塘坝初步设计

1 目目 录录 第第一一章章 综综合合说说明明 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1 1 1.1 工工程程概概况况 .1 1.2 任任务务来来源源与与勘勘测测设设计计工工作作过过程程 .1 1.3 依依据据的的主主要要规规范范、规规程程及及相相关关文文件件.1 1.4 工工程程规规模模等等级级 .2 1.5 设设计计洪洪水水与与调调洪洪成成果果 .2 1.6 险险情情隐隐患患及及加加固固处处理理措措施施 .3 1.7 工工程程管管理理 .4 1.8 施施工工组组织织设设计计 .4 1.9 工工程程概概算算 .4 第第二二章章 水水文文 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6 6 2.1 基基本本概概况况 .6 2.2 设设计计洪洪水水计计算算 .6 2.3 兴兴利利调调节节计计算算 .8 第第三三章章 工工程程地地质质 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9 9 第第四四章章 工工程程概概况况与与加加固固规规模模 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1 11 1 4.1 概概况况 .11 4.2 工工程程存存在在的的问问题题 .11 4.3 除除险险加加固固必必要要性性和和建建设设内内容容 .12 4.4 工工程程规规模模与与特特性性指指标标 .12 第第五五章章 水水库库洪洪水水调调节节计计算算 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1 14 4 5.1 调调节节计计算算的的边边界界条条件件 .14 5.2 洪洪水水调调节节计计算算 .14 5.3 洪洪水水调调节节计计算算成成果果 .15 第第六六章章 大大坝坝除除险险加加固固设设计计 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1 17 7 6.1 坝坝顶顶高高程程复复核核 .17 6.2 大大坝坝加加固固设设计计 .20 第第七七章章 溢溢洪洪道道工工程程加加固固设设计计 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2 21 1 7.1 工工程程布布置置 .21 7.2 岸岸墙墙设设计计 .21 第第八八章章 放放水水洞洞工工程程加加固固设设计计 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2 24 4 2 8.1 放放水水洞洞洞洞身身加加固固方方案案比比选选 .24 8.2 放放水水洞洞布布置置 .24 8.3 放放水水洞洞水水力力设设计计 .25 第第九九章章 金金属属结结构构设设计计 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2 26 6 9.1 放放水水洞洞金金属属结结构构设设计计 .26 9.2 防防腐腐处处理理 .26 第第十十章章 工工程程管管理理设设计计 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2 27 7 10.1 管管理理机机构构 .27 10.2 管管理理范范围围和和保保护护范范围围 .27 10.3 管管理理设设施施 .27 10.4 管管理理经经费费 .27 第第十十一一章章 施施工工组组织织设设计计 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2 28 8 11.1 工工程程条条件件 .28 11.2 主主体体工工程程施施工工 .29 11.3 施施工工交交通通运运输输 .32 11.4 施施工工总总布布置置 .32 11.5 施施工工安安全全 .33 11.6 施施工工总总进进度度 .33 第第十十二二章章 工工程程概概算算 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3 34 4 12.1 工工程程概概算算指指标标 .34 12.2 编编制制依依据据 .34 12.3 基基础础单单价价及及费费率率标标准准 .35 12.4 临临时时工工程程 .37 12.5 其其它它费费用用 .37 12.6 工工程程概概算算表表 .37 第第十十三三章章 经经济济评评价价 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3 38 8 13.1 除除险险加加固固的的必必要要性性 .38 13.2 除除险险加加固固效效益益 .38 13.3 综综合合评评价价结结论论 .38 3 李家石屋 2 号塘坝除险加固工程初步设计报告 1 第第一一章章 综综合合说说明明 1.11.1 工程概况工程概况 李家石屋 2 号塘坝位于蒙山旅游区管理委员会 柏林镇李家石屋村 北， 浚河水系金线河支流上游 ，水库控制流域面积 2.7km2。主河道长度 3km， 平均干流比降 0.026。 总库容 70.2 万 m3，兴利库容 59.2 万 m3，死库容 3 万 m3。 李家石屋 2 号塘坝于 1959 年 10 月建成。坝型为均质土坝， 最大坝高 19m，水库灌溉面积 600 亩。是一座 以农田灌溉、防洪为主的小（ 2）型水 库。 水库枢纽工程主要包括大坝 和放水洞两部分。 水库受当时条件的限制，加之建设仓促，工程遗留问题多，且经过多年 的运行，工程老化、损坏严重，出现了许多问题，致使工程目前不能正常运 行，并严重影响工程安全和效益的发挥。因此对 李家石屋 2 号塘坝进行除 险加固是十分必要的。 1.21.2 任务来源与勘测设计工作过程任务来源与勘测设计工作过程 2015 年 10 月，我院成立了 李家石屋 2 号塘坝除险加固工程初步设计项 目组，承担 李家石屋 2 号塘坝除险加固初步设计任务。 2015 年 11 月编制完成了 泰安市岱岳区 李家石屋 2 号塘坝除险加固工 程初步设计 。 1.1.3 3 依据的主要规范、规程及相关文件依据的主要规范、规程及相关文件 1、 山东省小型水库除险加固工程初步设计编制指导大纲 （山东省水 利厅.2008.03） 2、 小（2）型病险水库除险加固工程初步设计指导意见 3、 防洪标准 （GB50201-2014） 4、 水利水电工程等级划分及洪水标准 （SL252-2000） 5、 小型水利水电工程碾压式土石坝设计规范 (SL189-2013) 6、 砌石坝设计规范 （SL252006） 6、 溢洪道设计规范 （SL2532000） 李家石屋 2 号塘坝除险加固工程初步设计报告 2 7、 中小型水利水电工程地质勘察规范 （SL55-2005） 8、 水工建筑物抗震设计规范 （DL 5073-2000）/SL203-97） 9、 水利水电工程设计洪水计算规范 （SL44-2006） 10、 水工混凝土结构设计规范 （SL191-2008） 11、 碾压式土石坝设计规范 （SL274-2001） 12、 水工建筑物荷载设计规范 （DL5077-1997） 13、 中国地震动参数区划图 （GB18306-2001） 14、 水库工程管理设计规范 （SL106-96） 15、 土石坝施工组织设计规范 （SL648-2013） 16、 水工建筑物抗冰冻设计规范 （SL211-2006） 17、其他有关规范、规程 1.41.4 工程规模等级工程规模等级 根据水利水电工程等级划分及洪水标准 （SL252-2000） ，李家石屋 2 号塘坝工程规模为小（ 2）型，工程等别为 等，建筑物级别为 5 级。根 据水利水电工程等级划分及洪水标准 （SL252-2000） ，工程设计洪水标 准 20 年一遇，校核洪水标准 200 年一遇，溢洪道消能防冲设计洪水标准为 10 年一遇。根据 中国地震动参数区划图 (GB18306-2001)，库区地震动 峰值加速度为 0.05g，地震基本烈度为 度。 1.51.5 设计洪水与调洪成果设计洪水与调洪成果 本水库无实测流量资料，工程为小（ 2）型水库，本次洪水核算按照山 东省水利厅 山东省小型水库洪水核算办法（试行）的规定进行。 现状溢洪道形式为开敞式，净宽 12m，兴利水位 66.28m，加固后堰顶 高程不变起调水位采用堰顶高程 66.28m(即兴利水位 )。 设计洪水调算成果见表 1-1。 李家石屋 2 号塘坝除险加固工程初步设计报告 3 表表 1 1- -1 1 洪洪水水调调节节计计算算成成果果表表 名 称单 位数 量备 注 死水位 m61.5 兴利水位 m66.28 设计洪水位 m68.0p=5% 相应泄量 m3/s51 设计调洪库容万 m3 4.9 校核洪水位 m68.6p=0.5% 最大泄量 m3/s82 校核调洪库容万 m3 8 总库容万 m3 70.2 兴利库容万 m3 59.2 死库容万 m3 3 1.61.6 险情隐患及加固处理措施险情隐患及加固处理措施 一一、出出险险主主要要问问题题 ： （1）坝前护坡局部破损，副坝无防护墙，存在漏水现象。 （2）溢洪道位于大坝右端，无交通桥，下游为自然冲沟，抗冲刷能力低， 无消能设施。 （3）放水洞损坏严重，无法正常运行。 （4）无工程管理及观测设施。 二二、采采取取的的加加固固措措施施主主要要包包括括： （1）大坝加固工程 主坝上游干砌石护坡维修；副坝新建防护墙，坝脚采用水泥土防渗；新 建坝顶碎石路面，增设路沿石；下游坝坡整修，新建草皮护坡，设坝脚浆砌 石排水沟。 (2)溢洪道工程 溢洪道现状实用堰上设 3 孔交通桥 1 座；溢洪道进出口右岸采用 30cm 厚浆砌石护坡，坡比 1:1.5；溢洪道进口左岸采用干砌块石护砌，底部设 1m 高浆砌石挡墙，上部采用干砌石护坡；出口左岸设浆砌石导流墙；下游底 李家石屋 2 号塘坝除险加固工程初步设计报告 4 部采用浆砌石护底。 (3) 放水洞工程 放水洞：板涵内衬 300 的 PE 管，进出口采用 C15 砼封堵；进口浆砌 石竖井拆除，设浆砌石八字挡墙及护底；出口设砖砌圆形阀门井，采用 DN300 工作闸阀和 DN300 检修蝶阀控制。 (4)管理设施 新建管理房 30m2，增设水位观测水尺一套。 1.71.7 工程管理工程管理 水库管理单位为 化马湾乡土山 村委，主管部门为 化马湾乡水利站。土 山村委负责水库正常运行管理、大坝管护、防汛等工作。 1.81.8 施工组织设计施工组织设计 李家石屋 2 号塘坝除险加固工程施工自 2015 年 5 月2015 年 6 月， 施工期为 2 个月。 1.91.9 工程概算工程概算 工程概算总投资 69.16 万元。其中：建筑工程 55.08 万元；金属结构 设备及安装工程 0.51 万元；临时工程 1.39 万元；独立费用 8.89 万元；基 本预备费 3.29 万元。 附表（技术特性表）技术指标见表1-2。 李家石屋 2 号塘坝除险加固工程初步设计报告 5 表表 1 1- -2 2 李李家家石石屋屋 2 2 号号塘塘坝坝主主要要技技术术特特性性指指标标表表 项目特性指标单位加固后 控制流域面积km22.7 设计年一遇20 防洪标准 校核年一遇200 死水位m61.5 兴利水位m66.28 设计水位m68.0 校核水位m68.6 水位 起调水位m66.28 死库容万 m33 兴利库容万 m359.2 调洪库容万 m38 库容 总库容万 m370.2 水库 灌溉面积万亩0.06 地震基本烈度度6 坝型均质坝 坝长m175 最大坝高m19 坝顶宽m3 坝顶高程m69.28 上游坡1：2.0 大坝 边坡坡比 下游坡1：2.0 型式宽顶堰 闸门 孔数/宽高孔/ m无 堰顶（闸底板）高程m66.28 控制断面净宽m12 设计洪水时最大泄量m3/s51 溢洪道 校核洪水时最大泄量m3/s82 结构型式PE 管 断面尺寸m0.3放水洞 进口底高程m61.5 李家石屋 2 号塘坝除险加固工程初步设计报告 6 第第二二章章 水水文文 2.12.1 基本概况基本概况 李家石屋 2 号塘坝位于泰安市岱岳区 化马湾乡，控制流域面积 2.7km2，主河道长 3km，平均干流比降 0.026。 2.22.2 设计洪水计算设计洪水计算 2.2.12.2.1 设计标准及内容设计标准及内容 按照水利部 水利水电工程等级划分及洪水标准 (SL252-2000)，并参 照工程原防洪标准，本工程设计洪水标准20 年一遇(P=5%)，校核洪水标准 200 年一遇(P=0.5%)。 2.2.22.2.2 采用方法采用方法 本水库无实测流量资料，工程为小 (2)型水库，本次洪水核算按照山东 省水利厅山东省小型水库洪水核算办法 (试行)的规定进行。 2.2.32.2.3 洪峰流量计算洪峰流量计算 (1)流域特征参数 1)流域面积 F:本工程流域面积为 2.7km2。 2)主要河道长度 L：从地形图上量算本工程主要河道长度3km。 3)主河道比降 J:0.026。 4)流域特征综合参数 从山东省小型水库洪水核算办法 (试行)辅助图表查得： F2/5=1.488，J1/3=0.296。 流域特征综合参数： k=L/(J1/3F2/5)6.81 (2)多年平均最大 24 小时降雨量及变差系数 Cv24H 根据山东省小型水库洪水核算办法 (试行)“山东省部分县 (市、区) 暴雨统计参数分析成果表 ”查出工程地点以上流域中心多年平均最大24 小 李家石屋 2 号塘坝除险加固工程初步设计报告 7 时降雨量110mm，变差系数 Cv0.57，取 Cs3.5Cv，根据皮尔逊24H 型曲线的模比系数 Kp 值表查得 Kp 值，进而可计算出某种频率的设计标 准 24 小时暴雨量见表 21。 24 24 %PP HHKA 表表 2-1 各各洪洪水水标标准准 24 小小时时暴暴雨雨量量 洪水标准10%5%0.5 Kp1.742.143.45 24 小时暴雨量 (mm)191.4235.4379.5 (3)设计标准的单位面积洪峰流量模数qm 根据流域特征综合参数 K 和设计标准降雨量 H24，按工程地点所在位置 和流域坡度、土壤土质、植被等情况，查 山东省小型水库洪水核算办法 (试行)泰沂南山区 qmH24k 关系曲线。得出设计标准的单位面积洪峰流 量模数 qm，见表 22。 (4)最大洪峰流量 Qm 将单位面积最大洪峰流量模数 qm，乘以流域面积 F，即可求得设计标 准的最大洪峰流量 Qm。 Qm=qmF 表表 2-2 各各洪洪水水标标准准最最大大洪洪峰峰流流量量 Qm 洪水标准5%0.5 24%P H235.4379.5 qm2436.5 Qm64.898.6 2.2.42.2.4 洪水总量的推求洪水总量的推求 以设计标准的最大 24 小时暴雨量的 75%，加上前期影响雨量 24 %P H Pa，查山东小型水库洪水核算办法 (试行)山区 P+PahR降雨径流关系 曲线求出净雨 hR，其中山区小型水库的前期影响雨量Pa 取 40mm。以净雨 hR乘上流域面积 F 即得到洪水总量 W： 李家石屋 2 号塘坝除险加固工程初步设计报告 8 W=0.1hRF(万 m3) 洪水过程按三角形计算，洪水历时T(即三角形过程的底宽 )按下式计算： T=W/(1800Qm)(小时) 式中：W洪水总量，Qm最大洪峰流量。 涨洪历时为三分之一 T，即最大洪峰 Qm 出现在三分之一 T 的地方， 计算结果见表 2-3。 表表 2-3 各各洪洪水水标标准准洪洪水水总总量量 洪水标准5%0.5 净雨 hR(mm)133241 洪水总量 W(万 m3)35.965.1 洪水历时 T(小时)3.083.67 2.32.3 兴利调节计算兴利调节计算 本水库除险加固不考虑提高兴利水位，本次加固仅对兴利库容进行简单 复核。水库流域多年平均径流深计采用 “山东省 19562000 年平均年径流 深等值线图 ”进行查算，多年平均径流深 150mm，流域面积 2.7km2，多年 平均径流量 40.5 万 m3，库容系数 1.46。 李家石屋 2 号塘坝除险加固工程初步设计报告 9 第第三三章章 工工程程地地质质 3.13.1 地形地貌地形地貌 李家石屋 2 号塘坝位于徂徕山西北侧。 地貌上属鲁中南构造侵蚀为主低 山丘陵区强弱切割侵蚀中低山丘陵亚区 。徂徕山地势差异显著，主 峰太平顶海拔 1027m，相对高度 800m。库区地貌形态以低山丘陵地貌与河 谷地貌为主， 分述如下： 1、低山丘陵。库区低山丘陵主要为侵蚀剥蚀型， 剥蚀带宽约 2km，海 拔 200700m。长期受中浅度剥蚀切割 ，沟谷下切较强烈， 切割深度在 50100 余米。山体多由 片麻状英云闪长岩 组成，大多山势较陡。库区地形 南高北低，上游 冲沟较发育，环绕山体多呈放射状或树枝状，横断面呈 “V”型，山坡坡度在一般 5070。 2、河谷。库区河谷地貌不发育，呈狭窄的准 “U”字形，河谷下切至 基岩，谷内堆积物不丰富，堆积物厚度薄而呈零散分布。坝址区河床宽度小 于 50m，主要由冲积洪积堆积的漂卵石组成。 3.23.2 地层岩性地层岩性 本区域地层主要为晚太古代泰山期新甫山阶段太平顶单元片麻状英云 闪长岩。仅山坡及坡脚残存少量的坡洪积堆积的壤土、壤土夹砂及河床有少 量的砂砾石、卵砾石。 3.33.3 地质构造及地震地质构造及地震 场区大地构造单元位于鲁西中台隆（ 2）鲁西拱断束（ 8）新蒙 凹断束（26）区内。区域内构造发育，脆性断裂以北西方向为主，北东方 向、东西方向、南北方向次之。其中北西向断裂形成最早，具长期多次活动 特点，之后依次为南北方向、东西方向和北东方向的形成。 库区 8km 范围内，仅东部发育有 23 条、西部发育有 1 条规模较小的 北西向断裂。这些断裂延伸一般小于5km，对水库安全影响甚微。控制库区 构造稳定的断裂主要为库区北部的泰安大王庄山前弧形断裂，东部的铜冶 店孙祖断裂，两断裂分别构成莱芜断陷盆地的北部、东部边界。简述如下： 李家石屋 2 号塘坝除险加固工程初步设计报告 10 泰安大王庄山前弧形断裂：走向8090，倾向南，倾角为 86， 长达 50km，宽 0.010.1km。北盘上升，南盘下降，断裂带由碎裂岩、蚀变 岩及断层泥组成，断裂面高岭土化，为正断层，大部分被第四系覆盖。 铜冶店孙祖断裂（区内称 “鹿野蔡庄断裂 ” ）：走向北西 330335延伸，长达 70km，宽 0.10.2km，是一条长期活动的断裂。 形成于燕山晚期，喜山早期也有强烈活动。断裂带由高岭土化蚀变岩、断层 角砾岩、断层泥组成，硅化蚀变岩发育。表现为东盘上升西盘下降的正断层。 3.43.4 水文地质条件水文地质条件 场区内地下水主要为基岩裂隙潜水， 根据区域水文地质 资料，基岩透 水率一般 0.505.0Lu，为微弱透水层。地下水埋藏深度亦随地形的起伏各 不一致，一般几米至几十米，以及裂隙在分布上的不均一，岩石含水性亦不 一致；地下水主要接受大气降水 和上游来水 补给，季节动态变化显著；以 地下水补给河水 为主。地下水和环境水对砼无 侵蚀性。 李家石屋 2 号塘坝除险加固工程设计报告 11 第第四四章章 工工程程概概况况与与加加固固规规模模 4.14.1 概况概况 4 4. .1 1. .1 1 工工程程现现状状概概况况 李家石屋 2 号塘坝位于徂徕山北麓，化马湾乡土山村 ，属黄河流域大 汶河水系淘河支流，水库控制流域面积 2.7km2。主河道长度 3km，平均干 流比降 0.026。 水库总库容 70.2 万 m3，兴利库容 59.2 万 m3，死库容 3 万 m3。 李家石屋 2 号塘坝于 1959 年 10 月建成。坝型为均质土坝，最大坝高 19m，水库灌溉面积 600 亩。是一座 以农田灌溉、防洪为主的小（ 2）型水 库。 水库枢纽工程主要包括大坝、溢洪道和放水洞三部分。 (1)大坝 大坝为均质坝 ，长 175m，现状坝顶高程为 69.28m。最大坝高 19m，坝 顶宽 3.0m；上游坝坡坡比 1：2.0 左右，为干砌乱石护砌；下游坡 为草皮 护坡，坡比为 1:2.0。 （2）溢洪道 溢洪道位于大坝 右端，开敞式，溢洪道现状底高程 66.28m，净宽 12.0m。 （3）放水洞 放水洞位于大坝右端， 为浆砌石板涵 。 4 4. .1 1. .2 2 工工程程建建设设情情况况 该水库建于 1959 年 10 月,属于人民群众会战工程 ,运土方式是小推车 推土、人工抬土 ,人工碾压夯实 ,坝型为均质坝。 4.24.2 工程存在的问题工程存在的问题 根据安全鉴定， 李家石屋 2 号塘坝现状存在的主要问题有： （1）坝前护坡局部破损，副坝无防护墙，存在漏水现象。 （2）溢洪道位于大坝右端，无交通桥，下游为自然冲沟，抗冲刷能力低， 无消能设施。 （3）放水洞损坏严重，无法正常运行。 李家石屋 2 号塘坝除险加固工程设计报告 12 （4）无工程管理及观测设施。 4.34.3 除险加固必要性和建设内容除险加固必要性和建设内容 4 4. .3 3. .1 1 除除险险加加固固必必要要性性 李家石屋 2 号塘坝是一座以农田灌溉、防洪为主的小（ 2）型水库,该 水库设计灌溉面积 600 亩，下游保护 1500 人 1800 亩耕地，对保障当地人 民生命财产安全起到重要作用。 鉴于大坝、溢洪道、放水洞存在的问题，为保证防洪安全，促进当地经 济和社会发展，对 李家石屋 2 号塘坝进行除险加固是非常必要的。 4 4. .3 3. .2 2 建建设设内内容容 （1）大坝加固工程 主坝上游干砌石护坡维修；副坝新建防护墙，坝脚采用水泥土防渗；新 建坝顶碎石路面，增设路沿石；下游坝坡整修，新建草皮护坡，设坝脚浆砌 石排水沟。 (2)溢洪道工程 溢洪道现状实用堰上设 3 孔交通桥 1 座；溢洪道进出口右岸采用 30cm 厚浆砌石护坡，坡比 1:1.5；溢洪道进口左岸采用干砌块石护砌，底部设 1m 高浆砌石挡墙，上部采用干砌石护坡；出口左岸设浆砌石导流墙；下游底 部采用浆砌石护底。 (3) 放水洞工程 放水洞：板涵内衬 300 的 PE 管，进出口采用 C15 砼封堵；进口浆砌 石竖井拆除，设浆砌石八字挡墙及护底；出口设砖砌圆形阀门井，采用 DN300 工作闸阀和 DN300 检修蝶阀控制。 (4)管理设施 新建管理房 30m2，增设水位观测水尺一套。 4.44.4 工程规模与特性指标工程规模与特性指标 4 4. .4 4. .1 1 工工程程规规模模 根据水利水电工程等级划分及洪水标准 （SL252-2000） ，水库工程 规模为小（ 2）型，工程等别为 等，建筑物级别为 5 级，工程设计洪水标 准 20 年一遇，校核 洪水标准 200 年一遇，溢洪道消能防冲洪水标准为10 李家石屋 2 号塘坝除险加固工程设计报告 13 年一遇。 4 4. .4 4. .2 2 特特性性指指标标 除险加固后水库枢纽工程指标如下： 水库正常蓄水位 66.28m，相应库容 62.2 万 m3；设计洪水位 68.0m，相 应库容为 67.1 万 m3；校核洪水位 68.6m，相应库容为 70.2 万 m3；死水位 61.5m，相应库容为 3 万 m3。 李家石屋 2 号塘坝除险加固工程设计报告 14 第第五五章章 水水库库洪洪水水调调节节计计算算 5.15.1 调节计算的边界条件调节计算的边界条件 5.1.15.1.1 起调水位的确定起调水位的确定 溢洪道形式为开敞式，堰顶高程为66.28m，净宽为 12m，加固后堰顶 高程不变，起调水位采用堰顶高程 66.28m(即兴利水位 )。 5.25.2 洪水调节计算洪水调节计算 5.2.15.2.1 溢洪道泄量计算溢洪道泄量计算 工程为无闸控制开敞式溢洪道，堰净宽12m,采用流量计算公式： 2/3 0 2mbHgQ 式中：Q流量（m3s） g重力加速度（ ms2） b溢洪道净宽（ m） H0计入行进流速的堰上水头（ m） m流量系数 侧收缩系数 根据水库的不同水位算出溢洪道的相应泄量见表5-1，然后将水库水位、 库容和 q 对应列成表格，或绘成曲线，供调洪时使用。 表表 5-1 水水库库水水位位库库容容溢溢洪洪道道泄泄量量 水库水位(m)水库库容(万 m3)溢洪道泄量 (m3/s) 66.2859.200.00 66.7861.108.06 67.2863.2022.80 67.7865.6041.89 68.2868.2064.49 68.7871.6090.12 69.2875.70118.47 李家石屋 2 号塘坝除险加固工程设计报告 15 5.2.25.2.2 洪水调算方法洪水调算方法 调洪演算采用图表法。本工程为小 (2)型水库，且溢洪道为无闸控制开 敞式溢洪道，用三角形调洪法进行。 5.35.3 洪水调节计算成果洪水调节计算成果 调洪过程详见图 5-15-3，调洪结果见表 5-2。 表表 52 调调洪洪结结果果 洪水标准库容(万 m3)溢洪道泄量 (m3/s)防洪水位(m) 5%67.1 5168 0.5%70.208268.6 图图 5-1 二二十十年年一一遇遇调调算算图图 图图 5-2 二二百百年年一一遇遇调调算算图图 李家石屋 2 号塘坝除险加固工程设计报告 16 图图 5-3 水水位位泄泄量量关关系系曲曲线线 李家石屋 2 号塘坝除险加固工程设计报告 17 第第六六章章 大大坝坝除除险险加加固固设设计计 针对大坝现状存在的问题，需要采取以下加固措施： 主坝上游干砌石护坡维修；副坝新建防护墙，坝脚采用水泥土防渗；新建 坝顶碎石路面，增设路沿石；下游坝坡整修，新建草皮护坡，设坝脚浆砌石排 水沟。 6.16.1 坝顶高程复核坝顶高程复核 6.1.1 坝顶超高计算 (1)基本资料 风速：根据岱岳区气象局提供的资料，确定水库水域上空10m 处多年平 均最大风速为 14.6m/s。 风区长度：根据水库水域情况，在库区1/10000 地形图上量得：设计洪 水位 68.0m，风区长度为 700m；校核洪水位 68.6m，风区长度为 750m。 水深：取水域平均深度。设计情况Hm=10.5m，校核情况 Hm=11m。 (2)波浪爬高计算 1)风浪要素：按 碾压式土石坝设计规范 (SL274-2001)(附录一)莆田试 验站公式进行计算 式中：g重力加速度，取 9.8m/s2； 平均波高(m)； m h 平均周期(s)； m T 平均波长(m)； m L W风速(m/s)，设计洪水位取满库期多年平均最大风速的1.5 倍， 校核洪水位取多年平均最大风速； Hm水域平均水深 (m)； 0.45 20.7 220.7 2 2 0.0018/ 0.130.7 0.130.7/ 4.438 / 2 mm m mm mm gD W ghgH thth WW thgHW Th LgT 李家石屋 2 号塘坝除险加固工程设计报告 18 D风区长度(m)。 2)波浪爬高计算 按照莆田试验站公式计算： 式中：Rm波浪在斜坡上的平均爬高 (m)； K斜坡的糙率渗透性系数； KW经验系数，由风速 W，坡前水深 H，重力加速度 g 所组成的 无维量 W/查附表得设计洪水情况时 KW，见表 6-1； gH m大坝坝坡率。 表表6-1不不同同洪洪水水标标准准 KW值值 频率 P() 名称 50.5 W K1.0501.006 波浪爬高 RP=KPRm。 式中：Kp为不同累积频率下的波高与平均波高比值。由/Hm查碾压 m h 式土石坝设计规范 附表得累积概率 P=5%时的 Kp1.84。 (3)风壅水面高度计算 风壅水面高度按下式计算： 式中：e计算点处的风壅水面高度 (m); K综合摩阻系数，取 K=3.610-6; Hm水域平均水深 (m); 风向与水域中线的夹角 (度)。 计算结果见表 6-2。 (4)坝顶超高计算 根据碾压式土石坝设计规范 坝顶超高按下式确定： mm W m Lh m KK R 2 1 cos 2 2 m gH DkW e 李家石屋 2 号塘坝除险加固工程设计报告 19 Y=RP+e+A 式中：Y坝顶超高(m)； Rp在坝坡上波浪最大爬高 (m)； e最大风壅高度 (m)； A安全加高(m)，设计 A=0.5m，校核 A=0.3m。 水库防浪墙顶超高计算成果见表 6-2。 表表6-2大大坝坝顶顶超超高高计计算算成成果果 频率 P() 项目 50.5 波高(m) 0.288 0.191 波长(m) 8.847 5.861 波浪爬高(m) 0.890 0.568 风壅水面高 (m)0.006 0.003 安全加高(m)0.500 0.300 坝顶超高(m) 1.396 0.870 6.1.2 坝顶高程防洪安全复核 水库防浪墙顶高程 69.88m，本次水库防洪核算成果见表 6-3。 表表6-3大大坝坝防防洪洪核核算算成成果果表表 频率 P() 项目 50.5 最高洪水位 (m)6868.6 坝顶超高(m)1.396 0.870 核算坝顶高程 (m)69.396 69.470 现状坝顶高程 （m） 69.2869.28 防浪墙顶高程 (m) 69.8869.88 防浪墙顶高程与核算 坝顶高程之差 (m) 0.484 0.410 由表 6-3，水库大坝防浪墙顶高程高于设计、校核洪水核算坝顶高程，水 李家石屋 2 号塘坝除险加固工程设计报告 20 库大坝满足防洪标准。 6.26.2 大坝加固设计大坝加固设计 6 6. .2 2. .1 1 上上游游坝坝坡坡 主坝上游干砌石护坡维修加固。 副坝挖深 6m，设 12%水泥截渗斜墙，顶宽 1m，底宽 2m，内侧坡比 1:0.5，外侧采用开挖沙壤土回填压实，压实度不小于0.96。 6 6. .2 2. .2 2 坝坝顶顶构构造造 根据坝顶核算成果，并结合大坝实际情况，坝顶高程维持现状。 坝顶宽度 4.0m，新建碎石路面，路面净宽 3.0m，路面横坡 2%，向下游 侧倾斜；副坝上游侧设防护墙，高0.6m；下游侧设路沿 石，每隔 50m 设一排 水口。 防护墙做法：底部采用 M10 浆砌块石基础，厚 50cm，宽 60cm；墙身采 用 M10 浆砌块石结构，高 45cm，宽 40cm；顶部采用 C25 预制砼块压顶，宽 50cm，厚 15cm；每隔 15m 设一分缝，橡塑板填缝。 路沿石做法：采用 C25 预制砼块，单块长 0.8m，断面尺寸为 0.12m0.4m。 6 6. .2 2. .3 3 下下游游游游护护坡坡设设计计 下游坝坡清理整平，新建草皮护坡，坝脚设浆砌石排水沟。 坝脚排水沟采用 M10 浆砌石砌筑， M12.5 水泥砂浆勾缝；隔 15m 设一 伸缩缝，缝宽 2cm，用橡塑板填缝。 李家石屋 2 号塘坝除险加固工程设