吉林省伊通满族自治县东李水库除险加固工程 初步设计报告吉林省伊通满族自治县东李水库除险加固工程初步设计报告吉林省银河水利水电新技术设计有限公司二00九年七月十日目 录1 综合说明11.1 绪言11.2 水文21.3工程地质21.4工程任务和规模51.5工程现状及存在问题51.6工程布置及建筑物81.7金属结构91.8施工组织设计101.9 环境影响评价和环境保护设计111.10 水土保持设计111.11 工程管理设计121.12设计概算122 水文162.1 流域概况162.2气象162.3径流182.4 洪水计算182.5洪水调查232.6 泥沙232.7冰情232.8坝下水位流量关系曲线233工程地质263.1 工程概述263.2 区域地质273.3 库区工程地质条件及评价273.4坝址区工程地质条件及评价283.5天然建筑材料333.6结论及建议344 工程任务和规模354.1工程概况354.2工程建设的必要性354.3项目建设的任务364.4洪水调节365.工程现状及存在问题425.1土坝工程425.2泄洪洞工程465.3安全鉴定结论476工程布置及建筑物设计486.1 设计依据486.2工程总体布置及方案的确定496.3 土坝设计506.4 泄洪洞设计597机电与金属结构717.1 电气717.2 金属结构718 施工组织设计728.1 施工条件728.2施工洪水与施工导流738.3主体工程施工748.4 土石方平衡及弃渣场规划758.5 施工交通运输768.6 施工企业768.7 施工总体布置778.8 施工总进度788.9 主要施工设备818.10 施工管理829 环境影响评价和环境保护设计829.1 评价依据829.2 设计依据829.3 环境影响评价结论839.4 环境保护设计849.5 环境保护管理859.6 环境保护投资概算8510 水土流失方案设计8610.1方案编制依据8610.2水土流失防治责任范围8610.3水土流失防治目标与方案8710.4水土保持监测与管理8910.5水土保持投资概算8910.6结论与建议9011工程管理设计9011.1 管理系统概况9011.2 管理机构和人员编制9111.3 工程管理范围与保护范围9111.4 工程运行管理9212 工程概算9212.1 投资主要指标9212.2 编制依据9212.3 设计概算编制说明93附件：1吉林省水利厅吉水农局函2009吉林省水利厅关于伊通县中央补助病险水库三类坝安全鉴定成果的核查意见。2 伊通满族自治县东李水库除险加固工程初步设计图纸汇编3伊通县东李水库除险加固工程地质勘察报告121 综合说明1.1 绪言东李水库位于伊通满族自治县三道乡东李村，建在东李河上游，地处丘陵区。坝址以上流域面积9.8km2。是一座以防洪为主，结合灌溉、养鱼等综合利用的小（1）型水库。东李水库始建于1970年，原设计防洪标准为20年设计、50年校核，总库容126万m3。其中死库容15万m3，兴利库容62万m3，防洪库容50万m3。原设计泄洪洞位于大坝桩号0+132m处，为双孔1.0m1.2m钢筋混凝土方洞。土坝坝型为粉质壤土均质坝，坝顶长度440 m。设计坝顶高程268.50m，实测坝顶高程为268.43269.143m，坝顶宽度4.55.5m，最大坝高7.43 m。坝顶路面为粉质壤土。上游坝坡1:3，为干砌石护坡，下游坝坡1:2.5，为草皮护坡。坝体排水为干砌石棱体排水，现已破坏。本次设计防洪标准为20年设计，100年校核，总库容117.32104m3，死库容0.5104m3，兴利库容46104m3，防洪库容41.02104m3。水库担负三道乡及下游5个村7个屯的防洪任务，保护人口1.8万人,房屋48万m2，学校6所，耕地2.3万亩,乡村公路4km，供电线路5km。防洪保护效益达2.6亿元。 水库建成运行至今，存在问题较多，是一座病险水库。2007年4月在大坝安全鉴定中被列为三类坝。东李水库除险加固工程初步设计的任务是复核水库防洪标准，对现有建筑物进行除险加固处理。按现行规范要求设计洪水标准为20年设计、100年校核。20年一遇设计洪峰流量为36.1m3/s，100年一遇校核洪峰流量为73.4m3/s。本次除险加固初步设计是受伊通满族自治县水利局的委托，在我公司2007年4月完成的伊通满族自治县东李水库大坝安全鉴定报告的基础上进行。1.2 水文东李水库位于东辽河流域孤山河支流东李河上，水库集雨面积9.8Km2。属丘陵区水库，流域属于温带大陆性气候，四季分明，春季干燥风大，夏季炎热多雨，秋季温和，冬季寒冷。洪水成因主要是暴雨所致，大暴雨出现在78月份，以吉林省暴雨资料为统计参数，径流计算采用多年平均径流深等值线图，查径流深为125mm，则多年平均径流总量为122.5104 m3，P=20%的径流总量为42.0104 m3，设计洪水按无资料情况，采用由暴雨资料推求设计洪水的方法，采用原设计、水科所法和罗氏法分别计算洪峰流量，经与原设计和本次设计分析比较，采用罗氏法。设计洪峰流量成果见表1-1。表1-1 东李水库设计洪水成果表（罗氏法）阶段方法参数P（%）1251020罗氏法Q（m3/s）73.455.736.124.114.7W24(104m3)179.0148.0107.075.042.0设计洪水过程线采用阿列克谢也夫概化过程线作为设计洪水过程线。泥沙采用吉林省地表水资源查算多年平均悬移质输沙模数分区图，年输沙总量为500t。冰清根据水库运行统计，封冻天数为141天左右，平均冰厚为0.8m。 1.3工程地质1.3.1区域地质概况场地为东李河冲洪积“U”型河谷地貌，两侧为低山，宏观地貌单元为丘陵地貌。库区在山前和河道广泛发育第四系冲洪积层，下覆基岩为花岗岩。地表水主要来源于本库区上游汇水面积内大气降水形成的地表径流。地下水主要靠大气降水补给、河流渗透补给、侧向径流补给；以侧向径流排泄、蒸发排泄为主。地震抗震设防基本烈度为度。属相对稳定地区。1.3.2库区工程地质库区渗漏：库区两岸为低山，岩性为弱透水性（k10-4cm/s）的粉质壤土及残积土，无低垭口和低邻谷，不存在渗漏问题。坍岸：库区两岸无陡峭坡体，因此不存在塌岸问题。淤积：库区范围内植被少，有明显水土流失现象，因此坝前淤积明显。浸没：库区两岸为低山，经现场调查，水库运行以来未出现浸没问题。1.3.3坝区工程地质1、坝体坝体填筑土的压实度=0.890，小于碾压土石坝设计规范（GSL274-2001）所规定的0.96的要求；实测干密度离散性较大，土坝碾压质量基本满足要求。填筑土的实测渗透系数k=1.62010-71.60010-6cm/s, 平均值为7.96010-7cm/s，可见其为极微透水层，是良好的隔水体，满足碾压土石坝设计规范（GSL274-2001）均质坝不大于1.010-4cm/s的要求。2、坝基坝基土地层岩性由粉质壤土、粉质壤土、残积土、花岗岩组成。渗稳：现有坝基不存在渗漏、渗稳问题，由于坝体土与第、层粉质壤土是良好的隔水层，坝前蓄水后，不影响坝前正常蓄水。建议设计部门按照新的防洪标准对相关坝段进行渗稳复核计算，防止发生渗流破坏。滑稳：原设计护坡块石没有护至坝顶，已风化、变形，且多处出现滑坡。大坝护坡已失去防护功能，对大坝安全不利。坝基土地层分布较均匀，建议设计部门根据现有地质条件，按照新的防洪标准，选择不利断面及可能的浸润线进行抗滑验算，确保大坝不产生深、浅滑移。沉稳：经过38年运行，坝基土的压缩固结基本结束，如果大坝不加高，可不考虑沉降稳定；如坝体加高，应根据土压力与土体的压缩模量进行沉降验算，并应控制沉降量计算值小于允许值。震稳：根据“吉林省地震动参数区划工作图”，场地地震设防烈度为度，场地无液化问题，也无软土存在，可不必考虑震陷稳定。1.3.4建筑物工程地质评价泄洪洞位于土坝桩号0+132m处，与大坝正交，洞身为2.0m2.0m钢筋混凝土方洞。进口底板高程263.00m，输水洞基础均座落在第层粉质壤土上。承载力可满足建筑物荷载要求。不存在工程地质问题。1.3.5天然建筑材料1、块石料场据调查，伊通满族自治县伊丹碾子山采石场的石料，可做为坝坡护坡用块石料。该料场的石料均为花岗岩类，其抗压强度大于104.8MPa，完全满足设计要求，且其储量丰富，运距60km,有公路与水库相连，可做为本次除险加固的块石料场。2、砼用碎石料场 砼用碎石料可用黄岭子石场的碎石料，该料场储量丰富，满足设计所需，运距55km，有公路相通，可做为本次除险加固的砼用碎石料场。3、砂料场河砂可采用孤山河大孤山砂场的砂料，该料场的砂料储量远大于设计所需，砂料的矿物成份以长石、石英为主，运距20km。山砂采用库区西南丘陵区的山砂，运距为15km。有公路与水库相通，可做为本次除险加固的砂料场。4、土料场土料可采用东李水库西南丘陵区的土料，该料场的土料储量远大于设计所需，土料为粉质壤土，运距2km,有公路与水库相通，可做为本次除险加固的土料场。1.4工程任务和规模1.4.1工程任务本次除险加固工程任务：（1）依据现行规范确定的洪水标准，复核坝顶高程，对大坝进行结构稳定复核，渗流稳定复核。（2）将现有泄洪洞和灌溉支洞均拆除原位新建。（3）更新闸门和启闭机。（4）上游大坝块石护坡拆除后重新砌护。（5） 下游坡设计采用天然草皮护坡，增设压重、贴坡排水，透水盖重。1.4.2洪水调节采用半图解法进行调洪计算。调洪成果见表1-2。表1-2 洪水调节成果表频率水位H（m）库容V（104 m3）泄量Q（m3/s）P=5%266.6355.4715.1P=1%267.91117.3218.61.5工程现状及存在问题1.5.1土坝工程1、土坝现状东李水库土坝为壤土均质坝，现有坝长440m，最大坝高7.43m，现有坝顶宽4.5m5.5m，坝顶高程为268.43m268.143m。上游坡比为1:3.0，下游坡比1:2.5。上游坡采用块石护坡，下游草皮护坡。 2、存在的主要问题：（1）防洪能力：经调洪演算，100年一遇洪水标准确定坝顶高程为268.63m，现有坝顶高程为268.43m269.143m，最低点低于坝顶高程0.2m。故现坝顶填筑高程不够，不满足防洪标准，无法抵御100年一遇洪水。（2）坝体：坝体为粉质壤土均质土坝，主要由低液限粘土组成。碾压质量较差，填筑土的实测渗透系数k=1.62010-71.60010-6cm/s, 平均值为7.960