【正文】 近似認(rèn)為屬 孔 流，按下式計(jì)算： Q=μcA gH2 《水力學(xué)》 式中： Q— 涵管泄流量（ m3/s） μc— 涵管流量系數(shù)， 經(jīng)驗(yàn)系數(shù)為 ～ ，本次取 μ c= n— 涵管糙率 ,PVC管為 d— 涵管直 徑， d= A— 涵管 出流面積（ m2） H— 庫(kù)水位與涵管底高程 差值（ m） 涵管過(guò)流計(jì)算成果表見(jiàn)表 。 方案Ⅰ ： 原址 破壩拆除重建壩下 涵管，長(zhǎng)度為 ，呈直線布置，由進(jìn)水口、管身、出口消力池等組成。 結(jié)構(gòu)型式 見(jiàn)溢洪道圖表 。 經(jīng)計(jì)算得 d= ，取 。 消力池設(shè)計(jì) 消力池按下泄流量 Q=（ P=10%）進(jìn)行消能設(shè)計(jì)，采用底流消能，根據(jù)前節(jié)計(jì)算方法計(jì)算出 Q=，泄槽出口 h1=，v1=。 （ 4） 泄槽底板設(shè)計(jì) ①泄槽底板厚度計(jì)算 泄槽底板需抵抗高速水流的沖擊，其所需最小厚度用下式計(jì)算： t=h 式中： t— 底板厚度， m； v— 流速， m/s； h— 水深， m； α— 粘土系數(shù)， α=。 ④計(jì)算邊墻高 溢洪道邊墻高按下式計(jì)算： H=hb+△ z 式中：△ z— 安全超高，△ z=； 其余符號(hào)意義同前。h 0 X0=B+2h0=2+2h0 R0= 00222OOWhXh?? ? C0= R01/6 i= 經(jīng)計(jì)算 h0= 同理，當(dāng)泄槽寬度為 ， i= 時(shí)，經(jīng)計(jì)算， h0=； 當(dāng)泄槽寬度為 ， i= 時(shí)，經(jīng)計(jì)算， h0=。 m； α — 流速分布不均勻系數(shù)，取α =。 （ 1）泄槽結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 泄槽段進(jìn)口寬 ，出口寬 。 樁號(hào) 0+000~樁號(hào)0+020 維持現(xiàn)狀 ； 加高 樁號(hào) 0+020～ 樁號(hào) 0+024， 泄槽底坡 i=；樁號(hào)0+024~樁號(hào) 0+038 維持現(xiàn)狀，泄槽底坡 i=；新建 樁號(hào) 0+038～ 樁號(hào)0+051， 泄槽底坡 i=， 進(jìn)口接進(jìn)水渠，出口設(shè)消力 ， 池長(zhǎng) 。 上、下游壩坡人行梯道設(shè)計(jì) 大壩加固后，在上下游壩坡新建上壩踏步，在 大壩 0+106處設(shè)置寬 的 C15 砼踏步。 下游排水體設(shè)計(jì) 新建貼坡式排水體。 截水槽 粘土填筑完成后，進(jìn)行壩坡平整 ；然后在壩面上鋪設(shè) 10cm 厚砂卵石混合料；再進(jìn)行 C15 砼預(yù)制塊護(hù)坡。 方案一干砌塊石護(hù)坡：護(hù)坡厚度 35cm，碎石嵌縫，下設(shè) 15cm 厚砂卵石墊層；方案二 C15 砼預(yù)制塊護(hù)坡： C15 砼預(yù)制塊為正六邊形，厚 ，邊長(zhǎng) 30cm，縫間采用 水泥砂漿勾縫，下設(shè) 10 cm 厚砂卵石墊層。 方案布 置： 在 上游 壩腳 下 設(shè)粘土 截水 槽 ，底寬 ，深度 伸入 覆蓋層。 21 （ 4） 壩頂高程計(jì)算 由以上公式計(jì)算出大壩壩頂超高，大壩所需的壩頂設(shè)計(jì)高程由庫(kù)水位加上相應(yīng)的壩頂超高即可得出，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表 。非常運(yùn)用情況 W=Wmax。 （ 1） 波高及波長(zhǎng)計(jì)算 由于風(fēng)速 W=20m/s，風(fēng)區(qū)長(zhǎng)度 D=20km，滿(mǎn)足鶴地水庫(kù)公式適用條件，根據(jù) 規(guī)范 SL2742020，波浪波高 h2%和平均波長(zhǎng) Lm 采用公式： 3126122 0 06 0 ??????? WgDWWgh 2122 0 3 8 ??????? WgDWgL m 上式中 h2%：累積頻率為 2%的波高， m。結(jié)合大壩的實(shí)際情況，且大壩處理最大深度為 ， 根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)踏勘、挖探，壩體填筑質(zhì)量 一般 ， 壩基 及壩肩表層 分布 為第四系殘 、 坡積粘土，據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查了解，筑壩時(shí)清基 不徹底 ，實(shí)際運(yùn)行中壩腳發(fā)現(xiàn)有滲漏，存在接觸滲漏問(wèn)題 ， 根據(jù)周邊類(lèi)似工程通過(guò)類(lèi)比法，壩體土滲透系數(shù)為 104cm/s，具 弱 透水性 。 樞紐建筑物設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)下表。 表 三層嶺水庫(kù) 調(diào)洪演算表 頻率 (%) 10 2 1 18 水庫(kù)水位 (m) 最大下泄流量(m3/s) 庫(kù)容 (萬(wàn) m3) 洪水調(diào)度原則 三層嶺水庫(kù) 樞紐工程按 10 年一遇洪水設(shè)計(jì) ， 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(zhǔn)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。 表 三層嶺水庫(kù) 水位 下泄流量成果表 庫(kù)水位 H(m) 泄流量 (m3/s) 庫(kù)水位 H(m) 泄流量 (m3/s) 調(diào)洪計(jì)算起調(diào)水位采用現(xiàn)狀正常高水位 。進(jìn)口高程 ， 寬 。 本工程總庫(kù)容為 萬(wàn) m3， 最大壩高 ，設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)采用 10年一遇（ P=10%） ， 校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為 50年一遇（ P=2%）。③溢洪道2020 進(jìn)行應(yīng)急除險(xiǎn)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(wú)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(wèn)題；左端壩下 涵管 為φ 400mm 素砼結(jié)構(gòu)圓管 ， 老化嚴(yán)重，存在結(jié)構(gòu)安全隱患； ⑤水庫(kù)無(wú)專(zhuān)職管理人員，無(wú)管理房及通訊設(shè)施，無(wú)安全觀測(cè)設(shè) 施，上壩 公路路況差。 將地面、地下徑流過(guò)程對(duì)應(yīng)時(shí)段流量相加，即為所求的設(shè)計(jì)洪水過(guò)程線，結(jié)果見(jiàn)表 表 三層嶺水庫(kù) 設(shè)計(jì)洪水過(guò)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(jì)流量，按面積比的 2/3 次方換算至 三層嶺 15 水庫(kù) ，得水庫(kù)施工期間（ 10～ 2 月）各頻率洪水過(guò)程線和設(shè)計(jì)洪峰流量見(jiàn)表 ， 。 將各設(shè)計(jì)頻率暴雨所產(chǎn)生的地下徑流深 R 下 ，以及地面洪水過(guò)程歷時(shí)，計(jì)算地下徑流峰值 Qm 地下 =R 下 表 三層嶺水庫(kù) 設(shè)計(jì)洪水成果表 頻率（ %） 10 1 洪峰流量（ m3/s） 一日洪量 (萬(wàn) m3） 設(shè)計(jì) 洪水成果合理分析 （ 1）與周邊水庫(kù)設(shè)計(jì)洪水成果比較 為進(jìn)一步論證本次洪水復(fù)核成果的合理性，將本次設(shè)計(jì)洪水 成果 與 本地 區(qū)周邊 水庫(kù)設(shè)計(jì)洪水成果進(jìn)行比較， 見(jiàn)表 。應(yīng)用第 IV 經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算 m、τ = /mQ1/4。所以本次設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為 10 年一遇（ P=10%），校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為 50年一遇（ P=2%）。 表 新余氣象站實(shí)測(cè)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(shí)測(cè)暴雨成果表 單位： mm 頻率 (%) 項(xiàng)目 10 5 參數(shù) 24 小時(shí) 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(cè)》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)《手冊(cè)》） 設(shè)計(jì)暴雨 根據(jù)工程地理位置查《手冊(cè)》附圖，得流域中心最大 24 小時(shí)點(diǎn)暴雨量 H24=110mm， Cv24=，最大 6小時(shí)和 60分鐘 點(diǎn)暴雨量分別為 H6=70mm，Cv6=， H60=46mm， Cv60=， 由 F= 和 t=60、 24 小時(shí)分別查得點(diǎn)面系數(shù)α 60=，α 3=，α 6=，α 24=。 表 三層嶺水庫(kù) 水位 庫(kù)容復(fù)核對(duì)比關(guān)系表 黃海高程 水面面積 庫(kù)容 本次采用庫(kù)容 原資料 本次復(fù)核 原資料 本次復(fù)核 (m) (萬(wàn) m2) (萬(wàn) m2) (萬(wàn) m3) (萬(wàn) m3) (萬(wàn) m3) 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 10 設(shè)計(jì)暴雨 設(shè)計(jì)暴雨資料的選擇 庫(kù)區(qū)無(wú)雨量站，可采用的設(shè)計(jì)參證降雨資料有兩種。多年平均蒸發(fā)量 E601=， 8月份最大，占全年的 %，全年無(wú)霜期 283 天 。庫(kù)區(qū)屬低山丘陵區(qū)，植被一般，有一定的水土流失。 施工總工期 8 個(gè)月。 工程 設(shè)計(jì)概算 編制依據(jù) 按照江西省水利廳“贛 水建管字（ 2020） 22 號(hào)文”頒發(fā)的《江西省水利水電工程系列定額》及概估算編制規(guī)定 ， 江西省 水利 廳贛水建管字（ 2020） 242 號(hào)文發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)與定額 ， 贛水建管字 [2020]246 號(hào)文 ， 設(shè)計(jì)有關(guān)資料，設(shè)計(jì)工程量 進(jìn)行編制。 溢洪道加固設(shè)計(jì) 本次設(shè)計(jì)擬在原址加固溢洪道， 維修 泄槽段和 新建下游消力池 。 加固設(shè)計(jì) 大壩 加固 設(shè)計(jì) 本次 大壩加固 壩頂高程為 ，壩頂寬為 ， 壩頂 增設(shè) 20cm 厚泥結(jié)石 路面 ； 對(duì)大壩 壩基開(kāi)挖截水槽 進(jìn)行 防滲 ， 底寬 2m， 伸入壩基覆蓋層 ； 上游壩坡 整坡至 1:， 正常蓄水位以下 采 用 C15 砼預(yù)制塊 護(hù)坡，下游壩坡 維持現(xiàn)狀 1: 不變 ， 拆除干渠并在下游 20m 范圍填塘固腳，下游坡 整平后 采用草皮護(hù)坡 ， 新建貼 坡 排水體 ，離壩腳 5m 處新建一干渠 。 壩址以上控制集水面積 ，主河道長(zhǎng)度 ，河道平均坡降%。③溢洪道2020 進(jìn)行應(yīng)急除險(xiǎn)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(wú)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(wèn)題；左端壩下 涵管 為φ 400mm 素砼結(jié)構(gòu) 圓管 ， 老化嚴(yán)重，存在結(jié)構(gòu)安 3 全隱患； ⑤水庫(kù)無(wú)專(zhuān)職管理人員，無(wú)管理房及通訊設(shè)施，無(wú)安全觀測(cè)設(shè)施，上壩 公路路況差。 現(xiàn)狀 大壩為均質(zhì)土壩，壩頂高程為 ~，最大壩高為 ，壩頂長(zhǎng)度為 166m，壩頂寬度為 ，上游 砼 護(hù)坡，坡比為 1:，下游 未護(hù)坡，坡比為 1:，壩腳 局部 設(shè) 排水體 ，已 淤堵失效 。壩下涵管 為 Φ 400mm 素砼圓管 ，未砼包管 。多年平均蒸發(fā)量 E601=， 8月份最大，占全年的 %，全年無(wú)霜期 283 天。 原 設(shè)計(jì)灌溉面積 萬(wàn)畝 ，實(shí)際灌溉面積 萬(wàn)畝 ， 是一座 以灌溉為主 ， 兼顧 防洪、 養(yǎng)殖等綜合利用的小（ 二 ）型水庫(kù)。 1 三層嶺水庫(kù)初步設(shè)計(jì)報(bào)告 1 綜合說(shuō)明 水庫(kù)基本情況 工程地理位置、水系、水文氣象 三層嶺水庫(kù) 位 于 新余市 高新 區(qū) 水西鎮(zhèn) 堆甲 王家 村委 ，距新余市城區(qū)20km， 東經(jīng) 115176。壩址以上控制流域面積 ，總庫(kù)容 萬(wàn) m3，其中興利 庫(kù)容為 萬(wàn) m3， 死 庫(kù)容為 萬(wàn) m3。多年平均降雨量 1568mm，最大降雨量為 （ 2020 年），最小降雨量為 （ 1971 年），年際變化較大，年內(nèi)分配極不均勻，其中 4～6 月份雨量占全年雨量的 %。 大壩 建設(shè)時(shí)上 下 游未護(hù)坡，溢洪道開(kāi)挖后未襯 護(hù) 。水庫(kù)樞紐工程 主要由大壩、溢洪道、 涵管 組成。 除險(xiǎn)加固的必要性 運(yùn)行中水庫(kù)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(wèn)題，滲流狀態(tài)不安全；②大壩上游為 砼 護(hù)坡，護(hù)坡質(zhì)量一般， 未設(shè) 墊層；下游未護(hù)坡， 局部有 排水體 ，但 淤堵失 效，壩面無(wú)排水溝 ，干渠從壩體上經(jīng)過(guò) 。 水文 基本資料 三層嶺水庫(kù) 屬贛江 流域袁 河支流 白楊江 水 ， 庫(kù)區(qū)流域?qū)俚蜕角鹆陞^(qū)，植被一般，有一定的水土流失 ， 流域無(wú)實(shí)測(cè)雨量資料，距壩址 2