小型水库设计中存在和需要注意的一些具体问题

1、湘潭市小型水库除险加固设计1水库存在的病险问题和处理意见挡水建筑物坝体渗漏渗透性的等级由地勘部门通过注水试验确定，当104K 10立时为中等透水，必须进行防渗处理；观测漏水的位置、范围、面积、流量、水的颜色等时应 同时观测水库的水位和天气并及时如实记录。1、坝体外坡散浸。2、坝体外坡集中渗漏。3、坝体管涌。坝基坝肩渗漏以地勘提供的压水试验成果u值来判断，当u10Lu时为中等透水，必须对 坝基坝肩防渗处理。1、坝基渗漏：坝后有沼泽地，严重的水为黄色。2、坝肩渗漏：分散浸和集中渗漏；要注意其颜色；具大小与库水位有关； 由于雨水可顺两岸山坡往下流，雨后观测的数据是不准确的。无排水棱体或其失效以业主或

2、运行单位提供的调查资料为依据来判定，采取新建或翻修等措施解 决。大坝坝高、坝顶宽度、坝坡分别矮了、窄了、陡了以测量数值为依据予以判定，必须按照有关规范、规定采取加高、加宽、培 厚的措施予以处理。坝内外坡及坝端两岸滑坡、塌陷、崩岸由地勘报告提供，必须在认真分析其原因的基础上分别采取相应方案处理。坝体整体滑动（大坝建基面严重倾向下游）由地勘报告提供，需要对整个坝体滑动稳定进行科学分析， 如达不到安全要 求时，必须采取符合实际情况的加重固脚的措施予以处理。输水建筑物进口以运行单位反映的问题为主，需要视其情况，分别采取维修、更新、改造、 重建的办法解决1、消力井损坏。2、闸门氧化、变形、破损和止水失效

3、漏水等。3、启闭设施陈旧、老化、破损、过时、不便管理等。涵（隧）洞以运行单位提供反映的问题为主，采取维修或新建的方案解决；一般来说无 压涵洞首部特别是靠近消力井段，由于内外水压力差较大，最容易产生横向穿壁 漏水，要引起足够的注意。1、涵（隧）横向漏水：洞内散浸、洞内集中漏水、洞内射流。2、涵（隧）纵向漏水：整个涵洞外周边与土的结合部漏水、涵洞的首部或 尾部洞外周边与土的结合部漏水。3、消力井与涵（隧）洞首部结合处漏水。4、洞身剥落、掉块、坍塌、变形、裂缝等。出口以运行单位反映的问题为主，采取防渗和加固措施处理。1、洞内壁漏水：要特别注意漏水的颜色和底板的沉淀物。2、洞壁外漏水：要特别注意漏水的

4、颜色和底板的沉淀物。3、洞口崩塌：要分清是坝体崩塌还是岸坡崩塌。泄水建筑物无溢洪道由运行单位提供，新建溢洪道。过洪能力低了根据实测资料和国家有关规范的规定， 经洪水计算及坝顶高程复核，现有坝 顶高程达不到要求，必须结合工程实际情况， 先采取加宽溢洪道、改变溢洪道的 形式或降低溢洪道底板高程并设防洪限制水位等办法进行有关计算， 如果再达不 到的话就只有加高大坝了。无消力池由运行单位提供，新建消力池。堰顶、泄梢底板漏水由运行单位和地勘部门提供，采取防渗处理。底板及侧墙损坏由运行单位、设计单位提供，采取加固或重建措施。溢洪道山岸滑坡由地勘单位提供，采取加固措施。管理设施无观测、通信设施、设备由运行单

5、位提供，小R型水库仅安排水尺、量水堰和通信报警设施设备。无管理用房或其严重损坏由运行单位提供，适当安排或对其修善。无防汛公路或防汛公路又窄又烂无法通汽车由运行单位提供，从严控制其内容。2除险加固设计中存在的问题和意见综合说明部分没有按“指导意见”的要求编写报告意见：一定要按“指导意见”的要求编写报告。工程存在的病险问题介绍不清不全不准意见：进一步加强对病险水库的勘查和安全鉴定工作。水文集雨面积一是集雨面积不对；二是没有将本身与外引集雨面积分开；三是将外引集雨面积纳入洪水和调洪计算。意见：一定要利用万分之一地形图认真分别复核本身集雨面积与外引集雨面 积；在暴雨、洪水和调洪演算中不考虑外引面积。干

6、流坡降不是采用的加权平均值，计算公式：乙LJ（ZJZ2）L2 +（Z2+Z3）L3+ （Zn,+Z，+ LnL2式中：j加权平均坡降乙第一段的高差Zn第n段的高差Ll-第一段的水平长度Ln-第n段的水平长度）干流长度数值明显不对。（意见：干流长度为流域最远点到出口断面的流程长度，以3Km 计。）暴雨计算主要是一些参数选定不符合实际和查表有误。（意见：要细心认真查表。）洪水过程线的推求查表所得的径流分配系数未作适当调整，造成峰值偏低。（意见：最大径流分配系数取计算成果值，其后相应调回，以求平衡。）成果合理性的分析部分工程没有对设计洪水成果进行合理性的分析。（意见：选邻近相似工程或水文站进行成果合

7、理性的分析。）调洪演算没有复核库容曲线和泄流曲线，调洪结果错误。（意见：由于小型水库集雨面积较小，洪水陡涨陡落，历时很短，可用近似公式法复核调洪成果，若出入较 大时，再在核实有关数据和曲线的基础上重新进行计算。近似公式：q =Q (1式中q”-水库调洪时溢洪道的最大下泄流量Q-设计洪水的洪峰流量V防-防洪库容，即溢洪道坎顶以上至设计洪水位之间的库容 W洪-设计洪水的洪水总量。）2.2.8分期洪水计算部分工程没有进行分期洪水的计算或计算结果偏大。（意见：按照施工组织设计确定的工期计划-对于小型水库除险加固工程一般是先年的 9月至来年的 3月为施工期，求得相应施工期的设计暴雨和设计雨型，采用推理公

8、式计算施工 期设计洪水；也可利用附近或县雨量站施工期内年日最大降雨量进行排频计算， 求得相应频率的日降雨量，换算成24小时降雨量，通过计算可知相应洪水总量， 查库容曲线一从死水位算起，可以得到相应施工期的洪水位，在此基础上设计围 堰。）有引水的水库洪水调度原则中没有注明当水库蓄满了以后要及时打开引水 渠泄洪闸、关闭引水闸。3地质钻孔的数量和实验的组数未达到规范的要求提供的参数满足不了渗流、稳定和结构计算的要求提供的不少参数值不正确对坝体原施工质量、现状调查存在的工程质量问题阐述不全 不准4除险加固设计工程等级及防洪标准主要是没有考虑大坝高度低于15m,且上下游最大水头差小于10m时，其水 库防

9、洪标准的确定问题。（意见：根据水利水电工程等级划分及洪水标准（SL252-2000） 3.1.2的要求，可按平原、滨海标准确定-10年一遇设计、50-20 一遇校核。）挡水建筑物1、没有对主要处理方案进行认真细致的技术经济比选，比选结果与实际不 符；个别工程坝体和坝基应该连成整体防渗墙的而没有形成整体防渗墙。1）坝体渗漏主要处理方案：一是冲抓回填-其特点是效果较好、造价较低、技术比较成熟、填土土质要求较高、对环境影响较大、施工受天气影响也较大、当坝高大于15m时造价较低的优势逐渐消除、孔深不宜超过 30m、特别是死水位较高下部冲抓难以施工；二是高喷灌浆-其特点是效果较好、施工不受死水位也不受孔

10、深的影响、施 工进度较快、造价较高、施工处最好是有动力电源；三是复合土工膜-其特点是效果较好、造价低廉、周边处理难、使用寿命短、 增加了坝基处理的施工量和困难；四是粘土斜墙、碎防渗墙-其特点是效果较好、施工难度大、造价较高。2）坝基坝肩渗漏主要处理方案：一是帷幕灌浆-主要特点是技术比较成熟、效果较好、施工进度快、造价较高、较适宜消基不彻底或断层破碎带的情况；二是坝前粘土铺盖-主要特点是造价较低、水库有水无法施工；三是坝后透水盖重-主要特点是造价较低、施工方便、较适宜坝后沼泽化和 坝基有承压水的情况。3）大坝坝体排水设施主要处理方案：一是排水棱体-主要特点是能降低浸润线、工程造价高、适宜均质坝；

11、二是贴坡排水-主要特点是不能降低浸润线、工程造价低、适宜心墙坝；三是冲抓导渗槽-主要特点是工程造价低、有一定的施工环境的要求、适宜 于有排水棱体但已失效的工程。2具体设计计算中存在的问题和意见。1）大坝渗流、稳定计算：一是分区不合理；（意见：原则上有不同物理力学性质的土体均要分区。）二是计算工况不对；（意见：按稳定渗流期和非稳定渗流期两种状态及其要求的各种水位工况分别进行计算。）三是采用参数不合理或错误；（意见：渗流和稳定计算参数采用地质报告提供的士的物理力学指标推荐 值，如没有的话可根据有关规范、资料和经验从安全的角度出发选定或计算确定， 推荐值是根据大坝工程地质条件进行调整后的标准值。土的

12、物理性质参数-W、Po、Pd、Gs、eo、S的标准值为试验的算术平 均值。渗透系数标准值-稳定渗流期取试验大值平均值；非稳定渗流期取试验小值平均值-如用于水位降落 和排水计算。抗剪强度标准值采用试验值的小值平均值,具体采用何种剪切强度视其土层 的情况和分析方式确定。）四是计算错误；（意见：加强复核。）五是应该计算骤降界限值的没有计算；（意见：水库水面面积小而大坝又高、大坝内坡陡、坝体土内摩擦角小的水库应该计算骤降界限值，为水库的运行管理提供科学依据。水库骤降的界限值计算参考经验公式：v3式中V -骤降的界限值，单位为m/dk渗流系数，单位为m/dN-坝体排水系数N = 0.117k17-别中斯

13、基经验公式要求：实际骤降速度要小于骤降界限值。）六是个别应该核算坝体整体稳定的而未进行。（意见：凡土石坝建基面倾向下游的角度超过11度时均要复核坝体整体稳定。）2）冲抓回填设计：一是没有对土质提出全面要求；（意见：采用粘土，粘粒含量为 35%-50%,小粒径石子含量不能超过10% ,渗透系数不大于1 x 10-cm/ s , 土的含水量控制在塑性附近，土的干容重一般为-1.58 g/ 3 0 cm二是没有全面正确设计计算布孔、孔深、防渗墙厚度、排数、排距、孔距;见如下:布孔-按主套井相间布置，一主一套相接连成井墙，套井为整园，主井被套井 切割，呈对称蚀园，墙轴线靠坝轴线上游侧。孔深-一般到基岩

14、面或到坝体弱透水层面以下 1-2m；经渗流安全计算，防渗 墙也可设计成悬挂式的，具高度由设计计算确定；如果水库死水位很高 而孔深必须到基岩面时，需要在孔的上游打降水孔或采取其他办法；若孔深超过30m时，需要采取其他防渗措施，如高喷灌浆。冲抓套井回填防渗墙厚度设计计算公式：式中T -防渗墙的最小设计厚度H-防渗墙承担的最大水头，可根据工程后渗流计算成果确定【L允许渗透比降，一般取6-8T-有效设计厚度排数、排距、孔距、有效厚度计算见下表：防渗墙设计排数、排距、孔距、有效厚度的计算表排数最优a值排距Si孔距Li有效设计厚度Ti145oLi=2Rcos aT1=2Rsin a238o57S2=R(1

15、+sin a )L2=2Rcos aT2=R(1+3sin a )330oS3=R(1+sin a )L3=2Rcos aT3=R(1+4sin a )表中 “-主井园心、主套切割点的连线与主套井园心连线的夹角R井的半径。）三是没有进行夯实方式和夯击功能设计计算；（意见如下-夯实方式：夯锤的落距；夯击的次数；一次夯击时间一1-2S。夯击功能计算参考公式：利用此一公式结合设备提供的性能要素可计算确定夯实方式和造孔、填土有关施工参数4E = 10尸”一标准夯击能二D2式中不时夯击功能，单位为Q-夯锤重量，直径为Jm30.9 m、高为1.0 m的碎锤其重量为1.24TH -夯锤落距，一般为 2-4m

16、n -夯击次数，一般为 25次左右h-填土厚度，一般为 0.5-0.7mhp-压缩系数，由试验确定，一般可取0.3-0.6标准夯击能-86父104 J/3 单位冲量计算参考公式：据此可计算确定夯锤落距.q、. 2gH 二ip式中q-单位静压力（kgZm2），q=/FF -夯锤与土层的接触面积（cm2）i -单位冲量（kg. s/ 2 ） cmip -单位冲量极限值粉粘土 ip =0.11-0.12 kg ymz粘土 i p =0.20-0.27 kg s 2。）-造孔顺序是先主四是施工工艺技术要求不全面。（意见：特别是要补造孔顺序和施工顺序 孔，后套孔，按1、3、2、5、4、7、6、9、8孔号

17、顺序造孔；施工顺序是先上游排,后下游排，由大坝的一端往另一端施工。）1）高喷灌浆设计：一是没有对孔距进行设计计算或复核；（意见如下-参考经验公式：摆喷-l =（l -2nH ）cos ：式中： l-孔距L -单孔有效喷射长度，由现场试验和工程类比确定，它与高喷的形式、 灌浆方法、土的类别、密实的程度等有关，如摆喷、三管、粉粘土、 中密程度时L为1.652.25 m ,具体见下表及说明H -防渗板墙最大深度n -最大允许孔斜率为1 %a -喷射中心线与喷灌轴连线的夹角高压旋喷单孔有效喷射长度表土的类名标准击实N （次）灌浆方法单管（m）双管（m ）三管（m ）粉土（粉粘土）0 N 100.7-1

18、.10.9-1.51.5-1.910 三 N 200.5-0.90.9-1.31.1-1.520 三 N 300.3-0.70.7-1.10.9-1.3砂土0 N 100.8-1.21.2-1.61.6-2.010 三 N 200.6-1.01.0-1.41.2-1.620 三 N 300.4-0.80.8-1.21.0-1.4砂砾石20 Nl-非普通箱涵，按弹性理论方法计算内力L 5式中T-箱涵壁厚L-箱涵净跨。）六是部分消力井没有设海底涵；（意见：凡是采用活塞式钢闸门的或其他闸门而提高了死水位的应该设海底涵，以维持原有有效库容，保证原有自流灌溉面积不减少，可设计为台阶、拍门、钢盖板等形式，

19、但必须确保其安全和不漏水。）七是部分配筋不符合规范的要求；（箱涵配筋意见：经内力计算后，箱涵四角外侧和四边中点内侧受拉，除按受力大小合理13配筋外，四角外侧钢筋还要按水工混凝土结构设计规范（SL191-2008）中“当计算中充分利用钢筋的抗拉强度时，受拉钢筋伸入支座的锚固长度不小于表9.3.2中规定的数值”配筋，当钢筋种类为HRB335级，混凝土强度等级为C25时，锚固长度取35d , d为钢筋的直径。）八是部分消力井与隧涵洞进口结合处为橡皮止水；（意见：消力井与隧涵洞进口结合处一定 要用“v ”型紫铜片止水、双组份聚硫密封胶嵌缝。）九是应该设通气孔的没有设；（意见：断面小的涵洞，不管采用何种

20、闸门，均须设通气孔，一般孔径100 mm就可以了。）十是部分翻修涵洞没有设截水环。（意见：一般设1 2道截水环，第二道设在与老涵洞结 合部，要将结合处的老涵洞外部凿毛，确保新老涵洞结合良好整体坚固不漏水。）2）隧洞部分:一是过流能力及水面曲线计算时没有先判别流态；（意见：按灌溉与排水工程设计规范 附录P有关公式判别计算。）二是凡是进行了隧洞衬砌计算的工程其地质参数均是一样的（f-坚固系数=3、Sy-垂直山 TOC o 1-5 h z 岩压力强度系数=0.158、K-岩石抗力系数=4父105 K%）,这绝对是不可能的，是错误 的；（意见：要加强地勘工作，地勘部门应该实事求是、负责准确地提供其参数

21、。）三是部分没有进行内力配筋计算；（意见：按水工隧洞设计规范设计计算。）四是与消力井结合部没有大样图；（意见：注意按水工混凝土结构设计规范10.1.10的规定配置附加筋。）五是封堵老涵洞的设计还不太科学、不太过细和不太切合实际。（意见：建议深度 20m以下采用挖竖井、20 m以上采取冲抓套井的办法；挖竖井的办法要护壁保安全，挖深要到位， 要拆除护壁后填水泥土密实；冲抓套井的办法，采用先涵洞的两边再中间的冲抓回填顺序施 工，还可在下游侧打二排孔，一般两个孔为宜。）3）倒虹吸管:一是没有进行水力计算；（意见：按水力学有关章节的公式计算过水能力和水头损失，若水头损失大于原进出口水位差时，原倒虹吸管的

22、方案必须重新进行论证。）二是有的虽然计算了整个水头损失（比原明渠要大得多），但在死水位不变的情况下，图纸 中的出口水位却维持不变；（意见：应该是出口水位相应降低了，势必减少灌溉面积，必须 采取其他加固方案。）三是没有进行结构计算。（意见：按照不同的工况对管道、法兰、镇墩等进行强度计算和复 核。）（四）泄水建筑物（除个别原来没有泄洪设施而新建溢洪道外，一般都是在原有溢洪道的基础上进行除险加固的，因此就不作新建与改建二个方案比选了。）141控制段溢流断面不是采用实用堰，过流能力低；（意见：设计时尽量缩短堰顶长度，使之成为实用堰，以增大其泄洪能力。）2泄流计算前没有判别堰型；（意见：按如下公式判别-

23、% 0,67薄壁堰，常用于流量的测量0.67 % E2,5-实用堰，常用于挡水和泄水建筑物2.5 W10-宽顶堰，广泛用于渠首建筑物 式中： 6 堰顶长度H -堰顶水深。）3泄槽水面曲线计算少数不是采用能量方程分段求和法计算的；（意见：按溢洪道设计规范A.3.1式计算。）4不少泄槽水面曲线计算的起始断面位置及其水深的确定是不对的；（意见：泄槽上游连接实用堰、陡坡明渠时，其起始断面的位置分别在堰下收缩断面、泄槽首端以下3hk处，起始断面水深hi要比hk小并按溢洪道设计规范A.3.3-3式计算。）5没有进行泄槽收缩段的收缩角计算；（意见：按溢洪道设计规范A.3.3 - 2式计算。）6对于收缩角大于

24、6时也没有进行急流冲击波验算 ；（意见：按溢洪道设计规范 A.3.3-1 式计算。）7泄槽弯曲段的曲率半径均没有达到规范要求；（意见：弯曲段的曲率半径按6-10倍泄槽宽度设计。）8泄槽段底坡变化处没有采取曲线连接；（意见：底坡由缓变陡时采用抛物线连接，由陡变缓时采用园弧连接。）9泄槽弯道段没有进行横向水位差计算；（意见：按溢洪道设计规范A.3.4-4式计算。）10设有弯道段的泄槽，在直线段和弯道段之间没有设置缓和过渡段；（意见：经计算设置缓和过渡段。）11部分泄槽底板下的纵横排水系统设计不完善，部分纵横排水沟（管）的间距与底板纵横缝对应但不应该成骑缝布置；（意见：纵横排水系统设计按清华编的 农

25、田水利工程图7 87 的要求进行。）12没有优化侧墙设计；（意见：从受力的角度出发尽量采用仰斜式挡墙或直立式挡墙，少用 或不用俯斜式挡墙。）13基底设计应力计算公式均错了；（意见：正确的计算公式是 -二需=（W Ey）B（1 -6e B）另外要求（土基）：二 M R15max 1.2Rmin 粘土二/ac （1.5 - 2.5）；:min砂土 二一 max 三（2.0 -3.0）; minBe _ 6式中：仃mi：x-分别是基础底面边缘处的最大最小压应力灯平均基底应力B-墙底宽度e-荷载作用于基础底面上的偏心距W-自重Ey -主动土压力的垂直分力R-地基允许承载应力）14侧墙的高度计算有相当部

26、分错了；（意见：侧墙的高度=掺气后的水深+超高计算公式：h =（1v10dh0 0.61 0.0371Vh1/3式中 ,-修正系数，取1.2V -不参气情况下泄槽计算断面的流速h0-不参气情况下泄槽计算断面的水深h-侧墙的高度。）15过坝工作（交通）桥厚度太厚、没有进行内力计算、配筋也不合理；（意见：一般采用板 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark126 o Current Document 11._式交通桥，其厚度按（ 一-一）倍桥计算跨度拟定；如果采用整体式肋形结构的“ T”形 HYPERLINK l bookmark128 o Current Docume

27、nt 1 121 1811梁，整体梁高度按（一-一）倍桥计算跨度拟定，翼板高度按（-）倍整体梁有效高10 1620 5度拟定，翼板计算宽度的确定-当翼高大于十分之一梁高时，应不大于计算梁跨的三分之一，同时翼板每边伸出的计算宽度不大于梁肋与梁肋间净距的一半；交通桥先要进行等代荷载计算后再计算内力，注意斜截面强度计算，再结合规范构造要求进行配筋。）16泄槽底板和消力池配筋大多偏多；（意见：除为了抗浮抗冲经计算需要配筋外，其余底板可配点温度筋，直径 68mm,间距200 mm,单层双向）17部分消力池底板经计算需要设了锚筋，但是泄槽底板在消力池最高水位以下部分没有设，这是不对的。（意见：在消力池最高

28、水位以下部分的泄槽底板均要设锚筋。）五）、”施工组织设计”（一）施工方案不大切合工程实际；（二）大部分没有进行施工导流设计；16（三）有的没有按控制性主要矛盾线项目做进度计划；（四）施工工厂、水、电、路的布置很多是不合理的。六）“概算编制”（一）未完全按编制大纲及有关要求办，项目划分不合理；（二）材料的采购价和运输距离未提供原始资料及其认证；（三）存在不少漏项问题；（四）工程计量与实际相差很大；（五）有的报告图纸与概算根本对不上号；（六）不少概算没有按施工方案进行编制；（七）不少单价分析没有按施工工艺流程进行。七）“水土保持及环境保护”（从略）八）工程制图主要问题是不符合水利水电工程制图标准 的要求，请详阅水利水电工程制图标准。 （一）目录-注意按规定的顺序编齐；（二）图幅一一般蓝图选 A1号、白图选 A3号或相应的加长幅面；（三）图标（标题栏）-注意各责任人的字要签齐；（四）比例-注意在图标内注明或在图名下注写；（五）字体-一般中文采用一种型式简化仿宋体；分七种号数（20、14、10、7、5、3.5、2.5）,号数