福建省小型水库除险加固工程初步设计报告编制导则

福建省小型水库除险加固工程初步设计报告编制导则

(试行)

福建省水利厅

二○一一年五月

目次

1 总则 (1)

2 综合说明 (1)

3 水文 (2)

4 工程地质 (2)

5 加固设计 (2)

6 施工组织设计 (3)

7 水土保持与环境保护设计 (4)

8 工程管理设计 (4)

9 设计概算 (4)

10 附图 (5)

附录A：工程特性表 (6)

1 总则

1.1 为规范我省小型水库除险加固工程初步设计报告编制，提高编制质量，根据有关规程规范，特制定本导则。

1.2 本导则适用于小型病险水库除险加固工程，小（1）型水库的除险加固工程初步设计报告原则上要求按照规定的内容进行编制，小（2）型病险水库除险加固工程初步设计报告原则上要求至少涵盖斜体黑字部分。在保留章节的前提下，根据工程特点，初步设计报告可有所取舍和侧重；不涉及的，可以直接简略。

1.3 初步设计在水库大坝安全鉴定的基础上，按有关规程、规范和本导则进行编制。1.4 编制初步设计报告时，应认真复核、充分利用工程已有的资料，并根据加固工程设计要求补做必要的勘察、试验、调查工作，取得可靠的基础资料。安全鉴定报告中的有关参数，经设计分析确认后，可作为初步设计的依据。

1.5 初步设计应根据安全技术认定阶段查明的工程问题做出相应的加固设计。加固方案应有分析论证、方案比较，并有明确的结论意见；选定方案要有分析计算和相应图件，文字简明扼要，图件完整清晰。工程方案应安全可靠，技术先进适用；选用新技术时，应进行专门论证。

1.6 初步设计报告附件包括以下各项：

1 水库大坝安全鉴定报告书。

2 设计图纸。

3 工程地质勘察报告。

4 其它专题报告。

1.7 设计文件应汇编成册。

1.8 初步设计报告应按本导则第2章至第10章规定进行编制，将“综合说明”列为第一章，依次编排。

1.9 除险加固设计应该按序遵循以下原则：

1 消除险情：应首先去除水库工程存在的危险状况，特别是三大建筑物关键部位。

2 加固恢复：对存在隐患或病害的设施进行维修加固，使正常运行。

3 配套完善：对水库工程应有而未有的基本工程设施项目部分进行配套补齐，使工程能正常运用。

2 综合说明

2.1 水库基本概况

1 简述工程地理位置、水系、水文气象要素特征值。

2 简述水库建设过程。

3 简述加固前工程任务、规模及各项特征值。

4 简述加固前主要建筑物布置及结构型式。

2.2 除险加固的必要性

简述水库存在的问题及水库大坝安全技术认定结论，阐述除险加固的必要性。

2.3 除险加固的主要内容

简述除险加固工程主要建设内容。

2.4 工程特性表（详见附录A）

3 水文

3.1 基本资料

简述工程所在流域（或附近流域）水文测站分布、主要测站资料情况等；明确水库集雨面积、库容曲线。

3.2 设计暴雨

缺乏流量资料时，可利用设计暴雨，采用经验单位线和瞬时单位线法推求设计洪水。设计暴雨可利用本流域或邻近流域实测降雨资料推求，也可采用各省区最新修订的暴雨查算手册或水文图集成果。说明设计暴雨的分析方法，明确设计暴雨的计算参数；提出设计暴雨成果。

3.3 设计洪水

3.3.1 说明产、汇流计算方法，对产流和汇流计算参数进行合理性检查；提出设计洪水成果。

3.3.2 与原设计洪水成果和水库大坝安全技术认定阶段洪水复核成果进行比较，分析与周边水库工程设计洪水成果的协调性；对设计洪水成果的合理性进行评价。

4 工程地质

4.1 概述

4.1.1 简述水库原施工质量及施工情况。

4.1.2 简述坝址区域地质情况。

4.1.3 概述已有地质勘察工作的主要成果；简述本阶段勘察工作内容及完成的主要勘察工作量。

4.2 工程地质条件及评价

4.2.1 提出挡水建筑物（坝体、坝基）、泄水建筑物（溢洪道）、输水建筑物（坝下涵管）、等工程质量评价。

4.2.2 阐述挡水、泄水、输水等建筑物的工程地质条件及评价意见，提出地质参数建议值。

4.3.3 对于新建或改线的溢洪道、埋涵、隧洞等建筑物应按新建工程实施工程地质勘察。

4.3 天然建筑材料

简述主要天然建筑材料的质量和来源，提出建筑材料的物理力学指标建议值。

4.4 结论与建议

综述主要工程地质条件的评价与结论，提出相关地质建议。

5 加固设计

5.1 工程任务和规模

阐述除险加固后的工程任务。明确加固后的工程规模、水库特征水位、洪水调度原则。

5.2 主要加固项目

复核安全技术认定结论，分析存在问题的原因，确定除险加固工程主要项目及内容。

5.3 设计依据

5.3.1 工程等别与建筑物级别

根据现行规范，对原工程等别和建筑物级别进行复核，确定工程等别、建筑物级别及相应洪水标准。

5.3.2 设计基本资料

说明主要建筑物加固设计所需的相关专业基本资料，包括水文气象数据、地基特性及设计参数、建筑材料特性及设计参数、相应特征水位及流量等；规定的安全系数、允许的应力等及其依据。

5.4 总体布置

说明除险加固工程实施后的工程总体布置。

5.5 加固设计

5.5.1 挡水建筑物

1 复核坝顶高程。

2 拟定除险加固方案，进行方案比选，阐述推荐方案的理由。

3 说明挡水建筑物的工程布置、结构型式及主要断面尺寸。

4 根据选定的加固方案，进行相应的设计计算，提出计算成果。

5.5.2 泄水(包括坝体溢流段、放空)建筑物

1 拟定除险加固方案，进行方案比选，阐述推荐方案的理由。

2 说明泄水建筑物的工程布置、结构型式及主要尺寸。

3 根据选定的加固方案，进行相应的设计计算，提出计算成果。

4 说明闸门、启闭机等金属结构和电气设备的有关内容。

5.5.3 输水建筑物

1 拟定除险加固方案，进行方案比选，阐述推荐方案的理由。

2 说明输水建筑物的工程布置、结构型式及主要尺寸。

3 根据选定的加固方案，进行相应的设计计算，提出计算成果。

4 说明拦污栅、闸门、启闭机等金属结构和电气设备的有关内容。

5.5.4 工程量汇总

根据加固设计内容，分项分级列出工程量。

5.6 上坝道路

简述上坝道路现状及设计内容。

5.7 安全监测设计

简述原有监测设施的布置、完好情况及可利用意见，完善工程监测布置，提出工程监测项目、监测设备及相应监测断面等设计内容。

6 施工组织设计

6.1 施工条件

简述对外交通现状、施工场地条件、主要建筑材料来源、工程施工对下游用水的影响。

6.2 主体工程施工

6.2.1 确定施工总体布置方案，说明场内交通、主要临时建筑物规模与布置。

6.2.2 确定主体工程的施工方法、施工程序、施工质量控制要求。

6.3 施工总进度

提出单项工程控制性进度，确定施工总工期，编制施工总进度计划。

6.4 施工度汛与施工安全

提出施工度汛方案和施工安全设计。

7 水土保持与环境保护设计

7.1 水土保持设计

说明工程建设中的弃渣量、弃渣场位置及布置；对可能造成的水土流失，提出水土保持工程设计。

7.2 环境保护设计

简述工程建设中的主要环境问题，提出环境保护设计。

8 工程管理设计

8.1 简述工程原有的管理机构、人员数量、主要管理设施及工程运用制度。

8.2 明确水库管理机构、人员编制、管理设施（含必要的坝头抢险、值班管理用房）。提出工程运行、管理制度。

8.3 确定工程管理范围和保护范围。

8.4 设计简易水位自助测报系统。

8.5 测算运行管理维修养护经费，明确经费来源。

9 设计概算

9.1 编制说明

9.1.1 说明工程总投资、工程部分投资、资金筹措方案等。

9.1.2 说明设计概算的编制依据、价格水平年以及主要材料、次要材料的价格依据。

9.1.3 分析计算主要材料预算价格，确定次要材料价格，依据施工组织设计计算基础单价和工程单价。

9.2 概算表

9.2.1 概算表包括以下各项：

1 工程概算总表。

2 建筑工程概算表。

3 金属结构设备及安装工程概算表。

4 施工临时工程概算表。

5 独立费用概算表。

6 主要材料预算价格汇总表。

9.3 附件

9.3.1 概算应有下列附件

1 人工预算单价计算表。

2 主要材料预算价格计算表。

3 砂石料单价计算书。

4 混凝土材料单价计算表。

5 主要施工机械台班费计算表。

6 建筑工程单价计算表。

7 安装工程单价计算表。

8 临时房屋建筑工程投资计算书。

9 主体工程内外部观测设备仪表费用计算表。

10 其他费用计算书（按项目独立分项计算）。

10 附图

11.1 报告附图包括以下各项：

1 工程地理位置图。

2 设计洪水过程线图。

3 水库水位面积容积曲线图。

4 水库水位与泄水建筑物泄水能力关系曲线图。

5 工程地质图。

6 主要建筑物区工程地质纵横剖面图（地勘工作布点情况清晰示出）。

7 工程现状总体布置图（1：500～1：1000）。

8 加固工程总体布置图（1：500～1：1000）。

9 建筑物平、剖面布置图（加固前、后的建筑物清晰示出）（1：100～1：200）。

10 重要细部结构图

11 地基处理设计图。

12 工程观测设施及测点的布置图。

13 闸门及启闭机总布置图（1：500）。

14 导流建筑物结构布置图。

附录A：工程特性表

序号及名称单位加固前加固后备注一、水文

1．集雨面积km2

2．多年平均年降雨量mm

3．设计洪水标准及流量P（%）m3/s

4．校核洪水标准及流量P（%）m3/s

二、水库

校核洪水位m

设计洪水位m

正常蓄水位m

死水位m

总库容（校核洪水位以下库容）万m3

设计洪水位相应库容万m3

正常库容万m3

死库容（死水位以下）万m3

设计灌溉面积亩

三、工程效益

保护人口万人

重要基础设施等

灌溉面积亩

供水m3/d

装机容量kW

多年平均发电量万kW·h

四、主要建筑物及设备

1．主坝及副坝

坝型

坝顶高程m

最大坝高m

坝顶长度m

坝顶宽度m

2．泄水建筑物（溢流堰、溢洪道、隧洞、底孔、闸孔等）

型式各建筑物分别列出

堰顶高程m 溢流段长度（或泄洪洞尺寸及条

数、闸孔尺寸及孔数）

m 设计泄洪流量m3/s 校核泄洪流量m3/s 闸门型式

3．输水建筑物

设计流量m3/s

长度m 进口底高程m 断面尺寸m

福建省小型水库除险加固工程初步设计报告编制导则

(试行)

条文说明

1 总则

1.1 初步设计是水库除险加固工程建设程序中的一个重要阶段，初步设计报告经主管部门批准后可作为安排年度施工计划、施工图设计和招标设计的依据。

1.2 根据除险加固工程的特点和存在的主要问题，初设报告的内容可有所取舍和侧重；不涉及的内容，相应章节在初设报告中可直接简略。由于大多数小（2）型水库加固工程的内容单一，可根据工程存在的问题，适当简化。因此，本导则规定了小（2）型水库加固工程的必要内容，其他内容可根据实际情况取舍。

1.4 为避免重复工作，对已有的资料应充分利用；当已有资料不能满足要求时，应根据相应的规程、规范补充。

1.5 加固设计应有针对性，对水库查明的工程问题应逐个进行响应，并应多方案比选；方案选择时，应尽量选用可靠、成熟、先进的技术，确保加固效果。鉴于加固工程的特殊性、复杂性及一些新技术使用的局限性，在选用新技术性时，一定要慎重，并进行论证，以策安全。

1.6 本条说明了初步设计报告的附件要求。对于第1、2、3个附件，在初设报告文本中是必要附件；对于专题类报告，则根据实际需要酌情确定。

2 综合说明

2.1～2.2 鉴于除险加固工程的特点，在初步设计报告文本中应把工程的现状及存在的问题描述清楚。

2.3 主要内容的介绍应侧重于加固项目及其加固方案。

3 水文

3.1 初步设计报告应明确水库集雨面积和库容曲线；如果没有资料，应进行量测。

3.2 本条说明了对设计暴雨推求的要求。

1 降雨在年内有明显季节性的流域，宜采用分季取样统计分析方法。

2 各种频率的设计暴雨包括设计流域各种历时面平均暴雨量、暴雨的时程分配等。暴雨统计历时，一般可取一日（或24h）与三日。

3 流域各种历时设计面平均暴雨量，根据流域面积大小和资料条件，可采用以下方法计算。

1）当流域各种历时暴雨系列较长时，可直接采用暴雨进行频率分析的计算。

2）当各种历时暴雨系列较短时，可用相应历时的设计点暴雨量通过暴雨点面关系间接计算。

3）当流域面积较小时，可用点暴雨量作为流域面暴雨量。

4）缺乏实测资料的水库，可通过查读福建省暴雨图集计算流域设计暴雨。

4 设计点暴雨量和面暴雨量的推求，可按频率分析的方法进行。其中，设计流域特大暴雨的重现期可根据该次暴雨的雨情、水情及邻近地区的长系列暴雨资料分析确定。当设计流域缺乏大暴雨资料，可移用邻近地区的暴雨资料加入设计流域暴雨系列进行频率分析。但对移用的可能性及重现期应进行分析，并注意地区差别，作必要的改正。

5 设计暴雨的统计参数及设计值应进行地区综合分析和合理性检查，并与以往阶段的设计暴雨成果进行比较分析。

6 设计暴雨量的时程分配可按暴雨公式计算。暴雨衰减指数可查读福建省暴雨图集，或结合实测暴雨统计分析，合理选用。

3.3 本条说明对设计洪水计算的要求。

1 设计洪水是工程设计和施工的重要依据。应根据工程任务及设计要求、水文资料条件，选择合适的方法分析计算设计洪水，提出满足设计要求的洪水成果。

2 设计洪水，包括洪峰流量、洪水总量和洪水过程。设计洪水采用坝址断面。

3 根据资料条件，设计洪水可采用以下方法进行计算。

1）坝址或其上、下游邻近地点具有30年以上实测和插补延长洪水流量资料，并有调查历史洪水时，可直接采用流量频率分析法计算设计洪水。

2）工程所在地区具有30年以上实测和插补延长暴雨资料，可通过（确无实测资料的水库，可查暴雨图集）计算设计暴雨间接推算设计洪水。

3）当缺乏流量或雨量资料的水库，亦可采用地区综合法推求设计洪水。

4）对设计洪水计算过程中所依据的基本资料、计算方法及其主要环节、采用的各种参数和计算成果，应进行分析检查，论证其合理性。

4 产流计算可采用蓄满产流的简易法。

5 汇流计算可根据设计流域面积大小，选用不同的计算方法。

6 由设计暴雨推算的设计洪水成果，应与本地区实测和调查的特大洪水以及设计洪水成果进行对比分析，以检查其合理性。同时与以往阶段的设计洪水成果进行比较分析。

4 工程地质

4.1.3 当安全技术认定阶段地质勘察资料较为充分,可以满足设计需要时,可简化地质勘察工作。

4.2.1 工程质量评价内容及要求见SL258-2000《水库大坝安全评价导则》。

4.2.2 通过地质勘查，查明各加固建筑物的地质条件，做出相应评价；并明确抗滑稳定分析、渗流分析、沉降计算、应力应变分析、隧洞（进出口）围岩稳定评价等相应的物理力学指标建议值。

5 加固设计

5.1 除险加固工程实施后，工程任务有调整的，应把调整后的工程任务描述清楚；对承担防洪任务的小（1）型水库，应明确汛期限制水位、防洪高水位、防洪库容和洪水调度原则。

5.5.1 本条说明了挡水建筑物加固设计的要求。

1 对于大坝需要加高的工程，应详细论述加高的理由，并提出具体的加高方案。

2 工程布置及结构型式

1）土石坝应简述坝体结构（分区、坝坡、坝顶构造、防渗体、反滤层和过渡层、坝体排水、护坡、坝面排水）及主要结构尺寸；说明坝基处理设计（防渗墙及灌浆帷幕）；说明坝体与坝基、岸坡及其他建筑物的连接防渗处理设计。

2）砌石重力坝应简述坝体布置；简述坝体结构及主要结构尺寸；简述坝体构造；说明坝体防渗设计；说明基础处理设计。

3）砌石拱坝应简述坝体布置；简述坝体构造；说明坝体防渗设计；说明坝基、坝肩处理设计。

4）混凝土重力坝应简述坝体布置；简述坝体结构及主要结构尺寸；简述坝体构造（坝顶布置、坝体止水、排水）；说明坝基处理设计（防渗和排水）。

5）混凝土拱坝应简述坝体布置；简述坝体构造（坝顶布置、坝体止水、排水）；说明坝基、坝肩处理设计（主要是防渗、排水和坝肩稳定）。

3 设计计算

1）土石坝应进行渗流计算、稳定计算，并列出计算参数及计算成果。

2）砌石重力坝应进行坝体抗滑稳定计算及坝体应力计算，并列出计算参数及计算成果。

3）砌石拱坝应进行拱座稳定分析，并列出计算参数及计算成果。

4）混凝土重力坝应进行坝体应力计算、坝体抗滑稳定计算，并列出计算参数及计算成果。

5）混凝土拱坝应进行应力分析、拱座稳定分析，并列出计算参数及计算成果。

5.5.2 本条说明了泄水建筑物加固设计的要求。

1 当泄洪建筑物为开敞式时，5.5.2（4）条可相应省略。

2 工程布置及结构型式

1）溢洪道应简述溢洪道布置；说明溢洪道结构设计（控制段、泄槽底板、挑流鼻坎、边墙）及主要结构尺寸；说明地基及边坡处理设计（开挖、防渗与排水）。

2）坝体溢流段应简述布置型式；简述堰面曲线、闸墩型式、门槽等结构型式及主要尺寸。

3）泄洪放空洞应简述隧洞总体布置；简述进水口布置型式及主要结构尺寸；简述隧洞支护与衬砌；说明进水口结构设计及基础处理。

3 设计计算

1）溢洪道应进行泄流能力、水面线、消能防冲、边墙抗滑稳定及抗倾覆等计算，并列出计算参数及计算成果。

2）溢流坝段应进行泄流能力计算、水面线计算、消能防冲计算，并列出计算参数及计算成果。

3）泄洪放空洞应进行过流能力及地基应力分析等计算，并列出计算参数及计算成果。

4 闸门和启闭机应重点说明布置、型式、容量及主要参数，说明运行条件。

5.5.3 本条说明了输水建筑物加固设计的要求。

1 对新建输水建筑物，应论述其规模。对坝下涵管（洞）原则上要求封堵，并提出可靠的封堵方案；若继续保留的，应详述理由；坝下涵管的除险加固，应查明涵管本身破坏情况和管周填土质量、渗漏情况，针对不同情况，比选确定处理方案。

2 输水隧洞应简述隧洞总体布置；简述进水口布置型式及主要结构尺寸；简述隧洞支护与衬砌；说明进水口结构设计及基础处理。

3 输水隧洞应进行过流能力、抗滑、抗倾、抗浮及地基应力等计算，并列出计算参数及计算成果。

4 闸门和启闭机应重点说明布置、型式、容量及主要参数，说明运行条件。

6 施工组织设计

6.2.1～6.2.2 根据水文特性和除险加固工程特点划分施工时段，在选择导流方式时，应研究提前发挥工程效益的措施，进行综合技术比较。

6.3 主要建筑物施工需要依据加固的建筑物，可仍按挡水、泄水、输水、金属结构等各种类型的分项工程分条叙述；各类工程中的土石方开挖、填筑、混凝土浇筑等单项工程性质类似，在编写报告时应根据工程具体情况，注意协调好个单项工程之间的关系。

6.4 原则上大坝防渗加固应安排在非主汛期施工。施工总进度按工程筹建、工程准备、主体工程施工及工程完建四个阶段分期，提出主体工程关键性项目施工控制性进度计划，合理确定总工期。工程筹建期不包括在总工期内，工程准备期应与主体工程施工合理衔接；同时应研究提前发挥工程效益的方案，提出控制性进度计划。

7 水土保持与环境保护设计

7.1~7.2 对于工程建设中水土流失量少且环境影响较小的，水保、环保设计可适当简化。

8 工程管理设计

8.1~8.5 除险加固工程的工程管理设计应着重解决工程加固前存在的管理不足，制定工程运行管理巡查制度；确定工程管理、保护范围；按有关规定测算工程运行管理维护经费，明确经费来源；为适应工程管理的需要，小型水库应建立最为基础的水位测报系统，必须有一定面积的抢险人员值班及管理用房，可结合启闭机房等修建。

9 设计概算

9.1~9.3 工程概算按有关规定进行编制，其中独立费要包括安全技术认定的费用。

附：相关设计规范

（1）水文调查规范 SL196-97

（2）防洪标准 GB50201-94

（3）水利水电工程等级划分及洪水标准 SL252-2000 （4）水利工程水利计算规范 SL104-95

（5）水利水电工程设计洪水计算规范 SL44-2006

（6）中小型水利水电工程地质勘察规范 SL55-2005

（7）水利水电工程注水试验规程 SL345-2007

（8）水利水电工程进水口设计规范 SL285-2003

（9）混凝土重力坝设计规范 SL319-2005

（10）砌石坝设计规范 SL25-2006

（11）混凝土面板堆石坝设计规范 SL228-98

（12）碾压式土石坝设计规范 SL274-2001

（13）混凝土拱坝设计规范 SL282-2003

（14）溢洪道设计规范 SL253-2000

（15）水工隧洞设计规范 SL279-2002

（16）土工合成材料应用技术规范 GB50290-98

（17）水利水电工程土工合成材料应用技术规范SL/T225-98 （18）土石坝安全监测技术规范 SL60-94

（19）水利水电工程施工组织设计规范 SL303-2004

（20）水电水利工程围堰设计导则 DL/T5087-1999

（21）水库工程管理设计规范 SL106-96

（22）其他相关规程规范