芮城县坑头水库应急处理工程初步设计

1 综述

1.1项目背景

坑头水库位于黄河流域葡萄涧支流水峪涧上，地处芮城县坑头村东，是一座以防洪灌溉为主的小（二）型水库。水库始建于1956年，1957年竣工蓄水。水库控制流域面积27.0km2，设计总库容50万m3，其中：兴利库容27万m3，防洪库容13万m3，死库容10万m3。水库设计灌溉面积0.15万亩。水库下游保护范围包括芮城县城及周边5个村庄、9.4万口人、1500亩农田，以及世界文化遗产永乐宫和其他3处国家级文物保护单位、平风公路、通讯电力设施等。

坑头水库原设计防洪标准为五十年一遇洪水设计，百年一遇洪水校核。目前该大坝未进行除险加固，水库达不到现行要求20年一遇设计，200年一遇校核标准。水库目前库区淤积严重，淤积量达23万m3，大坝质量差，卧管不能正常泄洪，溢洪道未衬砌，无消能设施，部分断面堵塞严重，达不到设计泄洪能力。由于上述问题存在，水库一直不能正常蓄水，防洪及灌溉效益不能正常发挥，且危及下游人民生命安全，急需应急处理改造。

为有效防止和减弱洪水灾害、消除重点隐患，保证大坝和下游人民群众的生命与财产安全，根据省水利厅水库应急处理有关精神，我公司受水库管理单位委托，编制了《芮城县坑头水库应急处理工程初步设计报告》。

1.2 编制依据

1.2.1主要法律、法规

《中华人民共和国防洪法》

《中华人民共和国防汛条例》

1.2.2主要规范规程

（1）《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252-2002;

（2）《防洪标准》（GB50201-94）;

（3）《水工设计手册》（6）（水利水电出版社，1982年5月）；

（4）《水利水电工程施工组织设计规范》（SL303-2004）。

1.2.3主要依据

（1）《山西省小型水库信息库》（运城卷，2008年7月）；

（2）《山西省运城市芮城县坑头水库大坝安全鉴定评价报告》（运城市水利勘测设计研院，2007年11月）。

1.2.4设计原则

（1）、由于为度汛应急工程，关键是要排除影响度汛安全的突出问题，所以本次设计本着先急后缓的原则，对重点隐患进行除险改造；（2）、结合水库安全鉴定，应急处理工程应符合水库除险加固改造要求；

（3）、工程方案技术可行，经济合理，施工方便。

1.2.5应急处理改造项目

根据《山西省运城市芮城县坑头水库大坝安全鉴定评价报告》结论意见，该库属于病险水库，水库大坝枢纽存在问题较多，依据省厅对水库度汛应急工程安排意见及设计原则，本次设计仅对影响度汛安全突出问题，水库溢洪道进行全面改造，使其达到现行设计泄洪标准，

确保大坝安全，减少保护范围淹没损失。水库存在其它问题，待水库除险加固改造工程中全面解决。

1.3 概算成果

本工程概算总投资120.13万元。总投工38614工时。总工程量26219 m3，其中土方开挖12641 m3，外运土方6546 m3，土方填筑2452m3，砌石4414m3。共需水泥117t，柴油7833kg，砂627m3，碎石1408m3，块石2612m3，铅丝笼石969m3。

2 工程概况

2.1工程基本情况

坑头水库位于黄河流域葡萄涧支流水峪涧上，地处芮城县古魏镇坑头村东，是一座以防洪、灌溉为主的小（二）型水库。水库始建于1956年，1957年竣工蓄水。设计防洪标准为：五十年一遇洪水设计，百年一遇洪水校核，总库容50万m3，控制流域面积27.0km2，设计灌溉面积0.15万亩。水库失事后影响芮城县城及周边5个村庄、94000口人、1500亩农田及世界历史文化遗产芮城县永乐宫、3处国家级文物保护单位、平风公路、通讯电力设施等。

坑头水库于1956年由芮城县水利局设计，当年由芮城县城关公社组织受益区4个村村民实施。大坝施工前未对河槽进行清理，施工采用河槽两岸附近土料，以小平车推运上坝，用履带式东方红拖拉机碾压。枢纽工程由大坝、卧管及灌溉涵洞、溢洪道三部分组成。

大坝碾压均为土坝，最大坝高15m，坝长150m，坝顶宽6.5m，坝顶高程580m，大坝上游坡比1：4.0，下游坡比1：3.5，均为草皮护坡。下游坝脚设堆石排棱水体，棱体高3.0m，顶宽0.5m，外坡比为1：1.5。

卧管位于库区右侧岸坡上，管身为矩形断面，宽0.5m，高0.5m，坡比1：2.0。侧墙为水泥砂浆砌砖，底板为钢筋砼，管台盖板为钢筋砼，管台上设孔径Ф250mm的进水口，相邻两孔高差为40cm，共29个进水口，最低一级进水口高程为566.80m，进水口盖板为预制钢筋砼。灌溉涵洞于卧管消力池相接，为半圆拱无压洞，长110m，洞宽

1.4m，高1.8m，进口底板高程565.0m，纵坡1/200。卧管消力池目前已损坏。

溢洪道位于大坝左端，进口底高程577m，断面净宽6.0m，总长440m，设计最大泄量85m3/s，经校核，溢洪道现状过流能力为26m3/s。明渠溢洪道断面较小，且均未衬砌，下游出口没有设消能设施，且部分段堵塞严重，水库建成至今，达不到设计泄洪能力，溢洪道一直带病运行。

坑头水库工程技术经济指标见表2-1。

表2-1 坑头水库工程技经表

项目单位原设计技术指标

现状

达到技术指标

流域面积km214.69 27.0

流域特征

石山区km212.4 14.1

丘陵区km2 2.29 12.9

流域长度km11 12.1 流域平均宽度km2 1.344 2.23 纵波‰35 48.8 多年平均降雨量mm 550 500 多年平均径流量万m3123 123 多年平均输沙量万吨0.28 0.28 清水流量m3/s 0.012 0.012

设计洪水

标准％ 2 5 洪峰流量m3/s 226 115 洪水总量万m395 87.8

校核洪水

标准％ 1 0.5

洪峰流量m3/s 290 261

洪水总量万m3120 183 水库调节方式年调节年调节