马荃镇打鱼塘水库改造工程设计doc

余江县马荃镇松山村打鱼塘水库改造工程初步设计书余江县水利局二OO七年十一月11工程概况1.1水库基本情况打鱼塘水库位于余江县马荃镇松山村委会松山吴家村小组内，距余江县城约7.0km，距马荃镇3.0km。属白塔河流域，坝址以上流域面积0.42km2，水库总库容35.08万m3，有效库容25.48万m3，设计灌溉面积200亩，实际灌溉面积300亩，是一座以灌溉为主，结合养殖、防洪等综合利用的小（二）型水利工程。1.2病险水库的工程现状和运行情况打鱼塘水库大坝为均质土坝，最大坝高7.38m，坝顶高程53.24m（假设高程，下同），坝顶长度228m，坝顶宽3.6m，迎水面边坡1：2.35～3.18，背水面边坡1：1.0～3.05。大坝左侧设有灌溉主涵与斜涵，主涵管进口底板高程47.34m，出口底板高程47.00m，为浆砌麻石涵管，断面尺寸为0.30m×0.33m；斜涵为砼结构，长17.5，宽0.25m，深0.30m，孔口直径为0.15m，两涵目前运行情况良好，未发现有渗漏现象；。坝脚渠道为矩形断面，渠长137.0m，底宽为0.9m，高为0.75m，由于渠道现状为土渠，未经过衬砌，目前渠道渗漏现象严重。溢洪道座落在大坝右端，为开敞式土渠排洪道，洪道底板高程为51.12m，即正常水位，洪道底宽为5.0m。该水库兴建于五、六十年代，由于历史原因，水库兴建时标准低、质量差、且工程布局不合理（坝脚布设灌溉土渠），工程建筑物设置因陋就简，大坝迎水面无护坡、背坡无反滤设施，加之运行多年，缺乏管理，致使水库大坝左端坝基渗漏严重、迎水坡面浪蚀形成了陡坎，以及灌溉用水长期浸泡坝脚形成软2基等不安全因素，经鉴定属III类重点小（二）型病险水库。经过近几年的努力,虽然对大坝断面进行了几次加固和坝脚灌溉土渠塌陷采取干砌块石护岸处理措施，但由于缺乏资金和处理不彻底，目前的险情仍以水库大坝右端坝基渗漏、迎水坡面的陡坎以及坝脚软基为主要险情。2水文水库库区属亚热带温润季风气候区，光、热及水资源都很丰富。其特征是四季分明，气候温和，雨量充沛，日照充足，无霜期长，适合多种农作物的生长，据余江县气象站实测资料统计，主要气象要素为：多年平均气温17.6℃，气温在-15.3℃～40.7℃之间；平均年无霜期262天，在232～295天之间；年均日照时数为1852小时，在1547～2152小时之间；年总辐射量108.1千卡/cm2；年均降水量1784.7mm，在981～2543mm之间。干旱指数为0.57，降水、蒸发、光照在时空分布上极不均匀，4～7月为主要降水期，极易造成洪涝灾害，10月至次年3月降雨量很少，是水利工程施工的黄金季节。3工程建设的必要性和依据马荃镇松山村委会松山吴家村小组水利条件较差，打鱼塘水库担负着附近几个村庄200多亩的农田灌溉任务，多年来，该水库为本地的农业生产发挥了积极作用，已成为保障本地农业生产的一笔重要财富。但由于工程建设标准低、质量差与布设不合理，经过多年运行，大坝迎水坡面已形成了陡坎；坝脚灌3溉渠道塌陷、渗漏严重，不能满足农民用水需求；大坝右端坝基渗漏严重，导致水库不能正常蓄水和坝脚形成软基等工程隐患；一旦失事，不仅工程损毁，失去效益，而且将对下游地区的经济建设和人民生命财产造成重大损失。故此，对病险水库进行除险加固，促使病险消除以保证水库安全运行，充分发挥其效益有着极其重要的意义。现就该病险水库设计任务表述如下：根据九六年“三查三定”资料整编提供的基本情况，该库设计洪水位达51.62m，校核洪水位52.01m，坝顶高程为53.06m，溢洪道底宽5.0m。经实地复核现有坝顶高程已达53.24m，能满足大坝设计要求。由于该库主、斜涵管目前运行良好，未发现有渗漏现象，故不列入此次改造范畴，本次设计主要针对该工程目前存在的坝基渗漏形成软基，迎水坡面形成的陡坎，坝脚灌溉土渠塌陷、渗漏严重等隐患进行。故本次设计的主要项目是：（1）大坝右端兴建导渗沟进行导渗；（2）坝迎水坡面局部兴建条带状干砌石护坡；（3）坝背坡脚放水沟浆砌石衬砌;(4)大坝环境整治。4工程设计4.1设计依据4.1.1工程等级及建筑物级别按照《防洪标准》（GB50201-94）、《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000）等其他有关规定，确定该工程规模为小（二）型水库，其主要建筑物相应的设计洪水标准见表4.1。4表4.1枢纽建筑物设计，校核洪水标准建筑物名称工况洪水频率大坝设计5%校核0.5%正常蓄水位51.12死水位溢洪道设计5%校核0.5%4.1.2设计基本资料4.1.2.1设计采用的有关技术规范和文件资料：(1)《防洪标准》GB50201--94；(2)《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252—2000；(3)《水利水电工程设计洪水计算规范》SL44—93；(4)《碾压式土石坝设计规范》SL274—2001；(5)《碾压式土石坝施工规范》DL／T5129—2001；(6)《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》DL／T5148—2001；(7)《溢洪道设计规范》SL253—2000；(8)《水工砼结构设计规范》SL／T191—96；(9)《水工砼施工规范》DL／T5144—200l；5(10)《水利水电工程施工组织设计规范》(试行)sDJ338--89；(11)《水库工程管理设计规范》SLl06—96；(12)《水利水电工程初步设计报告编制规程》DL5021—93；4.1.2.2地震烈度坝址区位于地震动峰值加速度小于0.05g，设计可不考虑地震荷载。4.2导渗沟设计由于大坝右端渗漏严重出现软基，其具体位置位于1—1～2—2断面内，长度约50米，宽6.0米。本次设计拟采用坡面开挖“Y”字形导渗沟，坝脚导渗沟相连的方式进行导渗；导渗沟长约120米，断面为矩形，尺寸宽×高＝0.5m×0.7m，沟内充填导渗材料，导渗材料按粗砂、砾石、块石分级反滤，各种导渗材料的厚度为粗砂、砾石各20cm，块石30cm。4.3条带状干砌石护坡设计大坝受风浪侵蚀，迎水坡面正常水位附近已形成了约1米高的“陡坎”，由于大坝迎水坡坡度已达设计要求，故本次设计拟兴建长度190米的条带状干砌块石护坡，以抵抗风浪侵蚀坡面,位置位于正常水位附近，基础挡墙顶高程为50.70米,基础深为0.85m(含10cm厚C15砼压顶)，坡面护坡顶高程为52.00米，坡面块石厚30cm。条带状护坡分为基础部分干砌石挡墙与坡面部分干砌石,砌筑前,应先对陡坎进行削除与坡面土方填筑,接着进行基础开挖和坡面铺设砂砾石混合料,最后再进行干砌石护坡。4.4灌溉渠道浆砌石衬砌设计由于坝脚灌溉渠道为土渠，且未经过衬砌，目前渠道渗漏、塌陷现象严重。本次设计拟采用M7.5浆砌红条石对坝背坡脚1406米长的灌溉渠道进行衬砌。根据灌溉任务与现有灌溉渠道断面尺寸（b×h=0.9m×0.75m），先对坝脚灌溉渠道灌溉流量进行设计与原渠道过水断面能力进行复核：4.4.1灌溉流量的设计根据Q=ωM/（86400×T×n）式中：ω--灌溉面积（亩）ω=300亩M—泡田水定额（65～80m3/亩）取M=70m3/亩T—灌区放水一次适宜天数（7～10天）取T=8天n—渠系利用系数，取n=0.8将以上数据代入式中计算得:Q1=ω1M/（86400×T×n）=300×70/(86400×8×0.8)=0.038m3/s4.4.2渠道过水断面复核根据实测与收集的资料，现结合具体情况，初步拟定该灌溉渠道护衬断面采用老断面尺寸不变，采用矩形断面，。由于渠道设计灌溉流量为0.038m3/s,糙率按浆砌石取n=0.025，采用试算法进行复核：1、当渠道断面：底宽b=0.9m，h=75m，i=1%0时，则ω=b×h=0.9×0.5=0.45㎡χ=b＋2h=0.9+2×0.5=1.90mR=ω/X=0.45/1.9=0.2368mC=1/nR1/6=1/0.025×0.28131/6=31.46Q=ω×C×(Ri)1/2=0.45×31.46×0.2368×0.001=0.218m3/s＞0.038m3/s,由于原断面过大，容易造成投资浪费,不宜采用。72、当渠道断面：底宽b=0.6m，h=0.55m，i=1%0时，则ω=b×h=0.6×0.55=0.33㎡χ=b＋2h=0.6+2×0.55=1.70mR=ω/X=0.33/1.7=0.194mC=1/nR1/6=1/0.025×0.1941/6=30.43Q=ω×C×(Ri)1/2=0.33×30.43×0.194×0.001=0.140m3/s＞0.038m3/s当取渠道底宽b=0.6m，h=0.55m，i=1%0时，过水能力满足灌溉要求，渠道的安全超高取0.2m；考虑到导渗沟内渗水能从渠道底部排出，渠道采用10cm厚C15砼底板，底板下布设30cm厚的砂卵石混合料以利于反滤排水；则该灌溉渠道的过水断面尺寸宽×高=0.6×0.75m；具体详见渠道断面图。5施工组织设计5.1施工条件本工程地处余江县马荃镇松山村委会松山吴家村，距余江县城约10km，县、乡、村道相通直上坝顶。工程所在地属亚热带湿润季风气候区，四季分明，年平均降雨量1784.8mm，4～6月为主要雨季，占年降雨量的一半左右，10月至次年3月为枯水期，是施工的黄金季节。施工场地较狭窄，工程布置必须合理，主要施工期应放在10月至次年3月底。本工程使用的建材均是普通建筑材料，来源供应充足，供电可临时架设附近村庄低压线路或租用柴油发电机。库区附近天然建筑材料丰富，砂、卵石可从白塔河沿岸开采或购买，运距在7km以内，储量可满足施工需求，块石运输条件良好，运距在10km以内，工程所需土料可在库区及附近选择使用。5.2主体工程施工8本水库主要工程项目有土方工程、浆砌石工程。工程的施工方法、施工工艺、施工机械都无特殊要求，按照标准规范操作即可。工程主要施工机械为、挖掘机、砂浆搅拌机、自卸汽车、蛙式打夯机、振捣器等。5.2.1土方开挖及填筑工程本工程土方开挖、填筑工程量较大的是大坝迎水坡面陡坎部位土方开挖与土方填筑、灌溉渠道与导渗沟部位的土方开挖以及大坝环境整治进行的土方开挖等。大坝环境整治的土方开挖要求迎水坡为1：3.0，背水坡为1:2.5；尽量利用开挖的土方作土方填筑的土料（不符合填筑土料要求的除外），土方填筑前须做清基处理，土方开挖、填筑工程施工要采用机械施工，受条件限制的，局部可采用人工辅助作业；土方填筑应自下而上进行，每层的铺土厚度不超过30cm，采用推土机铺土，蛙式打夯机夯实，局部人工夯实的施工方法，填筑土料的参数和压实质量按规范标准控制。5.2.2砌石工程砌石石料必须选用质地坚硬，不易风化，其抗水性，抗压强度、几何尺寸应符合设计要求，不允许有风化料进入施工现场。对护坡工程的垫层应按反滤层铺筑施工，铺砌块石不得破坏垫层，应做到认真挂线，自下而上错缝竖砌，大块封顶，表面平整美观，干砌石工程应坚靠密实，塞填稳固，严禁架空，不得使用有尖角或薄边的石料砌筑，石料最小尺寸不小于20厘米。浆砌石应分层坐浆错缝砌筑，灰缝密实，严禁出现空洞，严格按设计要求预留排水孔。砌筑前应在砌体外将石料的污垢清洗干净，砌筑时保持砌石表面湿润。砌体的尺寸应控制在位置允许偏差之内。96设计概算6.1编制依据6.1.1基本依据（1）江西省水利厅赣水计字(1992)044号《江西省水利水电工程初步设计概算编制办法(试行)》。（2）江西省水利厅赣水计字(1999)032号《江西省水利水电工程设计概(估)算费用构成及计算标准》。以下称“032号文”6.1.2定额采用（1）水利电力部(86)水电基字第81号《水利水电建筑工程预算定额》。（2）水利部水建(1994)243号《水利水电建筑工程补充预算定额》。（3）水利电力部(86)水电水建字第50号《水利水电设备安装工程概算定额》。（4）水利部、能源部能源水规(1991)1272号《水利水电工程施工机械台班费用定额》一类费用调整系数采用1.35。（5）不足部分采用其它相关定额。6.1.3基础单价（1）人工概算单价为20.83元/工日。（2）材料单价采用当地