重庆市水库整治工程初步设计报告(100页).doc
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2022-09-16
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1、 重庆市XX区XX水库整治工程初步设计报告目录1工程概况11.1工程基本情况11.2大坝安全鉴定结论11.3除险加固的必要性21.4除险加固概述21.5水库工程特性表32水文72.1基本资料72.2设计洪水复核82.3坝顶高程复核173工程地质193.1工程地质概述193.2主要建筑物工程地质234主要建筑物除险加固设计264.1工程等级和洪水标准264.2枢纽工程除险加固设计274.3工程观测设计484.4附属设施设计494.4大坝白蚁防治设计505电器和金属结构525.1金属结构526工程管理546.1管理机构及管理办法546.2主要管理设施556.3运行管理566.4施工期工程管理5972、施工组织设计607.1施工条件607.2施工导流627.3料场的选择与开采627.4主体工程施工637.5施工总布置667.6施工总进度688工程征占地708.1工程征占地708.2工程征占地概算709水土保持及环境保护729.1环境状况影响及预测分析729.2环境影响综合评价759.3水土保持7610工程投资概算7810.1编制说明7810.2工程投资概算表8211效益分析8411.1工程概况8411.2水库整治后效益分析8411.3国民经济评价8511.4财务分析931工程概况1.1工程基本情况XX水库位于重庆市XX区双龙镇罗围境内。水库大坝距双龙镇6.5km,距XX城区19.0km,村级3、公路通至大坝坝顶,交通较为便利。XX水库地理位置图如下:XX水库属长江水系龙溪河流域的一条支流,是一座以灌溉为主,兼防洪等综合效益的小(2)型水库。水库坝址以上自然集雨面积0.40km2 ,多年平均径流总量20.00万m3 ,设计总库容36.31万m3,正常库容31.08万m3,死库容4.40m3,控制灌溉面积868亩。根据水利水电工程等级划分及洪水标准(SL252-2000)的规定,坝枢主体工程属V等小(二)型工程,主要建筑物为5级,次要建筑物为5级。枢纽工程由大坝、溢洪道、放水设施组成。1.2大坝安全鉴定结论根据重庆市XX区XX水库大坝安全鉴定论证报告:XX水库大坝工程质量不合格;运行管理4、差;大坝现状抗洪安全性为C级;大坝渗流安全性为C级;大坝现状变形安全性为B级;结构安全性为B级。根据水库大坝安全评价导则(SL2582000)和水库大坝安全鉴定办法(水管199586号)的分类标准,将本工程判别为三类坝。1.3除险加固的必要性本工程系三类坝,水库现状防洪能力达不到20年一遇设计洪水、200年一遇校核洪水标准。水库下游有人口1500人,农田2500余亩,渝宜高速0.5km。水库失事将给人民群众财产带来巨大损失,且严重威胁着人民群众的生命安全。因此,尽快对水库枢纽进行除险加固XX,显得十分必要和紧迫。1.4除险加固概述1.4.1除险加固主要内容本次除险加固初步设计是依据重庆市XX区5、XX水库大坝安全鉴定论证报告和XX区XX水库工程地质勘察报告进行。XX水库除险加固的主要内容如下:1.整治大坝使其满足结构安全及水库抗洪能力的要求;2.解决大坝坝体和坝基的渗漏问题;3.整修溢洪道,使溢洪道满足水库泄洪要求;4.改造放水设施,解决放水涵卧管的渗漏和结构破坏问题,恢复其正常功能;5.新建水库管理用房;修复涵管出口段干渠满足灌溉使用要求。6.完善水库大坝安全监测设施、防洪运行管理设施。通过对XX水库的除险加固,使水库恢复正常运行,充分发挥社会经济效益,保证水库自身和下游防洪渡汛安全。1.4.2工程投资概算工程静态投资376.91万元。其中建筑工程投资258.11万元、机电设备及安装6、工程投资9.10万元、金属结构设备及安装工程投资16.33万元、临时工程投资13.44万元、独立费用56.70万元、基本预备费17.68万元、水保环境措施费5.55万元。1.4.3施工工期本次除险加固设计的主要工程量有:土石方开挖1930m3,土石填筑760m3,砼941m3,钢筋29.5t,帷幕灌浆1600m,充填灌浆1740m,砌石1080m3。要完成上述整治工程量,需工期6个月,预计从2011年10月开始,到2012年3月,工程整治结束。1.5水库工程特性表XX水库主要工程特性见表1-1所示。表1-1 水库主要工程特性表序号名 称单位“安全鉴定”整治后备注一水文特性1径 流集雨面积km27、0.400.40主河道长度km1.141.14主河道平均坡度83.883.8多年平均年降雨量mm1144.21144.2多年平均年径流总量万m320.0020.002洪 水设计洪峰流量m3/s7.897.89P=5%设计洪水总量万m34.804.80P=5%校核洪峰流量m3/s12.3012.30P=0.5%校核洪水总量万m37.557.55P=0.5%二水库主要参数1正常水位m349.450349.450假设高程2死水位m342.366342.3663设计洪水位m350.084350.0844校核洪水位m350.401350.4015校核水位库容万m336.3136.316设计水位库容万m38、34.5634.567正常蓄水量库容万m331.0831.088死库容万m34.404.40三水库调节性能1调节性质多年调节多年调节2年径流系数0.430.433库容系数1.331.33四大 坝1坝 型均质土坝均质土坝2坝顶高程m351.470m351.220m351.500m假设高程3最大坝高m12.0012.104坝顶宽度m2.603.003.005最大坝轴线长m182.00182.006最大坝底宽度m47.2050.127上游坝坡见大坝图8下游坝坡见大坝图五溢洪道1溢洪道型式正槽宽浅式正槽宽浅式2溢流堰顶高程m349.450349.4503溢流宽度m1.701.704设计最大下泄流量m39、/s1.381.38P=5%5校核最大下泄流量m3/s2.532.53P=0.5%6陡槽(长宽)m24.701.7017.181.707陡槽比降1:3.361:2.60台阶式8消能方式阶梯消能阶梯+底流消能六放水设备1卧 管放水塔放水孔:排数单排双层取水孔径m0.200.30孔与孔高差m3.00断面尺寸m0.40.4DN300底坡1:1.67-设计流量m3/s0.0860.0642涵管型式矩形浆砌钢管净空断面尺寸(宽高)m0.60.6DN300底坡11001100长度m42.042.0七工程量1土石方开挖m319302土石方填筑m37603混凝土浇筑m39414砌石m310805灌浆总进尺m310、3406钢筋制安t29.5八总工期月6九总投资万元376.911建筑工程万元258.112机电万元9.103金结万元16.334临时工程万元13.445独立费用万元56.706基本预备费万元17.687水保环境措施费万元5.552水文2.1基本资料2.1.1概述XX水库位于重庆市XX区双龙镇的罗围境内,属长江水系龙溪河流域的一条支流。水库坝址以上自然集雨面积0.40km2 ,多年平均径流总量20.00万m3 ,设计总库容36.31万m3。安全鉴定时采用1:1万航测图量算复核。集雨面积为0.40km2,主河道长1.14km,河床加权平均比降83.8。本区农业以种植业为主,为水稻、玉米、油菜等粮经11、作物产区,田少土多,土地垦植率高,农耕发达,坡地天然植被较差,库区人类活动频繁,水土流失严重。2.1.2水文气象工程流域属中亚热带湿润气候区,四季分明、气候温和、雨量充沛,无霜期长,湿度大,云雾多,日照寡,大陆性季风气候显著。春季气温回升快,但冷空气活动频繁,气温不稳定;夏季气温高,降雨集中,光照充足,多连晴高温;秋季气温下降快,秋雨连绵;冬季温暖,多云雾,霜雪稀少,全年降雨在时空上分布不均,洪水和干旱较为频繁。根据XX区气象局19592008年资料统计:多年平均年降雨量1144.2mm,多年平均蒸发量为1079.0mm,多年平均气温17.5,极端最高气温为41.1,极端最低气温为-2.3,多12、年平均最大风速12.1m/s, 最多风向NEW,多年平均日照1209h,多年平均无霜331天,多年平均相对湿度80%。2.1.3暴雨洪水特性沿江河流域处在中亚热带湿润气候区,气候湿润多雨,常出现大雨或暴雨,暴雨一般发生在5月10月,大暴雨多发生在5月9月,一次暴雨过程多为12天,其中大部分雨量集中在24小时以内。该河为山溪性雨洪河流,洪水由暴雨形成,洪水过程陡涨陡落,其过程直接受暴雨的影响。根据有关资料统计,最大洪峰流量出现在5月9月。通过该河流洪水过程线分析,P=0.5%洪水涨退全过程为6.48小时,形成洪峰时间为1.00小时,峰型多为单峰。2.1.4流域洪水资料复核本工程流域洪水由暴雨形成13、,大暴雨多集中在7、8月,历时一般为1天左右,以一日暴雨强度最大。由于降雨年内分布不均,洪水发生季节与暴雨相应,且流域地处山区,河流短,洪水陡涨陡落,过程线多以尖瘦的单峰型出现,具有山区洪水的特性。本工程无实测暴雨与洪水流量资料,经洪水调查,水库最高蓄水位为350.50m,出现于2007年7月。根据流域1/10000航测图,核实流域分水线,用求积仪算集雨面积F,用量线仪测算流域长度L,河道平均比降J。本次复核结果与安全鉴定成果基本一致,误差在1%以内,故采用安全鉴定成果:集雨面积F=0.40km、L=1.14km、J=83.80。2.2设计洪水复核2.2.1水库工程资料一、水库库容曲线:系“三14、查三定”时采用1:500实测库区地形图量算绘制而成的成果图。二、水库泄洪设施:溢洪道现状为开敞式溢洪道,堰顶高程H =349.450m,净宽b=1.70m,无闸自由出流,堰型为宽顶堰;修整后堰顶高程H =349.450m,净宽b=1.70m,无闸自由出流,堰型为宽顶堰。三、坝顶高程:大坝坝型为均质土坝,整治后大坝最大横断面坝高12.10m,顶宽3.00m,底宽50.12m,坝顶高程为351.500m。2.2.2设计洪水的推求一、设计洪水标准:据安全鉴定资料,XX水库大坝为均质土坝,水库总库容36.31万m。根据水利水电工程等级划分及洪水标准SL2522000及防洪标准GB50201-94之规定15、,确定为V等工程,主要建筑物为5级,次要建筑物为5级。根据规范,对土石坝,主要建筑物设计洪水标准为2030年,校核洪水标准为200300年。鉴于XX水库库容小、下游保护对象重要性一般、失事后危害较小的实际状况,确定XX水库洪水采用20年一遇洪水作为设计标准,200年一遇校核洪水作为校核标准。与安全鉴定资料所定的防洪标准一致。二、设计洪水复核因本水库流域及其附近类似区,除暴雨外,无其它任何实测与调查资料。本次复核根据水利水电工程设计洪水计算规范SL43-93的规定,用短历时暴雨资料推求洪水。采用XX区气象站暴雨和四川省中小流域暴雨洪水计算手册(以下简称手册)1984年版中的暴雨资料进行暴雨分析计16、算。工程流域内无实测洪水及暴雨资料,距工程最近的有XX区气象站,XX气象站1/6小时、1小时、6小时暴雨资料为1980年2008年,24小时暴雨为1959年2008年,各时段暴雨按年最大值独立选样,统计各时段暴雨,采用皮尔逊型曲线进行频率分析计算,以及查手册中的暴雨资料,各时段暴雨统计参数列于表2-1。表2-1 设计暴雨参数成果表 单位:mm 资料参数实测资料查手册1/6h1h6h24h1/6h1h6h24h均值17.041.174.492.416.039.673.893.6CV0.310.310.470.480.370.430.420.49CS3.5 CV3.5 CV(一)、推理公式法(1)17、洪水计算根据XX水库流域特征参数F=0.40km2,L=1.14km,J=83.78和暴雨统计参数,按推理公式法计算设计洪水。暴雨参数设计雨力Sp及暴雨公式指数n,参数n在不同暴雨历时范围内,其取值不同。XX水库暴雨历时t在1/61小时范围内,故按暴雨历时t=1/61小时范围内的相应公式计算设计雨力Sp及暴雨公式指数n。即:SP=H1/6P(1/6)n1-1N1=1+1.285lg(H1/6P/ H1P)HTP=H1/6P(t/6)n1-1产流参数根据XX水库所在的地理位置、地质概况、植被较差;垦植度大、水土保持能力较弱,采用手册中表3-1盆地丘陵区的值统计系数公式:=4.8F-0.19、CV18、=0.18、Cs=3.5CV计算各设计值。汇流参数m根据手册中表3-2的m值综合成果表,经计算=3.276,盆地丘陵区的m值计算公式:当=130时,采用公式m=0.400.204计算。(2)洪峰流量计算洪峰流量按推理公式法计算,计算公式如下:Q=0.278(s/n)F根据暴雨资料用推理公式法推求洪水计算成果见表5-2。(3)洪水总量计算采用四川省中小流域暴雨洪水计算手册推荐的径流系数法公式:WP=0.1HTPF(万m)其中值参考“四川省小流域暴雨径流综合成果”本片区值选用,计算得XX水库设计洪水总量列于表5-3。并将XX水库“三查三定”资料设计洪水成果列于表5-3进行比较。(二)、瞬时单位线法19、(1)相应参数暴雨损失量If根据设计流域重心位置在手册附图4-1中查得XX水库属于第I区,并从表4-1中查得暴雨损失量为If=2540mm,鉴于XX水库集雨面积小,现取用If=25mm。平均稳定入渗率根据设计流域重心位置在手册附图4-2中查得XX水库属于第I区,并从表4-2中查得平均稳定入渗率=1.0mm/h,则逐时稳定入渗量。汇流参数m,b根据设计流域重心位置在手册附图4-3中查得XX水库属于第5区,并按流域下垫面情况可用表4-5第5区公式计算汇流参数。采用两种方法计算的洪水成果见表2-2表2-2 各频率洪峰流量计算成果表P(%) QP推理公式法瞬时单位线法实测资料查手册实测资料查手册0.120、0 11.815.46.195.540.20 11.014.05.695.120.33 10.413.15.334.820.50 9.8412.35.034.571.00 8.9911.04.524.142.00 8.129.6543.73.20 7.498.693.633.385.00 6.957.893.313.0910.00 6.046.532.762.6320.00 5.075.142.232.1650.00 3.593.161.391.41从表2-2分析比较,不同频率情况下,瞬时单位线法推求的洪峰流量较推理公式法推求的洪峰流量都小,主要是因为瞬时单位线法更适宜于大流域内的暴雨洪水计算21、。而推理公式法在流域较小时可靠性要高。因此本工程取用推理公式法计算的结果。用推理公式法计算出设计最大流量,洪水计算成果见表2-3。表2-3 XX水库设计洪水计算成果对比表使用资料频率P()0.55查手册暴雨成果洪峰流量Q(m/s)12.307.89洪水总量W(万m)7.554.80XX气象站暴雨资料洪峰流量Q(m/s)9.856.96洪水总量W(万m)7.964.96“三查三定”资料洪峰流量Q(m/s)13.468.29洪水总量W(万m)7.184.55从表2-3分析比较,XX气象站暴雨资料推求的洪峰流量最小,“三查三定”资料推求的洪峰流量居最大,查手册暴雨资料推求的洪峰流量居中。通过复核并分22、析发现,“三查三定”水文计算按照79版的水文计算手册计算,其暴雨按长历时(大于24小时至7日)暴雨公式计算,而现在查手册暴雨资料推求洪水是符合水利水电工程设计洪水计算规范SL43-93的规定,用短历时暴雨资料推求洪水。因此“三查三定”中推求的洪峰流量不可取。当P=0.5时,XX气象站暴雨资料和查手册暴雨资料推求的洪峰流量分别为9.85m3/s和12.30m3/s,XX气象站暴雨资料推求的洪水比查手册暴雨资料推求的洪水小24.87。XX气象站暴雨资料1/6小时、1小时、6小时资料为1980年2008年共29年系列,XX气象站暴雨资料系列太短,而手册暴雨资料是通过分区综合分析,又经省内专门审查会议23、的审查和长江协作片审查验收,并由水电部批示:“在无实测流量资料系列的地区,可作为今后中小型水库进行安全复核,及新工程设计计算的依据”。以偏安全的角度考虑,本次除险加固采用查手册暴雨资料推求的洪水成果。表2-4 XX水库洪水成果表频率P()0.5(校核工况)5(设计工况)洪峰流量Q(m/s)12.307.89洪水总量W(万m)7.554.80三、设计洪水过程线该河流为山溪性河流,洪水过程具有陡涨陡落的特点,峰型为中峰尖瘦型,校核、设计洪水过程线见表2-5。表2-5 XX水库设计、校核洪水过程线序 号P5(设计)P=0.5%(校核)历时 (h)流 量(m)历时(h)流 量(m)10.0000.0024、5680.0000.0056820.1840.4000.1860.62130.2510.7940.2541.2440.3351.580.3382.4750.4103.160.4144.9360.5284.740.5337.3970.6706.310.6769.8480.8297.500.83711.791.0057.891.01412.3101.1737.501.18311.7111.3656.311.3789.84121.6504.741.6657.39132.0693.162.0884.93142.7471.582.7732.47153.5180.7943.5501.24164.3220.25、4004.3620.621176.4490.005686.5090.00568四、施工分期洪水本工程除险加固需将水库蓄水放空后进行整治,施工考虑在一个枯水期完成整治。鉴于枯水期降雨量小,形成的洪峰流量也小,对本工程的整治施工影响有限,故本次设计未推求施工分期洪水成果。2.2.3水库调洪计算一、洪水调节计算方法本水库的调洪计算采用水量平衡法。利用水库库容曲线、溢洪道泄流曲线和设计洪水流量过程线,从正常蓄水位(堰顶高程)起调,求得最高库水位、最大库容及最大下泄流量。二、起调水位本次水库大坝整治后堰顶高程349.450m,从349.450m起调。三、调洪运用方式XX水库本次复核不考虑防洪限制水位,其26、溢洪道为开敞式溢洪道,故调洪运用方式为自由溢流方式。四、水文库容曲线XX水库库容曲线在“三查三定”时采用的是XX区水务局1984年施测的1/500库区地形图的成果,其精度尚可,本次调洪计算仍采用此成果,其成果见XX水库水位库容关系曲线表2-6。表2-6 XX水库水位库容关系曲线表水位(m)338.000340.000343.000345.000348.000库容(万m)0.000.945.7011.2023.10水位(m)349.450349.500350.000350.500351.000库容(万m)31.0831.3534.1036.8539.60五、水位泄流曲线本次溢洪道整治方案是在大坝27、右岸拓宽溢洪道,溢流堰形式采用宽顶堰,堰宽度1.70m,溢流堰过流能力采用下式计算:Q=mBHo3/2式中,m流量系数,取m=0.38;侧收缩系数,=0.95;堰宽,B1.70m; 堰顶水头。计算结果见XX水库水位泄流曲线表2-7。表2-7 XX水库水位泄流曲线表水位(m)349.450349.500350.000350.500流量(m/s)0.000.031.122.96水位(m)351.000351.500352.000350.500流量(m/s)5.308.0711.192.96六、水库调洪计算本次调洪计算方法为水量平衡法,按四川省水利电力勘测设计研究院编制的水库洪水调节计算程序在微机上28、进行洪水调节计算。其成果见表2-8。表2-8 XX水库洪水调节计算成果表频率 (%)重现期(年)洪峰流量(m/s)最高库水位(m)最大库容(万m)最大下泄量(m/s)P=5207.89350.08434.561.38P=0.520012.30350.40136.312.53根据本次调洪演算结果,本次整治后为36.31万m(对应水位为本次计算结果的校核洪水位高程350.401m),仍属于小(二)型水库,即V等工程,工程等级不变。2.3坝顶高程复核根据碾压式土石坝设计规范(SL274-2001),坝顶超高按下式确定:Y=R+e+A式中:Y堤顶超高;R设计风浪爬高;e设计雍水高度;A安全超高本工程大29、坝为5级建筑物,根据碾压式土石坝设计规范,坝顶的安全超高设计洪水工况下取0.50m,校核洪水工况下取0.30m。根据中华人民共和国水利部碾压式土石坝设计规范(SL274-2001)之规定,坝顶高程等于水库静水位加相应的超高h。应分别按以下运行情况计算,取其最大值:(1)设计洪水位加正常运用情况的坝顶超高;(2)校核洪水位加非常运用情况的坝顶超高。根据本地区多年平均最大风速W=12.1m/s,吹程D=250m,洪水位段坝坡坡率m=2.0,以及坝前平均水深H等资料,参考碾压土石坝设计规范SL274-2001计算坝顶超高。考虑风速时非常运用情况下按多年平均最大风速计,正常运用情况下5级建筑物按多年平30、均最大风速的1.5倍计算。平均波浪爬高按正向来波在单坡上的平均爬高公式:计算,不同累计频率下的波浪爬高Rp与平均波浪爬高Rm的关系碾压土石坝设计规范SL274-2001表A.1.13;安全超高据规范分别取0.5m、0.3m,具体计算结果见表2-9。表2-9 XX水库坝顶高程计算成果表项 目正常运用(p=5%)非常运用(p=0.5%)计算风速 V(m/s)18.1512.10吹 程 D(km)0.250.25波浪爬高 R(m)0.8210.467雍 高 e(m)0.0020.001安全加高 A(m)0.50.3 坝顶超高 Y(m)1.3230.768水库静水位 (m)350.084350.40131、计算坝顶高程 (m)351.407351.169整治后坝顶高程 (m)351.500XX水库整治后坝顶高程为351.500m。由上表可知,整治后的坝顶高程能满足防洪标准及超高要求。3工程地质3.1工程地质概述3.1.1区域地质条件区域地形以狭长条形山脉与宽缓浅丘地形相间分布为主,自西向东,主要有蓥山、铜锣山、明月山背斜,另有七里峡、假角山、黄草山向斜等分布。区域内山岭陡窄峻峭,标高多在7001200m,顶部灰岩溶蚀成为槽谷,两侧砂岩则挺拔形成山脊,组成“一山二岭”或“一山三岭”的特有地形。山岭间丘陵地形宽缓深延,标高多在300500m。区域地质构造部位属新华夏系第三沉降带四川盆地之东部,构造形32、迹以NNESSW向的梳状皱褶为主,东北受大巴山弧形构造带向外波及的影响,局部形成北西向构造。区内构造作用力分布不均,背斜褶皱紧闭,为梳状箱状形态,向斜开阔,成为典型的隔档式构造,断裂为压性、压扭性为主。一般沿背斜部分布,局部有小规模横向断层交切。工程区的地震活动与XX遵义基底断裂有关。该地震带及其附近中小地震活动较频繁。有历史记录以来,带内发生的震级大于5.0级的地震有三次,即1854年南川5.5级地震、1989年11月20日渝北区统景镇5.2级、5.4级地震。在相邻的自贡古蔺地震带荣昌县仁义镇,1997年、1999年和2001年曾先后三次发生震级4.85.2级地震。上述各次地震对工程区的影响33、烈度均小于度。2001年版中国地震动峰值加速度区划图(1:400万)划定的工程区超越概率10的地震动峰值加速度为0.05g。该区新构造运动不强,主要表现为间歇性上升,全新世以来,上升速度减弱。因此,构造区稳定性良好。3.1.2库区工程地质条件一、水库渗漏库区位于XX区东南部,为侵蚀剥蚀丘陵地形,谷底高程340.000m,两岸山顶高程约为380.000m,相对高差40.00m左右。库区地层单一,坝区的地层岩性为侏罗系中统沙溪庙组(J2s)下部紫红色泥岩、泥质粉砂岩等,第四系沉积物以粘土、沙土为主,厚度小,主要分布于坡间凹槽、低洼地带及河床中。岩性均系不易溶蚀和相对隔水,岩层产状倾向317,倾角834、,地质构造简单,层位清晰,岩体较完整,库区3.00km内无相邻深切河谷,库盆周围山体较为雄厚,层间裂隙不发育。经现场调查分析,推测库周山体地下分水岭高程分布在水库正常水位以上。未发现库区渗漏。二、库岸稳定水库库岸由中厚层泥岩及砂岩组成。侏罗系岩层局部裸露,局部地段为第四系冲洪积层及残坡积层堆积。岩层产状倾角较缓,植被覆盖较好,未发现大的滑移体及不利的物理地质现象,岸坡边坡总体较稳定,未发现塌岸现象。三、库区淹没及淤积水库汇水范围内,库周山势不高,植被较好,但岸坡残积物厚度较薄,库区内无较大规模的泥石流及滑坡,固体径流来源总量较小。蓄水后多年来未造成水库大面积淤积。3.1.3坝区工程地质一、地形35、地貌枢纽区地处侵蚀、剥蚀的浅丘地貌区,沟谷呈宽缓的不对称“U”字型,左侧较缓,而右侧较陡。沟谷方向由西南向东北展布,与坝轴线垂直。最低谷底高程340.000m。拦水坝两岸坡角1530,多为侏罗系砂泥岩出露。二、地质构造该水库大坝枢纽工程位于梁平向斜与箐口背斜之间,工程区未见断层及破碎带。构造以构造侵蚀为主,基岩出露地段露头良好,岩层产状为3178。主要发育裂隙为卸荷裂隙与风化裂隙。通过调查,未见软弱夹层,主要裂隙有两组:第一组裂隙L1,1051207080,裂隙平直、光滑,无充填物,裂隙长度5.008.00m,间距1.003.00m,为硬性结构面。第二组裂隙L2,2702906070,裂隙平直36、光滑,少量粘土充填,裂隙长度4.006.00m,间距1.002.50m,为硬性结构面。三、地层岩性枢纽区出露地层为侏罗系中统下沙溪庙组(J2s),岩性为红色紫红色泥岩与砂岩互层。基岩表面分布有第四系全新统残坡积层(Q4el+dl)、冲洪积层(Q4pal)和第四系全新统人工填土层(Q4s)。区内岩性自上而下为:a、残破积土(Q4el+dl):主要分布于坝区左、右两岸的斜坡上及谷底耕地上,为紫红色,褐黄色粉质粘土,粘性中等,可塑状态。坡面分布厚度一般在0.501.50m。b、冲洪积土(Q4pal):主要分布于坝区上游两侧的荒地上,为黄褐色,粘性中等,软塑状态。坡面分布厚度一般在0.501.50m37、。c、人工填筑土(Q4s): 主要为坝体填筑土,红褐色粉质粘土,可塑状,切面稍有光泽,韧性和干强度中等,无摇震反应,为修建水坝堆填而成,堆填时间50年以上。含有少量植物根系及泥岩小颗粒。最大厚度为19.40m。d、砂岩:主要分布在坝区大坝下及两岸坝肩,灰白紫红色,中细粒结构,厚层构造,主要矿物成份为长石、石英、云母片等,为钙质胶结,抗风化能力较弱,暴露地表易崩解,强风化层厚度为1.40-1.80m。e、泥岩:主要分布在坝基部。呈紫红色,棕红色,矿物成份以粘土矿物为主,含粉砂质,泥质结构,中厚层块状构造,抗风化能力较弱,暴露地表易崩解,强风化层厚度为约1.70m。四、水文地质条件按赋存条件分为第38、四系孔隙水及基岩裂隙水。第四系孔隙水赋存于第四系松散层内,由于含水层分布面积与厚度均较小,该型地下水水量有限且变化较大。基岩裂隙水赋存于岩体节理裂隙中,受大气降水与地表水体(包括库水)补给。五、不良地质作用根据已有资料和现场调查,未见滑坡、危岩、泥石流、地面塌陷等不良地质现象。场地稳定。3.2主要建筑物工程地质3.2.1大坝结构、质量及病险问题本次勘察查明,坝体为均质土坝,最大坝坝高为12.00m,坝顶宽度为2.60m3.00m,坝顶长182.00m,其建坝材料多来源于就近的坡地及冲沟处。钻探显示:坝体土为砂质泥岩风化而成的粉质粘土及少量粘土,棕褐色,局部含有泥岩碎块,植物根系,湿稍湿,硬塑可39、塑,干强度中等。室内取土样试验,坝体土天然密度1.972.03g/cm3,天然含水率为22.428.1%,干密度1.541.66g/cm3,孔隙比为0.630.78;坝体土修筑时碾压不均匀,干强度中等。根据坝体注水试验数据:其坝体土渗透系数为1.6910-043.9310-03cm/s,属中等透水。可见坝体填筑质量较差,坝体内部差异性大。坝脚处为农田,常年有水不干,现场检查存小股水浸出,据访问当地居民,库水位较高时,渗漏量约0.5L/s。根据当地居住老人讲,修筑大坝时,河床因清基不彻底,存在沿接触带渗漏,根据钻孔现场对坝基压水试验,坝基砂岩强风化层透水率为Lu=25.837.8,属中等透水带,40、中等风化岩体最大透水率为11.7Lu,稍超过弱透水范围,大部分均为弱透水层。结合现场调查情况,坝基及坝肩存在沿浅表风化裂隙、构造裂隙及岩土接触带向下游渗漏问题。大坝下游坡脚接农田,农田常年有水不干,其它地方发现零星散浸,现场调查未发现严重渗漏现象。下游坡脚处未设排水棱体。勘察中未发现坝基岩体中存在淤泥夹层和其它软夹层分布,未发现滑移面,在坝体自重和动水水位形成的渗透空隙水压力作用下,产生坝坡沿深层软弱滑面滑动的可能性小。但因上下游坝坡坡度不同,水位变化情况不同,建议设计根据各种荷载组合、不同的运行工况进行坝坡稳定校核验算。3.2.2溢洪道结构及病险问题溢洪道位于右坝肩,堰顶高程349.450m41、。溢洪道上有四块楼板组成交通桥,溢洪道边墙及底板均为浆砌条石,浆砌条石基础置于紫红色泥岩或砂岩上,强风化层泥岩容许承载力为300kPa,强风化砂岩容许承载力为500kPa,基础承载力能满足要求。底板杂草丛生,部分底板风化较严重,条石变形,凸起,砂浆缝剥落。尾部没有修建消力池及尾水渠。3.2.3放水设施结构及病险问题放水设施由石质卧管和涵管组成。卧管布置在库右岸的基岩上,基岩为侏罗系中统泥岩,泥岩承载力容许值为300kPa,满足卧管承载力要求。放水涵管为浆砌条石砌筑,由于受地基不均匀沉降,涵管局部出现裂缝,现在涵管出口可发现漏水现象,目测渗漏量达0.3L/s。3.2.4治理方案及建议根据勘探情况42、分析,建议对设计对坝坡进行充分的渗流、稳定性验算,然后制定治理方案。初步建议对坝体、坝基进行防渗处理,对溢洪道及放水设施进行综合整治,恢复其功能并保证大坝安全。3.2.5天然建筑材料本工程初步设计方案所需条石料、块石料、粗细骨料、防渗土料数量不多,除土料可以在水库周边开采外,其他均外购。防渗土料从坝枢右岸坡地外侧的缓坡耕地上选择料场,粘土呈稍湿-湿、可塑状软塑状,手搓可成8mm左右的细条,类比颗粒组成为粘粒含量约35。粘土含量约为70。可采总储量大于600m3。有机耕道通往坝址,交通较方便。石料场:本工程区所需石料均需购买,在XX区内有数家采石场,河砂可到龙溪河砂场采购,运距约25.00km;43、条石、块石可到焦家村采石场采购,运距15.00km;碎石可到西山八颗镇采石场采购,运距约50.00km。这些料场所建筑材料,材质好,强度高,储量丰富,交通方便,有公路直通料场。4主要建筑物除险加固设计4.1工程等级和洪水标准4.1.1设计依据1.重庆市XX区XX水库安全评价报告(2011.02)2.重庆市XX区XX水库工程地质勘察报告(2011.02)3.重庆市XX县XX水库复查资料(1984.05)4.1.2规程规范(1)水利水电工程等级划分及洪水标准SL2522000;(2)小型水利水电工程碾压式土石坝设计导则(SL189-96);(3)溢洪道设计规范SL2532000;(4)水利水电工程44、设计洪水计算规范SL442006;(5)土石坝安全监测技术规范SL6094 ; (6)水工建筑物抗震设计规范SL20397;(7)水库工程管理设计规范SLl0696; (8)土石坝安全监测资料整编规程SLl6996;(9)建筑地基基础设计规范GBJ789;(10)四川省中小流域暴雨洪水计算手册(1984年);(11)水利水电基本XX工程单元工程质量等级评定标准SDJ249-90;(12)水工建筑物岩石基础开挖施工技术规范SL4794。(13)水利水电XX工程验收规程SL223-20084.1.3主要建筑物工程等别XX水库是一座以灌溉为主,兼防洪等综合效益的小(2)型水库。多年平均径流总量20.45、00万m3 ,设计总库容36.31万m3,正常库容31.08万m3,死库容4.4 m3,控制灌溉面积868亩。根据水利水电工程等级划分及洪水标准(SL252-2000)的规定,坝枢主体工程属V等小(2)型工程,主要建筑物为5级,次要建筑物为5级。4.1.4设计洪水标准据“安全鉴定”资料,XX水库大坝为均质土坝,水库总库容36.31万m。根据水利水电工程等级划分及洪水标准SL2522000及防洪标准GB50201-94之规定,确定为V等工程,主要建筑物为5级,次要建筑物为5级。根据规范,对土石坝,主要建筑物设计洪水标准为2030年,校核洪水标准为200300年。鉴于XX水库库容小、下游保护对象重46、要性一般、失事后危害较小的实际状况,确定XX水库洪水采用20年一遇洪水作为设计标准,200年一遇校核洪水作为校核标准。与“三查三定”资料所定的防洪标准一致。4.2枢纽工程除险加固设计4.2.1大坝现状病险问题根据重庆市XX区XX水库安全评价报告及现场踏勘情况,XX水库大坝工程质量不合格,运行管理差,大坝现状抗洪安全性为C级,大坝渗流安全性为C级,大坝现状变形安全性为B级,结构安全性为B级,根据水库大坝安全评价导则(SL2582000)和水库大坝安全鉴定办法(水管199586号)的分类标准,将本工程判别为三类坝。水库大坝枢纽工程存在如下问题:大坝防洪能力不满足20年一遇设计洪水、200年一遇校核47、洪水要求。大坝坝体及坝基均存在一定程度的渗漏,大坝有白蚁危害。上游砼方格块护坡在常水位附近浪蚀严重,局部有凹陷;上、下游坝坡局部过陡,坝脚无排水设施。溢洪道底板、边墙条石风化严重,砂浆缝剥落,多处出现空洞。溢洪道无消力池及尾水渠。水库涵卧管渗漏严重。水库无沉降、位移、渗流等观测设施。水库管理房破漏陈旧已无法正常使用。4.2.2除险加固方案比选XX水库现状防洪能力不满足20年一遇设计洪水、200年一遇校核洪水要求。本次除险加固可以采用的两种方案如下:方案一:拓宽溢洪道。方案二:加高培厚坝体。方案一优缺点分析:溢洪道现状宽1.70m,浆砌条石砌筑,经分析计算得知在溢洪道扩宽至3.00m,现状坝顶平48、整到高程351.400m即可满足防洪要求。原溢洪道拓宽土石方开挖量较大,底板及边墙衬砌工程量增大,经济合理性较差。方案二优缺点分析:保留现状溢洪道底板高程及宽度不变,采取加高培厚坝体的方案。现状坝顶高程351.470m351.220m,经调洪演算分析得知,现状坝顶需统一平整到高程351.500m即可满足防洪要求。坝顶最低点仅需加高0.28m即可满足要求,工程规模较小,经济合理性较优。综上所述,方案二在经济技术指标的合理性上要好于方案一。因此,本次除险加固方案采用加高培厚坝体的整治方案。4.2.3大坝除险加固设计一、坝顶高程的确定现状坝顶高程351.470m351.220m,坝顶高程不一致。溢洪49、道修整后堰顶宽1.70m,经调洪演算推算得知,坝顶需统一整平至高程351.500m即可满足防洪要求。根据碾压式土石坝设计规范(SL274-2001),坝顶超高按下式确定:Y=R+e+A式中:Y堤顶超高;R设计风浪爬高;e设计雍水高度;A安全超高本工程大坝为5级建筑物,根据碾压式土石坝设计规范,坝顶的安全超高设计洪水工况下取0.50m,校核洪水工况下取0.30m。根据中华人民共和国水利部碾压式土石坝设计规范(SL274-2001)之规定,坝顶高程等于水库静水位加相应的超高h。应分别按以下运行情况计算,取其最大值:(1)设计洪水位加正常运用情况的坝顶超高;(2)校核洪水位加非常运用情况的坝顶超高。50、根据本地区多年平均最大风速W=12.1m/s,吹程D=250m,洪水位段坝坡坡率m=2.0,以及坝前平均水深H等资料,参考碾压土石坝设计规范SL274-2001计算坝顶超高。考虑风速时非常运用情况下按多年平均最大风速计,正常运用情况下5级建筑物按多年平均最大风速的1.5倍计算。平均波浪爬高按正向来波在单坡上的平均爬高公式:计算,不同累计频率下的波浪爬高Rp与平均波浪爬高Rm的关系碾压土石坝设计规范SL274-2001表A.1.13;安全超高据规范分别取0.5m、0.3m,具体计算结果见表4-1。表4-1 XX水库坝顶高程计算成果表项 目正常运用(p=5%)非常运用(p=0.5%)计算风速 V(51、m/s)18.1512.10吹 程 D(km)0.250.25波浪爬高 R(m)0.8210.467雍 高 e(m)0.0020.001安全加高 A(m)0.50.3 坝顶超高 Y(m)1.3230.768水库静水位 (m)350.084350.401计算坝顶高程 (m)351.407351.169整治后坝顶高程 (m)351.500XX水库整治后坝顶高程为351.500m。由上表可知,整治后的坝顶高程能满足防洪标准及超高要求。二、坝顶宽度的确定按小型水利水电工程碾压式土石坝设计导则(SLl89-96)的规定,对小(2)型坝,坝顶宽度应为36m,现状坝顶宽度2.60m3.00m不等,不满足导则52、要求。本次设计采用0.20m厚C20混凝土将坝顶统一至3.00m宽,坝顶高程为351.500m。三、坝坡除险加固处理1、坝坡现状大坝上、下游坝坡时缓时陡,大坝的外观效果一般。大坝上游混凝土方格块护坡下未设反虑,坝坡受波浪冲刷较严重,局部已被掏蚀。大坝下游坝坡游坡没有排水设施,浸润线过高,易造成下游坝坡失稳。2、上游坝坡整治处理将水库蓄水放空,挖除死水位以上表层腐败变形坝体,开挖垂直厚度不得低于50mm,然后对上游坝坡采用石渣碾压进行补偿整平,整平后的上游坝坡死水位高程342.366m以上坡比为1:2.00,并于死水位高程342.366m下增设C20混凝土镇脚,宽100cm,高100cm,坝坡采53、用预制C20砼六棱块护坡(厚80mm),护坡下设砂碎石垫层,兼起反滤作用,垫层粒径5D40mm。施工时采用逐级加高的施工方法,并采用羊脚碾压实,每层碾压高度可根据施工现场实验确定,密实度须达0.950.97。3、下游坝坡整治处理下游坝坡先挖除表层垂直厚度为50mm的腐败变形坝体及下游侧坝脚处的坝体,坝脚处增设干砌块石贴坡排水并用条石饰面,贴坡排水体基础高程339.400m,顶高程343.500m,顶宽1.20m,顶部中间位置设0.6m0.6m的排水沟,贴坡排水体下游边坡坡比为1:2.0。排水棱体与坝体之间设200mm厚碎石垫层和300mm厚砂石反滤层,垫层粒径10D40mm,反滤层粒径5D=154、.05,满足抗浮要求。2.5出水渠消力池末端接出水渠,出水渠接至下游河道跌坎处。出水渠底板坡降i=0.01,内底宽1.70m,内墙高1.00m,底板厚0.60m,两侧边墙为重力式挡墙,顶宽0.60m。出水渠采用M7.5浆砌条石修建,基础须置于坚硬土基上,基础的承载力须大于200kPa。出水渠修建长度应根据地形现状接到下游沟谷为宜,本次设计出水渠修建长度50.00m, 施工时实际修建长度可根据征地情况进行酌情调整。4.2.5放水设施整治设计1、放水设施病险状况坝前右坝肩有一砌石斜卧管。斜卧管各放水孔直径为0.20m,平均孔距0.8m1.50m,该斜卧管底部存在渗漏现象,渗漏流量约46L/s,斜卧55、管过水断面0.400.40m,其后接放水涵管,涵管过水断面为0.60m0.60m,坡降i=0.01,设计过流量为0.086m3/s。2、放水设施整治方案由于该放水涵卧管从XX至今已运行50来年,斜卧管破损老化比较严重,底部存在渗漏现象,强度和稳定性均达不到设计要求。卧管采用人工钢筋砼堵头进行封堵,原始落后,卧管内杂物、多年来淤积的砂砾石根本无法靠放水带出,涵卧管因自身尺寸限制也无法进行人工疏导清理,涵管内渗漏、变形情况不明。由于涵卧管破损老化比较严重,长期漏水影响水库正常蓄水,为一劳永逸地解决问题,决定将其全部拆除。因原址处地形现状较陡,若采用原来的斜卧管设计方案,由于卧管岸坡陡,人工开启和封56、闭时操作十分困难且危险,造成了水库运行管理上极大的不便,且无法找到更为合适的地址修建斜卧管,故初步设计在原址采用C25钢筋砼放水塔接人行便桥的方式重新修建,对涵管采用DN300(325)压力钢管顶进法顶进原涵管部位重新修建,并对钢管外采用C15混凝土回填封堵。3、放水设施结构设计拆除原取水卧管,新建放水塔取代原取水卧管方案。放水塔底板、筒壁及板均采用C25钢筋砼。分为二层取水,取水高程分别为:342.366m、345.366m。上部检修平台高程为351.400m,与坝顶高程一致,为美观协调,采用亭子形式。检修平台通过长约15.00m,宽2.00m的人行桥与边坡衔接。二层取水钢管取水后汇总为一根57、主管,穿过取水涵管通向下游。钢管外采用C15砼回填封堵取水隧洞,长42.00m。4、放水设施水力计算涵管的过流能力按明渠恒定均匀流公式进行计算:式中过水断面面积;谢才系数,水力半径;坡降,i=0.01;管道糙率,取=0.012经计算,涵管内水深为0.70倍净高(即H0.255m)时,涵管的过流能力为0.08m3/s。放水塔放水时,其放水量不应超过0.064m3/s(保留20%的安全富余度),以免在涵管内造成明满流交替状况。放水塔各进水口放水能力按孔口恒定出流公式进行计算:式中:Q孔口放水流量孔口流量系数,取0.60A孔口面积,A0.0707m2H孔口淹没深度经计算,在孔口淹没深度H=0.11658、m时,全开孔口,其放水能力为0.064m3/s,刚好满足不超过涵管放水能力要求,当孔口淹没深度H0.116m时,其放水能力逐渐减小,可关闭该孔口,开启下一级孔口放水,但应通过采用不同的孔口开度调整放水流量,使其不超过涵管允许的的最大过流量,即0.064m3/s。放水流量的大小可通过于涵管出口的明渠设流量计进行观测。5、金属结构本工程取水设施采用圆筒形阀门放水塔进行取水,圆筒形取水竖井外壁上开设2层DN400DN300锥形管分层取水孔,孔口中心高程分别为342.529m、345.529m,孔口中心垂直距离3.00m,孔口前贴竖井外壁后分别安装钢制拦污栅、喇叭口、焊接钢管、手电两用蝶阀、伸缩节和焊59、接钢管。库内正常水位349.450m,校核水位350.283m,死水位342.366m。放水塔圆筒内径4.00m,控制检修及工作平台高程分别为342.00m、345.10m,放水塔底部高程339.00m。各层取水管焊接钢管轴线高程为342.529m、345.529m,取水管管径为DN300(335、=6.5mm),取水总管管径DN300(335、=6.5mm),布置于放水塔内侧,各层取水管同取水总管连接方式采用90弯头和正三通相连,圆筒内取水总管底部采用90弯头接出,同取水涵洞内铺设的压力取水钢管相接。焊接钢管采用Q235,DN300(335、=6.5mm)压力钢管,分别由2只DN300(P=60、1.0Mpa)手电两用蝶阀控制取水流量。圆筒内设通风和排水装置。排风机型号为T30,1台。圆筒内底部预埋DN100钢管将竖井内渗漏积水排至取水涵洞压力钢管内排除。放水塔主要设备材料表如下4-10:表4-10 放水塔金结主要工程量序号名称规格材质单位数量备注1锥形管DN400/DN300Q235个22蝶 阀D971X-16 DN150/DN300个2电动3伸缩节SSQP-600个24止水环DN400/DN300-6.5个25压力管道DN300,=6.5mmQ235m626止回阀DN100个27排水管DN100Q235m108弯 头DN300,=6.5mmQ235m49三 通DN300,=6.5m61、mQ235m210排风管DN200玻璃钢m254.3工程观测设计由于大坝以前未设置观测设施,按现有水库管理条例的规定,应增设观测设施。设计考虑坝面变形采用全站仪观测,观测点在坝轴线下游侧,观测点间距5070m间距布置,共3个观测点。大坝渗流观测采用埋入式测压管监测大坝渗流状况,布置一个观测断面,布置3只测压管。环境观测包括上下游水位、气温、降雨量和渗漏量等观测。主要观测设备和数量1、自动测压管 6套2、自动雨量站 1套3、自动水位测量仪 1台4、温度计 1套5、强制对中仪 2个6、水准标志 3个7、观测仪器 1套4.4附属设施设计一、坝顶护栏本着协调、美观、实用的原则,沿水库坝顶两边设置砖砌护62、栏,砂浆抹面后贴瓷砖,护栏高度1.20m。二、管理房本工程原管理房破旧漏雨,已不满足使用要求,本次拟重新修建管理房, 建筑设计充分考虑通风采光,视线开阔,注重功能与造型的统一,新建管理房68.89m2, 其中防汛物资仓库21.6m2,值班房21.6m2,卫生间及其他设施25.69 m2。管理房布置在副坝右岸一开阔的平台上,房内配置必要的消防器材。三、其他附属设施在大坝坝顶设置安全告示牌,水库管理责任公示牌等标识标牌。在下游坝后坡题字“XX水库”。4.4大坝白蚁防治设计XX水库大坝已运行多年,由于现场踏勘时非白蚁活动季节,未见大量白蚁活动痕迹,但据访,大坝有白蚁危害,曾经进行过治理,但是治理不彻63、底,仍存在白蚁危害。如主蚁道贯通坝体内外坡,将造成水库渗漏,危及大坝安全。整治措施必须采取“以防为主,防治结合”的办法,具体办法如下:(1)灭蚁灵药物诱杀:在该堤坝两端林地、竹林、山丘将35条sch90-91灭蚁灵诱杀药条轻轻投入在新鲜的泥被、泥线前方或周围,盖上茅草或蒿草、瓦片,并追挖一段主蚁道或在纷飞孔放入药包,用药量及方法同上,以避免周围山丘白蚁对堤坝产生蔓延危害。(2)灌药水灭杀:在坝坡迎水坡正常蓄水位到背水坡浸润线之间的坝坡斜面(面积约4100 m2,需造孔8.870个)和出现鸡丛菌、三踏菌处或以纷飞孔密集处为圆心,直径50m范围内,造孔灌注药水。行、列间距12m,虽梅花形布孔,孔深64、为常年蓄水位浸润线以上0.51.0m,从内向外造孔灌注药水。行、列间距12m,虽梅花形布孔,孔深为常年蓄水位浸润线以上0.51.0m,从内向外造孔灌注乐果或敌敌畏药水。一边造孔一边灌注药水以避免白蚁受惊吓而搬迁,每巢用药量100300克,白蚁危害范围大取上限值,反之取下限值,按药:水比为1:10006000的比例充分搅搅稀释后灌注。待药水补分渗透蚁巢道后,再按水工设计灌注要求灌注纯泥浆充填死亡白蚁巢穴加固坝体。也可钻孔后迅速灌加药稀泥浆灭杀白蚁,然后灌纯泥浆充填,固坝,彻底清除白蚁存在的隐患。(3)开沟截蚁路毒土防治:坝内坡常年蓄水位以上1.31.5m高程处顺坝轴线开挖一条截蚁沟;外坡在常年蓄65、水位高程处顺坝轴线开挖一条截蚁沟;堤坝两端可结合坡面排水各开挖一条横向截蚁沟。截蚁沟上口宽1.5m,下底宽0.8m,深0.81.0m。清整沟壁后查找主蚁道,并做好标记。然后用钢针顺沟中线造一排孔,孔距10m,孔深0.5m左右。灌注80%敌敌畏乳剂或乐果稀释为1:1000-1/3000浓度的药水适量,在主蚁道、蚁巢处药量用下限值。最后分层回填毒土,每层铺土厚度20cm,用墙锤和石夯夯压密实。经设计概算,白蚁防治需经费100000元。5电器和金属结构5.1金属结构本工程取水设施采用圆筒形阀门放水塔进行取水,圆筒形取水竖井外壁上开设2层DN400DN300锥形管分层取水孔,孔口中心高程分别为342.66、529m、345.529m,孔口中心垂直距离3.00m,孔口前贴竖井外壁后分别安装钢制拦污栅、喇叭口、焊接钢管、手电两用蝶阀、伸缩节和焊接钢管。库内正常水位349.450m,校核水位350.283m,死水位342.366m。放水塔圆筒内径4.00m,控制检修及工作平台高程分别为342.00m、345.10m,放水塔底部高程339.00m。各层取水管焊接钢管轴线高程为342.529m、345.529m,取水管管径为DN300(335、=6.5mm),取水总管管径DN300(335、=6.5mm),布置于放水塔内侧,各层取水管同取水总管连接方式采用90弯头和正三通相连,圆筒内取水总管底部采用90弯67、头接出,同取水涵洞内铺设的压力取水钢管相接。焊接钢管采用Q235,DN300(335、=6.5mm)压力钢管,分别由2只DN300(P=1.0Mpa)手电两用蝶阀控制取水流量。圆筒内设通风和排水装置。排风机型号为T30,1台。圆筒内底部预埋DN100钢管将竖井内渗漏积水排至取水涵洞压力钢管内排除。放水塔主要设备材料表如下5-1:表5-1 放水塔金结主要工程量序号名称规格材质单位数量备注1锥形管DN400/DN300Q235个22蝶 阀D971X-16 DN150/DN300个2电动3伸缩节SSQP-600个24止水环DN400/DN300-6.5个25压力管道DN300,=6.5mmQ235m68、626止回阀DN100个27排水管DN100Q235m108弯 头DN300,=6.5mmQ235m49三 通DN300,=6.5mmQ235m210排风管DN200玻璃钢m256工程管理6.1管理机构及管理办法XX水库位于重庆市XX区双龙镇罗围境内,属长江水系龙溪河流域的一条支流。水库距XX城区19km,是一座以灌溉为主,兼防洪等综合效益的小(2)型水库。水库枢纽工程建成至今已运行50多年,担负着自流灌区3个村和提灌区1个村共计868亩农田的灌溉任务。水库除险加固完成后由业主单位梁平县XX水库管理处负责管理,参照水利工程管理单位定岗标准、水利工程维修养护定额标准等规定,管理处共设管理人员共369、人,其中管理所领导1人,日常管理工作实行所长负责制。管理所具体负责水库的工程维护、观测、调度、防洪度汛、多种经营等。由于工程年久失修,病害严重,水库长期限制蓄水,难以充分发挥工程效益,给水库管理带来很大的困难。工程经整治恢复正常运行后,应加强技术管理人员,完善管理制度,充分发挥工程效益。水库管理房年久失修,已不能满足正常办公的需要,须重新修建管理房。参考部分已建工程用房规模,拟定工程生产、生活用房规模如下:一、防汛物资仓库21.60m2;二、值班房21.60m2;三、卫生间及其他设施21.60m2;以上用房建筑面积合计为68.89m2。6.2主要管理设施6.2.1工程管理及保护范围一、管理区范70、围工程管理的范围主要以大坝的安全、库区水质为重点,拟定管理范围为:(一) 坝区管理区:顺河向长度为200m,以坝轴线为起点向上游延伸100m,向下游延伸100m,上、下游均与坝头管理范围端线相衔接;横河向按不同管理对象分别确定范围如下: 左、右两岸坝肩、溢洪道、放水建筑物以建筑物外边线为准,向外扩展50m(指水平距离,下同); 近坝库区无建筑物地段以最高水边线为准向外扩展20m。(二)库区管理区:水库土地征用线以内。(三)水库管理建筑和生活小区。以上管理区范围多在施工征地范围内,工程完建时经业主向土地管理单位办理手续后交付管理所使用,不足部份另行征地,或转让剩余征地予以补偿。二、保护区范围(一71、)坝区保护范围:在工程管理范围边界线外延,主要建筑物外延200m,附属建筑物外延50m。(二)水库保护范围:由坝址以上,库区两岸土地征用线以上至第一道分水岭脊线之间的陆地。工程保护区内的土地不征用,但应根据工程管理要求和有关政策规定,制定保护范围的管理办法及措施。外单位征用保护区的土地,须经管理所同意。6.2.2工程管理检测设施为确保工程的安全正常运行充分发挥工程效益,参照水库工程管理设计规范,配备如下必要的管理设施:为保证工程观测工作的正常开展,并获得准确可靠的观测资料,拟配置自动测压管6套、自动雨量站1套、自动水位测量仪1台、温度计1套、强制对中仪2个、水准标志3个、观测仪器1套。6.2.72、3管理交通、通信设施为了做好防洪调度,确保水库及下游安全,水库管理所应配备电话,传真机1门及必要的办公设备。同时为了便于防洪抢险和灌区巡视工作,水库管理所还须加强对防汛道路的日常性维护。6.2.4水库经营管理水库经营管理包括水库工程管护范围内的土地利用、经营水库灌溉收费管理和水库运用经费开支管理以及发展旅游等的经营管理。并按照水利产业化的政策,拓展多种经营,壮大经济实力。6.3运行管理6.3.1调度运用规程水库调度与水文气象预报和库水位情况紧密相关,为此初拟调度运用规程如下:一、在水库管理所设洪水与供水调度室,从组织上落实。二、制订洪水调度图和供水调度图。三、收集国家和地方水文、气象部门中长期73、气象预报,以修订当年的调度图。四、根据水情预报和库水位监测资料确定洪水调度方案,根据库水位和供区需水过程确定供水调度方案。五、每年编写水库调度总结和洪水调度总结。六、根据上年总结和主管部门指示修改调度图。6.3.2建筑物管理要搞好水库工程管理,首先必须大力宣传水法、水土保持法、水污染防治法、防洪法等有关法律法规,让工程周围群众明确法律法规的有关规定,自觉维护工程建筑物。水库管理人员必须经过专业培训后才能上岗。一、建筑物管理大坝工程应每天巡视检查一次,检查坝体是否有裂缝和监测设施是否破坏,发现问题立即报告;引水设施应每月检查一次,检查建筑物是否被毁损或破坏,有否违规作业。在洪水后和灌溉前后对所有74、建筑物增加检查一次。每次检查均应作好记录,做到立即回报,即时处理,对库区应每天乘机动船定时巡视。检查是否有塌岸、滑坡和在水库管护范围内倒碴、排污、炸鱼、毒鱼等污染水质的违规行为。如有发现应立即报告和处置。洪水前后均应增加检查一次。二、建筑物维护、检修的条件和技术要求根据重庆市水利工程管理条例规定,水库管理单位应负责工程维护。水库大坝、泄(引)水设施应在每次洪水后进行维护检修,如发现有危及建筑物安全或有碍发挥工程效益的工程问题,应即时维护。引水设施在灌溉前、后均应进行一次检查维护。工程如有危及安全运行的大事故,应即报主管部门,并对事故原因进行分析,做出处理设计经批准后,由水库管理所组织实施。三、75、充分发挥工程效益的措施意见(一) 加强管理单位内部管理水库管理单位应做到班子效率高、人员精干、效益突出。内部应建立健全人事管理制度,财务管理制度,岗位职责制度,收益分配制度,培训制度,奖惩制度等。(二) 加强日常维护管理,做到工程安全运用。日常巡视检查发现问题应即时处理,以确保建筑物安全运用。6.3.3供水管理设计调度原则:当水位在正常供水区范围时,可向灌区正常供水。当水位低于供水限制线时,必须限制向灌区供水,以保后期抗旱之需;当水库水位超过加大供水线时,供水流量可加大,以充蓄灌区内山塘等蓄水工程,水库水位消落到死水位时,应停止供水,不能随意动用死库容。在平时的管理工作中,应认真在库区执行和宣76、传水规、水法,杜绝破坏水利设施的行为发生。严格执行上级主管部门的调水指令,合理调度水量,深入灌区了解用水情况,解决好用水矛盾,确保农灌顺利进行。6.4施工期工程管理一、按照规范规定,工程施工期,根据施工实际需要和交付使用建筑物的增加,管理单位要抽出10%12%的人员参加施工管理。二、竣工前管理人员培训人数不少于30%,要求持证上岗。三、水库管理单位要参加工程质量检查、监督和验收。7施工组织设计7.1施工条件7.1.1工程概况XX水库位于重庆市XX区双龙镇罗围境内,属长江水系龙溪河流域的一条支流。水库距XX城区19km,是一座以灌溉为主,兼防洪等综合效益的小(二)型水库。大坝为均质坝,大坝最大坝77、高12.10m,水库总库容36.31万m3,正常库容31.08万m3,死库容4.40万m3。现有乡村公路连接大坝坝顶,对外交通便利。水库整治期内无通航、过木、人畜供水要求,但有农业灌溉要求,故整治工程需在汛前完成。XX水库除险加固主要工程量见表7-1。表7-1 工程量汇总表项目单位数量备注大坝工程土方开挖m31500粘土碾压回填m3650砂石垫层m380碎石垫层m3625中粗砂垫层m3285下游植草护坡m21900抛石护脚m3500干砌条石护坡m3200干砌块石贴坡排水m3510手摆块石(坝顶)m2364C20砼压脚m3100C20砼坝顶m2546C20砼预制六棱块m3215C20框格梁m3778、0钢筋t1.5砖砌栏杆m364灌浆工程钻孔进尺m3340试段23段充填灌浆m1740帷幕灌浆m1600溢洪道工程量原溢洪道浆砌条石拆除m350土方开挖m3300粘土夯填m3100C20混凝土(底板)m350C20混凝土(边墙)m3150钢筋制安t10尾水渠浆砌条石m3150放水塔工程量土方开挖m350石方开挖m330淤泥开挖m350拆除原浆砌石斜卧管m320取水塔底板及筒壁C25钢筋砼m3146取水塔交通桥C25钢筋砼m315.5取水塔上部结构m23125钢爬梯m30不锈钢栏杆(取水塔工作平台)m34.5C15砼回填涵管m312橡胶止水带m45钢筋制安t18其它工程管理房m268.89 7.179、.2自然条件根据XX区气象局19592008年资料统计:多年平均年降雨量1144.2mm,多年平均蒸发量为1079.0mm,多年平均气温17.5,极端最高气温为41.1,极端最低气温为-2.3,多年平均风速1.8m/s,最多风向NEW,多年平均最大风速12.1m/s,多年平均日照1209h,多年平均无霜331天,多年平均相对湿度80%。7.1.3对外交通运输条件XX水库距双龙场镇6.5km,坝顶有乡村公路与外界相通,对外交通以公路运输为主。7.1.4施工期供水、供电整治工程施工供水用附近山坪塘水源。本次整治施工用电需要的工程机具不多,且用电等级主要为380V,用电容量小,施工用电就近搭接水库提80、灌泵房处的电源即可。7.2施工导流本次除险加固施工选择在枯水期进行,将水库蓄水放空后进行整治。施工期间若遇较大洪水可在上游坝脚采用编织袋装土作为临时围堰,另用抽水泵将库内水抽排至涵管后流出,实现坝区旱地施工条件。7.3料场的选择与开采本工程初步设计方案所需条石料、块石料、粗细骨料、防渗土料数量不多,除土料可以在水库周边开采外,其他均外购。防渗土料从坝枢右岸坡地外侧的缓坡耕地上选择料场,粘土呈稍湿-湿、可塑状软塑状,手搓可成8mm左右的细条,类比颗粒组成为粘粒含量约35。粘土含量约为70。可采总储量大于600m3。有机耕道通往坝址,交通较方便。石料场:本工程区所需石料均需购买,在XX区内有数家采81、石场,河砂可到龙溪河砂场采购,运距约25.00km;条石、块石可到焦家村采石场采购,运距15.00km;碎石可到西山八颗镇采石场采购,运距约50.00km。这些料场所建筑材料,材质好,强度高,储量丰富,交通方便,有公路直通料场。7.4主体工程施工大坝整治的工序是先进行大坝渗漏隐患的处理,然后再进行培厚、上下游护坡处理、溢洪道及放水塔等施工。7.4.1土石方开挖本工程土石方开挖总量1930m3,其中土方1900m3,石方30m3。工程土石方开挖部位集中在大坝坝坡、放水塔及溢洪道,土方拟采用挖掘机开挖并装运5t自卸汽车运至指定的堆渣场,放水塔石方开挖采用机械开挖,用0.5m3挖掘机装5t自卸汽车运82、至指定弃渣场,运距约0.5km。石方开挖的有用料由人工堆砌在溢洪道旁,备大坝外坡用。7.4.2土石方填筑土石方填筑主要包括上、下游变形严重的坝体和下游坡培厚及343.500m高程以下的排水棱体填筑。坝体填筑采用自卸汽车将符合质量要求的渣料从料场运至工作面,然后振动碾压密实,雨季施工要采取一定的保护措施。坝体土碾压遍数、填筑厚度、最优含水率须经现场试验确定。7.2.3砼及钢筋砼砼及钢筋砼工程主要包括大坝上游镇脚混凝土、大坝下游砼框格草皮护坡、放水塔及人行桥钢筋混凝土。放水塔砼浇筑模板产用组合式钢模板,砼拌制采用拌合机拌制,手推胶轮车辅以人工挑抬运输通过临时施工脚手架入仓,插入式软轴振捣器振捣密实83、。7.2.4灌浆工程灌浆工程主要为坝基、坝肩帷幕灌浆;坝体充填灌浆。灌浆具体工序为:钻孔冲洗压水试验灌浆回填封孔。各工序严格按水工建筑物水泥灌浆施工技术规范(DL/T 5148-2001)进行。在施工前应作灌浆试验,来确定有关灌浆参数,现将灌浆施工中的有关问题作如下说明。1、钻孔设备SGZ-I型回转式地质钻机配金刚石钻头;灌浆设备采用SGB-6-10高压水泥灌浆泵,配200L双桶式搅拌桶。灌浆使用的压力表均需校准,其允许误差不得大于5。2、施工前钻先导孔作灌浆压水试验以进一步核实相对不透水层界限,控制标准按小于10Lu执行。3、帷幕灌浆采用自上而下分段灌注,每段长度5米,可根据实际情况适当加大84、或减小。4、帷幕灌浆压力应根据现场灌浆试验确定,初始压力为2MPa;灌浆前须进行裂隙冲洗,压力为灌浆压力的80%;灌浆材料采用普通硅酸盐水泥浆,灌浆浆液浓度应由稀到浓,其水灰比可参照5:1、3:1、2:1、1:1、0.8:1、0.6:1、0.5:1七个比级逐级递增。5、帷幕灌浆检查孔数量为灌浆孔总数的10,且一个单元工程内至少应布置一个检查孔,帷幕体透水率值的检查标准不大于10Lu。帷幕灌浆结束后再对坝体防渗体充填灌浆加强,充填灌浆灌粘土浆,孔间距1.5m,灌浆压力初步采用0.020.05Mpa,粘土浆的配合比根据现场灌浆确定,粘土粘粒(粒径小于0.005mm的微粒)含量占25%-35%为宜,85、中、细砂含量可为10%20%,其余应为粉土,坝体充填灌浆也要按逐步加密的原则划分次序进行。不宜在小范围内集中力量搞快速施工。灌浆孔间距1.5m,分三序灌浆,每个灌浆深孔都应自下而上的分段灌浆。先将置入的孔管提高孔底23m作第一段灌浆,等经过多次复灌完毕后再上提24m作第二段灌浆,如此直到全孔灌完。7.2.5浆砌石砌筑浆砌条石采用人工安砌,石料由堆料场人工抬运至工作面,砂浆由设在附近的0.4m3砂浆拌合机拌制,墙后土石回填采用人工夯实。7.2.6主要施工设备主要施工机械设备见表7-2表72 主要施工机械设备表序号机 械 名 称规 格 或 型 号单位用 量1反铲挖掘机0.7m3台12装载机3m3台86、13推土机220HP台14振动碾(带凸块)16t台25蛙式打夯机3t台26自卸汽车5t辆47载重汽车5t辆38插入式振捣器2.2KW台39手持式风钻0130台310混凝土拌和机0.4m3台111汽车起重机5t台112空压机VY9/7(12m3/s)台113潜水泵台314砂浆拌合机0.4m3台115电焊机30KVA台216钢筋弯曲机台17.5施工总布置7.5.1布置条件与原则XX水库工程整治范围主要是大坝上游坝面至下游坝面范围,右坝端重建溢洪道及右岸新建放水塔、管理房等。施工总体布置在满足施工程序和进度要求下,尽量减少临时建筑投资的原则。本工程除险加固建筑物布置比较集中,施工布置采用集中布置为主87、,分散布置为辅,临时占地与永久占地相结合的布置方式,主要施工设施分别布置在大坝坝址两边的开阔地带。7.5.2施工分区布置规划根据施工总进度,本工程月平均施工总人数70人,高峰月平均施工人数90人,据此计算生活福利及办公楼临时房屋面积,计需建筑物面积400m2,为节约工程投资,临时房屋修建本着尽可能租用当地民房,不足部分再搭少量临时工棚的原则。据调查可租用和借用的房屋面积约500m2,不需新建临时棚房。综合仓库(租用)建筑面积100m2。本工程分两个区:一是大坝左坝肩平地施工区,在其附近布置机械修配系统、钢筋加工厂、条石堆料场等;二是大坝右坝肩平地施工区,在其附近布置砼拌和站、制浆站、供风、供水88、系统。施工临时占地及主要临建工程量见表7-3:表7-3 施工临时占地及主要临建工程量序号项目面积(m2)备注建筑占地一临建项目生活福利设施400450租用砼拌合站80100制浆站80100综合加工厂100150供水系统5080供风系统5080综合仓库100120租用临时堆料场200预制场地200租用二道路施工便道至库底施工便道长约0.21km三弃渣场500与粘土取料场共用合计19807.5.3土石方平衡利用规划土石方平衡:本工程总共开挖土石方1930m3,其中回填利用土石方760m3,共弃渣1170m3。规划弃渣场临时占地面积500m2 。弃渣平整后,表面覆土还田复耕或植树,确保做好水土保持工89、作。7.5.4施工占地本工程施工永久征地560m2 (耕地0.22亩,非耕地0.62亩),临时占地总计1980 m2 (耕地0.75亩,非耕地2.22亩)。施工征(占)地表见7-4:表7-4 施工征占地表序号项目单位永久征地临时占地耕地非耕地耕地非耕地1弃渣场m25002临XX施m214803下游坡脚干砌块石排水棱体m24154溢洪道消力池及尾水渠m21455合计m214541550014807.6施工总进度XX水库是一座以灌溉、防洪为主,兼顾养殖等综合利用的水库,为确保大坝安全运行,充分发挥工程效益,本整治工程宜尽快开工。施工总进度鉴于本工程量较小施工难度不大,土石方工程、钻孔灌浆工程、砌石90、工程以及砼浇筑工程和金属结构安装可分别由不同的专业施工队伍承担,要求整治工程在一个枯水期内完成。本工程施工期限计划为6个月,施工期共划分三个阶段:工程施工准备阶段、工程施工阶段及工程完建阶段。工程施工准备工作包括施工用水、电及施工道路通(包括临时施工道路及进入工地的防洪抢险道路),以及其他一些准备工作,计划2011年9月上旬完成。工程施工阶段工作主要包括主体工程施工,计划2011年9月中旬2012年2月上旬完成。2012年2月中下旬为工程完建期,要求完成工作扫尾清场、各种资料收集及整理,做好验收前的系列准备工作。工程施工进度表横道图见图7-4:8工程征占地8.1工程征占地工程XX征(占)地主要91、包括:水库大坝及引水设施、渣场、料场、管理房、施工临XX施等的占地。本工程水库大坝及引水设施、管理房、施工临XX施占地等建筑物均布置在原水库管理范围内。大坝下游新增干砌块石排水棱体需征地415m2 、溢洪道消力池及尾水渠需征地145m2作为水库管理所的永久征地。弃渣场需临时征地500m2作为临时堆渣用地,弃渣完后可复耕。另需临时征地200 m2作为堆料用地。本工程施工永久征地560m2 (耕地0.22亩,非耕地0.62亩),临时征地总计700 m2 (耕地0.75亩,非耕地0.30亩)。8.2工程征占地概算8.2.1编制依据(1)中华人民共和国土地管理法;(2)中华人民共和国土地管理法实施条例92、;(3)国土资源部、国家经贸委、水利部(国土资发2001355号);(4)重庆市耕地开垦费、耕地闲置费、土地复垦费收取与使用管理办法(渝府54号令);8.2.2补偿及征用标准1、土地征用费永久征地按照525000元/公顷,临时占地按照45000元/公顷计算。8.2.3工程占地投资概算经计算,XX水库工程占地补偿费共计3.26万元。9水土保持及环境保护9.1环境状况影响及预测分析9.1.1主要有利影响XX水库是一座集防洪、农田灌溉等综合利用功能的小(2)型水利工程。XX水库枢纽工程建成至今已运行50多年,发挥了巨大效益,大坝存在较严重的安全隐患问题。该水库位置比较重要,担负着868亩农田的独立灌93、溉任务。水库安全与否直接关系到下游约0.5km长的渝宜高速的安全,直接影响下游1500多人的生命财产安全和2500多亩粮田的安全。大坝一旦失事,损失将十分巨大。为确保水库工程及下游人民生命财产安全,为XX社会主义和谐社会提供水量保障,因而对水库枢纽及时进行除险加固是十分必要的,而且非常迫切。XX水库除险加固工程实施后,使下游灌区和城镇提高了防御洪水的能力。同时通过科学调度,使水库尽可能发挥最大效益,这对保证灌区农业生产,具有十分重要的意义。9.1.2主要不利影响本工程主要不利影响为工程占地、工程施工占地造成的水土流失、植被破坏等。一、工程占地本工程是在已成工程上进行除险加固,永久占地0.84亩94、,临时占地2.97亩,其中弃渣场占地0.75亩,生产生活设施等占地2.22亩。二、工程施工施工期间对环境不利影响主要表现在放空水库施工对当年灌溉供水的影响,施工机械噪声、放炮对周围居民的影响,交通道路拥挤等方面。施工对水域环境的影响主要有生产废水、生活污水及生活垃圾等。施工期生产废水主要来自砂石骨料冲洗、砼拌和及砼养护,虽不含有毒物质,但悬浮物含量,对水质造成一定影响。工程施工高峰人数90余人,每天排放生活污水和生活垃圾,排放物中含有大量的有机污染物和大肠杆菌,直接排放将影响河段水质。施工对空气的污染主要是机械扬尘中的悬浮微粒对空气质量的影响。由于施工工区较为开阔,大气扩散条件好,所以施工对空95、气质量不利影响较小。本工程噪声源主要来自施工机械设备、车辆往来、砼拌和、推土机作业产生噪声,对工区附近的学校、居民的工作和休息有一定程度的影响,对施工人员身心健康造成一定影响,施工单位应采取措施予以减免或降低。本工程对外交通和场内运输以公路运输为主,条件便利,但是施工将会给当地群众特别是库区村民的交通便利带来一定的影响。施工期施工人员较为集中,高峰人数达90余人,由于工区卫生条件相对较差,容易引起传染病流行。9.1.3环境保护设计一、设计依据中华人民共和国环境保护法;国发86国环字第003号文XX项目环境保护设计规定;国家环保局88环建字第117号文关于XX项目环境管理的若干意见;地面水环境质96、量标准(GB383888);生活饮用水卫生标准(GB574985);污水综合排放标准(GB897888);二、施工期环境保护(一) 对工程临时施工占地,在施工结束后,非耕地清障平整,耕地复耕。(二)施工生产废水应经排水沟,沉沙池澄清降油后排放;生活区布置管理处附近,便于管理,减少污染。(三)工区道路要经常洒水清扫、减少扬尘。(四)按照施工期噪声控制标准,合理安排高噪声机械作业时间,避免夜间施工;高噪声施工人员应轮班作业,并配备噪声防护用具。(五)加强工区过往行人的管理和保护,规划必要的人行通道,防止安全事故的发生。(六)工区设置卫生防疫点,配备卫生员,负责施工人员的卫生防疫和劳保工作。三、库区97、环境保护(一)按水源地一级保护标准要求,库区内不得新建排污口。(二)库区内沿岸不得堆放废碴,不得设立化学药品仓库,禁止有可能污染水域水质的活动。9.1.4环保投资XX水库枢纽除险加固工程环保投资估算据重庆地区环保项目现行执行标准和工程实际进行概算,环保工程静态总投资2.78万元。9.2环境影响综合评价XX水库枢纽除险加固工程所在区域水文地质条件简单,气候温和,降水较为丰沛,区域地质条件亦较好,地层稳定,坝址区地表无断层和大的滑坡体存在,基础岩层的整体稳定性好,地震基本烈度为VI度。工程区水质较好,各项指标符合地面水环境质量标准(GB3838-88)和饮用水卫生标准要求,地区经济以农业种植业为主98、,随着农业产业结构的调整与经济型农业的逐步发展和农村人、畜需水量增加及工程自身安全性与下游保护区域的要求,故整治加固XX水库枢纽除险加固工程是十分有利和必要的。水库枢纽除险加固后,可抗遇20年一遇设计洪水和200年一遇校核洪水,确保枢纽工程安全运行,同时也较好地解决了农业灌溉用水和乡镇生活、环境用水与农村人、畜的饮水问题,既给水库创造直接经济效益,又产生很好的社会效益与环境效益。工程整治的主体工程施工期6个月,施工期有一定数量的土石弃渣,局部植被可能被毁坏及水土流失存在,但范围较小,对生态环境造成的不良影响较轻,工程规模较小,施工机具较少,施工人员有限,施工期产生的粉尘、噪声、废污水较少,不会99、对空气质量、声环境、水质和人群健康造成不利影响。故环境影响角度评价,工程整治,有利影响是主要的,不利影响是次要的,无制约工程整治的不利环境影响因数,XX水库枢纽除险加固工程是可行的。9.3水土保持9.3.1水土流失影响预测一、XX期水土流失特点根据XX水库枢纽除险加固工程总体布置和施工组织设计,工程XX期水土流失有以下特点:施工期内,受施工影响的土体和岩石被剥离、扰动和堆积,破坏了自然状态下土体和岩体的稳定和平衡,使土体的抗蚀指标降低,土壤侵蚀加剧,造成影响区水土流失。 XX中的弃渣数量较大,弃渣流失潜在性较大。 工程的开挖,溢洪道部分地段将形成陡坡,裸露松散表面以及局部地段的松散堆积体,有可100、能产生水土流失。二、水土流失预测(一)本工程施工过程中的开挖,工程永久占地以及施工临时占地(含施工道路、堆料场、弃渣场及施工临XX施),将扰动和破坏原生地貌、土地、植被面积3.81 亩。(二)工程弃渣量预测本工程XX开挖土石方约0.2万m3,利用后虽弃渣量不大,如处理不当,将对沿河农耕和自然植被造成不利影响。(三)工程XX可能造成水土流失影响在工程XX期扰动和破坏原生地貌、土地和植被面积共3.81亩,其中破坏绿化面积3.06亩,弃渣0.75亩,如不采取措施处理,将成为潜在的水土流失源,对当地生态环境造成不利影响。因此,必须对工程XX破坏的植被进行恢复,管理所应妥善处理工程弃渣,将工程弃渣和河道101、规整结合起来,并进行绿化处理,以利恢复当地自然生态环境。9.3.2水土流失防治方案虽然工程对水土流失不会产生太大的影响,但为了确保流域水土保持现状不被进一步破坏,采取合理防治方案尽可能减少植被损坏,妥善解决弃渣,恢复地面植被,从而达到预防和治理水土流失,具体措施如下:一、工程措施:根据整治工程内容、地点、本着合理、经济的原则,建筑材料尽可能利用开挖材料,减少异地开采。二、植物措施:将弃渣场表面进行整平,部分临时工程拆除后一并进行植树造林。施工中严格实行封山保护,不得集中砍伐。三、其他措施:对不能绿化、复耕的料场进行人工块石护坡,避免水土流失。经初步估算,工程的水土保持措施需费用2.78万元。1102、0工程投资概算10.1编制说明10.1.1工程概况XX水库位于重庆市XX区双龙镇罗围境内,水库坝址位于的龙溪河支流上(属长江水系),距XX城区约19.00km。水库是一座集防洪、农田灌溉等综合利用功能的小(2)型水利工程。大坝为均质土坝,最大坝高12.10m,水库总库容36.31万m3,正常库容31.08万m3,死库容4.40万m3。现有公路穿过大坝坝顶,对外交通便利。本工程施工总工期6个月,施工总工时8.7万工时。本工程主要工程量为:土石方开挖1930m3,土石填筑760m3,砼941m3,钢筋29.5t,帷幕灌浆1600m,充填灌浆1740m,砌石1080m3。主要材料用量:水泥286t、103、钢筋29.5t、汽油1.37t、柴油4.08t。10.1.2投资主要指标本工程设计概算总投资376.91元。其中:建筑工程投资258.11万元;机电设备及安装工程投资9.10万元;金属结构设备及安装工程投资16.33万元;施工临时工程投资13.44万元;独立费用56.70万元;基本预备费17.68万元;水土保持费2.78万元;环境保护工程投资2.78万元、工程占地3.26万元。10.1.3编制原则和依据1、主要编制依据(1)文件依据a、重庆市水利局、重庆市发展和改革委员会,关于发布重庆市水利建筑工程预算定额重庆市水利工程施工机械台时费定额及重庆市水利工程概(估)算编制规定的通知(渝水基2005104、56号)(以下简称“渝水基200556号文”)。b、重庆市水利局、重庆市发展和改革委员会,关于发布重庆市水利建筑工程预算定额重庆市水利工程施工机械台时费定额及重庆市水利工程概(估)算编制规定执行中有关问题的通知(渝水基200558号)。c、重庆市水利局关于执行重庆市水利工程概(估)算编制规定有关问题的补充通知(渝水基200631号)。d、重庆市XX区XX水库除险加固工程初步设计图纸及文件。(2)定额依据重庆市水利工程设计概(估)算编制规定(2005);重庆市水利建筑工程预算定额(2005);重庆市水利工程施工机械台时费定额(2005);重庆市中小型水利水电设备安装工程预算定额(2005)。2、105、基础价格计算依据(1)人工预算单价根据渝水基200556号文规定,经计算人工预算单价如下:名 称枢纽工程(元/工时)工 长5.82高级工5.38中级工4.64初级工2.54(2)材料预算价格主要材料预算价格:由材料原价、运输保险费、运杂费、采购及保管费四项组成。本工程主要材料预算价格直接采用重庆工程造价信息(2011年01月)中XX区信息价格。其它材料价格:直接采用重庆工程造价信息(2011年01月)中的信息价格。(3)施工用风、水、电价格a、施工用电:本工程施工用电为地方电网供电,计入输变电损耗和供电设施维护摊销费,施工用电单价为0.81元/kwh。b、施工用风:根据施工组织设计提供资料,本106、工程施工用风拟采用移动式空压机供风,施工用风单价为0.15元/m3。c、施工用水:本工程施工用水根据施工组织设计提供的资料,拟采用集中供水,施工用水单价为0.68元/m3。(4)混凝土及砂浆材料价格根据渝水基200556号文发布的重庆市水利建筑工程预算定额附录10混凝土、砂浆配合比及材料用量表计算。(5)施工机械台时费根据渝水基200556号文发布的重庆市水利工程施工机械台时费定额计算。3、费用计算标准及依据依据渝水基200556号文规定,该工程建筑、安装工程取费费率如下:序号工程项目土石方工程砌石工程砼工程钻孔灌浆及锚固工程其他工程一直接费枢纽11111二其他直接费枢纽2.30%2.30%2107、.30%2.30%2.30%三间接费枢纽8%4%5%7%7%四现场经费枢纽9%4%8%7%7%五计划利润7%7%7%7%7%六税金3.22%3.22%3.22%3.22%3.22%七概算扩大3%3%3%3%3%10.1.4设计概算中其他应说明问题1、建筑工程:主体建筑工程概算按设计工程量乘以工程单价进行编制,单价采用预算定额乘以扩大系数1.03;房屋建筑工程按设计建筑面积乘以工程所在地区造价指标计算。2、安装工程:设备安装费按设备费的10%计取,金属结构设备安装费按工程量乘以安装单价计算。3、施工临时工程:施工房屋建筑工程采用工程所在地区造价指标计算;其他施工临时工程按一至四部分建安工作量(不108、包括其他施工临时工程本身)之和的1.0%计算。4)独立费用工程XX监理费:依据重庆市物价局、重庆市XX委员会关于转发国家发展改革委、XX部关于印发XX工程监理与相关服务收费管理规定的通知(渝价2007393号),按建安费2.5%计取。工程勘测设计费:按国家计委、XX部关于发布工程勘察设计收费管理规定的通知(计价格200210号)计算。定额测定费:按建安费的0.14%计算。工程质量监督费:按建安费的0.35%计算。工程质量检测费:按建安费的0.8%计算。工程保险费:按一至四部分投资的0.45%计算。工程审计费:按重庆市物价局渝价2000352号文计算,按建安费的0.25%计取。招标代理服务费:按109、重庆市物价局渝价【2002】680号文计取。(5)基本预备费:本阶段按一至五部分的5%计算。(6)价差预备费:根据国家发展计划委员会,关于加强对基本XX大中型项目概算中“价差预备费”管理有关问题的通知(计投资19991340号),投资价格指数按0计算。(10)水土保持及环境保护工程投资按类似工程估列。10.2工程投资概算表投资概算附表如下(见报告后附表):编号名 称备注概算表表1工程总概算表表2建筑工程概算表表3机电设备及安装工程概算表表4金属结构设备及安装工程概算表表5施工临时工程概算表表6独立费用概算表概算附表附表1建筑工程单价汇总表附表2主要材料预算价格汇总表附表3施工机械台时费汇总表附110、表4主要工程量汇总表附表5主要材料用量汇总表附表6工时数量汇总表概算附件附件1人工预算单价计算表附件2主要材料预算价格计算表附件3施工用风、电、水价格计算表附件4砼、砂浆材料单价计算表附件5建筑工程单价计算表附件6重庆工程造价信息(2011年01月)地方材料工地价格11效益分析11.1工程概况XX水库位于重庆市XX区双龙镇罗围境内。水库大坝距双龙镇6.5km,距XX城区19.0km,村级公路通至大坝坝顶,交通较为便利。XX水库属长江水系龙溪河流域的一条支流,是一座以灌溉为主,兼防洪等综合效益的小(2)型水库。11.2水库整治后效益分析11.2.1消除病险通过对水库大坝坝肩、坝基进行帷幕灌浆处理111、,对坝体进行充填灌浆处理及坝坡、坝顶整治后,坝体、坝基的单宽渗流从加固前的0.54m/d,下降到0.04 m/d;大坝的渗透坡降从加固前的0.97下降到0.2。大坝安全状况得到明显改善,病险水库得到有效整治。11.2.2改善工程特性实施除险加固工程后,水库工程效益将逐步显现,满足和达到了国家规定的防洪标准,使其防洪预案得以落实,大坝的安全隐患得以消除。水库的调洪调蓄功能大大增强,减轻了水库下游防洪的压力,防洪效益十分明显。通过除险加固后分析计算,原坝肩、坝基渗漏水骤然减小,大坝上下游坝坡稳定。水库管理处拆除了原来的危房40m2,新建砖混结构房屋68.89m2,改善了办公和住宿条件;同时设置了水112、库大坝变形、水位、库容、渗漏自动观测设施,工程管理设施大为改善,为XX水库工程步入正规化管理创造了有利条件。11.2.3提高了水库的经济效益XX水库除险加固后,将取得显著的经济效益。一是切实保障了农田灌溉面积,每年可增加农业灌溉水费收益;二是提高了水库抗旱能力,2007年,XX区遭受了百年不遇的特大干旱,给全区经济社会带来巨大损失,由于XX水库经过整治后比整治前的兴利库容大15.88万m3。因此,在发生特大干旱时,水库兴利库容增加,抗旱能力将得到增强,经济效益显著。11.2.4产生了显著的社会效益XX水库除险加固后,水库下游的近1500人的生命财产安全得到了可靠保障。水库恢复正常蓄水,取消限蓄113、水位的限制,可多蓄水18.80万m3,使灌区农田的灌溉保证率明显提高,为灌区的农业高产稳产创造了有利条件,同时为下游乡镇提供了充足的水源保障。水库的调洪调蓄功能大大增强,大大减轻了洪水对水库下游的洪水威胁,降低了洪灾损失。经测算,通过XX水库洪水的拦截和削峰,可减少下游各类直接经济损失30万元以上,对水库抗御百年不遇的洪涝灾害,最大限度地降低洪灾损失发挥了巨大作用。11.3国民经济评价11.3.1评价依据与准则本工程评价的主要依据是:国家计委颁发的XX项目经济评价方法与参数、水利部颁发的水利XX项目经济评价规范(SL72-94)以及国家和地方现行财税制度。本工程评价的主要准则是:采用经济内部收114、益率法,经济净现值法,经济效益费用比法,当经济内部收益率(EIRR)大于社会折现率,经济净现值(ENVP)大于等于零,经济效益费用比(EBCR)大于等于1时,该项目在经济上是合理可行的。11.3.2基本参数(1)计算期本项目XX期(含初始运行期)为1年,参照有关规定,正常运行期取为30年,计算期共计31年。(2)社会折现率、折现基准年、折现基准点水库除险加固工程是兼有社会公益性质的水利XX项目,根据规范规定,可同时采用12%和7%的社会折现率进行评价,供项目决策参考。本项目国民经济评价中社会折现率采用7%。折现基准年为施工期第一年,折现基准点为施工期第一年初,投入的费用和产出的效益均按年末发生115、和结算。(3)价格本次经济评价采用现行价格,物价水平年为2011年1月。(4)费用与效益计算口径国民经济评价应遵循费用与效益计算口径对应一致的原则,本次计算工程费用只考虑水库除险加固投入的资金,水库原有的固定资产投资考虑为沉没费用,不计入,其效益按增量效益计算。11.3.3费用计算固定资产投资根据工程设计概算编制成果,XX水库除险加固工程固定资产投资为376.91万元。根据有关规范规定,国民经济评价应扣除属于国民经济内部转移支付的利润、税金,调整后的工程投资为341.26万元。年运行费年运行费包括职工工资、福利费、材料和燃料动力费、维护费及其他等费用。职工工资和福利费水库除险加固工程完成后,不116、增加新的管理人员,因此项目新增年运行费用不考虑管理人员费用。材料和燃料动力费按固定资产调整后投资的1%计,共3.41万元/年。维护费工程维护费按固定资产调整后投资乘以综合费率1.5%计,共5.12万元/年。其他费用按工资、福利费、材料和燃料动力费、维护费之和的20%计取,为1.70万元/年。经计算年运行费用10.23万元。流动资金流动资金包括维持项目正常运行所需购买的燃料、材料、备品、备件和支付职工工资等周转资金。按年运行费的10%计为1.02万元。流动资金从工程运行初期投入,并于计算期末一次回收。11.3.4效益计算XX水库除险加固工程实施后将产生灌溉、防洪等综合效益。经济评价分析中经济效益117、按增量效益计算,评价中主要考虑灌溉、防洪效益。(1)灌溉效益XX水库灌溉面积为868亩,水库除险加固工程实施后可使其得到恢复和改善。农业灌溉效益按水利分摊系数法计算。根据灌区收集到的资料,并结合未来市场价格变化情况,经分析确定该灌区各主要农产品计算价格,见表11-1。 11-1 灌区农产品单价统计表 单位:元/kg项目水稻小麦玉米土豆水果红苕油菜经济作物单价1.51.50.8120.62.52.8根据该灌区主要农作物在灌溉水保证和灌溉水不足的情况下的产量、产值进行调查。经综合分析,并参考其它灌区有关资料,确定该灌区主要农作物在灌溉水保证和灌溉水不足时的产量、产值指标及对各种作物的分摊系数。计算118、成果见表11-2。表11-2 改善灌面增产效益计算表项 目单位水稻小麦土豆玉米油菜蔬菜红苕水果经济作物合计改善前播种面积亩150805017070509080128868单产kg/亩4002002002301108603001850110总产量万kg6.001.601.003.910.774.302.7014.81.41单价元/kg1.501.501.000.802.500.800.6022.80产值万元9.002.401.003.131.933.441.6229.63.9556.07改善后播种面积亩150805017070509080128868单产kg/亩50030032029016095119、04102130190总产量万kg7.502.401.604.931.124.753.6917.042.43单价元/kg1.501.501.000.802.500.800.602.002.80产值万元11.252.781.603.952.803.802.2134.086.8170.10增产效益增加产量万kg1.50.80.61.020.350.450.992.241.02增加产值万元2.251.20.60.820.870.360.594.482.8614.03分摊系数0.350.340.350.340.360.350.330.340.34改善灌面效益万元0.790.410.210.280.31120、0.130.191.520.974.81经计算,本工程完成后改善灌面增加效益为4.81万元。(2)防洪效益XX水库除险加固工程实施后,可提高大坝整体稳定安全性,使坝坡的抗滑稳定安全系数达到规范要求,使大坝的抗洪能力达到200年一遇校核洪水标准。其防洪效益采用规范推荐的减免洪灾损失法计算。水库除险加固工程完成后,多年平均可减少的洪灾损失即为工程的防洪效益。根据测算,保护下游耕地、场镇、房屋、学校等设施减少损失折合年均为30万元。(3)工程总效益工程实施后灌溉、防洪各项年效益总计为34.81万元。分项效益及所占比例见表11-3。表11-3 工程效益汇总表 单位: 万元项目效益(万元)百分比(%)灌121、溉4.8113.82防洪30.0086.18合计34.8110011.3.5国民经济评价指标国民经济评价是从国家整体角度考察项目的效益和费用,遵循统一的效益和费用划分及计算原则,评价分析该项目给国民经济带来的净效益和项目经济上的合理性。经济内部收益率(EIRR)经济内部收益率为项目计算期内各年净效益现值累计等于零的社会折现率,是反映XX项目对促进国民经济发展的相对评价指标,其表达式为:式中:B经济效益流入量,万元; C经济费用流出量,万元; n计算期,年;t计算期各年序号。第t年的经济净效益流量,万元;经计算,经济内部收益率为8.70%。经济净现值(ENVP)经济净现值是将项目计算期内各年的净122、现金折算到计算期处的现值之和,其表达式为:式中:is社会折现率。经计算,经济净现值为124.18万元。经济效益费用比为(EBCR)经济效益费用比为项目效益现值与费用现值之比,其表达式为:式中:Bt第t年经济效益流入量,万元; Ct第t年经济费用流出量,万元。经计算,经济效益费用比为1.08。可见,国民经济评价指标均满足规范要求,说明本工程具有较好的经济效益,在经济上是合理的。国民经济评价效益费用流量见附表11-4。附表11-4 国民经济效益费用流量表项目 年份XX期运行期12345678910113031一、效益流量034.8134.8134.8134.8134.8134.8134.8134.123、8134.8134.812035.831.灌溉效益04.814.814.814.814.814.814.814.814.814.81204.812.防洪效益03030303030303030303020303.回收流动资金000000000001.02二、费用流量377.9310.2310.2310.2310.2310.2310.2310.2310.2310.2310.232010.231.固定资产投资376.91000000000002.流动资金1.02000000000003.年运行费010.2310.2310.2310.2310.2310.2310.2310.2310.2310.2320124、10.23三、净效益流量-377.9324.5824.5824.5824.5824.5824.5824.5824.5824.5824.582025.6四、累计净效益流量-377.93-353.35-328.77-304.19-279.61-255.03-230.45-205.87-181.29-156.71-131.11335.91361.5111.2.6敏感性分析敏感性分析主要考察投资效益等不太确定因素的变化,对经济评价主要指标的影响程度。计算成果见表11-5。表11-5 敏感性分析成果表敏感性因数经济内部收益率(%)经济净现值(万元)经济效益费用比基本方案8.70124.181.08投资增125、加10%8.50132.561.06效益减少10%7.68103.241.03投资增加10%且效益减少10%7.1387.861.01敏感性分析表明,当工程投资、效益两个因素发生变化时其国民经济评价指标仍然满足规范要求,表明本项目具有一定的抗风险能力。11.2.7 结论通过经济评价计算,其主要经济指标均满足规范要求。敏感性分析表明,投资、效益不确定因素在一定范围内变动时,国民经济评价指标有所变动,但均在规范规定范围内。因此,从国民经济评价角度衡量,工程在经济上是合理、可行的。11.4财务分析11.4.1运行成本测算根据规范,水利XX项目总成本费用包括职工工资、福利费、材料和燃料动力费、维护费、126、折旧费及其他等费用。职工工资和福利费水库除险加固工程完成后,不增加新的管理人员,因此项目新增年运行费用不考虑管理人员费用。材料和燃料动力费按固定资产投资的1%计,共3.77万元/年。维护费工程维护费按固定资产投资乘以综合费率1.5%计,共5.65万元/年。其他费用按工资、福利费、材料和燃料动力费、维护费之和的20%计取,为1.89万元/年。折旧费折旧费按固定资产投资的3%估算为11.31万元/年。综上所述,本工程新增总成本费用为22.62万元/年,其中新增年运行费为11.31万元/年。11.4.2单位面积投资、成本分析经分析计算,该水库除险加固工程完成后,单位灌溉面积新增投资4342.28元/127、亩。要保证本工程正常运行, 每年需增加总成本费用22.62万元, 每年增加经营成本11.31万元。本工程除险加固工程完成后按总库容计算每方水增加投资为10.38元/m3,增加经营成本 0.31元/m3。11.4.3财务初步分析XX水库是一座以农业灌溉为主,兼防洪功能的小(2)型水库。属于社会公益性较强项目,不以盈利为目的,故不进行财务评价,仅对本工程新增成本费用及财务收入进行分析,并提出维持正常运行所需的政策建议。如财务收入不能维持正常运行,则提出维持工程正常需由国家补贴的资金数额和采取经济优惠措施及有关政策。本工程实施后供水能力得到恢复和提高,农业生产条件得到改善,灌溉水费按每亩18元收取收128、。经分析计算,年增加财务收入1.56万元。本工程新增总成本费用为22.62万元,财务收入低于总成本费用。建议地方政府制定切实可行的灌溉、供水价格及相应配套的水费征收法规,以使征收工作能顺利进行。并建议由财政给予适当的经济补助或其他优惠政策,以便维持水库的正常维护和管理。11.4.4综合评价XX水库除险加固工程投资376.91万元,工程实施后将产生灌溉、防洪等综合效益。从国民经济评价结果来看,工程经济内部收益率8.70%,大于社会折现率7;经济净效益现值124.18万元,大于零;经济效益费用比1.08,大于1。同时,对影响评价结果的两个主要不确定因素效益和投资向不利方向变化进行了敏感性分析,所有评价指标均满足规范要求。因此,本工程经济效益和社会效益显著,抗风险能力较强,在经济上是合理的。从财务上分析,XX水库除险加固工程完成后,工程财务收入低于总成本费用,需要财政给予经济补助或其他优惠政策,以便维持水库的正常运行。综上所述,本工程在经济上合理。同时,为确保水库下游村农田耕地等国家和人民的生命财产安全,保障农田用水、人畜饮水的需要,应尽快实施该水库除险加固工程,以实现各项综合效益,促进当地工农业生产的可持续发展。
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