山塘整治工程建设方案

1山塘整治工程建设方案一项目基本情况1项目名称及单位项目名称：项目单位：资金来源：总投资30.01万元，要求中央财政小型农田水利设施建设补助专项资金10万元，省级财政补助资金10万元，市级财政配套资金1.5万元，区及镇级财政配套资金共3.5万元，当地群众投劳折资5万元。2项目工程基本情况：山塘位于社区居委北部约3公里处的丘陵山区，距离政府所在地约2公里，距离区约18公里。山塘坝址以上集雨面积0.36平方公里，现有最大坝高11.5米，正常库容8.5万立方米。山塘于1968年9月兴建，1958年3月竣工蓄水并投入运行。是一宗以灌溉为主的小型水利灌溉水源工程。山塘承担着社区居委会200亩农田的灌溉任务，同时捍卫下游1200人口的生命财产安全。由于该山塘建设时因资金和“三材”缺乏，由当地群众自力更生采用“人海战术”土法上马建成的，设计标准低，工程施工质量较差，加上长期失管失修，2大坝漏水，因此，在上世纪九十年代以来，工程经常出险，而导致山塘不能正常蓄水，使原灌区的200余亩水田因缺乏水源而失灌，形成了一个灌溉水源的“卡脖子”问题。为使该山塘发挥正常的工程效益，确保山塘安全运行，当地群众迫切要求对该山塘进行维修加固扩建，恢复其蓄水灌溉功能，以解决当地农田灌溉水源缺失的“卡脖子”问题。经与政府和当地群众现场走勘、测量、会商，提出了对该山塘维修加固和增加蓄水功能的建设方案。3项目工程现有的主要建筑物工程现有的主要建筑物：大坝、溢洪道和输水涵管以及上游望猴门山塘引水进库引水渠闸等。各主要建筑物的基本情况：①挡水建筑物：山塘大坝为均质土坝，原山塘正常蓄水位58.5米，(黄海高程，下同)，相应库容8.5×104m3。现有大坝坝顶高程为59.6米，坝顶长150米，现有坝顶宽1.0米，迎水坡坡度1：2.0,坝坡无石护坡，背水坡坡度为1:2.0，由于大坝长期漏水、塌坡，大坝内外坡严重变形，无法正常蓄水，导致下游原有灌区200亩农田长期失灌。②输水建筑物：山塘输水建筑物位于左坝段下侧，为土瓦管涵，总长约353米，土瓦管直径20cm，梯级放水孔，孔径15cm，底涵进口高程为50米，由于原涵管为土瓦管，经长期运行，土瓦管断裂堵塞，瓦身周边坝土经冲刷漏水，涵头涵尾均已被漏水淘空形成冲坑。③泄洪建筑物：山塘现有溢洪道位于距右坝头约30米的山坡上，为开敞式明渠土质溢洪道，长度110米，进口宽度2米，进口底板高程58.5米，无人工衬护。受长期水流冲刷而导致溢洪道两侧岸坡崩溃，堵塞下游段未设消力池，溢洪时水流对下游农田造成严重冲刷。4水文气象情况（1）气象特征：本区属南亚热带海洋性气候，高温多雨，霜期短，日照充足，由于面临南海，海洋性气候影响强烈，干湿分明，据气象部门资料统计，本区气象特征如下：①气温多年平均气温为22.10C。7月份为全年最高气温，极端最高气温为38.50C(1982年7月9日)。一月份为全年最低气温，极端最低气温为1.60C(1967年1月17日),多年平均湿度为81.5%。②降雨4多年平均降雨量区为1899.4mm，最大年降雨量为2953.9mm(1983年),最小年降雨量为894.7mm(1963年)。降雨量分配很不均匀，4至9月为汛期,降雨量占全年的85%;10至3月为枯水期,降雨量占全年的15%。③蒸发气象站实测多年平均蒸发量为1350mm。④风本区受南太平洋热带气旋影响，热带气旋风平均每年出现4次，出现时间一般在7至8月份。以1983年出现次数最多，达到9次。1979年的7908号台风实测风速达42m/s。⑤水文特征：库区及周缘地区未设立水文站，缺乏实测径流资料，有关水文数据主要根据《省水文图集》（省水文局2003年版）和《省暴雨径流查算图表》（省水文局2003年版）查取。洪水计算方法采用“综合单位线法”。多年平均径流深为1200mm，平均年径流总量为43万立方米，径流深的变差数CV＝0.49,偏差系数CS=2CV。山塘洪水计算参数表时段(小时)平均雨量（mm）变差系数GVKpP=5%P=0.5%1/6200.351.672.2951580.41.7752.5361200.51.9883.05242000.522.033.17722800.522.033.17⑥洪水采用暴雨推求洪水，计算方法是从《省水文图集》查取有关数据，并采用省综合单位线求得不同频率洪水。二十年一遇（P＝5％）洪峰流量为11.82立方米／秒；二百年一遇（P＝0.5％）洪峰流量为16.79立方米／秒。(详见下表)山塘洪水计算成果表5项目区工程地质条件①山塘位于中生代燕山四期花岗岩[y53(1)]侵入岩基体中，本库区分布的岩石是该岩体的中粗粒黑云母花岗岩，目前尚未发现明显的断裂构造，地质环境相对稳定。在地貌上，山塘塘坝地处丘陵谷地，地形相对高度较大，上坝道路十分艰险，山体，坡度一般30～60度，多呈平顶山，风化土层和植被不太发育。该塘坝建在花岗岩风化的坚硬岩土层之上，比较稳固。方法综合单位线法频率P=5%P=0.5%洪峰流量(m3/s)11.8216.796②库坝近区岩土地层工程地质特征（1）山塘属丘陵谷地环境，地形地貌和地质条件比较简单，没有大的断裂构造影响。库区范围地质地貌上的稳定性良好。（2）库坝的坝体填土和坝基土层均匀性较好，坝底没有发现不良地质现象。但坝体填土压实度不够高（小于90%），渗透系数偏高，坝身单薄，渗漏严重，水土结构不满足安全要求，故建议对坝体进行加宽加厚，做好灌浆防渗除险加固处理。加固固内坡砌石护坡，对溢洪道和已损坏的放水涵等建筑物都需要按达标的要求进行重建工作。（3）由于上水库坝的道路目前仍然艰难曲折，对管理极不方便，故应先期做好进坝交通道路修建工作。（4）本区抗震烈度为7度，设计基本地震动峰值加速度为0.10g，特征周期为0.35s,设计地震分组为第一组，库坝属Ⅱ类场地，场地土属中硬土类型，没有液化砂土地层，请按有关规范考虑设防问题。③天然建筑材料（1）土料场本坝加固工程的土料可选在本库坝的两坝头一带的山坡地，该处都是粗粒花岗岩风化的坡残积土，即褐黄～砖红色的砾砂质粘性土。料场范围面积较大，可采厚度3～6m，估计储7量超过8万m3。据料场所取的击实土样实验结果，土的最大干密度ρdmax=1.662g/cm3，最优含水量WO=17.7%。（2）石料场经调查了解，位于本库区之西约5km处的大山有正在开采的石料场，其石料为肉红色或灰白色的中粗粒黑云母花岗岩，石料新鲜，块度好。估计储量大于2万m3，可满足本工程建筑的块石和碎石料的需要。（3）砂料场经了解，本工程的砂料可考虑选在本库坝之南东约1km靠近海边的砂料场，砂料为中粗砂，质量优良，级配良好，含泥量低。预计储量超过2万m3，可满足本设计用料的要求，交通运输方便。6山塘特性表序号及项目单位数量或名称备注加固前加固后一、水文1、集雨面积ΔKm20.360.362、设计洪水标准ΔP(%)53、设计洪水流量Δm3/s11.824、校核洪水标准ΔP(%)0.55、校核洪水流量Δm3/s16.796、施工导流P(%)7、施工导流M3/s二、山塘81、校核洪水位ΔM59.812、设计洪水位ΔM59.53、正常蓄水位ΔM58.54、死水位ΔM5、校核洪水相应库容Δ104m69.56、设计洪水相应库容Δ104m69.07、正常蓄水位相应库容Δ104m68.58、死库容Δ104m6三、下泄流量1、校核洪水位下泄流量Δm3/s10.02、设计洪水位下泄流量Δm3/s6.6四、工程效益1、捍卫人口人120012002、捍卫耕地公顷102910293、灌溉面积亩2004、供水M3/d5、发电装机Kw五、主要建筑物（一）挡水建筑物A、主坝1、型式Δ2、顶部（防浪墙顶）高程ΔM59.6061.03、最大坝高ΔM10.511.54、坝顶宽度ΔM1.04.05、坝顶长度ΔM140150B、副坝有副坝者要分列1、型式Δ2、顶部（防浪墙顶）高程ΔM3、最大坝高ΔM4、坝顶宽度ΔM5、坝顶长度ΔM（二）输水建筑物91、型式陶土瓦管预制砼管2、断面尺寸ΔMMΦ200内径4003、长度ΔM30354、闸门型式（三）泄水建筑物1、型式Δ开敞式明渠开敞式明渠2、堰顶高程ΔM58.558.503、过水净宽ΔM2.04.04、溢流段长度M100505、消能方式Δ自由出流自由出流6、闸门型式二项目工程存在的主要问题山塘水工建筑物主要包括大坝、输水涵和溢洪道及望猴门引水渠闸等。存在的问题是：1大坝现有塘坝为均质土坝，坝顶长150米，坝顶高程59.6米，坝顶宽1.0米，迎水坡比1：2.0，无护坡，背水坡1:2.0,为疏散的草皮护坡.存在的主要问题是：（1）坝体单薄,宽度不够，防洪标准低现有坝顶高程59.6米,坝顶宽仅1.0米，根据坝顶高程复核和规范规定，坝顶高程应达到61.0米。现有坝顶高程不满足防洪要求。（2）原坝后未设置反滤体，坝后坡足大面积渗漏，地面牛10皮胀较严重，且面积较大，危及大坝安全。由于大坝坝内土质碾压不密集，坝土含水量大，背水坡长期出现集中漏水，左坝段坝体外坡出现塌陷坑，同时由于长期受水流冲刷，坝坡出现较严重变形。（3）上游坝坡由于风浪袭击，水流冲刷，坝坡出现许多塌坑，导致内护坡坝土局部倒塌、损坏、变形十分严重。（4）由于坝体、坝基及涵管处的集中漏水，导致本山塘长期不能蓄水，加上多年来上游山坡水土流失严重，山塘库内泥沙淤积严重。2泄洪建筑物山塘泄洪建筑物位于距右坝头约30米的山坡中，为开敞式土质明渠溢洪道，进口宽度2米，进口底板高程58.5米，无做人工衬护。受长期水流冲刷而导致溢洪道两侧岸坡崩溃，造成堵塞。下游段因未设消力池，溢洪时水流对下游农田造成严重冲刷。3输水建筑物山塘原输水涵管为土瓦管涵，全长30米，土瓦管直径20cm，梯级放水孔，孔径15cm，底涵进口高程为53米，由于原涵管为土瓦管，经长期运行，土瓦管断裂堵塞，瓦身周边坝土经冲刷漏水，涵头涵尾均已被漏水淘空形成冲坑。11三项目工程等级和洪水标准山塘加固后正常蓄水位为58.5m,相应库容为8.5×104m3。根据国家《防洪标准》（ＧＢ50201-94），工程等级为Ⅴ等，防洪标准按20年一遇设计，200年一遇校核。其主要建筑物：大坝、输涵管、溢洪道等按5级建筑物设计，其它次要建筑物：消能设施、引水渠闸等为5级建筑物。四项目工程除险加固措施为全面消除该山塘的工程隐患，实现山塘的正常运行，充分发挥山塘的效益，拟采取如下的加固措施：1、加固大坝；2、破坝重建输水涵，新建启闭系统、启闭房；3、加固溢洪道；4、新建上游引水进库渠及闸门；5、新建进库公路。五加固后工程规模1库容山塘加固后，正常蓄水位为58.5m,相应库容为9.5×104m3，另外通过兴建引水闸和引水渠可引入其它山塘蓄水5万立方米12入库进行补充灌溉。2挡水建筑物山塘加固后大坝坝顶高程取61.0米，最大坝高11.5米,坝顶上下游二侧各设一道路缘石，坝顶宽度从2.0米加宽至4.0米。坝顶加宽从坝内坡坝足起培厚，填筑粘土斜墙，以达到培厚坝体和防止渗漏的效果。迎水坡坝坡拟在清基后在内坝坡足开挖截水槽回填粘土，并向上分层填筑粘土料，做为新老坝土连接直至61.0米高程。坝顶达到4.0米宽。内坡在坡面人工整平后铺设10厘米厚砂砾后在其上面干砌厚30厘米的干砌石护坡，背水坡坡面采用直播种草护坡。加固后主坝坝顶长150米，下游坝坡与山体连接处设置岸坡排水沟，排水沟断面为0.4m×0.4m(宽×高),汇集坝面和山体来水。3泄洪建筑物在土质明渠溢洪道原位置上向右侧山坡扩宽，进水口底板高程为58.5m，过水净宽4m，明渠以外为天然陡槽，陡槽段下新建消力池衔接。相应的水位和最大泄洪流量为：正常水位H=58.5m,V正常=8.5万m3;设计洪水P=5%，H设=59.5m,QM=6.6m/s;校核洪水P=0.5%,H校=59.81m,QM=10.0m/s。4输水建筑物13由于原土瓦管涵管已严重断裂堵塞，且管外漏水严重，本次加固拟破坝重建涵管，新建涵管采用内径D＝400砼预制管，外包砼，重设砼进水口及涵头，新设金属拉杆及启闭机，新建启闭室。