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固原市原州区 蒋河水库除险加固工程 初步设计报告 (报批稿) 固原市水利勘测设计院有限公司 2023年02月
目 录
1 综合说明…………………………………………………………………………………………………1
1.1 项目背景………………………………………………………………………………………………….1
1.2 工程概况………………………………………………………………………………………………….1
1.2.1 工程建设及现状……………………………………………………………………………….. 1
1.2.2 大坝安全评价成果……………………………………………………………………………. 2
1.2.3 水库存在主要问题……………………………………………………………………………. 2
1.3 工程建设必要性……………………………………………………………………………………….3
1.4 水文…………………………………………………………………………………………………………3
1.4.1 水文气象………………………………………………………………………………………….. 3
1.4.2 径流及泥沙………………………………………………………………………………………. 4
1.4.3 设计暴雨洪水…………………………………………………………………………………… 4
1.5 工程地质………………………………………………………………………………………………….4
1.5.1 放水塔工程地质条件………………………………………………………………………… 4
1.5.2 箱涵工程地质条件……………………………………………………………………………. 5
1.6 工程任务和规模……………………………………………………………………………………….5
1.6.1 工程任务………………………………………………………………………………………….. 5
1.6.2 工程规模………………………………………………………………………………………….. 5
1.7 工程布置及建筑物……………………………………………………………………………………6
1.7.1 工程等别和建筑物级别…………………………………………………………………….. 6
1.7.2 除险加固方案…………………………………………………………………………………… 6
1.8 机电及金属结构……………………………………………………………………………………….6
1.9 施工组织设计…………………………………………………………………………………………..6
1.9.1 料场的选择与开采……………………………………………………………………………. 6
1.9.2 施工总进度………………………………………………………………………………………. 7
1.10 建设征地与移民安置………………………………………………………………………………7
1.11 环境影响设计…………………………………………………………………………………………7
1.12 水土保持设计…………………………………………………………………………………………7
1.13 劳动安全与工业卫生………………………………………………………………………………7
1.14 节能设计………………………………………………………………………………………………..7
1.15 工程管理设计…………………………………………………………………………………………8
1.16 工程信息化…………………………………………………………………………………………….8
1.17 设计概算………………………………………………………………………………………………..8
1.18 经济评价………………………………………………………………………………………………..8
2 水 文…………………………………………………………………………………………………….. 9
2.1 流域概况………………………………………………………………………………………………….9
2.1.1 地理位置………………………………………………………………………………………….. 9
2.1.2 地形地貌………………………………………………………………………………………… 10
2.1.3 气候气象………………………………………………………………………………………… 10
2.1.4 水文站点………………………………………………………………………………………… 11
2.1.5 上游水利工程…………………………………………………………………………………. 11
2.2 水文要素………………………………………………………………………………………………..12
2.2.1 降水……………………………………………………………………………………………….. 12
2.2.2 蒸发……………………………………………………………………………………………….. 13
2.2.3 冰清……………………………………………………………………………………………….. 13
2.3 水库径流量…………………………………………………………………………………………….13
2.3.1 径流量特性…………………………………………………………………………………….. 13
2.3.2 蒋河水库区域径流量………………………………………………………………………. 13
2.3.3 蒋河水库截引断面常流水量……………………………………………………………. 14
2.4 泥沙……………………………………………………………………………………………………….15
2.4.1 等值线图查算法……………………………………………………………………………… 15
2.4.2 水库实测淤泥量……………………………………………………………………………… 15
2.4.3 输沙量合理性分析………………………………………………………………………….. 15
2.5 设计暴雨洪水计算………………………………………………………………………………….15
2.5.1 暴雨特性………………………………………………………………………………………… 15
2.5.2 洪水特性………………………………………………………………………………………… 16
2.5.3 历史暴雨灾害…………………………………………………………………………………. 16
2.5.4 设计暴雨………………………………………………………………………………………… 17
2.5.5 设计洪水………………………………………………………………………………………… 18
2.6 设计洪水成果比较分析…………………………………………………………………………..20
2.6.1 已批复成果…………………………………………………………………………………….. 20
2.6.2 与已批复成果对比………………………………………………………………………….. 21
3 工程地质……………………………………………………………………………………………….22
3.1 工程概况………………………………………………………………………………………………..22
3.1.1 勘察工作任务及目的………………………………………………………………………. 22
3.1.2 执行标准与规程、规范…………………………………………………………………… 22
3.1.3 工作方法及完成工作量…………………………………………………………………… 23
3.1.4 技术成果资料…………………………………………………………………………………. 23
3.2 区域地质概况…………………………………………………………………………………………24
3.2.1 地形地貌………………………………………………………………………………………… 24
3.2.2 地层岩性………………………………………………………………………………………… 24
3.2.3 地质构造及地震……………………………………………………………………………… 25
3.2.4 水文地质………………………………………………………………………………………… 26
3.3 库区工程地质条件………………………………………………………………………………….27
3.3.1 地形地貌及物理地质现象……………………………………………………………….. 27
3.3.2 地质构造………………………………………………………………………………………… 27
3.3.3 地层岩性………………………………………………………………………………………… 27
3.3.4 水文地质………………………………………………………………………………………… 27
3.3.5 库区渗漏………………………………………………………………………………………… 28
3.3.6 库区浸没及淹没……………………………………………………………………………… 28
3.3.7 库区库岸再造及淤积………………………………………………………………………. 28
3.3.8 水库诱发地震…………………………………………………………………………………. 28
3.4 坝体（址）工程地质条件……………………………………………………………………….28
3.4.1 地形地貌及物理地质现象……………………………………………………………….. 28
3.4.2 地质构造………………………………………………………………………………………… 28
3.4.3 地层岩性………………………………………………………………………………………… 29
3.4.4 水文地质………………………………………………………………………………………… 30
3.5 坝址区工程地质评价………………………………………………………………………………31
3.5.1 坝址区各土层物理力学参数建议值…………………………………………………. 31
3.5.2 地震效应评价…………………………………………………………………………………. 31
3.5.3 渗透稳定性评价……………………………………………………………………………… 32
3.5.4 坝体边坡问题评价………………………………………………………………………….. 33
3.5.5 环境水、土腐蚀性评价…………………………………………………………………… 33
3.5.6 冻胀性评价…………………………………………………………………………………….. 34
3.5.7 地震液化评价…………………………………………………………………………………. 34
3.5.8 坝基土湿陷性评价………………………………………………………………………….. 34
3.5.9 坝体变形评价…………………………………………………………………………………. 35
3.5.10 坝基及坝肩渗透评价…………………………………………………………………….. 35
3.6 输水水建筑物工程地质评价……………………………………………………………………35
3.6.1 基本地质条件…………………………………………………………………………………. 35
3.6.2 输水建筑物工程地质问题……………………………………………………………….. 37
3.6.3 输水建筑物工程地质条件……………………………………………………………….. 38
3.7 天然建筑材料…………………………………………………………………………………………39
3.7.1 块石料……………………………………………………………………………………………. 39
3.7.2 粗骨料……………………………………………………………………………………………. 39
3.7.3 细骨料……………………………………………………………………………………………. 40
3.8 结论及建议…………………………………………………………………………………………….40
4 工程任务和规模……………………………………………………………………………………. 42
4.1 工程现状………………………………………………………………………………………………..42
4.1.1 工程现状………………………………………………………………………………………… 42
4.1.2 工程历次建设情况………………………………………………………………………….. 42
4.1.3 大坝安全鉴定结果………………………………………………………………………….. 42
4.2 工程存在的问题……………………………………………………………………………………..43
4.2.1 土坝……………………………………………………………………………………………….. 43
4.2.2 输水建筑物…………………………………………………………………………………….. 44
4.2.3 其它问题………………………………………………………………………………………… 46
4.3 工程建设的必要性………………………………………………………………………………….46
4.4 工程任务………………………………………………………………………………………………..47
4.5 工程规模………………………………………………………………………………………………..47
4.5.1 设计标准………………………………………………………………………………………… 47
4.5.2 水库库容与面积关系………………………………………………………………………. 47
4.5.3 设计淤积年限…………………………………………………………………………………. 48
4.5.4 水库泥沙淤积计算………………………………………………………………………….. 48
4.5.5 灌溉需水量计算……………………………………………………………………………… 48
4.5.6 水量调节计算…………………………………………………………………………………. 50
4.5.7 水库调洪计算…………………………………………………………………………………. 54
4.6 坝顶高程复核…………………………………………………………………………………………54
4.6.1 坝顶超高计算…………………………………………………………………………………. 54
4.6.2 坝顶高程确定…………………………………………………………………………………. 56
5 工程布置及建筑物………………………………………………………………………………….58
5.1 设计依据………………………………………………………………………………………………..58
5.1.1 工程等别、建筑物等级及抗震标准…………………………………………………. 58
5.1.2 主要规程规范、技术标准……………………………………………………………….. 58
5.1.3 设计依据………………………………………………………………………………………… 58
5.1.4 设计基本参数…………………………………………………………………………………. 59
5.2 除险加固方案…………………………………………………………………………………………59
5.3 大坝工程………………………………………………………………………………………………..60
5.3.1 上游护坡………………………………………………………………………………………… 60
5.3.2 坝顶设计………………………………………………………………………………………… 60
5.3.3 坝体渗流计算复核………………………………………………………………………….. 60
5.3.4 坝坡稳定计算复核………………………………………………………………………….. 65
5.4 拆除重建输水建筑物………………………………………………………………………………68
5.4.1 输水水塔………………………………………………………………………………………… 68
5.4.2 输水涵洞………………………………………………………………………………………… 69
5.4.3 通气孔面积计算……………………………………………………………………………… 69
5.4.4 输水建筑物水力计算………………………………………………………………………. 69
5.4.5 水塔稳定计算…………………………………………………………………………………. 70
5.4.6 涵洞地基承载力验算………………………………………………………………………. 73
6 机电及金属结构……………………………………………………………………………………. 74
6.1 电气……………………………………………………………………………………………………….74
6.1.1 工程概况………………………………………………………………………………………… 74
6.1.2 除险加固方案…………………………………………………………………………………. 74
6.1.3 电气设计依据及原则………………………………………………………………………. 74
6.1.4 设计范围………………………………………………………………………………………… 75
6.1.5 用电负荷………………………………………………………………………………………… 75
6.1.6 照明……………………………………………………………………………………………….. 77
6.1.7 防雷与接地…………………………………………………………………………………….. 77
6.1.8 继电保护设计…………………………………………………………………………………. 77
6.1.9 电气设备防火…………………………………………………………………………………. 78
6.1.10 电气设备清单表……………………………………………………………………………. 78
6.2 金属结构………………………………………………………………………………………………..79
6.2.1 闸门受力计算…………………………………………………………………………………. 79
6.2.2 启闭力计算…………………………………………………………………………………….. 81
6.2.3 启闭机螺杆…………………………………………………………………………………….. 82
6.2.4 启闭设备及控制要求………………………………………………………………………. 84
6.2.5 金属结构设备工程量………………………………………………………………………. 84
6.2.6 防腐涂装设计…………………………………………………………………………………. 85
6.2.7 运输、安装、检修、操作……………………………………………………………….. 85
6.2.8 冰泵及阀件选型设计及运行要求…………………………………………………….. 86
6.2.9 采暖通风与空调设计………………………………………………………………………. 88
7 施工组织设计……………………………………………………………………………………….. 89
7.1 施工条件………………………………………………………………………………………………..89
7.1.1 自然条件………………………………………………………………………………………… 89
7.1.2 工程条件………………………………………………………………………………………… 89
7.1.3 供电、供水条件……………………………………………………………………………… 89
7.2 天然建筑材料…………………………………………………………………………………………89
7.2.1 块石料、粗细骨料………………………………………………………………………….. 89
7.2.2 施工用水………………………………………………………………………………………… 90
7.3 施工导流………………………………………………………………………………………………..90
7.3.1 施工导流标准…………………………………………………………………………………. 90
7.4 主体工程施工…………………………………………………………………………………………90
7.4.1 坝坡砌护………………………………………………………………………………………… 90
7.4.2 输泄水建筑物维修施工…………………………………………………………………… 90
7.4.3 其他建筑施工…………………………………………………………………………………. 92
7.5 施工交通………………………………………………………………………………………………..93
7.5.1 对外交通………………………………………………………………………………………… 93
7.5.2 对内交通………………………………………………………………………………………… 93
7.6 施工总体布置…………………………………………………………………………………………93
7.6.1 施工用电………………………………………………………………………………………… 93
7.6.2 施工用风………………………………………………………………………………………… 93
7.6.3 施工供水………………………………………………………………………………………… 93
7.6.4 施工通信………………………………………………………………………………………… 93
7.6.5 施工总布置…………………………………………………………………………………….. 94
7.7 施工总进度…………………………………………………………………………………………….94
7.7.1 施工进度安排原则………………………………………………………………………….. 94
7.7.2 施工进度计划…………………………………………………………………………………. 95
7.8 施工质量及安全保障措施……………………………………………………………………….95
7.8.1 施工质量保障措施………………………………………………………………………….. 95
7.8.2 安全注意事项…………………………………………………………………………………. 95
7.8.3 安全措施………………………………………………………………………………………… 96
8 建设征地与移民安置………………………………………………………………………………98
8.1 概述……………………………………………………………………………………………………….98
8.2 工程占地处理范围………………………………………………………………………………….98
8.3 工程征（占）地实物………………………………………………………………………………98
8.3.1 实物指标调查内容及方法……………………………………………………………….. 98
8.3.2 施工临时占地…………………………………………………………………………………. 99
8.4 农村移民安置…………………………………………………………………………………………99
8.5 补偿投资概算…………………………………………………………………………………………99
8.5.1 编制依据和原则……………………………………………………………………………… 99
8.5.2 补偿项目构成……………………………………………………………………………….. 100
8.5.3 补偿单价编制方法………………………………………………………………………… 101
8.5.4 费用构成………………………………………………………………………………………. 101
9 环境保护设计……………………………………………………………………………………… 104
9.1 设计依据及标准……………………………………………………………………………………104
9.1.1 编制目的………………………………………………………………………………………. 104
9.1.2 设计依据………………………………………………………………………………………. 104
9.1.3 设计标准………………………………………………………………………………………. 104
9.2 环境影响评价……………………………………………………………………………………….106
9.2.1 施工期环境影响……………………………………………………………………………. 106
9.2.2 运行期环境影响分析…………………………………………………………………….. 107
9.2.3 环境影响评价结论………………………………………………………………………… 107
9.3 环境保护设计……………………………………………………………………………………….107
9.3.1 主要环境保护目标………………………………………………………………………… 107
9.3.2 施工期环境保护……………………………………………………………………………. 108
10 水土保持设计…………………………………………………………………………………….109
10.1 概述……………………………………………………………………………………………………109
10.1.1 项目区概况…………………………………………………………………………………. 109
10.1.2 设计依据及标准………………………………………………………………………….. 109
10.1.3 水土流失防治责任范围……………………………………………………………….. 110
10.1.4 防治责任分区……………………………………………………………………………… 110
10.1.5 防治原则…………………………………………………………………………………….. 110
10.1.6 水土流失防治标准………………………………………………………………………. 111
10.1.7 主体工程水土保持评价……………………………………………………………….. 112
10.2 水土保持措施设计………………………………………………………………………………112
10.2.1 新增水土流失防治措施……………………………………………………………….. 112
10.2.2 主体工程防治区………………………………………………………………………….. 113
10.2.3 土料场防治区……………………………………………………………………………… 113
10.2.4 弃渣场防治区……………………………………………………………………………… 113
10.2.5 施工生产生活区………………………………………………………………………….. 113
10.3 水土保持施工组织设计……………………………………………………………………….114
10.3.1 设计原则…………………………………………………………………………………….. 114
10.3.2 施工条件…………………………………………………………………………………….. 114
10.3.3 施工交通及施工布置…………………………………………………………………… 115
10.3.4 施工方法…………………………………………………………………………………….. 115
10.3.5 施工质量要求……………………………………………………………………………… 115
10.3.6 实施保证措施……………………………………………………………………………… 116
10.4 水土保持监测……………………………………………………………………………………..116
10.4.1 水土保持监测时段和频次……………………………………………………………. 116
10.4.2 水土保持监测方法和监测点布设…………………………………………………. 116
10.4.3 水土保持管理设计………………………………………………………………………. 117
11 劳动安全与工业卫生…………………………………………………………………………..121
11.1 危险与有害因素分析…………………………………………………………………………..121
11.1.1 设计依据…………………………………………………………………………………….. 121
11.1.2 工程建设期主要危险因素……………………………………………………………. 121
11.1.3 工程运行期主要危险因素……………………………………………………………. 122
11.2 劳动安全措施……………………………………………………………………………………..122
11.2.1 防机械伤害…………………………………………………………………………………. 122
11.2.2 防电气及防雷电伤害…………………………………………………………………… 122
11.2.3 防坠落伤害…………………………………………………………………………………. 123
11.2.4 交通安全…………………………………………………………………………………….. 123
11.2.5 防火灾伤害…………………………………………………………………………………. 123
11.2.6 安全疏散…………………………………………………………………………………….. 123
11.3 工业卫生措施……………………………………………………………………………………..124
11.3.1 疫情防控…………………………………………………………………………………….. 124
11.3.2 防噪声及防振动………………………………………………………………………….. 127
11.3.3 防电磁辐射…………………………………………………………………………………. 127
11.3.4 采光与照明…………………………………………………………………………………. 128
11.3.5 通风及温度与湿度控制……………………………………………………………….. 128
11.3.6 防尘、防污、防腐蚀、防毒………………………………………………………… 128
11.3.7 饮水安全…………………………………………………………………………………….. 128
11.3.8 环境卫生…………………………………………………………………………………….. 128
11.4 安全卫生评价……………………………………………………………………………………..128
12 节能设计………………………………………………………………………………………….. 130
12.1 设计依据…………………………………………………………………………………………….130
12.1.1 法律法规文件……………………………………………………………………………… 130
12.1.2 自然条件…………………………………………………………………………………….. 130
12.2 能耗分析…………………………………………………………………………………………….131
12.3 节能设计…………………………………………………………………………………………….131
12.3.1 主要施工设备选型及其配套………………………………………………………… 131
12.3.2 施工营地建筑节能设计……………………………………………………………….. 132
12.3.3 节能建议…………………………………………………………………………………….. 132
12.4 节能效果分析……………………………………………………………………………………..133
13 工程管理设计…………………………………………………………………………………….134
13.1 工程管理体制……………………………………………………………………………………..134
13.1.1 工程管理单位类别与性质……………………………………………………………. 134
13.1.2 管理机构设置……………………………………………………………………………… 134
13.1.3 建设期管理机构………………………………………………………………………….. 134
13.1.4 建设招投标方案………………………………………………………………………….. 135
13.2 工程运行管理……………………………………………………………………………………..137
13.2.1 水库管理机构……………………………………………………………………………… 137
13.3 工程管理范围和保护范围……………………………………………………………………137
13.3.1 管理设施与设备………………………………………………………………………….. 137
13.3.2 水库调度运行管理………………………………………………………………………. 138
13.3.3 大坝观测管理……………………………………………………………………………… 138
13.3.4 工程维护管理……………………………………………………………………………… 138
13.4 管理制度…………………………………………………………………………………………….139
14 工程信息化………………………………………………………………………………………..140
14.1 概述……………………………………………………………………………………………………140
14.2 需求分析…………………………………………………………………………………………….140
14.3 总体设计…………………………………………………………………………………………….142
14.3.1 建立大坝自动化系统的必要性…………………………………………………….. 142
14.3.2 设计原则…………………………………………………………………………………….. 144
14.3.3 设计的主要依据………………………………………………………………………….. 144
14.3.4 自动化系统结构………………………………………………………………………….. 145
14.4 分项设计…………………………………………………………………………………………….146
14.4.1 自动化系统主要建设内容……………………………………………………………. 146
14.4.2 大坝安全自动化监测系统……………………………………………………………. 146
14.4.3 闸门监控系统……………………………………………………………………………… 150
14.4.4 视频监控系统……………………………………………………………………………… 152
14.5 系统集成…………………………………………………………………………………………….153
14.5.1 与省级大坝安全监测平台的集成…………………………………………………. 154
14.5.2 与宁夏水文预警中心及抗旱应急中心的集成……………………………….. 154
14.6 自动化设备清单………………………………………………………………………………….155
15 设计概算………………………………………………………………………………………….. 158
15.1 工程概况及总投资………………………………………………………………………………158
15.1.1 工程概况…………………………………………………………………………………….. 158
15.1.2 投资主要指标……………………………………………………………………………… 158
15.2 编制依据及原则………………………………………………………………………………….158
15.2.1 编制原则…………………………………………………………………………………….. 158
15.2.2 定额依据…………………………………………………………………………………….. 158
15.3 基础单价…………………………………………………………………………………………….159
15.3.1 人工预算单价……………………………………………………………………………… 159
15.3.2 电、风、水基础单价…………………………………………………………………… 159
15.3.3 材料预算价格……………………………………………………………………………… 159
15.3.4 运杂费………………………………………………………………………………………… 159
15.3.5 主要设备价格……………………………………………………………………………… 159
15.4 费用标准…………………………………………………………………………………………….159
15.4.1 其他直接费…………………………………………………………………………………. 160
15.4.2 间接费………………………………………………………………………………………… 160
15.4.3 企业利润…………………………………………………………………………………….. 160
15.4.4 税金……………………………………………………………………………………………. 160
15.5 分部工程概算编制………………………………………………………………………………161
15.5.1 建筑工程…………………………………………………………………………………….. 161
15.5.2 机电设备及安装工程…………………………………………………………………… 161
15.5.3 金属结构设备及安装工程……………………………………………………………. 161
15.5.4 施工临时工程……………………………………………………………………………… 161
15.6 独立费用…………………………………………………………………………………………….162
15.6.1 建设管理费…………………………………………………………………………………. 162
15.6.2 工程建设监理费………………………………………………………………………….. 162
15.6.3 生产准备费…………………………………………………………………………………. 162
15.6.4 科研勘测设计费………………………………………………………………………….. 162
15.6.5 其他……………………………………………………………………………………………. 163
15.7 预备费………………………………………………………………………………………………..163
16 经济评价………………………………………………………………………………………….. 164
16.1 项目概述…………………………………………………………………………………………….164
16.2 经济评价…………………………………………………………………………………………….164
16.2.1 社会效益…………………………………………………………………………………….. 164
16.2.2 生态效益…………………………………………………………………………………….. 164
16.2.3 灌溉效益…………………………………………………………………………………….. 164
1 综合说明
1.1 项目背景
蒋河水库是一座清水库，位于固原市原州区头营镇蒋河村，坝址所处地理位置东经 106°11’41.54″，北纬 36°12’55.28″，属黄河一级支流清水河上游干流，距离固原市区约 22.6 公里。是一座以灌溉为主的小（1）型水库。
水库流域属中低山地貌单元。总体地势由西向东倾斜；山体表面覆盖层较厚，冲沟较为发育。库区河谷大体由西向东方向展布。由于流水切割侵蚀，河谷大致呈“U”型。河谷两岸岸坡相对较陡。水库流域地处西北内陆干旱区，呈现大陆性气候特征。春季短且干旱多风，沙尘日数多；夏秋季太平洋副热带高压增强，蒙古冷高压减弱北撤，雨水相对集中；冬季干燥，严寒而漫长，降水量少，盛行西北风。多蒋河水库地处南效乡境内。该区多年平均气温为 8.0℃，年最高气温为 34.6℃，最低气温为-28.1℃。该区以东南风为主，多年平均风速为 2.9m/s，多年最大风速为 15m/s。年最大冻土深度为 1.21m。
蒋河水库始建于 1987 年 9 月。2019 年 1 月，固原市水利勘测设计院编制了《原州区蒋河水库大坝安全鉴定报告书》，综合评定蒋河水库工程质量“不合格”，水库运行管理“不规范”，防洪安全性为“A”级，大坝渗流安全性为“B”级，结构安全性为“C”级，抗震安全性为“C”级，金属结构安全性为“C”级，综合评价蒋河水库为“三类坝”。
2022 年 7 月受原州区水务局委托，我院开始进行原州区蒋河水库除险加固工程前期设计工作，并对蒋河水库进行了详细的现场调研，分析了水库存在的问题，结合蒋河水库大坝安全评价成果，于 2023 年 1 月完成了《原州区蒋河水库除险加固工程》初步设计报告（送审稿）。
1.2 工程概况
1.2.1 工程建设及现状
蒋河水库位于固原市原州区头营镇蒋河村，坝址所处地理位置东经106°11’41.54″，北纬 36°12’55.28″，属黄河一级支流清水河上游干流，距离固原市区约 22.6 公里，是一座小（1）型水利工程。
蒋河水库设计洪水标准 10 年，校核洪水标准 50 年。
（1）大坝
蒋河水库建成于 1987 年 9 月，为黄土均质坝，前、后坝坡坡比分别为 1:3、1:2.5。现状坝顶路面局部为砂砾石路面，大部分为土质路面，宽 4.5m。坝高 7m，总库容 107.89 万 m3，属于小（1）型水库。区间流域面积 0.5km2，最大水深 4.0m。
现状坝顶高程 1551.0m，2020 年 1 月经我院实测，现状淤泥面高程为 1545.5m，较现状坝顶低 5.5m。现状水位高程 1548.2m，现状水深 2.7m。
（2）输水建筑物
输水建筑物由进水塔、输水涵洞等部分组成；输水建筑物位于坝体，水塔塔身为箱形钢筋砼结构，塔高 10.3m，配有手动螺旋式启闭机。输水涵洞为单孔圆涵，断面尺寸为Φ1.0m。
1.2.2 大坝安全评价成果
1.2.2.1 大坝安全评价结论
2019 年 1 月，固原市水利勘测设计院编制了《原州区蒋河水库大坝安全鉴定报告书》，综合评定蒋河水库工程质量“不合格”，水库运行管理“不规范”，防洪安全性为“A”级，大坝渗流安全性为“B”级，结构安全性为“C”级，抗震安全性为“C” 级，金属结构安全性为“C”级，综合评价蒋河水库为“三类坝”。
1.2.2.2 大坝安全鉴定建议
鉴于蒋河水库存在突出的病险，建议对该水库进行除险加固，主要包括：
（1）建议对输水建筑物水塔进行重建；更换老旧闸门、启闭机；对输水涵洞进行重建。
（2）建议对前坝坡重新进行砌护；将坝顶土质路面改建为砂砾石路面或混凝土路面。
（3）建议增加水情、雨量、水位监测设备及观测设施；闸门增设闸位计对闸门开度进行监测，启闭机房安装视频监视探头；增设大坝变形、渗流等监测设施。
1.2.3 水库存在主要问题
（1）土坝
前坝坡砌护混凝土板损坏严重，混凝土脱落。无坝坡排水沟，坝顶道路局部为砂砾石路面，大部分仍为土质路面。
（2）输水建筑物
水塔进口浆砌石八字墙局部开裂塌落，底板混凝土局部脱落；水塔塔身钢筋裸露，塔身混凝土有开裂；坝顶高程 1551.0m，工作桥高程 1554.3m，无踏步上至工作桥；水塔启闭机室简陋，启闭机室底板无盖板，启闭机锈蚀老化，螺杆弯曲变形；输水涵洞淤积严重，尺寸较小，不利于检查维修；输水建筑物无法正常运行。
（3）基础设施
蒋河水库无水情、雨量、水位监测设备及观测设施；启闭机房无视频监视探头；大坝无变形、渗流等监测设施。
1.3 工程建设必要性
（1）是保证水库本身安全的需要
根据《原州区蒋河水库大坝安全鉴定报告书》安全鉴定结论：评定为 “三类坝”，该水库坝体、输水建筑物等存在隐患，水库一旦高水位运行，危及水库泄洪及供水安全。因此，为了水库本身的安全，急需对其进行除险加固。
（2）是保证下游保护对象防洪安全的需要
下游防护对象有农田、村庄及干渠，涉及人口 0.32 万人，耕地面积 0.2 万亩。
蒋河水库一旦溃坝，将会对下游保护对象造成巨大损失。因此从蒋河水库承担的灌溉作用看，亟待除险加固。
1.4 水文
1.4.1 水文气象水库流域属中低山地貌单元。总体地势由西向东倾斜；山体表面覆盖层较厚，冲沟较为发育。库区河谷大体由西向东方向展布。由于流水切割侵蚀，河谷大致呈“U”型。河谷两岸岸坡相对较陡。水库流域地处西北内陆干旱区，呈现大陆性气候特征。春季短且干旱多风，沙尘日数多；夏秋季太平洋副热带高压增强，蒙古冷高压减弱北撤，雨水相对集中；冬季干燥，严寒而漫长，降水量少，盛行西北风。多蒋河水库地处南效乡境内。该区多年平均气温为 8.0℃，年最高气温为 34.6℃，
最低气温为-28.1℃。该区以东南风为主，多年平均风速为 2.9m/s，多年最大风速为 15m/s。年最大冻土深度为 1.21m。
1.4.2 径流及泥沙
水库流域多年平均降水量为 430mm，汛期 6~9 月降水量占年降水量的 68%左右。多年平均降水量变差系数 Cv＝0.26，Cs=2Cv，保证率为 50%、75%、85%、95%的设计年降水量分别为 420mm、350mm、316mm、364mm。水库流域多年平均水面蒸发量（E601 型）1080mm。
1.4.3 设计暴雨洪水
蒋河水库为清水库，本次洪水仅为蒋河自身流域内洪水，不包括清水河道洪水。
蒋河水库流域面积 0.5km2，概化长度为 1.9km，清浑比为 0.82，依据《宁夏暴雨洪水图集》（2019 版）修订的宁夏不同历时暴雨参数等值线图就是计算不同频率的设计点雨量和设计面雨量，采用同频内包型雨型进行时程分配。由于该水库无原设计资料，故设计暴雨洪水采用本次计算结果，设计洪水洪峰流量及洪水总量（P＝10%）分别为 3m3/s 和 0.91 万 m3；校核洪水洪峰流量及洪水总量（P＝2%）分别为 4.59m3
/s 和 1.75 万 m3。
1.5 工程地质
1.5.1 放水塔工程地质条件
放水塔处地层以填土、淤泥质壤土、角砾、壤土和粉质粘土为主。
（1）填土：厚度 3.5m，土黄色，岩性以粉质壤土为主，硬塑状。承载力建议值 130kPa，边坡开挖坡比 1:1.25。桩的极限侧摩阻力标准值（qi）50kPa。
（2）淤泥质壤土：位于放水塔填土下部，厚度 3.2m，灰黑色，有臭味，软塑状，含腐殖质，建议清除。桩的极限侧摩阻力标准值（qi）20kPa。
（3）角砾：青灰色，湿-饱和，中密状；位于淤泥和壤土下部，与壤土呈互层状，厚度 1.2-3.3m，下部未揭穿。一般粒径 2-10mm，最大粒径 70-90mm，粉细砂
充填。承载力建议值 250kPa，边坡开挖坡比 1:1.0，水下坡比 1：2.0。桩的极限侧摩阻力标准值（qi）130kPa，桩的极限端阻力标准值（qpk）2200kPa。
（4）壤土：灰黄色，湿-饱和，可塑-硬塑；分布在角砾中间，揭露厚度 2.0-3.4m，承载力建议值 130kPa，边坡开挖坡比 1:1.25。桩的极限侧摩阻力标准值（qi）45kPa，桩的极限端阻力标准值（qpk）650kPa。
（5）粉质粘土：黄褐色，湿-饱和，硬塑，厚度 1.7-5.8m，与角砾呈互层状，承载力建议值 150kPa，边坡开挖坡比 1:1.25，水下坡比 1:1.50。桩的极限侧摩阻力标准值（qi）70kPa，桩的极限端阻力标准值（qpk）1000kPa。
建议填土及淤泥质土清除，下部角砾层做为基础持力层，水位埋深较浅，注意基坑降排水和支护措施。
1.5.2 箱涵工程地质条件
箱涵处地层以填土、角砾、壤土和粉质粘土为主。
（1）填土：厚度 0.6m，土黄色，岩性以粉质壤土为主，硬塑状。承载力建议值 130kPa，边坡开挖坡比 1:1.25。
（2）粉质粘土：黄褐色，湿-饱和，硬塑，厚度 1.7-5.8m，下部未揭穿，与角砾呈互层状，承载力建议值 150kPa，边坡开挖坡比 1:1.25，水下开挖坡比 1:1.50。
（3）壤土：灰黄色，湿-饱和，可塑-硬塑；分布在角砾中间，揭露厚度 2.0m，承载力建议值 130kPa，边坡开挖坡比 1:1.25。
（4）角砾：青灰色，湿-饱和，中密状；位于粉质粘土下部，与壤土、粉质粘土呈互层状，厚度 1.9-4.0m，一般粒径 2-10mm，最大粒径 70-90mm，粉细砂充填。
承载力建议值 200kPa，边坡开挖坡比 1:1.0，水下坡比 1：2.0。
建议填土清除，下部角砾层做为基础持力层，水位埋深较浅，注意基坑降排水和支护措施。
1.6 工程任务和规模
1.6.1 工程任务
按安全鉴定评价结论，对水库进行除险加固，消除蒋河水库存在的安全隐患，提升水库蓄水能力，更好地拦蓄地表径流，发挥水库灌溉效益，改善当地农业生产条件和人民的生活条件。
1.6.2 工程规模
蒋河水库本次除险加固后总库容为 107.89 万 m³，属小（1）型水库，坝顶高程为 1551.0m，最大坝高 7.0m，坝长 1300m，设计洪水标准为 10 年，校核洪水标
准为 50 年，最大输水流量 2m³/s。
1.7 工程布置及建筑物
1.7.1 工程等别和建筑物级别
蒋河水库属小（1）型水库，工程等别为Ⅳ等，主要建筑物（土坝、输水建筑物）为Ⅳ等 4 级，次要建筑物及临时建筑物为Ⅳ等 5 级。设计洪水标准为 10 年，校核洪水标准为 500 年。
根据《中国地震动参数区划图》（1/400 万），工程所在区地震动峰值加速度为 0.3g，相应的地震烈度按 8 度设防。
1.7.2 除险加固方案
蒋河水库属小（1）型水库，本工程主要由均质土坝、输水建筑物组成，水库安全鉴定提出的问题，本次的除险加固方案如下：
（1）土坝工程
本次设计对桩号 K0+300m～K0+800m 段坝顶铺设 15cm 厚砂砾石，两侧设路缘石，并对该段前坝坡护坡进行拆除重新砌护，采用 50×30×8cm 预制混凝土板砌护，下设 40cm 砂砾石厚垫层。
（2）输水建筑物
本次拆除重建输水水塔及输水涵洞。
（3）其它
增设大坝变形、位移、渗流等监测设施、水、雨情监测设施。
1.8 机电及金属结构
（1）电气：包括水塔启闭机、坝体变形、渗流以及视频等相关监控监测设备。
（2）金属结构：启闭机电机 1 台，平板铸铁闸门 1 套。
1.9 施工组织设计
1.9.1 料场的选择与开采
块石料、粗骨料及砂料场为同一料场，均为头营张崖料场，距离蒋河水库 30km处。有公路可达，交通便利，料场地集中，已经开采。
（略）
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