广州市花都区某水库除险加固整治工程初步设计报告.docx
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1、广州市 花都区xx水库除险加固整治工程初步设计报告xx水利水电勘测设计院有限公司xx广州市 花都区xx水库除险加固整治工程初步设计报告审 定: 审 查: 校 核:设 计:目录1 综合说明- 1 -1.1 概述- 1 -1.2 水文- 1 -1.3 工程地质- 2 -1.4工程任务及规模- 3 -1.4.1 工程任务- 3 -1.4.2 工程等级和洪水标准- 3 -1.4.3 工程加固项目及必要性- 3 -1.5工程布置及主要建筑物- 4 -1.6 机电设备及金属结构- 4 -1.7 消防- 5 -1.8工程施工- 5 -1.8.1 施工条件- 5 -1.8.2 施工总布置- 5 -1.8.3
2、施工组织- 5 -1.9工程占地- 6 -1.10 环境保护- 6 -1.11水土保持- 6 -1.12工程管理- 6 -1.12.1 管理机构- 6 -1.12.2 管理设施和设备- 7 -1.13 设计概算- 7 -1.14经济评价- 8 -1.15水库特性表- 9 -2 水文- 11 -2.1 气象- 11 -2.2 洪水- 11 -2.2.1 设计暴雨- 11 -2.2.2设计洪水- 13 -3 工程地质- 18 -3.1 概况- 18 -3.2区域地质- 19 -3.2.1地貌及地层- 19 -3.2.2 主要构造特征及工程区稳定性- 19 -3.3库区工程地质条件及评价- 20 -
3、3.3.1库区工程地质条件- 20 -3.3.2库区工程地质条件评价- 21 -3.4坝址区工程地质条件及评价- 21 -3.4.1 坝址区工程地质条件- 21 -3.4.2坝址区工程地质条件评价- 26 -b)坝基工程地质评价- 27 -3.4.3坝肩工程地质条件及评价- 28 -3.4.4溢洪道工程地质条件及评价- 28 -3.5结论及建议- 28 -3.5.1场地及地震效应- 28 -3.5.2库区- 29 -3.5.3坝体- 29 -3.5.4坝基- 29 -3.5.5坝肩- 29 -3.5.6溢洪道- 30 -4 工程任务和规模- 31 -4.1 地区概况及工程建设的必要性- 31
4、-.4.1.1地区概况- 31 -.4.1.2工程加固的必要性- 32 -4.2 工程任务- 36 -4.3 工程规模- 36 -4.3.1 工程等级及洪水标准- 36 -4.3.2 水库洪水调节计算和特征水位- 36 -5 工程布置及建筑物- 41 -5.1 设计依据- 41 -5.2 水库枢纽除险加固工程总体布置- 42 -5.3 大坝工程加固设计- 42 -5.3.1 大坝存在的安全隐患和除险加固措施- 42 -5.3.2大坝坝顶高程复核- 45 -5.3.3大坝渗流稳定分析- 46 -5.4 溢洪道加固设计- 51 -5.4.1 溢洪道存在的问题及加固措施- 51 -5.4.2 溢洪道
5、设计- 52 -5.4.3 结构计算- 54 -5.5 放水涵加固设计- 55 -5.5.1 放水涵存在问题和加固措施- 55 -5.5.2 放水涵过流能力及出口消能计算- 56 -5.5.3 加固设计措施- 56 -5.5.4 排灌渠及进水涵设计- 57 -5.6其它项目设计- 58 -5.6.1 防汛公路设计- 58 -5.6.2管理设施- 59 -5.6.3大坝渗漏、水质监测白蚁防治- 59 -5.6.4水库清淤- 59 -5.7主要工程量- 59 -6 机电设备及金属结构- 62 -7 消防设计- 62 -7.1 工程概况- 62 -7.2 消防设计依据与原则- 62 -7.3 主要消
6、防设施配置- 63 -8 施工组织设计- 63 -8.1 施工条件- 63 -8.1.1 工程条件- 63 -8.1.2 自然条件- 64 -8.2 施工导流设计- 64 -8.3 主体工程施工方法- 64 -8.3.1水库清挖- 64 -8.3.2 坝身填筑施工- 65 -8.3.3襞裂灌浆施工- 65 -8.3.4排水棱体与大坝六角棱块护坡施工- 66 -8.3.5 溢洪道重建施工- 66 -8.3.6 放水涵施工- 66 -8.4 施工总进度- 67 -9 工程占地- 69 -9.1 占地范围及实物指标- 69 -9.2 征地及拆迁投资概算- 69 -10 环境保护设计- 69 -10.
7、1 环境影响分析- 69 -10.1.1 工程对环境的影响- 69 -10.1.2 施工期对环境的影响- 70 -10.2 施工期环境保护措施- 70 -11 水土保持设计- 71 -11.1设计依据- 71 -11.3水土保持现状及防治措施- 72 -d)水土保持工程量及投资- 72 -12 工程管理- 73 -12.1 工程管理范围和保护范围- 73 -12.2 工程管理机构及运行- 73 -12.2.1 管理机构- 73 -12.2.2 运行管理费用- 74 -12.3 工程管理制度- 74 -12.4 工程管理措施- 75 -13 投资概算- 76 -13.1 概算编制依据- 76 -
8、13.2 工程概算- 77 -13.3 建设资金筹措- 78 -13.4 项目的招标方式和招标范围- 78 -14 经济评价- 81 -14.1 经济评价的原则和依据- 81 -14.1.1 评价原则- 81 -14.1.2 评价依据- 81 -14.2 国民经济评价- 81 -14.2.1 加固工程投资- 81 -14.2.2 水库综合效益- 81 -14.2.3 经济评价指标- 82 -1 综合说明1.1 概述a)地理位置xxxx建于1955年,位于广州市花都区xx镇北西部约18k,山前大道(六车道)南侧1500m处。属xx镇东升村管辖区,山前大道有一简易车道通往水库坝址,交通十分便利。x
9、x水库坝址以上集雨面积1.39km2,河长2.379km,河床平均坡降8.067。b)工程枢纽现状xx水库于1955年由当地政府组织群众投劳兴建,最大坝高14m。水库总蓄水库容为48.78万m3,是一座以灌溉为主的小(2)型水库,设计灌溉面积2200亩。xx水库枢纽主要建筑物包括主坝、溢洪道、放水涵、排灌渠、防汛公路。主坝为均质土坝,坝顶高程30.6m(珠基高程,以下同),坝顶长度120m,宽3.8m,最大坝高14m。上游坝坡1:2.9,下游坝坡1:2.1。下游坝坡坝脚无排水棱体。溢洪道位于主坝右端,溢流堰型为开敞式宽顶堰,前一段23m采用钢筋砼构成,后一段为土渠,堰顶高程34.28m,宽度6
10、m,总长114m。放水涵位于水库左侧山坡底,涵管为钢筋砼圆管,内径0.5m,长度约92m,放水涵进口底高程为25.100m,出口底高程为22.3m。放水涵进口无闸门控制,出口接入下游鱼塘。放水涵管身与坝体接触渗漏,管身止水缝存在漏水现象,进出口无闸门启闭设备。1.2 水文xx水库位于广州市花都区xx镇北西部地区,本流域属亚热带季风气候区,气候温和,雨量充沛,多年平均降雨量1687.9mm,最大年降雨量2865mm(1920年),最小年降雨量1009mm(1991年);多年平均气温21220C,最高气温38.70C,最低气温0.00C,常风向ENE,多年平均最大风速23m/s。1.3 工程地质工
11、程区从区域构造属广从断裂以西,白坭沙湾断裂以北,东西纬向构造带佛岗岩体以南,花县复向斜北西角构造区,主体构造是清远花县断褶带,以及次一级的北西向炭步河断裂,北东向丫吉岭断层构造组成,场地处在炭步河断裂北东部。区域地壳运动经过早期剧烈的构造活动后,到燕山期,构造活动开始变弱,自喜马拉雅运动以来,构造明显减弱,构造活动进入相对平静期。广从断裂在全新世以来有地震活动,但震级均小于5级,属全新微弱活动性断裂。工程区内无较大断裂构造通过,属构造相对较稳定地区。据中国地震峰值加速度区划图,本区地震动峰值加速度为0.05g,相应地震基本烈度为6度。1.4工程任务及规模1.4.1 工程任务xx水库位于xx镇北
12、西部,水库设计功能是以灌溉为主并兼顾防洪和养殖的年调节水库。其工程任务包括:a)灌溉水库设计灌溉面积2200亩。b)防洪水库本身没有设置防洪库容,但其具有一定的调洪库容,削减洪峰,实际上起到了对下游村庄和城镇的保护作用。1.4.2 工程等级和洪水标准xx水库加固复核前洪水标准为20年一遇设计,100年一遇校核。由于水库大坝高度低于15m,上下游水头差大于10m,根据水利水电枢纽工程等级划分及洪水标准规定,本次设计洪水标准改为20年一遇设计,200年一遇校核。本次复核后,xx水库设计总库容为48.78万m3,根据国家防洪标准(GB50201-94)以及水利水电枢纽工程等级划分及洪水标准(SL25
13、2-2000)规定,本水库属于小(2)型水库,枢纽主要工程建筑物为5等,次要建筑物为5等。防汛公路按等外公路标准设计。 1.4.3 工程加固项目及必要性根据现场调查和地质资料显示,xx水库存在以下主要问题:a)大坝原防洪标准偏低,低估洪水,坝顶不够高,坝顶宽(3.8m)达不到碾压式土石坝设计规范SL2742001设计规范(坝顶宽不小于5m)的要求;下游无排水棱体;坝体有或多或少的渗漏,因此有必要进行结构加固。b)溢洪道前面一段为钢筋砼构成,下游有相当一段长为土渠,土渠后接入鱼塘,无消力池,当泄洪时,会造成安全隐患。c)放水涵管身与坝体接触渗漏,管身止水缝存在漏水现象,进口无闸门启闭设备。d)排
14、灌渠断面十分不规则,而且全是土渠,渠内满是野草,满足不了设计排洪要求,影响防洪安全。e)无水库管理房,管理设施落后。f)防汛公路标准低。g)水库淤积较严重。xx水库运行五十多年,一直处于带病运行状态,存在的安全隐患较多。水库的安全关系到下游人民生命财产安全,急待除险加固。1.5工程布置及主要建筑物a)水库特性:加固后水库校核洪水位35.78m,相应库容48.78万m3,设计洪水位35.33m,相应库容46.87万m3,正常蓄水位34.28m,相应库容39.01万m3,死水位25.1m,相应库容2.42万m3。b)挡水建筑物:水库大坝为均质土坝,坝顶高程为36.3m,最大坝高14.2m,坝顶宽5
15、.0m,坝顶长度148m,坝顶上游侧设置0.95m高的防浪墙,长178m。 c)泄水建筑物:溢洪道为宽顶堰正槽溢洪道,堰顶高程为34.28m,总长128.05m,溢洪道进口段长5.05m,控制段长5m,陡坡段103m,其中由开始10m到44.5m段为渐变段,宽由6m渐变为4m;消力池15m,池深1.5m,出口干砌石10*6m。d)输水建筑物:输水管为C25钢筋砼预制管及钢管组成,内径0.8m,其中钢筋砼管管壁厚100mm,长度56.3m;进口段为钢管,管壁厚8mm,采用钢管外包砼长3.48m;闸门为铸铁转动门盖。排灌渠长607m,其宽3m,高2.5m,用M7.5浆砌石砌筑,纵坡降0.003,进
16、口高程20.58m,出口高程18.76m,其中桩号0000到桩号0440宽为3m,桩号0440到桩号0450渠宽由3m渐变为2.5m,桩号0450到0607宽为2.5m。进水涵a、b宽均为3m,高1.5m,C25钢筋砼壁厚0.3m,底板高程22.2m;进水涵c宽3m,高2.5m,C25钢筋砼壁厚0.45m,底板高程20.58m, e)防汛公路:防汛公路为砼路面,砼路面宽4m,长1.164km,厚0.2m,水泥石粉垫层厚0.15m。1.6 机电设备及金属结构新建的输水涵控制闸阀为转动门盖,门盖的开启与关闭由固定卷扬机控制,卷扬机控制箱设在上游坝顶上游侧,易于水库管理人员对输水涵的管理。1.7 消
17、防本工程消防设计依据国家有关的设计标准、规范,贯彻“预防为主,防消结合”的消防工作方针,预防火灾,减少火灾。本工程构筑物为钢筋混凝土框架填充砖墙结构或钢筋混凝土结构的非燃烧体,构筑物的耐火等级为二级,并设有砖墙或混凝土结构的隔墙,火灾等级较低,本阶段初步考虑在放水涵启闭机室设置2个手提式化学干粉灭火器;水闸管理房设置2个手提式化学干粉灭火器。1.8工程施工1.8.1 施工条件xx水库位于xx镇北西部,距离xx镇约18km。库区有防汛公路接至山前大道,交通便捷,各种建筑材料采运方便。施工主要材料水泥、钢材、砂等可在花都区采购,土料、石块、木材由现场解决。工程所在地气候温和,常年无霜,可全年施工。
18、1.8.2 施工总布置坝址附近工程区地面开阔,可结合施工需要布置。施工用电、施工生活用水、生产用水可从工地附近农村直接接入。1.8.3 施工组织大坝在枯水期施工,利用旧放水涵放空水库后重建放水涵,再利用新建放水涵作施工导流。本工程分大坝加固、放水涵重建、溢洪道改建、防汛公路(含副坝)和管理房修建五部分,计划于当年10月开工,次年4月完工,施工总工期为7个月。1.9工程占地工程占地主要由永久占地和临时占地组成,永久占地包括建筑物占地、保护地占地和工程管理占地;临时占地主要为施工临时占地。根据工程总体布置,本工程需新增永久占地2.75亩,新增占地补偿投资11.73万元。1.10 环境保护工程对环境
19、的不利影响主要产生于施工期。水库加固及附属工程量较小,工程施工对环境的影响范围有限。但工程施工、大坝填筑将对水质、空气、噪声、水土保持等产生一定影响,故针对这些问题采取相应的环境保护措施。1.11水土保持本工程区的水土流失主要考虑施工影响,通过合理的施工安排,并采取适当防治措施,水土流失是可以避免的。对坝区弃渣拟在附近找冲沟或坑洼地带存放,但不得占用河道。料场区的弃渣就地堆放,用于场地平整,对边坡用人工堆垒,表面覆土植树种草。主体工程竣工后,应对剥离面和渣场表面进行植被恢复。施工中土方填挖过程,做好土料的堆放,堆场作好排水沟的截流拦砂(含沉沙池)工作,土料搬运过程尽量减少撒漏,注意适时洒水压尘
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