临沧市凤庆县小江边水库除险加固工程初步设计报告.docx

1、临沧市凤庆县小江边水库除险加固工程初步设计报告设计组成员与责任组长: 纪元武副组长: 胡国庆成员: 高 坚 李泽英 张怀卿 张国香 李合权 张天寿 杨升光 杨建林 朱国才 批准: 纪元武 核定: 胡国庆 审查：高 坚 校核：高 坚 李泽英 杨升光 水工设计: 高 坚 杨升光 李泽英水文计算: 张怀卿 地质: 李合权 概算: 张国香 编写： 高 坚 李泽英 张怀卿 杨建林 张国香 李合权 张天寿 杨升光 朱国才目 录1 综合说明 11.1水库基本概况 11.1.1加固前工程任务及规模 11.1.2加固前主要建筑物布置及结构 11.2除险加固的必要性 21.2.1安鉴主要结论及审批意见 21.2.

2、2工程存在的主要问题 31.2.3工程除险加固的必要性 41.3除险加固的主要内容 41.4工程特性表 52 水文 92.1 基本情况 92.1.1 流域自然地理概况 92.1.2 地形地貌 92.1.3 植被 92.1.4人类活动 112.1.5流域和河道特性 112.1.6流域暴雨、洪水特征 112.1.7 水库工程特性 112.1.8下游河道防洪要求 122.1.9 本次应用水文气象资料及评价 122.2 防洪标准 122.3设计洪水 132.4 洪水合理性检查 162.4.1 与暴雨频率分析成果比较 162.4.2 设计洪水与历时关系图 162.4.3 区域水库设计洪水成果比较 172

3、.4.4 结论 192.5 泥沙 192.5.1 泥沙计算方法 192.5.2 多年平均侵蚀模数的确定 192.5.3 多年平均输沙量、入库固体径流 193 工程地质 213.1概述 213.1.1 工程概况 213.1.2 勘察目的及任务要求 213.1.3 勘察工作依据的技术标准 223.1.4 勘察方法及勘察工作布置 223.2 区域地质概况 223.2.1 地形地貌 233.2.2地层岩性 233.2.3 地质构造 233.2.4 水文地质 243.3 库区工程地质条件 243.3.1邻谷渗漏 243.3.2库岸稳定 243.3.3水库淹没、浸没 253.3.4库内淤积 253.3.5

4、水库诱发地震 253.4枢纽区工程地质条件及病害原因分析 253.4.1枢纽区基本地质条件 253.4.2建筑物病原因分析及建议处理措施 263.4.2.1大坝 263.4.2.2溢洪道工程地质条件及稳定性评价 293.4.2.3输水涵管工程地质条件及评价 293.5天然建筑材料 293.6 结论与建议 304 加固设计 314.1工程规模 314.1.1死水位（最低工作水位） 314.1.2正常蓄水位及正常库容的确定 314.2水库防洪复核 314. 2.1防洪标准 314.2.2水库泄洪设施 324.2.3调洪原则 324.2.4调洪计算 324.3坝顶高程复核 374.4设计依据 394

5、.4.1相关文件 394.4.2相关的技术设计标准、规范 394.4.3大坝安全鉴定有关资料 404.4.4工程等别及建筑物级别 404.4.5洪水标准 404.4.6设计基本资料 404.5加固设计 424.5.1现状坝体坝坡稳定复核 424.5.2大坝除险加固设计 454.5.3坝体结构 464.5.4大坝计算 484.5.5溢洪道的布置及设计 554.5.6安全监测设施 555 施工组织设计 575.1施工条件 575.1.1工程条件 575.1.2自然条件 575.2施工导流及渡汛 595.2.1导流渡汛标准 595.2.2设计流量 595.2.3导流方式与导流时段选择 595.3主体

6、工程施工 595.3.1大坝施工 605.3.3溢洪道施工 615.4料场选择与开采 615.4.1料场规划 615.4.2料场选择 625.4.3料场开采 625.5施工交通运输 635.5.1对外交通运输 635.5.2场内施工交通 635.6施工辅助设施 635.6.1风、水、电及通讯设施 635.6.2生活服务设施 635.7施工总布置 645.7.1规划布置原则 645.7.2施工占地 645.8施工总进度计划 655.8.1施工进度安排原则及依据 655.8.2施工进度计划的安排 655.8.3施工组织机构 665.8.4附图、附表 665.9主要技术供应 675.9.1主要建筑材

7、料 675.9.2主要施工机械设备 676 工程管理 696.1管理机构 696.2工程运用管理 696.3工程管理范围和保护范围 696.4大坝安全监测 697 环境保护及水土保持方案设计 717.1环境保护 717.1.1编制依据 717.1.2设计原则 717.2环境影响评价简介 717.2.1工程对环境影响的综合评价 717.2.2主要不利影响 727.3环境保护设计 757.3.1减免不利影响的对策措施 757.3.2环境保护投资 777.4水土保持 777.4.1概述 777.4.2工程建设可能造成的水土流失影响分析 797.4.3水土流失防治方案 807.4.4水土保持投资估算及

8、效益分析 837.4.5效益分析 847.4.6方案实施的保证措施 857.4.7资金来源及使用办法 858 工程投资概算 878.1工程概况 878.2编制依据 878.3编制方法 888.3.1基础资料 888.3.2费率标准 898.3.3建筑工程概算 908.3.4机电设备及安装工程概算 908.3.5临时工程概算 908.3.6独立费用概算 908.3.7预备费 918.4概算总投资 919 经济评价 1089.1工程概况 1089.3国民经济效益分析 1099.3.1费用计算 1099.3.2效益估算 1099.3.3国民经济分析 1109.3.4敏感性分析 1139.3.5国民经

9、济评价结论 1139.4财务评价 1139.4.1工程投资费用计算 1139.4.3现行水价财务分析 1149.4.4成本水价测算 1159.4.5项目贷款能力分析 1159.5经济评价结论及建议 1161 综合说明1.1水库基本概况1.1.1加固前工程任务及规模小江边水库座落于凤庆县凤山镇平村境内，平村是凤庆县城的一扇窗门。距凤山镇人民政府12km，距县城12km。坝址处地理坐标为东经：995750、北纬243609。属澜沧江流域迎春河支流清水河上游，径流面积0.28km2。全村海拔介于1500-1800m之间，年平均气温17，年均降雨量1326mm。小江边水库坝型为均质土坝，总库容39万m

10、3，下游灌溉面积3200亩，是一座以灌溉为主，兼防洪人饮的小(二)型水库。1.1.2加固前主要建筑物布置及结构小江边水库枢纽由主坝、副坝、输水隧洞组成。主要建筑物的基本情况如下：(1) 主坝主坝坝型为均质坝，坝顶长77.6m，坝顶宽8m，最大坝高22m，坝顶高程1907.3m，迎水坡比为1：3.5、1：2.14，戗台宽1.5m，为块石护坡。背水坡比为12.35，为草皮护坡。无排水沟，坝脚排水设施为倒滤体，高2m。(2) 副坝副坝坝型为均质土坝，坝顶长56m，坝顶宽8m，清水河村乡村公路由坝顶通过，最大坝高8m，坝顶高程1907.3m，副坝迎水坡比为12，护坡为干砌块石。背水坡比为11.5，凸凹

11、不平。无倒滤体。(3)输水隧洞输水隧洞位于大坝右岸，为水泥砂浆砌块石无压隧洞城门洞型，洞径1.21.5m，最大下泄流量为0.6m3/s，洞长79.6m，进水口高程1897.3m。1.2除险加固的必要性1.2.1安鉴主要结论及审批意见根据水库大坝安全鉴定办法及水库大坝安全评价导则（SL258-2000），2008年，由凤庆县水利局管理站承担对小江边水库进行安全鉴定，编制了凤庆县小（二）型水库小江边水库大坝安全评价报告以及小江边水库大坝安全鉴定报告书，安全鉴定结论如下：1、工程质量主坝回填土压实质量差，层面处理不规范。副坝下游后坝脚无倒滤体，坝坡无排水沟。综合评定大坝枢纽工程质量评价等级为不合格。

12、2、运行管理小江边水库无专门的管理机构，主管部门为凤山镇水管站，聘用临时管理人员1人，报酬低。水库没有位移、沉降、水位、渗漏等安全观测设施。综合评定大坝运行管理评价为差。3、防洪标准复核小江边水库坝顶高程1907.3m，集雨面积0.28km2，由于水库流域内没有任何水文资料，本次评价不进行洪水复核计算，仅以地区经验公式估算，小江边水库20年一遇设计洪峰流量为12.81m3s，200年一遇校核洪峰流量17.97m3s，由于各种原因工程没有溢洪道。综合评定大坝防洪标准评价等级为C级。4、结构安全主、副坝坝体填筑土料靠人工手推车运输上坝，碾压机械以履带拖拉机为主，辅助人工夯实，压实度不足、边角及层间

13、处理达不到要求。主坝脚倒滤体有部分塌陷、开裂，已经堵塞失效。副坝脚无倒滤体，坝面无排水沟。综合评定大坝结构安全评价等级为C级。5、渗流安全。综合评定大坝渗流安全评价等级为C级。6、抗震安全主、副坝清基不彻底，残留有第四系残积和残坡积松散土层，相应地震设防烈度度。综合评定大坝抗震安全评价等级为C级。7、金属结构输水隧洞进口平板闸运行良好，拦污栅运行良好。综合评定大坝金属结构安全评价等级为B级。1.2.2工程存在的主要问题小江边水库枢纽由凤庆水工队设计，凤山镇人民政府组织农民工兴建。水库于1959年动工，1960年竣工投入运行，1988年由于自然灾害，对水库进行抢险，至今已运行50年。水库工程在建

14、设期间，土法上马，群众人工清基、运土、夯压，坝土为灰色粘土，压实质量差，清基不彻底，层面处理不规范，无溢洪道。水库建成后，) 主坝主坝无排水沟。(2) 副坝副坝下游后坝脚无倒滤体，坝坡无排水沟。(3) 输水隧洞输水隧洞位于大坝右岸，为水泥砂浆砌块石无压隧洞城门洞型，洞径1.21.5m，最大下泄流量为0.6m3/s，洞长79.6m，进水口高程1897.3m。进口设置竖井、平板闸及拦污栅。多年来一直带病运行。1.2.3工程除险加固的必要性小江边水库地势较高，下游人口密度大，水库一旦发生溃坝，则威胁着平村人民的生命财产安危，影响当地社会经济的发展，下游1600人、3200亩耕地将直接受灾。水库由于受

15、病害影响，工程效益目前无法正常发挥，制约了当地生产、生活的提高。该水库位置险要，一旦发生水库溃坝，将直接造成下游人民生命财产、经济作物的损失。所以，对小江边水库进行除险加固，发挥水库的灌溉防洪效益，是十分重要的。1.3除险加固的主要内容（1）对主、副坝迎水坡作C15预制块护坡，对背水坡作培厚整平、草皮护坡； （2）按病处设计要求返修主坝倒滤体，修善纵横向排水沟，对坝顶作技术性处理；副坝增设倒滤体，按设计填筑后坝坡，对坝脚冲沟做工程处理；（3）新建水库管理房； （4）新建溢洪道工程；（5）建立有关观测站点。1.4工程特性表表1.4.1 工程特性表序号名 称单 位数 量备 注除险前除险后一水文1流

16、域面积km20.280.282多年平均年降雨量mm3设计洪水标准及流量m3/s12.812.35%4校核洪水标准及流量m3/s17.79380.5%二水库1校核洪水位m不详1906.452设计洪水位m不详1906.223正常蓄水位m不详1905.954死水位m1897.31897.35防汛限制水位m不详1905.956总库容万m339397正常库容万m33536.568死库容万m38.838.83三工程效益保护人口人1600灌溉面积亩3200供水m3/d四主要建筑物及设备1主坝坝型均质坝均质坝坝顶高程m1907.31907.3最大坝高m2222坝顶长度m77.677.6坝顶宽度m882副坝坝型

17、均质坝均质坝坝顶高程m1907.31907.3最大坝高m88坝顶长度m5656坝顶宽度m88 3泄水建筑物型式开敞式堰顶高程m1905.95溢流段长度m8泄槽断面尺寸（宽高）m0.80.7设计泄洪流量m3/s不详0.58校核泄洪流量m3/s不详1.133输水建筑物设计流量m3/s0606长度m796796断面尺寸cm1.21.51.21.5闸孔尺寸m0.60.60.60.6闸门型式平板闸平板闸五施工1主体工程数量明挖土石方m312266洞挖石方m3填筑土石方m37109砌石方m31106混凝土及钢筋混凝土m3781金属结构安装t帷幕灌浆m高喷灌浆m固结灌浆m2主要建筑材料木材m31块石m312

18、72碎石m32020砂m31160水泥t312钢材t143所需劳动力总工时万工时6.30高峰人数人4施工期限月8六经济指标1总投资万元255.82建筑工程万元181.29机电设备及安装费万元2.20金属结构及安装工程万元0临时工程万元21.02独立费万元35.58预备费万元12.00水土保持工程费万元2.72环境保护工程万元1.012综合利用经济指标经济内部收益率%9.17经济净现值万元47.61经济效益费用比1.152 水文2.1 基本情况2.1.1 流域自然地理概况凤庆县小江边小（二）型水库为1959年春动工兴建，1960年春建成，本区位于澜沧江流域罗闸河支流凤庆河右岸支流平村河上游,属凤

19、山镇平村，主坝顶高程1907.3米，地理坐标：东经1005753，北纬243609。引区位于清水河上游，最大引水流量0.05m3/s。水库位于凤庆县东北面，距凤庆县城12km。凤庆县小江边水库径流区属澜沧江流域凤庆河右岸支流平村河上游，水库流域特征值均在五万分一地形图上量算，其流域特征参数见表（2.1.1），流域水系如图（2.1.1）。表（2.1.1） 凤庆县小江边水库流域特征参数表 参数位置集水面积(km2)形状系数Rf河网密度D干流长度L 干流坡降J()流域平均高程Z(m)坝址0.280.224.021.146219602.1.2 地形地貌小江边水库设计流域海拔变化在2350m2600.3

20、m之间，流域平均海拔高程约2360m。属山地丘陵中覆被轻度侵蚀地区，岩性为花岗岩类，地貌形态类型为中山地貌。2.1.3 植被设计流域内主要分布有灌草及低矮常绿植物，植被保护较好，植被覆盖率在5070%左右，汛期对延缓坡面流，减少水土流失具有一定的调蓄作用，但水库周围有村寨分布，植被保护工作不容忽视。图(2.1.1) 凤庆县小江边水库流域水系图2.1.4人类活动小江边水库径流区内，除水库本身外无任何水利工程设施，由于水库周围的村落生活燃料以柴为主，人类活动对水库径流区有一定的影响。2.1.5流域和河道特性水库径流区属澜沧江流域凤庆河右岸支流平村河上游，呈柳叶形，地势由东北向西南方向倾斜。整个流域

21、河网水系发育一般，流域主要出露风化的花岗岩，河道多为卵石沙质组成，过水断面宽小于5m，一般在0.5m3m间，断面呈“V”字型。2.1.6流域暴雨、洪水特征小江边水库流域地处低纬的西南亚热带季风区，水气主要来自印度洋的孟加拉湾。据邻近流域凤山、洛党、德斯理、观音山等雨量站实测最大24小时暴雨分析，暴雨多发生在每年的5月下旬至11月中上旬。暴雨特性表现为历时短、大强度。水库设计流域的洪水主要产生于暴雨，成因关系密切，且暴雨与洪水基本同频率。据临沧水文分局对临沧市小汇水面积（10.5200km2）的各小河站多场实测暴雨资料分析：次洪水过程一般不超过24小时，起涨历时一般在0.53小时之间，且以单峰为

22、主，峰高量小，属典型的山区性小流域陡涨陡落的洪水特性。2.1.7 水库工程特性凤庆县小江边水库始建于1959年，1960年竣工，水库本区径流面积0.28km2。水库主坝为均质坝，总库容39万m3，主坝高22m，坝顶长77.6m，坝顶宽8m。副坝为均质坝，高8m，坝顶长56m，坝顶宽8m。无溢洪道，输水隧洞位于主坝右岸，无压隧洞城门洞型，洞径1.21.5m，设计流量为0.6m3/s，洞长79.6m。2.1.8下游河道防洪要求小江边水库主要用途是农田灌溉，灌溉面积3200亩。受益村为凤山镇平村。小江边水库一旦溃坝将危及下游1600多人生命财产安全和冲毁3200多亩的农田，给人民群众的生命财产造成较

23、大损失。2.1.9 本次应用水文气象资料及评价凤庆县小江边水库流域无任何实测的水文气象资料。邻近有凤山、洛党、德斯里、观音山等雨量站，雨量观测站点均属水文部门按行业的技术规范进行设立、观测、整编，各雨量观测站为日记式自记雨量记录和普通雨量器。所搜集的水文气象资料均严格按规范进行整理，资料可靠。所列站点从设立至观测年限止均未做过搬迁，观测位置基本保持一致。在推求邻近小（一）型水库洪水时，所用到上述雨量站水文资料，已进行进行资料展延或通过长短系列比较分析，所取用的水文气象资料可靠、具有一致性和代表性。2.2 防洪标准小江边水库规模为小（二）型水库工程，工程等别为等5级。根据国家防洪标准（GB502

24、10-94）及水利水电工程等级划分及设计标准（SL252-2000），水库防洪标准应为： 2030年设计，200300校核，非常运用洪水标准为200年一遇。结合工程实际情况，本次设计采用20年设计，200年校核。2.3设计洪水设计洪水计算采用云南省暴雨径流查算实用手册的产汇参数进行推求。采用其他方法为辅助合理性检查。由“云南省暴雨径流查算实用手册”查得：凤庆县小江边水库流域中心处属暴雨分区5、产流分区6、汇流分区6，产汇流计算参数见表（2.3.1），由表（2.3.1）中参数代入洪水计算程序进行设计洪水推求（具体方法不再赘述），成果见表（2.3.2）（2.3.3）、图（2.3.1）。引区引水渠设

25、有放水口，当发生洪水时，将插板提起，使洪水不流入库内，因此计算设计洪水时不考虑引区洪水叠加，本区产生洪水即为设计洪水成果。表（2.3.1）小江边水库流域特征值、暴雨及产汇流参数F(km2)L(km)J（）暴雨区产流区汇流区0.281.1462766HP1(mm)HP6(mm)HP24(mm)CV.1CV.6CV.243245680.500.480.45表（2.3.2）凤庆县小江边水库设计洪水成果 频率项目设计洪水QpP=0.33%P=0.5%P=3.33%P=5%Qmax(m3/s)4.10 3.80 2.60 2.30 W24max(104m3)3.85 3.47 2.12 1.74 表（2

26、.3.3） 凤庆县小江边水库设计洪水过程T(h)QP(t)P=0.33%P=0.5%P=3.33%P=5%00.000.000.000.0010.400.302.602.3024.103.801.301.2032.202.000.700.6041.201.100.400.3050.700.600.300.2060.450.400.240.1470.300.280.180.0880.270.250.120.0290.240.220.060.00100.210.190110.180.16120.150.13130.120.1140.090.07150.060.04160.030.01170018Qmax(m3/s)4.103.802.602.30W24max(104m3)3.853.472.121.74图(2.3.1) 凤庆小江边水库设计洪水过程线图2.4 洪水合理性检查2.4.1 与暴雨频率分析成果比较把本次洪水计算的成果（2.3.3），换算为与暴雨成果对应的雨深比较如下表（2.4.1）