水库除险加固工程初步设计

目目 录录 11 绪言 .1 1. 2 水文 .2 1. 3 地质.3 1. 4 工程任务和规模 .4 1. 5 工程布置及建筑物 .5 1. 6 施工组织设计 .5 1. 7 水库淹没处理及工程永久占地 .6 1. 8 工程管理 .6 1. 9 环境保护设计 .6 1. 10 设计概算 .7 2.2. 水文 9 21 流域工程概况 .9 2. 2 暴雨洪水特性 .9 2. 3 基本资料 .9 24 设计洪水计算 .10 3.3. 地质地质 14 3. 1 地形地貌 .14 3. 2 地层岩性 .14 3. 3 地质构造 .14 3. 4 库区水文地质条件 .14 3. 5 不良地质作用 .15 3. 6 抗震设防 .15 4. 工程任务和规模 16 4. 1 工程概况 .16 4. 2 工程任务和规模 .16 4. 3 水利计算 .17 5. 工程布置及建筑物 24 5. 1 设计依据 .24 5. 2 工程布置及建筑物 .24 5. 3 大坝 .24 5.4 大坝工程除险加固设计 .29 6. 金属结构 .38 7. 施工组织设计 39 7. 1 施工条件 .39 7. 2 主体工程施工 .39 7. 3 施工总体布置 .40 7. 4 施工进度安排 .41 7. 5 施工管理与质量控制 .42 8. 水库淹没处理和工程永久占地水库淹没处理和工程永久占地 42 9. 水土保持规划和环境保护水土保持规划和环境保护 43 91 环境保护设计依据 .43 92 水土流失防治方案设计 .43 9. 3 环境保护措施.44 9. 4 结论.44 摘摘 要要 XX 水库位于 XXXX，位于大魏河支流，第 IV 水文分区，坝址处地理坐标系东经 121 35，北纬 3949，流域面积 F=1.65 平方公里，河道长 L=1.5 公里，河道比降 J=23.01，汇流时间 =0.34 小时。 XX 是一座集防洪、灌溉于一体的小（II）型水库。水库枢纽工程包括大坝、溢洪道、 输水洞三大建筑物构成。该水库始建于 1974 年 10 月，坝址以上集雨面积 1.65 平方公里，最 大库容为 24.08 万立米。 。 XX 水库是一座以灌溉为主，兼有防洪等综合利用小（）型水库。水库最大库容为 24.08 万立米。该水库可满足周边 600 亩果树和 500 亩旱田的灌溉，保护下游 1 个村 1000 人、1200 亩耕地由于大坝、溢洪道存在安全隐患，水库不仅不能够很好的发挥效益，而且严重威胁下游 人民的生命财产安全，所以进行水库除险加固处理。 根据防洪标准（GB50201-94）中工程等别和级别划分，XX 水库工程等别为等，主要 建筑物级别为 5 级,次要建筑物级别为 5 级，防洪标准执行 SL252-2000，按 10 年一遇洪水标 准设计，50 年一遇洪水标准校核。 关键词：关键词：XX 水库 大坝 除险加固 AbstractAbstract Han Temple Reservoir is located in the city of Wafangdian City red town along the river Han village, located in the Wei River tributary, the IV hydrological regionalization, longitude 121 35 dam site is located in the geographic coordinate system, latitude 39 49 , watershed area of F=1.65 square km, L=1.5 km long river, stream gradient J=23.01 , confluence time = 0.34 hours. Han temple is a set of flood control, irrigation in one of the small (II) type reservoir. Reservoir dam, spillway, consists of water conveyance tunnel of three buildings. The reservoir was built in 1974 October, dam over the rain area of 1.65 square kilometers, the maximum storage capacity is m3. Han temple is a reservoir for irrigation, flood control and comprehensive utilization of both small (II) reservoir. The maximum storage capacity is m3 reservoir. The reservoir can meet the surrounding 600 acres of fruit trees and 500 mu of farmland irrigation, 1000 people, the protection of the lower reaches of the 1 village, 1200 acres of arable land as a result of the dam, spillway, hidden safety problems, reservoir not only can the very good benefit, but also a serious threat to lower peoples lives and property, so the reinforcement of reservoir. According to the flood control standards (GB50201-94) in engineering and dont grade, dont V as Han Temple Reservoir Engineering, the main buildings were grade 5, secondary structure were grade 5 flood control standards, SL252-2000, design according to 10 year flood standard, 50 year flood standard check. Keywords: Han and Miao reservoir dam reinforcement 1.1. 综合说明综合说明 1 11 1 绪言绪言 1.1.11.1.1 工程概况工程概况 XX 水库位于 XXXXXXXXXX 镇 XX 村，即东经 12135，北纬 3949， 是一座集防洪、灌溉于一体的小（II）型水库。该水库始建于 1974 年 10 月， 坝址以上集雨面积 1.65 平方公里，最大库容为 24.08 万立米。该水库可满足周 边 600 亩果树和 500 亩旱田的灌溉，保护下游 1 个村 1000 人、1200 亩耕地。 水库枢纽工程包括大坝、溢洪道、输水洞三大建筑物构成。 大坝：现坝顶平均高程 25.2 米，坝长 120 米，坝顶宽 3.0 米，最大坝高 12.54 米，坝顶设一道浆砌石防浪墙，墙高 1.0 米，大坝迎水坡坡比为 1:2.3， 块石护坡，背水坡坡比为 1:2.2，草皮护坡，坝体防渗体为粘土心墙。 溢洪道：溢洪道位于大坝左侧，型式为正槽开敞式，底高程 21.80 米，净 宽 6.0 米，溢洪道无衬砌，淤积、滑坡严重。设计洪水时下泄流量 12.11 秒立 米，校核洪水时最大下泄流量 23.62 秒立米。 输水洞：位于大坝左侧，现已报废并堵死。 1.1.21.1.2 大坝安全鉴定结论大坝安全鉴定结论 2010 年 10 月由 XXXXX 水利局组织专家组对XX 水库大坝安全鉴定报告 进行审查，根据水利部水库大坝安全鉴定办法和水库大坝安全评价导则 ， 从防洪能力、大坝结构、大坝渗流、输泄建筑物、运行管理五个方面进行安全 评价，评定结论如下： XX 水库属小（）型水库，大坝防洪设计标准为十年一遇、校核标准为五 十年一遇。大坝现有防洪能力满足 SL252-2000 的要求；大坝迎水坡护坡石块径 偏小，凹凸不平，大坝下游排水体破损严重；溢洪道两侧无衬砌，滑坡淤积严 重，影响正常泄洪；大坝无管理房等管护设施，交通条件差。根据大坝安全分 类标准，大坝鉴定为二类坝。应限期对大坝进行除险加固。 1.1.31.1.3 工程除险加固的必要性工程除险加固的必要性 水库除险加固后，消除了工程隐患，增加蓄水量，正常投入运行。可保证 下游 600 亩果树、500 亩耕地的灌溉用水；保护下游人口 1000 人，同时将改善 当地生态环境，为本地区的农业产业结构调整起到积极的促进作用。 因此，对 XX 水库进行除险加固是十分迫切和必要的。 1.1. 2 2 水文水文 1.2.11.2.1 流域概况流域概况 XX 水库位于大魏河支流，坝址位于 XXXXXXXXXX 镇 XX 村，系第 IV 水文分 区，流域面积 F=1.65 平方公里，河道长 L=1.5 公里，河道比降 J=23.01，汇 流时间 =0.34 小时。 1.2.21.2.2 气象气象 本地区属温带季风性气候，四季分明，多年平均气温 9.5，最高气温 35，最低气温-27，冻土层平均厚度 0.85m，多年平均降水量 600mm，降雨 多集中在 79 月份，多年平均水面蒸发量 1430mm。多年平均风速 4 米/秒，最 大风速 25 米/秒，多年平均最大风速 14.4 米/秒。 1.2.31.2.3 基本资料复核基本资料复核 地形图为辽宁省测绘局出版的 1：10000 地形图，大坝、库区地形图为 XXXXX 水利勘测设计有限公司测绘的 1：1000 地形图。 流域内无水文站，按无资料地区降雨和径流查辽宁省水资源 ，设计洪水 根据 1998 年辽宁省中小河流（无资料地区）设计暴雨洪水计算方法 ，采用 集水面积小于 300 平方公里的设计洪水计算方法。 库区多年平均降水量为 600mm，坝址以上径流深为 150mm。 1.2.41.2.4 设计洪水设计洪水 流域内无水文站，按无资料地区降雨和径流查辽宁省水资源 ，设计洪水 根据 1998 年辽宁省中小河流（无资料地区）设计暴雨洪水计算方法 ，采用 集水面积小于 300 平方公里的设计洪水计算方法进行设计洪水计算，成果见下 表。 表 1-1 设计洪水成果表设计洪水成果表 频率 峰量 0.5%2%5%10% 洪峰 Qm(m3/s) 67.249.637.629.0 洪量 W24(万 m3) 41.4728.5820.5915.00 1.1. 3 3 地质地质 1、地层岩性 库区地层岩性以震旦系及第四纪地层为主，震旦系以板岩、泥灰岩地层为 主，第四纪分布在丘间冲积-洪积谷地或坡地上，以松散粉质粘土、砂砾石层为 主。 2、库区、坝址地质 库区内地质构造不复杂，未发现有大的断裂构造发育，地表岩层可见小规 模褶曲和节理裂隙密集带发育，为印支燕山期岩浆活动中的伴生褶皱现象， 属新华夏构造体系的一部分。 场地区未发现大的构造断裂以及特殊性岩土层存在，综合各方面因素，场 地不良地质作用不发育，对库区及坝址无危害。 3、抗震设防 按水工建筑抗震设计规范 （DL5073-2000） ， 中国地震动区划图 （GB18306-2001）规定，坝区所在地区地震烈度为 7 度，设计基本地震加速度 为 0.15g，设计地震分组为第一组。 4、工程地质条件 库区内没有发现陡坡或危崖，没有滑塌及危石脱落现象，库区范围很小， 沟谷较短，没有泥石流等不良地质作用的条件。 场地区未发现大的构造断裂以及特殊性岩土层存在，综合各方面因素，场 地不良地质作用不发育，对库区及坝址无危害。 1.1. 4 4 工程任务和规模工程任务和规模 工程建设任务是通过对水库除险加固，使其正常发挥效益。 XX 水库是一座以灌溉为主，兼有防洪等综合利用小（）型水库。水库最 大库容为 24.08 万立米。根据防洪标准（GB50201-94）中工程等别和级别划分， XX 水库工程等别为等，主要建筑物级别为 5 级,次要建筑物级别为 5 级，防 洪标准执行 SL252-2000，按 10 年一遇洪水标准设计，50 年一遇洪水标准校核。 由于大坝、溢洪道存在安全隐患，水库不仅不能够很好的发挥效益，而且 严重威胁下游人民的生命财产安全，所以进行水库除险加固处理。 1.1. 5 5 工程布置及建筑物工程布置及建筑物 1.5.11.5.1 工程等别及设计标准工程等别及设计标准 XX 水库最大库容为 24.08 万立米。根据防洪标准（GB50201-94）中工程等 别和级别划分，XX 水库工程等别为等，主要建筑物级别为 5 级,次要建筑物 级别为 5 级，防洪标准执行 SL252-2000，按 10 年一遇洪水标准设计，50 年一 遇洪水标准校核。 1.5.21.5.2 工程布置及主要建筑物工程布置及主要建筑物 本次除险加固设计主要是大坝、溢洪道及附属建筑物。XX 水库现坝顶平均 高程 25.2 米，坝长 120 米，最大坝高 12.54 米，坝顶宽 3 米，坝体防渗体为粘 土心墙。 溢洪道位于大坝左侧，型式为正槽开敞式，底高程 21.8 米，净宽 6.0 米， 两侧均为土坡，无衬砌，局部滑坡、渠道淤积严重，末端无消能防冲设施。 输水洞位于大坝左侧，现已报废并堵死。 1.1. 6 6 施工组织设计施工组织设计 为了确保水库除险加固工程按期保质保量完成任务，要求成立以 XXXXX 水 利局为项目法人，通过招标选择专业施工队承担施工任务，由 XXXXX 水利局工 程管理科负责质量监督和技术指导工作，严格按着设计要求及水工规范进行施 工和施工组织设计，施工组织设计批准后方可施工。 根据本工程特点及工程量，本工程工期计划 2 个月，从 2012 年 3 月 20 日 开始施工，2012 年 5 月 20 日正式完工。 1.1. 7 7 水库淹没处理及工程永久占地水库淹没处理及工程永久占地 本次大坝迎水坡护坡石翻修，溢洪道衬砌等，均在原有规模基础上，工程 不存在新的淹没问题和工程永久性占地问题。 1.1. 8 8 工程管理工程管理 XX 水库为小（）型水库，由 XXXXX 镇水利站管理，主要设施村里负责看 护，工程调度运用计划在 XXXXX 水利局防汛办批复。为了确保大坝安全，水库 实行了严格详细的防洪调度，总的调度原则为：在汛期实行“以泄为主” ，在非 汛期实行限制水位下蓄水，汛期限制水位为 21.8m。 1.1. 9 9 环境保护设计环境保护设计 XX 水库的功能以灌溉为主，兼有下游农田和村屯防洪。库区周围植被及生 态环境保护较差，属轻度水土流失区，本工程整治水土流失的有效措施是林草 措施与工程措施相结合，根据实际情况，进行平整土地，并同水保措施相协调， 搞好工程环境的绿化工作。此次除险加固施工，对区域生态影响甚微，水质不 会受到影响。除险加固后，水库将正常发挥其应有的效益，促进当地农业和农 村经济的发展，对社会效益、经济效益和环境效益都是十分有利的。 1.1. 1010 设计概算设计概算 本次 XX 水库除险加固工程总投资 154.44 万元。其中建安工程费 117.15 万 元，临时工程费 11.22 万元，独立费用 18.72 万元，基本预备费 7.35 万元。 水库除险加固工程特性表水库除险加固工程特性表 表 1-2 数量 序号名称单位 加固前加固后 备注 一一 水文水文 1 流域面积Km21.65 1.65坝址以上 2 多年平均降雨量mm600 600 3 设计标准洪峰m3/s 34.129.0 4 校核标准洪峰m3/s 64.149.6 二二水库水库 1 洪水标准 设计标准 P（% ） 5%10% 校核标准 P（% ） 0.5%2% 2 特征水位 校核洪水位m23.723.72 设计洪水位m22.923.03 正常蓄水位m21.821.8 汛期限制水位m21.821.8 死水位m16.5416.54 3 库容 总库容万m334.824.08 正常蓄水位以下库 容 万m322.212.86 死库容万m31.830.78 兴利库容万m320.3712.08 调洪库容万m312.611.22 数量 序号名称单位 加固前加固后 备注 三三 大坝大坝 1 坝型粘土心墙坝 粘土心墙坝 2 坝顶高程m25.224.8 3 最大坝高m12.5412.14 4 坝顶宽度m3.04.0坝顶兼路 5 坝顶长m120120 6 上游坡比1：2.31：2.3 7 下游坡比1：2.21：2.2 8 护坡材料干砌石 干砌石 五五 溢流道溢流道 1 型式 开敞式宽顶 堰堰 开敞式宽顶堰堰 2 底高程m21.821.8 3净宽m6.06.0 4 下泄流量m3/s38.7623.62 六六 加固处理措施加固处理措施 1 坝体坝坡平整 2 坝坡贴坡排水背水坡设排水体 3 溢洪道两侧无衬砌衬砌 4 管理房新增增加管护设施 2.2. 水文水文 2 21 1 流域工程概况流域工程概况 2.1.12.1.1 流域自然地理条件流域自然地理条件 XX 水库位于大魏河支流，坝址位于 XXXXXXXXXX 镇 XX 村，系第 IV 水文分 区，流域面积 F=1.65 平方公里，河道长 L=1.5 公里，河道比降 J=23.01，汇 流时间 =0.34 小时。 2.1.22.1.2 气象资料气象资料 本地区属温带季风性气候，四季分明，多年平均气温 9.5，最高气温 35，最低气温-27，冻土层平均厚度 0.85m，多年平均降水量 600mm，降雨 多集中在 79 月份，多年平均水面蒸发量 1430mm。多年平均风速 4 米/秒，最 大风速 25 米/秒，多年平均最大风速 14.4 米/秒。 2.2. 2 2 暴雨洪水特性暴雨洪水特性 降水主要集中在夏、秋汛期 79 月，该时段降水占全年降水量的 74.9%， 年际分配也不均匀。洪水主要由暴雨形成，河川基流、洪峰水量集中，洪峰水 量的大小取决于暴雨的大小。洪水与暴雨存在明显的对应关系，略缓于暴雨。 2.2. 3 3 基本资料基本资料 中华人民共和国行业标准 SL44-93水利水电工程设计洪水计算规范 （以 下简称洪水规范中 4.1.3 规定：各种历时设计暴雨可采用经过审批的暴雨统 计参数等值线图查得。 根据国家有关规范规定，采用辽宁省水利厅 2005 版辽宁省水资源 （下 称水资源和XXXXX 水资源综合规划中的相关资料作为本次设计依据。 暴雨洪水资料依据辽宁省水文水资源勘测局 1998 年版辽宁省中小河流 （无资料地区）设计暴雨洪水计算方法 （以下简称计算方法 ）查算取得。 2 24 4 设计洪水计算设计洪水计算 2.4.12.4.1 洪水计算方法及标准洪水计算方法及标准 设计洪水根据 1998 年辽宁省中小河流（无资料地区）设计暴雨洪水计算 方法 ，采用集水面积小于 300 平方公里的设计洪水计算方法。 根据防洪标准GB50201-94，XX 水库按 10 年一遇洪水标准设计，50 年一遇洪水标准校核。 2.4.22.4.2 设计洪水设计洪水 2.4.2.12.4.2.1 多年平均来水量计算多年平均来水量计算 由辽宁省水资源查得多年平均径流深 Y =150 毫米，则多年平均来水 量： W =0.1FY =0.11.65150=24.75 万立米 2.4.2.22.4.2.2 设计暴雨、洪水计算设计暴雨、洪水计算 根据 1998 年辽宁省中小河流（无资料地区）设计暴雨洪水计算方法 ， 采用集水面积小于 300 平方公里的设计洪水计算方法，进行洪水复核。计算步 骤如下： （1）由 =0.78 0.71计算得汇流历时 =0.34 小时。 J L （2）计算 10 分钟、1 小时、24 小时和三日的设计面雨量及 n0p值。 由附图（1-3） 、 （1-4） 、 （1-5） 、 （1-6） 、 （1-7） 、 （1-8） 、 （1-9）查出。 P三=100 毫米 CV=0.62Cs=3.5CV P24=90 毫米 CV=0.62Cs=3.5CV P1=30 毫米 CV=0.54Cs=3.5CV P10=15 毫米 CV=0.45Cs=3.5CV 由附图(1-12)，辽宁省东部地区暴雨时面深关系曲线（KFFt）查 得，当 F=1.65 平方公里，t=24 小时，点面折减系数 KF=1.0，由附表（1-1）查 得不同频率下 KP值，根据公式 Ptp 面=进行各频率面雨量计算，计算 Fpt KKP 见下表。 表 2-1 各频率下面雨量计算表 频率(P) 项目 0.52510 CV=0.623.742.832.241.79 CV=0.623.742.832.241.79 CV=0.543.282.552.071.71 KP CV=0.452.792.251.881.60 KF1.001.001.001.00 P三(毫米) 100100100100 P三 P 面(毫米) 374.0374.0283.0224.0 P24(毫米) 90909090 P24P 面（毫米） 336.6254.7201.6161.1 P三 P 面-P24P 面（毫米） 37.428.322.417.9 P1（毫米） 30303030 P1P 面（毫米） 98.476.562.151.3 P10（毫米） 15151515 P10P 面（毫米） 41.933.828.224.0 P10p 面/P1P 面 0.430.440.450.47 N0P0.530.540.550.58 注：n0p由 P10P 面 /P1P 面查附表（1-2）短历时暴雨指数 n0p得到。 （3）计算 历时各频率设计面雨量及面暴雨强度 ip。 Pp 面= p1P 面1- n0p ip= 面p P 表 2-2 历时各频率下设计面雨量及面暴雨强度 ip 频率 P（） 项目 0.52510 P1P 面（毫米） 98.476.562.151.3 1-n0p0.470.460.450.42 0.340.340.340.34 1-n0p0.600.610.620.64 PP 面（毫米） 59.2646.5738.2232.61 ip(毫米/小时） 174.3137.0112.495.9 （4）从附表（3-2）查出洪峰径流系数 P、三 P、（三-24）P，将 ip、P、F 代入公式 QP=0.278PipF，即可求得设计洪峰流量 QP。 表 2-3 各频率下设计洪峰流量 Qp 频率 P（） 项目 0.52510 三 P 0.710.640.580.53 （三-24）P 0.380.280.230.22 径流系数 P0.840.790.730.66 F1.651.651.651.65 设计洪峰流量 Qp（秒立米） 67.2 49.6 37.6 29.0 （5）计算设计洪量 W三 P=0.1三 PP三 P 面F W（三-24）P=0.1(三-24)P(P三 P 面-P24p 面)F W24P=W三 P- W（三-24）P 表 2-4 各频率下设计洪量 频率 P（） 项目 0.52510 三日暴雨 P三 P 面(毫米) 374283224179 三日洪峰径流系数 三 P 0.710.640.580.53 F(平方公里） 1.651.651.651.65 三日洪量 W 三 P（万立米） 43.8129.8821.4415.65 三日-24 小时暴雨 P（三-24）P 面(毫米) 37.4028.3022.4017.90 三日-24 小时洪峰径流系数 （三-24）P 0.380.280.230.22 前峰（三日-24 小时）洪量 W（三-24） P（万立米） 2.341.310.850.65 主峰 24 小时洪量 W24P（万立米） 41.4728.5820.5915.00 调洪洪量 W 调 P（万立米） 30.5221.1715.3311.24 rp0.0340.0310.0300.028 （6）推求设计洪水过程线 经计算，rP在各种频率下均小于 0.05，所以采用以设计洪峰 Qp为最大流 量，按公式 W调 P=0.67W24P+0.12QP 计算 W调 P(见表四)，不绘过程线。 3.3. 地质地质 3.3. 1 1 地形地貌地形地貌 库区位于辽东半岛南部西侧 XXXXX 西北部丘陵区，库区以丘陵及残丘及 风成砂丘微地貌为特征，库区上游环山，植被发育，地势高差较大，西部丘陵 高程约为 100150m，坝址为残丘及风成砂丘，高程 1030 m。 3.3. 2 2 地层岩性地层岩性 库区地层岩性以震旦系及第四纪地层为主，震旦系以板岩、泥灰岩地层为 主，第四纪分布在丘间冲积-洪积谷地或坡地上，以松散粉质粘土、砂砾石层为 36 . 0 51 24 p P P Q W r 主。 3.3. 3 3 地质构造地质构造 库区内地质构造不复杂，未发现有大的断裂构造发育，地表岩层可见小规 模褶曲和节理裂隙密集带发育，为印支燕山期岩浆活动中的伴生褶皱现象， 属新华夏构造体系的一部分。 3.3. 4 4 库区水文地质条件库区水文地质条件 区内地下水可分为二种类型：第一种为河谷第四纪松散沉积层孔隙潜水， 第二种为基岩裂隙水，以风化裂隙水、构造孔隙水为主。 1、第四纪松散沉积层孔隙潜水 分布在库区谷地之内，第四纪含水层厚度一般在 510 m，含水层由第四 纪冲洪积地层组成，主要地层为冲洪积碎石层，中粗砂及粉质粘土层，直接接 受大气降水补给，形成潜水并与岩石裂隙水形成补给关系。库区坝前库底第四 纪土层厚度教大，达到 5.06.5 m，库底单孔涌水量可达到 510m3/d，水质 矿化度一般小于 1g/L。 2、基岩裂隙水 分布在第四纪覆盖层以下， 以基岩岩石地层为主，区内广泛分布震旦纪石 英砂岩地层，以风化裂隙发育为主，渗透性随深度增加而减弱，往往形成潜水， 一般单井（孔）涌水量 3050m3/d，水质矿化度一般小于 1g/L，构造裂隙水孕 藏在 5080m 深度，一般单井可达（孔）涌水量 200300 m3/d。 3.3. 5 5 不良地质作用不良地质作用 场地区未发现大的构造断裂以及特殊性岩土层存在，综合 各方面因素，场地不良地质作用不发育，对库区及坝址无危害。 3.3. 6 6 抗震设防抗震设防 按水工建筑抗震设计规范 （DL5073-2000） ， 中国地震动区划图 （GB18306-2001）规定，坝区所在地区地震烈度为 7 度，设计基本地震加速度 为 0.15g，设计地震分组为第一组。 4.4. 工程任务和规模工程任务和规模 4.4. 1 1 工程概况工程概况 XX 水库是一座集防洪、灌溉于一体的小（）型水库。该水库始建于 1974 年 10 月，坝址以上集雨面积 1.65 平方公里，河道长 1.5 公里，最大库容为 24.08 万立米。根据防洪标准（GB50201-94）中工程等别和级别划分，XX 水库 工程等别为等，主要建筑物级别为 5 级,次要建筑物级别为 5 级，防洪标准执 行 SL252-2000，按 10 年一遇洪水标准设计，50 年一遇洪水标准校核。 4.4. 2 2 工程任务和规模工程任务和规模 4.2.14.2.1 工程除险加固的必要性工程除险加固的必要性 根据水库大坝安全鉴定报告中结论：大坝现有防洪能力满足 SL252-2000 的 要求；大坝迎水坡护坡石破损，块径偏小，凹凸不平，大坝下游排水体破损严 重；溢洪道两侧无衬砌，滑坡淤积严重，影响正常泄洪；大坝无管理房等管护 设施，交通条件差。根据大坝安全分类标准，鉴定大坝为二类坝，汛期大坝运 行存在安全隐患及险情。 XX 水库的功能是以灌溉为主，兼有下游农田和村镇的防洪，水库下游涉及 600 亩果树、500 亩耕地的灌溉用水。由于本地区干旱少雨，旱情严重，对农作 物生长影响极大，产量低且不稳定。由于水库蓄水不足，无法正常运行使用， 水库的工程效益远远没有发挥出来。 水库除险加固后，消除了工程隐患，可保证下游 600 亩果树和 500 亩耕地 的灌溉用水，保护下游人口 1000 人；同时将改善当地生态环境，为本地区的农 业产业结构调整起到积极的促进作用。 因此，对 XX 水库进行除险加固是十分迫切和必要的。 4.2.24.2.2 工程任务工程任务 工程建设的任务是对大坝安全鉴定结论，对工程存在安全隐患及存在问题 进行除险加固。 （1）更新迎水坡护坡石、背水坡排水体； （2）增设溢洪道两侧浆砌石墙、尾水消能设施； （3）增设大坝管理房等管护设施。 使其发挥正常效益。 4.4. 3 3 水利计算水利计算 根据 XXXXX 水利勘测设计有限公司 2011 年 10 月实测 1：1000 地形图，在 电脑上量算查得，水位库容面积曲线见下表。 表 4-1 水位库容面积曲线 水位 H（米） 原库容 V（万立 米） 库容 V（万立 米） 面积 A（万平米）备注 100.0 110.0 120.1 130.4 141.10.00 0.00 152.10.12 0.24 163.40.46 0.44 175.11.05 0.73 187.22.07 1.32 199.93.67 1.87 2013.45.97 2.73 2117.89.29 3.91 2223.313.76 5.03 2330.119.27 5.99 2436.825.95 7.37 2543.633.98 8.69 2643.77 10.9 新旧库容比较发现，水库有淤积现象，高水位库容接近，略低于原库容。 垫底库容计算垫底库容计算 )1 ( 10000 E r GT V 垫 查水位库容曲线，H死=16.77 米 由于水库原输水洞进口底高程为 16.54 米，故水库死水位为 16.54 米，V垫 =0.78 万立方米。 兴利库容确定兴利库容确定 根据水库运用要求，用水保证率为 75%，按多年调节计算兴利库容。调节 系数取 0.70 进行调节计算。 XX 水库担负的灌溉任务是农业灌溉，共担负农业灌溉面积 0.11 万亩，主 要为耕地 500 亩、果树 600 亩。农业灌溉设计保证率 75%，其需水量 150*500+92*600=13.02 万 m3。 表 4-2 灌溉用水量月分配表灌溉用水量月分配表 单位： 104m3 月份 45678 合计 400*1.65*15 V垫 =10000*1.3 *(1+0.2) =0.91 万立方米 月分配（%） 19.3024.029.518.68.6100 月分配量 2.61 3.25 3.99 2.52 1.16 13.53 表 4-3 不计损失多年调节库容计算表（不计损失多年调节库容计算表（P=75%） 单位： 104m3 多V多W来 0.70.225.4517.33 表 4-4 不计损失年调节库容计算表（不计损失年调节库容计算表（P=75%）=0.7 单位： 104m3 来水用水 月份来水量灌溉用水量 +- （来用） 10.10 0.10 10.38 20.17 0.17 10.55 30.47 0.47 11.02 40.47 3.34 2.88 8.14 50.40 4.16 3.76 4.38 60.73 5.11 4.38 0.00 75.58 3.22 2.36 2.36 86.43 1.49 4.94 7.29 91.61 1.61 8.91 100.62 0.62 9.53 110.45 0.45 9.98 120.29 0.29 10.27 合计 17.33 17.33 11.02 11.02 V兴=5.45+11.02=16.47 万立方米 年蒸发损失： h 蒸=年水面蒸发量（E601）-（多年平均年降水量-多年平均年径流深） =900-（600-150） =450（mm） 依据辽宁省水资源中应用于无资料地区的径流计算，渗漏损失一般根 据库区水文地质条件来估算。 一般良好地质条件 0.30.5m/年； 中等地质条件 0.51.0m/年； 不好地质条件 1.02.0m/年。 XX 水库地质条件渗漏损失取 h渗=0.4m/年。 H损=h蒸+h渗=450+400=850mm V 垫+0.7V兴=0.78+0.716.47 =12.31 万 m3 库面 A=4.46 万 m2，年损失量：3.79 万 m3，月平均损失量 0.32 万 m3。 表 4-5 考虑损失年调节库容计算表（考虑损失年调节库容计算表（P=75%）=0.7 单位：104m3 来水用水 月份来水量 灌溉 用水 量 损失+- （来 用） 10.10 0.32 0.21 9.20 20.17 0.32 0.14 9.05 30.47 0.32 0.15 9.21 40.47 2.61 0.32 2.46 6.75 50.40 3.25 0.32 3.17 3.58 60.73 3.99 0.32 3.58 0.00 75.58 2.52 0.32 2.75 2.75 86.43 1.16 0.32 4.95 7.69 91.61 0.32 1.30 8.99 100.62 0.32 0.31 9.30 110.45 0.32 0.13 9.43 120.29 0.32 0.02 9.41 合计 17.33 13.53 3.79 9.58 9.58 V兴=5.45+9.43=14.88 万立方米 V正=14.88+0.78=15.66 万立方米，查水位库容曲线得正常高水位为 22.35 米。 本次除险加固初步设计本着不改变水库原规模的原则，由原溢洪道底部高 程为 H底=H正=21.8 米，查水位库容曲线， V正=12.86 万立米 V兴=V正-V垫=12.86-0.78=12.08（万立米） 4.3.14.3.1 洪水复核洪水复核 1 1、泄流能力计算、泄流能力计算 设计洪水泄流能力依据以下公式计算： 2/3 0 MLHQ 式中： L一侧长度或溢流宽度，m； H0堰上水头， g H v H 2 2 0 0 M第二流量系数,取 1.6； 表 4-6 溢洪道泄流能力计算成果表溢洪道泄流能力计算成果表 水位（m） 21.822.323.3023.7223.8024.3 泄量 （m3/s） 03.1416.3123.6225.1235.10 2 2、洪水调节计算、洪水调节计算 采用简化调洪计算公式： )1 ( P pm W V Qq 调 防 调洪方案优选计算表调洪方案优选计算表 表 4-7 P=2 Qp =49.6 秒立米 W 调 P=21.17 万 立米 调 洪 演 算 )1 ( P pm W V Qq 调 防 溢洪 水深 h (米) 水位 H (米) 库容 V (万立 米) 防洪 库容 V防 (万立 米) P W V 调 防 1 m q (秒立 米) 溢洪道单 宽流量 2/3 2/3 1 48 . 1 h mhq (秒立米) 溢洪道底 宽 1 q q b m (米) 最优方 案 溢洪道 b=6 米 泄 流 量 (秒立米) 21.80 12.86 0.50 22.30 15.41 2.55 0.88 43.66 0.52 83.44 3.14 1.00 22.80 18.16 5.30 0.75 37.21 1.48 25.14 8.88 1.50 23.30 21.27 8.41 0.60 29.92 2.72 11.00 16.31 1.91 23.71 24.01 11.15 0.47 23.50 3.91 6.01 23.44 1.92 23.72 24.08 11.22 0.47 23.33 3.94 5.93 23.62 2.00 23.80 24.61 11.75 0.45 22.09 4.19 5.28 25.12 2.50 24.30 28.36 15.50 0.27 13.30 5.85 2.27 35.10 调洪方案优选计算表调洪方案优选计算表 表 4-8 P=10 Qp =29.0 秒立米 W 调P=11.24 万立 米 调 洪 演 算 )1 ( P pm W V Qq 调 防 溢洪 水深 h (米) 水位 H (米) 库容 V (万立 米) 防洪 库容 V防 (万 立米) P W V 调 防 1 m q (秒立米) 溢洪道单 宽流量 2/3 2/3 1 48 . 1 h mhq (秒立米) 溢洪道底 宽 1 q q b m (米) 最优方 案 溢洪道 b=6 米 泄 流 量 (秒立米) 21.80 12.86 0.5022.30 15.41 2.55 0.77 22.45 0.52 42.90 3.14 1.0022.80 18.16 5.30 0.53 15.34 1.48 10.37 8.88 1.2223.02 19.40 6.54 0.42 12.14 1.99 6.09 11.97 1.2323.03 19.47 6.61 0.41 11.96 2.02 5.92 12.11 1.5023.30 21.27 8.41 0.25 7.31 2.72 2.69 16.31 2.0023.80 24.61 11.7 5 -0.05 -1.33 4.19 -0.32 25.12 调洪方案优选计算成果表调洪方案优选计算成果表 表 4-9 设计水位校核水位 水位（米）23.0323.72 下泄流量（秒立米）12.1123.62 5.5. 工程布置及建筑物工程布置及建筑物 5.5. 1 1 设计依据设计依据 1、XX 水库防洪标准复核报告（2005 年） ； 2、XX 水库大坝安全鉴定报告书； 3、XX 水库大坝安全评价报告； 4、防洪标准（GB50201-94） 、 （SL252-2000） ； XX 水库为小（）型水库，根据防洪标准（GB50201-94）中工程等别和级 别划分，XX 水库工程等别为等，主要建筑物级别为 5 级,次要建筑物级别为 5 级，防洪标准执行 SL252-2000，按 10 年一遇洪水标准设计，50 年一遇洪水 标准校核。 5、 小型水利水电工程碾压式土石坝设计导则 （SL189-96） 。 5