毕业设计书

速 21m/s。全年无霜期约 234 天。 水库所在流域内无实测雨量和流量资料，因此，设计洪水采用 1984 年河南省 水利勘测设计院编制的《河南省中小流域设计暴雨洪水图集》 （以下简称《84 图 集》 ）查算。本次复核设计洪水成果比较见表 1.2—1 两次成果比较，设计洪峰、洪量差值在 0.5%～1.1%之间，差别较小。本次复合 成果采用新图集查算， 计算中考虑了上游洪河水库调蓄影响，采用洪水地区组成 分别计算， 计算方法合理， 故采用本次复核成果作为水库除险加固的设计洪水依 据。 2007 年 3 月及 2008 年 4 月，河南省水利勘测设计研究有限公司对后寺河水库 进行了除险加固初步设计阶段工程地质勘查，查明水库坝址区和溢洪道的工程、 水文地质条件，查明大坝堆石的颗粒级配、库区淤泥厚度、溢洪道岩体风化程度 等，提出各类岩、土层的物理力学性指标进行分析，对可能存在的工程水文地质 问题做出评价并提出处理建议。 后寺河水库坝址基岩为灰岩，隐晶质结构，厚层状构造，弱～微风化，岩石裂 隙发育，在两岸岸坡见有多处溶洞。表面多呈土黄色，强～中等风化。 工程区位于华北准地台黄淮海坳陷西南部， 新构造准地台黄淮海坳陷西南部， 新构造位于豫皖隆起坳陷区的南部五指岭复背斜中。 区域构造线的方向以北西向 为主， 次为北东向。 工程区附近的主要区域大断裂位： 封门口～五指岭断裂 （F67） 、 偃师断裂等。 坝址区地质构造主要为断层、节理裂隙等。 Ｆ１断层： 在大坝右岸山体， 走向 188°左右， 近直立， 断层带宽约 5m 左右， 可见有断层角砾岩，断面钙质胶结。 节理、裂隙：大坝处节理裂隙比较发育，岩石破碎，表面多呈土黄色，强～中 等风化。 工程区存在的主要工程地质问题有：坝体填筑质量问题、坝基及左坝坝肩wk.baidu.com 漏问题、坝体不均匀沉降问题等。 １.４工程任务及规模 后寺河水库是一座以防洪、灌溉、城镇供水为主，兼有养殖旅游的综合利用 水库。
善处理，工程施工还会影响道路交通，应加强协调；施工中临时占地及临时物料 堆放，可能会使原指标遭到破坏，加速土壤侵蚀，加剧水土流失，该影响将随工 程施工结束而消失。 施工时应将生活区和机械放置区合理布置，加强施工管理，施工结束后，尽 量恢复地表植被，进行绿化，减少不良影响。 施工期环境保护包括生产、生活废污水处理、汽车及施工机械产生的废气、 粉尘、噪声防护、固体废物和垃圾处理及施工区人群健康，工程施工造成的水土 流失等危害。采取必要环境保护措施，进行监测、治理，使不利影响降到最低程 度。 1.11 水土保持 后寺河水库除险加固工程主要是已建工程存在的问题进行加固处理， 对外界 没有直接影响，故其水土保持防治责任范围主要在项目建设区：包括大坝上、下 游坡、溢洪道扩挖部分、输水洞进出口以及施工生活区等。 工程进行开挖时， 应将可用材料与废弃料分开进行堆放，废弃料及时运至指 定弃渣场，不得随意堆放。弃渣堆放完成后，对渣场顶面覆土后栽植灌木和落叶 乔木，边坡植草皮护坡保护，防止水土流失。 1.12 工程管理 后寺河水库为已建工程，根据《水利工程管理单位定岗标准》 ，需配备，需配 备一定数量的管理及技术人员、管理设施。配备一定数量的交通、通讯、监测设 备。 水库除险加固工程完成后，制定一套全面管理制度，做到科学调度，对水库正 常运行及大坝安全进行全面监测，加强日常管理与维护，确保大坝及附属建筑物 安全运行，提高水库综合效益。 1.13 节能设计 后寺河水库为小 （1） 型水库， 正常运行期， 只有闸门启闭及日常照明设备用电， 能源消耗较少。本次除险加固工程，施工期为一年，施工机械设备要消耗一部分 能源，施工中根据工程量的多少、负荷的大小分别使用功率不同的施工机械，避 免空载、空负荷运转等情况，减少能源的浪费。 工程运行期有照明电器及变压器运行等，持久利用能源的主要有照明电器及变
并于 2008 年 5 月 28 日以豫水管【2008】28 号文批复，同意三类坝鉴定结论如 下： 1、 后寺河水库位于黄河流域伊洛河支流后寺河上，下游为巩义市区和陇海铁路、 连霍高速、310 国道、郑州至西安铁路客运专线等，防洪位置十分重要。 2、经复核，水库防洪能力虽满足国家《防洪标准》 （ GB50201-94）下限规定要 求，但因防洪位置重要，不满足提高后的防洪标准要求。 3、大坝堆石填筑质量差，孔隙率为 36％，不满足规范要求。多处存在架空结构， 引起坝体不均匀沉降、变形裂缝，坝顶位移。大坝质量不合格。 4、大坝坝型为浆砌石斜墙堆石坝，浆砌石斜墙单薄，堆石填筑质量差，沉陷变 形大，浆砌石斜墙变形裂缝。上下游坝坡抗滑稳定安全系数不满足规范要求。溢 洪道浆砌石溢流堰，非常工况下抗滑稳定不满足规范要求。结构安全性为 C 级。 5、大坝坝基和左右肩为中等透水性灰岩，未进行帷幕灌浆，坝基河槽段下有厚 达 1m4 的砂卵石层，仅用浆砌石切断，底部处理不彻底，下有渗漏严重，大面 积沼泽化。渗流安全性为 C 级。 6、根据《中国地震动参数区划图》 （GB18306-2001),坝址区地震动峰值加速度为 0.10g，相当于地震基本烈度Ⅶ度,经复核，上、下游坝坡抗滑稳定安全系数不满 足规范要求。 7、闸阀锈蚀漏水，启闭设施陈旧落后，启闭困难。金属结构安全性为 C 级。 8、无监测设施，管理设施不完善。 综上所述，后寺河水库大坝病险严重，为三类坝。建议根据安全鉴定意见尽 快组织对水库进行除险加固处理。 1.2 水文 后寺河水库坝址位于巩义市北山口镇东风村，坝址以上集流面积 53.2km2，干 流长 18.63km，河道比降 0.0156。流域内为山区，海拔高程 280～1200，流域地 势东南高，西北低，由东南向西北倾斜，地表多为岩石出露，植被一般，河谷中 有松散的砂砾石沉积。 本区属暖温带大陆季风气候区，春季干旱多风，夏季炎热多雨，秋季湿润凉 爽，冬季寒冷干燥。多年平均降水量 540mm，年内降水分配不均，6～8 月降水量 占全年降水量的 70%左右。多年平均气温 14.5℃。多年平均风速 3.2m/s,最大风
1 综合说明 1.1 绪言 后寺河水库位于黄河流域伊洛河支流后寺河上，是一座以防洪、灌溉、城镇供水 为主，兼有养殖、旅游综合利用的小（1）型水库，坝址在巩义市北山口镇，坝 址以上流域面积 53.2km2 其中区间面积 40km2，后寺河水库上游 18km 处有洪河 小（1）型水库一座，控制流域面积 13.2km2 后寺河水库下游 10km,为巩义市市区和陇海铁路、连霍高速、310 国道、郑州 至西安铁路客运专线等，防洪位置十分重要。后寺河水库位置见图 1.1—1 大坝为浆砌石斜墙堆石坝，现状坝高 41m，总库容 423 万 m3 后寺河水库于 1958 年动工兴建，1960 年 8 月投入使用，上游浆砌石斜墙部分 高 41m，顶宽 1.0m，底宽 3.0m,上游边坡 1:0.3，大坝顶宽 2.2m,堆石体高 38m， 下游边坡由上至下分别为 1:0.7、1:1.0、1:1.5、1:2.0、1:2.75，设马道两级， 一级马道宽 3.5 二级马道宽 2.0 此后历经多次扩建及除险加固，大坝上游增设了 防浪墙，坝顶宽增加到 6m,大坝下游堆石体，由上至下分为五级，分别为 1:0.7、 1:1.7、1:2.0、1:2.0、1:3.25，变坡处设马道，一级马道高程 325.5m，宽 0.5m, 二级马道高程 318m，宽 1.8m，三级马道高程 310.5 宽 4.5 目前存在以下安全问题 1、大坝堆石体充填相对不密实，多出为架空结构，引起坝体不均匀沉降和坝 面及坝体裂缝，局部干砌块石有风化破碎及松动现象； 2、坝基及坝肩存在石灰岩溶洞，裂隙发育，且施工时未加处理，水库水位较 高时，下游两岸山体有渗流现象。大坝坝基渗漏严重，脚有多处出水点，翻砂现 象明显，常年流水，在坝后形成连片的沼地； 3、溢洪道出口没有消能防冲设施，尾水直接冲刷山坡。溢洪道未建交通桥，汛 期泄洪时，交通中断； 4、输水洞洞壁侵蚀渗水，出口处无效能设施。启闭设施陈旧落后，启闭困难； 放水闸阀锈蚀、漏水。2007 年 4 月巩义市组织编制了《河南省巩义市后寺河水 库大坝安全评价报告》 （ 以下简称“评价报告” ） ，2007 年 5 月河南省水利厅组 织专家组对 “评价报告” 进行了审查， 确定后寺河水库大坝为三类坝， 并通过 《后 寺河水库大坝安全鉴定报告书》 。2008 年 3 月河南省水利厅组织专家现场核查，
水库除险加固任务是： 1、大坝坝体加固及防渗处理：上游做混凝土防渗面板、下游坡堆石压重、 坝基高喷灌浆。 2、溢洪道扩宽及溢流堰体加固。 3、更换输水洞进口蝶阀及启闭机。 4、监测设施、管理设施、通讯等补充完善。 后寺河水库总库容 423 万 m3，按照《防洪标准》及《水利水电工程等级划 分及洪水标准》规定，属小（1）型水库，Ⅳ等工程，大坝为 4 级，根据后寺河 水库的地理位置、 地形和地质条件， 设计洪水标准 50 年一遇， 校核洪水标准 500 年一遇。 1.5 工程布置及建筑设计 后寺河水库主体建筑物由大坝、溢洪道、输水洞组成。 大坝为浆砌石墙堆石坝， 现状坝顶高程 335.85m,防浪墙顶高程 336.67， 坝顶 长 114m，宽 5m，最大坝高 41m。根据工程规划，设计坝顶高程 335.75m，设计 防浪墙顶高程 336.31m，现状坝顶与防浪墙顶高程均高于设计值，故大坝、防浪 墙均不需要加高。但大坝坝身单薄，上下游坝坡稳定安全系数小于规范定值，坝 坡不稳定；上游浆砌石斜墙勾缝砼老化脱落，且坝面出现裂缝，坝体渗漏，故应 对坝体进行加固和防渗处理。 大坝坝体加固和防渗措施为：上游坡设 C25 砼防渗面板，顶宽 0.3m，最大 底宽 1.0m， 下设 C25 砼趾板， 厚 1.0m， 宽 4.0m， 结合趾板布置高喷灌浆孔两排， 孔、 排距均为 1.5m， 最大孔深 15.0m； 下游坝坡进行堆石加固， 设计坝坡为 1:1.4. 溢洪道处理措施为：溢洪道扩宽及溢流堰加固。 更换输水洞蝶阀及启闭机。 1.6 机电及金属结构 根据水库动力设备及管理需求，配 30kVA 变压器一台及相应电气设施等。 更换输水洞蝶阀及启闭器。 1.7 消防 后寺河水库为小型水库，机电及金属结构简单，无易燃易爆设备，根据工程 实际情况，仅管理所办公区用电。
根据工程项目的特点，考虑到火灾多为短时、突发性，且各建筑物分布较为 离散，又远离城市中心，发生火灾时难以向外求救。因此，消防设计应满足自救 为主，外援为辅的要求。 消防设备器材的选用应是经过消防检测部门检验合格的产品，且安全可靠， 使用方便，技术先进，经济合理。 共设置手提式干粉灭火器 12 个。 1.8 施工 后寺河水库除险加固工程包括：大坝坝体加固及防渗处理、溢洪道扩宽及溢 洪堰加固、更换输水洞进口闸阀、补充完善监测设施。管理设施、通讯设施等。 后寺河水库有村村通公路至巩义市，对外交通比较便利，施工物资和设备可 以直接用汽车运至工地。 根据水库管理局对整个工程的安排，结合本工程合理工期需要，初步确定施 工总工期为 10 个月，即 2011 年 10 月~2012 年 7 月。 主体建筑工程量为：土石方开挖 3.30 万 m3，砌石 0.17 万 m3，堆石 0.3 万 m3，模板 0.52 万 m2，高喷灌浆 1040m。 主体工程主要材料量为：水泥 1955t，钢筋 258t，木材 21m3，汽油 1t，柴油 33t，砂 2431m3，碎石 2906m3，块石 5155m3。 施工总工时为 13.63 万个，高峰人数 200 人。 1.9 工程占地 后寺河水库为除险加固工程，工程永久占地、弃渣场占地、施工临时占地均 在工程管理范围内，没有新增加工程用地。 1.10 环境保护 后寺河水库除险加固工程的实施对改善当地生态环境，提高水库下游人民群 众生命财产、公路等公用设施的安全保障，增加灌溉、城镇供水保障率，发展当 地旅游经济具有一定的积极作用，对促进当地社会经济发展、农民增收也能起到 间接地有利影响。 但工程施工期将对周围环境产生一些不利影响：包括施工期的噪声、扬尘等 因素会对周围居民的生活产生一些影响，但由于施工区距离居民区有一定距离， 影响不大；施工中产生的一些生活污水、生产废水、生活垃圾、工程垃圾，须妥