石塘水库除险加固工程初步设计报告.doc

1 综合说明1.1水库根本概况工程概况塘水库位于省星子县横塘镇故里垅村，地理位置为东经115°50'2.17",　北纬29°20'49.51"，距离星子县城33km座落在鄱阳湖水系横塘港支流上游，坝址以上控制流域面积0.96 km2，主河道长度0.84km，河道平均坡降为0.0347，水库总库容24.20万m3(本次复核)，水库设计灌溉面积1200亩，实际灌溉750亩，是一座以灌溉为主，兼有防洪、养殖等综合效益的重点小〔2〕型水库工程主要建筑物有：大坝、溢洪道、坝下涵管等1)工程等级与洪水标准根据"水利水电工程等级划分及洪水标准"(SL252-2000)，水库枢纽工程等级为Ⅴ等，主要建筑物为5级，次要建筑物属5级，设计洪水标准为20年一遇；校核洪水标准为200年一遇，相应总库容为24.20万m3〔均为本次设计〕〔1〕大坝大坝为均质土坝，最大坝高14.33m，坝顶高程70.05～70.46m〔黄海高程，下同〕，坝顶轴线长165m，坝顶宽3.8～4.3m上游坝坡62～68m高程为干砌护坡，坡比1:1.83；下游坝坡未护坡，在64.67m高程处有一马道，马道宽6.5～7.7m，马道以上坡比1:1.88，马道以下坡比1:1.85，坝脚无反滤排水设施。

〔2〕溢洪道溢洪道位于大坝左端岸坡，采用开敞式宽顶堰型式泄洪，堰顶高程67.10m，溢流净宽6.8m；控制段长3m，陡槽段长25.5m；溢洪道边墙采用浆砌护砌，局部已倒塌，出口无消能设施〔3〕坝下涵管水库现有坝下涵管一座，位于大坝右段，为素砼圆管，总长40m，径30cm，进口底板高程63.10m，出口底板高程63.06m涵管主要用于灌溉，出口闸阀控制1.1.2流域概况塘水库位于省星子县横塘镇故里垅村，距星子县城33km，地理位置为东经115°50'2.17",　北纬29°20'49.51"大坝座落在鄱阳湖水系横塘港支流上游，坝址以上控制流域面0.96km2，坝址以上主河道长0.84km， 河道的平均纵比降为0.0347，整个流域围山青水绿，上游两岸植被良好，人类活动影响小，水土流失影响不明显降雨资料采用星子县气象站实测资料，其资料系列年限为24年本次设计对水位库容、面积关系进展了复核，设计采用复核后的水位～库容～面积关系1.1.3 水文气象本工程区属亚热带东南季风气候区，夏季湿热多雨，冬季风寒天冷气温：年平均气温为17.5℃，最高气温40℃,最低气温-13.4℃；蒸发：年平均相对湿度80%。

年平均蒸发量为1096mm；风向、风速：最大风力9级，最大风速为22.6m/s，多年平均风速为15.0m/s,风向多为东北风；年日照时数2000小时，年无霜期240～260天年平均降水量为1493mm，降雨年分配不均，降雨年际变化也较大暴雨主要发生在4~6月暴雨类型主要分为锋面雨和台风雨1.1.4 洪水本流域洪水由暴雨形成，由于控制流域面积比较小，因此暴雨汇流时间比较短洪水季节有明显的规律性，一般6月份中旬进入汛期，到8月下旬完毕此后汛期根本完毕进入枯水期由于本流域地处丘陵山区，故洪水陡涨急落，洪水单峰型多，复峰型少一次洪水历时一般为1天左右本次设计采用了查"省暴雨洪水查算手册"推理公式法法、实测降雨资料推理公式法计算，经比较选用查手册推理公式法计算成果，其洪峰流量成果为：设计水洪峰流量〔P=5%〕Qm=18.13m3/s；校核洪水洪峰流量〔P=0.5%〕Qm=28.31m3/s；消能防冲设计洪水〔P=10%〕Qm=15.22m3/s.1.1.5 工程建立过程塘水库大坝始建于1975年冬，由原横塘公社调集全公社劳动力兴建，至次年春根本建成并开场蓄水运行，经对大坝进展屡次续建加高，工程到达现在坝高14.33m。

塘水库是一座边施工边设计的工程，同时施工中没有明确的质量标准要求，未进展清基及碾压，大坝填筑质量差，建成后大坝就有渗漏现象1980年10月对大坝进展了加高加固，同时将原有的坝下涵管改建成坝后式闸阀控制砼涵管，至此枢纽工程根本到达了现有规模由于塘水库主要建筑物大坝、溢洪道、坝下涵管等均存在平安隐患并先后出现了险情，迫使水库一直限制水位运行，不能正常蓄水1.2除险加固的必要性工程投入运行后已为当地工农业生产发挥了巨大的经济效益和社会效益，但因历史原因和资金缺乏，大坝填筑采取了分段到队，包干完成的方法，片面图快，工程质量较差，运行中暴露出不少影响水库平安的重隐患，主要表现在：〔1〕、大坝填筑质量差，下游坝坡有明显渗漏点，坝体存在渗漏问题及渗透破坏隐患；上游坝坡护坡质量差，下游坝坡未护坡，坡面杂草丛生，坝脚无反滤排水设施〔2〕、坝基、坝肩存在渗漏问题 〔3〕、溢洪道无消能设施，不能正常泄洪〔4〕、坝下涵管管身断裂、变形，漏水重；出口闸阀锈蚀重，不能正常使用〔5〕大坝无变形和渗流观测设施进库公路路况差，无管理设施为确保工程平安，恢复水库正常运行，根据"省小〔2〕型水库大坝平安评估技术规定〔试行〕"的规定和要求，星子县水利局于2021年11月成立了"塘水库大坝大坝平安评估小组〞，通过对塘水库大坝现场检查，与水管人员〔含参与建坝人员〕的访谈记录及大坝历年运行资料和管理现状，编写了塘水库大坝现场平安检查报告、现场访谈记录报告和大坝平安综合评估报告表，大坝平安类别评定为三类坝，需尽快对工程进展除险加固。

受星子县水利局委托，我公司承担了"星子县塘水库除险加固工程初步设计报告"编制工作根据"塘水库大坝平安评估报告"的结论和建议，组织设计人员于2021年3月对该工程重新进展了现场勘查、工程复核计算和工程加固设计等工作，编制完成了"星子县塘水库除险加固工程初步设计报告"及有关图纸，现一并上报，敬请审批1.3除险加固的主要容1.3.1工程除险加固的必要性及任务塘水库是一座以灌溉为主，兼有养殖、防洪等综合效益的小〔2〕型水库，1975年建成以来为地国民经济开展发挥了重要作用但大坝运行过程中一直存在较多平安隐患，使工程不仅不能发挥设计规模效益，而且对其下游人民的生命和财产平安形成很大威胁因此，对塘水库进展除险加固非常必要根据塘水库设计标准及存在的问题，拟定的塘水库枢纽建筑物除险加固的主要任务是：加固大坝和溢洪道，加固或改建坝下涵管，完善工程运行、管理及防汛设施，提高水库蓄水和防洪能力，确保水库大坝平安，充分发挥本工程的经济和社会效益1.3.2洪水标准塘水库为重点小〔2〕型水库，大坝为均质土坝，根据"防洪标准"〔GB150201－94〕和"水利水电工程等级划分及洪水标准"〔SL252－2000〕的规定，塘水库工程等别为Ⅴ等，永久性主要建筑物为5级。

工程设计洪水标准为二十年一遇，校核洪水标准为二百年一遇1.3.3洪水调节及坝顶高程水库加固后采用岸边开敞式无闸控制宽顶堰，起调水位为67.10m经计算，塘水库设计〔P＝5%〕洪水位为68.30m，相应库容为22.11×104m3，最大泄流量为12.57m3/s；校核〔P=0.5%〕洪水位为68.78m，相应库容为24.20×104m3，调洪库容为6.94×104m3，最大泄流量为20.76m3/s，消能防冲〔P=10%〕最大泄量10.84m3/s1.4工程布置及建筑物加固设计1.4.1工程等别及建筑物级别塘水库总库容24.20×104m3，根据"水利水电工程等级划分及洪水标准"〔SL252－2000〕的规定，确定本工程为Ⅴ等小〔2〕型工程，永久建筑物级别为5级，设计洪水标准为20年一遇，校核洪水标准为200年一遇，消能防冲建筑物洪水标准为10年一遇次要建筑物及临时建筑物级别为5级1.4.2 除险加固工程总体布置根据工程存在的问题，平安鉴定的结论、建议及有关工程设计标准和规规程，拟对大坝采取以下措施进展除险加固：〔1〕大坝：对大坝坝体及坝基进展粘土斜墙结合截水槽案防渗处理；按规要求拟定新的大坝断面；治理坝坡及排水体；〔2〕溢洪道：对溢洪道进展改建，加固进口段、宽顶堰及陡槽段，完善消能设施；〔3〕坝下涵管：坝下涵管撤除重建，新建进口斜管控制；〔4〕管理设施：增设大坝平安观测设施；改善进坝公路交通条件，修建扩宽现有防汛公路2km，修建上坝公路；新建30m2值班用房；划定水库保护围，制订合理调度案。

1.4.3大坝除险加固设计〔1〕防渗处理总体案防渗处理总体案：为解决大坝渗透平安问题, 总体上可考虑截渗和导渗两大案进展处理，但本工程渗漏问题比较突出，渗流量较大，单纯用导渗的法不能解决渗流量大、坝基及坝体渗透变形的问题本次加固设计考虑采用粘土斜墙+下游贴坡排水导渗的案进展处理〔2〕除险加固设计坝体防渗处理设计：塘水库大坝拟采用粘土斜墙防渗+截水槽案对大坝进展防渗处理坝坡整治设计：根据现状大坝复核计算成果，大坝坝顶高程满足要求，但是现状坝顶宽度狭窄不满足规要求将坝顶整理至70.30m，坝顶宽5m，为改善大坝防汛交通条件，结合水库的运行管理要求，坝顶设置C20砼路面，路面向两侧各设2%的横坡本次设计上游坝坡采用粘土斜墙填筑至1:2.75，下游坝坡根本保持现状，马道以上坡比为1：2.25,马道以下坡比1:2.25,马道宽为2m下游坝脚设贴坡排水体护坡设计：现状上、下游坝坡均无护坡为防止雨水漫流冲刷坝坡，上游坝坡设计洪水位以下采用C15砼预制块护坡，下游坝坡采用草皮护坡下游排水设计：下游采用草皮护坡，为防止雨水漫流冲刷坝坡，在下游坝坡面上设置纵、横排水沟，纵向排水沟设置于马道及下游坡脚处，横向排水沟设置于下游坝坡面与两岸交线处，排水沟断面尺寸为0.4×0.4m。

1.4.4溢洪道除险加固溢洪道总体上仍按现有轴线布置，保持溢洪道的泄流式及规模不变，经各案泄流能力计算及调洪演算后确定溢流宽度为6m，泄槽全线进展改建，根据计算水面线按规要求确定边墙护砌高度，采用C25钢筋砼衬砌，厚度为0.35m；新建消能池，护砌泄洪渠1.4.5坝下涵管除险加固根据平安评估成果，涵管构造强度及抗裂不满足要求，涵管砼老化损坏重，原坝下涵管撤除重建，新建进口斜管控制1.4.6平安运行及管理设施设塘水库大坝目前无平安监测设施，不满足平安运行管理及规要求本次设计增加水位标尺及新建一座30m2值班房改善进坝公路交通条件，修建扩宽现有防汛公路2km，修建上坝公路；划定水库保护围，制订合理调度案1.4.7施工组织设计整个除险加固工程的主要施工工程有：大坝防渗加固工程，大坝坝坡整治及贴坡排水工程，坝身排水改造工程，溢洪道加固工程，坝下涵管重建工程及管理设施建立工程等本工程工程工期安排为12个月，主要施工工程安排在枯水期进展1.4.8工程管理1.管理机构塘水库现由星子县横塘镇水管站负责，参照SLJ705-81"水利工程管理单位定岗标准"规定，确定人员为2人2.主要管理设施a 工程管理围塘水库工程管理围包括工程区和生产区、生活区：上游从坝脚线向上不小于100m，下游从坝脚线向下150m为界，右岸以溢洪道向右侧外延50m为界，左岸以左坝肩以外100m为界为管理保护围。

b.主要管理设施按照SL106-96"水库工程管理设计规"，新增值班用房30m2，为水库防汛、工程管理便，将现有的防汛公路进展加固改造大坝需改造公路长2Km，将宽度扩宽至4.5m，路基碾压密实，碾压密实度不小于0.96，碾压密实后面层设20cm泥结路面3管理方法水库调度原则：为简化泄洪调度，当库水位低于正常蓄水位时不泄洪，当水位超过67.10m时由溢洪道泄洪，直至水位降至正常水位，坝下涵管不参与泄洪管理方法应根据"中华人民国水法"、"中华人民国防洪法"、"水库大坝平安管理条例"和"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。