廣豐縣某小型水庫除險加固設計

1綜合說明

1?1緒言

XX縣XX山水庫位于豐溪河支流紅洋水的上游，壩址距縣城約8km,水庫壩

址地理位置為東經(jīng)118°08'51",北緯28°29'05"。壩址以上控制集雨面積

1.92km2。是一座以灌溉為主，兼有防洪、旅游、養(yǎng)殖等綜合效益的小（一）型水

庫。設計灌溉面積0.192萬畝。主河道長度2.98km,河道加權平均比降112.7%。

xx山水庫1953年10月5日動工興建，永豐人民公社副書記劉海親自坐陣

指揮，縣水庫局祝哲誠駐地施工，經(jīng)過4次的續(xù)年加高加固，于1978年大壩建

成，達到最終規(guī)模。開始發(fā)揮效益，此時壩高為31.3m,設計總庫容為177.52X

104m3,壩頂高程為223.9m（黃海高程，下同），滿足了下游農(nóng)田的灌溉要求。庫

區(qū)內(nèi)無蓄水工程，也不受人類活動的影響。

1-2水文

xx山水庫位于贛東北暴雨地帶，南方暖氣流與北方冷氣團相遇時切變線的

南北徘徊，是本流域出現(xiàn)暴雨的主要成因，有時西南或西北低渦切變線東移，加

大了暴雨的強度，暴雨活動以5~7月最為頻繁，歷年最大暴雨以6月份出現(xiàn)次數(shù)

最多，暴雨移動的方向大多都由西到東或西北向東南移動，有時出現(xiàn)靜止鋒，形

成暴雨中心穩(wěn)定少動的現(xiàn)象。根據(jù)xx水位站實測資料統(tǒng)計，多年平均降雨量為

1661.6mm,最大年降雨量為2435.1mm（1975）,最小年降雨量為923.7mm（1971

年），實測最大24小時降雨量達194.7mm（1995年6月25日）。該區(qū)域的降雨

在年際間變化較大，實測年最大降雨量是實測最小年份的2.64倍，另外降雨量

在年內(nèi)分配也很不均勻，雨季集中在上半年，并以每年4—6月份最為集中，占

多年平均降雨量的48.2%,降雨強度大，時間集中。據(jù)xx縣氣象站實測資料統(tǒng)

計分析，流域內(nèi)多年平均最大風速16m/s,最高氣溫40.5C,最低氣溫零下-9.1C。

歷年平均氣溫17.5℃o

xx山水庫座落在豐溪河紅洋水的上游，該水流發(fā)源于紅洋水支流上的xx山

頂，整個流域地形變化較大，屬中低山區(qū)。洪水常因暴雨直接產(chǎn)生，因此，洪峰

的大小具有隨著暴雨大小變化的特性，最大洪水常發(fā)生在每年的4~6月，6月份

發(fā)生洪水最多，因該流域河床坡降陡，壩址的洪水且有匯流時間短、洪峰尖高、

易漲易落,沖刷破壞力大的特點，洪峰的大小與暴雨強度密切相關,常呈單峰狀，

一次洪水過程多為1天左右。

本次除險加固設計洪水復核，暴雨和洪水計算采用《江西省暴雨洪水查算手

冊》中介紹的推理公式法進行，計算得P=0.2%校核洪水洪峰為49.2n?/s,洪水總

量55.3Xl（）4m3；p=3.33%設計洪水洪峰為29.6n?/s,洪水總量31.7X水

庫正常蓄水位220.0m,相應庫容152.5X10%?；死水位為202.4m,相應庫容16.8

X104m\根據(jù)xx山水庫現(xiàn)有泄洪設施，溢洪道為開敞式無閘控制的溢洪道，經(jīng)

調洪演算，P=3.33%設計洪水位221.30m,相應最大下泄流量12.3m3/s,P=0.2%

校核洪水位221.95m,相應最大下泄流量25.6n?/s,總庫容177.52義10%13。

1'3工程地質

xx山水庫工程自興建以來未做任何地質勘察工作。2004年5月初，我院受

xx縣水電局的委托，承擔本階段的工程地質勘察工作，2004年5月末結束外業(yè)。

完成了大壩、溢洪道、灌溉輸水涵管等工程地質勘察工作，共施工鉆孔9個，總

進192.45m（其中土層133.1m,巖石59.35m）,壓（注）水試驗10段，取原狀土62

組，室內(nèi)土工試驗62組。

一、區(qū)內(nèi)挽近時期以來構造運動趨于穩(wěn)定，區(qū)域穩(wěn)定性較好。本區(qū)地震動峰

值加速度小于0.05g,建筑物結構計算可不進行抗震復核。

二、庫區(qū)屬構造剝蝕丘陵地貌，在正常蓄水位范圍內(nèi)地形封閉。組成庫盤及

庫岸的地層巖性主要為新生界下第三系凝灰?guī)r和砂礫巖，微新巖石透水性較弱,

庫區(qū)分水嶺厚，地下水位高于水庫正常高水位。庫區(qū)未見有大的導水斷層帶連通

庫外，水庫不存在永久性滲漏問題，庫區(qū)山坡多為巖質邊坡，邊坡穩(wěn)定，不存在

岸坡再造、淹沒和浸沒等問題。庫區(qū)植被較好，固體逕流甚微。

三、壩址區(qū)出露的地層巖性主要為新生界下第三系（E）凝灰?guī)r、砂礫巖和第四

系松散堆積物等，表部巖石呈強風化，裂隙較發(fā)育，上部巖體透水性較強，相對

不透水層（qWlOLu）埋藏較淺，壩基及兩壩肩均存在滲漏問題。

四、大壩為心墻加斜墻壩型，其中斜墻土主要為含砂低液限粘土組成，土料

質量良好；結構較疏松，密實性較差，屬高壓縮性土；為中等?弱透水層，滲透

系數(shù)不滿足K<1X10-5cm/s規(guī)范要求。

心墻填筑低矮，低于正常高水位約10.5m,主要為粘土質砂和粉土質砂組成,

屬中等壓縮?高壓縮性土，中等透水?弱透水土體。壩殼土與心墻土料基本相同，

物理力學性質及滲透系數(shù)也基本一致。

五、溢洪道是由人工沿山坡爆破開挖而成，為開敞式溢洪道,無消能設施。

溢洪道底板及兩側邊坡巖石一般為強風化，坡角較陡,巖體裂隙發(fā)育，性狀較差，

巖體較破碎，溢洪道邊坡局部見有坍塌及掉塊現(xiàn)象，邊坡穩(wěn)定性較差，建議進行

削坡處理。

由于溢洪道是沿自然山坡自流消能，泄洪時直沖山坡腳，危及溢洪道出口山

坡的穩(wěn)定，建議溢洪道出口做挑流設施。

六、灌溉隧洞為無壓隧洞，進出口洞臉邊坡較穩(wěn)定。隧洞圍巖為新生界下第

三系(E)凝灰?guī)r、砂礫巖，一般呈強至弱風化，為V?III類圍巖，穩(wěn)定性較差。洞

室埋藏較淺，隧洞距左壩頭較近，側向圍巖較單薄，圍巖裂隙發(fā)育，巖體較破碎，

透水性較強，在水庫高水頭的長期作用下，隧洞圍巖漏水嚴重將危及大壩安全。

因此，有必要對隧洞進行工程處理。

七、老涵管結構為石灰三合土漿砌石，砌體質量差，涵管結構已遭破壞，上

游壩坡出現(xiàn)“跌窩”。雖已廢堵，但封堵質量差，漏水嚴重，并見有泥土帶出，

危及大壩安全；此外也不排除涵管外壁與壩體接觸部位存在滲漏通道。因此建議

必須進行工程加固處理，確保大壩安全運行。

八、本工程土料、砂礫石料、塊石料儲量較豐富，可以滿足工程用量，料場

均有公路相通，但無上壩公路。土料、砂礫石料及塊石料質量均較好，各項指標

均滿足或基本滿足規(guī)范要求。

1?4工程任務和規(guī)模

xx山水庫樞紐工程主要建筑物有大壩一座、灌溉輸水涵管一條、開敞式溢

洪道一座等。

水庫大壩原為心、斜墻壩，壩頂高程223.9m,最大壩高31.3m,壩頂寬6.0m,

壩頂長136.0m；上游壩坡為塊石護坡，坡比1：2.35,1：2.41,1：2.7；下游壩

坡為草皮護坡，坡比1：2.15,1：2.27,1：2.33；下游壩腳無排水棱體。

開敞式溢洪道位于大壩左端約4.8m的山坡處，于1978年興建，全長128.08m。

溢洪道出口設挑流坎，長8.1m,底坡1=0.02,溢洪道為在山體中開挖而成，泄槽

邊墻未完全襯砌，下游未設消能設施。

灌溉輸水隧洞位于大壩的左壩肩的壩體內(nèi)，灌溉輸水隧洞由斜涵和隧洞組成,

斜涵頂高程220.6m,斜管坡度1:2,分級高度(級差)為0.65m,外形尺寸1..2

Xl.Om,放水孔徑0.425m,臥管為方形斷面，尺寸為0.5X0.5m,消力池長4m,

深度2.3m,寬度1m。輸水隧洞開挖斷面為1.2mX1.8m,城門洞形；其中進口段

30m,出口段20m采用厚0.3m的75#漿砌石卷砌，襯砌后斷面為0.6mX1.2m；

隧洞進口底板高程202.4m,出口底板高程201.0m,洞長175m。

根據(jù)1979年9月xx縣水電局以(79)廣水字第54號文上報《xx縣xx山

水庫除險加固工程初步設計書》及《江西省上饒地區(qū)重點水利工程概況》，水庫

按河南型暴雨設計，設計洪水位為221.8m,相應庫容為174.9X1013,校核洪水

位222.0m,相應庫容為180.24Xl()4m3,壩頂高程為223.9m；該水庫為多年調節(jié)

水庫，原設計灌溉面積0.45萬畝。

本次除險加固設計按《防洪標準》GB50201-94和《水利水電工程等級劃分

及洪水標準》SL252—2000的有關規(guī)定，經(jīng)復核該工程仍為小(一)型水庫，水

庫按三十年一遇洪水標準設計，五百年一遇洪水標準校核。水庫設計正常蓄水位

220.0m,相應庫容152.5X104m3；死水位202.4m,相應庫容16.8X10、3；設計

洪水位221.37m,相應庫容169.2X1013,；校核洪水位222.15m,相應庫容179.18

X104m3。設計灌溉面積0.192萬畝。

該工程的建設，是典型邊勘測、邊設計、邊施工的“三邊”工程，工程施工

依靠大規(guī)模的群眾運動完成，由于施工盲目搶進度、搶速度，使得工程的施工質

量難以控制，以致使樞紐工程主要建筑物擋水大壩、灌溉輸水涵管，溢洪道等施

工質量較差，雖先后進行了多處局部加固處理，但工程仍有不少質量隱患，有的

甚至危及大壩安全，故工程一直帶病運行，被限制蓄水，三次降低洪道底板，嚴

重影響了工程應有效益的正常發(fā)揮。

為了摸清xx山水庫的運行現(xiàn)狀，上饒市水利電力勘測設計院于2005年對

xx山水庫大壩結構穩(wěn)定、滲流穩(wěn)定以及運行情況等方面進行了綜合評價，并提

出了XX山水庫大壩安全鑒定論證報告。2005年7月2日，由上饒市水利局組織

上饒市水利電力勘測設計院、上饒市水利科學研究所等部門專家參加的大壩安全

鑒定會議，提出了xx山水庫大壩安全鑒定報告書。根據(jù)“水庫大壩安全鑒定辦

法”，將xx山水庫大壩安全類別評定為三類，并對大壩的維修加固提出了意見和

建議。

本次初步設計在上述資料及工作成果基礎上，對xx山水庫樞紐工程作進一

步分析論證并進行除險加固設計。

根據(jù)實際運用中出現(xiàn)的情況，現(xiàn)場察看及試驗檢測暴露出xx山水庫目前存

在以下主要問題：

1、大壩施工經(jīng)過多次加高加寬而成，特別是壩體心墻幾次施工錯位，后又

改斜墻。

2、大壩背水坡位于右壩肩高程194.72（死水位以下）處有集中漏水現(xiàn)象,

壩腳無反濾設施；

3、壩內(nèi)坡護坡塊石有風化石存在，塊徑小。壩外坡零亂，壩頂凹凸不平，

有積水坑；

4、壩迎水坡在212.6m高程，老涵頂處有沉陷現(xiàn)象；

5、有蟻窩跡象；

6、溢洪道水平段較長，左邊開挖邊坡陡，巖石風化嚴重，未襯砌，陡坡為

自然山坡，出口未設導水墻和消力池；

7、灌溉輸水隧洞進出口巖石破碎，且洞頂較薄，未襯護，洞壁滲水點較多，

洞頂有塌落現(xiàn)象；

8、斜涵、隧洞進口位于左壩肩山坡上，基礎巖石破碎，涵管有裂縫，漏水

嚴重；

9、原灌溉涵管雖然已用碎封堵進口段（長7m）,且做碎截水環(huán)，但未進行

全管廢堵，在出口處仍然存在小量漏水現(xiàn)象，不利于大壩安全運行；

10、沒有上壩公路，不能滿足防汛搶險要求；

11、大壩無變形觀測設施，無水、雨情測報系統(tǒng)，通訊設備簡單單一，影響

大壩安全運行管理；

12、無管理房，給水庫日常管理帶來不便。

綜上所述，XX山水庫存在嚴重工程質量問題，水庫已不能正常安全運行，根

據(jù)“水庫大壩安全鑒定辦法”第十六條大壩安全分類標準，XX山水庫屬三類壩。

1-5工程建筑物除險加固設計

XX縣XX山水庫是一座以灌溉為主，兼顧防洪、養(yǎng)殖等綜合利用的?。?）型

水利工程。本次設計根據(jù)《水利水電工程等級劃分及洪水標準》SL252-2000,

以及國家技術監(jiān)督局、中華人民共和國建設部聯(lián)合發(fā)布的《防洪標準》GB50201—

94的有關規(guī)定，經(jīng)復核該工程規(guī)模仍為?。ㄒ唬┬退畮?，工程等別為IV等，主要

建筑物級別為4級，次要建筑物級別為5級，臨時建筑物級別為5級。

1-5-1大壩除險加固

一、大壩現(xiàn)狀情況分析復核

從本次地勘及土工實驗成果分析，大壩壩體土填筑質量差，防滲體系不完善，

壩體土體滲透系數(shù)k大于1.0Xl（y4cm/s,不滿足國家現(xiàn)行的土壩設計規(guī)范強制性

條文要求，壩基、壩肩巖體破碎，裂隙發(fā)育，透水性大，大壩存在壩身、壩基和

壩肩滲漏問題。大壩下游無排水設施。

本次設計滲流計算選取的大壩典型斷面為地質勘探中提供的斷面，壩后漏水

點亦位于此斷面下游壩腳，分析認為，采用此斷面進行計算可反映整個大壩實際

的滲流狀況。

大壩現(xiàn)狀滲流穩(wěn)定復核計算水位組合分正常情況、設計情況和校核情況三種

工況。根據(jù)現(xiàn)狀滲流復核計算，高水位下壩體浸潤線在下游壩坡較高位置逸出，

出口無保護，逸出坡降大于經(jīng)驗允許滲透坡降值，滲流不安全。

按照《碾壓式土石壩設計規(guī)范》SL274-2001的規(guī)定，本次現(xiàn)狀壩坡抗滑穩(wěn)

定計算方法采用規(guī)范推薦的瑞典圓弧法和簡化畢肖普法。計算工況分正常運用和

非常運用兩種情況。從現(xiàn)狀大壩壩坡抗滑穩(wěn)定計算成果看，各種計算工況下，大

壩上游壩坡的整體抗滑穩(wěn)定最小安全系數(shù)均大于規(guī)范允許值，大壩上游壩坡均滿

足抗滑穩(wěn)定要求；但大壩下游壩坡在正常蓄水位時整體抗滑穩(wěn)定最小安全系數(shù)為

1.247（畢肖普），小于規(guī)范允許值，大壩下游壩坡不滿足抗滑穩(wěn)定要求。

二、大壩除險加固設計

針對XX山水庫大壩現(xiàn)狀存在的主要問題，確定大壩除險加固設計的主要內(nèi)

容如下：

1、大壩壩身防滲處理設計；

2、大壩壩頂設計；

3、上游壩坡及護坡重建設計；

4、下游壩坡護坡及壩面排水設計；

5、下游貼坡排水設計；

6、大壩白蟻防治處理；

7、大壩監(jiān)測設計；

8、防汛公路設計。

針對xx山水庫大壩現(xiàn)狀存在的問題，本次除險加固設計著重解決大壩壩體、

壩基問題，并對大壩壩頂、壩坡、排水設施及觀測設施進行全面系統(tǒng)的加固設計。

按照以上原則，本次除險加固設計對大壩防滲主要考慮進行堵漏，即對壩身、壩

基滲漏通道進行截滲，并對存在問題的壩坡進行加固。

（一）、大壩防滲除險加固方案

本次設計大壩壩身防滲除險加固選擇了薄壁抓斗塑性碎心墻及沖擊鉆造孔

塑性碎心墻防滲方案兩個防滲處理方案進行比較。

經(jīng)過工程地形及地質條件、工程施工條件及難易程度、工程除險加固后安全

度及工程投資方面綜合分析比較，本次設計大壩壩身防滲除險加固推薦沖擊鉆造

孔塑性碎心墻防滲方案。

（二）、大壩除險加固工程設計布置

沖擊鉆成槽塑性碎心墻防滲方案

該方案是在壩體防滲加固，采用在壩頂軸線處實施塑性碎心墻進行壩體防滲

加固。碎墻厚0.6m。

其他部位除險加固設計

大壩壩頂寬度6.0m,壩頂高程223.9m,壩頂采用泥結石路面，并在壩頂上

游側間隔50m布置一排防汛照明燈。

上游壩坡加固經(jīng)對干砌塊石護坡方案與C15碎預制塊方案比較選擇Cl5碎預

制塊護坡方案。根據(jù)現(xiàn)狀壩坡情況，本次設計上游壩坡坡比為1：2.75、1：2.75、

1：3o

新建的貼坡排水長60m,設計貼坡頂寬2.53m,頂高程202.6m,外邊坡1：

3,貼坡體及截滲溝襯砌用塊石干砌。

本次設計下游坡比從上至下依次為：1：2、1：3,采用草皮護坡，干砌塊石護

坡范圍為反濾排水體高程以下的下游壩面。在下游壩面設置縱橫向排水溝和岸坡

排水溝。

（三）、大壩除險加固后滲透穩(wěn)定和壩坡抗滑穩(wěn)定計算

xx山水庫大壩經(jīng)過塑性碎心墻防滲方案加固處理后，滲流狀況將發(fā)生改變。

大壩加固后滲流復核計算按平面滲流問題考慮，采用有限元計算方法對大壩滲流

作計算分析。經(jīng)計算，大壩加固后在滲流方面得到很大改善，壩體、心墻及壩基

不會發(fā)生滲透變形破壞，大壩加固處理后滲流穩(wěn)定滿足規(guī)范要求。

大壩除險加固后在正常運用和非常運用情況下，典型計算斷面的上游壩坡和

下游壩坡最小抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)均滿足規(guī)范要求。加固后大壩的壩坡抗滑穩(wěn)定系

數(shù)滿足規(guī)范要求。

1-5-2溢洪道除險加固

針對溢洪道現(xiàn)狀存在的問題，確定溢洪道除險加固處理的主要項目如下：修

整進口段及新建導墻及底板襯護加固；陡槽底板及邊墻襯護；陡槽出口新建挑流

坎。

一、進口段除險加固設計

進口段現(xiàn)狀上游直接與庫內(nèi)連接，本次設計擬對進口段進行修整并新建導墻,

導墻為漿砌石護坡，邊坡1：0.5,漿砌石厚度0.5m,迎水面有0.1m厚的碎面板，

高2.0m,長30m,底板采用厚0.3m的C20碎襯護（清除原風化的0.1m厚老碎），

底板與邊墻間設置縱向縫，橫縫每10.0m設置一道縫寬20mm,縫中用瀝青杉板

填縫。

二、陡槽段除險加固設計

采用不同斷面的二段陡槽，緊接進口明渠的第一段陡槽水平長度110m,

i=0.02,第二段陡槽水平長度8.1m,坡度i=0.02,其中緊接第一段陡槽末端布置

長10m的陡坡漸變段，底寬從4.8m漸變至4.0m,斷面由梯形漸變成矩形。

陡槽1、陡槽2均采用順直布置，陡槽1采用梯形斷面，底寬4.8m,邊坡1:0.5,

邊墻高2.0m,邊墻為漿砌石結構，漿砌石厚度0.5m,迎水面采用10cm厚的C20

碎護面。陡槽2采用矩形斷面,底寬4.0m,邊墻為漿砌石結構，迎水面采用厚10cm

的C20碎護面，頂寬0.6m,底寬1.6m,高2.5m,迎水面鉛直，背水面1:0.5。底

板采用采用30cm厚的C25鋼筋碎襯砌。底板設置縱橫分縫，縱縫2條，位于兩

邊墻腳處，橫縫間距為10m,采用瀝青杉板填縫，縫內(nèi)設止水銅片，縫寬20mm。

在陡槽底板中間設一道30X30cm的縱向排水溝，每隔10m設一道20X20cm的

橫向排水溝；兩側邊墻梅花形布置直徑10cmpVC排水管，間距均為2m,墻后設

土工布（50X50cm）反濾；在底板加設錨筋，使鋼筋碎與巖體之間連接牢固，錨

筋采用直徑為622mm,每根長1.5m,縱橫間距均為L5m。

三、消能段新建除險加固設計

采用挑流式消能，挑坎高程217.68m,反弧半徑4.0m,挑角20°。挑坎寬

4.0m,采用C25鋼筋碎結構，邊墻采用M燈漿砌石擋墻，迎水面采用0.2m厚C25

鋼筋碎護面，墻內(nèi)設有直徑為10cm的PVC排水管，墻后設土工布反濾。挑坎與

邊墻間設置縱向縫，與陡槽間設一橫縫，縱橫縫內(nèi)采用瀝青杉板填縫，橫縫內(nèi)設

止水銅片止水。

為防止洪水沖刷山坡面，保證挑坎能正常運行，在修建挑坎時，應對挑坎

217.68m高程以下、209.0m高程以上的山坡面采用0.5m厚鋼筋碎襯護，護坡內(nèi)

設有直徑10cm的PVC排水管，墻后設土工布反濾。在山坡面應埋設錨筋，使鋼

筋碎與巖體之間連接牢固，錨筋采用直徑為622,每根長2.5m,縱橫間距均為

1.0m。

1-5-3灌溉輸水建筑物除險加固設計

針對灌溉輸水建筑物現(xiàn)狀存在的問題，確定灌溉輸水建筑物加固處理的主要

項目有:廢除斜涵，新建隧洞塔式進水口；對隧洞進口30m漿砌石卷砌進行拆除，

然后對155m長隧洞洞身進行碎襯護處理；對壩內(nèi)老涵進行封堵處理。

一、隧洞進口建筑物

隧洞進口建筑物由喇叭口、閘室、閘后漸變段、通氣孔、攔污柵、框架、啟

閉機房、工作橋等組成。閘室底板高程202.4m,孔口尺寸0.6mX0.9m,框架高

21.6m；啟閉臺高程224.4m,啟閉機房尺寸2.9mX2.3m；工作橋長20m、寬2.2m,

工作橋面高程224.4m,工作橋排架高10.8m。

二、隧洞

隧洞全長175m,開挖斷面為1.2mX1.8m,城門洞形，其中進口段30m,出

口段20m采用厚0.3m的75#漿砌石卷砌，襯砌后斷面為0.6mX1.2m,本次設計

擬對進口30m漿砌石卷砌進行拆除，然后對155m長隧洞進行鋼筋碎襯砌加固

處理。鋼筋砂襯砌厚度采用30cm,單層配筋，采取內(nèi)層環(huán)向鋼筋612@200。

三、老涵廢堵

1、在大壩碎心墻上游壩頂涵管位置采用鉆機鉆孔直至老涵管，通過灌注水

泥砂漿達到封堵老涵管的目的。2、在涵管出口進行導滲處理，在涵管出口往上

游挖除原有涵管長8.5m,然后回填1.5m長塊石，1.5m長中砂，1.5m長卵石，

4.0m厚塊石，最后回填石磴直至原狀。

1-5-4安全監(jiān)測設計的主要內(nèi)容

根據(jù)《土石壩安全監(jiān)測技術規(guī)范》（SL60—94）的要求，結合該項目前安全

監(jiān)測的實際情況，建立包括大壩壩面變形、壩體、壩基滲透壓力觀測、滲流量觀

測；溢洪道邊坡穩(wěn)定觀測、上下游水位觀測、壩區(qū)降水量及氣溫觀測在內(nèi)的大壩

實時安全監(jiān)測體系。

1?5?5白蟻防治

xx山水庫大壩蟻害經(jīng)過實地地檢查，該壩壩體及兩岸山頭50m范圍內(nèi)的白

蟻危害非常嚴重。從外坡左岸0+050樁號發(fā)現(xiàn)黑翅白蟻分群孔，證實壩體內(nèi)潛伏

許多大、小蟻巢、蟻道，而且是多年的成年巢，該壩潛伏蟻穴多、危害范圍廣、

隱患時間長、壩體內(nèi)的蟻穴、蟻道路路相通，特別是大量的蟻道（主干道、支干

道）縱橫交錯、星羅棋布，形成四通八達的地下交通網(wǎng)絡，已穿過壩體，形成漏

水隱患。

根據(jù)水利部堤壩白蟻防治技術規(guī)范要求堤壩工程擴建或除險加固時，必須對

原堤壩工程內(nèi)的白蟻隱患進行全面檢查和徹底處理，結合xx山水庫大壩蟻害實

際情況，決定采用大壩內(nèi)外坡、壩面及兩岸50m范圍內(nèi)山體滅治，壩身灌漿的

綜合治理方案。

大壩壩體蟻穴灌漿毒殺合計：5470m,白蟻誘殺面積合計：63900m2o

1-5-6防汛公路設計

XX山水庫距離XX縣城有8km,現(xiàn)狀有一條永豐鎮(zhèn)政府所在地到井頂村的公

路長4km,而井頂村到xx山水庫4km只有一條人行小道，路面寬不足2m。xx

山水庫沒有上壩公路，不能滿足防汛搶險要求，需要改造。本次設計上壩公路計

劃從左壩肩上，長4km(井頂村至xx山水庫壩頂)。修建防汛公路總長4km,路

面寬度為3.5m,路肩0.5m,泥結碎石路面。

1-6金屬結構

xx山水庫除險加固工程金屬結構主要有灌溉輸水隧洞進水口等建筑物的閘

門、攔污柵及其啟閉設備。金屬結構按照《水利水電工程鋼閘門設計規(guī)范》

(SL74-95)等有關規(guī)范進行。

灌溉隧洞閘門為平板閘門，尺寸為LlmX0.9m,閘門重0.8t,埋件重04,

采用手電兩用螺桿式啟閉機，型號為QPL-300o隧洞進水口設置鋼質攔污柵,

攔污柵重053柵槽埋件重02。通氣孔6150鋼筋重埋5t,埋件重O.lt。閘門、

攔污柵制作在機械加工廠成型，現(xiàn)場吊裝。

1-7施工組織設計

本次除險加固工程主要項目有：大壩、溢洪道、灌溉隧洞，廢堵老平涵等。

主體工程主要工程量有：土石方開挖72301m3,土石方填筑1865m3,混凝

土澆筑1508m3,砌石工程1243m3。

工程主要材料用量：水泥358t,鋼筋211,砂6275m3,卵石5814m3,塊

3

石2288mo

主體工程(含臨時工程)施工總工日：7.40日，總施工期12個月。

根據(jù)水利電力部《水利水電工程等級劃分及洪水標準》(SL252-2000),國

家技術監(jiān)督局、中華人民共和國建設部聯(lián)合發(fā)布的《防洪標準》(GB50201—94)、

水利部《水利水電工程施工組織設計規(guī)范》(SDJ338-89)的規(guī)定，本工程臨時

性水工建筑物級別為5級，結合工程實際情況本工程采用5年一遇洪水標準，相

應洪峰流量4.9m3/So

本次除險加固大壩、灌溉輸水涵隧洞施工可利用開挖斷面進行臨時施工導流,

施工時無導流建筑物，施工期的來水全部存放在水庫中。

本工程為除險加固工程，工程位置已定，建筑物分布集中，其中大壩為本次

除險加固最重要、控制性工程，項目多，工期短，施工難度較大。施工布置總的

原則是：倉庫、堆料場、加工廠相對集中布置并盡量設在公路旁，碎拌和系統(tǒng)及

風動設備就近布置。

按照江西省水利廳贛水管字(1998)034號文《關于進一步加快病險水庫除

險加固步伐的通知》、江西省水利廳《江西省病險水庫、水閘除險加固專項規(guī)劃

報告》文件精神及xx山水庫存在問題的嚴重性、緊迫性，xx山水庫除險加固工

程應盡早實施，以解除工程憂患，發(fā)揮更大經(jīng)濟效益。本次除險加固工程施工難

度較大，大壩防滲處理需要放空水庫施工，灌溉輸水涵管施工需建圍堰，且分二

期導流，工期短時間緊，故需要建設單位和施工單位精心籌劃、合理安排，力爭

按時完成項目建設。工期為2005年10月至2006年10月，總共1年。

1?8環(huán)境保護與水土保持

本工程施工期間，會給當?shù)氐墓まr(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來一定的負面作用：廢水、廢氣、

及機械噪聲會對周圍環(huán)境造成一定的污染，施工和料場開挖會破壞現(xiàn)有植被，加

重水土流失；施工對附近的交通狀況也會有所影響。但該工程對環(huán)境的不利影響

主要體現(xiàn)在工程建設期，工程建成后對環(huán)境的不利影響較小。但水庫除險加固后，

對環(huán)境的發(fā)展將產(chǎn)生積極影響。首先是工程的建設將促進該區(qū)域的經(jīng)濟發(fā)展，解

除了病險水庫工程給人們心理帶來的壓力；其次工程安全運行后，一方面下游人

民的生命財產(chǎn)免受洪水侵害，人民生活安寧，社會穩(wěn)定；另一方面工程有利于工

程效益的提高，為社會發(fā)展作出貢獻。工程所采取的綠化措施，可增加植被覆蓋

率，降低噪聲和大氣污染，涵養(yǎng)水土，對該庫區(qū)周圍的生態(tài)環(huán)境起到良性促進作

用。

本工程施工期間，主要造成植被被破壞的有：塊石料場和土料場，防汛公路

改造擴建等。施工過程中取棄土石要綜合考慮，填挖土石應相互利用，減少施工

中的棄土石渣量。施工完成后，應對破壞的植被進行植草植木處理。水土流失治

理應采取工程措施和生物防治措施相結合，全面規(guī)劃、綜合治理。水土保持工程

的實施，應與工程施工同步進行，特別是工程措施，必須在施工同時進行，避免

施工過程中的水土流失。生物防治措施則應在工程完成后立即進行，以營造一個

良好的生態(tài)環(huán)境。

本工程水土保持的概算靜態(tài)總投資為10.01萬元,其中水土保持投資為5.11

萬元，其他費用為0.56萬元，基本預備費0.34萬元?？偼顿Y10.01萬元。

1■9工程管理

根據(jù)本工程特點，并參照水利部有關工程管理的規(guī)定，對水庫、灌溉等項工

程實行統(tǒng)一管理，其管理單位仍為“xx縣永豐鎮(zhèn)水管站”，屬事業(yè)編制，行政上

隸屬永豐鎮(zhèn)，業(yè)務上受XX縣水電局領導，水管站內(nèi)部實行企業(yè)化管理。

永豐鎮(zhèn)水管站按五等定員，下設二辦一股，即站長辦、行政辦公室、工程管

理股，各類人員的定員標準參照規(guī)范并結合本工程的實際情況，其中生產(chǎn)人員5

人，管理人員1人，并按規(guī)定技術人員不應少于1人。

水庫工程管理結合當?shù)刈匀坏乩項l件和實際情況，按《水庫工程管理設計規(guī)

范》(SL106—96)的有關規(guī)定劃定工程管理范圍和保護范圍。

根據(jù)《水庫工程管理設計規(guī)范》(SL106-96)的有關規(guī)定，該工程的管理設

施應在工程除險加固的同時進行配套完善。其主要設施有：水、雨情觀測設施；

管理單位用房；交通設施；防汛公路；通訊設備；圖書情報管理設施。

由于目前許多工程重建輕管，以至于工程建成后工程效益得不到有效發(fā)揮。

xx山水庫經(jīng)除險加固后，必須加強管理，使水庫能安全運行，工程的運用應根據(jù)

水文預報，蓄水期應在符合防汛要求的前提下盡量多蓄水，并充分利用天然來水

進行灌溉。管理單位對工程各建筑物應經(jīng)常性進行維護和檢修，并且對個建筑物

和是設施的操作、維護和檢修應嚴格按照有關的規(guī)程和技術規(guī)程進行。尤其是對

大壩等建筑物的觀測項目要求，應嚴格按照有關觀測進行，并及時整編分析，一

旦發(fā)現(xiàn)問題應及時查找原因，進行處理。

1?10設計概算

本工程概算編制基本依據(jù)，執(zhí)行水利部《水利工程設計概（估）算編制規(guī)定》

水總[2002]116號（以下簡稱“116號文”）。

建筑工程、安裝工程和機械臺班費均采用水利部《水利建筑工程概算定額》

水總[2002]116號。不足部分采用原水利部及江西省水利廳有關定額。

概算編制價格水平年：2004年（6月）。

根據(jù)本工程概算編制基本依據(jù)和工程概算定額，經(jīng)概算編制：工程靜態(tài)總投

資1018.15萬元，其中工程部分1008.14萬元，環(huán)境部分10.01萬元。物價指數(shù)

為零，不計價差預備費，基本預備費費率5%。

1-11經(jīng)濟評價

本工程的經(jīng)濟評價以國家計委、建設部一九九三年發(fā)布的《建設項目經(jīng)濟評

價方法和參數(shù)》以及水利部發(fā)布的《水利建設項目經(jīng)濟評價規(guī)范》和《小水電建

設項目經(jīng)濟評價規(guī)程》為依據(jù)，計算項目的效益、費用和評價指標。經(jīng)計算，XX

山水庫除險加固建設經(jīng)濟內(nèi)部收益率17.55%,經(jīng)濟凈現(xiàn)值512萬元；xx山水庫

及灌溉渠系的全部收入每年10。萬元，年運行費為12.072萬元，年支出大于年

收入。通過國民經(jīng)濟評價和財務收入支出分析，可知項目的國民經(jīng)濟效益良好，

財務收入能夠維持工程運行。因此該項目在經(jīng)濟上是合理可行的。

1-12結論與建議

xx山水庫的除險加固不僅涉及到工程本身效益的提高，更重要的是涉及大

壩下游0.192萬畝農(nóng)田和永豐鎮(zhèn)等約13.8萬人的生命財產(chǎn)安全。因此，為保證xx

山水庫安全運行與充分發(fā)揮效益，針對水庫的病情險況，采取相應的除險加固措

施不僅非常必要，而且十分迫切。xx山水庫除險加固工程實施完成后，不僅使工

程能恢復到正常運用，產(chǎn)生巨大的社會經(jīng)濟效益，能使下游灌區(qū)得以配套，保障

0.192萬畝農(nóng)田旱澇保收。更為重要的是，使下游0.8萬畝農(nóng)田和永豐鎮(zhèn)等13.8

萬人民群眾長期受到的洪水威脅得以解除，其產(chǎn)生的社會效益是難以計算的。

由于xx山水庫長期處于病險狀態(tài)，工程未能發(fā)揮正常效益，縣財政困難，

且水庫管理單位的直接收入，僅能維持管理人員的日常工作支出，難以償還債務,

因此，對XX山水庫除險加固資金請求國家和上級部門給予大力支持。

為確保灌區(qū)0.192萬畝農(nóng)田旱澇保收，建議今后陸續(xù)安排灌區(qū)續(xù)建配套工程。

XX山水庫工程特性表

數(shù)量

序號名稱單位

1979年6月

現(xiàn)狀復核本次設計備注

加固設計資料

一水文

1流域面積

全流域Km26.256.256.25

壩址以上Km21.821.921.92

2主河道長度

全流域Km9.489.489.48

壩址以上Km3.152.982.98

3壩址以上主河道比降%1011.2711.27加權平均比降

4特征流量

設計洪峰流量m3/s3.5(P=2%)29.629.6P=3.33%

校核洪峰流量m3/s43(P=0.2%)49.249.2P=0.2%

二水庫

1校核洪水位m222.23221.87221.95

設計洪水位m221.8221.12221.30

正常蓄水位m220219.8220

灌溉死水位m196.6202.4202.4

2水庫容積

校核水位庫容10W180.24175.55177.52

設計水位庫容10W174.9166.11169.16

正常蓄水量庫容iow152.5150152.5

死庫容104n):,3.6416.816.8

3調節(jié)特性年調節(jié)年調節(jié)年調節(jié)

三下泄流量

1設計洪水最大泄量m7s2212.212.3

數(shù)量

序號名稱單位

1979年6月

現(xiàn)狀復核本次設計備注

加固設計資料

2校核洪水最大泄量m3/s32.525.025.6

四工程效益指標

1灌溉面積萬畝0.450.250.192

2水面養(yǎng)殖1()宿12.612.612.6

4保護人口萬人4.613.613.6

5保護耕地萬畝0.80.80.8

/i.主要建筑物

1大壩

心墻加斜墻混合心墻加斜墻混合

壩型塑性險心墻

壩壩

地基特性

上游壩坡

一級平臺以上112.351:2.351:3

二級平臺以上112.351:2.411:2.75

三級平臺以上112.751;2.71:2.75

下游壩坡

一級平臺以上1;2.1112.151:2

二級平臺以上1⑵38112.271:3

三級平臺以上1;2.41:2.331:3

壩頂寬度m666

壩頂長度m136136136

最大壩高m31.331.331.3

壩頂高程m223.9223.9223.9

下游排水型式無排水棱體無排水棱體貼坡排水

2灌溉隧洞

(1)灌溉洞弱風化巖石弱風化巖石羽風化巖石

斷面型式城門洞形城門洞形城門洞形

數(shù)量

序號名稱單位

1979年6月加固

現(xiàn)狀復核本次設計備注

設計資料

圍巖特性

最大下泄流量m3/s1.01.00.670

洞身長度m175175175

縱坡1/1251/1251/125

1.2xl.8（未襯）

內(nèi)徑m1.2x1.80.6x1.2

0.6x1.2（襯）

襯砌厚度m0.30.30.3

進口底高程m202.4202.4202.4

出口底高程m201.0201.0201.0

（2）進口控制段

控制段形式斜涵斜涵塔式進水口

進口底板高程m201.9201.9202.4

孔口尺寸m4）0.42560.4250.6X0.9

3溢洪道

消能形式底流消能底流消能挑流消能

總長度M158144.31140

地基特性風化砂巖風化砂巖風化砂巖

溢洪道寬度m6.04.84.0

進口高程m219.8219.8220

出口高程m217.16217.16217.68

左邊為巖石邊

邊墻型式未護坡坡,右邊為石灰漿砌石碎護面

漿砌石

縱坡%i二0i二1:3i=0i=0.019i=0i=0.02

陡槽段長度m152128.1128.1

4灌溉老涵管1982年封堵

石灰三合土漿砌石灰三合土漿

型式

石槽合蓋涵砌石合蓋涵

地基特性粉質壤土粉質壤土

進口高程m196.6196.6

數(shù)量

序號名稱單位

1979年6月加固

現(xiàn)狀復核本次設計備注

設計資料

涵管長度m142150

內(nèi)徑m0.2X0.20.2X0.2

壁厚m0.3-0.450.3-0.45

六施工

1設計施工年限年1.0

2主體工程主要工程量

(1)土石方開挖m372301

(2)土石方填筑m1865

(3)混泥土填筑m31508

(4)砌石m1243

3主體工程主要材料

(1)水泥T358

(2)鋼材T21

(3)砂6275

(4)碎石5814

(5)塊石m2288

4施工工日萬工E7.4

七工程投資萬兀1018.15

(1)工程部分投資萬元1008.14

⑵環(huán)境部分投資萬元10.01

八經(jīng)濟評價

1國民經(jīng)濟內(nèi)部收益率%17.55

2國民經(jīng)濟凈現(xiàn)值萬元512

2水文

2?1流域概況

XX縣XX山水庫位于XX縣永豐鎮(zhèn)xx山地方，壩址位于豐溪河支流紅洋水上

游，該水流發(fā)源于XX山，屬山溪性河流；整個流域地形變化較大，屬中低山區(qū)。

全流域面積為6.25km2,河道長度9.48km。水庫地理位置為東經(jīng)118°08'51",

北緯28°29z05",壩址距永豐鎮(zhèn)8km。

本次防洪復核在萬分之一航測圖上對壩址控制面積主河道長度和主河道加

權平均坡降進行復核。復核結果是壩址以上流域面積為1.92kn?,原設計壩址以

上控制集雨面積1.82kn?,誤差5.2%；主河道長為2.98km,原設計主河道長度

3.15km,誤差5.3%；主河道加權平均坡降為11.27%,原設計平均比降10%,誤

差11.27%；本次防洪標準復核采用現(xiàn)復核的壩址流域特征參數(shù)，此特征參數(shù)為：

水庫壩址以上控制流域面積：F=1.92km2

主河道長：L=2.98km

河道加權平均坡降:J=11.27%

庫區(qū)以構造剝蝕低山地貌為主，流域內(nèi)多為低高山區(qū)，均海拔高程在200m-

500m之間，地形高差變化較大。壩址兩岸高程約為230m,地勢北高南低，壩址

以上流域無大的人類活動和水利工程，水土保持狀況較好，為輕度水土流失區(qū)。

xx山水庫灌區(qū)位于壩址下游的永豐鎮(zhèn)，設計灌溉農(nóng)田面積0.45萬畝。

2?2氣象

本流域為亞熱帶季風氣候區(qū)，氣候溫熱，四季分明，光照充足，雨水充沛,

具有春季多雨、夏季炎熱、秋季干旱、冬季寒冷的特點。

流域內(nèi)無氣象實測資料，本次設計采用流域人附近的xx縣氣象站資料

1952-2003年共52年觀測資料統(tǒng)計分析，流域內(nèi)主要氣象要素為：

流域多年平均氣溫17.5℃,以七月平均氣溫29.5C為全年最高，一月平均氣

溫5.5℃為全年最低,極端最高氣溫40.5C,極端最低氣溫-9.1℃。

流域內(nèi)多年平均相對濕度為77.5%.o

流域多年平均日照小時數(shù)為1944小時。

流域內(nèi)多年平均無霜期為265天。

流域內(nèi)多年平均蒸發(fā)量為1513.5mm。

流域內(nèi)多年平均風速Llm/s,多年平均最大風速16m/s,風向多為東北風。

流域降雨以位于流域附近的xx縣水位站進行統(tǒng)計，多年平均降雨量為

1661.6mm,降雨在年內(nèi)很不均勻，主要發(fā)生在春夏季，其中4—6月份降雨量為

839.6mm,占全年降雨量的48.2%。7—12月進入旱季，降雨量為461mm,僅占

全年的26.5%,降雨量的年際變化很大，實測年最大降雨量2435.1mm,實測年

最小降雨量923.7mm,兩者相差2.64倍。本流域在4一7月份常有暴雨，其中以

6月份發(fā)生暴雨機率最大；多年平均最大24小時暴雨量為110.9mm。相應暴雨

發(fā)生的同時也產(chǎn)生洪水。

2-3水文基本資料

xx山水庫工程在本流域內(nèi)無徑流測站，同時在豐溪河流域也無徑流站，只

有一個XX水位站和玉山水流域的上饒水文站，在鄰近的流域上主要有鐵路坪水

文站，其測站的基本情況如下：

2?3?1上饒水文站

上饒水文站為國家基本水文站，控制集雨面積2735km2,觀測項目有水位、

流量、降雨量等。水位觀測采用直立式搪瓷水尺，并有岸式自記水位儀一臺，起

高程系統(tǒng)采用吳淞，流量觀測采用纜道流速儀進行。

上饒水文站設立于1956年，當時只觀測水位、流量、降雨量，1957年增測

含砂量，1958年增測水