推荐-水库除险加固工程初步设计报告4 精品 精品
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云南省XXXX自治州XX县
XX水库除险加固工程
初步设计报告
XXXX自治州水利水电勘测设计研究院
目 录
大干场水库地理位置图通甸上兰马登后甸金坪羊岑甸南剑川县(金华镇)东岭(云鹤镇)鹤庆县辛屯寒龙潭水库草海金墩松桂北衙黄坪邓川镇江尾周城喜洲镇右所凤羽湾桥银桥大理大理市(下关)平坡河西漾濞彝族自治县(上街镇)脉地双涧炼铁西山洱源县(玉湖镇)茈碧茈碧湖水库三营牛街丽 江 地 区沙溪弥沙象图团结彝族乡云 龙 县杨家(大佛殿)大干场水库洱海双廊挖色海东剑湖玉华水库松桂水库海西水库起胜水库绿玉池上村水库西湖新马水库红旗林业局红旗林业局四林场洱 源 县剑 川 县鹤庆县大理漾 濞 彝 族 自 治 县太平城邑乡、镇政府驻地县政府驻地图 例水库州界县界公路1:500000
1 综合说明
1.1 绪言
1.1.1 基本情况
XX水库位于云南省XX州XX县XX乡境内,距剑兰公路6.5km,距县城28km,坝址地处东经99°46′06″、北纬26°32′23″。库区位于老君山西南侧山脚高程约2500~2600m,属澜沧江流域水系,水库本区集水面积4.0km2,水库蓄水主要从大佛殿河引水来充蓄,引区集水面积为17.4km2。
XX县属北亚热带高原湿润季风气候,区内光照充足,冬春干旱,夏秋多雨,干湿季分明。根据XX气象站观测资料统计:多年平均气温12.4℃,多年平均最高气温20.4℃,多年平均最低气温6.2℃;多年平均降水量743.4mm,历年最大1日降水量76.1mm。
XX县位于XX州北部,20XX年末,全县总人口17.1万人,绝大部分为XX,占总人口的91.7%,是主要的XX聚居地之一,全县土地面积2270. 44km2,实有耕地面积19.9万亩,人均占有耕地1.2亩/人。
XX水库原设计总库容333万m3,兴利库容288万m3,本次复核,总库容248.5万m3,兴利库容210.1万m3。XX水库属小㈠型水利工程,水库位置较高,水质好,控制灌溉面积广,水库以灌溉为主,设计灌溉面积0.65万亩,同时兼顾防洪,是具有灌溉、防洪、水产养殖及电站调节等综合效益的水库。水库主灌区为中羊、兴文、石登、金坪四个村委会,下游受影响村社14个自然村,人口16500人,耕地18000亩。XX水库将逐步承担集镇供水任务,工程效益是非常明显的。水库于1970年初动工兴建,1978年5月建成,工程建设期长,施工质量差,投入运行后大坝出现险情,现只能降低水位蓄水,水库长期处于带病运行状态,影响水库工程效益的正常发挥,还对下游构成威胁,因此需对工程进行除险加固处理,消除工程存在的安全隐患,使水库大坝正常安全运行,充分发挥水库应有的经济效益和社会效益。
根据全省病险水库、水闸除险加固专项规划工作要求,20XX年12~20XX年2月按《水库大坝安全鉴定办法》及《水库大坝安全评价导则》(SL258-2000)对XX水库进行了大坝安全评价,评价为Ⅲ类坝。水库大坝安全评价报告通过水利主管部门的审查,并确定XX县XX水库大坝为Ⅲ类坝。
受XX县水利局委托,XX州水利水电勘测设计研究院于20XX年10月编制完成了《XX县XX水库除险加固工程初步设计报告》及附图,除险加固工程设计概算总投资965.74万元,单位库容投资3.89元/ m3。
1.1.2 工程病险现状
㈠工程现状及病险情况
XX水库现状枢纽工程主要建筑物由大坝、输水泄洪涵洞组成。大坝坝型为均质土坝,坝高19m,坝顶高程2555.717m,坝顶长119m,坝顶宽4m,上游坝坡平均坡比为1:3.25,下游坝坡平均坡比为1:2.25。输水泄洪涵洞位于大坝左端,属坝下无压涵洞,全长100.7m,结构为浆砌石城门洞形涵洞,断面尺寸为1.6m×2.0m,衬砌厚1.5~0.7m,进口底板高程为2540.317m,在进口安装1.2m×1.2m斜拉平板闸门一道,φ400转盖闸门一套,最大出流量2.0m3/s。
水库现状枢纽工程两大建筑物存在的病险情况分述如下。
⑴大坝
大坝为均质土坝,坝料主要取自于左坝肩岸坡残坡积棕红、褐红色含砾粘土、砂质粘土等;水库于1970年初动工兴建,1978年5月建成,施工历时八年多时间;该坝体填筑全部由人工背填,石碾夯压而成,由于在施工过程中受当时的技术、资金等条件限制,所以建设周期长,坝土压实质量较差,对坝坡及坝顶未进行修整及护坡处理,现基本保持其施工时原始面貌。
根据前期施工资料、现场走访调查及本次钻孔、探坑揭露及室内试验结果,大坝施工采用人工,坝料均匀性及含水量难于控制,碾压
压实功率不够,坝土压实质量较差,填筑压实度低(0.68~0.74),因此导致坝土具有中、高压缩性,以中等透水层为主,从而导致坝体渗漏严重,局部发生管涌。
大坝下游坡脚处虽设置有排水棱体,但排水棱体尺寸偏小,由于坝体的长期渗漏,坝体土料被带入而充填其孔隙内,使得排水体排水功能降低,坝体浸润线提高,孔隙水应力逐渐积累,对坝坡稳定性影响较差。
⑵输水泄洪涵洞
XX水库未设置溢洪道,采用输水泄洪涵洞放水和泄洪,坝下式无压拱涵;涵洞布置于大坝底部左岸边,结构为浆砌石城门洞形涵洞及出口为陡槽及消力池。
据管理人员介绍,受当时施工条件的限制,涵洞及周围坝土施工质量较差,特别是涵洞周围坝土压实度不够,输水泄洪涵洞自1978年投入运行后,长期渗漏不止,存在坝土被带出现象,并进行了两次回填灌浆处理仍然渗漏。从运行现状看,输水泄洪涵洞坝下段底板、直墙及拱顶无开裂变形现象,洞体均呈湿润状态。20XX年12月10日坝前蓄水位为2552m,进洞检查时发现:①、卧管段渗漏严重,渗漏量约5L/S,约占涵洞渗漏总量的70%以上;②、闸室段顶拱靠右边墙有股状射水1处,渗漏量约0.12L/S;③、渗水、滴水位置较多,流量多在0.01L/S以下;④、渗漏潮湿滴水及表面钙化沉积严重,涵洞前段(特别是0~45m段),左、右壁及顶拱均处于潮湿滴水状态,大部分表面均有钙化沉积覆盖,局部环型施工缝处理欠佳,边墙与顶拱结合处有多处渗水点。据本次观测结果涵洞渗漏总量约6.9L/S。
⑶金属结构
现状输水泄洪涵洞进口采用钢索斜拉闸门启闭,无检修闸门,放水启闭方式落后,钢索、导向装置严重锈蚀,启闭困难,安全隐患大。
㈡大坝安全评价结论
⑴大坝防洪标准:水库不能满足300年一遇(P=0.33%)的校核洪
水及200年一遇(P=0.5%)的非常运用洪水要求,水库大坝防洪标准仅达10年一遇。防洪安全复核等级为C级。
⑵大坝结构稳定性:大坝碾压不实,压实度低于现行规范值,垂直沉降率大。大坝下游坝坡抗滑稳定安全系数正常运行情况下不满足现行规范值。
⑶抗震稳定性:大坝在VIII度地震情况下,下游坝坡的抗震稳定安全系数小于现行规范值,抗震稳定性差。大坝安全复核等级为C级。
⑷大坝渗流稳定性:大坝存在严重的坝体渗漏、坝基渗漏、绕坝渗漏和坝岸坡结合部位渗漏。渗漏量随库水位的升高而增大,浸润线出露位置偏高,坝土物理力学指标逐年衰减,大坝渗流性态出现异常。渗流安全复核等级为C级。
⑸输水泄洪涵洞满足放水要求,为坝下无压拱涵;洞身段为浆砌石结构,由于洞身长期处于潮湿状态及钙化沉积严重,构件整体性差,其浆砌石结构应力不满足要求,抗震不满足要求;闸室段股状射水1处,左、右壁及顶拱均为表面钙化沉积覆盖及潮湿状态严重,存在多处集中漏水点,渗漏水量与库水位呈正相关关系,有沙子带出现象,已出现明显的渗漏带,渗流性态不安全;无事故检修闸门,启闭方式落后,转盖闸拉杆、导向装置严重锈蚀,启闭困难,安全隐患大,经复核金属结构安全等级为C级。
⑹无坝体沉陷、变形及测压管等观测设施、管理所管理住房墙体开裂、变形,属危房。
根据水库大坝安全鉴定办法,安全评价导则,XX水库大坝安全类别为三类坝。
1.1.3 工程除险加固的必要性和任务
㈠工程除险加固的必要性
XX水库属小㈠型水利工程,水库位置较高,水质好,水库设计灌溉面积0.65万亩,同时兼顾防洪,是具有灌溉、防洪、水产养殖及电
站调节等综合效益的水库。该水库主灌区为中羊、兴文、石登、金坪四个村委会,下游受影响村社14个自然村,人口16500人,耕地18000亩。XX水库将逐步承担集镇供水任务,工程效益是非常明显的。但是由于工程存在病险,现只能降低水位蓄水,水库长期处于带病运行状态,影响水库工程效益的正常发挥,还对下游构成威胁,因此需对工程进行除险加固处理,消除工程存在的安全隐患,使水库大坝安全运行,充分发挥水库应有的经济效益和社会效益,XX水库除险加固工程是十分必要的。
㈡工程除险加固的任务
XX水库除险加固工程初步设计在《XX水库大坝安全评价报告》基础上,进一步分析XX水库病险原因,针对存在的问题,提出处理方案进行技术经济比较,确定经济、合理、可行的水库除险加固方案,对大坝进行除险加固,完善工程设施,消除水库的安全隐患,使水库安全运行,充分发挥XX水库效益,有力保障下游人民财产的安全,提高人民群众的生活水平,使人民群众安居乐业。
1.2 水文
1.2.1 流域概况
XX水库位于XX县城以西的XX乡XX村,地处XX河支流大佛殿河的右岸凹箐内,属澜沧江水系。大佛殿河发源于老君山东侧的无名山峰(海拔4052.6m),在金坪村附近汇入XX河(汇口高程2336m)。大佛殿河流域面积57.8km2,主河道长15.9km。
XX水库径流区由水库本区及引水区组成。本区集水面积4km2,主河道长3.76km,主河道平均坡降43.0‰。引水坝址以上集水面积为17.4km2,主河道长7.49km,主河道平均坡降121.5‰。
1.2.2 气候特征
XX县属北亚热带高原湿润季风气候,区内光照充足,冬春干旱,夏秋多雨,干湿季分明。由于地形山峦起伏,海拔高差悬殊较大,地