水庫除險(xiǎn)加固工程安全度汛方案.doc

建設(shè)單位樣板水庫除險(xiǎn)加固工程安全度汛方案編制單位：吉林省水庫管理局編制日期：二九年四8目 錄一、編制目的1二、水庫工程概況1三、汛期調(diào)度運(yùn)用計(jì)劃3四、除險(xiǎn)加固工程項(xiàng)目法人機(jī)構(gòu)的建立及批準(zhǔn)文件4五、除險(xiǎn)加固工程建設(shè)主要內(nèi)容及工期51.工程建設(shè)主要內(nèi)容52工程總工期5六、施工期水文計(jì)算分析7七、主體工程施工度汛措施14八施工導(dǎo)流16水庫除險(xiǎn)加固工程安全度汛方案一、編制目的水庫除險(xiǎn)加固工程經(jīng)水利部松遼委、吉林省發(fā)改委批復(fù)立項(xiàng)建設(shè)（吉發(fā)改審批字2008803號(hào)），擬定工期2009年4月至2010年12月，涉及大壩加固、第一溢洪道、第二溢洪道加固處理和施工導(dǎo)流，為保質(zhì)保量如期完成工程建設(shè)任務(wù)，針對(duì)建設(shè)期間水庫度汛問題，特編制水庫除險(xiǎn)加固工程安全度汛方案，以下簡(jiǎn)稱度汛方案。二、水庫工程概況水庫位于吉林省長(zhǎng)春市南郊，距長(zhǎng)春市區(qū)16km的上。是一座以供給長(zhǎng)春市工業(yè)和生活用水為主，同時(shí)結(jié)合下游防洪、防澇和養(yǎng)魚等綜合利用的大型水庫。設(shè)計(jì)城市日供水量24.3104m3。樞紐工程于1958年7月20日動(dòng)工至1962年11月竣工。1965年11月至1967年6月為增強(qiáng)水庫調(diào)洪能力，將溢洪道由原自由式溢流堰改建為三孔泄洪閘。1976年6月至11月間為確保三日降水400mm不潰壩，在原溢洪道西側(cè)開挖出寬50m的臨時(shí)溢洪道作為度汛保壩措施。1983年3月以防御可能最大洪水為標(biāo)準(zhǔn)的保壩工程全面開工，工程于1987年全部竣工。1998年興利增容工程建設(shè)；1999年9月除險(xiǎn)加固遺留問題處理工程開工，于2001年9月完工。水庫防洪標(biāo)準(zhǔn)為100年一遇洪水設(shè)計(jì)，可能最大洪水校核。設(shè)計(jì)洪峰流量為1880m3/s，七日洪水總量2.90108m3，相應(yīng)庫水位220.48m，庫容4.05108m3。復(fù)核洪峰流量為6850m3/s，七日洪水總量7.8108m3，相應(yīng)庫水位222.64m，庫容5.92108m3。庫區(qū)最大淹沒面積為97.5km2。正常高水位219.63m，相應(yīng)庫容為3.43108m3。死水位210.80m，相應(yīng)庫容0.15108m3。水庫樞紐工程主要包括土壩、溢洪道及輸水洞。工程等別為等，主要建筑物為2級(jí)。大壩：亞粘土均質(zhì)土壩，全長(zhǎng)2680m，壩頂寬8m，壩頂高程223.95m，最大壩高18.15m，防浪墻高1.2m，于高程218m處設(shè)2m寬?cǎi)R道一條。溢洪道：位于大壩西側(cè)。第一溢洪道，進(jìn)口閘室設(shè)有三孔弧形鋼閘門（寬10m，高5.8m），最大渲泄能力為1100m3/s。第二溢洪道，進(jìn)口閘室設(shè)有三孔弧型鋼閘門（寬12m，高9m），最大渲泄能力為1940m3/s。輸水洞：位于大壩西端，為雙孔1.11.4m鋼筋混凝土壓力涵洞，由壩底通過,最大泄量為29.8 m3/s，輸水洞洞長(zhǎng)約為175m。水庫流域多年平均降水量為601mm。六至九月為汛期，7月下旬至8月中旬為主汛期，汛期平均降水量為451mm，占全年降水量的75%。主汛期平均降水量為147mm，占汛期降水總量的32.6。多年平均徑流量為2.34108m3，徑流系數(shù)0.2。三、汛期調(diào)度運(yùn)用計(jì)劃水庫防洪調(diào)度按省防汛抗旱指揮部批準(zhǔn)的控制運(yùn)用計(jì)劃執(zhí)行，具體調(diào)度方案為：設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)：防御可能最大洪水，調(diào)洪最高水位222.64m，相應(yīng)庫容5.92108m3，最大出庫流量3040m3/s。防洪限制水位：按分期控制即汛前期為219.32m，相應(yīng)庫容3.22108m3；主汛期為218.83m，相應(yīng)庫容2.90108m3；汛后期為219.63m，相應(yīng)庫容3.43108m3。泄流方式：庫水位在汛限水位以下，確保長(zhǎng)春市供水。庫水位在汛限水位以上，發(fā)生20年一遇洪水與50年一遇洪水控泄。實(shí)際運(yùn)行方式為：水庫遭遇20年一遇洪水控泄250m3/s；50年一遇洪水控泄350m3/s；發(fā)生100年一遇洪水時(shí)，控制泄流400m3/s；遭遇300年一遇洪水，考慮到長(zhǎng)春城區(qū)段堤防安全，控制泄流460m3/s；發(fā)生300年至1000年一遇洪水，第一溢洪道泄量不超過630m3/s；發(fā)生1000年以上洪水時(shí)，盡水庫最大能力泄洪，以確保大壩安全。水庫分期設(shè)計(jì)洪水調(diào)洪成果表如表1。水庫分期設(shè)計(jì)洪水調(diào)洪成果表表1單位：水位m，庫容104m3，流量m3/sP（）PMP0.010.10.33125時(shí)間防洪限制水位219.32(6月1日6月30日)最高庫水位222.48220.42219.91219.69219.53219.41219.33相應(yīng)庫容57624399973624734696335963278532251最大泄流量2966460350350250250250防洪限制水位218.83(7月1日8月31日)最高庫水位222.64221.46221.06220.88220.36220.03219.60相應(yīng)庫容59170484324503843636396263712834137最大泄流量304025302180460400350250防洪限制水位219.63(9月1日9月30日)最高庫水位222.30221.00220.91220.62220.28219.95219.82相應(yīng)庫容55916445494382241532389443653035606最大泄流量288121372115460400350250四、除險(xiǎn)加固工程項(xiàng)目法人機(jī)構(gòu)的建立及批準(zhǔn)文件2009年2月10日，我局按照省水利廳關(guān)于病險(xiǎn)水庫除險(xiǎn)加固工程建設(shè)管理的實(shí)施意見精神組建了項(xiàng)目法人，法人機(jī)構(gòu)名稱吉林省水庫除險(xiǎn)加固工程建設(shè)管理處。2009年2月17日，吉林省水利廳以吉水建管200975號(hào)文批復(fù)同意組建吉林省水庫除險(xiǎn)加固工程建設(shè)管理處，為水庫除險(xiǎn)加固工程項(xiàng)目法人，下設(shè)建設(shè)管理部和計(jì)劃財(cái)務(wù)部；為吉林省水庫除險(xiǎn)加固工程建設(shè)管理處處長(zhǎng)，為水庫除險(xiǎn)加固工程項(xiàng)目法定代表人，為水庫除險(xiǎn)加固工程項(xiàng)目技術(shù)負(fù)責(zé)人。施工期間的防汛工作由吉林省水庫管理局負(fù)責(zé)，施工單位服從其指揮。五、除險(xiǎn)加固工程建設(shè)主要內(nèi)容及工期1.工程建設(shè)主要內(nèi)容本次除險(xiǎn)加固主要內(nèi)容有改造大壩上游護(hù)坡，補(bǔ)足大壩下游護(hù)坡碎石；對(duì)防浪墻進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)處理，壩頂下游側(cè)增設(shè)欄桿；壩基防滲處理措施；對(duì)輸水洞取水塔及洞身采取補(bǔ)強(qiáng)處理措施，對(duì)尾水渠進(jìn)行護(hù)砌；第一、第二溢洪道維修改造，尾水渠加固；修建防汛道路；并在原壩頂層面上增補(bǔ)瀝青混凝土層面；對(duì)第一、第二溢洪道、輸水洞出口、輸水洞取水塔事故閘門、工作閘門、檢修閘門、啟閉機(jī)、電動(dòng)葫蘆進(jìn)行更換或大修。水庫設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)由100年一遇提高為500年一遇，校核洪水標(biāo)準(zhǔn)仍為可能最大洪水。工程總投資9552.88萬元。2工程總工期根據(jù)設(shè)計(jì)工程量以及施工總進(jìn)度計(jì)劃，安排施工總工期為2年，即2009年4月至2010年10月，具體見表2及施工計(jì)劃?rùn)M道圖。施工工期安排計(jì)劃表表2 序號(hào)項(xiàng)目名稱施工期一壩基防滲處理2009.42009.71土壩防滲處理2009.42009.7二土壩工程2009.42010.101壩頂部分2009.72010.102下游坡裂縫處理2009.42009.83輸水洞和溢洪道轉(zhuǎn)彎處理2010.82010.104下游護(hù)坡工程2009.82010.105上游護(hù)坡工程2010.42010.10三溢洪道及輸水洞工程（含金結(jié)安裝）2009.42010.101第一溢洪道工程2009.42009.122第二溢洪道工程2010.42010.103尾水渠匯合口至段2010.42010.104輸水洞工程2009.52010.10四安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)2009.82010.101大壩安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)2009.82010.10五防汛自動(dòng)測(cè)報(bào)及調(diào)度系統(tǒng)2009.82010.101防汛自動(dòng)測(cè)報(bào)及調(diào)度系統(tǒng)2009.82010.10六附屬工程2010.42010.101交通工程2010.82010.102房屋建筑工程2010.42010.103水土保持工程2010.42010.104機(jī)電設(shè)備及安裝2010.42010.10控制性工期：土壩防滲處理（完工日期2009年7月）、壩前坡處理（完工日期2010年11月）、第一溢洪道加固（完工日期2009年12月）、輸水洞加固（完工日期2010年10月）。六、施工期水文計(jì)算分析在保證工期的前提下，土壩前坡護(hù)砌在主汛前完成汛限水位以下工程，溢洪道的施工避開主汛期，保證水庫安全度汛。土壩上游坡面處理最低高程為215.00m，以下為拆除的砌石等拋投護(hù)腳。水庫蓄水215.00m以上主要影響第一和第二兩個(gè)溢洪道處理工程、第一溢洪道堰前閘墩、底板、邊墻以及檢修門槽等部位需要進(jìn)行鑿除補(bǔ)強(qiáng)等處理，溢洪道與輸水洞之間的轉(zhuǎn)彎處理工程。壩前坡計(jì)劃于2010年4月開工建設(shè)，從2009年汛后開始結(jié)合供水降低庫水位，至2010年4月初將庫水位降至215.00m，滿足供水外的多余水量將棄掉。計(jì)劃控泄流量不超過30m/s，確保不影響下游河道及城市安全。因此需要對(duì)壩前坡工程建設(shè)涉及的水位控制方案進(jìn)行了相關(guān)的水文計(jì)算，具體如下：1采用的相關(guān)資料。采用水庫1960-2006年的蒸發(fā)、城市供水及入庫資料。2對(duì)2010年4月1日水位控制在215.00m時(shí)2009年汛后水位控制的推算。推算的資料時(shí)限為2009年10月2010年4月，其中蒸發(fā)采用歷年各月平均值，入庫資料分3種情況考慮：（1）歷年相應(yīng)各月平均值；（2）實(shí)測(cè)資料范圍內(nèi)相應(yīng)連續(xù)6個(gè)月的最大入庫；（3）實(shí)測(cè)資料范圍內(nèi)相應(yīng)連續(xù)6個(gè)月的最小入庫；城市供水按每月700104m3考慮。計(jì)算成果詳見水庫水文計(jì)算表3表8，同時(shí)成果表中附上歷年4月1日水位在215.00m左右水庫實(shí)際運(yùn)行情況表可供參考。為使2010年4月1日水位降到215.00m，正常情況下建議2009年10月1日水位不高于216.50m，12月1日水位控制在215.80215.60m之間。如果汛末蓄水較多，可選擇控泄，按照控泄流量不超過30m3/s，控泄時(shí)間為2009年10月和11月，通過調(diào)節(jié)2010年4月1日水庫水位可降到215.00m。3對(duì)施工計(jì)劃中2010年5月30日和7月1日的水位進(jìn)行了推算。蒸發(fā)及城市供水仍采用上述資料。入庫資料分3種情況考慮：（1）歷年相應(yīng)各月入庫的平均值；（2）歷年相應(yīng)各月連續(xù)入庫的最大值；（3）歷年相應(yīng)各月入庫的最大值；依據(jù)上述資料，以4月1日水位215.00m起進(jìn)行推算，5月30日、7月1日相應(yīng)水位均不超過217.00m、218.83m，施工可據(jù)此安排分段施工。詳見表9表11。 水 庫 水 文 計(jì) 算 成 果 表七、主體工程施工度汛措施工程建設(shè)工期安排保證水庫安全度汛，溢洪道啟閉機(jī)閘門施工安排在主汛期以外時(shí)間，不影響已批復(fù)的汛期調(diào)度運(yùn)用計(jì)劃的執(zhí)行。（1）壩基防滲處理工程：壩基防滲處理工程2009年4月開工，至2009年7月完工。由于在壩頂沿壩軸線鉆孔，因此與壩頂工程交叉，防滲完成后開始土壩加固施工和大壩安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)。在壩頂沿壩軸線鉆孔，間距1.5m，高壓擺噴灌漿，不影響安全度汛。（2）土壩加固工程：主要將壩前坡原有砌石護(hù)坡和預(yù)制混凝土塊護(hù)坡拆除至215.00m高程后，將坡面整平后進(jìn)行重新護(hù)砌。并將拆除料拋到215.00m高程以下鎮(zhèn)腳，部分運(yùn)至溢洪道尾水渠用于護(hù)坡。新護(hù)坡采用混凝土板護(hù)坡，混凝土板厚0.25m，板下0.15m碎石墊層。壩后碎石護(hù)坡加固是在原護(hù)坡上加厚0.15m碎石，不影響安全度汛。壩前坡采用分段施工，共分5段，每段長(zhǎng)度約500m。根據(jù)計(jì)劃在規(guī)定時(shí)限內(nèi)完成壩前坡護(hù)砌工作量，并留有余地。在2010年5月20日前護(hù)砌至217.00m，在7月1日主汛期到來前護(hù)砌至218.83m（汛限水位），10月中旬完成全部壩前坡施工任務(wù)。2010年4月1日至5月20日完成215.00217.00m段面積3637。每段擬投入60人，每天完成100，45天內(nèi)完成（考慮天氣等影響因素計(jì)劃工期50天）；2010年5月20日至6月30日完成217.00218.83m段面積3332。擬投入60人，每天完成100，35天內(nèi)完成（考慮天氣等影響因素計(jì)劃工期40天）； 2010年7月1日至9月30日完成218.83222.00m段面積5770，擬投入50人，每天完成80，75天完成（考慮天氣等影響因素計(jì)劃工期92天）；2010年10月1日至10月30日完成防浪墻貼面混凝土工程。護(hù)坡采取隨拆除隨護(hù)砌，保證不被風(fēng)浪沖毀。如突遇暴雨導(dǎo)致庫水位暴漲，拆除后無法及時(shí)澆筑混凝土，立即采取拋石和沙袋鎮(zhèn)壓，在施工現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備10000條編織袋及砂石土料備用。（3)溢洪道加固工程：水庫溢洪設(shè)施加固主要有第一溢洪道閘室段、陡坡段、消力池段、擴(kuò)散段加固和第二溢洪道閘室段加固，兩溢洪道尾水渠護(hù)砌，閘門金屬結(jié)構(gòu)更新等。第一溢洪道工程在2009年4月開始施工，當(dāng)年完工。在主汛期保證閘門及啟閉機(jī)可正常運(yùn)行，遇超過300年一遇以上洪水時(shí)，可正常泄洪。在主汛前完成消力池以上溢洪道邊坡及底板施工，主汛期及汛后進(jìn)行消力池以下擴(kuò)散段施工，并做到小范圍拆除，及時(shí)修復(fù)。汛期通過第二溢洪道保證泄洪，第二溢洪道最大泄流能力1940m3/s。第二溢洪道工程閘門及啟閉機(jī)大修，閘室改建，在2010年汛前開始施工，主汛期保證閘門及啟閉機(jī)正常運(yùn)行。300年一遇以下洪水通過第一溢洪道保證泄洪，第一溢洪道泄流能力1100m3/s。兩座溢洪道下游尾水渠道工程安排在2010年4月至6月施工，工程量不大，主汛前完工，不影響水庫泄洪。金屬結(jié)構(gòu)更新采用檢修門擋水，隨溢洪道工程安排，在非汛期施工，不影響泄洪。兩個(gè)溢洪道堰前閘墩、底板、邊墻以及檢修門槽等部位需要進(jìn)行鑿除補(bǔ)強(qiáng)等處理，需要在水位控制215.00m時(shí)，在溢洪道引渠底板上修建擋水圍堰，詳見施工導(dǎo)流。（4）輸水洞加固工程：輸水洞加固采取內(nèi)襯10mm厚鋼板，鋼板后灌注砂漿。輸水洞工程考慮不間斷供水的情況，單洞處理施工，處理完畢一個(gè)后再處理另一個(gè)。安排在2009年的4月至10月間施工。輸水洞尾渠施工安排在2010年8月至10月間施工。（5）防汛路工程：重新鋪設(shè)路面，面層采用50mm瀝青混凝土和70mm黑色碎石層，下鋪10mm厚碎石找平層。2010年秋季主體施工收尾時(shí)施工盤山路段和左岸路段。2009年4月1日水庫水位218.80m，相應(yīng)庫容2.89108m3，蓄水較多。水庫壩前坡護(hù)坡起始高程為215.00m，高水位主要影響壩前護(hù)坡、輸水洞與溢洪道轉(zhuǎn)彎處理、取水塔塔身處理、溢洪道閘墩補(bǔ)強(qiáng)處理等工程施工?？紤]將受影響工程排在2010年汛前開工建設(shè)，可在2009年協(xié)調(diào)用水單位加大城市供水，以消落庫水位，這樣可將寶貴的水資源得以有效利用，減少棄水。如果今年水庫汛期來水較多，利用第二溢洪道棄水控制水位，滿足施工需要。具體泄流量將根據(jù)情況請(qǐng)示省防汛辦批準(zhǔn)后執(zhí)行。八施工導(dǎo)流本工程涉及導(dǎo)流的建筑物為第一和第二兩個(gè)溢洪道處理工程、第一溢洪道與輸水洞之間的轉(zhuǎn)彎處理工程。由于水庫目前為蓄水狀態(tài)，兩個(gè)溢洪道堰前閘墩、底板、邊墻以及檢修門槽等部位需要進(jìn)行鑿除補(bǔ)強(qiáng)等處理，處理部位位于正常蓄水位以下，且水庫放空條件有限，因此需要在溢洪道引渠底板上修建擋水圍堰，保持基坑內(nèi)干地施工條件。土壩上游坡面處理最低高程為215.00m，以下為拆除的砌石等拋投護(hù)腳，水庫可通過溢洪道控泄最低放空至215.00m高程。輸水洞工程主要是對(duì)洞內(nèi)進(jìn)行鋼板襯砌以及進(jìn)水塔水位以上部位的鑿毛補(bǔ)強(qiáng)處理，該輸水洞為兩孔，擔(dān)負(fù)著向長(zhǎng)春市供水的重要任務(wù)，根據(jù)綜合技術(shù)分析，考慮兩孔輸水洞不同時(shí)施工，在施工一條洞身時(shí)，進(jìn)水塔單孔下閘擋水，施工作業(yè)由壩后出口進(jìn)入，另外一條洞保持供水狀態(tài)，供水任務(wù)基本不受太大影響。（1）導(dǎo)流標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)水利水電工程施工組織設(shè)計(jì)規(guī)范（SL3032004）的有關(guān)規(guī)定，圍堰結(jié)構(gòu)選定為土石圍堰，對(duì)溢洪道處理工程來說，僅是加固補(bǔ)強(qiáng)處理，上游水位始終保持在215.00m以下，相對(duì)溢洪道來說即使圍堰失事，也不會(huì)對(duì)溢洪道主體以及大壩構(gòu)成安全威脅，綜合考慮確定導(dǎo)流建筑物級(jí)別為級(jí)，導(dǎo)流建筑物洪水標(biāo)準(zhǔn)定為5年洪水重現(xiàn)期。春汛期施工導(dǎo)流設(shè)計(jì)流量為22.5m3/s，大汛期施工導(dǎo)流設(shè)計(jì)流量為396m3/s，秋汛期施工導(dǎo)流設(shè)計(jì)流量為33.8m3/s。（2）導(dǎo)流方式水庫為已建成水庫，對(duì)溢洪道的施工處理也安排在非主汛期進(jìn)行，兩個(gè)溢洪道不同時(shí)施工，第一溢洪道與轉(zhuǎn)彎段間的處理同時(shí)施工，并使用同一個(gè)導(dǎo)流圍堰。在施工第一溢洪道和轉(zhuǎn)彎段時(shí)，利用第二溢洪道控制上游水位在215.00m以下，同樣施工第二溢洪道時(shí)，利用處理完畢的第一溢洪道控泄保持上游水位。兩個(gè)溢洪道互為導(dǎo)流，即可控制上游水位來滿足大壩上游坡面施工，也能保證汛期行洪。（3）導(dǎo)流方案 第一溢洪道堰頂高程為214.38m，第二溢洪道堰頂高程為212.00m。施工第一溢洪道期間，由于利用第二溢洪道控泄保持上游庫水位為215.00m，因此第一溢洪道前圍堰設(shè)計(jì)擋水位為215.20m，圍堰綜合超高取1.0m，圍堰長(zhǎng)45m。圍堰結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如下： 圍堰堰頂寬2.0m，堰頂高程216.20m，圍堰最大高度3.38m。迎水坡坡比1：2，背水坡坡比1：1.5。圍堰為均質(zhì)結(jié)構(gòu)，圍堰堰體材料同樣來自土料場(chǎng)的開挖料。第一溢洪道加固完畢后，修建第二溢洪道前圍堰。第二溢洪道前圍堰設(shè)計(jì)同樣擋水位為215.20m，圍堰綜合超高取1.0m。圍堰長(zhǎng)約40m，圍堰進(jìn)占道路由溢洪道左側(cè)壩坡通過至岸上防汛路。圍堰結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如下：圍堰堰頂寬2.0m，堰頂高程216.20m，圍堰最大高度3.38m。迎水坡坡比1：2，背水坡坡比1：1.5。圍堰為均質(zhì)結(jié)構(gòu)，圍堰堰體材料同樣來自取土料場(chǎng)開挖料。圍堰工程量如下：圍堰土方填筑1395m3，圍堰拆除1395m3。圍堰施工方法：填筑采用1m3挖掘機(jī)挖裝開挖料，8t自卸自卸汽車運(yùn)輸；圍堰拆除采用1m3挖掘機(jī)挖裝，10t自卸自卸汽車運(yùn)輸棄料。在兩個(gè)溢洪道下游也要分別修建擋水圍堰以免下游回水倒灌。圍堰均高為1.0m，圍堰頂寬2.0m，與岸上現(xiàn)有道路連接，圍堰工程量如下：圍堰土方填筑413m3，圍堰拆除413m3。施工期間加強(qiáng)監(jiān)測(cè)檢查，當(dāng)發(fā)生險(xiǎn)情時(shí)，進(jìn)行初步分析，并由水庫和施工單位及時(shí)組織力量，采取應(yīng)急的措施，并及時(shí)上報(bào)；同時(shí)由上級(jí)水利專家詳細(xì)分析并確定處置方案；審批調(diào)度權(quán)限為省防汛抗旱指揮部，執(zhí)行部門為水庫管理局。本度汛方案經(jīng)省防汛辦批復(fù)后執(zhí)行。超標(biāo)準(zhǔn)洪水及非施工影響出現(xiàn)的險(xiǎn)情，執(zhí)行省防汛辦批復(fù)吉林省水庫防洪搶險(xiǎn)應(yīng)急預(yù)案。二九年四月二十日14