###3建设实施方案doc修改稿.docx

1、#3建设实施方案doc修改稿 第一章 项目概况1.1 项目概况本建设实施方案是针对#景观整治工程编制的。#水库位于马连川河上游支沟#上，属#流域，行政区划属#镇田堡村，距#镇3km，距#27km，东经1060640.6，北纬354804.2。#水库坝址以上流域面积6.0km2，属黄土丘陵区，水土流失严重；多年平均降水量500mm，为半干旱区；多年平均水面蒸发量850mm（E601型）；多年平均径流深45mm，多年平均径流量27.0万m3；流域内植被覆盖度较差，水土流失严重，多年平均输沙模数2600t/ km2，年均输沙总量1.6万t；年平均气温为8.8；全年无霜期120天；多年平均最大风速为1

2、4.7m/s；冻土层深度最大为1.14m。水库设计(P=5.0%)洪峰流量及洪水总量分别为33.6m3/s、14.4万m3；校核(P=0.50%)洪峰流量及洪水总量分别为71.3m3/s、30.6万m3。水库坝址以上无其它水库及水保骨干工程。受#水利局委托，2011年12月我院着手进行#水库除险加固的初步设计工作。依据#小型病险水库除险加固工程初步设计报告编制提纲及水利水电工程初步设计报告编制规程等，于2012年05月我院编制完成了#水库除险加固工程初步设计报告（送审稿）。二、执行的主要规范、规程及标准1、水利水电工程设计洪水计算规范（SL44-93);2、城市防洪工程设计规范（CJJ50-9

3、2);3、水利水电工程等别划分及洪水标准（sl252-2000);4、地方工程设计规范（GB50286-98);5、水利混凝土结构设计(SL/T191-96);6、水利建筑物荷载设计规范（DL5077-1997);7、防洪标准（GB5021-97);8、江河流域规划编制规范（SL201-97); 9、砌体结构设计规范（GBJ3-88);10、橡胶坝技术规范（SL227-98);11、#回族自治区水文图集；12、溢洪道设计规范（SDJ341-89);13、砌体结构设计规范（GB50003-2001);14、钢筋混凝土工程施工操作规程（YSJ403-89);15、其他相关的设计规范及项目单位提供的

4、有关资料和要求。工程概况工程建设及现状该水库于1975动工兴建，1976年建成运行，是一座兼灌溉、拦泥和防洪的多功能小（二）型水库。坝址以上集水面积6.0km2，最大坝高21.5m，坝顶高程1886.00m，总库容43.0万m3，水库由均质土坝和取水建筑物（取水水塔、涵洞、输水明渠）两大件组成，无泄洪建筑物。坝顶宽2.93.6m，顶长130m，上游坡比1:2.1，下游坡比1:2.01:2.5，上游坝坡未砌护，设计灌溉面积600亩。坝址右侧有#至田堡乡级道路通过，交通较为方便。2011年5月经我院实测现有效库容17.0万m3，已淤积26.0万m3。现状防洪能力为20年，其防洪能力不足现行规范20

5、0年洪水标准。水塔：左坝肩桩号0+040m处建有取水水塔一座，进口段采用浆砌石八字墙形式，进口宽4.0m。塔身段为矩形结构，外观尺寸2.93.7m，水塔顶宽3.75m,长4.5m,为钢筋混凝土结构，设有叠梁槽及闸门槽，工作桥长6.0m,宽1.5m。无启闭机室及闸门设备，多年运行采用叠梁控制。输水涵洞：水塔后接输水涵洞，为直墙圆拱型混凝土砌块结构，底宽1.4m，直墙高1.4m。输水明渠及陡坡段：明渠砌护局部砼表面局部脱落，出口挑流基础冲刷严重，基础外露，出口段悬空，无法正常泄水。水库存在的问题水库自建成以来，经过多年运行，目前已存在诸多问题：（1）坝顶：坝顶无护面，坝面宽度不够，在2.9m3.6

6、m之间。坝顶不平整，高低相差0.87m。（2）坝坡：前、后坝坡未砌护，受波浪和雨水的冲蚀，已形成许多不规则的小冲沟；后坝坡未设排水体。（3）坝体施工质量较差，碾压不均匀，压实度达不到设计要求。（4）水塔段：由于塔身无启闭机房，经多年运行，未设闸门及启闭机设备，无法正常运行。（5）输水明渠：输水明渠砌护局部砼表面局部脱落，出口挑流基础冲刷严重，基础外露，出口段悬空，无法正常泄水。大坝安全复核2011年01月受#水利局委托，我院编制了#水库大坝安全鉴定报告，鉴定该水库大坝为三类坝。2011年07月经#水利厅专家组鉴定并核查后，下发了小型病险水库除险加固项目三类坝鉴定成果核查意见表，同意#水库大坝为

7、三类坝的鉴定结论。水文#水库位于#流域马连川河上游支沟#上，属黄土丘陵区。流域年平均气温8.8，多年最大风速14.7m/s，冻土层深度1.14m；多年平均降水量500mm，降水年内分配不均，主要集中在69月，占全年总降雨量的70%左右，其保证率为50%、75%的设计降雨量分别为491、415。多年平均水面蒸发量E601型850mm。流域多年平均径流深45mm，多年平均径流量27.0万m3，保证率P=50%、P=75%的设计径流量分别为24.9万m3、17.3万m3；水库以上流域输沙模数2600t/km2，多年平均输沙总量1.6万t；由于坝址处无实测流量资料，因此采用暴雨资料推求设计洪水，依据#

8、暴雨洪水图集及重新修订的#不同历时暴雨参数等值线图。采用暴雨资料推求设计洪水，经计算设计(P=5.0%)洪峰流量及洪水总量分别为33.6m3/s、14.4万m3；校核(P=0.5%)洪峰流量及洪水总量分别为71.3m3/s、30.6万m3。工程地质库区工程地质条件库区属丘陵地貌单元。总体地势南高北低；阶地表面覆盖层较厚，冲沟较为发育。库区河谷大体呈南北方向展布。由于流水切割侵蚀，河谷大致呈“U”型。河谷两岸岸坡较缓。工作区出露的地层有第三系中新统红柳沟组（N1h）砂质泥岩；第四系全新统(Q41al)粉质粘土等。工作区气候为干旱及半干旱区，年平均降雨量360ml左右，年蒸发量约880mm（水面蒸

9、发）并且降水分布极为不均，季节变化大，有效性差，常年有早旱后涝的现象发生。工作区地下水均由大气降水补给，受季节影响较大，依据其赋存条件、水力特征，工作区的地下水可分为第四系孔隙潜水和基岩裂隙水。第四系孔隙潜水水力联系较好，地下水位连续；基岩裂隙水一般没有连续稳定的地下水位线。本地区的地下水多以下降泉的形式沿河谷分布，出露于地表，汇入河流，多为地下水补给河水。坝体（址）工程地质条件坝体（址）属丘陵地貌单元。总体地势南高北低；第四系覆盖层较薄，冲沟发育，局部呈黄土梁峁地貌。河谷大体呈南北方向展布。由于流水切割侵蚀，河谷大致呈“U”型。河谷两岸岸坡较缓。坝址区河谷两岸黄土覆盖较厚。没有发现断层及大的

10、裂隙等对坝体有不利影响的痕迹。坝址区地层较单一，根据钻孔揭露，第四系全新统岩性为Q4ml人工填土， Q41al粉质粘土，第三系中新统红柳沟组(N1h)砂质泥岩等。水库坝体为当地材料均质土坝，土坝采用附近的Q41al粉质粘土及Q42apl壤土经人工碾压而成，最大坝高21.5m。库区内有地表水；库区现状淤积严重，淤积物主要为山体表面松散覆盖物及壤土等；坝体底部有轻微渗透；主沟道内分布有薄层的角砾。现场根据坝体填土处于硬塑-坚硬状态，难挖掘。输（泄）水建筑物工程地质条件根据现场勘探及调查，岩性为：地层主要为：（Q4ml）人工填土，第四系全新统（Q41al）粉质粘土；第三系红柳沟组(N1h)泥质砂岩等

11、。水塔地下水水化学类型为SO42-Cl-Na+型水，SO42-离子含量540.34mg/L，对混凝土具硫酸盐型强腐蚀性，对钢筋混凝土结构中的钢筋具弱腐蚀，对钢结构具中等腐蚀性。粉质粘土不湿陷和不液化，可直接作为基础持力层；砂质泥岩可直接作为基础持力层。自由膨胀率为30-48%，经综合判定，具弱膨胀潜势，建议采取相应的防护措施。1.2 工程规模和任务社会经济概况#水库涉及#镇田堡自然村#队，据2010年底统计资料，项目区现有人口800人。现有耕地面积0.04万亩，农民人均纯收入2920元。水资源贫乏，多年平均径流量27.0万m3。该地区干旱、冻雹、霜冻等自然灾害频繁。水库大坝旁有古城至新集乡级道

12、路通过，交通较为方便。本工程的主要任务为拦截地表径流，减少下游河道泥沙及水土流失，充分利用当地水资源，发展库灌区，对水土保持及涵养水源起到一定作用。工程除险加固的必要性工程概况#水库属#官厅镇十里村#，坝址在市区北端，水库1975年动工兴建，1976年建成运行，水库为小（二）型水库，总库容43.0万m3，是一座兼防洪、拦泥、蓄水灌溉、改善流域生态环境的综合性小型水库。水库经过30多年的运行，经我院实测有效库容17.0万m3，已淤积26.0万m3。现状防洪能力为20年。水库由土坝和取水建筑物两部分组成。#水库水位、面积、库容表表41高程(m)面积(万m2)容积(万m3)备注1881.53.90.

13、00总淤积库容26.0万m318824.07 1.9918834.69 6.3718845.31 11.3718855.93 16.9918866.55 23.2318877.18 30.0918887.87 37.6118898.56 45.8318909.25 54.74本工程建设任务：本工程是一项集游乐、美化风景、改善生态环境的一项社会公益工程，形成人工湖区，美化景区风景，为居民提供一个休息游览的场所。同时抬高地下水位，改善生态环境，社会效益十分显著。工程位于#中山北街与东关北街之间的#上，橡胶坝长65m。根据工程布置确定橡胶坝设计水位为1686.70m。橡胶坝按照10年一遇洪水标准设计

14、，20年一遇标准校核，正常运行时坝袋顶部水头不能超过0.2m（1687.2m高程）,超过该水位时，橡胶坝必须塌坝泄洪，非溢流段允许漫顶泄流，整个坝体泄流能力为764.1m/s。橡胶坝全长65m，溢流段最大坝高5.0m(橡胶坝袋充满时)，非溢流段最大坝高5.2m，溢流坝段长度为45m，橡胶坝袋下1m厚C20混凝土基础，基础以下坝体为MU30M7.5浆砌石；非溢流坝段长度为20m，结构型式为MU30M7.5浆砌石重力坝。橡胶坝上游沟道设计水位1686.70m，现阶段上游沟道开挖顶高程根据地形条件暂定位16891690m，砌护顶高程为1687.38，砌护底高程为16821685m，保证上游水深不小于

15、1.7m；下游沟道设计水位1682.20m，现阶段下游沟道开挖顶高程根据地形条件暂定位1683.51687.5m，砌护顶高程为1682.88，砌护底高程为1681.0m。水 文#水库水文资料由#水文水资源勘测局提供。水文分析成果如下。气象要素流域地处温带半干旱区，属大陆性季风气候，多年平均气温5.1；7月份最高，平均气温17.7；1月份最低，平均气温-8.8，极端最高气温33.6，极端最低气温零下28.0。光能资源丰富，多年平均日照时数2300h以上，无霜期约120d。春季气温多变，夏季短暂凉爽，秋季降温迅速，冬季寒冷漫长，风季多集中在春秋两季，风向以西北风为主，夏季多东南风，春季风最多，最大

16、风速14.7m/s，风向西北，多年平均风速2.7m/s。最大冻土层厚度1.2m。水文站点及基本资料#水文局在距该水库西北32km处的#左岸支沟车路沟设有夏寨水文站，集水面积89.5km2，主要观测项目有水位、流量、泥沙、降水量、水化学等，1972年设站至今，本次径流、泥沙分析计算采用不受水利工程影响的系列资料（19722000年），在距该流域南3km设有#雨量站，实测系列资料54年（19572010年），降雨量分析采用该站实测系列资料。根据全区各站点1956年以来资料计算各监测站的降水、蒸发、径流及泥沙的多年均值，点绘多年平均降水、蒸发、径流等值线图和输沙模数分区图。根据这些图，查得该流域重心

17、的多年平均降水、蒸发、径流以及输沙模数值。并根据单站历年资料（插补延长为同步资料），计算统计参数，点绘频率曲线，编制图集以供查用。所计算得的设计值与邻近有实测资料的降水、径流、泥沙资料进行对照校核后确定报告中的数值。水文要素降水#水库流域多年平均降水量为500mm，汛期69月降水量占年降水量的70%左右。多年平均降水量变差系数Cv0.24，Cs=2Cv，保证率为50%、75%、90%、95%的设计年降水量分别为491mm、415mm、354mm、320mm。多年平均及各保证率年降水量月分配见表1。表1 流域多年平均及各保证率年降水量月分配表单位：mm月 份123456789101112全年多年

18、平均3.55.512.026.048.065.0109.0115.071.532.59.03.0P=50%3.45.411.825.547.163.8107.0112.970.231.98.83.2P=75%0.45.82.97.514.146.9120.3141.560.212.41.31.7p=90%1.11.44.320.933.338.568.0102.342.519.113.88.8P=95%2.03.84.24.510.232.681.961.151.837.817.013.1蒸发水库流域多年平均平均水面蒸发量为850mm（E601型蒸发器）。水面蒸发的年际变化小，年内变化大，其随

19、各月气温、湿度、日照、风速的变化而变化。11月至次年3月为结冰期，水面蒸发量小。水面蒸发量最小月一般出现在气温最低月的12月份或1月份。春季风大，气温回升，蒸发量增大， 9月、10月随气温的下降水面蒸发量逐渐减少。水库流域多年平均水面蒸发量月分配见表2。干旱指数是反映气候干旱程度的指标，用年蒸发能力（用水面蒸发量代替）E与年降水量P之比表示。区域干旱指数为1.7，属于半干旱区。表2 流域多年平均水面蒸发量月分配表单位：mm月 份123456789101112全年多年平均23.829.861.2101.2127.5127.5113.1101.264.648.529.622.0分配比（%）2.83

20、.57.211.915.015.013.311.97.65.73.52.6冰情沟道属季节性河流，冬季河干，无冰情。水库一般11月下旬开始结冰，次年2月中旬开始融冰，3月底终冰。封冻多发生于12、1月份，封冰日数为60天左右。径流量径流量特性流域的径流特点是年内分配不均，与降水的年内变化关系十分密切， 70%的降水集中在69月，93.4%的径流集中在汛期69月，78月占60.8%，8月份径流最大，占40.1，径流主要为暴雨形成，降雨过后径流锐减，属季节性河流，14、1012月河干。径流的年际变化很大，不仅有丰枯交替的特点，更为严重的是存在连续干旱的情况。水库径流量多年平均径流深等值线图是1956

21、年以来长系列、全站点的综合成果，反映了径流深在地域上的时空分布规律，是查算径流量最基本最常用的方法。在多年径流深等值线图上查得#水库流域多年平均径流深为45mm，Cv=0.49，流域面积为6.0km2，多年平均径流量为27.0万m3。50%、75、90%、95%年径流量分别为24.9万m3、17.3万m3、12.0万m3、9.5万m3。多年平均及各保证率年径流量月分配见表3。表3 流域多年平均及各保证率年径流量月分配表单位：万m3月 份1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 全年多年平均00001.84.75.610.84.1000.0P=50%00001.64.45.210.0

22、3.7000P=75%00004.24.45.92.10.7000P=90%00002.72.25.01.01.1000.0P=95%00001.03.01.81.42.3000泥沙水库流域植被稀少，表层为黄土覆盖，地质松软，山坡为农田，易冲刷，水流侵蚀较大，据多年平均输沙模数图，查得#水库流域多年平均输沙模数为2600t/ km2，年输沙量为1.6万t，主要集中在69月，占全年的95.9%，尤以78月为著，占65.4%。多年平均输沙量月分配见表4。表4 #水库多年平均输沙量月分配表单位：万t月 份123456789101112全年多年平均00000.070.330.350.690.16000

23、分配比（%）00004.120.822.043.49.7000暴雨洪水特性暴雨成因当地暴雨形成主要有乌山高脊型、新疆高脊型、河西冷风型、里海高脊型四种类型，占90.2%，68月地面冷锋占75.3%，锢囚锋占11%，所以大多数暴雨为中小尺度的切变、低涡，与冷空气活动配合，辐合上升较强的运动而形成强度大、历时短、笼罩面积小的暴雨。暴雨特性暴雨一般集中在每年的69月，主要集中在7、8月，占暴雨发生次数的63。能形成大洪水的暴雨一类是笼罩面积小、历时短、主雨t1h，降雨强度i1mm/min，有时H日50mm，主雨集中在0.5h内，仍能产生峰高量大的洪水，另一类暴雨笼罩面积大，历时长t12h，强度较小，

24、产生的峰不高，但量大，历时长，这类雨较少。洪水特性洪水同暴雨一样发生在汛期69月，以7、8月最多，4、5、10月偶尔有之。因该流域为半干旱黄土丘陵沟壑区，洪水的产流方式为超渗产流。因植被差调蓄能力小，产流后即泄，汇流快，造峰历时短，洪水多为尖瘦形，陡涨陡落，一般几个小时。设计暴雨洪水设计暴雨根据年最大1小时、6小时点雨量均值及统计参数Cv等值线图，查得水库流域1小时、6小时点雨量均值分别为22.5mm、38.0mm。1小时Cv=0.61，6小时Cv=0.56，Cs=3.5Cv，计算出水库不同保证率设计点雨量。根据#干旱半干旱区暴雨洪水泥沙研究，查出点面折减系数，计算不同保证率设计面雨量。不同频

25、率设计点面雨量见表5。表5 #水库不同频率设计点面雨量表历时（h）点雨量均值（mm）设计雨量频率（%）0.20.330.51.02.03.335.010122.5点雨量96.188.783.072.963.255.850.040.1面雨量92.385.279.770.761.354.148.538.9638.0点雨量148.2137.2128.8114.499.688.980.665.8面雨量143.8133.1124.9112.197.687.179.064.5设计洪水2.5.3.1 计算方法采用暴雨资料推求设计洪水，依据是#暴雨洪水图集及重新修订的#不同历时暴雨参数等值线图。2.5.3.2

26、 产流计算根据工程设计频率和不同历时点雨量均值及统计参数等值线图，求出该沟道设计点雨量，然后根据不同计算分区、面积、重现期等选择点面折减系数，求得不同保证率的面雨量（见表5）。面雨量分配在#有同频内包、概化和典型三种雨型。该区选用同频内包雨型，然后由面雨量过程以扣损法计算产流过程。产流公式如下： 为产流期某时段净雨 (mm)； 为产流期某时段面雨量 (mm)； 为产流期某时段损失水量（mm）；根据#暴雨洪水图集产流分区，该地区为半干旱区，平均损失率公式如下： 2.5.3.3 汇流计算汇流计算是根据推求的设计净雨过程 Ri推求流域出口断面的洪水流量过程，采用纳希瞬时单位线法推求。按瞬时单位线原理

27、，就是净雨历时趋于零的极小时段内产生的一个单位净雨（1mm净雨深）在出口处所形成的流量过程线，其公式为：u(t)= 式中： t时段变量；u(t)为t时的瞬时单位线的纵坐标；n,k为瞬时单位线形状参数；(n)伽玛函数据上式可导出时段单位线方程式为：q(tt)= 式中：q(tt)面积为F的流域上，t时段内净雨量为1mm的单位线在t时段的纵坐标，以m3/s计;t计算时段长（h）；换算系数；纳希瞬时单位的累积曲线，又称S(t)曲线；形同S(t)曲线，唯在时间坐标上错后t时，用S(t-t)表示。S(t)- S(t-t)简写为S(t)，称为t小时无因次时段t时的纵高。一般以(tt)表示。2.5.3.4 计

28、算参数在计算瞬时单位线，进行洪水演进时，须求得参数n，k，滞时M，计算公式如下：黄土丘陵区：n=1.22L0.231，K=M1i/n，M1i=0.148L0.9i-0.093i产流区平均净雨强度（mm/h）；L概化长度（km）。2.5.3.5 计算成果#水库流域面积6.0km2，概化长度为4.1km，清浑比为0.90，计算得不同频率设计洪峰流量、洪水总量见表6。由汇流原理计算不同设计频率洪水过程线见表7。表6 #水库不同频率设计洪峰流量、洪水总量表频率P(%)0.20.330.5123.33510洪峰流量(m3/s)88.378.771.359.948.139.933.623.8洪水总量(104m3)37.833.730.625.620.617.1