临安市千顷塘水库千库保安工程初步设计报告杭州市水利水电勘测设计院11.综合说明1.1绪论千顷塘水库位于临安市大峡谷镇童玉村,座落在昌化溪支流昌北溪支流柘林坑溪源头上,坝址处海拨高程约为1100m,水库位于“浙西天池”风景区,是景区的主要组成部分。水库距大峡谷镇镇府16km,距临安锦城90km。该水库坝址以上集雨面积2.33km2,引水入库集雨面积1.21km2,总库容390万m3,正常库容330万m3。水库建成后,历年来下游建有千顷塘水电站和桃花溪一级~四级水电站,总装机3160kw,年发电1088kw·h。千顷塘水库是一座以灌溉为主,兼有发电、供水、滞蓄洪水功能的小(一)型水库,下游灌溉面积2100余亩,保护下游两个村,人口250余人,保护农田面积800亩。千顷塘水库于1973年12月动工兴建,由当时的龙井桥公社童玉、西坑、九园、龙井桥、杨岭、亭子、兰平生产大队共同建设,靠群众投工投劳和国家少量资金补助建成,1978年7月完工投入运行,至今已经运行近30年。坝高17.0米,为粘土心墙土坝,坝顶长180m、宽7.0m。由于建库时施工条件及技术水平等因素,以及历经了近30年的运行,已存在一定的安全隐患,经有关部门的检查认定,离千库保安工程的“安全、高效、美丽”的总体目标差距很大。根据《临安市千顷塘水库大坝安全技术认定综合评价报告》,大坝安全技术认定类别评定千顷塘水库大坝为二类坝,主要存在以下问题:(1)大坝背水坡偏陡。迎、背水坡护坡块石存在塌坑、淘刷、风化、损坏等情况。坝体存在白蚁危害。(2)溢洪道人行木桥结构简陋,耐久性较差,与大坝整体不协调。溢洪道末端缺少消能措施。(3)大坝未设置必要的位移、沉降及渗流等监测设施,无供电线路、管理房等管理设施,对防汛管理很不利。(4)大坝整体外观陈旧,不够美观,与景区环境不相协调。这些问题的存在,影响了水库的的安全运行,必须尽快开展对该水库进行保安工程建设。自2002年12月省水利厅部署实施千库保安工程开始,我市配备了相应人力、临安市千顷塘水库千库保安工程初步设计报告杭州市水利水电勘测设计院2财力,实施千库保安工程建设,并分年度逐步使我市的水库安全达标。针对水库存在的问题,市水电局和大峡谷镇政府及当地村都相当重视,几次报告要求尽快对该水库实施保安工程。受大峡谷镇人民政府委托,我院组织有关工程技术人员数次去现场踏勘、收集资料,于2007年8月完成《临安市千顷塘水库保安工程初步设计》送审稿。1.2工程水文1.2.1流域情况千顷塘水库坝址上游主流长1.54km,集雨面积2.33km2,引水入库集雨面积1.21km2。流域内植被覆盖好,雨量充沛。1.2.2气象流域多年平均气温15.9℃,最高月平均气温28℃(7月),最低月平均气温3.5℃(1月),极端最高气温41.2℃,极端最低气温-13.5℃,多年平均相对湿度81%,平均风速1.8m/s,实测最大风速20m/s,相应风向N、W。本流域属亚热带温湿型季风气候,夏热冬冷,雨量充沛。降雨在时间、空间上分配不均,各年之间及年内各月之间降水量差异较大。流域性暴雨多为4至7月上旬的梅季雨和7月中旬至9月的台风暴雨。1.2.3水文设计流域内无水文站和雨量站,附近有桃花村雨量站,下游有青山殿水文站。直接采用桃花村的降雨资料,并参照相邻区域青山殿水文站的资料,分析得到该地区多年平均径流深与多年平均流量。该地区多年平均降雨量1707.9多年平均径流深1024.7mm,多年平均流量0.115m3/s,年径流总量361.7×104m3。1.2.4设计洪水水库设计洪水(入库洪峰流量)根据《水利水电工程设计洪水计算规范》(SL44-93)推荐的小流域推理公式,采用浙江省水电勘测设计院制作的推理公式计算表计算得到:QP=2%=70.0m3/s,QP=0.2%=103.2m3/s。临安市千顷塘水库千库保安工程初步设计报告杭州市水利水电勘测设计院31.3工程地质流域地势总体趋势为北高、南低,地势微向南倾斜。地貌形态为侵入岩、火山岩断块低山地貌,在高程1000米左右剥夷面上见山地沼泽、湿地。物理地质现象以小型滑坡为主,无其它不良现象出现。测区内未发现较大断层分布。地震动峰加速度为0.05g,相应地震基本烈度小于VI度,可不设防。库区工程地质良好,坝址工程地质条件较好。本工程所需的土料就近开采运至工地;侏罗系下统劳村组凝灰岩、凝灰质砂岩较坚硬,可作块石料,花岗闪长斑岩可作条石料;砂石料由市场采购。1.4工程任务与规模1.4.1地区社会经济概况大峡谷镇地处临安市的西北端,与安徽省交界,国家4A级景区——浙西大峡谷位于境内。辖地40个行政村,总面积157.4km2。2005年底全镇总人口1.15万人,工业销售产值1.78亿元,农业总产值0.94万元,农民人均生产性纯收入6018元。2005年,该镇被浙江省政府授予“浙江省生态乡镇”、“浙江省教育强镇”称号。水库所在地童玉村为临安市都市农业专业村,蔬菜基地375亩。1.4.2工程任务千顷塘水库总库容390万m3,正常库容330万m3,设计灌溉面积2100亩,保护下游250余人,保护农田面积800亩。由于水库年久失修,水库存在病险隐患:坝坡偏陡、坡面不规则,部分坝坡存在块石护坡风化、塌陷、损坏等现象;溢洪道上简易交通木板桥存在安全隐患,出口无消能设施危及下游坝脚;大坝整体外观陈旧,与周边环境不和谐。为彻底消除千顷塘水库的安全隐患,同时配套、完善监测与管理设施,强化水库安全管理,以达到“安全、高效、美丽”的水库标准,充分发挥该水库的功能,为社会的可持续发展与全面建设小康社会服务,必须进行全面的保安工程建设。临安市千顷塘水库千库保安工程初步设计报告杭州市水利水电勘测设计院41.4.3工程规模千顷塘水库大坝设计为粘土心墙坝,保安工程后坝型不变,坝顶高程1114.50m(1985国家高程,下同),最大坝高17.0m,总库容390万m3;正常库容330万m3,灌溉面积为2100亩。是一座以灌溉为主,兼有供水、滞蓄洪水功能的小(一)型工程,童玉村集体共同所有的水利基础设施。1.5工程布置及主要建筑物1.5.1工程布置本工程主要由拦水坝、放水系统、溢洪道、管理设施等组成。工程等级为Ⅳ等,工程规模为小(一)型,主要建筑物级别为4级。1.5.2主要建筑物挡水坝本次保安设计,挡水坝仍为粘土心墙坝,最大坝17.0m,坝顶高程1114.50m,坝顶长180.0m,坝顶宽为7.0m。迎水面分两级坡,第一级坝坡坡度1:2,第二级坝坡坡度1:2.25,两级坡之间1110.50m高程处设1.5m宽马道;第一级坝坡上部1.5m高部分采用草皮护坡,第一级坝坡下部分和第二级坝坡采用干砌块石护坡。背水坡分两级坡,第一级马道高程为1107.50m,第一级坝坡坡度1:2,第二级坝坡坡度1:2.25,两级坡之间1107.50m高程处设1.5m宽马道;两级坡均采用草皮护坡,第一级马道中部设置“千顷塘水库”五个库名文字,每个文字面积为4m×4m(高×宽),300厚M10浆砌块石底,150厚C20砼面,面上刷油漆。第二级马道下为排水棱体,排水棱体顶高程为1101.50m,顶宽2.0m,排水棱体坝坡坡度1:1.5,以堆砌石为主,迎水面设从细到粗三层反滤层,每层厚度0.50m。溢洪道溢洪道仍为正槽式,溢流堰为宽顶堰。跨溢洪道木质便桥过于简陋,存在安全隐患,本次设计考虑拆除木桥,重新修建钢筋砼平板桥。溢洪道进口溢0+000.0~溢0+014.3段挡墙和底板拆除进行加固处理,重新浇筑溢流堰,进口底宽17.5m,进口底板高程1111.70m。溢洪道全长为158.6m,分为进口水平段、渐变段、泄槽段和消力池四部分。进口水平段长14.3m重新砌筑,底宽为18.8m~临安市千顷塘水库千库保安工程初步设计报告杭州市水利水电勘测设计院517.5m。渐变段长19.0m,底宽17.5m~10.0m,底纵坡i=4.2%。泄槽段长112.8m,底宽为10.0m,分三段,从上到下,溢0+033.3~溢0+067.6段底纵坡i=7.1%、溢0+067.3~溢0+136.1段底纵坡i=2.9%、溢0+136.1~溢0+146.1段底纵坡i=50%。溢洪道全程为砼底板,两侧为浆砌块石直立挡墙,用砼压顶,底板及挡墙外观较完好。泄槽末端与消力池连接,消力池采用底流消能方式,为钢筋砼结构;长12m,宽10m。放水设施水库采用坝底砼底涵放水,插板闸门放水,启闭机控制取水。进口底高程1097.9m,出口底高程1097.2m。原闸门拉杆陈旧且锈蚀,本次设计考虑更新φ50圆钢拉杆,全长为60m。进口底高程1097.9m,出口底高程1097.2m。观测设施设置必要的大坝水位观测设施、和雨情观测设施。在大坝排水棱体后设置集水沟,安装量水堰,观察大坝坝体渗漏量。管理设施为便于水库防洪和运行管理,新建上坝道路600m;架设1.0km的输电线路;安装一部程控电话;建造水库生产管理用房50m2。1.6金属结构主要金属结构有:启闭机拉杆。1.7施工组织设计1.7.1施工条件水库位于大峡谷镇童玉村,距大峡谷镇16km,距临安市锦城90km。本流域属亚热带温湿型季风气候,气温适中,日照充足,雨量充沛,四季分明。工程所需的水泥、钢材、木材从市场采购,从现有乡村道路和上坝公路可直接到达施工现场。施工用电考虑从水库原有供电线路搭接动力线至工区,并为以后大坝管理用。临安市千顷塘水库千库保安工程初步设计报告杭州市水利水电勘测设计院6施工用水考虑从水库中抽取。土料、石料从附近料场开挖,部分原坝坡块石可重新加工利用,测区附近缺砂石料,采用商品料代替。1.7.2主体工程施工挡水坝施工挡水坝为粘土心墙坝,上游坝坡采用机械整坡,人工回填砂砾石垫层,干砌块石护坡。下游坝坡采用机械整坡、夯实,复盖黄土,种植草皮;坝顶砌筑宽2.0m的条石小路、底部200厚C20砼基础,两侧采用草皮;坝踵的齿墙与坝趾的排水棱体,人工砌筑。马道和台阶人工砌筑。溢洪道溢洪道施工主要是对溢洪道进口段底板、侧墙进行修整。底板采用C20砼浇筑;侧墙采用M10浆砌块石挡墙砌筑,墙高2.7m左右。砌石工程、砼与钢筋砼工程、石方开挖工程应严格按相应施工规范规程进行施工。溢洪道上新建钢筋砼平板桥一座。放水设施启闭机拉杆原来的已经陈旧锈蚀,本次设计作换新处理。管理设施管理设施建设主要有水、雨情观测设施,委托专业水文观测部门建设;供电、通讯委托相关部门建设;管理房,可由承担保安工程土建施工的企业施工,应严格按相应的房屋建筑施工规范规程进行施工。上坝道路本工程原上坝道路为块石路面,且路面狭窄,不利于水库防汛抢险通行。本次设计拆除原块石路面,新建4.5m宽沥青路面道路,全长600m。1.7.3施工总布置本工程建筑物分布较为集中,施工场地集中布置。在坝脚有较宽阔场地,坝上游100m处左侧山坡平整后用于建造管理房,均可供布置砼拌和系统、临时工棚等,生活用房和仓库可租用当地民房。临安市千顷塘水库千库保安工程初步设计报告杭州市水利水电勘测设计院71.7.4施工总进度本工程总工期10个月。1.8水库淹没处理及工程永久占地本保安工程没有扩建增容任务,水库淹没区没有增加。仅因大坝整坡与管理房建设要占用少量山坡杂地,其中:主体工程新占用林地2.1亩;上坝公路因拓宽原道路占林地0.9亩。临时用地1.5亩(林地)。工程总永久占地:林地3.0亩,临时占地(林地)1.5亩。1.9环境保护本工程建设对环境无大的不利影响,但应严格控制施工“三废”处理,同时注意施工对周围村民居住环境的影响,对水土流失应采取有效措施,做到水土流失防治与工程建设“三同时”。以减小施工过程中对附近环境产生的不良影响。1.10工程管理设计本工程管理机构管理人员宜定7人,负责水库的日常管理。工程管理范围按《中华人民共和国水法》和《浙江省实施〈中华人民共和国水法〉办法》规定划定,要求能满足工程管理需要。管理工作必须根据《中华人民共和国防洪法》、《中华人民共和国河道管理条例》等法律、法规及规划设计要求,确保大坝安全、高效,发挥功能。1.11设计概算本工程总投资83.4