某水庫初步設(shè)計(完整版)

1.1簡述東方紅水庫位于安徽省馬鞍山市當(dāng)涂縣太白鎮(zhèn)永寧行政村境內(nèi)，座落于長江流域姑溪河支流上。大壩始建于1976年10月，1977年4月完工，是一座以灌溉為主的小(2)型水庫。水庫位置見圖1.1-1。東方紅水庫樞紐工程由大壩、溢洪道、放水涵洞等組成。水庫集水面積0.485km2,總庫容16萬m3,調(diào)洪庫容2.9萬m3,興利庫容11.1萬m2,死庫容2.0萬m3。校核洪水位39.5m (假定高程系統(tǒng)，下同),設(shè)計洪水位39.2m,正常蓄水位36.5m,汛期限制水位37.5m,死水位32.0m,大壩壩頂高程40.5m。2011年12月由當(dāng)涂縣水利局組織專家對東方紅水庫進(jìn)行了安全復(fù)核，確定水庫防洪標(biāo)準(zhǔn)為20年一遇洪水設(shè)計、200年一遇洪水校核。2012年2月，當(dāng)涂縣水利局組織專家對初步設(shè)計進(jìn)行評審(評審意見附后)。本次除險加固在萬分之一的地形圖上對水庫流域參數(shù)重新進(jìn)行了量算。東方紅水庫壩址以上集水面積0.49km2,干流河道長0.81km,河道平均坡度為57.95%,流域平均寬度0.60km。20年一遇的設(shè)計水位為39.11m,200年一遇的校核水位為39.57m。壩體、泄洪設(shè)施及管理設(shè)施等存在一定的安全隱患，主要是：(1)大壩始建于上世紀(jì)70年代，為均質(zhì)土壩，主要由人工挑筑而成。由于當(dāng)時施工條件、技術(shù)落后，大壩只進(jìn)行了部分清基。大壩施工質(zhì)量均達(dá)不到現(xiàn)行規(guī)范及設(shè)計要求，輸、泄建筑物現(xiàn)狀存在一定的安全隱患，放水涵洞及溢洪道等工程質(zhì)量差；放水涵洞漏水；放水涵為φ200鑄鐵管，啟閉機(jī)已損壞，并未建啟閉機(jī)房。下游消能防沖設(shè)施有部分損壞。(2)壩基出現(xiàn)滲漏、兩壩肩出現(xiàn)繞滲現(xiàn)象，影響大壩安全運行，需進(jìn)行截滲處理。(3)大壩迎水面護(hù)坡為砼預(yù)制塊護(hù)砌，目前護(hù)砌至39.5m高程，由于湖面廣，風(fēng)浪較大，(4)大壩背水坡無排水系統(tǒng)，大壩無反濾排水設(shè)施，并且缺少必要的大壩安全監(jiān)測設(shè)施，防汛防汛交通、通訊及管理設(shè)施不完善。綜上所述，東方紅水庫大壩存在比較嚴(yán)重病險，主要包括工程質(zhì)量差、滲流不滿足要求：溢洪道、放水涵洞存在安全隱患；缺少必要的大壩安全監(jiān)測設(shè)施等，應(yīng)屬“三類壩”,必須盡快除險加固。圖1.1-1水庫位置圖圖1.1-2東方紅水庫大壩上游護(hù)坡圖1.1-3東方紅水庫大壩上游護(hù)坡圖1.1-6東方紅水庫溢洪道圖1.1-7東方紅水庫溢洪道圖1.1-8東方紅水庫背水坡1.2水文支流上。大壩始建于1976年10月，1977年4月完工，是一座以灌溉為主的小(2)型水庫。容16萬m2,調(diào)洪庫容2.9萬m,興利庫容11.1萬m2,死庫容2.0萬m3。校核洪水位39.5m,設(shè)計洪水位39.2m,正常蓄水位36.5m,汛期限制水位37.5m,死水位32.0m。溢洪道進(jìn)口高程38.5m。水庫流域內(nèi)降水季節(jié)性強(qiáng)，時空分布不均，5～9月降年氣象資料，多年平均降雨量1127.3mm,最大年降雨量1995mm(1991年),最小年降雨量463mm(1978年),最大24h降雨量太平口站235mm(1969年)。每年6月中旬至7月下旬，都會出現(xiàn)一段降水量大，降水日數(shù)多的梅雨天氣；梅雨期最長達(dá)43天(1974年),梅雨量最多達(dá)530.9mm(1969年),占全年降雨量的45%。 (1969年2月6日)。一年中最熱為7月，平均氣溫28.2℃;最冷為1月，平均氣溫2.7℃。 (1961年),最少年為774.1mm(1985年)。年平均日照時數(shù)2105小時，日照百分率為48%。冬季多北風(fēng)，夏季多南風(fēng)，年平均風(fēng)速3.3m's,最大風(fēng)速24.3m/s(1991年9月1日)。水庫20年一遇設(shè)計洪峰流量9.26m3/s,200年一遇校核洪峰流量為17.8m3/s。根據(jù)施工組織設(shè)計需要，分析東方紅水庫施工期10月~次年3月、11月～次年4月、11月～次年3月入庫洪峰流量進(jìn)行分析。通過用面積比法分析10年一遇、5年一遇及3年一重現(xiàn)期(年)10月~次年3月11月～次年4月11月~次年3月流量531.3工程地質(zhì)水庫大壩主壩為均質(zhì)土壩。主壩勘察段壩長251米，壩頂高①層素填土，粘土及壤土(Q):層厚2.20~8.50米，層底標(biāo)高31.67~38.08米，褐(1)壩基工程地質(zhì)條件概況②層粘土(Q)——層厚4.1米，主要分布在南側(cè)大壩，層底標(biāo)高31.67～36.24米。(2)壩基巖土層分述③層中風(fēng)化砂巖(J):此層未鉆穿，最大鉆遇厚度8.50米。黃褐、灰黃色，結(jié)構(gòu)致密。以上各地層分布詳見工程地質(zhì)剖面圖。各巖土層的物理力學(xué)性質(zhì)詳見土工試報告及分層勘探區(qū)內(nèi)第四系上更新統(tǒng)及第四系全新統(tǒng)地層廣泛分布，地下水主要分布為類型主要為上更新統(tǒng)粘土(Q)中的孔隙潛水，受大氣降水和庫水補(bǔ)給。地下水位的動態(tài)明顯受大氣降水、庫水及蒸發(fā)影響。根據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料和庫區(qū)附近的水質(zhì)分析資料，水庫大壩的水對混凝土無腐蝕性。1.4工程任務(wù)與規(guī)模根據(jù)2011年安全復(fù)核，東方紅水庫總庫容16萬m3,屬小(2)型水庫，工程等別為五等，大壩及主要水工建筑物為5級。大壩為均質(zhì)土壩，原設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)為20年一遇設(shè)計，200年一遇校核。本次根據(jù)《水利水電工程等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》(SL252-2000)的有關(guān)規(guī)定，結(jié)合《安徽省小水庫除險加固設(shè)計指導(dǎo)意見》的精神以及評審意見，復(fù)核洪水標(biāo)準(zhǔn)仍采用20年一遇設(shè)計，200年一遇校核。根據(jù)《水利水電工程等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》(SL252-2000),溢洪道消能防沖建筑物的洪水標(biāo)準(zhǔn)按20年一遇洪水設(shè)計。本次水庫除險加固，以不改變水庫設(shè)計正常蓄水位和汛限水位，不改變水庫以灌溉為主兼有防洪與村鎮(zhèn)供水等綜合功能，不降低水庫工程效益，不增加庫區(qū)淹沒范圍為原則。東方紅水庫本次洪水復(fù)核僅考慮溢洪道泄洪，現(xiàn)狀溢洪道為開敞式寬頂堰，進(jìn)口底板高程為為加固改造后的東方紅水庫正常溢洪道水位、泄量關(guān)系分別列于表1.4-1。表1.4-1溢洪道水位～泄量關(guān)系表庫水位(m)泄量(m3/s)0本次調(diào)洪演算的起調(diào)水位采用38.5m,泄洪設(shè)施為溢洪道，當(dāng)庫水位超過38.5m,水庫自由泄洪。調(diào)洪演算成果見表1.4-2。頻率P(%)5洪峰流量(m3/s)最高洪水位(m)相應(yīng)總庫容(萬m2)相應(yīng)滯洪庫容(萬m)最大下泄流量(m3/s)根據(jù)安全評估結(jié)論，結(jié)合工程現(xiàn)狀，本次水庫除險加固，以不改變水庫設(shè)計正常蓄水位和汛限水位，不改變水庫以灌溉為主兼有防洪與養(yǎng)殖等綜合功能，不降低水庫工程效益，不增加庫區(qū)淹沒范圍為原則。加固任務(wù)主要有：(1)大壩壩體防滲采用截滲墻；(2)更換放水涵啟閉機(jī)和閘門，并新建啟閉機(jī)房；(3)大壩背水坡做排水系統(tǒng)和排水棱體；(4)將迎水面砼預(yù)制塊護(hù)坡接長至壩頂；(5)在東側(cè)修建約50m長的擋土墻；(6)修建壩頂砂石路。1.5加固工程設(shè)計根據(jù)現(xiàn)場檢查報告、安全復(fù)核報告，東方紅水庫存在滲流及壩坡穩(wěn)定等安全問題，其主要加固內(nèi)容有：大壩壩體防滲采用截滲墻；更換放水涵啟閉機(jī)和閘門，并新建啟閉機(jī)房；大壩背水坡做排水系統(tǒng)和排水棱體；將迎水面砼預(yù)制塊護(hù)坡接長至壩頂：在東側(cè)修建約50m長擋土墻；修建壩頂泥道路。1)大壩存在的主要問題大壩為均質(zhì)土壩，現(xiàn)狀壩頂高程40.5m,最大壩高8.5m,壩長251m,壩頂寬3.5m,壩上游坡約1:2.5,下游坡比1:2.5。(1)大壩始建于上世紀(jì)70年代，為均質(zhì)土壩，主要由人工挑筑而成。由于當(dāng)時施工條件、技術(shù)落后，大壩只進(jìn)行了部分清基。大壩施工質(zhì)量均達(dá)不到現(xiàn)行規(guī)范及設(shè)計要求，輸、泄建筑物現(xiàn)狀存在一定的安全隱患，放水涵洞及溢洪道等工程質(zhì)量差：放水涵洞漏水；下游消能防沖設(shè)施有部分損壞。放水涵為φ200鑄鐵管，啟閉機(jī)已損壞，并未建啟閉機(jī)房。(2)壩基出現(xiàn)滲漏、兩壩肩出現(xiàn)繞滲現(xiàn)象，影響大壩安全運行，需進(jìn)行截滲處理。(3)大壩迎水面護(hù)坡為砼預(yù)制塊護(hù)砌，目前護(hù)砌至39.5m高程，由于湖面廣，風(fēng)浪較大，需將護(hù)坡砌至壩頂。(4)大壩背水坡無排水系統(tǒng)，大壩無反濾排水設(shè)施，并且缺少必要的大壩安全監(jiān)測設(shè)施，防汛交通、通訊及管理設(shè)施不完善。2)壩頂路面壩頂防汛道路是大壩防汛的主要通道，現(xiàn)狀壩頂未設(shè)防汛道路，致使壩頂雜草叢生，平整度較差，不能滿足防汛搶險期的交通要求，也不滿足規(guī)范要求。為完善壩頂交通，設(shè)計于大壩壩頂鋪設(shè)路面。采用混凝土路面，路長251m,寬2.5m。路面設(shè)置外側(cè)3%的橫坡，以利3)大壩防滲加固設(shè)計水庫大壩自建成運行以來未出現(xiàn)大的安全事故，說明大壩總體是穩(wěn)定安全的，但水庫大壩壩區(qū)現(xiàn)狀存在的主要問題為：0+000-0+040壩基出現(xiàn)滲漏、兩壩肩出現(xiàn)繞滲現(xiàn)象。影響大壩安全運行，需進(jìn)行截滲處理。4)上游護(hù)坡現(xiàn)狀大壩上游39.50m以下為預(yù)制混凝土板護(hù)坡，39.50m至壩頂40.5m無護(hù)坡，壩坡不平，雜草從生，不利于大壩管理，也不利于防汛查險。因此，本次設(shè)計對大壩上游坡混凝土護(hù)坡以上部分進(jìn)行護(hù)砌。采用生態(tài)護(hù)坡形式。5)下游護(hù)坡下游坡采用框格草皮護(hù)坡?；炷量蚋衩娣e3000x3000。格埂為C20現(xiàn)澆混凝土，斷面6)下游壩底設(shè)貼坡反濾及新建排水系統(tǒng)。溢洪道位于大壩右壩肩，進(jìn)口設(shè)開敞式寬頂堰，堰頂高程38.5米，溢洪道寬7米，堰下接長約60m的泄槽段，泄槽以下為天然沖坑和下游老河道。洪道堰體為漿砌塊石結(jié)構(gòu)、泄槽底板以及兩側(cè)邊坡均用漿砌塊石護(hù)砌，現(xiàn)狀堰體結(jié)構(gòu)已遭破壞，泄槽底板與兩側(cè)邊坡漿砌塊石擋墻護(hù)砌沖刷嚴(yán)重，普遍存在勾縫砂漿局部脫落，砌筑砂漿局部被淘空等現(xiàn)象，另外下游無消能設(shè)施，下泄洪水對老河道沖刷嚴(yán)重。本次設(shè)計擬對溢洪道漿砌塊石墻重新勾縫，對損壞的部分進(jìn)行修復(fù)，并在溢洪道與下游河槽連接處設(shè)置堆石防沖槽。由于溢洪道無原設(shè)計圖紙，本次設(shè)計按溢洪道斜坡段維修長度10m,堆石防沖槽長6m,1.5.4觀測設(shè)計據(jù)，在壩身埋設(shè)2組測壓管。1.6金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計1.7施工組織設(shè)計支流上。大壩始建于1976年10月，1977年4月完工，是一座以灌溉為主的小(2)型水庫東方紅水庫除險加固工程主要工程量：土方開挖5671m3,土方回填2203m3,堆砌石572m3,砼及鋼筋砼152m3。不受庫水影響。2012年10月，開始填筑放水涵進(jìn)口圍堰并進(jìn)行放水涵的施工安裝工作，其本工程施工總工期共3個月。主體工程施工期3個月。自第一年10月初至12月底，完成大壩、溢洪道、放水涵洞等所有加固工程的施工。本工程施工總工日0.18萬個，施工期平均上工人數(shù)20人，高峰上工人數(shù)40人。本工程施工占地主要為施工工廠及管理生活用房占地，占地面積3畝，按臨用2年考慮。東方紅水庫除險加固工程實施后，不抬高水庫各標(biāo)準(zhǔn)洪水位，因此不增加淹沒損失，不存在增加移民和淹沒賠償問題。本工程新增取土區(qū)臨時占地3畝，為耕地。本工程對環(huán)境帶來的不利影響主要是施工中會產(chǎn)生廢水、噪聲、粉塵以及棄碴等，會對施工區(qū)的水環(huán)境、聲環(huán)境、大氣環(huán)境以及植被等帶來短時的不利影響，這種危害是局部的，有限的，不存在制約工程實施的環(huán)境因素。有利影響是主要的，加固工程實施完成后可以確保水庫大壩防洪安全，對保護(hù)下游群眾的生命財產(chǎn)安全有著重要作用，對促進(jìn)地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、施工期環(huán)境影響如交通噪聲、施工廢水等對環(huán)境的影響一般是短期的。在鄰近居民區(qū)施工時應(yīng)注意控制噪聲，施工時應(yīng)避開人們的休息時間。施工廢水中主要污染物是懸浮物，在砼攪拌站建一個生產(chǎn)廢水沉淀池，將生產(chǎn)廢水經(jīng)沉淀后排放。生活污水需經(jīng)集中到污水池適當(dāng)處理后排放。嚴(yán)禁將生產(chǎn)廢水與生活污水排入庫區(qū)。施工中應(yīng)注意水土保持工作，工程開挖時應(yīng)盡量保留表層土壤，用于取土后覆土，并盡快恢復(fù)植被或改造成其它可利用的土地。應(yīng)注意在汛期取土和棄土的保護(hù)，避免產(chǎn)生嚴(yán)重的水土流失，盡量不占用和破壞綠地。壩坡防護(hù)和取土料場是水土流失防治的重點，應(yīng)及時修建擋土墻和護(hù)坡工程，并盡快采取措施恢復(fù)植被。施工棄碴應(yīng)合理堆置在壩腳線下游附近低洼地，但需堆放平整并應(yīng)保持堆渣體穩(wěn)定，表面用細(xì)石與泥土進(jìn)行平整處理，種上樹木。施工結(jié)束后，應(yīng)盡快拆除臨時生產(chǎn)、生活建筑物、清理施工區(qū)廢棄的砂石料，工程區(qū)應(yīng)采用較美觀的草種、樹種進(jìn)行綠化，恢復(fù)植被以保持水土，美化環(huán)境。本工程環(huán)保措施和水保措施施工簡單，范圍小，工程量少。參考類似工程進(jìn)行估算，本除險加固工程環(huán)保與水保投資5萬元，其中環(huán)保投資1.5萬元，水保投資3.5萬元。1.10工程管理設(shè)計水庫管理隸屬太白鎮(zhèn)人民政府，無專業(yè)管理人員。日常管理由太白鎮(zhèn)永寧行政村負(fù)責(zé)維修、防洪、灌溉等工作；水庫壩頂坑洼不平，汛期道路泥濘：防汛物資只能用人力運送到壩頂；同時無管理設(shè)施。按《水庫工程管理設(shè)計規(guī)范》(SL106-96)的要求，同時結(jié)合工程實際情況，確定管理范圍按大壩外緣線以外20m考慮，工程保護(hù)范圍按大壩外緣線以外50m考慮，迎水側(cè)及庫區(qū)均為工程保護(hù)范圍，在工程保護(hù)范圍內(nèi)，禁止從事危及大壩工程安全的活動。東方紅水庫現(xiàn)有管理設(shè)施不符合規(guī)范，根據(jù)《水庫工程管理設(shè)計規(guī)范》(SL106-96)和水利部水計[1991]13號文《關(guān)于新建水利工程有關(guān)管理編制、經(jīng)費、用房等問題的通知》中的有關(guān)規(guī)定，需配置必要管理設(shè)施。(1)工程概況東方紅水庫位于安徽省馬鞍山市當(dāng)涂縣太白鎮(zhèn)永寧行政村境內(nèi)，座落于長江流域姑溪河支流上。大壩始建于1976年10月，1977年4月完工，是一座以灌溉為主的小(2)型水庫東方紅水庫除險加固工程主要建設(shè)內(nèi)容：迎水坡砼預(yù)制塊護(hù)坡，背水坡排水系統(tǒng)和排水棱體，壩頂防汛道路，溢洪道修復(fù)，修建擋土墻，更換放水涵啟閉機(jī)和閘門，并新建啟閉機(jī)主要工程量：土方開挖5671m3,土方回填2203m3,堆砌石572m3,砼及鋼筋砼152m3。根據(jù)施工組織設(shè)計安排，本工程施工工期為6個月，主體工程所需人工0.18萬工日。(2)工程投資本工程初步設(shè)計概算靜態(tài)總投資：119.70萬元，其中：工程投資109.24萬元(基本預(yù)備費為5.46萬元),水土保持和環(huán)境保護(hù)工程5萬元。本工程概算根據(jù)水利部水總[2002]116號文的有關(guān)規(guī)定編制，主要依據(jù)有：a)水利部水總(2002)116號文頒發(fā)的《水利工程設(shè)計概(估)算編制規(guī)定》(以下簡稱"116號文")。b)建筑工程定額主要采用2002年水利部116號文頒發(fā)的《水利建筑工程概算定額》,缺項子目參照其他相關(guān)定額。c)施工機(jī)械臺時費定額采用2002年水利部116號文頒發(fā)的《水利工程施工機(jī)械臺時費定額》,其中第一類費用按臺時定額所列費用計入；第二類費用根據(jù)本工程所采用的人工、燃料等預(yù)算單價按實計算。d)國家、省、地方其他有關(guān)規(guī)定和標(biāo)準(zhǔn)以及設(shè)計工程量和圖紙等。1.12經(jīng)濟(jì)評價本次除險加固工程總投資為119.70萬元，新增工程年運行費用為4.78萬元，年均效益為270萬元。計算期取26年，正常運行期取25年。經(jīng)過國民經(jīng)濟(jì)評價指標(biāo)計算，經(jīng)濟(jì)內(nèi)部收益率EIRR為18.25%,當(dāng)社會折現(xiàn)率為8%時，經(jīng)濟(jì)凈現(xiàn)值為364萬元，經(jīng)濟(jì)效益費用比EBCR為1.8,各項經(jīng)濟(jì)評價指標(biāo)均能滿足《規(guī)范》要求，具有較顯著的經(jīng)濟(jì)效益。序號一水文1控制流域面積2多年平均年徑流量3水文氣象特征多年平均氣溫℃多年平均降雨量多年平均最大風(fēng)速4正常運用(設(shè)計)洪水標(biāo)準(zhǔn)5設(shè)計洪峰流量非常運用(校核)洪水標(biāo)準(zhǔn)校核洪峰流量二水庫1水庫水位校核洪水位(1%)m設(shè)計洪水位(5%)m正常蓄水位m汛期限制水位m死水位m2正常蓄水位時水庫面積3水庫容積總庫容正常蓄水位下庫容死庫容4庫容系數(shù)三主要建筑物1大壩工程壩型均質(zhì)土壩粘土、砂巖地震基本烈度/設(shè)防烈度度6地震動峰值加速度gm壩頂寬度m最大壩高m壩頂長度m上游壩坡坡比下游壩坡坡比2溢洪道工程設(shè)計流量(P=5%)校核流量(P-0.5%)消能防沖洪水標(biāo)準(zhǔn)%消能型式水平光面護(hù)坦粘土漿砌塊石側(cè)墻漿砌塊石護(hù)砌堰流型式m堰頂寬度m7陡坡段長度m寬度m底坡坡比平均1:73放水涵座1粘土、砂巖設(shè)計流量m涵洞長度m涵洞型式斜臥涵孔徑m鑄鐵管直徑為0.20m主閘門1混凝土塞啟閉機(jī)臺數(shù)臺套1四加固處理措施壩后貼坡反濾，壩頂防汛道路，白蟻防治，溢洪道修復(fù)，上游護(hù)坡，五工程占地與拆遷1永久占地畝02臨時占地畝33拆遷房屋04其他六工程投資萬元其中預(yù)備費5.46萬元流上。水庫集水面積0.49km2,原設(shè)村安全飲水的小(2)型水庫，為村管水庫。水庫灌溉面積2000畝，保護(hù)著下游0.02萬人和2011年12月，當(dāng)涂縣水利局對水庫進(jìn)行安全評估，該水庫大壩為均質(zhì)土壩，壩頂高程40.5m,最大壩高8.5米，壩長251米，壩頂寬約3.5米，壩上游坡約1:2.5。水庫設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn)20年一遇，200年一遇校核，總庫容16.0萬m3,興利庫容11.1萬m3,死庫容2.0萬現(xiàn)狀堰頂高程38.50米，堰頂寬7米。放水涵洞為圬工箱涵內(nèi)襯鑄鐵有壓涵管結(jié)構(gòu)，圬工涵水庫流域內(nèi)降水季節(jié)性強(qiáng)，時空分布不均，5~9月降雨約占全年降雨的70%左右。據(jù)歷年氣象資料，多年平均降雨量1127.6mm,最大年降雨量1955mm(1991年),最小年降雨量463mm(1978年),最大24h降雨量太平口站235mm(1969年)。每年6月下旬至7月上旬，都會出現(xiàn)一段降水量大，降水日數(shù)多的梅雨天氣。梅雨期最長達(dá)43天(1974年),梅雨量最多達(dá)530.9mm(1969年),占全年降雨量的45%。多年平均氣溫16.7℃,年極端最高氣溫39.4℃(1959年8月23日),最低氣溫-13.5℃(1969年2月6日)。一年中最熱為7月，平均氣溫28.2℃;最冷為1月，平均氣溫2.7℃。全年積境內(nèi)歷年平均初霜日為11月10日，平均年蒸發(fā)量為1095.91mm(1961年),最少年為774.1mm(1985年)。年平均日照時數(shù)2105小時，日照百分率為48%。常年主導(dǎo)風(fēng)向為東風(fēng)，年平均風(fēng)速3.3m/s,最大風(fēng)速24.3m/s(1991年9月1日)。東方紅水庫壩址無實測洪水資料，鄰近流域也無實測洪水資料，根據(jù)現(xiàn)行的《水利水電工程設(shè)計洪水計算規(guī)范》(SL44-93)、《小型水力發(fā)電站水文計算規(guī)范》(SL77-94)等規(guī)定，考慮流域氣候與自然地理條件、地區(qū)洪水特性等，按無資料地區(qū)設(shè)計洪水計算辦法由設(shè)計暴本次采用由原水電部規(guī)劃總院驗收，水電部批準(zhǔn)頒發(fā)使用的《安徽省暴雨參數(shù)等值線圖、山丘區(qū)產(chǎn)匯流分析成果和山丘區(qū)中、小面積設(shè)計洪水計算辦法》(以下簡稱“84年辦法”)進(jìn)行水庫設(shè)計洪水計算。根據(jù)分析，東方紅水庫所在流域的洪水主要由暴雨形成，暴雨歷時一般1~3天。根據(jù)該流域的暴雨及洪水特性，考慮本水庫的來水面積較小，本次以最大1h、24h的設(shè)計暴雨量進(jìn)行設(shè)計洪水的峰、量控制。由于本水庫流域內(nèi)無雨量測雨資料，本次設(shè)計暴雨采用暴雨等值線圖推求。1995年3月安徽省水利設(shè)計院編制了《安徽省由“84年辦法”及《安徽省長短歷時年最大暴雨統(tǒng)計參數(shù)等值線圖》可查得本水庫所在位置年最大Ih、24h點雨量均值分別為45mm、110mm,相應(yīng)Cv值分別為0.50、0.60。考慮到等值線圖上參數(shù)經(jīng)過面上平衡，能反映短歷時暴雨統(tǒng)計參數(shù)地區(qū)分布規(guī)律，偏安全考慮，東方紅水庫年最大1h、24h點雨量均值采用值分別為45mm、110mm。水庫控制面積小于10km2,不計折扣系數(shù)，東方紅水庫面雨量均值也分別為45mm、110mm。(1)點、面設(shè)計暴雨暴雨歷時設(shè)計參數(shù)頻率P(%)均值C25H24、H1一分別為24h、1h設(shè)計點暴雨；P24、P1一分別為24h、1h設(shè)計面暴雨。計算成果見表2-1。(3)面凈雨量面凈雨量即地面徑流，為面暴雨量扣除損失量和地下水。查“84年辦法”,皖南山區(qū)，重現(xiàn)期≥50年一遇產(chǎn)流部分總損失量為50mm,重現(xiàn)期≤20年一遇產(chǎn)流部分總損失量為70mm,30年遇產(chǎn)流部分總損失量為60mm。經(jīng)扣損后，計算出各種頻率面凈雨量R24,再根值計算n和R3,見表2-2。表2-2n、K值計算過程及成果表頻率(%)內(nèi)容25Kn(2)設(shè)計洪水設(shè)計洪水過程線按“84年辦法”設(shè)計洪水流量模過程線進(jìn)行推算。通過以上水庫流域凈雨量的計算，根據(jù)水庫流域特征參數(shù)進(jìn)行洪水計算，計算得水庫20年一遇設(shè)計洪峰流量9.26m3/s,200年一遇校核洪峰流量為17.8m3/s。①匯流計算根據(jù)“84年辦法”,采用納希線性瞬時單位線模型進(jìn)行匯流計算，分析并綜合出計算出瞬時單位線參數(shù)ml值的地區(qū)經(jīng)驗公式如下。皖南地區(qū)：采用概化公式，當(dāng)N采用3.0時式中：ml—瞬時單位線參數(shù)，h:J一主河道平均坡降，‰;R3—最大3小時設(shè)計凈雨量，mm。各種頻率n、K值計算過程及成果見表2-2。②設(shè)計洪水過程線因流域形狀系數(shù)f-B2/F=0.74,故洪峰流量不需要修正。根據(jù)n、K值，查“84辦法”中“表9”得不同頻率洪峰流量模qm。再根據(jù)n值和qm查“表9”中洪峰流量模接近qm的過程，并將洪峰流量模差值在下時段中消除，然后逐項乘以,即得地表徑流設(shè)計洪水過程線。地下徑流設(shè)計洪水過程的總量不大，絕大部分的水量在地表徑流的峰后泄出，它對設(shè)計洪水的峰值或調(diào)洪演算來講，影響很小，故將地下徑流略去不計。設(shè)計洪水過程線計算成果見表2-3。表2-3東方紅水庫各種頻率設(shè)計洪水過程線單位：m3/s時段251234567892.4成果合理性分析根據(jù)我省多年來已做工程采用不同方法計算設(shè)計洪水成果的經(jīng)驗比較，認(rèn)為采用“84辦法”計算的洪水，對于山丘區(qū)水庫的洪水計算成果是偏安全的。2.5施工期洪水根據(jù)施工組織設(shè)計需要，需對東方紅水庫施工期10月～次年3月、11月～次年4月、11月～次年3月入庫水量及洪峰流量進(jìn)行分析。通過用面積比法分析本工程的施工期時段的入庫水量與洪峰流量，其中洪峰流量按指數(shù)法進(jìn)行比擬，經(jīng)計算，10年一遇、5年一遇及3年一遇入庫洪峰流量成果見表2-4。表2-4東方紅水庫施工期洪峰流量頻率計算成果單位：m3/s重現(xiàn)期(年)10月～次年3月11月一次年4月11月～次年3月流量53依據(jù)有關(guān)水庫大壩除險加固工程勘測任務(wù)書要求結(jié)合壩區(qū)的具體情況有針對性地對壩身和壩基進(jìn)行了勘察工作，勘察人員及有關(guān)設(shè)備于2012年2月2開展工作，于2012年2月3日完成外業(yè)工作，室內(nèi)試驗同步開展，累計完成工作量見下表。表3.1水庫大壩工程地質(zhì)勘察工作量一覽表單位工作量取原狀土樣件3常規(guī)土工試驗組8組8滲透試驗組8標(biāo)準(zhǔn)貫入試驗3孔12次庫區(qū)地處馬鞍山斷陷盆地的中南部，上覆地層為第四系松散巖，厚度0.00～20m,下伏地層(局部有出露)為中代侏羅系巨厚層碎屑巖。在庫區(qū)北部見有太古界霍邱群變質(zhì)巖出露。本區(qū)處在華北地臺子與揚(yáng)子準(zhǔn)臺兩個地史發(fā)展特點迥然不同的二個地塊的交接部位。燕山旋回以前，兩地塊分別經(jīng)歷各自的相對活動和相對穩(wěn)定的發(fā)展過程，燕山旋回以來，逐漸趨于一致，共同進(jìn)入以斷塊活動為特征的新的地史發(fā)展階段，從而構(gòu)成了本區(qū)復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造格局。本次進(jìn)行水庫大壩大壩工程地質(zhì)測繪和工程地質(zhì)鉆探工作中，沒有發(fā)現(xiàn)大壩(包括兩端壩肩)及副壩等位置有斷層發(fā)育現(xiàn)象。水庫大壩處地貌單元為低山地貌，表現(xiàn)為沖溝與剝蝕殘丘相間地形。該水庫集水面積0.49平方公里，水庫大壩為均質(zhì)土壩，現(xiàn)狀壩頂高程40.5～87.6m,最大壩高8.5,壩長251m,壩頂寬3.5m,壩上、下游坡均約1:2.5,大壩上游坡為砼護(hù)坡，下游坡未護(hù)坡。庫區(qū)和壩肩均未見坍岸、滑坡等不良的地質(zhì)現(xiàn)象，壩區(qū)的低洼地帶及主壩南北兩側(cè)多為第四系沖洪積性3.2.3地震的有關(guān)規(guī)定，工程等別為5類，主要建筑物等級為5級。2001)(安徽省部分1:400萬)等規(guī)范的有關(guān)規(guī)定，復(fù)核庫區(qū)場地地動參數(shù)如下：抗震設(shè)防烈度為6度，設(shè)計地震基本加速度值為0.05g,設(shè)計分組為第一組，地震動反應(yīng)譜特征周期3.3水文地質(zhì)與工程地質(zhì)條件綜述3.3.1工程地質(zhì)條件綜述(1)壩身工程地質(zhì)條件概述主壩勘察段壩長251米，壩頂高程40.50米，頂寬平均3.50米。(2)壩身土層水庫大壩主壩壩身為人工填土(Q"),工程地質(zhì)剖面圖上標(biāo)識為①層素填土。現(xiàn)描述如①層素填土，粘土及壤土(Q):層厚2.20～8.50米，層底標(biāo)高31.67～38.08米，褐(1)壩基工程地質(zhì)條件概況②層粘土(Q)——層厚4.1米，主要分布在南側(cè)大壩，層底標(biāo)高31.67~36.24米。褐黃、黃褐、黃色，濕，硬塑～堅硬狀態(tài)，含鐵錳氧化物、鐵錳結(jié)核、少量灰白、青灰色高嶺土團(tuán)塊。搖振無反應(yīng)，切面光滑，干強(qiáng)度高，韌性高。此層土屬于中等偏低壓縮性土。(2)壩基巖土層分述水庫大壩壩基巖土層在本次勘探范圍揭露為上更新統(tǒng)(Q)?，F(xiàn)敘述如下：③層中風(fēng)化砂巖(J):此層未鉆穿，最大鉆遇厚度8.50米。黃褐、灰黃色，結(jié)構(gòu)致密。巖芯呈短柱狀，密實狀態(tài)，原巖風(fēng)化成砂土狀，遇水易軟化，含泥質(zhì)、云母片等，裂隙發(fā)育。以上各地層分布詳見工程地質(zhì)剖面圖。各巖土層的物理力學(xué)性質(zhì)詳見土工試驗報告及分層物理力學(xué)性質(zhì)統(tǒng)計表?？碧絽^(qū)內(nèi)第四系上更新統(tǒng)及第四系全新統(tǒng)地層廣泛分布，地下水主要分布為類型主要為上更新統(tǒng)粘土(Q)中的孔隙潛水，受大氣降水和庫水補(bǔ)給。地下水位的動態(tài)明顯受大氣降水、庫水及蒸發(fā)影響。根據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料和庫區(qū)附近的水質(zhì)分析資料，水庫大壩的水對混凝土無腐蝕性。1、壩身填土的滲透性本次勘察除對壩身土各原狀土進(jìn)行了垂直及水平兩種滲透系數(shù)的室內(nèi)試驗。現(xiàn)狀試驗結(jié)壩身土室內(nèi)滲透試驗成果見下表：表3.3.2-2壩身土室內(nèi)滲透試驗成果表巖土層室內(nèi)滲透試驗滲透性垂直滲透系數(shù)水平滲透系數(shù)①層弱透水層3.4工程地質(zhì)條件綜合評價水庫大壩地形地貌單元屬低山地貌，工程地質(zhì)條件較為簡單，未出現(xiàn)滑坡、沉陷及開裂不良地質(zhì)現(xiàn)象?，F(xiàn)分段評述如下；(1)壩身工程地質(zhì)評價①層素填土，主要由重粉質(zhì)壤土夾粘土及粉質(zhì)壤土(Q4ml)組成，顏色雜亂，分布不均勻，狀態(tài)較差，物理力學(xué)性質(zhì)不均一，孔隙比在0.788~0.889之間，壓縮模量在5.27~5.96MPa之間，平均為5.68MPa,壓縮系數(shù)平均為0.33,為中等壓縮性土。壩身填土所選土料的土質(zhì)較好，但填筑質(zhì)量較差，壓實不夠密實。(2)壩基工程地質(zhì)評價根據(jù)本次勘察揭露，水庫大壩主壩壩基屬單層結(jié)構(gòu)，為粘性土類。其壩基土層從兩側(cè)到中部變化較大，所存在的工程地質(zhì)問題也所不同，現(xiàn)對其分述如下：1、主壩及溢洪道水庫大壩主壩的壩基及溢洪道座落于①層素填土上，壩堤分布范圍地層為兩殘丘及其間沖洪積層。堤基工程地質(zhì)條件分類為B類。屬中硬土，屬微～弱透水層。(3)、壩區(qū)各地基土的地基基礎(chǔ)設(shè)計參數(shù)根據(jù)本次勘察結(jié)果，結(jié)合我院巖土工程勘察工作經(jīng)驗，現(xiàn)提供有主壩及溢洪道地基土的地基礎(chǔ)設(shè)計參數(shù)如下表：表3.4主壩及溢洪道地基土的地基礎(chǔ)設(shè)計參數(shù)層序容許承載力[a]天然地基承載力特征值壓縮模量Es(MPa)②層③層3.5結(jié)論1、水庫大壩大壩自建成運行以來未出現(xiàn)大的安全事故，說明大壩總體是穩(wěn)定安全的，但水庫大壩壩區(qū)現(xiàn)狀存在的主要工程地質(zhì)問題為可能產(chǎn)生滲透破壞，應(yīng)針對此問題采取有效的防治措施進(jìn)行除險加固。2、水庫大壩壩區(qū)及近壩庫區(qū)天然邊坡未發(fā)生失穩(wěn)現(xiàn)象。表3.1東方紅水庫土工試驗成果表工程名稱；東方紅水庫飄粒分析大小fna)含木牢比G度孔陽比S飽和度S果,1粒力e內(nèi)厚中H0%%%4449地生44說明：1.野外上樣編號：TJ-探井原狀樣：H-沈動樣：漢指明的為怙孔原狀樣：撈務(wù)上樣編號冠以號表示該上樣不參加統(tǒng)計。2.取土樣長度般為20cm,取土起貼深度冠以+號該土樣長度為10c,當(dāng)層號為空時、表示該土樣位于網(wǎng)盡界限3.雨切方法：直前q快固結(jié)快啦S-慢哮：三軸W-不因結(jié)不排水O-固潔不排水C-固結(jié)排水.浸木他和鮮在腦面H,制表，校張：圖號4工程任務(wù)和規(guī)模4.1工程概況東方紅水庫位于安徽省馬鞍山市當(dāng)涂縣太白鎮(zhèn)永寧行政村境內(nèi)，座落于長江流域姑溪河支流上。大壩始建于1976年10月，1977年4月完工，是一座以灌溉為主的小(2)型水庫。東方紅水庫樞紐工程由大壩、溢洪道、放水涵洞等組成。水庫大壩為均質(zhì)土壩，現(xiàn)狀壩頂高程40.5m,最大壩高8.5m,壩長251m,壩頂寬3.5m,壩上游坡約1:2.5,下游坡比約12.5,大壩上游坡部分為砼護(hù)坡，下游坡無護(hù)坡。溢洪道位于大壩右壩肩，進(jìn)口設(shè)開敞式實用堰，堰頂高程38.5m,溢洪道寬7m。放水涵為φ200鑄鐵管，啟閉機(jī)已損壞，并未建啟閉機(jī)房。本次設(shè)計擬對放水涵更換啟閉機(jī)和閘門，并新建啟閉機(jī)房。水庫設(shè)計灌溉面積1000畝，保護(hù)著下游0.91萬人、0.76萬畝耕地和S314省道的防洪安全。水庫管理隸屬太白鎮(zhèn)永寧村，無專業(yè)管理人員。日常管理由村負(fù)責(zé)維修、防洪、灌溉等工作，2002年水庫進(jìn)行加固維修。但由于修建年代較長，加之受當(dāng)時條件限制，壩基清除不徹底，土料混雜，土層暗縫多，碾壓不均等原因，造成水庫蓄水運行后存在較大隱患。大壩無觀測設(shè)施，汛期只能憑借堰頂高程加滾流厚度推算水庫水位。4.2工程存在的主要問題東方紅水庫始建于1976年10月，1977年4月完工，是一座以灌溉為主的小(2)型水庫。水庫集雨面積0.485km2。2011年進(jìn)行了安全復(fù)核，確定水庫防洪標(biāo)準(zhǔn)為20年一遇洪水設(shè)計、200年一遇洪水校核。根據(jù)2011年安全復(fù)核計算，現(xiàn)狀20年一遇設(shè)計洪水位39.2m,200年一遇校核洪水位39.5m,壩體、泄洪設(shè)施及管理設(shè)施等存在一定的安全隱患。(1)大壩始建于上世紀(jì)70年代，為均質(zhì)土壩，主要由人工挑筑而成。由于當(dāng)時施工條件、技術(shù)落后，大壩只進(jìn)行了部分清基。大壩施工質(zhì)量均達(dá)不到現(xiàn)行規(guī)范及設(shè)計要求，輸、泄建筑物現(xiàn)狀存在一定的安全隱患，放水涵洞及溢洪道等工程質(zhì)量差；放水涵洞漏水；溢洪道下游消能防沖設(shè)施有部分損壞。放水涵為φ200鑄鐵管，啟閉機(jī)已損壞，并未建啟閉機(jī)房。(2)壩基出現(xiàn)滲漏、兩壩肩出現(xiàn)繞滲現(xiàn)象，影響大壩安全運行，需進(jìn)行截滲處理。(3)大壩迎水面護(hù)坡為砼預(yù)制塊護(hù)砌，目前護(hù)砌至39.5m高程，由于湖面廣，風(fēng)浪較大，(4)大壩背水坡無排水系統(tǒng)，大壩無反濾排水設(shè)施，并且缺少必要的大壩安全監(jiān)測設(shè)施，防汛防汛交通、通訊及管理設(shè)施不完善。綜上所述，東方紅水庫大壩存在比較嚴(yán)重病險，主要包括工程質(zhì)量差、滲流不滿足要求；溢洪道、放水涵洞存在安全隱患：缺少必要的大壩安全監(jiān)測設(shè)施等，應(yīng)屬“三類壩”,建議盡4.3水庫加固原則本次水庫除險加固，以不改變水庫設(shè)計正常蓄水位和汛限水位，不改變水庫以灌溉為主兼有防洪等綜合功能，不降低水庫工程效益，不增加庫區(qū)淹沒范圍為原則。4.4除險加固工程措施與建設(shè)內(nèi)容本次水庫除險加固，以不改變水庫設(shè)計正常蓄水位和汛限水位，不改變水庫以灌溉為主兼有防洪與養(yǎng)殖等綜合功能，不降低水庫工程效益，不增加庫區(qū)淹沒范圍為原則。加固任務(wù)(1)大壩壩體防滲采用截滲墻：(2)更換放水涵啟閉機(jī)和閘門，并新建啟閉機(jī)房；(3)大壩背水坡做排水系統(tǒng)和排水棱體：(4)將迎水面砼預(yù)制塊護(hù)坡接長至壩頂；(5)在東側(cè)修建約50m長的擋土墻；(6)修建壩頂?shù)缆贰?.5水庫加固洪水標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)2011年安全復(fù)核，東方紅水庫總庫容16.0萬m2,屬小(2)型水庫，工程等別為五等，大壩及主要水工建筑物為5級。大壩為均質(zhì)土壩，原設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)為20年一遇設(shè)計，200年一遇校核。本次根據(jù)《水利水電工程等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》(SL252-2000)的有關(guān)規(guī)定，結(jié)合《安徽省小水庫除險加固設(shè)計指導(dǎo)意見》的精神，復(fù)核洪水標(biāo)準(zhǔn)仍采用20年一遇設(shè)計，200根據(jù)《水利水電工程等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》(SL252-2000),溢洪道消能防沖建筑物的洪水標(biāo)準(zhǔn)按20年一遇洪水設(shè)計。4.6水庫洪水調(diào)洪計算條件東方紅水庫無法找到庫容曲線資料，本次根據(jù)萬分之一的實測地形圖進(jìn)行量算求得。水庫水位～面積~庫容曲線見表4-1水位(m)面積(萬m2)庫容(萬m3)水位(m)面積(萬n2)4.6.2汛限水位水庫正常溢洪道無閘門控制，為開敞式寬頂堰，進(jìn)口底板高程為38.5m,底寬7.0m。超出汛限水位水庫自由泄洪，汛限水位為37.5m,本次除險加固設(shè)計起調(diào)水位為37.5m。4.6.3水庫泄洪設(shè)施及泄洪運用方式東方紅水庫本次洪水復(fù)核僅考慮溢洪道泄洪，現(xiàn)狀溢洪道為開敞式寬頂堰，進(jìn)口底板高程為38.5m,底寬7.0m。4.6.4泄洪設(shè)施的泄洪能力加固改造后的東方紅水庫正常溢洪道水位、泄量關(guān)系分別列于表4-2。本工程泄洪建筑物為壩頂開敞式溢流堰，堰形為寬頂堰，堰頂高程為38.5m,溢流凈寬7米，按照《混凝土重力壩設(shè)計規(guī)范》有關(guān)計算方法，泄洪能力按下式計算：m------堰上流量系數(shù)，取m=0.385根據(jù)上述流量公式，按照本次工程措施及工程尺寸特性，計算不同水位情況下的流量系數(shù)m、側(cè)收縮系數(shù)ε和相應(yīng)的水庫水位流量成果表。加固改造后的東方紅水庫正常溢洪道水位、泄量關(guān)系分別列于表4-2。表4-2溢洪道水位～泄量關(guān)系表庫水位(m)泄量(m3/s)04.6.5調(diào)洪計算成果根據(jù)以上確定的水庫泄洪運用方式、水庫容積關(guān)系曲線及設(shè)計洪水成果分別對現(xiàn)狀和原設(shè)計泄洪建筑物泄量關(guān)系進(jìn)行調(diào)洪演算，調(diào)洪成果見表4-3。頻率P(%)5洪峰流量(m2/s)最高洪水位(m)相應(yīng)總庫容(萬m2)相應(yīng)滯洪庫容(萬m2)最大下泄流量(m/s)5加固工程設(shè)計容：迎水坡砼預(yù)制塊護(hù)坡，背水坡排水系統(tǒng)和排水棱體，壩頂防汛道路，溢洪道修復(fù)，修建擋土墻，更換放水涵啟閉機(jī)和閘門，并新建啟閉機(jī)房等。5.1設(shè)計依據(jù)5.1.1工程等別、建筑物等級和洪水標(biāo)準(zhǔn)東方紅水庫總庫容16萬m3,最大壩高8.5m,根據(jù)《防洪標(biāo)準(zhǔn)》(GB50201-94)和《水利水電工程等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》(SL252-2000),屬小(2)型水庫，工程等別為V等，大壩及主要水工建筑物為5級。大壩為均質(zhì)土壩，根據(jù)水總[2008]428號《重點小型病險水庫除險加固工程初步設(shè)計指導(dǎo)意見》和《安徽省小水庫除險加固設(shè)計指導(dǎo)意見》的精神，設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn)采用20年一遇設(shè)計、200年一遇校核。溢洪道消能防沖設(shè)施的設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn)為10年一遇?！端姽こ痰燃墑澐旨昂樗畼?biāo)準(zhǔn)》(SL252—2000);《水利水電工程初步設(shè)計報告編制規(guī)程》(DL5021-93);《小型水利水電工程碾壓式土石壩設(shè)計導(dǎo)則》(SL189-96)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》(GB18306-2001);《溢洪道設(shè)計規(guī)范》(SL25《水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(SL191-2008);《水工建筑物抗震設(shè)計規(guī)范》(SL203-97);《水工建筑物荷載設(shè)計規(guī)范》(DL5077-1997);《水利水電工程施工組織設(shè)計規(guī)范》(SDJ338-89);《水利水電工程環(huán)境影響評價規(guī)范》(SDJ302-88(試行))《水利水電工程啟閉機(jī)設(shè)計規(guī)范》(SL41-93);《水庫工程管理設(shè)計規(guī)范》(SL106-96);(1)多年平均最大風(fēng)速為15m/s。(2)特征水位與流量表5.1.4特征水位與流量東方紅水庫洪峰流量(m3/s)下泄流量(m3/s)庫水位(m)下游水位(m)10年一遇20年一遇(設(shè)計)200年一遇(校核)死水位蓄水位(3)地形地質(zhì)資料(4)地震工程區(qū)地震動峰值加速度0.05g,對應(yīng)地震基本烈度為6度。5.2大壩加固設(shè)計大壩為均質(zhì)土壩，現(xiàn)狀壩頂高程40.5m,最大壩高8.5m,壩長251m,壩頂寬3.5m,壩上游坡約1:2.5,壩下游坡比1:2.5。5.2.1大壩存在的主要問題(3)大壩迎水面護(hù)坡為砼預(yù)制塊護(hù)砌，目前護(hù)砌至39.5m高程，由于湖面廣，風(fēng)浪較大，需將護(hù)坡砌至壩頂。(4)大壩背水坡無排水系統(tǒng)，大壩無反濾排水設(shè)施，并且缺少必要的大壩安全監(jiān)測設(shè)施，防汛防汛交通、通訊及管理設(shè)施不完善。5.2.2壩頂高程復(fù)核及壩頂改造(1)壩頂高程復(fù)核根據(jù)《水利水電工程等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》(SL252-2000)中有關(guān)規(guī)定，確定東方紅水庫大壩為5級建筑物。壩頂在靜水位以上超高根據(jù)《小型水利水電工程碾壓式土石壩設(shè)計導(dǎo)則》(SL189-96)(以下簡稱"導(dǎo)則"),按下式計算：R—風(fēng)浪沿著壩坡的最大爬高，m;風(fēng)浪沿著壩坡的最大爬高按式計算，式中：K△一斜坡糙率滲透性系數(shù)；R.一經(jīng)驗系數(shù)，由風(fēng)速、壩前水深h、重力加速度g所組成的無維量W/√gh求得，設(shè)計情況下K.取1.05,校核情況下K.取1.0。多年平均最大風(fēng)速為15m/s,設(shè)計情況下W取多年平均最大風(fēng)速的1.5倍，校核情況下W取多年平均最大風(fēng)速；設(shè)計情況下壩前水深7.2m(水域平均水深5.56m),校核情況下壩前水深7.5m(水域平均水深5.64m):設(shè)計情況風(fēng)區(qū)長0.48Km,校核情況下風(fēng)區(qū)長度0.55Km。波浪的平均波高和平均波周期宜采用莆田試驗站公式，按下列二式計算：H—水域平均水深，m;g—重力加速度，取9.81m/s2平均波長可按下式計算：經(jīng)計算，設(shè)計情況下最大波浪爬高為0.93m,校核情況下最大波浪爬高為0.77m。根據(jù)“導(dǎo)則”,安全加高正常運用情況取0.5m,非常情況取0.3m。大壩壩頂超高及壩頂高程計算結(jié)果見表5.2.2。東方紅水庫大壩為均質(zhì)土壩，現(xiàn)有壩頂高程40.05-41.00m。由表5.2.2可知，東方紅水庫大壩壩頂高程由校核洪水位控制，現(xiàn)狀條件下計算壩頂高程為40.64m,現(xiàn)有壩頂高程部分不滿足防洪要求。表5.2.2大壩壩頂超高及高程計算成果表設(shè)計條件設(shè)計水位(m)壩頂超高(m)計算壩頂高程(m)設(shè)計(5%)校核(0.5%)(2)壩頂加高設(shè)計根據(jù)壩頂高程復(fù)核結(jié)果，頂設(shè)計高程為40.64m,大壩局部高程不滿足設(shè)計要求，但欠高不多。大壩壩頂坑洼不平，壩頂高程與設(shè)計頂高程相差不大，在主壩壩頂增加混凝土防汛路面后，壩頂高程可以達(dá)到設(shè)計要求。因此，主壩壩頂加固措施為：采用在壩頂修建防汛道路，墊高路基的方式使主壩壩頂高程達(dá)標(biāo)。(3)壩頂路面壩頂防汛道路是大壩防汛的主要通道，現(xiàn)狀壩頂未設(shè)防汛道路，致使壩頂雜草叢生，平整度極差，不能滿足防汛搶險期的交通要求，也不滿足規(guī)范要求。為完善壩頂交通，設(shè)計于大壩壩頂鋪設(shè)路面。采用混凝土路面，路長251m,寬2.5m。路面結(jié)構(gòu)為：上層為厚0.18mC25混凝土路面，下層為厚0.20m厚級配碎石。路面設(shè)置向下游側(cè)3%的橫坡，以利排水。壩頂下游側(cè)設(shè)C25混凝土路緣石，厚10cm,頂部與路面齊平。5.2.3大壩防滲加固設(shè)計鑒于土壩填筑質(zhì)量差，高水位時壩腳滲漏嚴(yán)重，防滲不滿足要求，需進(jìn)行防滲處理，以防止大壩產(chǎn)生滲透破壞，并降低壩體浸潤線，減小滲流量，提高大壩穩(wěn)定性。大壩采用防滲墻截滲。根據(jù)目前的施工技術(shù)水平，垂直截滲可選擇塑性混凝土防滲墻、沖抓套井粘土井柱防滲墻以及多頭小直徑深層攪拌噴灌漿防滲墻、劈裂灌漿等四種方案。防滲墻布置：自壩頂軸線方向布置防滲墻，根據(jù)規(guī)范，墻頂高程不低于于非常運用得靜水位，因此墻頂高程取校核洪水位為39.50m,截滲墻深入壩基強(qiáng)風(fēng)化巖中0.50m,最大深度約8.5m,防滲墻面積2259m2。(1)方案一：塑性混凝土防滲墻混凝土防滲墻是利用專用的造孔設(shè)備營造孔槽，采用泥漿護(hù)壁，用導(dǎo)管在注滿泥漿的槽孔中澆注混凝土并置換出泥漿，形成墻體。混凝土防滲墻具有適用范圍廣、適用性強(qiáng)、施工條件要求低且安全、可靠的特點，但施工速度較慢。本方防滲墻施工需要5m寬的施工平臺，可將壩頂削低0.5m,施工完畢后恢復(fù)。(2)方案二：一多頭小直徑防滲墻多頭小直徑深層攪拌噴灌漿造墻技術(shù)是運用特制的多頭小直徑深層攪拌樁機(jī)把水泥漿噴土體，同時鉆頭旋轉(zhuǎn)攪拌，使噴入土層的水泥漿液與原土充分拌和在一起，形成抗壓強(qiáng)度比天然土強(qiáng)度高得多，滲透系數(shù)較小，并具有整體性、水穩(wěn)定性的樁柱體。將樁柱體互相搭接成一列，形成連續(xù)墻體起到截滲作用。(3)方案三：沖抓套井粘土井柱防滲墻沖抓套井粘土井柱是用沖抓錐造孔，把原壩身雜填土抓出，形成直井后回填粘土，孔與孔套接形成一道連續(xù)的粘土心墻。同時夯實對井孔壁周圍的土體有擠實作用，增加其密實度。(4)方案四：劈裂灌漿劈裂灌漿利用最小主應(yīng)力面和堤軸線方向一致的，根據(jù)土體水力劈裂的原理，順堤向布孔，在灌漿壓力下以適宜的泥漿液為能量載體，有控制地劈裂堤身，將與漿脈連通的所有裂縫、空洞、空隙等隱患用泥漿充填密實，同時漿壓將筑堤土壓密，最終在堤內(nèi)順堤向形成密實、垂直、連續(xù)、有一定厚度的漿液防滲固結(jié)體，從而達(dá)到防滲加固的目的。劈裂灌漿，沿壩軸線附近布置兩排灌漿孔，排距1.5m,孔位梅花狀布置，分二序施工?？拙啵汉硬鄱?m,岸坡段2.5m,孔深以進(jìn)入壩基0.5m,灌漿孔口壓力為0~0.5MPa,帷幕厚度：平均50～200mm(累計)。主排孔沿壩軸線布置，以建立連續(xù)的防滲帷幕；副排孔沿主排孔上游布置。通過壓力泥漿的劈裂、擠壓、滲透、充填、濕化固結(jié)，解決壩體的滲透穩(wěn)定和以上四種方案在技術(shù)上都是可行的，均能夠達(dá)到控制壩體和壩基滲流，降低壩體浸潤線的目的。方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析比較如下。方案一：優(yōu)點是河槽段塑性混凝土防滲墻對各種土層適應(yīng)性強(qiáng)，墻體開槽澆筑，施工質(zhì)量直觀明了，墻體連續(xù)性好，防滲性能可靠，墻體耐久性好，墻體為塑性，可適應(yīng)壩體的變形與壩身土結(jié)合緊密。方案二：多頭小直徑深層攪拌成墻造價低，取材方便，施工速度快，施工工序少，工效高，成墻耐久性好；本方案工程投資最少。方案三：優(yōu)點是上部采用粘土井柱墻防滲直觀可靠，施工速度快。此方案的缺點是井柱施工內(nèi)粘性土回填質(zhì)量不容易控制。方案四：優(yōu)點是設(shè)備簡單，施工期較短，造價便宜，質(zhì)量穩(wěn)定可靠。缺點是：泥漿墻的硬化固結(jié)時間長，在灌漿施工中會出現(xiàn)大量的裂縫、冒漿、位移等。工藝要求較高，要有專以上4種種方案成墻面積為2259m2,投資對比見表5.2.1。表5.2.1防滲墻方案投資對比表厚0.35m)厚度0.2m)墻(孔距0.8m)單價(元/m2)造價(萬元)工期(天)上述四種加固處理方案在技術(shù)上均可滿足壩體防滲要求。方案二投資小，工期短，在小水庫防滲加固工程中施工經(jīng)驗多，工程實施容易。因此，防滲加固設(shè)計推薦采用方案二多頭(4)防滲墻設(shè)計大壩截滲采用多頭小直徑水泥土防滲墻。防滲墻厚度根據(jù)其允許滲透坡降[J]=60,結(jié)合施工可能產(chǎn)生的垂直偏差，選用樁徑為400mm,樁間距225mm,垂直度不大于1%,搭接處理論成墻厚度最大260mm,最小150mm,可滿足防滲墻厚度的要求。墻頂高程取校核洪水位為39.50m,截滲墻深入壩基強(qiáng)風(fēng)化巖中0.50m。5.2.4上下游護(hù)坡現(xiàn)狀大壩上游39.50m以下為預(yù)制混凝土護(hù)坡，39.50m至壩頂40.5m無護(hù)坡，壩坡不平，雜草叢生，不利于大壩管理，也不利于防汛查險。因此，本次設(shè)計對大壩上游坡混凝土護(hù)坡以上部分進(jìn)行護(hù)砌。見圖5.2-1上游現(xiàn)狀護(hù)坡a)上游護(hù)坡高程39.5m至壩頂采用生態(tài)草坪護(hù)坡。生態(tài)草坪護(hù)坡高程為39.50m-40.50(壩頂)。護(hù)砌結(jié)構(gòu)為：采用直徑40cm正六邊形中間底設(shè)各一道M10漿砌塊石齒墻，斷面尺寸0.40×0.6m(寬×高),每30m設(shè)置一道垂直壩軸線的齒墻，斷面尺寸0.40×0.60m(寬×高)。b)下游護(hù)坡砂卵石混合料回填干砌石擋墻一C20砼壓頂厚10cm保留原擋墻砂卵石混合料回填20cm厚東方紅水庫下游反濾及排水溝大樣圖材料的允許滲透比降；根據(jù)本次地勘資料，大壩填土臨界水力梯度為0.15～0.30;因此，大圖5.2-1大壩上游現(xiàn)狀護(hù)坡5.2.5白蟻防治該水庫不存在蟻害。5.2.6大壩滲流計算東方紅水庫始建于1976年10月，建成于1977年4月。當(dāng)水庫高水位運行時，壩基出現(xiàn)滲漏、兩壩肩出現(xiàn)繞滲現(xiàn)象，影響大壩安全運行，設(shè)計采用截滲處理。本次除對現(xiàn)狀壩體滲流計算進(jìn)行復(fù)核外，主要是計算分析防滲加固處理后的效果。(1)計算斷面及地層簡化選取主河槽處的壩體橫斷面0+080作為大壩的典型橫剖面，進(jìn)行滲流計算，大壩座落在(2)計算參數(shù)選取本工程計算斷面各土層滲透系數(shù)依照地質(zhì)報告地質(zhì)資料選取(采用建議值),對地質(zhì)報告中未提供滲透系數(shù)的土層，則按該土層的地質(zhì)特性，根據(jù)工程類比選定。計算采用的各土層表5.2.6-1滲流計算參數(shù)表土層水平滲透系數(shù)(cm/s)垂直滲透系數(shù)(cm/s)①層：素填土②層：中風(fēng)化砂巖(3)計算工況根據(jù)《碾壓式土石壩設(shè)計規(guī)范》(SL274-2001)的有關(guān)規(guī)定，滲流計算選擇工況為：①上游正常蓄水位與下游相應(yīng)的最低水位；②上游設(shè)計洪水位與下游相應(yīng)的水位；③上游校核洪水位與下游相應(yīng)的水位：④庫水位降落時上游壩坡穩(wěn)定最不利的情況。本工況計算上游坡水位降落后的浸潤線位置，為上游坡抗滑穩(wěn)定計算提供依據(jù)。因壩身為粘性土填筑，給水度值很小，在進(jìn)行上游水位降落工況邊坡穩(wěn)定計算時，可以近似認(rèn)為上游水位降落后，浸潤線位置不變。因此，本工況不再計算。39.20校核洪水位39.50中3500①~③工況相應(yīng)水位組合見表5.2.6-2。表5.2.6-2計算工況及相應(yīng)水位組合表工況上游水位(m)下游水位(m)備注正常水位下游水位均取壩后地面水位設(shè)計水位校核水位(4)計算內(nèi)容及計算程序根據(jù)《碾壓式土石壩設(shè)計規(guī)范》(SL274-2001)的有關(guān)規(guī)定，大壩滲流計算主要內(nèi)容為：確定壩體浸潤線位置繪制壩體及壩基的流網(wǎng)圖；確定壩體及壩基的滲流量；確定壩體及壩基的滲透坡降和出逸坡降并判斷其滲透穩(wěn)定性。所以本計算首先根據(jù)地質(zhì)報告和有關(guān)規(guī)范計算出堤身浸潤線、滲流等壓線，然后計算出大壩滲流量，最后確定壩基的水平滲透比降、下游滲流出逸段的出逸比降，并論證壩基及壩后滲流出逸段的滲透穩(wěn)定性。主壩滲流計算采用二維穩(wěn)定滲流有限元法，計算分析軟件采用河海大學(xué)土木工程學(xué)院開(5)計算成果及分析1)計算成果丁壩水庫壩身及壩坡下游表層土為壤土，根據(jù)類似工程的滲透變形判定結(jié)果，確定出逸滲透破壞型式為流土型破壞；各相鄰?fù)翆又g均不會產(chǎn)生接觸沖刷和接角流失現(xiàn)象。防滲加固前后滲流計算成果見表5.2.6-3;校核工況下大壩滲流等值線及水力坡降數(shù)值圖見圖5.2.6圖5.2.6-3。表5.2.6-3大壩滲流計算主要成果表工況滲透比降出逸高程單寬滲流量壩基水平比降最大出逸比降正常水位加固前加固后設(shè)計水位加固前加固后加固前加固后2)計算成果分析①大壩防滲加固前，大壩橫剖面上的計算等勢線分布符合一般均質(zhì)壩的滲流規(guī)律。從計算成果圖可以看出，按擬定的各土層滲透系數(shù)計算所得壩內(nèi)浸潤線位置及滲流出逸點較高，根據(jù)滲流要素表，計算斷面上壩體與壩基接觸面上的最大水平許滲透比降0.3,其滲透穩(wěn)定可以滿足要求；下游壩坡滲出段的最漏造成的。繞滲現(xiàn)象。圖5.2.6-2校核工況下大壩滲流等值線及水力坡降數(shù)值圖(截滲前)中36.305.2.7壩坡穩(wěn)定計算大壩為均質(zhì)土壩，現(xiàn)狀壩頂高程40.5m,最大壩高8.5m,壩長251m,壩頂寬3.5m,壩上游坡約1:2.5,下游坡比1:2.5。(1)計算剖面(2)計算參數(shù)的確定表5.2.7-1大壩穩(wěn)定分析選用物理力學(xué)指標(biāo)表土料分區(qū)抗剪強(qiáng)度指標(biāo)填筑體壩基(3)計算工況及安全標(biāo)準(zhǔn)(4)計算方法部位工況洪水頻率P水庫水位(m)下游水位(m)安全標(biāo)準(zhǔn)正常蓄水位正常運用條件設(shè)計洪水位校核洪水位非常運用條件校核洪水位驟降至正常蓄水位由39.5至36.5非常運用條件正常蓄水位緩降至死水位由36.5至32.0非常運用條件下游壩坡正常蓄水位正常運用條件設(shè)計洪水位校核洪水位非常運用條件(5)穩(wěn)定計算成果分析穩(wěn)定分析計算成果見表5.2.7-3。抗滑穩(wěn)定計算結(jié)果表游壩坡最小抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)均大于《規(guī)范》規(guī)定的1.15:在非常運用條件下，上、下游壩表5.2.7-3大壩壩坡最小抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)部位工況庫水位(m)下游水位(m)抗滑安全系數(shù)上游壩坡正常蓄水位設(shè)計洪水位校核洪水位校核洪水位突降至正常蓄水位由39.5至36.5正常蓄水位突降至死水位由36.5至32.0下游壩坡正常蓄水位設(shè)計洪水位校核洪水位5.3溢洪道工程加固設(shè)計溢洪道位于大壩右壩肩，進(jìn)口設(shè)開敞式寬頂堰，堰頂高程38.5米，堰頂寬7米，堰下接好，泄槽底板與兩側(cè)邊坡漿砌塊石擋墻護(hù)砌沖刷嚴(yán)重，普遍存在勾縫砂漿局部脫落，砌筑砂漿局部被淘空等現(xiàn)象，另外下游無消能設(shè)施，下泄洪水對老河道沖刷嚴(yán)重。本次設(shè)計擬對溢洪道漿砌塊石墻重新勾縫，對損壞的部分進(jìn)行修復(fù)，并在溢洪道與下游河槽連接處設(shè)置堆石防沖槽。由于溢洪道無原設(shè)計圖紙，本次設(shè)計按溢洪道斜坡段維修長度10m,堆石防沖槽長6m,寬20m,厚1m列工程量。5.4放水涵工程加固設(shè)計放水涵為中200鑄鐵管，啟閉機(jī)已損壞，并未建啟閉機(jī)房。本次設(shè)計擬對放水涵更換啟閉機(jī)和閘門，并新建啟閉機(jī)房。5.5觀測設(shè)計東方紅水庫現(xiàn)狀無觀測設(shè)施，為了解壩身滲流情況，為工程管理、防汛搶險提供決策依據(jù)，在壩身埋設(shè)2組測壓管。第一組測壓管布置在最大壩高處，第二組測壓管布置在壩左側(cè)，與第一組相距40m。每組測壓管布置3根，防滲墻后下游坡中間一根，坡腳一根，測壓管底高程為壩基(基巖)下2m,測壓管頂露出壩坡，管頂用C20混凝土做0.3m寬×0.3m長×0.3m深方形井保護(hù)，井壁、底厚度0.2m,井頂設(shè)混凝土蓋板。測壓管位置縱剖面見圖5.5。圖5.5測壓管位置縱剖面圖放水涵為中200鑄鐵管，啟閉機(jī)已損壞，并未建啟閉機(jī)房。本次設(shè)計擬對放水涵更換啟閉機(jī)和閘門，并新建啟閉機(jī)房。改建后放水涵進(jìn)口底高程為32.5m,死水位32.0m,正常蓄水位36.5m,設(shè)計水位39.20m,校核水位39.5m,設(shè)計水頭6.7m,校核水頭7.0m。放水涵洞設(shè)置1套暗桿楔式手動閘閥，傾斜安裝，閘閥位于放水洞進(jìn)口。壩頂增設(shè)啟閉機(jī)室，操作手輪設(shè)置在啟閉機(jī)室內(nèi)，通過加長桿連接閥體，手動操作。因加長桿較長，采用支座支撐，支座軸套材料為工程塑料合金。閘閥直徑φ200mm,密封面材料為銅合金，閘閥自重約0.2t。閘閥后通過法蘭與灌溉洞消力井里的預(yù)埋鋼管連接，閘閥前接伸縮節(jié)，伸縮節(jié)通過法蘭與進(jìn)口鋼管連接，鋼管前端焊接攔污網(wǎng)。鋼管內(nèi)徑為φ200mm,鋼管長3m,鋼管、法蘭及攔污網(wǎng)重約0.2t。伸縮節(jié)重約0.It。加長桿長10m,間隔3m設(shè)支承。加長桿及支承總重約0.2t。放水洞金屬結(jié)構(gòu)改建工程量見附表6-3。建筑物名稱閘門類型直徑伸縮節(jié)加長桿及支承孔口發(fā)量數(shù)量數(shù)量(扇)單重總重直徑總長度單重重數(shù)量單重總重(t)/加長桿長度(m)放水涵暗桿楔式閘閔111合計7施工組織設(shè)計7.1施工條件7.1.1工程條件(1)工程位置支流上，是一座以灌溉為主的小(2)型水庫。(2)工程概況及建設(shè)內(nèi)容東方紅水庫總庫容16萬m3,水庫工程等級為V等，主要建筑物級別為5級。水庫樞紐有大壩、溢洪道、放水涵等組成，大壩為均質(zhì)土壩，壩頂長度251m,頂寬3.5m,壩頂高程40.5m,最大壩高8.5m;溢洪道位于大壩右側(cè)，寬頂堰，底高程38.5m,堰頂寬7m,最大泄洪流量11.5m3/s;放水涵共1座，進(jìn)口底高程為32.5m,設(shè)計流量均為0.18m3/s。土方開挖5671m3,土方回填2203m3,堆砌石572m3,砼及鋼筋砼152m3。(3)建筑材料供應(yīng)條件(4)水源、電源7.1.2自然條件(1)水文氣象條件1)氣象條件水庫流域內(nèi)降水季節(jié)性強(qiáng)，時空分布不均，5~9月降雨約占全年降雨的70%左右。據(jù)歷 (1978年),最大24h降雨量太平口站235mm(1969年)。每年6月中旬至7月下旬，都會出現(xiàn)一段降水量大，降水日數(shù)多的梅雨天氣。梅雨期最長達(dá)43天(1974年),梅雨量最多達(dá)530.9mm(1969年),占全年降雨量的45%。多年平均氣溫16.7℃,年極端最高氣溫39.4℃(1959年8月23日),最低氣溫-13.5℃ (1969年2月6日)。一年中最熱為7月，平均氣溫28.2℃;最冷為1月，平均氣溫2.7℃。境內(nèi)歷年平均初霜日為11月16日，平均年蒸發(fā)量為1095.91mm(1961年),最少年為774.1mm(1985年)。年平均日照時數(shù)21風(fēng)，年平均風(fēng)速3.3m/s,最大風(fēng)速24.3m/s(1991年9月1日)。2)水文條件根據(jù)施工組織設(shè)計需要，需對東方紅水庫施工期10月~次年3月、11月～次年4月、11月～次年3月入庫水量及洪峰流量進(jìn)行分析。通過用面積比法分析本工程的施工入庫水量與洪峰流量，其中洪峰流量按指數(shù)法進(jìn)行比擬，經(jīng)計算，10年一遇、5年一遇及3重現(xiàn)期(年)10月一次年3月1Ⅱ月一次年4月11月一次年3月流量53b)地形地質(zhì)7.2施工導(dǎo)流織設(shè)計規(guī)范》(SL303-2004)規(guī)定，導(dǎo)流建筑物為5級建筑物，相應(yīng)導(dǎo)流建筑物擋水標(biāo)準(zhǔn)為5本工程枯水施工時段擬選擇在10月-12月，該時段內(nèi)5年一遇洪峰流量為0.11m3/s,水量不足1萬m3。7.2.3圍堰設(shè)計水下部分邊坡為1:5.0,水上部分邊坡1:2.5。7.3料場的選擇與開采本工程黃砂、碎石、塊石均為外購，采購地黃砂、碎石、塊石均屬本區(qū)域建材供應(yīng)地，材料質(zhì)量能夠滿足工程需要，工程布置的料場提供大壩加培所需的土料。根據(jù)地質(zhì)對天然材料調(diào)查，本工程所需的粘土土料選在距大壩0.5km的一處崗地，料區(qū)土層為粘土，棕褐夾灰色，可塑狀，其質(zhì)量和儲量均可滿足工程的需要.開采條件較好。采用1m3反鏟裝5t自卸汽車運至填筑面。7.4主體工程施工根據(jù)工程設(shè)計，大壩加固可分為四部分，下游坡反濾、壩頂?shù)缆?。施工工序擬定如下，首先進(jìn)行下游坡反濾施工，然后施工放水涵維修，最后進(jìn)行壩頂路面的施工。以下分類進(jìn)行說明。7.4.1大壩加固工程施工(1)下游貼坡反濾施工外購干砌石，石料由石料場運至壩頂堆放，人工裝雙膠輪車轉(zhuǎn)運至上游護(hù)坡工作面，人工砌筑。(2)壩頂防汛道路施工主壩壩頂防汛道路長251m,寬度2.5m。上層為厚0.18m混凝土，下層為厚0.20m厚級配碎石。路面設(shè)置向下游側(cè)3%的橫坡，以利排水。壩頂下游側(cè)設(shè)C25混凝土路緣石，厚10cm,頂部與路面齊平。溢洪道是樞紐的主要泄水建筑物。(1)砌石工程砌塊石結(jié)合面應(yīng)采用高壓水槍沖洗平凈，采用高標(biāo)號砂漿砌筑，原有漿砌石應(yīng)做灌漿加固處理。漿砌石厚度的允許偏差為設(shè)計厚度的±10%,坡面平整度用2m靠尺檢測凹凸不超過(2)混凝土工程混凝土由0.4m3移動式攪拌機(jī)現(xiàn)場拌制，人工雙膠輪轉(zhuǎn)運入倉，人工平倉，機(jī)械振搗，垂直運輸采用溜槽運輸，溢洪道上部結(jié)構(gòu)垂直運輸采用卷揚(yáng)機(jī)運輸。對于新老砼結(jié)合面及基巖面，澆筑砼前須進(jìn)行人工鑿毛處理，新老砼結(jié)合面及基巖面均勻鋪灑高一級標(biāo)號的水泥砂漿?；炷翝仓佋O(shè)均勻，分層清楚，無骨料集中現(xiàn)象，無架空、無孔洞，表面局部超出規(guī)定的累計面積不得超過0.5%,無露筋、裂縫等。7.5施工總布置根據(jù)本工程施工較分散的特點并結(jié)合當(dāng)?shù)厣鐣⒆匀粭l件，確定本樞紐工程施工總布置原則以集中為主，分片為輔，充分利用當(dāng)?shù)貤l件為工程生產(chǎn)生活服務(wù)，并力求布置緊湊，少占耕地，盡量將施工及生活場地布置于工程永久管理區(qū)之內(nèi)。a)對外交通道路東方紅水庫緊臨203省道，交通方便。b)施工臨時道路東方紅水庫除險加固主體工程主壩加固。以壩下公路結(jié)合壩頂路面作為施工臨時道路的主干道，場內(nèi)施工臨時道路總長300m。(1)混凝土系統(tǒng)及砂漿攪拌系統(tǒng)本工程施工場地分散，施工作業(yè)面廣，混凝土采用移動攪拌機(jī)現(xiàn)場就近拌制供給。選擇混凝土拌和設(shè)備的主要依據(jù)是工程混凝土小時澆筑強(qiáng)度確定。放水涵洞和正常溢洪道施工砼高峰澆筑強(qiáng)度均在6~8m3/h之間，布置一臺JZM-350移動式攪拌機(jī)。溢洪道施工時，布置一臺JZM-350移動式攪拌機(jī)。(2)鋼木加工廠及機(jī)修間本工程鋼材加工主要是鋼筋制作，木材加工主要是模板制作，均為常規(guī)加工，加工量均不大，擬在現(xiàn)場布置一個綜合加工車間。本工程現(xiàn)場不考慮施工機(jī)械大修，要求承建單位進(jìn)場時機(jī)械保養(yǎng)完好，現(xiàn)場僅設(shè)置小型機(jī)械修配車間，進(jìn)行施工機(jī)械日常維修。(3)供水、供電、通信1)施工供電2)施工供水3)通信系統(tǒng)施工區(qū)通訊利用地方電話網(wǎng)，設(shè)1部程控電話、2部手機(jī)，以方便對外聯(lián)系。7.5.4施工分區(qū)布置(1)生產(chǎn)管理與生活區(qū)布置(2)施工工廠區(qū)及倉庫布置表7.5.4施工工廠及管理生活用房一覽表序號房建面積占地面積一生產(chǎn)設(shè)施1混凝土拌和站2鋼木加工廠3機(jī)械修理站4砂、塊石堆場5混凝土骨料堆場6施工設(shè)備停放場7綜合倉庫8水泥庫9二生活及管理用房7.5.5土方平衡及棄土棄渣規(guī)劃本工程土方開挖總量5671m3(含圍堰拆除),其中用于回填5203m3,棄土468m3;土方挖填基本平衡，棄土用于占地復(fù)耕。7.5.6施工占地本工程施工征地主要為施工工廠及管理生活用房占地2畝、臨時堆土征地1畝，共占地面積3畝，按臨時征用1年考慮。7.6施工總進(jìn)度7.6.1施工總進(jìn)度安排原則施工總進(jìn)度的安排主要依據(jù)是：工程自然條件、水工樞紐布置和主體及臨時工程量，采用的主體工程施工工藝、導(dǎo)流方式等。同時應(yīng)參照國家頒布的有關(guān)現(xiàn)行規(guī)范、定額、手冊，如《水利水電工程施工組織設(shè)計規(guī)工組織施工手冊》等。由于工程施工天數(shù)受水文、氣象因素影響很大，如降雨量、氣溫等因素，還受節(jié)假日、停電、計劃安排等停工因素影響：根據(jù)已有的氣象資料，每月的日歷天數(shù)扣除氣象因素影響的停工天數(shù)，確定土方填筑工程施工天數(shù)月平均為22天，其他各項工程的施工月平均天數(shù)確定為25天。本工程施工總工期共3個月，即從第一年10月到12月。(1)工程籌建期施工第一年9月底前，由業(yè)主完成對外交通、施工供電和通信系統(tǒng)、征地以招投標(biāo)及簽約等工作。(2)工程準(zhǔn)備期工程準(zhǔn)備期為第一年10月初開始，月底結(jié)束。施工單位進(jìn)場，完成場內(nèi)交通、施工臨時用房、混凝土拌制系統(tǒng)、風(fēng)水電系統(tǒng)及必要的場地平整等施工前準(zhǔn)備工作。(3)主體工程施工期主體工程施工期3個月。自第一年10月初至12月底，完成大壩、溢洪道、放水涵洞等所有加固工程的施工。(4)工程完建期施工完建期2個月，即第二年1~2月，完成工程竣工總驗收。序號工程項目第一年第二年1大壩加固工程912施工準(zhǔn)備多頭小直徑截滲墻壩頂防汛道路2溢洪道加固3放水涵維修4竣工清理及驗收本工程施工總工日0.18萬個，施工期平均上工人數(shù)25人，高峰上工人數(shù)35人。7.7主要技術(shù)供應(yīng)根據(jù)本工程的建筑規(guī)模，其主要建筑材料需要總量見表7.7.1。水泥塊石黃砂柴油07.7.2主要施工機(jī)械設(shè)備東方紅水庫除險加固工程所需主要施工機(jī)械設(shè)備見表7.7.2。序號設(shè)備名稱規(guī)格型號單位數(shù)量1液壓反鏟挖掘機(jī)臺22自卸汽車臺33臺14蛙式打夯機(jī)臺25潛水泵臺36臺27輛28臺39汽車吊輛1載重汽車輛1臺1臺1臺1電焊機(jī)臺18.1淹沒處理本次除險加固不改變泄洪設(shè)施的型式與規(guī)模，不會抬高水庫各標(biāo)準(zhǔn)洪水位，因此不增加淹沒損失，不存在增加移民和淹沒賠償問題。8.2工程占地8.2.1工程占地范圍本工程占地范圍包括工程永久占地和施工臨時征地。根據(jù)加固工程設(shè)計，本次除險加固工程包括大壩壩身加固和壩基防滲處理、溢洪道、放水涵的加固改造等工程建設(shè)占地，均位于現(xiàn)有管理范圍之內(nèi)無需永久征地。另根據(jù)施工總體布置，本工程施工臨時征地主要為取土區(qū)。8.2.2實物指標(biāo)本工程征地范圍內(nèi)實物指標(biāo)主要為土地、無其它附屬設(shè)施等內(nèi)容。本工程臨時占用土地按類型分應(yīng)為農(nóng)用地，其臨時征地總面積為3畝，為低山丘陵地。8.2.3補(bǔ)償投資征地拆遷補(bǔ)償投資，以調(diào)查的征地拆遷實物指標(biāo)為依據(jù)，按照國務(wù)院頒布的74號令及省內(nèi)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合現(xiàn)行實行的有關(guān)方針、政策、規(guī)程、規(guī)范，結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶嶋H情況進(jìn)行編制，經(jīng)計算，本工程征地拆遷補(bǔ)償總投資為2.16萬元。9環(huán)境保護(hù)設(shè)計與水土保持《中華人民共和國環(huán)境影響評價法》(2003年9月1日實施);《水利水電工程環(huán)境影響評價規(guī)范》(SDJ302-88);《江河流域規(guī)劃環(huán)境影響評價規(guī)范》(SL45-92):《中華人民共和國水土保持法》(2010年12月25日);《中華人民共和國水土保持法實施條例》(1993年8月1日國務(wù)院令第120號);《安徽省實施(中華人民共和國水土保持法)辦法》(2004年7月1日)。本次加固工程會對生態(tài)環(huán)境和社會環(huán)境會產(chǎn)生一定的有利與不利兩方面影響，采取一定的環(huán)境保護(hù)措施，會使不利影響減小或避免。由于本水庫處在地廣人稀的低山地區(qū)，除險加固對環(huán)境帶來的不利影響主要是施工期的影響。加固大壩、溢洪道等工程施工中會產(chǎn)生廢水、噪聲、粉塵以及棄碴等會對施工區(qū)的水環(huán)境、聲環(huán)境、大氣環(huán)境以及植被等帶來短時的不利影響，這種危害是局部的，有限的，不會對庫區(qū)水質(zhì)及下游農(nóng)作物產(chǎn)生危害，不會對環(huán)境造成大的不利影響。1)不利影響加固工程施工過程中會對環(huán)境有不利影響，如材料運輸、施工噪聲、施工區(qū)生產(chǎn)生活污廢水的排放等，另外，施工取土、棄渣有可能產(chǎn)生水土流失，或加重水土流失，取土也會導(dǎo)致土壤肥力的降低，施工和工程占地還會改變現(xiàn)有的土地利用情況。施工人員的生產(chǎn)生活會對當(dāng)?shù)氐耐寥?、植被和水質(zhì)均會帶來一定的不利影響。因施工需要，本加固工程的實施要放空水庫，這對第二年農(nóng)業(yè)灌溉用水會產(chǎn)生一定的影響，需要求下灌區(qū)調(diào)整作物的種植結(jié)構(gòu)，減小其影響程度。本次除險加固工程的施工范圍是有限的，對環(huán)境的影響是局部的、暫時的，不會對地區(qū)環(huán)境造成大的不利影響，不存在制約工程實施的環(huán)境因素，只要在施工中落實環(huán)境保護(hù)和水土保持，工程對環(huán)境的不利影響基本可以得到消除。2)有利影響除險加固工程實施完成后可以確保水庫大壩防洪安全，保護(hù)下游集鎮(zhèn)、基礎(chǔ)設(shè)施的防洪安全及居民的生命財產(chǎn)安全，保障和改善灌區(qū)供水條件，對促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展、保護(hù)經(jīng)濟(jì)成9.3環(huán)境保護(hù)設(shè)計加固工程對環(huán)境的不利影響是短期的，應(yīng)采取以下措施使不利影響得以減小或避免。在鄰近居民區(qū)應(yīng)注意控制噪聲，施工應(yīng)避開人們的休息時間。施工中應(yīng)注意水土保持工作，取土?xí)r應(yīng)進(jìn)行表土剝離，取土后再進(jìn)行覆土，并盡快恢復(fù)植被，棄土、棄渣應(yīng)集中堆放于洼地，四周應(yīng)進(jìn)行擋護(hù)處理，表面整平后應(yīng)恢復(fù)植被，盡量避免汛期取土或棄土，避免占用和破壞綠地，防止產(chǎn)生嚴(yán)重的水土流失事件。施工人員的安全和健康也應(yīng)得到足夠的重視，加強(qiáng)人員的健康保護(hù)，防止傳染疾病的發(fā)生和流行。生活污水主要是施工人員日常生活排放，其中有機(jī)物含量高，細(xì)菌、病原菌較多，容易孳生蚊蠅、傳播疾病，有礙人群的身體健康，應(yīng)集中進(jìn)行消毒處理，達(dá)標(biāo)后排放，嚴(yán)禁將其排入庫區(qū)，河道。施工廢水中主要污染物是懸浮物，建一個生產(chǎn)廢水沉淀池，將生產(chǎn)廢水沉淀后排放，嚴(yán)禁將其直接排入庫區(qū)，河道。加固工程實施中，應(yīng)適時進(jìn)行工程環(huán)境監(jiān)測，監(jiān)測內(nèi)容主要有噪聲、水質(zhì)?？傊?，本次除險加固工程的實施對周邊的環(huán)境影響不大，只要在施工中注意環(huán)境保護(hù)和水土保持，對環(huán)境的不利影響可以減小或消除，不存在制約工程實施的環(huán)境因素。9.4水土保持設(shè)計認(rèn)真貫徹“預(yù)防為主、全面規(guī)劃、綜合防治、因地制宜、加強(qiáng)管理、注重實效”的水土保持方針，合理配置生物與工程、臨時性與永久性措施，以形成有效的防治體系，保護(hù)和合理利用資源；堅持與主體工程同時設(shè)計、同時施工、同時投產(chǎn)使用的“三同時”政策；堅持綜合治理與綠化美化相結(jié)合，實現(xiàn)生態(tài)、經(jīng)濟(jì)和社會效益的同步協(xié)調(diào)發(fā)展。工程棄土和棄渣堆放于指定地點，渣土堆放結(jié)束后，對堆放區(qū)進(jìn)行碾壓，再進(jìn)行表土回填，覆土層厚為0.2~0.3m,覆土后，再配置植被，并采取有效防護(hù)措施，保證不發(fā)