【正文】 10 設(shè)計暴雨 設(shè)計暴雨資料的選擇 庫區(qū)無雨量站，可采用的設(shè)計參證降雨資料有兩種。 ①實測暴雨資料 根據(jù)水庫周邊雨量站，采用和庫區(qū)降雨成因相近的各雨量站實測雨量為參證降雨資料?，F(xiàn)取新余站歷年最大一日暴雨值 (見表 )，組成暴雨系列進行頻率分析，按 PIII 型曲線進行，得設(shè)計暴雨參數(shù)和最大一日暴雨值，設(shè)計最大 24 小時暴雨值由設(shè)計最大一日暴雨值乘以系數(shù) 求得。其適線成果見表 。 表 新余氣象站實測歷年最大一日暴雨值 日期 降雨量 (m m) 日期 降雨量 (m m) 11 表 各頻率實測暴雨成果表 單位： mm 頻率 (%) 項目 10 5 參數(shù) 24 小時 H= CV = CS = ② 江西省水文局 2020 年編制的《江西省暴雨洪水查算手冊》（以下簡稱《手冊》） 設(shè)計暴雨 根據(jù)工程地理位置查《手冊》附圖，得流域中心最大 24 小時點暴雨量 H24=110mm， Cv24=，最大 6小時和 60分鐘 點暴雨量分別為 H6=70mm，Cv6=， H60=46mm， Cv60=， 由 F= 和 t=60、 24 小時分別查得點面系數(shù)α 60=，α 3=，α 6=，α 24=。 由 H3=H131n2，計算出 3 小時點暴雨量，式中 1n2=(H6/ H1)，各頻率 60 分鐘 、 24 小時點面暴雨量成果見表 。 表 各頻率點面暴雨成果表 單位： mm 頻率 (%) 項目 10 5 2 1 參數(shù) 12 H60面 H=46mm CV = CS = H3面 H6面 H=70mm CV = CS = H24面 H=110mm CV = CS = 從 表 和 可以看出， 實測資料的變差系數(shù) Cv 及點雨量均較《手冊》查算得出的結(jié)果偏小， 從偏安全考慮本次 設(shè)計 采用《手冊》查算方法 進行洪水推算。 設(shè)計洪水 設(shè)計洪水標準 根據(jù)《防洪標準》（ GB5020194）及《水利水電工程等級劃分及洪水標準》（ SL2522020）， 三層嶺水庫 規(guī)模屬?。ǘ┬?，主體工程等級為Ⅴ級。所以本次設(shè)計洪水標準為 10 年一遇（ P=10%），校核洪水標準為 50年一遇（ P=2%）。 設(shè) 計洪水計算 根據(jù)《手冊》使用說明，流域面積小于 30km2 的，一般采用推理公式法計算設(shè)計洪水 ，本 工程 壩址 以上 控制流域集水面積 ， 故 本次設(shè)計洪水采用推理公式法 進行 推算， 成果如下： 查《手冊》得水庫產(chǎn)流 在 IV 區(qū)，設(shè)計前期影響雨量 Pa=80mm，Im=。 根據(jù)表 的各種歷時各頻率暴雨量，按《手冊》中的雨型分配表，以 1 小時為時段，求得設(shè)計頻率的各時段暴雨量，扣除初損失求得各時段凈雨后，再列表計算 Qt=∑ ht/t。 由《手冊》得，本工程在推理公式分區(qū)圖的第 IV區(qū)。應(yīng)用第 IV 經(jīng)驗公式計算 m、τ = /mQ1/4。 13 作 Qtt、 Qτ τ曲線，求得各設(shè)計頻率洪水的地面洪峰 Q 地面 及地面洪水過程。 按《手冊》要求，利用地下徑流深 R 下 ，求出相應(yīng)頻率的地下徑流洪峰流量 Q 地下 及地下洪水過程。 將地面、地下洪水過程對應(yīng)時段流量疊加，即為所求的設(shè)計洪峰流量，洪水總量，結(jié)果見表 。 表 三層嶺水庫 設(shè)計洪水成果表 頻率（ %） 10 1 洪峰流量（ m3/s） 一日洪量 (萬 m3） 設(shè)計 洪水成果合理分析 （ 1）與周邊水庫設(shè)計洪水成果比較 為進一步論證本次洪水復(fù)核成果的合理性，將本次設(shè)計洪水 成果 與 本地 區(qū)周邊 水庫設(shè)計洪水成果進行比較， 見表 。 表 設(shè)計洪水成果比較表 水庫名稱 集雨面積 (km2) 洪峰流量 (m3/s) 洪峰模數(shù) Q/F2/3 備注 P=2% P=10% P=2% P=10% 艾坑 水庫 2020 版 山背 水庫 2020 版 三層嶺水庫 2020 版 本 水 庫洪峰模數(shù)與 本地 區(qū)周邊水庫 洪峰模數(shù) 較一致，說明成果是合理的 。 設(shè)計 洪水過程線推求 壩址設(shè)計洪水過程線推求，均按《手冊》中推理公式法計算洪水過程 14 線的方法與要求進行推算。 將地面洪水的洪峰、洪量、洪水歷時，按五點法概化出地面洪水過程線。 將各設(shè)計頻率暴雨所產(chǎn)生的地下徑流深 R 下 ，以及地面洪水過程歷時，計算地下徑流峰值 Qm 地下 =R 下 F/，地面洪水結(jié)束時 間，即為地下徑流峰值出現(xiàn)時間。然后自 Qm 地下 開始向前后每增加一個Δ t 時段，其流量隨之減少一個Δ Q 地下 =Δ T/T Qm 地下 ，從而求得地下徑流過程。 將地面、地下徑流過程對應(yīng)時段流量相加，即為所求的設(shè)計洪水過程線，結(jié)果見表 表 三層嶺水庫 設(shè)計洪水過程線表 P=10% P=5% P=2% P=1% P=% T(h) Q(m3/s) T(h) Q(m3/s) T(h) Q(m3/s) T(h) Q(m3/s) T(h) Q(m3/s) 施工洪水成果 根據(jù)袁河流域神山站（集雨面積 ） 1979～ 2020 年歷年 10～ 2月最大洪峰流量排頻分析得 = m3/s， Cv=， Cs= 適線最佳，由此得神山站 10～ 2 月各頻率設(shè)計流量，按面積比的 2/3 次方換算至 三層嶺 15 水庫 ，得水庫施工期間（ 10～ 2 月）各頻率洪水過程線和設(shè)計洪峰流量見表 ， 。 表 施工期各頻率洪水過程線表 時段 （小時） P=10% P=20% P=50% 時段 （小時） P=10% P=20% P=50% 1 10 2 11 3 12 4 13 5 14 6 15 7 16 8 17 9 18 表 施工期各頻率設(shè)計洪峰流量表 頻率 (%) 10 20 50 Q 神山 m3/s Q 李家 m3/s 水、 雨情 觀測設(shè)計 為 了解庫區(qū)降水及庫水位變化情況， 對 水庫防汛抗旱合理調(diào)度提供可靠依據(jù)，確保工程安全，充分發(fā)揮工程效益， 本次加固設(shè)計在水庫 增 設(shè) 水位標尺。 3 加固設(shè)計 工程任務(wù)與規(guī)模 16 工程 主要 任務(wù) 2020 年 04 月，新余市 水務(wù) 局組織有關(guān)專家對水庫進行安全 綜合評估 ，確認該水庫大壩為三類壩。 運 行中水庫存在多 處安全隱患，主要表現(xiàn)在 ：①大壩 填筑質(zhì)量一般，清基不徹底；大壩下游 右 壩腳出現(xiàn)滲漏，壩基存在滲漏問題，滲流狀態(tài)不安全；②大壩上游為 砼 護坡，護坡質(zhì)量一般， 未設(shè) 墊層；下游未護坡， 局部有 排水體 ，但 淤堵失效，壩面無排水溝 ，干渠從壩體上經(jīng)過 。③溢洪道2020 進行應(yīng)急除險加固處理，但只是襯砌部分邊墻，下游 未設(shè) 消能設(shè)施，有沖坑， 無出水渠，洪水不能安全下泄； ④ 右端壩下涵管已封堵，存在滲漏問題；左端壩下 涵管 為φ 400mm 素砼結(jié)構(gòu)圓管 ， 老化嚴重，存在結(jié)構(gòu)安全隱患； ⑤水庫無專職管理人員，無管理房及通訊設(shè)施，無安全觀測設(shè) 施，上壩 公路路況差。為了確保該工程的安全和正常運行，充分發(fā)揮工程應(yīng)有的效益，對該工程進行加固處理迫在眉睫。 本次除險加固主要項目： 大壩壩基 防滲處理；上、下游 壩 面 護坡 ；新建下游排水體； 新建干渠；右壩下涵管挖除；左 壩下涵管 拆除 重建 ； 完建溢洪道 。 洪水標準 根據(jù)《防洪標準》（ GB5020194） 及《水利水電工程等級劃分及洪水標準（ SL2522020）， 三層嶺水庫 樞紐工程等別為 Ⅴ 等，主要建筑物等級為 5 級，次要建筑物為 5 級。 本工程總庫容為 萬 m3， 最大壩高 ，設(shè)計洪水標準采用 10年一遇（ P=10%） ， 校核洪水標準為 50年一遇（ P=2%）。 洪水調(diào)節(jié)計算 三層嶺水庫 泄洪建筑物 有 溢洪道、壩下灌溉涵管?，F(xiàn)有溢洪道為無閘控制， 無消能設(shè)施和 出水渠 ， 洪水不能安全下泄 。因 此本次調(diào)洪演算采用 17 加固后 溢洪道的溢流曲線， 即 保留 現(xiàn)有溢洪道 ， 新建 下游泄槽段和消力池 。進口高程 ， 寬 。 本次防洪標準復(fù)核的洪水調(diào)節(jié)中，僅考慮溢洪道泄洪， 不考慮 涵管泄流 。溢洪道泄流量按寬頂堰流公式計算： Q=σε mB（ 2g） 式中： σ — 淹沒系數(shù)，σ =； ε — 側(cè)收縮系數(shù)，ε =； m— 流 量系數(shù)， m=； B— 溢流寬度， B=； H— 堰上水深。 根據(jù)公式計算出水位和下泄流量之間的關(guān)系，見表 。 表 三層嶺水庫 水位 下泄流量成果表 庫水位 H(m) 泄流量 (m3/s) 庫水位 H(m) 泄流量 (m3/s) 調(diào)洪計算起調(diào)水位采用現(xiàn)狀正常高水位 。采用瞬態(tài)法調(diào)洪，計算公式為： [（ Q1+Q2）Δ t/2][（ q1+q2）Δ t/2]=V2V1，經(jīng)調(diào)整寫成演算方程式： V1/Δ t+ q1/2+ q1= V2/Δ t+ q2/2 并繪制 q～ V/Δ t+ q/ q～ Z 等輔助曲線。 式中： Q q1— 時段初入庫、出庫流量； Q q2— 時段末入庫、出庫流量； V V2— 時段初、末水庫蓄水量。 最后運用瞬態(tài)公式逐步演算，直至出現(xiàn)最高水位為止，結(jié)果見表 。 表 三層嶺水庫 調(diào)洪演算表 頻率 (%) 10 2 1 18 水庫水位 (m) 最大下泄流量(m3/s) 庫容 (萬 m3) 洪水調(diào)度原則 三層嶺水庫 樞紐工程按 10 年一遇洪水設(shè)計 ， 50 年一遇洪水校核 調(diào)度，歷年洪水調(diào)度根據(jù)每年 縣 區(qū)防辦批準的 4～ 6 月和 7～ 9 月防洪限制水位作為調(diào)度主要依據(jù)，一般洪水由 鎮(zhèn) 政府調(diào)度，較大洪水由 縣 區(qū)防汛指揮部調(diào)度，特大洪水主汛期由新余市防汛指揮部調(diào)度。 當(dāng)庫水位達 到防洪限制水位 時采用壩下 涵管 泄洪，控制庫容；當(dāng)庫水位達 正常蓄水位 時采用壩下 涵管 和溢洪道共同泄洪。 設(shè)計依據(jù) 工程等別與建筑物級別 三層嶺水庫 總庫容 萬 m3， 根據(jù)《防洪標準》（ GB5020194） 及《水利水電工程等級劃分及洪水標準（ SL2522020），本工程屬 Ⅴ 等工程， 水庫為?。ǘ┬退畮?，永久性主要建筑物為 5 級，永久性次要建筑物為 5級，臨時性水工建筑 物為 5 級。 水庫下游有人口 400 人，農(nóng)田 600 畝 等 ，一旦 失事將給下游造成重大 損失 ， 本次設(shè)計洪水標準為 10 年一遇，校核洪水標準為 50 年一遇。 樞紐建筑物設(shè)計洪水標準見下表。 表 樞紐建筑物設(shè)計洪水標準表 建筑物 洪水標準 大壩、溢洪道、 輸水涵管 溢洪道消能防沖 施工導(dǎo)流建筑物 19 設(shè)計洪水標準 10 年一遇（ P=10%） 10 年一遇（ P=10%） 5 年一遇（ P=20%） 校核洪水標準 50 年一遇（ P=2％） 地質(zhì)情況 本 工程 位于萍（鄉(xiāng)） — 樂（平）坳陷帶袁水復(fù)向斜東段，構(gòu)造復(fù)雜，受區(qū)域構(gòu)造的影響，庫區(qū)內(nèi)巖石褶皺發(fā)育，巖石較破碎。根據(jù)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖（ 1/4