【正文】 水位 m 興利水位 m 死水位 m 2 庫容 總庫容 萬 m3 興利庫容 萬 m3 死庫容 萬 m3 調(diào)洪庫容 萬 m3 三 洪水 1 設(shè)計洪峰流量（ P=%） m3/s 設(shè)計下泄流量（ P=%） m3/s 2 校核洪峰流量（ P=%） m3/s 校核下泄流量（ P=%） m3/s 四 主要建筑物 1 大壩 型式 均質(zhì)土壩 壩 總 長 m 727 壩頂高程 m 黃家河水庫除險加固工程初步設(shè)計報告 序號 指標名稱 單位 設(shè)計 備注 壩頂寬 m 最大壩高 m 上游 坡 1： 下游 坡 1： 2 溢洪道 型式 堰 頂高程 m 堰頂凈寬 m 3 放 水洞 放水洞 型式 砌石方涵襯管式 襯管 尺寸 m DN300 進口底高程 m 洞長 m 56 五 經(jīng)濟指標 1 靜態(tài)總投資 萬元 黃家河水庫除險加固工程初步設(shè)計報告 1 1 綜合說明 工程現(xiàn)狀及存在的主要問題 工程位置及水庫特征 黃家河 水庫位于膠 州 市 里岔鎮(zhèn)周陽河支流黃家河的上游，為小（ 1）型水庫，總庫容 萬 m3； 校核水位 ，防洪庫容 萬 m3；設(shè)計水位 ；興利水位 ， 興利庫容 萬 m3； 死水位 ， 死庫容 萬 m3。 圖 12 壩頂路面現(xiàn)狀圖 （ 3）下游 坡 下游 坡坡比 除 個別樁號 為 1： 外，其余壩段坡比均 1： 左右 ， 草皮護坡 ， 長 有 高桿雜草 ， 下游坡 無縱橫 向 排水溝 。 圖 15 放水洞出口現(xiàn)狀圖 黃家河水庫除險加固工程初步設(shè)計報告 4 溢洪道 水庫溢洪道 為一明渠 ， 位于 大壩 左岸 壩頭 處 ， 渠道 長 度 約 65m。 圖 16 溢洪道現(xiàn)狀圖 工程運行情況 黃家河水庫始建于 1957 年 10 月。通過鑒定，查出水庫存在的問題主要表現(xiàn)在以下幾個方面： 大壩： （ 1） 上游坡干砌 亂 石護坡 風(fēng)化破碎 ，部分 壩 段沖刷較 為 嚴重 ； （ 2） 庫區(qū)內(nèi) 道 路溢洪時存在沖刷 現(xiàn)象，聯(lián)通 庫區(qū)的 管道管徑較小。 （ 3） 溢洪道雜草叢生，阻礙行洪。 黃家河 水庫大壩安全鑒定工作 始于 20xx 年 8 月 。 安全鑒定報告的鑒定結(jié)論是： 壩體 大壩 上游 坡 為干砌亂石護坡， 護坡 風(fēng)化破碎， 部分 壩 段沖刷較 為 嚴重，無 反濾層不符合規(guī)范要求。 安全鑒定結(jié)論： 大壩結(jié)構(gòu)體 綜合評定為 C 級。 溢洪道 水庫溢洪道 為一明渠， 位于 左岸壩頭 埡口 處 ，現(xiàn)狀底高程 ， 溢洪道右岸現(xiàn)為土坡，汛期存在沖刷，溢洪道 尾水渠 行洪 對壩后坡存在沖刷問題。 水文 水文概況 黃家河 水庫控制流域面積 ，壩址以上干流長度為 ，干流比降。 表 12 黃家河 水庫各設(shè)計頻率最大洪峰流量成果表 設(shè)計頻率 % % 洪峰流量（ m3/s） 調(diào)洪演算 水庫調(diào)洪演算采用圖解法，調(diào)洪演算的成果見 表 13。 黃家河水庫除險加固工程初步設(shè)計報告 8 該層為壩 體頂部的 填土層，年限為 30 年左右， 壩頂最大 厚度 ～ ，層底標高 ～ ， 分布 于壩體頂部，西側(cè)厚度較大，東側(cè)較小 。粘聚力 標準 值（ c）為 ，內(nèi)摩擦角平均值（ φ ）為 度。巖石堅硬程度等級為極軟巖，完整程度等級為破碎 。 第 ④ 層， 中風(fēng)化粗面安山 巖（ KqF）：顏色 為 褐 黃色 ， 中等 風(fēng)化為主 ，斑狀結(jié)構(gòu) 。 該層 最大 頂面埋深 ，分布普遍，厚度較大，未揭穿，最大入巖深度 。黃家河 水庫除險加固后水庫 特征指標見 表 14。 壩體 水泥 攪拌樁 連鎖墻 截滲 。 施工組織設(shè)計 本區(qū)具有明顯的海洋性特征。施工用水可以從水庫提取，生活用水、電可以從附近村莊解決。 由于水庫下游洪澇災(zāi)害的減少和灌溉水量的增加，將使當?shù)厝罕姷纳?、生產(chǎn)條件得到改善，對穩(wěn)定居民生活、促進下游地區(qū)經(jīng)濟繁榮發(fā)展具有重要意義。施工中需清除的植被、樹木，均徹底清除，但凡不涉及本次工程的植被、樹木，必須保護其原有的完整性，不得任意砍伐。 本工程臨時占地 畝，主要為臨時施工道路、料場臨時占地和溢洪道施工臨時占地。 黃家河水庫除險加固工程初步設(shè)計報告 12 2 水文 流域概況 氣象 氣候 本區(qū) 處于 暖 溫帶亞濕潤氣候大區(qū)魯淮氣候區(qū)內(nèi)，為東亞季風(fēng)區(qū)大陸性氣候型。 夏季天氣炎熱濕潤，雨量集中，常有暴雨天氣出現(xiàn)。 冬季平均氣溫 176。強冷空氣過境，常伴有大風(fēng)，使氣溫大幅度下降。 風(fēng) 多 年平均風(fēng)速 米／秒，風(fēng)速上半年大于下半年， 4 月份最大， 9 月份最小，歷年最大風(fēng)速 米／秒（ 1983 年 4 月 26 日）。C。C。 降水 平均年降水量 毫米，年際 變 幅較大。 設(shè)計洪水計算 水文站點和水文資料 該水庫為小 （ 1） 型水庫，未設(shè)水文站，壩址處無實測流量資料，流域內(nèi)也無雨量觀測資料。 洪水計算 流域特征參數(shù)的計算 黃家河 水庫控制流域面積為 F= 2Km ，其干流長 L= Km ，干流比降 J按 公式 21 計算： 黃家河水庫除險加固工程初步設(shè)計報告 14 ? ? ? ? ? ?2 01221110 2L LZLZZLZZLZZJ nnn ???????? ??? 公式 21 式中： 0Z 、 nZZ ??1 ：自出口斷面起沿流程各特征地面點的高程； 1L 、 nLL ??2 ：各特征點間的距離； L ：干流長度 將各特征點高程及相互間的距離代入公式計算得： mmJ ? 流域特征綜合參數(shù)按 公式 22 計算： 5231 FJLK ?? 公式 22 式中： L ：干流長度， F ：控制流域面積， 2Km J ：干流比降， mm 代入公 式中計算得： ?K 各頻率下 24 小時暴雨量的推求 采用等值線圖查算雨量分析計算面雨量。 F ：控制流域面積， 2Km 代入公式中計算得： % ＝ sm3 ； % ＝ sm3 。 黃家河水庫除險加固工程初步設(shè)計報告 17 3 工程地質(zhì) 大壩巖土層的分布、結(jié)構(gòu)構(gòu)造及其物理性質(zhì) 根據(jù)鉆探資料，在勘察深度范圍內(nèi)， 大壩土層 自上而下可分為 四 個巖土層： 第 ① 層， 碎石 （ Q4ml）：顏色為 褐 色， 濕 ， 松散 — 稍 密，分選差， 棱角 ，粘粒含量大 ，不均，直徑 2～ 10cm。 第 ② 層，粉質(zhì)粘土（ Q4ml）：顏色為黃褐色 ～ 黃色 ，呈可塑狀態(tài)，含水 率 (w)標準值為 %，液性指數(shù)（ IL）標準值為 ，壓縮系數(shù)標準值為 ，為中等壓縮性土。標準貫入測試值 N=4～ 6 擊。滲透系數(shù)（ K） =10 5cm/s，為弱透水層。巖石堅硬程度等級為軟巖，完整程度等級為 較完整 ，巖體基本質(zhì)量等級為 Ⅳ級。 黃家河水庫除險加固工程初步設(shè)計報告 18 各 巖 土層承載力 標準值等參數(shù)值 依據(jù)鉆探資料、原位測試資料及地區(qū)經(jīng)驗綜合確定。 黃家河水庫除險加固工程初步設(shè)計報告 19 該場地土的標準凍結(jié)深度為 米。 樞紐建筑物主要 包括 大壩、溢洪道 和 放水洞 ， 現(xiàn)狀情況如下： 大壩 水庫大壩為均質(zhì) 土 壩 ， 現(xiàn)狀壩頂高程 ～ ， 除樁號 0+360～ 0+420壩段壩頂高程較低外，其余高程均在 左右， 最大壩高 ，壩頂長 727m，壩頂寬 ～ ，除個別 樁號變化較大外，其余壩頂寬度均在 。 放水洞 水庫放水洞 為 漿砌塊石 豎井 方涵 式， 過水 斷面尺寸為 ，進口高程為 ，距大壩右 岸 端 110m。 壩體為由 粉質(zhì)粘土構(gòu)成的均質(zhì)壩， 滲透系數(shù)標準值 為 104cm/s， 不滿足均質(zhì)壩防滲土料不大于滲透系數(shù) 1 104 cm/s 的 規(guī)范 要求 。 放水洞 水庫放水洞 為 漿砌塊石 豎井 方涵 式， 過水 斷面尺寸為 ，進口高程為 ， 現(xiàn)狀 放水洞 閘門關(guān)閉不嚴，有輕微漏水；啟閉機年久失修，銹蝕 嚴重 ；啟閉機房 破損 。 工程任務(wù) 本次除險加固的主要任務(wù)是：針對水庫存在的問題，通過方案比較，選取合理的方案，對水庫進行除險加固，以確保水庫及下游廣大人民的生命財產(chǎn)安全。 水庫 的安全運行， 保護著下游 6 個自然村 和 里岔鎮(zhèn)政府駐地，共 6000 余人，影響耕地 7000 余畝， 水庫 3公里處是橫貫全鎮(zhèn)的黃張公路 。因此根據(jù)水庫存在的問題，及時對水庫進行除險加固是十分必要的 。 圖解法計算步驟如下： （ 1） 根據(jù)水庫的水位～ 泄量關(guān)系曲線和水位～庫容曲線以及堰頂以上的調(diào)洪庫容 調(diào) 洪V 與下泄流量 泄q 的關(guān)系曲線，將 調(diào) 洪V 與 泄q 曲線繪在圖的左方，其右方繪制入庫洪水過程線 q～ T。 （ 5） 由水位～庫容關(guān)系曲線查得 設(shè)計 水位 。 黃家河水庫除險加固工程初步設(shè)計報告 26 AQ m0 1 2 3 4Q （ m3/s ）q4080120160200V 調(diào)洪 （ 104m3/s ）T （小時）BDCQ ～ T2402804080120xx0200V 調(diào)洪 ～ q 圖 42 黃家河 水庫 300 年 一遇（ P=%）調(diào)洪計算圖 調(diào)洪計算成果 各設(shè)計頻率設(shè)計洪水調(diào)算成果見 表 43。累積頻率為 5%的爬高值 %5R 與平均爬高的比值mRR%5 可根據(jù)平均波高與壩 上游 面前水深的比值 Hhm 和累積頻率 5%查表求得，此 處： mh ：平均波高，取值如下： P=%時， mh ＝ ； P=%時， mh ＝ ； H ：壩 上游 面前水深，取值如下： P=%時， H=； P=%時， H= 將數(shù)值代入 Hhm 中求得結(jié)果并查表可得： %5 ?mRR 故可求得： 當 P=%時， ?%5R 當 P=%時， ?% 安全加高的選值 根據(jù)《小型水利水電工程碾壓式土石壩設(shè)計導(dǎo)則》（ SL18996），壩頂在水庫靜水位以上的超高應(yīng)按 公式 46 計算： ARy ?? 公式 46 式中： y ：壩頂超高， m； R ：最大波浪 在壩坡上的爬高，取值如下： P=%時， ?R ； P=%時， ?R A ：安全加高，取值如下： P=%時， A=； P=%時， A= 將數(shù)值代入公式中計算可得： 黃家河水庫除險加固工程初步設(shè)計報告 30 當 P=%時， ?y 當 P=%時， ?y 壩頂高程的 確定 本工程 P=%時，水庫洪水位為 ， P=%時，水庫洪水位為，再分別加壩頂超高， P=%時， ?y ； P=%時 ， ?y ，取兩者之中的大值，得壩頂高程應(yīng)為 ， 現(xiàn)狀 頂高程為 ～ ， 確定設(shè)計壩頂高程 。 設(shè)計基本資料 設(shè)計依據(jù)及規(guī)范 《 黃家河 水庫大壩安全鑒定報告》 《 黃家河 水庫大壩地質(zhì)勘察報告》 《小型水利水電工程碾壓式土石壩設(shè)計導(dǎo)則》（ SL18996） 《碾壓式土石壩設(shè)計規(guī)范》（ SL27420xx） 《 水利水電工程等級劃分及洪水標準 》 （ SL25220xx） 設(shè)計基本參數(shù) 風(fēng)速 多年平均最大風(fēng)速： 特征水位及洪水流量 興利水位： ； 設(shè)計水位： ，相應(yīng)的溢洪道下泄流量： ； 校核水位： ，相應(yīng)的溢洪道下泄流量： m3/s； 黃家河水庫除險加固工程初步設(shè)計報告 32 大壩加固 上游 坡 上游坡現(xiàn)狀為 干砌亂石 護坡， 亂石平均直徑大小不一，約 80％亂石護坡厚度、塊徑不滿足要求 ，失去護坡作用。上游坡護坡需根據(jù)不同情況進行加固處理。 在平整后的壩坡 上 鋪設(shè)土工布一層（ 200g/m2） ，其上鋪設(shè)厚度為 200mm 的碎石墊層（ 粒徑 5～ 20mm），碎石墊層上做漿砌甲級亂石護坡，護坡厚度為 300mm。 （ 2） 死水位 采用拋石護坡， 將上游坡 符合拋石要求的部分亂石 拆除 后 拋填至死 水位， 拋石 厚度不小于 。樁號 L0+054～ L0+211 路段， 設(shè)計 路面 寬 ， 路面的橫向坡度為 ，擬排向 右側(cè)庫區(qū) 。 壩 頂路面 現(xiàn)狀壩頂高程 ～ ， 壩頂高程不一，路面凹凸不平。 大壩下游坡 下游 草皮 護坡 大壩下游坡 0+