水庫樞紐除險加固工程畢業(yè)設(shè)計

1、<p>　　**水庫樞紐除險加固工程設(shè)計</p><p>　　摘要：萬家溝水庫是一座以灌溉為主，兼有場鎮(zhèn)供水、防洪等綜合利用的?。ㄒ唬┬退こ?。樞紐在運行過程中存在較嚴重的安全隱患問題，主要表現(xiàn)為大壩存在壩坡安全系數(shù)不滿足規(guī)范要求、大壩滲漏，溢洪道排洪渠未襯砌，涵臥管襯砌條石斷裂漏水等主要病害。而病險水庫的存在會危害到人民的生命和財產(chǎn)安全，因此，為了保證水庫的安全和正常運行，萬家溝病險水庫的加固工作是

2、十分必要的。</p><p>　　萬家溝水庫樞紐除險加固工程主要包括水文計算、工程任務(wù)，樞紐工程整治設(shè)計</p><p>　　關(guān)鍵詞：防洪、大壩、溢洪道、放水設(shè)施</p><p>　　Reinforcement Design for Langzhong WanJia Reservoir Dam</p><p>　　Abstract: in W

3、anjiagou reservoir is a mainly in irrigation, water supply, comprehensive utilization of both the town flood little (a) water conservancy engineering. Hub hidden safety problems is a serious problem in the process of ope

4、ration, mainly for the dam safety factor of the dam does not meet the specification requirements, the spillway dam seepage, drainage not lining, lining stone fracture water leakage and other major diseases of horizontal

5、tube. And dangerous reservoirs exist can be ha</p><p>　　Keywords: flood control, dam, spillway, drainage </p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　第一章 引言3</b></

6、p><p>　　第二章 綜合說明4</p><p>　　2.1 樞紐工程概況4</p><p>　　2.2 工程存在的主要問題及安全鑒定結(jié)論5</p><p>　　3.3 樞紐工程整治的必要性6</p><p><b>　　第三章 水文7</b></p><p>　　

7、3.1 流域概況7</p><p>　　3.2 基本資料的收集和復(fù)核8</p><p>　　3.3 設(shè)計洪水9</p><p>　　3.4 水庫洪水調(diào)節(jié)計算15</p><p>　　3.5 壩頂高程的確定17</p><p>　　第四章 工程任務(wù)及規(guī)模20</p><p>　　4.

8、1 復(fù)核計算20</p><p>　　4.2 水庫樞紐險情分析27</p><p>　　4.3 樞紐工程整治的必要性29</p><p>　　4.4 工程整治項目30</p><p>　　第五章 樞紐工程整治設(shè)計31</p><p>　　5.1 工程等級及洪水標準31</p><p>

9、;　　5.2 壩體整治設(shè)計31</p><p>　　5.3 溢洪道整治設(shè)計38</p><p>　　5.4 放水設(shè)施整治設(shè)計42</p><p><b>　　參考文獻41</b></p><p><b>　　致謝42</b></p><p><b>　　聲

10、明43</b></p><p><b>　　1引言</b></p><p>　　據(jù)調(diào)查資料顯示，截止2003年年底，全國病險水庫共計30413座,水庫設(shè)計、施工、運行管理中存在的問題,我國的水庫工程存在很多險情,部分水庫達不到國家規(guī)定的防洪標準,，水庫在長期的使用下,年久失修,造成水庫的防洪性能降低,使得防洪標準偏低,病險水庫的存在會危害到人民的生命和財

11、產(chǎn)安全。</p><p>　　國家對于水庫的病險問題高度重視，并進行了一系列的決策和部署，截至到2010年底，國家用于水利除病加固的專項規(guī)劃資金投入達700多億元，如期完成了7000多座大中型水庫的除險加固任務(wù)。雖然水庫的除險加固任務(wù)取得了一定的成果，但后期任務(wù)仍然十分嚴峻。今后國家還將加大對水庫除險加固工程投入，這就意味著，現(xiàn)在和今后的一段時間里，水庫的除險加固工程建設(shè)仍然是一項非常重要的任務(wù)。有關(guān)部門應(yīng)該認真

12、總結(jié)近年來水庫除險加固的做法和經(jīng)驗，加強領(lǐng)導(dǎo)、落實責任、完善機制，強化管理和監(jiān)督，以保證水庫除險加固工程的質(zhì)量和進度。 因此,病險水庫的加固工作是十分必要的。我國為防洪修建了許多水庫,水利工程自開展以來,就存在著病險的危機,對于這種危機意識,我國的相關(guān)部門是必須要重視的,隨著工程的增加,病險水庫的數(shù)量也在逐漸增多,這也給除險加固工作帶來了一定的困難。為保證工程的正常運行,就要了解水庫險情存在的根源,從根源入手,做好除險加固工作。<

13、/p><p>　　在我國，目前大型水利工程管理主要集中在城市，在農(nóng)村還是中小型水利工程管理與水利建設(shè)。而我國的水利基礎(chǔ)設(shè)施薄弱、水資源調(diào)配能力和供水保障水平低、水資源供需矛盾尖銳，農(nóng)田水利建設(shè)滯后，有些水庫建設(shè)年代久遠，工程老化，以及當時的技術(shù)水平有限，目前存在一些安全隱患，許多水庫不能滿足現(xiàn)代要求。因此，進一步做好中小型水利工程管理工作十分重要，水利在建設(shè)新農(nóng)村工程中大有用武之地，同時也是新農(nóng)村建設(shè)的基礎(chǔ)與先導(dǎo)。建

14、設(shè)新農(nóng)村，水利要先行。</p><p><b>　　2 綜合說明</b></p><p>　　**水庫位于嘉陵江水系史家河支流上，是一座以灌溉為主，兼有防洪、水產(chǎn)養(yǎng)殖等綜合利用的小(一)型水利工程。集雨面積1.38平方公里，總庫容136.7萬方，控灌石龍鎮(zhèn)7個村的4860畝農(nóng)田。</p><p>　　大壩座落在閬中市石龍鎮(zhèn)萬家溝村，距閬中城區(qū)

15、38公里、距石龍鎮(zhèn)5公里。</p><p>　　大壩為均質(zhì)土壩，最大壩高23.3米。水庫于1958年9月動工修建,至1963年壩高13.6米，達到?。ǘ┬退畮煲?guī)模；1976年擴建，于1978年元月竣工達到現(xiàn)小(一)型水庫規(guī)模。</p><p>　　樞紐工程屬四等工程，主要建筑物為4級，由大壩、溢洪道和放水設(shè)施三大部分組成。</p><p>　　樞紐在運行過程中，大

16、壩存在壩坡安全系數(shù)不滿足規(guī)范要求、大壩滲漏，溢洪道排洪渠未襯砌，涵臥管襯砌條石斷裂漏水等主要病害。</p><p>　　2009年6月，經(jīng)閬中市大壩安全鑒定小組專家鑒定為三類壩。</p><p>　　2.1 樞紐工程概況</p><p>　　萬家溝水庫是一座以灌溉為主，兼有場鎮(zhèn)供水、防洪等綜合利用的?。ㄒ唬┬退こ?。該庫位于閬中市石龍鎮(zhèn)萬家溝村6社，距閬中城區(qū)38

17、公里，屬嘉陵江水系史家河支流。水庫有集雨面積1.38平方公里，總庫容136.7萬立方米,其中有效庫容102.5萬立方米。現(xiàn)有主渠長度4.3km，控灌石龍鎮(zhèn)7個村的灌面4860畝農(nóng)田。</p><p>　　萬家溝水庫樞紐工程由大壩，左放水涵洞、右岸庫內(nèi)取水隧洞及溢洪道組成。</p><p><b>　　2.1.1大壩</b></p><p>　　

18、萬家溝水庫大壩于1958年動工，1978年建成。大壩為粘土均質(zhì)壩，最大壩高23.3 米，壩頂高程424.50米，壩頂寬度為3.0米，壩頂長度182.5米，上游邊坡坡度從上至下分別為1：2.0，1：2.4, 1：2.8，下游邊坡坡度從上至下分別為1:2.0，1:2.3。</p><p>　　大壩有排水棱體，頂寬2.0米,底寬10.18米，內(nèi)坡坡度為1:1.0,外坡1:1.0。</p><p>

19、;　　2.1.2溢洪道現(xiàn)狀</p><p>　　溢洪道布置在大壩右端緊靠山體為河岸開敞式正堰布置，設(shè)計下泄流量為15.7m3/s,校核下泄流量為27.7 m3/s，寬頂堰溢流，堰頂高程為443.545m，溢流堰進口段凈寬4.5m，寬頂堰后接漸變段陡槽寬為4m，實測平均比降為i=0.0596.已建溢洪道0+000-0+138部分左側(cè)為漿砌條石砌體，右側(cè)為自然山巖未襯砌，溢洪道無消力池。</p><

20、;p>　　2.1.3放水設(shè)施現(xiàn)狀</p><p>　　放水設(shè)施：右放水設(shè)施采用絲桿式閘閥涵管取水，取水高程427.743m，豎井圓筒為條石砌體，內(nèi)徑為2.5m，外徑為3.5m，豎井后接臥管順壩與基巖交界處穿出壩外與灌溉明渠相接，采用條石砌體，整個涵洞長為86.0m，呈矩形斷面，凈空斷面為60*90cm2，放水流量為0.74 m3/s，比降為i=1：100，涵管出口消力池采用挖深式，漿砌條石砌筑，消力池長為1

21、0m，寬1m，深2.1m。</p><p>　　2.2 工程存在的主要問題</p><p><b>　　2.2.1大壩</b></p><p>　?、糯髩螇雾敻叱滩粔?，外坡沉陷變形大，實測壩頂高程為424.5米，經(jīng)30年一遇設(shè)計和300年一遇校核洪水復(fù)核，壩頂應(yīng)加高0.45米，加高后壩頂高程應(yīng)達到424.950米。壩頂寬度僅3.0m, 不滿足規(guī)

22、范要求。</p><p>　?、拼髩螢榫|(zhì)土壩，上游邊坡坡度從上至下分別為1：2.0，1：2.4, 1：2.8，下游邊坡坡度從上至下分別為1:2.0， 1:2.3，經(jīng)穩(wěn)定計算上游壩坡不滿足抗滑穩(wěn)定安全要求，需放緩上游壩坡處理。</p><p>　?、谴髩螇紊韷位?、壩肩滲漏嚴重。</p><p>　?、却髩巫蠖伺P管與涵管交接處條石斷裂，涵洞內(nèi)有部分條石變形開裂，左壩端

23、滲漏水常沿裂縫進入放水涵洞內(nèi)，經(jīng)觀測，上游水位在415米高程時，涵洞口漏水可達1.15L/s，同時涵洞放水時，庫水沿涵洞裂縫滲入壩體，可能對大壩形成沖刷，對大壩安全不利。</p><p>　?、纱髩瓮馄挛醋髯o砌。壩坡成型較差，零亂不勘雜草叢生，影響大壩美觀。大壩存在壩坡水土流失，使壩體逐年減小,從而威脅大壩安全。</p><p><b>　　⑹白螞蟻危害嚴重。</b>

24、</p><p>　　2.2.2溢洪道存在的主要問題</p><p>　　溢洪道全長80m，已襯砌長度45m，邊墻為漿砌條石襯砌，底板為砼，經(jīng)復(fù)核，溢洪道現(xiàn)狀邊墻高度不夠，其泄洪能力不足，遇見較大洪水時經(jīng)常溢出邊墻，威脅附近的農(nóng)田；從現(xiàn)場來看，溢洪道未襯砌完善，溢洪道0+050～0+061為陡坡段，下有交叉工程放水渠道通過，未進行整治，也未設(shè)置消力池，下段泄水渠沖刷嚴重；溢洪道上有進庫村道

25、交通要求，未設(shè)置通行橋，汛期時無法通行。</p><p>　　2.2.3放水設(shè)施存在的主要問題</p><p>　　目前臥管大部分砂漿脫落嚴重，局部存在開裂滲水現(xiàn)象，且臥管表面為斜面，操作不便，存在安全隱患。根據(jù)現(xiàn)場察看，臥管中下部長期滲漏，下部壩體土局部沉陷坍塌，原施工質(zhì)量較差，部分條石不符合規(guī)格，漿砌時接縫未處理好。</p><p><b>　　2.2

26、.4基礎(chǔ)設(shè)施</b></p><p>　　萬家溝水庫大壩觀測設(shè)施和防洪通訊等設(shè)施不齊，致使工程觀測和防洪工程不能正常開展，目前水庫無水位觀測項目，無變形觀測儀器，無雨量觀測設(shè)施，無滲漏觀測設(shè)備，無水面安全監(jiān)測船只，無防汛搶險車輛，無通訊設(shè)備；車輛無法進入大壩及溢洪道防洪搶險，建庫時修建的幾間土木結(jié)構(gòu)簡易管理房，現(xiàn)木質(zhì)腐朽，經(jīng)有關(guān)部門鑒定為危房；管理人員長期從水庫里挑水飲用，生活艱辛。由于這些基礎(chǔ)設(shè)施存

27、在的問題，嚴重影響了水庫防洪及管理工作的正常開展。</p><p>　　2.3 樞紐工程整治的必要性</p><p>　?。?）萬家溝水庫大壩于1958年動工， 1978年建成,已運行31年，病害較多，尤其大壩病害嚴重，經(jīng)壩體滲流及穩(wěn)定分析，部分工況穩(wěn)定安全系數(shù)小于規(guī)范要求。經(jīng)專家安全鑒定，大壩為三類壩，必須盡快進行全面整治，以確保大壩安全。在未整治之前，嚴格按限蓄水位控制運行。</

28、p><p>　?。?）水庫下游地勢平坦、開闊，場鎮(zhèn)、人口、耕地等集中，大壩一旦發(fā)生潰壩，將對下游造成嚴重危害和重大損失。</p><p>　　綜上所述，萬家溝水庫運行年久，病害較多，大壩一旦潰堤將對下游造成嚴重的危害及重大經(jīng)濟損失，必須盡快進行全面整治。</p><p><b>　　3 水文</b></p><p><

29、b>　　3.1 流域概況</b></p><p>　　3.1.1 自然地理概況</p><p>　　萬家溝水庫位于閬中市東南部，嘉陵江左岸支流史家河的上游。地處石龍鎮(zhèn)萬家溝村六社。水庫樞紐控制集水面積1.38 km2，主河道長1.152km，主河道平均比降為28.9‰。閬中市水系及中小型水庫分布示</p><p>　　萬家溝水庫處淺丘地帶，地層巖性

30、主要為砂巖與砂質(zhì)粘土巖互層（砂巖為主）。一般砂巖形成陡巖，粘土巖形成緩坡。河谷呈“U”形谷，山頂常呈饅頭山。該區(qū)地貌單元屬構(gòu)造剝蝕堆積、侵蝕堆積兩種類型。</p><p>　　3.1.2 氣象特征</p><p>　　本區(qū)屬亞熱帶氣候，溫暖潮濕，氣象特征為“冬春干，夏伏旱，秋多雨”。多年平均氣溫17.1℃，干旱指數(shù)為0.84，最高氣溫39℃，最低氣溫4.1℃。據(jù)鄰近的閬中市氣象站統(tǒng)計，閬中

31、多年平均降雨量996.5mm，降雨年際變差系數(shù)界于0.2～0.25，據(jù)水文資料記載，最大年降水量為1420.7mm，年降水量最小的為622.2mm，降雨年內(nèi)分配不均，總特點是：春旱少雨，占年降水量22.2%；夏熱多雨旱澇交遞，降水占年的42.2%；秋短天涼降溫迅速，常有秋淋發(fā)生，降水占年的32%；冬暖干燥，降水占年的3.6%。降雨時空分布差異較大，市境東北部低山區(qū)多年平均降水量1180mm，南部丘陵區(qū)多年平均降雨量1000mm，閬中多年

32、平均水面蒸發(fā)量為859mm，多年平均陸面蒸發(fā)量為670mm，多年平均相對濕度75%，絕對濕度為15.9毫巴，其中以九月濕度最大，降水194.3mm，大于水面蒸發(fā)117.1mm，3月份降水量低，由于氣溫開始回升，蒸發(fā)量增大，超出降水一倍以上，相對濕度69%，為全年最低時段。閬中市平均日照數(shù)1413.4小時，無霜期291～274天，平均風速1.16m/s，最大風速15m/s，流域徑流主要</p><p>　　3.2

33、基本資料的收集和復(fù)核</p><p>　　本次收集到的基本資料包括水庫 “三查三定”資料、庫區(qū)萬分之一航測圖及水庫工程特性資料等。</p><p>　　萬家溝水庫流域特征值復(fù)核</p><p>　　萬家溝水庫流域特征值“三查三定”值與本次采用萬分之一航測圖復(fù)核成果見表3.1。</p><p>　　表3.1 萬家溝水庫流域特征值復(fù)核成果表&l

34、t;/p><p>　　從上表可以看處，兩次復(fù)核成果基本相同，考慮的資料的一致性，本次采用“三查三定”成果，即萬家溝水庫集水面積1.152km2，河長1.152km，比降28.9‰。</p><p>　?。?）水庫水位～庫容曲線</p><p>　　水位～庫容曲線采用“三查三定”實測庫容曲線，見表3.2</p><p>　　表3.2 萬家溝水庫水

35、位～庫容曲線表 </p><p><b>　　3.3 設(shè)計洪水</b></p><p>　　3.3.1 工程等級及設(shè)計標準</p><p>　　萬家溝水庫總庫容（復(fù)核后）136.7萬m3，按照《防洪標準》（GB50201-94）及《水利水電工程等級劃分及洪水標準》（SL252-2000），萬家溝水庫為?。?）型水庫，大壩為均質(zhì)土壩，樞紐

36、工程等級為Ⅳ等，主要建筑物級別為4級，次要建筑物級別為5級。由此確定本工程防洪標準為：設(shè)計洪水標準采用30年一遇（p=3.33﹪）；校核洪水標準采用300年一遇（p=0.33﹪）；消能防沖標準采用20年一遇（p=5.0﹪）。</p><p>　　3.3.2 設(shè)計洪水推求</p><p>　　由于該水庫鄰近地區(qū)無小河水文站實測水文資料，水庫為小(1)型水庫，故采用暴雨推求設(shè)計洪水，但因為水庫

37、及附近均無可用的長期暴雨觀測資料，無法由實測暴 暴雨推求設(shè)計洪水，故直接采用《四川省中小流域暴雨洪水計算手冊》（以下簡稱《手冊》）推求設(shè)計洪水。按《手冊》“暴雨等值線圖”查值，經(jīng)綜合分析確定暴雨統(tǒng)計參數(shù)如表3.3。</p><p>　　表3.3 萬家溝水庫暴雨統(tǒng)計參數(shù)表 </p><p>　　3.3.3 設(shè)計洪水計算</p><p>&

38、lt;b>　　（1）設(shè)計洪峰流量</b></p><p>　　采用《手冊》中推薦的推理公式 Q＝0.278ψF推求設(shè)計洪峰流量。推理公式中有關(guān)參數(shù)確定如下。</p><p><b>　　①流域特征值參數(shù)</b></p><p>　　采用核實的集水面積F＝1.38km2、流域長度L＝1.152km、流域平均比降J＝28.9‰。&

39、lt;/p><p><b>　?、趨R流參數(shù)m值</b></p><p>　　本流域地處盆地丘陵區(qū)，暴雨歷時較短，強度集中，開墾度較大，洪峰漲落較快。依據(jù)《手冊》，流域特征系數(shù)θ＝，當θ=1～30，m=0.40θ0.204，當θ=30～300，m=0.092θ0.636。經(jīng)計算，θ＝3.464，m=0.515373。</p><p><b>

40、;　　產(chǎn)流參數(shù)μ值</b></p><p>　　本流域相對高差較小，地勢較平緩，屬于盆地丘陵區(qū)，依據(jù)《手冊》：ｕ=4.8F-0.19，CV=0.18，Cs=3.5CV。</p><p><b>　?、鼙┯陞?shù)S、n</b></p><p>　　暴雨衰減指數(shù)n分歷時確定：</p><p><b>　　

41、t=6～24h，</b></p><p><b>　　t=1～6h，</b></p><p><b>　　t=1/6～1h，</b></p><p>　　Sｐ＝Hp24.24ｎ-１</p><p><b>　?、輪挝粎R流時間τ0</b></p><

42、;p>　　計算公式: τ0=[0.383/(ｍｓ0.25/θ)]4/(4- n)</p><p><b>　?、扌：耍怼?lt;/b></p><p>　　ｍ′＝0.278Ｌ/(τJ0.333 Q0.25)</p><p>　　經(jīng)計算ｍ′值與原ｍ值較為接近，說明參數(shù)取值正確，計算過程無誤，成果可以采用，具體計算見表3.4。</p>

43、<p>　　表3.4 萬家溝水庫各頻率設(shè)計洪峰流量計算表 </p><p>　?。?）設(shè)計洪水總量及設(shè)計洪水過程線</p><p>　　設(shè)計洪水總量由設(shè)計暴雨按《手冊》綜合分區(qū)的暴雨徑流關(guān)系計算。根據(jù)本流域面積較小、洪水陡漲陡落等特點，洪水過程按單峰考慮。洪水總量計算公式為： </p><p>　　式中：—洪水總量的暴雨歷時（h）（單峰洪水

44、）；</p><p>　　—設(shè)計洪水總量（萬m3）；</p><p>　　—歷時為的設(shè)計暴雨(mm)；</p><p>　　—設(shè)計流域面積(km2)；</p><p><b>　　—徑流系數(shù)；</b></p><p><b>　　—徑流深(mm)。</b></p>

45、<p>　　經(jīng)計算，各頻率設(shè)計洪水總量見表3-5。</p><p>　　萬家溝水庫壩址以上流域基流采用《手冊》綜合分區(qū)成果中的嘉陵江區(qū)計算公式計算，即：Q0=0.014F0.984，經(jīng)計算，Q0=0.0192m3/s。</p><p>　　設(shè)計洪水過程線采用典型洪水放大推求，其中典型洪水采用我省東部地區(qū)洪水過程線模型（3），再加上洪水基流（0.0192m3/s），設(shè)計洪水過程

46、線見表3.6及附圖3.3。</p><p>　　表3.5 萬家溝水庫設(shè)計洪水成果表 </p><p>　　表3.6 萬家溝水庫設(shè)計洪水過程線表 </p><p>　　3.3.4 設(shè)計洪水成果合理性分析</p><p>　　為分析本次設(shè)計洪水計算成果的合理性，將萬家溝水庫設(shè)計洪水計算成果同本區(qū)域其它

47、水庫設(shè)計洪水成果列表進行比較，詳見表2.7。</p><p>　　表3.7 萬家溝水庫設(shè)計洪水合理性分析表</p><p>　　由表2-7中所列成果可知，萬家溝水庫本次各頻率洪峰模數(shù)同本地區(qū)其它水庫設(shè)計所計算設(shè)計洪水洪峰模數(shù)比較，在本區(qū)域，各頻率洪峰模數(shù)有隨面積增大而減小的趨勢，萬家溝水庫設(shè)計洪水符合這個變化規(guī)律。所以，本次萬家溝水庫設(shè)計洪水成果沒有明顯不合理的地方。</p&g

48、t;<p>　　3.3.5 分期洪水</p><p>　　萬家溝水庫流域內(nèi)無實測流量資料，無法直接進行分期洪水計算。本流域洪水主要由暴雨形成，因受季風的影響，洪水具有明顯的季節(jié)性變化規(guī)律，年最大暴雨一般都出現(xiàn)在5～10月，尤以7、8月集中，4月和11月也有較大暴雨發(fā)生，12～次年3月暴雨發(fā)生的量級很小，流量也僅有很小的起伏，屬枯水期。</p><p>　　水庫附近有水匣子水文

49、站，根據(jù)該站歷年逐月最大流量，結(jié)合水庫施工要求，將主汛期5～10月劃為一個分期時段，其余按月份分期。</p><p>　　分期洪水計算依據(jù)水匣子實測流量資料，各分期時段采用最大值獨立取樣法，從1958～1998年實測各月最大流量系列中，分別統(tǒng)計出各分期時段最大流量系列，進行頻率分析計算，用數(shù)學(xué)期望公式計算系列各項的經(jīng)驗頻率，用矩法計算統(tǒng)計參數(shù)的初始值，選用P-Ⅲ型理論頻率曲線適線，推求各分期時段的統(tǒng)計參數(shù)及各頻率

50、洪峰流量。</p><p>　　推求水庫分期洪水時，主汛期直接采用推理公式計算成果，其它分期以水匣子水文站分期洪水成果為依據(jù)，按流域面積比的n次方換算至水庫。面積比指數(shù)n值確定：枯水期（12～次年3月）取1，過渡期（4、11月）取0.8。計算成果見下表。 </p><p>　　表3.8 萬家溝水庫分期洪水成果表 </p><p>　　3.4 水庫洪水調(diào)節(jié)計

51、算</p><p>　　3.4.1 防洪標準</p><p>　　如前述，按《水利水電工程等級劃分及洪水標準》（SL252-2000），本水庫設(shè)計洪水標準采用30年一遇（p=3.3﹪），校核洪水標準采用300年一遇（p=0.33﹪）,消能防沖標準采用20年一遇（p=5.0﹪）。</p><p>　　3.4.2 基本資料</p><p>　　(

52、1）水庫水位～庫容曲線</p><p>　　本次調(diào)洪計算萬家溝水庫水位～庫容曲線采用原“三查三定”實測成果。</p><p><b>　　(2）入庫洪水過程</b></p><p>　　萬家溝水庫洪水過程采用本次水文計算成果，詳見表3-6及附圖3-3。</p><p>　　(3）水庫水位～泄流流量曲線</p>

53、<p>　　萬家溝水庫溢洪道位于大壩右側(cè)，為無閘控制寬頂堰，堰頂高程為422.70m，堰頂寬度按8.5m計算。計算下泄流量q，流量系數(shù)m為0.365。經(jīng)計算萬家溝水庫水位～泄流流量曲線見表3.9及泄流流量圖</p><p>　　溢洪道泄流曲線采用寬頂堰流公式：</p><p>　　式中：Q——下泄流量（m3/s）</p><p>　　ε——側(cè)收縮系數(shù)，

54、取值在0.9～0.95之間</p><p>　　m——流量系數(shù)，m=0.34</p><p>　　B——溢流堰凈寬（m）（B=2.5m）</p><p>　　H——相應(yīng)水頭（m）</p><p>　　表3.9 萬家溝水庫水位～泄流流量曲線表 </p><p>　　3.4.3 洪水調(diào)節(jié)方式<

55、/p><p>　　調(diào)節(jié)計算中不考慮洪水預(yù)報，洪水來臨時，水庫起調(diào)水位為正常蓄水位（堰頂高程）422.70m，相應(yīng)庫容為115.0萬m3，自由泄流。</p><p>　　3.4.4 調(diào)洪計算</p><p>　　洪水調(diào)節(jié)計算采用水量平衡法計算:</p><p>　　(Q1+Q2)△t/2-(q1+q2)△t/2=V2-V1</p>&

56、lt;p>　　按試算法列表進行,計算時Q1在洪水過程線上讀取，根據(jù)（Q1+Q2）/2的數(shù)值，假設(shè)一個下泄流量q，通過庫容增減量計算出時段末庫容V1，在q～f(h)曲線表上查得相應(yīng)庫容V2，若V1= V2或很接近V2，說明假設(shè)正確，否則重新假定V1，直至V1≈V2，才進行下一步的計算。V2作為下一步的V1，重復(fù)上述步驟。計算過程略，計算結(jié)果見表3.10。</p><p>　　表3.10 萬家溝水庫調(diào)洪計

57、算成果表 </p><p>　　根據(jù)調(diào)洪成果，萬家溝水庫設(shè)計洪水位（p=3.33%）423.42m，校核洪水位（p=0.33%）423.70m。</p><p>　　3.5 壩頂高程的確定</p><p>　　3.5.1 壩頂超高計算</p><p>　　萬家溝水庫大壩為粘土均質(zhì)壩，壩頂超高按部頒《碾壓式土石壩設(shè)計規(guī)范》（SL27

58、4-2001）規(guī)定的公式Y(jié)=R+e+A計算，壩頂超高由波浪爬高、最大風壅高度和安全加高組成。波浪爬高采用鶴地公式計算，風壅高度采用規(guī)范推薦公式。萬家溝水庫為?。?）型水庫，樞紐工程等級為Ⅳ等，主要建筑物級別為4級，次要建筑物級別為5級，按照規(guī)范，正常運用情況下安全加高A=0.5ｍ，非常運用情況下安全加高A=0.3ｍ。庫區(qū)多年平均最大風速V=15m/s，正常運用情況計算風速W采用多年平均年最大風速的1.5倍；非常運用情況計算風速W采用多年

59、平均年最大風速。</p><p>　　萬家溝水庫水域形狀極不規(guī)則，故吹程采用De=ΣDicos2αi/Σcosαi計算。經(jīng)反復(fù)量算，萬家溝水庫有效吹程為0.50km。</p><p>　　波浪的平均波高和平均波周期采用莆田試驗站公式計算：</p><p><b>　?。?）</b></p><p><b>　　

60、（2）</b></p><p><b>　?。?）</b></p><p>　　式中：hm——平均波高，m；</p><p>　　Tm——平均波周期，s；</p><p>　　V0——計算風速，m/s；</p><p>　　D——風趣長度，m；</p><p>

61、　　Hm——水域平均深度，m；</p><p>　　g——重力加速度，取9.81m/s；</p><p>　　Lm——平均波長，m；</p><p>　　H——壩迎水面前水深，m；</p><p>　?。?）平均波浪爬高Rm計算</p><p>　　1.5≤m≤5； （4）</p>

62、<p>　　m≤1.25； （5）</p><p>　　當1.25＜m＜1.5時，可由m=1.25和m=1.5的計算值按內(nèi)插法確定。</p><p>　　式中：Rm——平均波浪爬高，m；</p><p>　　m——單坡的坡度系數(shù)；大壩坡比m=2.00故本次設(shè)計選用公式（4）。</p><p>　　KΔ

63、——斜坡的糙率滲透性系數(shù)；由整治后壩坡為混凝土坡，根據(jù)《碾壓 式土石壩設(shè)計規(guī)范》SL247-2001，查得KΔ=0.9。</p><p>　　Km——經(jīng)驗系數(shù)，與的大小有關(guān)，由《碾壓式土石壩設(shè)計規(guī)范》（SL274—2001）表A.1.12-2查得，具體見表； </p><p>　　β——計算風向與壩軸線法線的夾角。</p><p>　?。?）風浪爬高R=1

64、.84Rm；其中1.84為平均波高與壩前水深比值相應(yīng)的累計頻率p(%)可根據(jù)《碾壓式土石壩設(shè)計規(guī)范》A.1.13查得。</p><p>　?。?）風壅水面高度e計算</p><p>　　可按公式進行計算，由于該水庫屬于?。?）型水庫，故風壅水面高度e可忽略不計。</p><p>　　表3.11 萬家溝水庫壩頂超高計算表 </p>&

65、lt;p>　　3.5.2 壩頂高程確定</p><p>　　根據(jù)《碾壓式土石壩設(shè)計規(guī)范》（SL274-2001）要求，壩頂高程應(yīng)按以運用情況分別計算，并取其最大值：</p><p>　　工況a：設(shè)計洪水位加正常運用情況的壩頂超高;</p><p>　　工況b：校核洪水位加非常運用情況的壩頂超高。</p><p>　　各種運用情況下的壩頂

66、超高計算見表3.12。</p><p>　　表3.12 萬家溝水庫壩頂高程計算表 </p><p>　　通過壩頂高程計算，萬家溝水庫需要壩頂高程424.93m，而現(xiàn)在壩頂高程為424.50m，現(xiàn)壩頂高程低于需要的壩頂高程，水庫抗洪能力不滿足規(guī)范要求。</p><p>　　4 工程任務(wù)及規(guī)模</p><p><b>　　

67、4.1 復(fù)核計算</b></p><p>　　4.1.1 溢洪道現(xiàn)有行洪能力復(fù)核計算</p><p><b>　?、呕举Y料</b></p><p><b>　　①洪水標準</b></p><p>　　根據(jù)《防洪標準》（GB50201-94）和《水利水電工程等級劃分及洪水標準》（SL25

68、2-2000），萬家溝水庫工程規(guī)模為?。?）型，工程等別為IV等，樞紐工程主要永久性建筑物級別為4級，次要永久性建筑物級別為5級。樞紐工程大壩為粘土均質(zhì)壩，設(shè)計洪水標準采用30年一遇（P=3.3%）, 校核洪水標準采用300年一遇復(fù)核（P=0.33%）。</p><p><b>　?、谠O(shè)計洪水</b></p><p>　　洪峰流量、洪水總量和洪水過程線的分析計算及成果

69、、水位庫容曲線詳見本報告水文部分。</p><p><b>　　③大壩參數(shù)</b></p><p>　　現(xiàn)有大壩壩頂高程424.50m。</p><p><b>　?、芤绾榈绤?shù)</b></p><p>　　溢洪道為無閘控制開敞式正堰溢洪道，溢流堰堰型為寬頂堰，堰寬9.5m，堰頂高程422.70m。

70、</p><p><b>　?、菩沽髑€計算</b></p><p>　　萬家溝水庫溢洪道位于大壩右側(cè)，為無閘控制寬頂堰，堰頂高程為422.70m，堰頂寬度按8.5m計算。故本次按寬頂堰流公式q=mbH3/2計算下泄流量q，流量系數(shù)m為0.365。經(jīng)計算萬家溝水庫水位～泄流流量曲線見表4.1。</p><p>　　表4.1 萬家溝水庫

71、水位～泄流流量曲線 </p><p><b>　?、钦{(diào)洪計算</b></p><p>　　洪水調(diào)節(jié)計算采用水量平衡法計算:</p><p>　　(Q1+Q2)△t/2-(q1+q2)△t/2=V2-V1</p><p>　　按試算法列表進行,計算時Q1在洪水過程線上讀取，根據(jù)（Q1+Q2）/2的數(shù)值，假設(shè)一個下泄流

72、量q，通過庫容增減量計算出時段末庫容V1，在q～f(h)曲線表上查得相應(yīng)庫容V2，若V1= V2或很接近V2，說明假設(shè)正確，否則重新假定V1，直至V1≈V2，才進行下一步的計算。V2作為下一步的V1，重復(fù)上述步驟。計算過程略，計算結(jié)果見表4.2。</p><p>　　表4.2 萬家溝水庫調(diào)洪計算成果 </p><p>　　根據(jù)調(diào)洪成果，萬家溝水庫設(shè)計洪水位（p=3.33%）

73、423.42m，校核洪水位（p=0.33%）423.70m。</p><p>　　⑷溢洪道行洪能力復(fù)核</p><p>　　溢洪道堰頂高程422.70m，溢流堰凈寬按8.5m計算，水力計算成果見下表。</p><p>　　本次洪水復(fù)核結(jié)果，P=3.33%洪水設(shè)計、P=0.333%洪水校核，洪峰流量分別為Q3.33%=29.3m3/s、Q0.33%=43.4m3/s，

74、相應(yīng)下泄流量分別為9.3m3/s和15.4m3/s。</p><p>　　表4.3 溢洪道水力計算表</p><p>　　溢洪道陡槽段以上基本滿足泄流要求，但局部邊墻襯砌條石垮塌；消力池邊墻高度不夠且未完建；尾水渠末接入原河道，泄洪時遍地漫堤而進入主河溝。由此可知，溢洪道現(xiàn)有狀況是不滿足規(guī)范要求的。</p><p>　　4.1.2 壩頂高程復(fù)核計算</

75、p><p><b>　?。?）壩頂超高計算</b></p><p>　　萬家溝水庫大壩為粘土均質(zhì)壩，壩頂超高按部頒《碾壓式土石壩設(shè)計規(guī)范》（SL274-2001）規(guī)定的公式Y(jié)=R+e+A計算，壩頂超高由波浪爬高、最大風壅高度和安全加高組成。波浪爬高采用鶴地公式計算，風壅高度采用規(guī)范推薦公式。萬家溝水庫為?。?）型水庫，樞紐工程等級為Ⅳ等，主要建筑物級別為4級，次要建筑物級

76、別為5級，按照規(guī)范，正常運用情況下安全加高A=0.5ｍ，非常運用情況下安全加高A=0.3ｍ。庫區(qū)多年平均最大風速V=15m/s，正常運用情況計算風速W采用多年平均年最大風速的1.5倍；非常運用情況計算風速W采用多年平均年最大風速。</p><p>　　萬家溝水庫水域形狀極不規(guī)則，故吹程采用De=ΣDicos2αi/Σcosαi計算。經(jīng)反復(fù)量算，萬家溝水庫有效吹程為0.50km。</p><p&

77、gt;　　萬家溝水庫壩頂超高計算表見表4.4。</p><p>　　表4.4 萬家溝水庫壩頂超高計算表</p><p><b>　　（2）壩頂高程確定</b></p><p>　　根據(jù)《碾壓式土石壩設(shè)計規(guī)范》（SL274-2001）要求，壩頂高程應(yīng)按以運用情況分別計算，并取其最大值：</p><p>　　工

78、況a：設(shè)計洪水位加正常運用情況的壩頂超高;</p><p>　　工況b：校核洪水位加非常運用情況的壩頂超高。</p><p>　　各種運用情況下的壩頂超高計算見表4.5。</p><p>　　表4.5 萬家溝水庫壩頂高程計算表</p><p>　　通過壩頂高程計算，萬家溝水庫需要壩頂高程424.93m，而現(xiàn)在壩頂高程為424.50m，

79、現(xiàn)壩頂高程低于需要的壩頂高程，水庫抗洪能力不滿足規(guī)范要求。</p><p>　　4.1.3 原大壩滲流量計算</p><p>　　本次整治設(shè)計為了查清壩體土的物理力學(xué)性質(zhì)，210.27m/8孔，壓水試驗18段， 土工試驗14組，進行了物理力學(xué)試驗，并參考大壩鑒定試驗資料，對其成果進行了分析整治，為壩體滲漏及穩(wěn)定計算提供了依據(jù)。</p><p>　?。?）大壩滲流量計

80、算</p><p><b>　　①大壩的基本情況</b></p><p>　　萬家溝水庫大壩為均質(zhì)土壩。庫正常蓄水位422.70m，設(shè)計洪水位423.42m，校核洪水位423.70m。壩頂寬3m，壩底最大寬度99m（見大壩實測斷面圖）。</p><p><b>　　②計算參數(shù)</b></p><p>

81、;　　根據(jù)《土工試驗報告》，按照《碾壓式土石設(shè)計規(guī)范》（SL274-2001）規(guī)定要求進行計算。</p><p>　　表4.5 大壩滲透系數(shù)統(tǒng)計表 單位：cm/s </p><p>　　根據(jù)萬家溝水庫的特征值和運行情況，當庫水位從正常蓄水位422.70m下降至水位411.88m，需86天，其庫水位的平均降落速度V=0.13m/d，以及試驗報告

82、提供的滲透系數(shù)值，按《水力計算手冊》推薦的判別式k/(μV)計算（式中μ為土的排水系數(shù)）。</p><p>　　經(jīng)計算k/(μV)=0.28，大于庫水位緩降判別值0.1，因此庫水位在降落時為緩降。故本次復(fù)核計算工況如下：</p><p>　　工況I： 上游正常蓄水位與下游相應(yīng)的水位；</p><p>　　工況Ⅱ：上游設(shè)計洪水位與下游相應(yīng)的水位；</p>

83、<p>　　工況Ⅲ：上游校核洪水位與下游相應(yīng)的最高水位；</p><p>　　工況Ⅳ：死水位與下游無水（三分之一壩高低于死水位）</p><p>　　工況Ⅴ：上游正常蓄水位降至死水位；</p><p>　　工況Ⅵ：上游校核洪水位降至上游正常蓄水位再降至死水位。</p><p>　　校核洪水水頭∶20.76m</p>

84、<p>　　設(shè)計洪水水頭∶20.48m</p><p>　　正常蓄水位水水頭∶19.78m</p><p>　　死水位水頭：8.94m</p><p>　　壩下游校核洪水水頭∶1.0m</p><p>　　壩下游設(shè)計洪水水頭∶0.6m</p><p>　　壩下游正常水位時水頭∶0m</p>&l

85、t;p><b>　　③計算方法</b></p><p>　　大壩滲流計算采用河海大學(xué)研究所編制的水工結(jié)構(gòu)有限元分析軟件中《大壩滲流計算》軟件，按有限元法進行計算。程序自動計算壩體單寬流量，繪制流網(wǎng)和浸潤線。</p><p><b>　　④計算結(jié)果</b></p><p><b>　　滲透坡降計算</b

86、></p><p>　　大壩在最高水位423.70m時，滲透比降J均=0.3224,小于J允 =0.6667，故不會形成滲流破壞。</p><p>　　正常蓄水位情況下，單寬滲流量 q=1.11×10-5m3/s/m </p><p>　　設(shè)計洪水位情況下，單寬滲流量 q=1.23×10-5m3/s/m</p><p&g

87、t;　　校核洪水位情況下，單寬滲流量 q=1.27×10-5m3/s/m</p><p>　　死水位情況下，單寬滲流量 q=1.19×10-6m3/s/m</p><p>　　正常蓄水位降至死水位，單寬滲流量 q=7.43×10-7m3/s/m</p><p>　　校核洪水位降至正常蓄水位再降至死水位，q=8.28×10-7

88、m3/s/m</p><p><b>　?、輭误w總滲流量</b></p><p>　　根據(jù)大壩縱剖面圖計算大壩的平均長度為130m，由于校核洪水和設(shè)計洪水水位相應(yīng)天數(shù)不多，</p><p>　　故本次滲漏總量按正常蓄水位計算，計算結(jié)果年總滲漏量為4.55萬m3，只占總庫容的3.3%，壩體滲漏滿足要求。</p><p>　

89、　4.1.4 原壩坡穩(wěn)定計算</p><p>　?。?）計算分析資料；</p><p>　　a、大壩最大斷面圖；</p><p>　　b、地勘及物理力學(xué)試驗報告；</p><p><b>　　c、滲流計算成果；</b></p><p>　　d、壩體土力學(xué)指標。</p><p&g

90、t;<b>　?。?）安全系數(shù)</b></p><p>　　大壩為四級建筑物，根據(jù)《碾壓式土石壩設(shè)計規(guī)范》SL274-2001；規(guī)范要求，壩坡抗滑穩(wěn)定最小安全系數(shù)：正常運行情況K=1.25，非常運行情況I K=1.15，非常運行情況IIK=1.05。</p><p><b>　?。?）物理力學(xué)指標</b></p><p>

91、　　根據(jù)地質(zhì)建議，各種壩料物理力學(xué)指標采用如下：</p><p>　　表4.6 壩體土有關(guān)物理力學(xué)性質(zhì)指標建議值表 </p><p><b>　?。?）計算工況</b></p><p><b>　　a.上游壩坡</b></p><p>　　工況Ⅰ：上游正常蓄水位時形成的穩(wěn)定滲流期</p

92、><p>　　工況Ⅱ：上游死水位時形成的穩(wěn)定滲流期 （（三分之一壩高低于死水位））</p><p>　　工況Ⅲ：上游正常蓄水位降至死水位</p><p>　　工況Ⅳ：上游校核洪水驟降到正常水位再降至死水位</p><p><b>　　b.下游壩坡</b></p><p>　　工況Ⅰ：上游正常蓄水位，下

93、游無水</p><p>　　工況Ⅱ：上游設(shè)計洪水，下游設(shè)計洪水</p><p>　　工況Ⅲ：上游校核洪水位，下游校核洪水位</p><p><b>　?。?）計算方法</b></p><p>　　采用簡化畢肖普法計算。計算機用網(wǎng)絡(luò)自動尋求最危險滑弧，給出其最小安全系數(shù)，并繪制該滑弧線。</p><p&

94、gt;<b>　?。?）計算結(jié)果</b></p><p>　　上游壩坡穩(wěn)定分析計算成果</p><p>　　工況Ⅰ：壩坡最小抗滑穩(wěn)定安全系數(shù) K=1.2347＜[K]=1.25</p><p>　　工況Ⅱ：壩坡最小抗滑穩(wěn)定安全系數(shù) K=1.2614＞[K]=1.25</p><p>　　工況Ⅲ：壩坡最小抗滑穩(wěn)定安全系

95、數(shù) K=1.2185＜[K]=1.25</p><p>　　工況Ⅳ：壩坡最小抗滑穩(wěn)定安全系數(shù) K=1.1663＞[K]=1.15</p><p>　　下游壩坡穩(wěn)定分析成果</p><p>　　工況Ⅰ：壩坡最小抗滑穩(wěn)定安全系數(shù) K=1.3956＞[K]=1.25</p><p>　　工況Ⅱ：壩坡最小抗滑穩(wěn)定安全系數(shù) K=1.3417＞[

96、K]=1.25</p><p>　　工況Ⅲ：壩坡最小抗滑穩(wěn)定安全系數(shù) K=1.2533＞[K]=1.15</p><p>　　根據(jù)上述結(jié)果，壩體上游壩坡穩(wěn)定安全系數(shù)工況Ⅰ、Ⅲ不滿足規(guī)范要求，下游壩坡穩(wěn)定安全系數(shù)滿足規(guī)范要求。</p><p>　　4.1.5 灌溉放水設(shè)施復(fù)核</p><p>　　放水設(shè)施為涵臥管，位于大壩左側(cè)，全長42.4m

97、，斷面為矩形，凈空尺寸為1.0m×0.6m，條石襯砌厚0.5m，最大流量0.137m3/s。進口底板高程410.38m，出口底板高程410.08m。涵洞底板及左側(cè)為左岸山體的強風化砂巖，左側(cè)為壩體。該取水口灌溉面積0.486萬畝。</p><p>　　臥管與涵管交接處條石斷裂，涵洞內(nèi)有部分條石變形開裂，左壩端滲漏水常沿裂縫進入放水涵洞內(nèi)，經(jīng)觀測，上游水位在415m高程時，涵洞口漏水可達1.15L/s，同

98、時涵洞放水時，庫水沿涵洞裂縫滲入壩體，可能對大壩形成沖刷，對大壩安全不利。</p><p>　　萬家溝水庫于2009年6月經(jīng)閬中市水利局組織水庫大壩安全鑒定專家組審查鑒定為三類壩，并建議盡快全面整治。</p><p>　　4.2 水庫樞紐險情分析</p><p><b>　　4.2.1大壩工程</b></p><p>　

99、?、糯髩螇雾敻叱滩粔颍馄鲁料葑冃未?，實測壩頂高程為424.50m，經(jīng)30年一遇設(shè)計和300年一遇校核洪水復(fù)核，壩頂應(yīng)加高0.43m，加高后壩頂高程應(yīng)達到424.93m。壩頂寬度僅3.0m, 不滿足規(guī)范要求。</p><p>　?、拼髩螢榫|(zhì)土壩，上游邊坡坡度從上至下分別為1：2.0、1：2.4、1：2.8，下游邊坡坡度從上至下分別為1:2.0、1:2.3，經(jīng)穩(wěn)定計算上游壩坡不滿足抗滑穩(wěn)定安全要求，需放緩上游壩坡

100、處理。</p><p>　?、谴髩螇紊韷位?、壩肩滲漏嚴重。</p><p>　　大壩運行中,外壩坡一直存在散浸。主要分布在高程410m至420m之間，散浸面積約260m2, 當水位達到正常水位以上時,局部漏水呈點滴狀。</p><p>　　2008年9.3洪災(zāi)期間，水庫水位猛漲，水位達到423.06m，溢洪水深0.36m，大壩外坡411.497～420.426m段出

101、現(xiàn)嚴重散浸，長從左壩肩的20m至壩長的96m處，面積達756m2，肉眼觀察可見線狀流水，滲漏水沿坡面流入反濾層，水流集中后從反濾層壩腳流出，經(jīng)引流集中測定，達3.48L/S，對大壩安全形成一定威脅。</p><p>　　壩基（肩）巖石雖為強風化砂巖，裂隙較發(fā)育，巖性較軟，但強度能滿足大壩的承載要求。主要工程地質(zhì)問題是壩基（肩）巖石滲漏。</p><p>　　據(jù)運行觀察，右岸坡山體見有3股滲

102、漏水，沿山體與壩體交接處或巖石裂隙中滲出，當上游水位在415-418m高程之間，經(jīng)測定，漏水量可達0.8L/s。</p><p>　　左壩端有2處集中出水點，主要沿山體與壩體交接處漏出,出漏高程在413-415m之間,經(jīng)引流集中后測定可達0.6L/s。溢洪道底板和左側(cè)邊墻也見有少數(shù)出水點呈水滴和細小水流逸出。</p><p>　?、却髩巫蠖伺P管與涵管交接處條石斷裂，涵洞內(nèi)有部分條石變形開裂

103、，左壩端滲漏水常沿裂縫進入放水涵洞內(nèi)，經(jīng)觀測，上游水位在415m高程時，涵洞口漏水可達1.15L/s，同時涵洞放水時，庫水沿涵洞裂縫滲入壩體，可能對大壩形成沖刷，對大壩安全不利。</p><p>　?、纱髩瓮馄挛醋髯o砌。壩坡成型較差，零亂不勘雜草叢生，影響大壩美觀。大壩存在壩坡水土流失，使壩體逐年減小,從而威脅大壩安全。</p><p>　　⑹白螞蟻危害嚴重。2006年發(fā)現(xiàn)壩體兩端白蟻危害

104、嚴重，大面積壩面土體變質(zhì)。2007年重慶白蟻研究所專家現(xiàn)場檢查，發(fā)現(xiàn)壩內(nèi)坡壩長8m寬5m范圍內(nèi)發(fā)現(xiàn)泥被,泥線及白蟻活動；壩外坡左中右長60m寬5m發(fā)現(xiàn)白蟻取食跡象，左端50m內(nèi)無白蟻危害跡象，右端50m內(nèi)有白蟻活動跡象，周山100m范圍內(nèi)有白蟻群體分布，此壩屬建巢危害土壩，壩上建有兩個龐大蟻巢，嚴重的是右端壩內(nèi)建一巢穴低于壩頂2.5m，巢位于壩頂與山頭交接處，主蟻路穿透壩體，實屬白蟻嚴重危害類土壩，未作過整治。</p>&

105、lt;p>　　4.2.2 溢洪道工程</p><p>　　溢洪道右側(cè)砂巖邊坡高3～5米，坡角50～70度，巖體總體基本穩(wěn)定，但邊坡裂隙較發(fā)育，風化嚴重。臨岸地帶由于卸荷，裂隙張開1-5毫米。受裂隙切割，巖體呈塊狀結(jié)構(gòu)。每遇暴雨，邊坡局部有垮塌現(xiàn)象，堵塞溢洪道；左側(cè)墻漿砌條石砌體有部分變形，砌塊上出現(xiàn)裂縫，裂縫寬1～3厘米；底板砂巖強風化，抗沖能力差；下游尾水段15～20米，匯入沖溝中，槽身為坡洪積粉質(zhì)粘土，

106、未襯砌。</p><p>　　4.2.3 放水設(shè)施</p><p>　　左壩端涵洞底板及左側(cè)為左岸山體的強風化砂巖，左側(cè)為壩體。臥管與涵管交接處條石斷裂，涵洞內(nèi)有部分條石變形開裂，左壩端滲漏水常沿裂縫進入放水涵洞內(nèi)，經(jīng)觀測，上游水位在415m高程時，涵洞口漏水可達1.15L/s，同時涵洞放水時，庫水沿涵洞裂縫滲入壩體，可能對大壩形成沖刷，對大壩安全不利。</p><p&

107、gt;　　4.3 樞紐工程整治的必要性</p><p>　?、湃f家溝水庫大壩于1958年動工， 1978年建成,已運行31年，病害較多，尤其大壩病害嚴重，經(jīng)壩體滲流及穩(wěn)定分析，部分工況穩(wěn)定安全系數(shù)小于規(guī)范要求。經(jīng)專家安全鑒定，大壩為三類壩，必須盡快進行全面整治，以確保大壩安全。在未整治之前，嚴格按限蓄水位控制運行。</p><p>　?、扑畮煜掠蔚貏萜教埂㈤_闊，場鎮(zhèn)、人口、耕地等集中，大壩

108、一旦發(fā)生潰壩，將對下游造成嚴重危害和重大損失。</p><p>　　①受災(zāi)場鎮(zhèn)、人口及面積</p><p>　　水庫下游有 1個場鎮(zhèn)，常住人口0.53萬人，流動人口0.242萬人，耕地0.539萬畝,房屋面積5.4萬m2，其主要設(shè)施有：</p><p><b>　?、谥匾O(shè)施</b></p><p>　　交通：省、市區(qū)、

109、鄉(xiāng)村級公路共4條16.7km，橋梁2座。</p><p>　　郵電、通訊線路：市區(qū)鄉(xiāng)級共1條，長5.3 km。</p><p>　　電力輸電線路： 10kv線路2條及0.4kv線路4條，總長12.53km。</p><p>　　天然氣管道：雙龍鎮(zhèn)至石龍供氣主管道1條，長12.3km，鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）支管3條，長15.72km，其中配氣中繼站1座。</p>&l

110、t;p>　　水利電力工程：有石河堰13座，?。ǘ┬退畮?座，萬家溝水庫干、支渠溝4.3km，電力提灌站1座，裝機55.5kw/3臺，提灌站輸水渠道5.7km。</p><p>　　學(xué)校、廠礦、企業(yè)：有中、小學(xué)2所，在校學(xué)生0.12萬人。有食品、供銷、交通、水利、建筑等骨干企業(yè)12家，個體和私營企業(yè)近百家。</p><p>　　水庫大壩一旦潰壩，將造成下游2鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）受淹，嚴重威脅著下

111、游人民生命財產(chǎn)的安全，直接經(jīng)濟損失達5000余萬元，后果不勘設(shè)想。</p><p>　　綜上所述，萬家溝水庫運行年久，病害較多，大壩一旦潰堤將對下游造成嚴重的危害及重大經(jīng)濟損失,必須盡快進行全面整治。</p><p>　　4.4 工程整治項目</p><p><b>　　（1）大壩</b></p><p>　　對上游壩坡

112、死水位以下拋石壓腳，419.00m高程以上應(yīng)放緩壩坡，并作防浪面板及反濾層，使上游壩坡抗滑穩(wěn)定滿足規(guī)范要求，下游壩坡護坡。按現(xiàn)行規(guī)范要求加寬壩頂，并進行硬化。大壩壩基、壩身、壩肩采取防滲措施進行整治，徹底解決滲漏問題。對白蟻危害采用藥物治理。</p><p><b>　　（2）溢洪道</b></p><p>　　溢洪道已襯砌風化嚴重段垮塌段需整治加固，消力池后應(yīng)接入河

113、道。</p><p><b>　?。?）放水設(shè)施</b></p><p>　　對放水設(shè)施進行整治，解決涵臥管滲漏和運行安全問題，保證取水的正常運行。</p><p>　?。?）完善觀測設(shè)施。</p><p>　　5 樞紐工程整治設(shè)計</p><p>　　5.1 工程等級及洪水標準</p&g

114、t;<p>　　萬家溝水庫是一座以灌溉、防洪為主，兼養(yǎng)殖、供水等綜合利用的?。ㄒ唬┬退こ?，壩址以上集雨面積1.38平方公里，大壩為粘土均質(zhì)壩，整治后壩頂高程424.93米，最大壩高23.73米，壩頂長182.5米，壩頂寬4.0米。</p><p>　　正常蓄水位422.70米，相應(yīng)庫容115萬立方米。</p><p>　　設(shè)計洪水位423.42米，相應(yīng)庫容99.4萬立方米

115、。</p><p>　　校核洪水位423.70米，相應(yīng)庫容136.7萬立方米。</p><p>　　死水位411.88米， 相應(yīng)庫容12.5萬立方米。</p><p>　　根據(jù)水利部《水利水電工程等級劃分及洪水標準》SL252—2000，確定本工程為四等工程，主要建筑物級別為4級，次要建筑物為5級，臨時建筑物為5級。</p><p>　

116、　本次洪水復(fù)核結(jié)果，P=3.33%洪水設(shè)計、P=0.333%洪水校核，洪峰流量分別為Q3.33%=29.3m3/s、Q0.33%=43.4m3/s，相應(yīng)下泄流量分別為9.3m3/s和15.4m3/s。</p><p>　　根據(jù)調(diào)洪計算結(jié)果，30年一遇設(shè)計和300年一遇校核的洪水位分別為423.42米和423.70米。</p><p>　　本工程地質(zhì)構(gòu)造簡單，巖層產(chǎn)狀平緩，無大斷裂構(gòu)造存在。