1、xx省灾后水利薄弱 环节 建 设 性治理 项 目xx县 2017年度 xx等 6 座小 (2)型水 库 除 险 加固工程河口镇长岗水库初步设计(修订稿)xx 水电勘测设计有限公司二 一七年五月2目 录1 综合说明 - 1 -1.1 工程概况 .- 1 -1.2 水文 .- 1 -1.3 工程地质 .- 3 -1.4 工程任务及规模 .- 3 -1.5 除险加固工程设计 - 4 -1.6 电气与金属结构 - 5 -1.7 施工组织设计 - 5 -1.8 水库淹没处理及工程占地 - 5 -1.9 环境保护与水土保持设计 - 6 -1.10 工程管理设计 - 6 -1.11 设计概算 - 7 -1.
2、12 经济评价 - 7 -1.13 工程特性表 - 7 -1.14 工程枢纽平面布置图 - 9 -2 水文 .102.1 流域概况 102.2 历次设计洪水计算方法与成果 112.3 本次设计洪水复核计算 112.4 成果合理性分析 142.5 施工期洪水 143 工程地质 .154 工程任务及规模 .164.1 工程概况 164.2 水库加固洪水标准 164.3 水库洪水调节计算 174.4 水库除险加固工程措施与建设内容 175 除险加固工程设计 .195.1 除险加固设计标准 195.2 设计依据 195.3 除险加固设计原则 205.4 设计基本资料 205.5 大坝加固设计 205.
3、6 大坝护坡设计 225.7 引水渠衬砌设计 235.8 进水闸设计 245.9 放水涵设计 2735.10 主要建设内容及工程量 326 金属结构和电气 .346.1 金属结构 346.2 电气设计 367 施工组织设计 .377.1 施工条件 377.2 施工导流 397.3 料场的选择与开采 397.4 工程施工 407.5 施工交通运输 437.6 施工工时及施工房屋 437.7 施工总布置 447.8 施工总进度 457.9 主要技术供应 478 水库淹没处理及工程占地 .488.1 水库淹没处理 488.2 永久征地 488.3 临时征地 488.4 征用地面附着物实物指标 488
4、.5 补偿费用 489 环境保护与水土保持设计 .509.1 环境保护设计 509.2 水土保持设计 539.3 水保与环保工程投资 5510 工程管理设计 .5610.1 管理机构 5610.2 工程管理范围和保护范围 5610.3 主要管理设施 5610.4 工程管理运行 5711 设计概算 .5811.1 编制说明 5811.2 编制依据及基础资料 5811.3 费用构成及计算标准 6011.4 概算表（见后） 6112 经济评价 .6212.1 评价方法与参数 6212.2 工程费用 63412.3 工程效益 6312.4 国民经济评价 641 综合说明2017年 5月 11日，xx
5、县水务局组织召开了“xx 县 2017年 xx等 6座小(2)型水库除险加固工程初步设计”专家评审会，并形成了专家审查意见。我院根据审查意见，对长岗水库初步设计报告及附图进行了修正，修正的主要内容：(1)增设穿堤建筑物两侧校核洪水位以上至坝顶的生态护坡，并相应调整了概算；(2)修正了国民经济评价中计算期，原设计取 51年，修正为 31年。1.1 工程概况长岗水库属淮河流域沣河水系，地理坐标为东经 116341，北纬 32725，位于 xx省六安市 xx县河口镇高峰村境内，系国家在册的小(2)型水库。集水面积 0.08km2，水库枢纽由大坝、2 座放水涵及 2座进水闸组成。大坝为均质土坝，大坝长
6、 604m，最大坝高约 3.0m，坝顶高程 41.6843.23m，顶宽 2.25.1m。防洪标准为 20年一遇设计，设计水位 41.80m（1985 国家高程，下同） ，50 年一遇校核，校核水位 42.00m，正常蓄水位 41.50m，死水位 39.00m，水库总库容 11.3万 m3，兴利库容 10.3万 m3。水库设计灌溉面积 1200亩，目前实际灌溉面积 1000亩，保护耕地1200亩、人口 800人。长岗水库建成后未进行有效管理和养护，致使工程存在较多的不足和安全隐患，如大坝下游坝脚湿软，涵闸均为砖砌圬工结构，且损毁相当严重，无启闭设备，大坝一直带病运行。以上险情的存在，造成水库一
7、直低于设计的兴利水位运行，对下游的灌溉产生不利影响，水库安全无保障，因此长岗水库急需除险加固。1.2 水文1.2.1 流域概况长岗水库位于 xx 县河口镇高峰村境内，地理坐标为东经 116341，北纬- 1 -32725，属淮河流域沣河水系，集水面积 0.08 km2。（1）气象长岗水库属北亚热带和暖温带半湿润季风气候，为我国南北气候的过渡地带。具有气候温和、四季分明、雨量适中，但年际变化大、日照时数多、温差大、无霜期长、季风气候明显等特点。表现为夏热多雨、冬寒晴燥、秋旱少雨。冷暖和旱涝的转变往往很突出。该区年平均气温 1416，最高月平均气温在 28左右，最低月平均气温 1，无霜期一般年份在
8、 220 天左右，本区域多年平均降雨量为 978mm，多年平均径流深为 342mm。（2）水文长岗水库坝址以上及邻近流域无实测径流资料，因而无法用直接法推求水库的入库洪水，只有通过雨量站降雨资料或查暴雨参数等值线图，根据xx 省暴雨参数等值线图、山丘区产汇流分析成果和山丘区中、小面积设计洪水计算办法 （以下简称“84 办法” ）间接计算。1.2.2 历次设计洪水计算方法与成果长岗水库自建成以来从未进行过除险加固，无洪水复核成果，本次设计根据现场调查，对原规划资料进行核实。1.2.3 本次设计洪水复核本次洪水复核采用“84 办法”由暴雨间接推求设计洪水，根据防洪标准和水利水电工程等级划分及洪水标
9、准 ，水库属于等枢纽，大坝、放水涵主要建筑物 5级，下游消能防冲设施为次要建筑物 5级。本次复核设计洪水标准为：20 年一遇设计、50 年一遇校核；下游消能设施按 10年一遇设计。根据“84 办法”查暴雨等值线图得： ； ，再根据流域特征2.0,10424vCmH5.0,411vCmH参数值，采用xx 省小型水库设计洪水计算程序进行入库洪水计算。入库洪水计算成果为：20 年一遇入库洪峰 0.70m3/s，1 日洪量 6.49万 m3；50年一遇洪峰 1.10m3/s，1 日洪量 6.55万 m3。1.2.4 成果合理性分析本次洪水复核采用“84 办法”进行计算，由于缺乏实测降雨资料，无法进行合
10、理性分析，但“84 办法”理论计算洪峰流量偏大，对工程安全是有利的。1.2.5 施工期洪水长岗水库总集水面积 0.08km2，根据施工组织设计安排，主体工程施工安排在10月次年 5月，水库水下部分主要工程有 2座放水涵、2 座进水闸及建筑物迎水面两侧砼护坡（下部） ，根据施工组织进度安排，该部分工程水下部分施工工期23 个月。施工导流方案为：水下部分施工时，同期降雨产生的径流量全部蓄在水库中，采取围堰挡水施工；当水下工程施工结束后，且放水涵能过流时，拆除围堰，通过放水涵导流。施工期洪水标准采用 5年一遇。根据施工洪水计算成果，灌溉涵及砼护坡水下部分施工宜在 11 月次年 2 月进行，此段时间水
11、库集水面积内降水产生的径流量最少，围堰高程最低。1.3 工程地质长岗水库位于 xx 县河口镇高峰村境内，地面高程一般在 39.7242.43m 。由于该库未进行地质勘探，比照同一个乡镇邻近七塘小(1)型水库地质资料，库区周边地貌为冲积平原地貌，场地地貌单元为沣河一级阶地地貌单元。1.4 工程任务及规模1.4.1 工程概况长岗水库属淮河流域沣河水系，地理坐标为东经 116341，北纬 32725，位于 xx省六安市 xx县河口镇高峰村境内，系国家在册的小(2)型水库。集水面积 0.08km2，水库枢纽由大坝、放水涵及进水闸组成。大坝为均质土坝，大坝长604m，最大坝高约 3.0m，坝顶高程 41
12、.6843.23m，顶宽 2.25.1m。防洪标准为 20年一遇设计，设计水位 41.80m（1985 国家高程，下同） ，50 年一遇校核，校核水位42.00m，正常蓄水位 41.50m，死水位 39.00m，水库总库容 11.3万 m3，兴利库容 10.3万 m3。水库设计灌溉面积 1200亩，目前实际灌溉面积 1000亩，保护耕地 1200亩、人口 800人。1.4.2 水库加固洪水标准长岗水库为小(2)型水库，工程等别为等，主要建筑物级别为 5级，原无设计资料。本次洪水复核根据防洪标准和水利水电工程等级划分及洪水标准及xx 省小型水库除险加固设计指导意见相关规定，确定防洪标准为：20
13、年一遇洪水设计，50 年一遇洪水校核。1.4.3 水库洪水调节计算长岗水库原无设计资料，通过调查和现场勘测，本次设计将该库兴利水位定为41.50m。汛限水位同兴利水位。由于长岗水库为反调节水库，区间来水较小，主要从电灌渠引水充库，集水面积主要为库区，故本次设计调节计算的主要按照相应频率暴雨产生的径流量全部入库，利用叠加法推算水库 20年一遇设计洪水位为 41.80m， 相应 V 设 =11.0万 m3；5 0年一遇校核洪水位为 42.00m，相应 V 校 =11.3万 m3。1.4.4 水库除险加固工程措施与建设内容根据水库安全评估意见及实际情况，本次水库加固工程的主要内容包括：1.水库大坝按
14、设计坝顶高程及标准断面加培；2.拆除重建 2座放水涵；3拆除重建 2座进水闸；4.新建建筑物两侧大坝护坡工程；5新建进水渠砼衬砌及砼防汛道路6.增设必要水文观测设施等。1.5 除险加固工程设计1.5.1 工程等别、枢纽建筑物级别及防洪标准根据水利水电工程等级划分及洪水标准 （SL2522017） 、 防洪标准（GB50201-2014）和水库大坝安全评价导则 （SL2582017）的规定，长岗水库属小（2）型水库，工程等别为等，主要建筑物级别：大坝为 5级，穿坝建筑物的等级为 5级，次要建筑物的等级为 5级，临时建筑物的等级为 5级。依据防洪标准 （GB50201-2014）和水库枢纽工程等级
15、，该工程设计洪水标准为 20年一遇设计，即 P=5%，校核洪水标准为 50年一遇，即 P=2%。1.5.2 主要项目加固设计根据水库安全评估报告及实际情况，长岗水库加固工程的主要内容包括：(1)大坝土方加固长 604m。设计坝项高程 43.00m，顶宽 4.0m(弯道处 6.0m)，内外坡 1:2.5，采取背坡不动，坝前帮土方案进行加固；(2)新建大坝砼预制块护坡长 160m。限于投资，本次设计未进行全坝段护坡，护坡主要位于穿堤建筑物两侧各 20m；(3)拆除重建 1.0m 进水闸 2座；(4)拆除重建 0.6m 放水涵 2座；(5)1#进水闸引水渠砼预制块衬砌长 114m；(6)新建砼连接道
16、路长 130m(路面宽 3.0m)。1.6 电气与金属结构1.6.1 金属结构长岗水库现有 2座放水涵和 2座进水闸，均为圬工结构，未设闸门及启闭设备。本次设计共配备 3付闸门：2#进水闸配双向止水铸铁闸门 1付，2 座放水涵各配铸铁闸门 1付，配套的启闭设备选用 Q L型手动侧摇螺杆式启闭机，一门一机。1.6.2 电气设计长岗水库用电主要为库区照明用电，鉴于库区内各涵闸配套的启闭机，因启闭力不大，均采用手动启闭，且低压照明用电已接至现场，无需进行专项电气设计。1.7 施工组织设计长岗水库属小(2)型水库，枢纽由大坝、2 座进水闸和 2个放水涵等组成。本加固工程规模为等，主要建筑物为 5级，相
17、应导流建筑物为 5级。通过分析各时段的来水量可知，3 月份以后的来水量明显增多，施工导流时段安排在 11月至次年 2月。根据本工程的施工特点，水下工程施工期安排在枯水期，可采取放空水库，各涵闸施工中不考虑导流。1.8 水库淹没处理及工程占地长岗水库属除险加固项目，不改变原有工程规模，库区淹没征地在建库时已经征用，故本次加固设计不考虑水库淹没征地。本次水库除险加固大坝采取迎水侧加培，无永久征地。临时占地主要为在水库管理范围以外取土、弃土、施工场地布置占地，其中土料场规划在库内，无临时占地，弃土由乡村指定地点堆放，其费用已纳入主体工程中，施工布置临时占地 1.5亩。本次除险加固临时征地年限按 1年
18、计。本 工 程 征 地 及 地 面 附 属 物 补 偿 总 投 资 3.19万 元 。1.9 环境保护与水土保持设计1、长岗水库除险加固后可使水库充分发挥综合效益，水库防洪标准进一步提高，水库下游群众和农田等免受洪灾损失，下游农田适时灌溉、养鱼等经济效益可观，同时可以改善区域水环境，社会效益非常显著。工程对环境的有利影响是主要的、长远的；不利影响是次要的、暂时的，在落实具体保护防范措施的基础上，可将工程潜在的不利影响降到最低限度，从环境保护角度，本工程的建设是可行的。项目工程的兴建，对当地农业生产和自然系统的改善有重要作用。可充分利用当地水资源，美化环境，改良土壤，促进农业生态环境协调发展，有
19、利于生态系统的良性循环。2、项目区为丘陵区，工程施工容易引发新的水土流失。因此，本工程项目重点要作好水土保持预防监督，有效地防止新的水土流失，在施工期内，必须采取相应的林草措施和工程措施进行恢复植被、稳定边坡，增强土壤的抗蚀性，从而防止水土流失。本工程水保及环保费用为 1.0 万元。1.10 工程管理设计长岗水库目前没有专门的管理机构。加固后本着谁受益谁负担的原则，主管部门为河口镇政府，受益村组直接管理，其管理费用可通过上级财政补贴、租赁或承包等多种运管方式解决，达到以库养库的目的。长岗水库现无管理设施，限于投资，本次设计不设管理设施。但为确保该库的安全运行，使工程发挥应有的效益，按照“产权有
20、归属，管理有载体，运行有机制，工程有效益”的要求，受益乡镇必须落实好工程管理主体和管护责任，在确保工程安全和公益属性的前提下，可采取承包、租赁、托管等方式，引入竞争机制，择优选择经营管理主体，签订管护合同，落实管护责任，保障工程运行。1.11 设计概算本工程总投资 107.49万元；其中工程基本预备费 5.07万元；水土保持工程投资 0.5万元；环境保护投资 0.5万元；建设及施工场地征用费总投资 3.19万元。1.12 经济评价本工程总投资为 107.49万元，剔除属于国民经济内部转移的计划利润和税金后投资 88.14万元。长岗水库除险加固后年均新增防洪效益 12.0万元，灌溉效益 9.60
21、万元，养殖效益 1.72万元，年运行费 0.22万元。经济内部收益率（EIRR）=11.32，经济净现值（ENPV）=28.31 万元，经济效益费用比 =1.62。在投资增加 15及效益减BCR少 15两种情况下，国民经济评价指标仍然是合理的，说明项目抗风险能力比较强。从上述分析评价指标可以看到，该项目经济上合理的，建议尽快实施，以利发挥工程的经济效益和社会效益。1.13 工程特性表表 1-1 长岗水库除险加固工程特性表项目名称 指标名称 单位 数 量 备注集水面积 km2 0.08校核洪水位 m 42.00设计洪水位 m 41.80正常蓄水位 m 41.50死水位 m 39.00总库容 万
22、m3 11.3兴利库容 万 m3 10.3水库特性死库容 万 m3 0.51、大坝坝 型 均质土坝坝长 m 604.0坝顶宽 m 4.0(弯道处加宽至 6.0m)设计坝顶高程 m 43.002、1#进水闸型式 钢筋砼管涵结构底板高程 40.00断面尺寸 m 1.03、2#进水闸型式 钢筋砼管涵结构底板高程 40.00断面尺寸 m 1.04、3#放水涵主 要 建 筑 物型式 钢筋砼管涵结构项目名称 指标名称 单位 数 量 备注底板高程 m 39.00断面尺寸（宽高） m 0.65、4#放水涵型式 钢筋砼管涵结构底板高程 m 40.50断面尺寸（宽高） m 0.61、主要工程数量 含阶段系数土方开
23、挖 m3 4756土方填筑 m3 5431砌石 m3 261.8 含拆除量砼及钢筋砼 m3 603.2 含拆除量2、主要建筑材料水泥 t 152.7钢筋 t 3.43、所需劳动力总工时 工时 16341高峰人数 人 45施 工4、总工期 个月 51、总投资 万元 107.49其中：建筑工程 万元 71.91机电设备安装 万元 0.00金属结构设备及安装 万元 2.81临时工程 万元 3.92独立费用 万元 22.78基本预备费 万元 5.07水保及环保 万元 1.002、综合利用经济指标加固工程多年平均效益 万元 23.32经济内部收益率 11.32经 济 指 标效益费用比 1.62项目名称
24、指标名称 单位 数 量 备注经济净现值 万元 28.311.14 工程枢纽平面布置图详见初步设计附图。112 水文2.1 流域概况长岗水库位于 xx县河口镇高峰村境内，地理坐标为东经 116341，北纬32725，属淮河流域沣河水系，集水面积 0.08 km2。2.1.1 气象长岗水库属北亚热带和暖温带半湿润季风气候，为我国南北气候的过渡地带。具有气候温和、四季分明、雨量适中，但年际变化大、日照时数多、温差大、无霜期长、季风气候明显等特点。表现为夏热多雨、冬寒晴燥、秋旱少雨。冷暖和旱涝的转变往往很突出。该区年平均气温 1416，最高月平均气温在 28左右，通常出现在 7月份，极端最高气温超过
25、40最低月平均气温 1，通常出现在 1月份，极端最低气温低于-20。无霜期一般年份在 220天左右。受季风影响，本地区风向多变。冬季多偏北风，夏季多偏南风，春秋季多东北风，年均风速在 23m/s，平均风力 3级左右，最大风力在 8级以上。根据资料分析，本区域多年平均降雨量为 1008.9mm，降水量年内和年际变化都很大，降水最多的 2003年 1436mm，最少的 1976年仅为 581mm，年最大降雨量为最小降雨量的 2.5倍，一般汛期（59 月份）降水占全年的 70%左右，区内观测到的最大日降雨量为 248mm，3 日降雨量为 294mm，多年平均径流深为 342mm，年径流系数约为 0.
26、35。2.1.2 水文长岗水库坝址以上及邻近与之相似流域无实测径流资料，因而无法用直接法推求水库的入库洪水，只有通过雨量站降雨资料或查暴雨参数等值线图，根据xx 省暴雨参数等值线图、山丘区产汇流分析成果和山丘区中、小面积设计洪水计算办法（以下简称“84 办法” ）间接计算。122.2 历次设计洪水计算方法与成果长岗水库自建成以来从未进行过除险加固，无洪水复核成果，本次设计根据现场调查，对原规划资料进行核实。2.3 本次设计洪水复核计算本次洪水复核采用“84 办法”由暴雨间接推求设计洪水，根据防洪标准和水利水电工程等级划分及洪水标准 ，水库属于等枢纽，大坝、放水涵主要建筑物 5级，下游消能防冲设
27、施为次要建筑物 5级。本次复核设计洪水标准为：20 年一遇设计、50 年一遇校核；下游消能设施按 10年一遇设计。2.3.1 流域特征值由 1:10000地形图量算得流域特征值如下：集水面积 F0.08km 2；流域长度 L0.76km；流域平均宽度 m；1.0B流域形状系数 。4.2Ff2.3.2 设计洪水过程线推求对于面积较小，缺乏资料的水库设计洪水计算，根据水利水电工程设计洪水计算规范规定可采用推理公式进行计算。根据“84 办法”查暴雨等值线图得：； ，再根据长岗水库区间流域特征参52.0,10424vCmH5.0,411vCmH数值，采用xx 省小型水库设计洪水计算程序计算长岗水库入库
28、洪水过程。计算成果见表 2-1、表 2-2和图 2-1。13表 2-1 长岗水库 20年一遇设计洪水过程时段序号（h）来水流量（m 3/s.km）时段序号（h）来水流量（m 3/s.km）时段序号（h）来水流量（m 3/s.km）1 2.4 9 11.1 17 5.32 4.2 10 26.7 18 5.13 4.6 11 95.7 19 4.54 5.5 12 34.3 20 3.9 5 6.2 13 6.8 21 3.8 6 6.4 14 7.0 22 3.8 7 8.8 15 7.6 23 3.88 10.7 16 6.4 24 3.8 表 2-2 长岗水库 50 年一遇校核洪水过程时段
29、序号（h）来水流量（m 3/s.km）时段序号（h）来水流量（m 3/s.km）时段序号（h）来水流量（m 3/s.km）1 2.7 9 11.1 17 5.3 2 4.4 10 27.0 18 5.1 3 4.6 11 101.5 19 4.44 5.7 12 29.8 20 3.9 5 6.3 13 6.4 21 3.8 6 6.4 14 7.2 22 3.87 9.1 15 7.6 23 3.88 10.8 16 6.2 24 3.8 入库洪水计算成果为：20 年一遇入库洪峰 0.70m3/s，1 日洪量 6.49万 m3；50年一遇洪峰 1.10m3/s，1 日洪量 6.55万 m31
30、4图 2-1 长岗水库 20年一遇及 50年一遇入库洪水过程线图152.4 成果合理性分析本次洪水复核采用“84 办法”进行计算，由于缺乏实测降雨资料，无法进行合理性分析，但“84 办法”理论计算洪峰流量偏大，对工程安全是有利的。2.5 施工期洪水长岗水库总集水面积 0.08km2，根据施工组织设计安排，主体工程施工安排在10月次年 5月，水库水下部分主要工程有 2座放水涵、2 座进水闸及建筑物迎水面两侧砼护坡（下部） ，根据施工组织进度安排，该部分工程水下部分施工工期23 个月。施工导流方案为：水下部分施工时，同期降雨产生的径流量全部蓄在水库中，采取围堰挡水施工；当水下工程施工结束后，且放水
31、涵能过流时，拆除围堰，通过放水涵导流。施工期洪水标准采用 5年一遇。围堰挡水期间水库降雨径流量采用临近资料较长 xx县雨量站资料推算。根据建筑物施工进度安排情况，水下部分工程施工期约为 23 个月。经计算，时段（2个月）降雨量统计参数及设计时段降雨量见表 2-3。水下部分工程施工时段定在 10月次年 3月之间的枯水季节，为了便于施工时段选择，计算了 1011 月、1112 月、121 月、12 月、23 月共 5个施工时段，时段洪量采用径流系数法估算，根据相关资料，径流系数采用 0.35，各方案计算设计洪量及施工期水位见表 2-3。表 2-3 长岗水库各方案设计降雨量及洪量计算成果表方 案 1
32、011 月 1112 月 121 月 12 月 23 月均值（mm） 120 65 44 64 97Cv 0.66 0.73 0.6 0.54 0.45降雨参数Cs 2.5 2.5 2.5 2.5 2.55年一遇设计雨量（mm） 172.3 94.4 62.2 89 129.3径流系数 0.35 0.35 0.35 0.35 0.355年一遇设计洪量（10 4m3） 4.8 2.6 1.7 2.5 3.6 根据以上计算成果，灌溉涵及砼护坡水下部分施工宜选在 11月次年 2月进行，此段时间水库集水面积内降水产生的径流量最少，围堰高程最低。163 工程地质长岗水库位于 xx县河口镇高峰村境内，地面
33、高程一般在 39.7242.43m。由于该库未进行地质勘探，比照同一个乡镇邻近七塘小(1)型水库地质资料，库区周边地貌为冲积平原地貌，场地地貌单元为沣河一级阶地地貌单元。据 xx省区域地质资料，工程区位于合肥断陷盆地西北部与淮河凹陷的结合部位，阜阳-淮南坳陷的南侧、寿县隆起西部；主要受断块构造作用控制，大多活动于燕山期至喜马拉雅早期，自石炭纪以来一直受下降运动的控制，到白垩纪沉降规模巨大，区内普遍发育了巨厚的第三纪和第四纪的沉积地层。区内构造主要由近东西向的断裂，坳陷和褶皱组成，它们对中新生代地层的发育与分布均起着一定的控制作用。自新生代以来区内新构造运动以明显的间歇性沉降、不均匀抬升为主，运
34、动强度小，振荡性显著，继承性明显。区内岩浆岩不发育，根据区域地质资料，库区断裂构造不发育。174 工程任务及规模4.1 工程概况长岗水库属淮河流域沣河水系，地理坐标为东经 116341，北纬 32725，位于 xx省六安市 xx县河口镇高峰村境内，系国家在册的小(2)型水库。集水面积 0.08km2，水库枢纽由大坝、放水涵及进水闸组成。大坝为均质土坝，大坝长604m，最大坝高约 3.0m，坝顶高程 41.6843.23m，顶宽 2.25.1m。防洪标准为 20年一遇设计，设计水位 41.80m（1985 国家高程，下同） ，50 年一遇校核，校核水位42.00m，正常蓄水位 41.50m，死水
35、位 39.00m，水库总库容 11.3万 m3，兴利库容 10.3万 m3。水库设计灌溉面积 1200亩，目前实际灌溉面积 1000亩，保护耕地 1200亩、人口 800人。长岗水库建成后未进行有效管理和养护，致使工程存在较多的不足和安全隐患，如大坝下游坝脚湿软，涵闸均为砖砌圬工结构，且损毁相当严重，无启闭设备，大坝一直带病运行。以上险情的存在，造成水库一直低于设计的兴利水位运行，对下游的灌溉产生不利影响，另外水库安全无保障，因此长岗水库急需除险加固。长岗水库受当时施工条件影响及经过多年的运行，暴露了诸多问题，主要表现在：1、大坝坝顶高程大多不满足要求，坝身单薄且宽窄不一，坝顶高低不平；2、2
36、 座放水涵和 2座进水闸均为砖砌圬工结构，且损毁相当严重，无启闭设备，无法正常使用，危及大坝安全；3、水库无水文观测设施及交通设施。综上所述，长岗水库急需除险加固。4.2 水库加固洪水标准长岗水库为小(2)型水库，工程等别为等，主要建筑物级别为 5级，原无设18计资料。本次洪水复核根据防洪标准和水利水电工程等级划分及洪水标准及xx 省小型水库除险加固设计指导意见相关规定，确定防洪标准为：20 年一遇洪水设计，50 年一遇洪水校核。4.3 水库洪水调节计算4.3.1 兴利水位长岗水库原无设计资料，通过调查和现场勘测，本次设计将该库兴利水位定为41.50m。汛限水位同兴利水位。4.3.2 洪水调节
37、计算由于长岗水库为反调节水库，区间来水较小，主要从电灌渠引水充库，集水面积主要为库区，故本次设计调节计算的主要按照相应频率暴雨产生的径流量全部入库，利用叠加法推算水库 20年一遇设计洪水位为 41.80m， 相应 V 设 =11.0万 m3；5 0年一遇校核洪水位为 42.00m，相应 V 校 =11.3万 m3。计算成果见表 4-1。表 4-1 洪水调节计算成果表频率 P(%)项目 5 2设计洪峰m3/s 0.7 1.1最高库水位m 41.80 42.00相应库容 万 m311.0 11.34.4 水库除险加固工程措施与建设内容根据水库安全评估意见及实际情况，本次水库加固工程的主要内容包括：
38、1.水库大坝按设计坝顶高程及标准断面加培；2.拆除重建 2座放水涵；3拆除重建 2座进水闸；4.新建建筑物两侧大坝护坡工程；5新建进水渠砼衬砌及砼防汛道路6.增设必要水文观测设施等。19长岗水库调节计算成果及建筑物特征参数见表 4-2。表 4-2 长岗水库规划成果表项目 入库流量（m 3/s） 库容（万 m3） 水位（m）20年一遇设计 0.7 11.0 41.80 50年一遇校核 1.1 11.3 42.00 型式 涵进口底高程 （m） 设计流量（m 3/s） 口径 （m）1#进水闸钢筋砼管涵 40.00 0.67 1.0型式 涵进口底高程 （m） 设计流量（m 3/s） 口径 （m）2#进
39、水闸钢筋砼管涵 40.00 0.38 1.0型式 涵进口底高程 （m） 设计流量（m 3/s） 口径 （m）3#放水涵钢筋砼管涵 39.00 0.12 0.6型式 涵进口底高程 （m） 设计流量（m 3/s） 口径 （m）4#放水涵钢筋砼管涵 40.50 0.12 0.6坝型 迎水侧边坡 坝顶高程（m）大坝 砼护坡大坝 均质土坝 2.543.00 42.00 死水位（m） 兴利水位（m）正常蓄水位（m） 汛限水位（m）39.00 41.50 41.50 41.50 死库容（万 m3）兴利库容 （万 m3） 正常蓄水位对应的库容（万 m3）其他0.5 10.3 10.8 注：表中水位、高程为 8
40、5高程。205 除险加固工程设计5.1 除险加固设计标准5.1.1 工程等别、枢纽建筑物级别根据水利水电工程等级划分及洪水标准 （SL2522017） 、 防洪标准（GB50201-2014）和水库大坝安全评价导则 （SL2582017）的规定，长岗水库属小（2）型水库，工程等别为等，主要建筑物级别：大坝为 5级，穿坝建筑物的等级为 5级，次要建筑物的等级为 5级，临时建筑物的等级为 5级。5.1.2 防洪标准依据防洪标准 （GB50201-2014）和水库枢纽工程等级，该工程设计洪水标准为 20年一遇设计，即 P=5%，校核洪水标准为 50年一遇，即 P=2%。5.1.3 地震设防烈度根据建
41、筑抗震设计规范 （GB500112010）及中国地震动参数区划图（GB183062015）等规范的有关规定，复核库区场地地动参数如下：抗震设防烈度为 VI度，设计地震基本加速度值为 0.05g。5.2 设计依据1 水利水电工程初步设计报告编制规程 （SL619-2013） ；2 防洪标准 （GB50201-2014） ；3 水利水电工程等级划分及洪水标准 （SL252-2017） ；4 工程建设标准强制性条文 （水利工程部分 2010年版） ；5 水工建筑物荷载设计规范 （SL744-2016） ；6 水工混凝土结构设计规范 （SL191-2008） ；7 小型水利水电工程碾压式土石坝设计规范
42、 （SL189-2013） ；218 建筑地基处理技术规范 （JGJ79-2012） ；9 水闸设计规范 （L265-2016） ；10.水工挡土墙设计规范 （SL379-2007） ；11 水利水电工程启闭机设计规范 （SL41-2011） ；12 水利水电工程施工组织设计规范 （SL303-2004） ；13 xx 省小型水库除险加固设计指导意见 （2007.04 版） ；14.建筑抗震设计规范 （GB500112010） ；15其他现行的相关规范、规程、各类技术专著等。5.3 除险加固设计原则本次除险加固设计是根据“大坝安全评估报告”内容进行各项工作。1. 本次除险加固主要解决水库大坝安
43、全问题，并根据现代化管理的要求进一步完善水库大坝水文监测、防汛、通讯等工程管理施设；2. 大坝及穿坝建筑物设计所需基本参数和各类尺寸主要来源于现场勘测和安全评估报告；3. 本次除险加固设计对长岗水库的功能和作用不作改变。5.4 设计基本资料 1.xx县长岗水库大坝安全评估报告；2.xx县长岗水库大坝现场勘测调查；3.小型水库注册资料等。5.5 大坝加固设计5.5.1 坝顶高程根 据 小型水利水电工程碾压式土石坝设计规范 （ SL189-2013） ， 坝 顶 在 静 水位 以 上 的 超 高 由 以 下 公 式 计 算 。Y= e + R +A 式 中 ： Y坝 项 超 高 ， 单 位 m；2
44、2e水 面 风 壅 高 度 ， 单 位 m， 本 设 计 取 e=0；A安 全 加 高 ， 设 计 状 态 取 0.5m， 校 核 状 态 取 0.3m；R最 大 波 浪 在 坝 上 的 爬 高 ， 单 位 m， 按 照 小型水利水电工程碾压式土石坝设计规范 附 录 A计 算 确 定 。水 库 流 域 内 多 年 平 均 最 大 风 速 W=12m/s， 水 面 吹 程 175m。 波 浪 爬 高 R由 平 均 波 高 与坝 前 水 深 的 比 值 按 表 A.1.7规 定 的 系 数 计 算 求 得 R/ 。 平 均 爬 高 的 按 以 下 公 式 计Hhm算 ：mWLhKR21式 中 ：
45、斜 坡 糙 率 渗 透 系 数 ， 0.9；经 验 系 数 ,设 计 状 态 1.13， 校 核 状 态 1.11；平 均 波 高 ， 单 位 m， 按 以 下 公 式 计 算 ；mh)(7.013.8)(7.013. 7.0245.7.022 WgHthDWgHtg m5.048.mhTHm水 域 平 均 水 深 ， m；平 均 波 长 ， 单 位 m。L计 算 结 果 见 表 5-1：表 5-1 坝顶高程计算成果表项目频率水库静水位（m）风壅高度e（m）最大波浪爬高 R（m）安全加高A（m）超高（m）需要坝顶高程（m）20 年一遇（设计） 41.80 0.0 0.69 0.5 1.19 4
46、2.9950 年一遇（校核） 42.00 0.0 0.56 0.3 0.86 42.86由上表可知，长岗水库在 20年一遇设计水位和 50年一遇校核水位所需坝顶高程分别为 42.99m和 42.86m。因此本次设计坝顶高程取 43.00m。该水库现状坝顶高程 41.6843.23m 左右，大坝现状坝顶高程局部不能够满足防洪要求。本次设计对长岗水库大坝进行加高培厚。235.5.2 坝体加固及坝体型式长岗水库大坝现状坝顶宽度在 2.25.1m，部分坝顶宽度较宽，但坝顶高程不满足防洪要求，根据小型水利水电工程碾压式土石坝设计规范 （SL189-2013）规定：小型水库的坝顶宽度一般为 46m。考虑到
47、坝顶无车辆通行要求，本次设计坝顶宽度取 4.0m，弯道处取 6.0m，设计大坝迎水坡坡比 1:2.5，设计背水坡坡比1:2.5。具体设计型式见设计附图。5.6 大坝护坡设计从现场调查情况来看，长岗水库大坝迎水坡未进行任何护砌，但上下游坝坡较为稳定，未出现塌滑坡现象，且下游坡脚无明显湿脚和散浸，该水库大坝坝坡是安全的，不需要进行全段硬护坡。但为了加强穿堤建筑物两侧大坝的防浪抗冲性、抗渗性及稳定性，本次设计仅考虑对穿堤建筑物两侧大坝迎水坡进行砼预制块护砌。护坡的结构类型有草皮护坡、砌石护坡、砼护坡等，具体护坡的优缺点进行分析如下：（1）草皮护坡，造价低，自然美观性好，但易受人类活动和自然情况变化影
48、响，防浪抗冲效果差，迎水侧护坡不予考虑。（2）浆砌石护坡，施工麻烦，块石能够满足坡面局部不均匀沉降，防浪抗冲效果较好，美观性较差。（3）砼块护坡，强度高，整齐美观，抗风浪冲刷能力较强；机械施工，速度较快；尺寸较规则，铺设较容易。对坡面局部沉降变形适应性较好，施工工艺简单，工程造价较高。根据以上对各类型式护坡方案的比较，并结合已建护坡的实际情况，本着技术上可靠、经济上合理、外观上美观的原则，本次设计中，对大坝迎水侧护坡采用混凝土预制块护坡，护坡顶至校核洪水位，下至库区滩地，校核洪水位上采用生态护坡。参照小型水利水电工程碾压式土石坝设计规范 （SL189-2013）附录 A中公式 A.2.3，混凝土板整体稳定所需的护面板厚度： mbLht wcmp 107. 23 24式中： 混凝土护面板厚度（m） ；t系数，对装配式护面板取 1.1；累计频率 1%的波高，m；ph沿坝坡向板长， m；b平均波长，m；L水的密度，t/m 3；w板的密度，t/m 3；c迎水面坝坡系数。经计算混凝土板厚度为 0.093m，为保证施工质量、增加其稳定性，参考同类工程设计经验，取砼块厚度为 0.12m。本次设计考虑到投资因素，护坡范围为大坝穿堤建筑物两侧各 20m，护坡总长160m。护砌布置如下：护坡采用 C20砼预制锁块结构，厚 0.12m，下设 0.1m厚碎石垫层，顶护至校核水位 42.00m，底部护至
