【正文】 14 15 流域匯流計(jì)算 流域匯流計(jì)算有三種方法，綜合瞬時(shí)單位線、推理公式法和地區(qū)經(jīng)驗(yàn)公式法，本次采用綜合瞬時(shí)單位線法和推理公式法分別進(jìn)行計(jì)算，結(jié)果進(jìn)行比較，根據(jù)本項(xiàng)目特點(diǎn)選用合理的計(jì)算方法取其結(jié)果。 ③用交點(diǎn)法計(jì)算τ歷時(shí)平均凈雨強(qiáng)度 i? 假設(shè)一組 i? ， 可由式（ ）求得一組 PQ ； 再由式（ ）球的一組 m1；由 k=m1/n 得一組 k；由式（ ）計(jì)算或查手冊(cè)中附錄Ⅰ 3得 ntS（ ） 一組曲線；由式（ ）得一組時(shí)段匯流曲線 nu t t?（ ， ） ； 由式（ ）一組洪峰流量 PQ、 。 洪水過(guò)程的推求 根據(jù)推理公式法計(jì)算洪水過(guò)程線，各頻率下的洪水歷時(shí)及洪水過(guò)程 30 線，具體見(jiàn)表 219 以及圖 51， 52。按地質(zhì)力學(xué) 觀點(diǎn)，該區(qū) 位于山西陸臺(tái)南部，為一系列多字型展布的新生代盆地 —侯馬盆地 東南 部，屬祁呂系賀蘭山字型構(gòu)造前弧東翼、秦 33 嶺巨型緯向構(gòu)造帶北緣。 水文地質(zhì)條件 根據(jù)區(qū)內(nèi)地下水賦存條件與所處地貌類型，將測(cè)區(qū)內(nèi)地下水分為，基巖裂隙水，黃土臺(tái)塬裂隙孔隙水、河谷平原孔隙水三種類型。該層主要分布在壩體。 天然含水量 ～%，平均值 %；天然孔隙比 ～ ，平均值 ；干重度～ ，平均值 ；飽和慢剪內(nèi)摩擦角 ～ 176。 綜上所述：壩體土粒塑性指數(shù)滿足規(guī)范要求，粘粒含量、滲透系數(shù)局部不滿足規(guī)范要求。 該層土的天然含水量 ～ %，平均值 %；干重度 ～ ，平均值 ；孔隙比 ～ ，平均值 ；塑指數(shù) ～ ， 平 均值 ；飽和慢剪內(nèi)摩擦角 ～176。粉粘粒含量 100%，大于 35％，滲透變形破壞類型為流土。該層土的天然含水量 ～ %，平均值 %；干重度 ～ ，平均值 ；孔隙比～ ，平均 值 ；塑指數(shù) ；飽和慢剪內(nèi)摩擦角 ～176。本料場(chǎng)無(wú)用層為表層耕植土。 結(jié)論與建議 結(jié)論 水 泛溝水庫(kù)所在山西地震亞區(qū)，西臨懷來(lái) 西安地震帶，東南與許昌 淮南地震帶相接，東與邢臺(tái)一河間地震帶相接。 溢洪道主要由第四系中更新統(tǒng)巖性為巖性為低液限粉土、低液限粘土組成。 石料可從現(xiàn)有磨里峪小北山料場(chǎng)進(jìn)行開(kāi)采使用，塊石料場(chǎng)位于絳縣張上村，距水庫(kù)大壩約 50km，有鄉(xiāng)級(jí)公路可通行。砂料場(chǎng)距壩址約 10km，交通較為便利，儲(chǔ)量滿足工程用量要求。 壩基主要由第四系上更新統(tǒng)沖積物為主，巖性為低液限粘土組成。 40 石料 根據(jù)建設(shè)單位建議，工程所需塊石料可從磨里峪小北山石料場(chǎng)進(jìn)行開(kāi)采使用，距水庫(kù)大壩約 25km，有鄉(xiāng)級(jí)公路可通行。 天然建筑材料 土料場(chǎng) 土料場(chǎng)選在壩址兩 岸的臺(tái)垣上， 緊靠壩址，運(yùn)輸和開(kāi)采都比較方便，儲(chǔ)量豐富。 106cm/s。 壩基土的物理力學(xué)性質(zhì)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)表 34。 壩基工程地質(zhì)評(píng)價(jià) 壩基土巖性特征 根據(jù)豎井及鉆孔揭露，壩基以低液限粘土為主。 從粘粒含量、塑性指數(shù)、滲透系數(shù)等指標(biāo)分析，土料滿足均質(zhì)土壩土料質(zhì)量要求。壩體共采取土樣 43 組，其中人工豎井 23 組，質(zhì) 量等級(jí)為Ⅰ級(jí)；鉆孔取樣 20 組，質(zhì)量等級(jí)為Ⅱ級(jí)，由于鉆孔試樣存在一定擾動(dòng)，干重度偏大，根據(jù)同一深度豎井試樣指標(biāo)與鉆孔試樣指標(biāo)的對(duì)比后確定重力密底的修正系數(shù)為 ，然后根據(jù)修正系數(shù)對(duì)鉆孔樣進(jìn)行了修正。 地層巖性 34 壩址區(qū)出露的地層主要是人工堆積物、全新統(tǒng)沖積物、上更新統(tǒng)沖積物。 根據(jù)《中 國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》（ GB183062020） 之《中國(guó)地震動(dòng)峰值加速度區(qū)劃圖》與《中國(guó)地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期區(qū)劃圖 》，本區(qū)的 設(shè)計(jì)地震動(dòng)峰值加速度 值 為 ， 本區(qū)地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期為 。 地層巖性 該區(qū) 出露地層由老到新主要有： 上太古界絳縣群橫關(guān)嶺組（ AJh）、絳縣群銅礦峪組（ AJt）；中元古界中條群余家山組（ Ptzyj）、中條群篦子溝組（ Ptzb）、上元古界：西陽(yáng)河群（ X）、汝陽(yáng)群（ R）、下 古生界 ：寒武系（ε）、 奧陶系 （ O）；上古生界石炭系（ C）、二疊系長(zhǎng)石石英砂巖、頁(yè)巖；新生界：上第三系上新統(tǒng)地層、 第四系（ Q）地層 。 ②圖解法 在同一坐標(biāo)系中，用（ ）計(jì)算并繪制 Qm～τ關(guān)系曲線， 再 用式（ ）繪制 Qm～ t 關(guān)系曲線，兩條曲線交點(diǎn)的縱、橫坐標(biāo)即為最大流量 Qm和相應(yīng)匯流歷時(shí)τ。 1/3,1 2 , ( / )Am C L J ?? ? （ ） 2 , 2 , , 1, 2 , ...A i iC C i?? ? ?? （ ） 式中： A— 流域面積， km2； J— 河流縱比降，‰； 2,AC — 復(fù)合地類匯流參數(shù)； i? — 某地類面積權(quán)重，以小數(shù)計(jì)。 根據(jù)產(chǎn)流歷時(shí) tc以及 ApS, 、 sn 、 ? 值按下式（ ）計(jì)算損失率。 由式（ ）計(jì)算主雨雨量 ? ?zp tH ? ： 1 1( ) ,lnn zp z p z s ztH t S t n n t??? ??? () 非主雨日的主雨歷時(shí)及主雨雨量按雨強(qiáng)大于 計(jì)計(jì)算。 暴雨公式的三個(gè)參數(shù) SP、 sn 、 ? 需要根據(jù)同頻率個(gè)標(biāo)準(zhǔn)歷時(shí)設(shè)計(jì)雨量 ，以殘差相對(duì)值平方和最小為目標(biāo)求解，其中 SP的查圖誤差控制在177。 流域平均坡度： （ ） 式中： J—流域平均坡度， m/km； Z0， Z1…Z n—自計(jì)算斷面開(kāi)始的沿程各計(jì)算點(diǎn)高程， m； 2 01221110 2)()()( L LZLZZLZZLZZJ nnn ???????? ??LFB? 21 L1， L2…L n—相應(yīng)各計(jì)算點(diǎn)與相鄰前一點(diǎn)之間距離， km。 （ 2）雙曲正切模型法 計(jì)算公式為 Asi A mimiPR P Z th Z?? （ ） 式中： siR —— 設(shè)計(jì)流域某產(chǎn)流地類多年平均地表年徑流均值 (mm)； AP —— 設(shè)計(jì)流域多年平均年降水量，取 ； miZ —— 不產(chǎn)流地類可能最大損失，查手冊(cè)表 ； miZ —— 雙曲正切函數(shù)符號(hào)。 水文基本資料 流域內(nèi)及鄰近流域沒(méi)有水文站，水庫(kù)從建庫(kù)以來(lái)也無(wú)實(shí)測(cè)水文資料，故設(shè)計(jì)年徑流通過(guò)年降水推求，洪水根據(jù)設(shè)計(jì)暴雨計(jì)算。 38′ 06″，北緯： 35176。 經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià) 本工程的經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)按照《水利建設(shè)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)規(guī)范》（ SL7294） 、（以下簡(jiǎn)稱《規(guī)范》） 國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)、建設(shè)部《建設(shè)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)方法與參數(shù)》（第三版）（發(fā)改投資〔 2020〕 1325 號(hào)） 的要求進(jìn)行，并參照有關(guān)工程來(lái)進(jìn)行分析計(jì)算。 （二）棄 渣場(chǎng)防護(hù)措施 11 工程施工棄渣采取集中堆放的方式，在水庫(kù)下游約 的山溝處布置棄渣場(chǎng)，在棄渣場(chǎng)頂面與斜坡上覆蓋 厚的土層，進(jìn)行平整后，其上種植樹(shù)木和播種草籽，此部分費(fèi)用已計(jì)入工程獨(dú)立費(fèi)用中。 根據(jù)工程特點(diǎn)， 該工程總工期為一年，計(jì)劃 2020 年 12 月 1 日開(kāi)始，到 2020 年 11 月 30 日結(jié)束，施工天數(shù) 365 天。溢洪道工程由兩側(cè)輪廓線向外不少于 50m，其他建筑物由工程兩側(cè)輪廓線向外不少于 20m。觀測(cè)橫斷面共設(shè)3 個(gè)，樁號(hào)分別為 0+0 0+060 和 0+090。 ，采用現(xiàn)澆 C15 砼砌筑，側(cè)墻厚 10cm，底板厚度為 10cm。 大壩 加固設(shè)計(jì) 水庫(kù)大壩上游壩坡砌石護(hù)坡?lián)p壞嚴(yán)重，下游無(wú)排水設(shè)施。該水庫(kù)主要承接里冊(cè)峪水庫(kù)渠道輸水，輸水流量為 1m3/s。 砂料從絳縣南樊河 購(gòu)運(yùn) ，砂料場(chǎng)距壩址約 10km，交通較為便利，儲(chǔ)量滿足工程用量要求。 106cm/s。天然含水量 %；天然孔隙比 ；干重度 ；飽和慢剪內(nèi)摩擦角 176。 壩址區(qū)出露的地層主要是人工堆積物、全新統(tǒng)沖積 物、上更新統(tǒng)沖積物。依據(jù)地貌 4 成因及形態(tài)類型將 該區(qū) 地貌可分為 4 個(gè)大區(qū)，即 中條山系、峨嵋?guī)X地、汾澮谷地以及涑水盆地 。多年平均降雨量 ，汛期 6～ 9 月份降雨量占全年降雨量的 63%，主汛期 7月 15 日至 8 月 15 日雨 量比較集中。 溢洪道位于大壩左岸，進(jìn) 口為開(kāi)敞式，堰頂高程 ，底寬 3m，高 ，原設(shè)計(jì)最大泄量 。 32′ 36″，屬黃河流域汾河水系澮河支流，是一座以防洪灌溉為主的?。?1）型旁引式水庫(kù)。水庫(kù)壩址以上控制流域面積 ，多年平均降雨量 。水庫(kù)失事后影響南凡鎮(zhèn) 5 個(gè)村莊 5200 口人、 7200 畝 耕地以及絳 3 縣至侯馬公路等。采用《山西省水文計(jì)算手冊(cè)》（山西省水利廳 2020 年 3 月編著）計(jì)算，以下簡(jiǎn)稱《手冊(cè)》。根據(jù)《中國(guó)地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖》（ GB183062020） 之《中國(guó)地震動(dòng)峰值加速 度區(qū)劃圖》與《中國(guó)地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期區(qū)劃圖 》，本區(qū)的 設(shè)計(jì)地震動(dòng)峰值加速度值 為 ， 本區(qū)地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期為 。全新統(tǒng)沖積物（ Q4al）主要由低液限粉土組成，褐黃色，稍濕，稍密，高壓縮性。從粘粒含量、塑性指數(shù)、滲透系數(shù)等指標(biāo)分析，土料滿足均質(zhì)土壩土料質(zhì)量要求。 106cm/s。 工程任務(wù)及規(guī)模 工程改造任務(wù) 根據(jù)水庫(kù)工程的實(shí)際情況，依據(jù)《大壩安全鑒定報(bào)告書》，本次除險(xiǎn)加固的主要內(nèi)容為： 對(duì)大壩進(jìn)行加固改造； 完建溢洪道； 對(duì)放水涵洞及金屬結(jié)構(gòu)進(jìn)行更新改造； 改造上壩道路，增加必要的工程管理設(shè)施。調(diào)洪計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表 12。壩坡整平后自上而下設(shè) 30cm 厚干砌石護(hù)坡， 15cm 厚砂礫料和 15cm 厚粗砂。 溢洪道加固設(shè)計(jì) 溢洪道位于大壩左岸，進(jìn)口為開(kāi)敞式 梯形斷面 ，堰頂高程 ，底寬 3m～ 不等 ，高 ，原設(shè)計(jì)最大泄量 。 工程管理 管理機(jī)構(gòu) 水泛溝 水庫(kù)始建于 1968 年， 1972 年 5 月竣工蓄水， 由絳縣槐泉灌溉管理委員會(huì) 管理，有專職管理人員 2 名，負(fù)責(zé)水庫(kù)的管理運(yùn)行、維護(hù)。 工程施工 10 本次 除險(xiǎn)加固工程的主要內(nèi)容有：壩體整修培厚及防滲加固處理、溢洪道改造、壩頂增加防浪墻、壩頂?shù)缆酚不?、新建管理房及增設(shè)大壩觀測(cè)設(shè)施等工程建設(shè)。水庫(kù)除險(xiǎn)加固施工中，對(duì)當(dāng)?shù)丨h(huán)境的不利影響是可以得到有效控制的。 工程概算與資金籌措 程概算 本工程概算總投資 。從國(guó)民經(jīng)濟(jì)角度來(lái)看，該項(xiàng)目合理可行。水庫(kù)壩址以上控制流域面積 ，河長(zhǎng) ，河道縱坡 ‰，流域內(nèi)植被一般。水文下墊面為黃土丘陵階地。 5）設(shè)計(jì)流域年徑流計(jì)算 設(shè)計(jì)年徑流由下式進(jìn)行計(jì)算 R A? （ ） PPR KR? （ ） 1P p VRKC??Φ （ ） 19 式中： PW —— 某頻率的年徑流； PR —— 某頻率的設(shè)計(jì)年徑流； PK —— 皮爾遜Ⅲ型曲線模比系數(shù)； pΦ —— 皮爾遜Ⅲ型曲線離均系數(shù)。 設(shè)計(jì)暴雨 本次計(jì)算選取一個(gè)控制點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算。 ③時(shí)程分配 時(shí)段雨量序位法： ,1( ) ( )p j p j p jH H t H t? ? ? ? () 利用（ ）式計(jì)算時(shí)段雨量，其中 j 為《手冊(cè)》中雨型分配模板中的主雨日時(shí)段雨量排位序號(hào)。 （一）設(shè)計(jì)凈雨深計(jì)算 設(shè)計(jì)凈雨深計(jì)算采用雙曲正切模型，雙曲正切模 型的結(jié)構(gòu)為： , ()( ) ( ) [ ]()P A zp p A z A z AzHtR H t F t th Ft? ? ? （ ） 式中： th— 雙曲正切運(yùn)算符； zt — 設(shè)計(jì)暴雨的主雨歷時(shí)， h； ? ?zAp tH, — 設(shè)計(jì)暴雨的主雨面雨 量， mm； ? ?zAtH — 主雨歷時(shí)內(nèi)的流域 可能損失， mm。 （一）綜合瞬時(shí)單位線法 ①確定工程所在流域的匯流地類 :結(jié)合野外實(shí)地勘測(cè)，工程所在流域植被為灌叢山地和黃土丘陵階地。 在普通坐標(biāo)系中繪制 PQ ～ i? 曲線與 PQ、 ～ i? 曲 28 Mji ???? 10線，求的結(jié)果。 洪水過(guò)程線 表 219 分段 P=% P=% Ti(h) Qi(m3/s) Ti(h) Qi(m3/s) 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 27 31 洪水過(guò)程線圖