华宁县某水库心墙方案设计报告书.docx

xx县2006年基本烟田基础设施建设项目
xx镇xx坝塘

初
步
设
计
报
告
书

xx县水利局
年 月

批 准 xx
审 查 xx
核 定 xx
校 核 xx
编 写 xx
工作人员 xx

目 录
第一章 工程概况 4
第一节 自然地理 4
第二章 气象水文 5
第一节 气象 5
第二节 水文 6
第三章 工程地质 14
第一节 区域地质条件 14
第二节 库区工程地质条件 14
第三节 主体工程地质条件 17
第四章 工程设计 21
第一节 拦河坝设计 21
第二节 溢洪道 29
第三节 输水涵洞 30
第四节 泄洪涵洞 31
第五章 施工组织 32
第一节 总体布置 32
第二节 施工方法 33
第三节 管理机构 34
第四节 计划管理 35
第五节 质量管理 36
第六节 合同管理 37
第七节 安全管理 38
第八节 财务管理与物资供应 39
第六章 工程划界与占地补偿 40
第一节 工程划界 40
第二节 工程占地及移民 40
第六章 工程量概算及施工进度 41
第一节 主要工程量 41
第二节 工程概算 41
第三节 施工进度 42
第四节 效益分析 43

第一章 工程概况
第一节 自然地理
xx水库工程位于xx县城东北方向，距县城40公里,距 xx村约1400m，水库位于村子上游,属于小（二）型水库。坝址河床高程2264m，水库上游控制的径流面积0.325km2;其中本区径流面积0.25km2,引洪区径流面积0.075km2。
水库流域位于东经102°58′15″～103°00′00″，北纬24°17′00″～24°18′30″，属于珠江流域的西江水系，龙珠河的一级支流。磨豆山为当地最高山，海拔2663m，火特山脉为当地分水岭，海拔2400～2200m，地形特征为中山侵蚀形地貌，地表水向北东流淌至糯节河，向南西经xx河排放至落水洞村下游落水洞，再经落水洞落入葫芦冲河。河道自然落差74‰，干流全长6000m，流域总落差444m。
xx水库下游是xx县宁州镇粮食、山地烟的主要生产区，耕地面积约5500亩，有人口约2500人，农民人均纯收入950元；大部分耕地海拔处于1800.0—2000.0米之间，多年平均气温在15°C左右，属中亚热带气候。区内光热资源丰富，群众种植烤烟水平较高，生产基础较好，综合开发潜力巨大，但原有的水利设施不足，该区水的供需矛盾较突出，农业基础设施建设滞后。新建xx水库，能缓解这一地区水的供需矛盾，改善人民生活和生产条件，稳步提升农
业生产特别是烤烟生产水平。水库扩建工程总设计灌溉面积为3500亩，其中增灌3000亩，改善500亩。并且通过拦洪削峰，可降低河道下游的洪峰流量，提高两岸的防洪标准，并有效地保护两岸的耕地及村子。
水库建成后再在下游灌区配套相应的供水管网和水池,并可大大改善灌区的水利条件, 改善农民的生产、生活条件. 有力促进当地的经济发展。
本期水库工程为第一期工程，管网和水池配套为第二期工程。现阶段优先实施水库工程，先解决水源工程建设问题；管网和水池工程待后一阶段完善。
第二章 气象水文
第一节 气象
xx河流域地处低纬高原，属中亚热带半湿润高原季风气候，具有夏秋多雨，冬春干旱，干湿两季界限分明，四季温差变化不大的特点。
但由于河床高差大，气候垂直差异较大，具有立体气候特征。水库位置海拔高程达2200m以上，降雨充沛，坝址以上径流区多年平均降雨量均在1200mm以上。
xx河流域气温随高程增高而降低，上游高程在2000m以上，年均气温13℃左右，下游高程1800m左右，年均气温15℃左右。降雨
年内分配极不均匀，每年5月下旬进入雨季，11月上旬结束，雨季5月至10月雨量集中，占全年降雨的85%左右，其中以6、7、8三月最多，占全年55%左右。xx水库库区年水面蒸发量1200mm。风向多为西南风。
xx河流域内无任何水文气象观测资料，仅有相邻流域龙珠河的老里箐水库上设有水文观测站，其水文资料供参考使用。
第二节 水文
该水库拟建于宁州镇红坡村委会xx村民小组，本区径流面积F由1：10000地形图量算为0.25km2。因缺乏实测水文资料，计算以《玉溪地区水文手册》为基础，结合流域实际，计算参数作适当调整。
1、径流量
本区属我县的中水偏丰地带，多年平均径流深400 mm。多年平均径流量为0.1×400×0.25＝10×104m3。
2、水库蒸发、渗漏损失及泥砂
（1） 水库蒸发
△ W蒸=1000h水面×F库(m3)
h水面:年水面蒸发深度1200mm, F库水库年平均蓄水水面面积0.007(km2)
△W蒸=1000×1200×0.007(m3)=8400 m3
（2） 渗漏损失
按以下经验公式估算,即:△W年渗=k1库×106m3
△ W年渗—水库年渗漏损失(m3)
F库—水库年平均蓄水水面面积(km2)

地质中等时k1=1.0，而根据水库库容—面积曲线查处得
F库=0.007(km2)
△W年渗=1×0.007×106m3=7000 m3
（3） 泥砂
本次初设泥砂计算主要依据《玉溪地区土壤侵蚀模数图》并参照老里箐水库侵蚀模数来定：库区土壤侵蚀模数定为500T/y.km2，水库设计使用年限为20年，则20年水库泥沙淤积量为：
500×0.25×20÷1.35=0.20×104m3
3、兴利库容
以一般枯水年（P=75%）进行兴利调节计算。相应径流量为9.8×104m3。根据灌区的用水过程，扣除蒸发、渗漏损失，兴利库容:正常蓄水位2278 m 时，库容7×104m3，减去死库容0.20×104m3，兴利库容即为6.8×104m3。
4、设计洪峰流量
按照20年设计、200年校核进行洪峰流量计算。计算参数CV＝0.75，CS＝4CV，洪峰模数q＝2.8，计算结果如下：
多年平均洪峰流量Q＝qF0.67＝2.8×0.25 0.67＝1.11m3/s
Q0.5%＝1.11×（1+4.96×0.75）=5.23m3/s
Q5%＝1.11×（1+2.00×0.75）=1.67m3/s
5、调洪计算
（1）、洪水过程
从小流域的的洪水特性来看，洪水历时主要决定于降水持续时间和能容纳大量水量的浅层土壤的泄水时间，集水面积的大小的影响并不占首要地位。另外，出现在邻近地区造成典型洪水的降雨，极有可能在本地区出现并形成类似的洪水。由于本区无实测洪水过程，故借用老里箐水库的洪水过程推算。将本区和引洪区洪水过程从起涨点开始叠加，即可得到土老衣小坝塘的合成入库洪水过程。具体见下表。
土老衣小坝塘设计洪水过程线 单位：m3/s
洪水过程
时段

P=0.5%

P=5%
1
0.10
0.10
2
5.23
1.67
3
5.16
1.62
4
4.15
1.26
5
3.15
0.91
6
2.33
0.62
7
1.68
0.43
8
1.18
0.30
9
0.83
0.21
10
0.60
0.16
11
0.46
0.13
12
0.37
0.11
13
0.32
0.11
14
0.31
0.10
15
0.31
0.10
16
0.30
0.10
17
0.29
0.10
18
0.29
0.09
19
0.28
0.09
20
0.28
0.09
21
0.27
0.09
22
0.27
0.08
23
0.26
0.08
（2）、调洪计算
由于水库控制径流面积小，同时，为了山区水库管理的方便，溢洪道设计中不设闸门。从无闸调洪计算的特点来看，溢洪道的堰顶高程一般等于正常蓄水位。当水库水位达到正常蓄水位后，溢洪道才开始泄流，属于自由泄流。因此，确定起调水位即正常蓄水位，溢洪道宽2 m。
本次设计和校核洪水调节均采用单辅助线法。校核洪水位2279.14m，库容8.73×104m3。正常蓄水位2278.00m，库容7×104m3。设计洪水位2278.48m，库容7.58×104m3。具体计算过程见下表。
q～V/△t+ q/2关系曲线计算表
q=3.4ｈ０３／２
水位ｚ（ｍ）
库容
（１０４ｍ３）
V/△t
（ｍ３／ｓ）
下泄流量q
（ｍ３／ｓ）
V/△t+ q/2
（ｍ３／ｓ）
备注

2278
7
19.4
０
19.4
△t＝３６００Ｓ
2278.5
7.6
21.1
1.2
22.3

2279
8.2
22.8
3.4
26.2

2279.5
9
25.0
6.2
31.2

2280
9.8
27.2
9.6
36.8

P=0.5%校核洪水调节计算
时 段
入流ｑ
ｑ１＋ｑ２／２
V/△t+ q/2
出流ｑ
水位ｚ（ｍ）
备注
１
0.10

19.4
0
2278
起调水位
２
5.23
2.67
22.07
1.13

３
5.16
5.2
26.14
3.33

４
4.15
4.67
27.48
4.12
2279.14
校核洪水位
５
3.15
3.65
27.01
3.85

６
2.33
2.74
25.9
3.23

以下泄流递减
７
1.68

８
1.18

９
0.83

１０
0.60

１１
0.46

１２
0.37

１３
0.32

１４
0.31

１５
0.31

１６
0.30

１７
0.29

１８
0.29

１９
0.28

２０
0.28

２１
0.27

２２
0.27

２３
0.26

P=5%设计洪水调节计算

时段
入流ｑ
ｑ１＋ｑ２／２
V/△t+ q/2
出流ｑ
水位ｚ（ｍ）
备注
１
0.10

19.4
0
2278
起调水位
２
1.67
0.89
20.29
0.36

３
1.62
1.65
21.58
0.88

４
1.26
1.44
22.14
1.16
2278.48
设计洪水位
５
0.91
1.09
22.07
1.13

以下泄流递减
６
0.62

７
0.43

８
0.30

９
0.21

１０
0.16

１１
0.13

１２
0.11

１３
0.11

１４
0.10

１５
0.10

１６
0.10

１７
0.10

１８
0.09

１９
0.09

２０
0.09

２１
0.09

２２
0.08

２３
0.08

附xx水库水位—库容，水位—面积关系曲线及：

第三章 工程地质
第一节 区域地质条件
xx水库位于康滇古隆起之南东侧，属通海山字型构造反向弧之东缘。新城大断层从库区两面通过，断层走向北东，倾向南西、倾角50～70度，断层沿伸长达70多公里，其破裂带宽5～25m，岩石强烈挤压破裂，属压扭性质，由于新城断裂相距库区约4.8km，对水库影响甚微。
磨豆山为当地最高山，海拔2660m，火特山脉为当地分水岭，海拔2400～2200m，地形特征为中山侵蚀形地貌，地表水向北东流淌至糯节河，向南西排放入葫芦冲河。
由于区内谷岭相间，植被发育至使沟箐基岩裂隙水较发育，补给分水岭两侧河流。
区内新构造活动以垂直上升为主，地震烈度为8度区。根据1/400万中国地震动参区划图，区域地震动峰值为0.15g，动反应谱特征周期为0.45S。
第二节 库区工程地质条件
xx水库库区分布两大地层单元，古生界寒武系下统龙王庙组（∈1l）白云岩、页岩、粉砂岩；沧浪铺组（∈1c）　粉砂岩、页岩；筇竹寺组（∈1q）粉砂岩、页岩、含磷粉砂岩。震旦系上统灯影组（Zbnd）
白云岩、泥质白云岩。上述两复地层岩组组成一套单斜地层，总体上分布连接、接触关系正常。
1、 地层岩性
地层岩性由新至老分述如下：
（1）第四系冲洪积层（Q4al）：由粉质粘土夹砂卵石层、砾石层组成，厚0.5～1.8m。主要分布于葫芦冲河、新城小河流域。
（2）第四系残坡积层（Q4el+al）由残积碎块石、粉质粘土、含砾粘土混合组成，分布于库区和库区外围小岔箐或负地形山谷间。
（3）寒武系下统龙王庙组（∈1l）: 岩性为浅灰白色中厚层状白云岩、深层状泥灰岩、页岩互层，岩溶裂隙率2～8％，岩溶发育中等，地下水迳流模数5～10 l/s.km2岩层倾向南西，倾角24～40度，厚222m；该套地层出露于库尾火特山顶部。
（4）寒武系下统沧浪铺组（∈1z）：岩性为浅灰色中层状紫红色细砂岩夹页岩，含磷矿，裂隙率2～5％，富水性中～强，地下水迳流模数1～2 l/s.km2。该套地层出露于库尾山坡上。岩层倾向240°～189°、倾角22°～18°，厚60～150m。
（5）寒武系下统筇竹寺组（∈1q）：岩性为浅灰色中层状粉砂岩夹薄层状页岩，中厚层状、浅紫灰色含磷粉砂岩、裂隙率2～6％，富水性中等，地下水迳流模数1～2 L/s.km2，岩层倾向230°～194°、倾角11°～20°，该套地层覆盖整个库区。厚34～180m。
（6）震旦系上统灯影组（Zbdn）：岩性为浅灰白色中～厚层状白云岩
夹薄层状硅质条带白云岩。局部白云岩夹浅灰色页岩，裂隙率3～10％、富水性强、岩溶、地下暗河发育，地下水迳流模数〉10 l/s.km2，岩层倾向260°～240°、倾角32°～50°，该套地层出露于库区大坝枢纽下游，厚122～250m。
2、地质构造
（1） 断裂
经地质调查库区范围内未发现断裂构造，地层主为单斜构造，地层层序接触关系基本正常，但岩层褶皱发育。
（2） 节理
库区出露岩体节理发育，地表风化节理和御荷节理都较发育，特别是含磷砂岩“x” 节理，菱形节理都十分发育，但节理沿伸均〈1m,对库区的渗漏和稳定影响较小。
3、地形地貌及自然地质作用
库区地形总体是东高西低，库区狭持于近东西向山脊之间，库膛南北两侧为沿岩层走向形成的山梁。南部山梁海拔1997～2200m，北侧山梁海拔1998～2400m，库区地形为山涧沟谷地貌，水库两岸坡坡度角25～40度，无现代滑坡，库尾发育一条小岔沟，库区植被覆盖良好，岩石裸露少，多数地段被残坡积层淹盖。
4、库区水文地质条件
xx水库库区出露地层为寒武系下统筇竹寺组（∈1a）, 岩性为中厚层状粉砂岩、页岩互层、含磷粉砂岩。粉砂岩与页岩互层状产出
可视为相对隔水层，受大气降雨补给，地表水入渗岩基、形成基岩裂隙潜水，补给区与排泄区一致，排泄方式属散浸类型。地下水运动受地形控制，地表分水岭与地下分水岭一致，库区无大的远区径流与排泄系统。库区不存在低邻谷、库区不存在渗漏。
5、水库淹没、库岸稳定及淤积问题
建库后会淹没库尾山地约1.5亩和少量杂树林木，不存在居民迁移问题。
因库岸岸坡较缓（25～40）度且又被第四系残坡积和植被大部覆盖，无滑坡、泥石流、坍塌等不良物理地质现象，所以库岸稳定。因水库库区植被发育，现状调查水土流失不严重，无大量泥砂入库，水库淤积量较小。
第三节 主体工程地质条件
1、坝址工程地质情况
2004年在现拟建坝址已建筑一小坝，坝高约12m，坝型为均质土坝。根据调查，大坝曾经受过高水位考验至今未发现渗漏现象，从这点可以划断坝址工程地质条件较好。
（1） 坝址工程地质情况
① 地质岩性
坝址段出露地层为寒武系下统（∈1q），岩性为中厚层状粉砂岩夹页岩互层，含磷粉砂岩，岩层总体倾向南西，倾向240°～220°、
倾角22°～30° 。岩体整体完整性较好，节理裂隙不发育。估计河床段原坝筑坝时清基彻底，不存在残坡积覆盖层。
在大坝两岸岩已经裸露，岩层稳定、岩体呈强～中等风化程度，第四系残坡积层不存在覆盖。
② 地质构造
坝址区未发现断裂构造通过，岩层为单斜构造，总体倾角20～30度左右，褶皱不发育，节理发育情况如下：
左右坝肩节理两组：N40E向节理一组，每米2～3条，延伸短，节理缝宽1～5mm，见泥质充填。另一条NN15W向节理一组，每米13条，有泥质充填，节理缝宽1～3mm。
右坝肩还存在一组E20W向节理一组，主要分布于含磷粉砂岩中，每米8条，但无泥质充填，节理缝宽1～10mm。这组节理在清基时予以重视，虽延伸短，但存在严重渗漏，对坝基稳定有一定影响。
③ 水文地质
坝址段岩性为粉砂岩互页岩互层，页岩可视为相对隔水层，含磷粉砂岩风化节理相对发育，透水性强，往地下逐渐减弱，当大气降雨后，入渗地下水形成地下径流，顺山坡排入河床中，属就地补给就地排泄型。大坝两肩山体未见泉水出露，推测两肩地下水位较低，地下水总体向河床排泄。
（2） 两肩稳定和清基深度
两岸岩层连续完整，倾向下游，倾角20～30度，岩层走向与坡
面斜交，交角45～50度，坝基岩体由于不同程度存在风化节理裂隙，会导致渗漏。在大坝清基时宜加大深度把强风化带中的上部岩层清除，方可消除岩石风化节理对坝肩的不良影响，确保两肩稳定。至于清基深度，由于缺乏钻探和压水试验资料，目前无法量化确定，截水槽清基应完全清至新鲜基岩面上为原则。
2、 输水涵洞工程地质特征
经地质调查，输水涵洞拟布置在大坝右肩，涵洞围岩分段简述如下：
（1） 进口段
0～20m上复山体最小厚度5m为开挖明槽,为压力洞段，岩石属强～中等风化粉砂岩夹页岩，均为Ⅳ类岩体，岩石坚固系数f=1，单位岩石弹性抗力系数估计值k0=20kg/cm3。
（2） 管身段
此段仍为无压段，上覆山体厚度24m左右，围岩为强～中等风化粉砂岩，层间夹有碎块状含磷粉砂岩，属Ⅳ类岩体，围岩坚固系数f=1.5，单位岩石弹性系数k0=20～30kg/cm3。
（3） 出口段
为无压段，上覆山体最小厚度5m，可采用明槽开挖，围岩为强风化粉砂岩、页岩，围岩属较弱Ⅳ类岩体，推测坚固系数f=1，单位岩石弹性抗力系数k0=19～21kg/cm3。
3、 输水涵洞稳定性评价
（1） 洞脸稳定性评价
进口洞脸在开挖时，由于岩层走向与坡面交角40～50度，岩石全强风化、风化节理发育，岩石松散破碎，洞脸稳定性差，开挖后要适当护坡，出口由于山坡较陡，岩石破碎，洞脸稳定性也差，开挖后仍要护坡。
（2） 管身稳定性评价和施工注意事项
此段岩石强～中等风化，不利结构面多，岩体力容强度较低，稳定性差，涵洞底板基础很可能会适当切深，应该边开挖边衬砌，同时要防止掉块和坍方。出口段岩石强风化，不利结构面多，稳定性极差，易掉块坍方，应边开挖边衬砌。
（四）、天然建筑材料
现已在库区范围内布置浅井4个，经勘察证实剥离无用覆盖层厚1～2m有用层厚＞10m，风化石碴料储量大于5万m3完全可以满足设计上坝需要。
石碴料质量经取样1组，附试验样物理力学参数指标。
石碴料物理力学试验成果表
项目
料 场
比重
不均匀系数
曲率系数
渗透系数
cm/s
最大干容重
g/cm3
饱和固结排水剪
试件
土样名称
φ
°
c
kpa
孔隙率%
孔隙比e

S1

2.72

79.6

7.55

1.39×10-3

1.75

30.8

76.2

35.7

0.555

sicb
（五）结论
1、加强清基观察，发现问题及时处理。

2、上坝料必须做现场碾压试验。
第四章 工程设计
xx水库工程，于2005年8月，由xx县水利局及有关单位向县水利局勘测设计队下达了设计任务。勘测设计队在广泛听起地质、水工、经济等方面专家意见的基础上，在初设阶段，重做了工程的规模、效益等论证工作，最终确定的工程规模是：xx水库总库容8.73万m3，为小型水利工程，水库兴利库容6.8万m3，死库容0.2万m3；坝高21m，坝型为粘土心墙石碴坝。
第一节 拦河坝设计
一、坝形选择
根据坝址地形，建筑材料和地勘所获得的地质水文资料，坝址段出露地层为寒武系下统（∈1q），岩性为中厚层状粉砂岩夹页岩互层，含磷粉砂岩，岩层总体倾向南西，倾向240°～220°、倾角22°～30° 。岩体整体完整性较好，节理裂隙不发育。估计河床段原坝筑坝时清基彻底，不存在残坡积覆盖层。
在大坝两岸岩已经裸露，岩层稳定、岩体呈强～中等风化程度，第四系残坡积层不存在覆盖。
坝位所处位置为八度地震区，根据建筑物抗震规范，不宜修建刚性防渗体土石坝，坝位附近4km内有粘土料，且石碴料的储量丰富，力学指标高，运距短，从减少投资方面综合考虑：坝型选择为粘土心墙石碴坝较为适宜。
坝基的防渗形式，从地质情况看，河床冲积厚2～3m左右，清除冲积层，截槽开挖深度就比较浅，施工难度不大，对施工总完成时间影响不大，所以确定坝基采用截水槽防渗形式。
经勘探落实的主要筑坝建筑材料如下表
大坝主要建筑材料表
建材类别
储量(万方)
平均运距（千米）
坝壳石碴料
5
0.3
粘土料
1
3.0
二、 坝顶高程及坝顶宽度的确定
用校核水位、设计洪水位、正常水位加地震三种情况，经计算比较后，取最大值为坝顶高程。坝顶高程为水位加坝顶超高。
坝顶超高d = ha+e+A；其中：ha为波浪爬高；e为波浪壅高；A为安全超高。
经查规范及有关规定：非常运用情况A = 0.3米,正常运用情况A = 0.5米,地震运用情况A = 0.5米。
水库P = 0.5%校核洪水位高程2280.62米，P = 5%设计洪水位高程2279.82米;正常水位高程2279.00米。
通过计算，坝顶超高d值分别为：校核洪水位时ha
=0.19m，d = 0.49米；设计洪水位时ha =0.26m，d = 0.76米;正常水位加地震情况时ha =0.31m，d = 0.81米。
三种情况的坝顶高程△H为：
校核洪水时：△H =2279.14+0.49 =2279.63（米）
设计洪水时：△H = 2278.48+0.76 = 2279.24（米）
正常水位+地震：△H = 2278.00+0.81 = 2278.81（米）
所以，坝顶高程为2279.80米。
坝顶宽度的确定：坝顶虽无交通要求，但水库所处地区为8度地震区，坝顶宽度考虑取较大值。参考一些相似的工程，根据《水工设计手册》所提供的资料数据：中低坝顶宽度宜为： 5～10米时,最后确定坝顶宽度B=4.0米。
三、 建材试验及设计指标选择
1、材料
（1）粘土料
取扰动样四个送省水电设计院土样实验中心做了扰动样全分析，试验成果如下表：
粘土料物理力学试验成果表
（2）石碴料
石碴料分布于坝位的右岸，取大样一组送省水电设计院做了大型室内试验，是较好的坝壳料。
项目
编号
比重
渗透系数
cm/s
最大干容重
g/cm3
饱和固结排水剪
试件
土样名称
φ
°
c
kpa
孔隙率%
孔隙比e

007

3.00

3.8×10-7

1.22

21.9

18.8

59.3

1.459
高液限粉土
008

3.06
1.4×10-7

1.52

14.1

34.5

50.3

1.013
高液限粘土

009

2.97
4.7×10-7

1.21

21.1

16.7

59.3

1.455
高液限粉土
010

3.02
5.6×10-7

1.12

20.3

28.2

62.9

1.696
高液限粘土
（3）天然山砂：
天然山砂要从分水岭处砂场取用,公路运距20km。
考虑用于浇筑复合土工膜垫层无砂砼时，要做筛分处理。考虑用于溢洪道砼浇筑时，应作专门配合比设计，并通过试压件强度测定。大坝主要建材的试验主要成果见下表
石碴料物理力学试验成果表
项目
料 场
比重
不均匀系数
曲率系数
渗透系数
cm/s
最大干容重
g/cm3
饱和固结排水剪
试件
土样名称
φ
°
c
kpa
孔隙率%
孔隙比e

粘土料场

2.72

79.6

7.55

1.39×10-3

1.75

30.8

76.2

35.7

0.555

sicb
2、坝体设计指标选择
(1)粘土料

土样中最大干密度1.12～1.52g/cm3;压缩系数a0.1～a0.2范围值0.21～0.31MPa-1,均为中压缩土;抗剪强度φ值范围14.1°～21.9°有一组低于20°;渗透系数K201.4×10-7～5.6×10-7CM/S都小于1×10-5CM/S。
（2）石碴料
参考已建工程的情况，参照《石碴坝》进行石碴料有关项目的物理指标选用。
石碴料场的大样饱和固结排水剪的抗剪指标为φ=30.8°、C=76.2Kpa。考虑到石碴料场仅送了一组大样，试验值不能更好地反映整个料场的情况，有一定的局限性，根据送样的筛分结果，粒径≤10mm的28%，粒径≤5mm的占18%。施工时，机械装卸，碾压后，细粒含量还会增加，对摩擦角降低8.8°取为设计值，粘聚力C除以安全系数4后取用为设计值。石碴料D=0.60时的制样干容重为1.75 t/m3，取石碴料的压实度为0.85,则石碴料的设计干容重为1.5t/m3；现场测定天然含水量7%；换算得石碴料的天然容重为1.61 t/m3。
(3)坝基
通过勘察，发现河床冲积层为粘土充填的砂砾卵石层，而坝位又处于八度地震区，为减少坝体方量，增加大坝抗震安全性，确定全部清除河床冲积层，使坝体直接座落在岩石上，但含磷粉砂岩易于破碎，所以，坝基设计指标取为φ=28°，干容重为2.0t/m3，饱合容重2.34t/m3。
拦河坝稳定计算指标取值表
土层分层
内摩擦角φ值（°）
粘聚力C
（t/m2）
湿容重
（t/m3）
饱和容重
（t/m3）
心墙粘土料
14．10
1．67
1．47
1．49
坝体石碴料
22．00
2．00
1．61
2．11
坝 基
28．00
3．00
2．00
2．34

(三)坝基防渗处理
根据xx村民小组已建现有小坝塘蓄水情况分析，坝基岩石完整性好，节理、裂隙不发育，相对隔水层埋深较浅，所以，设计考虑在清除坝基砂卵石层后再采取用截水槽防渗工程措施进行处理。截水槽用粘土心墙防渗，深度2m。
(五)大坝渗透及坝坡稳定计算
1、大坝渗透计算
在水文计算中已对大坝渗透量进行了估算.
2、坝体稳定计算：
根据石碴料和粘土料的设计力学指标，参考已建工程，拟定上游坝坡为1：2、下游坝坡为1：1.8。按此坝坡进行稳定计算。
坝坡稳定计算，把作用于大坝的荷载分为基本组合情况为：
（1） 基本组合：
①水库正常高水位时，稳定渗流期下游坝坡的稳定。
②水库水位由正常高水位缓降至于1/3高水位（接近死水位）时，上游坝坡的稳定。
（2） 特殊组合：
①水库校核洪水位，稳定渗流期下游坝坡的稳定。
②水库正常高水位加地震，下游坝坡的稳定。
③水库水位缓降至1/3高水位加地震，上游坝坡的稳定。
因水库采用直径300mm的涵洞放水，水位下降缓慢,按最大输水流量0.4m3/s计,库水位下降速度为2.62m/d小于3m/d,且坝壳石碴料渗透系数较大1.39×10-3cm/s,所以不会产生水位骤降情况。
此次计算采用陈祖煜的STAB程序电算完成,计算结果均满足规范对安全系数的要求。计算成果列于下表:
坝坡抗滑稳定安全系数计算表

一般
荷载组合

水库运行情况

计算断面
安全系数
上游
坝坡
下游
坝坡
设计洪水位
2279.14米

标准断面

1.285
水位缓降至
1/3高水位

标准断面

1.396

特殊荷载

组 合
设计洪水位2278.48
加8°地震

标准断面

1.144
校核水位2279.14米

标准断面

1.24
水位缓降至
1/3高水位加8°地震

标准断面

1.22

由以上成果看出,拟定的坝坡坡比是比较合理的，所以，最终确定大坝坡比为：上游坝坡为1：2.0、下游坝坡为1:1.8。
3、大坝沉陷计算
按《碾压式土石坝设计规范》（SL274—2001）大坝的计算沉降量以及坝顶的预留沉降超高，应参照施工期的沉降观测与已建工程结合实践综合分析确定，预留沉降超高一般可按坝高的1%确定。坝顶高程2279.8m，坝底高程为2261m,预留沉陷超高为（2279.80－2259.00）×0.01=0.20m。则施工结束时的坝顶高程为2279.80+0.20=2280.00m。
4、大坝结构设计
（1）防渗体及过渡层
本工程采用粘土心墙防渗体，心墙底宽5m，底宽3m。心墙两侧均设过渡层。
(2)护坡设施
为保护坝顶完整，坝顶两边设0.3m高的150#砼边石。
大坝上游坡采用150#砼预制块护坡以对其下的坝壳料形成有效保护,护坡采用厚8cm.上游护坡在2271.5m高程及
坝脚各设150#砼齿墙一道。
（3）排水设施
①坝面排水
上游因坝坡已设150#砼预制块护坡，不需要设置坝面排水。下游坝坡为减轻雨水冲刷破坏，需设岸坡排水沟；下游坝坡与山坡交接处，需设排水沟。其尺寸详见大坝结构剖面图。
②坝体排水
为保证下游坝壳的渗透稳定以及保护坝脚不被河水冲刷，下游坝坡脚处设倒滤体，倒滤体顶高程为2265m。

第二节 溢洪道
一、工程布置
坝位左岸地形较陡,溢洪道布置于右岸， 溢洪道全长64.4m。
溢洪道由引水段、控制段、渐变段，陡坡段组成。为节省工程量，在控制段后设置平面收缩，从宽2m收缩至宽1.2m，之后接陡槽段。
二、结构设计
溢洪道最大下泄流量3.02m3/s，控制段宽2.0m，堰上
最大水深1.14m。
1、进口段：顺流左、右两边采用浆砌石挡墙，底板采用厚0.2m的200#钢筋砼衬砌。进口高程为2778.00m，进口段长13m，宽度4-2m。挡墙高由0.8m增高至2.0m。
2、控制段：采用无闸门控制的无坎宽顶堰，顶高程2778.00m。控制段侧墙高 2.0m，顶部与坝顶齐平。控制段长9.4m，结构形式为左、右两边采用浆砌石帮子，底板采用厚0.2m的200#砼衬砌，控制段设宽1.5m的钢筋砼桥。
3、渐变段：槽宽由2m渐变为1.2m，底坡1/6.94,长4m,边墙高2m-1.1m，结构衬砌型式为左、右两边采用浆砌石帮子，底板采用厚0.2m的200#砼衬砌。
4、陡坡段：分两段,一段长15m，高度由1.1m变0.9m,底坡1/6.94；一段长23m，高度由0.9m变0.7m,底坡1/2.17；结构衬砌型式为左、右两边采用浆砌石帮子，底板采用厚0.2m的200#钢筋砼衬砌。此段槽内水流速较大，为高速流水，流速在15m/s。因此施工质量必须达到设计要求，以保证溢洪道的安全运行。
第三节 输水涵洞
一、工程布置
根据枢纽地形，输水涵洞布置在右岸。设计最大输水流
量0.4m3/s。涵洞进口底板高程为2267.40m，以死水位高程控制;涵洞出口高程为2266.9m;洞内设φ300涵管5m,设凡尔阀两个，一个工作阀、一道检修阀。
输水涵洞全长49.3m。
二、结构设计
涵洞呈门洞型，宽1.0m，高1.7m用200#钢筋砼衬砌。涵洞进口设一道拦污栅;洞内管身为φ300钢管，管壁厚6mm，底坡i=1/100；另外，在0+22m处设检修阀一个。
三、水力学计算
出流计算主要根据不同的水头和闸门开启度来进行的。涵洞在最高水位（校核水位）时的最大输水流量为0.4m3/s，涵洞在最低水位（死水位）附近的最小输水流量为0.05m3/s，均能满足下游用水要求。出流计算主要根据不同的水头和闸门开启度来控制出流。
第四节 泄洪涵洞
一、工程布置
根据枢纽及坝塘下游地形，泄洪涵洞布置在报废老坝左岸。设计最大泄洪流量3.4m3/s。涵洞进口底板高程为2261;涵洞出口底板高程为2260m。
输水涵洞全长48.4m。

二、结构设计
涵洞呈门洞型，宽1.0m，高1.5m,用75#浆砌石衬砌。帮、底厚50cm，顶拱厚度50cm，底坡i=1/48.4。
第五章 施工组织
第一节 总体布置
xx水库工程，主要项目有：拦河大坝工程；输水涵洞工程；溢洪道工程以及引洪渠道工程。
交通：施工场地距县城40km，有分盘公路从坝位附近通过，交通极为便利；另有xx至新城公路从坝位附近通过。施工中只需新修施工道路2km（含上坝公路），便可顺利完成施工任务。