水库规划报告

水库规划报告

1 概况

拟建的XX水库位于XX西麓，XX县南部XX河一级支流水洛河流域上游发源地XX。坝址位置在山河乡境内，距县城20公里。坝址以上流域面积40.2 km2，属XX土石山区，植被主要为天然次生林，森林覆盖度高，水源涵养能力强。流域多年平均降雨量640mm。多年平均径流量1050 万m3，水库处于XX边缘，洪水径流650万m3，常流水径流400万m3。年引水量为550万m3。

XX水库是XX县计划实施的XX调水项目的前期工程，通过XX 调水工程可把水洛河流域的富裕水资源引到城乡生活饮水和灌溉用水紧缺的渝河流域，为工程沿线的15处人饮工程和三里店灌区补充水源550万m3。

2水文

2.1气象要素

XX水库区以上区域为XX阴湿地区，多年平均气温为5.1℃,月最高气温为16.8℃，最低气温为-8.3℃，年最高气温为31.4℃，最低气温为-25.7℃。该区以东南风为主，多年平均风速为15.9m/s，多年最大风速为2.7m/s。年最冻土深度为113m。

2.2水文要素分析计算

根据全区各站点1956～2000年45年资料计算各监测站的降水、蒸发、径流及泥沙的多年均值，点绘多年平均降水、蒸发、径流等值线图和输沙模数分区图。根据这些图，查得该水库流域重心的多年平均降水、蒸发、径流以及输沙模值。并根据单站历年资料（插补延长为同步

资料），计算统计参数，点绘频率曲线，编制图集以供查用。所计算得

的设计值与临近有实测资料的降雨、径流、泥沙资料进行对照校核后确

定报告中的数值。

2.2.1降水

XX水库以上流域年降水比较丰沛，多年平均降水量640.0mm，

降水年内分配不均，主要集中在5～9月，占全年总降水量的82.7%，

其保证率75%、95% 的设计降水量分别为507.0mm、400mm，月

分配见表2－1。

2.2.2蒸发

该流域多年平均水面蒸发量(E601型)810mm，干旱指数为1.35。

水面蒸发逐月分配见表2—2。

XX水库逐月降水量分配表

表2—1 单位：mm

XX水库逐月水面蒸发量分配表

表2—2 单位：mm

2.2.3径流量

水库以上集水面积为40.2km2。库区多年平均年径流深200mm，

多年平均年径流量为1050万m3。该水库枯水年（P=75%）的设计径

流量分别为550万m3。其逐月分配见表2—3。

XX水库径流量逐月分配表

表2—3 单位：万m3

2.3.4泥沙

XX水库处于XX边缘，输沙模数为1140t/km2则多年平均悬移

质输沙模数为4.6万t。多年平均输水量月分配见表2—4。

XX水库输沙量逐月分配表

表2—4 万t

2.2.5设计暴雨

本区1、6h 点雨量均值分别为23.5mm、41.0mm。1h Cv＝

0.58，Cs＝3.5Cv，6h Cv＝0.56，Cs＝3.5 Cv，计算得各频率设计

点雨量见表2—5，设计面雨量见表2—6。

3工程地质

3.1区域地质概况

3.1.1地形地貌

工作区位于XX主峰西麓，XX主峰海拔高程2942m，一般海拔高程在1500—2500之间，属中低山地貌区。总体地形为东高西低，南高北低。由于流水的切割侵蚀作用,在XX西麓形成了多条走向近东西的水系，使之形成了目前的剥蚀丘陵地貌，使得该地区大面积基岩裸露。由于强烈风化崩塌，坡积物广泛分布在陡崖之下的缓坡上，河谷大体呈“U”型。

3.1.2地层岩性

工程区主要出露的地层有第四系全新统冲洪积（Q41aL）碎石，含砾壤土，第三系渐新统清水营组（E3g）砂质泥岩；白垩系下统乃家河

组（K1n）泥灰岩夹泥岩等地层，现由老至新分述如下：

（1）白垩系下统乃家河组（K1n）

岩性为浅灰色厚层状泥灰岩夹薄层暗紫色泥岩。表部强风化破碎。

（2）第三系渐新统清水营组（E3g）

岩性为砖红色厚层状砂质泥岩。表部强风化破碎。

（3）第四系全新统冲积层(Q41aL)

碎石：浅灰色间土红色，中密状态，分布于河床及阶地上。

壤土：土红色间褐黑色，硬塑。含有砾石及碎石。分布于阶地上。

3.1.3区域地质构造及地震

工作区位于祁、吕、贺山字型构造体系的脊柱—贺兰褶带的南段，陇西系旋卷构造XX旋回褶带的中部及伊陕盾地的西南部，是贺兰褶带与XX旋回带的复合交织部位，受这些构造的控制和影响，使得区域地质构造变的复杂。

由于受两大构造体系的复合、抵制和干扰作用，使本地区的构造形迹十分密集，构造也较为复杂，次一级的构造也较发育。

XX地区由于地质构造上的特点,地震十分频繁,据历史记载(1219年—1970年）751年内XX地区曾发生过14次破坏性地震,在近82年内发生的10次强震中，两次间隔最短时间仅为4个月,有逐渐增高的趋势。据查《中国地震动参数区划阁》(1/400万),工作区的地震动峰值加速度0.20g,地震基本烈度为Ⅷ使。

3.1.4水文地质

XX区属阴湿山区，雨量较多。多年平均降水量在600mm左右。

工作区的地下水根据其赋存条件、水力性质及水利特征，可划分为第四系孔隙潜水及基岩裂隙水两类，均由大气降水补给，受季节性影响较大，地下水多以下降泉的形式沿河谷分布，出露于地表，汇入河流。第四系孔隙潜水一般没有稳定连续的地下水位。工作区地下水质较好，矿化度小于1g/L，PH值7.5—7.7，水化学类型为HCO3─SO4─Ca，为主。

3.2库区工程地质条件

3.2.1地形地貌及物理地质现象

库区属中低山区地貌单元。河谷呈“U”型。两岸发育有垂直河谷的冲沟，河谷两岸基岩出露，岸坡较陡。由于基岩长期裸露，使其风化崩解强烈，均堆积于山脚下。基岩强风化厚度3-4m，中等风化厚度4m。

3.2.2地质构造

库区处于陇西系巨型帚状构造所形成的清水河断陷带与卫宁东西向构造带—卫宁北山复背斜的交织、复合部位。陇西系形成的断陷带基岩出露不多，主要沉积了巨厚的第四系堆积物，形成了工作区目前的地貌景观。经过地质调查，未发现库区内有断裂构造。据《中国地震动参数区划图》(GB18306一2001)，库区地震基本烈度Ⅷ度，地震动峰值加速度为0.30g。

3.2.3地层岩性

库区主要出露的地层有第四系全新统冲洪积（Q41al）碎石，含砾壤土，第三系渐新统清水营组（E3g）砂质泥岩；白垩系下统乃家河组（K1n）泥灰岩夹泥岩等地层，现由老至新分述如下：

（1）白垩系下统乃家河组（K1n）

岩性为浅灰色厚层状泥灰岩夹薄层暗紫色泥岩。表部强风化破碎。

（2）第三系渐新统清水营组（E3g）

岩性为砖红色厚层状砂质泥岩，表部强风化破碎。

（3）第四系全新统冲洪积（Q41nl）

碎石：浅灰色间土红色，中密状态，分布于河床及阶地上。

壤土：土红色间褐黑色，硬塑。含有砾石及碎石。分布于阶地上。

3.2.4水文地质

库区地下水主要由上游沟谷流水汇集。属常年流水。地下水主要为基岩裂隙水，由大气降水补给，受季节影响较大。地下水多以下降泉的形式排泄到河谷。其化学类型为: SO4—HCO3—Na型，S042-含量253mg/L，对普通水泥具弱腐蚀性。

3.2.5库区渗漏

库区均处基岩区。两岸山体高耸且宽厚，高出坝顶很多。两岸均为K1n岩性为相对隔水的岩体。在库区调查中，未发现有断裂及贯穿山体的破碎带，亦未发现低于库水位的邻谷。因此，加坝后水库不会产生渗漏。

3.2.6库区浸没

XX水库库区地处中低山地貌区，两岸山体高出水位很多，两岸均为K1n泥灰岩夹泥岩，为不透水层。加坝后位于库区内的XX林业管理站和5km乡级砂砾公路被淹没，需要迁建或改道。

3.2.7库区库岸再造及淤积

库区两岸较陡，表部风化及崩解强烈，部分风化及崩解物将落入库

中，库岸坡逐渐变缓，但再造速度较慢，规模较小。在两岸未发现断裂及平行于岸坡的大裂隙，亦发现有滑坡体，因此，两岸坡不会产生大规模库岸再造现象。

由于水库周边及上游多为基岩地区，植被较发育，库水携带的泥砂量不大，库区淤积较少。由于库岸再造现象不严重，固体径流量很小，因此，加坝后水库的淤积程不会加重。

3.2.8水库诱发地震

库区附近经调查未发现有断裂,特别是活动性断裂的存在,也未发现有规模较大滑坡体,加之水库规模较小,蓄水量不大,因此,水库加坝后诱发地震可能性不大。

3.3坝址区工程地质条件

3.3.1地貌及物理地质现象

坝址区属中低山区地貌单元。由于地壳运动及河流切割，使河谷呈“U”型。两岸发育有不连续的Ⅰ、Ⅱ级阶地。由于河谷两岸基岩长期裸露，使其风化崩解强烈，均堆积于山脚下，形成多个连续的扇形坡积堆积群，基岩强风化厚度3-4m，中等风化厚度大于4m。

3.3.2水文地质

坝址区地下水主要为基岩裂隙水，由大气降水补给，受季节影响较大。地下水多以下降泉的形式排泄到河谷。右岸泥灰岩处有多处下降泉溢出。坝址区地下水位埋深9-10.2m，受库水位影响，水化学类型为：HCO3–SO4––Ca型，SO42-含量253mg/L，对普通水泥有结晶类弱腐蚀。

3.3.4现坝体施工质量评价

坝体周围土料主要是含Q41aL砾质土和K1n全强风化岩屑等，其成份为含少量砾的壤土及部分角砾、砾砂等。该土料成份极不均匀，经取样试验主要指标难以满足《水利水电工程天然建筑材料勘察规范》中对均质土坝土料的质量要求，坝体存在严重的安全隐患。高水位运行时，有产生坝体渗漏和渗透变形破坏的可能。

3.4天然建筑材料

土料

料场位于XX水库坝址下游右岸4.5km处。岩性为Q3m黄土,硬塑—坚硬。厚5-7m。圈定范围500×600m，有便道通往坝址，交通文件。经勘察，储量150万m3。

细骨料（砂料）

砂料料场产地在距坝址80km处的泾源县三关口料场，质量标准满足建坝要求。

粗骨料（砾石料）

砾石料场产地在距坝址80km处的泾源县三关口料场，为人工粉碎料，质量标准满足建坝要求。

块石料

块石料场的产地在泾源县三关口，距离坝址位置80km，表面无风化现象，质量可靠。

4工程任务和规模

4.1工程任务

XX水库是水洛河跨流域调度的蓄水工程，将水洛河河闲置水量引至渝河流域，解决渝河灌溉水源不足和人畜饮水短缺的问题。设计年调蓄引水550万m3。

4.2工程规模

4.2.1洪水标准

根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252——2000规定，XX水库属中型型水库。主要建筑物（土坝、水塔、溢洪道）属Ⅲ等3级，其它建筑物属Ⅳ等4级，临时建筑物（库内施工围堰等）属等5级。

抗震标准：设计地震裂度按8度设防。

4.2.2水库设计年限

根据《水电工程水库淹没处理规划设计规范》（DLT5064—1996），水库淤积年限可取10～30年。本工程综合考虑河流输沙量的大小、水库运行方式、以及县城供水的重要程度等，水库淤积年限取30年。设计洪水标准：主要建筑物50年一遇，临时性建筑物30年一遇。校核洪水标准：1000年一遇。

5工程设计

5.1设计规范及依据

(1)《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252—2000）

(2)《防洪标准》（GB 50201—94）

(3)《水利水电工程初步设计报告编制规程》（DL5021—93）

(4)《碾压实土石坝设计规范》（SL274—2001）

(5)《建筑地基基础设计规范》（GB50007—2002）

(6)《水工建筑物抗震设计规范》（SL203－97）

(7)《湿陷性黄土地区建筑规范》（GBJ25—90）

(8)《水工混凝土结构设计规范》（SL/T191－96）

(9)《灌溉与排水工程设计规范》（GB50288－99）

5.2 土坝设计

5.2.1总库容

XX水库按中型水库设计，校核洪水标准按1000年一遇设计，淤积年限按30年设计。

1000年一遇洪水总量为1304万m3。流域年侵蚀模数按1140t/年，则设计淤积库容为1140×40.2×30/1.3＝106（万m3）。水库设计总库容为1304+106=1410（万m3）

5.2.2土坝设计坝高

坝顶高程为水库静水位与坝顶超高之和，本次规划按校核洪水位+非常运用条件下坝顶超高确定。根据库容曲线图，设计总库容1410万m3对应的高程为2267.5m，坝底高程为2225m，坝顶超高按1.0m 计算，则土坝体总高为2267.5-2225+1.0=43（m）。

5.2.3土坝设计

坝体

土坝拟设计为粘土心墙土坝。土坝顶长566m，坝面宽度为8m，

上游坡比1：3，下游坡比按1：2.25、1：2.50和1：2.75三级变坡设计。

坝坡

根据上坝土料试验指标及本地建坝经验，初步拟定该坝上游坝坡坡比自上而下分别为1：3.0，下游坡比分别为1：2.25，1：2.5、1：2.75，变坡高程分别为2252m、2532m，并在下游变坡处设马道，马道宽2m。

坝顶

根据《碾压式土石坝设计规范》（SL274—2001），设计坝顶宽8.0m，并铺设0.2m厚砂砾石，向下游倾斜2％坡度。

护坡

上游采用干砌块石护坡，砌石厚0.3m，下垫0.2m砂砾石，下游采用草皮护坡，护坡范围为除排水体之外的全部坝坡。

护坡范围从坝底2225m高程处开始护至2260m。

坝面排水

前后坝坡与岸坡结合处均设排水沟，后坝坡中间加设一竖向排水沟，横向排水沟设于马道内侧。竖向排水沟、横向排水沟及岸坡排水沟纵横相通，横向排水沟坡降1：400。排水沟断面尺寸：底宽0.3m，高0.3m，边坡1：0.5，用C15厚0.06m砼板砌护。

坝体排水

坝设排水体，排水体顶高程为2230m，从上到下材料为；50cm 块石，20cm卵石，20cm砂子。

清基

清除坝基范围内的草皮、树根、有机质土、蛮石等，清基深度平均50cm，将清理后的坝基表面压实。

土坝与岸坡连接

岸坡应大致平顺，不应成台阶状、反坡或突然边坡，岸坡上缓下陡时，变坡角应小于20°，同时岩石岸坡不宜陡于1：0.75，土质岸坡不宜陡于1：1.5，岸坡应保持施工期稳定。对两岸不符合要求的，应采取削坡措施，使其满足要求。

5.3输水建筑物设计

输水建筑物由输水水塔、输水涵洞和坝后明渠三部分构成。

输水水塔

（1）进口段

进口设有钢筋砼八字挡土墙，设0.5m厚C15砼底板。顺水流垂直长5.3m，进水口处开挖边坡为1:2.0。

（2）水塔

输水水塔进口底板高程2236m，塔高32m。取水孔口尺寸1孔1.5×1.5m，塔内设有工作闸门槽和检修叠梁槽，工作闸门启闭机设在启闭机室内。启闭机操作室位于水塔顶部，为砖砼结构，建筑面积4×5。

（3）输水洞

输水洞为钢筋砼矩形方涵，涵洞总长320 m。断面尺寸1.5 ×l.5m2。

（4）工作桥

塔顶后墙距新加坝顶52m，架设4跨(单长13.0m)钢珩架，桥宽1.2m，工作桥一头搭在水塔的牛腿上，另一头搭在坝顶的支座上，两跨中间设排架支撑。

（5）输水明渠

输水涵洞后明渠长100m，底宽4m，深3m，边坡1：1，比降1/100，拟采用C20钢筋混凝土进行砌护，厚度0.4m。

5.4溢洪道设计

溢洪道为闸门控制开敞式，布置于土坝主沟道右岸坝肩处，由进口段、闸室段、陡槽段、消能段和尾水渠组成，建筑物结构材料为钢筋砼。

（1）进口段

进口段：进口段布置成八字墙挡土形式，水塔前缘夹角15°，顺水流方向长10.0m。

（2）控制段

控制段：闸室高6.5m，宽3.0m，设2孔，安装平板铸铁闸门及启闭设备；闸墩顶设交通桥，以满足过坝交通要求。

（3）陡槽段

陡槽段：在P=0.1%时设计最大泄洪流量量为383.5m3/s，溢洪道总长度为308 m。

5.5工程占地及淹没

工程占地包括永久性占地和临时性占地。永久性占地主要是水管所、土坝及建筑物占地；临时占地则为施工临时租用土地。本工程需永

久性占地45亩。

水库扩建后，库区正常运行时淹没面积420亩，属非耕地。

位于库区内的XX林管所和5km乡级公路将被淹没，需要迁建或改建。

5.6水库管理机构

该水库除险加固工程建成后总库容达1410万m3，属中型水库，需设置专门水管所进行日常管理工作，为此，需要建设办公区、职工宿舍区和必要健身区。并管理人员进行必要的培训，使管理人员掌握水库运行管理的基本知识和常识，熟练掌握各种仪器和工具的使用方法，做好观测检查记录及资料的整编保存工作。

5.7安全监测设施

5.7.1大坝安全观测设施

主坝坝高43m，坝长866，共布置3条视准线，6个水平位移测量工作基点，另设两个垂直位移工作基点，在3个横断面上设10个水平位移测点和10个垂直位移测点。

在主坝主河床段布置3个断面，分别为0+70、0+140、0+210和两坝肩各布置一个断面，中间3个断面分别在坝顶处，下游坝坡马道上和下游靠近坝脚处各布置2根测压管，共13根测压管，分别测量浸润线和坝基渗水。两坝肩各布设两根测压管共2根，合计15根测压管。

5.7.2大坝防汛照明系统及通讯设施

目前，水库大坝无防汛照明系统，夜间管理和防汛都极为不便，结合本次除险加固设计，增设照明系统，改善大坝外观形象。

5.7.3购置测量仪器

为准确观测大坝运行情况，需配置测量仪器一套，如经纬仪、水准仪、塔尺、花杆、皮尺等，用以观测、记录水库大坝变形、渗流等观测资料，以及库水位等数据资料的采集、传输等。

5.7.4水库调度运行

水库除险加固后，根据水库兼给县城供水、防洪、灌溉的工程任务。每年6月底必须对闸门及启闭机进行及时的全面的维修养护，使其经常处于良好的工作状态，冬季打碎建筑物四周3.0 m范围冰盖，以免推挤建筑物，造成损坏。

5.7.5水情测报

应密切关注大坝的水平、垂直位移等变形情况，以及大坝渗流量的变化情况，如发现异常情况应立即停止蓄水或降低蓄水位，并查明原因，及时采取处理措施。

大坝观测管理方面，大坝除险加固后2～3年内应每月进行1～2次观测，在观测结果稳定或基本掌握变化规律后，观测次数可适当减少。观测过程中应注意做好记录整理工作以及观测数据的分析工作，以便掌握大坝的实际运行状态。

6投资估算

6.1 编制依据

6.1.1 定额依据

水利建筑工程按水利部水总【2002】116号文《水利建筑工程预算定额》进行编制。

机械台时定额按水利部水总【2002】116号文《水利工程施工机械台时费定额》进行编制。

6.1.2 编制办法及费用标准

编制办法及费用构成执行水利部水总【2002】116号文〖水利工程设计概（估）算编制规定〗。

6.2 基础单价

6.2.1 人工预算单价

根据水利部水总【2002】116号文的规定，计算得初级工工资为2.58元/工时，中级工工资为4.83元/工时，高级工工资为5.64元/工时，工长工资为6.04元/工时。

6.2.2 电、风、水基础单价

施工电价为0.5元/千瓦小时。

施工风价为0.11元/立方米。

施工用水按购水拉运计算，水价为10元/立方米。

6.2.3 材料预算价格

钢材、木材、水泥、汽油、柴油执行现行市场价格。另加运杂费、装卸费、采保费进行计算。砂子、石子、块石料以就近购买，另加运杂费、装卸费、采保费进行计算。

6.2.4 运杂费

依据宁夏交通厅、物价局（1993）宁交发字第113号文《关于调整公路汽车客货运输的通知》和宁夏交通厅、物价局发布的〖宁价（经）发（1997）〗字第42号文《关于调整我区公路货物装卸搬运费率的通