【正文】 .................................. 85 附錄七：大壩樁號 0+106 剖面圖 ....................................... 85 附錄八：大壩樁號 0+125 剖面圖 ....................................... 85 1 前 言 前進(jìn) 水庫位于樺甸市八道河子鎮(zhèn)二道屯東北 500m 處，壩址地理坐標(biāo)：東經(jīng) 126176。33′45″，北緯 43176。10′10″；水庫坐落于金沙河支流上，是一座以灌溉為主，結(jié)合防洪、養(yǎng)魚等綜合利用的?。?2）型水庫。水庫于 1981 年竣工，水庫的設(shè)計防洪標(biāo)準(zhǔn)為 10 年一遇洪水，校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為 50 年一遇，總庫容 萬 m3。 水庫樞紐工程由土壩、溢洪道、泄洪灌溉洞三部分組成，大壩為均質(zhì)壩。 該水庫自 1981 年以來，由于維護(hù)資金短缺， 20xx 年僅對溢洪道進(jìn)行了除險加固，整個大壩及附屬建筑物（泄洪灌溉洞等）存在多處嚴(yán)重的安全隱患，近年來多次發(fā)生險情，每次都是發(fā)現(xiàn)及時，再加上村民的奮力搶險，才勉強度汛，現(xiàn)大壩不 能正常運行，是一座病險水庫。 土壩為均質(zhì)壩，壩長 203m，壩頂寬 ，最大壩高 ，原設(shè)計壩頂高程為 ，現(xiàn)有壩頂高程為 ～ ,上游壩坡為 1： ，下游壩坡為 1： ；上游坡面為干砌塊石護(hù)坡，下游為植物護(hù)坡。 溢洪道設(shè)在右岸，為開敞式，堰頂高程 米，堰頂寬度 5 米。 泄洪灌溉洞承擔(dān)著灌溉與泄洪作用，洞身斷面為 方洞，洞底高程為 ，泄洪灌溉洞位于樁號 0+013m 處，與壩軸線成 86176。角。由進(jìn)口段、洞身段、豎井段、出口段及消力池段組成。 前進(jìn) 水庫是吉林省病險水庫之一，該水庫自 1981 年以來，由于維護(hù)資金短缺， 20xx 年僅對溢洪道進(jìn)行了除險加固，整個大壩及附屬建筑物（泄洪灌溉洞等）存在多處嚴(yán)重的安全隱患，近年來多次發(fā)生險情，每次都是發(fā)現(xiàn)及時，再加上村民的奮力搶險，才勉強度汛。 水庫除險加固后，將從根本上解決水庫現(xiàn)存的病險問題，切實保障水庫所在地人民群眾的生命財產(chǎn)安全，提高對下游灌區(qū)的供水能力，為加快該地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到重要作用。 基于以上情況，開展 前進(jìn) 水庫除險加固工程是勢在必行的。 設(shè)計者 ：趙哲鵬 20xx 年 6 月 2 第一部分 設(shè)計說明書 3 1 水文 流域概況 前進(jìn)水庫位于吉林省樺甸市二道溝村境內(nèi)，第二松花江水系輝發(fā)河左岸一級支流金沙河的支流上。流域?qū)儆诎肷絽^(qū)河流，植被覆蓋良好。壩軸線基本呈西北～東南走向，是一座以防洪、灌溉為主，結(jié)合養(yǎng)魚等綜合利用的?。?2）型水庫。該水庫控制流域面積 ，河道長度 ，河道平 均坡度 47‰ 。 輝發(fā)河發(fā)源于清源縣龍崗山脈中段的滾馬嶺，于樺甸縣頭道溝匯入松花江。流域形狀呈扇形，河長 240km，河道平均坡降 ‰ ，流域內(nèi)地形變化很大，上游為山區(qū)，中下游為丘陵及火山、巖溶、臺地。土壤分布：坡地為粘土，平地為壤土，河谷兩岸多為農(nóng)田。 工程所在金沙河為輝發(fā)河左岸一級主要支流。發(fā)源于哈達(dá)嶺山脈樺甸縣境內(nèi)黑風(fēng)頂子山西北側(cè)，出源后由北向南流，在樺甸縣八道河子鎮(zhèn)興隆山村轉(zhuǎn)向東南流直奔河口。河長 ，流域面積 1209 km2，河道平均坡度 ‰ 。金沙河上游為低山區(qū)，坡度較陡，植被較好，中 下游為丘陵區(qū)，植被較差，兩岸生長灌木雜草，沿河有沖積平原，其中 50％左右被開成水田。 水庫壩址以上主要是山地，次生森林茂密，雜草叢生。 氣象 本地區(qū)屬于大陸季風(fēng)氣候區(qū)，春季干燥風(fēng)大，夏季濕熱多雨，秋季晴暖，冬季漫長寒冷，四季溫差較大。本次設(shè)計以樺甸站作為參證站進(jìn)行氣象資料統(tǒng)計：樺甸氣象站多年平均降水量為，降水量年內(nèi)分布不均勻，主要集中在 6～ 9 月份，占年降水量的 ％，多年平均蒸發(fā)量為 （ E601)，多年平均氣溫 ℃ ，極端最高氣溫 ℃ ，極端最低氣溫 45℃ ，多 年平均風(fēng)速為 ，最大風(fēng)速為 20m/s，多年平均日照時數(shù)為 2343h。各項氣象要素統(tǒng)計詳見表表121～表 123： 4 5 表 121 樺甸氣象站氣象資料統(tǒng)計表 項目 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 年 多年平均降水 (mm) 多年平均蒸發(fā) (mm)φ(20cm) K 多年平均蒸發(fā) (mm)E601 分配比（ %） 100 多年平均日照（ h） 2343 平均風(fēng)速（ m/s） 最大風(fēng)速（ m/s） 14 18 18 16 18 20 風(fēng)向 w WSW WSW ≥3個 WSW NE SW WSW WSW WSW WSW WSW ≥3個 平均氣溫（ ℃ ） 極端最高氣溫（ ℃ ） 29 極端最低氣溫（ ℃ ） 45 40 6 表 122 樺甸站歷年各月最大凍土深度及地中 30cm 處凍結(jié)、解凍日期 單位： cm 年份 月份 全 年 項 目 凍結(jié)日期 解凍日期 10 11 12 1 2 3 4 5 10cm 30cm 10cm 30cm 極值 9 67 133 171 190 197 197 189 197 平均 22/11 5/12 29/3 8/4 日期 22 30 31 31 27,28 19 天 4 天 1， 2 23 天 /3,4 最早 5/11 22/11 15/3 19/3 年份 1980 1967 67,75 1975 63,69 1969 1969 1969 1969 最晚 6/12 31/12 10/4 20/4 表 123 樺甸站歷年各月無霜日數(shù)及初、終期 單位： d 年份 月份 全 年 初 日 終 日 初終間日數(shù) 9 10 11 12 1 2 3 4 5 平均 25 25/9 14/5 最多（早） 8 26 28 30 31 27 29 21 9 188 10/9 27/4 255 最少（晚） 0 11 21 24 22 22 20 10 0 160 11/10 31/5 214 7 水文基本資料 前進(jìn)水庫始建至今沒有水文觀測資料。 相鄰流域水文站主要有輝發(fā)河流域的民立水文站、漂河流域的橫道子水文站等。 徑流 本次設(shè)計采用《吉林省水資源》（吉林科學(xué)技術(shù)出版社 ）中 “吉林省 1956~20xx 年平均年徑流深等值線圖 ”的查算結(jié)果，得工程所在地平均年徑流深為 300mm， Cv=， Cs=2Cv。多年平均徑流量為 87 萬 m3，五年一遇徑流量 萬 m3。選擇輝發(fā)河流域金沙河上的民立水文站為典型站， 1964 年為典型年，對徑流進(jìn)行年內(nèi)分配。 表 141 前進(jìn)水庫 P=20%徑流量年內(nèi)分配表 單位： 104m3 月份 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 合計 民立站 分配比 3 11 100 （ %） 前進(jìn)水庫 洪水資料 暴雨成因 該流域?qū)儆诖箨懠撅L(fēng)氣候區(qū)，是臺風(fēng)和華北氣旋路經(jīng)之地，暴雨發(fā)生頻繁，造成該流域暴雨成因主要是氣旋、冷渦和臺風(fēng)等天氣系統(tǒng)影響，暴雨多集中在 7~8 月份，降雨強度大，雨量集中。 洪水特性 本流域?qū)儆诎肷絽^(qū)性河流，河流一年兩汛，即春汛和夏汛。春汛又稱桃 花水，發(fā)生在 3~5 月，汛水來源于冰雪融化，造成洪災(zāi)的主要是夏汛，洪水多由暴雨形成，大洪水主要發(fā)生在 8 月份。本流域河道比降較陡，流域匯流快，洪水歷程短，洪水過程多為單峰，一次洪水歷時一般為1~3 天左右，基本是陡漲陡落。 洪水過程線 洪水過程線采用阿列克謝也夫法過程線。 8 表 161 前進(jìn)水庫設(shè)計洪水過程線表 P=% P=5% t q t q t q t q 5 5 1 1 6 6 2 2 7 7 3 3 8 8 4 4 9 分期設(shè)計洪水 時段的劃分 由于前進(jìn)水庫沒有分期洪水資料，本次設(shè)計借用輝發(fā)河流域左岸富太河上的柳楊水庫分期洪水成果。 根據(jù)設(shè)計參證站柳楊水庫歷年各月最大洪水資料，點繪洪水年內(nèi)分布圖，描繪平順外包線，根據(jù)來水趨勢以及施工組織設(shè)計要求劃分出春汛、秋汛。春汛分期： 4 月 1 日～ 5 月 31 日，秋汛分期： 9 月 1 日～ 10 月 31 日。分期洪水在施工中使用時可跨期使用，一般可以跨 5 天左右，最多不能超過 10 天。 計算方法 根據(jù)分期洪水的劃分時段，對柳楊水庫春汛、秋汛兩個時段進(jìn)行洪水特征值統(tǒng)計，采用不跨期極值 選樣的原則進(jìn)行峰量統(tǒng)計，按連序系列進(jìn)行頻率分析，理論頻率曲線采用皮爾遜 Ⅲ 型曲線目估適線，統(tǒng)計參數(shù)按矩法公式計算。 前進(jìn)水庫分期洪水計算 根據(jù)柳楊水庫站的計算統(tǒng)計參數(shù)，用柳楊水庫同頻率下的分期洪水占主汛洪水的比例來推求前進(jìn)水庫的分期洪水。成果見下表： 表 171 前進(jìn)水庫分期洪水成果表 項目 P(%) 主汛 春汛 秋汛 柳楊水庫 Q（ m3/s） 10 104 20 53 W1（ 104m3） 10 505 76 44 20 270 前進(jìn)水庫 Q（ m3/s） 10 20 W1（ 104m3） 10 20 根據(jù)施工組織要求，計算 P=20%時 11 月份的徑流量為 萬 m3。 壩下游水位流量關(guān)系 因本次設(shè)計沒有實測的壩下水位流量關(guān)系，泄洪灌溉洞下游處水位流量關(guān)系采用曼寧公式推算，河道縱坡為 ，糙率 n=。 公式： RiCAQ? 式中： C—謝才系數(shù)， 6/11C Rn? ； A－過水?dāng)嗝婷娣e； R—水力半徑， R=A/X； X—濕周； 10 i—底坡降， 泄洪灌溉洞出口處水位流量關(guān)系曲線見下表。工程竣工后，建議加強對壩下水位流量的觀測。 表 181 前進(jìn)水庫大壩下游水位流量關(guān)系表 水位 （ m） 泄流量 （ m3/s) 0 水位 （ m） 泄流量 （ m3/s) 泥沙 由于前進(jìn)水庫無泥沙觀測資料，本次設(shè)計采用《吉林省水資源》（吉林科學(xué)技術(shù)出版社 ）中 “吉林省 1980～ 20xx 年平均懸移質(zhì)年輸沙模數(shù)分區(qū)圖 ”的查算結(jié)果，得水庫多年平均懸疑質(zhì)輸沙模數(shù)為 200t/a/km2，推移質(zhì)輸沙量按占懸移質(zhì)輸沙量的 20%計。 冰情 該地區(qū)多年平均初冰日期 10 月 27 日，封凍日期為 11 月 15 日，多年平均開河日期為 4 月 1日，終冰日期為 4 月 11 日，封凍天數(shù)為 142