水库保安加固工程设计工作报告

同安区美人山水库除险加固工程

竣工验收

设计工作报告

编制单位：泉州市水利水电勘测设计院

二〇一二年四月

1 工程概况

美人山水库位于厦门市同安区西柯镇美星村，水库工程于1956年1月动工修建，于1957年1月竣工。水库流域属大庶山内山沟河流，控制流域面积2.92 km2 (外加小蔗塘引水渠集雨面积0.3 km2)，多年平均降雨量为1002mm，河流长度2.58km，河道比降54‰。水库总库容为132.77万m3，是一座以灌溉为主，兼顾防洪、养殖及多种经营综合利用的水库。随着城市的发展，灌溉功能逐渐退化，现在水库是以生活供水为主要功能的小（1）型水库。

美人山水库运行近50年来，工程逐步老化，存在诸多安全隐患。2008年1月，厦门市水利局组织有关专家对美人山水库大坝进行安全鉴定。依据鉴定结果，水库存在坝坡局部渗漏、迎水坡砌石损毁、背水坡白蚁隐患、溢洪道堰脚冲刷破坏、放水涵洞门盖及启闭设备锈蚀、水库管理房属危房等问题。水库工程质量评价为合格，运行管理评价为较好，防洪标准复核、渗流安全评价为B级，结构稳定复核为A级，抗震安全复核、金属结构安全评为B级，定为二类坝。因此，对美人山水库进行全面的除险加固是十分必要的。

本工程主要针对大坝、溢洪道、放水涵洞、管理房及防汛道路在运行当中确实存在的问题进行除险加固。

2 工程设计要点

2.1 设计依据

（1）《碾压式土石坝施工规范》DL/T5129-2001

（2）《水利水电工程施工测量规范》SL52-93

（3）《土工合成材料应用书规范》GB50290-98

（4）《水利水电工程施工质量评定规程》SL176-2007

（5）《土石坝安全监测技术规范》SL60-94

2.2 设计标准

水库工程等别为Ⅳ等，工程规模为小（1）型，水库主要建筑物：大坝、溢洪道、放水涵洞建筑物级别均为4级，其他次要建筑物和临时性建筑物均为5级建筑物。本次除险加固采用设计防洪标准为：50年一遇洪水设计，1000年一遇洪水校核，消能防冲设施按20年一遇洪水标准设计。

2.3 工程布置及主要建筑物

（1）大坝

①迎水坡全坡面铺设复合土工膜防渗处理，采用常见短纤针刺非织造/聚乙烯复合土工膜（产品代号：CG A2B1 600/0.35—3），二布一膜型式，成品单重为600g/㎡，膜厚0.35mm，幅宽3m。

②拆除原干砌块石坡面及反滤结构，接着在迎水坡坡脚布置一道M7.5浆砌块石阻滑墙，然后结合坝坡复合土工膜及其上部垫层铺设进行坝坡干砌块石铺设，在高程51.0m、56.0 m处设置M7.5浆砌块石防滑墩，设计迎水坡全坡面干砌块石护坡，干砌块石厚25cm。坡面与两岸坝肩山体连接部位采用岸坡连接构造连接。

③大坝背水坡防汛道路以下坡面采用厚25cm干砌块石护坡，防汛道路以上坡面采用M7.5浆砌条石拱形骨架草皮护坡。另外坝坡与两侧山体结合处设置岸坡排水沟，马道（公路）内侧设置马道（公路）排水沟，排水棱体坡脚设置坝脚排水沟。

④设计在坝顶两侧布置M7.5浆砌条石压顶，断面尺寸（宽×高）：0.3m×0.5m。设计在坝顶铺设泥结碎石路面，路面厚0.2m。大坝中部（桩号0+062）迎水坡坡面及背水坡坡面各布置一道M7.5浆砌条石台阶，放水涵洞边设置一道M7.5浆砌条石台阶。台阶设计宽1.2m，台阶底部采用M7.5浆砌片石填塞。

⑤在大坝桩号0+035断面布设一排变形观测点，根据现场实际情况，共设计埋设3个变形观测点，6个工作基点，6个校核基点。另外设计在大坝背水坡坡脚位置设置1座量水堰，用以观测大坝的渗漏情况，同时在放水涵洞下坝台阶旁布设一排水位观测尺，用以水库水位日常观测。

（2）溢洪道

①溢洪道改造全长为27.061m，实用堰前设4.0米长的铺盖，设计采用下挖式消力池底流消能方式，消力池结构尺寸长5.5m、宽39.5m、深0.5m，消力池与实用堰间设一反弧过度段，过度段反弧半径为4m，水平长度为1.961m。消力池后接出水渠，设计出水渠段两侧墙以60度角向内收缩。在溢洪道下游修便道与原有两岸道路连接。

②溢洪道护砌结构：底板及边墙基础结构采用M7.5浆砌条石，边墙采用浆砌条石结构，根据布置需要设结构缝，结构缝内填2cm沥青杉木板。

③溢洪道排水设计：消力池底板下卧20cm砂碎石反滤结构及一层土工布，底板设DN50UPVC管排水，出水渠段底板下卧15cm沙碎石垫层，设DN50UPVC管排水，边墙设DN50UPVC管排水，排水管靠山体反滤层采用土工布包沙碎石。

（3）放水涵洞：设计更换放水涵洞转动门盖（4个Φ500的铸铁转动门盖）及钢丝绳，对原预埋件及手摇启闭设备进行除锈和防修处理，增设绳索支架，重建放水涵洞启闭房。

（4）管理房：重新修建一座水库管理房。管理房采用双层砖混结构，建筑尺寸：长×宽=11.2m×7.0m，单层面积78.4㎡，双层面积156.8㎡。

（5）防汛道路：防汛道路起点为美星（坑内）村口，终点至水库大坝坝顶，全长1280.98m，设计采用水泥路面，路面宽度3.0m；路面结构为15cm厚5%水泥碎石稳定层和20cm厚C20 砼路面。

3 工程设计审核意见落实

2008年12月25日，厦门市水利局组织有关单位和专家召开了本工程初步设计报告审查会。会后，我院根据审查会形成的意见，立即组织设计人员对送审的初步设计报告进行修改。2009年5月，厦门市水利局行文批复了本工程初步设计相关内容，批复文号：厦水利【2009】76号。

4 工程标准

本工程涉及主要工程的质量标准有：浆砌块石标号为M7.5；土工膜为短纤针刺非织造/聚乙烯复合土工膜（产品代号：CG A2B1 600/0.35—3），二布一膜型式，成品单重为600g/㎡，膜厚0.35mm，幅宽3m；迎水坡块石应为质地坚硬，块石质量应不小于25kg；防汛道路按山岭重丘四级公路标准。

本工程项目划分1个单位工程，6个分部工程，135个单元工程，其中关键部位单元工程50个。关键部位单元工程50个验收均合格，6个分部工程验收均合格。

5 设计变更

我院根据施工单位报送的工程联系单及现场实际情况，对溢洪道实用堰迎水面坡脚、背水坡排水棱体、水库防汛道路、管理房启闭房周边场地进行了变更。

变更主要内容如下：

（1）为保障溢洪道实用堰体结构稳定、安全，确保溢洪道正常运行角度考虑，设计在原有实用堰体迎水面基础全断面增设M7.5浆砌条石护角挡墙，护角挡墙高0.8m，厚0.5m，长度约35m。

（2）为确保背水坡面平顺、美观，设计对排水棱体顶面高程低于49.1m的部位进行加高处理。加高采用干砌块石结构，厚约0.4m。

（3）由于征地问题，部分路段宽度无法达到设计宽度要求，设计同意个别路段（宽度小于设计总宽度）按现场实际情况取消原设计浆砌条石路肩及浆砌块石排水沟，只铺设水泥路面。

（4）西柯镇人民政府已施工完成部分防汛道路，因此水库防汛道路起点改为由已修筑好的道路末端至水库大坝。

（5）设计对管理房、启闭房周边场地进行C15砼硬化，砼厚0.12m。

（6）设计对管理房左侧山体边坡、管理房与启闭房中间段山体边坡等部位进行Ｍ７.５浆砌块石挡墙护坡处理，保障坡面稳定及场地整洁、美观。