某水库初步设计 (NXPowerLite)
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1 综合说明1.1 前言XX岭水库位于浦阳江支流洪浦江下游,地处XX镇XX岭村。
水库集雨面积0.45km2,总库容18.32m3,正常库容15.36万m3,是一座以灌溉为主的小(二)型水库。
受当时财力、物力及技术条件限制,水库枢纽建筑物存在严重的安全隐患,经XX市大坝安全技术认定专家组认定水库大坝为三类坝。
水库由于限蓄不能正常蓄水,造成水资源的浪费和XX岭村供用水矛盾的加剧,严重影响灌区居民的生产和生活。
以省水利厅“千库保安”工程的实施为契机,XX镇及XX岭灌区委员会迫切要求对水库进行除险加固和标准化建设,达到水库“安全、高效、美丽”的目的。
1.2 水文气象工程区域内没有气象站,可引用距本工程5公里的XX气象站资料。
据该站资料统计,多年平均气温为16.2℃,极端最高气温39.7℃,极端最低气温-13.4℃,多年平均水气压17.2hpa,相对温度82%,多年平均降水量1400.9mm,多年平均蒸发量1234.7mm,多年平均风速2.2m/s,实测最大风速为19m/s,相应风向SSW。
XX岭水库流域属亚热带季风气候区,四季分明,降水充沛。
春夏季暖湿气流与南下的冷空气相遇,常常出现阴雨持续天气,即“梅雨”,降水量大;夏秋季常受到副热带高压控制,晴热少雨,若受西太平洋上的热带气旋影响,即受“台风”袭击,降水强度大。
阶段性、集中性降雨主要集中在这两个时节:4-6月的梅雨期、7-9月的台风期。
流域多年平均降水量在1350~1600毫米,年降水日数为160天左右,降水量年际变化较大,年内分配极不均匀。
水库20年一遇设计洪峰流量12.45m3/s,200年一遇校核洪峰流量18.23m3/s。
1.3 地质本区大地构造单元属江山—绍兴深断裂北西侧江南古陆南缘,断裂构造发育,断裂构造呈北东、北北东走向为主,多为压性、压扭性断裂,次外北西向剪扭性断裂也较发育。
工程区出露的主要地层为:震旦系志棠组和上墅组沉积岩系(Z),岩性为长石、石英砾岩、砂岩、粉砂岩、流纹质熔岩。
1.4工程任务和规模1.4.1 工程现状XX岭水库位于XX市XX镇XX岭村,水系属浦阳江支流的洪浦江。
坝址以上集雨面积0.45km2,主流长1.1km。
水库始建于1956年10 月,1958年12月建成。
现坝顶高程29.5m(为1985国家基准),总库容18.32m3,正常库容15.36万m3。
大坝为粘土心墙坝,大坝顶长129m,最大坝高9.5m,坝顶宽度2.5m,迎水坡坡比为1:2,背水坡1:1.5。
1.4.2 存在问题1. 大坝原心墙填筑土料较差,坝顶高度不够,坝身渗漏严重,已发生渗透变形。
2. 大坝结构单薄,坝坡很陡,迎水坡面无护砌,土坡风浪剥蚀严重。
3. 溢洪道未达标准,下游未设消能设施,冲刷严重。
4. 放水涵管为炼瓦管,结构单薄,强度低。
5. 大坝有白蚁危害,危害程度一般。
6. 无管理房、进库道路、通电、通讯等管理设施。
7. 大坝脚线外无管理范围。
由于水库枢纽建筑物存在严重的安全隐患,XX市水利水电局大坝安全技术认定专家组认定XX岭水库大坝为三类坝。
在近几年的控制运用中,要求水库限制蓄水至正常水位下2米,因而造成水资源的浪费和XX岭灌区供用水矛盾的加剧,严重影响灌区居民的生产和生活,故急需对水库进行除险加固。
1.4.3水利计算根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252-2000规定,XX岭水库为小(二)型水库,属五等工程,相应的防洪标准为:设计:20年一遇校核:200年一遇根据水库洪水复核,确定水库正常蓄水位为28.70米,正常库容15.36万方,兴利库容14.8万方。
不同频率设计暴雨量如下:200年一遇,H24=300mm20年一遇,H24=196.7mm本水库设计洪峰流量和洪水过程,由设计暴雨并采用推理公式推求。
20年一遇设计洪峰流量12.45m3/s,200年一遇校核洪峰流量18.23m3/s。
XX岭水库起调水位为28.70米,调洪采用辅助曲线法逐时段计算,洪水调节计算成果表如下:200年一遇:最高库水位29.42米相应库容18.32万方最大下泄流量10.15m3/s过水深0.72米20年一遇:最高库水位29.27米相应库容17.74万方最大下泄流量6.7m3/s过水深0.57米1.5 工程布置及主要建筑物1.5.1 工程等别和建筑物级别根据《防洪标准》(GB50201-94),XX岭水库为综合利用的小(二)型水利工程,防洪标准为按20年一遇洪水设计,200年一遇洪水校核,工程等别为5级,主要建筑物级别5级。
1.5.2 工程总体布置本工程为除险加固工程,设计时考虑尽量利用原坝体及原溢洪道位置。
溢洪道重做溢流堰,设消力池。
大坝采用粘土斜墙及粘土截水槽作防渗处理,迎背水坡填筑石渣、砂石混合料加固大坝。
原涵管为φ300炼瓦管,因坝体不高,翻挖重埋工程量不大。
设计翻挖大坝重新埋设2根φ200自应力钢筋砼压力管,其中一根作灌溉用,另一根作为农村饮用水用。
原启闭设备拆除,重新安装两套φ250铸铁插板闸门,在库内左侧山坡上建造5.5平米的启闭房一间,供水管出口安装蝶阀,建造5.5平米的蝶阀房一间。
库外坝脚线以外20米范围内水田征用,作为管理范围,并设置绿化区。
在坝脚外右侧开阔处新建管理房,面积115平米。
1.5.3主要建筑物大坝:大坝长129米,设计坝顶高程30.20米,坝顶宽度5米。
迎水坡在高程27.00米处设一级1.10米宽的马道,马道下坡比1:2.5,马道上坡比1:2.5,大坝迎水面采用100厚C20砼六角形预制块护坡。
背水坡在高程23.00米处设一级3米宽的马道,马道以下为排水棱体,用石渣(粗骨料)填筑,坡比1:2.0,300厚干砌块石护坡。
马道以上有砂石混合料填筑,坝坡坡比1:2.5,坡面500厚填土,采用草皮绿化色带护坡。
大坝背水坡自坝脚至坝顶,设一条3米宽的条石踏道。
原大坝防渗体不满足规范要求,需要对大坝作防渗处理。
坝址附近3公里处有充足的粘土料场,方案比较后决定采用粘土斜墙及粘土截水槽作防渗处理。
溢洪道:溢洪道位置不变,堰顶高程28.70米。
溢流面采用0.5米厚的C20砼浇筑,防渗体嵌入左侧山体岩面内0.5米,堰体与右侧坝体连接,设刺墙与粘土心墙衔接。
根据工程情况,设消力池消能,对陡坡段和消力池段及泄洪渠进行整修,全断面衬砌。
放水涵管:翻挖大坝,清除老涵管,在原涵管位置新埋两根φ200自应力钢筋砼压力涵管(承内压不小于5㎏/㎝2),并排放置,刚性座垫,在粘土斜墙处设二道砼截水环。
在整条涵管外围夯填粘土,防止库水沿管壁外渗。
其他附属工程:(1)新建管理房,选址在坝脚外右侧地势开阔处,面积115平米。
(2)架设电力、通讯线路,最近距离0.5公里。
(3)新建0.7公里进库道路,宽4米。
(4)库外坝脚线外20米按管理范围要求征用土地,进行填土绿化环境美化。
(5)涵管出口建0.6×1m砼三面光渠道一条,长50m。
(6)建概况碑一块。
(7)大坝白蚁进行表层诱杀灭治。
1.6施工组织设计1.6.1 施工条件本工程施工道路条件较差,需新建0.7公里长的施工道路至坝顶。
场内及场内、外连接处均需开设施工道路才能满足整个工程施工要求。
工程施工期间施工用电:建设单位应从村最近距离0.5公里处接电,解决施工用电问题。
生活用水可利用山泉水,施工用水直接从死库容蓄水提取。
本工程施工季节性较强,主体工程必须在非汛期完成。
1.6.2 施工导流主体工程在非汛期施工,本区域来水流量较小,可利用坝下涵管导流,来水较大时再用水泵排水。
1.6.3 料场的选择和开采库外3公里处有黄泥粘土天然料场,土质符合设计要求,储量充足。
另距大坝3里处有石渣(粗骨料)料场开采,储量充足。
本工程所用水泥、钢筋等建筑材料可由XX市场采购,块石可到附近石料场采购,自应力砼压力涵管可到金华预制场定购(XX没有)。
砼六角形预制块可到就近预制场定购(需市技术监督局出具的质保单),防浪墙、踏道条石到有关石材加工场定购。
1.6.4 主体工程施工本工程主要工程量表见表6-1。
表6-1:主要工程量表1.6.5 施工总进度根据本工程特点、工程量及实际情况,XX岭水库除险加固工程施工总工期定为7个月,即2007年9月15日至2008年4月14日。
1.7工程永久占地XX岭水库建库时已征用水域土地61.5工程用地9.5亩,合计71亩。
这次除险加固结合标准化建设,坝址及坝脚线外管理范围和进库道路征用水田耕地9亩。
工程永久性占地共80亩。
1.8环境保护设计本工程施工现场离村庄虽然有一定距离,但机械进出和土石方运输需要通过村庄。
因此,机械进出和土石方运输应尽量避开村民休息时间。
施工浑水和生活污水较少,不会影响周围的环境。
晴天作业,路面应经常洒水,尽量减少因机械运输而扬起的灰尘。
工程多余土方必须全部弃于指定弃渣场内。
弃渣场表面平整后覆土绿化,开挖石料场取用完毕后对场地进行平整并种树绿化,施工临时用地在施工结束后疏松地面恢复耕地。
1.9水土保持设计本工程为水库除险加固工程,坝址所在地为低山丘陵区,植被覆盖良好,库区主要为林地,库外为水田,溢洪道处为中风化岩基,无明显水土流失,属微度流失区。
本工程扰动原地貌、损坏土地和植被的面积共为80亩(包括原水面及枢纽工程面积),其中永久建筑物占地15.5亩,淹没占地61。
5亩,临时用地可用库外管理范围绿化区3亩。
本工程水土流失防治责任范围主要是项目建设区和取土料场,包括大坝、进库道路、施工道路、溢洪道、坝下管理范围、粘土料场等永久占地和临时占地范围,面积共计40.5亩。
根据本工程建设特点,本方案水土流失防治区为三个区:(1)主体工程防治区,(2)施工道路防治区,(3)弃渣场及取土(石渣)料场防治区。
本工程水土保持投资估算按水利水电行业标准编制。
本水土保持方案需新增总投资约12.77万元,其中水土流失防治(包括建筑工程、植物工程、临时工程)费用6.45万元,独立费用1.77万元,预备费1.0万元,水土保持补偿费2.97万元。
1.10工程管理XX岭水库除险加固结合标准化建设工程竣工验收后,水库管理委员会应制订水库管理制度,加强水库大坝安全巡查管理、日常管理和维护,保持水库环境整洁、水质清澈,达到“安全、高效、美丽”之目的。
1.11工程投资概算本工程需土石方5.24万方,干浆砌0.11万方,砼0.06万方,钢筋制安1.3吨,总投资294.05万元。
1.12工程特性表2 水文气象2.1 流域概况XX市属于浦阳江流域,浦阳江发源于浦江县,至XX茅渚埠分为东西两江,主流为西江,两江至湄池合二为一,最后经萧山入钱塘江,主流长151km,流域面积3452km2。
XX岭水库位于浦阳江支流洪浦江下游,水库余水经洪浦江入注浦阳江。
水库集雨面积0.45km2,主流长度1100m,水面长200m。