霍邱县郭圩水库除险加固工程 初步设计报告
目 录 1综合说明 .1 1.1工程概况 1 1.2水文 1.3工程地质 1.4工程任务及规模 1.5除险加固工程设计 1.反1工积等别、枢纽t建筑物级别及防洪标准… 1.52现状工程布置及主要建筑物理型式 1.53主要建抗物加個设计… 1.6电气与金属结构」 1.61电气 1.62金国结构 1.7工程占地与拆迁安置 6 1,8环境保护与水土保持设计 !及，环楷保加月标 82环保护指感 1.83水士保持没计 1.9工程管理设计 1.10设计概算. 1.11经济评价 2水文.ll 2.1流域概况 1 2.2历次设计洪水计算方法与成果… 2.3本次设计洪水复核计算1 23.1流杯 233设计洪水过程线虚求 2.4施工期洪水 18 3工程地质 .19 3.1概述 …19 31.1地形地狼… 31.2地层尝挫 31.,3被质构浩与她原 10 3.2大坝工程地质条件评价 20 3.21坝身工程地质条件与评价
3.22烟甚工理撤质体平价 .21 3.3放水涵工程地质条件评价 31高放水涵 82 低放水 3.4溢洪道 ,22 3.5天然建筑材料 22 ?5/十料 3.6结论与建议 .23 4工程任务及规模..25 4.1地区社会经济概况 25 4.2历次加固情况. .25 4.3工程现状及工程建设必要性 26 3.1工程碗状及存在的问 品2运行管理情 27 3水库历年出险情 2 +3手工程建设的必要性 4.4水库加同洪水标准 78 15水左进水节计算 4.6水库除险加固工程措施与建设内容 .31 5除险加固工程设计 .32 5.1设计依据 5.2水库大坝加固设计 32 5.21坝顶高程确定 32 52.?大坝途险侧固设计 523漆流与稳定复 5.3溢洪道除险加周设计 35 5.3.1进水口… ,36 532激流烟 .36 533澀水授 37 53.4消力池及海漫 635出水渠 .3.6工程布置 5.3.7防渗长度计第 ,4 53.8溢洪道结构稳定计算. 5.4灌溉输水建筑物除险加固设计 43 1放水涵加周设计 2消能防冲 5.4.3放水涵工程布置. ,45 5么1防渗长度计算」 .47 5.4.5放水函结构稳定计算
5无6洞身基底承我力计算 40 5.5坝下灌排沟和节制闸设计… 50 5.6堤项防汛道路设 6电工、金属结构..52 6.1工程现状 .52 6.2电气设计 .52 6.3金属结构工程设计 .52 7施工组织设计 53 7.1施工条件 53 1工程概 7.1.2水文气象条件 .j3 71.3地形地质 54 7【.4对外交通条件 55 715主题球特材料 71.6风水电及通讯 7脑工场地布置 7.2施工导流. .56 721施工导流 .56 72)城厂相短 7.3土料场的选择 56 7.4主体工程施 5 7名1士方工程脑工 .57 72护坡工甲 .57 7.大3放水酒及溢洪道等工程 7.5施工总布置 60 1场内交酒运输 7五2士方平衡规以 .60 753临时房屋 .61 754机械锥修设施. 61 75孙拌和系统 7.6施工总进度计划 6 1施工总进度计划安频 .6 7.62工单项进度计划安排 .67 7.7主要材料、设备供应计划 62 8工程占地与拆迁安置， 64 8.1工程永久占地 64 8.2工程临时占地 8.3征用地面附着物实物 8.4临时占地复垦规划 .64 2
8.5补偿费用 65 8五1计算依据 .65 8反2工程古地补偿用 83地面附若物补偿费用 .65 9环境保护与水土保持设计 66 9.1水土保持设计.…… .66 Q1.1设计原则 .66 9.1.2防治猎燕设计 67 91.3水土保投资 9.2环境保护设计 …66 只.21工程对环城影响分析与预测评价… 922环境影购学价 .68 923环境保护措施 60 92.4环蜡保护投资概算 60 10工程管理设计71 10.1管理机构 7 10.2工程管理范用和保护范围71 10.3主要管理设施… ..71 10.4工程管理运用 71 11设计概算 .73 11.1工程概况 1.2 73 程 1.3编制原则及依据…73 1儿.3.编捌依据 .73 1132人T顽笪单价 11.3.3主题材料预复价格 74 1.34工用风， 预算价格 山.5他材料预算价格 .7 11..6费用构成及计算标准… .75 11.4概算编制 75 11.41建筑工程 7 山2机电设及安装工程 76 113金属结及安装工程 11.44骑时工程. 76 1儿.5其他攒用 76 11.5其它说明 .77 12经济评价 78
12.1评价方法与参数. .78 121.1经济评价依据 7 21?经济详价内容和方法。 12.L.3采用的主要参数. .7 12.2工程费用. .79 12.2.1周定资产投资 70 1222年运行费 70 122.3流动资金 12.3工程效益 ·79 12.3.1防洪救放. .79 123?灌浮效带 79 123.3养菊效荒 12.4国民经济评价 80 1241国民经济评价指标计算 00 12.4.2敏感生分新. .82 2A.3因民经济评价结果 .82
1综合说明 1.1工程概况 郭圩水库位于霍邱县孟集镇郭圩村境内，距孟集镇政府约5.0km,属淮河流域 汲河水系。水库以灌溉为主，兼顾防洪、水产养殖等，水库设计灌溉面积为6000 亩，防洪保护水库下游孟集镇郭圩村近0.08万人、耕地0.2万亩，控制集水面积 L.98km,是淠史杭汲东干渠灌区里的一座反调节式小(1)型水库。 郭圩水库是一座完全靠拦截地面径流的小(1)型水库，现有主坝长515m,坝顶 高程在36.00~38.90m(废黄高程系，以下皆同)，最大坝高7.6m,顶宽3.0~5.0m, 内、外坡分别为1：25、1：3.0。枢纽工程主要由均质土坝、溢洪道（废弃）、北高 涵、北低涵和南高涵（废弃）组成。水库设计防洪标准为30年一遇设计，300年 遇校核，设计洪水位34.84m,相应库容为107.0万m:校核洪水位34.89m,相应 库容为130.0万m;兴利水位34.50m,相应库容为82.06万m:死水位30.5m,相 应死库容0.4万m。 郭圩水库大坝为均质土坝，始建于1953年10月，1955年12月未完工蓄水。 大坝兴建期间，由乡、村自筹资金先后自建了3座简易灌溉涵和一座溢洪道，由于 大坝未按当时设计标准完成，现存的南高涵和溢洪道均己废除。目前大坝中高两端 低，坝顶凹凸不平，两端满足不了防洪要求：迎水坡由于未护砌，部分段浪蚀严重： 背水坡散浸碎漏，坡坡湿软、坝脚沼泽化现象较严重。 水库现有溢洪道位于大坝北端，为开敞式宽顶堰，砌石圬工结构，2孔每孔净 宽5.0m,底高程34.60m。目前由于大坝为半拉子工程，溢洪道自建成起，从未泄 过洪，现已被当地群众废除，平整为耕地。 大坝共建有3座灌溉放水涵，分别位于大坝南、北两端，系坝下埋涵，南高涵 现已废除，现存的北高涵和北低涵管径分别为中70cm、中80cm砼园形有压涵，上 游启闭台为砼竖井式，进口底高程分别为34.50m、32.00m,设计灌溉流量为0.46 m/s:闸门均为铸铁闸门，配2t手动螺杆式启闭机。 由于水库大坝建于特定的年代，施工质量差，2009年2月由安徽省水利部淮 河水利委员会水利科学研究院及安徽省水利厅闸坝安全检测中心对该水库进行安 1
全鉴定，根据《大坝安全鉴定报告书》结果可知：“该水库大坝为半拉子工程，两 端现状坝项高程不能满足防洪要求：清基不彻底，岸坡处理不规范，坝体填筑质量 差，穿堤建筑物物出现接触渗漏，下游无排水设施，坝脚大片沼泽化：现存放水建 筑物混凝士结构老化、裂缝，漏水严重，下游出口消能防冲设施破损，不能满足安 全运行要求：闸门及启闭设备老化、止水失效，无法正常运行：大坝无观测设施， 管理和交通设施简陋等。”鉴定为三类坝。根据鉴定结论，水库大坝存在诸多不利 条件和安全隐患：坝顶高程两端不足：穿堤建筑物物出现接触渗漏：水库建筑物混 凝土结构老化失修，闸门及启闭设备老化、止水失效，无法正常运行：缺少必备的 管理和观测设施。以上险情的存在，均对水库安全运行构成直接威胁，因此水库急 需进行除险加固。 本次除险加固初步设计前曾做如下工作： (1)2008年12月安微省水利水电勘测设计院对该库进行工程地质勘察，并 提供《郭圩水库除险加同工程工程地质物察报告》（工程编号084013-2）。 (2)2008年12月霍邱县水务局提交《安微省霍邱县郭圩水库大坝现场安全 检查报告》。 (3)2009年9月2日，由安徽省六安市水利局主持对《霍邱县郭圩水库安全 评价报告》进行评审，评审专家分别来自六安市水利局、霍邱县水务局。评审结果 将郭圩水库大坝鉴定为三类坝，详见《大坝安全鉴定书》。 本次初步设计工作主要依据：相关国家现行规程、规范，并在《运行管理报告》、 《霍邱县郭圩水库大坝安全评价报告》及《地质勘察报告》基础上进行初步设计文 件的编制。 1.2水文 郭圩水库库区地处霍邱县孟集镇郭圩村境内，距罗花路东约400，属淮河流 域汲河水系，为汲东干渠反调节小（一）型水库。 该库是一个以兴利灌溉为主的水库，库容较小，来水面积不大，原为2.16km, 后被汲东干渠拦截部分地面径流，从万分之一地形图上实量为1.98km,水库设计 控制灌溉面积0.6万亩。 郭圩水库库区属亚热带和暖温带半湿润季风气候，为我国南北气候过渡地带
据霍邱县气象站气温观测资料统计，该区多年平均气温15.4℃，极端最高气温41.2 ℃(1959年8月23日)，极端最低气温零下16.6℃(1969年1月31日)，多年平 均地面温度17.7℃，极端最高地面温度69.2℃，极端最低地面温度一23.7℃：年 平均降雨量为944mm,最大日降雨量168mm。该地区夏秋季盛行东南风或东风，多 年均风速在3.0m/s,生成风向为东北风，最大风速20m/s。 1.3工程地质 郭圩水库库区地层属皖北（华北）地层区两淮分区长丰小区(【：)，河湖相沉 积较为发有。水库区地表大部分为第四系地层覆盖，上更新统(Q)地层分布最 广，全新统(Q)主要零星分布于河漫滩、老河槽内及人工活动频繁区，岩性主 要为灰、灰黄色重、中粉质壤土、粉质粘土。根据勘探揭露地层自上而下分述如下： (1)人工素填土 主要分布于坝身，土质主要以重粉质壤土为主，局部夹少量粉质粘土和中粉质 壤土，一般灰黄色，下部与原坝基接触部位1.0m左右夹较多灰、灰绿色。坝身填 土填筑于特定的历史时期。上部2~3m左右经多年人工活动，为硬可塑状，相对较 紧密，下部一般软可塑状，局部软塑状，压实度不够，结构相对较松散：填土与坝 基结合部含少量草根、树叶等杂物。 (2)1层重粉质壤土 (Q)重夹中粉质壤，颜色灰黄夹灰、灰色，与填土接触处多含有草根等植 物根系，软可塑状，属中等偏高压缩性土。层厚0.80-2.0m.层底高程30.01~31.09m 本层主要分布于大坝中段。 (3)2层重粉质壤土 (Q,)重粉质壤土，颜色棕黄、褐黄等色，含铁锰质结核及少量砂疆。一般 硬可塑状，局部硬塑状，属中等压缩性土。野外现场注水试验渗透系数为2.10× 10'cm/s。本层普遍分布，未揭穿，可见最大厚度15.9m,相应高程15.00m。据室 内试验，本层土具膨胀性，自由膨胀率为51%，膨胀潜势为弱。 1.4工程任务及规模 本次郭圩水库加固工程的任务主要是根据安全鉴定成果，针对水库大坝、输泄 3
水建筑物及相关设施现状存在的问题，进行除险加固，以消除水库正常运行中可能 出现的各种安全隐患，确保水库的安全运行，使其发挥应有的效益。根据水库现状， 本次加同工程的主要内容如下： 1.水库大坝：根据安全鉴定复核成果，现有坝身断面不足，大坝两端局部高程 不足，中间坝段超高较大，顶高程悬殊较大，应对此进行适当削高培厚，从中间向 两端平顺衔接，设计项高程38.00~36.50m,项宽6.0m,设计内坡1：3.0，外坡 修整为1：3.0，为减少占地，采取上游前帮土，下游修坡，取土优先选用高坝削高 土，不足部分从库区上游滩地上取用：为避免坝脚出现湿软、沼泽化现象，减少穿 堤建筑物数量，在背水坡坝脚处增设一条自北向南排灌沟，由北涵引水向南保证大 坝沿线耕地的灌溉。 2.溢洪道：根据洪水调节计算成果，废除原北高涵并将其改建成开散式宽顶堰 3.拆除重建北低涵，为方便检修将原坝下埋涵改建为钢筋砼箱涵结构。 4、为方便灌溉和泄洪调度，在北低涵出口下游新建1座节制闸。 5、为方便防汛器材运输，对加固后515m堤顶进行砼硬化，道路采用四级公路 单车道标准，宽4.0am,20cm厚C30混凝土路面，15cm厚多孔水泥碎石水稳层，20cm 厚级配石基层，两侧安装预制砼路缘石。 6、新增必要的管理设施，配备一定的观测及通讯设备。 1.5除险加固工程设计 1.5.1工程等别、枢纽建筑物级别及防洪标准 依据《水利水电工程等级划分及洪水标准》($L252-2000),郭圩水库设计总库 容130.00万m,属小(1)型水库，水库枢纽工程等级为N等，其主要永久性水工 建筑物级别为4级，次要建筑物为5级。 依据《防洪标准》(GB5021-2000)和水库枢纽工程等级，该工程设计标准为 30年一遇，校核标准为300年一遇。 1.5.2现状工程布置及主要建筑物型式 郭圩水库于1953年10月开工，1955年12月未完工蓄水，现有主坝长515m