施工组织设计下载简介

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xx水库位于贵州省开阳县冯三镇毛栗乡水口村，所在河流为乌江一级支流清水河的支流毛栗河，坝址以上控制流域面积4.8km2，多年平均来水量264万m3。水库坝址距开阳县城30km，毛栗乡至高龙公路直抵水库，交通较为方便。

1.1.2 工程枢纽现状

DBJ／T15-187-2020 有轨电车交通工程设施设计规范xx水库枢纽主要建筑物包括大坝、溢洪道、放水涵洞及灌溉渠道。

大坝坝型为黄色粘土夹少量碎石均质土坝，坝体分两期（1963年填筑部分为一期、1979年填筑部分为二期）筑成，坝顶高程960m，坝顶轴线长85m，坝顶宽4～5m，最大坝高15m。上游坝坡1:2，下游坝面在953.6m高程设一级宽约21m的马道，马道以上坝坡为1:1.76，以下坝坡为1:2，下游坝脚未设排水设施。

溢洪道位于右岸，为岸边开敞式正槽溢洪道，溢流堰型为宽顶堰，堰顶高程959m，溢流前缘净宽8.5m。泄槽段总长约100m，平面上分两段，第一段长约60m，第二段长约40m，与第一段成90°夹角折向下游坝脚。

放水涵洞位于左坝段，总长76.5m，断面型式为城门洞型，过水断面0.4×0.8m。进口设Φ300mm双向转动闸门，取水高程950m。

xx水库灌区分别由左右两条干渠控制。干渠总长2.5km，总灌溉面积518亩，其中左干渠长1.3km，灌溉面积383亩，右干渠长1.2km，灌溉面积135亩。右干渠渠首段建在大坝下游坡面上，未作防渗处理，渗漏较为严重。

1.1.3 工程任务及规模

本工程是一项以灌溉为主的水利工程，灌区范围包括毛栗乡水口、红旗两个村。

xx水库最初的设计指标为：总库容39.6万m3，有效库容37.9万m3，设计灌溉面积1634亩（其中田653亩、土981亩）。水库枢纽主要包括大坝、溢洪道、放水涵管及灌溉渠道等建筑物。大坝坝型为均质土坝，最大坝高20m，坝顶长143m。

经过本次复核，xx水库工程规模未达到原设计规模，本次设计按现已建成的坝高和溢洪道结构和不增大现有工程规模基础上确定除险加固工程的设计规模。

现岸边开敞式溢洪道堰顶高程959m，坝顶高程960m（坝高15m），故选取本次xx水库除险加固工程的正常蓄水位为959m，正常蓄水位以下库容原设计为21.9万m3，水库经过30多年的运行，目前库底淤积高程已达949.1m，减少库容量2.55万m3。

经过调整，现水库正常蓄水位以下库容19.35万m3，按水库再运行30年计，经计算坝前淤沙高程950.58m，因此确定水库死水位为951m，相应死库容2.65万m3，兴利库容16.7万m3，设计灌溉面积518亩。

1.2 工程运行管理现状

1.2.1 工程设计及施工过程

该水库于1963年开始兴建，次年开始蓄水。竣工后水库有效库容仅20.2万m3，大坝最大坝高12.26m，坝顶宽度2.5m，上游坝坡1:2，下游坝坡1:1.76。由于渠道未完善配套，实际灌溉面积315亩。

溢洪道位于右岸，为岸边开敞式正槽溢洪道，溢流堰型为宽顶堰，堰顶高程959m，溢流前缘净宽8.5m。泄槽段总长约100m，平面上分两段，第一段长约60m，第二段长约40m，与第一段成90°夹角折向下游河床。

放水涵洞位于左岸，断面型式为城门洞型，过水断面0.4×0.8m。进口设Φ300mm双向转动闸门，取水高程950m。

灌溉渠道总长2.5km，其中左干渠长1.3km，右干渠长1.2km，实际灌溉面积315亩。

水库蓄水后，由于溢洪道过水能力不够，曾于1971年发生洪水漫顶而溃坝，坝身被冲毁约三分之一，下游稻田被冲淤毁坏达80余亩，损失严重。溃坝发生后，当地地方政府组织群众对大坝进行了突击抢修恢复，但由于填筑质量差，重新填筑的坝段发生明显沉陷。

1979年，开阳县水利电力局将该水库列为全县的重点工程进行了除险加固处理，主要建设内容包括大坝加高培厚和溢洪道衬砌处理两部分。处理后，坝高15m（加高2.74m），坝顶宽度4m。下游坝面在953.6m高程设一级宽约21m的马道，马道以上坝坡为1:1.76，以下坝坡为1:2。

1.2.2 工程运行管理

xx水库建成至今，一直由毛栗乡派专人管理，从1987年后还坚持开展水费征收，水库管理工作较为正常。虽然灌溉渠道未配套完善，但仍能满足水口、红旗两个村400亩农田的灌溉需水，为当地的农业生产发挥了重要作用。

1.2.3 工程存在的问题及除险加固的必要性

⑴、大坝坝顶高程达不到规范要求，溢洪道过水断面不够。1971年发生洪水漫顶造成溃坝，坝体被冲毁三分之一，修复后的坝段发生明显沉陷。

⑵、1979年除险加固时修建的溢洪道衬砌施工质量差，溢洪道底板和侧墙发生多处断裂，整个墙体随时都可能倒塌。一旦侧墙倒塌，洪水将直接冲击右坝肩，危及坝身安全。

⑶、现有溢洪道出口正处右坝脚，未与河道连接，洪水迂回冲击、淘刷坝体，影响坝体稳定。

⑷、放水涵洞施工质量差，进口未设截流设施。1987年6月，放水涵洞消力池发生陷洞，库水几乎漏完。

⑸、大坝坝身及坝基存在两处明显渗漏，总渗漏量0.6L/s。

⑹、大坝上、下游坝面均无护坡，下游坝坡与两岸岸坡连接处未设排水沟，坝坡受雨水冲刷严重。下游坝脚未设排水棱体，坝内浸润线较高。

⑺、放水涵洞进口双向转动闸门已损坏，需更换，进口消力池需改建。

⑻、下游河道行洪能力不够，需疏浚扩宽。

鉴于上述问题，xx水库需除险加固。

2002年4月，受开阳县水电局委托，由我院承担xx水库除险加固设计。我院根据现行有关规程规范进行了勘察和试验工作，并于2002年6月编制完成本报告。

1.3 工程特性表（附表1.3）

表1.3 　　工 程 特 性 表

开阳县冯三镇xx水库位于开阳县冯三镇毛栗乡水口村境内，所在河流为乌江一级支流清水河的一级支流绵栗河的源头。河流发源于开阳县冯三镇境内的桐子林，河源处最高高程1127.0m。河流由西南方向向东北流自水口村，折向东在红岩坡处汇入清水河。

xx水库坝址以上流域呈扇形状，流域控制面积为4.80km2，主河道长度2.62km，平均坡降4.09%，流域形状系数0.699。坝址以上流域多年平均来水量264万m3。

流域内海拔高程940m~1127m，平均海拔约1000m，坝址处河床高程940m。地势西高东低，主要表现为中山、中低山，流域内岩性以碳酸盐岩为主，岩溶地形特征较明显。境内土壤主要有黄壤，黄棕壤，石灰土，大眼泥土和水稻土等，一般土层较薄。流域植被属黔中山原灰岩常绿林地带`常绿落叶混交林及马尾松林地区，全县森林复盖率达25%，流域植被较好，水土流失不算严重。本流域自然灾害主要有倒春寒`冰雹干旱以及局部性的洪灾。

灾害性天气主要有夏旱、倒春寒、冰雹、暴雨洪涝、霜冻等。

降水量较充沛，多年平均降水量1214.2mm。但降水年内分配不均，主要集中在5~10月，占全年降水的70%，年平均降水日数（降水量≥0.1m）199.5天，暴雨日数（降水量≥50mm）3.1天，历年实测最大一日暴雨量140.0mm（1958年6月21日）。

贵州省地处云贵高原 ，是西风环流的必经之路，其特殊的地理位置和地形地貌，往往容易产生大的降水。但本流域受周围地势地貌的影响，山体阻挡水汽的输送通道，与省内其它地区比较，暴雨量级相对不大，属乌江流域中下游暴雨低值区范围。降水水汽主要来自西南方向的孟加拉湾，以及南部的太平洋。影响暴雨的主要天气系统为冷锋型，以冷锋低槽，低涡型居多。

本流域所处地区一般5月进入汛期，10月份结束，年最大一日暴雨多发生在6~8月，约占78.7%，暴雨历时一般1~3天，以1天居多，多集中在12h以内。开阳县气象站历年实测最大一日降水量147.6mm。

工程所在流域内无实测气象资料，而邻近地区分布有开阳气象站、冯三雨量站，息烽气象站，瓮安气象站等，其中开阳气象站距离本流域较近，实测资料长达49年(1952~2000)，经长短系列分析，资料代表性较好，是本次设计时进行区域暴雨综合分析的主要参证依据。通过面上资料分析，并结合水文等值线图，综合确定xx水库年最大24h暴雨统计参数为：

H24=82.0mm　　Cv=0.45　　Cs=3.5Cv

各种不同频率H24h设计暴雨成果如下表：

xx水库年最大1h暴雨统计参数为：

H1h=36.5mm　　Cv=0.37　　Cs=3.5Cv

各种不同频率H1h设计暴雨成果如下表：

流域为山区性雨源型河流，洪水由暴雨形成。洪水特性与暴雨特性基本一致。由于流域集水面积仅4.8km2，主河道长度2.62km, 主河道坡降4.09%，属特小流域，受流域下垫面影响，洪水具有山区河流汇流时间短，洪水陡涨陡落的特点，洪水涨洪历时约1.57h~2.16h左右，退水历时一般9.0h左右，为单峰型洪水。

该工程1963年由县组织施工，1964年竣工，没有完整的设计资料。 1987年县组织水库除险配套工程设计时，对设计洪水进行复核，复核方法采用中国水科院小流域暴雨洪水推理公式，防洪标准为：20年设计，200年校核。经计算：P=5%，洪峰流量69m3/s，洪量67.8万m3；P=0.5%，洪峰流量94.7m3/s，洪量92.9万m3。

由于设计流域内无实测水文、气象资料，本次复核采用《贵州省暴雨洪水计算实用手册》方法，辅以地区综合分析等方法进行。鉴于该工程流域几何特征值θ<30，而集水面积又小于10km2，按以集水面积为主的原则，故应采用上述方法的修订式(3)进行计算。另外本次复核采用的主要参证站24h，1h暴雨系列均延长到今。洪水计算按“1h暴雨成峰，24h暴雨成量”原则进行，采用雨洪法公式如下：

Qp=0.481γ0.571·f0.223·J0.149·F0.89·[C1Sp]1.143

Qp——设计频率P的洪峰流量（m3/s）

f——流域形状系数，f=0.699

J——主河道平均坡降，J=0.0409

F——流域面积,F=4.80km2

C——洪峰径流系数，C=0.8~0.89

Sp——最大1h暴雨雨力

经计算，xx水库不同频率设计洪水成果如下表：

开阳县xx水库设计洪水成果表

洪量计算采用洪量径流系数法，洪水过程线则采用雨洪概化过程线，并结合现场调查综合确定。经计算，洪水涨洪时间约1.57h~2.06h,洪水主峰历时约9.0h左右。

经采用地区综合分析和雨洪经验公式验证，上述成果符合洪水地区分布规律，成果合理。

本次计算成果和原成果比较，由于原成果采用水科院推理公式，参数选取为经验数据，人为因素大，参数取值与流域情况差别较大。而本次计算采用主要参证站资料系列延长至今，代表性好，主要参数由计算机优选确定，取值合理，本次计算成果符合地区分布规律，故采用本次复核成果。

xx水库为均质土坝，总库容达到近30万m3。按《防洪标准》（GB50201—94）规定，工程为小（二）型水库，大坝永久性水工建筑物属五等5级，参照规范和相邻的红林水库，本次计算设计洪水标准采用30年一遇，校核洪水标准为300一遇。

1.5.3 洪水调节计算

xx水库1963动工修建，至今已运行30多年。据本次库区测量资料，库底已淤积泥沙2.55万m3,淤积高程为949.1m左右, 淤高4.0m左右。洪水调节和泥沙淤积计算中应考虑该因素。调整后的xx水库库容曲线见下表（已扣除现淤积库容）：

开 阳 县 xx 水 库 库 容 曲 线

深圳市天然气高压输配系统工程15标段深基坑施工方案直接引用本次设计洪水复核成果。

xx水库采用岸边溢洪道，设置于大坝右岸，采用自由溢流方式泄洪，堰顶高程959.0m（正常蓄水位），设计为宽顶堰型，原溢流宽度9.0m，经初步调算，大坝需要加高3m以上，从尽量减少大坝加高角度考虑，本次计算，溢流宽度扩宽到15m。泄流公式为：

q=mB√2gHo3/2 (m3/s)

q——下泄流量（m3/s），

m——流量系数，取0.34，

B——溢洪道净宽，15.0m，

甘12J4 地下建筑防水构造 Ho——堰上水头（m）。