一般小二水库出险加固除险加固工程
初步设计报告
(报批稿)
水利水电勘测设计有限公司
二○一○年十一月
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一般小二水库出险加固除险加固工程
初步设计报告
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(报批稿)
水利水电勘测设计有限公司
2010年11月
目 录
绪 言 ................................................................ 1 1 综合说明 .............................................................. 2 1.1 水库基本概况 ........................................................ 2 1.2 水库除险加固的必要性 ................................................ 3 1.3 除险加固的主要内容 .................................................. 4 1.4 工程特性表 .......................................................... 5 2 水 文 ................................................................. 7 2.1 基本资料 ............................................................ 7 2.2 设计暴雨 ............................................................ 8 2.3 设计洪水 ........................................................... 11 3 工程地质 ............................................................. 14 3.1 概述 ............................................................... 14 3.2 工程地质条件及评价 ................................................. 15 3.3 天然建筑材料 ....................................................... 16 3.4 结论与建议 ......................................................... 16 4 加固设计 ............................................................. 18 4.1工程任务和规模 ..................................................... 18 4.2主要加固项目 ....................................................... 20 4.3 设计依据 ........................................................... 20 4.4 工程总体布置 ....................................................... 21 4.5 加固设计 ........................................................... 23 4.6 上坝道路 ........................................................... 38 4.7 安全监测设计 ....................................................... 38 5 施工组织设计 ......................................................... 39 5.1 施工条件 ........................................................... 39
5.2 主体工程施工 ....................................................... 39 5.3 施工总进度 ......................................................... 42 5.4 施工度汛与施工安全 ................................................. 43 6 水土保持与环境保护设计 ............................................... 44 6.1 水土保持设计 ....................................................... 44 6.2 环境保护设计 ....................................................... 44 7 工程管理设计 ......................................................... 45 7.1 原管理机构 ......................................................... 45 7.2 管理机构及制度 ..................................................... 45 7.3 管理范围和保护范围 ................................................. 46 8 水库淹没处理和工程永久占地 ........................................... 47 8.1 水库淹没处理 ....................................................... 47 8.2 工程永久占地 ....................................................... 47 9 设计概算 ............................................................. 49 9.1 编制说明 ........................................................... 49 9.2 基础单价 ........................................................... 49 9.3 取费标准 ........................................................... 49 9.4 临时工程 ........................................................... 50 9.5 费用 ........................................................... 50 9.6 预备费 ............................................................. 50 9.7 设计概算 ........................................................... 50 10 结论与建议 .......................................................... 58 10.1 加固设计结论 ...................................................... 58 10.2 今后工作建议 ...................................................... 58
附 图 目 录
图号 一般小二水库出险加固除险工程地理位置图 加固-初-01 一般小二水库出险加固除险加固前枢纽平面布置图 加固-初-02 一般小二水库出险加固除险加固后枢纽平面布置图 加固-初-03 一般小二水库出险加固除险大坝加固标准横断面图 加固-初-04 一般小二水库出险加固除险坝顶、踏步、排水沟细部结构图 加固-初-05 一般小二水库出险加固除险大坝虹吸管结构布置图 加固-初-06 一般小二水库出险加固除险虹吸管进出水池、镇墩、支墩结构图 加固-初-07 一般小二水库出险加固除险溢洪道平面及纵、横断面图(1/4) 加固-初-08 一般小二水库出险加固除险溢洪道平面及纵、横断面图(2/4) 加固-初-09 一般小二水库出险加固除险溢洪道平面及纵、横断面图(3/4) 加固-初-10 一般小二水库出险加固除险溢洪道平面及纵、横断面图(4/4) 加固-初-11 图名 图幅 A3 A3 A3 A3 A3 A3 A3 A3 A3 A3 A3
绪 言
为配合水利部做好《全国小型病险水库除险加固专项规划》的编制工作,根据XX省水库管理总站关于开展小型水库除险加固工作的要求,水利水电局部署开展一般小二水库出险加固的安全认定工作,从而积极推进水库除险加固和标准化建设。
受横畈镇委托,水利水电勘测设计有限公司(以下简称“我公司)根据XX市水利水电勘测设计院编制的《一般小二水库出险加固大坝安全技术认定综合评价报告》(报批稿),并组织有关技术人员对一般小二水库出险加固进行了现场检查、踏勘、资料收集等工作,于2010年11月中旬完成《一般小二水库出险加固除险加固工程初步设计报告》(送审稿)的编制工作。经过水利水电局组织各专业专家组的讨论和审查,随后我公司根据专家组的意见和建议又进行了详细的修改与完善,于2010年11月底完成了《一般小二水库出险加固除险加固工程初步设计报告》(报批稿)。在本次勘测设计过程中得到了水利水电局苕溪流域管理站和横畈镇等单位的大力支持和帮助,在此一并表示感谢!
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1 综合说明
1.1 水库基本概况
1.1.1 自然社会概况
一般小二水库出险加固位于横畈镇雅观村,水库距横畈镇2.5km,距区约16km。该水库坝址以上集雨面积0.65km2,水库总库容33.5万m3,正常库容27.0万m3,是一座以灌溉为主,兼有养殖、防洪功能的小(2)型水库,水库设计灌溉面积500亩。
横畈镇是XX市辖镇,位于域东北部边境,东、北与余杭区径山镇接壤,南连青山湖街道、锦城街道,西邻高虹镇。横畈镇距XX市区约50公里,距区约17公里,距青山湖科技城核心区块约3公里,长西线穿镇而过,是重要的工业强镇。
横畈镇总面积72平方公里,2009年全镇总人口174人,其中农业人口14147人,非农业人口608人,有外来人口719人,人口自然增长率3.5‰,耕地面积12497亩。2009年实现国内生产总值5.48亿元,工农业总产值29.76亿元,其中农业总产值1.47亿元。财政总收入3409万元,其中,地方财政收入813万元,全镇农村经济总收入11.62亿元,农民人均收入12191元。
工程流域属亚热带温湿型季风气候,气温适中,日照充足,雨量丰沛,四季分明。流域多年平均气温15.2℃,最高月平均气温29.7℃(7月),最低月平均气温4.8℃(1月),极端最高气温 41.9℃,极端最低气温-13.3℃。年平均相对湿度80%,多年平均风速1.8m/s,实测最大风速20 m/s,春季多东北风,夏、秋、冬为西南风。由于受季风影响,降水年际与年内的变化较大。形成流域大洪水的主要成因为梅雨和台风雨。 1.1.2 水库建设过程
一般小二水库出险加固于1972年动工兴建,最终于1979年竣工投入运行,至今已运行近30年,期间未进行过任何除险加固。 1.1.3 工程现状特征
一般小二水库出险加固的工程等别为Ⅴ等,工程规模为小(2)型,主要建筑物级别为5级,次要建筑物为5级。水库正常蓄水位57.00m,正常库容27.0万m3。
水库大坝为粘土心墙坝,最大坝高12.5m。坝顶高程58.37m(1985年国家高程基准,下同),坝顶长86m,宽5.6m左右。心墙顶高程57.97m,顶宽3.0m,底宽6.0m。大坝
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迎水坡坡度为1:1.91,未铺设护坡材料;背水坡坡度从上到下分别为1:1.85、1:1.25、1:1.45,设有两级马道,高程分别是56.00m、50.23m,第一级马道以上未铺设护坡材料,以下为块石护坡,坝脚未设排水棱体。
溢洪道布置在大坝左侧,为正槽溢洪道。溢洪道进口宽7.9米,进口底板高程57.00m,溢洪道全长约29m,泄槽段底宽约4m。溢洪道全程均为土质山体开挖形成,除靠近大坝坝体有一部分块石挡墙外,其余底板及导墙无任何衬砌。
水库放水设施位于大坝右侧,为坝底涵管,用启闭机控制放水,无启闭机房。坝底涵管为篾笼素砼圆涵,内径0.23m,长52m。 1.1.4 编制依据
本报告的编制依据主要有:
(1)、《XX省一般小二水库出险加固大坝安全技术认定综合评价报告》(XX市水利水电勘测设计院);
(2)、《XX省小型水库除险加固工程初步设计报告编制导则》(试行); (3)、《XX省小型水库大坝安全技术认定报告书》(一般小二水库出险加固); (4)、《XX省千库保安工程建设管理有关办法和规定汇编》;
(5)、关于一般小二水库出险加固除险加固工程初步设计报告审查意见; (6)、一般小二水库出险加固保安工程设计委托合同文件; (7)、其他有关规程规范。
1.2 水库除险加固的必要性
1.2.1 水库安全运行的需要
根据XX市水利水电勘测设计院编制的《XX省一般小二水库出险加固大坝安全技术认定综合评价报告》中指出,水库存在以下问题:
(1)大坝现有防洪能力不满足规范要求;迎水坡未铺设护坡材料,有少量杂草,冲刷较严重,局部存在凹陷现象;背水坡坡度过陡,块石护坡风化严重,且坝体存在白蚁危害;坝脚未设排水棱体、集渗沟、量水堰等监测设施。
(2)大坝下游右坝脚放水涵管旁有渗水现象,存在安全隐患。
(3)溢洪道导墙两侧局部存在坍塌现象,泄槽段底板和导墙冲刷、磨蚀严重。泄槽段出口处未设消能工,水流直接顺山体冲向下游河道。
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(4)放水设施陈旧,无启闭机房,存在安全隐患。
(5)大坝未设置必要的位移、沉降、渗流等监测设施,无供电线路、管理房等管理设施,对防汛管理很不利。
根据《XX省中型水库大坝安全鉴定及小型水库大坝安全技术认定大纲》和《XX省小型水库安全技术认定办法》认定,一般小二水库出险加固大坝防洪能力不满足设计要求,防洪安全性为C级;大坝渗流存在一般缺陷,目前尚不危及大坝正常使用,为B级;大坝背水坡坡度过陡,有影响正常使用的一般缺陷,但目前尚不危及大坝安全运行,为B级。因此《XX省一般小二水库出险加固大坝安全技术认定综合评价报告》对一般小二水库出险加固大坝的安全技术认定结论为:一般小二水库出险加固大坝为三类坝。
为消除水库各种安全隐患,确保工程安全以及保障水库下游广大人民群众生命财产的安全,充分发挥水库效益,保证当地社会经济持续、快速发展,一般小二水库出险加固的除险加固十分必要。
1.3 除险加固的主要内容
根据《XX省一般小二水库出险加固大坝安全技术认定综合评价报告》提出的对大坝维修加固的意见和建议,确定本次设计的主要加固项目为:
(1)加高大坝,全面修整上、下游坝坡,对上、下游坝坡进行培厚放缓,并进行护坡,坝趾处新建排水棱体;
(2)对溢洪道导墙及底板进行修整加固,出口处增设消能防冲设施;
(3)封堵坝底篾笼素砼圆涵放水设施,采取措施对涵管周边的坝体进行补强,新建虹吸管放水设施。
(4)大坝布置必要观测设施,为水库管理提供依据。
(5)新建水库管理房,并架设供电线路,满足水库防汛调度及管理要求。 (6)对大坝进行白蚁防治。
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1.4 工程特性表
数 量 加固前 0.65 0.016 7.3 13.2 57.96 57.65 57.00 / 33.5 27.0 / 500 土石坝 6 杭州浙大恒立水利水电勘测设计有限公司 2 水 文 2.1 基本资料 2.1.1 流域概况 一般小二水库出险加固位于横畈镇雅观村,水库距横畈镇2.5km,距区约16km,水库流域水系隶属中苕溪。中苕溪为东苕溪的主要支流,发源于石门姜岭坑,主峰海拔1073.9m,东南流经石门、高虹、横畈、长乐至汤湾渡,由左岸汇入东苕溪,河流全长47.8 km,流域面积229 km2。 一般小二水库出险加固坝址以上集雨面积0.65km2,水库总库容33.5万m3,正常库容27.0万m3,是一座以灌溉为主,兼有养殖、防洪功能的小(2)型水库,水库设计灌溉面积500亩。 2.1.2 气象 设计流域属亚热带季风气候区,气候温和湿润、雨量丰沛、四季分明、日照充足,具有山区气候特点。3~4月初春季节,地面盛行东南风,多降连绵细雨。5~7月春末夏初,暖湿太平洋高压气团渐向推进,锋面常在流域上空停滞或摆动,造成连续降水,降水强度大且量多,俗称梅雨。7~9月盛夏季节,天气炎热,盛行偏南风,多雷阵雨和台风雨。10~11月秋季,天气以晴朗少雨为主。12~2月寒冬季节,地面盛行偏北风,气温低,会出现雨雪天气。根据本地区的水文情况,全年可划分为非汛期、梅汛期及台汛期三个时段。具体时间段为4月16日~7月15日为梅汛期,7月16日~10月15日为台汛期,10月16日至次年4月15日为非汛期。 根据临安气象站的资料统计,设计流域多年平均气温为15.1°C,最热月(7~8月)平均气温为25.5~29.7°C,最冷月(12~2月)平均气温4.6-4.8°C。全年无霜期207~268天,年日照时数为1495.4~2211.3小时,年平均降雨量约1500mm,日最大降雨量为190.5mm(1965年7月5日),常年主导风向为ENE(东北偏东),夏季以东南风为主,冬季多西北风。 2.1.3 水文测站 水库流域内无水文站。横畈雨量站距水库约4.0km,雨量资料系列始于1957年,系列较长,可靠性较好,本次设计收集到横畈雨量站1957~2004年共48年实测雨量系列。 杭州浙大恒立水利水电勘测设计有限公司 7 2.1.4 流域特征值 根据《XX省一般小二水库出险加固大坝安全技术认定综合评价报告》(XX市水利水电勘测设计院),确定水库上游集雨面积为0.65km2,主流长度1.39km,平均坡降J=1.6%。 本次设计在万分之一地形图上对上述流域特征值进行复核,结果基本一致,故本次设计仍采用上述成果。 2.2 设计暴雨 2.2.1设计暴雨计算 暴雨是形成本流域洪水的主要因素,由暴雨推求设计洪水通常认为暴雨与洪水具有相同的频率。 根据一般小二水库出险加固所在地理位置查《XX省短历时暴雨》(2003年)得流域各时段雨量均值及Cv值,计算得到流域各时段设计暴雨值,计算成果详见表2-1。 表2-1 《XX省短历时暴雨》各时段设计暴雨成果表 历时 项目 H Cv H0.33% H0.5% H3.33% H5% H10% H20% 10min 19.0 0.38 48.5 46.2 35.3 32.9 28.7 24.2 60min 42.5 0.47 130.1 123.0 .0 81.8 68.9 55.7 6h 67.5 0.52 226.8 214.0 150.5 137.0 113.4 .8 24h 108.5 0.55 385.2 362.4 251.7 227.9 186.6 145.4 3d 145.0 0.55 514.8 484.3 336.4 304.5 249.4 194.3 2.2.2成果合理性检验 根据横畈站1957~2004年共48年实测一日暴雨系列,采用P-III型曲线进行频率计算,计算公式如下: Pm式中: mn1 (m=1,3,4……n) Pm-经验频率; n-实测系列,取48。 杭州浙大恒立水利水电勘测设计有限公司 8 采用适线法对频率计算成果进行调整,得到横畈站设计暴雨成果详见表2-2。 表2-2 24h设计暴雨成果分析表 方法 横畈站 短历时暴雨 均值(mm) 105 108.5 Cv 0.53 0.55 Cs/Cv 3.5 3.5 频率设计值(mm) 3.33% 237.3 251.7 0.33% 360.1 385.2 从上述计算结果可知,《XX省短历时暴雨》计算成果与横畈站30年一遇、300年一遇24h设计暴雨计算成果基本一致,仅偏大5.7%和6.5%。 考虑横畈雨量站不在本工程流域内,故本次设计暴雨采用《XX省短历时暴雨》计算成果。 2.2.3 设计雨型 (1)日程分配 暴雨日程分配,根据《XX省短历时暴雨》确定,最大一日排在第二天,第一天为(H三日-H24)的60%,第三天为(H三日-H24)的40%,见表2-3。 表2-3 一般小二水库出险加固设计暴雨日程分配 日程 占(H三日-H24)% 占 H24% 占(H三日-H24)% (2)时程分配 各时段内设计雨量按暴雨公式计算,其设计雨量和暴雨衰减指数计算公式如下: 当ti在10~60分钟之间: 第一天 60 第二天 100 第三天 40 HiH10(ti/10)1n, 10,60n10,6011.285lg(H10/H60) 当ti 在 1~6小时之间: HiH6(ti/6)1n1,6, ; n1,611.285lg(H1/H6)当ti在 6~24小时之间: 杭州浙大恒立水利水电勘测设计有限公司 9 HiH24(ti/24)1n6,24, 。 n6,2411.661lg(H6/H24)暴雨衰减指数根据《XX省短历时暴雨》各时段设计暴雨值进行计算,计算成果见表2-4。 表2-4 暴雨衰减指数成果表 频率 0.33% 0.5% 3.3% 5% 10% 20% n10,60 n1,6 n6,24 0.449 0.453 0.484 0.492 0.511 0.534 0.690 0.691 0.707 0.712 0.722 0.733 0.618 0.620 0.629 0.633 0.1 0.652 相邻历时(ti)雨量之差值,即为从大到小排列的时段雨量。 最大一天降水量24小时雨型按下列规则排列:时段雨量老大项末时刻排在18:00,时段雨量老二项排在老大项的左边;其余项从大到小奇数项排列在左边,偶数项排列在右边,当右边排满24:00后,余下各项时段雨量从大到小都排列在左边。 其余两天24小时雨型同样按24小时雨型规则排列。 2.2.4 设计净雨过程 我省属南方湿润地区,主要产流方式是蓄满产流,即在土湿满足田间持水量以前不产流,所有的降水都被土壤吸收;而在土湿满足田间持水量后,所有的降水(减去同期的蒸散发)都产流。本次设计采用蓄满产流简易扣损法,即初损为20mm,最大24小时雨量后损为1mm/h,其余几日后损为0.2mm/h。 各频率设计暴雨根据设计雨型排列得到毛雨过程,然后再进行扣损即得净雨过程,计算过程见表2-5和表2-6。 10 杭州浙大恒立水利水电勘测设计有限公司 表2-5 24h净雨过程计算表(P=3.3%) 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 时序(h) 2.18 4.36 6.55 8.73 10.91 13.09 15.27 17.45 19. 21.82 24.00 毛雨量(mm) 8.6 9.2 9.9 10.7 11.7 14.8 18.1 24.9 112.8 17.4 13.0 净雨量(mm) 6.4 7.0 7.7 8.5 9.5 12.6 15.9 22.7 110.6 15.2 10.8 表2-6 24h净雨过程计算表(P=0.33%) 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 时序(h) 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 14.00 16.00 18.00 20.00 22.00 24.00 毛雨量(mm) 13.5 14.3 15.1 16.2 18.9 23.6 25.8 37.3 155.5 27.4 20.9 17.4 净雨量(mm) 11.5 12.3 13.1 14.2 16.9 21.6 23.8 35.3 153.5 25.4 18.9 15.4 2.3 设计洪水 2.3.1 设计洪水标准 杭州浙大恒立水利水电勘测设计有限公司 11 一般小二水库出险加固总库容33.5万m,正常库容27.0万m,根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000),确定一般小二水库出险加固的工程等别为Ⅴ等,工程规模为小(2)型,主要建筑物挡水坝、溢洪道、放水涵管级别为5级,次要建筑物、临时建筑物为5级。由于水库下游规划为横畈镇工业功能区(属于省级经济开发区扩容的先行区块),也是规划中省级科创基地产业承接中心,因此本次设计水库设计洪水标准采用30年一遇(P=3.33%),校核洪水标准采用300年一遇(P=0.33%)。 2.3.2 设计洪水 设计洪水根据1988年版XX省水电院推理公式法来计算,推理公式法计算公式如下: 33 Qmp0.278hRF (1) 0.278*LV (2) Vm*J1/3*Qm1/4 (3) 式中:—汇流时间(小时); hR—时段内净雨量(mm); 2 F—库区范围集雨面积(km),为0.65; Qmp—设计洪峰流量(m3/s); V-流域平均汇流速度(m/s); L-自坝址断面至流域分水岭的主河长度(km),取1.39; J-河道坡降,取1.60%; m-汇流参数。 1/3流域特征值L/J=2.59<90,根据流域植被情况,下垫面条件属于II类情况, 经计算取m值0.39,再根据(1)(2)(3)式联合试算即可计算出各频率的洪峰流量。一般小二水库出险加固设计洪水计算结果见表2-7。 杭州浙大恒立水利水电勘测设计有限公司 12 表2-7 一般小二水库出险加固设计洪水汇总表 频率 项目 汇流时间 洪峰流量 24h洪水总量 单位 h m3/s 万m3 0.33% 2.0 13.7 23.5 0.5% 2.06 13.3 22.6 3.33% 2.28 9.2 15.4 5% 2.35 7.8 12.9 10% 2.48 6.3 10.9 20% 2.66 4.7 7.9 2.3.3 设计洪水合理性分析 (1)设计洪峰流量合理性分析 《XX省一般小二水库出险加固大坝安全技术认定综合评价报告》中,水库20年一遇洪峰流量为7.3 m3/s ,200年一遇洪峰流量为13.2 m3/s。本次计算成果与其相差较小,仅为0.75%~6.4%,在允许误差范围内,故此次计算洪水成果基本合理。 (2)设计洪水地区合理性分析 本次设计选择东坞弄水库对设计洪水进行合理性分析。东坞弄水库位于青山湖镇泉口村南面,坝址距离泉口村约0.7km,水库流域水系隶属南苕溪,坝址以上集雨面积0.22km2。 表2-8 设计洪水合理性检验表 项目 集雨面积(km2) 0.65 设计频率 0.33% 3.33% 0.33% 3.33% 从上表可知,设计频率越高,洪峰流量模数越大;相同频率情况,集雨面积越大,洪峰流量模数越小,均合乎一般规律。 洪峰流量(m3/s) 13.7 9.2 6.8 4.2 洪峰流量模数(m3/s.km2) 21.07 14.15 30.91 28.18 一般小二水库出险加固 东坞弄水库 0.22 杭州浙大恒立水利水电勘测设计有限公司 13 3 工程地质 3.1 概述 由于本项目规模较小,建设业主未对该水库进行地质勘察工作。在地质测绘并参考2003~2010年类似工程已有的地质勘察成果基础上,提交工程地质条件与评价,建议后期增加地质补勘工作。 3.1.1 水库原施工质量 坝基和岸坡处理:坝基和岸坡的清理达到设计和施工技术要求;防渗体基础及岸坡的开挖基本达到设计和施工技术要求。 坝体填筑:由于缺乏重型碾压机械设备,坝体填筑料压实质量一般,坝体存在不均匀沉降,导致部分坝体凹陷。 溢洪道:边坡稳定。 坝下输水涵管:由于缺乏钢筋,采用竹筋砼浇筑,坝下输水涵管质量无法满足现行规范要求,涵管与坝体接触有少量漏水。 3.1.2 坝址区域地质 (1)概况 流域地势总体趋势为西南高、东北低,地势微向东北倾斜。地貌形态为砂岩为主的高丘地貌,往下游东方向为山前冲积平原与冲积平原。 测区分布岩性主要为奥陶系砂岩。厚度65~447m。第四系全新统风化残坡积物(el-dlQ4),由粉质粘土,厚度一般1~2m。 本区位于万市桥复向斜东南侧,东北向构造清晰且发育。构造以节理为主,无较大的断层通过。物理地质现象以小型土质滑坡为主,无其它不良现象出现。测区内未发现较大断层分布。岩石风化一般,节理发育,岩层产状:NW270-300/NE∠350。 (2)水库渗漏 水库周边山体雄厚,两侧分水岭高程在100米以上,均为相对隔水岩体,未见和邻谷贯穿的渗漏地层分布,不存在渗漏通道。 本区地下水,主要有孔隙水和基岩裂隙水两种。孔水赋存于第四系松散堆积层孔隙中,基岩裂隙水赋存于基岩裂隙中,受大气降水补给,并排泄于溪流中。 (3)库岸稳定 杭州浙大恒立水利水电勘测设计有限公司 14 o o o 水库区基本为岩质库岸,稳定性良好,局部崩积-坡积层较厚地段在长期库水浸泡及水库水位的变动影响下,局部可能发生小规模的滑坡与坍岸,不会影响大坝运行安全。 (4)水库浸没 水库回水线附近没有城镇、工矿企业和大片农田,不存在浸没问题。 (5)水库地震 根据国家地震局编制的《中国地震动峰值加速度区划图》(2001年版),本区地震动峰值加速度为<0.05g,相应地震基本烈度小于Ⅵ度,可不设防。 3.2 工程地质条件及评价 3.2.1 主要建筑物工程质量评价 (1)挡水坝 坝基和岸坡的清理达到设计和施工技术要求;防渗体基础及岸坡的开挖基本达到设计和施工技术要求。由于缺乏重型碾压机械设备,坝体填筑料压实质量一般,坝体存在不均匀沉降,导致局部坝体凹陷。 各填筑土的分布及物理力学性质叙述如下: a上下游坝坡 上游坝坡部份使用干砌块石护坡,部份无护坡,局部塌陷。下游护坡为干砌块石,中等硬度,不易风化。 b坝身填土 由基岩上层残积含砾粘土与表层强风化层与开挖料填筑而成,稍密。含砾量一般50.0~65.0%,个别达75%,含砂量15~25%,粘粒含量8~10%,根据现场注水试验,渗透系数2-6×10-2cm/s,属强透水。 c心墙填土 由残坡积亚粘土填筑而成,粘土成土母质为砂岩,塑性指数约为12~15。含砾量一般15~25%,含砂量30~40%,粘粒含量40-45%,根据现场注水试验,渗透系数约3×10-4cm/s,属弱透水。心墙填土与基岩接触较好,不存在接触渗漏现象。 (2) 溢洪道 边墙、底板基础均为基岩,岩质为强风化砂岩,厚度约0.5m,节理较发育。 (3)坝下输水涵管 杭州浙大恒立水利水电勘测设计有限公司 15 由于缺乏钢筋,采用竹筋砼浇筑,坝下输水涵管质量无法满足现行规范要求,存在安全隐患,涵管与坝体接触有少量漏水。 3.2.2 主要建筑物工程地质条件及评价 (1)挡水坝工程地质条件及评价 河谷成“V”形,两岸山体第四系覆盖层厚度0.5-1.0m,岸坡稳定。坝址处地基为奥陶系砂岩,岸坡与河床基岩基本呈强化状,强风化层厚约1.5~2.5米,节理发育,呈中等透水状,基岩强风化层易成渗漏通道。 坝体心墙由残坡积亚粘土填筑而成,粘土成土母质为砂岩,塑性指数约为12~15。根据现场注水试验,渗透系数约3×10-4cm/s,属弱透水。心墙填土与基岩接触较好,不存在接触渗漏现象。坝址工程地质条件较好。 (2)溢洪道 边墙、底板基础均为基岩,岩质为强风化砂岩,厚度约0.5m,节理较发育,工程地质条件一般。建议将表层强风化挖除,基础置于弱风化基岩。 3.3 天然建筑材料 本工程所需的粘土可在下游对面山体挖取,土质以壤土为主,塑性指数约为12~15,运距2.5km。 工程区块石、砂砾料缺乏,须采用商品料。 3.4 结论与建议 (1)水库周边山体雄厚,不存在渗漏通道。 (2)水库区基本为岩质库岸,稳定性良好,不会影响大坝运行安全。 (3)水库回水线附近没有城镇、工矿企业和大片农田,不存在浸没问题。 (4)地震动峰值加速度为<0.05g,相应地震基本烈度小于Ⅵ度,可不设防。 (5)坝址处地基为奥陶系砂岩,岸坡与河床基岩基本呈强化状,强风化层厚约1.5~2.5m,节理发育,坝体心墙属弱透水,心墙填土与基岩接触较好,不存在接触渗漏现象。坝址工程地质条件较好。 (6)边墙、底板基础均为基岩,岩质为强风化砂岩,厚度约0.5m,节理较发育, 杭州浙大恒立水利水电勘测设计有限公司 16 工程地质条件一般。建议将表层强风化挖除,基础置于弱风化基岩。 (7)本工程所需的粘土可在下游对面山体挖取,土质以壤土为主,塑性指数约为12~15,运距2.5km。工程区块石、砂砾料缺乏,采用商品料。 杭州浙大恒立水利水电勘测设计有限公司 17 临安市齐毛坞水库除险加固工程初步设计报告 4 加固设计 4.1工程任务和规模 4.1.1工程任务 本工程主要任务是对一般小二水库出险加固大坝、溢洪道、输水设施及配套建筑物进行除险加固,解决水库遗留下来的安全隐患,配套各种功能设施,对库区环境进行保护和改善,建立和完善水库管理制度,以达到“工程安全、设施齐全、功能完备、管理高效、环境美丽”的高标准水库安全管理目标,充分发挥水库功能,为社会的可持续发展,全面建设小康社会服务。 除险加固后,一般小二水库出险加固的主要功能不变,仍是一座以灌溉为主,兼 有养殖、防洪功能的小(2)型水库,水库下游灌溉农田面积为500亩,防洪保护范围 包括横畈镇工业功能区。 除险加固后水库的正常蓄水位57.00m,设计洪水位57.78m,校核洪水位58.02m;坝顶高程59.34m,最大坝高13.47m,坝长86m,坝顶宽度为5.0m,水库加固后总库容为33.9万m3,正常库容为27.0万m3。 4.1.2工程规模 一般小二水库出险加固加固后总库容33.9万m3,正常库容27.0万m3,根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000),一般小二水库出险加固的工程等别为Ⅴ等,工程规模为小(2)型,主要建筑物挡水坝、溢洪道、放水涵管级别为5级,次要建筑物、临时建筑物为5级。由于水库下游人口密集,地理位置比较重要,因此本阶段水库设计洪水标准采用30年一遇(P=3.33%),校核洪水标准采用300年一遇(P=0.33%)。 4.1.3调洪演算和洪水计算 (1)调洪演算 水库溢洪道为不设闸门的正槽实用堰,布置在大坝左侧。溢洪道进口宽7.9米,进口底板高程57.00m。 本水库坝址以上集雨面积较小,水库库容也较小,对洪水的调节能力弱,洪水主要受入库洪峰流量控制,故本次设计不进行调洪计算,直接以入库流量作为下泄洪峰流量,计算得洪水位。 杭州浙大恒立水利水电勘测设计有限公司 18 临安市齐毛坞水库除险加固工程初步设计报告 (2)洪水计算 根据溢流堰断面形式,本次设计采用实用堰流公式来计算水库泄流能力,计算公式如下: Qm1sB2gH02 式中:m-流量系数,本次取0.40; 31-侧收缩系数,取0.96; s-淹没系数,取1.0; B-溢流段计算宽度,取7.9m。 H0-溢流堰堰顶作用水头,m。 计算得水位~泄量关系曲线见表4-1。 表4-1 水位~泄流量成果表 高程(m) 57.0 57.2 57.4 57.6 57.8 58.0 泄流量(m3/s) 0.00 1.20 3.40 6.25 9.61 13.44 高程(m) 58.2 58.4 58.6 58.8 59.0 59.2 泄流量(m3/s) 17.66 22.26 27.19 32.45 38.01 43.85 本次计算不考虑上游水库对天然洪水的调蓄作用,直接采用天然洪水作为入库洪水。当库水位达57.00m时,溢洪道开始泄洪。经计算得到水库30年一遇、300年一遇水位成果见表4-2。 表4-2 水位计算成果表 项目 洪峰流量(m3/s) 流量水头(m) 最高库水位(m) (3)灌溉用水流量计算 水库灌溉下游农田500亩,本灌区水稻为单季稻,灌水定额按照100m3/亩估算,灌水延续时间10d,每天灌水24h,渠系水利用系数0.8。则灌溉所需要的引用流量: 杭州浙大恒立水利水电勘测设计有限公司 19 3% 9.2 0.78 57.78 0.3% 13.7 1.02 58.02 临安市齐毛坞水库除险加固工程初步设计报告 Q灌=500×100/(10×24×3600×0.8)=0.07m3/s。 根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000),本工程规模仍为小(2)型水库,工程等别为V等。 4.2主要加固项目 《XX省一般小二水库出险加固大坝安全技术认定综合评价报告》对一般小二水库出险加固大坝的安全技术认定结论: 水库大坝防洪标准安全等级为C级;渗流稳定安全等级为B级;结构稳定安全等级为B级。一般小二水库出险加固大坝为三类坝。 根据安全认定,本次除险加固工程的主要项目如下: (1)加高大坝,全面修整上、下游坝坡,对上、下游坝坡进行培厚放缓,并进行护坡,坝趾处新建排水棱体; (2)对溢洪道导墙及底板进行修整加固,出口处增设消能防冲设施; (3)封堵坝底篾笼素砼圆涵放水设施,新建虹吸管放水设施,对涵管周边的坝体进行补强处理。 (4)大坝增设位移和沉降观测点,坝脚设量水堰等观测设施。 (5)新建水库管理房,并架设供电线路,满足水库防汛调度及管理要求。 (6)对大坝进行白蚁防治。 4.3 设计依据 4.3.1工程等别与建筑物级别 一般小二水库出险加固加固后总库容33.9万m3,根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252—2000),确定工程等别为Ⅴ等,永久性水工建筑物级别为5级。 水库位于横畈镇雅观村,水库距横畈镇2.5km,距区约16km。根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252—2000),由于水库下游人口密集,地理位置比较重要,本次设计各建筑物洪水标准取上限,详见表4-3。 杭州浙大恒立水利水电勘测设计有限公司 20 临安市齐毛坞水库除险加固工程初步设计报告 表4-3 建筑物等级及防洪标准 永久建筑物 挡水坝 建筑物级别 5 防洪标准 设计 30 校核 300 溢洪道 5 30 300 本工程消能防冲建筑物设计洪水重现期取10年,临时性建筑物设计洪水重现期取5年。 根据国家地震局编制的《中国地震动峰值加速度区划图》(2001年版),工程区地震动峰值加速度小于0.05g,相应地震基本烈度小于Ⅴ度。按照SL203-97《水工建筑物抗震设计规范》的规定,本工程不进行抗震计算。 4.3.2设计规范 《水利水电工程初步设计报告编制规程》(DL5021-93); 《防洪标准》(GB50201-94); 《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000); 《水利水电工程设计洪水计算规范》(SL44-93); 《小型水利水电工程碾压式土石坝设计导则 》(SL1-96); 《碾压式土石坝设计规范》(SL274-2001); 《水工隧洞设计规范》(SL279—2002); 《溢洪道设计规范》(SL253-2000); 《水利水电工程建设征地移民设计规范》(SL290—2003); 《村镇供水工程技术规范》(SL310—2004); 《道路设计规范》(JTJ011—94); 4.4 工程总体布置 一般小二水库出险加固除险加固工程除放水涵管为必须改造的建筑物外,其余挡水坝、溢洪道等建筑物位置基本不变,仅在原建筑物的基础上进行除险加固,工程总布置如下: (一)大坝 (1)坝顶高程59.34m,宽5.0m,新建20cm厚泥结石路面;坝轴线不变,坝顶上、 杭州浙大恒立水利水电勘测设计有限公司 21 临安市齐毛坞水库除险加固工程初步设计报告 下游侧设路肩,路肩断面0.35×0.2m; (2)大坝迎水坡坡度为1:2.0,采用12cm厚C20砼预制块护坡,预制块下铺设20cm厚碎石垫层;迎水坡46.80m高程以下为4.6m宽抛石平台;迎水坡坝顶至抛石平台设一道1.5m宽踏步; (3)大坝背水坡坡度为1:2.0 ,采用C20砼预制块与草皮结合的型式进行护砌;背水坡设两级马道,其中一级马道高程56.00m,宽1.50m,二级马道高程48.50m宽1.50m,二级马道以下新建干砌块石排水棱体,棱体上游侧坡度1:1.0,下游侧坡度为1:1.5,棱体外侧设90cm厚反滤层,由内至外依次是30cm厚小卵石、30cm厚小砾石、30cm厚粗砂;排水棱体下游侧设C20砼排水沟,排水沟过水断面0.6×0.4m;背水坡坝顶至二级马道设一道1.5m宽踏步;背水坡与两岸山体交界处新建C20砼排水沟,排水沟过水断面为0.6×0.4m。 (二)溢洪道 溢洪道由进口控制段、渐变槽段、泄槽段、消能段以及出水渠段组成,全长76.0m。 (1)进口控制段长2.6m,其中溢流堰堰前1.9m为倒坡型式,i=0.42,溢流堰顺水流方向长0.7m,宽7.9m,堰顶高程57.00m,进口控制段底板采用C20砼衬砌,边墙临水侧直立,采用M7.5浆砌石衬砌; (2)渐变槽段长4.8m,i=0.40,底宽由7.9m渐变至4.0m,渐变槽段为矩形过水断面,,底板采用C20砼衬砌,边墙采用M7.5浆砌石衬砌; (3)泄槽段首端接渐变槽段,总长21.2m,i=0.039,为梯形过水断面,底宽4.0m,边墙临水侧坡度为1:0.3,采用M7.5浆砌石衬砌,底板采用C20砼衬砌; (4)消力池采用底流消能型式,池长6.0m,底宽4.0m,边墙临水侧直立,采用M7.5浆砌石衬砌,底板采用C20砼衬砌。 (5)出水渠段上游接消力池,底宽4.0m,全长41.4m,共分三段,一级渠道为平直段,i=0,二级渠道i=0.24,三级渠道i=0.11,与下游水塘连接。 (三)放水设施 (1)废除原坝体篾笼素砼涵管,并采用C20砼封堵,同时对原涵管周边坝体做灌浆补强处理; (2)新建虹吸管输水,布置于桩号0+067.7m处; (3)虹吸管管材选用Q235钢,总长66.1m,管内径0.30m,壁厚6mm; 杭州浙大恒立水利水电勘测设计有限公司 22 临安市齐毛坞水库除险加固工程初步设计报告 (4)虹吸管采用坝外明管型式,转弯处设置C20砼镇墩,镇墩之间隔4~5m设置M7.5浆砌石支墩; (5)虹吸管进口设C20砼进水池,进水口管中心线高程为48.15m,虹吸管驼峰处管中心线高程为53.35m;出口设C20砼出水池,出水管中心线高程为47.62m; (四)观测设施 (1)坝体沉降位移观测 在大坝周边合适基岩位置上各设置1个水准基点、1个校核基点;在坝顶增设坝体沉降位移观测点3个; (2)坝体渗流观测 在坝下游排水棱体后设排水沟和三角形量水堰,以观测坝体渗流情况; (3)库水位观测 在大坝上游坝坡踏步右侧布置一排水位尺,对库水位进行观测,水位尺共计8个; (五)其他 (1)大坝右岸新建一座46.5m2的水库管理房。 (2)对水库大坝右侧上坝道路予以拓宽、整平,拓宽后路宽5.0m,路面采用泥结碎石路面。 4.5 加固设计 4.5.1挡水建筑物 4.5.1.1坝顶高程计算 根据《碾压式土石坝设计规范》(SL274~2001)的规定,坝顶超高按下式计算 Y= R+e+A 式中:Y—坝顶超高,m; R—最大波浪在坝坡上的爬高,m; e —最大风雍水面高度,m; A—安全加高,m。 (1)波浪爬高计算 水库除险加固后的正常蓄水位为57.00m,设计洪水位为57.78,m,校核洪水位为58.02m。 杭州浙大恒立水利水电勘测设计有限公司 23 临安市齐毛坞水库除险加固工程初步设计报告 根据《碾压式土石坝设计规范》(SL274-2001),采用官厅公式计算正常、设计和校核工况时的波浪爬高(R5% 、R0.5%)及风雍高(e5%、e0.5%)。 平均波高、平均波长按官厅水库公式计算: gh1/12gD0.0076W2W2W 1/3gLm1/2.15gD0.331W22WW1/3.75 gD20~2502W式中:h——当时,为累计频率5%的波高h5% ,m; gD250~10002W 当时,为累计频率10%的波高h10% ,m; Lm——平均波长,m; W——计算风速,m/s;库区多年最大平均风速13.0 m/s。 正常与设计工况W=1.5V=1.5×13=19.5m/s,校核工况W=V=13.0m/s。 D——风区长度,D=512m; g——重力加速度,取9.81m/s; hm——平均波高,m。 经计算得: h5%正=0.5m Lm正=6.424m h5%设=0.5m Lm设=6.424m h5%校=0.328m Lm校=4.280m 根据设计规范, hm/Hm<0.1时(Hm为水域平均水深),查表得h5%/hm=1.95,得 hm正=0.279m,hm设=0.279m,hm校=0.168m; 波浪平均爬高计算: 2 RmKKKw1m2hmLm 式中 Rm——平均波浪爬高,m; Kβ——斜向来波折减系数,取1.0; m——单坡的坡度系数,取2.0; 杭州浙大恒立水利水电勘测设计有限公司 24 临安市齐毛坞水库除险加固工程初步设计报告 K△——斜坡的糙率渗透性系数,为砼预制块护坡,取0.9; Kw——经验系数,查表得:设计1.00,校核1.06; hm ——平均波高,hm设=0.279m ,hm校=0.168m; Lm——平均波长,Lm设=6.424m,Lm校=4.280m。 经计算得平均爬高值为: Rm正=0.573m,Rm设=0.573m,Rm校=0.341m; 根据《碾压式土石坝设计规范》(SL274—2001)得,5级坝设计波浪爬高值采用累积频率为5%的爬高值R5%。根据平均波高与坝迎水面前水深的比值和相应的累积频率P(5%),查表得:正常和设计条件下:RP/Rm=1.84,校核条件下:RP/Rm=1.84; 因此设计波浪爬高值为: RP=5%=1.0m (正常工况),RP=5%=1.0m (设计工况),RP=5%=0.628m(校核工况) (2)风雍高度计算 风壅水面高度按下列公式计算: KW2Decos2gHm 式中: e——计算点处的风壅水面高度,m; W——计算风速,设计风速W设=19.5m/s,校核风速W校=13m/s; D——风区长度; D=512m; Hm——水域平均水深,取11.13m; K——综合摩阻系数,取3.6×10-6; β——计算风向与坝轴线法线的夹角,(0)。 经计算得平均爬高值为: e设=0.0032m,e设=0.0032m,e校=0.0014m; (3)坝顶安全超高 根据《碾压式土石坝设计规范》(SL274-2001),查规范表5.3.1得到安全超高: A正常= 0.5m; A设计= 0.5m; A校核= 0.3m。 (3)坝顶高程计算 杭州浙大恒立水利水电勘测设计有限公司 25 临安市齐毛坞水库除险加固工程初步设计报告 将上述各值代入坝顶超高公式,得 Y正常=1.0+0.0032+0.50=1.56; Y设计=1.0+0.0032+0.50=1.56; Y校核=0.628+0.0014+0.30=0.93; 因此,各工况下坝顶高程为: 正常工况:Z正常=57.00+1.56=58.56m 设计工况:Z设计=57.78+1.56=59.34m 校核工况:Z校核=58.02+0.93=58.95m 经计算,正常蓄水位条件下坝顶高程58.56m,设计洪水位条件下坝顶高程59.34m,校核洪水位条件下坝顶高程58.95m,则本次设计坝顶高程取三者最大值59.34m。 一般小二水库出险加固现状坝顶高程58.37 m,心墙顶高程57.97m。根据《碾压式土石坝设计规范》(SL274-2001),正常运用条件下,心墙顶高程在正常蓄水位或设计洪水位以上的超高为0.6~0.3m,非常运用条件下,心墙顶高程不应低于校核洪水位高程,经计算心墙顶高程应达到58.08m才满足规范要求,因此,一般小二水库出险加固大坝防洪能力不满足设计30年一遇和校核300年一遇的洪水标准。 4.5.1.2坝顶处理 现状坝顶高程为58.37m,低于设计洪水位要求的坝顶高程59.34m,不能满足设计30年一遇和校核300年一遇洪水标准。本次设计拟采用拓宽溢洪道溢流堰宽度的方案使现状坝顶高程58.37m满足防洪要求,但是,根据坝顶高程计算结果可知,现状大坝坝高已不满足正常蓄水位条件下所要求的坝顶高程58.56m,因此,拓宽溢洪道溢流堰宽度降低坝顶高程的方案不可行。 故本次设计决定增加坝顶高程至59.34m,坝顶宽度5.0m,新建20cm厚泥结石路面;坝顶上、下游侧设路肩,路肩断面0.35×0.2m。 4.5.1.3防渗体处理 现状心墙顶高程57.97m,低于设计洪水位所要求的58.08m,本次设计决定将心墙加高至高程58.08m ,使之满足规范要求。心墙顶宽3.0m,粘土回填,压实度大于0.96。,粘土回填之前须在原心墙顶开挖底宽2.0m,深0.5m,两侧边坡1:1的浅槽,原心墙土开挖料可用于上下游坝坡的土方填筑。 4.5.1.4坝坡处理 杭州浙大恒立水利水电勘测设计有限公司 26 临安市齐毛坞水库除险加固工程初步设计报告 本工程现状大坝迎水坡坡度为1:1.91,未铺设护坡材料;背水坡坡度从上到下分别为1:1.85、1:1.25、1:1.45,设有两级马道,其中一级马道高程56.00m,二级马道高程50.23m,第一级马道以上未铺设护坡材料,以下为块石护坡,坝脚未设排水棱体。 本次设计拟对上下游坝坡进行全面修整,同时进行护坡。上下游坝坡坡比均为1:2.0,迎水坡坝脚为抛石平台;背水坡设两级马道,其中一级马道高程56.00m,宽1.50m,二级马道高程48.50m,宽1.50m,二级马道以下新建干砌块石排水棱体,排水棱体后设排水沟,背水坡与两岸山体交界处新建C20砼排水沟。 根据护坡方案的具体情况,进行方案比较,详见表4-4。 表4-4 护坡方案比较表 方案 干砌石护坡 干砌石护坡是最常见的护坡类型,排水效果明显,能达到较好的抗冲刷、防止土料流失效果。 C20砼预制块护坡 草皮护坡 护坡结构整齐,抗冲刷草皮护坡是最常见的护坡类和防止土料流失效果明型,具有一定的保土效果,排显,排水一般。 水、抗冲刷效果一般。 护坡效果 施工难易 当地材料情况 外观效果 工程相对投资比 常见形式,已积累丰富的施工经验,砌筑相对方便。 外购 衬砌后,坡面整齐,面貌有改观。 6 砌筑要求整齐,需要经常见形式,施工容易。 验丰富、熟练的施工队伍。 外购 外购 衬砌后,坡面较整齐、属于一般的传统型护坡。 美观。 10 1.55 注:表中指坝坡单位面积(m2)护坡的相对投资比 从上表可以看出C20砼预制块护坡形式虽然投资略高,但防止土料流失、抗冲刷的效果较好,比较美观,而且近年来在各种工程中已得到了广泛的应用,考虑到水库的实际情况,大坝上游坡常年浸没在水中,受到水流、波浪冲刷较严重,故大坝上游坡全部采用C20砼预制块护坡;大坝下游坡要求采用能抗冲、排水,在外观上又最能体现大坝风貌的方案,采用C20砼预制块护坡与草皮护坡相结合的形式既美观又具有一定的生态效果,较合适。 4.5.1.5坝体渗流稳定分析 渗流分析的主要内容是分析坝体和坝基的渗流量、出逸坡降及浸润线的位置,通过分析渗流量的多少及出逸坡降的大小判断坝体的渗流稳定性问题。 杭州浙大恒立水利水电勘测设计有限公司 27 临安市齐毛坞水库除险加固工程初步设计报告 a.采用程序及计算方法 本水库渗流稳定分析计算采用北京理正岩土计算系列软件5.11版《渗流分析计算》有限元法进行计算。 b.计算工况 根据洪水计算成果可知正常蓄水位为57.00m,设计洪水位57.78m,校核洪水58.02m。本工程为小(2)型水库,结合规范选定计算工况为: 工况一:上游库水位为正常蓄水位57.00m,下游无水。 工况二:上游库水位为设计洪水位57.78m,下游无水。 工况三:上游库水位为校核洪水位58.02m,下游无水。 表4-5 坝体材料物理参数特性表 参数 水平渗透系3容重(kN/m) 岩性 数(cm/s) 垂直渗透系数(cm/s) 有效应力 C (KPa) ①砂卵砾石层 ②坝体砂壤土 ③粘土 c.计算成果 表4-6 现状大坝各工况大坝单宽流量成果: 工况 正常蓄水位 设计洪水位 校核洪水位 d.成果分析 上游水位(m) 57.00 57.78 58.02 渗流量m3/d 1.04 1.15 1.20 22 19 19.4 3.0×10-2 2.6×10-2 3.0×10-4 3.0×10-2 2.6×10-2 3.0×10-4 0 10 22 Φ(·) 35 25 20 出逸点渗透比降 0.22 0.26 0.30 由表4-6中数据可知现状大坝各工况下单宽渗流量较小,大坝出逸点渗透比降均小于土体允许渗透坡降,满足规范要求。 4.5.1.6坝体边坡稳定分析 杭州浙大恒立水利水电勘测设计有限公司 28 临安市齐毛坞水库除险加固工程初步设计报告 a.采用程序及计算方法 坝坡稳定分析程序采用北京理正岩土计算系列软件5.11版《边坡稳定分析》复杂土层土坡稳定计算。 根据《小型水利水电工程碾压土石坝设计导则》(SL1—96)的规定,心墙坝的稳定计算可按刚体极限平衡理论采用瑞典圆弧法进行计算。采用瑞典圆弧法计算时,坝坡抗滑稳定安全系数在正常运用条件下不小于1.15,非常运用条件下不小于1.05。 瑞典圆弧法计算公式: C•secWD•cosD•sinUAWD•sinMRkvhs1hvc0a•z•sec•tg 式中: R0—滑弧半径; —水平向地震惯性力(McDh)对圆心的力矩; Mc/R0Dh•cosaDh•h/2R0h—某一土条的总高度; DD—某一土条的水平(垂直)地震力总合。按《水工建筑物抗震设 hv计规范》规定数据采用; a—土条底面中点处切线与水平线的夹角; Z—坝坡外水位高出土条底面中点的距离,采用总应力法,此项为零; r0—水容重(=1); Us—在条块底面中点处的孔隙水压力值,采用总应力法,此项为零; C、—土的物理强度指标,根据采用的计算方法确定; WW—计算抗滑滑动力时单位宽度土条的重量。 khb.计算工况 因本工程为除险加固工程,只计算稳定渗流期(正常蓄水位和校核洪水位时)的下游坝坡稳定计算。 工况一、上游为正常蓄水位,下游无水时,稳定渗流期的下游坝坡稳定; 工况二、上游为校核洪水位,下游无水时稳定渗流期的下游坝坡稳定。 杭州浙大恒立水利水电勘测设计有限公司 29 临安市齐毛坞水库除险加固工程初步设计报告 工况三、上游由校核洪水位骤降至正常蓄水位,水位降落期的上游坝坡稳定。 c.计算成果 表4-7 各计算工况坝坡稳定计算成果表 计算工况 工况一 工况二 工况三 安全系数 加固前 加固后 1.147 1.036 1.102 1.371 1.326 1.252 规范要求安全系数 1.15 1.05 1.05 根据表4-7,现状大坝在校核洪水位工况下坝坡的抗滑稳定安全系数未能满足规范要求,所以,本次设计考虑对上下游坝坡进行了培土加厚,从表4-7可知,加固后各工况下坝坡的抗滑稳定安全系数均能满足规范要求。 4.5.1.7 白蚁防治 根据现场调查以及水库附近村民反映:坝体发现有白蚁出没,存在白蚁危害的隐患。故要求在发现白蚁危害处,设法发现蚁路,或找到蚁巢。首先将灭蚁粉剂尽量能够喷洒到蚁巢内或蚁路内的白蚁身上,使其能够相互传染毒性,达到灭治效果。 对坝体的白蚁灭治,可采用熏烟毒杀法。先将药剂放入密封的烟剂燃烧筒内,然后燃烧筒内的烟雾通过蚁路灌入蚁巢内,每次熏烟7-8min,连续3-5d,白蚁即可全部杀死。在蚁群分飞的季节,于坝外开始进行诱杀白蚁行动,据坝15-30m外采用黑光灯(或汽油灯、煤油灯),灯下设盛水盆,盆四周2m范围内撒上灭蚁药物,水面上滴上火油,以杀灭跌落盆内的有翅成虫。 白蚁防治的具体操作方法按照《土坝的养护与修理》中所述的方法实施。 4.5.2泄水建筑物 现状溢洪道为不设闸门的正槽实用堰,全程均为土质山体开挖成形,除靠近大坝坝体有一部分块石挡墙外,其余底板及导墙无任何衬砌。泄槽段底板和导墙冲刷、磨蚀严重,导墙两侧有少量坍塌现象。泄槽段出口处未设消能工,水流直接顺山体冲向下游河道。 现状溢洪道进口宽7.9米,堰顶高程57.00m,溢洪道全长约29m,泄槽段底宽约4.0m。 本次设计在现状溢洪道的基础上对底板及边墙进行加固,加固后溢洪道由进口控制段、渐变槽段、泄槽段、消能段以及出水渠段组成,全长76.0m。进口控制段长2.6m,其中溢流堰堰前1.9m为倒坡型式,i=0.42,溢流堰顺水流方向长0.7m,宽7.9m,堰顶 杭州浙大恒立水利水电勘测设计有限公司 30 临安市齐毛坞水库除险加固工程初步设计报告 高程57.00m,进口控制段底板采用C20砼衬砌,边墙临水侧直立,采用M7.5浆砌石衬砌,顶宽70cm,基础为30cm厚C20砼;渐变槽段长4.8m,i=0.40,底宽由7.9m渐变至4.0m,渐变槽段为矩形过水断面,边墙采用M7.5浆砌石衬砌,顶宽70cm,基础为30cm厚C20砼,渐变槽段底板采用C20砼衬砌;泄槽段上游接渐变槽段,总长21.2m,i=0.039,底宽4.0m,边墙临水侧直立,采用M7.5浆砌石衬砌,顶宽70cm,基础为30cm厚C20砼,其中桩号溢右0+004.60~溢右0+010.00段边墙顶高程为59.34m,泄槽段底板采用C20砼衬砌;消力池采用底流消能型式,池长6.0m,底宽4.0m,边墙临水侧直立,采用M7.5浆砌石衬砌,顶宽70cm,基础为30cm厚C20砼,消力池与出水渠衔接部位受下泄水流直接冲击,因此,此段边墙采用C20砼衬砌,消力池底板采用30cm厚C20砼衬砌。出水渠段上游接消力池,全长41.4m,为矩形过水断面,底宽4.0m,底板采用C20砼衬砌,边墙采用M7.5浆砌石衬砌,顶宽70cm,基础为30cm厚C20砼。 (1) 渐变槽段水力计算 为了使溢流堰安全泄洪而不受尾水阻碍,渐变槽底坡坡度i应大于临届底坡ik,此种情况下,渐变槽起始断面的水深h1hk,hk为临界水深。 q2Q=13.7m/s, b=7.9m,=1.05, hk30.69m。 g3 渐变槽末端断面水深采用下面的能量守恒公式计算: E1iLE2hf 式中:E1、E2——渐变槽首末两段面能量(m); E1h1v122g,E2h2v222g; hf——渐变槽首末两段面之间的能量损失(m);hfv2LCR2 ; i——渐变槽底坡坡度; v1、v2及 h1、h2R及C为两段面的平均流速、平均水力半为两段面的流速与水深,v、径和平均谢才系数,为不均匀系数。 由于渐变槽首端水深即为临界水深为已知条件,故通过上面能量守恒公式,假设渐变槽末端水深 h2,经过试算,得出 h20.49m。 (2)泄槽段水面线计算 杭州浙大恒立水利水电勘测设计有限公司 31 临安市齐毛坞水库除险加固工程初步设计报告 泄槽水面线根据能量方程,用分段求和法计算,起始断面水深采用渐变槽末端水深 h1=0.49m,计算公式如下: (h2cosl1222nvJ=4/3 R2v222g)(h1cos1v122g) ij式中: Δl1-2——分段长度; h1、h2——分段始、末断面水深; v1、v2——分段始、末断面平均流速; α1、α2——流速分布不均匀系数,取1.05; θ——泄槽底坡角度; i——泄槽底坡,i=tanθ; J——分段内平均摩阻坡降; n——泄槽槽身糙率系数,取0.017; V——分段平均流速,V=(v1+v2)/2; R——分段平均水力半径,R=(R1+R2)/2。 表4-8 溢洪道泄槽水面曲线及边墙高计算成果表 单位:m 桩号 0+000.00 0+002.20 0+002.60 0+007.40 0+017.40 0+028.60 设计底高程m 56.20 57.00 57.00 55.06 .67 .24 P=0.33% 水面高程m 58.02 58.02 57.69 55.55 55.16 .74 水深m 1.82 1.02 0.69 0.49 0.49 0.50 设计边墙顶高程m 58.52 58.52 58.52 56.06 55.67 55.24 安全超高 0.50 0.50 0.83 0.51 0.51 0.50 (3)消能段计算 本次设计溢洪道消力池按P=10%洪水标准(Q=6.3m3/s)进行计算,采用底流消能,过水断面为矩形,泄槽末端直接与消力池连接,则泄槽末端水深即视为收缩断面水深(第 杭州浙大恒立水利水电勘测设计有限公司 32 临安市齐毛坞水库除险加固工程初步设计报告 一共轭水深)h,水跃前后共轭水深可按下面的公式计算: h'h2'''q218'31gh 式中:h'——跃前收缩断面的水深或第一共轭水深(m);h'0.50m。 ; h''——跃后断面水深或第二共轭水深(m) 初步拟定消力池底宽4.0m,经计算得,h''0.79m。 自由水跃长度的计算可按公式: L9.4h'(Fr11) 式中:Fr1——收缩断面弗劳德数Fr1v1; gh1经计算,L1.988m,本次设计取消力池长度等于水跃长度,取Lk2.0m 。 消力池深度可按下式计算:dh''ht 式中:——淹没系数,一般取1.05~1.1; ht——下游水深(m),经试算,得ht0.53m; 经计算,得d0.29m。本次设计池深取0.3m。 所以,本次设计消力池底宽4.0m,池长2.0m,池深0.3m。 4.5.3输水建筑物 4.5.3.1输水建筑物方案比较 一般小二水库出险加固放水设施为坝底涵管,用启闭机控制放水,位于大坝右侧,无启闭机房。坝底涵管为篾笼素砼圆涵,内径0.23m,长52.0m。 篾笼素砼涵管至今已经运行31年,趋于老化,断裂风险大,安全可靠性差。据水库管理人员介绍,放水涵管存在漏水情况,导致坝体涵管出口附近长期存在渗水现象。因此,应废除坝下篾笼素砼放水涵管,采用合适的放水设施。 一般情况下,放水设施可采用隧洞放水与虹吸管放水两种型式。 虹吸管放水型式具有“安装快速、运行稳定、水库平安”的特点。 安装快速——虹吸设备安装速度快,施工工期短,不影响除险加固工程正常进行,不影响水库正常蓄水。虹吸管充水时间短、速度快。 运行稳定——运行水流稳定。 杭州浙大恒立水利水电勘测设计有限公司 33 临安市齐毛坞水库除险加固工程初步设计报告 水库平安——能够消除竹筋砼涵管隐患,保证水库安全运行。 隧洞放水型式技术已经相当成熟,已经在多处水库中采用。 经实地考察,本地区分布岩性主要为奥陶系砂岩,厚度65~447m。第四系全新统风化残坡积物(el-dlQ4),由粉质粘土,厚度一般1~2m,有合适的进出口位置,有条件布置输水隧洞,但是,输水隧洞方案施工期较长,费用较高。由于一般小二水库出险加固大坝最大坝高只有12.5m,选用虹吸管输水型式比较经济实用,运行管理也比较方便。经定性分析比较,本工程下游输水方式采用虹吸管输水型式。 4.5.3.2原放水设施的处理 原放水涵管为篾笼素砼涵管,内径0.23m,全长为52.0m,要求进行封堵处理。涵管封堵方案如下: 在老涵管的进、出口处以1:1的坡比开挖,挖开老涵管的进、出口,首先在老涵管进出口位置处封堵2m左右砼堵头,要求进口位置预留泵送砼孔口,出口位置预埋出气管;然后从进口对涵管全长进行充填式灌注泵送砼。 涵管中部及周边的土体:由于涵管渗漏造成周边心墙土体抗渗能力降低,故在涵管周边位置一定范围内对坝体心墙土进行补强灌浆,先根据涵管进、出口位置定位涵管中心线,而后沿坝轴线方向在坝顶涵管中心线附近布置3排灌浆孔,布置如下:坝轴线以上1.0m布置7个孔,坝轴线处布置6个孔,坝轴线以下1.0m布置7个孔,孔距2.0m,排距1.0m,梅花形布置,对涵管周边的心墙土体进行补强灌浆,采用水泥粘土浆,灌浆压力不宜超过0.3Mpa。 涵管末端及周边的土体:出水口附近存在明显渗水现象。本次设计拟在施工中挖除涵管末端长5.0m左右坝体,推查渗漏情况。 4.5.3.4输水建筑物结构布置 根据现场实地踏勘,坝后有一座水塘,考虑到坝中的位置无法布置虹吸管出水池,因此本次设计将虹吸管布置于桩号0+067.7m处,虹吸管出水池可以布置在坝后右岸山坡平坦处。 虹吸管设计方案为:虹吸管管材选用Q235钢,表层进行镀锌防腐处理,管路总长66.10m,管内径0.30m,壁厚6mm。虹吸管采用坝外明管型式,转弯处设置C20砼镇墩,镇墩之间隔4~5m设置一M7.5浆砌石支墩(详见虹吸管设计图)。进口设C20砼进水池,进水口管中心线高程为48.15m,虹吸管管路中的最高部分为驼峰顶部,驼峰顶部高程以 杭州浙大恒立水利水电勘测设计有限公司 34 临安市齐毛坞水库除险加固工程初步设计报告 死水位(48.0)+5.5m高程为限,虹吸管驼峰处管中心线高程定为53.35m,出口设C20砼出水池,出水管中心线高程为47.62m。 ①虹吸式放水设备供水能力复核。 复核按最不利条件进行:即上游水位为48.0m,即死水位时,进水口管中心线高程为48.15m,出水口管中心线高程为47.62m,虹吸管管道糙率系数n取0.011,虹吸管局部水头损失系数Σζ直角拐弯取1.0,非直角拐弯取0.55,本次设计虹吸管Σζ=1+0.55×4=3.2,计算公式如下: Qcd242gz ,c1Ld 式中:Q—通过流量,m3/s; d—管径,虹吸管管径0.30m; z—上下游水位差,0.53m; L—管长,虹吸管管长66.10m; μc—流量系数。 经计算,虹吸管放水能力为0.08m3/s,大于库区灌溉及饮用水总需求水量0.07m3/s。 ②虹吸式放水管驼峰顶部真空度复核。 本次设计虹吸管允许真空度hv=8m,根据能量方程 l1l2v2 Z1Z2(')2g2gd2gP1P21v122v2211/68g CR 2nCZ1=0,Z2= hs=5.5m,l1=11.33m,l2=31.95m,P1=Pa PaP2 l1l2v2hs()=5.92<8m,小于允许真空度,符合要求。 d2g杭州浙大恒立水利水电勘测设计有限公司 35 临安市齐毛坞水库除险加固工程初步设计报告 4.5.4 主要工程量汇总 编号 (一) 1 2 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 (二) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 大坝工程 坝体表面杂草清除 坝顶及上下游坝坡砂壤土填筑 坝顶泥结石路面 坝顶上、下游侧及马道部位C20砼路肩 坝顶C20填充砼 心墙粘土填筑 C20砼六角预制块护坡(上下游坡) 护坡碎石垫层(上下游坡) 下游砼框格草皮护坡 下游坝坡种植土回填 C20砼格埂 坝上游抛石平台 C20砼护脚 排水棱体土方开挖 干砌块石排水棱体 棱体表面条石砌筑 排水棱体反滤层 上下游坝坡C20砼台阶 坝坡及坝脚C20砼排水沟 排水沟碎石垫层 溢洪道工程 土方开挖 石方开挖 开挖料回填 泄槽段边墙背水坡粘土填筑 进口控制段C20砼底板衬砌 进口控制段M7.5浆砌石边墙 原块石挡墙拆除 渐变槽段C20砼底板衬砌 渐变槽制段M7.5浆砌石边墙 泄槽段C20砼底板衬砌 36 项目名称 单位 工程量 m2 m3 m2 m3 m3 m3 m3 m3 m2 m3 m3 m3 m3 m3 m3 m3 m3 m3 m3 m3 3616 5161 452 26 53 168 368 432 870 331 45 820 50 276 259 45 203 30 68 18 m3 m3 m3 m3 m3 m3 m3 m3 m3 m3 113 957 672 86 39 12 25 15 19 53 杭州浙大恒立水利水电勘测设计有限公司 临安市齐毛坞水库除险加固工程初步设计报告 编号 11 12 13 14 15 16 17 (三) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 (四) 1 2 3 4 项目名称 泄槽段M7.5浆砌石边墙 消力池段C20砼底板衬砌 消力池段M7.5浆砌石边墙 消力池段C20砼边墙 出水渠段C20砼底板衬砌 出水渠段M7.5浆砌石边墙 边墙C20砼压顶 输水工程 C20砼坝内埋管进、出口封堵 涵管进、出口段土方开挖 涵管出口段砂壤土回填 涵管周边坝体造孔 涵管周边坝体灌浆 涵管封堵(细骨料砼) 虹吸管坝顶土方开挖 虹吸管坝顶心墙粘土回填 虹吸管坝顶砂壤土回填 穿坝虹吸管外包C20砼 止水环C20砼 止水环碎石垫层 C20砼进水池挡墙 进、出水池C20砼池底板 C20砼出水池挡墙 C20砼镇墩 M7.5浆砌石支墩 C20砼支墩基础 操作柜C20砼底板 阀门箱M7.5浆砌石基础 交通工程 土方开挖 石方开挖 路基开挖料填筑 泥结石路面厚200 37 单位 m3 m3 m3 m3 m3 m3 m3 工程量 78 19 37 21 201 145 13 m3 m3 m3 m m m3 m3 m3 m3 m3 m3 m3 m3 m3 m3 m3 m3 m3 m3 m3 16 320 263 284 284 5 366 257 80 5 2 1 18 1 22 11 1 4 1 2 m3 m3 m3 m2 572 1431 22 5723 杭州浙大恒立水利水电勘测设计有限公司 临安市齐毛坞水库除险加固工程初步设计报告 4.6 上坝道路 水库大坝右侧有一宽度为3m左右的上坝道路,通往雅观村,道路长度约1090m,路面为泥结碎石路面,目前路面状况一般,不满足防汛要求,需要整平、拓宽。 鉴于现状上坝道路不能满足通车要求,本次设计予以拓宽、整平,拓宽后路宽5.0m,路面采用泥结碎石路面。 4.7 安全监测设计 一般小二水库出险加固始建于上个世纪七十年代初,目前缺少水情、渗流监测、大坝变形观测设施。根据本水库工程规模和实际情况,主要进行坝体位移和沉降观测、渗流量观测及库水位观测等项目。 观测设计原则:各观测仪器、设备的选择,要考虑设备的可靠耐久性、经济性及实用性。布置应结合工程具体条件,即能较全面地反映工程的运行状态,又突出重点;同时应保证在恶劣气候条件下能够获得观测数据。 (1)坝体沉降位移观测 在大坝周边合适基岩位置上各设置1个水准基点、1个校核基点,高程由国家水准点引测。 在坝顶增设坝体沉降位移观测点3个,沉降位移观测点须布置在同一条直线上。沉降观测采用几何水准测量法。水平位移观测采用视准线法,所用仪器采用全站仪和水准仪,仪器可由水利局统一购买解决。 (2)坝体渗流观测 在坝下游排水棱体后设排水沟和三角形量水堰,以观测坝体渗流情况。 (3)库水位观测 在大坝上游坝坡踏步右侧布置一排水位尺,对水库水位进行观测,水位尺共计8个。 杭州浙大恒立水利水电勘测设计有限公司 38 临安市齐毛坞水库除险加固工程初步设计报告 5 施工组织设计 5.1 施工条件 5.1.1 交通条件 一般小二水库出险加固位于横畈镇雅观村,距横畈镇所在地约2.5km,距离区约16km。有上坝公路直通坝顶,交通十分便利。 5.1.2 场地条件 大坝下游右岸山体外围,场地相对较为开阔,可供搭建临时工棚、仓库等,同时可以用来布置施工场地。库区内的闲置空地,也可用于停放施工机械和堆料场的场地。 5.1.3 材料来源 (1)土料 本工程坝体加固部分本工程所需的粘土可在下游对面山体挖取,土质以壤土为主,塑性指数约为12~15,运距1.5km。 (2)砂砾料 一般小二水库出险加固附近砂砾料缺乏,需从临安周边砂石料场采购,距离坝址约16km。 (3)块石料 主体工程所需块石料需从临安周边采购,距离坝址约16km。 (4)水泥 本工程所需的水泥可在建材市场采购,距离坝址约16km。 (5)其它材料 工程所需钢材、木材等均由建材市场采购,距离坝址约16km。 5.1.4 施工对下游用水影响 本工程规模较小,工期较短,而且施工安排在非汛期,对下游用水影响不大。 5.2 主体工程施工 5.2.1 施工总体布置 (1)施工分区 杭州浙大恒立水利水电勘测设计有限公司 39 临安市齐毛坞水库除险加固工程初步设计报告 由于工程规模较小,工作量也不是很大,确定为1个施工区。 (2)施工占地 施工占地包括临时施工道路、弃渣场、辅助企业加工厂、临时居住房、仓库、堆料场及其他零星临时设施等,共占1亩,均占用水库范围内用地。工程竣工后,临时设施立即拆除,并恢复原貌。 5.2.2 主体工程施工 5.2.2.1 挡水坝施工 挡水坝为粘土心墙坝,坝体主要工程量有土方开挖1726m3,坝体填筑5161m3,种植土填筑331m3,C20砼预制块护坡368m3,碎石垫层432m3。 (1)抛石平台 大坝上游抛石平台采用机械抛石,料石部分来自于溢洪道开挖及上坝公路开挖块石,其余部分采用外购块石。 抛石平台施工,采用一台挖机由溢洪道沿坝上游坡修筑一条临时道路至库底,然后运输车辆将块石运至库底,挖机及时进行抛石、修整。抛石平台完成后,挖机可采用边后退边修坡的方式将上游坝坡还原。 (2)坝下游碾压壤土层 利用周边开挖壤土,用5t自卸汽车运输,填筑采用“进占法”铺料,推土机或反铲挖掘机平料,压路机压实。在坝面作业中,应对铺土厚度、含水量、压实后的干密度等进行检查,并提出质量控制措施,具体施工方法详见有关技术规范。坝体填筑压实时层厚应控制在300mm以内,逐层碾压密实,坝壳壤土压实相对密度不小于0.90。 (3)坝体护坡施工 坝体填筑压实后,可进行护坡施工,坝体护坡上游为C20砼六角块护坡,采用手拉车搬运,人工砌筑,先铺设碎石垫层,再拉线进行块石砌筑。下游为草皮框格护坡及C20砼六角块间隔布置,草皮框格护坡要求种植土铺设完成后进行草皮种植,种植土应能满足草皮的种植成活条件,草皮种植完成后应洒水养护,保证其成活。 (4)排水棱体施工 棱体所用的石料必须质地坚硬,其单轴饱和抗压强度不低于40MPa,容重不小于23KN/m3,抗风化性能好;严格控制细粒含量和含泥量,排水棱体外露表面,宜力求平整、美观。 杭州浙大恒立水利水电勘测设计有限公司 40 临安市齐毛坞水库除险加固工程初步设计报告 反滤料的材质、级配及其铺筑位置和有效宽度均应符合设计要求。在挖装和铺筑过程中,应防止反滤料颗粒分离,防止杂物与其他料物混入,反滤料宜在挖装前洒水,保持湿润状态,以免颗粒分离,对已碾压合格的反滤层应做好保护,一旦发生土料混杂,必须及时清除,反滤层碾压过程中,应与其相邻的防渗土料、过渡料一起压实。堆石必须分层摊铺,逐层碾压,做到平起、均匀上升。 (5)涵管封堵 在老涵管的进、出口处以1:1的坡比开挖,挖开老涵管的进、出口,首先在老涵管进出口位置处封堵2m左右砼堵头,要求进口位置预留泵送砼孔口,出口位置预埋出气管;然后从进口对涵管全长进行充填式灌注泵送砼。 涵管中部及周边的土体:由于涵管渗漏造成周边心墙土体抗渗能力降低,故在涵管周边位置一定范围内对坝体心墙土进行补强灌浆,先根据涵管进、出口位置定位涵管中心线,而后沿坝轴线方向在坝顶涵管中心线附近布置3排灌浆孔,布置如下:坝轴线以上1.0m布置17个孔,坝轴线处布置6个孔,坝轴线以下1.0m布置7个孔,孔距2.0m,排距1.0m,梅花形布置,对涵管周边的心墙土体进行补强灌浆,采用水泥粘土浆,灌浆压力不宜超过0.3MPa。 涵管末端及周边的土体:出水口附近存在明显渗水现象。本次设计拟在施工中挖除涵管末端长5.0m左右坝体,推查渗漏情况。 5.2.2.2溢洪道施工 溢洪道主要工程量有土石方开挖1070m3,开挖料回填672m3,C20砼衬砌361m3,M7.5浆砌石290m3,主要包括底板砼衬砌及M7.5浆砌石边墙施工。溢洪道石方开挖采用手风钻造孔,小药量炸药爆破,人工挑运出基坑;溢洪道砼衬砌砼由0.4m3拌和机拌制,人工立模浇捣,双胶轮车运输入仓,插入式振捣器振实。溢洪道排水孔采用手风钻造孔施工。边墙要求基础挖至微风化基岩,采用C20砼浇筑。消力池挖至基岩,底板采用C20砼浇筑,边墙采用M7.5浆砌石及C20砼砌筑。 溢洪道清基石方开挖采用手风钻钻孔,小药量爆破开挖,爆破施工必须符合民爆安全条例,确保施工安全。开挖出的石方由人工挑运出基坑临时堆放,衬砌砼由0.4 m3拌和机拌制,双胶轮车运送,人工立模浇捣,振捣器振捣密实。 溢洪道挡墙要求挖至中等风化基岩,采用浆砌块石砌筑,C20砼压顶。 5.2.2.3 放水设施施工 杭州浙大恒立水利水电勘测设计有限公司 41 临安市齐毛坞水库除险加固工程初步设计报告 坝体开挖采用1m3挖掘机开挖,5t自卸汽车配合运输,弃渣运至业主指定地点堆放。 虹吸管施工可由专业厂家负责安装。 在设备安装过程中要注意真空虹吸引水成套设备的管道、出水阀门以及与液气交换箱的联接部位的焊缝密封问题,安装焊接完后,需检测其焊缝是否有缝隙;需进行放水试运行专项验收,并扣留产品质保金,由厂家负责不少于1年的质保、检修。 金属结构安装主要为虹吸钢管设备的安装,采用人工抬运安装就位。钢管外表面应采取镀锌防锈蚀处理措施;钢管的焊接应严格按照规范施工,控制焊接质量,电焊操作人员必须持证上岗。 5.2.2.4 观测、管理设施施工 水情观测设备应由市水文站或委托专业单位进行安装,调试合格交付水库管理单位;坝下三角量水堰由土建单位结合排水棱体下游排水沟一起施工。 水库管理房应严格按工民建施工规范进行施工。 5.3 施工总进度 本工程设计工期为6个月。第一年8月份开工,来年1月结束,分项工程进度分述如下: 其中: 溢洪道整修加固工程 第一年9月初至第一年11月底完成,共历时3个月。 大坝除险加固工程 第一年8月初至第二年01月底完成,共历时6个月。 放水设施改造工程 第一9月初至第一年11月底完成,共历时3个月。 涵管封堵 第一年12月初至第二年1月底完成,共历时2个月。 杭州浙大恒立水利水电勘测设计有限公司 42 临安市齐毛坞水库除险加固工程初步设计报告 工 程 进 度 表 工期(月) 项目 施工准备 坝坡平整 坝坡护坡 坝顶、台阶 涵管封堵 虹吸管工程 溢洪道工程 其他工程 08 09 第一年 10 11 12 第二年 01 5.4 施工度汛与施工安全 本工程施工主要在非汛期进行,根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252—2000),本工程临时性水工建筑物级别为5级,初拟施工期导流标准:重现期为5年,枯水期5年一遇洪峰流量为4.7m3/s。 本工程施工开始前采用坝下原有老涵管进行库水放空,然后进行上游抛石及老涵管封堵等施工内容。老涵管封堵安排在非汛期进行。在后期施工过程中,上游坝体和溢洪道部分相关项目未完成前,不能封堵原涵管。 由于本工程规模小,主体工程工期短,基本可以安排在非汛期完成,溢洪道、放水设施、套井回填、抛石平台及上游坝坡工程安排在非汛期进行施工,以减小施工期洪水对工程建设的影响。为了防止在施工期内偶然出现较大暴雨导致洪水对已完成工程造成损害,对工地造成损失,甚至危及施工人员的生命安全,施工单位必须做好防汛预案,并备足防汛物资,如麻袋(或草袋)、水泵、塑料薄膜等主要防汛物资。 施工安全是关系工程建设顺利进行的重要因素,施工单位要牢固树立“安全第一、预防为主”的思想,施工现场应建立各级安全生产制度和安全检查制度,贯彻安全技术管理,确保施工安全。 杭州浙大恒立水利水电勘测设计有限公司 43 临安市齐毛坞水库除险加固工程初步设计报告 6 水土保持与环境保护设计 6.1 水土保持设计 经计算,本工程主体工程共有土石方开挖12529m3,填筑12379m3,经土石方平衡,弃渣150m3。 主体工程水土流失防治采取以工程措施为主、植被绿化措施为辅、两者结合、兼顾考虑的原则和方法。应重视工程施工中临时堆渣场的水土流失工作,严格贯彻水土流失防治与工程施工“三同时”制度,土石方能利用尽可能利用,不能利用则合理安置,不可随意堆放。 本工程水土保持措施及补偿费计划为5万元,计入工程总投资。 6.2 环境保护设计 本工程主要任务是对水库进行除险加固,且施工期安排在非汛期进行,因而对水文情势影响不大。建设过程中的环境问题主要是施工中筑坝、开采、运输石料以及施工机械所产生的噪声、粉尘、生产废水和民工生活垃圾等对当地环境产生的不利影响。 对施工“三废”的排放进行严格管理控制,将环境影响减小到最低程度。在施工人员集中的施工区和生活区应布点建造公厕,厕所污水经扩大的化粪池处理后用作农田增肥。 另外,必须对施工场地实施洒水抑尘,洒水次数和洒水量视具体情况而定。料场和施工临时占地在主体工程完工后进行土地平整并搞好绿化工作,以减少水土流失。 为减少噪声影响,可适当加强施工期噪声管理,对高噪声的机械设备采取降噪措施,同时加强高噪声施工设备的维修管理,保证其正常运行,减少设备非正常运行时所产生的噪声。施工单位要严格执行国家有关劳动保护的规定,搞好作业区的污染防治。施工区在无雨季节里要定期洒水,以减少扬尘。由于本工程项目较小,建设过程中产生的废水和生活垃圾相对不多,生活污水经处理后可排放到下游河道。另外工程施工项目部可考虑租用泉口村的闲置民房作为生活设施,以减少集中污染源对环境的影响。 本工程环境保护及补偿费计划为5万元,计入工程总投资。 杭州浙大恒立水利水电勘测设计有限公司 44 临安市齐毛坞水库除险加固工程初步设计报告 7 工程管理设计 7.1 原管理机构 一般小二水库出险加固水库属于横畈镇雅观村所有,上级主管部门为水利水电局,管理单位为横畈镇,仅有1人对水库进行日常的维护和管理,主要任务是控制放水、维护管理水库大坝、合理调度用水等。 由于缺少资金,日常检查和维修养护没能按规定要求开展。大坝未设置必要的位移、沉降及渗流等监测设施,无供电线路、管理房等管理设施,对防汛管理很不利。 7.2 管理机构及制度 7.2.1 管理机构 本水库是小(2)型水利水库,根据工程的性质和规模,管理人员宜为2人,其中专职管理员1人,兼职管理员1人,负责水库的日常管理。 7.2.2 管理设施 为便于水库的安全运行管理,新建一座管理房,分仓库与办公室各一间,管理房可根据实际需要布置在合适位置,本设计将其布置于坝顶附近坝上游右岸空旷地区,具体位置如平面布置图示。 本工程应按照小(2)型水库的管理要求,配备必要的电源、照明、通信等工程管理设施。电源从附近的村变压器搭接,长约0.5km。在水库坝顶、进库区道路设置照明设施,以满足夜间防汛检查、抢险的需要。 7.2.3 管理制度 一般小二水库出险加固作为下游农田灌溉水源及饮用水水源,应对库区内四周植被加强保护,严禁砍伐林木,禁止在水库上游从事种植时投放有毒化肥、农药等,减少污染,严禁在库区内养鱼等污染水质的人类活动。 本工程水库调度按运用方式可分为防洪调度和兴利调度,应在服从防洪总体安排、保证水库工程安全的前提下,协调防洪、兴利及各用水部门的关系,充分发挥水库防洪、蓄水的最大综合利用效益。汛期综合运用必须服从防汛指挥机构的统一调度,任何单位和个人不得干预水库的调度运用。管理单位应编制水库年度调度计划,合理调配水量, 杭州浙大恒立水利水电勘测设计有限公司 45 临安市齐毛坞水库除险加固工程初步设计报告 充分发挥水库的综合利用效益。 水库管理单位应建立健全大坝安全管理规章制度和岗位责任制,负责水库安全管理日常工作,包括巡视检查、工程养护、实施水库调度、抢险救灾及水毁工程修复等。初拟水库安全检查和观测制度如下: (1)安全检查 a.定期检查:汛前、汛后各一次(特殊情况增加次数)。 b.汛期检查:根据XX省颁发的《水库大坝巡视检查办法》(试行)进行汛期巡视检查。 c.特别检查:当发生特大洪水、暴雨、暴风、工程非常运用及发生重大事故等情况时,管理单位负责人应及时组织人员进行检查,必要时报请上级主管部门及有关单位会同检查。 d.检查要求:对水库工程检查应有专门的检查纪录并及时整理,有关人员签字(检查人员应相对固定),能及时发现、报告工程隐患或险情,并及时采取处理措施。 (2)安全观测 安全观测要求及方法应按设计及规范严格执行,观测人员应相对固定。严格按照规定的测次和时间进行系统连续的观测,各种相互联系的观测应配合进行,保证观测数据的真实性和准确性,了解工程重要部位的薄弱环节变化情况。 7.3 管理范围和保护范围 根据《中华人民共和国水法》、《XX省实施〈中华人民共和国水法〉办法》和《XX省水利工程安全管理条例》,结合本工程实际,划定工程的管理范围和保护范围。 水库库区管理范围为校核洪水位以下地带,保护范围为上述管理范围以外50m的地带。大坝与溢洪道的管理范围为大坝两端以外50m的地带,以及大坝背水坡脚以外50m的地带;保护范围为管理范围以外20m的地带。管理和保护范围划定后,应划桩标界。任何单位和个人不得擅自移动、损坏界桩和公告牌。 工程管理范围和保护范围内,禁止进行爆破、打井、采石、取土、建窑、挖坑、开沟、埋坟以及建房等危害本工程安全的活动。 杭州浙大恒立水利水电勘测设计有限公司 46 临安市齐毛坞水库除险加固工程初步设计报告 8 水库淹没处理和工程永久占地 8.1 水库淹没处理 一般小二水库出险加固是一座以灌溉为主,兼有供水、养殖、防洪功能的小(2)型水库,根据《XX省水利工程安全管理条例》规定,并参照本省已建水库工程,结合本地区实际情况,确定本小型水库淹没征用范围为正常蓄水位57.00m高程以下。 根据本工程的实际情况,一般小二水库出险加固上游流域内无居民房及厂矿企业,水库范围内无农田,基本为山林。本次水库除险加固后正常蓄水位保持不变、设计、校核洪水位均比原来要低。原设计的水库淹没处理已达到现行的淹没处理标准,故本次设计不再增加其他淹没处理实物指标。 8.2 工程永久占地 (1)征地实物指标 根据工程枢纽布置,大坝修整、新建管理房及上坝道路的拓宽等需占用旱地2.4亩,溢洪道加固需占用林地0.6亩,施工场地临时占地1.0亩,待施工完成后上覆泥土还林。 因此,本工程需要永久占地3亩,其中旱地2.4亩,林地0.6亩,施工临时占地1亩。 (2)土地补偿单价 ①耕地:土地单价按照《XX省实施<中华人民共和土地法>办法确定。其中耕地补偿费按照被征用前三年平均年产值的10倍补偿,安置补助费按照前三年平均年产值的12倍补助,青苗补偿费按照1000元/亩,经计算耕地补偿费为40000元/亩(含青苗补偿) ②林地:15000元/亩; (3)施工临时占地:按照占用1年,补偿1年的耕地费用计3000元/亩。 (4)有关税费 根据《XX省实施<中华人民共和国土地管理法>办法》,本次设计主要考虑以下几种税费: ①耕地开垦费:根据《XX省关于调整耕地开垦费征收标准等有关问题的通知》(浙政发(2008)39号)的有关规定,一般农田按20元/m2,即13333元/亩。 杭州浙大恒立水利水电勘测设计有限公司 47 临安市齐毛坞水库除险加固工程初步设计报告 ②耕地占用税:根据《XX省实施<中华关于做好耕地占用税征管工作的通知》。(浙政发(2008)38号),耕地占用税按45元/m2予以征收,即30002元/亩。 ③新征建设用地有偿使用费:根据财政部、国土资源部、中国人民银行《关于进一步加强新增建设用地土地有偿使用费征收使用管理的通知》(财综〔2004〕85号),新征建设用地有偿使用费按24元/m2征收,即16000元/亩。 ④森林植被恢复费:林地按照财政部、国家林业局关于印发《森林植被恢复费征收使用管理暂行办法》的通知(2003),林地按照4000元/亩收取森林植被恢复费。 (5)补偿(补助)投资概算 工程建设征占地补偿(补助)投资见下表,纳入工程总投资。 工程征占地补偿投资概算表 序号 一 (一) 1 2 (二) 1 二 1 2 3 4 5 三 四 1 2 3 4 项 目 工程征占地补偿费 永久征地 旱地 林地 临时占地 旱地 小计 其他费用 前期工作费 勘测设计科研费 实施管理费 技术培训费 监督评估费 小计 基本预备费 有关税费 耕地开垦费 耕地占用税 森林植被恢复费 新征建设用地有偿使用费 小计 总价 单 位 元/亩 元/亩 元/亩 元 元 元 元 元 元 元/亩 元/亩 元/亩 元/亩 元 48 单 价 40000 15000 3000 108000 108000 108000 108000 108000 8% 13333 30002 4000 16000 数 量 2.4 0.6 1 1% 2% 2% 0.5% 0.5% 3 3 0.6 3 合 价 96000 9000 3000 108000 1080 2160 2160 0 0 80 9158 39999 90006 2400 48000 180405 304043 杭州浙大恒立水利水电勘测设计有限公司 临安市齐毛坞水库除险加固工程初步设计报告 9 设计概算 9.1 编制说明 本工程根据XX省水利厅、XX省发展和改革委员会、XX省财政厅联合颁布的“浙水建(2010)37号”《XX省水利水电工程设计概(预)算编制规定(2010)》(以下简称《2010编规》) 执行。 XX省水利厅、XX省发展和改革委员会、XX省财政厅联合颁布的“浙水建(2010)37号”文件《XX省水利水电建筑工程预算定额》(2010年版);施工机械台班费定额为《XX省水利水电工程施工机械台班费定额》(2010年版)。 9.2 基础单价 (1)人工预算单价∶根据《10编规》,人工预算单价按48.76元/工日计算。 (2)主要材料价格∶ a.本工程概算主要材料价格按《XX建设工程造价信息》2010年12月份(临安锦城镇)信息价计列。水泥、钢筋、砂石料概算价格按《2010编规》规定执行,水泥预算价限价为300元/t、钢筋预算价限价为3000元/t、柴油限价为3000元/t、炸药限价为6000元/t、砂石料预算价限价为60元/m3, 其市场价高于限价之间的差价,计取税金后进入单价之内,实际价低于限价时,按实际价计算。 b.风、水、电预算单价 这里所指的风、水、电预算单价均为生产用风、用水、用电价格,施工用电电价参照《2010编规》国家电网供电的施工用电电价计算公式,水价、风价均采用《2010编规》经验公式所得。 c.其他材料:按《XX建设工程造价信息》2010年12月份(临安锦城镇)信息价计列。 9.3 取费标准 本工程按三类工程取费 (1)措施费∶按直接工程费的5%计算。 (2)间接费∶土石方按直接费的11%;砼按直接费的10 %计算;基础处理按直接费的 杭州浙大恒立水利水电勘测设计有限公司 49 临安市齐毛坞水库除险加固工程初步设计报告 10.5%计算。 (3)利润和税金 利润∶费率为5% 税金∶3.22%(建设项目在市区或县城镇之外的)。 9.4 临时工程 (1)施工围堰、办公生活用房按施工组织设计确定的项目及工程量,用单价或综合指标计算。 (2)其他临时工程:按1-4部份工程量(不包括其他临时工程)之和的1%计算。 9.5 费用 费用包括建设管理费、生产及管理单位准备费、科研勘测设费及其它费用等均按《2010编规》计列。 9.6 预备费 (1)预备费∶建筑工程基本预备占建筑工程静态投资之和的5%,征地和环境部份基本预备费占征地与环境部份静态投资之和的8%。 (2)价差预备费:本工程不计价差预备费。 9.7 设计概算 本工程总投资279.20万元,静态总投资279.20万元,其中:工程部分166.09万元,征地及环境部分30.40万元。(详见后附表)。 杭州浙大恒立水利水电勘测设计有限公司 50 临安市齐毛坞水库除险加固工程初步设计报告 总 概 算 表 单位:万元 编号 工程或费用名称 Ⅰ 工程部分 一 建筑工程 二 机电设备及安装工程 三 金属结构设备及安装工程 四 临时工程 五 费用 一至五项合计 基本预备费 静态总投资 Ⅱ 征地和环境部分 一 工程建设区征地补偿费 二 水土保持工程 三 环境保护工程 一至三项合计 静态总投资 Ⅲ 工程总投资合计 静态总投资 工程总投资 建安工程费 161.09 0.00 1.25 14.96 设备购置费 8.33 费用 合 计 备注 41.80 161.09 0.00 9.58 14.96 41.80 227.42 11.37 238.79 30.40 含基5.00 本预备费 5.00 40.40 40.40 279.20 279.20 杭州浙大恒立水利水电勘测设计有限公司 51 临安市齐毛坞水库除险加固工程初步设计报告 第一部分 建筑工程概算表 编号 (一) 大坝工程 1 2 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 坝体表面杂草清除 坝顶及上下游坝坡砂壤土填筑 坝顶泥结石路面 坝顶上、下游侧及马道部位C20砼路肩 坝顶C20填充砼 心墙粘土填筑 C20砼六角预制块护坡(上下游坡) 护坡碎石垫层(上下游坡) 下游砼框格草皮护坡 下游坝坡种植土回填 C20砼格埂 坝上游抛石平台 C20砼护脚 排水棱体土方开挖 干砌块石排水棱体 棱体表面条石砌筑 排水棱体反滤层 上下游坝坡C20砼台阶 坝坡及坝脚C20砼排水沟 排水沟碎石垫层 细部结构 合计 项目名称 单位 m2 m3 m2 m3 m3 m3 m3 m3 m2 m3 m3 m3 m3 m3 m3 m3 m3 m3 m3 m3 m3 m3 m3 m3 m3 m3 m3 m3 52 工程量 3616 5161 452 26 53 168 368 432 870 331 45 820 50 276 259 45 203 30 68 18 4238 113 957 672 86 39 12 25 单价(元) 合计(元) 3.17 16.96 25.91 429.16 376.81 58.30 578. 85.79 8.91 17.95 429.16 121.48 429.16 6.06 142.51 480.00 128.05 502.55 502.55 85.79 0.67 6.06 43.43 7.96 58.30 468.82 240.83 42.01 11463 87525 11698 11158 19971 9794 212882 37061 7752 5941 19312 99614 21458 1673 36910 21600 25994 15077 34173 14 2818 6918 685 41582 5349 5014 18284 2856 1050 (二) 溢洪道工程 1 2 3 4 5 6 7 土方开挖 石方开挖 开挖料回填 泄槽段边墙背水坡粘土填筑 进口控制段C20砼底板衬砌 进口控制段M7.5浆砌石边墙 原块石挡墙拆除 杭州浙大恒立水利水电勘测设计有限公司 临安市齐毛坞水库除险加固工程初步设计报告 编号 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 项目名称 渐变槽段C20砼底板衬砌 渐变槽制段M7.5浆砌石边墙 泄槽段C20砼底板衬砌 泄槽段M7.5浆砌石边墙 消力池段C20砼底板衬砌 消力池段M7.5浆砌石边墙 消力池段C20砼边墙 出水渠段C20砼底板衬砌 出水渠段M7.5浆砌石边墙 边墙C20砼压顶 细部结构 合计 单位 m3 m3 m3 m3 m3 m3 m3 m3 m3 m3 m3 m3 m3 m3 m m m3 m3 m3 m3 m3 m3 m3 m3 m3 m3 m3 m3 m3 m3 m3 53 工程量 15 19 53 78 19 37 21 201 145 13 361 16 320 263 284 284 5 366 257 80 5 2 1 18 1 22 11 1 4 1 2 单价(元) 合计(元) 468.82 240.83 468.82 240.83 468.82 240.83 513.76 468.82 240.83 403.40 17.56 436.34 6.06 16.96 1.57 330.03 436.34 6.06 58.30 16.96 403.40 496.44 85.79 496.44 468.82 496.44 496.44 240.83 496.44 403.40 240.83 7032 42 24847 18681 08 8819 107 94233 34920 5244 6338 299174 6981 1939 4460 43821 935 2182 2218 14983 1357 2134 1201 93 36 436 10922 61 330 1986 403 482 (三) 输水工程 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 C20砼坝内埋管进、出口封堵 涵管进、出口段土方开挖 涵管出口段砂壤土回填 涵管周边坝体造孔 涵管周边坝体灌浆 涵管封堵(细骨料砼) 虹吸管坝顶土方开挖 虹吸管坝顶心墙粘土回填 虹吸管坝顶砂壤土回填 穿坝虹吸管外包C20砼 止水环C20砼 止水环碎石垫层 C20砼进水池挡墙 进、出水池C20砼池底板 C20砼出水池挡墙 C20砼镇墩 M7.5浆砌石支墩 C20砼支墩基础 操作柜C20砼底板 阀门箱M7.5浆砌石基础 杭州浙大恒立水利水电勘测设计有限公司 临安市齐毛坞水库除险加固工程初步设计报告 编号 21 细部结构 合计 项目名称 单位 m3 m3 m3 m3 m2 m2 项 项 项 项 项 项 工程量 85 572 1431 22 5723 单价(元) 合计(元) 14.78 6.06 43.43 12.61 25.91 1257 205145 3468 62132 288 148270 242734 51150 7470 8793 67413 15000 30000 30000 20000 6001 101001 (四) 交通工程 1 2 3 4 土方开挖 石方开挖 路基开挖料填筑 泥结石路面厚200 合计 (五) 房屋建筑工程 1 2 3 水库管理房 生活文化福利建筑工程 室外工程(按房屋建筑工程的15%计) 合计 46.5 1 1 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1100.00 (六) 其他建筑工程 1 2 3 4 5 通讯设施 供电设施(库区外至管理房) 观测设施 白蚁防治 其他建筑工程(按主体建筑工程的0.5%) 项 其他建筑工程合计 建筑工程总计 1610880 杭州浙大恒立水利水电勘测设计有限公司 临安市齐毛坞水库除险加固工程初步设计报告 第三部分 金属结构设备及安装工程 编号 项目名称 单位 m 套 t t 只 元 数量 66.1 1 0.2 0.2 1 单 价(元) 设备 700 30000 10000 10000 3000 合 计(元) 设备 安装 6941 4500 11441 安装 105 4500 1500.00 1500.00 450.00 一 虹吸管 1 2 DN300镀锌钢管 虹吸管配件 46270 30000 76270 2000 2000 3000 7000 83270 小计 二 其他设备 1 2 3 进水口拦污栅 出水口防护栏 真空泵 300 300 450 1050 12491 小计 第二部分总计 第四部分 临时工程概算表 编号 一 1 2 二 1 三 1 2 四 项 目 名 称 施工导流工程 草包围堰 死水位以下水库抽水 施工道路 施工便道 临时房屋建筑工程 施工仓库 办公、生活及文化用房 临时房屋建筑工程小计 其他临时工程 总计 单位 m3 项 km m2 项 项 数 量 单价(元) 合计(元) 150 1 0.3 150 1 1.00% 95 50000 100000 200 14250 50000 30000 30000 8426 38426 16936 149611 杭州浙大恒立水利水电勘测设计有限公司 55 临安市齐毛坞水库除险加固工程初步设计报告 第五部分 费用概算表 编号 一 1 2 3 4 5 二 1 2 3 四 1 2 3 项 目 名 称 建设管理费 建设单位开办费 建设单位人员费 建设管理经常费 工程监理费 经济技术服务费 小计 科学勘察设计费 前期勘察设计费 工程勘察费 工程设计费 小计 其他 工程质量检测费 安全施工费 工程保险费 小计 总计 按1人,6个月,年均6万元计列 按1人6个月,年均6万计 (开办费+人员费)*20% [2007]670号文 按一至四部分投资的2.5% 工程设计费的22% 建设部[2002]10号文 建设部[2002]10号文 按建安工程的0.1% 按建安工程的0.5% 按建安工程的0.5% 费用计算 合计(元) 30000 30000 12000 52287 44012 168299 32069 52477 145769 230315 1760 8802 8802 19365 417979 杭州浙大恒立水利水电勘测设计有限公司 56 临安市齐毛坞水库除险加固工程初步设计报告 材 料 价 格 表 电算编号 101 11 14 24 27 32 33 34 44 71 91 92 107 110 121 296 500 501 502 材料名称规格 人工 水泥425 钢筋 空心钢 组合钢模 铁件 预埋铁件 铁钉 卡扣件及联杆 板枋材 柴油 汽油 砂 炸药 碎石 卵石 块石 抛石 电 风 水 单位 工日 t t kg kg kg kg kg kg m3 kg kg m3 kg m3 m m3 m3 kwh m3 m3 3单价 48.76 390 4660 5.00 5.50 5.00 5.50 5.50 5.50 1500.00 7.53 8.29 123 16.00 52.50 45.00 63.00 3.17 1.02 0.17 0. 杭州浙大恒立水利水电勘测设计有限公司 57 临安市齐毛坞水库除险加固工程初步设计报告 10 结论与建议 10.1 加固设计结论 本次设计着重针对水库存在的问题和安全隐患进行除险加固,加固后水库主要功能不变,工程规模为小(2)型水库,工程等别为V等。 除险加固后水库总库容为33.9万m3,正常库容为27.0万m3。正常蓄水位57.00m,设计洪水位57.78m,校核洪水位58.02m。 挡水坝最大坝高13.47m,坝顶高程59.34m,坝顶长86m,坝顶宽5.0m。加固后上下游坝坡坡比均为为1:2.0。上游坝坡采用C20砼六角预制块护砌,下游坝坡采用C20砼六角预制块结合草皮护坡的型式进行护砌。下游坝趾处新建干砌块石排水棱体,顶宽1.5m,内坡为1:1.0,外坡为1:1.5,反滤层厚90cm,由内至外依次为30cm厚小卵石、30cm厚小砾石、30cm厚粗砂,其余采用干砌块石砌筑,排水棱体后设排水沟。 除险加固后溢洪道由进口控制段、渐变槽段、泄槽段、消力池及出水渠段组成,全长76.0m。 除险加固后水库放水型式采用虹吸管放水,虹吸管管材选用A3钢,管内径0.30m,壁厚6mm。虹吸管采用坝外明管型式,转弯处设置C20砼镇墩,镇墩之间设置M7.5浆砌石支墩(详见虹吸管设计图)。下游马道和出水口处分别设置一闸阀,调节控制流量。进水口高程为48.15m,虹吸管管路中的最高部分为驼峰顶部,驼峰顶部高程以死水位(48.00)+5.5m高程为限,虹吸管驼峰处管中心线高程定为53.35m。出水口高程为47.62m。 除险加固后新增永久占地共计3.0亩,其中占用林地0.6亩,占用旱地2.4亩。施工临时占地需1亩。 本工程静态总投资279.20万元,从经济上和技术上都是可行的,并且具有较大的社会效益,建议尽早实施。 10.2 今后工作建议 建议在水库放空后对大坝进行上游断面测量及水库库区地形测量、施工过程中进行应坝体地质补勘。 杭州浙大恒立水利水电勘测设计有限公司 58 临安市齐毛坞水库除险加固工程初步设计报告 一般小二水库出险加固为横畈镇骨干水利工程,社会效益很大,但工程本身属于公益性质的工程,财务收入很少,因此工程的后期管理工作需各级予以资金支持。 杭州浙大恒立水利水电勘测设计有限公司 59 因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容
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