××县山塘维修实施方案

1综合说明×××县新池村甘坪寨山塘维修工程位于县城西面的新池村，交通较便利，有紫云至八角洞公路，八角洞至新池村级公路通过。该山塘修建于1958年，因年旧失修，淤积和渗漏严重，经现场察勘，原坝体已被2008年特大洪水冲击损毁，缺口长达20米宽，无法蓄水，对大坝进行整治加固。工程修复运用后可解决新池村甘坪寨村民组420亩田地保灌。当地人民群众也强烈要求修复该山塘。为响应党中央提出的建设社会主义新农村，服务“三农”号召，我县水利水电勘测设计队派出工程技术人员到现场进行勘测，做出修复方案上报上级有关部门。甘坪寨山塘原大坝为土坝，坝顶长70米，坝顶宽8米，溢洪道宽3.5米，迎水面坝高由于淤积严重，现高1.2米，背水面坝高4.0米，为砌石直墙填实土坝，迎水面无坡比，现有一1.0米×1.0米放水孔，放水孔完好，现状山塘因特大洪水冲击损毁缺口长达20米宽无法蓄水，溢洪道冲毁段长10米，处于空库运行状态，对下游水田无法保灌，因此当地群众强烈要求对该山塘进行修复处理，以保证其口粮田有水可灌。经现场踏勘和技术讨论，拟对甘坪寨山塘进行整治修复。整治方案：原坝体冲毁处已处于松散堆积状态，因此，拟对原坝体拆除50米，坝轴线上游坝体用M7.5浆砌石重新砌筑一个新坝，坝轴线下游坝体回填土料保持原坝顶宽度8米，坝体迎水面设30cm混凝土防渗，2基础开挖至基岩并嵌入基岩0.5m，大坝坝高5.5米，坝顶宽3米，底宽6米，迎水面为直墙，背水面1000.0～1001.5米高程为直墙，1000.0米高程以下坡比1：0.75，坝顶高程保持现状，坝顶防浪墙高1.2m，右岸溢洪道恢复冲毁10米，下泄采用开敞式自由溢流，溢洪道顶设钢筋混凝土人行桥，便于当地村民通行。坝左岸放水涵洞出口接已建的灌溉引水渠道。主要工程量：M7.5浆砌石1160ｍ3，土方开挖520ｍ3，淤泥清除10000ｍ3，土方回填750ｍ3，砼151.1ｍ3，M10砂浆勾缝215ｍ2。大坝维修工程总投资43.52万元，建筑工程投资40.87万元，其它费用2.65万元。工程总投资其中：国补40.00万元，地方投劳折资3.52万元。山塘维修后有效蓄水量可达2.5万m3，新增水田旱地浇灌420亩。工程实施后将带来良好的社会效益及经济效益，对促进项目区农业经济的发展将做出巨大的贡献。31项目区概况1.1概述白石岩甘坪寨山塘维修工程位于紫云县城西面新池村，有紫云至白石岩八角洞公路，八角洞至新池村级公路通过。交通较便利。甘坪寨山塘位于田坝上游，经修复蓄水后可保障下游420亩田地灌溉。1.2山塘维修的必要性和可行性（一）、山塘维修的必要性该山塘位于村寨田坝上游，该工程实施后，对搞好农村水利基础设施建设，保障农村生产生活用水，改善种植条件，促进当地经济发展，增加农民收入，发展区域经济都是十分必要的。（二）、山塘维修的可行性山塘维修工程蓄水有保障，交通较便利，施工方便，建成后便于管理，具有长久的经济效益。项目区农户对加强该山塘维修工程，调节蓄水保障下游农田灌溉要求十分迫切，积极性高，因此，在项目区进行山塘维修各方面条件都已具备，切实可行。42水文复核2.1设计依据甘坪寨山塘维修工程设计严格按省、部标准，其设计依据及参考文献有：1、参照《中华人民共和国工程建设标准强制性条文》（水利工程部分）的有关规定。2、《防洪标准》（GB50201-94）；3、《节水灌溉技术规范》（SL207-98）；4、《水利水电工程设计洪水计算规范》（SL44-91）；5、《溢洪道设计规范》（SL253-2000）；6、《贵州省暴雨洪水计算实用手册》（修订本）7、《建设项目经济评价方法与参数》（第三版），国家计委、建设部颁发；8、其它相关规范、文件及技术参考书等。2.2山塘洪水及复核1、流域概况甘坪寨山塘位于紫云县城西面新池村，有紫云至八角洞公路，八角洞至新池村级公路通过,交通较便利。该山塘修建于1958年，无原始资料数据记载。该山塘位于甘坪寨上游部位的一条支流，源头位于长沙田水库下游，河源高程1078m，在万分之一图上量得自分水岭起算的主河道长5.8km，加权平均坡降9.6‰，整个支流流域集雨面积9.27km2，坝址5以上主河道长3.4km，坝址以上集雨面积9.27km2。产汇流区域地形地貌为丘山间谷坝，植被一般。本次设计我勘测设计队对坝址处河床和坝的两岸进行简易的地质分析，两岸和河床均为岩基，但河床堆积物较厚（厚3～5m）；对坝址的地形进行了简易测量。2、气象气象资料参照紫云气象站实测资料,并结合有关等值线图确定。经计算，工程处多年平均降水量1332mm，灌溉期（5～8）月降水量965mm，占全年降水量的72.4%,降水分配不均，尤其是夏季灌溉季节突出；多年平均气温15.2℃,极端最高气温33.8℃,极端最低气温-7.3℃；最高月平均气温（七月）23.2℃,最低月平均气温（1月）3.0℃。地面平均温度15.8℃,极端最高地面温度67.0℃,极端最低地面温度-13.0℃；最高月（7月）平均地面温度27.4℃,最低月（1月）平均地面温度4.3℃。年平均相对湿度79%，多年平均日照1470h。年平均风速2.2m/s，最大风速15m/s，以NE风为主。3、设计洪水标准复核甘坪寨山塘是一座以灌溉为主的水利工程，大坝为浆砌石坝。按《水利水电工程等级划分及防洪标准》（SL252-2000），工程等级为Ⅴ级工程，主要永久水工建筑物级别为5级，最大坝高小于15m，挡水高度小于10m，洪水标准按10年一遇设计，20年一遇校核。⑴暴雨与洪水特征流域内暴雨多产生在夏秋两季。根据紫云县气象部门提供的1959年6至2007年共49年的日最大暴雨资料分析，日最大暴雨大于100mm以上的有16次，日最大暴雨大于150mm以上的有1次（1991年6月8日151.1mm），最小暴雨56.6mm(1985年6月15日)。由紫云气象站1980-1998年实测资料分析，年最大1h暴雨均值48.3mm，主要发生在5—9月。⑵设计暴雨复核根据×××县气象站1980--2007年观察资料计算，1h暴雨均值H--1h=49.3mm,Cv=0.24，查《贵州省暴雨洪水计算实用手册》得：H--1h=44mm,Cv=0.4。经比较，1小时暴雨均值H--1h值相近，变差系数Cv值相差较大，由于1小时暴雨观察年限较少，故1小时暴雨值按两资料进行综合取值，取H--1h=50mm,变差系数按《贵州省暴雨洪水计算实用手册》查得结果Cv=0.40，Cs=3.5Cv。根据×××县气象站1959--2007年观察资料计算，最大24小时暴雨均值H--24h=94.6mm,Cv=0.33，查《贵州省暴雨洪水计算实用手册》相应等值线图，确定24小时暴雨统计参数为：H--24h=100mm,变Cv=0.45，Cs=3.5Cv。⑶洪峰、洪量计算《贵州省暴雨洪水计算实用手册》洪峰流量计算的标准式适用范围为25F=300km2和300＝F1000km2，而洪峰流量计算的简化式（二）、简化式（三）适用范围为10F=30km2。根据万分之一图量算的结果，甘坪寨山塘复核流域几何特征值为：集雨面积F=9.27km2，主河道长L=3.4km，流域几何特征值θ=L/J1/3.F1/4=96，f=F/L2=0.2,河床平均比降J=9.6‰，均在简化式的适用7范围之内，因此，本山塘洪峰计算可采简化式（二）：Qp.n=0.011[H24p-32]1.23.F0.94式中：Qp.n---相应频率的洪峰流量，m3/sF---汇流面积，km2H24P---频率P的24小时雨量，mm，通过下式确定：H24p=KpH--24hKp—相应频率的模比系数，由附录II查得。由以上参数计算得各频率洪峰、洪量值见下表1：表1甘坪寨山塘各频率洪峰、洪量成果表频率P(%)Qpn（m3/s）F（km2）H24p(mm)KpH--24h(mm)2025.49.271311.311001034.99.271601.6100544.59.271881.88100257.89.272252.25100洪水过程线根据手册上的概化过程线推求。由于山塘区库容系数小，对洪水的削峰小，洪水调节计算中最大泄量出现时间远远小于24h，最大三日洪量主要出现在洪水退水段，对洪水调节计算成果几乎无影响，因此水库采用最大一日洪量成果进行洪水调节计算。⑷调洪演算①起调水位及溢流方式甘坪寨山塘现状溢洪方式为溢洪道溢流，溢洪道长18米，溢洪道有效溢流宽度3.5m，为自由溢流，堰型为WES实用堰，堰顶高程1000.0m8（放水涵洞不参与泄洪）。无规定防洪限制水位，因此，起调水位为堰顶高程1000.0m。②水库水位-面积-库容面积曲线由于无原设计资料，甘坪寨山塘由实测1：10000库区地形图量算的水库库容面积曲线，其绘制精度较高，本次洪水调节计算复核采用该水位-库容曲线，其成果见表2。表2甘坪寨山塘水位Z、库容V、面积A曲线表水位Z(m)998999100010011001.5面积A(万m2)00.5121.081.651.98库容V(万m3)00.5121.322.252.95③水位与泄流关系甘坪寨山塘溢洪方式为溢洪道溢流，为实用堰，采用下式计算下泄流量：3/2102sQmnBgH即Q=MBH03/2式中：Q—水库下泄流量（m3/s）。m—流量系数m=0.42M—综合流量系数M=2.0B—溢流净宽B1=3.5m1—侧收缩系数，1=0.987s—淹没系数，s=1.0H0—行近水头H+（20V/2g），H=Z水库-Z堰（即库水位—堰顶高程）计算中忽略行近流速水头（20V/2g）。由入库洪水过程线、溢流堰下泄流量曲线和库容曲线，根据水量平9衡原理作水库调洪演算。调洪计算汇总成果见表4。表4甘坪寨山塘洪水调节计算成果汇总表频率(%)251020备注项目防洪标准校核设计溢洪道净宽3.5m，，为实用堰，综合流量系数M=2.0；溢洪道堰顶高程1000m，为水库起调水位起调水位1000100010001000来水峰值(m3/s)57.844.534.925.4起调库容(万m3)1.321.321.321.32最高水位(m)1001.51001.31001.01000.8最大库容(万m3)2.952.522.251.53最大泄流(m3/s)57.844.534.925.4堰上水头(m)1..451.151.050.953水文地质及工程地质3.1区域地质3.1.1地形、地貌新池村甘坪寨山塘位于位于县城西面新池村，山谷为一狭长山谷，两边山顶水平距离约1km，山谷总长2.6km，谷底坡降平缓，加权平均坡降9.6‰，坝址以上集水面积9.27km2。区内地貌以溶蚀剥蚀地貌为主，其组合形态为缓丘洼地，从总地势来看，西高东低，海拨高程1000～1200m。大部分高差在50～80m之间。3.1.2地层岩性山塘区域出露地层主要为三迭系下统罗楼组（T1L）青灰色薄层、中厚层灰岩，杂色泥质灰岩夹泥页岩，非可溶岩所占比重较高，透水性弱，厚度约200m；第四系残坡积层（Qdel）黄褐色粘土、亚粘土不连续分布，厚度0.5～2.0m。103.1.3地质构造及地震区域构造主要处于南北向构造带内，古羊向斜北西翼。水域范围内无断层通过，岩层产状变化较小。测区所属构造单元为扬子准地台（Pt）黔南台陷贵定南北向构造变形区（I2A1），构造形迹以南北向为主。查《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001），场区地震动反应谱特征周期为0.35s，地震动峰值加速度为0.05g，相应地震基本烈度为Ⅵ度，区域构造稳定性好。3.2库区工程地质3.2.1地形、地貌山塘所在山谷为一窄深形的长条状山谷，两岸山顶高程约1200m，谷底高程约1000m，谷底宽50～80m，山顶间距离约1～1.5km，山塘利用在山谷入口处筑坝挡水形成，蓄水区域呈南北向条带分布，谷底地形平缓，两岸地形较陡，地形坡度30～40°，局部地形陡峻，坡度达50°以上，为走向谷，基岩出露较多。两岸山体植被较好，为灌木林，几乎无耕地。山塘左岸分布有村寨，下游为水田耕地。3.2.2