水库安全鉴定报告

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 水库安全鉴定报告

 SS

 水库安全鉴定报告

 水库安全鉴定报告

 蓄水安全鉴定报告

 中国水利水电科学研究院

 二〇一八年一月

 批

  准:

 XXX

  审

  核:

 XXX

  编

  写:

 XX

 蓄水安全鉴定

 目

  录

  1

  工程概况

  ...................................................................................................................

 1

  1.1

  工程概述

  ............................................................................................................

 1

  1.2

  规划设计过程

  ....................................................................................................

 2

  1.3

  工程建设概况及蓄水前工程形象面貌

  1.4

  工程质量保证体系及监理工作概况

  ............................................................

 2

  ................................................................

 3

  1.5

  蓄水安全鉴定工作概况

  ....................................................................................

 5

  1.6

  工程特性表

  ........................................................................................................

 6

  2

  工程等级与设计标准

  .............................................................................................

 10

  2.1

  工程等级与设计洪水标准

  ..............................................................................

 10

  2.2

  水文计算

  ..........................................................................................................

 10

  2.3

  水库泥沙

  ..........................................................................................................

 12

  2.4

  特征水位及工程防洪能力复核

  ......................................................................

 12

  2.5

  抗震设计标准

  ..................................................................................................

 16

  2.6

  评价意见与建议

  ..............................................................................................

 16

  3

  工程地质

  .................................................................................................................

 17

  3.1

  区域构造稳定与地震

  ......................................................................................

 17

  3.2

  库区工程地质条件

  ..........................................................................................

 17

  3.3

  坝址区工程地质条件

  ......................................................................................

 19

  3.4

  边坡工程地质条件

  ..........................................................................................

 22

  3.5

  溢洪道工程地质条件

  ......................................................................................

 23

  3.6

  输水建筑物工程地质条件

  ..............................................................................

 25

  3.7

  天然建筑材料

  ..................................................................................................

 25

  3.8

  评价意见与建议

  ..............................................................................................

 25

  4

  枢纽布置及水力设计

  .............................................................................................

 27

  4.1

  枢纽布置

  ..........................................................................................................

 27

  i

 目录

  4.2

  溢洪道水力设计

  ..............................................................................................

 29

  4.3

  竖井进水口水力设计

  ......................................................................................

 37

  4.4

  评价意见与建议

  ..............................................................................................

 38

  5

  均质土坝设计与施工

  .............................................................................................

 39

  5.1

  坝体布置与设计

  ..............................................................................................

 39

  5.2

  坝体填筑及质量

  ..............................................................................................

 47

  5.3

  评价意见与建议

  ..............................................................................................

 49

  6

  泄水及引水建筑物结构设计

  .................................................................................

 50

  6.1

  结构设计概述

  ..................................................................................................

 50

  6.2

  溢洪道结构设计

  ..............................................................................................

 50

  6.3

  竖井进水口结构设计

  ......................................................................................

 61

  6.4

  评价意见与建议

  ..............................................................................................

 63

  7

  开挖与地基处理

  .....................................................................................................

 64

 7.1

  建基面基本情况及评价

  ..................................................................................

 64

  7.2

  坝基开挖与处理

  ..............................................................................................

 64

  7.3

  溢洪道开挖与处理

  ..........................................................................................

 68

  7.4

  输水建筑物开挖与处理

  ..................................................................................

 69

  7.5

  评价意见与建议

  ..............................................................................................

 69

  8

  混凝土工程

  .............................................................................................................

 70

  8.1

  混凝土设计指标

  ..............................................................................................

 70

  8.2

  混凝土原材料

  ..................................................................................................

 70

  8.3

  混凝土施工配合比

  ..........................................................................................

 77

  8.4

  混凝土施工

  ......................................................................................................

 79

  8.5

  混凝土施工质量

  ..............................................................................................

 80

  8.6

  混凝土施工质量缺陷及处理

  ..........................................................................

 81

  8.7

  评价意见与建议

  ..............................................................................................

 82

  9

  工程安全监测

  .........................................................................................................

 83

  9.1

  工程安全监测设计

  ..........................................................................................

 83

 ii

 目录

  9.2

  工程安全监测施工

  ..........................................................................................

 88

  9.3

  施工期监测资料及分析

  ..................................................................................

 89

  9.4

  评价意见与建议

  ..............................................................................................

 94

  10

  金属结构

  ...............................................................................................................

 95

  10.1

  概述

  ................................................................................................................

 95

  10.2

  金属结构设计

  ................................................................................................

 95

  10.3

  金属结构安装

  ................................................................................................

 96

  10.4

  评价意见与建议

  ............................................................................................

 97

  11

  蓄水及

  2018

 年度汛

  .............................................................................................

 98

  11.1

 蓄水方案

  .........................................................................................................

 98

  11.2

  2018

 年度汛及防洪度汛应急预案

  ............................................................

 100

  11.3

 评价意见与建议

  ...........................................................................................

 100

  12

  主要结论与建议

  .................................................................................................

 101

 12.1

  主要结论

  ......................................................................................................

 101

  12.2

  主要建议

  ......................................................................................................

 104

  附件

  1

  附件

  2

  附件

  3

  甘肃庆城县芡子沟水库工程蓄水安全鉴定专家名单

  甘肃庆城县芡子沟水库工程蓄水安全鉴定工作大纲

  甘肃庆城县芡子沟水库工程蓄水安全鉴定资料清单

  附图

  1

  附图

  2

  附图

  3

  附图

  4

  枢纽总平面布置图

  坝址区工程地质平面图

  坝轴线工程地质剖面图

  均质土坝横剖面图

 iii

 目录

  附图

  5

  附图

  6

  附图

  7

  附图

  8

  均质土坝排水平面图

  溢洪道平面图

  溢洪道纵剖面图

  大坝安全监测平面布置图

 iv

 第

  1

 章 章

  工程概况

  1

  工程概况

  1.1

  工程概述

  芡子沟水库工程是一座注入式抗旱应急小型水库,位于庆城镇莲池村陈家庄组

  芡子沟沟口上游

  245m

 处,是庆城县城区供水工程蓄水枢纽。

  工程主要任务是解决城镇生活供水,水库总库容为

  319.6

 万 万

  m

  3 ,设计年供水量

  457

 万 万

  m

  3 。水库工程等别为 Ⅳ 等小(

  1 )型,由大坝、右岸溢洪道及坝底埋管式输水

  建筑物等组成。

  水库正常高水位

  1096.60m ,设计洪水位

  1097.49m ,校核洪水位

  1098.29m 。最

  大坝高

  51.60m ,最大坝长

  205.41m ,坝顶宽度

  6m 。坝顶高程

  1099.60m, ,防浪墙顶

  高程

  1100.80m 。坝体坝坡从上至下上游为

  1:2.75 、1:3.0游 ,下游 为

  1:2.25 。坝体上游

  坝面设一级马道,马道宽度

  3m ,马道顶高程

  1079.60m ,距坝顶

  20m ;下游坝面设

  Z

 字型上坝道路,路宽

  4.5m体 ,排水体 为竖 向排水体

  + 横向排水体。

  开敞式溢流道 为 正槽式岸 边 溢洪道,溢洪道全 长

  199.146m分 ,分 别 由堰前引水建

  筑物、

 WES

  溢流堰、堰后收缩段、泄槽及消力池组成。堰顶高程

  1096.80m堰 ,堰 宽

  为

  12m堰 ,堰 长

  4m ,采用

  C25

 钢筋混凝土结构,后接

  C40

 钢筋混凝土整体式矩形泄

  槽。矩形陡槽后接扩散式消力池,采用底流消能结构,尾坎高程

  1052.20m。

 。

 坝底埋管式输水建筑物由进口段(进水口)

  、管身和出口段

  3

 部分组成。进口段

  采用竖井式,包括取水头部设计、引水口安装高度。引水竖井

  2

  座,高程分 别

  1083.50m 、

 1073.50m, , 竖 井高度分 别为

  16.5m 、

 26.5m ,输水管道

  2

 条共计

  529.7m, ,

  闸阀井

  1

 座,安装球阀

  3

 个,蝶阀

  2

 个。根据设计流量,管壁厚度按上埋式考虑,

  经计算并参考类似工程确定为

  DN400 。为防止由于温度变化和地基不均匀沉降导致

  管身断裂或产生裂缝及在管身与坝体之间产生集中渗流,设计管道置于基岩上,并

  在管身与地基之间设置混凝土垫座,管身外包

  50cm

  厚混凝土。管道穿过坝体后,

  在坝下游坝纵

  0+136.90— —

 坝纵

  0+142.70

 处设置阀室,阀室长度

  7.15m, , 宽 度

  3.8m, ,

  在

  2

 根管道上分别错位布置工作阀和检修阀,在汇总管上设置放空阀,便于发生事

  故后对水库进行放空操作。

  枢纽总平面布置如附图

  1

 所示。

  工程区地震基本烈度为 Ⅵ 度,水工建筑物设防烈度为 Ⅵ 度。

  1

 第

  1

 章 章

  工程概况

  1.2

  规划设计过程

  2008

 年 年

  12

  月,庆城县水务局委托甘肃省水利水电勘测设计研究院开展了《甘

  肃省庆阳市庆城县城区供水注入式水库工程》

  可行性研究工作,并于

  2009

 年

 5

 月完

  成了《甘肃省庆阳市庆城县城区供水注入式水库工程可行性研究报告》的编制工作。

  2012

 年

 3

 月,甘肃省政府投资项目评审中心对《庆城县城区供水工程注入式水

  库工程可行性研究报告》进行了评审。

  2012

 年

 12

 月

 24

 日,甘肃省发改委以甘发改农经(

  2012 )2088

 号批复芡子沟水

  库可行性研究报告。

  2013

 年

 5

 月,甘肃省水利水电勘测设计研究院编写完成了《庆城县城区供水工

  程注入式水库工程初步设计报告》

  。

  2013

 年

 7

 月

 3

 日,甘肃省发展和改革委员会以甘发改农经(

  2013 )1112 号批复

  了项目初步设计,总投资

  6825.10

 万元。

  2013

 年

 12

 月

 4

 日,进行了施工和监理招标工作。

  施工阶段基本上按原设计进行施工,无重大设计变更,仅根据具体情况及相关

  研究成果进行了局部设计修改,主要有:

  ( (

 1 )大坝建基高程根据围岩的透水性和坝体截渗墙布置,建基高程变化为

 1048.00m ,坝顶高程未做调整,最大坝高变化为

  51.60m。

 。

  ( (2 )施工图阶段将坝体棱体排水调整为竖向排水

  ( (3 )为了使外调水资源得到充分利用,在高程

  + 水平排水。

  1073.50m

 增加引水系统

  1

 套,

  原设计在高程

  1083.50m

 有引水系统

  1

 套,变更后引水系统为

  2

 套;变更后水资源量

  利用量可提高约

  70

 万 万

  m

  3 。

  ( (

 4 )由于增加

  1073.50m

  引水系统,需要对上游坝坡处于水位变幅区高程

  1065.00m~1079.60m

  间增设

  C20

 混凝土护坡。

  ( (5 )为了保证坝体鸡爪地形坝纵

  0-137.8

 至坝轴线蓄水后稳定性,防止滑动,

  将库区治理浆砌石变为土方堆体。

  1.3

  工程建设概况及蓄水前工程形象面貌

  1.3.1

  工程建设概况

  2

 第

  1

 章 章

  工程概况

  芡子沟水库工程按 “ 业主负责制、工程监理制、招标投标制和合同管理制 ” 的

  原则建设。

 业主为庆城县芡子沟水库工程建设管理局

  ,设计单位为甘肃省水利水电

  勘测设计研究院,监理单位为甘肃大农工程建设监理咨询有限责任公司,施工质量

  检测单位为甘肃利原水利工程质量检测有限公司,质量监督单位为庆城县水利工程

  质量与安全监督站。根据枢纽和施工布置,土建工程划分标段进行施工,大坝施工

  和金属结构安装单位都为甘肃正德建设集团有限公司,大坝安全监测承担单位为甘

  肃省科学院自动化研究所。

  工程于

  2015

 年 年

  7

 月

 23

 日开工,

 2016

 年 年

  3

 月

 30

 日开始大坝填筑,

  2016

 年 年

  10

 月 月

  15

 日大坝填筑至坝顶高程

  1099.60m 。根据工程总体进度计划安排,计划于

  2018

 年 年

  工程开始蓄水。

  1.3.2

  蓄水前的工程形象面貌

  截至

  2017

 年

 12

 月 月

  15

 日,各主要项目进展情况如下:

  ( (1 )均质土坝

  大坝工程

  2015

 年 年

  7

 月 月

  23

 日开工,至今大坝主体已经完工。

  土方开挖于

  2015

 年 年

  7

 月 月

  24

 日开工建设,

 2016

 年

 10

 月 月

  15

 日竣工;石方开挖

  2015

 年

 7

 月

 24

 日开工,2016

  年 年

 10

 月 月

  15

 日竣工;大坝基础处理

  2015

 年

 7

 月

 24

 日开工,

 2016

 年

 3

 月 月

  20

 日竣工;

  坝体结合槽

  2015

 年 年

  9

 月 月

  30

 日开工,

 2015

 年

 11

 月 月

  19

 日完工;

 坝体填筑

  2016

 年 年

  3

  月 月

 30

 日开始,

 2016

 年

 10

 月 月

  15

 日完工;上游铺盖

  2016

 年 年

  6

 月

 5

 日 日开始施工,

  2016

  年

  6

 月

 11

 日完工;砂砾石填筑

  2016

 年 年

  6

 月

 6

 日开工,

 2016

 年

 10

 月 月

  10

 日完工;排

  水棱体

  2016

 年 年

  6

 月 月

  20

 日开工,

  2016

  年

  7

 月 月

  3

 日完工。

  ( (2 )溢洪道

  溢洪道工程堰前引流段

  2016

 年 年

  10

 月 月

  6

 日开工,

 10

 月 月

  30

 日完工;堰后收缩段

  2016

 年 年

  8

 月

 10

 号开工,

 8

 月 月

  30

 日完工;泄槽

 2016

 年 年

  8

 月 月

  24

 开工

  ,2016

 年 年

  10

 月 月

  完工;消力池

  2017

 年 年

  9

 月 月

  22

 开工,

 11

 月完工。

  ( (3 )输水建筑物

  输水工程基础管槽及镇墩开挖

  2015

 年 年

  9

 月

 18

 开挖,2015

 年

 10

 月

 3

 ; 日完工; 水

  平段管道焊接及混凝土浇筑

  2015

 年

 10

 月

 12

 日 日 焊 接,

 2015

 年

 10

 月

 30

 日 日完成浇筑;

  1

 号竖井浇筑

  2016

 年

 4

 月

 17

 日开始浇筑,

  2016

 年

 6

 月完工;

  2

 号竖井浇筑

  2016

  年

  3

 4

 月 月

  21

 日开始浇筑,

  2016

 年 年

  7

 月完工。

  ( (4 )安全监测

  2017

 年

 6

 月

 8

 日开始,目前完成水位检测孔施工

  第

  1

 章 章

  工程概况

  12

 个,表面变形观测桩

  15

 个,

  表面变形监测工作基点

  8

 个,表面变形监测校核基点

  7

 个(剩余

  1

 个 个

  M8

  点,

 2018

  年完成),水准基点

  3

 个。水位自动监测系统、大坝位移观测初始值已测定,已正常

  开展检测工作。

  ( (5 )金属结构安装

  坝內埋管及出口阀门等金属结构已完成安装。

  1.4

  工程质量保证体系及监理工作概况

  芡子沟水库工程建立了健全的质量管理体系,建设单位成立了工程建设领导小

  组,负责芡子沟水库建设的领导工作,对芡子沟水库工程质量管理承担领导责任。

  领导小组下设办公室,负责工程现场质量管理的领导工作。委托庆城县质量监督站

  进行安全及质量跟踪。设计单位设立现场设计代表组,常驻现场进行技术服务。委

  托甘肃利原水利工程质量检测有限公司作为施工质量第三方检测单位,负责施工过

  程中质量抽检工作。

  设计单位实行事前指导、中间检查、严格评审的三环节管理,在设计过程中加

 强设计输入评审和设计输出的评审。各项质量活动均按照质量体系文件规定策划和

  实施,保证设计全过程受控,确保设计产品质量。

  监理单位按照

  ISO9001

 质量管理体系的要求,建立了以总监理工程师和各专业

  监理工程师为第一责任人的监理质量保证体系,制定了监理大纲、监理规划和监理

  实施细则,明确了各级监理人员的岗位责任制,并制定了监理工作目标。同时,建

  立例会制度,以协调管理工程质量,控制施工进度。

  监理部在事前、事中和事后分别 采取相应的措施,对工程实行全过程的监督和

  控制。以事前控制为重点,使工程中使用的材料和工程设备均应满足设计和规范要

  求的质量标准;实行 “ 三检制 ”

  ,即施工队技术员进行 “ 初检 ”

  ,专业施工队质检员

  负责 “ 复检 ” ,质量办专职质检工程师负责 “ 终检 ”

  ,并向监理工程师提交质量检查

  记录;对重点工序和部位进行旁站监理,控制施工过程;运用跟踪检测和平行检测

  等手段对工程质量进行控制。施工过程质量控制以工序质量控制为基础,对工程项

  4

 第

  1

 章 章

  工程概况

  目的每道工序认真检查,检测结果须经监理工程师核准后才能进行下道工序施工,

  确保质量满足设计和施工规范的要求。

  施工单位建立了以项目经理为核心的质量保证体系,设立质检部门,配备专职

  质检人员,制定质量管理制度,并建立了质量责任制。施工过程中,制定了较完善

  的质量过程控制程序,对用于本工程的原材料、中间产品及半成品按监理工程师审

  批的试验检验计划进行了抽样检测。对每道工序严格执行 “ 三检 ” 制,即班组自检、

  施工队复检、项目部质量保证部门终检。终检合格后,再上报监理工程师申请验收。

  通过严格的质量管理,确保了工程的施工质量和进度,达到了合同的规定和要

  求,保证了芡子沟水库工程按期蓄水。

  1.5

  蓄水安全鉴定工作概况

  中国水利水电科学研究院受庆城县芡子沟水库工程建设管理局的委托,承担甘

  肃庆城县芡子沟水库工程的蓄水安全鉴定工作。为此中国水科院组成专家组(名单

  见附件

  1 ),根据水利部《水利水电建设工程蓄水安全鉴定暂行办法》

  (水建管

  [1999]177

 号)的有关规定,制定了工作大纲(见附件

  2 ),经业主同意后,据此进行

  工作。

  蓄水安全鉴定的工作任务和要求是根据水利部《水利水电建设工程蓄水安全鉴

  定暂行办法》(水建管

  [1999]177

 号)、《水利水电建设工程验收规程》

  ( (SL

 223-2008)

 )

  和现行的专业技术规程规范、以及经批准的芡子沟水库工程设计文件及合同规定的

 质量标准,对其进行安全鉴定,对设计、施工中与工程安全有关的工程质量问题进

  行检查;对突破国家规程规范的设计、施工标准以及涉及工程安全的工程质量问题

  进行分析,评价其对工程安全的影响程度,提出相应的工程蓄水安全鉴定报告,作

  为工程蓄水前验收的主要依据之一。

  蓄水安全鉴定工作的范围是以大坝为重点,具体包括挡水建筑物(均质土坝)

  泄水建筑物、引水建筑物的进水口及相应的阀门等金属结构、安全监测设施,和涉

  及工程安全的近坝边坡及下游消能防护工程等与蓄水安全有关的工程项目。

  中国水科院专家组成员包括水工结构、地质、岩土工程、水力学、水文泥沙、

  混凝土材料、地基处理、监测、金属结构等有关专业的专家。专家组根据甲方提供

  的资料,经过现场检查和必要的核查调研、专题讨论,对照现行专业技术规范和设

  计要求,在综合分析的基础上,科学、公正、独立地作出工程蓄水安全鉴定结论,

  5

  、

 第

  1

 章 章

  工程概况

  提出工程蓄水安全鉴定报告。

  2017

 年

 11

 月中旬,甲方按时向安全鉴定专家组提交了蓄水安全鉴定各方的自检

  报告。专家组在北京初步阅读后拟定了蓄水安全鉴定报告提纲并进行了分工。

  2017

 年

 12

 月 月

  12

 日~15

 日,全体专家组成员到芡子沟工地现场,召开了蓄水安

  全鉴定工作会议。会议期间专家组进行了现场调查,听取了各参建单位关于自检报

  告的介绍,查阅了相关技术资料,对工程质量和安全问题进行了讨论并对存在问题

  及处理措施提出建议。在听取参建各方意见的基础上,提出了蓄水安全鉴定的主要

  结论意见及报告初稿,以征求参建各方的意见。

  专家组根据参建各方的反馈意见对报告进行了修改,并于

  甲方提交了蓄水安全鉴定报告,完成了本次蓄水安全鉴定工作。

  1.6

  工程特性表

  2018

 年 年

  1

 月

 15

 日向

  甘肃庆城县芡子沟水库工程特性见表

  1-1。

 。

  表 表

 1-1

  甘肃庆城县芡子沟水库工程特性表

  序

  号

  项

  目

  名

  称

  单

  位

  数

  量

  备

  注

  一、工程等级

  小(

 1)

 )

  型 Ⅳ 等

 二、水文

  1

  洪水

  ⑴

  ⑵

  ⑶

  正常运用设计洪峰

  流量(

 P=3.33%

 )

 )

  非常运用校核洪峰

  流量(

 P=0.33%

 )

 )

  施工导流洪峰流量

  ( (

 P=20%

 )

 )

  3

  m

  /s

  m

  3 /s

  m

  3 /s

  64.8

  132

  25

  2

  泥沙

  6

 第

  1

 章 章

  工程概况

  序

  号

  ⑴

  ⑵

  项

 目

 名

 称

  多年平均悬移质年

  输沙量

  多年平均推移质年

  输沙量

  单

  位

  万

  t

  万

  t

  数

  量

  1.65

  0.1

  备

  注

  ⑶

  多年平均含沙量

  kg/m

  3

  三、水库

  1

  水库水位

  ⑴

  校核洪水位

  m

  ⑵

  设计洪水位

  m

  ⑶

  正常蓄水位

  m

  250

  1098.29

  1097.49

  1096.60

  ⑷

  死水位

  m

  1083.20

  2

  正常蓄水位时水库

  2

  km

  面积

  3

  回水长度

  km

  4

  水库库容

  1.5

 ⑴

  ⑵

  ⑶

  总库容

  (校核洪水位

  3

  万

  m

  以下库容)

  正常蓄水位以下库

  3

  万

  m

  容

  调洪库容(校核洪水

  3

  万

  m

  位至汛期限制水位)

  319.6

  35

  ⑷

  死库容

  万

  m

  3

 ⑸

  库容系数

  %

  92

  0.34

  7

 第

  1

 章 章

  工程概况

  序

  号

  项

  目

  名

  称

  单

  位

  数

  量

  备

  注

  5

  调节特性

  四、主要建筑物及设备

  1

  挡水建筑物型式

  ⑴

  地基特性

  年调节

  水库

  地基为

  岩石

  地震基本烈度

  /

  设防

  ⑵

  烈度

  ⑶

  坝顶高程

  ⑷

  最大坝高

  ⑸

  坝顶长度

  泄水建筑物型式

  2

  ⑴

 地基特性

  度

  m

  m

  m

  Ⅵ

  1099.60

  51.60

  205.41

 地基为

  离石黄

  土

  ⑵

  溢洪道长度

  ⑶

  单宽流量

  m

 199.146

  m

  3 /s.m

  3.90

  ⑷

  消能方式

  ⑸

  设计泄洪流量

  ⑹

  校核泄洪流量

  输水建筑物

  3

  m

  3 /s

  m

  3 /s

  15.60

  46.9

  底流水

  跃消能

  ⑴

  设计流量

  m

  3 /s

  0.2

  8

 第

  1

 章 章

  工程概况

  序

  号

  项

  目

  名

  称

  单

  位

  数

  量

  备

  注

  ⑵

  输水道型式

  ⑶

  地基特性

  坝下埋

  管

  地基为

  岩石

  ⑷

  输水道长度

  五、工程总投资

  m

  万元

  529.7

  6825.10

 9

 第 第

 2

 章 章

  工程等级与设计标准

  2

  工程等级与设计标准

  2.1

  工程等级与设计洪水标准

  甘肃省庆城县芡子沟水库工程主要任务是城镇生活供水,水库总库容为

  319.6

  万 万

 m

  3 ,大坝为均质土坝,最大坝高

  51.60m 。根据《水利水电工程等级划分及洪水标

  准》( SL

 252-2014 )及《防洪标准》(GB

 50201-2014 )的规定,工程规模属于小(

  1))

  型,工程等别为 Ⅳ 等,主要建筑物为

  4

 级,次要建筑物和临时性建筑物为

  5

 级建筑

  物。土坝按

  30

 年一遇洪水设计,

  300

 年一遇洪水校核。

  2.2

  水文计算

  本水库位于甘肃省庆城县城以南环江右岸的芡子沟沟道内,集水面积

  3.0km 2 。

  2.2.1

  气象

  据庆城气象站

  1971~2008

  年气象资料统计:

  多年年平均气温

  9.8℃ ℃ ,极端最高气

  温 温

 38.1℃ ℃ ,极端最低气温

  -25.4℃ ℃ ;多年年平均降雨量

  496.2mm ,降水集中于

  7~9

 月,

  占年均降水量的

  57.6%, , 仅

  7 、8

 两个月的降水量就占年降水量的

  42.6%

  ;多年年平

  均蒸发量

  1563.5mm ;多年年平均风速

  83.0cm。

 。

  2.2.2

  年径流

  1.9m/s ,最大风速

 15.8m/s大 ;最大 冻 土深度

  芡子沟水库集水面积仅

  3km

  2 ,所在沟道无任何水文资料。沟道天然年径流计算

  系根据甘肃省水文总站编制的《甘肃省地表水资源》成果、甘肃省水利水电勘测设

  计研究院

  2008

  年

  12

  月完成的《庆阳南部及环县能源项目开发区水资源利用规划》

  (报批稿)成果来分析确定。芡子沟水库天然河道的年径流成果见表

  2-1。

 。

  表 表

 2-1

  甘肃庆城芡子沟水库天然情况下河道设计年径流成果

  坝

  设计值(万

  F

  多年年均

  址

  (

  k

  径流量

  5

 10

  25

  50

  名

  2

  3

  m

  )

  (万

  m

  )

  %

 %

 %

  %

  称

  芡

  3.00

  6.30

 12.

  10.

  7.

  5.

  m 3 )

  75

  90

 95

  %

  %

 %

  3.

  3.

 2.

  10

 子

  第 第

 2

 章 章

  工程等级与设计标准

  73

  66

  85

  49

 91

  01

  66

  沟

  水库坝址区沟道径流主要以降水补给为主,径流过程与降水基本一致。从庆阳

  水文站资料分析,连续最大径流

  4

 个月发生在

  6~9

 月,占全年径流量的

  72.3%

  ,连

  续最枯月出现在

  12

 月至次年

  2

 月,占全年径流量的

  5.8%

 ,其它

  3~5

 月 月和

  10~11

 月 月

  径流分别占全年径流量的

  21.8%

 。

 。

  2.2.3

  洪水

  庆城县的洪水由暴雨形成,由于暴雨类型、地形、地貌、土壤、植被等方面的

  差异,所形成的洪水也各异。流域内黄土广泛分布,植被稀疏,坡面冲刷严重,其

  洪水多尖瘦,峰高量小,历时短暂,且水土流失极为严重。

  水库洪水设计采用铁道部第一勘测设计院、中科院地理研究所和铁道部科学研

  究院西南研究所三单位编著的《小流域暴雨洪峰流量计算》中的铁一院法来计算。

  由

  1:1

  万地形图上量取计算水库坝址欠子沟的汇水面积、沟道主河槽长度及平

  均比降、山坡平均长度及平均比降等。进而确定河槽流速系数、坡面流速系数;由

  流域的地表特征确定土壤的损失参数等。

  暴雨参数利用甘肃省水文水资源勘测局

  进行分析计算。

  2004

 年出版的《甘肃省暴雨特性研究》

 )

  各种参数确定后,采用铁一院法进行分析计算,得到设计洪水成果见表

  2-2 。30

  年一遇设计洪水洪峰流量为

  表

  2-2

  64.8m 3/s ,300

 年一遇校核洪水洪峰流量为

  甘肃庆城县芡子沟水库设计洪水成果表

  132m 3/s。。

  坝址名

  称

  欠子沟

  F

  (

  km

  2

  3.00

  设计值(

 m

  3/s)

 )

  0.33

 3.33

  10

  20

  1%

  2%

  %

 %

 %

 %

  97.

  78.

 38.

  25.

  132

 64.8

  6

 2

 8

 0

  依据盐环定续建专用工程审查通过的沟道洪水成果

  “Qmp~P (%

 )~F” ” 关系线复

  核验证后,确定本水库设计洪水基本合理可行,可供工程设计使用。

  11

 第 第

 2

 章 章

  工程等级与设计标准

  设计洪水过程线亦采用铁一院法进行计算。

  2.3

  水库泥沙

  2.3.1

  入库沙量

  水库所在沟道无任何泥沙资料。由于地处黄土高原,泥沙含量较大,马莲河流

  域由北向南,洪德站、庆阳站及雨落坪站断面多年平均含沙量分别为

  590kg/m

  3 、

  441kg/m

  3

  及

  286kg/m

  3 ,侵蚀模数分别为

 8427t/km

  2 ;;

 8724t/km

  2

  及

  6504t/km

  2 。由此

  可见,马莲河流域多年平均侵蚀模数由北向南逐渐呈减少趋势。根据甘肃省多年平

  均年侵蚀模数图查算得到水库所在河流侵蚀模数在

  5000~10000t/km 2

  之间,估算得

  到芡子沟坝址多年平均輸沙量为

  1.65

 万

 t

 ,多年平均含沙量约为

  250kg/m 3

  左右。而

  推移质輸沙量相对较小,推移质输沙量按悬移质输沙量的

  6%

 考虑,则推移质输沙

  量约为

  0.1

 万

 t ,芡子沟坝址处总輸沙量为

  2.3.2

  水库淤积

  1.75

  万

  t。。

  多年年平均总输沙量为

  1.75

 万 万

  t ,相当于

  1.35

 万 万

  m

  3 ,考虑水库的运行方式,排

  沙效果甚微,入库泥沙几乎全部淤积在库内,

  为 为

 40.5

 万 万

  m

  3 。

  2.4

  特征水位及工程防洪能力复核

  2.4.1

  特征水位

  ( (1 )死库容、死水位

 按水库投入运行

  30

 年计算总淤积量约

  考虑按水库投入运行

  30

 年计算水库泥沙总淤积量为

  40.5

 万 万

  m

  3 ,岸坡滑坡塌岸

  量为

  94

 万

 m

  3 ,淤积及滑坡塌岸量共计

  134.5

 万 万

  m 3 。按锥体淤积形态计算,下坝线

  坝前淤积高程约为

  1077.50m ,综合分析引水口高程可设在

  1079.00m

 以上,水库死

  水位确定为

  1083.20m ,相应死库容为

  92

 万

 m

  3 。

  ( (2 )水库调节库容

  水库供水按近期设计水平年

  2020

 年来确定,远期设计水平年

  2030

 年复核。其

  水库调节库容按照规划水平年需水量计算得到。

  芡子沟水库供水期为每年的

  4

 月

 16

 日~11

 月

 19

 日,计

  218

 天,其中设备检修从

  9

 月 月

  3

 , 日开始,

 需时

  45

 , 天, 实际供水时间

  173

 天;冬季停水时间为

  11

 月 月

  20

 日~ 次年

  12

 )

  m

  m

  )

  )

  )

  m

  m

 )

  第 第

 2

 章 章

  工程等级与设计标准

  4

 月 月

  15

 日,共

 147

 天。考虑水库蒸发渗漏损失后,

  近期设计水平年

  2020

 年芡子沟水

  库调节计算过程见表

  2-3。

 。

  由表可知,

 水库调节库容为

  192.6

 万 万

  m 3 ,可满足近期

  2020

 年的用水需求,

  远期

  设计水平年

  2030

 年超出的

  62.76

 万 万

  m

  3

  水量还需由其他水源解决。

  表

  2-3

  甘肃庆城县芡子沟水库调节计算

  时

  月

 段

  份

 天

  数

  时

  段

  特

  征

  调

  入

  水

  量

  (

  m

  3

  )

  坝

  址

  处

  天

  然

  来

  水

  量

  (

  m

  3

  坝

  址

  处

  总

  来

  水

  量

  (

  3

  )

  供

  水

  区

  需

  水

  量

  (

  3

  )

  计入损

  时段水量

 失

  损失

 供水平

  衡

  蒸

  渗

  合

  发

  漏

  计

  (

  (

  (

  92

 万 万

  m

 m

 m

  3

 3

 3

 时

  段

 时

  末

 段

  水

 末

  库

 水

  蓄

 库

  水

 水

  量

  位

  (

  (

  3

  )

  39

  4

  15

  .6

  2

  供

 81

  5

  31

 水

 .8

  期

 9

  79

  6

  30

  .2

  5

  0.

 39.

  05

 67

  0.

 82.

  12

 01

  0.

 79.

  20

 45

  20

  18.

  0.

  0.

  0.

 0.0

  112

  108

  .5

  29

  6

  2

  8

 0

  .54

  5.10

  4

  43

  37.

  0.

  0.

  1.

 0.0

  155

  108

  .0

  79

  9

  3

  2

 0

  .55

  8.70

  1

  41

  36.

  1.

  0.

  1.

 0.0

  196

  109

  .3

  58

  2

  4

  5

 0

  .88

  1.60

  3

  13

 第 第

 2

 章 章

  工程等级与设计标准

  7

  31

  8

  31

  81

  .8

  9

  81

  .8

  9

  0.

  82.

  37.

 1.

  0.

 1.

  70

  59

  79

 3

 4

  7

  0.

  82.

  37.

 1.

  0.

 1.

  79

  68

  79

 2

 5

  7

  43

  .0

  8

  43

  .1

  7

  0.0

  239

 109

  0

  .97

  4.20

  0.0

  283

 109

  0

  .14

  6.60

  9

  2

  5.

  28

  0.

  02

  5.3

  0

  2.4

  4

  0.

  0.

 1.

  8

 6

 4

  1.

  48

  0.0

  0

  284

  109

  .61

  6.60

 9

  28

 检

  修

  1

  17

  期

  0

  0.

  22

  0.

  06

  0.2

  2

  0.0

  6

  34.

  14

  20.

  73

  0.

  0.

 1.

  6

 6

 1

  0.

  0.

 0.

  3

 5

 8

  0.

  00

  0.

  00

  -35

  .03

  -21

  .49

  250

  228

  109

  4.70

  109

  3.50

  36

  1

  0

  14

 供

 .9

 8

  水

  50

  1

  期

  19

  .1

  1

  9

  0.

  37.

  17.

 0.

  0.

 0.

  05

  03

  07

 2

 5

  7

  0.

  50.

  23.

 0.

  0.

 0.

  05

 24

 16

 2

  5

  8

  19

  .2

  4

  26

  .3

  0

 0.0

 109

  247

  0

 4.60

  0.0

 109

  274

  0

 6.10

  1

  1

  1

  2

  11

  31

  0.

  03

  0.

  05

  0.0

  3

  0.0

  5

  13.

  41

  37.

  79

  0.

  4

  0.

  6

  0.

  6

  0.

  5

  0.

  9

  1.

  2

  0.

  00

  0.

  00

  -14

  .29

  -38

  .90

  259

  220

  109

  5.30

  109

  3.00

  1

 31

  停

  水

  0.

  03

  0.0

  3

  37.

  79

  0.

  0

  0.

  4

  0.

  4

  0.

  00

  -38

  .19

  182

  109

  0.60

  2

  28

 期

  3

  31

  4

  15

  0.

  07

  0.

  17

  0.

  0.0

  7

  0.1

  7

  0.0

  34.

  14

  37.

  79

  18.

  0.

  0

  0.

  0

  0.

  0.

  4

  0.

  3

  0.

  0.

  4

  0.

  3

  0.

  0.

  00

  0.

  00

  0.

  -34

  .43

  -37

  .91

  -18

  148

  110

  91

  108

  8.10

  108

  4.90

  108

  14

 第 第

 2

 章 章

  工程等级与设计标准

  05

  5

  29

  0

  2

  2

  00

  .47

  3.10

  合 合

 36

  计

  5

  45

  45

  2.

 44

  8.

  6.

  15

  9.6

  7

  66

 5

  34

  86

  .2

  6

  ( (3 )正常蓄水位

  近期设计水平年

  2020

 年庆城县城镇生活需水量为

  451.22

 万 万

  m

  3 ,考虑水库蒸发

  渗漏需水量以及水库河道的天然来水量等因素,

  由此确定水库正常蓄水位为

  1096.60m。

 。

  初设阶段确定的水库各项特征水位合理。

  2.4.2

  洪水调节计算

  水库所需调节库容约为

  192.6

 万 万

  m

  3 ,

  本水库为 Ⅳ 等小(

  1 )型工程,大坝为碾压均质土坝,大坝设计洪水标准为

  30

  年一遇,洪峰流量 为

  64.8m 3 /s ,校核洪水标准为

  300

 量 年一遇,洪峰流量 为

  132m3/s。。

  汛期水库起调水位为正常蓄水位

  1096.60m 。水库泄洪设施为开敞式溢洪道,溢

  洪道堰体为

  WES

 堰,堰顶高程

  1096.80m堰 ,堰 宽

  12.00m ,采用实用低堰泄流曲线、

  库容关系曲线及入库洪水过程线,进行了调洪计算,调洪计算成果见表

  2-4。

 。

  表

  2- 4

 甘肃庆城县芡子沟水库调洪计算 成果表

  起调水位(

  m

  )

  最大入库流量

  (

  m

  3 /s))

  最大出库流量

  (

  m

  3 /s))

  调洪库容(万

  m

  3 )

  设计洪水位(

  m

  )

  设计洪水

  1096.60

  64.8

  15.6

  17.8

  1097.49

  校核洪水

  1096.60

  132

  46.9

  35.0

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