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1金泉水库除险加固工程竣工验收工程设计工作报告贵州省黔东南州水利电力勘察设计院2005年5月10日2审定�校审�编写�刘家智3目录1工程概况1.1工程现状及工程建设的必要性1.2设计工作概况1.3工程范围和建设内容2工程规划设计要点2.1设计依据2.2设计标准2.3工程布置及主要建筑物2.4设计工程量3主要设计变更3.1重大设计变更3.2非重大设计变更3.3变更设计工程量4设计文件质量控制4.1设计成果质量控制4.2建设期往来设计文件质量控制5设计为工程建设服务5.1服务组织机构5.2主要服务内容5.3服务工作评价6经验与建议8.1经验8.2建议7附件47.1设计机构设置和主要工作人员情况表7.2重大设计变更与原设计对比7.3工程设计大事记51工程概况1.1工程建设的必要性按可研或初设报告相关内容编写。工程位置、工程实施前的地貌或工程现状、工程任务�主要技术经济指标�等。1.1.1、地理位置金泉水库位于黔东南州府所在地的凯里市金井村老猫冲�位于金井河上游�距市中心2.9km。1.1.2工程现状1.1.2.1建设过程金泉水库于1976年冬由凯里镇组织兴建�未作设计��大坝施工围堰为全断面围堰法�施工期洪水从涵洞中排出�大坝清基、填筑采用人工施工�碾压采用人工及机械碾压�砼的拌合及振捣均采用人工拌合及振捣浇筑。1977年春耕前停工�冬季复工时州水电局工程技术人员现场确定为建均质土坝�施工中�州、县曾抽调施工机械和人员支援�1980年基本完成并试蓄水。1.1.2.2、工程规模工程枢纽由大坝、正槽开敞式宽顶堰溢洪道等组成。大坝为均质土坝�最大坝高23m�总库容104×104m3�属小�1�型蓄水工程。工程是以城市防洪、供水、养鱼、绿化、旅游等水利资源综合开发的水利工程。(1)、拦河大坝大坝为均质土坝�河床一般高程716.39m�坝顶高程739.39m�最大坝高23m�坝顶长120m�坝顶宽5.5m、上游面设0.4m高的砼防浪墙�上游坝面边坡系数�坝底至一马道�高程727.00m�为1:2.78�一马道至二马道(高程733.63m)为1:3.94�二马道至坝顶为1:2.2�下游坝坡系数�排水棱体(高6程723.12)至一马道(高程为729.40m)为1:2.88,一马道至二马道(高程为734.48m)1:3.0�二马道至坝顶为1:1.96。大坝上游面二马道以下为浆砌石护坡�二马道以上为砼预制块护坡�下游坝面为草皮护坡。(2)、溢洪道溢洪道布置在大坝右岸�距大坝约5m�为人工开挖而成�为砼护面衬砌�溢洪道为岸坡正槽宽顶堰溢洪道�总长121m�由溢流首部、泄水渐变段�泄水槽及挑流段组成�其中首部高程为737.66m�长19m�宽10m�泄水渐变段宽从10m坡缩至8m�长12m�底坡比降为7.7%�泄水槽长93m�宽8m�底坡比降为9.5�24.4%�挑流段长5.5m�宽10.5m�挑流鼻坝高程719.79m�洪水经溢洪道下泄至已修建好的游泳池内�再由游泳池排至下游河道中。溢洪道最大下泄流量14.66m3/s�最大单宽流量1.46m3/s.m。(3)、放水涵洞放水涵洞布置在右段坝体内�为城门型砌石涵洞�净宽1.0m,直墙净高0.9m,上部为直径1.0m的半园型拱�过水断面0.9m2�设计最大流量0.8m3/s�涵洞进口为砼竖井式圆形结构�进口闸门为园形斜拉转动式钢闸门�进口直径为1.0m�钢闸门直径为1.2m�止水材料为平板式止水橡胶�钢闸门设计工作水头13.3m�右岸设卷扬式启闭机�控制闸门的开启及关闭�进口竖井式进口高程725.59m�涵洞进口底板高程724.59m。⑷、灌溉管道放水灌溉管布置在放水涵洞内�是一内径0.4m的钢管�壁厚6mm�长103.0m�放水管进口底板高程为724.59m。最大放水流量0.3m3/s。控制闸阀�直径φ400mm�设置在涵洞进口首部�末端接灌溉渠道。1.1.2.3存在问题大坝建成运行以来�由于各方面原因�工程管护措施较差�处于建库7初期管理模式�其工程管理及水库运行现状如下�⑴、大坝无安全监测设施及水文监测设施。⑵、管理所办公人员无固定的办公场所�办公设施简陋�无通讯设施。⑶、进坝公路还处于原修建大坝时的便道�现基本只能通行小四轮川路车。⑷、工程1980年蓄水后�就发现渗漏�1984年经处理后虽有所改善�但未彻底�因而库水位只能控制在低水位下运行�效益未能充分发挥。⑸、由于放水涵洞闸门未能正常开启�给汛期防洪调度带来困难。⑹、放水涵洞沿线四周渗漏点多达20多处�并有10多处有细砂析出�虽经处理�但无明显改善�是影响大坝安全的主要问题之一。1.1.2.4大坝安全鉴定结论为详查工程质量�凯里市水电局于1984年委托原黔东南州水电勘测设计队进行质量检查�1993年委托贵州省大坝安全监测中心进行大坝安全检查�根据水利部水管�1995�86号文件《关于发布〈水库大坝安全鉴定办法〉的通知》的要求�凯里市水电局1998年又委托我院进行大坝的安全复核�我院1998年5月组织有关专业的技术人员先后开展了检查观察、电法勘探、钻探、补充测量、现场地质踏勘、试验、收集水文资料及工程有关资料等基础工作�并根据《水库大坝安全评价导则》编写了金泉水库水文复核、大坝施工质量复核、地质复核、大坝结构渗流稳定安全复核、大坝运行情况复核等五个专题报告�并提出了相关报告�并根据专题报告�编写大坝安全鉴定总报告�已经通过省级专家审查。考虑到工程今后主要功能为防洪及城市供水�为协调城市防洪及供水的要求�2002年1月�重新进行了大坝枢纽地形测量�从而统一了高程系统�为今后工程的运行方便提供了较好的条件�以下的叙述均以新高程为准。经过黔东南州水利局组织专家进行鉴定分析�金泉水库安全鉴定结果8为三类坝�大坝抗洪能力不能达到现行的防洪标准要求�坝体质量及涵洞四周基础处理存在较大缺陷�渗漏严重�防浪墙已不起防浪作用�放水闸门老化破坏、启闭不灵、影响水库的汛期泄洪等问题。1.1.2、工程任务及建设的必要性鉴于金泉水库存在上述的问题�故工程无法正常运行�水库防洪形同虚设�为保护凯里市人民的生命及财产安全�充分发挥水库原功能的作用�工程除险加固迫在眉睫�并具有特别重要的意义。根据原工程概况及复核情况�金泉水库工程特性表如下表所示。9工程特性表指标名称单位数量备注一、水文特性1、流域面积km22.6坝址以上2、多平平均年径流量104m3160.833、代表性流量多年平均流量m3/s0.051调查历史最大流量m3/s28.31954年设计洪水流量�P=2%�m3/s27.6复核36.7m3/s校核洪水流量�P=0.2%�m3/s45.1复核�P=0.05%�58.7m3/s枯水流量m3/s0.0017基流量m3/s0.0044、洪量设计洪量�P=2%�104m315.96复核:58.5×104m3校核洪量�P=0.2%�104m324.70复核(p=0.05%):109.4×104m3二、水库特性1、水库水位校核洪水位m738.89复核:738.61m设计洪水位m738.27复核:738.26m正常高水位m737.66死水位m724.592、水库面积正常高水位时的水面面积104m28.1总库容104m3104.00复核:100×104m3兴利库容104m366.3810死库容104m33.014、库容系数%67.33工程特性表指标名称单位数量备注5、调节性能三、工程效益1、灌溉效益灌溉保证率%80灌溉面积亩8002、鱼塘养鱼亩15.923、游泳池供水104m314.40四、主要建筑物及设备特性1、坝坝型均质土坝坝顶高程m739.39河床一般高程m716.39最大坝高m23.00坝顶长度m102坝顶宽度m5.5�泄水建筑物���溢洪道开敞式宽顶堰正槽溢洪道堰顶高程m737.66溢流前沿宽度m10.0最大单宽流量m3/s.m1.972—2放水涵洞�1�放水口m20.7854DN1000mm,园盘式钢闸门控制放水.�2�放水通道m21.2927城门型涵洞11设计最大放水流量m3/s0.8�3�灌溉管道m20.0707直径φ400mm钢管布置于涵洞中最大放水流量m3/s0.3工程特性表指标名称单位数量备注4放水冲砂隧洞�除险加固新增项目�有压式圆形隧洞进水口底板高程m724.09进口型式岸坡塔式闸门孔口尺寸m×m1.8×1.8工作闸阀�DN2000�一个,检修平面钢闸门一扇启闭机台1型号:QPQ�5,隧洞洞径�净�m1.8圆形隧洞长度m221最大泄水能力m3/s24.05消能方式利用游泳池消能五、施工特性指除险加固内容�一�主要工程量1、灌浆孔共88个钻孔总进尺m1444灌浆进尺1246m2、土石方开挖m32607.23、混凝土m32868.24、钢材T71.4125、坝体细砂碾压m311606、土工复合膜防渗m258007、下游坝面铺草皮m23612�二�工程总投资万元459.431.2设计工作概况1.2.1工程设计的委托情况1984年�凯里市水利局于委托原黔东南州水电勘测设计队进行质量检查�1993年�凯里市水利局委托贵州省大坝安全监测中心进行大坝安全检查�1998年�凯里市水利局委托贵州省黔东南州水利电力勘察设计院进行大坝的安全复核�1.2.2报告的提出及审批情况1998年12月�根据水利部水管�1995�86号文件《关于发布〈水库大坝安全鉴定办法〉的通知》的要求�我院1998年5月组织有关专业的技术人员先后开展了检查观察、电法勘探、钻探、补充测量、现场地质踏勘、试验、收集水文资料及工程有关资料等基础工作�并根据《水库大坝安全评价导则》编写了五个专题报告�1�金泉水库水文复核�2�大坝施工质量复核�3�地质复核�4�大坝结构渗流稳定安全复核�5�大坝运行情况复核�根据五个专题报告�我院编写了�131�《大坝安全鉴定总报告》(1998年12月)�2�《金泉水库除险加固初步设计报告》(1998年12月)�3�《金泉水库除险加固实施方案设计报告》(2002年3月)�并通过省级专家审查。审批文件见批文。1.2.3施工图设计审批文件意见�凯里市水利局委托我院进行施工图设计�我院根据审批文件的审查意见进行施工图设计。受业主委托�2002年1月开始进行工程抢险部分设计�根据工程进度要求�施工图设计于2003年3月全部结束。1.3工程范围和建设内容根据实施方案设计审批文件意见�金泉水库进行除险加固建设主要内容为��1�大坝上下游坝面除险加固��2�坝基除险加固�3�放水涵洞除险加固��4�溢洪道除险加固��5�增设观测设施��6�防汛设施�配套防汛调度设施�工程车、防汛配套通讯设施、防汛配套监系统�水情自动化监测系统、防汛调度自动化系统等�。�凯里市水利局委托其他单位设计��7�其他设施�新建办公及防汛调度综合楼、进坝公路维修、建立日常通讯设施�库面水质监测设施�水质监测船�。2工程规划设计要点2.1设计依据142.1.1工程实施方案设计报告确定的建设内容:工程实施方案设计报告确定的建设内容为:⑴大坝上下游坝面除险加固。⑵坝基除险加固。⑶放水涵洞封堵。⑷在大坝右岸增设大坝放空及冲砂隧洞。⑸溢洪道除险加固。⑹水库增设观测设施、防汛设施。具体为�①增设观测设施�大坝表面沉降及位移、渗流量及渗水的浑浊度观测、其他设施观测。②防汛设施�配套防汛调度设施�工程车、防汛配套通讯设施、防汛配套监测系统�水情自动化监测系统、防汛调度自动化系统等�。③其他设施�新建办公及防汛调度综合楼、进坝公路维修、建立日常通讯设施�库面水质监测设施�水质监测船�。2.1.2批文确定的建设内容2002年8月,实施方案报告经过省计委、省水利厅组织专家进行审查�审查结论主要建设内容为�⑴同意大坝上下游坝面除险加固。⑵同意坝基除险加固。⑶同意放水涵洞封堵。⑷同意在大坝左、右岸比较后选择确定增设大坝放空及冲砂隧洞。⑸同意溢洪道除险加固。⑹同意水库增设观测设施、防汛设施。具体为�①增设观测设施�大坝表面沉降及位移、渗流量及渗水的浑浊度观测、其他设施观测。15②防汛设施�配套防汛调度设施�工程车、防汛配套通讯设