【正文】 額站的要求執(zhí)行?？紤]到目前水庫加固實際情況，擬將進口高程保持現(xiàn)狀 高程 ，對 現(xiàn)狀溢洪道進行加固 。 壩下 涵管 加固設計 本次設計 挖除右 涵管 后粘土回填。 設計洪水標準 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┬停黧w工程等級為Ⅴ級。為了確保該工程的安全和正常運行，充分發(fā)揮工程應有的效益，對該工程進行加固處理迫在眉睫。 現(xiàn)狀溢洪道位于大壩 左 岸壩肩， 全長為 42m， 前面 24m 為漿砌石襯砌，后面 18m 為砼襯砌， 控制段 進口底 高程為 ， 溢洪道底寬 ~，邊墻高 ~， 坡比 i 為 、 ，下游 無 消能設施 及 出水渠 ，洪水不能安全下泄 。 80 年代將 斜臥管 取水 改為 斜拉 式啟閉閘門控制 ， 90 年代大壩上游進行砼護坡， 2020 年對 溢洪道進行應急除險加固處理 ，加寬了溢洪道并 2 進行了襯砌， 無消力池及出水渠， 同時在大壩右下壩腳做了一段排水體 。 水庫建設過程 三層嶺水庫 始建于 1959 年 7 月， 1959 年 12 月 完工 ，達現(xiàn)有規(guī)模。 三層嶺水庫 流域 屬亞熱帶溫和區(qū)， 多年平均氣溫 ℃，高溫多在 7月，平均為 ℃左右，最低氣溫多在 12 月份，平均 6℃。00′04″，北緯 27176。53′26″， 屬贛江水系袁河支流 白楊江 水。最大風速 15m/s。大壩 興建 時 由 當?shù)厝罕?就 近取土人工夯實 而成 ，填筑質(zhì)量一般。 加固前工程 基本情況 及 主要建筑物 經(jīng)查找原始資料 ， 壩址以上控制流域面積 ， 設計洪水標準為 10年一遇，校核洪水標準為 50 年一遇，總庫容為 萬 m3，正常蓄水位為 ， 設 計洪水位為 ，校核洪水位為 ，死水位為 。 現(xiàn)狀 涵管位于大壩 左 右 端 各一套 ， 右端涵管已封堵，左端涵管 管身為素砼結(jié)構(gòu)， 涵管 為 φ 400mm 圓管 ，管壁厚 ， 采用斜拉式啟閉 機 控制 ，閘門為鑄鐵閘門，涵管進口 底 高程為 ， 出口底高程 ， 管 長 35m。 為確保工程安全，恢復水庫正常運行，根據(jù)《 江西省?。?2）型水庫大壩安全評估技術規(guī)定（試行） 》的規(guī)定和 要求，新余市 水務 局于 2020 年04 月組織并 成立大壩安全評估小組 ，對大壩安全進行了評估，通過對 三層嶺水庫 大壩現(xiàn)場檢查， 與水管人員（含參與建壩人員）的訪談記錄及大壩歷年運行資料和管理現(xiàn)狀 ，編寫了 三層嶺水庫 大壩現(xiàn)場安全檢查報告、現(xiàn)場訪談記錄報告和大壩安全綜合評估報告 表，大壩安全類別評定為三類壩，需盡快對工程進行除險加固。 因該水庫最大壩高小于 15m，擋水高度小于 10m，洪水標準參照平原濱 海 區(qū)， 所以 本次設計洪水標準為 10 年一遇（ P=10%），校核洪水標準 取上限 為 50 年一遇（ P=2%）。 經(jīng)方案比較， 左 涵管 在原址破壩重建涵管， 落水井進口頂高程為 ， 涵管進口底高程為 ，出口底板高程為 ，全長 ， 總坡降為 1/365。 溢洪道 控制 段進口底高程維持現(xiàn)狀 ，寬 ， 后接泄槽，底寬為 ~,進口底板高程 ，出口底板高程 。 投資主要指標 工程總投資 （靜態(tài)總投資） 萬 元 ，其中：工程部分投資 萬元、 水 土 保 持投資 萬元、 環(huán) 境保護投資 萬 元。01′10″，北緯 27176。最大風速 15m/s。 表 水庫流域特征參數(shù)復核 成果 表 流域特征 參數(shù) 原 資料 本次復核 流域面積 F(km2) 主河道長度 L(km) 主河道比 降 J ％ 本次設計 采用的 流域特征參數(shù)：壩址以上控制集水面積 ，主河道長度 ，河道平均坡降 %。現(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，得設計暴雨參數(shù)和最大一日暴雨值，設計最大 24 小時暴雨值由設計最大一日暴雨值乘以系數(shù) 求得。 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 設計 采用《手冊》查算方法 進行洪水推算。 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。 按《手冊》要求，利用地下徑流深 R 下 ，求出相應頻率的地下徑流洪峰流量 Q 地下 及地下洪水過程。 設計 洪水過程線推求 壩址設計洪水過程線推求，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。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 3 加固設計 工程任務與規(guī)模 16 工程 主要 任務 2020 年 04 月，新余市 水務 局組織有關專家對水庫進行安全 綜合評估 ，確認該水庫大壩為三類壩。 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 。現(xiàn)有溢洪道為無閘控制， 無消能設施和 出水渠 ， 洪水不能安全下泄 。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。 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。 設計依據(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┬退畮欤谰眯灾饕ㄖ餅?5 級，永久性次要建筑物為 5級，臨時性水工建筑 物為 5 級。根據(jù)《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖（ 1/400 萬）》（ GB183062020），平均地震動峰值加速度小于 ，區(qū)域相對穩(wěn)定性較好。 大壩 加固設計 壩頂高程復核 根據(jù)《水利水電工程等級劃分及洪水標準》（ SL2522020）， 三層嶺水庫 設計洪水為 10 年一遇，校核洪水采用 50 年一遇。 W：計算風速， m/s。 由于 m=~，則 Rm= LhmmmKK w21?? 式中： Rm—— 平均波浪爬高， m； m—— 單坡的坡度系數(shù)； KΔ —— 斜坡的糙率滲透性系數(shù)； Kw—— 經(jīng)驗系數(shù)，根據(jù) HgW查表； H—— 壩前 水深； （ 3） 風雍水面高度 e 計算 根據(jù)規(guī)范 SL2742020，風雍水面高度 e 按下式計算： e= ?cos2 02gHDKW 式中： e—— 計算點處的風雍水面高度， m； K—— 綜合摩阻系數(shù)，可取 106。 壩頂改造 現(xiàn)狀壩頂 有一定高差 ， 整平到平均高程后， 結(jié)合 壩頂 泥結(jié)石路面 將壩頂高程加高到 ，壩頂長為 166m，設計路基寬 ，行車道寬 ，路面采用 泥結(jié)石 路面，厚 ， 上 游側(cè) C15 砼 齒 墻高程為 ， 尺寸為 。 大壩壩坡加固設計 上游坡護坡設計 （ 1）現(xiàn)狀護坡復核 大壩上游 為 砼 護坡， 底部未設墊層， 需 重新 護坡 。 （ 3）護坡設計 1）預制塊護坡厚度計算 23 參照本地區(qū)已建水庫，本工程 采 用 厚 C15 砼預制塊對大壩上游壩坡進行護坡 ，可滿足要求 。 下游壩坡設計 下游設計坡比 維持現(xiàn)狀坡比 1： 2. 0。反濾層相鄰兩層的顆粒大小關系應滿足層間系數(shù)ξ = D50/ d50≤ 8~10；且各層的不均勻系數(shù)η＝ D60/ d10≤ 10，本次設計反濾層的材料分為三層即： 砂卵石混合料 層 厚，砂粒徑 d=~2mm，卵石 粒徑 d=5~20mm， 碎石層 ，碎石粒徑d=60~120mm， 塊石層 厚 ，塊徑 250~400mm，要求新鮮堅硬，耐風化。 溢洪道加固設計 本次設計 保留原 溢洪道，并新建 下游泄槽段和 消能設施。 根據(jù)公式計算出水位和下泄流量之間的關系，見表 。新建泄槽 邊墻為 C20 砼 直墻 式擋土墻，底板厚均為， 邊墻高見表 。 WK=Bhk== Xk=B+2hk=+2= 26 Rk=kkXW = Ck= 1Rk1/6= ik= BCXKK??? =＜ i= 屬陡坡，發(fā)生 SⅡ型降水曲線，末端水深以正常水深 h0 為漸近線，計算水深 h1 = 正常水深計算 Q=WC Ri W0=h0 用分段求和法計算 水面線： △ L1－ 2=Jigvhgvh????????? ?????????? ?2cos2cos21112222 ???? 3/422RvnJ? 式中： △ L1－ 2— 分段長度， m； 27 h h2— 分段 始 、 末斷面的水深 ， m； v v2— 分段 始 、 末斷面的 平均 流速 ， m/s； α α 2— 流速不均勻系數(shù)，取 ； θ — 泄槽底坡角度，（ 0）； i— 泄槽底坡， i=tgθ； J— 兩段面的平均摩阻坡降； n— 泄槽槽身糙率系數(shù)，取 n=； v— 兩段平均流速， m/s； R— 兩段平均 水力半徑， m。 表 泄槽水面線及計 算墻高 水深 h 流速 v 摻氣水深 邊墻高 斷面距離 對應樁號 （ m） （ m/s） （ m） （ m） ∑ L（ m） 20 0+020 4 0+024 14 0+038 23 0+051 （ 3） 泄槽邊墻結(jié)構(gòu)設計 本次邊墻結(jié)構(gòu)設計選取 C20 砼 直墻 式邊墻方案，頂寬 ， 邊墻高見表 。 ②泄槽底板結(jié)構(gòu)設計 泄槽底板采用 C20 砼結(jié)構(gòu)，厚 ， 泄槽底寬 ~，樁號 0+000~樁 號 0+0樁號 0+024~樁號 0+038 段維持現(xiàn)狀；加高 樁號 0+020~樁號0+024 段；新建 樁號 0+038~樁號 0+051， 為 直線 段，底坡 i= 進口底板高程 ，出口底板高程 。 經(jīng)計算得， Fr1=， h2=。 （ 2）消力池結(jié)構(gòu)設計 消力池底板采用 C20 砼，池深 ，寬 ，長 ， 樁號 0+051~ 30 樁號 0+054， 底板高程為 ， 底板 厚 ， 下設 砂卵石混合料，底板縱橫向每 2m 設置φ 50 排水孔，孔下設 土工布 ，進口與泄槽底板銜接。管身砼老化 ，閘門銹蝕，拉桿彎曲變形。 經(jīng)上表可知，方案 Ⅰ 比方案 Ⅱ 經(jīng)濟，施工也較方便，故本次設計選定方案 Ⅰ 對壩下涵管進行加固 。 配筋計算 根據(jù)構(gòu)造 配筋 要求 ，配 單 層環(huán)向鋼筋Φ 12150，分布鋼筋 φ 12150。 對外交通 三層嶺水庫 現(xiàn)有防汛 進庫 公路 為砼路 面， 路況較好，上壩公路為土路面，長 150m，路況差， 為滿 足 防汛搶險交通要求 ,本次除險加固擬 修建 上壩公路 ， 采用 泥結(jié)石路面，路面寬 ，兩側(cè)路肩寬 ，路兩旁設 漿砌石排水溝，全長 150m，縱坡不大于 8%。 基本預備費率1%，基本預備費為 萬元 。 費率計算標準 本工程為 Ⅲ類工程，費率標準如下： （ 1）其它直接費 計算基礎為直接費，建筑工程費率為 %，安裝工程費率為 ％。 （ 3）勘測設計費：按建安工作量的 %計列， 三層嶺水庫 為 萬 36 元。 環(huán) 境保護投資 萬 元。 （ 5）其他費用：基本預備費按一至五部分投資合計的 1%計列， 三層嶺水庫 為 萬元。 獨立 費用 （ 1）建設單位項目管理費：按建安工作量的 %計列， 三層嶺水庫為 萬元。 基礎價格計算依據(jù) ⑴ 人工預算價格 34 本概算人工費為工長 /工時，高級工 /工時，中級工 元 /工時，初級工 元 /工時計。 投資主要指標 三層嶺水庫 主體建筑物工程量為：土 方 開挖 萬 m3，土方回填 萬 m3，砼工程 萬 m3， 鋼筋 制安 。本次設計 取 池深， 池長 。 （ 11）鋼筋混凝土容重 24KN/ m3 （ 12）砼強度等級 C25 灌溉輸水涵管過流能力計算 當閘門全開時， 涵管落水井進口