1、江西省彭泽县林冲水库初步设计报告（修订稿）工程设计证号：A236005199二0一五年5月目录1. 综合说明11.1 概述1 工程位置及建设过程11.1.2枢纽工程现状11.1.3水库存在的主要问题2除险加固的必要性31.2 水文31.2.1流域概况31.2.2水文气象31.2.3 设计洪水41.3 地质41.3.1 区域地质41.3.2坝址区工程地质条件41.3.3 建筑材料51.4 工程规模及建设任务5工程规模及洪水标准5除险加固主要任务51.5 除险加固设计61.5.1工程总体布置61.5.2大坝加固设计61.5.3溢洪道加固设计61.5.4坝下涵管加固设计71.6 施工组织设计71.72、 环境保护和水土保持设计71.7.1环境保护71.7.2 水土保持81.8 工程管理81.9设计概算81.9.1 主要编制依据81.9.2 主要工程量及投资81.10 经济评价91.11 工程特性表92 水 文132.1流域概况132.2气象及水文资料132.2.1水文气象132.2.2 水库流域特征参数142.3设计暴雨及洪水推求162.4施工洪水402.5水、雨情测报设施412.5.1雨情测报设施412.5.2水情测报设施413 工程地质423.1 工程概况423.2 地质勘察工作433.3 区域地质情况433.3.1地形地貌433.3.2地层岩性433.3.3 地质构造与地震443.3.3、4 水文地质条件443.4 坝址区工程地质条件453.4.1 地形地貌及物理地质现象453.4.2 地层岩性453.4.3 地质构造463.4.4 岩石风化特征463.5 大坝土质量评价463.5.1 坝体土463.5.2 坝基及坝肩地质条件评价473.6 其它建筑物地质条件及评价483.6.1 溢洪道工程地质条件及评价483.6.2 灌溉涵管地质条件及评价493.7 天然建筑材料493.7.1土料493.7.2块石料493.7.3砂砾料493.8结论与建议494 工程任务和规模514.1工程概况514.2 枢纽工程现状及存在的主要问题514.2.1 枢纽工程现状514.2.2 工程存在的主要4、问题524.2.3 大坝安全鉴定成果534.3工程除险加固的必要性和任务554.4 洪水标准564.5洪水调节564.5.1溢洪道洪水流态型式判别564.5.2水库泄洪设施及调度原则564.5.3泄洪能力574.5.4洪水调节及成果594.6水库抗洪能力复核674.7下游泄洪河道的防洪能力695 工程建筑物除险加固设计715.1 设计依据715.1.1 工程等级及建筑物级别715.1.2 设计基本资料715.2 除险加固工程总体布置745.3大坝除险加固设计765.3.1大坝防渗加固设计方案765.3.2大坝坝坡及坝顶设计835.3.3大坝稳定复核(大坝加固后渗流及坝坡稳定复核)875.3.45、大坝观测985.4 溢洪道加固设计995.4.1 工程概况及存在问题995.4.2 建筑物布置1005.4.3. 泄槽水面线复核1015.4.4 溢洪道水面线推算1025.5 灌溉涵管加固设计1085.5.1灌溉涵管现状存在的主要问题1085.5.2 输水建筑物设计1085.5.3涵管开挖与回填土方1165.6主要工程量1176 金属结构1216.1 现状情况1216.2 设计情况1216.2.1 金属结构设计1217 施工组织设计1237.1 施工条件1237.1.1工程概况及对外交通条件1237.1.2 工程施工特点1237.1.3水文气象条件1237.1.4工程地质条件1247.1.5天6、然建筑材料1257.1.6施工导流1257.1.7主要项目施工方法1257.2施工总体布置1317.2.1施工布置原则1317.2.2 施工道路布置1317.2.3生活及生产辅助设施布置1317.2.4砼拌和设施布置1327.2.5水、电系统布置1327.2.6照明及通讯布置1327.3 施工总进度1328 工程管理1348.1 管理机构1348.2 主要管理设施1358.2.1 工程管理范围1358.2.2工程管理区规划1358.3工程运用管理1378.3.1调度管理原则1378.3.2防洪调度1388.3.3 工程管理工作任务1388.4 建设期的管理体制及实施办法1389 环境保护与水土7、保持1409.1 设计依据1409.2环境保护设计1419.2.1环境现状1419.2.2环境影响1419.3水土保持设计1459.3.1库区水土保持1459.3.2 水土保持设计1469.4 环境保护及水土保持投资概算1479.4.1 编制依据1479.4.2 投资概算14710 设计概算14910.1编制说明14910.1.1工程概况14910.1.2投资主要指标14910.1.3编制原则和依据14910.2工程概算表15311经济评价16111.1经济评价依据及参数16111.1.1经济评价依据16111.1.2经济评价内容16111.1.3采用的主要参数16111.2国民经济评价1628、11.2.1工程费用16211.2.2工程效益16311.2.3国民经济评价16411.3 财务收支分析16711.3.1 收益16711.3.2 支出16711.4 综合评价16712 附件16812.1 林冲水库大坝安全鉴定报告书16812.2 林冲水库地勘报告（另附）16812.3 林冲水库除险加固工程初步设计概算书（另附）16812.4 林冲水库除险加固工程初步设计图集（另附）1681. 综合说明1.1 概述 工程位置及建设过程林冲水库位于江西省彭泽县马当镇和团村，座落在长江流域太泊湖水系和团河上游，坝址中心地理坐标：东径1164620，北纬295846，距彭泽县城区约35Km。坝址以9、上流域面积5.53km2，主河长3.74km，河道坡降6.47， 总库容为115.8104m3（本次复核）；设计灌溉面积4000亩，实际灌溉面积2000亩。是一座以灌溉为主，兼顾防洪、养殖的综合利用的小(一)型水库。该水库于1970年1月动工兴建，1971年12月完工投入使用。工程枢纽由大坝、溢洪道、坝下涵管等建筑物组成。水库运行40多年来，由于水库存在渗漏等原因，先后经过1991年和2006年分别对大坝上、下游坡进行培厚加固，达到现有规模。水库正常蓄水位为64.50m(假设高程)，相应库容73104m3；设计洪水标准为50年一遇，相应洪水位为66.00m；校核洪水标准为500年一遇，相应洪水10、位为67.70m，总库容105104m3。水库下游有彭泽县马当镇和团等4个自然村1300余人、2000余亩耕地及铜九铁路、彭湖高速公路等重要交通设施。由于水库地理位置较高，存在问题较多，历年来被彭泽县列为全县重点防洪工程。1.1.2枢纽工程现状1、大坝大坝为粘土心墙坝，坝顶高程68.70-69.46m，最大坝高15.50m，坝顶宽5.4-6.3m，坝顶长158.0m；上游坡坡比1:2.6-1:3.4，局部块石护坡；下游坡坡比1：3.0，在高程65.44m处设6m宽马道，坝脚为块石砌体（排水棱体）。2、溢洪道溢洪道位于大坝左坝肩，为开敝式，分别由进口段，控制段、泄槽段三部分组成，总长135.6311、m，无消能设施。进口段长度为8.00mm，左侧为山体，右侧为左坝肩。控制段长度为15.12m，底宽13.26m，底高程66.30m，为进库公路砂细石路面，两侧为山坡，未护砌。m，宽窄不一，底部高程66.11-56.62m，左侧局部为浆砌石边墙，右侧无边墙。3、灌溉涵管涵管位于右坝端，长61.5m，内径为50cm，为砼预制圆管外包素砼，壁厚30cm；进口高程57.00m，出口高程56.39m，进口设斜拉启闭设施，工作平台高程73.19m，配15t手动螺杆启闭闭机。1.1.3水库存在的主要问题根据林冲水库大坝安全鉴定成果（见附件）及本次对大坝现场检查及复核结果，水库存在以下主要问题：1、水库按5012、年一遇洪水设计，500年一遇洪水校核，大坝坝顶高程不满足规范要求。2、大坝清基不彻底，坝体土填筑质量较差，心墙土渗透系数不满足规范要求，下游坝坡存在渗漏点，坝基存在接触渗漏，右坝肩存在绕坝渗漏。3、坝顶高低不平，宽窄不一；上游坡面不平整，块石护坡不完整，局部风化缺失；下游坡灌木杂草丛生，未护坡，无排水沟系。4、大坝的浸润线位置偏高，坝体内的整体渗流不稳定，坝体土最大水平渗透坡降大于经验允许渗透坡降；在各种工况下，下游坝坡逸出段最大渗透坡降超出坝坡逸出段土体的临界渗透坡降；且排水棱体淤堵，出渗无保护，大坝防渗性能不满足要求。5、溢洪道依左坝肩山凹修凿而成，断面不规则，无底板，无消能防冲设施；进口13、及控制段为进库公路碎石路面；陡槽段左侧浆砌石边墙高度不满足要求；右侧无边墙，泄洪时冲刷左坝肩及坝脚和下游农田。溢洪道不满足泄洪要求。6、坝下涵管为预制砼圆管外包素砼，涵管结构强度不满足要求；进口斜拉闸室砼局部剥蚀，斜拉闸门关闭不到位，出口漏水；启闭机老化，拉杆弯曲变形，不满足正常使用要求。7、水库无水、雨情观测和大坝安全监测设施；无管理房，进库公路路况差。除险加固的必要性林冲水库是一座以灌溉为主，兼顾防洪、养殖的综合利用的小(一)型水库。坝址以上控制流域面积5.53km2，主河长3.74km，河道坡降6.47。总库容为115.8104m3，设计灌溉面积4000亩，实际灌溉面积2000亩。水库地14、理位置重要，下游有彭泽县马当镇和团等4个自然村1300余人、2000余亩耕地及铜九铁路、彭湖高速公路等重要交通设施。由于水库地理位置较高，水库一旦失事，将对下游人民生命财产及重要交通设施造成重大损失。为保障下游人民群众生命财产及国家重要基础设施安全，充分发挥水库经济效益，促进当地社会经济持续发展，对林冲水库进行除险加固是非常必要的。1.2 水文1.2.1流域概况林冲水库位于江西省彭泽县马当镇和团村，座落在长江流域太泊湖水系和团河上游，坝址中心地理位置坐标为：东径1164620，北纬295846，距彭泽县城区约35Km。坝址以上流域面积5.53km2，主河长3.74km，河道坡降6.47。1.215、.2水文气象本流域属亚热带季风气候，雨量充沛，四季分明，光照较足，霜期较短，适宜于亚热带作物的正常生长。流域内多年平均降雨量1430.1mm，多年平均蒸发量为1575.4mm，易生旱象。冬季多为偏北风，夏季多为偏南风。平均风速4m/s，最大风速大于30m/s。全年无霜期约250天左右，积雪甚微，河床一般无冰冻现象。1.2.3 设计洪水林冲水库所在的流域范围内没有水文站和雨量站，缺少入库实测洪峰流量及本流域暴雨资料，所以本次设计洪水主要采用江西省暴雨洪水查算手册（以下简称手册）推算，其设计暴雨采用查手册法及根据彭泽县气象站年最大短历时降雨资料进行计算，并对两种方法计算的洪水成果进行比较。选择其中16、较合理的坝址设计洪水作为入库设计洪水作为本次洪水复核的最终成果。1.3 地质1.3.1 区域地质库区属构造剥蚀低山丘陵地貌，山势上部较陡，中下部山坡较缓。山坡表面冲沟发育，切割深浅不一。库区植被较发育，主要为树林和低矮茅草，水土保持良好。未见滑坡、崩岸等不良物理地质现象，自然边坡稳定。库区出露地层岩性主要为震旦系下统南陀组（Z1n）绢云母板岩；第四系上更新统残坡积层（el+dlQ3）、第四系全新统冲洪积层（al+plQ4）等。主要分布于地势低缓的山坡、河床及水库坝下游旱地中。库区范围内无大的构造带，褶皱平缓，断裂较小。岩石表面裂隙发育强烈，表部岩体受风化作用影响强烈。查据中国地震动参数区划图(17、GB18306-2001)及2003年江西省建设厅、地震局江西省地震动参数区划图（2003年元月版），工程区地震动参数为0.05g，相应地震烈度为度。1.3.2坝址区工程地质条件坝址区为构造剥蚀低山丘陵地貌区，区内植被较发育，多为松木、杂木和山草等，基岩多处裸露。坝区周围山体自然岸坡较稳定，未见滑坡、塌落等不良物理地质现象。坝址区出露的地层岩性为震旦系下统南陀组（Z1n）绢云母板岩、第四系上更新统残坡积层（el+dlQ3）、第四系全新统冲洪积层（al+plQ4）。坝基覆盖层主要为砾质粘土，左右坝肩主要为砾质壤土，下伏强风化板岩，均具中等透水性；坝体土分别由心墙土和坝壳土组成，心墙土主要为含砾壤18、土，局部含碎石土，坝壳土主要为含砾壤土，坝体土填筑质量差，均具中等压缩性和透水性，心墙土渗透系数不满足规范要求。溢洪道依左坝肩山凹修凿而成，进口及控制段底部为进库公路，地基出露岩性主要为强风化板岩（Z1n），具中等透水性，承载力满足要求，但抗冲刷性较差。坝下涵管地基为强风化板岩，节理裂隙发育，具中等透水性，承载力满足要求。1.3.3 建筑材料本工程附近无粘性土料，坝址上、下游多为低山丘陵砂砾岩风化残坡积土。粘性土料需在水库下游约3km丘岗坡地取土，厚度2-3m，开采面积达100-200m2，储量约为6万m3，质量技术指标可满足均质填坝要求。工程区内无砂、石料，可到彭泽县东升砂、石料场购买，运距19、30km，交通较方便，质量与数量能满足工程需要。1.4 工程规模及建设任务工程规模及洪水标准根据水利水电工程等级划分及洪水标准（SL252-2000），林冲水库为小（一）型水库，工程等级为等，永久性主要建筑物为4级，次要建筑物为5级。按照水库规模和下游重要保护对象，林冲水库设计洪水标准为50年一遇，校核洪水标准为500年一遇。经本次按正常蓄水位66.30m（黄海高程、下同）进行调洪演算，设计洪水位为68.21m，相应库容102.6104m3；校核洪水位为68.84m，总库容115.8104m3。除险加固主要任务大坝采用粘土固化浆液防渗心墙对坝体、坝基进行防渗加固处理，上游坡整修，块石（利用料）20、固脚，护脚以上采用砼预制块护坡；下游坡培土整坡，增设贴坡反滤排水体；溢洪道疏挖并衬砌加固；坝下涵管拆除重建，改建进口启闭设施；增设必要的工程管理设施等。1.5 除险加固设计1.5.1工程总体布置水库按现状工程总体布置不变，大坝防渗在原心墙轴线位置布置粘土固化浆液防渗心墙；溢洪道进口及控制段在原位置衬砌加固，陡槽段按现状地形作适当疏挖调整，末段增设消力池；坝下涵管在原位置拆除重建，进口改建为闸室及框架启闭设施；进库公路沿溢洪道左侧进入库区，通过交通桥到达坝顶，在右坝肩布置管理房，在坝脚增设渗流观测设施。1.5.2大坝加固设计1、大坝防渗大坝防渗加固经射水法造砼防渗心墙与粘土固化浆液防渗墙等方案进21、行比选，推荐采用粘土固化浆液防渗心墙，墙顶高程68.84m，墙底部深入坝基强风化岩不小于1.0m，墙体有效厚度不小于83cm，渗透系数不大于1.010-6m/s。2、上、下游坝坡上游坡按现状整坡，坡比1：2.5，58.00m高程以下采用原护坡块石护坡固脚，58.00-66.60m高程护坡，经砼预制块护坡与干砌块石护坡进行比选，推荐采用砼预制块护坡，66.60m高程以上采用草皮护坡。下游坡按现状整修，局部培土缓坡，坡比1:2.5，采用草皮护坡；65.50m高程保留6m宽马道。3、坡面排水及反滤排水体上、下游坝坡与岸坡交界处均设置横向排水沟，下游坡马道内侧及坝脚设置纵向排水沟；下游坡脚至59.5022、m高程增设贴坡反滤排水设施。4、坝顶坝顶整修至69.60m高程，宽4.0m，长163.0m，设15cm厚C20砼路面，下设10cm厚碎石垫层，双向排水，两侧设砼路肩。1.5.3溢洪道加固设计溢洪道分别由进口段、控制段、陡槽段及消能段组成。进口段长21.00m，底板采用20cm厚C20砼衬护；控制段长15.00m，设30cm厚C20钢筋砼宽顶堰，堰顶高程66.30m，溢流底宽13.30m，增设交通桥；陡槽段长85.3m，底板采用30cm厚C20钢筋砼衬护；消力池长14.00m，底板采用30cm厚C20钢筋砼；溢洪道两侧均采用重力式砼挡墙。为保证进库和上坝交通要求，拟在泄洪渠（河道）上增设交通桥。23、1.5.4坝下涵管加固设计坝下涵管在原址开挖拆除并重建，进口改建启闭设施。涵管采用C25钢筋砼结构，过流断面0.81.20m(宽*高)，壁厚30cm，全长65.80m；进口底高程57.00m，设直立闸室和框架启闭结构，均采用C25钢筋砼，更换闸门和启闭设备；出口增设消力池。1.6 施工组织设计本工程主要施工项目有：坝下涵管开挖拆除及重建、粘土固化浆液防渗墙、坝坡整修及砼预制块护坡、溢洪道疏挖及护砌等。在进行大坝加固施工时，可利用坝下涵管导流；在坝下涵管拆除重建时，可在进口填筑围堰，短期挡水施工；或在重建涵管施工过程中加大建面在其旁边开沟排水。其导流标准为5年一遇施工期洪水。本工程项目工期安排为24、12个月。 1.7 环境保护和水土保持设计1.7.1环境保护环境保护设计主要包括水质保护、环境空气保护、噪声保护及施工期人群健康保护。水质保护主要是对砂石料加工冲洗废水、混泥土拌制及高喷是产生的碱性废水进行处理。环境空气保护主要是对混泥土拌合系统采取降尘措施，注意燃油机械尾气排放等。噪声防治可以通过调整施工时段及对直接受噪声影响严重的施工人员采取防噪声措施解决。人群健康保护措施主要是施工区卫生清理和施工人员卫生防疫。1.7.2 水土保持水土保持设计主要措施包括土料场水保弃渣水保措施。土料场取料完成后修建排水设施，用推土机回填表土，平整压实并种草防治水土流失。1.8 工程管理工程除险加固后，仍为25、马当镇人民政府（水管站）管理，设专职人员负责，基本不调整各建筑物的管理划分，但会进一步建立健全管理机构，完善、优化调度规程，将水库管理水平提升一个较高的水平。在水库洪水调度及通信系统建立后，建议增设通讯测报室，其主要职责是水文预报、统计、枢纽观测、通讯电台服务等，完善、建立健全管理机构。工程管理的主要任务是建立健全管理机构和制定各项管理制度，负责水库防洪调度和调节灌区用水，做好水费的征收和各种水工建筑物、水工机械的维修养护工作，同时做好水库的水情、工情观测，记录日常运行事件，确保工程安全，充分发挥工程效益。1.9设计概算1.9.1 主要编制依据（1）江西省水利水电建筑工程概算定额（试行），江西26、省水利厅，2006年11月17日发布施行；（2）江西省水利水电设备安装工程概算定额（试行），江西省水利厅，2006年11月17日发布施行；（3）江西省水利水电施工机械台时费定额（试行），江西省水利厅，2006年11月17日发布施行；（4）主要材料基价采用赣水定20151号文，设计概算的价格水平期采用2015年5月价格水平。1.9.2 主要工程量及投资土方开挖9830.87m3，土方回填9155.05m3，混凝土工程1423.02m3，砌石工程2267.45m3。工程总投资为340.11万元，其中建筑工程253.18万元，机电设备安装工程6.2万元，临时工程7.94万元，独立费用44.61万元，27、工程占地补偿投资3.0万元，环保投资1.39万元，水保投资2.77万元。1.10 经济评价林冲水库除险加固工程总投资340.11万元。年运行费为10.49万元。流动资金为1.05万元。林冲水库年灌溉效益为30.8万元/年，年防洪效益23.8万元/年。林冲库除险加固工程各项经济指标均满足要求，其经济内部收益为14.43%，大于社会折现率7%；经济净现值188.72万元大于0；经济效益费用比为1.44大于1。林冲水库除险加固项目从国民经济评价的结果看来，其各项指标值尚符合要求，具有较好的国民经济效益。在财务方面，目前收入尚不足以维持正常运行，需要财政予以补贴。但是，由于工程存在安全隐患，一旦失事造28、成的损失是难以估量的。因此，对水库除险加固已势在必行。1.11 工程特性表表11 林冲水库工程特性表序名称单位数 量备 注号原设计安全鉴定本次设计一流域特征参数1流域面积5.65.535.53原设计来自大坝注册登记（下同）全流域Km2现状为本次量算（下同）坝址以上Km25.65.535.532主河道长度坝址以上Km3.743.743坝址以上主河道比降6.476.47加权平均比降4特征流量5设计洪峰流量（P= 2 %）m3/s74.374.36校核洪峰流量（P= 0.2 %）m3/s112.5112.5二特征水位及库容现状为黄海高程系统1水库水位原设计为假设高程系统校核洪水位（P=0.2 %）m29、67.768.8468.84设计洪水位（P=2 %）m6668.2168.21正常蓄水位m64.566.366.3灌溉死水位m57573水库容积校核水位库容104m3105115.8115.8设计水位库容104m3102.6102.6正常蓄水位库容104m37370.6270.62死库容104m32.82.8三水库下泄流量按溢洪道现状1设计洪水最大泄量m3/s52.7152.712校核洪水最大泄量m3/s80.5980.59四工程效益指标1灌溉面积万亩0.40.20.22保护人口万人0.130.133保护耕地万亩0.20.2五主要建筑物1大坝坝型心墙坝心墙坝心墙坝上游坝坡1:3.01:2.6-30、1:3.41:2.5下游坝坡1:3.01:3.01:2.5坝顶宽度m74坝顶长度m158158163坝顶高程m69.60最大坝高m18.515.5017.10现状为本次量测下游坡面排水型式无无排水沟系坝脚排水排水形式m排水棱体排水棱体贴坡反虑排水棱体淤堵失效2溢洪道堰型宽顶堰宽顶堰宽顶堰堰顶高程m66.3066.30净过流宽度m13.2613.30消能方式无无底流消能3灌溉涵管设计灌溉流量m3/s0.20进口底板高程m57.0057.00出口底板高程m57.3956.34进口型式斜拉垂直启闭涵管长度m61.5065.80涵管结构型式预制圆砼管钢筋砼箱涵管内断面尺寸mm0.50.81.2管壁厚度31、m0.3进口拦污栅扇001工作闸门扇111启闭机台111启闭力 15 t加固措施拆除重建五总工期月12六总投资万元340.112 水 文2.1流域概况林冲水库位于江西省彭泽县马当镇和团村，座落在长江流域太泊湖水系和团河上游，坝址中心地理位置坐标为：东径1164620，北纬295846，距彭泽县城区约35Km。坝址以上流域面积5.53km2，主河长3.74km，河道坡降6.47。本区属亚热带多雨气候，降水丰富，为地表水迳流和地下水补给提供了良好的条件。区内地下水类型，主要有孔隙潜水和基岩裂隙水。孔隙潜水主要埋藏于漫滩阶地、沟谷等第四系松散堆积物中，主要受大气降水补给，排泄于沟谷及河床等低洼处；基32、岩裂隙水贮存于裂隙发育且连通性好的岩体中，主要受大气降水补给，在沟谷及坡脚等低洼处以下降泉形式排泄。地下水动态类型为降雨迳流型。林冲水库原设计标准为50年一遇设计，500年一遇校核。水库原设计正常蓄水位为64.50m(假设高程，下同)，相应库容73104m3，设计洪水标准为50年一遇，设计洪水位66.00m，校核洪水标准为500年一遇，校核洪水位67.70m，相应库容105104m3。2.2气象及水文资料2.2.1水文气象本工程区域属亚热带东南季风气候区，夏季湿热多雨，冬季风寒天冷，根据彭泽县气象局资料:（1）气温：年平均1417，最热为七月，月平均气温为2829，极端最高气温达40；一月最冷33、，月平均34，极端最低气温为-18.9。（2）日照：太阳辐射年总量为112.5千卡/m2，生理辐射为42.9千卡/m2，全年日照时数2048.6h，日常率40%，气温大于10的日照时数为1512.4h，占全年日照时数的74%。年无霜期240260天。（3）降水：年降水量一般在11001500mm之间，由于天气系统的强弱、疾风转换的迟早、以及小气候固定影响，降水一是有区域性，通常山区要比沿江多200mm左右；二是年际间变幅大，最多年达2148.1mm（1954年），最少年只有898.2mm（1936年）；三是年内分配不均，汛期雨量占全年的68%，特别是47月雨水集中，要占汛期的81%。（4）蒸发34、：多年平均蒸发量1587.2mm，最大蒸发量1809.8mm，最小蒸发量1295.9mm。七月份以后多晴少雨，气温高，蒸发量大。（5）风速、风向：最大风速17m/s，相应风向为偏北风，出现于1966年5月。冬季由于受北方冷空气影响，盛行偏北风，春季（35月）初期（6月），盛行偏南风，盛夏（78月）盛行雷雨大风。秋季（9月下旬11月）是夏季风向冬季风转换的过渡时期。 2.2.2 水库流域特征参数林冲水库始建于1970年，没有实测库区地形图，也没有水库水位面积库容关系曲线，仅有库容数据。本次设计根据万分之一的航测图对流域面积、主河道长度、主河道比降进行了复核。复核前后的水库流域特征参数结果如表2.35、1所示。表2.1 林冲水库流域特征参数项 目原设计值本次复核流域面积(km2)5.605.53主河道长度(km)3.744主河道比降0.0647由于林冲水库大坝注册登记表中记录的只有原始的流域面积值，本次复核的流域面积值与原设计值相差较小，故认为复核结果基本合理，因此将本次复核结果作为本次设计的依据。根据本次实测库区水面及以上局部等高线结合万分之一航测地形图绘制库容曲线图，推算水库的水位、面积及库容关系详见表2.1、图2.1。表2.2林冲水库水位面积库容关系表水位m面积(万m2)库容(万m3)550.580.0561.051.1571.612.8582.255.3593.018.7603.8536、13.1614.7818.8625.825.7637.0134.0648.3744.0659.7955.86612.0770.16713.4887.06815.69106.56918.16129.1图2.2林冲水库水位面积库容关系图2.3设计暴雨及洪水推求一、水文资料及测站情况：林冲水库所在的流域范围内没有水文站和雨量站，缺少入库实测洪峰流量及本流域暴雨资料，所以本次设计洪水主要采用江西省暴雨洪水查算手册（以下简称手册）推算，其设计暴雨采用查手册法及根据彭泽县气象站年最大短历时降雨资料进行计算，并对两种方法计算的洪水成果进行比较。二、计算依据1、水利水电工程等级划分及洪水标准（SL252-2037、00）2、水利工程水利计算规范（SL104-95）3、水利水电工程设计洪水计算规范（SL44-2006）4、江西省暴雨洪水查算手册（江西省水文局2010年）三、洪水推求方法林冲水库坐落于太泊湖水系，区域内无水文测站，无径流资料，无法根据实测流量资料推求设计洪水。因此本次复核采用手册通过暴雨推求库区设计洪水，根据手册，“集雨面积小于30km2的流域，推荐采用推理公式法计算设计洪水”。林冲水库流域面积为5.53km2,因此采用推理公式法。四、降雨资料推求洪水1、降雨资料的选择(1) 用实测暴雨资料推求设计暴雨林冲水库流域内无实测降雨资料，邻近有彭泽县气象站。该站具有实测年最大24小时、6小时、3小38、时、1小时降雨资料，经计算、排频，求得经验频率成果见表2.32.6，通过PIII型理论曲线适线、定线，得出理论频率曲线见图2.22.5：用实测降雨量计算的暴雨量及参数，得出的暴雨量及参数见表2.7。表2.3 彭泽气象站实测年最大24h降雨量统计计算表年 份降雨量(mm)排序号经验频率（%）年 份降雨量(mm)排序号经验频率（%）198066.82692.901996212.2013.571981140.6725.002005192.9027.14198280.72485.701998191.40310.7019831201035.701999149.90414.301984142.7621.439、01988146.30517.90198573.62589.301984142.70621.40198680.82382.101981140.60725.00198781.62278.601990139.90828.601988146.3517.902006137.90932.1019891041346.401983120.001035.701990139.9828.601993112.901139.30199192.21864.302001111.501242.90199263.22796.401989104.001346.401993112.91139.30200499.201450.0040、199486.92175.00199597.601553.60199597.61553.60200094.901657.101996212.213.57199793.801760.70199793.81760.70199192.201864.301998191.4310.70200289.101967.901999149.9414.30200388.202071.40200094.91657.10199486.902175.002001111.51242.90198781.602278.60200289.11967.90198680.802382.10200388.22071.4019828041、.702485.70200499.21450.00198573.602589.302005192.927.14198066.802692.902006137.9932.10199263.202796.40合计3090.8 平均值114.47表2.4 彭泽气象站实测年最大6h降雨量统计计算表年 份降雨量(mm)排序号经验频率（%）年 份降雨量(mm)排序号经验频率（%）198040.52796.401996196.5013.57198168.41553.601998139.0027.14198248.72382.101988132.40310.70198376.81242.902005129.242、0414.30198471.61450.001990119.00517.90198553.42175.001999107.10621.40198678.71035.70200191.70725.00198780.9932.10200686.50828.601988132.4310.70198780.90932.10198951.32278.60198678.701035.701990119.0517.90199777.701139.30199159.62071.40198376.801242.90199245.22692.90200273.201346.40199362.41760.7019843、471.601450.00199446.82485.70198168.401553.60199546.42589.30200467.501657.101996196.513.57199362.401760.70199777.71139.30200062.201864.30199813927.14200361.101967.901999107.1621.40199159.602071.40200062.21864.30198553.402175.00200191.7725.00198951.302278.60200273.21346.40198248.702382.10200361.11967.44、90199446.802485.70200467.51657.10199546.402589.302005129.2414.30199245.202692.90200686.5828.60198040.502796.40合计2173.8 平均值80.51表2.5 彭泽气象站实测年最大3h降雨量统计计算表年 份降雨量(mm)排序号经验频率（%）年 份降雨量(mm)排序号经验频率（%）198034.02796.401996189.5013.57198154.91657.10198899.5027.14198241.62278.60200591.20310.701983601450.0019988545、.00414.30198448.31864.30198780.80517.90198543.02175.00200679.00621.40198661.21242.90199976.30725.00198780.8517.90199074.50828.60198899.527.14200170.80932.10198940.22589.30200266.601035.70199074.5828.60200464.301139.30199140.52485.70198661.201242.90199235.52692.90199360.501346.40199360.51346.4019836046、.001450.001994452071.40199759.001553.60199541.12382.10198154.901657.101996189.513.57200354.501760.70199759.01553.60198448.301864.30199885.0414.30200047.501967.90199976.3725.00199445.002071.40200047.51967.90198543.002175.00200170.8932.10198241.602278.60200266.61035.70199541.102382.10200354.51760.701947、9140.502485.70200464.31139.30198940.202589.30200591.2310.70199235.502692.90200679.0621.40198034.002796.40合计1744.3 平均值64.60表2.6 彭泽气象站实测年最大1h降雨量统计计算表年 份降雨量(mm)排序号经验频率（%）年 份降雨量(mm)排序号经验频率（%）198025.92692.901996108.8013.57198140.41657.10200670.1027.14198234.02278.60198764.60310.70198344.01242.90198862.5048、414.30198444.11139.30199756.20517.90198542.21450.00199054.90621.40198636.02071.40199354.20725.00198764.6310.70200447.30828.60198862.5414.30199946.00932.10198940.11864.30200145.801035.70199054.9621.40198444.101139.30199131.72382.10198344.001242.90199223.22796.40199843.301346.40199354.2725.00198542.2049、1450.00199427.32589.30199540.901553.60199540.91553.60198140.401657.101996108.813.57200540.201760.70199756.2517.90198940.101864.30199843.31346.40200337.401967.90199946.0932.10198636.002071.40200029.12485.70200235.502175.00200145.81035.70198234.002278.60200235.52175.00199131.702382.10200337.41967.902050、0029.102485.70200447.3828.60199427.302589.30200540.21760.70198025.902692.90200670.127.14199223.202796.40合计1225.7 平均值45.40图2.2 彭泽气象站历年最大24h降雨量频率曲线图2.3彭泽气象站历年最大6h降雨量频率曲线图2.4 彭泽气象站历年最大3h降雨量频率曲线图2.5 彭泽气象站历年最大1h降雨量频率曲线表2.7 实测短历时暴雨设计雨量表方法降雨量频率均值0.2%0.33%2.0%10.0 %参数CVCS/ CV实测暴雨法24小时114.47322.94304.86238.351、5175.670.43.56小时80.51296.38276.11202.82136.570.533.53小时64.6256.42238.01171.77112.580.573.51小时45.4142.46133.76102.072.580.453.5（2）查手册法计算设计暴雨林冲水库位于东经1164559，北纬295850， 查手册, 可得水库各个时段的最大暴雨量均值及Cv、Cs值为：24小时：H24=118mm Cv=0.45 Cs=3.5Cv6小时： H6=72mm Cv= 0.51 Cs=3.5Cv1小时： H1=45mm Cv= 0.42 Cs=3.5Cv3小时点暴雨设计值按H3p=52、H1p*3（1-n2）计算，式中1-n2=1.285lg(H6p/H1p)。由手册可查得各时段的模比系数Kp见表2.8，从而求得各时段点暴雨量，再由点面折算系数，将点暴雨量转化成整个流域的面暴雨量，结果见表2.9。表2.8 Kp值查算结果表 频率（%） Kp0.20.332.010.0 24h3.142.952.251.606h3.543.312.451.671h2.952.772.151.56表2.9 手册法推算林冲水库设计暴雨雨量表 项目 时段H1H3H6H24暴雨均值（mm）4572118CV0.420.510.45CS/CV3.53.53.5KP0.2%2.953.543.140.3353、%2.773.312.952%2.152.452.2510%1.561.671.6点暴雨设计值(mm)0.2%132.75 198.03 254.88 370.52 0.33%124.65 185.46 238.32 348.10 2%96.75 139.82 176.40 265.50 10%70.20 97.64 120.24 188.80 点面折算系数0.99740.99740.99760.9977面暴雨设计值(mm)0.2%132.40 197.55 254.29 370.26 0.33%124.33 185.02 237.77 347.86 2%96.50 139.49 175.9954、 265.31 10%70.02 97.41 119.96 188.67 2、暴雨计算结果比较根据查手册法和实测资料法计算得出各种频率下各种时段的设计降雨量详见表2.10。表2.10 两种方法计算暴雨计算结果比较表方法降雨量频率均值0.2%0.33%2%10%参数CVCS/ CV查手册法24小时118370.52 348.10 265.50 188.80 0.453.56小时72254.88 238.32 176.40 120.24 0.513.51小时45132.75 124.65 96.75 70.20 0.423.5实测暴雨法24小时114.47322.94304.86238.3517555、.670.43.56小时80.51296.38276.11202.82136.570.533.53小时64.6256.42238.01171.77112.580.573.51小时45.4142.46133.7610272.580.453.5通过查手册法及实测资料统计法计算结果比较可知，查手册法求出的设计雨量均较实测资料法求出的设计雨量大，其主要原因为有：（1）实测资料统计法计算成果为在单站实测暴雨资料的基础上进行统计的结果；而查手册法则考虑到暴雨的地区平衡。所以从计算结果可以看出，查手册法的1小时和6小时CV值均略小于实测资料统计法的CV值，但24小时CV值远小于手册法，综合分析，查手册法的计56、算成果应该更具合理性。（2）由于彭泽县气象站的短历时暴雨资料年限偏少，而短历时暴雨对设计洪水的峰值影响非常明显。所以短历时设计暴雨的统计成果偏小导致了设计洪峰流量的减少，使运行时工程安全偏不安全；查手册法的各种历时设计暴雨在实测的基础上均作了修正，故计算成果也更具合理。综上所述，本次设计采用查手册法计算的设计暴雨结果进行洪水推求。五、推理公式法计算洪水根据前文计算结果林冲水库1h、3h、6h、24h各频率的点、面暴雨量，详见表4.8“手册法推算林冲水库设计暴雨雨量表”。24h的暴雨分配，采用控制时段t=1h，按手册所提供的暴雨时段分配比例，求得各频率下的时段暴雨量，结果详见表2.11。由附图357、1产流分区可知，林冲水库在产流第IX区，查附表32可知，Im=100mm，Pa=70mm。根据24h平均暴雨强度I=H24/24，查手册表23可得：第IX区内fc=0.14I,因此各频率稳定率fc计算值如下fc（0.2%）=2.16mm/h ，fc（0.33%）=2.03mm/h ，fc（2%）=1.55mm/h ，fc（10%）=1.10mm/h扣除初损和下渗，再计算出各频率的24h净雨过程，结果详见表2.122.15。表2.11 林冲水库各频率24h暴雨时程分配表时段雨量频率H0.2%H0.33%H2%H10%15.85.54.473.4325.85.54.473.4335.85.54.458、73.4345.85.54.473.4355.85.54.473.4365.85.54.473.437000080000900001011.611.018.936.871111.611.018.936.871211.611.018.936.871311.3510.557.34.511422.721.114.69.021522.721.114.69.021639.0936.4125.7916.4317132.4124.3396.570.021826.0624.2817.210.961910.449.918.046.182010.449.918.046.18219.288.817.155.522559、.85.54.473.43235.85.54.473.43244.644.43.572.75合计370.26347.86265.31188.67表2.12 林冲水库500年一遇净雨过程计算表项目序号123456789101112131415161718192021222324合计H15.85.85.85.85.85.800011.611.611.611.3522.722.739.09132.426.0610.4410.449.285.85.84.64370.26H25.811.617.423.228.9934.7934.7934.7934.7946.3957.9969.5880.93103.660、3126.32165.41297.82323.88334.31344.75354.03359.83365.63370.26H+Pa375.881.687.493.298.99104.79104.79104.79104.79116.39127.99139.58150.93173.63196.32235.41367.82393.88404.31414.75424.03429.83435.63440.26R总41.94.16.91013.417.217.217.217.22533.342.151.573.696.3135.4267.8293.9304.3314.7324329.8335.6340.361、R总51.92.22.83.13.43.80007.88.38.89.422.122.739.1132.426.110.410.49.35.85.84.7340.3R下渗61.92.162.162.162.162.160002.162.162.162.162.162.162.162.162.162.162.162.162.162.162.1645.1h247000.60.91.21.60005.66.16.67.219.920.536.9130.223.98.28.27.13.63.62.5294.4表2.13 林冲水库300年一遇净雨过程计算表项目序号1234567891011121314162、5161718192021222324合计H15.55.55.55.55.55.500011.0111.0111.0110.5521.121.136.41124.3324.289.919.918.815.55.54.4347.86H25.511.0116.5122.0227.5233.0233.0233.0233.0244.0355.0466.0576.697.7118.8155.21279.54303.82313.73323.64332.44337.95343.45347.86H+Pa375.581.0186.5192.0297.52103.02103.02103.02103.02114.063、3125.04136.05146.6167.7188.8225.21349.54373.82383.73393.64402.44407.95413.45417.86R总41.83.86.59.412.51616161623.331.239.447.967.788.8125.2249.5273.8283.7293.6302.4307.9313.5317.9R总51.822.72.93.13.50007.37.98.28.519.821.136.4124.324.39.99.98.85.55.64.4317.9R下渗61.822.032.032.032.030002.032.032.032.03264、.032.032.032.032.032.032.032.032.032.032.0342.37h247000.70.91.11.50005.35.96.26.517.819.134.4122.322.37.97.96.83.53.62.4276.1表2.14 林冲水库50年一遇净雨过程计算表项目序号123456789101112131415161718192021222324合计H14.474.474.474.474.474.470008.938.938.937.314.614.625.7996.517.28.048.047.154.474.473.57265.31H24.478.9313.65、417.8622.3326.826.826.826.835.7344.6653.5960.8975.4990.09115.89212.39229.58237.62245.66252.81257.27261.74265.31H+Pa374.4778.9383.487.8692.3396.896.896.896.8105.73114.66123.59130.89145.49160.09185.89282.39299.58307.62315.66322.81327.27331.74335.31R总41.42.957.19.612.212.212.212.217.723.830.135.54760.166、85.9182.4199.6207.6215.7222.8227.3231.7235.3R总51.41.52.12.12.52.60005.56.16.35.411.513.125.896.517.288.17.14.54.43.6235.3R下渗61.41.51.551.551.551.550001.551.551.551.551.551.551.551.551.551.551.551.551.551.551.5532.35h247000.50.51100044.54.83.89.911.524.394.915.76.46.55.632.82.1202.8表2.15 林冲水库10年一遇净雨过67、程计算表项目序号123456789101112131415161718192021222324合计H13.433.433.433.433.433.430006.876.876.874.519.029.0216.4370.0210.966.186.185.53.433.432.75188.67H23.436.8710.3113.7417.1720.6120.6120.6120.6127.4834.3541.2245.7354.7563.7780.21150.23161.18167.37173.55179.05182.48185.92188.67H+Pa373.4376.8780.3183.74868、7.1890.6190.6190.6190.6197.48104.35111.22115.73124.75133.77150.21220.23231.18237.37243.55249.05252.48255.92258.67R总41.12.33.45.26.88.68.68.68.612.516.921.424.53137.650.9120.2131.2137.4143.6149152.5155.9158.7R总51.11.21.11.81.61.80003.94.44.53.16.56.613.369.3116.26.25.43.53.42.8158.7R下渗61.11.11.11.11.69、11.10001.11.11.11.11.11.11.11.11.11.11.11.11.11.11.123.1h24700.100.70.50.70002.83.33.425.45.512.268.29.95.15.14.32.42.31.7135.6根据公式Qt=0.278（ht/t）F，由净雨过程可计算出不同频率下的Qtt之间的关系。主要时段的计算成果见表2.162.19。表2.16 林冲水库500年一遇洪水Qtt计算表时段（60min）12345678910111213141516171819P=0.2%(500)ht130.236.923.920.519.98.28.27.27.1670、.66.15.63.63.62.51.61.20.90.6ht130.2167.1191211.5231.4239.6247.8255262.1268.7274.8280.4284287.6290.1291.7292.9293.8294.4ht/t130.283.5563.6752.8846.2839.9335.431.8729.1226.8724.9823.3721.8520.5419.3418.2317.2316.3215.49Qt200.2128.4497.8881.2971.1561.3954.424944.7741.3138.4135.9233.5831.5829.7328.032671、.4925.0923.82表2.17 林冲水库300年一遇洪水Qtt计算表时段（60min）12345678910111213141516171819P=0.33%(300)ht122.334.422.319.117.87.97.96.86.56.25.95.33.63.52.41.51.10.90.7ht122.3156.7179198.1215.9223.8231.7238.5245251.2257.1262.4266269.5271.9273.4274.5275.4276.1ht/t122.378.3559.6749.5343.1837.333.129.8127.2225.1223.3772、21.8720.4619.2518.1317.0916.1515.314.53Qt188120.4591.7376.1466.3857.3450.8945.8341.8538.6235.9333.6231.4629.5927.8726.2724.8223.5222.34表2.18 林冲水库50年一遇洪水Qtt计算表时段（60min）12345678910111213141516171819P=2%(50)ht94.924.315.711.59.96.56.45.64.84.543.832.82.1110.50.5ht94.9119.2134.9146.4156.3162.8169.2174.873、179.6184.1188.1191.9194.9197.7199.8200.8201.8202.3202.8ht/t94.959.644.9736.631.2627.1324.1721.8519.9618.4117.115.9914.9914.1213.3212.5511.8711.2410.67Qt145.991.6369.1356.2748.0641.7137.1633.5930.6828.326.2924.5823.0521.7120.4819.2918.2517.2816.41表2.19 林冲水库10年一遇洪水Qtt计算表时段（60min）123456789101112131415174、6171819P=10%(10)ht68.212.29.95.55.45.15.14.33.43.32.82.42.321.70.70.70.50.1ht68.280.490.395.8101.2106.3111.4115.7119.1122.4125.2127.6129.9131.9133.6134.3135135.5135.6ht/t68.240.230.123.9520.2417.7215.9114.4613.2312.2411.3810.639.999.428.918.397.947.537.14Qt104.961.846.2736.8231.1227.2424.4722.2320.375、418.8217.516.3515.3614.4813.6912.912.2111.5710.97查附图42推理公式分区可知，林冲水库地点在IX区。根据 =L/J1/3 = 3.744/（0.0674）1/3 = 9.33，应用第IX经验公式计算参数m：30。m=0.165 （L/J1/3）0.299=0.165(9.33)0.299=0.32；根据公式=0.278/mQt1/4，求得不同值对应的流量Q见表2.20。表2.20 林冲水库Q计算表（h）2345678910Q（m3/s）262.5651.8616.416.723.241.751.030.640.42点绘Qtt、Q相关线，得如图2.76、6所示“林冲水库Qtt、Q相关图”，可求得坝址处地表洪峰流量。结果详见表2.21。表2.21 推理公式法推求林冲水库地表洪峰流量成果表频率0.2%0.33%2%10%洪峰流量（m3/s）111.24102.8673.4645.04汇流时间（h）2.482.532.753.11图2.6 冲水库Qtt、Q相关图六、坝址设计洪水过程线如上所述，用概化五点折腰多边形法推求地表流量过程线，当地表径流回落至最低位置时，地下径流量出现峰值，地表与地下径流量迭加即所求的坝址处设计洪水过程线结果见表4.22见及图2.7.10。表2.22 林冲水库坝址设计洪水过程线表 频率序号P=0.2%P=0.33%P=2%P77、=10%时间(t)流量(m3/s)时间(t)流量(m3/s)时间(t)流量(m3/s)时间(t)流量(m3/s)10000000021.411.61.410.71.57.71.64.733.5112.43.61043.774.3445.647.124.77.222.97.416.48.110.1514.24.914.34.614.83.416.12.2615.24.515.34.215.83.117.12.1716.24.216.33.916.82.918.11.9817.23.817.33.617.82.719.11.8918.23.518.33.318.82.520.11.71019.2378、.219.3319.82.221.11.51120.22.820.32.620.8222.11.41221.22.521.32.321.81.823.11.21322.22.122.3222.81.524.11.11423.21.823.31.723.81.325.111524.21.424.31.424.81.126.10.81625.21.125.31.125.80.927.10.71726.20.826.30.726.80.628.10.61827.20.427.30.427.80.429.10.41928.20.128.30.128.80.230.10.32028.4028.6029.79、6031.10.2图2.7 500年一遇洪水过程线（推理公式法）图2.8 300年一遇洪水过程线（推理公式法）图2.9 50年一遇洪水过程线（推理公式法）图2.10 10年一遇洪水过程线（推理公式法）七、设计洪水选择及合理性分析为进一步从地区上检验成果的合理性，将上述计算结果与本地区的其它水库设计洪水成果进行比较，基本情况如下：红光水库地处长江水系太泊湖支流的上十岭河，位于彭泽县上十岭垦殖场的桥头王村，距彭泽县城约39km。坝址地理位置为东经1164827北纬295836，控制流域面积2.21km2，主河道长度1.97km，主河道比降0.044；是一座以灌溉为主兼顾防洪、养殖等综合效益的小（一80、）型水库工程。马家冲水库位于彭泽县太泊湖水系浪溪河支流乔亭水上游，坐落在彭泽县浩山乡乔亭村，距彭泽县城约41km，地理位置东径为1164501，北纬295238，水库坝址以上控制流域面积4.5km2，主河道长2.91km，平均纵比降0.046；是一座以灌溉为主兼顾防洪、养殖等综合效益的重点小（一）型水库工程。表2.23 设计洪水成果比较表水库名称集水面积主河道长河道坡降设计洪峰流量 (m3/s）洪峰模综合系数（Q/F(2/3)）km2km（）P=0.2%P=2%P=0.2%P=2%林冲水库5.533.7464.7112.474.335.94 23.76 红光水库2.211.974459.9（081、.33%）35.6（3.33%）35. 321.0 马家冲水库4.502.914687.68（0.33%）56.16（3.33%）32.17 20.6从上表中可以看出林冲水库各频率下洪峰模数与本流域水库的洪峰模系数基本相近，因此可以认为本次复核采用推理公式法推求的设计洪水成果是合理的。2.4施工洪水根据施工设计要求，部分水下工程有施工导流要求，施工期设计洪水标准采用5年一遇。施工期洪水的计算期一般选为10月次年2月，重现期为5年。由于流域内无水文测站，本水库施工洪水位采用水文比拟法确定断面处的相应频率设计洪水流量。其计算公式如下：式中：、设计流域处的设计流量（m/s）、汇水面积（Km）；、参证82、流域的设计流量（m/s）、汇水面积（Km）。根据彭泽县三畈水库除险加固工程初步设计报告，彭泽县三畈水库坝址以上控制流域面积5.8Km，主河道长度4.6Km，平均纵比降0.016，施工期最大洪峰流量为6.03m/s。根据以上成果，经分析计算得到丰科水库施工期洪水流量为：5.84m/s，并以此作为施工期设计洪水。2.5水、雨情测报设施林冲水库是一座以灌溉为主，兼有防洪、养殖等综合效益的小(一)型水库，目前水库无水情、雨情观测设施。为了保障大坝安全，充分发挥水库的综合效益，应设置水雨情测报设施。2.5.1雨情测报设施为了及时准确地掌握流域内雨洪信息，拟设置一个雨量观测站，雨量站设置在坝下涵管原启闭房83、顶。四周障碍物与仪器的距离应超过障碍物的顶部与仪器管口高度差的2倍。观测设备主要为JDW01型自记雨量器一台。2.5.2水情测报设施水库上下游各设水位观测点一个，观测水尺均采用钢质直立水尺，上游水尺固定在输水隧洞进口闸室及其启闭框架柱上，下游水尺固定在溢洪道下游出水渠出口护坡面上。水尺刻度以厘米为单位，最大刻度应高于最高水位0.5m。3 工程地质3.1 工程概况林冲水库位于江西省彭泽县马当镇和团村，座落在长江水系太泊湖支流和团河上游，距彭泽县城区约35Km。坝址以上流域面积5.53km2，总库容为115.8104m3，设计灌溉面积4000亩；下游保护和团4个自然村1300余人，2000余亩耕地84、。是一座以灌溉为主，兼顾防洪、养殖的综合利用性小(一)型水利工程。水库枢纽由大坝、溢洪道、坝下涵管等建筑物组成： 1、大坝大坝坝型为粘土心墙坝，坝址附近取土填筑坝体，坝顶高程为68.70-69.46m，最大坝高15.50m，坝顶宽5.4-6.3m，坝顶长度158.0m；上游坝坡坡比为1:2.6-1:3.4，块石护坡不完整，局部风化缺失；下游坝坡坡比为1：3.0，在高程65.44m处设6m宽马道，未护坡，无排水沟系。 2、溢洪道溢洪道依大坝左侧山凹稍作修整而成，并由进口段，控制段、陡槽段三部分组成，无底板，无消能防冲设施；且进库及上坝公路碎石路面通过控制段、进口段；陡槽段左侧浆砌石边墙局部裂缝坍85、塌，右侧无边墙；泄洪时冲刷下游坝脚，淹没下游农田。3、灌溉涵管涵管位于右坝端，长61.5m，内径为50cm砼预制圆管外包砼，未配筋，壁厚30cm；进口高程57.00m，出口高程56.39m，进口设斜拉启闭设施，启闭平台高程73.19m，配15t手动螺杆启闭闭机。3.2 地质勘察工作林冲水库由于建坝时间较早，建设初期未进行过工程地质的勘察工作，残存资料中，也没有详细的地质资料。受彭泽县水利局委托，景德镇市赣皖土木工程规划设计有限责任公司承担本次水库大坝安全鉴定工作，并由核工业鹰潭工程勘察院景德镇分院承接了该水库的地质勘察工作。本次地勘于2014年7月22日中午进场，2014年7月26日下午结束野86、外工作。根据规范的要求，本次地勘施工钻孔9个，其中坝体3个，外坡3个，内坡3个，总进尺135.5m，取坝体土样16组，完成注水试验24段次。旨在查明水库大坝人工填土质量及坝基水文、工程地质条件，分析论证有关的工程地质问题，作出工程地质评价。3.3 区域地质情况3.3.1地形地貌库区属构造剥蚀低山丘陵地貌，山势上部较陡，中下部山坡较缓。山坡表面冲沟发育，切割深浅不一。库区植被较发育，主要为树林和低矮茅草，水土保持良好。未见滑坡、崩岸等不良物理地质现象，自然边坡稳定。3.3.2地层岩性库区出露地层岩性主要为震旦系下统南陀组（Z1n）绢云母板岩；第四系上更新统冲积土层（Q3al）和第四系全新统冲积土87、层（Q4al），主要分布于地势低缓的山坡、河床及水库坝下游旱地中。库区范围内无大的构造带，褶皱平缓，断裂较小。岩石表面裂隙发育强烈，表部岩体受风化作用影响强烈。3.3.3 地质构造与地震区内褶皱、断层等构造格架，在东部山体隆起所形成的主压应力作用下而主要表现为：褶皱：区内所出露的二迭系前震旦系岩层，整体呈单斜状，倾向北西，由于中部的桃红山和大山埂的隆起，从而在天红、黄乐、东升一线形成由奥陶系前震旦系岩层构成的向斜，走向北东，长45公里，宽13公里左右，东西两侧不甚对称。其中天红段在后期溶蚀及侵蚀剥蚀作用下，形成一个较为典型的封闭状的向斜岩溶盆地，该盆地南北宽8公里，东西长13公里，底部地势平坦88、，标高50米左右，与四周的高差160250米。断层：主体为北东向的压性及压扭性断层，延伸长一般为1020公里，主要分布于东部山地丘陵区，断层使岩石破碎，地下水渗透能力加强，有利于边坡的失稳。新生代时期区内地质运动表现不明显。区内无较大断裂通过，区域稳定性较好。查据中国地震动参数区划图(GB18306-2001)及2003年江西省建设厅、地震局江西省地震动参数区划图（2003年元月版），工程区地震动参数为0.05g，相应地震烈度为度。3.3.4 水文地质条件本区属亚热带多雨气候，降水丰富，为地表水迳流和地下水补给提供了良好的条件。区内地下水类型，主要有孔隙潜水和基岩裂隙水。孔隙潜水主要埋藏于漫滩89、阶地、沟谷等第四系松散堆积物中，主要受大气降水补给，排泄于沟谷及河床等低洼处；基岩裂隙水贮存于裂隙发育且连通性好的岩体中，主要受大气降水补给，在沟谷及坡脚等低洼处以下降泉形式排泄。地下水动态类型为降雨迳流型。经取库水（地表水）和坝脚渗水（地下水）各1组进行水质分析，均属弱碱性淡水，根据有关规程、规范判定标准，地表水对砼无腐蚀性，地下水对砼具有弱腐蚀性，两者对钢结构具弱腐蚀性。3.4 坝址区工程地质条件3.4.1 地形地貌及物理地质现象坝址区为构造剥蚀低山丘陵地貌区，区内植被较发育，多为松木、杂木和山草等，基岩多处裸露。坝区周围山体自然岸坡较稳定，未见滑坡、塌落等不良物理地质现象。3.4.2 地90、层岩性坝址区出露的地层岩性为震旦系下统南陀组（Z1n）绢云母板岩、第四系上更新统残坡积层（el+dlQ3）、第四系全新统冲洪积层（al+plQ4）。现分述如下：震旦系下统南陀组绢云母板岩（Z1n）：绢云母板岩（Z1n）：褐黄色，浅变质岩，主要成份为板岩，含少量绢云母等矿物，为软岩。钻孔深度范围内揭露为强风化岩层，褐黄色，原岩组织结构大部分破坏，遇水易软化，具有片理，裂隙发育，裂隙中见褐黑色铁锰质氧化物，岩体质量等级为级。厚度0.64.5m。第四系上更新统残坡积层（el+dlQ3）:主要分布于低丘及坡麓一带，岩性主要为含砾粉质壤土及角砾、碎石土。角砾、碎石含量因地而异，一般为2030%。稍湿一湿91、，可塑状，层厚不大，一般为03m。第四系全新统冲洪积层（al+plQ4）:主要分布在河谷阶地（低地）及冲洪积扇，冲洪积平原，岩性主要为粉质壤土、重壤土，厚度1.55.8m。灰黄色，湿，可塑状。中等压缩性，干强度中等，韧性中等。3.4.3 地质构造坝址区岩层产状较稳定，未发现大的断层及褶皱等地质构造。3.4.4 岩石风化特征坝址区岩体风化特征，总体表现为表面风化十分强烈，表面为全风化，其次为强风化，但各部位岩体风化厚度存在一定的差异。3.5 大坝土质量评价3.5.1 坝体土心墙主要为含少量砾粉质壤土，其中砾含量平均值为9.03%，细粒含量平均值为65.85%，含水量平均值为22.60%，湿密度平92、均值为1.89g/cm3，干密度平均值为1.54g/cm3，孔隙比平均值为0.76，凝聚力平均值为21.30KPa，内摩擦角平均值为17.83，压缩系数平均值为0.29Mpa-1。室内垂直渗透试验渗透系数K的范围为2.0710-56.4310-5cm/s，大值平均值为5.410-5cm/s；现场注水试验渗透系数K的范围为6.2110-48.9110-4cm/s，大值平均值为8.4510-4cm/s，具中等透水性。坝壳土主要为砾质粉质壤土（局部夹较砾和碎石土），其中砾含量平均值为16.55%，细粒含量平均值为52.30%，含水量平均值为21.13%，湿密度平均值为1.83g/cm3，干密度平均值93、为1.50g/cm3，孔隙比平均值为0.80，凝聚力平均值为17.9KPa，内摩擦角平均值为18.8，压缩系数平均值为0.34Mpa-1。室内垂直渗透试验渗透系数K的范围为1.6310-55.5410-4cm/s，大值平均值为8.010-5cm/s；现场注水试验渗透系数K的范围为4.8910-52.7510-3cm/s，取大值平均值为1.6610-3cm/s，具中等透水性。坝体土质量评价：大坝分别由心墙土和坝壳土组成，心墙土主要为含砾壤土，局部含碎石土，坝壳土主要为含砾壤土，坝体土填筑质量差，均具中等压缩性和透水性，心墙土渗透系数不满足规范要求。3.5.2 坝基及坝肩地质条件评价坝基覆盖层主要94、为含砾壤土，土层中砾含量平均值为14.76%，细粒含量平均值为56.48%，含水量平均值为21.78%，湿密度平均值为1.87g/cm3，干密度平均值为1.53g/cm3，孔隙比平均值为0.77，凝聚力平均值为18.78KPa，内摩擦角平均值为19.48，压缩系数平均值为0.32Mpa-1。表明坝基土密实程度一般，呈可塑状。坝基土进行了室内垂直渗透试验和现场注水试验。室内垂直渗透试验渗透系数K的范围为2.0810-51.8010-4 cm/s，大值平均值为1.2610-4cm/s，现场注水试验渗透系数K的范围为7.5110-53.7410-4cm/s，大值平均值为3.1510-4cm/s。具中95、等透水性。据工程参建者回忆，大坝清基时，铲除了表层浮土和植物，但残存植物根系和腐植土，坝基存在浅层渗漏。左右坝肩表层主要为残坡积土，主要为含砾壤土，渗透系数建议值为5.2110-4 cm/s，具中等透水性；左右坝肩出露岩性为震旦系下统南陀组绢云母板岩（Z1n），山坡较陡，但山体仍然稳定；岩体裂隙发育，强风化层较厚，渗透系数建议值为4.5410-4cm/s，具中等透水性。由于坝肩残坡积清基不彻底，右坝肩存在接触和绕坝渗漏。大坝工程各土层及岩体地质参数建议值土 层工程地质参数建议值deav1-2CK允许坡降Ipg/cm3g/cm3-MPa-1KPaocm/sJ/坝壳土（含砾壤土）18.51.49096、.810.3616.116.88.7010-40.2810.2心墙土（含砾壤土）19.11.530.780.3120.116.44.5010-40.3511.6坝基土（含砾壤土）19.01.520.790.3417.317.02.2110-40.3010.9残坡积土（含砾壤土）19.01.520.770.3614.115.55.2110-40.3010.7强风化岩2.2/50304.5410-4/排水棱体2.110-33.6 其它建筑物地质条件及评价3.6.1 溢洪道工程地质条件及评价溢洪道依左坝肩山凹修凿而成，断面不规则，左侧岩质边坡较陡，局部存在掉块；进口及控制段底部为进库砂碎石路面，地基97、出露岩性主要为强风化板岩（Z1n），具中等透水性，承载力满足要求，但抗冲刷性较差。3.6.2 灌溉涵管地质条件及评价坝下涵管地基为强风化板岩，节理裂隙发育，具中等透水性，承载力满足要求。3.7 天然建筑材料3.7.1土料本工程附近无粘性土料，拟从水库下游3km的土岗坡地取土。土料场可开采面积达200m*100m，有用层厚度3.0m，储量约为6万m3，土料有用层裸露，剥离层体积较小，土料类型为砂砾岩风化残积土。所调查的土料场贮量完全满足要求。击实试验成果：最优含水量23.2%，最大干密度1.56g/cm；击实后土样力学指标：压缩系数0.25Mpa-1，压缩模量6.9Mpa，凝聚力为43.0KPa98、，内摩擦角为16.8；室内渗透系数K=5.62E-7cm/s。3.7.2块石料工程区内无块石料，可到彭泽县东升石料场购买，质量满足要求，运距30km。石料场现正在进行商业性开采，石料岩性为灰白色中粗粒结构的花岗岩，微风化，岩质坚硬，储量和质量均能满足技术要求。3.7.3砂砾料工程区内无砂料，可到东升砂场购买，运距30km。质量与储量能满足工程需要。3.8结论与建议1、本区属构造侵蚀低山丘陵地貌，山体较雄厚，区内山坡表面冲沟较为发育，但切割深浅不一。本区内气候湿润，植被发育，区内未发现大型滑坡、坍塌体等不良物理地质现象，库区岸坡较稳定。2、查江西省地震动参数区划图（2003年元月版），工程区地震99、动参数为0.05g，相应地震烈度为度，可不地震设防。3、水库地表水和地下水经水质分析，均属弱碱性淡水，地表水对砼无腐蚀性，地下水对砼具有弱腐蚀性，两者对钢结构具弱腐蚀性。4、坝体心墙土为含砾壤土，局部夹砾和碎石土，坝壳土为含砾壤土，均具中等压缩和透水性。坝体土填筑质量差，心墙土渗透系数不满足规范要求。5、坝基覆盖层主要为冲洪积含砾壤土，局部含砂；两坝肩主要为强风化板岩，均具中等透水性。由于坝基及坝肩清基不彻底，坝基存在浅层渗漏，右坝肩存在接触和绕坝渗漏。6、溢洪道地基主要为强风化板岩，左侧岩质边坡较陡，局部存在掉块，进口及控制段底部为进库砂碎石路面，地基承载力满足要求，但抗冲刷性能较差。7、涵100、管地基为强风化板岩，具中等透水性，承载力满足要8、工程所需天然建筑材料主要是风化料、碎石料、块石料，质量满足设计要求。总体评价：工程质量不合格。建议对坝体、坝基及坝肩进行防渗加固处理，对溢洪道衬砌加固处理，对坝下涵管进行拆除重建。4 工程任务和规模4.1工程概况林冲水库位于江西省彭泽县马当镇和团村，座落在长江流域太泊湖水系和团河上游，坝址中心地理位置坐标为：东径1164620，北纬295846，距彭泽县城区约35Km。坝址以上流域面积5.53km2，主河长3.74km，河道坡降6.47。总库容为115.8104m3，设计灌溉面积4000亩，实际灌溉面积2000亩。水库枢纽由大坝、溢洪道、灌溉涵101、管等建筑物组成，一座以灌溉为主，兼顾防洪、养殖的综合利用的小(一)型水利工程。4.2 枢纽工程现状及存在的主要问题4.2.1 枢纽工程现状1、大坝大坝坝型为粘土心墙坝，坝址附近取土填筑坝体，坝顶高程为68.70-69.46m，最大坝高15.5m，坝顶宽5.4-6.3m，坝顶长158.0m；上游坝坡坡比为1:2.6-1:3.4，块石护坡，风化缺失；下游坝坡坡比为1：3.0，在高程65.44m处设6m宽马道，无坡面排水沟系，下游坝脚排水棱体淤堵失效。2、溢洪道溢洪道位于大坝左坝肩，为开敝式，分别由进口段，控制段、泄槽段三部分组成，总长135.63m，无消能设施。进口段进口段长度为8.00mm，左侧102、为山体，右侧为左坝肩。控制段控制段长度为15.12m，底宽13.26m，底高程66.30m，为进库公路砂细石路面，两侧为山坡，未护砌。泄槽段m，宽窄不一，底部高程66.11-56.62m，左侧局部为浆砌石边墙，右侧无边墙。泄槽出口与下游河道连接蜿蜒曲折，过流断面较小，局部形成卡口，水流不畅。3、灌溉涵管涵管位于右坝端，长61.5m，内径为50cm预制砼圆管外包砼，未配筋，壁厚30cm；进口高程57.00m，出口高程56.39m，进口设斜拉启闭设施，工作平台高程73.19m，配15t手动螺杆启闭闭机。4、 其他设施水库无水、雨情观测和大坝安全监测设施；无管理房和上坝公路，进库公路路况差。4.2.103、2 工程存在的主要问题林冲水库工程建设标准低，施工质量差，存在较多隐患，长期以来，水库一直带病运行。根据现场检查、水库运行管理情况及本次工程复核结果，工程存在的主要问题：1、大坝坝顶高程不满足规范要求，心墙土渗透系数不满足规范要求，坝基存在接触渗漏，右坝肩存在绕坝渗漏，排水棱体出淤堵。2、溢洪道断面不规则，无底板，无消能防冲设施，溢洪道结构稳定不满足泄洪要求。3、坝下涵管为预制砼圆管外包素砼，涵管结构强度不满足要求；进口斜拉闸室砼局部剥蚀，斜拉闸门关闭不到位，出口漏水；启闭机老化，拉杆弯曲变形，不满足正常使用要求。4、水库无水、雨情观测和大坝安全监测设施；无管理房和上坝公路，进库公路路况差。4104、.2.3 大坝安全鉴定成果1、林冲水库按50年一遇洪水标准设计，500年一遇洪水标准校核。设计洪水位为68.21m，校核洪水位为68.84m，大坝设计坝顶高程应不低于69.59m。而现状大坝坝顶高程68.70-69.46m，大坝的坝顶高程不满足碾压式土石坝设计规范（SL2742001）要求。2、根据中国地震动参数区划图（GB18306-2001），林冲水库所在区域地震动峰值加速度小于0.05g，相应地震烈度为度，林冲水库枢纽工程各建筑物可不进行抗震安全复核。3、大坝清基不彻底，坝基存在浅层和接触渗漏，右坝肩存在接触和绕坝渗漏；坝体填筑质量差，下游坝面坡脚存在集中渗漏点，经现场注水和室内垂直试验105、，心墙土渗透系数不满足规范要求。4、通过渗流计算，大坝的浸润线位置偏高，坝体内的整体渗流不稳定，坝体土最大水平渗透坡降大于经验允许渗透坡降；在各种工况下，下游坝坡逸出段最大渗透坡降超出坝坡逸出段土体的临界渗透坡降；坝基最大渗流坡降大于坝基土的允许渗透坡降，下游坝坡及坝基产生渗透破坏的可能性较大。5、经过坝坡稳定复核，在各种工况下，大坝上、下游坡滑稳定安全系数满足规范要求。但从坝坡整体结构来看，上游坡不平整，局部凹陷，块石护坡不完整，局部风化缺失，有浪坎；下游坡面杂草、灌木丛生，局部有雨淋沟，坝脚排水棱体淤堵，这些因素都将对坝坡稳定不利。建议对大坝进行防渗加固处理，加高坝顶，整修上游坡及砼预制块106、护坡，下游草皮护坡，增设排水沟系，重建反滤排水体。6、溢洪道断面不规则，无底板，无消能设施，进口及控制段为进库细石路面；泄槽段左侧上部岩质边坡较陡，局部存在掉快，下部浆砌石边墙局部裂缝坍塌，边墙高度及稳定性不满足要求；右侧无边墙，对大坝左坝肩及坝脚产生冲刷影响；泄槽出口连接下游河道蜿蜒曲折，过流断面较小，泄洪时，阻断进库公路，并淹没下游两岸农田。建议对溢洪道控制段适当拓宽，加固控制段、泄槽段，修复和加高左边墙，新建右边墙和消力池，疏挖泄洪渠(河)，增设交通桥。7、坝下涵管为内置砼预制管外包素砼，结构强度不满足要求；进口斜拉闸室砼局部破损，闸门关不闭到位，出口漏水；启闭机老化，拉杆锈蚀弯曲，启闭107、不灵。建议对坝下涵管拆除重建，重建进口启闭设施，更换闸门和启闭设备。8、水库由一名专管员管理，简易水位尺观测水位，日常管理粗放；无雨情观测和大坝安全监测设施；无管理房和上坝公路，进库公路路况差。建议按规范要求配备相应的管理人员，新建管理房，增设水、雨情自动观测和大坝渗流观测设施，整修进库公路，切实加强工程日常管理。林冲水库已运行40多年，为当地经济和社会发展发挥了重要作用。但由于水库先天不足，工程质量较差，三大主体工程不同程度存在问题和病险。经本次大坝安全评价：防洪安全性和渗流安全性为C级，结构稳定：大坝为B级、溢洪道和涵管为C级。根据江西省水库大坝安全评价有关规定及分类标准，综合评定林冲水库108、大坝为三类坝。因此必须尽快对林冲水库大坝、溢洪道及坝下涵管进行除险加固处理，使其早日脱离险情，恢复正常运行，确保水库效益正常发挥和下游人民生命财产安全。4.3工程除险加固的必要性和任务林冲水库是一座以灌溉为主，兼顾防洪、养殖的综合利用的小(一)型水利工程。坝址以上流域面积5.53km2，主河长3.74km，河道坡降6.47。总库容为115.8104m3，设计灌溉面积4000亩，实际灌溉面积2000亩。水库地理位置重要，下游有彭泽县马当镇和团等4个自然村1300余人、2000余亩耕地及铜九铁路、彭湖高速公路等重要交通设施。水库一旦失事，将对下游人民生命财产及国家重要交通设施造成巨大损失。因而该水109、库的防洪作用十分重要，一直被列为彭泽县的重点防汛工程。为了充分利用水资源，发挥工程的经济效益，促进当地社会经济快速发展，保障下游人民群众生命财产及国家重要基础设施的安全。对水库工程进行除险加固是十分必要的。本次设计的加固主要工程任务：大坝粘土固化浆液防渗、内坡砼预制块护坡、外坡培土整坡、贴坡排水反滤层，溢洪道加固衬护，涵管拆除重建以及管理设施等。4.4 洪水标准林冲水库原设计标准为50年一遇设计，500年一遇校核。水库原设计正常蓄水位为64.50m(假设高程，下同)，相应库容73104m3，设计洪水标准为50年一遇，设计洪水位66.00m，校核洪水标准为500年一遇，校核洪水位67.70m，相110、应库容105104m3。考虑到水库地理位置重要，下游有彭泽县马当镇和团等4个自然村1300余人、2000余亩耕地及铜九铁路、彭湖高速公路等重要交通设施。林冲水库的防洪标按50年一遇设计，500年一遇校核进行工程设计标准。4.5洪水调节4.5.1溢洪道洪水流态型式判别根据林冲水库溢洪道测量结果，溢洪道控制段长15.00m，底板高程为66.30m，过流底宽13.30m。经试算，判定溢洪道泄流形式为堰流。4.5.2水库泄洪设施及调度原则根据林冲水库的现状情况，本阶段起调水位采用正常蓄水位为66.30m。泄流不考虑灌溉输水涵管参与泄洪，进行洪水调节由溢洪道承担，水库调洪的原则是：当水库超过正常蓄水位6111、6.30m时溢洪道自由泄洪，见表4.1，下泄流量曲线见图4.1。4.5.3泄洪能力林冲水库溢洪道现状为宽顶堰型式，堰顶高程为66.30m，泄流能力计算按溢洪道设计规范（SL2532000），并参考水工设计手册（6）（泄水与过水建筑物），泄流能力按宽顶堰公式计算。宽顶堰计算公式：式中：流量，m3/s；侧收缩系数，取=1-0.2*H/B； m流量系数，取m=0.34； B总净宽，13.30m；H0堰上水头，m；表4.1溢洪道泄洪能力计算成果表序号堰上水头库水位下泄流量1 066.30 0.00 2 0.366.60 3.28 3 0.666.90 9.28 4 0.967.20 17.04 5 1112、.267.50 26.24 6 1.567.80 36.67 7 1.868.10 48.20 8 2.168.40 60.74 9 2.468.70 74.21 10 2.769.00 88.55 图.4.2 溢洪道下泄流量曲线4.5.4洪水调节及成果调洪计算中，采用瞬时态法，公式如下：经调整写成演算方程式为：用作变量绘出q辅助线。式中 Q1，Q2计算时段初、末入库流量，q1，q2计算时段初、末溢洪道下泄流量，V1，V2计算时段初、末的库容，t计算时段。根据水库泄流能力及设计洪水过程，（具体过程见：表4.2表4.5林冲水库调洪演算过程表、图4.2图4.5）。表4.2 林冲水库500年一遇（P113、=0.2%）调洪演算过程表时间（h）入库流量（m3/s）下泄流量（m3/s）对应库容（万m3）库水位(m)00070.6266.30.54.10.1470.9766.331.515.42.557466.552.562.718.2484.3267.243.5112.453.37102.9468.234.588.978.44115.2768.814.8180.680.6115.868.845.564.277.1114.268.766.539.563.08107.6368.457.525.846.199.3468.058.520.833.8592.9467.729.51826.6489.0467.5114、110.515.221.7386.3167.3611.512.417.9384.1467.2312.59.614.6882.2367.1113.56.911.7580.446714.54.89.1178.7966.8915.54.47.1777.5266.8116.54.15.9676.6866.7517.53.75.1476.0966.718.53.44.5275.6366.6719.53.14.0475.2666.6520.52.73.6274.9266.6221.52.43.2474.666.622.522.8874.2966.5723.51.72.5473.9866.5524.51.3115、2.273.6766.5325.511.8873.3566.5126.50.71.5873.0366.4827.50.31.2872.766.4628.401.0172.3866.43图4.2 林冲水库500年一遇设计频率调洪过程图表4.3 林冲水库300年一遇（P=0.33%）调洪演算过程表时间（h）入库流量（m3/s）下泄流量（m3/s）对应库容（万m3）库水位(m)00070.6266.30.64.50.1971.0866.341.618.13.1774.5566.592.661.619.1984.8767.273.610451.39101.9768.184.680.773.25112.116、6868.694.8574.4874.48112.9968.715.658.170.8111.2868.636.635.457.5910568.337.623.742.1697.3267.958.619.231.1491.4967.659.616.624.5887.967.4510.614.120.185.3867.311.611.516.6383.3867.1912.6913.6781.6267.0813.66.410.9679.9566.9714.64.58.5278.4166.8715.64.16.7277.2166.7816.63.85.5976.4266.7317.63.54.837117、5.8666.6918.63.24.2675.4366.6619.62.93.8175.0766.6320.62.53.4174.7566.6121.62.23.0474.4366.5822.61.92.774.1366.5623.61.62.3973.8566.5424.61.32.0973.5666.52图4.3 林冲水库300年一遇设计频率调洪过程图表4.4 林冲水库50年一遇计算频率 调洪演算过程表时间（h）入库流量（m3/s）下泄流量（m3/s）对应库容（万m3）库水位(m)00070.6266.30.73.60.1771.0566.331.714.32.3673.8266.542.118、744.313.581.5167.073.774.335.8193.9867.784.758.751.28102.1668.195.0852.7152.71102.6268.215.74351.28101.9168.186.727.442.897.6567.967.717.432.0591.9767.678.714.123.687.3667.429.712.418.6184.5367.2510.710.615.2682.5767.1411.78.812.7181.0367.0412.77.110.5679.766.9513.75.38.6378.4866.8714.73.66.8577.366119、.7915.73.15.4276.366.7216.72.94.4875.5966.6717.72.73.8575.166.6318.72.53.474.7366.6119.72.23.0374.4266.5820.722.7274.1566.5621.71.82.4573.966.5522.71.52.1973.6666.5323.71.31.9573.4266.51图4.4 林冲水库50年一遇设计频率调洪过程图表4.5 林冲水库10年一遇计算频率 调洪演算过程表时间（h）入库流量（m3/s）下泄流量（m3/s）对应库容（万m3）库水位(m)00070.6266.312.90.271.166120、.34211.31.8373.366.5328.28.6878.5166.87445.621.7586.3267.3653731.0491.6267.655.532.3532.3592.1367.68628.231.7491.8167.66719.427.7889.6667.55812.1621.586.1867.3599.4815.9582.9867.16108.212.6180.9767.04117.210.3979.666.95126.28.7678.5766.88135.27.4477.766.82144.36.3276.9366.76153.35.376.2166.71162.34.121、3375.4866.66172.13.5574.8666.62181.9374.466.58191.82.6174.0566.56201.72.3373.7966.54211.52.173.5766.52221.41.973.3766.51231.21.7273.1966.49241.11.5673.0166.48图4.5 林冲水库10年一遇设计频率调洪过程图综上可得出林冲水库调洪演算成果见表4.6表4.6 调洪演算成果表洪水标准洪峰流量起调水位H(m)调洪最高水位H(m)相应库容最大下泄流量P(%)Qm(m3/s)(万m3)qm(m3/s)0.20%112.466.368.84115.880122、.590.33%10466.368.7111374.482%74.366.368.21102.652.7110%45.666.367.6892.132.33由上表可知：水库校核(P=0.2%)洪水位68.84m，总库容为115.8万m3，此时下泄流量为80.59m3/s；设计（P=2.0%）洪水位68.21m，相应库容102.6万m3，相应下泄流52.71m3/s。4.6水库抗洪能力复核林冲水库正常高水位66.30m，溢洪道净宽13.30m，控制段板底高程66.30m，经调洪演算，校核洪水位（P=0.2%）为68.84m，设计洪水位（p=2.0%）68.21m，库区多年平均最大风速17.00m123、/s。根据水利部颁布的水利水电工程等级划分及洪水标准（SL252-2000）规定：林冲水库大坝设计洪水标准采用50年一遇，校核洪水标准采用500年一遇，根据碾压式土石坝设计规范（SL274-2001）中的规定，分别计算大坝需要的坝顶超高，大坝坝顶超高按下式计算：y=R+e+A式中：e最大风壅水面高度，m；A安全超高；正常运用情况取A=0.5m，非常运用情况取A=0.3m。R最大波浪在坝坡上的爬高，m；(1)平均波高及平均波长根据规范SL274-2001，波浪波高h2%林冲水库平均波长Lm采用采用莆田实验站公式： ， 其中式中：Lm平均波长(m)，Tm平均波周期(s)，D风区长度，m； 经计算得124、D=437mW计算风速，m/s。根据规范正常运用情况W=1.5Vmax。非常运用情况W=Vmax。(2)风壅水面高度 (A.1.10)式中：K综合摩阻系数，K=3.610-6；风向与水域中线的夹角，=0；(3)平均波浪爬高 (A.1.12-1)式中：m斜坡的坡度系数；现状坡度系数m3.14 K斜坡的糙率渗透性系数，现状情况下迎水面为杂草和灌木从根据表A.1.12-1查得草皮时K=0.85Kw经验系数，按表A.1.12-2查得。hm、Lm平均波高、波长（m）；对于4级土坝，设计波浪爬高取累积频率为5%的爬高值R5%，即R=R5%=1.84Rm。大坝顶超高计算结果和坝顶高程计算值见表4.7。表4.125、7 大坝顶高程复核计算表洪水频率洪水位壅水高e（m）爬高5%（m）安全加高A（m）所需坝高高程（m）现状坝顶高程（m）P=0.2%68.840.00290.4510.369.5968.7069.46P=0.33%68.710.00300.4500.369.46P=2 %68.210.00690.7770.569.49P=10 %67.680.00720.7760.568.96“山区、丘陵区水利水电工程永久性水工建筑物洪水标准重现期”的相关规定，同时结合实际情况林冲水库选择设计洪水标准为50年一遇，校核洪水标准为500年一遇，近期非正常运用洪水标准采用300年一遇。由表4.7可以看出，当林冲水库126、遭遇设计（P=2%）和校核（P=0.2%）洪水时，水库大坝的坝顶高程不满足防洪标准要求。4.7下游泄洪河道的防洪能力溢洪道出口与下游河道连接蜿蜒曲折，过流断面较小，局部形成卡口，水流不畅，每次泄洪均对河岸产生冲刷，进库公路、下游农田均会受淹，河道防洪能力不满足泄洪要求。5 工程建筑物除险加固设计5.1 设计依据5.1.1 工程等级及建筑物级别林冲水库总库容115.8104m3，根据水利水电工程等级划分及洪水标准（SL252-2000）和防洪标准（GB50701-94）规定，林冲水库属于小（一）型水库，水库枢纽工程等级为等，永久建筑物为4级，次要建筑物及临时建筑物为5级。其相应运用的洪水标准见表127、5.1。林冲水库防洪标准复核，根据现行规范的要求防洪标准采用50年一遇洪水设计，500年一遇洪水校核，设计洪水位为68.21m（黄海高程、下同），相应库容102.6104m3；校核洪水位为68.84m，相应库容115.8104m3。表5.1 建筑物级别及洪水标准表 运行情况建筑物 级别洪水重现期（年） 备注正常运用(设计)非常运用(校核)大坝450500溢洪道450500灌溉输水涵管450500消能防冲520消力池临时建筑物555.1.2 设计基本资料5.1.2.1 特征水位及流量校核洪水位（P=0.2%） 68.84m设计洪水位（P=2%） 68.21m正常蓄水位 66.30m死水位 57.128、00m校核洪水位时溢洪道下泄流量（P=0.2%） 80.59m3/s设计洪水位时溢洪道下泄流量（P=2%） 52.71m3/s5.1.2.2 主要水文及气象参数初设阶段经复核，主要水文及气象参数成果如下：多年平均降水量 1430.1mm多年平均气温 18.1极端最高气温 40.5极端最低气温 -12.1。多年平均蒸发量 1587.2mm年平均相对湿度 795.1.2.3 工程地质及水文地质详见林冲水库除险加固工程地质勘察报告（初步设计阶段），工程地质及水文地质章节。5.1.2.4 地震据中国地震动参数区划图(GB18306-2001)及2003年江西省建设厅、地震局江西省地震动参数区划图（20129、03年元月版），本区区域地震基本烈度为度，地震动参数为0.05g。5.1.2.5 天然建材本工程拟从水库下游约3km的土岗坡地取土。土料场可开采面积达200m*100m，有用层厚度3.0m，储量约为6万m3，土料有用层裸露，剥离层体积较小，土料类型为砂砾岩风化残积土。其物理力学性质指标满足碾压式均质土坝土料的质量技术要求。工程区内无砂、石料，可到彭泽县东升砂、石料场购买，运距30km。交通方便，质量与储量能满足工程需要。5.1.2.6 建筑物抗滑稳定安全系数各建筑物抗滑稳定安全系数见表5.2。表5.2 抗滑稳定安全系数建筑物正常运用非常运用 备注大坝1.151.05采用瑞典圆弧法计算1.151130、.05按挡土墙模型计算溢洪道边墙、泄槽底板1.151.05按抗剪强度公式计算坝下涵管1.151.05按抗剪强度公式计算5.1.2.7设计参考资料（1）资料及文件：江西省九江市林冲水库大坝安全鉴定报告（景德镇市赣皖土木工程规划设计有限责任公司，2014年11月）；江西省九江市林冲水库大坝安全鉴定报告书（景德镇市赣皖土木工程规划设计有限责任公司，2014年11月）；江西省九江市林冲水库工程地质勘察报告（初设阶段）（核工业鹰潭工程勘察院景德镇分院，2014年11月）；关于江西省重点小（一）型病险水库除险加固工程初步设计复核办法的通知（江西省水利厅赣水管字2008020号，2008年1月）。（2）设计131、技术规范及依据本次设计依据的主要技术标准及规程规范有：防洪标准（GB50201-2014）水利水电工程等级划分及洪水标准（SL252-2000）水利水电工程初步设计报告编制规程（DL5021-93）水工砼结构设计规范（DL/T5057-1996）水工建筑物荷载设计规范（DL5077-1997）溢洪道设计规范（SL253-2000）水利水电工程进水口设计规范（SL285-2003）碾压式土石坝设计规范（SL274-2001）5.2 除险加固工程总体布置根据工程存在的问题，安全鉴定的成果、建议及有关工程设计标准和规范规程，拟对本工程采取以下措施进行除险加固：（一）大坝大坝采用粘土固化浆液防渗，墙顶132、高程68.84m，墙底部深入强风化岩不小于1.0m，最大墙高17.10m；整修坝顶，坝顶高程整修至69.60m，宽4.0m，长163.0m，设15cm厚C20砼路面；上游坡1:2.50，从固脚顶50.60m至66.60m采用预制块护坡，66.60至坝顶采用草皮护坡；下游坡整坡，坡比为1:2.5，设6m宽的二级平台，高程为65.50m，贴坡排水体顶59.50m以上采用草皮护坡。大坝上下游坡面与两岸交线处及二级平台各设一条岸坡排水沟，排水沟断面尺寸为0.30.3m。鉴于原下游坝脚反滤棱体淤堵，本次加固设计重建贴坡反滤排水体，其顶高程59.50m，外坡1:2.5，排水体块石层厚40cm，以下分别设2133、0cm厚碎石和20cm厚中粗砂反滤层，在排水体脚设纵向排水沟，排水沟下游设量水堰。（二）溢洪道1、进口段进口段(桩号0-00210+000)，长21.00m，底高程,66.0066.30m，底板采用0.20m厚C20砼衬护，两侧为重力式C20砼挡墙。底板与边墙间设置纵向缝，缝中用沥青杉板填缝。2、控制段控制段(桩号0+0000+015)，长15.00m，底宽13.30m，底板底高程66.30m，采用0.30m厚C20砼衬护，两侧边墙采用重力式C20砼挡墙。砼堰体与上、下游段及边墙均设置伸缩缝，沥青杉板分缝，缝宽20mm。控制段上设置宽2.30m的交通桥。3、泄槽段泄槽段（桩号0+0150+10134、0.3），长85.3m，底板高程66.3057.44m，底板为0.30m厚C20砼，两侧边墙采用重力式C20砼挡墙。泄槽段桩号0+051.10+064，宽度由13.30m渐变为11.0m。整个泄槽段分三段纵坡下泄洪水，分别为1:9、1:6、1:15。4、消力池段消力池段（桩号0+100.30+114.3），长14.00m，底板高程55.94m，消力坎高度为70cm，宽度为11.00m，底板为0.30m厚C20砼，两侧边墙采用重力式C20砼挡墙，接下游渠道高程为56.64m。（三）输水建筑物加固林冲水库输水建筑物为坝下涵管，涵管运行四十年左右。针对涵管存在的主要问题，本次设计拆除重建坝下涵管。输135、水建筑物由箱涵和垂直启闭设施组成。平涵进水口高程为57.00m，为现浇C25钢筋砼箱涵结构，净空尺寸为0.81.20m(宽*高)，全长65.80，单根管长9.1m，用紫铜片止水。管身下垫0.10m厚C10砼垫层，壁厚0.3m，底坡I=0.01。出口消能段底板采用C20砼，边墙采用C20砼结构。垂直启闭设施设计：铸铁闸门净空尺寸0.8*1.2m(宽*高)，进口底板高程57.00m，采用二期C25砼埋设铸铁闸门框。启闭机房高程为69.60m，由工作桥连接到坝顶。（四）管理设施布置大坝安全观测设施和水、雨、汛情观测设施；新建管理用房；配备通讯、交通工具；改善进坝道路交通条件，修建混凝土防汛公路3km136、；划定水库保护范围。5.3大坝除险加固设计5.3.1大坝防渗加固设计方案5.3.1.1防渗加固方案一、 大坝现状坝体底部直接座落在坝基冲积含砾粉质壤土之上。大坝心墙土和坝壳土分别由含少量砾粉质壤土土和砾质粉质壤土组成，局部含碎石土，填筑质量较差，均具中等压缩性和透水性。坝基土属中等透水性，坝基存在浅层渗漏。据室内土工试验资料，坝体填筑土的物理力学性质指标成果统计见表3.5.1。根据土工试验及现场试验成果，对坝体各土层的主要地质参数建议值如下：表5.4 大坝工程各土层及岩体地质参数建议值土 层工程地质参数建议值deav1-2CK允许坡降Ipg/cm3g/cm3-MPa-1KPaocm/sJ/坝壳137、土（含砾粉质壤土）18.51.490.810.3616.116.88.7010-40.2810.2心墙土（含少量砾的粉质壤土）19.11.530.780.3120.116.44.5010-40.3511.6坝基土（含砾粉质壤土）19.01.520.790.3417.317.02.2110-40.3010.9残坡土（含砾壤土）19.01.520.770.3614.115.55.2110-40.3010.7强风化岩2.2/50304.5410-4/排水棱体2.110-3二、 防渗加固1、坝体及坝基根据林冲水库的实际，结合我国现阶段土坝坝体加固处理方法及施工手段，对大坝坝体及坝基防渗加固措施考虑的加138、固措施主要有：粘土固化浆液心墙、冲抓套井回填粘土防渗心墙和坝身射水造砼防渗心墙+帷幕灌浆等多种方案。以下对粘土固化浆液心墙、冲抓套井回填粘土防渗心墙、坝身射水造砼防渗心墙+帷幕灌浆三种方案防渗处理措施进行比较。（1）粘土固化浆液心墙1、坝体采用粘土固化浆液心墙防渗，钻孔位置选择在老心墙断面，心墙深度深入强风化岩内不小于1.0m。防渗范围粘土固化浆液灌浆防渗顶高程取68.84m，灌浆孔深入坝基覆盖层不小于1.5m，采用单排布置，防渗范围整个坝段，向右坝端延长10m。墙体材料及防渗墙厚度本次灌浆浆液材料为粘土、水泥、固化剂、和水。粘粒（即粒径小于0.005mm）含量应大于25%和塑性指数不小于15139、；水为水库内无污染水；水泥采用PO42.5普通硅酸盐水泥；添加剂为HXNY901型特种粘土固化剂。单排布孔，孔距125cm，分三序施工，施工顺序为：-序孔。灌浆浆液喷射半不小于75cm，防渗墙厚度不小于0.83m，防渗墙渗透系数不大于110-5cm/s。根据渗流计算结果，心墙最大渗透坡降Jmax1.63J= 68墙厚满足设计要求。防渗心墙施工工艺流程施工程序为：坝顶清理平整布孔安机制浆钻孔灌浆质量检查。施工时先将坝顶清理平整，分-序造孔时，先灌1、5孔，再灌2、4号孔，再灌3号孔，以此顺序，进行钻孔灌浆。灌浆应符合SL6L-94水工建筑物水泥灌浆施工基础规范规定，采用自上而下灌浆法，以5m为一140、段次，钻至孔深后进行捞渣洗孔，直至回水清静时止。射浆管距孔底小于50cm，灌浆压力由现场实验确定，设计初步拟定坝体灌浆压力为0.150.2Mpa,基岩灌浆压力为0.30.5Mpa,灌浆应尽快达到设计压力，持续10分钟后便可停灌，浆液浓度由稀到浓，逐级变快，最后以浓浆收灌。粘土固化浆液心墙技术方案特点利用粘土作为浆液，大大降低材料成本。该方案施工简单，工效高，且相对冲抓，不会出现塌孔等问题，钻孔可根据需要进入岩层内，有效处理接触带渗漏。工程量本方案粘土固化浆液总进尺2260.61m。（2）冲抓回填粘土心墙在坝轴线上抓孔到坝身底部强风化层，回填粘土夯实，套孔施工，在整个坝轴线上形成连续的防渗墙。按141、规范要求，取设计墙顶高程为68.84m。底部至坝基覆盖层以下1.5m。冲抓回填心墙体材料防渗墙体材料为粘土，要求K1E-5cm/s，在夯实时保证在最佳的含水量下进行。防渗墙厚度采用公式TH/J；式中：T设计墙厚m；H板墙两侧的承受的最大水头差；J防渗墙的允许比降，J=7。TH/J=11.4/7=1.62在坝身中间抓孔直径1.1m，孔距0.80m，采用双排孔，设计有效墙厚1.68m。主要工程量本方案冲抓回填粘土心墙总进尺4521.23m。（3）射水造砼防渗心墙+帷幕灌浆坝体采用射水造砼防渗心墙+帷幕灌浆，钻孔位置选择在老心墙断面，灌浆深度深入强风化岩内不小于1.0m。墙厚0.22m。墙体材料及防142、渗墙厚度采用C20砼墙，厚为22cm。施工工艺流程射水造砼防渗心墙原理是利用泥浆水高速射流的冲击力破坏砂、土层结构，水砂土混合将泥砂带出地面，同时，利用卷扬机操纵成型器上下反复冲击，由其下沿刀具切割破坏土层，并修建孔壁，孔中泥浆固壁，形成断面为矩形的槽孔，采用常规的水下砼直管浇筑法，建成塑性砼单槽板，并利用成型器侧向特殊装置功能将单槽板二侧泥皮冲洗干净，从而使单槽板之间牢固地连接成地下砼连续墙。主要技术参数墙体防渗系数：K1.010-6m/s；墙体厚度：t=0.22m；墙体深度：防渗心墙设计深度既要满足防渗要求，又要做到经济合理和便于施工，选定全封闭式深墙设计，要求墙底深入强风化基岩不小于1.143、0m。砼配合比：水灰比为0.69，砼坍落度控制在1822cm，砼扩散度控制在3544cm。主要建材要求：水泥采用32.5级普通硅酸盐水泥，卵石粒径为1020mm，砂料为中粗砂，造浆粘土要求塑性指数大于20，粒径小于0.005mm的粘粒含量在50%以上，含砂量小于5%。固壁泥浆比重为1.11.3，粘度为1525s，槽孔内泥浆面应高于地下水位18.0m以上，并不得低于孔口高程0.30.5m以上。防渗墙抗压强度为1020MPa。孔斜率不大于1/300。工程量本方案砼防渗心墙1793.33m2，泥浆663.56m3。5.3.1.2 防渗方案比较对上述三种防渗方案进行防渗效果、施工条件、工程造价等技术、144、经济性能比较的具体内容详见下表5.4。根据技术、经济情况进行方案比较，粘土固化浆液心墙方案优于其他方案。表5.4 大坝防渗方案比较表序号方案项目防渗方案备注粘土固化浆液心墙冲抓套井回填粘土心墙射水造砼防渗心墙+帷幕灌浆1施工方法钻孔，灌浆，孔桩孔桩连接，形成连续心墙冲抓钻孔、回填黏土。孔桩连接，形成连续心墙2主体工程量粘土固化浆液总进尺2260.61m冲抓套井防渗墙总进尺4521.23m砼防渗心墙1793.33m2，泥浆663.56m33防渗建筑工程费51.99万元88.16万元53.26万元4施工条件工期较短，受气候影响小，施工导流工程量小水库水位高时，难以保证回填粘土的质量。水库高水位时，145、可以采用泥浆固壁正常施工。5工程效果及优缺点利用粘土作为浆液大大降低成本，工效高，干扰小，施工工期短，推荐采用。施工方便，整体性好，造价最高，坝体结构设计较其他方案最不合理。，但受气候影响较大施工复杂，质量不好控制整体性好，造价较高，坝体结构设计较其他方案更合理。5.3.1.3防渗方案确定根据渗流计算成果及地勘资料，并经过技术、经济方案的比较，本工程采用粘土固化浆液防渗心墙的防渗处理措施。5.3.1.4坝脚反滤排水设计根据地勘报告反映和现场检查得知大坝下游排水棱体淤堵，失去反滤功能。本次加固处理对下游坡培坡平整后，在下游坝脚重建贴坡反滤排水体。贴坡反滤层顶高程的确定：根据渗流计算成果，当正常蓄146、水位为66.30m，设计洪水位为68.21m，校核洪水位为68.84m时，各种工况下大坝渗流出逸点高程为57.6058.65m，因此确定反滤层顶高程为59.50m。新建贴坡反滤排水棱体长130m，设计顶宽2.00m，顶高程59.50m，边坡1:2.5。在其内坡及底面分别设置一层20cm厚的中粗砂和20厚的卵石垫层，最后为40cm干砌块石。为了便于下游坝坡排水在排水棱体脚下游布置一条纵向截渗排水沟，排水沟底宽0.5m，深0.5m，排水沟采用Mu10水泥砖砌边墙，M101:3水泥砂浆抹面。祥见设计图。5.3.2大坝坝坡及坝顶设计5.3.2.1护坡设计林冲水库大坝上游坝坡护坡不完整，护坡块石缺失，风147、化严重，砌筑凌乱；下游坝坡不规则。在长期运行过程中受浪冲淘刷作用或库水骤降时，坝体中的地下水所产生的动水压力及孔隙压力作用，从而导致护坡体底部细颗粒土体被浪淘刷或被动水压力消散而带出，使坡面形成水沟。现今，坡面凹凸不平，具有沉陷、隆起现象严重，将直接影响大坝上游坡的稳定性。1、护坡设计经现场检查大坝上游护坡不完整，块石风化、缺失、粒径偏小，并普遍存在错位扰动情况，因此本次拟对上游坡面进行全面防护。护坡考虑干砌石和砼预制块两种型式进行比选。（1）砼预制块护坡（方案I）方案I为正六边形砼预制块护坡，砼强度为C15，边长0.3m，根据规范(SL2742001)，预制砼护坡板厚为：式中：系数，装配式护148、面板，取K=1.1b沿护坡板向长度，b=3.0m（分缝间距）c砼密度，取k=2.4t/m3w水密度，取w=1.0t/m3hp累计频率为1%的波高Lmm护坡坡率经计算，参照其他工程经验及满足施工要求，正六边形砼预制块护坡取t=0.10m，护坡下设置0.1m厚的砂砾石垫层。（2）干砌块石护坡（方案II）护坡厚度按碾压式土石坝设计规范中A.2.1-1公式计算： ，式中：D块石在最大局部波浪压力作用下所需的直径（m）；D50石块平均粒径（m）；Kt随坡率变化的系数，根据规范取Kt=1.4；w水的密度，取w=1.0t/m3；k石块的密度（t/m3），取k=2.3t/m3；m坡率，；hp累计频率为5%的波149、高t最大块石护坡厚度（m）；根据大坝上游护坡计算结果，按干砌块石护坡的构造要求及施工技术要求，取干砌块石护坡厚t=0.4m，块石平均粒径D=0.3m，又根据规范SL2742001要求，干砌块石护坡下需设置一层0.2m厚的砂卵石垫层。（3） 方案比较选择两方案工程量及造价比较结果列于表5.3。表5.3 不同护坡方案单位面积造价比较表序号方案项目护坡方案备注C15砼预制块护坡干砌块石护坡1施工方法批量生产，规格标准，且便于铺设，施工速度快选料难以严格控制，施工速度慢2主体工程量C15砼预制块351.9m3干砌块石1407.6m33工程费19.9万元21.6万元4工期85天111天5工程效果及优缺点150、平整、美观、经久耐用块石在水流冲刷下易风化从表5.31中比较结果可知，干砌块护坡（方案一）单位护坡面积造价为153.77元，砼预制块护坡（方案二）单位护坡面积造价为515.14元，由此可见，两种护坡方案砼预制块护坡单价稍低于干砌块护坡。从技术角度看，上述两种方案均可行。从施工方面看，砼预制块可场外批量生产，规格标准，且便于铺设，施工速度快；而块石护坡对块石选料难以严格控制，施工速度慢。从使用效果看，块石在水流冲刷下易风化，而砼预制块更经久耐用，使用期限更长。而且，砼预制块护坡坝面较平整、美观，今后的水库旅游开发相适应。经综合考虑，本次加固设计择优选取C15砼预制块护坡为大坝上游主要护坡方案，利151、用原干砌块石固脚。上游坡坡比按设计整修至1：2.5。块石固脚顶高程58.00m至66.60m高程（正常蓄水位以上0. 3m）采用10cm厚C15砼预制块护坡，下设10cm厚砂碎石垫层；66.60m高程以上采用草皮护坡。下游坝坡按现状整坡，坡比1：2.50，采用草皮护坡。下游坡面59.50m高程以下在原贴坡块石基础上增设20cm厚中粗砂、20cm厚碎石、40cm厚块石贴坡反滤排水体。5.3.2.2坝顶设计1、坝顶高程及顶宽的确定：根据第四章坝顶高程复核结果，设计坝顶高程应为69.60m，现状坝顶高程68.7069.46m，坝顶高程不满足要求，采用填土加高坝顶。2、坝顶构造设计坝顶宽4.0m，坝顶152、长163m，坝顶设置净宽3.5m砼路面，砼强度等级为C20，厚15cm，下设10cm厚碎石垫层，路面向上游侧设1%的横坡排水。两侧各设15cm厚的C20砼或花岗岩条石路肩。5.3.2.3坝坡排水设计（1）下游坡设置纵、横向排水沟。纵向排水沟设置于马道顶内侧和坝脚，断面尺寸分别为0.30.3m和0.50.5m。在坡面与两坝肩交线处各设一条横向排水沟，横向排水沟断面尺寸为0.30.3m，纵、横向排水沟相互连通。排水沟边墙采用水泥砖砌筑，2cm厚M10水泥砂浆抹面，底板采用C15砼。（2）上游坡上游仅在坡面与坝肩交线处各设一条横向排水沟，排水沟过水断面尺寸0.30.3m，边墙采用水泥砖砌筑，2cm厚153、M10水泥砂浆抹面，底板采用C15砼。5.3.3大坝稳定复核(大坝加固后渗流及坝坡稳定复核)5.3.3.1大坝渗流分析及计算（一）计算断面根据大坝实际运行中出现的情况、设计大坝断面、地质报告并结合观测资料分析，地质1-1断面，无论是大坝的高度，还是上下游的宽度都是最大断面，所以大坝选择最大断面（地质1-1断面）作为渗透稳定计算典型断面，见图5.1。（二）渗透系数及允许坡降本次渗流计算分析，大坝断面的渗透分区是以林冲水库地勘资料和设计图为基础。依据地勘揭露和土工试验成果，选取的断面大坝分为5个渗透区，各分区的渗透系数取值见表5.5。表5.5 典型断面分区渗透系数取值表表土 层工程地质参数建议值d154、eav1-2CK允许坡降Ipg/cm3g/cm3-MPa-1KPaocm/sJ/坝壳土18.51.490.810.3616.116.88.7010-40.2810.2心墙土19.11.530.780.3120.116.44.5010-40.3511.6坝基土19.01.520.790.3417.317.02.2110-40.3010.9强风化岩2.2/50304.5410-4/排水棱体2.110-3坝体填筑土为含砾壤土，各部位的允许渗透坡降值，由有关土工试验指标计算出，没有试验指标的参考有关经验数据或类似工程经验。坝壳土的允许渗透坡降取0.28，坝体心墙含砾壤土的允许渗透坡降取0.35，坝基土155、的允许渗透坡降取0.30。浸润线在下游坝坡逸出，坝坡逸出点的临界渗透坡降可按下式计算：JcJc：坝坡逸出点临界渗透坡降r1：土料的浮容重r：水的容重：土料的内摩擦角（建议值为16.8）：下游坝坡坡角C：土料的凝聚力（建议值为16.93kpa）根据经验，在浸润线逸出点处土料的内摩擦角和凝聚力可取试验值的1413。计算可得坝坡逸出点的临界渗透坡降为0.283。（三）计算模型及程序说明大坝渗流复核计算采用理正公司开发的土石坝二维渗流有限元计算程序水工渗流计算程序，该程序适用于不规则边界的各向异性渗流场，能有效解决各类土石坝的复杂渗流状况的渗流分析问题，程序的求解方法是基于三角形单元的有限元法。（四）156、渗流计算工况据中国地震动参数区划图(GB18306-2001)，坝址区地震动峰值加速度小于0.05g，区域稳定性较好，可不进行抗震安全复核。按照碾压式土石坝设计规范SL2742001的规定，土石坝渗流计算应考虑水库运行中出现的各种不利条件，因此大坝现状渗流复核计算水位组合分正常情况、设计情况和校核情况三种工况。（1）正常情况：正常蓄水位66.30m，相应下游水位取下游排水沟水面高程54.00m，大坝形成稳定渗流期的渗流计算。（2）设计情况：库水位为设计洪水位68.21m，相应下游水位取下游排水沟水面高程54.00m，大坝形成稳定渗流期的渗流计算。（3）校核情况：因校核洪水位68.84m，相应下157、游水位取下游排水沟水面高程54.00m，大坝形成稳定渗流期的渗流计算。根据林冲水库防洪标准安全复核的结果，林冲水库特征水位为：正常蓄水位为66.30m，设计洪水位为68.21m，校核洪水位为68.84m。各种计算工况时的下游水位变幅值较小，故计算时认为大坝下游水位为不变值。大坝取下游最高水位为54.00m。 （五）渗流计算结果按选定的渗透系数分区及边界条件对三种运行工况进行渗流计算，可得各工况下大坝各典型计算断面的渗流流网及单宽渗流量，渗流计算结果见表5.6，三种工况下的大坝渗流流网分别见图5.2-5.4。表5.6 设计大坝典型断面渗流复核计算成果断面计算水位下游坝坡出逸坝体内最大渗透坡降下游158、坝坡出逸点位势计算单宽流量（m3/d*m）上游水位(m)下游水位(m)逸出点高程(m）逸出点渗透坡降逸出段渗透坡降坝基最大渗透坡降1-168.8454.4058.560.2560.3160.281.6334%0.3568.2154.4058.190.2480.2970.271.5226%0.2966.3054.4057.600.2250.2850.251.3422%0.17图5.1 林冲水库渗流计算典型断面图图5.2 林冲水库渗流计算成果图（正常水位）图5.3 林冲水库渗流计算成果图（设计水位）图5.4 林冲水库渗流计算成果图（校核水位）5.3.3.2大坝加固后坝坡稳定复核（1）计算断面的选择159、根据大坝实际运用中出现的情况、设计大坝断面和地勘报告，大坝坝中与左右坝端填筑土料差异较小，因此设计坝坡抗滑稳定分析按坝中（地质1-1断面）进行计算。大坝现状坝坡稳定分析计算典型断面示意图见图7.1。（2）计算工况计算工况分正常运用和非常运用两种情况。正常运用工况：库水位为设计洪水位68.21m及正常蓄水位66.30m时大坝形成稳定渗流期的下游坝坡的抗滑稳定计算；上游水位由正常高水位66.30m降至死水位57.0m大坝形成非稳定渗流期的上游坝坡的抗滑稳定计算。非常运用工况：校核水位为68.84m时大坝可能形成稳定渗流期的下游坝坡的抗滑稳定计算；上游水位由校核洪水位68.84m降至正常高水位66.160、30m时大坝形成非稳定渗流期的上游坝坡的抗滑稳定计算。该坝已运行四十多年，故不作施工期稳定计算。（3）计算方法按照碾压式土石坝设计规范SL2742001的规定，现状坝坡稳定计算分别按计及条块间作用力的简化毕肖普法和不计及条块间作用力的瑞典圆弧法，稳定渗流期采用有效应力法对下游坝坡进行稳定计算，水位降落时分别采用有效应力法和总应力法对上游坝坡进行稳定计算。（4）计算参数的选取根据碾压式土石坝设计规范SL2742001的规定，对3级大坝应采用三轴试验测定土的抗剪强度指标，但受条件限制，坝体填土的抗剪强度指标采用了直接剪切试验。林冲水库已运行40余年，坝体固结已基本完成，因此在稳定分析中，总应力强度161、指标选用直剪试验的饱和固结快剪指标较为合适；有效应力强度指标则应取用直剪试验的慢剪指标。表5.7 大坝坝体分区材料物理力学指标断面土层物理力学指标湿密度（g/ cm3）干密度（g/ cm3）C(Kpa)（）0+145桩号(地质1-1断面)坝壳土1.851.4916.116.8心墙土1.911.5320.116.4坝基土1.901.5217.317.0强风化板岩2.2/5030贴坡反滤体/45坝体材料物理力学指标的选用：根据前面选用的计算方法要求，坝体填土的抗剪强度指标采用小值平均值，密度指标采用算术平均值，无试验资料的其它材料的有关指标根据类似工程按经验取值。根据土工试验成果及地质报告，坝轴线162、与上、下游坝坡土体的抗剪指标较为接近，坝轴线土体心墙特征不明显，设计采用的大坝现状边坡稳定计算各典型计算断面各分区材料的物理力学指标见表5.5。根据中国地震动参数区划图（GB183062001），坝址区地震动峰值加速度小于0.05g，可不进行抗震安全复核。（5）计算结果本工程采用北京理正软件设计院开发的理正边坡稳定验算系统（5.11版）由微机进行计算。设计大坝各典型断面的坝坡稳定计算成果详见表5.8，图5.6-5.115。表5.8 设计大坝坝坡稳定复核计算成果表计算工况坝坡计算方法瑞典圆弧法简化毕肖普法正常运用正常蓄水位66.30m、下游水位54.00m，形成稳定渗流下游坡1.3301.453163、设计洪水位68.21m、下游水位54.00m，形成稳定渗流1.2671.404上游水位由正常高水位66.30m降至死水位上游坡1.6922.226规范要求最小安全系数1.101.25非常运用校核洪水位68.84m、下游水位54.00m，形成稳定渗流下游坡1.2301.381上游水位由校核洪水位68.84m降至正常高水位上游坡1.5552.202规范要求最小安全系数1.051.15通过上表可知，加固后大坝坝坡可以维持稳定，达到了设计目的。图5.5 林冲水库边坡稳定性计算典型断面图图5.6 正常水位下游边坡稳定性计算成果图（瑞典圆弧法）图5.7 设计水位下游边坡稳定性计算成果图（瑞典圆弧法）图5.164、8 校核水位下游边坡稳定性计算成果图（瑞典圆弧法）图5.9 校核水位降至正常水位上游边坡稳定性计算成果图（瑞典圆弧法）图5.10 正常水位降至死水位上游边坡稳定性计算成果图（瑞典圆弧法）图5.11 正常水位下游边坡稳定性计算成果图（毕肖普法）图5.12 设计水位下游边坡稳定性计算成果图（毕肖普法）图5.13 设计水位下游边坡稳定性计算成果图（毕肖普法）图5.14 校核水位降至正常水位上游边坡稳定性计算成果图（毕肖普法）图5.15 正常水位降至死水位下游边坡稳定性计算成果图（毕肖普法）5.3.4大坝观测林冲水库目前无大坝观测设施，观测项目不能满足规范要求，根据土石坝安全监测技术规范（SL6094165、）的规定，结合该坝目前安全监测的实际情况，本次设计拟建立渗流量观测和上下游水位观测。（1）渗流量观测 在大坝下游坝脚集渗排水沟处设一个三角量水堰。（2）上、下游水位监测上游库水位在上游坝坡上和溢洪道进水口闸墩上各设一组搪瓷水位标尺。（3）巡视检查和数据获取巡视检查是安全监测的重要环节，应定期由熟悉工程并具有实践经验的工程技术人员负责进行。巡视检查分为加固期人工巡视检查和运行期人工巡视检查。加固期检查一般每月24次，运行期初期巡检一般每星期25次，移交后正常运行期可逐步减少次数，但每月不宜少于1次。每年在水库汛前、汛后以及发生有感地震后必须作巡视检查。各项数据的获取必须定出机制，有专人定时量测，166、及时记录，妥善保存。5.4 溢洪道加固设计5.4.1 工程概况及存在问题（一）溢洪道现状溢洪道位于大坝左坝肩，为开敝式，分别由进口段，控制段、泄槽段三部分组成，总长135.63m，无消能设施。进口段长度为8.00mm，左侧为山体，右侧为左坝肩。控制段长度为15.12m，底宽13.26m，底高程66.30mm，宽窄不一，底部高程66.11-56.62m，左侧局部为浆砌石边墙，右侧无边墙。泄槽出口与下游河道连接蜿蜒曲折，过流断面较小，局部形成卡口，水流不畅。（二）存在的主要问题溢洪道断面不规则，无底板，无消能设施，进口及控制段为进库细石路面；泄槽段左侧上部岩质边坡较陡，局部存在掉快，下部浆砌石边墙167、局部裂缝坍塌，边墙高度及稳定性不满足要求；右侧无边墙，对大坝左坝肩及坝脚产生冲刷影响；泄槽出口连接下游河道蜿蜒曲折，过流断面较小，泄洪时，阻断进库公路，并淹没下游两岸农田。5.4.2 建筑物布置溢洪道仍按原布置在大坝右岸山凹走向不变，局部作调整，包括进口段、控制端、泄槽段、消能段等建筑物。1、进口段进口段(桩号0-00210+000)，长21.00m，底高程,66.0066.30m，底板采用0.20m厚C20砼衬护，两侧为重力式C20砼挡墙。底板与边墙间设置纵向缝，缝中用沥青杉板填缝。2、控制段控制段(桩号0+0000+015)，长15.00m，底宽13.30m，底板底高程66.30m，采用0168、.30m厚C20砼衬护，两侧边墙采用重力式C20砼挡墙。砼堰体与上、下游段及边墙均设置伸缩缝，沥青杉板分缝，缝宽20mm。控制段上设置宽3.50m的交通桥，靠近进库公路的溢洪道控制段边墙设置栏杆。3、泄槽段泄槽段（桩号0+0150+100.3），长85.3m，底板高程66.3057.44m，底板为0.30m厚C20砼，两侧边墙采用重力式C20砼挡墙。泄槽段桩号0+051.10+064，宽度由13.30m渐变为11.0m。整个泄槽段分三段纵坡下泄洪水，分别为1:9、1:6、1:15。4、消能段消力池段（桩号0+100.30+114.3），长14.00m，底板高程55.94m，消力坎高度为70cm169、，宽度为11.00m，底板为0.30m厚C20砼，两侧边墙采用重力式C20砼挡墙，消力池尾坎高程为56.64m。5、 泄洪渠（河道）消力池后接下游泄洪河道，该河道蜿蜒曲折，局部阻塞进库和上坝交通，拟在溢洪道下游200m处增设交通桥，桥面宽5.0m。5.4.3. 泄槽水面线复核1、水库泄洪设施及调度原则根据林冲水库的设计情况，本阶段起调水位采用正常蓄水位为66.30m。泄流不考虑灌溉输水涵管参与泄洪，进行洪水调节由溢洪道承担，水库调洪的原则是：当水库超过正常蓄水位66.30m时溢洪道自由泄洪，见表4.2.1，下泄流量曲线见图4.2.1。 2、溢洪道泄流能力复核林冲水库溢洪道设计为宽顶堰型式，堰顶170、高程为66.30m，泄流能力计算按溢洪道设计规范（SL2532000），并参考水工设计手册（6）（泄水与过水建筑物），泄流能力按宽顶堰公式计算。式中：流量，m3/s；侧收缩系数，取=1-0.2*H/B；m流量系数，取m=0.34；B总净宽，13.30m；H0堰上水头，m；（4）计算结果由上述泄流公式推算出库水位与泄流量的关系，计算结果见表5.9。表5.9 库水位与溢洪道泄流量关系表序号堰上水头库水位下泄流量1 066.30 0.00 2 0.366.60 3.28 3 0.666.90 9.28 4 0.967.20 17.04 5 1.267.50 26.24 6 1.567.80 36.6171、7 7 1.868.10 48.20 8 2.168.40 60.74 9 2.468.70 74.21 10 2.769.00 88.55 通过对林冲水库重新进行调洪演算，按起调水位66.30m复核，计算得水库校核(P=0.2%)洪水位68.84m，总库容为115.8万m3，此时下泄流量为80.59m3/s；设计（P=2.0%）洪水位68.21m，相应库容102.6万m3，相应下泄流52.71m3/s。5.4.4 溢洪道水面线推算通过对林冲水库进行调洪演算，得水库校核(P=0.2%)洪水位68.84m，相应溢洪道下泄流量为80.59m3/s；设计（P=2.0%）洪水位68.21m，相应下泄流172、74.30m3/s。根据溢洪道现状情况，选取糙率系数为0.030；现状情况下溢洪道坡度陡缓不一，又现状地形测量资料，溢洪道现状分为5段不同坡度的泄槽，坡度和长度分别为i1=1:9，L1=6.9m；i2=1:9，L1=24m；i1=1:6，L1=18.1m；i1=1：15，L1=20m；i1=1:15，L1=16.3m；边坡系数m根据断面现状情况分别取值。根据溢洪道设计规范（SL253-2000），泄槽水面线应根据能量方程，用分段求和法计算。计算公式如下：，式中：L1-2分段长度，m；h1、h2分段始，未断面水深，m；V1、v2分段始，未断面平均流速，m/s；1、2流速分布不均匀系数，取1.05173、；泄槽底坡角度，（）；i泄槽底坡；分段内平均摩阻坡降；n泄槽槽身糙率系数0.030；分段平均流速，=（v1+v2）/2，m/s；分段平均水力半径，=（R1+R2）/2，m。根据规范规定，泄槽段边墙高度应计入波动及掺气后的水深，再加上0.5m的超高。波动及掺气水深按溢洪道设计规范SL253-2000附录A中的公式计算：式中：h、泄槽计算断面的水深及掺气后的水深；v不掺气情况泄槽计算断面的流速；修正系数，可取1.01.4s/m，本次设计取1.2。经计算，溢洪道泄槽水面线成果见表5.10。表5.10 泄槽段水面线成果表表距首端距离（m）030.918.136.3泄槽底宽（m）13.313.31111174、计算水深（m）1.580.6820.7320.835流速v(m/s)3.846.499.749.58掺气后水深1.6410.7260.8030.915安全超高0.50.50.50.5所需边墙高度2.141.231.301.41从上表可知，泄槽首端需墙高2.14m，末端1.24m。考虑到溢洪道泄槽段两侧边坡较陡及入库公路的要求，我们设计泄槽段边墙从控制段末端到泄槽段第一个分缝出，挡墙高度由2.84m降至2.0m，随后的泄槽段边墙高度都为2.0m。1、泄槽结构计算底板厚度验算，按水工设计手册中的设计公式：t=0.03avh式中：t底板厚度（m）；a系数，取a=0.8；v流速（m/s）；v=10.7175、5h计算断面水深（m）。h=0.725经计算的：校核洪水位时，底板所需厚度t=0.187mK=1.10，因此底板抗浮稳定满足要求。陡坡底板抗滑安全验算陡坡底板抗滑公式为 式中 t底板厚度；aa=1.0,中等密实粘土；h泄槽末端水流深度；N每块底板的自重G1与水重G2 的法向分力；f摩擦系数；T每块底板的自重G1与水重G2 的切向分力；水流动拖力，为水容重，A为底板面积；R为水力半径，J为水能比降；H为上游水头，L为距离；经计算得Kc=1.78K=1.25,因此泄槽底板抗滑满足要求。2、消力池计算当P=2%时： 消力池总有效水头68.84-57.44+（11.24）2/2/9.8m=17.88m176、收缩水深hl按下式计算:式中：E0以下游河床为基准面的泄水建筑物上游总能头；q收缩断面处的单宽流量；流速系数；经试算h1=0.74m。根据溢洪道设计规范，渐扩矩形断面消力池共轭水深按下式计算:计算得跃后水深为2.59m,消力池水跃长度Lj=6.9（h2-h1），计算结果为12.77m。溢洪道消力池池深及池长计算参照溢洪道设计规范SL253-2000中池深及池长计算公式：d=h2-ht-Z=0.28mZ=Q2/2gb2(1/2ht2-1/2h22)=0.809mLk=0.8L=8.93m式中d池深，m；水淹没度，取1.05ht消力池出口下游水深，m；（采用明渠均匀流计算公式计算得下游水深为取临界177、水深1.44m）h2水跃时跃后水深，m；Z消力池尾部出口水面跌落；Q流量，m3/s；B消力池宽度，m；消力池出口段流速系数，取0.95 根据计算及考虑到总体布置，溢洪道消力池池深取为0.7m，池长取9.0m。（3）消力池结构计算底板厚度验算，按水工设计手册中的设计公式：t=0.03avh式中：t底板厚度（m）；a系数，取a=0.8；v流速（m/s）；h计算断面水深（m）。经计算得：底板所需厚度t=0.175m，设计采用砼底板厚度t=0.3m。底板抗浮稳定安全验算 式中 K底板抗浮稳定安全系数； G自重底板自重； P水底板上承受的水压力；P扬底板扬压力；经计算，底板抗浮稳定安全系数K=1.56K178、=1.10，因此底板抗浮稳定满足要求。5.5 灌溉涵管加固设计5.5.1灌溉涵管现状存在的主要问题灌溉涵管位于大坝右坝端，于1971年建成，长度61.5m，涵管内置直径50cm预制砼圆管，外包砼，壁厚30cm，无钢筋。进口高程为57.00m，出口高程为56.39m，进口设斜拉启闭设施，配15t手动螺杆启闭机，出口无消力池与灌溉渠道连接。坝下涵管为预制砼圆管外包素砼，涵管结构强度不满足要求；进口斜拉闸室砼局部剥蚀，斜拉闸门关闭不到位，出口漏水；启闭机老化，拉杆弯曲变形，不满足正常使用要求。5.5.2 输水建筑物设计坝下涵管常年漏水，严重制约了工程效益的发挥，威胁着大坝的安全。因此，对坝下涵管进行179、开挖拆除和原址重建，改建进口启闭设施。初步拟定：1、进口段：设闸室和框架启闭工作桥：闸室底板高程为57.00m。长*宽2.5*2.5m，底板及边墙采用50cm厚的C20钢筋砼结构，启闭台顶高程69.60m，宽0.3m；闸室设工作闸门和拦污栅，配1.01.4m(宽*高)铸钢闸门和15T手电两用螺杆启闭机。2、管身段：平涵进口底高程为57.00m，为现浇C25钢筋砼箱涵，过流断面尺寸0.81.20m(宽*高)，壁厚30cm，全长65.80m，按9.1m分缝，用紫铜片止水。管身下垫0.10m厚C10砼垫层，底坡I=0.01。3、出口段：设消力池，长5m，宽1m，池底高程55.94m，底板为20cm厚180、C20砼，边墙为C20砼，顶宽30cm、底宽86cm。下游渠道底高程56.24m。（一）基本资料(1)校核洪水位68.84m(2)设计洪水位68.21m(3)闸孔过水断面宽高，0.8m1.2m(4)涵管长度65.80m(5)涵管底坡i=0.01（二）涵管结构设计（1）荷载计算 荷载设计工况按校核洪水位68.84m时为最不利情考虑，箱涵顶最大填土高度H=11.4m，由于该涵管为无压流，箱涵内水深只有0.33m,忽略不计涵管内水荷载，其荷载只计外荷载，即土压力和自重及车荷载，其中外水压力计入土的饱和容重产生的压力中，浸润线以下土压力以本次钻孔资料提供的土体饱和容重计，浸润线以上土压力以土体湿容重计181、。（1）垂直土压力，计算公式为：（2）侧向土压力，计算公式为： 式中：填土高度，h=11.413.2m；管顶填土容重，18.5KN/m；填土内摩擦角，16.8；计算得：q2=116KN/m q1=134.31KN/m图5.16 涵管打样图表5.11 荷载计算一荷载计算编号荷载计算数量单位1填土高度H11.4m2土方密度18.5KN/m33箱涵高度D1.8m4作用分项系数g1.15垂直土压力Fsk210.9KN/m6侧向土压力上/下116/134.31KN/m7到侧墙顶面H111.4m8到侧墙底面H213.2m9tan2(45-16.8/2）0.5510作用于侧墙顶面Q1115.995KN/m1182、1作用于侧墙底面Q2134.31KN/m12砼密度25KN/m313顶板自重力6.25KN/m14底板自重力6.25KN/m15作用于箱涵顶总均布荷载Q3217.15KN/m16作用于箱涵底部地基反力Q4241.4KN/m（2）内力计算计算对象分为盖板、侧墙和底板三部分，其受力过程为：盖板直接承受垂直土压力和自重，再将荷载经两端传递给侧墙，同时侧墙还承受侧向土压力和自重荷载作用，侧墙所受荷载均作用于底板，由底板传递给地基，地基反力按均布荷载考虑。涵管按平面问题取单位宽度管长计算，计算断面取砼方涵段最大填土高度断面。由于各种荷载均为常规荷载，计算公式较为简便，本文未列出计算公式和计算过程各荷载作183、用产生的结构内力计算成果见表5.12，其中，弯距以内表面受拉为正，轴力以压为正，剪力以计算截面顺时针方向为正。表5.12 涵管内力计算(弯矩单位：KN.m)荷载种类M (kNm)N (kN)MAMBMCMDN1N2N3N4恒载a-9.32 -9.32 -9.32 -9.32 00120.12 120.12 1.2结构、土的重力-11.18 -11.18 -11.18 -11.18 00144.14 144.14 b-12.58 -12.58 -12.58 -12.58 87.24 87.24 00c-1.10 -0.89 -0.89 -1.10 4.45 9.33 001.4土侧压力-19.1184、6 -18.86 -18.86 -19.16 128.37 135.20 00车辆荷载a-0.02 -0.02 -0.02 -0.02 000.27 0.27 d-0.11 0.04 -0.07 0.08 0.10 0.30 -0.11 0.11 1.4汽车-0.18 0.03 -0.13 0.08 0.14 0.42 0.23 0.52 荷载效应组合-30.52 -30.00 -30.17 -30.26 128.51 135.62 144.37 144.67 （3）配筋计算涵管各截面跨中为偏心受压，而支端则为受弯构件。根据弯矩、内力计算值，跨中配筋计算公式参照水工钢筋砼结构设计规范（DL/T185、5057-2008）有关公式如下：式中：K承载力安全系数，取为1.15；计算轴向力，kN；为保护层厚度，取为30mm；为偏心距；砼轴心抗拉强度标准值；有效厚度；根据弯矩、内力计算值，支端配筋计算公式参照水工钢筋砼结构设计规范（DL/T5057-2008）有关公式如下：式中：M计算弯矩； c钢筋的轴心抗压； b截面宽度； 系数，取0.85； 相对界限受压区计算高度；经计算，坝下涵管各计算结果见涵管配筋成果见表5-13。表5.13 涵管配筋成果表钢筋直径(mm)主筋间距(cm)顶 板底 板侧 墙跨中节点跨中节点跨中节点14282028202813由计算可知，砼方涵最大填土高度断面各截面跨中均属偏心186、受压，支端均属受弯构件。平涵配筋按对称筋进行布置，同时考虑到最小配筋率等构造要求，经计算，平涵钢筋选用14200，节点处加筋。(4)抗裂校核按长期荷载偏心受压构件抗裂校核按公式：其中：弯矩； 换算截面A0对受拉边缘的弹性抵抗矩； 轴力； 塑性影响系数，取1.45； 混凝土拉应力限制系数，取0.70； 混凝土轴心抗拉强度标准值，取1.1 N/mm；跨端弯矩最大，故按跨端校核，经验算抗裂满足要求。(5)刚度验算刚度采用不出现裂缝的构件公式验算：荷载效应的长期组合，长期刚度其中：不出现裂缝的钢筋混凝土受弯构件的长期刚度； 不出现裂缝的钢筋混凝土受弯构件的短期刚度； 混凝土的弹性模量，2.1146N/187、mm2； 换算截面对其重心轴的惯性矩； 0.85考虑混凝土出现塑性时弹性模量降低的系数； 考虑荷载长期作用对挠度增大的影响系数；经验算，涵管长期刚度满足要求。（三）水力计算加固处理将原进口改为塔式进水口，进口底高程不变，涵管长65.8m。水库的设计灌溉面积为0.4万亩，现达灌溉面积0.2万亩，为保证水库下游的灌溉流量，对涵管进行流量复核计算。根据涵管在上游水深、涵身断面尺寸、下游水深的关系，涵管的流态为非淹没压力流，进行几种工况下的流量复核。根据非淹没压力流计算(3-9)式： 式中 流量，；流量系数，, =0.429； 洞身过水断面面积，=0.502；进口水深；涵管底坡，=1.0%；涵管长度，188、m，=65.8m；下游水深，m，=0.8m；管身水力半径，m，=0.2m；糙率，=0.013；谢才系数，=58.83；损失系数总和，表5.14 复核水库几种工况下涵洞流量水位进口水深（H0）流量设计洪水位68.2111.213.77正常蓄水位66.309.303.26满足最低灌溉57.430.430.215.5.3涵管开挖与回填土方根据涵管顶部坝体填土厚度及土质情况，涵管施工时开挖边坡为1:1，开挖的土料应堆放在开挖线3米以外。涵管现浇砼达到设计强度后，再回填符合质量要求的土料，涵管开挖出的原坝体含砾土或碎石土，不能作为涵管回填填料，回填土料要求按2030cm分层填压密实，压实度不小于0.96189、，渗透系数不大于K=1E-4cm/s。5.6主要工程量5.15 主要工程量编号工程或费用名称单位工程量第一部分 建筑工程一挡水工程(一)坝顶工程1坝面整平m21054.282土方回填m3477.263路面C20砼(厚15cm)m2627.554路基碎石垫层(厚10cm)m262.765路肩C20砼m322.416普通钢模板m2136.927沥青栅板分缝m212.16(二)上游坝坡工程1坝面整平m21809.51土方开挖m3991.382土方回填m3365.755草皮护坡m215406砂砾石垫层（厚10cm）m3387.097C15砼预制块护坡（厚10cm）m3387.098C15砼固脚及压顶m190、358.199c10砼垫层m34.9010Mu10水泥砖台阶m36.7311C15砼排水沟底板m36.9512Mu10水泥砖边墙m312.6113M7.5水泥砂浆抹面m282.3214沥青杉分缝m211.4615普通钢模板m2199.08(三)下游坝坡工程1坝面整平m23246.981土方开挖m3380.622土方回填m31242.673草皮护坡m25328.104Mu10水泥砖边墙m373.335M7.5水泥砂浆抹面m2484.606排水沟C15砼底板m314.777c10砼垫层m34.478Mu10水泥砖台阶m36.139普通钢模板m277.9110贴坡排水干砌块石（40cm）m3657.191、2911贴坡排水卵石层（20cm）m3250.0612贴坡排水砂层（20cm）m3297.5613沥青杉分缝m27.2214原排水棱体拆除m3127.51(四)大坝防渗工程1粘土固化浆液总进尺m2460.61二溢洪道工程(一)进口段1土方开挖m32522土方回填（利用）m3833石方开挖m31244C20砼边墙m389.315C20砼底板m350.446普通钢模板m2229.327沥青杉缝板填缝m215.538碎石垫层（10cm）m332.459PVC排水管（100）m20.9810砂石反滤包个18(二)控制段工程1土方开挖m3177.382土方回填（利用料）m3143.073石方开挖m359192、.074C20砼边墙m370.955C20砼底板m360.356普通钢模板m2171.67沥青杉板填缝m215.888碎石垫层（10cm）m320.329PVC排水管（50）m14.310砂石反滤包个12(三)陡槽段1土方开挖m31551.832土方回填m3393.713C20砼边墙m3231.64C20砼底板m393.615排水盲沟m190.856普通钢模板m2775.417沥青杉缝板m274.478碎石垫层（10cm）m3115.099PVC排水管（50）m70.3110砂石反滤包个71(四)出口段1土方开挖m3292.412土方回填m354.573C20砼边墙m340.744C20砼底板193、m314.575排水盲沟m23.16普通钢模板m2113.717沥青杉填缝m27.728碎石垫层（10cm）m317.329PVC排水管（50）m13.4010砂石反滤包个30(四)交通桥（包括交通桥）1土方开挖m327.522土方回填（利用料）m350.913C20砼边墙m319.344C25钢筋砼桥板m310.745护栏C25钢筋砼m36.806C25钢筋砼预制管m8.757钢筋制安t157.5三涵管工程1.75(一)进水塔1基础土方开挖m32C15砼垫层（10cm）m330.493C25钢筋砼闸室m318.154C25钢筋砼启闭房排架m324.835砖墙m37.616铝合金窗0.9m*1194、.5mm24.167木门m21.308内、外墙粉刷m21.829C25钢筋砼顶板m334.6510钢筋制安t1.5011普通钢模板m23.702（二）箱涵171.061土方开挖m32粘土回填m352753开挖利用料回填m38074C10砼垫层m34539.215C25钢筋砼箱涵m310.136沥青杉板填缝101.747C25钢筋砼截水环m318.808止水紫铜片（厚0.8mm)m14.119钢筋制安t30.0310普通钢模板10.12211原涵管拆除m3411.08(三)工作桥1C25钢筋砼台帽m32.472C15砼工作桥台m33.473C25钢筋砼梁/面板m320.014C25钢筋砼排架m3195、5.665护栏C25钢筋砼m38.746钢筋制安t3.2127普通钢模板m2230.16(三)消力池1土方开挖m313.652土方回填m36.513C20砼底板m32.024C20砼挡墙m315.375普通钢模板m247.59四永久交通工程1土方开挖项10482土方回填7823路面C20砼(厚20cm)m230004路基碎石垫层(厚10cm)300五永久房屋建筑工程m新建管理房63六其他建筑工程处1水位尺m206 金属结构6.1 现状情况林冲水库灌溉涵管现状有铸铁闸门（净空0.8*1.2）1扇、15T手动螺杆启闭机1台、拦污栅（1.4*2.1）1个。6.2 设计情况6.2.1 金属结构设计本工196、程中对坝下涵管进口斜拉启闭设施拆除，改建为直立启闭闸室和框架启闭工作台桥。金属结构主要为其闸门和启闭设备，选型和结构设计均按照水利水电工程钢闸门设计规范(SL74-95)和水电站机电设计手册(金属结构)中的有关规定，并结合水工建筑物总体布置，满足使用功能及维护管理方便等要求。本工程校核洪水位(P=0.2%)68.84m，设计洪水位(P=2%)68.21m，正常蓄水位66.30m。启闭机类型的选择工作闸门为铸钢闸门。闸孔净空尺寸为0.8m1.2m。（1）闸门自重参考钢闸门设计规范SL7495可知：闸门自重G=10KN。（2）闸门的开启力和闭门力计算式中 S过水口面积，m2；H过水口中心至设计水位197、高度m；G闸门及拉杆自重；f止水座摩擦系数，采用铸铁摩擦板，摩擦系数取f=0.35；V门板排开水的体积，m3；T启=9.8（1.2SHf+1.1G-0.9V） =9.8（1.20.9611.810.35+1.11-0.90.192） =56.09KNT闭=9.8（1.2SHf+1.1G+1.1V） =9.8（1.20.9611.810.35+1.11+1.10.192） =59.52KN根据计算结果，可选用15 吨螺杆启闭机。结合涵管进口端的重建，拟更换进口金属结构，即增设净空尺寸0.8*1.2m(宽*高)铸钢闸门1扇，净空尺寸1.4*2.1m(宽*高)，QL-SD-15螺杆启闭机1台。林冲水198、库金属和启闭设备见表6.1。表6.1 金属结构表序号名称和规格单位数量位置1铸铁闸门(净空0.8*1.2)扇1闸室内2启闭机（QL-SD-10t）台1启闭机房3拦污栅扇1闸室内7 施工组织设计7.1 施工条件工程概况及对外交通条件林冲水库位于江西省彭泽县马当镇和团村，水库枢纽由大坝、溢洪道、灌溉涵管等建筑物组成，是一座以灌溉为主，兼顾防洪、养殖的综合利用的小(一)型水库。由于水库存在诸多险情，严重影响水库正常运行和大坝安全，因此急需对水库进行除险加固。除险加固主要施工项目有：大坝培坡护坡工程，大坝粘土固化浆液防渗工程，新建涵管及启闭设施工程，加固溢洪道，管理设施建设工程等。库区对外交通为简易公199、路，尚有2.6公里简易道路才能到达大坝，该道路狭窄，路面坑洼不平，其中有一段为溢洪道下游泄洪河道，需要涉水或架桥通过，施工时应将该简易道路进行整修，达到施工和进库交通要求。7.1.2 工程施工特点本工程施工有以下主要特点：(1)林冲水库除险加固时对灌溉用水造成一定影响，工程安排在灌溉用水较少的月份施工，并在第二年雨季来临时，水库可正常蓄水；(2)本工程是除险加固工程，施工面主要集中在大坝部分，施工项目集中，安排施工项目与顺序时，施工设计时已避开了各项目之间的干扰。7.1.3水文气象条件本流域属亚热带季风气候，雨量充沛，四季分明，光照较足，霜期较短，适宜于亚热带作物的正常生长。流域内多年平均降雨200、量1430.1mm，多年平均蒸发量为1587.2mm，易生旱象。冬季多为偏北风，夏季多为偏南风。平均风速4m/s，最大风速大于30m/s。全年无霜期约250天左右，积雪甚微，河床一般无冰冻现象。7.1.4工程地质条件区内褶皱、断层等构造格架，在东部山体隆起所形成的主压应力作用下而主要表现为：褶皱：区内所出露的二迭系前震旦系岩层，整体呈单斜状，倾向北西，由于中部的桃红山和大山埂的隆起，从而在天红、黄乐、东升一线形成由奥陶系前震旦系岩层构成的向斜，走向北东，长45公里，宽13公里左右，东西两侧不甚对称。其中天红段在后期溶蚀及侵蚀剥蚀作用下，形成一个较为典型的封闭状的向斜岩溶盆地，该盆地南北宽8公里201、，东西长13公里，底部地势平坦，标高50米左右，与四周的高差160250米。断层：主体为北东向的压性及压扭性断层，延伸长一般为1020公里，主要分布于东部山地丘陵区，断层使岩石破碎，地下水渗透能力加强，有利于边坡的失稳。新生代时期区内地质运动表现不明显。区内无较大断裂通过，区域稳定性较好。查据中国地震动参数区划图(GB18306-2001)及2003年江西省建设厅、地震局江西省地震动参数区划图（2003年元月版），工程区地震动参数为0.05g，相应地震烈度为度。本区属亚热带多雨气候，降水丰富，为地表水迳流和地下水补给提供了良好的条件。区内地下水类型，主要有孔隙潜水和基岩裂隙水。孔隙潜水主要埋藏202、于漫滩阶地、沟谷等第四系松散堆积物中，主要受大气降水补给，排泄于沟谷及河床等低洼处；基岩裂隙水贮存于裂隙发育且连通性好的岩体中，主要受大气降水补给，在沟谷及坡脚等低洼处以下降泉形式排泄。地下水动态类型为降雨迳流型。7.1.5天然建筑材料本工程附近无粘性土料，拟从水库下游约3km处土岗坡地取土。土料场可开采面积达200m*100m，有用层厚度3.0m，储量约为6万m3，土料有用层裸露，剥离层体积较小，土料类型为砂砾岩风化残积土。其物理力学性质指标满足碾压式均质土坝土料的质量技术要求。工程区内无砂、石料，可到彭泽县东升砂场购买，运距30km。交通方便，质量与储量能满足工程需要。7.1.6施工导流在203、进行大坝加固施工时，可利用坝下涵管导流；在坝下涵管拆除重建时，可在进口填筑围堰，短期挡水施工；或在重建涵管施工过程中加大建面在其旁边开沟排水。其导流标准为5年一遇施工期洪水。施工期排水采用小型潜水泵排水，排水主要包括围堰闭合后的基坑积水、地基渗流、降雨积水等。7.1.7主要项目施工方法7.1.7.1大坝工程施工主要施工项目主要：围堰施工、土方开挖与回填、预制块护坡、贴坡滤层、排水沟等。（1）土方开挖挖机掀至坡脚，待围堰完成后，利用斜坡道出碴至坝顶转装载机装车，自卸汽车运输至弃碴场弃碴。（2）砼浇筑砼粗细骨料应在料场进行人工筛选，骨料分细骨料和粗骨料；细骨料(砂料)应选用质地坚硬、清洁、良好天然204、砂料，并取样送检。自卸汽车运输至施工现场，砼由移动式拌和机现场拌制，人力双胶轮车运输；人工平仓，机械振捣。7.1.7.2粘土固化浆液施工单排布孔，孔距125cm，分三序施工，施工顺序为：-序孔。灌浆浆液喷射半不小于75cm，防渗墙厚度不小于0.83m，防渗墙渗透系数不大于110-5cm/s。根据渗流计算结果，心墙最大渗透坡降Jmax1.63J=68，墙厚满足设计要求。施工程序为：坝顶清理平整布孔安机制浆钻孔灌浆质量检查。施工时先将坝顶清理平整，分-序造孔时，先灌1、5孔，再灌2、4号孔，再灌3号孔，以此顺序，进行钻孔灌浆。灌浆应符合SL6L-94水工建筑物水泥灌浆施工基础规范规定，采用自上而下205、灌浆法，以5m为一段次，钻至孔深后进行捞渣洗孔，直至回水清静时止。射浆管距孔底小于50cm，灌浆压力由现场实验确定，设计初步拟定坝体灌浆压力为0.150.2Mpa,基岩灌浆压力为0.30.5Mpa,灌浆应尽快达到设计压力，持续10分钟后便可停灌，浆液浓度由稀到浓，逐级变快，最后以浓浆收灌。7.1.7.3大坝护坡施工人工用手推车将其运至安装地点，搬运时轻微细致，防止损坏边角。坝坡平整后，先铺设垫层，再进行护坡施工放样。在安装前，按安装高度挂线，按照随挂随安，砌筑自下而上进行，线随工作面的移动而移动，充分保证平面效果，安装时要进行密缝，确保预制块咬口安砌。(1)预制块砼严格按配合比拌制，并作好取样206、养护、存放工作，在运输过程中轻上轻下，防止损坏边角。(2)各道工序在应通过测量放样设置控制网桩，并提好网线控制铺砌面。(3)砼预制块砌筑要求表面平整，相互咬合紧密，顺畅美观。(4)用2m长直尺检测平整度钢尺检测缝完，其指标须达到设计规范要求。（5）在大坝下游坡移植草皮。7.1.7.4输水涵管施工主要施工项目主要：围堰施工、土方开挖与回填、涵管、进口闸室、启闭框架及工作桥、出口消力池砼浇筑等。（A）土方开挖主要是原坝体土方开挖，利用斜坡道出碴至坝顶转装载机装车，自卸汽车运输至两边坝坡上。（B）土方回填利用开挖的土方进行回填，采用振动碾分层压实，每层填土厚度为0.3m，填筑到坝顶高程69.60m207、为止（C）涵管砼浇筑（1）施工准备砼浇筑前人员、机具的检查、就位。此时要求安排拌和、运输、浇筑等工序的施工人员，检查设备的完好情况，并对施工人员进行技术交底，安排电工、钢筋工、木工及测量、质检等人员值班等。（2）基面或施工缝处理建筑物基面砼垫层，应冲洗干净，湿润无积水，无杂物、泥土，在立模扎筋前应按设计或监理要求做好处理。清洗后的基础岩面在砼浇筑前保持洁净和湿润，第一层砼浇筑前必须先铺一层23cm厚的砂浆，砂浆水灰比与砼强度相适应，铺设工艺保证砼与基岩面结合良好。（3）测量放样由经纬仪和水准仪配合进行点线及高程放样，并进行模板、钢筋、埋件位置的检校、复核。（4）钢筋安装钢筋进场后，按配料、加工208、安装、绑扎、焊接的程序进行施工。配料按照设计要求及砼分层分块合理开具料单，加工、安装时严格按照国家规程、规范及施工图纸进行切断、加工、绑扎、焊接。（5）模板安装模板以定型组合钢模板为主，铺以木模。木模主要用于边、角及与基岩接触部位。钢模板成色新、不变形，木模板质量达到等以上的材质标准。模板的设计、制作和安装保证模板结构的强度和刚度，能承受砼浇筑和振捣的侧面压力和振捣力，防止产生移位，确保砼结构外形尺寸准确，并有足够的密封性，以避免漏浆。（6）止水、伸缩缝及埋件施工止水：止水材料按设计要求根据建筑物部位分金属止水片或橡胶止水带。止水材料尺寸、品种规格及埋设位置、搭接形式等均应符合施工图及规范要209、求。金属止水片表面应平整光滑，有光泽，无砂眼和钉孔，其浮皮、锈污、油漆、油渣等应清除干净，其拉伸强度和伸长率应符合规定要求，施工时按下料、成型、焊接、安装程序施工，接头用搭接双面焊，搭接长度不小于2cm。止水片安装一次到位，确保止水带中心线在分缝面上。伸缩缝：根据设计要求设置，伸缩缝表面应平整、洁净，止水设施安装完好。分缝两边的砼块体施工时，按设计要求做好填缝，填缝沥青杉板。埋件：预埋件安装要精确、完全，符合施工图纸及规范要求。（7）仓面验收砼开仓前需对隐蔽工程的基面及砼仓面进行验收。首先由现场施工员根据工程完成情况进行自检合格后报请项目部验收，再由技术员、质检员按照图纸和规范要求进行验收合格210、，并如实填写有关验收材料内容，报请监理工程师验收合格后方能开仓。（8）砼拌和砼拌和采用经试验室试验且监理工程师批准的砼配合比，水泥、骨料、水、外加剂等均经试验合格并报经监理工程师批准。根据浇筑仓面砼标号及配比开具配料单，拌和时严格按配料单称量下料，下料顺序正确，拌和方法、时间合乎要求。拌和时经常检查计量系统的准确性、拌和机运行情况、拌和物的和易性等。（9）砼浇筑根据各浇筑仓面砼强度，合理安排施工人员、设备，按照各部位砼浇筑方案，认真组织。浇筑时技术、质检人员全程监督、检查，各类值班人员在位，检查钢筋移位、模板变形、砼拌和质量、振捣质量等，确保砼浇筑质量。（10）养护砼浇筑完毕后，及时对砼进行洒211、水养护，并覆盖保水材料，保持砼面处在润湿状态。养护时间不少于14天，气候干燥时，延长养护时间至2128天。7.1.7.5溢洪道施工主要施工项目有：土石方疏挖、底板及边墙砼浇筑等。土石方疏挖：采用人工对现状底板及岸坡进行疏挖或开凿，以达到建基面要求。砼浇筑：建筑材料由自卸汽车运输至施工现场，砼由移动式拌和机现场拌制，人力双胶轮车运输；人工平仓，机械振捣。7.2施工总体布置7.2.1施工布置原则本工程项目集中，施工场地狭窄，场内交通困难，施工总体布置经遵循因地制宜，有利生产、方便生活、易于管理、安全可靠、经济合理的原则，妥善安排。（1）各项临时建筑设施本着有利于施工，且方便管理，安全可靠和经济合理212、的原则布置。（2）尽量利用已有设施，减少资源浪费。考虑生活及办公基地在附近租用民房，施工场地和道路在现在的基础上规划，其它生产辅助设施则根据现场情况和实际需要合理规范化布置。（3）施工布置应充分考虑环境保护的要求，做好环境保护工作，做到文明施工。7.2.2 施工道路布置库区对外交通为简易公路，尚有2.6公里简易道路才能进入水库，道路狭窄，路面坑洼不平，局部路段涉水通过，施工时应对道路进行整修，并将路面拓宽成3m。7.2.3生活及生产辅助设施布置生活及办公设施、试验室在大坝下游空地搭建,需生活办公福利用房面积300m2。砼预制场、综合仓库、停车场及修理间、堆放场等集中在工程区空地上，具体位置详见213、施工平面布置图。7.2.4砼拌和设施布置现浇混凝土采用移动式砼拌和设施，置于施工区进行砼浇筑。砂石骨料向外购买，由公路运至工作面，靠近拌和设施设料仓堆放。7.2.5水、电系统布置供水：生活用水采用就近居民用水管道取水，砼拌制及其它一般施工用水则用潜水泵就近从水库中抽取，工作面设移动式水箱。供电：施工用电由当地农网接入，配置一台50kva变压器，沿大坝轴线全长敷设架空线路连成施工供电系统。自配1台25kw柴油发电机作为备用电源，以备应急需要。7.2.6照明及通讯布置供电系统：从当地农村电网就近接入，架设上坝低压施工线路1200m。工地照明采用1500W镝灯，沿坝轴线及溢洪道轴线每隔50m安设一盏214、，必要时工作面加大照明力度。为满足施工现场各部位、附属企业间与施工指挥系统的联系，以及与业主、监理、设计间的联系，需要在生活区、现场办公室各安装一部程控电话。另外对施工、业主、监理、设计四方配备施工单位内部通讯器材，以便随时联系，使整个工程施工协调、高效进行。7.3 施工总进度本工程项目集中，施工干扰大，工期安排为12个月。主要项目施工安排如下：（一）施工筹建期筹建期为第一年的9月，此期间主要为主体工程开工做好一切资金积累，健全管理机构，进行工程招投标，完成场内外施工道路建设，完成“三通一平”工作等。（二）施工期（1）涵管施工输水涵管是整个工程的控制性工程。故输水涵管应尽早安排施工，为保证工程215、质量其施工工期安排在第一年的9月至第一年12月底（2）大坝土石方及护坡施工大坝的土方培坡与涵管封堵同时进行，这时候降雨少，下游坡脚排水棱体改造受水、雨情影响小，可在第二年1月第二年2月份施工。（3）回填粘土斜墙施工粘土固化浆液防渗心墙施工时影响大坝坝顶的交通，安排在第二年的2月至第二年3月底。（4）溢洪道工程溢洪道工程施工受雨水季节性影响较小，时间为第一年10月第二年3月。（5）其它工程施工部分机电设备安装、大坝观测工程、坝顶公路修复及照明工程在大坝主体工程结束后进行，时间为第二年9月。第二年9月末，水库除险加固工程全部结束。8 工程管理8.1 管理机构林冲水库工程除险加固达标后，必须尽快建立216、起完善的生产管理机构，以适应现代化生产建设管理的需要，按照部颁水库水电工程管理单位编制定员试行标准（SLJ205-81）复核，结合林冲水库生产管理、防洪抢险、后勤保障服务等实际情况，本着精简、高效的原则，计划在原管理所的基础上调整设置职能机构、其机构设置及人员编制如下：管理机构名称拟为“彭泽县林冲水库管理所”，定编5人，其中管理和技术人员2人，生产人员2人，后勤保障服务人员1人。表8-1 水库工程管理设计汇总表单 位设 计现 有维 修新 增管理人员管理人员人1生产人员人1服务人员人1合 计人55办公管理用房m2300200200100经纬仪台11水准仪台11量水堰台11电子计算机台11打印机台217、11复印机台11水文测报系统套11坝区照明Km11进库公路Km338.2 主要管理设施8.2.1 工程管理范围林冲水库工程管理范围包括工程区和生产区，上游从坝轴线向上不少于100m，下游从坝脚线向下150m，大坝左侧以溢洪道左侧山边线向左外延50m为界，右岸以大坝右坝端外延100m为界。生产、生活区管理范围包括：办公室、值班室等管理范围外延20m为保护范围，库周以正常高水位85.50m边线至第一道分水岭脊线之间的陆地为水库保护范围，林冲水库灌区工程的管理范围为对渠线按填方渠道坡脚外2m，挖方渠道起挖边线2m 为管理范围，对渠道建筑物以建筑物外边线10m为界划定管理范围，管理线外3m为保护范围。218、8.2.2工程管理区规划8.2.2.1 概 述林冲水库自1971年基本建成以来，至今水库现有的生产、生活管理设施不能满足小（一）型水库的运行管理要求，本次除险加固，根据林冲水库大坝安全鉴定报告书的意见和建议，参照水库工程管理设计规范（SL106-96）的要求，在充分利用原有管理设施的基础上，增建完善水库的管理设施。8.2.2.2工程管理设施本水库具有综合利用效益，管理项目较多，为给工程管理提供必要的条件，满足工程监测、经常性维护（修）运行调度，资料管理、交通、通讯及办公自动化等需要，按有关规范拟设置以下主要管理设施。(1)水工建筑物监测维护设施林冲水库为重点小（一）型水利枢纽工程，为及时掌握工219、程运行状况，确保工程安全运行，按有关规范对大坝等主体工程设置工程监测设施，并配备必要的监测仪器和工具，建立完善的工程监测制度。主要监测设施有坝体变形监测基点。(2）水情、雨情自动观测设施为工程管理需要，水库应安装水、雨情自动观测设施，正确测量水位，积累水文资料，为水库防洪及大坝安全提供安全可靠数据。 (3）通讯设施充分利用现代通讯手段，加强通讯现代化建设，确保对外通讯联络快捷畅通，为此管理所需配置程控电话1部，对讲机2对、电脑及互联网等通信设施。(4）办公、生产用房和生活用房大庙坞水库无管理设施，本次将对其进行重建。本水库管理所设计定员5人，拟新增办公用房、生产维修车间、设备材料仓库等用房共1220、50m 。(5）坝区照明设施拟在坝区架设照明线路，线路总长1.0km，在左、右坝肩及坝脚各设置一盏3kw探照灯作为防汛抢险照明用，沿坝顶预埋接线盒及线杆插孔以备汛期抢险时拉线接照明电灯。(6）水库对外交通库区对外交通为简易公路，尚有2.6公里简易道路才能进入水库，道路狭窄，路面坑洼不平，应进行拓宽和整修，硬化必要的路面或泥结石路面，其中一段经过泄洪河段，应修建路桥。（7）综合经营计划林冲水库管理所组成机构中，设有综合经营科，对全水库的综合经营进行统一、集中的管理。综合经营以灌溉为主，兼顾养殖等经营项目，绿化和环境美化结合林冲水库管理所及工程所在地的自然环境条件在建筑物周围空闲场地及道路两旁绿化221、，在办公楼前场地设置绿地花坛，美化环境，尽量改善职工的生活环境和工作条件。8.3工程运用管理依据中华人民共和国水法、中华人民共和国防洪法、水库大坝安全管理条例和江西省河道管理条例等法律法规性文件，制订工程管理规程和条例。管理所下属各机构应严格按照制订的有关规程和条例进行工程管理和经营。8.3.1调度管理原则工程管理关系到工程的安危和效益的充分发挥，根据水库原设计文件并结合水库具体情况，拟定水库调度原则如下：(1)水库调度以满足供水、灌溉用水为原则。(2)防汛调度由彭泽县防汛抗旱指挥部统一指挥。(3)工程管理实行技术经济责任制，充分发挥工程效益。(4)积极开展多种经营，以水养水，发展养殖业和开发222、旅游业等。8.3.2防洪调度林冲水库主要为溢洪道泄洪，汛期采用涵管控制辅助泄流。洪水进入水库后，当库水位低于正常蓄水位时溢洪道不泄流，当库水位涨至正常蓄水位66.3m以上时通过溢洪道有效泄流。当入库流量与泄流能力相等时，库水位达最高，当入库流量小于泄流能力时，溢洪道仍按泄流能力泄洪，库水位下降，直至库水位降到正常蓄水位为止。8.3.3 工程管理工作任务(1) 控制运用：根据水文气象，上下游防洪要求，结合工程情况和用水部门的要求制订综合利用计划，优化调度，尽量做到有计划地蓄水、供水、泄水，使工程发挥最大效益。(2) 检查观测：对工程进行全面、系统、经常性的检查观测，掌握其工作状况。(3) 养护与223、维修：保持工程经常处于良好的工作状态，及时消除隐患，延长工程寿命。(4) 防汛：保证汛期防汛通讯联络可靠，做好洪水预报，组织好防汛队伍，准备防汛器材，确保工程安全。8.4 建设期的管理体制及实施办法工程建设实行四制，由彭泽县人民政府或委托水行政主管部门组建项目法人，实行项目法人负责制。工程施工采用公开招标的方式选择施工队伍，同时工程项目的建设进行全过程的监理，质量监督部门跟踪进行质量监督，严把质量关，做到资金合理使用。施工期间水库管理单位参与工程质量检查、监督，并按照工程基本建设验收规程参加竣工验收。9 环境保护与水土保持由于工程施工涉及到土石方开挖、弃碴堆放，破坏了原地貌水土保持能力和自然景224、观。施工机械的使用又不可避免地产生“三废”排放及噪声污染。根据建设项目环境保护设计有关规定，建设项目的初步设计应当编制环境保护篇章，对不利影响提出减免措施和环境保护措施，并进行环境设施投资概算。9.1 设计依据本工程环境保护设计依据的有关法规和设计标准如下：中华人民共和国环境保护法；中华人民共和国水土保持法；建设项目环境保护管理条例；建设项目环境保护设计规定；生活饮用水卫生标准（GB574985）；地表水环境质量标准（GHZB11999）；污水综合排放标准（GB89781996）；环境空气质量标准（GB30951996）；建筑施工场界噪声限值（GB252390）。按照工程除险加固的实施情况，对225、破坏的植被、堆碴场进行水土保持设计。对水库按达标后的规模进行环境影响监测。9.2环境保护设计9.2.1环境现状林冲水库位于江西省彭泽县马当镇和团村，座落在长江流域太泊湖水系和团河上游，坝址中心地理位置坐标为：东径1164620，北纬295846，距彭泽县城区约35Km。目前未对库区内的水质、空气质量和噪声开展系统的监测。据现场查勘，区域基本无工业企业，当地居民以农业、种植业、养殖业为主，无水质污染源、无空气污染源和大的噪声源。由于库区内地势开阔，水源条件好，扩散条件好，因此，可以认为库区水质良好、空气质量良好、总体噪声背景值较低，声环境质量良好。本工程地处亚热带地区，库区内为丘陵地貌，森林茂密226、，植被良好，径流的主要来源为降水，流域内以发展农林业为主，无工矿企业，水质较好，符合饮用水标准，水库运行多年，实践证明对周围地区环境未造成不良影响，库区内水土保持良好。9.2.2环境影响一、工程对环境的不利影响本工程施工过程中，土石方的开挖，砂石料的填筑，砼的浇筑均会有不少浑水和碱性废水排入河道。施工机械运行和维修时，油料的溢漏也会时有发生，若不能进行有效控制可能形成油污染。施工人员的生活污水排放也会影响水质。本工程开工后，随着各类机械设备、生活附属设施的增加，如以石油为燃料的汽车、铲运机、推土机及生活锅炉等所排放的废气，会导致附近大气中二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫、飘尘以及含铅量等指标上升。227、此外，基础工程的施工和建筑材料的运输过程中均可能产生飘尘，对项目区的大气环境造成一定的影响。本工程施工过程中，施工机械的操作，人工砂石料的粉碎、筛分过程和砼拌和系统的作业均会产生噪声污染，这些噪声污染源对附近地区的声环境影响较大。本工程施工期间各工区人员高度集中，但施工人员的居住房屋绝大部分属于临时性居住，生活设施的建设标准相对较低，且不完善，这会增大各种疾病交叉感染的机率，从而影响施工人员和附近居民的身体健康。本工程施工期间，由于各种施工车辆频繁出现在各施工工区附近，这会对各施工工区附近的交通带来不便。也会给上、下游村庄交通造成一定的拥挤。总之，施工期间将给当地的工农业生产带来一定的负面作用228、；废水、废气及机械噪声会对周围环境造成一定污染，施工和料场开挖均会破坏现有植被，加重水土流失；施工对附近的交通状况也会有所影响。但该工程对环境的不利影响主要体现在工程建设期，工程建成后对环境的不利影响较小。二、工程对环境的有利影响林冲水库除险加固后，对库区环境的发展将产生积极的影响，极大地改善库区的社会环境和自然环境，这主要体现在以下几方面：（1）水库除险加固后，解除了病险库工程给人们心理带来的压力，人民的生活安宁，社会稳定，这将促进该区域的经济发展。（2）水库除险加固后，水库安全运行，一方面降低了洪灾发生的机率，有效地保障了库区下游几千人民群众生命财产的安全，减少因洪灾造成的经济损失，有效地229、保护了库区下游的生态环境和人群健康，避免因洪灾带来的一系列环境污染，减少水土流失，保护土地资源。从而改善了库区下游城镇的社会生活环境、经济生活环境和投资环境。另一方面水库不需限蓄，提高了水利用率，有利于提高水库效益，增大供水量，工程效益得到明显提高，为社会发展作出贡献。（3）除险加固工程建设后，该工程的绿化、美化环境措施将进一步改善库区周围的环境面貌，提高其旅游观赏价值。三、对策及措施针对该工程对当地环境质量所带来的不利影响，应采取相应的对策和措施，以减轻或避免由于工程施工对当地带来的不利影响。1、施工前应编制施工环保计划，合理安排施工机械布局和场内交通网络，避免施工运输与附近交通发生严重干扰230、，对污染影响程度较大的噪声源应尽量安排在离居住区较远的场所，同时应加强施工机械的维护保养、减少废气排放量和油类泄漏事故，采取科学的施工方案，配备相应的除尘、降尘设备，减少工区的粉尘和飘尘量。2、加强对施工现场的环境管理，定期进行环境监测，以控制工程涉及区的环境污染。3、完善卫生保健体系，加强人群健康监测和施工区的环卫管理，重点注意防止施工等外来人员中各种传染病的发生。四、综合评价与结论本次除险加固工程施工，虽然投入大，施工范围也较广，但均在坝区进行施工，新的占地区域较少。虽然在施工中的土石方开挖和砼浇筑、浆砌石砌筑，以及施工冲洗等会产生一些废水,造成一些浑浊水和碱性废水排入下游河道，但其数量不231、大，稍加沉淀则不致影响周围环境。施工中开挖的土石废碴应结合工程的土石方回填进行，一般先行堆放到开挖地不远处临时堆放，尽可能运至上游坝踵加固坝坡。部分弃渣可结合防汛公路改造，以浆砌石挡土墙拦截后整平作路基。少量多余弃渣则选择冲沟就近堆放，并整平种植植物，搞好绿化，防止水土流失。工程施工期间，人员急剧增加，会给坝区周围的生活指数造成一定影响。人群聚居，应做好疾病的防疫工作，避免外界流行疾病的传入而流行。施工期的机械噪音，将在一定程度影响周围居民的生活，但只要施工单位多加注意，可以将此影响减至最低程度。通过现状调查和工程对环境的影响分析，可知该工程除险加固后，对环境的发展将产生积极影响。首先是工程的232、建设将促进该区域的经济发展，解除了病险库工程给人们心理带来的压力；其次工程安全运行后，一方面下游人民的生命财产免受洪水侵害，人民生活安宁，社会稳定；另一方面工程有利于工程效益的提高，为社会发展作出贡献。工程所采取的绿化措施，可增加植被覆盖率，降低噪声和大气污染，涵养水土，对该库区周围的生态环境起到良性促进作用。9.3水土保持设计9.3.1库区水土保持一、水土流失影响分析水土流失的发生与发展是自然因素和人为因素长期综合作用的结果，而主导因素是人类不合理的活动造成的。根据林冲水库除险加固工程建设的特点，从中分析其对水土保持工作可能存在的不利因素是十分必要的。本工程各施工项目均会不同程度地扰动原地貌233、，损坏土地和植被，其中以土石方开挖，土石方填筑及弃渣，料场开采对水土流失影响较大。本工程土石方开挖及填筑工程量较大，裸露的开挖面及疏松的堆弃渣，如不采用相应的水保措施，在多雨季节极易产生水土流失。块石料场距坝址约45km，土料场距大坝约8Km，土料场剥离后的表土集中堆放，待取土完毕后回填复垦，集中堆放期间易产生水土流失。二、库区水土保持要求在水库流域范围内，应采取山水田林路统一规划，工程措施、生活措施、蓄水保土耕作措施科学配置，综合治理。坚持以经济效益为中心，同山区脱贫致富与经济发展相结合，生态效益、社会效益统筹兼顾，宜农则农，宜林则林，宜果则果，宜牧则牧，宜渔则渔，做好综合治理。坡度25以上234、耕地全部退耕还林还草，种植经济林，水源涵养林，认真贯彻执行水土保持法等有关法律法规，把监督管护和治理开发放在同等重要位置，使全社会各方面力量都投入到治理水土流失，改善环境的工作中来。9.3.2 水土保持设计本工程施工期间，主要造成植被破坏的有：块石料场和土料场，防汛公路改造扩建，弃渣场覆盖等。施工过程中取弃土石要综合考虑，填挖土石应相互利用，以减少施工中的弃土石渣量。弃土石渣应结合填坑、筑路合理规划，弃土石渣应在指定地点堆放，分层夯实，及时种上树草，避免松散的弃土石渣产生新的水土流失，对采取堆高方式的弃渣场，应修建拦渣坝，以防止水土流失的发生。需要特别注意施工土石的流失，以免造成河道淤塞。施工235、完成后，应对破坏的植被进行植草植木处理。水土流失治理应采取工程措施和生物防治措施相结合，全面规划、综合治理。本工程水土流失治理的主要措施如下：1、工程措施工程措施主要是对开挖取料后的弃料进行防护，避免其流失。采取的防护措施均采用建浆砌石挡土墙的办法，并在墙底设排水孔，内置反滤。块石料场浆砌石挡土墙高度为1.5m，顶宽0.5m，内侧直立，外侧边坡系数0.5，长43m，浆砌石工程量56m3，反滤料20m3。土料场浆砌石挡土墙高度为1.5m，顶宽0.5m，总长65m，内侧直立，外侧边坡系数0.5，浆砌石工程量84m3，反滤料31m3。2、生物防治措施生物防治措施主要是对开挖取料施工完成后的料场，弃渣236、场，施工临时道路，削坡坡面进行防护，恢复植被，避免水土流失。对块石、砂卵石料场，由于开挖面较陡，因此宜种植易于生长攀缘的植物，以种植葛藤为主，种植葛藤前，进行部分覆土处理后，采用品字型布置，共种植葛藤140株。对取土料场则采用种植毛竹，采用间隔品字形种植，间距3m，共需种植毛竹70棵。弃渣场则采用表层部分覆土，播撒草籽，种植易于生长的芭茅，共需草籽55，种植芭茅180株。此外，对施工完成后废弃的施工临时道路，以撒播草籽作为主要的治理措施，撒播草籽65kg。3、水土保持实施水土保持工程的实施，应与工程施工同步进行，特别是工程措施，必须在施工同时进行，避免施工过程中的水土流失。生物防治措施则应在工237、程完成后立即进行，以营造一个良好的生态环境。水土保持治理必须落到实处，工程实施的项目法人必须有人专管，从领导上、技术上保证方案的顺利实施，按时按质完成任务。9.4 环境保护及水土保持投资概算9.4.1 编制依据1、水利部水土保持工程概（估）编制规定水总200367号。2、水利部水土保持工程概算定额水总200367号。9.4.2 投资概算根据建设项目环境保护设计规定第62条：“凡属于污染治理和保护环境所需的装置、设备、监测手段和工程设施等均属环境保护设施”，“凡有环境保护设施的建设项目均应列出环境保护设施的投资概算”。本工程总投资340.11万元，环保投资1.39万元，水保投资2.77万元。10238、 设计概算10.1编制说明10.1.1工程概况林冲水库位于江西省彭泽县马当镇和团村，座落在长江流域太泊湖水系和团河上游，水库大坝坝址中心地理位置坐标为东径1164620，北纬295846，距彭泽县城区约35Km。坝址以上流域面积5.53km，主河长3.74km，河道坡降6.47。总库容为115.8104m，设计灌溉面积4000亩，实际灌溉面积2000亩。水库枢纽由大坝、溢洪道、灌溉涵管等建筑物组成，一座以灌溉为主，兼顾防洪、养殖的综合利用的小(一)型水利工程。10.1.2投资主要指标10.1.2.1 主要工程量土方开挖9830.87m3，土方回填9155.05m3，混凝土工程1423.02m3239、，砌石工程2267.45m3。10.1.2.2 主要投资指标工程总投资为340.11万元，其中建筑工程253.18万元，机电设备安装工程6.2万元，临时工程7.94万元，独立费用44.61万元，工程占地补偿投资3.0万元，环保投资1.39万元，水保投资2.77万元。10.1.3编制原则和依据10.1.3.1编制依据（1）江西省水利水电建筑工程概算定额（试行），江西省水利厅，2006年11月17日发布施行；（2）江西省水利水电设备安装工程概算定额（试行），江西省水利厅，2006年11月17日发布施行；（3）江西省水利水电施工机械台时费定额（试行），江西省水利厅，2006年11月17日发布施行；（240、4）其他相关专业定额；（5）本工程设计文件及图纸工程量；（6）关于2015年上半年江西省水利水电工程设计概（估）算主要材料基价的通知；（7）江西省水利厅关于调整水利水电工程人工预算单价的通知赣发改设审（2013）586号文等。10.1.3.2基础单价（1）人工预算单价按照赣发改设审（2013）586号文规定：工长、高级工、中级工、初级工分别为8.39元工时，7.60元工时，6.73元工时，5.60元工时。（2）材料预算价格主要材料限价执行“2015年度上半年江西省水利水电工程设计概（估）算主要材料基价”，其基价分别如下：水泥330元/t、钢筋2500元/t、砂55元/m、砂卵石混合料30元/m241、卵石65元、碎石65元、块石60元/m，柴油3500元/t、炸药6元/kg、沥青2600元/t、止水铜片38元/kg。超过部分计取税金后入单价。彭泽县林冲水库除险加固工程原材料运距如下：粘土运距3KM；砂卵石运距30KM；块石运距30KM；钢筋、水泥等在马当镇经营店，运距为5KM。价格水平年按2015年5月份彭泽县市场信息价上提供的市场价。（3）设备价格按市场调查价格加采保费及运输费计算。10.1.3.3费用及计算标准单价中的费用及计算标准如表1-1及1-2所示其他费用：项目建设管理费按建安工作量的2.5%计； 工程监理费按建安工作量的3.0%计；工程勘察设计费按建安工作量的5.0%计；大坝242、安全鉴定费按10万元计；安全文明生产措施费按建安工作量的1.2%计；工程质量检测费按建安工作量的1.0%计；基本预备费按一至五部分投资合计的5.0%计算；建设工程占地补偿费按3.0万元计列；水土保持费用按2.77万元计列；环境保护费用按1.39万元计列；价差预备费未计列。表1-1 费用及计算标准序号费用名称计算基础项目类别土方工程石方工程砌石工程砼工程钢筋制安工程模板工程钻孔灌浆及锚固工程其他工程一其他直接费基本直接费1.80%1.80%1.80%1.80%1.80%1.80%1.80%1.80%1冬雨季施工增加费0.50%0.50%0.50%0.50%0.50%0.50%0.50%0.50%243、2夜班施工增加费0.50%0.50%0.50%0.50%0.50%0.50%0.50%0.50%3安全文明生产措施费0.20%0.20%0.20%0.20%0.20%0.20%0.20%0.20%4其他0.60%0.60%0.60%0.60%0.60%0.60%0.60%0.60%二现场经费基本直接费5.00%5.00%5.50%5%4.50%4.50%5.00%4.00%三间接费直接费5.00%5.00%5.00%4.50%4.00%4.00%5.00%4.00%四企业利润直接费+间接费7%7%7%7%7%7%7%7%五税金直接费+间接费+企业利润3.28%3.28%3.28%3.28%3.244、28%3.28%3.28%3.28%表1-1 安装工程费率计算表序号费用名称计算基础项目类别一其他直接费基本直接费2.40%1冬雨季施工增加费0.50%2夜班施工增加费0.60%3安全文明生产措施费0.30%4其他1.00%二现场经费人工费45.00%三间接费人工费50.00%四企业利润直接费+间接费7%五税金直接费+间接费+企业利润3.28%10.2工程概算表表10.1 总概算表表10.2 建筑工程概算表表10.3 机电设备及安装工程概算表表10.4 金属结构设备及安装工程概算表表10.5 临时工程概算表表10.6 独立费用概算表 表10.1 工程概算总表 单位：万元工程或费用名称建安 工程245、费设备 购置费独立 费用合计工程部分投资第一部分 建筑工程253.18253.18第二部分 机电设备及安装工程6.206.20第三部分 金属结构设备及安装工程0.684.505.18第四部分 施工临时工程7.947.94第五部分 独立费用44.6144.61一 建设管理费6.816.81二 科研勘测设计费13.6213.62三 施工监理服务收费8.178.17四 其它15.9915.99 一至五部分投资317.10 基本预备费15.85 静态总投资332.95 价差预备费 建设期融资利息 总投资332.95建设和移民安置投资3.00水土保持工程投资2.77环境保护工程投资1.39工程投资总计 246、工程静态总投资340.11 工程总投资340.11 表10.2 建筑工程概算表 单位：元编号工程或费用名称单位数量单价 （元）合计 （元）第一部分 建筑工程2531819.60第一部分 建筑工程2531819.60一挡水工程1335109.56(一)坝顶工程79777.061坝面整平m21054.282.232351.052土方回填m3477.2616.818022.813路面C20砼(厚15cm)m2627.5569.6343696.314路基碎石垫层(厚10cm)m362.76148.779336.815路肩C20砼m322.41382.608575.026普通钢模板m2136.9246.247、226328.447沥青杉板分缝m212.16120.661466.62(二)上游坝坡工程331806.781坝面整平m21809.52.234035.192土方开挖m3991.389.599507.293土方回填m3365.7516.816148.264草皮护坡m2154010.8216662.805砂砾石垫层（厚10cm）m3387.09134.7152144.896C15砼预制块护坡（厚10cm）m3387.09517.05200144.887C15砼固脚及压顶m358.19368.1821424.768C10砼垫层m34.90363.811782.039Mu10水泥砖台阶m36.732248、96.121991.4810C15砼排水沟底板m36.95372.982590.5011Mu10水泥砖边墙m312.61296.123734.8412M7.5水泥砂浆抹面m282.3212.831056.1713沥青杉板分缝m211.46120.661382.2114普通钢模板m2199.0846.229201.48(三)下游坝坡工程320356.391坝面整平m23246.982.237240.772土方开挖m3380.629.593650.163土方回填m31242.6716.8120889.284草皮护坡m25328.1010.8257650.045Mu10水泥砖边墙m373.33296249、.1221713.836M7.5水泥砂浆抹面m2484.6012.836217.377排水沟C15砼底板m314.77372.985510.038C10砼垫层m34.47363.811625.489Mu10水泥砖台阶m36.13296.121816.5310普通钢模板m277.9146.223601.0011贴坡排水干砌块石（40cm）m3657.29159.85105067.5712贴坡排水卵石层（20cm）m3250.06147.0736776.7713贴坡排水砂层（20cm）m3297.56140.4141780.5414沥青杉分缝m27.22120.66871.1415原排水棱体拆除m250、3127.5146.635945.88(四)大坝防渗工程603169.331粘土固化浆液总进尺m2460.61245.13603169.33二溢洪道工程443801.61(一)进口段88784.721土方开挖m32529.592416.682土方回填（利用）m38315.501286.503石方开挖m3124117.3914556.364C20砼边墙m389.31377.2733693.985C20砼底板m350.44372.0618766.716普通钢模板m2229.3246.2210599.027沥青杉缝板填缝m215.53120.661873.258碎石垫层（10cm）m332.4514251、8.774827.599PVC排水管（100）m20.9815.00314.6310砂石反滤包个1825.00450.00(二)控制段工程73533.881土方开挖m3177.389.591701.032土方回填（利用料）m3143.0715.502217.533石方开挖m359.07117.396933.844C20砼边墙m370.95377.2726767.315C20砼底板m360.35372.0622453.826普通钢模板m2171.646.668006.867沥青杉板填缝m215.88120.661916.488碎石垫层（10cm）m320.32148.773022.519PVC排252、水管（50）m14.315.00214.5010砂石反滤包个1225.00300.00(三)陡槽段214030.641土方开挖m31551.839.5914882.002土方回填m3393.7115.506102.483C20砼边墙m3231.6377.2787375.734C20砼底板m393.61372.0634827.425排水盲沟m190.8530.005725.506普通钢模板m2775.4146.6636180.557沥青杉缝板m274.47120.668985.158碎石垫层（10cm）m3115.09148.7717122.199PVC排水管（50）m70.3115.00105253、4.6210砂石反滤包个7125.001775.00(四)出口段34898.231土方开挖m3292.419.592804.192土方回填m354.5715.50845.893C20砼边墙m340.74377.2715369.514C20砼底板m314.57372.065420.915排水盲沟m23.130.00693.006普通钢模板m2113.7146.665305.537沥青杉填缝m27.72120.66931.198碎石垫层（10cm）m317.32148.772577.079PVC排水管（50）m13.4015.00200.9410砂石反滤包个3025.00750.00(五)交通桥（254、含河道交通桥）32554.141土方开挖m327.529.59263.902土方回填（利用料）m350.9115.50789.073C20砼边墙m319.34377.277295.464C25钢筋砼桥板m310.74372.063994.535护栏C25钢筋砼m36.80415.012821.556C25钢筋砼预制管m8.75167.851468.697普通钢模板m2157.546.227279.658钢筋制安t1.754937.888641.29三涵管工程387503.43(一)进水塔48813.891基础土方开挖m330.499.59292.442C15砼垫层（10cm）m318.1536255、8.246682.643C25钢筋砼闸室m324.83385.619575.664C25钢筋砼启闭房排架m37.61418.403185.075砖墙m34.16323.621345.056铝合金窗0.9m*1.5mm21.30201.42262.607木门m21.82127.74232.498内、外墙粉刷m234.6513.50467.789C25钢筋砼顶板m31.50389.64583.0010钢筋制安t3.7024937.8818280.6511普通钢模板m2171.0646.227906.51(二)箱涵286700.191土方开挖m352759.5950587.252粘土回填（运距3km256、，压实度0.96）m380726.6721522.693开挖利用料回填m34539.2115.5070357.804C10砼垫层m310.13363.813686.305C25钢筋砼箱涵m3101.74425.7143311.746沥青杉板填缝18.80120.662267.807C25钢筋砼截水环m314.11425.716008.368止水紫铜片（厚0.8mm)m30.03391.1711746.849钢筋制安t10.1224937.8849981.2210普通钢模板411.0866.2427230.19(三)工作桥43000.571C25钢筋砼台帽m32.47433.581070.252257、C15砼工作桥台m33.47362.861257.313C25钢筋砼梁/面板m320.01416.048326.834C25钢筋砼排架m35.66418.402366.095护栏C20砼m38.74398.453481.826钢筋制安t3.2124937.8815860.477普通钢模板m2230.1646.2210637.80(四)消力池8988.781土方开挖m313.659.59130.902土方回填m36.5116.81109.433C20砼底板m32.02372.06752.034C20砼挡墙m315.37377.275796.755普通钢模板m247.5946.222199.67四258、永久交通工程300005.001土方开挖m310489.5910050.322土方回填m378218.2414263.683路面C20砼(厚20cm)m2300077.02231060.004路基碎石垫层(厚10cm)m3300148.7744631.00五永久房屋建筑工程63000.00新建管理房m2631000.0063000.00六其他建筑工程2400.001水位尺m20120.002400.00表10.3 机电设备及安装工程概算表 单位：元序号名称及规格单位数量单价（元）合计（元）设备费安装费设备费安装费第二部分 机电设备及安装工程62000.001机电设备安装工程62000.001.259、1水情测报系统50000.00水情测报系统台套150000.0050000.001.2外部观测设备4200.00经纬仪台13000.003000.00水准仪台11200.001200.001.3通讯及办公管理设备7800.00程控电话台1600.00600.00传真机台11200.001200.00计算机台14000.004000.00复印机台12000.002000.00表10.4 机电设备及安装工程概算表 单位：元编号名称及规格单位数量单价（元）合计（元）设备费安装费设备费安装费第三部分 金属结构设备及安装工程45000.006750.00三金属结构设备及安装工程45000.006750.260、001拦污栅（1.4*2.1m）套110000.001500.0010000.001500.002螺杆启闭机15T台套123000.003450.0023000.003450.003铸铁闸门（净空0.8*1.2m）扇112000.001800.0012000.001800.00 表10.5 施工临时工程概算表 单位：元编号工程或费用名称单位数量单价（元）合计（元）第四部分 施工临时工程79367.09四施工临时工程79367.09一临时工程（按一至四部分建安工作量的3%计算）元3%79367.09 表10.6 独立费用概算表 单位：元编号工程或费用名称单位单价(元)费率合计（元）第五部分 独立261、费用446066.96一建设管理费元68123.421建设工程管理费元2.5%68123.42二科研勘测设计费元136246.831工程勘测设计费元5.0%136246.83三工程监理费元3.0%81748.10四其它元159948.611大坝安全鉴定费元100000.002安全文明生产措施费元1.2%32699.243工程质量检测费元1.0%27249.3711经济评价11.1经济评价依据及参数11.1.1经济评价依据本项目经济评价依据如下：l 国家计委、建设部发布的建设项目经济评价方法与参数（第二版）；l 水利部发布的水利建设项目经济评价规范SL-94；l 水利部发布的已成防洪工程经济效益262、分析计算及评价规范SL206-98；l 水利部发布的水利工程管理设计规范；l 国家现行财税制度；l 国家颁布的各项有关政策；11.1.2经济评价内容经济评价的内容包括国民经济评价和财务成本分析。国民经济评价采用有无工程对比，全部投资均由国家投资，由此测算国民经济指标。本工程属社会公益性建设项目，因此财务评价只作成本费用估算，不作财务指标计算。11.1.3采用的主要参数社会折现率：采用7%；价格：国民经济评价和财务运行成本分析中的价格同投资概算。计算期：本项目计算期取20年，其中建设期12个月，工程开工后第二年全部发挥效益。基准年和基准点：开工第一年为基准年，该年年初为基准点。各项费用和效益均按263、年末发生和结算。11.2国民经济评价11.2.1工程费用工程费用包括工程投资、年运行费、流动资金和更新改造费等。（1）工程投资林冲水库除险加固配套及工程管理的工程总投资340.11万元。由于施工期有12个月，工程建设期按一年计算，所以第一年投资340.11万元。（2）年运行费按有关规范规定，本工程的年运行费包括材料、燃料及动力费、职工工资及福利费，工程维护费、管理费以及其它费用，参照类似除险加固工程的经验，年运行费按除险加固设计工程总投资的3.0%计算，得年运行费为10.49万元。（3）流动资金工程施工建设期一年，流动资金在工程运行的第一年安排，于计算期末一次收回，按年运行费10%计为1.05264、万元。（4）固定资产考虑本工程固定资产形成率按95%计，则工程形成新增固定资产为：340.110.95=332.11万元。新增固定资产按50年折旧，并不计残值，则每年折旧费为:321.21/50=6.64（万元）计算期未剩余固定资产为：20=199.27万元。11.2.2工程效益林冲水库设计灌溉面积5000亩，实际灌溉面积4800亩，是一座以灌溉为主，兼有防洪、养殖等综合效益的小（一）型水库。水库大坝已被鉴定为三类坝，工程隐患严重威胁水库的安全，使水库长期限制水位运行，工程效益得不到发挥，下游地区的安全得不到保障。因此，对林冲水库进行除险加固会产生显著的经济效益和社会效益。（1）防洪效益林冲水265、库可使其下游约0.13万人和0.2万亩农田的防洪标准得以提高，按有无项目对比法，林冲水库平均每年可减免的洪灾损失按120元/人和160元/亩计，因此水库的多年平均防洪效益为47.6万元/年。以上计算是林冲水库除险加固后整体工程的年防洪效益。由于此次除险加固的新增防洪效益与原有防洪效益无法截然分开计算，根据新投入设施与原有设施的比例，以及原有设施的使用时间、寿命等情况，此次除险加固的新增防洪效益按整体防洪效益的50%计，则林冲水库除险加固后新增防洪效益为23.8元/年。（2）灌溉效益水库设计灌溉面积0.4万亩，实际灌溉面积0.2万亩。灌溉效益计算中水库加固后的新增效益按50%计。根据我省有关统计266、资料及林冲水库的具体情况，本项目灌溉效益按平均增产水稻110公斤/亩年计，稻谷价格平均按1.4元/公斤，因此水库除险加固后新增灌溉效益为30.8万元/年。（3）养殖效益工程加固后，水库采用精养后每年约可增产2万公斤水产品，每公斤水产品纯收益按4元计，则水库每年新增养殖效益为8万元/年。11.2.3国民经济评价本项目国民经济评价指标计算三项：经济内部收益率EIRR、经济净现值ENPV和经济效益费用比EBCR。1、经济内部收益率EIRR：项目在计算期内各年的净效益现值累计等于零时的折现率，其计算表达式为： 式中：EIRR经济内部收益率； B年效益，万元； C年费用，万元； n计算期，年； t计算期267、各年的序号； (BC)t第t年的净效益。 2、经济净现值ENPV：用社会折现率Is将项目在计算期内各年的净效益折算到计算期初的现值之和，其计算表达式为：式中：ENPV经济净现值，万元； Is社会折现率，Is=7； 其余同前。3、经济效益费用比EBCR：项目效益现值与费用现值之比，其计算表达式为：式中：EBCR经济效益费用比； Bt第t年的效益，万元； 、 Ct第t年的费用，万元； 其余同前。 经计算，得出此三项指标值为： 经济内部收益率EIRR=13.74 经济净现值(IS=7)ENPV=188.72(万元) 经济效益费用比(Is=7)EBCR=1.44以上计算见表11-1。由以上指标值可看出268、，林冲水库除险加固工程的国民经济评价满足要求。表11-1国民经济效益费用流量表（万元）序号项目年份合计建设期正常运行期12345678920211效益流量B062.662.662.662.662.662.662.662.663.6491253.051.1项目各项功能的效益062.662.662.662.662.662.662.662.662.61252防洪效益62.662.662.662.662.662.662.662.662.612521.3回收流动资金1.0491.0492费用流量C340.1111.53910.2910.4910.4910.4910.4910.4910.4910.4956269、0.242.1固定资产投资(含更新改造投资)340.11340.112.2流动资金1.0491.0492.3年运行费10.4910.4910.4910.4910.4910.4910.4910.4910.49209.83净效益流量-340.1151.06152.3152.1152.1152.1152.1152.1152.1153.159692.814累计净效益流量-340.11-298.529-246.219-194.109-141.999-89.889-37.77914.331639.651692.81评价指标 经济内部收益率：188.72经济净现值(is=7%)：1.44经济效益费用比(is=7%):13.74%11.3 财务收支分析林冲水库的效益主要在于灌溉防洪的公益性效益，因此，财务分析主要在于分析其收入是否能维持工程的正常运行上。11.3.1 收益本工程财务收入只有灌溉、养殖收入，具体如下：一、灌溉收入林冲水库灌溉面积为0.2万亩农田，每亩可收灌溉水费12.63元，年灌溉收入为：12.630.2=2.53(万元)二、