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XXX水库除险加固毕业设计

摘要

XXX水库除险加固初步设计

XXX水库位于XX市云集乡云丰村,属涪江水系潼江支流。本工程存在大坝外坡较陡,有滑坡现象,水库右坝肩及库岸存在渗漏现象,存在放水设施卧管渗漏严重、涵管管身断裂、淤塞等问题,大坝为三类坝。

XXX水库除险加固初步设计是根据实际工程进行初步设计,主要内容包括水文计算,大坝渗流稳定分析,除险加固方案的设计,施工组织设计,工程概算等几部分。

水文计算主要求该地区20年一遇和200年一遇的洪峰流量,根据洪峰流量进行洪水调节计算,试算出设计和校核洪水位,最后进行溢洪道最大泄洪能力校核,经复核现溢洪道过洪能力满足规范要求。

大坝的渗流稳定分析主要是用确定坝体内浸润线及其下游逸出点的位置,绘制坝体及坝基内的等势线分布图、流网图,确定大坝土体的渗透坡降,与允许坡降相比较进行渗流分析,用瑞典圆弧法在稳定渗流期进行稳定分析。然后用理正软件进行大坝在不同工况下渗流稳定分析,经分析大坝的渗流稳定不满足规范要求。

然后进行除险加固方案设计以及施工组织设计,编制工程概算等。

关键词:水文计算,渗流分析,稳定分析

Abstract

Preliminary design of QINGGANGPO reservoir's eliminating and reinforcement

Qinggangpo Reservoir is located in Township Jiangyou clouds gathered Feng, Tung River tributaries are Fujiang River. The existence of the dam project outside the steep slope, there are landslides, reservoir exists right abutment and Reservoir leakage, there is a serious leakage of water distribution facilities, horizontal pipe, culvert pipe shaft fracture, blockage and other issues, for the three dam .

Preliminary design of QINGGANGPO reservoir's eliminating and reinforcement is based on the actual project carrying out the preliminary design. The main elements of design, including review of hydrological design flood, peak flow, as well as review of the flood largest discharge capacity of the spillway ,dam seepage and stability analysis, eliminating and reinforcement design, organized construction design, the engineering budge etc.

Hydrological calculation is mainly to work out the flood peak flow of the region for a return period of 20 years and 200 years , than make the calculation for adjusting in accordance with flood peak flow, and calculate the flood level for designing and checking , and finally verify the maximum discharge capacity of the spillway checked by the review is over the spillway Hong ability to meet regulatory requirements.

Analysis of the seepage stability of dam is mainly used to determine the phreatic line within the dam and the location of downstream of the spill point, render the dam's body and the distribution map of equipotential line within dam foundation, flow network diagram, determine the permeatal gradient of dam's earth-filled part ,make seepage analysis compared with the allowing gradient , and the stability analysis is carried out with Sweden circular mean during the stability seepage period .Then management is software for dam seepage and stability

analysis under different conditions, by analysis of the seepage stability of dam does not meet specifications.

And then proceed to design the plan of eliminating and reinforcement , construction of organizational , then draw up the budgetary estimation of the project etc..

Key words: hydrological calculation, seepage analysis, stability analysis

目录

摘要.................................................................................................................................................. I ABSTRACT ................................................................................................................................... II 1 综合说明 (1)

1.1 水文 (1)

1.1.1 流域概况 (1)

1.1.2 工程概况 (1)

1.1.3 设计洪水复核 (2)

1.1.4 洪水调节计算 (2)

1.1.5 溢洪道最大泄洪能力复核 (2)

1.1.6 施工期洪水 (2)

1.2 工程地质 (2)

1.2.1 区域地质概况 (2)

1.2.2 地层岩性 (3)

1.2.3 地下水特征及评价 (3)

1.2.4 地震 (3)

1.2.5 天然建筑材料 (4)

1.2.6 结论和建议 (4)

1.3 震损情况及水库安全评价 (4)

1.3.1 震前运行情况简述 (4)

1.3.2 主要震损出险情况 (4)

1.3.3 应急除险方案 (5)

1.3.4 目前存在的主要问题 (5)

1.3.5 安全评价结论 (5)

1.4除险加固工程设计 (5)

1.4.1 工程现状及存在问题 (5)

1.4.2 工程等别及建筑物级别 (6)

1.4.3 洪水标准 (6)

1.4.3 总体设计方案 (6)

1.5施工组织设计 (6)

1.5.1 施工条件 (6)

1.5.2 施工导流 (7)

1.5.3 料场选择及开采 (7)

1.5.4 主体工程施工 (7)

1.5.5 施工场规划布置 (8)

1.5.6 施工总进度 (8)

1.6工程概算 (8)

2 水文 (11)

2.1 流域概况 (11)

2.2 工程概况 (11)

2.3 设计洪水复核 (12)

2.3.1 流域特征复核 (12)

2.3.2 洪峰流量计算 (13)

2.3.3 洪水总量计算 (14)

2.3.4 洪水调节计算 (15)

2.3.5 溢洪道最大泄洪能力复核 (16)

2.3.6 施工期洪水 (16)

3 工程地质 (17)

3.1 区域地质概况 (17)

3.1.1 地形地貌 (17)

3.1.2 地质构造 (17)

3.1.3 地层岩性 (17)

3.1.4 地下水特征及评价 (18)

3.1.5 地震 (18)

3.2 天然建筑材料 (18)

3.3 结论和建议 (18)

4 震损情况及水库安全评价 (20)

4.1 震前运行情况简述 (20)

4.3 应急除险方案 (20)

4.3.1 工程措施 (20)

4.3.2 非工程措施 (20)

4.3.3 应急抢险工程完成情况 (21)

4.3.4 目前存在的主要问题 (21)

4.4 安全评价结论 (21)

5 除险加固工程设计 (22)

5.1 工程现状及存在问题 (22)

5.1.1 枢纽总布置 (22)

5.1.2 大坝及坝基 (22)

5.1.3 溢洪道 (23)

5.1.4 放水设施 (23)

5.1.5 其他 (23)

5.2 设计依据 (23)

5.2.1 工程等别及建筑物级别 (23)

5.2.2 洪水标准 (24)

5.2.3 设计基础资料 (24)

5.2.4 采用的规范 (24)

5.3 总体设计方案 (25)

5.3.1 挡水建筑物 (25)

5.3.2 泄水建筑物 (26)

5.3.3 放水建筑物 (27)

5.3.4 其它 (27)

5.3.5 主要工程量 (27)

6 施工组织设计 (29)

6.1 施工条件 (29)

6.1.1 主要工程内容 (29)

6.1.2 施工交通条件 (29)

6.1.4 地形条件 (29)

6.2 施工导流 (30)

6.3 料场选择及开采 (30)

6.4 主体工程施工 (30)

6.4.1 主要工程施工方法 (30)

6.4.2 施工场规划布置 (31)

6.5 施工总进度 (31)

7 工程概算 (33)

7.1 编制说明 (33)

7.1.1 工程概况 (33)

7.1.2 投资主要指标 (33)

7.1.3 概算编制原则和依据 (33)

7.1.4 基础资料编制 (34)

7.2 独立费用 (35)

7.3 预备费 (36)

参考文献 (37)

附录1 (38)

附录2 (62)

1综合说明

1.1水文

1.1.1流域概况

XXX水库位于XX市云集乡云丰村XXX,枢纽地理坐标为东经105008′,北纬32038′,距XX市市区70km,属涪江水系潼江支流。所在地属亚热带季风气候区,气候温和,四季分明,雨量充沛,日照充足。具有冬季微寒,春来较早,夏长秋短,无霜期长以及冬干、春旱、夏洪、秋绵等气候特点。

1.1.2工程概况

水库自然集雨面积0.11km2,蓄水主要以自然集雨区径流囤蓄。坝址以上主河道长0.72km,河槽比降182.89‰。水库于1975年9月动工修建,1978年11月完工投入使用,原设计总库容12万m3,死库容2.5万m3。大坝下游控制约300口人、750亩耕地,是一座以灌溉为主,兼有防洪、养殖等综合效益的小(2)型水库。

XXX水库大坝为均质土坝,最大坝高12m,坝顶高程872.50m,坝顶宽3m,大坝全长110m。大坝上游坝坡坡度1:1.8,下游坝坡为两级,坡比分别为1:1.8、1:2,上下游坝坡均为草皮护坡,下游坝坡无坝面排水沟。

水库溢洪道位于大坝右侧,为正堰进口溢洪道,据《四川省XX市XXX水库安全评价报告书》(XX市江汇水利电力建筑勘察设计所,2007年3月)及《四川省XX市XXX水库除险加固初步设计报告》(XX市江汇水利电力建筑勘察设计所,2008年1月)显示,溢洪道总长72m,堰顶宽6m,堰顶高程868.0m。现场查勘表明现状堰顶高程870.50,堰宽5.3m,侧墙及底板均采用浆砌石衬砌,但损毁严重,溢洪水流经消能后泄入下游河道。

水库放水管位于大坝右岸,属砌石无压平涵,梯级卧管取水。涵洞尺寸0.7×0.7m。放水洞底坎高程863.00m,设计最大放水流量0.20m3/s。

1.1.3设计洪水复核

本次设计根据1/1万地形图勾绘了水库自然集雨范围及河流走势,量算复核了流域面积、集雨范围干流河道长度、综合比降等参数,在此基础上采用四川省水电厅1984年6月编制的《四川省水文手册》及推理公式法进行入库洪水流量复核计算。计算结果为:Q m5%=3.243m3/s,Q m0.5%=4.713m3/s;设由设计暴雨推求洪水总量的方法复核24小时入库水量,计算结果为:20年一遇W P=2.115万m3,200年一遇W P= 3.368万m3。

1.1.4洪水调节计算

本次根据现场实测的尺寸计算确定水位~泄量曲线,量算复核水位~库容曲线,并由高切林公式进行调洪演算。调算结果为:q m5%=2.451m3/s,相应水深0.456m;

q m0.5%=3.753m3/s,相应水深0.606m。

1.1.5溢洪道最大泄洪能力复核

经坝顶超高计算,△h设= 1.306m,△h校=0.785m。则计算得在不影响大坝安全情况下,允许最大溢洪水深H设=0.694m,H校=1.215m;即在不影响大坝安全情况下,允许最大溢洪水深H校=1.215m,按宽顶堰公式计算得最大允许泄流量q=10.64m3/s,而据溢洪道现状计算当水库遇200年一遇校核洪水时最大过水深H=0.606m,q m0.5%=3.753m3/s,因此现溢洪道过洪能力满足规范要求,可以保证大坝防洪安全。

1.1.6施工期洪水

XXX水库不能放空,工程可以安排在枯水期施工,因工期较短,不再进行施工期洪水计算。

1.2工程地质

1.2.1区域地质概况

XX市地处龙门山北段中山山地与四川盆地低山丘陵的交接地带,地势由西北向东南逐渐变低,高程一般在800~1500m之间,最高点位于枫顺乡的轿子顶山,海拔高程2356m;东南部库区属侵蚀河谷阶地貌区,浅山丘陵地形,高程一般在550~650m之间,最低点位于九岭乡的鱼种站谷地,海拔高程469.2m。XXX水库位于XX市东北的云集镇境内,按照地质成因划分,地貌类型属构造侵蚀丘陵区。

XX市处于新华夏系四川沉降盆地与龙门山隆起带的复合部位,按照构造型式分为北东向挤压带和绵阳帚状构造,两者呈不整合复合关系。在境内西北部为北东向挤压带发育区,由脆性的碳酸盐和碎屑岩组成,在同一应力场作用下,形成轴向北东向的“多”字型排列的褶皱和走向东北45~50o、倾向北西、倾角60~70o的冲断裂以及走向北西50o左右的横张断裂及近南北或东西向的压性断裂。在市区东南部的侏罗纪、白垩纪地层中,为绵阳帚状构造的一部分,发育成群的新同型平缓褶皱,呈半环状排列,向西收敛,向东扩散,褶皱展线多为北东45~70o,地层倾角平缓10~15o。XXX库区位于XX市东北部,地质构造属北东向挤压带与绵阳帚状构造带复合部位的东南边缘地带,位于水根头—石元坝断裂东南断盘、天井山背斜东南翼。

1.2.2地层岩性

XX市境内地层出露除元古界和第三系缺失外,古生界到第四系大部分地层均有出露,沉积厚度在18000m以上。XXX库区基岩为中生界侏罗系上统莲花口组(J3),下部为灰白色砾岩,巨厚层状,砾石成分主要为白色石英岩、半透明的脉石英、青灰色灰岩和砂岩,磨圆较好,分选中等。砾石定向排列,含量70%以上,泥质胶结,含一定量的砂。上部为棕红色泥质粉砂岩,平行层理发育。

1.2.3地下水特征及评价

库区地下水为中生界风化带裂隙水,主要存赋于中生界侏罗系、白垩系下统、三叠系上统红色地层中,含水层以灰红色—紫红色细砂岩、粉砂岩为主,间夹砂砾岩,呈互层。地下水补给模数偏小。以弱酸性和中性水为主,矿化度均小于1g/L,属淡水;地下以硬水为主;水化学类型根据舒卡列夫分类,以HCO3-Ca和HCO3-Mg为主,地下水对混凝土无腐蚀性。

1.2.4地震

根据《中国地震动参数区划图》GB18306-2001和2008年6月中国地震局发布的《四川、甘肃、陕西部分地区地震动峰值加速度区划图、地震动反应谱特征周期区划图》,本区地震动峰值加速度为0.15g,相应地震基本烈度为VII度。

1.2.5天然建筑材料

XXX水库工程所需天然建材主要为石料和粗砂,距周边地质勘察报告及现场查勘访问,选定库区周边石料场,该处石料属浅红色层状石英砂岩,易于开采,储量丰富,抗压强度较高,可满足本工程施工所需石料。坝体填筑土可取本地出露的新生界第四系中更新统的的亚粘土、亚砂土。

1.2.6结论和建议

(1)该水库地质构造和地层结构简单,岩层倾角较小,总体而言地质条件较好。

(2)根据《中国地震动参数区划图》GB18306-2001和2008年6月中国地震局发布的《四川、甘肃、陕西部分地区地震动峰值加速度区划图、地震动反应谱特征周期区划图》,本区地震基本烈度为VII度。

(3)由于大坝碾压不密实,蓄水位较高时下游坝基有局部少量渗漏现象,地震期间大坝出现多处裂缝,坝基有浑水渗出,虽经过应急处理,但坝体内部仍可能有隐蔽裂缝,建议尽快采取工程处理措施。

1.3震损情况及水库工程现状及存在问题

1.3.1 震前运行情况简述

XXX水库1975年动工兴建,1978年建成投入运行,水库按照批准的控制运用计划合理调度运用。《水库工程管理办法》等各项制度基本齐全并得到落实。但因缺乏管理设施和维护资金,水库一直存在一定的病险。根据本所对本工程所做安全鉴定报告,本工程存在大坝外坡较陡,有滑坡现象,水库右坝肩及库岸存在渗漏现象,存在放水设施卧管渗漏严重、涵管管身断裂、淤塞等问题,大坝为三类坝。

1.3.2主要震损出险情况

“5.12”地震后,本所组成的抗震救灾工作组与XX市水利局、水库管理所有关工作人员一起,对工程各主要建筑物进行震损情况现场巡视检查发现:大坝顶中部有纵向裂缝,缝宽2~5cm,长30m,深0.5~1.0m,现已有明显外滑坡迹象,同时大坝坝身单薄、外坡过陡,严重影响大坝安全。

经抗震救灾水利工作组评估,该水库被确定为次危震损等级。

1.3.3 应急除险方案

根据坝体出现的震损问题,为确保枢纽安全,原溢洪道底板下挖,挖深后溢洪道采用浆砌石护砌。

实施工程措施的同时,采取非工程措施,主要是防汛抢险物资储备、制定防洪应急预案,加强巡查工作力度等。

1.3.4 目前存在的主要问题

①大坝下游有渗漏现象,大坝外坡较陡,内坡风浪淘蚀严重,有垮塌、滑坡现象,坝顶未硬化,不利于工程管理和大坝安全。

②放水设施样式陈旧,运行管理不便;同时渗漏严重,涵管管身断裂、淤塞不能使用。

③水库无管理房,溢洪道上只有简易工作便桥,溢洪道底板和侧墙衬砌损坏严重,防汛道路仍为泥土路面,不利于水库的管理和维护。

1.3.5 安全评价结论

根据XXX水库的病险、安全鉴定及震损情况综合评定,水库大坝属三类坝,即为不安全大坝,亟待进行除险加固。

1.4 除险加固工程设计

1.4.1 工程现状及存在问题

总体而言,枢纽总体布置比较合理,但上游坝坡风浪淘蚀严重,有垮塌、滑坡现象;下游坝坡虽已采用草皮护坡,但坝坡较陡,坡比仅1:1.8,同时坡面缺乏必要的排水设施;水库右坝肩及库岸存在渗漏现象,坝顶未硬化,雨天有积水隐患且不利于防汛巡查。

水库溢洪道位于大坝右侧,为正堰进口溢洪道,“5.12”地震后,水库采取应急抢险措施,在溢洪道内挖深但未护砌,经复核其泄洪能力也基本满足规范要求。但溢洪道的简易便桥过窄不便于工程日常管理维护及汛期抢险物资的运输。

水库放水设施位于大坝右岸,为石质梯级卧管,浆砌条石衬砌。经过30年运行,放水设施混凝土老化,斜卧管渗漏严重,涵管管身断裂、淤塞等地震后更加剧了其渗漏程度,且运行管理不便。

据水库管理人员介绍,通向水库坝区的道路尚有2km机耕路,泥土路面,狭窄崎岖,雨雪天气车辆无法行驶,亟待进行整修。水库原有管理房在地震期间全部损毁,无法居住。水库目前没有任何监测设施。

1.4.2 工程等别及建筑物级别

根据《大纲》、水库保护对象及其重要性,参照有关规范,确定XXX水库的工程等别为Ⅴ等,主要建筑物工程级别为5级。

1.4.3洪水标准

根据《大纲》和有关规范,XXX水库洪水标准按20年一遇洪水设计,200年一遇洪水校核。

1.4.3 总体设计方案

根据XXX水库存在的问题,拟定除险加固总体设计方案为:

大坝:结合坝体防渗措施进行内坡干砌石防护处理;外坡培厚整修,清除草皮,修建贴坡反滤排水体及排水沟,重新护砌;坝顶以泥结碎石硬化。

溢洪道:修建生产桥一座,恢复右岸交通,溢洪道底板和侧墙需重建。

放水设施:改建为折悬臂铸铁闸门斜卧管,涵管管身拆除重建。

其它:白蚁调查防治、新建防汛道路及管理房。

1.5 施工组织设计

1.5.1施工条件

XXX水库位于XX市云集乡云丰村XXX,距云集乡2km,距XX市区70km,外购材料由XX市采购到云集乡,再经2km机耕路运至施工现场,对外交通相对方便,但机耕路需拓宽整修,并结合施工修筑为泥结碎石永久防汛道路。

本区域气候具有冬干、春旱、夏洪、秋绵的特点,适宜冬、春季施工。

库区周边地形崎岖陡峻,主要施工区可利用坝左岸平坦台地,施工完成后应平整恢复。工程附近天然石材,质量较好,储量丰富。工程区附近有380V动力电源,距离约500m,能满足施工给水、排水、振捣、照明等需要。施工用水利用水泵从库内取水解决。

1.5.2 施工导流

该水库没有放空孔,施工期间可以通过放水设施将库水位降低到死水位以下,基本不需要施工导流,剩余水量及基坑积水用水泵提排解决。

1.5.3 料场选择及开采

本工程所需钢筋等建材由XX市区购买,运距约70km;水泥、砂、砼骨料由云集乡购买,运距2km;工程所需石料可在库区周边开采,综合运距约2.5km。

坝坡整修需培厚下游坝坡及回填粘土,可在大坝上游右侧山坡1km外取用,此处粘土质量、数量均满足要求。

1.5.4 主体工程施工

坝坡采用人工整理找平,人工夯实,表面清除的土方、杂草人工装拖拉机外运处理,拆除石料临时堆放在两侧及马道备用。

在找平夯实后的坝坡顺坡内坡铺设土工膜,搭接部分热焊接以免渗漏,表层均匀铺设15cm厚砂砾石,土工膜底端边缘以粘土开槽压实,顶端以浆砌石压顶压实,以免滑动。

内坡垫层铺设完工后,采用人工抛填坡脚堆石坝。干砌石和浆砌石要求块石最短径不小于20cm,立砌并尽可能保持表面平整,干砌石以小石块填缝塞实,浆砌石要求座浆并保持吃浆饱满。

人工清除下游坝面表面的土方、杂草,人工装拖拉机外运处理坡原土方杂草,清除地基杂草及树根,回填补坡土方及堆石排水反滤体,修整找平并夯实后铺设反滤土工布,搭接宽度至少20cm并缝合,其上均匀铺设15cm厚砂砾石垫层,表面以干砌石护砌。

排水沟分两纵两横,分别布置于坝下游坡的四周,相互贯通,内径均为0.3m×0.3m,采用砌石水泥砂浆抹面结构,人工砌筑。

溢洪道生产桥在溢洪道两侧桥墩上架起桥面,机械吊装,人工浇筑防撞护栏。溢洪道修建浆砌石底板及侧墙。

放水设施斜卧管及坝身涵管拆除,坝身涵管拆除时,对其上坝体部分挖开每3m高预留1m宽马道,边坡采用1:0.5,人工开挖。放水设施底部采用素混凝土,边墙采用钢筋混凝土。

采用0.4m3砼拌和制砼,人工抬60m入仓,2.2kW插入式振捣器,边墙浆砌条石采用人工座浆法施工,表面抹面防渗,闸台采用特制木模。

防汛道路、管理房等其它工程由专业部门施工。

1.5.5 施工场规划布置

根据本工程特点统一布置为1个施工区,弃渣场设置在水库下游山坳荒地,工程完成后采取水土保持工程措施。

1.5.6施工总进度

本工程为水库病害及震损整治,根据工程特点及建筑布置情况,结合水库运行管理进行施工总进度计划安排工期为6个月,其中工程准备期为2个月,主体工程3个月,工程完建期为1个月。

工程准备期安排在2010年10~11月,主要完成防汛道路和场内交通系统的新建、扩建。风、水、电、通讯系统的设置,临时生产设施及生活福利设施的新建,建筑材料的备料等工作。

主体工程3个月,安排在2010年12月至2011年2月,根据工程特点及水库运行管理要求,具体详施工进度计划表。

施工完建期安排在2011年3月,进行工程收尾、竣工验收。

1.6 工程概算

本次除险加固工程主要建设内容为:大坝内坡整治、防护,外坡培坡及加设反滤排水体,放水设施及涵管改造,坝顶及防汛道路硬化,溢洪道新建桥面等。主体建筑主要工程量为:土方开挖3286m3,土方回填5664m3,砌石2639m3,混凝土54m3,生产桥梁1座33m2等。计划施工总工期6个月。

价格水平:按2010年第一季度的价格水平编制。

主要编制依据:水利部水总(2002)116号文颁发的《水利工程设计概(估)算编制规定》、四川省水利厅川水函〔2008〕620号颁发的“四川省水利厅关于印发震损水库除险加固编制大纲及若干技术问题的通知”、水利部水总(2002)116号文颁发的《水利建筑工程概算定额》、水利部水总[2005]389号文颁发的《关于发布水利工程概预算补充定额的通知》、水利部水总(2002)116号文颁发的《水利工程施工机械台时费定额》及国家计委计价格[2002]10号文颁发的《工程勘察设计收费管理规定》等。

由于水泥、钢筋、汽油、柴油等主材价格较高,且市场价格变化波动较大,为控制和合理确定工程单价,采用限价方式进入工程单价,预算价超出部分作为价差,计入税金后列入相应部分。

独立费用:项目建设管理费按建安工程量的2.5%计取;工程建设监理费按建安工程量的3%计取;勘测设计费按建安工程量的7%计取;工程定额测定费按建安工程量的0.08%计取;工程质量监督费和工程质量检测费按建安工程量的0.16%;招标业务费按一至四部分费用合计的0.7%计取。

基本预备费按工程一至五部分投资的5%计列。

本工程概算静态总投资为176.24万元,其中建筑工程117.07万元,机电设备及安装工程0万元,金属结构设备及安装工程3.31万元,临时工程13.44万元,独立费用34.04万元,基本预备费8.39万元,未计价差预备费。

XXX水库工程特性见表1.9-1。

表1.1 XX市XXX水库工程特性表

续表

2水文

2.1流域概况

XXX水库属亚热带季风气候区,气候温和,四季分明,雨量充沛,日照充足。具有冬季微寒,春来较早,夏长秋短,无霜期长以及冬干、春旱、夏洪、秋绵等气候特点。年

均降水量1124mm,降水量年际变化较大,最大降水量1824.5mm(1961年)是最小降水量599.4mm(1969年)的3倍以上,年降水量变差系数0.26~0.30,同时,降雨量年内分配极不均匀,大暴雨多集中在6-9月,一般占全年70%以上;多年平均径流深700mm左右,年径流变差系数0.40~0.45,多年平均径流系数0.48左右;多年平均陆面蒸发量600mm左右,水面蒸发约977mm,实测最大水面蒸发量1172mm;多年平均气温

15.9℃,年内7月气温最高,平均为25.4℃,极端最高气温36.7℃,1月气温最低,平均为4.9℃,极端最低气温-6.8℃。总体而言,XX市气候温暖湿润,植被良好,土壤植被涵

养降雨的能力较强,对暴雨洪水有一定的衰减作用。

2.2工程概况

XXX水库位于XX市云集乡云丰村XXX,水库于1975年9月动工修建,1978年11月完工投入使用。枢纽地理坐标为东经105008′,北纬32038′,距XX市市区70km,属涪江水系潼江支流。自然集雨面积0.11km2,蓄水主要以自然集雨区径流囤蓄。坝址以上主河道长0.72km,河槽比降182.89‰。水库原设计总库容12万m3,死库容2.5万m3。大坝下游控制约300口人、750亩耕地,是一座以灌溉为主,兼有防洪、养殖等综合效益的小(2)型水库。

根据《XX市小型水库大坝基本资料库》及《四川省XX市XXX水库安全评价报告书》(XX市江汇水利电力建筑勘察设计所,2007年3月)可知,水库正常蓄水位868.00m,设计洪水位868.83m,校核洪水位869.31m;经本次现场察勘,按水库现状进行复核的结果为:水库正常蓄水位870.50m(相应库容10.50万m3)、设计洪水位870.956m(库容相应11.016万m3)、校核洪水位871.106m(相应库容11.186万m3),水库设计洪峰流量3.243m3/s(P=5%),水库校核洪峰流量4.713m3/s(P=0.5%)。

根据水利部颁发的《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252-2000,本工程为小(2)型水库,主要、次要建筑物为5级,洪水标准为20年一遇设计,200年一遇校核。

枢纽工程由大坝、溢洪道、放水设施等部分组成,基本情况如下:

大坝:XXX水库大坝为均质土坝,最大坝高12m,坝顶高程872.50m,坝顶宽3m,大坝全长110m。大坝上游坝坡坡度1:1.8,下游坝坡为两级,坡比分别为1:1.8、1:2,上下游坝坡均为草皮护坡,下游坝坡无坝面排水沟。

溢洪道:水库溢洪道位于大坝右侧,为正堰进口溢洪道,据《四川省XX市XXX水库安全评价报告书》(XX市江汇水利电力建筑勘察设计所,2007年3月)及《四川省XX市XXX水库除险加固初步设计报告》(XX市江汇水利电力建筑勘察设计所,2008年1月)显示,溢洪道总长72m,堰顶宽6m,堰顶高程868.0m。现场查勘表明现状堰顶高程870.50,堰宽5.3m,侧墙及底板均采用浆砌石衬砌,但损毁严重,溢洪水流经消能

后泄入下游河道。

放水设施:水库放水设施共1处,灌溉放水洞位于大坝右岸,属砌石无压平涵,梯级卧管取水。涵洞尺寸0.7×0.7m。放水洞底坎高程863.00m,设计最大放水流量0.2m3/s。

2.3设计洪水复核

2.3.1流域特征复核

根据1/1万地形图勾绘XXX水库自然集雨范围及河流走势,并量算流域面积、集雨范围干流河道长度、综合比降等参数,并与《XX市小型水库基本资料登记表》数据(简称原数据)相比较,结合现场查勘情况综合分析,最终采用成果见表2.3-1。

表2.3-1 XXX水库以上河道特征值表

2.3.2 洪峰流量计算

本次采用四川省水电厅1984年6月编制的《四川省中小流域暴雨洪水计算手册》提供的资料,按设计洪水20年一遇,校核洪水200一遇的标准进行洪水计算。

根据水科院推荐的推理公式:0.2780.278n

s

Q iF F

τ

=ψ=ψ

(2-1)

当全面汇流条件下,t≤tc , 1n

S

μψτ

=-

(2-2)

当部分汇流条件下,t>tc , 1(

)

n

c

t n τ

= (2-3)

()11n

c S t n μ-??=-??

?

? (2-4)

140n

ττψ

-

-= (2-5)

3

404

1

1/3

440.278(

)()n

n n

m J S F L

τ---=

(2-6)

式中:Q ——最大流量(m 3/s );

ψ——洪峰径流系数;

i ——最大平均暴雨强度:(mm/h );

S ——暴雨雨力,即最大一小时暴雨量(mm/h ) n ——暴雨公式指数; F ——集水面积(km 2);

L ——自坝址沿主河道至分水岭的河流长度(km ); J ——沿L 的河道平均坡降(%); t ——流域汇流时间(h );

τ0——当ψ=1的流域汇流时间(h ); tc ——产流历时(h );

μ——产流参数,即产流历时内流域平均入渗强度(mm/h );

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