【正文】 水利工程施工課程設計基本資料 目 錄 1 綜合說明 ..................................................... 1 水庫基本情況 .................................................... 1 工程特性表 ...................................................... 3 2 水文 ......................................................... 4 基本資料 ........................................................ 4 設計暴雨 ........................................................ 6 設計洪水 ........................................................ 8 3 工程地質 ..................................................... 14 工程設計施工簡介 ............................................... 14 工程地質 ....................................................... 15 天然建筑材料 ................................................... 20 工程地質及工程質量綜 合評價 ..................................... 21 4 加固設計 ..................................................... 22 工程任務和規(guī)模 ................................................. 22 主要加固項目 ................................................... 23 工程總體布置 ................................................... 28 灌溉建筑物除險加固設計 ......................................... 37 溢洪道除險加固設計 ............................................. 38 工程量匯總 ..................................................... 41 對外交通 ....................................................... 42 1 1 綜合說明 工程位置及水文氣象要素 沈家山水庫位于江西省彭澤縣楊梓鎮(zhèn)紅旗村沈山組，座落在嚴爐河上，壩址中心地理位置坐標為：東徑： 116176。 37′，北緯： 29176。 37′，壩址距彭澤縣城區(qū)約 75km，水庫壩址以上控制流域面積 ，設計灌溉面積 1000畝，實際灌溉面積為 700畝，沈家山水庫是一座以灌溉為主，兼顧防洪、養(yǎng)殖的綜合利用性?。ǘ┬退こ?。 水庫庫區(qū) 屬亞熱帶東南季風氣候區(qū)，夏季濕熱多雨，冬季風寒天冷，全年四季分明。年平均氣溫為 ，最高氣溫 ，最低氣溫 ；年均相對濕度 78%，年蒸發(fā)量為 1195mm，最大風速 ，風向多為東北風；年日照時數 2021小時以下，年無霜期 240～ 260天；年平均降水量為 1440mm，降雨年內分配不均，降雨年際變化也較大。 臺風是形成本地區(qū)盛夏季節(jié)降水的主要原因之一，平均每年約 1 至 2 次影響本流域，約 90%左右臺風雨出現于 7～ 9 月，其中 8 月份占 40%左右。 經統(tǒng)計分析，雨季始于 3 月中、下旬，終于 7 月中旬，降水變化曲線有兩個峰值，第一峰值出現于五月上旬為春汛，第二峰值出現于 6 月下旬為夏汛。 暴雨歷時一般以一天為最多，最長可達三天，一般由兩次銜接的天氣系統(tǒng)產生的暴雨過程歷時較長，而由一次天氣系統(tǒng)產生的暴雨過程歷時則較短。峰面暴雨過程歷時較長，臺風暴雨過程歷時較短。 工程建設過程及近期加固情況 沈家山水庫于 1964 年由楊梓鎮(zhèn)紅旗村村民自行設計、施工，工程規(guī)模定為?。ǘ┬退畮欤?10 月動工建設， 1965 年建成， 1970 年對大壩進行續(xù)建加高，工程達到現在壩高 13m 的規(guī)模。大壩施工建設時成立沈家山水庫建設指揮部，以大會戰(zhàn)的形式進行，具體情況如下： 大壩于 1964 年秋開始興 建，施工前未作地質勘探工作，施工時無機械設備，全靠人工進行作業(yè)，大壩填筑到壩高度達到 ， 1970 年加高加固達到 13m。當時為了抓進度、搶時間，對施工質量控制不嚴，心墻填筑土料較差，土質砂性較重，大壩截水槽清基不夠徹底，壩體沒有達到規(guī)范要求。 2 溢洪道始建于 1964 年 ,長 。 灌溉涵管于 1964 年建成， 1970 年大壩加高時接長涵管，全長共計 。灌溉涵管為瓦管結構，目前涵管斷裂漏水十分嚴重，由于管徑太小，無法進洞處理。 目前水庫因為漏水嚴重，無法蓄水， 2021 年空庫運行。 加固前 工程任務及規(guī)模 沈家山水庫是一座以灌溉為主，兼顧防洪、養(yǎng)殖的綜合利用性小（二）型水利工程。總庫容為 104m3，設計灌溉面積 1000 畝，實際灌溉面積為 700 畝，根據《水利水電工程等級劃分洪水標準》（ SL2522021）樞紐工程等級為 V 級，永久性主要建筑物為 5 級。永久性次要建筑物為 5 級。 沈家山水庫保護村莊 7 個，保護耕地 1300 畝，保護人口 萬人，由于該水庫地理位置較高，一旦跨壩，將直接危及下游鄉(xiāng)鎮(zhèn)的人員、農田的安全，損失非常大。因而該水庫的防洪作用十分重要。 工程樞紐由大壩、溢洪道、灌溉涵管 等建筑物組成。設計標準為二十年一遇洪水標準，設計洪水位 ，校核標準為二百年一遇洪水標準，校核洪水位。按照《水利水電工程等級劃分及洪水標準》（ SL2522021）的有關規(guī)定，沈家山水庫工程規(guī)模為小（二）型水庫。 加固前建筑物布置及結構型式 （ 1）大壩 大壩壩型為粘土心墻壩，風化石填筑壩體，壩頂高程為 ，最大壩高 13m，壩頂寬 － ，壩頂長度 ，上游壩坡坡比為 1： ，下游壩坡坡比為 1： 3，坡面雜草叢生，且均未護坡，下游沒有排水 棱體，壩上無防浪墻。 （ 2）溢洪道 溢洪道于 1965 年建成，型式為開敞式溢洪道。僅由進口段組成，無陡槽段、消力池段兩部分。進口過水斷面寬度尺寸為 米，進口底板高程 ，長 ,最大過水流量 ，整個溢洪道僅為一開挖的過水明渠，無護砌，無任何消能設施。 （ 3）灌溉涵管 涵管于 1964 年建成，為瓦圓管，管徑為￠ 米，總長 米，進口底板高程為 米，最大過水流量為 。涵管進口采用臥管控制。 3 工程特性表 序號及名稱 單位 加固前 加固后 備注 一、水文 1．集雨面積 km2 2．多年平均年降雨量 mm 1400 1400 3．設計洪水標準及流量 P（ %） 5 5 m3/s 4．校核洪水標準及流量 P（ %） m3/s 二、水庫 校核洪水位 m 設計洪水位 m 正常蓄水位 m 死水位 m 總庫容（校核洪水位以下庫容） 萬 m3 正常庫容 萬 m3 死庫容（死水位以下） 萬 m3 三、工程效益 保護人口 萬人 保護耕地 畝 1300 1300 灌溉面積 畝 1000 1000 四、主要建筑物及設備 1．主壩及副壩 壩型 土石壩 土石壩 壩頂高程 m 最大壩高 m 13 13 壩頂長度 m 壩頂寬度 m 2．泄水建筑物（溢 流堰、溢洪道、隧洞、底孔、閘孔等） 型式 開敞式溢洪 道 開 敞 式溢洪道 各建筑物分 別列出 堰頂高程 m 溢流段寬度（或泄洪洞尺寸及條數、閘孔尺寸及孔數） m 4 設計泄洪流量 m3/s 校核泄洪流量 m3/s 閘門型式 無閘門 無閘門 3．輸水建筑物 設計流量 m3/s 長度 m 斷面尺寸 m φ 2 水文 流域自然條件 沈家山水庫位于江西省彭澤縣楊梓鎮(zhèn)雙豐村閔山塢，座落在龍源河上，壩址中心地理位置坐標為：東徑： 116176。 36′ 47″，北緯： 29176。 37′ 35″，壩址距彭澤縣城區(qū)約 65km，水庫壩址以上控制流域面積 ，主河道長 ，河道平均比降為 7‰，整個流域范圍內山清水秀，植被良好，人類活動影響小，水土流失影響不明顯。 水文資料及測站情況 沈家山水庫壩址處無雨量站，流域上下游無水文測站，沒有實測的流量資料，所以本次設計洪水采用《江西省暴雨洪水查算手冊》推算，其設計暴雨采用推理 公式法進行計算。 水庫、流域特征參數 （ 1）水庫流域特征參數復核 本次初步設計根據萬分之一航測圖對流域面積、主河道長度、河道比降進行了復核。復核前后的水庫流域特征參數結果如表 所示。 表 水庫流域特征參數復核表 水庫流域特征參數 原設計 復核后 控制流域面積 F(km2) 主河道長度 L(km) 主河道比降 J 5 （ 2）水庫水位～容、面積關系復核 水庫原有實測庫區(qū)地形圖缺失，僅有庫容數據，本次初步設計 對庫容進行了復核，根據本次實測庫區(qū)水面以上局部等高線結合萬分之一航測地形圖繪制庫容曲線圖，推算水庫的面積及庫容，水位～面積曲線列表詳見表 , 和圖 21所示。 表 沈家山 水庫水位與面積、庫容關系表 水位 Z（ m） 面積 A（千 m2） 庫容 V（萬 m3） 0 0 92 93 94 6 95 96 97 5 98 6 99 100 101 102 103 6 沈家山水庫水位與面積、庫容曲線圖9192939495969798991001011021031041050 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35水位面積、庫容HS 曲線HV 曲線 設計暴雨 設計暴雨計算方法 本工程區(qū)屬鄱陽湖水系，本流域上下游無水文測站，沒有實測的流量資料，鄰近流域上下游也無降雨成因、產匯流條件相似的水文測站作為參證站。因此本工程洪水復核僅能以降雨資料來推求洪水過程。采用江西省水位總站 1986 年編制的《江西省暴雨洪水查算手冊》（以下簡稱《手冊》）提供的方法計算，按工程所在位置對本流域年最大 24 小時、 6小時、 3 小時和 1 小時均值計算設計暴雨。根據江西省水利廳下發(fā)的大壩安全評價技術規(guī)定，對集雨面積小于 30km2 流域，一般采用推理公式法計算設計洪水。本水庫集雨面積 ，宜采用推理公式法計算洪水過程。 設計暴雨計算 設計暴雨計算參數主要由均值 H 、變差系數 CV、偏差系數 CS= 組成，設計暴雨要素可通過《手冊》等值線圖及附圖附表查得，計算成果見暴雨要素查算表 。 表 水庫暴雨要素查算表 時段 頻率 統(tǒng)計參數 頻率 (%) 查算 5 24小時暴雨均值 H 點 24 查附圖 24 110 110 7 6小時暴雨均值 H 點 6 查附圖 26 75 75 1小時暴雨均值 H 點 1 查附圖 28 40 40 Cv24 查附圖 25 Cv6 查附圖 27 Cv1 查附圖 29 KP24 查附表 52 KP6 查附表 52 KP1 查附表 52 24小時點暴雨量 H 點 24p H 點 24Kp24 6小時點暴雨量 H 點 6p H 點 6Kp6 141 1小時點暴雨量 H 點 1p H 點 1Kp1 3小時點暴雨量 H 點 3p =H1P3 1n2 α 24 查附圖 51 1 1 α 6 查附圖 51 α 1 查附圖 51 α 3 查附圖 51 24小時面暴 雨量 H 面 24 ＝ H 點 24pα 24 6小時面暴雨量 H 面 6 ＝ H 點 6pα 6 1小