龙王玉水库应急防汛工程初步设计报告

11.综合说明1.1绪言1.1.1地理位置龙王峪水库位于永济市城东街道办事处皇甫营村境内中条山龙王峪，由于峪口有一座龙王庙，故此地名为龙王峪。该河属黄河流域涑水河水系，流经黄甫营、永济发电厂、下榆林至伍姓湖，通过涑水河流入黄河。1.1.2水库基本情况龙王峪水库始建于70年代，属于小（二）型水库，总库容10.03万m3，死库容0.4万m3，其中：防洪库容3.23万m3，兴利库容8.00万m3，是一座兼顾防洪、灌溉、人畜供水的工程。主要担负峪口周边村庄和永济发电厂等工农业供水任务，年供水量30万m3。水库经多年运行，目前淤积库容0.95万m3，兴利库容为7.45万m3。水库由大坝、溢洪道、泄洪洞三部分组成。大坝为浆砌石重力坝，坝顶高程452.20m，坝高25m，坝顶长55m，坝顶宽2.50m，坝底宽18.75m，外边坡1：0.6。溢洪道位于大坝左岸，断面为矩形，宽2m，高1m，堰顶高程451.20m。最大泄量3m3/s。泄洪洞位于大坝底部，为砌石结构，进口高程432.00m，断面尺寸1.2×1.5m。输水管道为φ75mm钢管，总长3km。1.1.3存在问题一、水库始建于上世纪七十年代，属于群众性工程，施工技术落后，施工质量差。2二、水库淤积严重，排沙洞堵塞，起不到应有作用，遇较大洪水漫坝溢流。三、坝体及坝肩漏水严重。溢洪道断面小，泄洪能力低，仅能达到5年一遇的洪水标准。四、上坝道路为山间人行小道，路面比较狭窄且坑凹不平、弯弯曲曲，车辆无法通行，下雨天更是无法行走，遇到较大暴雨洪水，严重影响防汛抢险。五、水库下游部分河道高出两侧地面形成悬河，且河道内随意倾倒垃圾、违障建筑、致使河道行洪不畅。1.1.4设计过程受永济市水利局委托，我公司于2009年11月组织勘察、测量、设计等有关专业技术人员，编制了《龙王峪水库应急处理工程初步设计》。1.2水文1.2.1自然概况龙王峪水库属黄河流域涑水河水系，水库控制流域面积15.50km2，坝址以上流域长度17.50km，流域平均宽度0.89km，流域纵坡5%。流域形状呈扇形，为土石山区。流域内植被覆盖一般，河道清水基流较小，多年平均径流量134.00万m3，多年平均输沙量500t。1.2.2气象区域气候属暖温带大陆性季风气候，受季风影响强烈，四季分明。3冬季寒冷干燥，夏季炎热多雨，春秋两季干旱少雨；流域多年平均最高气温41.7℃，最低气温-15℃，全年无霜期220天。多年平均降雨量575mm，多年平均蒸发量2105.4mm（20cm蒸发皿），降雨量年季分配变差较大，年内分配也不均匀，大部分集中在6～9月份，约占全年的60～70﹪,冬春两季干旱少雨，1～5月份降水量占全年的20%，10～12月份降水量占全年的20%，多年平均风速2.4m/s，秋冬两季风向多为西北风，春季多为东南风。1.3地质1.3.1工程地质该工程处于中条山前缘，区域内主要分布有太古界涑水杂岩，为变质程度较深的岩层，岩性复杂、变质程度较深，岩石以黑云斜长片麻岩为主。其他为二长花岗片麻岩、长石石英岩、黑云片岩、磁铁石英岩等，分布范围较小。岩石属坚硬岩类，风化裂隙和构造裂隙发育，单轴饱和抗压强度大于80Mpa，坚硬系数大于9，软化系数大于0.8，工程地质条件较好。根据《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001)，工程区地震动峰值加速度为0.15g，地震动反应谱特征周期为0.35s，相应的地震设防烈度为Ⅶ度。1.3.1水文地质该区地下水为松散岩类孔隙水，接受大气降水和侧向入渗补给。在河谷内地下水位埋深较浅。1.4工程任务和规模41.4.1工程目的该工程的建设，对于应急防汛抢险，提高水库汛期的安全，保护下游人民群众的生命财产安全起到巨大的作用，同时为周边工农业解决供水水源，改善生活、生产条件，促进当地经济发展奠定了良好基础。1.4.2工程任务由于本次设计为度汛应急工程，本着先重后轻、先急后缓的原则，确定该水库初步设计主要任务为防汛抢险道路和下游河道整治。1.5工程设计1.5.1工程设计等别及标准该水库总库容10.03万m3，为小（二）型水库，，根据《防洪标准》（GB50201-94）及《堤防工程设计规范》(GB50286-98)，采用20年一遇洪水标准设计，200年一遇标准校核，工程等别为Ⅴ等。1.5.2工程内容一、防汛抢险道路：防汛抢险道路位于水库左边的山坡上，总长555m，原为山间人行小路，路面狭窄且坑凹不平，弯弯曲曲，车辆无法通行，下雨天更是无法行走，难以担任防汛抢险任务。本次设计将其改造为混凝土道路，路面宽4.85m，总长度不变。二、下游河道：下游河道内违障建筑，倾倒垃圾等现象比较严重，致使下游河道行洪不畅。本次设计拟对下游河道320m进行疏浚、拓宽、修建堤防，河道断面设计为M7.5水泥砂浆砌石矩形断面，使下游河道行洪标畅通。5三、龙王峪水库原供水管道已严重锈蚀，漏水现象比较严重，即将报废，本次设计将其更换为ф125mm钢管，总长3km。1.6施工组织设计1.6.1建筑材料工程需要的块石可就近的石料场采购，运距2km；砂子从下游河道沿岸砂料场采购，运距5km；水泥从永济市内采购，运距5km。1.6.2对外交通及供水、供电从永济市向南到龙王峪水库下游峪口，乡间道路纵横交错，对外交通较为方便。工程用水可从水库或当地水井取水，用电可从皇甫营村接线，另外自备柴油发电机以备停电。1.6.3施工进度工程施工总工期3个月零10天，2010年2月19日开工，当年5月31日竣工。1.7工程管理该工程的建设由永济市水利局负责管理，组建龙王峪水库应急处理工程项目部，担负工程建设任务。1.8投资概算龙王峪水库应急处理工程总投资206.65万元，其中建安工程费154.20万元，设备购置费29.05万元，独立费15.68万元，基本预备费7.71万元。6工程共需土石方开挖8339m3，土方回填1063万m3,砌石2173m3,共需水泥528t，汽油0.749t，柴油18.465t，砂1625m2，碎石778m2，块石2930m2，总用工19.8698万工时。1.9结论及建议该工程为应急处理工程，防汛抢险道路改造，为防汛抢险提供了交通便利。下游河道的整治可使下游险段河道行洪畅通，有效保护下游人民群众的生命财产安全，同时为供水解决水源问题，对于周边村庄改善生活、生产条件，促进当地经济发展奠定了良好基础。建议有关部门尽快审批，使项目早日实施。7表1-1龙王峪水库应急度汛工程特性表序号名称单位设计指标备注一水文1流域面积km215.52水库库容万m310.033多年平均降水量mm57545%设计洪水流量m3/s34.8850.5%设计洪水流量m3/s52.74二治理工程内容1防汛抢险道路m5552下游河道整治m3203供水管道（ф125mm）km3三主要工程量1土石方开挖m383392土方回填m310633砌石m321734混凝土路面m21494.2四主要建筑材料1水泥t5282汽油t0.7493柴油t18.4654水m39035电kw·h55873五总工期天100六经济指标1工程投资万元206.652总用工万工时19.8698七工程效益1年供水万m3302保护村庄个43保护耕地万亩0.682水文2.1流域概况龙王峪水库位于永济市城东街道办事处皇甫营村境内的龙王峪，属黄河流域涑水河水系，水库坝址以上控制流域面积15.50km2，流域长度13.0km，流域平均宽度0.89km，流域纵坡5%。流域形状呈扇形，为土石山区。流域内植被覆盖一般，河道清水基流较小，多年平均径流量134.00万m3，多年平均输沙量500t。2.2水库基本情况龙王峪水库始建于70年代，属于小（二）型水库，总库容10.03万m3，其中：防洪库容3.23万m3，兴利库容8.00万m3，死库容0.4万m3，是一座兼顾防洪、灌溉供水工程。主要担负峪口周边村庄和永济发电厂供水任务，年供水量30万m3。水库经多年运行，目前淤积库容0.95万m3，兴利库容为7.45万m3。水库由大坝、溢洪道、泄洪洞三部分组成。大坝为浆砌石重力坝，坝顶高程452.20m，坝高25m，坝顶长55m，坝顶宽2.50m，坝底宽18.75m，外边坡1：0.6。溢洪道位于大坝左岸，断面为矩形，宽2m，高1m，堰顶高程451.20m。最大泄量3m3/s。泄洪洞位于大坝底部，为砌石结构，进口高程432.00m，断面尺寸1.2×1.5m。输水管道为φ75mm钢管，总长3km。2.3水文气象区域气候属暖温带大陆性季风气候，受季风影响强烈，四季分明。9冬季寒冷干燥，夏季炎热多雨，春秋两季干旱少雨；流域多年平均最高气温41.7℃，最低气温-15℃，全年无霜期220天。多年平均降雨量575mm，多年平均蒸发量2105.4mm（20cm蒸发皿），降雨量年季分配变差较大，年内分配也不均匀，大部分集中在6～9月份，约占全年的60～70﹪,冬春两季干旱少雨，1～5月份降水量占全年的20%，10～12月份降水量占全年的20%，多年平均风速2.4m/s，秋冬两季风向多为西北风，春季多为东南风。103地质3.1工程地质太古界涑水杂岩主要分布于永济市中条山北坡山前一带，为变质程度较深的岩层。岩性复杂、变质程度较深，岩石以黑云斜长片麻岩为主，其他为二长花岗片麻岩、长石石英岩、黑云片岩、磁铁石英岩等，分布范围较小；岩石属坚硬岩类，风化裂隙和构造裂隙发育，单轴饱和抗压强度大于80Mpa，坚硬系数大于9，软化系数大于0.8，工程地质条件较好。黑云斜长片麻岩，片麻理产状倾向为145°～175°，倾角变化较大一般为30°～40°。岩石呈灰色、杂灰色，中粗粒粒状、鳞片状变晶结构，片麻状构造、局部呈条带状构造。岩石的矿物组成主要为斜长石（含量45%～50%）、石英（30%～40%）、黑云母（15%～20）%。中条山前大断裂：其走向60°～70°，倾向北西，倾角65°。该断层为一阶梯形的正断层，经多期活动，断层带宽十几米至几十米，断裂带内岩石强烈挤压破碎，形成断层角砾岩、断层糜棱岩及断层泥混合体，断层面附近的岩石也相当破碎，局部可见拖褶曲，并派生出了许多一级的断裂构造。断层北侧是新生界沉积地层，断层南侧为基岩区，主要岩性为黑云斜长片麻岩。为运城盆地与中条隆起的分界线。根据《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001)，工程区地震动峰值加速度为0.15g，地震动反应谱特征周期为0.35s，相应的地震设防烈度为Ⅶ度。3.2水文地质11该区地下水为松散岩类孔隙水，接受大气降水和侧向入渗补给。在河谷内地下水位埋深较浅。4防洪标准复核124.1洪水计算4.1.1水文分析一、基本资料1、流域特征水库以上控制流域面积15.5km2，干流长度13.0km，属于变质岩山区。2、观测资料由于该水库流域面积较小，流域内无任何雨量、径流观测站点。（1）降雨量资料：采用《运城地区水文计算手册》进行计算。中条山多年平均降雨量575mm，并查图“运城地区正常年降雨量等位线图”，该流域位于550—600mm之间，选用X=575mm。（2）该沟道清水资料：根据清水流量实测资料1986年：24L/S，1992年：14L/S，2004年：12.6L/S，2005年：12L/S，2007年：10L/S。设计采用Q设=15.13L/S二、多年径流量分析计算年径流量计算采用清洪分家计算方法1、多年平均清水流量：W清=0.01513×24×3600×365=47.7万m32、年洪水径流量：按《运城地区水文计算手册》多年平均降雨量为575mm13CV=0.23CS=3.5CVP=50%K1=0.97H=557.8mm该区降雨量在一年内分配不均匀，大部分集中在汛期占全年总雨量的60—70%，按照65%计算，查径流深图H50%=557.8×65%=362.6mmh=55.7mmW50%=0.1×55.7×15.50=86.3万m33、多年平均径流量W=47.7+86.3=134万m3三、洪水分析1、参数分析根据《运城地区水文计算手册》查图5-1、5-2，24小时暴雨量：H240.5%=2.79×65=181m