水库枢纽整治工程初步设计说明报告.doc

1　综合说明
1.1　工程概况
1.1.1　概述
XX水库位于XX县XX的XX河支流，距XX3.5km，东经105°58′00″，北纬30°25′00″。坝址以上集雨面积为7.11km2，总库容180.00万m3，有效库容118.20万m3，防洪库容41.80万m3，水库设计灌面2640亩。XX水库是一座以灌溉为主，兼有防洪、养鱼等综合利用的四等小（1）型水库。
主要永久性水工建筑物级别为4级，次要永久性水工建筑物级别为5级。水库洪水标准采用30年一遇（P=3.3%）设计，300年一遇（P=0.33%）校核，消能防冲采用20年一遇（P=5%）。
水库枢纽建筑物由均质土坝、开敞式岸边溢洪道和放水设施组成。
该水库地理位置特别重要，工程一旦失事，将对下游XX、赛马镇、XX镇所在地、国道212线公路桥梁1座、学校6所、机关及企事单位20多家均将受到威胁，下游4.2万亩良田将被淹没，直接经济损失很严重，同时还将造成当地社会的不稳定。
1.1.2　枢纽主要建筑物概况
(1)大坝
XX水库大坝为均质土坝，1959年10月动工，1960年10月停工，完成坝高18.60m,1963年复工,1964年又停工,1974年复工, 通过三上三下1980年12月终于竣工。2000年至2004年下游坝坡出现7次局部滑坡，后经整治后达到现有规模。坝高27.81m，坝顶长150m，坝顶宽9m，坝顶高程308.170m，现上游边坡系数从坝顶至坝脚1:2.67、1:1.92、1:2.92，1:3.39平均边坡系数1:2.725下游边坡系数为1:1.5、1:2.0，1:1.3平均边坡系数1:。下游坡脚排水棱体为1:1.3干砌条石，排水棱体底高程280.356m，顶高程290.55m。
水库校核洪水位308.91m（本次复核），相应库容180万m3；设计洪水位308.26m（本次复核），相应库容169万m3；正常蓄水位306.07m，相应库容138.20万m3；死水位291.76m，死库容20万m3。
(2)溢洪道
溢洪道位于大坝右岸，为开敞式无闸正槽溢洪道，堰顶高程306.07m，堰顶净宽8m；泄水陡槽为钜形，整治设计为挑流消能。本次复核，20年一遇洪水位时水库水位306.00m，相应下泄流量18.64 m3/s。
(3)取水建筑物
该水库在溢洪道右侧设有一放水底孔隧洞，进口装有丝杆闸门一台，直径250mmm，进口底板高程291.54m, 总长110m. 属无压隧洞，洞宽1.20m，高1.80m，最大流量0.3 m3/s。目前洞身渗漏严重，闸门无检修闸由于长期浸泡下水下锈蚀十分严重。针对水库涵洞、闸门及其基础漏水的病害原因，考虑如下整治设计：更换闸门，将闸门就位准确，更换启闭机为LO-0.5封闭螺杆式手电两用。消除闸门漏水问题，维护整修放水塔及闸门房，使其适应更新设备的操作运行。采用洞内回填灌浆排距2.0*2m布孔。
1.2　枢纽工程存在的主要问题
(一)大坝安全签定结论
1.防洪标准不够
据XX水库洪水调节计算成果，水库30年一遇设计洪水位为308.26m，溢洪道最大下泄流量39.02 m3/s；300年一遇校核洪水位为308.91m，溢洪道最大下泄流量57.62 m3/s。据坝顶高程复核计算成果，在设计洪水正常运用（设计）情况下要求防洪顶高程310.08m，非常运用（校核）情况下要求防洪顶高程310.018m，现坝顶高程310.080m，均不满足要求。可见，坝顶超高不够，防洪不达标，有严重的安全隐患。
2. 大坝下游坝坡的稳定安全系数不满足规范要求
大坝稳定计算成果见表1-1。
表1-1　　　　　　　　　大坝稳定计算成果表
坝坡
工 况
Kmin
［K］
备 注
上
游
工况a
正常水位稳定渗流期
1.27
1.25
正常运用
工况b
设计洪水位稳定渗流期
1.29
1.25
正常运用
工况c
校核水位稳定渗流期
1.26
1.15
非常运用Ⅰ
工况d
校核洪水位骤降
1.29
1.15
非常运用Ⅰ
下
游
工况a
正常水位稳定渗流期
1.104
1.25
正常运用
工况b
设计洪水位稳定渗流期
1.052
1.25
正常运用
工况c
校核水位稳定渗流期
1.024
1.15
非常运用Ⅰ

由上表可知，上游坝坡的抗滑稳定安全系数满足规范要求，下游坝坡抗滑稳定安全系数均不满足规范要求，故该水库坝体不稳定，存在安全隐患，待整治。
3.放水洞渗漏严重，启闭机锈蚀严重，启闭困难。
4.下游坝面无排水设备，排水不畅。
5.大坝无观测设施。
6.溢洪道无消力设施，溢洪时洪水直冲下游，河道冲刷十分严重；
综上所述，XX水库目前存在诸多病险及不安全隐患，应及时对其进行整治。
(二)水库运行中出现的问题
1.大坝
XX水库修建于70年代，是用人工肩挑，人工碾压修建而成，当时施工技术水平有限，无施工记录，无竣工资料。根据《XX县XX水库大坝安全鉴定论证报告辑》，1999年11月XX县水利局组织人力现场查勘、访问知情人员、了解大坝运行及加固情况调查发现：该水库建成初期蓄水到1982年，发现大坝滑坡、大规模渗漏等病害现象；正常水位附近的大坝内坡局部位置风浪淘刷垮塌严重，但没有处理。
1997年10月，重庆市白蚁防治研究所对大坝白蚁危害程度调查，结论为蔓延性危害，经设置毒土挡墙、施放毒诱饵杀包处理。
坝外坡脚修建鱼池，致使外坡脚数排水棱体排水受阻，而坝体又较单薄，在正常蓄水情况下，造成坝体浸润线抬高。所以坝坡湿润面积较大。
坝体外坡曾多次发生滑坡，经几次翻挖整治，但是滑坡周边的滑动裂隙处理不彻底，滑坡造成局部土体结构松散，滑坡的影响造成库水外渗的加剧。
坝体土与基岩接触带；施工碾压不密实或因构筑物的变形，使接触带形成库水渗漏的通道。因此接触带的渗漏对坝体的稳定危害最大。
坝基、坝肩的基岩由于受卸荷和构造作用的影响，裂隙较发育，贯通性较好，特别是受走向NW－SE组（顺河流方向）裂隙的影响，使坝基、坝肩基岩渗漏严重。
　根据工程现场踏勘：该坝体和坝基（肩）基岩，具有渗漏条件；目前坝外坡有明显漏水点，说明：坝址枢纽具有渗漏病害，并具有可灌防渗性。因此建议采取帷幕灌浆方案对坝体、基岩进行整治，灌浆帷幕应进入基岩不小于15m或相对不透水岩层。
2.溢洪道
溢洪道堰顶宽8m，堰顶高程306.07m，无消能设施。1980年对溢洪道进行条石衬护，并修建了进口及陡槽，2004年又对进口进行了整治目前进口缓坡段陡槽段均满足设计要求,但无消能设施安全性差。
3.放水设施
放水设施由于年久失修，设施锈蚀严重，无法启闭，86年启闭设备丝杆闸门失灵，87年进行整治，未更新改造，目前仍失修停用。放水隧洞拱顶及边墙多处渗水，经观测最大渗水量Q=300L/s。
XX水库枢纽工程特性见表1-2。
工 程 特 性 表
表1-2
序号
指 标 名 称
单 位
整治后
整治前
备 注
一
水文

1
坝址以上集雨面积
km2
7.11
7.11

2
多年平均降雨量
mm
946
946

3
代表性流量

设计洪峰流量
m3/s
60.00
60
P=3.3%

校核洪峰流量
m3/s
86.322
86.322
P=0.33%

消能防冲设计洪峰流量
m3/s

60
P=5.0%
4
多年平均最大风速
m/s
18
18

二
水库

1
水库水位

校核洪水位
m
308.91
307.41
P=0.33%

设计洪水位
m
308.26
306.95
P=3.3%

正常蓄水位
m
306.07
306.07

死水位
m
291.76
291.76

2
水库容积

总库容
万m3
180.00
170.0

正常库容
万m3
138.20
138.2

死库容
万m3
20.00
20.0

有效库容
万m3
118.20
118.20

防洪库容
万m3
41.80
31.80

3
调节特性

多年
多年

4
灌区特性

设计灌面
万亩
0.226
0.226
三查三定复核

实灌面积
万亩
0..13
0.1

灌溉时期

3-7月
3-7月

灌溉保证率

P=80%
P=80%

三
下泄流量

1
设计洪水位时最大泄量
m3/s
39.02

2
校核洪水位时最大泄量
m3/s
57.62

3
消能防冲设计最大泄量
m3/s
18.64

四
枢纽建筑物

1
大坝

坝型

均质土坝

坝顶高程
m
310.018
308.17

最大坝高
m
29.658
27.81

坝顶轴线长
m
150.00
150

坝顶宽
m

坝底宽
m
146.00

2
溢洪道

型式

无闸正槽开敞式

堰型

平底宽顶堰

堰宽
m
8

堰顶高程
m
306.07

溢洪道全长
m
65.20

最大下泄流量
m3/s
57.62

整治后
3
放水设施

闸门型式

PGZ铸铁镶铜闸门
整治前为
铸铁园形盖

取水高程
m
291.54
291.54

放水管尺寸
m
0.8×0.8
0.25

最大取水流量
m3/s
0.6
0.3

放水洞长
m
110
110

五
施工

1
主要工程量

(1)
土石方开挖
m3
563

(2)
粘土回填
m3
2359

(3)
石碴料回填碾压
m3
7898.72

(4)
砌条石
m3
314.5

(5)
砼浇筑
m3
225.2

(6)
钢筋制安
t
0.5

(7)
帷幕灌浆
m
1290

(8)
涵洞回填灌浆
m2
200

2
主要建筑材料

(1)
水泥
t
187

(2)
钢材
t
0.5

(3)
木材
m3
5

3
所需劳动力

(1)
总工日
工日
6687

(2)
高峰人数
人/日
100

4
施工期限

(1)
工程筹建期
月
0.5

(2)
工程准备期
月
0.5

(3)
主体工程施工期
月
3

(4)
竣工验收期
月
0.5

(5)
施工总工期
月
4

六
经济指标

1
总投资
万元
133.46

1.3 　水 文
1.3.1 自然地理概况
XX水库位于XX县胜利镇境内，嘉陵江右岸XX河支流，地理座标为东经105°58′00″，北纬30°25′00″，坝址以上控制集水面积7.11km2，主河道长5.41km，主河道平均坡降17.20‰。
复兴河为嘉陵江右岸的一级支流，发源于遂宁市蓬溪县群利乡，流经XX县XX，赛马镇，八一乡，南充市嘉陵区XX镇，至XX县烈面镇石龙滩注入嘉陵江。
流域内出露地层属侏罗系中统上沙溪庙组，为河湖相碎屑沉积的砂质粘土岩，泥质粉砂岩夹砂岩等。
流域内人类活动较为频繁，域内主要为农业开垦。垦植率较高，森林覆盖率较低，水土流失严重。
1.3.2　洪水标准
XX水库为小（1）型水库，坝型为土坝，根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000），其设计洪水标准采用30年一遇，校核洪水标准采用300年一遇，消能防冲建筑物洪水标准采用20年一遇。
⑴设计暴雨
石盘沱站实测雨量系列有漏测大暴雨现象，其统计参数和设计值明显低于XX站和等值线查图值。二郎站实测系列不仅缺乏特大暴雨，且出现了长时段设计暴雨小于短时段设计暴雨的不合理情况，移用XX站特大值以后，不同时段的统计参数出现倒置现象（6h设计暴雨大于24h；6h暴雨均值低于XX站和等值线，Cv值又大于XX站和等值线；24h暴雨均值低于XX站和等值线，Cv值和设计值小于XX站大于等值线）。而XX站实测雨量系列较长，系列中包含不同量级的暴雨，系列有较好的代表性，其与XX水库距离较近。因此，采用XX站实测暴雨资料用于XX水库设计是合理的。鉴于XX站缺乏年最大10分钟雨量资料，1/6h暴雨采用等值线查图值，1h、6h和24h暴雨采用XX站实测资料计算值。新胜水库的设计暴雨见表1-3。
XX水库设计暴雨成果表
表1-3
时段
（h）
均值
（mm）
Cv
Cs/Cv
各频率设计值（mm）
0.33%
3.30%
5%
1/6
16.5
0.36
3.5
40.4
29.9
27.9
1
41.6
0.48
3
125
87.5
80.4
6
76.2
0.6
4
307
189
168
24
102
0.57
3.5
376
242
218
⑵设计洪峰流量
根据《四川省中小流域暴雨洪水计算手册》中的推理公式法计算设计断面的洪峰流量。
XX水库洪峰流量计算成果表
表1-4
P（％）
0.33
3.3
设计洪峰流量（m3/s）
86.322
60.00
1.3.3　水库洪水调节计算
调节计算中不考虑洪水预报，洪水来临时，水库水位为正常蓄水位，即溢流堰顶高程306.07m，自由泄流。
水库调洪计算复核成果表
表1-5
频率
堰顶净宽
堰顶高程
起调水位
洪峰流量
最大下泄流量
最高库水位
相应库容
（%）
（m）
（m）
（m）
（m3/s）
（m3/s）
（m）
（万m3）
0.33
8
306.07
306.07
86.32
57.62
308.91
180
3.30
8
306.07
306.07
60.00
39.02
308.26
169
1.3.4　坝顶高程的确定
坝顶超高按《碾压式土石坝设计规范》S1274-2001规定的公式计算。
坝顶或防浪墙顶在水库静水位以上的超高y为：
y= R+e+A
e=
Rm=
式中主要参数如下：
R—最大风浪在坝坡上的爬高（m）；
4级建筑物取累积频率为5%的爬高值；
e—风壅水面高度（m）；
A—安全超高（m）；
Hm—水域平均水深（m）；
—计算风向与坝轴线法线的夹角；
W—计算风速（m/s），正常运用取V=1.5倍多年平均年最大风速，非常运用取多年平均年最大风速；
D—水库有效吹程（km）；
KΔ—块石护坡糙率，取0.85；
KW—经验系数；
hm—平均波高，m；
Lm—平均波长，m；
Rm—平均波浪爬高，m；
m—单坡坡度系数；
h2%—累积频率为1%的波高，m。
本水库位于丘陵、平原地区，故采用鹤地水库公式计算波浪爬高（h1%）和平均波长。

XX坝顶高程复核计算成果表
表1-6
名 称
设计洪水+
正常运用
正常蓄水+
正常运用
校核洪水+
非常运行
备 注
洪水位Z（m）
308.26
306.07
308.91
按现有溢洪道复核
有效吹程D（Km）
0.50
0.50
0.50

计算风速ω（m/s）
27
24
18

安全加高A（m）
0.5
0.5
0.3

风壅高e（m）
0.005
0.005
0.002

最大风浪爬高R（m）
1.323
1.323
0.806

坝顶超高y（m）
1.828
1.828
1.108
y=e+R+A
复核要求坝顶高程（m）
310.080
307.898
310.018

现坝顶高程（m）
308.17
308.17
308.17

尚余（m）
-1.91
+0.272
-1.848

1.4　工程地质
1.4.1　工程地质条件
⑴地形地貌
XX水库属嘉陵江水系XX河支流，工程区属中高丘陵地带，海拔高程在500m下，一般为250～350m，相对高差50～100m，属中高丘陵地貌。
工程区位于川中红层剥蚀丘陵区，剥蚀地貌形态主要受岩性控制，工区粉砂质泥岩、泥质粉砂岩等软质岩类在风化剥蚀的作用下形成斜坡，砂岩多形成陡坎陡崖。地貌形态多为浑圆的山头和指状山脉冲沟较发育，山坡多为斜坡梯地抬地，山丘底部多为浸蚀洼地，冲沟较发育，冲洪积堆积物主要沿侵蚀洼地分布。
⑵地层岩性
工区地层简单，与工程有关的地层为侏罗系中统上沙溪庙组（J2s）砂岩、泥质粉砂岩、粉砂质泥岩互层。第四系地层主要有：第四系全新统残坡积堆积层（Q4el+dl）、冲洪积堆积层（Q4al+pl），崩坡积堆积层（Q4col+dl），现由老至新分述如下：
a.基岩地层为侏罗系中统上沙溪庙组（J2s）石简河中段，为河湖相紫红色粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、砂岩。岩性不稳定，相变较大。
砂岩：中细粒结构，成份以岩屑为主，次为石英、云母，泥钙质胶结，新鲜岩体较坚硬，风化后多呈浅黄色，强度较低。
泥质粉砂岩：暗紫色，粉细砂状结构，成份以石英为主，次为岩屑、云母，单层厚度1～2m，常夹于粉砂质泥岩中。
粉砂质泥岩：泥质结构和粉细砂状结构，成份以粘土矿物为主，泥质、泥钙质胶结，易风化，失水常崩解。
b第四系全新统冲洪积堆积层（Q4al+pl）：为粘土、粉质粘土组成（局部含砂、泥岩块块石），一般厚1.5～3.0m，局部可达5.0m，主要分布于侵蚀洼地。
c第四系全新统崩坡积堆积层（Q4col+dl）：主要由块碎石夹土组成。块碎石岩性与垮塌部位基岩一致，粒径大小不一，估计块碎石含量占70%，局部含有大的孤石，堆积层厚度变化大，厚者可达15m。分布于工程区外围斜坡下部及坡脚。
d第四系全新统残坡积堆积层（Q4el+dl）：分布于平缓山坡、山顶及山脚。泥质岩类出露处的缓坡地带，以紫色、浅红色粘土或粉质粘土为主，呈可塑～硬塑状；局部砂岩出露处表面常为砂土覆盖。大部分为耕作层，分布范围较广，一般厚0.5～1.5m。
⑶地质构造及地震
工程区位于川中台拗龙女寺北西翼，岩层平缓，产状为：N50°～63°E/NW∠2°～3°；发育两组构造裂隙，产状为：
（1）N45°～70°E/SW∠75°～85°，间距0.5～0.9m，延伸长度3～5m；
（2）S5°～10°W/SW∠74°～83°，间距0.6～1.0m，延伸长度0.6～1.0m。
工区构造简单，无区域性断裂通过库、坝区，根据《中国地震动参数区划图》（1：400万GB18306-2001）工程区地震动峰值加速度＜0.05g，对应的地震基本烈度＜Ⅵ度，属区域构造稳定区。
⑷物理地质现象
工区物理地质现象以风化、卸荷为主，局部可见崩塌堆积体，滑坡和泥石流不发育。
岩石风化受地形地貌及岩性控制，沟床段强、弱风化带厚度分别为2~4m、6~8m，岸坡段强、弱风化带垂直厚度分别为3~4m、7~10m。工区在陡坎、陡崖段多见有卸荷裂隙，卸荷带水平宽度约20~25m。在库内较陡的砂岩岸坡地段，由于构造裂隙的切割，岸坡岩体在重力作用下零星塌落于坡脚，形成崩塌堆积体，一般规模不大，厚度0~5m。
⑸水文地质条件
工程区地下水主要受岩性和构造控制，地下水按埋藏条件和成因类型，可分为第四系松散堆积层孔隙潜水和基岩裂隙水两种类型。
孔隙潜水主要埋藏于坡残积、冲洪积层等覆盖层中。接受大气降水及地表水的补给，向坡下、溪沟排泄，并部分补给下伏基岩。由于坡残积层以粘性土为主，厚度不大，故其透水性较差，富水性弱，具埋藏浅，分布不广，水量小，无统一的潜水面，年动态受季节控制明显的特点。孔隙水主要分布于侵蚀洼地冲洪积层中，沿沟谷向下游渗流。
基岩裂隙潜水受岩性、风化、卸荷等因素制约，主要分布于强、弱风化带及砂岩、泥质粉砂岩裂隙中，受大气降水补给，排泄于河流及沟谷，水量受季节性变化较大。
试验成果表明，库水为重碳酸钙型水，对水泥及其拌制品均无腐蚀性。
1.4.2　坝基工程地质条件
坝基高程280.356m，宽度约40m，平坦较狭窄。坝基岩石为J2S2－①层，紫褐色砂质粘土岩与褐灰色砂岩不等厚互层，未见底界，钻控揭露厚度12～22m。砂质粘土岩岩性不均匀，软弱，抗风化、冲刷能力差。夹层砂岩岩石致密，坚硬，裂隙发育，岩体稳定。从钻探资料得知：坝基项部砂岩强风化破碎层已清除，弱风化岩层厚度2～3m。
坝基夹层砂岩裂隙发育，其中走向NW－SE组裂隙顺河流方向延伸，发育密集，是库水沿坝基渗漏的主要通道。从试钻灌的压水试验资料分析：岩石单位吸水率ω值为0.1～1.42升/分、米、米；属中等和强透水层。坝外坡脚1号渗漏点据观测渗漏量达8～15升/秒。
1.4.3　坝肩工程地质条件
两坝肩斜坡不对称；左坝肩呈约30o的斜坡，右坝肩呈约40o～50o陡坡。两坝肩岩层为J2S2－②、J2S2－③层。J2S2－②形成两坝肩下半部岩性层，为紫红色砂质粘土岩夹透镜状泥质粉砂岩，岩性不均匀，变化较大；J2S2－③形成两坝上半部岩性层，为厚层的褐灰色长石石英砂岩，在两肩厚度变化大，左肩厚7～8m，右肩厚11～13m。坝肩岩石弱风化带宽3～5m，岩石较完整、岩体稳定。
两坝肩岩体受风化及卸荷作用影响，裂隙发育，形成垂直于坝轴线的风化及卸荷裂隙，再加之构造裂隙中的走向NW－SE组裂隙，构成坝肩近岸风化带基岩渗漏的主要通道，渗漏严重。从钻灌压水试验可知：在坝肩上部砂岩ω值>1～1.5升/分、米、米；下部砂质粘土岩中ω值一般为0.08～0.15升/分、米、米，相对透水性较弱。据观测左、右坝肩外坡脚2号灌漏点灌漏量4～7升/秒，3号点为5～8升/秒。
1.4.4　溢洪道工程地质条件
溢洪道在坝体右侧。溢洪道进口及斜坡段底板及内侧边坡基岩出露，岩性为J2S2－③层砂岩，岩石坚硬，岩体稳定性好。
1.5 枢纽工程除险加固的必要性
XX水库大坝于1959年1月动工修建，经过三上三下1980年12月完成大坝主体工程。工程自投入运行以来，产生了较大的经济效益、社会效益和生态效益，在灌区经济发展中起到重要使用。运行中虽经维修整治，但由于财力有限，未彻底整治。经大坝安全鉴定结果存在:水库防洪未达到《防洪标准》GB50201-94；外坝坡抗滑稳定安全系数不满足规范要求;溢洪道下游无消能设施, 河床冲刷严重。大坝排水棱体失效，下游坝坡有散浸。大坝有白蚁蔓延危害。放水闸门年久失修，设施锈蚀严重，无法启闭，放水隧洞拱顶及边墙多处渗，经观测最大渗水量Q=0.3 m3/s。大坝无观测设施。工程运行管理设施不完善，无通讯设备。
XX水库枢纽工程病害,不但影响农业保灌,而且关系到下游数十万人民生命财产的安全,社会安定的一件大事.因此加速整治XX水库枢纽病害很有必要。.
1.6　枢纽工程整治设计
1.6.1　工程等级及洪水标准
按GB50201-94标准，应为Ⅳ等水利枢纽工程，主要建筑物为四级，次要建筑物为5级。
防洪标准按30年一遇洪水设计，300年一遇洪校核，溢洪道消能防冲按20年一遇洪水设计。
根据GB18306-2001《中国地震动参数区划图》该枢纽区地震动峰值加速度小于0.05g，特征周期值为0.35，地震基本烈度为Ⅵ度。
1.6.2　大坝整治设计
1.6.2.1　坝顶高程
XX坝顶高程复核计算成果表
表1-7
名 称
设计洪水+
正常运用
正常蓄水+
正常运用
校核洪水+
非常运行
备 注
洪水位Z（m）
308.26
306.07
308.91
按现有溢洪道复核
有效吹程D（Km）
0.50
0.50
0.50

计算风速ω（m/s）
27
24
18

安全加高A（m）
0.5
0.5
0.3

风壅高e（m）
0.005
0.005
0.002

最大风浪爬高R（m）
1.323
1.323
0.806

坝顶超高y（m）
1.828
1.828
1.108
y=e+R+A
复核要求坝顶高程（m）
310.080
307.898
310.018

现坝顶高程（m）
308.17
308.17
308.17

尚余（m）
-1.91
+0.272
-1.848

1.6.2.2　大坝加固
大坝加固采用两个方案进行比较，即方案Ⅰ：XX坝体上游保持不变,经大坝安全鉴定坝顶高度不够需加高大坝1.818m,拟定坝轴线外移2.545m,坝顶宽由原9m调为5m,下游采用石碴料培厚加固，增设排水棱体。
整治后上游坝坡从上游坝脚起计算280.356~298.10m高程,坡比为1:3.0; 298.10~310.018m高程,坡比为1:2.5; 坝顶宽5m.
下游坝坡坡比从坝顶起计高程310.018m~300.60m由原坡比1:1.5调为1:20马道宽3.0m以下300.60~290.55m保持原状不变，坡比1∶2；新增块石排水棱体高程为290.55m顶宽2.5m，内坡比1∶1，外坡比1∶1.5，干砌条石护坡。
方案Ⅱ：坝顶不加高程采用加高0.818m防浪墙,加高后为1.818m,下游石碴料培厚加固，增设排水棱体。
通过对以上两个方案进行综合比较，本阶段选用方案I作为大坝加固方案。
经稳定分析计算，加固后的大坝稳定安全系数如下：

表1-8　　　　　　　　大坝稳定计算成果表
坝坡
工 况
Kmin
［K］
备 注
上
游
工况a
正常水位稳定渗流期
1.27
1.25
正常运用
工况b
设计洪水位稳定渗流期
1.29
1.25
正常运用
工况c
校核水位稳定渗流期
1.26
1.15
非常运用Ⅰ
工况d
校核洪水位骤降
1.29
1.15
非常运用Ⅰ
下
游
工况a
正常水位稳定渗流期
1.29
1.25
正常运用
工况b
设计洪水位稳定渗流期
1.27
1.25
正常运用
工况c
校核水位稳定渗流期
1.2
1.15
非常运用Ⅰ

以上数据表明：整治加固后的大坝上、下游坝坡是稳定、安全的。
1.6.2.3　帷幕灌浆设计
帷幕灌浆设计是以坝址工程地质钻探和灌浆试验为依据，同时又详细考察了坝体（坝肩）渗漏情况下进行的。
1.帷幕形式及布置
如前所述严重渗漏情况，设计了1排帷幕灌浆孔，右延到溢洪道右边墙外10米，左延伸至左坝端外10米，形成帷幕体长160米。
帷幕深度根据地质钻孔及压水试验资料ω值而定，规范要求ω为5～10Lu，一般深入坝体下基岩15米能满足要求。
2.孔距和孔向
设计孔距2m全部钻孔都按直孔施工。
（1）灌浆压力

　　帷幕顶部与底部深入相对不透水岩层一定深度，
　　灌浆压力岩石帷幕灌浆压力，表层不小于1～1.5倍水头，底部宜为2～3倍水头。砂砾石层帷幕灌浆压力尽可能大些，以不引起地面抬动或虽有抬动但不超过允许值为限。一般情况，灌浆孔下部比上部的压力大，后序孔比前序孔压力大,中排孔比边排孔压力大,以保证幕体灌注密实。灌浆开始后，一般采用一次升压法，即将压力尽快升到设计压力值。当地基透水性较大，灌入浆量很多时，为限制浆液扩散范围，采用由低到高的分级升压法。
　　在幕体中钻设检查孔进行压水试验是检查帷幕灌浆质量的主要手段，质量不合格的孔段要进行补灌，直至达到设计的防渗标准。
帷幕灌浆主要施工方法
1.钻孔与测斜：采用小口径地质回转钻机，金钢石钻头钻孔，开孔前用“两点法”地锚固定，用角度尺和地质罗盘校正钻机立轴。第1段灌浆结束后进行孔口管埋设，埋入基岩深度2 m，孔口管采用73 mm的无缝钢管。钻孔测斜选用KXP-Ⅰ型测斜仪，一般每10 m测1次。
2.钻孔冲洗与简易压水：采用高压水脉动冲洗，冲洗时间不少于30 min，回清水10 min。灌浆前均进行简易压水试验，压水压力1.0 MPa。
3.制浆与检测：采用集中制浆，分部位供浆，浆液经湿磨机串联磨制后送入搅拌桶，外加剂为UNF-5型高效减水剂，掺量7%。浆液浓度采用标准漏斗粘度计检测，要求漏斗粘度小于30 s；细度主要采用沉降法，用激光粒度仪校核，要求每10 t水泥检测1次。
4.自动记录：灌浆记录全部采用自动记录仪。
5.灌浆压力控制：在施工过程中为了避免抬动破坏,建立了注入率与最大灌浆压力的关系。
1.6.2.4　溢洪道整治设计
新增挑流消能设施及边墙开槽勾缝处理。
1.6.2.5　放水设施整治
根据放水设施病害现状，作如下设计方案：更换闸门，并将启闭机更换成手电两用启闭机;对涵洞进行回填灌浆。
1.6.2.6　大坝观测设施
新设大坝水平、垂直位移观测桩12个，基点桩16个;设置雨量筒及水位尺。
1.7　水土保持设计
1.7.1　建设项目及周边情况
XX水库位于四川盆地腹部丘陵区的中部地带。地面高程在280~330m 左右。气候属亚热带湿润季风气候区，常年平均气温17.4℃，最低气温-2.7℃，最高气温41.3℃。
项目区内无大的工厂和矿产资料，属纯农业区。
1.7.2　水土流失特点及预测
㈠水土流失特点
1.工程规模较小，影响区较小。
2.属轻度水土流失类型区，以水力侵蚀为主，工程施工影响远不及水力侵蚀严重。
3.工程整治对水土流失压力小。
4.地面扰动涉及面小。
5.工程弃渣、弃石量小。
㈡水土流失预测
从工程水土流失特点可以看出，水土流失不严重，辅以工程和植物措施，工程病害整治对项目区周边地区不会造成水土流失危害，对水产养殖，生态环境不会构成任何威胁。
1.7.3　水土保持措施
㈠防治原则和目标
三同时原则。
因地制宜原则。
3.通过治理避免水土流失对工程造成危害，使水库自身环境得到极大改善。
㈡水土保持措施
根据项目区内水土流失特点，水土保持措施以植物措施为主，工程措施相结合，形成较完整的防治体系。
1.植物措施
道路、生活区、枢纽工程两侧均采用植物措施，种植防护林、经果林，栽种各种花草。
2.工程措施
对弃渣物采用修建挡渣墙，对料场采用还耕，建筑物侧修排水沟等工程措施。
1.7.4　水土保持投资估算及效益
该项目水土保持投资（含工程、植物投资及水土保持补偿费、绿化工程及其它费用）为1.03万元。方案实施后，将改善生态环境，防止水土流失，使项目区内的交通条件、饮水状况和居民生活环境得到不同程度的改善。
1.8　工程管理
1.8.1　工程建设管理
为了建设好XX水库枢纽病险整治工程，由县政府组建XX水库枢纽病险整治工程建设指挥部，主管副县长任指挥长，县水利局、县计划发展局、县财政局主要负责人任副指挥长，县国土、林业、环保、交通、公安等部门负责人和灌区乡镇人民政府乡镇长为成员，具体负责工程的资金筹集、劳力组织、征地拆迁和组织邀标工作，并实行目标管理，严格奖惩制度，为工程建设创造良好的条件。在工程建设中严格实行项目法人责任制、邀标制、监理制、材料县级政府统一采购制、资金管理县级报制。
1.8.2　工程建后管理
(一)管理机构设置
XX水库管理机构为“XX水库管理站”。负责水库的枢纽，渠系的防洪及运行管理，负责工程的招投标，以及工程整治管理。负责制定水库及灌区规章制度，负责枢纽及灌区环境规划实施，搞好水土资源开发，搞好综合经营以及征收水费等工作。根据《水库工程管理设计规范》水库工程管理站编制人员4人。
灌区内以支渠为单位成立用水管理委员会，与水库管理站确立供用水关系。
(二)工程管理范围
按《水库工程管理设计规范》确定管理范围，并经县水行政主管部门和国土部门认可。由国土部门进行确权，划界和颁证。
(三)工程监测
为确保工程安全运行，必须对各水工建筑物进行原型观测和安全监测，以便及时发现和预报异常现象。
观测项目有大坝水平及铅直位移观测、水文观测及渠系量水测量、大坝渗流观测等。为实现和达到工程监测目的，需配备经纬仪、水平仪、流速仪、雨量仪、浮子式自计水位计，垂摆、测斜仪、挠曲仪等必要仪器和设备。
(四)工程综合改革方案
1.以邓小平理论和党的十六大精神为指针，对工程的管理体制、运行机制、投入机制、水价及人事制度等方面进行改革。
2.改革内容
⑴灌区体制改革：一是由政府协调管水逐步转向依法管水，二是由过去计划调配水转向市场调节用水。
⑵经营机制改革：依据国家水利产业政策，实行目标责任管理，科学管理工程，对水土资源采取租赁承包经营方式管理。
⑶投入机制改革：对在建项目主要采用争取上级补助，水利建设基金，群众投劳折资，新增财政资金，农发资金，水费收入等多渠道筹集。对经常性项目实行谁投资、谁建设、谁管理、谁收益方式进行。
⑷水价及水费征收办法改革：对农业用水实行成本加微利，计量供水，超合同加价，逐步从以亩计费过渡到以方计费方式的水费征收办法。
⑸人事制度改革：依照减员增效原则，建立一支精干、高效管理队伍。对干部实行聘用制，职工实行合同制，改革吃大锅饭不合理分配制度，定岗、定责、定报酬，竞争上岗、优化组合。
3.改革保障措施
加强组织领导，成立改革领导小组，负责水库改革方案的审定及其实施督促与指导。严格执行法律、法规、以法管水。定期召开会议，研究和决定重大问题。
1.9　施工组织设计
1.9.1　施工条件
1.9.1. 1　地理位置及施工条件
XX水库位于XX县XX的XX河支流，距XX3.5km，东经105°58′00″，北纬30°25′00″。坝址以上集雨面积为7.11km2，总库容180.00万m3，有效库容118.20万m3，防洪库容41.80万m3，水库设计灌面2640亩。XX水库是一座以灌溉为主，兼有防洪、养鱼等综合利用的四等小（1）型水库。
工程对外公路交通，距XX县城45km，武蓬路3.5km的简易村级工路相通。
1.9.1.2　工程条件
⑴工程概况
XX水库枢纽整治工程由大坝、溢洪道、放水设施组成，本次设计整治项目为大坝、溢洪道、放水设施。
工期为4个月，计划2008年12月动工。
⑵自然条件
XX水库枢纽位于四川盆地中部丘陵区，多年平均气温17.4℃，最高气温41.3℃，最低气温-2.7℃。多年平均最大风速17.0 m/s。多年平均降雨量1050mm。
水库枢纽位于龙女寺背斜西端近北翼一侧，岩层产状较平缓，地质条件稳定，地震动峰值加速度为0.05g。
⑶建材、水、电供应及当地机械修配条件
主要材料（五大材）由XX县物资部门组织供应。
条、块石料在溢洪道下游180m处开采。
河砂、卵石在XX县礼安镇观音坝购买，运距20km；
石渣料场选在大坝左侧500m处开采。
施工用水由库内提取。
施工用电在10KV线路上T接。
安装防汛和施工通讯设施。
施工机械维修主要依托赛马机械修理厂。
1.9.2　主体工程施工
土石工程
土方采用人力开挖，石方用电钻打孔爆破，石渣料采用人工打孔爆破机