且不集中。检查工作结束后，应按技 术要求进行灌浆和封孔。4、工程概算4.1 工程概述XX水库大坝溢洪道水毁修复工程位于 XX县XX镇星溪村黄都堡南面， 距县城31km距镇政府驻地3km。XX水库于1965年修建，为均质土坝， 坝顶长70m坝顶宽3m上、下游坝坡1:2.2，坝高6.5m。溢洪道为开敞 式溢洪道，宽顶堰宽30.2m。水库所在小河流属长江流域乌江水系