单位工程验收资料之三湖北省荆州市荆州区太湖港水库除险加固工程丁家咀水库（含金家湖水库）坝身处理单位工程验收工程设计工作报告武汉大学设计研究总院二四年十月工程名称：丁家咀水库（含金家湖水库）坝身处理工程批 准：审 查： 校 核： 编 写： 项目负责人： 目 录1 工程概况41.1 水库工程现状及加固的理由41.1.2 水库工程现状41.1.2 除险加大加固缘由51.2 水库枢纽建筑物的布置61.3 主要建筑物加固内容71.4 工程所处位置的地形地貌和工程地质条件82 工程规划设计要点102.1 设计基本资料102.1.1水文气象102.1.2 工程地质102.2 设计标准112.2.1 工程等级和主要建筑物级别112.2.2 设计规程规范122.2.3 主要设计参数132.3 工程设计142.3.1 总体布置142.3.2 工程设计143 重大设计变更183.1 设计变更的原则183.2 设计变更的项目183.3、设计变更的理由184 设计文件质量管理194.1 设计文件的内部质量管理194.2 设计文件的对外管理195 设计为工程建设服务206 经验与建议217结论228附件238.1 设计机构设置和主要工作人员情况表238.2 重大设计变更与原设计对比238.3 工程设计大事记24丁家咀水库（含金家湖水库）坝身处理单位工程工程设计工作报告1 工程概况 1.1 水库工程现状及加固的理由1.1.2 水库工程现状丁家咀水库（含金家湖水库）坝身处理工程系湖北省荆州市荆州区太湖港水库除险加固工程项目之一，该工程位于湖北省荆州市荆州区西北部25公里处的太湖港水库。太湖港水距荆州古城最近处仅8公里，南至汉宜高速公路荆州段，西至荆江大堤万城段。太湖港水库为二等工程，主要建筑物为2级，次要建筑物为3级，引水总干渠及溢洪道出水渠按4级进行除险加固设计。大坝、溢洪道按100年一遇洪水设计，2000年一遇洪水校核，溢洪道消能防冲标准为50年一遇；溢洪道出水渠按10年一遇设计，50年一遇洪水校核。太湖港水库地理位置十分重要，它保护着下游李埠镇、太湖港农场、八岭山镇、纪南镇、及荆州古城，交通干线318、207国道及宜黄高速公路、荆沙铁路、工厂、学校等，防洪保护面积16.4万亩，人口68万余人。设计灌溉面积为25.46万亩，最大实灌面积为40.53万亩；多年平均农业灌溉水量为5148.47万立方米，多年平均工业供水量为900万立方米，多年平均城镇生活供水量为50万立方米，多年平均发电量为400万度；水库有效总库容1.22亿立方米，养殖面积为1.1万亩，最高成鱼产量为50万公斤。2000年水库多种经营总产值首次突破1000万元，利润首次突破100万元。1990年，湖北省水利厅根据4座水库之间有明渠相通，实为一体，在实际运用中早已起到了大型水库的作用，发文“鄂水库1990102号”，正式批复太湖港水库为大（二）型水库。1.1.2 除险加大加固缘由太湖港水库为大（二）型工程，原设计的洪水标准是按各单库的库容（分别为中小型水库）来确定防洪标准，其防洪标准仅为50年一遇 。由于建库防洪标准低，配套建筑物不完善、工程老化、年久失修等问题，水库一直处于限制蓄水位及带病运行状态。水库溢洪道泄洪能力严重不足，造成坝顶欠高，大坝防洪标准不能满足要求。丁家咀水库溢洪道尾水渠下涵濒临垮塌，纪南灌溉干渠无渠首闸。另外，引水涵闸的闸门与启闭设备老化病害严重，安全监测、防汛、通讯等设施不完善，不能满足运行管理的基本要求。太湖港水库存在的主要问题是：4座水库大坝坝顶欠高，现有防洪能力仅为50年一遇，丁家咀溢洪道泄洪能力不足，消力池、翼墙等已破坏；丁家咀尾水渠下涵交叉建筑物过水能力不够，老损严重；非常溢洪道启用标准低；大坝无任何安全监测设施；交通通信极不方便。鉴于水库安全存在严重问题，湖北省水利厅组织有关专家在对大坝安全分析评价的基础上，依据水利部，水库大坝安全鉴定办法中的规定，于2002年6月24日对太湖港水库大坝进行了安全鉴定。鉴定结论：太湖港水库大坝为三类坝。大坝安全鉴定书还对大坝维修加固提出了如下意见和建议：（1）尽快采取工程措施，使其达到防洪标准。（2）对大坝采取有效的防渗与排水措施，完善护坡与护脚工程。（3）加固丁家咀进水闸。（4）对丁家咀水库溢洪道尾水渠下涵建筑物进行重建。（5）对引水总干渠渠堤的渗漏、垮塌段进行彻底处理。（6）新建联合水库渠首进水闸（纪南节制闸）。（7）完善大坝监测等管护设施，改善交通、通讯状况，加强工程管理。1.2 水库枢纽建筑物的布置太湖港水库主体工程由丁家咀、金家湖、后湖、联合四座水库和万城引水闸组成。四座水库分别拦截长湖水域的太湖港干支流，库间明渠串连相通，总来水面积189.56平方公里，多年平均年经流量9375万立方米，水库总库容1.22亿立方米。另在流域外沮漳河上建有4米高的橡胶坝一座，其引水闸（万城引水闸）引水50立方米每秒，穿过荆江大堤，经4.6公里引水干渠直接向丁家咀水库、金家湖水库补水并可直接分水入灌区干渠，构成4库連江、独具一格的水利枢纽。引水总干渠上建有青冢子水力发电站和分水闸，可向长湖送水调剂水量。水库库区内建有200多座提灌站和李家咀大型电灌站，可提水灌溉库区范围内的高岗台地。是具有蓄、引、济、提等多功能和集灌溉、防洪、发电、养殖、旅游等为一体的水利枢纽工程。太湖港河发源荆州区西北边境，流至荆州市关沮口注入长湖，全长64.8公里，流域总面积396.66平方公里，太湖港4座水库控制流域面积189.56平方公里，占全流域面积的47.8%，流域地势为西北高东南低，其中丘陵占60%，平原占40%。坝址以上主要是山丘区，以下为平原区。太湖港河是一条雨洪河流。主汛期暴雨频繁，峰高量大，上受山洪、水土流失的威胁，下受长湖洪水顶托影响。太湖港水库枢纽工程始建于1957年。1963年，开挖连接丁家咀-金家湖-后湖-联合水库的明渠，4座独立水库联成一座整体水库。1.3 主要建筑物加固内容太湖港水库除险加固工程整个工程项目的主要建设内容包括：（1）大坝工程：丁家咀水库、金家湖水库、后湖水库、联合水库大坝防渗处理；联合水库大坝加高、迎水面护砌；后湖水库大坝加做防浪墙。（2）溢洪道工程：丁家咀水库、金家湖水库、后湖水库、联合水库正常溢洪道改扩建；封堵丁家咀水库、金家湖水库、非常溢洪道。（3）输水建筑物工程：丁家咀节制闸改扩建；丁家咀溢洪道尾水渠下涵改扩建；新建联合水库渠首进水闸；引水总干渠防渗加固。（4）配套工程：四座水库工情监测、水雨情监测、大坝监测、防洪调度系统；水保及环境；防汛公路；管理用房。根据湖北省发展计划委员会和湖北省水利厅“鄂计农经2002112号”文下达的计划和工程实际布置情况，丁家咀水库（含金家湖水库）坝身处理单位工程的主要建设项目包括：1、丁家咀水库新建副坝：副坝为均质土坝，全长280米，坝顶高程43.00米，与主坝同高。坝顶宽5.0米，上、下游边坡为1：3，并在上游进行混凝土护坡。2、丁家咀水库大坝减压排水沟及堤身处理：丁家咀大坝长1230米，最大坝高12米。锥探灌浆孔沿上游坝肩和上游坝坡布置，设灌浆孔4排，沿坝肩布置1排，上游坝坡布置3排，孔距1.5米，排距2米，梅花形布孔，造孔深度达坝基面以下1米。浆液配合比为水泥：粘土：水=1：3：15，并加灭蚁药物。减压排水沟深3米，底宽2.5米，边坡1：1，贴坡顶部高程为36.5039.00米。3、金家湖水库进水闸环氧灌浆及大坝减压排水沟：对金家湖水库进水闸采用环氧灌浆进行防渗加固处理。对金家湖水库大坝采用背水坡减压排水沟进行防渗加固：排渗沟深2.5米，底宽2.5米，边坡1：1米，贴坡顶部高程为34.0037.10米。1.4 工程所处位置的地形地貌和工程地质条件太湖港水库枢纽区内地表形态多被沟蚀割,起伏较大，海拔高程多在5080m,相对高程多为20m以上,坡面多呈凹形，上陡下缓，地势呈西北高东南低，即整体向东南倾斜的特点，属低山丘岗与弱侵蚀堆积岗波状平原的结合部。该区构造部位属新华夏系第二沉降带江汉盆地的江陵凹陷，侏罗纪末至白垩纪初的燕山运动奠定了江汉盆地凹的基本轮廓，在盆地中的物别是盆地的西北部接受了巨大的白垩纪至早第三纪的内陆湖相堆积。在早第三纪末燕山运动最后一幕，使盆地内前晚第三纪地层褶皱变形，并伴有玄武岩浆喷发，此时，江陵凹陷无统一的沉降中心，构造幅度大，断层多且落差大，结构也复杂。江陵凹陷西邻鄂西隆起带，北紧靠荆门地堑，东与潜江凹陷、丫角低凸起衔接，南受控于公安-监利断裂。江陵凹陷走向北西、北西西，呈开阔复式向斜，由关沮口一清水口向斜带、中央背斜带（复兴场、沙市、资福寺背斜）和虎渡河一资福寺向斜带（虎渡河、资福寺向斜）组成。区域内新构造运动的幅度不是很大，主要表现为以下降为主。但同时万城隆起带的影响，下降中又伴有间歇性和掀斜性等特点。该区地震烈度小于VI度。1、丁家咀大坝坝体及坝基土层，高程43.0029.00米为相对弱透水层。高程29.0023.50米为相对隔水层，高程23.5017.97米为松散孔隙承压含水层。经测试，素填土渗透系数k为0.35m/d，淤泥质粘土渗透系数k为0.0005m/d，粘土渗透系数k为0.0086m/d, 粉质粘土渗透系数k为0.0032m/d。细砂渗透系数k为3.454.56m/d,卵石层渗透系数k为19.85m/d。、金家湖大坝体及坝基土层高程41.5031.50米为相对弱透水层，高程31.5022.70米为相对隔水层，高程22.7012.95米为松散孔隙承压含水层。经测试，素填土渗透系数k为0.45m/d，淤泥质粘土渗透系数k为0.0002m/d，粘土渗透系数k为0.00866m/d；细砂渗透系数k为5.76m/d,卵石渗透系数k为17.85m/d。2 工程规划设计要点2.1 设计基本资料2.1.1水文气象太湖港水库拦截长湖水系太湖港干支流，枢纽控制面积189.56km2。流域兼有山区、丘陵、平原自然地貌，地形地势呈山地一丘陵一平原缓变的台阶分布，由西北向东南倾斜。本流域属亚热带季风气候，具有四季分明、雨热同季的特点。多年平均气温16.2，最高气温38.68，最低气温-14.9，无霜期多年平均在256天左右，多年平均降雨量1169mm最大年降雨量1408mm；多年平均日照时数18002100h，最大风速24m/s ,汛期多年最大风速为15m/s。由于在坝址处没有水文站及未收集到水库大洪水的观测资料，且水库的控制流域面积仅为189.56km2，因此，采用暴雨推求洪水的方法，根据湖北省暴雨径流查算图表，该流域属湖北省水文分区的第5水文分区，采用插值法求得不同暴雨的点面系数。太湖港水库各种频率洪峰流量见表2.1.1。表2.1.1不同频率洪峰流量汇总表频率（%）0.050.10.212510洪峰流量（m3/s）2262.22050.91906.51507.21313.21082.0859.02.1.2 工程地质经勘察