水库建设第1部分.doc

1、1 综合说明1.1 绪言小姑庙水库位于宜春市袁州区芦村乡境内，地处赣江流域袁河支流洋江河上游的荆桥，距宜春城区约27km。坝址以上控制集雨面积3.75km2，总库容112万m3，设计灌溉2800亩，是一座以灌溉为主，兼顾防洪、养殖等综合利用的小（一）型水库。该工程1970年动工兴建，1976年建成受益，为发展当地工农业生产作出了应有的贡献。但由于历史的原因和投资的限制。工程建设没有正规的勘察设计和施工，致使工程质量差，诸多安全隐患在运行过程中相继暴露出来，虽经多次处理，仍不能正常运行，历年汛期安全均被定为三类险库，成为江西省重点病险小（一）型水库之一，水库一旦失事，后果不堪设想。为了全面评价大

2、坝的安全状况，及时掌握工程运行状态，加快病险水库加固进程，早日根治工程存在的安全隐患，发挥水库应有的效益，受袁州区芦村乡政府委托，江西省宜春市水电勘察设计院根据江西省水库大坝安全评价病险水库除险加固技术规定，编写了小姑庙水库工程地质勘察报告和小姑庙水库除险加固工程初步设计报告，绘制了相关图纸，现一并上级，请上级主管部门审批，以便工程早日开工实施。1.2 工程概况1.2.1水库地理位置，规模及功能小姑庙水库位于宜春市袁州区芦村乡，地处袁河支流洋江河上游的荆桥，坝址地理座标为东径11427，北纬2758，集雨面积3.75km2，总库容112万m3，设计灌溉面积2800亩，可养水面107亩，防洪保护

3、对象有店仔里、上团、罗家里、荆桥、晏布、吼茶、江背等村庄，保护耕地1000亩，人口6500人。小姑庙水库是一座以灌溉为主，兼顾防洪、养殖等综合利用的小（一）型水库。1.2.2主要特性指标根据中华人民共和国国标防洪标准（GB5020194）之规定，本工程等别为等，永久性主要水工建筑物4级，次要建筑物为5级，临时建筑物为5级，洪水标准为30年一遇设计，300年一遇校核。设计洪水位133.92m，相应库容103万m3，校核洪水位134.75m，总库容112万m3。水库枢纽由大坝、涵管、溢洪道三部分组成：大坝坝型为均质土坝，坝顶高程135.72m，最大坝高21m，坝顶宽3.54.5m，坝顶长134m，

4、上游坝坡1:3.111:2.45，下游坝坡于128.5m高程设有马道，宽2m，马道以上坡率为1:2.41，马道以下坡率为1:2.61:2.79。坝脚为反滤棱体，顶部高程117.81m，长79m。涵管位于大坝左端，结构型式为圆形砼无压管，进口高程116.72m，长92m，内径0.3m，最大过水流量0.225m3/s。启闭方式是斜拉式启闭机控制，进水口直径0.2m。老溢洪道位于大坝右侧，未衬砌，现已荒芜，拟作报废处理，但未进行妥善处理，由于老溢流堰顶高程低于设计坝顶高程3.39m，此处形成防洪缺口。新溢洪道位于大坝左侧，结构型式为宽顶堰，堰顶高程132.6m，堰顶宽10m，溢洪道全长72m，其中进

5、口段14m，控制段24m，陡槽25m，下设消力池。消力池长9m，宽6m，深0.9m，出口未设出水渠。边墙为浆砌石重力式挡土墙，控制段边墙高2.20m，陡槽末端墙高1.0m，底板为块石砼，厚0.3m。1.2.3工程建设情况小姑庙水库始建于1970年8月，经长达7年之久的建设，于1976年12月建成受益，由于历史的原因，本工程未经正式勘测设计，更无任何原始资料保留下来，根据当地群众和参建人员回忆，工程建设初期阴雨天气多，资金短缺，无机械设备，整个工程施工都是土法上马，打人海战术，工程质量难于控制，截水槽清基不彻底，尤其是老河床部位，由于施工导流困难，积水较深，无法深挖。土方填筑问题更多，填土土层过

6、厚，碾压时间短，碾压工具少，施工人员多，倒土混乱，碾压无绪。大坝填土与岸坡结合不良，砼滚子碾压不到位，人工夯实不能满足要求。涵管基础开挖不彻底，部分管段座落在软基上，导致涵管不均匀下沉，并发生断裂漏水。放水涵管原为斜管分级放水，由于标准低，质量差，斜管漏水严重，1976年冬，由于斜涵管消力井及分级放水口漏水，进行了加固防渗处理，措施是在表面粉刷一层砂浆。经过多年运用，砂浆老化脱落，斜涵管继续漏水，1993年冬将原斜涵管报废，在其旁边2m处又新建了一座斜涵管，但由于砼质量低，蜂窝麻面多，加上分级放水止水困难，管理不便、损坏严重等原因，仍然存在漏水问题，于是，于2001年冬，将新的斜涵管报废，在原

7、位置安装了斜拉启闭机，启闭设施漏水问题得到解决。 河南“75、8”型暴雨后，于1982年在大坝左侧增建了一座溢洪道。老溢洪道位于大坝右侧，全长140m，底宽仅5m，未衬砌，现已淤堵荒芜，拟报废处理。由于大坝左端山体严重漏水，1978年在 124.79130.1m高程处发现长45m ,高约6米，面积300m2散浸性漏水，当年进行了防渗处理。方法是用砼防渗，砼厚度0.2m。2001年，在库内125-126m高程处发现集中漏水点3个，扩挖直径1m，用浆砌石塞洞，粘土封口。当时，效果尚可，经多年运用，工程老化，漏水依旧。1.3 工程存在的主要问题1.3.1大坝（1）坝体单薄，坝坡偏陡。上游坝坡1:3.

8、111:2.45，下游坝坡1:2.791:2.6，坝顶宽窄不一，高低不平，坝顶宽3.54.5m，坝顶高程135.58m135.95m。（2）大坝坝基岸坡严重漏水。据参建者回忆，水库建成后不久，大约1978年，当库水位涨至127 m左右时，大坝左端山头下游侧120.37m，120.5m处集中出水点2个，直径0.2m，并有约200m2大面积散浸性漏水。灌溉结束后，库水位降至124m时，发现该山头上游侧库内124.79130.1m高程处，发现面积300m2散浸性漏水，当年冬作了砼防渗处理。2001年在 125m-126m高程处又发现集中漏水3处，为此，对漏水点进行了封堵。经多年运用后，工程现已老化失

9、效，防渗层变形脱落，漏水依旧。2004年7月在老塌洞附近124m高程上又发现集中漏水点2个，直径0.3m。大坝左岸130m高程以下存在岸坡稳定问题。坝下涵管出口左侧10m处坝脚有一集中漏水，当库水位124m时，漏水流量约0.02m3/s。大坝右端下游坝脚下，有2处集中漏水，流量随库水位高低而变化，最小0.01m3/s最大0.04m3/s。（3）大坝护坡标准低，质量差。上游坝坡为干砌块石护坡，厚度不足0.2m，最薄处仅有0.1m，块石粒径小，一般为0.1m0.2m，个别0.3m，未铺砂卵石垫层，块石砌筑不密实，可直接看到填土坝面，很容易搬动。砌石与坝体直接接触，坝体土方被冲刷，局部有缺损现象。下

10、游坝坡杂草丛生，未修坝坡排水沟，坡面陡缓不一，成为扭曲面，坝容极差，排水棱体边坡过陡，未铺反滤层，局部倒塌变形。坝基中部有三层溶洞，当溶洞出现塌陷时，会引起坝体的塌陷，从而危及大坝的安全，因此大坝存在变形问题。坝基中部存在冲洪积壤土层，抗剪指标小于坝体填土抗剪指标，存在坝基抗滑稳定问题。1.3.2涵管坝下涵管漏水严重。由于坝下涵管内径只有0.3m，检查人员无法进入涵管内检查，经分析认为：当涵管由于长时间运行老化后产生漏水，在长时间水的作用下可使得涵管基础产生淘空，从而引起涵管的断裂，加剧涵管的漏水。通过对进口斜涵管三次处理，漏水现象仍然存在，可以判断漏水主要来自坝下涵管。坝下涵管原本为无压管流

11、，后来由于抬高渠道高程，涵管出口增设竖井，使涵管由无压变为有压，为涵管安全运行增加了不利因素。启闭设备简陋，损坏严重，管理不便。斜拉启闭机锈蚀严重，拉杆弯曲变形，启闭机镇墩基础不牢、活动离位，无机房，任凭风吹日晒雨淋。启闭机安装高程过低，基座与溢洪道底板平齐，只要溢洪道一过水，启闭机被淹，管理非常不便。1.3.3溢洪道小姑庙水库老溢洪道位于大坝右侧，结构型式为开敞式，进口高程132.33m，全长140m，底宽5.0m，陡槽30m，底宽3.5m，无消力池及泄洪渠，陡槽未端距老河槽100m，未挖通。该溢洪道为土渠，未衬砌，两岸长满杂草，已荒芜，需作报废处理。由于堰顶高程低于坝顶设计高程3.39m，

12、该处成为防洪缺口。1982年，按河南“75.8”型暴雨标准，在大坝左侧新建了一座溢洪道，1995年6月25日特大暴雨发生时，两座溢洪道同时过水，水深1.0m。新溢洪道主要问题是：一是溢洪道构造不健全，消力池不完整，现陡槽末端消力池长9m，宽6m，深0.9m，但其右侧只有3m边墙，泄洪时，洪水在此转弯90，流向坝脚。二是消力池至老河道之间45m，未修固定成型的泄洪渠，泄洪时，洪水顺地形地势任其下泄，冲刷坝脚及农田。三是控制段及陡槽段，砼底板未分缝，并掺了块石，表层砼拱起脱落，浆砌块石边墙未设伸缩缝和排水孔。四是进口段边墙未衬砌，底板未用砼护底，为土质底板。1.3.4其它问题水库进库交通不便，现状

13、公路为一条宽2.53.0米左右的简易公路，长公里，路面凹凸不平，路况很差，雨天难以通行。无正式管理机构，现为官塘梅水库管理所代管，不能满足正常办公及生产要求。目前水库无必要的水情测报和大坝安全监测设施，管理设施非常简陋，管理手段落后。1.4 工程规模及加固内容1.4.1工程规模一、工程等级及建筑物级别小姑庙水库正常蓄水位132.60m（加固后值），总库容112万m3，按照中华人民共和国行业标准水利水电工程等级划分及洪水标准（SL2522000），小姑庙水库规模为小（一）型，属等工程，主要建筑物为4级，次要建筑物为5级，临时性建筑物为5级。二、设计洪水标准各项目设计洪水标准建筑物及项目设计洪水标

14、准校核洪水标准大坝、坝下涵管、溢洪道30年一遇300年一遇溢洪道消能防冲20年一遇/临时性建筑物5年一遇/1.4.2工程除险加固设计依据1、由宜春市水利局组织专家编写的宜春市袁州区小姑庙水库大坝安全鉴定报告书（2004年9月）。2、宜春市水电设计院编写的宜春市袁州区小姑庙水库大坝安全评价报告（2004年9月）及袁州区芦村乡小姑庙水库工程地质勘察报告（2004年4月）。3、水利厅印制的江西省水利除险加固工程初步设计报告编制若干技术规定（试行）。4、相关设计规范及规定。5、库区地形图及枢纽地形图。1.4.3工程加固内容小姑庙水库本次加固主要内容：大坝加固防渗、溢洪道加固，涵管及启闭设施改建。1.4

15、.3.1大坝主要加固内容：大坝坝脚加宽培厚，坝体冲抓套井粘土心墙及帷幕灌浆防渗，干砌块石护坡及排水棱体翻修，下游坝坡植草皮，修建排水沟，安装大坝监测设备。大坝向蚁防治。1.4.3.2溢洪道主要加固内容：进水渠衬砌，边墙加固，陡槽以下拆除，建一、二级陡槽及消力池，溢洪道全长151.2m。在消力池上方建东干渠跨溢洪道渡槽1座长8m，新建泄洪渠200m。1.4.3.3输水涵管主要加固内容：破坝明挖拆除老涵管92m，原址新建涵管107m，管径1.0m，壁厚0.3m，结构型式为钢筋砼圆管。改建消力池，更新启闭机，增建东西干分水库和启闭机房重建过坝渠道。小姑庙水库加固主要工程量有土石方工程90109m3，

16、砌石10045 m3， 砼1894m3，钢筋制安39.35t。冲抓回填粘土心墙2959m，帷幕灌浆588m，充填灌浆213m。需钢材41t，水泥714t，河沙4807m3，卵石3374m3，块石10553m3。工程总造价663.5万元。1.5 工程概算及经济评价本工程概算根据江西省水利电工程初步设计概算编制办法（试行）（赣计基综字199212号）为基本依据；参照上级部门的有关规定，并结合本工程的实际情况进行编制。其费用构成及计算标准按江西省水利水电工程设计概（估）算费用构成及计算标准（试行）（赣水计字1999032号）中的规定计取。经设计概算，该工程加固设计概算总投资663.5万元，其中建筑工

17、程546.19万元，机电设备安装工程19.88万元，金属结构设备及安装工程为2.86万元，临时工程为7.4万元，其它费用为55.57万元，基本预备费为31.6万元。本加固工程施工期1年，经济内部收益率12.38%，经济净现值16.89万元，经济效益费用为1.03。1.6 水库特性东风水库加固工程特性参照表1.6表1.6 小姑庙水库工程特性表序号及名称单位原有资料本次复核本次加固原设计三查三定一、水文1、坝址控制流域面积km33.13.753.753.752、水文系列年限年杨桥42年三阳36年危坊47年杨桥42年三阳36年危坊47年3、多年平均降雨量Mm1539.41539.4设计最大24小时暴

18、雨量Mm249.2(P=3.3%)249.2(P=3.3%)校核最大24小时暴雨量Mm344(P=0.33%)344(P=0.33%)4、设计洪峰流量M3/S32.8(P=2%)40.6(P=2%)33.3(P=3.3%)33.3(P=3.3%)校核洪峰流量M3/S61.5(P=0.2%)59.1(P=0.2%)62.9(P=0.33%)62.9(P=0.33%)5、设计洪水总量万m365.7(P=2%)68.4(P=2%)61.1(P=3.3%)61.1(P=3.3%)校核洪水总量万m396.0(P=0.2%)97.5(P=0.2%)113.5(P=0.33%)113.5(P=0.33%)6

19、、设计洪水最大下泄流量M3/S31.9(P=2%)31.65(P=2%)23.4(P=3.3%)23.4(P=3.3%)校核洪水最大下泄流量M3/S48.5(P=0.2%)46.6(P=0.2%)49.1(P=0.33%)49.1(P=0.33%)二、水库特性1、正常高水位M132.60132.60132.60132.602、死水位M116.72116.72116.72116.723、设计洪水位M134.34134.35(P=2%)133.92(P=3.3%)133.92(P=3.3%)4、校核洪水位M134.73134.84(P=0.2%)134.75(P=0.33%)134.75(P=0.

20、33%)5、总库容万m3112.2113.31121126、正常高水位相应库容万m392.590.092.592.57、死库容万m31.01.01.01.08、水库调节特性年调节年调节年调节年调节三、主要建筑物特性1、大坝坝型均质土坝均质土坝均质土坝均质土坝坝顶高程M135.72135.72135.72135.72最大坝高M22222121坝顶长度M134134134134坝顶宽度M4.54.53.5-4.550上游坝坡1:3.111:2.451:3.111:2.451:3.111:2.451:2.56下游坝坡1:2.791:2.411:2.791:2.411:2.791:2.411:2.80

21、2、溢洪道型式开敞式宽顶堰开敞式宽顶堰开敞式宽顶堰开敞式宽顶堰堰顶高M132.6132.6132.60132.60堰顶宽度M10101010消能型式底流消能底流消能底流消能底流消能溢洪道长度M68.57268.5152.23、输水涵管进口型式斜拉启闭机斜拉启闭机斜拉启闭机斜拉启闭机设计过水能力M3/S管身结构型式混凝土圆管混凝土圆管混凝土圆管钢筋砼圆管进口底板高程M116.72116.72116.72118.41管径M0.30.30.31.0管长M9292921075、工程效益/设计灌溉亩2800280028002800防洪效益亩1000100010001000可养水面亩107107107107保护人口人6500650065006500五、主要材料用量1、钢筋T412、水泥T7143、河砂M348074、卵石M333745、块石M310553六、经济指标1、工程总投资万元663.5大坝万元291.64溢洪道万元74.70灌溉涵管万元114.53临时工程万元7.42、国民经济内部收益率%12.38经济净现值万元16.89经济效溢费用比1.03- 12 -