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安徽省枞阳县东山口水库除险加固工程施工组织设计

安徽省枞阳县东山口水库除险加固工程

安庆市水利水电规划设计院

7水土保持及环境保护设计

东山口水库位于安徽省枞阳县钱铺乡将军村境内，属陈瑶湖水系横埠河，地处枞阳县丘陵地带。东山口水库始建于1964年4月，于1966年7月完工。水库控制来水面积4.42km2，设计总库容40.7万m3，兴利库容20.4万m3，死库容0.8万m3。设计标准20年一遇洪水位94.3m（吴淞，下同），校核标准200年一遇洪水位96.0m，兴利水位92.7m，死水位84.0m。东山口水库具有灌溉、防洪、养殖等综合效益，为小（二）型水库。设计灌溉面积900亩(实际灌溉面积1000亩)，养殖水面40亩，年产鲜鱼约2500公斤。

DB41／T 1976-2020标准下载东山口水库防洪保护八个村民组（九家院、张畈、上街、中街、下街、架东、架西、青山）、将军村部和将军小学以及马鞍山水库的安全,保护人口有1600多人。

小型水库除险加固工程特征表

本流域地处北亚热带湿润气候区，四季分明，气候温和，雨量充沛，光源适中，无霜期长，季风气候明显。据枞阳水文站测报，年最大降雨量为2041.2mm（1954年），年最小降雨量为756.5mm（1978年）。多年平均降雨量为1327mm，多年平均气温为16.5℃，多年平均最大风速13.7m/s，多年平均无霜期为247天，多年平均蒸发量为1611mm。

2.2历次设计洪水计算方法与成果

没有查找到东山口水库历次设计洪水计算方法与成果。

2.3本次设计洪水复核计算

库区无实测径流资料，本次设计暴雨计算有关数据依据1984年5月《安徽省暴雨参数等值线图、山丘区产汇流分析成果和山丘区中、小面积设计洪水计算办法》。

在万分之一地形图上量得水库坝址以上集水面积4.42km2，流域长度L=3.2km，平均宽度1.38km。流域形状系数0.43。

τ=τ坡+0.278L/v槽

式中Qmp—某设计频率设计洪水洪峰流量（m3/s）；

C—迳流系数，C≈0.90～０.95（无因次）；

F—集雨面积（km2）；

H24p—某设计频率24小时暴雨量（mm）；

τ坡—坡流时间，τ坡≈0.2h；

v槽—槽流速度，v槽≈1.5m/s；

L—主源长度（km）。

根据《安徽省暴雨参数等值线图、山丘区产汇流分析成果和山丘区中、小面积设计洪水计算办法》中的安徽省年最大24小时点雨量均值等值线图、安徽省年最大1小时点雨量均值等值线图和安徽省年最大24小时点雨量Cv值等值线图，查得本地区H24=113mm，H1=43mm，Cv=0.6；由H1/H24=0.38，查表6得n=0.7；根据表2（Cs=3.5Cv）可查得20年一遇Kp=2.2，200年一遇Kp=3.62

P=5%时，H24p=KpH24=2.2×113=248.6（mm）；

τ=τ坡+0.278L/v槽=0.2+0.278×3.2/1.5=0.79（h），取τ=0.8（h）

P=0.5%时，H24p=KpH24=3.62×113=409.06（mm）；

τ=τ坡+0.278L/v槽=0.2+0.278×3.2/1.5=0.79（h），取τ=0.8（h）

按《安徽省暴雨参数等值线图、山丘区产汇流分析成果和山丘区中、小面积设计洪水计算办法》规定，本流域形状系数为0.43，洪峰值应乘以0.96的修正系数，得出不同频率的洪峰流量。P=5%时，修正后的洪峰流量为118.92m3/s；P=0.5%时，修正后的洪峰流量为195.68m3/s。

本次洪水复核流域特征值为：集水面积F=4.42km2，最大24小时点雨量H24=113mm，流域长度L=3.2km，形状系数B=0.43。复核洪水计算成果为：P=5%时，洪峰流量Qm=118.92m3/s；P=0.5%时，洪峰流量Qm=195.68m3/s。

由于本水库没有资料，我们通过参照有关小型水库洪水计算方和本流域其它水库的计算成果，其成果基本同这次计算成果一致。据此，我们认为本次洪水计算成果较为可靠。

施工期安排在头年10月份到第二年3月份，此段时间雨水少，晴天多，适宜工程施工。

东山口水库位于安徽省枞阳县钱铺乡将军村境内，属陈瑶湖水系横埠河，地处枞阳县丘陵地带。东山口水库始建于1964年4月，于1966年7月完工。水库控制来水面积4.42km2，设计总库容40.7万m3，兴利库容20.4万m3，死库容0.8万m3。设计标准20年一遇洪水位94.3m（吴淞，下同），校核标准200年一遇洪水位96.0m，兴利水位92.7m，死水位84.0m。东山口水库具有灌溉、防洪、养殖等综合效益，为小（二）型水库。设计灌溉面积900亩(实际灌溉面积1000亩)，养殖水面40亩，年产鲜鱼约2500公斤。

东山口水库防洪保护八个村民组（九家院、张畈、上街、中街、下街、架东、架西、青山）、将军村部和将军小学以及马鞍山水库的安全,保护人口有1600多人。

水库枢纽工程由大坝、溢洪道、放水涵洞等组成。

溢洪道在大坝的左侧，属开敞式溢洪道，进口底高程92.7m，堰顶宽度15m，最大泄量153m3/s。溢洪道左侧为山体，右侧是浆砌块石导水墙，溢洪道底部是人工开采的自然石料面，凹凸不平。溢洪道为三级跌水，第一级消力池底高程92.4m，第二级消力池底高程90.4m，第三级消力池底高程86.0m。溢洪道总长86.3m，其中进口段长7.0m,第一级长7.3m,第二级长22m,第三级长50m,水流通过三级跌水后，直接进入渠道。

放水涵洞：放水涵洞在大坝的右侧，斜拉活塞闸门，1.5t斜拉式启闭机。放水涵洞进出口是圬工结构，中间是φ300mm的混凝土圆管涵，进口底高程为84.0m，设计放水流量0.3m3/s。

3.1.2工程建设过程。

东山口水库于1964年4月破土动工，1966年7月堤身初步形成。

大坝结构：施工中坝型选用的是粘土心墙坝，用砂土做坝壳，用粘土做心墙（开始坝型设计为均质坝）心墙尺寸：顶部高程92.7m，顶宽1m，底宽1.5m。心墙土料来自下游水塘中的土，人工夯实土料，压实质量很差。大坝在施工中就出现过坝顶沉陷、坝坡滑动现象。

放水涵结构：进水口和出水口为浆砌石方形涵，宽1m，高1.2m长分别为22m和24m，中段连接进出水口的是无筋混凝土预制管，涵管直径为0.3m，进水口采用木板闸门。

溢洪道结构：水库溢洪道沿用原天然涧道排洪，涧道经九家院、将军街道流入马鞍山水库，涧道两岸没有修筑完整的堤防，溢洪道泄洪时经常冲毁两岸房屋和农田。

3.1.3工程加固情况。

该库自1966年初步完工后，其运行期间工程加固情况如下：

①1968～1969年，对背水坡脚进行块石护坡，并增设了背水坡平台。

②1970～1971年，对大坝迎水坡进行了块石护坡。

③1975～1976年，先后三次对溢洪道进行拓宽改造，沿山脚开山筑堤，将溢洪道由原天然涧道改至东边山脚，将老涧道改为农田。

④1980年将木制闸门改成斜拉式启闭机闸门。

⑤1986年对溢洪道导水墙附近塌陷进行了处理。

⑥1986年对溢洪道导水墙附近渗漏进行了防渗处理。

3.1.4工程主要险情

水库于1966初步建成，主要经历了1969年及1983年两次大水。虽经历次除险加固，但每次都因经费限制，只得头痛医头，脚痛医脚，治标不治本。现综合历年工程出险和现场检查，发现的问题如下：

据当时的施工人员反映，大坝填筑时清基不彻底，未开挖截渗槽，因此坝基存在接触渗流现象；溢洪道的导水墙与坝体存在接触渗漏。由于无观测设施，无法测量具体数据。

3、存在裂缝、滑坡等险情

由于大坝上下游坡度不足，在溢洪道导水墙一侧曾经出现过滑动，后做土牛进行过处理。

4、大坝上游护坡标准不足、质量差。经过四十多年的运行，大部分块石已破损、龟裂、风化，50%以上的面积出现隆起和淘空变形的现象，同时，护坡石头小，单块石重不足10公斤，块石外形、重量及护坡厚度均不满足规范要求，砌石下部无砂石垫层。

5、大坝粘土心墙顶高程不足。

6、下游坝脚导渗体未按反滤体要求设计，起不到倒滤作用。

1、溢洪道位于大坝左岸，沿山体人工开采而成，凹凸不平，断面不规整。

2、溢洪道堰顶宽15m，溢洪道总长86.3m,分为三级跌水，其中进口段长7.0m,第一级长7.3m,第二级长22m,第三级长50m,水流通过三级跌水后，直接进入渠道。经复核，溢洪道宽度不够，泄洪能力不足。

3、溢洪道右侧是浆砌石导水墙，最大高度4.5m，最小高度1.5m，由于施工质量差，现有多处出现裂缝。

4、溢洪道右侧部分导水墙顶高程不足，大洪水时漫顶，洪水直冲库下岗阪田地，影响水库与当地群众的关系，并危及大坝安全。

1、放水涵洞进出口为圬工结构,中间为Φ300mm的混凝土园管涵。放水时漏水，由于涵管内径太小无法进入检查。

2、启闭机房低矮、破旧不堪，启闭机台高程不足；涵管内径太小，无法进行检查、维修。

3、进口活塞门盖运行已20余年，现门盖漏水；斜拉杆支撑点沉陷变形，启闭困难；拉杆及启闭机锈蚀严重。

1、东山～牌楼简易砂石路面的乡村公路通过大坝堤顶，对外交通较为便利，但水库溢洪道上无交通设施，群众生产、生活极为不便。

2、大坝无任何观测设施，无法对大坝进行水位、位移、坝身浸润线和渗流量进行观测和分析。水库目前无管理设施，不能适应水库管理要求。

3.2水库加固洪水标准

根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252—2000），山区、丘陵区小（2）型水库土石坝设计洪水标准：30～20年一遇设计，300～200年一遇校核，故东山口水库按20年一遇设计，200年一遇校核。

3.3水库洪水调节计算

3.3.1水库调洪运用方式

东山口水库的泄洪设施为无控制开敞式溢洪道，采用的调洪运用方式是：当水库水位达到溢洪道堰顶高程时，自动溢洪。

3.3.2水库库容曲线

本次设计由于缺乏地区地形图，未对水库水位库容曲线进行复核，考虑到库区植被尚可，水土流失不严重，仍采用1979年《枞阳县中小型水库工程卡片》上的水库水位库容曲线。

东山口水库水位～库容关系表

3.3.3水库调洪后的流量计算

根据资料1989年《农村水利技术实用手册》，小（二）型水库及塘坝无控制的溢洪道设计洪水流量可采用高切林公式计算调洪后的流量q

式中Qmax－洪峰流量（m3/s）；

Wf－调洪库容（m3），指正常蓄水位至校核洪水位之间的库容；

∑Q－24h降雨的洪水总量（m3），∑Q=1000CH24pF。

P=5%时，洪峰流量Qm=118.92m3/s，调洪后的流量q计算如下：

∑Q=1000CH24pF=1000×0.9×2.2×113×4.42=988930.8m3

P=0.5%时，洪峰流量Qm=195.68m3/s，调洪后的流量q计算如下：

∑Q=1000CH24pF=1000×0.9×3.62×113×4.42=1627240.68m3

3.3.4泄水建筑物规模、特征库容及相应水位复核

本次泄水建筑物规模复核：设计标准按20年一遇，校核洪水标准按200年一遇洪水。

根据安徽省水利厅农田水利工程处1993年编制的《小型水库资料汇编》（第三册）资料，水库原特征库容及相应水位如下：

水库设计死水位84.0m，相应死库容0.8万m3/s；

水库正常蓄水位92.7m，相应兴利库容20.4万m3/s；

水库设计校核洪水位96.0m，相应库容40.7万m3/s。

本次复核水库死水位、水库正常蓄水位、水库设计洪水位、水库校核洪水位这四个特征水位不变。各特征水位相应的库容值依据1979年《枞阳县中小型水库工程卡片》上的水库水位库容曲线，将以前各特征水位相应的库容进行调整。特征库容及相应水位复核结果如下：

水库设计死水位84.0m，相应死库容0.8万m3/s；

水库正常蓄水位92.7m，相应兴利库容24.4万m3/s；

水库设计洪水位94.3m，相应兴利库容28.0万m3/s；

水库设计校核洪水位96.0m，相应库容30.8万m3/s。

3.4水库除险加固工程措施与建设内容

根据《枞阳县东山口水库大坝安全评估综合报告》的结论，结合本工程任务、现状、洪水调节计算成果，水库除险加固工程措施与建设内容如下：

（1）大坝心墙高度不够,需加高心墙高度；

（2）拆除大坝圬工放水涵洞，新建混凝土箱涵；

公办楼外装饰工程施工组织设计（3）溢洪道进行拓宽；

（4）溢洪道上增设交通桥；

（5）大坝有白蚁危害，需进行防治；

（6）大坝下游草皮护坡；

YD／T 3328-2018 公众固定宽带接入业务上下行速率配置要求.pdf（7）增设大坝观测设施。

4.1.1工程等级及建筑物级别

4.1.2设计采用的有关规程、主要规范和标准