【正文】 水利工程施工課程設(shè)計(jì)基本資料 目 錄 1 綜合說(shuō)明 ..................................................... 1 水庫(kù)基本情況 .................................................... 1 工程特性表 ...................................................... 3 2 水文 ......................................................... 4 基本資料 ........................................................ 4 設(shè)計(jì)暴雨 ........................................................ 6 設(shè)計(jì)洪水 ........................................................ 8 3 工程地質(zhì) ..................................................... 14 工程設(shè)計(jì)施工簡(jiǎn)介 ............................................... 14 工程地質(zhì) ....................................................... 15 天然建筑材料 ................................................... 20 工程地質(zhì)及工程質(zhì)量綜 合評(píng)價(jià) ..................................... 21 4 加固設(shè)計(jì) ..................................................... 22 工程任務(wù)和規(guī)模 ................................................. 22 主要加固項(xiàng)目 ................................................... 23 工程總體布置 ................................................... 28 灌溉建筑物除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì) ......................................... 37 溢洪道除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì) ............................................. 38 工程量匯總 ..................................................... 41 對(duì)外交通 ....................................................... 42 1 1 綜合說(shuō)明 工程位置及水文氣象要素 沈家山水庫(kù)位于江西省彭澤縣楊梓鎮(zhèn)紅旗村沈山組，座落在嚴(yán)爐河上，壩址中心地理位置坐標(biāo)為：東徑： 116176。 37′，北緯： 29176。 37′，壩址距彭澤縣城區(qū)約 75km，水庫(kù)壩址以上控制流域面積 ，設(shè)計(jì)灌溉面積 1000畝，實(shí)際灌溉面積為 700畝，沈家山水庫(kù)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。 水庫(kù)庫(kù)區(qū) 屬亞熱帶東南季風(fēng)氣候區(qū)，夏季濕熱多雨，冬季風(fēng)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(duì)濕度 78%，年蒸發(fā)量為 1195mm，最大風(fēng)速 ，風(fēng)向多為東北風(fēng)；年日照時(shí)數(shù) 2021小時(shí)以下，年無(wú)霜期 240～ 260天；年平均降水量為 1440mm，降雨年內(nèi)分配不均，降雨年際變化也較大。 臺(tái)風(fēng)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(tái)風(fēng)雨出現(xiàn)于 7～ 9 月，其中 8 月份占 40%左右。 經(jīng)統(tǒng)計(jì)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(gè)峰值，第一峰值出現(xiàn)于五月上旬為春汛，第二峰值出現(xiàn)于 6 月下旬為夏汛。 暴雨歷時(shí)一般以一天為最多，最長(zhǎng)可達(dá)三天，一般由兩次銜接的天氣系統(tǒng)產(chǎn)生的暴雨過(guò)程歷時(shí)較長(zhǎng)，而由一次天氣系統(tǒng)產(chǎn)生的暴雨過(guò)程歷時(shí)則較短。峰面暴雨過(guò)程歷時(shí)較長(zhǎng)，臺(tái)風(fēng)暴雨過(guò)程歷時(shí)較短。 工程建設(shè)過(guò)程及近期加固情況 沈家山水庫(kù)于 1964 年由楊梓鎮(zhèn)紅旗村村民自行設(shè)計(jì)、施工，工程規(guī)模定為?。ǘ┬退畮?kù)，同年 10 月動(dòng)工建設(shè)， 1965 年建成， 1970 年對(duì)大壩進(jìn)行續(xù)建加高，工程達(dá)到現(xiàn)在壩高 13m 的規(guī)模。大壩施工建設(shè)時(shí)成立沈家山水庫(kù)建設(shè)指揮部，以大會(huì)戰(zhàn)的形式進(jìn)行，具體情況如下： 大壩于 1964 年秋開(kāi)始興 建，施工前未作地質(zhì)勘探工作，施工時(shí)無(wú)機(jī)械設(shè)備，全靠人工進(jìn)行作業(yè)，大壩填筑到壩高度達(dá)到 ， 1970 年加高加固達(dá)到 13m。當(dāng)時(shí)為了抓進(jìn)度、搶時(shí)間，對(duì)施工質(zhì)量控制不嚴(yán)，心墻填筑土料較差，土質(zhì)砂性較重，大壩截水槽清基不夠徹底，壩體沒(méi)有達(dá)到規(guī)范要求。 2 溢洪道始建于 1964 年 ,長(zhǎng) 。 灌溉涵管于 1964 年建成， 1970 年大壩加高時(shí)接長(zhǎng)涵管，全長(zhǎng)共計(jì) 。灌溉涵管為瓦管結(jié)構(gòu)，目前涵管斷裂漏水十分嚴(yán)重，由于管徑太小，無(wú)法進(jìn)洞處理。 目前水庫(kù)因?yàn)槁┧畤?yán)重，無(wú)法蓄水， 2021 年空庫(kù)運(yùn)行。 加固前 工程任務(wù)及規(guī)模 沈家山水庫(kù)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?？値?kù)容為 104m3，設(shè)計(jì)灌溉面積 1000 畝，實(shí)際灌溉面積為 700 畝，根據(jù)《水利水電工程等級(jí)劃分洪水標(biāo)準(zhǔn)》（ SL2522021）樞紐工程等級(jí)為 V 級(jí)，永久性主要建筑物為 5 級(jí)。永久性次要建筑物為 5 級(jí)。 沈家山水庫(kù)保護(hù)村莊 7 個(gè)，保護(hù)耕地 1300 畝，保護(hù)人口 萬(wàn)人，由于該水庫(kù)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(nóng)田的安全，損失非常大。因而該水庫(kù)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(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為二十年一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)洪水位 ，校核標(biāo)準(zhǔn)為二百年一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)，校核洪水位。按照《水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》（ SL2522021）的有關(guān)規(guī)定，沈家山水庫(kù)工程規(guī)模為小（二）型水庫(kù)。 加固前建筑物布置及結(jié)構(gòu)型式 （ 1）大壩 大壩壩型為粘土心墻壩，風(fēng)化石填筑壩體，壩頂高程為 ，最大壩高 13m，壩頂寬 － ，壩頂長(zhǎng)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(hù)坡，下游沒(méi)有排水 棱體，壩上無(wú)防浪墻。 （ 2）溢洪道 溢洪道于 1965 年建成，型式為開(kāi)敞式溢洪道。僅由進(jìn)口段組成，無(wú)陡槽段、消力池段兩部分。進(jìn)口過(guò)水?dāng)嗝鎸挾瘸叽鐬? 米，進(jìn)口底板高程 ，長(zhǎng) ,最大過(guò)水流量 ，整個(gè)溢洪道僅為一開(kāi)挖的過(guò)水明渠，無(wú)護(hù)砌，無(wú)任何消能設(shè)施。 （ 3）灌溉涵管 涵管于 1964 年建成，為瓦圓管，管徑為￠ 米，總長(zhǎng) 米，進(jìn)口底板高程為 米，最大過(guò)水流量為 。涵管進(jìn)口采用臥管控制。 3 工程特性表 序號(hào)及名稱(chēng) 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(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)及流量 P（ %） 5 5 m3/s 4．校核洪水標(biāo)準(zhǔn)及流量 P（ %） m3/s 二、水庫(kù) 校核洪水位 m 設(shè)計(jì)洪水位 m 正常蓄水位 m 死水位 m 總庫(kù)容（校核洪水位以下庫(kù)容） 萬(wàn) m3 正常庫(kù)容 萬(wàn) m3 死庫(kù)容（死水位以下） 萬(wàn) m3 三、工程效益 保護(hù)人口 萬(wàn)人 保護(hù)耕地 畝 1300 1300 灌溉面積 畝 1000 1000 四、主要建筑物及設(shè)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(zhǎng)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(kāi)敞式溢洪 道 開(kāi) 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(shù)、閘孔尺寸及孔數(shù)） m 4 設(shè)計(jì)泄洪流量 m3/s 校核泄洪流量 m3/s 閘門(mén)型式 無(wú)閘門(mén) 無(wú)閘門(mén) 3．輸水建筑物 設(shè)計(jì)流量 m3/s 長(zhǎng)度 m 斷面尺寸 m φ 2 水文 流域自然條件 沈家山水庫(kù)位于江西省彭澤縣楊梓鎮(zhèn)雙豐村閔山塢，座落在龍?jiān)春由?，壩址中心地理位置坐?biāo)為：東徑： 116176。 36′ 47″，北緯： 29176。 37′ 35″，壩址距彭澤縣城區(qū)約 65km，水庫(kù)壩址以上控制流域面積 ，主河道長(zhǎng) ，河道平均比降為 7‰，整個(gè)流域范圍內(nèi)山清水秀，植被良好，人類(lèi)活動(dòng)影響小，水土流失影響不明顯。 水文資料及測(cè)站情況 沈家山水庫(kù)壩址處無(wú)雨量站，流域上下游無(wú)水文測(cè)站，沒(méi)有實(shí)測(cè)的流量資料，所以本次設(shè)計(jì)洪水采用《江西省暴雨洪水查算手冊(cè)》推算，其設(shè)計(jì)暴雨采用推理 公式法進(jìn)行計(jì)算。 水庫(kù)、流域特征參數(shù) （ 1）水庫(kù)流域特征參數(shù)復(fù)核 本次初步設(shè)計(jì)根據(jù)萬(wàn)分之一航測(cè)圖對(duì)流域面積、主河道長(zhǎng)度、河道比降進(jìn)行了復(fù)核。復(fù)核前后的水庫(kù)流域特征參數(shù)結(jié)果如表 所示。 表 水庫(kù)流域特征參數(shù)復(fù)核表 水庫(kù)流域特征參數(shù) 原設(shè)計(jì) 復(fù)核后 控制流域面積 F(km2) 主河道長(zhǎng)度 L(km) 主河道比降 J 5 （ 2）水庫(kù)水位～容、面積關(guān)系復(fù)核 水庫(kù)原有實(shí)測(cè)庫(kù)區(qū)地形圖缺失，僅有庫(kù)容數(shù)據(jù)，本次初步設(shè)計(jì) 對(duì)庫(kù)容進(jìn)行了復(fù)核，根據(jù)本次實(shí)測(cè)庫(kù)區(qū)水面以上局部等高線結(jié)合萬(wàn)分之一航測(cè)地形圖繪制庫(kù)容曲線圖，推算水庫(kù)的面積及庫(kù)容，水位～面積曲線列表詳見(jiàn)表 , 和圖 21所示。 表 沈家山 水庫(kù)水位與面積、庫(kù)容關(guān)系表 水位 Z（ m） 面積 A（千 m2） 庫(kù)容 V（萬(wàn) m3） 0 0 92 93 94 6 95 96 97 5 98 6 99 100 101 102 103 6 沈家山水庫(kù)水位與面積、庫(kù)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(kù)容HS 曲線HV 曲線 設(shè)計(jì)暴雨 設(shè)計(jì)暴雨計(jì)算方法 本工程區(qū)屬鄱陽(yáng)湖水系，本流域上下游無(wú)水文測(cè)站，沒(méi)有實(shí)測(cè)的流量資料，鄰近流域上下游也無(wú)降雨成因、產(chǎn)匯流條件相似的水文測(cè)站作為參證站。因此本工程洪水復(fù)核僅能以降雨資料來(lái)推求洪水過(guò)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(cè)》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)《手冊(cè)》）提供的方法計(jì)算，按工程所在位置對(duì)本流域年最大 24 小時(shí)、 6小時(shí)、 3 小時(shí)和 1 小時(shí)均值計(jì)算設(shè)計(jì)暴雨。根據(jù)江西省水利廳下發(fā)的大壩安全評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)定，對(duì)集雨面積小于 30km2 流域，一般采用推理公式法計(jì)算設(shè)計(jì)洪水。本水庫(kù)集雨面積 ，宜采用推理公式法計(jì)算洪水過(guò)程。 設(shè)計(jì)暴雨計(jì)算 設(shè)計(jì)暴雨計(jì)算參數(shù)主要由均值 H 、變差系數(shù) CV、偏差系數(shù) CS= 組成，設(shè)計(jì)暴雨要素可通過(guò)《手冊(cè)》等值線圖及附圖附表查得，計(jì)算成果見(jiàn)暴雨要素查算表 。 表 水庫(kù)暴雨要素查算表 時(shí)段 頻率 統(tǒng)計(jì)參數(shù) 頻率 (%) 查算 5 24小時(shí)暴雨均值 H 點(diǎn) 24 查附圖 24 110 110 7 6小時(shí)暴雨均值 H 點(diǎn) 6 查附圖 26 75 75 1小時(shí)暴雨均值 H 點(diǎn) 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(shí)點(diǎn)暴雨量 H 點(diǎn) 24p H 點(diǎn) 24Kp24 6小時(shí)點(diǎn)暴雨量 H 點(diǎn) 6p H 點(diǎn) 6Kp6 141 1小時(shí)點(diǎn)暴雨量 H 點(diǎn) 1p H 點(diǎn) 1Kp1 3小時(shí)點(diǎn)暴雨量 H 點(diǎn) 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(shí)面暴 雨量 H 面 24 ＝ H 點(diǎn) 24pα 24 6小時(shí)面暴雨量 H 面 6 ＝ H 點(diǎn) 6pα 6 1小