某水库除险加固工程初步设计及概预算（设计书+图纸+预算）

1 综合说明
1.1 工程概况
1.1.1 引言
团结水库座落在湘潭市湘潭县排头乡鳌洲村团结组，位于东经112°50'，北纬27°51'，属于湘江支流涟水水系，水库控制集雨面积0.96km2，距离湘潭县政府约3km，乡村公路通往坝区，交通较为便利,是一座以灌溉为主，兼防洪、养殖等综合效益的水利工程。
枢纽建筑物由大坝、溢洪道、输水涵洞等建筑物组成。设计洪水标准按20年一遇，校核洪水标准按200年一遇，水库正常库容29.1万m3，死水位47.5m，死库容1.4万m3，工程等别为Ⅴ级。
大坝为均质土坝，坝顶高程60.0（黄海高程系，以下同），最大坝高20m，坝顶宽5m，坝底宽82m，坝顶轴线长85m；上游分3级坡，坡比分别为为1:2.2、1:2.2、1:2.8，下游分3级坡，坡比为1:2.2，1:2.2, 1:2.2,中间设2.0和2.5m宽平台；上游坝坡已有砼护砌，下游坝坡不规整，长有杂草。溢洪道位于大坝左岸，为岸坡式宽浅式溢洪道，浆砌石结构，堰项高程57m，堰顶宽度4m。输水涵管为浆砌石结构，断面尺寸为0.5×0.7m（宽×高），涵管进口采用卧管放水，卧管直径为0.7m，全长100m。
团结水库工程随着大坝的长期运行，左岸山体滑坡严重导致溢洪道堵塞，坝体散浸、坝体与坝基接触界面散浸、坝基渗漏、输水涵结构老化渗漏等各种问题逐渐暴露出来，特别是汛期高库水位运行时险情不断，影响工程效益的正常发挥，工程运行状况差，险情隐患危及大坝的正常运行与安全。
1.1.2 枢纽工程概况
枢纽工程由大坝、溢洪道、放水涵等组成，大坝为均质土坝。
一、大坝：为均质土坝，最大坝高20m，坝顶高程为60m，坝宽为5.3m，坝顶轴长85 m。
二、溢洪道：位于大坝左端山体处，堰顶高程57.0m，堰顶宽4m，为开敞式。
三、放水涵：放水涵位于水库大坝上游右岸山体，涵长度为100m，尺寸为0.7m(宽)×0.5m(高)箱涵，为浆砌石结构，进口采用卧管放水，卧管直径为0.7m。
1.1.3 工程存在的病险问题
（1）坝体设计为均质土坝。坝体填筑土料与施工质量较差，坝体防渗性能差，坝体存在渗漏问题。
（2）坝体与坝基接触界面存在散浸问题与坝基渗漏问题。
（3）左岸山体滑坡严重，溢洪道浆砌块石底与侧墙均破损，已基本没有泄洪能力。
（4）输水涵进口段结构简单、材料质量差、施工质量差，结构老化，启闭机及拉杆老化、锈蚀，存在渗漏问题。
（5）大坝外坡无排水棱体，坝脚长期浸饱在水中，造成坝体饱和下沉；坝内坡护坡损坏严重。
（6）防汛公路未硬化；
（7）无大坝监测设施，无法观测危及大坝的安全隐患。
针对上述问题，湘潭县水利局委托湖南湘潭市水利水电勘测设计院完成了《团结水库大坝安全评价报告》，工程主管部门按照《水库大坝安全评价导则》SL258-2000要求，组织专家对该水库大坝进行了安全鉴定，评定团结水库大坝安全类别为三类，需尽快进行除险加固工作。
1.1.4 安全鉴定的主要结论
1.1.4.1运行管理
团结水库由于各地均建立了明确的防汛责任制，水库的运行情况、汛期巡查等规章制度基本齐全，运行情况较好。大坝无安全监测设施，不能对大坝存在的渗漏隐患进行监测，运行管理现状差。由于施工质量差，筑坝时就地取材，致使大坝在逐年下沉，其外坡坡脚未设置排水棱体。团结水库自建库以来，未建大坝安全监测系统。无专人负责对大坝定期观测。根据《水库大坝安全评价导则》（SL258－2000）的有关规定，团结水库大坝运行管理综合评价为C。
1.1.4.2工程质量
通过大坝填筑料的地质分析和现场的注水试验，大坝土体干密度推荐值为1.62g/cm3，大坝渗透系数推荐值为8.1×10－4 cm/s，不满足《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2001）关于土坝防渗质量的要求；坝外坡无排水系统，坝脚无排水棱体，漏水严重，各水工建筑物经多年运行，渗漏现象严重，危及大坝安全。工程质量综合评价为不合格。     1.1.4.3防洪安全复核   
团结水库总库容38万m3，正常水位库容为29.1万m3，大坝为均质土坝。根据《防洪标准》（GB50201－94）有关规定，其工程等级为Ⅳ等，主要建筑物为5级，相应防洪标准为：设计洪水重现期为20年，校核洪水重现期为200年。溢洪道消能防冲工程设计洪水重现期为10年。通过复核，大坝坝顶高程60.00m，溢洪道控制段顶部高程60.07m，能满足规范规定的挡洪高程（60.0 m和59.11m）的要求。大坝防洪安全性为A级
1.1.4.4渗流安全复核
根据地质勘探工作和室内土工实验的结果，结合坝体施工情况和运行情况，依据大坝进行的二维有限元渗流计算，坝体内最大渗透比降小于允许渗透比降，坝体不可能地发生渗透破坏，同时在正常、设计、校核洪水位下，浸润线从下游坝坡中间逸出，逸出点以下的坡面渗流不安全，存在多处集中渗漏；左、右岸山体与坝基之间存在着渗流。由于大坝坝体、坝基内存在渗透安全隐患，结合大坝的实际情况，根据《水库大坝安全评价导则》（SL258-2000），大坝渗流安全性定为C级。
1.1.4.5结构安全复核
采用毕肖普法计算的安全系数 ：工况一：K=1.238，小于规范要求的K=1.25；工况二：K=1.182，大于规范要求的K=1.25；工况三：K=1.165，大于规范要求的K=1.15；三种工况下，二种工况计算的安全系数小于规范要求的安全系数，上游坝坡需做护坡处理，其余一种工况计算的安全系数均大于规范要求的安全系数，满足抗滑稳定要求。根据《水库大坝安全评价导则》（SL258-2000）的有关规定，团结水库大坝结构安全性定为C级。
1.1.4.6抗震安全复核
团结水库位于地震基本烈度小于Ⅵ度区，因此按《水工建筑物抗震设计规范》（DL5073-2000）的规定，团结水库大坝等建筑物可不作抗震复核计算，对大坝也不必采取抗震结构措施。根据《水库大坝安全评价导则》（SL258-2000）规定，团结水库大坝抗震安全级别评定为A级。      
1.1.4.7金属结构
涵洞底设一放水闸，启闭机通过斜拉杆控制闸门，闸门及斜拉杆为金属结构,均已严重锈蚀，将其更换即可。启闭机经过长期使用，加上管理、维修没跟上，老化严重，启闭不灵活，须进行更换。根据《水库大坝安全评价导则》（SL258-2000）的有关规定，团结水库金属结构安全性定为C级。


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