水庫除險加固工程初步設(shè)計

水庫除險加固工程初步設(shè)計1、綜合說明 1.1工程現(xiàn)狀及設(shè)計基本資料說明 3 1.3工程地質(zhì) 1.4工程任務(wù)及規(guī)模 1.5除險加固工程設(shè)計 1.6施工組織設(shè)計 1.7、工程管理設(shè)計 1.8、工程概算 2、水文 2.1流域概況 2.2氣象 2.3洪水 3、工程地質(zhì) 3.1區(qū)域地質(zhì)概況 3.2壩址區(qū)工程地質(zhì)條件 3.3天然建筑材料 203.4結(jié)論與建議 204、工程任務(wù)與規(guī)模 204.2水庫除險加固的必要性 214.3水庫任務(wù)和規(guī)模 224.4死水位復(fù)核 224.5水庫調(diào)節(jié)計算 225、除險加固工程設(shè)計 295.1基本資料 295.2設(shè)計依據(jù) 295.3水庫病險情況復(fù)核 5.4水庫除險加固方案選擇 315.5除險加固設(shè)計 6、施工組織設(shè)計 496.1施工條件 496.2工程施工 6.3施工總布置 6.4施工進(jìn)度安排 7、工程管理設(shè)計 8、工程概算 8.1編制說明 8.2工程總投資 8.3概算表 水庫位于凌源市四合當(dāng)鎮(zhèn),屬大凌河流域,滲津河二級支流上,河中水庫由四合當(dāng)鎮(zhèn)政府管理。水庫當(dāng)時的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)是20年一遇，校核標(biāo)準(zhǔn)是100年一遇，主要功能是防洪、灌溉、養(yǎng)殖等綜合利用的水庫。1988年水庫的溢洪水庫大壩壩型為粘土心墻壩，原防浪墻頂高程465.96m,壩頂高程凈寬29m，陡坡段長度100.7m，比降為0.04，通過現(xiàn)場檢查，溢流道底板、側(cè)程466.0m，啟閉塔與大壩之間用交通橋連接，塔高15.0m，塔外形尺寸為2.5m河流域地處中緯度，屬于溫帶向寒帶過度的季風(fēng)氣候，其特點是冬季以多年平均風(fēng)速為3m/s，最大風(fēng)速可達(dá)20m/s，其相應(yīng)風(fēng)向為NW，多年平均1.2.3.1設(shè)計暴雨1.2.3.3設(shè)計洪水合理性分析本次計算的水庫設(shè)計洪水成果較水庫安全鑒定設(shè)計洪水成果基本相同，本工程區(qū)地質(zhì)屬元古界、震旦系下統(tǒng)大紅峪組石英砂巖,石英砂巖含夾灰質(zhì)壩頂下1.1m見心墻頂面，高程為463.95m。各項物理力學(xué)指標(biāo)均較好。通壩殼填筑料巖性為礫砂或圓礫，其最大礫徑約5cm，級配一般。1.3.3壩基本工程壩體坐落于河流沖洪積而成砂礫石層之上。該層厚度約10m，呈中1.3.4壩肩左岸壩肩位于左岸突出山脊的前緣，巖體裸露。巖性為弱風(fēng)化石灰?guī)r,巖體天然建筑材料來源于當(dāng)?shù)夭煌瑓^(qū)域。砂來自萬元店，運距80km，塊石來自于程規(guī)模為：工程等別為Ⅳ等，主要建筑物級別為4級。水庫的設(shè)計防洪標(biāo)準(zhǔn)是水庫是以防洪、灌溉為主，兼顧養(yǎng)殖的綜合水利工程。水庫庫區(qū)面積固設(shè)計中防洪限制水位仍采用462.7m。放水設(shè)施不參加調(diào)洪計算。根據(jù)水文演重建鋼筋混凝土防浪墻與粘土心墻相連接，新建防浪墻寬0.3m。壩頂砂礫料回在右壩端建管理房，管理房建筑面積60m2。1.1.1.1工程條件2、對溢洪道邊墻襯砌維修，維修部分采用20cm厚C30鋼筋混凝土襯砌。4、防沖池拆除重建，輸水洞出口新建閘室，配工程所需天然建筑材料主要包括塊石、碎石、砂子，采用外購。塊石運距本工程使用材料供給主要是市場購買，水泥運距60km，鋼材運距60km，木水體維修，觀景臺邊墻拆除重建。溢洪道邊墻、底板維修，新建消能設(shè)施;輸水1.6.2.1大壩施工1.6.2.2溢洪道施工1.6.2.3放水設(shè)施施工庫房及施工用房在附近新建200m2，工棚存放部分水泥、木材、鋼材庫房，2、增加雨量站、水位站及其相應(yīng)設(shè)備，增加專業(yè)檢測人員一名，保證資料1.8.1.1工程概況水庫位于凌源市四合當(dāng)鎮(zhèn)。屬大凌河流域，滲津河二級支流上，河1.8.1.2編制原則和依據(jù)依據(jù)設(shè)計工程規(guī)模和圖紙，材料的市場價格；設(shè)計的施工方法。依據(jù)《遼寧省水利工程設(shè)計概（估）算編制規(guī)定》遼發(fā)改發(fā)［2005］1114號文件《遼寧水庫位于凌源市四合當(dāng)鎮(zhèn)。屬大凌河流域。座落于滲津河二級支流的該流域地處中緯度,屬于溫帶季風(fēng)氣候區(qū)，其特點是冬季以西北季風(fēng)為主，多年平均風(fēng)速為3m/s，最大風(fēng)速可達(dá)20m/s，其相應(yīng)風(fēng)向為NW，多年平均該地區(qū)屬無資料地區(qū),水文分析按遼寧省水文水資源勘測局1998年編制的16三日CC/CKP52331KFPPP——設(shè)計面暴雨強(qiáng)度(mm)P/τ1-n0p123456789℃℃℃%23NNWNNWSWNWWSWNNNnpp——洪峰流量系數(shù)P（%）0.20.331235P10P面52.048.440.936.233.329.7P1P面114.0105.888.777.971.563.4P6P面206.0190.6158.4137.8126.0110.9P24P面355.8327.3265.9226.8204.9176.7P三P面421.3387.6314.9268.6242.6209.2P1P/P6P0.550.550.560.570.570.57P6P/P24P0.580.580.600.610.610.63N0p0.560.570.570.570.580.58N1p0.670.670.680.690.690.69N2p0.610.610.630.640.650.6724N2P-10.2870.2920.3040.3160.3290.3486N1P-N2P1.1251.1191.1021.0891.0701.044P98.491.476.867.562.055.1IP137.7127.9107.494.486.777.00.730.720.660.620.560.52三p0.590.570.520.480.4420.41三-24p0.30.280.210.20.190.19W三p198.87176.75131.00103.1685.8068.63W三-24p8765W24p9680640.0440.0430.0420.0400.0400.038Qp223.5204.7157.7130.2108.089.1TQT/QPQ0Q't備注0000060QP=89.10.0020.1800.18Q6=1.260.0040.400.40.0090.800.80.0300.0756.706.70.197025.50.28625.5025.5189.1089.126.50.57651.3051.30.35231.4031.40.13300.065.305.30.0443.903.90.0353.103.10.02700.0200.01500.0120400.0080.700.7450.0060.500.50.0040.400.40.0020.200.200.000.0TQT/QPQ0Q't備注0000060QP=1080.0020.2200.22Q6=1.520.0040.400.40.00900.0323.503.50.0828.908.90.21523.2023.225.50.3133.5033.51108.00108.026.50.5963.7063.70.36939.9039.90.14400.0657.007.00.0495.305.30.0384.104.10.0293.103.10.02200.01700.0130400.0090450.0060.600.60.0050.500.50.0030.300.300.000.0TQT/QPQ0Q't備注0000063.6003.60QP=204.70.0020.4100.41Q6=3.60.00500.0100.0377.607.60.09300.21944.8044.825.50.35272.1072.11204.70204.726.50.605123.80123.80.39580.9080.90.1632.8032.80.07300.05600.0438.808.80.0336.806.80.0255.105.10.0193.903.90.0153.103.1400.0110450.00800.00600.0030.600.600.000.0水庫流域范圍內(nèi)沒有水文站，無法承擔(dān)水文資料采集任務(wù)，為實現(xiàn)防洪抗旱工程體系的科學(xué)調(diào)度和滿足施工與運營管理需要，因而需設(shè)雨量站和水位1套12套13套14套15臺16套17套11臺22套23臺24塊45臺6塊7臺68米9個套臺1臺臺1臺1套1河谷，河谷寬約120m，右岸較陡，巖石裸露；左岸較緩，多為坡積物覆蓋。壩工程處于陰山—燕山東西構(gòu)造帶與大興安嶺—努魯爾虎山山系北東向構(gòu)造本工程區(qū)地質(zhì)屬元古界、震旦系下統(tǒng)大紅峪組石英砂巖,石英砂巖含夾灰質(zhì)基巖裂隙水主要分布在壩址區(qū)與壩端基巖風(fēng)化裂隙帶中，由于大氣降水是第四系孔隙潛水主要分布于庫區(qū)內(nèi)與壩址下游溝谷中，含水層巖性為砂卵3.1.1.1壩體工程地質(zhì)條件463.95m。通過進(jìn)行現(xiàn)場觀測和對業(yè)主及當(dāng)?shù)厝罕娬{(diào)查得知，下游壩坡未發(fā)生庫壩殼填筑料巖性為礫砂或圓礫，其最大礫徑約5cm，級配一般。砂礫石層均3.1.1.2壩基工程地質(zhì)條件3.2.1.3壩肩工程地質(zhì)條件左岸壩肩位于左岸突出山脊的前緣，巖體裸露。巖性為弱風(fēng)化石灰?guī)r,巖體輸水洞為2根直徑為0.4m鋼筋混凝土涵管，洞長85m，進(jìn)口高程450.9m,碎石、砂子。塊石來源于四官小窩鋪，運距50km，碎石運距2、區(qū)域地震動峰值加速度為0.05g，反應(yīng)譜特征周期為0.45s相應(yīng)抗震烈4、工程任務(wù)與規(guī)模1971年—1986年，水庫由五家子鄉(xiāng)政府管理。1920年一遇，校核防洪標(biāo)準(zhǔn)100年一遇，工程規(guī)模屬于?。ㄒ唬┬退畮?。主要功水庫樞紐工程由攔河壩、輸水洞、溢洪道組成。攔河壩類型為粘土心墻輸水洞位于右岸，為2根直徑為0.4m鋼筋混凝土涵管，洞長8程450.9m，出口底高程450.0m,由平板鋼閘門用啟閉塔操縱，啟閉塔頂高程466.0m，啟閉塔與大壩之間用交通橋連接，塔高15.0m，塔外形尺寸為2.5m×國家水利部關(guān)于提高水庫防洪的指示精神，1988年對水庫進(jìn)行了一次加固，加固主要內(nèi)容為將溢洪道在右岸陡坡段拓寬，大該水庫經(jīng)除險加固后，可正常蓄水，是發(fā)展下游灌溉工程，改善農(nóng)業(yè)種植為使死庫容的確定更據(jù)科學(xué)性。通過查原庫容曲線，并從上游正常水位開0規(guī)模屬于?。?）型水庫，所以水庫現(xiàn)狀工程規(guī)模為：工程等別為Ⅳ等，主要建次防洪限制水位仍采用462.7m，防水設(shè)施不參加調(diào)洪演算。根據(jù)水文演算得出水庫水位Z庫容V堰頂以上庫容v/△t下泄流量qq/2(v/△t)+(q/2)m萬m3m3/sm3/sm3/sm3/s462.7186.400.000.000.000.00463193.26.818.897.623.8122.70464216.830.484.4468.7834.39118.83465241.354.9152.50161.8580.92233.42466267.180.7224.17278.16139.08363.24467294.6108.2300.56413.73206.87507.42468323.9137.5381.94518.77259.38641.33qZ00001234567819qZ0000123456789qZ00001234567895、除險加固工程設(shè)計5.2.1.1大壩現(xiàn)狀水庫大壩壩型為粘土心墻砂殼壩，防浪墻頂高程465.96m,壩頂5.2.1.2溢洪道現(xiàn)狀凈寬29m，陡坡段長度100.7m，比降為0.04，通過現(xiàn)場檢查，溢流道底板、側(cè)5.2.1.3放水設(shè)施現(xiàn)狀程466.0m，啟閉塔與大壩之間用交通橋連接，塔高15.0m，塔外形尺寸為2.5m5.2.2.1大壩存在的問題（2）迎水坡護(hù)坡石塊石粒徑小，破損嚴(yán)重，表面凌亂、不平整，達(dá)不到護(hù)坡要5.2.2.2溢洪道存在的問題（1）溢洪道邊墻局部混凝土襯砌脫落，不滿足規(guī)范要求，伸縮縫開裂，底板破5.2.2.3放水設(shè)施存在的問題5.2.2.4其他存在問題（3）由于水庫不能正常輸水灌溉，導(dǎo)致下游干支渠道及渠系建筑物失去管理而5.3.2.1堰體穩(wěn)定復(fù)核水庫溢洪道建于弱風(fēng)化巖石上，多年運行，為見異常，因長期低水位運5.3.2.2邊墻高度復(fù)核5.3.2.3消能工復(fù)核與粘土心墻連接，回填砂礫料后壩頂采用碎石路面，壩頂寬度4m（含防浪大壩迎水坡坡比維持不動，自上而下為1:觀景臺邊墻傾斜，拆除重建，地面以下采用擋土墻結(jié)構(gòu)，地面以上采用高溢洪道底板襯砌拆除，重建0.2m厚，C30鋼筋混凝土襯砌。溢洪道邊墻維溢洪道采用跌坎消能，下游建消力池，池長29.5米，寬為8-11米，池深砌筑，基礎(chǔ)深1.5m。邊墻采用《擋土墻標(biāo)準(zhǔn)圖集》俯斜式擋土墻結(jié)構(gòu)；左側(cè)山5.4.4其他設(shè)施加固方案在右壩端建水庫管理房，管理房建筑面積60m2。水庫工程規(guī)模為小（一）型水庫，工程等別為Ⅳ等。主要建筑物按四級5.5.2.1壩頂高程確定）；）；）；2）波浪爬高R計算：m——斜坡坡率，土壩m=3；D——由計算點逆風(fēng)向量到對岸的距離（m）;W——設(shè)計洪水位取1.5倍的多年平均年最大風(fēng)速，校核洪水位取多年3）風(fēng)壅水面高度E計算：）；）；）；4）安全加高A：5)壩頂高程復(fù)核算準(zhǔn)計標(biāo)計算壩頂實測壩頂實測防浪土壩5.5.2.2大壩標(biāo)準(zhǔn)斷面設(shè)計本次設(shè)計對大壩防浪墻設(shè)計寬0.3m。路面寬依然為35.5.2.3護(hù)坡加固處理方式Pmax=1.59YwK(2h)DM=D/0.85由上表計算結(jié)果，考慮結(jié)構(gòu)安全系數(shù)（1.5塊石粒徑最小尺寸為22cm，15cm，厚度約為8～12cm，現(xiàn)狀塊石大小不滿足要求。本次設(shè)計對迎水坡護(hù)坡拆5.5.2.4壩頂路面及防浪墻設(shè)計路面外設(shè)20cm×70cm路緣石，詳見大壩除險加固標(biāo)準(zhǔn)斷面圖。型）坐落在粘土心墻上。頂高程466.05m；墻頂寬0.3m，墻高2.1m，基礎(chǔ)底寬5.5.2.5排水體設(shè)計本次除險加固設(shè)計部分（約30%）貼坡排水體維修重建,維修重建部分表面5.5.2.6壩頂觀景臺設(shè)計高1.2m，寬0.5m直立式邊墻。邊墻全長33m，前15米水庫溢洪道為側(cè)堰式,由側(cè)堰、陡坡段、消能工等組成，5.5.3.1溢洪道設(shè)計內(nèi)容修處結(jié)構(gòu)采用20cm厚C25鋼筋混凝土襯砌。5.5.3.2溢洪道邊墻高程確定bQQ進(jìn)口88kkk1.26561.170.0036524.464.450.00396P=3.3%ik=0.00365P=0.33%ik=0.00396＜式中：△L1-2—分段長度m；h1、h2—分段始、末斷面水深m；bnRJV8888bhnRJV0+36.380.0170.0085.6229.30+65.680.0170.860.0197.240+84.380.0170.7960.0257.9552.70+13780.94bnRJV88885.5.3.3溢洪道摻氣水深計算計算公式：hb=V—不摻氣情況下泄槽計算斷面的流速，ζhVhbhVhbhVhb0+0003.202.072.193.602.302.975.613.200+06.516.346.528.372.220+27.52.162.942.252.53.152.614.124.044.350+36.33.964.263.055.463.280+65.60.956.676.982.058.132.280+84.30.887.200.977.518.812.120+1370.87.930.890.948.399.98H—邊墻高，m；Z—邊墻頂高程，m。hVhb安全超高Δ邊墻高H底板高程z墻頂高程Z0+0002.975.613.200.914.11461.70+06.58.372.223.22462.7463.40+27.54.124.044.350.855.20457.1463.40+36.33.055.463.280.904.19457.24630+65.62.058.132.280.993.28455.6461.10+84.38.812.123.14454.9458.20+1379.982.95453.4457.2根據(jù)上面計算，溢洪道進(jìn)口段邊墻局部現(xiàn)狀高程相比較低于計算高程,因此5.5.3.4消能設(shè)施計算gWD9.37σVQBψ下游河8Ρm—取0.027KP—取0.05Pw—水密度，取9.8KN/MV—收縮斷面處流速。A—底板面積。根據(jù)以上計算結(jié)果，躍前水深0.335m，躍前水躍長度取9.5m，躍后水深4.08m，消力池長取20m，消力池高取1.5；邊墻安全超高取0.5m，躍前水躍至躍后水躍處墻高4.6m，墻基礎(chǔ)深選擇最大凍土深度1.5m；在消力池后接20m長石籠護(hù)坦，護(hù)坦厚0.6m，護(hù)坦左側(cè)山體不做防護(hù)，右側(cè)做漿砌石邊墻，墻基礎(chǔ)123455）跨中彎矩最大值M=257.7kN.m,支座邊估算鋼筋直徑20mm，則a=c+d/2=25+20/2=35mm，h0=h并在常用配筋率范圍并在常用配筋率范圍內(nèi)（0.4%0.8%故截面尺寸合適。配置6Φ225.5.5.1現(xiàn)狀概述5.5.4.2放水設(shè)施存在的主要問題5.5.4.3加固設(shè)計本次水庫除險加固，原有輸水洞體維持現(xiàn)狀不變，放水設(shè)施設(shè)計的具體內(nèi)容4、防沖池拆除重建池長5m，寬3m,深1m，采用5.5.7.1水文觀測設(shè)備一個1臺1臺1套1套1套1個1套1個1個1個1二臺1臺1臺1臺1臺1三5.5.5.2視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備數(shù)量單價備注前端部分一體化攝像機(jī)40.35護(hù)罩云臺解碼器40.3防雷接地體40.4電桿、配件40.20.8網(wǎng)路部分視頻傳送器(視頻服務(wù)器功能)10.50.54路圖像傳至省或市里ADSL路由器10.10.14路圖像傳至省或市里視頻線、控制電纜等10.40.4ADSL電路ADSL電路（1M）租費10.250.25年租費6.25ttt個62t根3mt4t9mm5t967%6、施工組織設(shè)計6.1.1.1工程地理位置及交通6.1.1.2水庫主要建筑物加固內(nèi)容大壩長度不變，迎水坡、背水坡坡比不變；迎水坡干砌石按原狀維修；背水坡1、對溢洪道底板襯砌混凝土拆除，重建20cm厚C22、對溢洪道左邊墻襯砌維修30%，右邊墻襯砌維修70%，維修采用20cm厚4、防沖池拆除重建，輸水洞出口新建閘室，配新建水庫管理房，管理房建筑面積60m2。工程所需天然建筑材料主要包括塊石、碎石、砂子，采用外購。塊石運距本工程使用材料供給主要是市場