湖南省新化县石桥水库除险加固工程初步设计报告

工程设计证书：184412-sb

湖南省新化县

石桥水库除险加固工程

初步设计报告

新化县水利水电勘测设计院

二O年九月

设计单位：湖南省新化县水利水电勘测设计院

工程设计证书编号：184412-sb

院长：陈新辉

总工程师：袁顶华

项目负责人：杨健辉

主要设计人员：阳吉斌伍常青杨健辉

目录

工程特性表

1综合说明.............................................................1

1.1概述..............................................................1

1.2水文..............................................................3

1.3工程地质..........................................................3

1.4工程任务及规模....................................................5

1.5除险加固设计......................................................5

1.6水土保持和环境保护................................................7

1.7工程管理..........................................................8

1.8施工组织..........................................................8

1.9工程概算..........................................................9

2水文及调洪演算......................................................11

2.1流域概况.........................................................11

2.2气象.............................................................11

2.3洪水.............................................................12

2.4水库调洪演算.....................................................16

2.5主要建筑物顶部高程复核...........................................19

3工程地质............................................................22

3.1概述.............................................................22

3.2地质概况.........................................................22

3.3坝基工程地质条件评价.............................................23

3.4坝体填筑质量评价.................................................24

3.5其它建筑物工程地质条件...........................................24

3.6天然建筑材料.....................................................25

4除险加固设计........................................................26

4.1工程任务和规模...................................................26

4.2主要加固项目.....................................................26

4.3设计依据.........................................................26

4.4除险加固设计.....................................................28

5水土保持与环境保护设计..............................................49

5.1水土保持设计.....................................................49

5.2环境保护设计.....................................................50

5.3水保与环保投资...................................................52

6工程管理设计.........................................................53

6.1管理机构.........................................................53

6.2工程管理范围与保护范围...........................................53

6.3管理职责和任务...................................................54

6.4管理设施.........................................................54

6.5枢纽工程检查及观测..............................................55

7施工组织设计.......................................................56

7.1施工条件.........................................................56

7.2施工导流........................................................57

7.3主体工程施工....................................................58

7.4施工总布置......................................................60

7.5施工进度及技术供应..............................................61

8工程概算...........................................................63

8.1工程概况.........................................................63

8.2投资主要指标....................................................63

8.3编制原则和依据..................................................64

8.4其他说明........................................................64

8.5其他费用........................................................66

附件：大坝安全鉴定报告书

三类坝鉴定成果核查表

石桥工程特性表

序号名称单位原设计加固前加固后备注

一水文

1.流域

坝址控制集雨面积Km23.03.03.0

干流长度Km1.41.41.7

干流平均坡降%0171717

2.多年平均降雨量mm1490.61520.961520.96

19.15

3.设计洪水标准及流量m3/s

(P=5%)

30.78

4.校核洪水标准及流量m3/s

(P=0.5%)

二水库

476.2

校核洪水位m475.75(P=0.5%)

(P=0.5%)

设计洪水位m475.48(P=5%)

474.60

正常蓄水位m

死水位m466.3466.3

5557.89

总库容万n?

(P=0.5%)(P=0.5%)

正常库容万n?45.6545.65

死库容万m33.53.5

三工程效益

保护人口万人1.41.41.4

灌溉面积亩750750750

保护下游1.1万亩耕地和1.4万多人的生命财产安全

工程特性表

序号名称单位原设计加固前加固后备注

四主要建筑物及设备

1.大坝

型式粘土心墙坝粘土心墙坝粘土心墙坝

坝顶高程m476.80476.80476.80

最大坝高m13.613.613.6

坝顶轴长m237237237

坝顶宽m6.06.06.0

2.泄水建筑物

型式正槽式溢洪道正槽式溢洪道正槽式溢洪道

堰顶高程m474.60474.60474.60

溢流堰宽度m557

溢洪道长度m75.3

设计泄洪流量m3/s22.39

校核泄洪流量m3/s35.23

消能方式无底流消能

3.输水建筑物

(1)取水卧管三合泥砌石三合泥砌石钢筋砂

长度m30.24

断面尺寸0.4X0.50.4x0.50.6x0.8

进水孔尺寸m0.5x0.50.5X0.50.4x0.4

进口闸门型式门盖式铸铁闸门门盖式铸铁闸门门盖式铸铁闸门

启闭设施手摇绞车手摇绞车5T启闭机

(2)输水建筑物型式砌石箱涵砌石箱涵新建隧洞

设计流量m3/s0.30.30.3

涵管长度m105105125.5

涵管断面尺寸m0.4X0.60.4X0.61.2X1.7

进口底板高程m466.20466.20464.76

出口底板高程m464.64

1综合说明

1.1概述

石桥水库坝址位于新化县坐石乡石桥管区同心村境内，属资水流域青峰河流域

上游，地理坐标为东经111。26,35"、北纬27。5427”,距新化县城38km,距村级公路

400m,交通较为便利，大坝为粘土心墙土坝。是一座以灌溉为主，兼有防洪、养殖

等综合效益的山丘小（2）型水利工程。

大坝本身控制集雨面积3.0km2,该工程于1959年兴建，1961年建成受益。水库

设计正常蓄水位474.60m,相应库容45.65万m3,20年一遇设计洪水位475.48m,

200年一遇校核洪水位475.75m,200年一遇总库容57.89万m3,死水位466.30m,

死库容3.5万m3o枢纽工程由大坝、溢洪道、涵卧管等组成。根据《水利水电枢纽

工程等级划分及洪水标准》SL252-2000之规定，该工程等别为V等，其主要建筑物

为5级。

本工程原设计灌溉农田750亩，养鱼水面73亩，防洪安全影响下游坐石、曹家、

桑梓等三个乡镇石桥、同兴、海池、大云等11个村14000人及耕地11000亩，影响

距大坝3km的狮子岩煤矿。

1.1.1工程主要建筑物（现状）

大坝为粘土心墙坝，大坝坝顶高程476.80m,最大坝高13.6m,坝顶轴长237.0m,

坝顶宽度7.0m,上游坝坡为一级，坡比为1:2.80,下游坝坡为三级，坡比为150,

1：3.75和1：2.8,无排水棱体坡。

溢洪道位于大坝左岸，为开敞式溢洪道，净宽5.0m,进口底板高程475.8m,

溢洪道的底板和侧墙原为浆砌料石衬砌，因2005年5.31特大暴雨洪水，溢洪道泄

槽段和消力池全部冲毁，因经济困难，现在没有恢复。

输水涵洞位于大坝中部，输水涵洞进口底板高程为466.2m,为浆砌料石厢涵，

全长为105.0m,断面尺寸为400X600（mm）,设计流量为0.3n?/s。进口建筑物为

斜卧管，管径为300mm。目前，卧管淤堵，涵洞存在裂缝、空蚀、渗水等现象，严

重影响大坝运行安全。

1.1.2工程主要建筑物（除险加固后）

水库除险加固后，大坝为粘土心墙坝，大坝坝顶高程476.80m,最大坝高13.6m,

坝顶轴长237.00m,坝顶宽度7.0m,上游坝坡为一级坡，坡比为1:2.8,下游坝坡为

三级坡，对坝坡进行粘土回填，排水棱体坡比为1:1.0。

溢洪道为正槽式，布置溢洪道于大坝坝顶山坳处，溢洪道本次设计由溢流堰、

泄槽段、消能段等三部分组成，溢洪道全长67.5mo溢流堰厚6.0m,堰顶高程为

475.80m,采用0.4m厚的C20钢筋碎衬砌。其中0+006〜0+044为泄槽段，长38m。

0+044-0+060为跌水消能。泄槽段起点为0+006,泄槽段0+006〜0+044为一个

坡降为18%的陡槽，0+044〜0+060段为一个坡降为50%的阶梯式陡槽，0+060〜

0+067.5段为个消力池。泄槽其中0+006〜0+030为收缩段，从8m收缩成6m。保

持溢洪道水流通畅，溢洪道过水断面均采用矩形断面。

隧洞和卧管布置于大坝右岸处。隧洞穿过大坝右岸山体，总长125.5m,断面尺

寸为1.2*1.7m,隧洞进口底板高程为464.76m,出口底板高程为454.64m。卧管长

21.54m,设6级取水口，取水口高差为2.0m,进水口尺寸为0.4*0.4m,采用门盖式

铸铁闸门，5T卷扬机启闭。

1.1.3大坝安全论证意见

2009年5月，娄底市水利局对石桥水库进行了安全论证鉴定，大坝安全鉴定评

定为111类。

工程存在如下主要问题：

（1）大坝坝顶高程不满足防洪要求。

（2）大坝坝体漏水、坝基、坝肩漏水。

（3）大坝内外坡没有护坡，局部存在塌坑，内坡局部有溶洞群。

（4）溢洪道泄槽段和消力池全部冲毁。

（5）大坝涵管漏水。

（6）大坝存在白蚁危害。

（7）大坝距村级公路400m,交通不便。

（8）大坝无管理用房，无水位和雨量观测设施，无位移、渗流观测设施。

针对上述存在的问题，安全鉴定建议采取如下处理措施：

（1）坝顶采用泥结碎石路面，对大坝内、外坡进行护坡加固处理。

（2）大坝坝身采用冲抓回填进行防渗处理。

（3）对大坝坝基渗漏采用帷幕灌浆方式进行处理，并延伸两岸帷幕。

（4）在坝顶山坳处新建溢洪道，尾端新建消能防冲设施。

2

(5)对涵管进行封堵，新建隧洞。

(6)对大坝白蚁进行灭害处理。

(7)新修防汛公路400m

(8)完善管理设施，建立、健全大坝观测、水文气象观测和防汛设施。

1.1.4大坝安全论证核查意见

大坝坝清基不彻底、坝体填筑质量差，造成坝基、坝肩及体渗漏。大坝内外坡

没有护坡，局部存在塌坑。因2005年5.31特大暴雨洪水，溢洪道泄槽段和消力池全

部冲毁，因经济困难，现在没有恢复。大坝涵管漏水。大坝存在白蚁危害。大坝距

村级公路400m,交通不便。大坝无管理用房，无水位和雨量观测设施，无位移、渗

流观测设施。

1.2水文

石桥水库缺乏完整的水文、气象观测资料，此次洪水计算的有关资料按湖南省

水利水电厅1984年编制的《湖南省暴雨洪水查算手册》(以下简称《查算手册》)进

行查算，主要步骤为：设计暴雨的查算——设计净雨过程的计算——用推理公式求

各频率的洪水。

调洪演算结果见表1.3-1：

表1.3-1调洪演算结果表

洪峰流量最大下泄流量库水位相应库容(万起调水位正常库容

洪水频率

(m3/s)(m3/s)(m)m3)(m)(万H?)

消能防冲P=10%17.6811.77475.3551.45474.6045.65

设计洪水P=5%22.3914.92475.4853.17474.6045.65

校核洪水P=0.5%35.2322.24475.7557.89474.6045.65

防洪计算成果：坝顶高程不满足规范要求。

1.3工程地质

1.3.1区域地质

水库地处新化东部石灰岩群山区，属衡邵干旱走廊区。区内由灰岩、白云岩、

白云质灰岩组成中山区。石桥水库水系属资江一级支流青峰河上游左支流石桥溪。

3

由北往南流入青峰河，然后注入资水。水库座落在石灰岩发育的岩溶地貌区的沟谷

口。由于灰岩岩溶发展，地表多裸岩，植被覆盖率低，水源涵养差，地表蓄水困难,

干旱是这片的主要灾害。

水库坝区与库区均座落于上古生界石炭系中统黄龙组地层。岩性为灰白、浅灰

色厚层状灰岩、白云岩、白云质灰岩，走向北东，倾向南东，倾角25-35度不等。

地表石芽、石笋、漏斗发育，水库周边岩溶水排向库内，有利于水库蓄水。

1.3.2建筑物地质条件

1.3.2.1大坝

本次勘探、试验资料表明，心墙填筑土料以灰黄色、灰色砾质粉质粘土、砾质

粘土、砾质粘土为主。土体坚硬状，具中压缩性，土体孔隙比指标较小、干密度指

标较大，土体抗剪强度指标较好，说明心墙土料质量较好，土体填筑碾压较密实。

心墙区钻孔注水试验渗透系数达2.8〜4.5X10“cm/s,平均值3.8XlO,cm/s,具中

等透水性，不满足碾压式土石坝防渗体土料质量要求（碾压后〈IXICTcm/s）,心墙

整体抗渗性能较差，由此导致大坝在运行过程坝身散浸。

1.3.2.2溢洪道

溢洪道位于大坝左坝端，座落在一个坡度较缓的山坡上。根据原溢洪道断面开

挖迹线看，平坡段较好，陡坡段地质条件多为孤立石，存在大量溶隙，溶隙被风化

物填充。后经溢洪道底板降低处理，底板尾端岩石基础仍然较差，两侧导水墙上部

特别是尾端为风化石或覆盖层。尾段冲毁剧烈，两岸坡度陡，已产生了崩塌，并危

及两侧旱土及左侧民房。

1.3.2.3现有灌溉输水涵洞

因大坝偏右端原有涵洞，断面过小，又是穿堤建筑物，对大坝运行极不安全。为

排洪保安需要和地形的实际状况，必须在大坝右端山体内打一排洪洞。根据现场勘

探及地质资料综合分析，隧洞沿线山体覆盖的岩石层较厚，但进出口两端岩层覆盖较

薄。特别是出口段的4米范围内，岩石较破碎。隧洞进口3米段岩山具有风化构造裂

隙。岩性为坚硬的中厚层状灰岩、白云质灰岩。涵洞走线段岩石完整，但进出口山

坡段岩石整体完整性较差，必须进行发拱加固处理。碰到溶隙带，采取边掘进边衬

砌的办法。隧洞进出口两边边坡用1:0.5〜1：0.75的坡度护砌。

1.3.2.4新建输水隧洞工程地质条件

4

拟建灌溉输水隧洞布置于大坝右坝肩，根据地表踏勘并结合其它部位的勘探资

料综合分析：隧洞所处部位地层主要为石炭系中统黄龙组(C2)灰色、灰白色厚层

状〜巨厚层状致密白云质灰岩，局部含燧石结核和条带，隐晶质〜微粒结构，岩层

表面可见缝合线构造，节理裂隙较发育，裂隙面上可见血红色铁质渲染；岩石岩溶

较发育，主要形态为溶洞、溶槽、溶蚀裂隙等；浅部岩体风化破碎严重，浅部岩体

受层面与节理面切割呈块状碎裂结构，岩层总体产状：N55°~60°WZSW600〜

65°o全段地形地貌、风化情况及岩性构造等地质条件几乎相同，可将其成洞条件

分为1段。岩层走向与洞线夹角为60°〜70°。岩性主要为全〜强风化石灰岩，浅

部风化裂隙、溶蚀裂隙较发育，岩体破碎，具强〜中等透水性。岩体完整性较差，

工程地质条件差，围岩根据岩体力学属性分为IV类。

1.4工程任务及规模

石桥水库除险加固工程任务主要内容包括：坝坡整治及坝身防渗处理，坝基础

帷幕灌浆，新建溢洪道，涵管封堵，新建输水隧洞，改善办公条件，改造防汛公路

等。

1.5除险加固设计

1.5.1工程等级和设计标准

该水库依据《防洪标准》GB50201—94及《水利水电工程等级划分及洪水标准》

SL252—2000的规定，确定本工程为V等工程，其主要建筑物为5级。设计洪水标

准为20年一遇。校核洪水标准为200年一遇。

1.5.2工程设计

本工程除险加固项目根据大坝安全鉴定意见和工程现状情况确定，包括大坝坝

坡整治、大坝坝基及坝身渗漏防渗处理，大坝涵管封堵处理、溢洪道加固处理、新

建输水隧洞、防汛仓库建设、防汛公路建设等。

(1)大坝坝坡处理

本次设计对上游坝坡进行整治，整治后上游保持一级坡，坡比为128,上游

5

坝坡马道宽为1.5m,用M7.5浆砌石砌筑，厚0.6m。上游坝坡均采用100mm厚C15

碎预制块护坡，下设150mm厚砂石垫层。施工时先进行坡面清理后再回填，然后

铺筑垫层及护坡。

本次设计对下游坝坡进行整修，下游设三级坡，为1：5.0,1：3.75和1:2.8。

下游坝坡均采用草皮护坡，施工时先进行坡面清理，按设计坡比对坝坡进行粘土培

厚，再对坝坡采用草皮护坡。在坝坡两侧各设宽x深=0.25x0.25m的排水沟，排水沟

用80mm厚的C15碎浇筑，坝坡中间设1.8m宽踏步一条。

大坝现状坝顶高程不满足要求，本次除险加固大坝坝顶采用采用200mm厚泥

结石路面整修，坝顶宽6.0m,坝顶上游设高于坝0.5m*L0的碎路肩兼防护墩，下

游侧设0.5*0.5的碎路肩，坝顶高程为477.68m。设计详见设计图。

（2）大坝坝体防渗处理

针对大坝坝身漏水现象及大坝坝高13.6m,坝基残留2.1〜5.0m厚原土层，坝

体防渗采用冲抓套井回填处理，下与坝基防渗帷幕灌浆相连，形成一道完整的防渗

体，防渗墙布置于坝顶靠上游侧，详见第4.4节坝体防渗处理设计。

（3）坝基防渗处理

本工程左、右坝端存在绕坝渗漏，坝基为破碎岩层，因此防渗处理的基本方法

为帷幕灌浆，本次设计采用帷幕灌浆的方式对坝基进行防渗堵漏处理，与坝体防渗

墙形成一道连续的防渗体。

防渗帷幕深度达到相对弱透水层（qWlOLu）,本设计灌浆布置初定为单排帷幕,

在平面上按直线布置。帷幕灌浆孔距初定为D=3m,排数N=l。

（4）大坝渗流及坝坡稳定复核

根据处理加固后的大坝分区以及室内土工试验及现场试验资料等为基本依据，

并参照其它类似工程经验。计算后得出大坝渗透坡降值小于允许渗透坡降。

上下游坝坡计算断面的稳定安全系数均大于规范规定的最小安全值，因而大坝

稳定满足规范要求。

（5）溢洪道加固处理设计

现状溢洪道为正槽式，布置于大坝左岸，设计堰顶高程474.60m,现状进口高

程474.60m,进口堰宽6.0m；泄槽断面为矩形，侧墙为三合泥砌块石砌筑而成，底

板没有砌筑，尾端无消能设施。

溢洪道为正槽式，布置溢洪道于大坝坝顶山坳处，溢洪道本次设计由溢流堰、

6

泄槽段、消能段等三部分组成，溢洪道全长67.5m。溢流堰厚6.0m,堰顶高程为

475.80m,采用0.4m厚的C20钢筋碎衬砌。其中0+006-0+044为泄槽段，长38m。

0+044〜0+060为跌水消能。泄槽段起点为0+006,泄槽段0+006〜0+044为一个

坡降为18%的陡槽，0+044〜0+060段为一个坡降为50%的阶梯式陡槽，0+060〜

0+067.5段为个消力池。泄槽其中0+006〜0+030为收缩段，从8m收缩成6m。保

持溢洪道水流通畅，溢洪道过水断面均采用矩形断面。

①溢流堰堰顶高程保持至474.60m,溢洪道泄槽底板采用C20钢筋碎衬砌，厚度

为0.4mo

②侧墙用M7.5浆砌石全部重建重力式挡土墙。

③溢洪道进口设交通桥。

④末端设置消力池。

(6)涵管加固设计

对涵管进行开挖封堵处理。选择在枯水期库水位在死水位时进行，在涵管进口

0〜5m处进行开挖，开挖坡比设计为1：0.75,土方挖进到涵管全部露出之后结束，

然后用C15碎对涵管进行封堵回填，封堵长度为105m,进口段设置一道碎截水环，

最后再用粘土回填夯实，使坝体和涵管紧密结合。

隧洞和卧管经过现场查看和方案比较，布置于大坝右岸处。隧洞穿过大坝右岸

山体，总长125.5m,

(7)新修防汛公路400m

(8)大坝白蚁防治

根据大坝已查明的蚁情，决定采用诱杀法、追挖法对大坝白蚁进行灭治。

1.6水土保持和环境保护

对工程建设过程中的水土流失，主要通过加强施工监督与管理，以及采取必要

的工程措施和植物措施进行防治。

溢洪道工程对弃渣采取集中堆放，在溢洪道下游低洼地带布置渣场1处，兴建

挡土墙进行拦挡，弃渣完毕后渣场表面覆土种植林、草。

大坝坝坡整修对弃渣采取集中堆放，在大坝坝肩低洼地带布置渣场1处，兴建

挡土墙进行拦挡，弃渣完毕后渣场表面覆土种植林、草。

7

取土场在土料开采过程中，设置拦渣堤，防止开挖的表层松散土壤被水流冲走，

取土结束后，在取土场上覆腐殖土，种植林草。

除险加固工程的实施对周边环境产生有利影响，也产生不利影响，有利影响主要

表现在：可保证各建筑物的安全，充分发挥工程效益和减轻下游地区的防洪压力，该

工程实施无拆迁、移民，库区人民极积拥护，投资环境好。不利影响主要在：施工期

间可能导致某些传染病流行，施工对区域水体水质、空气质量、声环境造成一定的污

染，对周围环境产生短期影响，建设开挖、取土、弃渣、临时设施的搭建，将破坏部

分植被资源，造成一定数量的水土流失，但这些不利影响可通过采取适当的措施进行

有效控制。

1.7工程管理

水库管理机构为石桥水库管理所，隶属新化县坐石乡人民政府，工程加固后管

理机构仍维持现状，其人员编制按照精减高效原则，在现有管理人员的基础上，明

确岗位、职责分工。石桥水库管理设施陈旧、落后，需对必需的生产、生活设施进

行完善，新建防汛仓库。

(1)防汛公路建设

水库距乡村公路400m,交通不便，不能满足防汛抢险的要求，根据《水库工

程管理设计规范》要求，防汛公路按四级公路设计，根据当地实际，按规范要求进

行加宽、超高、平曲线的设置。将现有公路改造为泥结石路面，路面宽为3.5+2X

0.5m,路拱横坡1.5%,土路基为2.5%。设计整修道路长度400m。

(2)防汛仓库及危房改建

为了保证水库的正常生产，并保证防汛抢险工作，营造一个安稳的办公、居住

场所，结合防汛抢险物资仓库建设50m2。

1.8施工组织

1.8.1施工条件

本工程位于山区，大坝不通公路，交通条件较差，距县城38km。

本工程建材供应较为方便，当地建材碎石与块石就近开采，质量可满足工程施

8

工需要。河砂于新化县城采购。其他主要建材钢筋、木材、爆炸材料及油料等均可

在新化县城采购，水泥可以从厂家直接采购。

1.8.2施工导流

除险加固工程施工时，大坝防渗处理，涵管封堵，消力井及新开灌溉输水洞等

项目施工时必须保证一定的低水位，施工前采用现有涵管将水位降至最枯水位。新

建输水隧洞施工采用围筑麻袋草土围堰。施工期，先采用现有涵管导流，加快低水

位施工项目进度，提前进行输水隧洞建设，后期依靠输水隧洞进行导流。

1.8.3施工总布置

除险加固工程施工项目较为零散，施工总布置应尽量利用水库工程原有设施，

同时须遵照有利生产、方便生活的基本原则进行布置。

1.8.4施工总进度

本工程施工工期从第一年10月到第二年5月，总工期6个月，其中准备工期

一个月，扫尾工期一个月。主体工程施工期4个月。

1.9工程概算

1.9.1编制依据

1.9.1.1定额依据

（1）水利部水总【2002】116号文颁发的《水利建筑工程概算定额》；

（2）水建管[1999]523号文颁发的《水利水电设备安装工程概算定额》；

（3）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》。

1.9.L2编制办法及费用标准

（1）依据湖南省水利厅湘水建管[2008]16号文颁布的《湖南省水利水电工程

设计概（估）算编制规定》。

1.9.2工程量及工期

该工程主体建筑工程量为土石方明挖6639.7m3,洞挖石方480m3,土方填筑

9

7255m3,碎及钢筋碎978.5n?,钢筋制安17.7t,模板1537.1m2,砌石648.6n?,帷

幕灌浆744.5m,冲抓回填3141.9m。

该工程主要材料用量为水泥4663钢筋19.lt,河砂834m3,碎石2254m3,块

石701m3。

该工程计划工期9个月，施工总工时14.55万个。

1.9.3投资主要指标

按2011年第三季度物价水平计算，本工程静态总投资462.60万元。

工程总投资462.60万元

工程静态总投资462.60万元

基本预备费22.03万元

大坝除险加固工程211.27万元

溢洪道除险加固工程25.65万元

输水涵管加固工程69.81万元

防汛公路改造工程14.51万元

房屋建筑工程5.00万元

机电设备及安装工程3.50万元

金结设备及安装工程19.82万元

临时工程30.47万元

其他费用51.42万元

环境保护与水土保持投资6.00万元

10

2水文及调洪演算

2.1流域概况

石桥水库位于资江水系三级支流珠溪河上游，坝址座落在新化县坐石乡石桥管

区同心村境内，大坝集雨面积3.0km2（基本流域参数从湖南省测绘局1974年出版的

1：1万图-海安坪进行量测获得），水库控制干流长度1.70km,河流平均坡将为

17.00%。，总库容55.00万n?,正常蓄水位475.80m,正常库容为49.60万n?,死水

位为466.30m,死库容为3.5万n?,属山丘小（II）型水库，距县城38km,库区内植

被发育较好，水库上游无其他大的水利设施。

2.2气象

石桥水库地处新化县北部，属于典型的中亚热带季风气候区，气候温和，降水

丰沛、径流丰富，新化县降雨时空分布不均，自然灾害频繁，根据新化气象站资料，

水库区多年平均年降雨量为1520.96mm,石桥水库多年平均径流量为214.45万m）

径流系数为0.48,基本符合娄底小流域汇流特点，石桥水库洪水主要由暴雨产生，

洪水暴涨暴落。据新化气象站资料统计推算，石桥水库区域多年平均风速L7m/s,

多年平均年最大风速13.0m/s。多年平均气温16.8C,年极端最高气温40.1C,最低

气温-10.7C,高温一般发生在7〜8月，低温一般出现在1〜2月，具体气温和降雨

见表2.2-1、表2.2-2。

表221新化气象站历年各月气温统计表单位：七

月份

项目全年

123456789101112

月平均气温4.96.110.916.620.925.128.427.423.418.012.27.316.8

最高气温24.028.231.435.135.238.640.139.438.734.631.025.240.1

最低气温-10.7-6.7-1.62.08.314.719.016.410.83.7-3.3-4.8-10.7

表222新4匕气象站历年各月日不同降雨强度出现天数统计表单位：d

月份降雨天数

降雨强度

123456789101112d

5mm3.15.06.610.010.57.55.06.03.54.54.32.668.6

10mm1.42.74.06.67.55.53.73.82.13.02.51.344.1

25mm0.00.30.92.53.02.71.91.50.81.20.60.215.6

50mm0.00.00.10.30.80.90.40.70.30.20.10.03.8

11

2.3洪水

2.3.1基本原理

石桥水库缺乏完整的水文、气象观测资料•，此次洪水计算的有关资料按湖南省

水利水电厅1984年编制的《湖南省暴雨洪水查算手册》（以下简称《查算手册》）进

行查算，主要步骤为：设计暴雨的查算——设计净雨过程的计算——用推理公式求

各频率的洪水。为了更合理确定洪水，本次初设阶段采用了水库相邻水文气象站的

实测资料对洪水暴雨查算相关计算成果进行了合理性及可靠性复核。根据《水利水

电枢纽工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000）规定，确定石桥水库工程为V等工

程，相应主要建筑物拱坝为5级建筑物。本次洪水复核标准为20年一遇设计，200

年一遇校核，消能防冲设施按10年一遇洪水设计。

2.3.2设计暴雨及净雨

根据水库的地理位置，根据《查算手册》，查及暴雨一致区分区第七区，产流为

第H区，此时I0=27mm,查得:P=10%,Kp=1.62；P=5%,Kp=1.93；P=0.5%,

Kp=2.89；a=l（流域面积较小,均取1.0）。

（1）点暴雨：H“/s=H24点XKp

（2）面2丧雨：H24向=比4血xa

（3）设计暴雨的时程分配：按以下公式推求1—24小时各种历时的暴雨：

n3n2-n3n2

1-6小时用：Ht=H24.24-'.6.t'-...（a）

n311n3

6—24小时用：Ht=H24.24'.t'...（b）

根据比4而、F值查I12-F-H24而和II3FH24而关系图查得他、113值，将其值代入（a）、

（b）两式得出1、3、6、12小时的面暴雨，见下表2.3-1,同时按《查算手册》表

（十）概化雨型分配百分数，计算P=10%,P=5%,P=0.5%时24小时暴雨的时程

分配。

（4）设计净雨过程计算：根据时程分配表和除初损k=27mm,计算时段净雨

深，根据净雨深计算得出地表径流深Rr.=R总XW,再依据RL自最大时段净雨开

始，向前后相应时段连续累加，并除以相应的历时，得出RJt值，其计算成果见表

2.3-lo

12

表2.3-1水库设计暴雨参数及成果表

P(%)

项目备注

10%5.00%0.50%

Kp1.621.932.89F=3.OOKm2

电点(mm)170.10202.65303.45L=l.7Km

H24而(nun)170.10202.65303.45J=17%0

电点二105mm

n20.6850.6720.624

Cv=O.47

n30.7260.760.74

Hi(mm)66.1680.73107.89Cs=3.5Cv

Io=27mm

H3(nim)93.52115.75163.07

He(mm)116.34145.30211.62a=1

H12(mm)140.68171.59253.41

H3-H1(mm)27.3635.0255.18

H6-H3(mm)22.8229.5548.55

Hi2-H6(mm)24.3326.3041.79

H24-H12(mm)29.4231.0650.04

R总(mm)143.10175.65276.45

W0.750.750.7

R上(mm)107.33131.74193.52

R下(mm)35.7843.9182.94

2.3.3设计洪水及洪水过程线

依据《查算手册》，此次洪水复核时地面径流的洪峰流量用推理公式推求，地下

径流过程用径流分配系数法推求，地下径流过程及洪峰流量用等腰三角形关系推求,

有关计算及成果见表2.3-2、2.3-3o

表2.3-2水库设计洪水成果表

P(%)备注

项目

10%5%0.5%F=3.OKm2

t(h)2.342.222.03L=l.70Km

J=17.00%0

3

Qm(m/s)17.6822.3935.239=5.4

Wm(万d)32.2039.5262.20m=0.42

13

表2.3-3各频率洪水过程线表（单位：m%）

时段△t=lhP10%P5%P0.5%时段△t=lhP10%P5%P0.5%

00.050.050.08241.071.091.71

112.0615.7524.78251.011.041.63

217.6822.3935.23260.960.991.55

39.5912.7220.02270.910.931.47

46.268.3313.11280.860.881.39

55.006.6510.47290.810.831.31

64.055.308.35300.760.781.22

73.414.457.00310.710.