【正文】 肥城市尚莊爐水庫除險(xiǎn)加固工程施工方案尚莊爐水庫位于肥城市安莊鎮(zhèn)尚莊爐村北大汶河支流小匯河上，是一座以防洪為主兼顧灌溉、水產(chǎn)養(yǎng)殖等綜合利用的中型水庫，控制流域面積141km2。水庫原設(shè)計(jì)死庫容6萬m3，興利庫容1014萬m3，總庫容2870萬m3。經(jīng)本次設(shè)計(jì)復(fù)核，死庫容6萬m3，水庫興利庫容1014萬m3。水庫樞紐工程現(xiàn)狀包括大壩，溢洪道和東、西放水洞等。大壩為均質(zhì)土壩，全長808m，壩頂寬6m，。大壩上游坡為干砌石護(hù)坡，坡度為1:3；下游坡為草皮護(hù)坡，戧臺以上坡度為1:，戧臺以下坡度為1:，并設(shè)有預(yù)制砼板菱形排水溝，在戧臺內(nèi)側(cè)和壩腳設(shè)兩條漿砌石縱向排水溝。溢洪道位于尚莊爐水庫大壩右端，為正槽開敞式溢洪道，由溢流堰和下游泄槽組成，總長399m，樁號以大壩軸線為0+000，溢洪道最大泄量863m3/s(三查三定標(biāo)準(zhǔn))。，堰長137m，堰上無交通橋，其中溢洪道東側(cè)為80m長漿砌石實(shí)用堰，實(shí)用堰基礎(chǔ)為花崗片麻巖，，迎水面坡度1:，背水面坡度1:；西側(cè)為57m長由基巖自然形成的寬頂堰。溢洪道下游無消能防沖設(shè)施，堰后即為下游泄槽段，泄槽覆蓋層主要為壤土，表層已開墾為耕地，覆蓋層抗沖能力極差，溢洪道退刷嚴(yán)重，下游現(xiàn)已形成一條長70m、深4m的沖溝。水庫設(shè)有東、西兩個(gè)放水洞。東放水洞位于大壩樁號0＋180m處，為無壓砌石拱涵洞，，最大引水流量8m3/s，洞長58m，，，，，兩段涵洞基礎(chǔ)都為基巖。閘孔尺寸11m2，原為鋼木閘門，設(shè)15T螺桿式手電兩用啟閉機(jī)，但啟閉機(jī)房未改造。西放水洞位于大壩樁號0＋220m處，，洞長85m，放水洞基礎(chǔ)為基巖。，斷面1。豎井以后為有壓圓管，砌兩層拱石，，在當(dāng)時(shí)無條件做砼管形式下，因壓力管水頭較高，打算在壩后建水電站，經(jīng)濟(jì)南市水利指揮部、省水利勘察設(shè)計(jì)院批準(zhǔn)，，圓管涵洞下為漿砌塊石。由于多次擴(kuò)建，啟閉機(jī)房被埋在大壩內(nèi)，在壩頂留有洞口能進(jìn)入啟閉機(jī)房。放水洞閘門為鋼木閘門，配7T螺桿式啟閉機(jī)，1988年因閘門無法關(guān)閉，閘前用麥秸泥堵死，閘門與啟閉機(jī)已徹底不能使用，現(xiàn)西放水洞處壩體漏水非常嚴(yán)重。水庫建成以來發(fā)揮了較好的防洪、灌溉等社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。但由于歷史原因，水庫工程標(biāo)準(zhǔn)低、質(zhì)量差，運(yùn)行以來，維修、加固資金加之長期不足，致使工程老化退化，存在嚴(yán)重隱患，影響防洪安全。為確保水庫安全，2002年5月，肥城市尚莊爐水庫管理所委托泰安市水利勘測設(shè)計(jì)研究院編制《肥城市尚莊爐水庫安全鑒定報(bào)告》。2002年8月，水利部大壩安全管理中心壩函[2002]1235號文《關(guān)于尚莊爐水庫三類壩安全鑒定成果的核查意見》，評定該水庫為險(xiǎn)庫，大壩評定為三類壩。2002年10月，泰安市水利勘測設(shè)計(jì)研究院編制完成《肥城市尚莊爐水庫除險(xiǎn)加固工程可行性研究報(bào)告》。2003年4月，山東省發(fā)展計(jì)劃委員會魯計(jì)農(nóng)經(jīng)[2003]386號文《關(guān)于肥城市上莊爐水庫除險(xiǎn)加固工程可行性研究報(bào)告的批復(fù)》，批準(zhǔn)除險(xiǎn)加固工程立項(xiàng)，核定尚莊爐水庫除險(xiǎn)加固工程規(guī)模為中型，樞紐工程等別為三等，主要建筑物為3級，次要建筑物為4級；水庫防洪標(biāo)準(zhǔn)為百年一遇洪水設(shè)計(jì)，千年一遇洪水校核，；溢洪道消能防沖標(biāo)準(zhǔn)為三十年一遇洪水設(shè)計(jì)；，；。2003年10月，泰安市水利勘測設(shè)計(jì)研究院編制完成《肥城市尚莊爐水庫除險(xiǎn)加固工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告》。2003年12月，水利部黃河水利委員會“黃規(guī)計(jì)函[2003]44號《關(guān)于發(fā)送山東省肥城市尚莊爐水庫除險(xiǎn)加固工程初步設(shè)計(jì)審查意見的函》批準(zhǔn)初步設(shè)計(jì)。依據(jù)《審查意見的函》批復(fù)意見，2005年5月，泰安市水利勘測設(shè)計(jì)研究院編制完成《山東省肥城市尚莊爐水庫除險(xiǎn)加固一期工程施工圖》。2006年12月，泰安市水利勘測設(shè)計(jì)研究院編制完成《山東省肥城市尚莊爐水庫除險(xiǎn)加固溢洪道工程（二期）施工圖》。（一）二〇〇三年十二月，水利部黃河水利委員會“黃規(guī)計(jì)函[2003]44號《關(guān)于發(fā)送山東省肥城市尚莊爐水庫除險(xiǎn)加固工程初步設(shè)計(jì)審查意見的函》； （二）二〇〇三年十月，泰安市水利勘測設(shè)計(jì)研究院編《肥城市尚莊爐水庫除險(xiǎn)加固工程初步設(shè)計(jì)報(bào)告》；（三）二〇〇二年十月，泰安市水利勘測設(shè)計(jì)研究院編的《肥城市尚莊爐水庫除險(xiǎn)加固工程可行性研究報(bào)告》；（四）二〇〇二年八月，水利部大壩安全管理中心壩函[2002]1235號文《關(guān)于尚莊爐水庫三類壩安全鑒定成果的核查意見》； （五）二〇〇三年四月，山東省發(fā)展計(jì)劃委員會 “魯計(jì)農(nóng)經(jīng)[2003]386號文《關(guān)于肥城市上莊爐水庫除險(xiǎn)加固工程可行性研究報(bào)告的批復(fù)》”（六）二〇〇二年二月，泰安市水利勘測設(shè)計(jì)研究院編《肥城市尚莊爐水庫安全鑒定現(xiàn)場安全檢查報(bào)告》；（七）二〇〇二年二月，泰安市水利勘測設(shè)計(jì)研究院編《肥城市尚莊爐水庫安全鑒定運(yùn)行管理報(bào)告》；（十）二〇〇二年五月，泰安市水利勘測設(shè)計(jì)研究院編《肥城市尚莊爐水庫安全鑒定設(shè)計(jì)洪水復(fù)核報(bào)告》；（十一）二〇〇二年五月，山東省水利工程質(zhì)量檢測中心站、山東省水利科學(xué)研究院編《肥城市尚莊爐水庫安全鑒定大壩老化病害檢測評估報(bào)告》；(十二)二〇〇二年五月，山東省水利工程質(zhì)量檢測中心站、山東省水利科學(xué)研究院編《肥城市尚莊爐水庫安全鑒定溢洪閘、放水洞安全檢測評估報(bào)告》；（十三）二〇〇二年五月，山東省水利工程質(zhì)量檢測中心站、山東省水利科學(xué)研究院編《肥城市尚莊爐水庫安全鑒定大壩滲流、邊坡穩(wěn)定及變形分析報(bào)告》；（十四）二〇〇二年一月，山東科技大學(xué)資源與環(huán)境工程學(xué)院《肥城市尚莊爐水庫大壩滲漏CT探測報(bào)告》；（十五）二〇〇二年五月，泰安市水利勘測設(shè)計(jì)研究院編《肥城市尚莊爐水庫安全鑒定溢洪道與放水洞設(shè)計(jì)復(fù)核報(bào)告》；（十六）二〇〇二年五月，泰安市水利勘測設(shè)計(jì)研究院編《肥城市尚莊爐水庫安全鑒定綜合分析評價(jià)報(bào)告》；（十七）二〇〇二年五月，泰安市水利勘測設(shè)計(jì)研究院編《肥城市尚莊爐水庫安全鑒定大壩安全鑒定報(bào)告書》；（十八）二〇〇二年二月，泰安市水利勘察院編《肥城市尚莊爐水庫工程地質(zhì)勘察報(bào)告》；（十九）肥城市尚莊爐水庫管理所提供的肥城市尚莊爐水庫大壩、溢洪道、放水洞原設(shè)計(jì)資料。. 規(guī)范依據(jù)（一）《全國病險(xiǎn)水庫、水閘除險(xiǎn)加固專項(xiàng)規(guī)劃文件匯編》；（二）《水利水電工程等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》（SL2522000）；（三）《防洪標(biāo)準(zhǔn)》（GB5020194）；（四）國家標(biāo)準(zhǔn)GB183062001《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》；（五）《碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL2742001）；（六）《溢洪道設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL2532000）；（七）《水閘設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL2652001）；（八）《水工建筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（DL507397）；（九）《水工混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL/T19196）；（十）《水工建筑物荷載設(shè)計(jì)規(guī)范》（DL507797）； （十一）《水工建筑物抗冰凍設(shè)計(jì)規(guī)范》（DL/T50821998）；（十二）《砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GBJ388）；（十三）《水利水電工程鋼閘門設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL7495）；（十四）《水利水電工程啟閉機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL4193）；（十五）《水利水電工程鋼閘門制造安裝及驗(yàn)收規(guī)范》（DL/T501894）；（十六）《水利水電工程啟閉機(jī)制造安裝及驗(yàn)收規(guī)范》（DL/T501994）；（十七）《電氣規(guī)程規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)大全》。（1）工程等級依據(jù)《防洪標(biāo)準(zhǔn)》(GB5020194)水利水電樞紐工程等級劃分標(biāo)準(zhǔn)，尚莊爐水庫樞紐工程等別為三等，大壩、溢洪道、放水洞等主要建筑物級別為3級，次要建筑物為4級。（2）防洪標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)《防洪標(biāo)準(zhǔn)》，尚莊爐水庫防洪標(biāo)準(zhǔn)為：正常運(yùn)用（設(shè)計(jì)）洪水標(biāo)準(zhǔn)為百年一遇（P=1﹪），非常運(yùn)用（校核）洪水標(biāo)準(zhǔn)為千年一遇（P=﹪）。依據(jù)《溢洪道設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL2532000），溢洪道消能防沖標(biāo)準(zhǔn)為三十年一遇洪水設(shè)計(jì)，百十年一遇洪水校核。（3）地震烈度依據(jù)國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局2001年發(fā)布的《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》，按照《水工建筑物抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(DL507397)的規(guī)定，大壩、溢洪道（閘）、放水洞不進(jìn)行抗震穩(wěn)定安全復(fù)核計(jì)算。 設(shè)計(jì)原則 （1）貫徹安全第一、經(jīng)濟(jì)高效、美觀實(shí)用的設(shè)計(jì)方針。 積極采用新 技術(shù)、新材料提高工程的科技含量。按照技術(shù)先進(jìn)、投資經(jīng)濟(jì)、施工方便， 有利于管理的方針，對工程進(jìn)行設(shè)計(jì)。 （2）工程設(shè)計(jì)與當(dāng)前行業(yè)規(guī)劃相協(xié)調(diào)并遵循國家、行業(yè)的有關(guān)政策、 標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范。 主要工程內(nèi)容 一期施工內(nèi)容（1）壩體上部透水層處理：將樁號0+225～0+300壩段，用符合筑壩要求的新土重新回填、壓實(shí),其余壩段采用原土就地翻壓,。（2）上游壩坡加固：、墊層拆除，采用干砌方塊石重新砌筑上游護(hù)坡，護(hù)坡下設(shè)墊層和復(fù)合土工膜防滲層。（3）下游排水體重建：0+220～0+740壩段下游排水體重建。（4）拆除重建防浪墻、壩頂路面改建。（5）壩基混凝土板墻防滲。（6）東放水洞拱涵與壩體接觸部位充填灌漿、拱涵內(nèi)壁噴聚合物丙乳砂漿防滲；西放水洞內(nèi)襯鋼管，砌石涵管與壩體接觸部位充填灌漿，高噴截滲環(huán)，放水洞出口閘閥、消力設(shè)施，原豎井回填。（7）附屬及觀測設(shè)施：管理用房、防汛路，位移、滲流、觀測設(shè)施等。（8）庫區(qū)建設(shè)：庫區(qū)交通，供水，灌溉設(shè)施等。 二期工程（1）溢洪道進(jìn)口、大壩西裹頭拆除重建；（2）新建溢洪閘及交通橋；（3）新建溢洪道消能防沖設(shè)施；（4）防汛碼頭和環(huán)境綠化等工程。一期工程施工期為15個(gè)月：2003年3月至2004年5月底，其中施工期為11個(gè)月。二期工程施工期從2007年9月20日開始至2008年5月30日完成。、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)本次設(shè)計(jì)，根據(jù)工程內(nèi)容，編制了設(shè)計(jì)預(yù)算。 主要技術(shù)、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)如下： 主要技術(shù)指標(biāo) 尚莊爐水庫技術(shù)特性指標(biāo)表 表11序號主 要 指 標(biāo)單位數(shù)量備注1死水位m2正常蓄水位m3防洪高水位mp=5%4相應(yīng)泄量m3/s控制泄量5相應(yīng)防洪庫容萬m36防洪高水位mp=%7相應(yīng)泄量m3/s控制泄量8相應(yīng)防洪庫容萬m39設(shè)計(jì)洪水位mp=1%10相應(yīng)泄量m3/s控制泄量11設(shè)計(jì)調(diào)洪庫容萬m312校核洪水位mp=%13最大泄量m3/s14校核調(diào)洪庫容萬m315總庫容萬m316興利庫容萬m317死庫容萬m318灌溉低水位m19灌溉保證率﹪5020灌溉面積萬畝尚莊爐水庫大壩主要技術(shù)特性指標(biāo)表 表12工程指標(biāo)單位大壩壩型均質(zhì)壩壩長m808最大壩高m壩頂寬m壩頂高程m防浪墻頂高程m迎水坡1:背水坡1:、1:棱體排水長250m,尚莊爐水庫放水洞主要技術(shù)指標(biāo)表 表13名 稱單位東放水洞西放水洞備 注型式漿砌石涵洞漿砌石涵洞無 壓設(shè)計(jì)流量m3/s進(jìn)口底高程m斷面尺寸m墩高2m，墩高2m，閘門型式尺寸m11m2鋼木閘門啟閉機(jī)型式啟門力(KN)15T螺桿式手電兩用啟閉機(jī)7T螺桿式啟閉機(jī) 主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。尚莊爐水庫除險(xiǎn)加固一期工程施工圖預(yù)算：。，。，環(huán)境影響補(bǔ)償費(fèi)20萬元。尚莊爐水庫除險(xiǎn)加固溢洪道工程施工圖預(yù)算靜態(tài)投資：。，，。 流域簡況尚莊爐水庫地處津浦鐵路以西，肥城市駐地南約18km處的小匯河上，區(qū)域內(nèi)水系屬大汶河水系，在形態(tài)上為樹枝狀水系，較大河流有康王河、匯河，水庫所在的小匯河呈北～南流向，于安莊鎮(zhèn)南約8公里處匯入大汶河。水庫三面環(huán)山，流域界限明確。水庫流域面積141km2。流域內(nèi)有?。ㄒ唬┬退畮?座，?。ǘ┬退畮?3座，、。已建水庫興利調(diào)節(jié)計(jì)算的目的是按灌區(qū)的實(shí)際灌溉定額和實(shí)際面積，復(fù)核水庫的現(xiàn)狀興利庫容是否滿足現(xiàn)有灌溉面積的需要。，；，灌區(qū)種植面積冬小麥占75%，夏玉米占70%，春玉米占30%，對水庫的現(xiàn)狀興利庫容進(jìn)行了復(fù)核。經(jīng)復(fù)核，按興利庫容1014萬m3，，大于現(xiàn)有灌溉面積，因此現(xiàn)有興利庫容滿足灌溉要求，興利庫容及水位保持不變。 設(shè)計(jì)洪水計(jì)算復(fù)核根據(jù)國家《防洪標(biāo)準(zhǔn)》GB5020194確定該水庫正常運(yùn)用（設(shè)計(jì)）洪水標(biāo)準(zhǔn)為百年一遇（P=1%），非常運(yùn)用（校核）洪水標(biāo)準(zhǔn)為千年一遇（P=%）。尚莊爐水庫臨近有安臨雨量站、安駕莊雨量站、肥城雨量站。為合理選用設(shè)計(jì)暴雨，對各雨量站實(shí)測最大24小時(shí)降雨量及地區(qū)綜合降雨量資料進(jìn)行了對比分析，其對比結(jié)果見表21。臨近各雨量站降雨規(guī)律基本相近，其中安駕莊雨量站位于水庫下游，肥城雨量站位于水庫上游，距離比較遠(yuǎn)，有低山丘嶺相隔，而安臨雨量站基本位于流域中心位置，是國家常年觀測雨量站，具有長系列實(shí)測降雨資料。由表21知，由安臨雨量站實(shí)測降雨資料所推求的不同頻率的暴雨設(shè)計(jì)值均大于其它站及地區(qū)綜合暴雨設(shè)計(jì)值，而該水庫流域面積只有141km2，且安臨雨量站基本位于流域中心位置，因此采用由安臨雨量站實(shí)測24小時(shí)設(shè)計(jì)暴雨推求設(shè)計(jì)洪水，并采用最大初損值為60mm的凈雨。按矩法公式初估頻率曲線的統(tǒng)計(jì)參數(shù)的均值X、變差系數(shù)CV，取偏態(tài)系數(shù)CS= CV，頻率曲線的線型采用皮爾遜III型曲線，以理論頻率曲線與經(jīng)驗(yàn)頻率曲線點(diǎn)擬合較好為原則，通過適線求得設(shè)計(jì)點(diǎn)雨量。各雨量站不同頻率實(shí)測最大24小時(shí)降雨量對比表 表21雨 頻率量站名5%%2%1%%備注安臨雨量站221245