黄家河水库除险加固工程初步设计报告
4、 下游坡长有高杆杂草缺少排水系统,容易形成冲沟。 安全鉴定结论:大坝结构体综合评定为C级。 2、放水洞
水库放水洞为浆砌块石竖井方涵式,过水断面尺寸为0.4×0.4m,进口高程为88.0m。放水洞闸门关闭不严,有轻微漏水;启闭机年久失修,锈蚀严重;启闭机房破损。
安全鉴定结论:放水洞综合评定为B级。 3、溢洪道
水库溢洪道为一明渠,位于左岸坝头垭口处,现状底高程95.00m,溢洪道右岸现为土坡,汛期存在冲刷,溢洪道尾水渠行洪对坝后坡存在冲刷问题。
安全鉴定结论:溢洪道综合评定为C级。
结论:鉴于该水库存在上述不安全问题,根据水库大坝安全鉴定办法的规定,评定该库大坝为三类坝。
根据大坝安全鉴定报告的鉴定意见,受####市水利局的委托,青岛市水利勘测设计研究院有限公司进行了《黄家河水库除险加固工程初步设计》报告的编制工作。
1.3 水文
1.3.1 水文概况
黄家河水库控制流域面积7.52km2,坝址以上干流长度为1.67km,干流比降0.0282m/m。
流域为山丘区,平均年降水量695.6毫米,年际变幅较大。最大年1518.6毫米(1964年),最小年322.1毫米(1981年)。
1.3.2 水文计算
1、 暴雨计算
本次设计暴雨根据《山东省小型水库洪水核算办法》中提供的“山东省多年平均二十四小时暴雨等值线图”,查得黄家河水库流域中心多年平均最大24小时
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黄家河水库除险加固工程初步设计报告
降雨量为H24?105mm,变差系数Cv?0.55,采用Cs?3.5Cv,由皮尔逊III型理论频率曲线确定水库流域不同设计频率点雨量,由山东省最大24小时和三日暴雨点面关系表查得流域24小时和三日点面换算系数都为1,经点面换算后可求得相应面雨量,计算结果见表 1-1
表 1-1 各设计频率面雨量成果表
日次 24h 2、 汇流计算
汇流计算依据《山东省小型水库洪水核算办法》,各设计频率入库洪峰流量见表 1-2。
表 1-2 黄家河水库各设计频率最大洪峰流量成果表
设计频率 洪峰流量(m3/s) 3、 调洪演算
水库调洪演算采用图解法,调洪演算的成果见表 1-3。
表 1-3 黄家河水库调洪演算成果表
洪水类型 设计 校核 洪水频率(%) 3.33 0.33 起调水位(m) 95.00 95.00 最高水位(m) 96.29 96.91 相应调洪库容(104m3) 75.28 118.88 相应泄量 (m3/s) 43.96 85.64 0.33% 261.70 3.3% 161.68 各设计频率雨量(mm) 0.33% 372.75 3.3% 248.85 1.4 工程地质
根据钻探资料,在勘察深度范围内,场区地基土自上而下可分为四个岩土层: 第①层,碎石(Q4ml):颜色为褐色,湿,松散—稍密,分选差,棱角,粘粒含量大,不均,直径2~10cm。渗透系数标准值(K)为3.0×10-3cm/s,为中等透水层。粘聚力标准值(c)为16.1KPa,内摩擦角平均值(φ)为11.1度。
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该层为坝体顶部的填土层,年限为30年左右,坝顶最大厚度1.0~1.5m,层底标高96.81~97.20m ,分布于坝体顶部,西侧厚度较大,东侧较小。
第②层,粉质粘土(Q4ml):颜色为黄褐色—黄色,呈可塑状态,含水率(w)标准值为21.0%,液性指数(IL)标准值为0.55,压缩系数标准值为0.42,为中等压缩性土。稍有光滑,干强度中等,韧性中等。渗透系数标准值(K)为2.5×10-4cm/s,为中等透水层。粘聚力标准值(c)为16.1KPa,内摩擦角平均值(φ)为11.1度。标准贯入测试值N=4~6击。
该层为坝体主要填土层,,年限为35年左右,坝顶顶面埋深1.0~1.5m左右,最大厚度14.0m左右,层底标高82.53~84.13m ,分布普遍。
第③层,强风化粗面安山岩(KqF):颜色以褐黄色为主,风化强烈,呈坚硬粘性土状,由上到下逐渐变硬。岩石坚硬程度等级为极软岩,完整程度等级为破碎。渗透系数(K)=5.0×10-5cm/s,为弱透水层。标准贯入击数(N)为22击以上。
该层最大顶面埋深15.5m左右,厚度为1.6~2.0m,层底标高80.80~82.515m,分布普遍。
第④层,中风化粗面安山岩(KqF):颜色为褐黄色,中等风化为主,斑状结构。岩石坚硬程度等级为软岩,完整程度等级为较完整,岩体基本质量等级为Ⅳ级。渗透系数(K)=1.0×10-5cm/s,为弱透水层。标准贯入击数(N)为45击以上。
该层最大顶面埋深17.0m左右,分布普遍,厚度较大,未揭穿,最大入岩深度3.2m。
根据《中国地震动峰值加速度区划图》和《中国地震动反应谱特征周期区划图》,该区地震动峰值加速度分区为0.05g,地震动反应谱特征周期为0.45,地震设防烈度为6度。
1.5 工程规模及任务
根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》规定,水库属小(1)型水库,工程等别为Ⅳ等,其主要建筑物大坝、溢洪道、放水洞为4级建筑物,洪水标准
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为30年一遇设计,300年一遇校核。
本次除险加固的主要任务是:针对水库存在的问题,通过方案比较,选取合理的方案,对水库进行除险加固,以确保水库及下游广大人民的生命财产安全。黄家河水库除险加固后水库特征指标见表 1-4。
表 1-4 黄家河水库特征指标表
项目 坝顶高程 死水位 兴利水位 设计水位 相应最大泄流量 校核水位 相应最大泄流量 死库容 兴利库容 调洪库容 总库容 单位 m m m m m3/s m m3/s 104m3 104m3 104m3 104m3 数值 98.00 88.00 95.00 96.29 43.96 96.91 85.64 18.5 270.0 118.88 388.88 1.6 工程布置及主要建筑物
根据水库目前存在的问题,除险加固工程项目包括: 1、大坝
上游坡设计坡比1:2.7,死水位以上采用浆砌甲级乱石护坡,死水位以下采用抛石护坡。
下游坡设计坡比1:2.6,草皮护坡,增加排水沟。 坝顶宽5.0m,采用水泥稳定土简易硬化,中粗砂路面。 坝体水泥搅拌桩连锁墙截渗。 2、放水洞
在原放水洞浆砌块石方涵内衬DN300钢管,钢管与方涵之间采用M10水泥砂浆填充。原闸门更换为PGZ0.4×0.4铸铁闸门,配备QLC-5A型侧摇螺杆启闭机。
3、溢洪道
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溢洪道右岸采用M10浆砌乱石护砌。
1.7 施工组织设计
本区具有明显的海洋性特征。一般年份夏热多雨,冬旱少雨,春旱多风,秋旱少雨。降雨主要集中在6~9月份,而汛期降雨又主要集中在7、8两个月。
工程施工交通方便,多数工程物资和材料可就近购买。施工用水可以从水库提取,生活用水、电可以从附近村庄解决。由于水库担负着防洪任务,所以上游坡护坡、放水洞重建等工程务必在汛期之前完成,其它项目相互协调,为缩短工期、节约投资可进行平行施工,穿插流水作业,工程总工期为三个月,工程要求于2008年5月底完成。
1.8 环境影响及保护
黄家河水库除险加固工程,主要是针对水库目前存在的问题,采取工程处理措施,保证水库的正常运行。水库除险加固工程的实施,可保证水库安全渡汛和正常蓄水运用,解除洪水对下游城镇、村庄及交通设施的威胁,使水库的防洪效益得到充分发挥,保证水库下游人民群众生命财产的安全。
由于水库下游洪涝灾害的减少和灌溉水量的增加,将使当地群众的生活、生产条件得到改善,对稳定居民生活、促进下游地区经济繁荣发展具有重要意义。 因为除险加固工程的实施,土石料堆放需占用部分荒山和增加少量临时占地,将对自然环境将产生一定影响。
另外,在工程施工过程中,由于施工人员的集中住进,将增加施工区的暂住人口,并由此增加的一些产生环境影响的临时建筑物,对人群健康也将产生一定影响,施工中应做好预防工作。
针对上述问题,在工程施工过程中,应加强对施工队伍的安全生产及保护环境的宣传教育工作,做到不随意毁坏树木、占压耕地和损坏农作物。施工中需清除的植被、树木,均彻底清除,但凡不涉及本次工程的植被、树木,必须保护其原有的完整性,不得任意砍伐。
黄家河水库除险加固工程环境保护费用概算为1.0万元。
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