【文章內(nèi)容簡介】 項目位于辰溪縣羅子山鄉(xiāng)桂林村內(nèi)，地處辰溪東南，西連龍頭庵鄉(xiāng)，北接黃溪口鎮(zhèn)、南界上蒲溪鄉(xiāng)，東鄰溆浦縣小橫壟鄉(xiāng)。區(qū)域內(nèi)總?cè)丝?320 人，土地總面積 平方公里，耕地面積 269畝，其中水田 175畝，旱地 94畝。 桂林村水利基礎(chǔ)設(shè)施薄弱，且屬羅子山水庫移民搬遷村，由于當(dāng)時歷史原因及當(dāng)?shù)氐匦沃萍s，搬遷后的桂林村距離羅子山水庫約 1km 且位置高，稻田都是天水田，產(chǎn)量低，嚴(yán)重制約了當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè)發(fā)展。 隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，群眾對在當(dāng)?shù)匦藿ㄒ凰O(shè)施的呼聲越來越高，以滿足農(nóng)業(yè)灌溉的需要。因此，為促進桂林村經(jīng)濟的發(fā)展，野豬凼山塘工程建設(shè)迫在眉睫。 本次工程的主要任務(wù)是：通過新修骨干山塘和渠道配套水利基礎(chǔ)建設(shè)，提高當(dāng)?shù)丶Z食產(chǎn)量，改善生態(tài)環(huán)境，為桂林村的經(jīng)濟發(fā)展創(chuàng)造有利條件。 野豬凼山塘集雨面積 km2,總庫容 萬 m3,設(shè)計灌溉面積 80 畝，按《水利水電工程等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》 SL2522021 的有關(guān)規(guī)定，該工程為小型骨干山塘，工程等級參照五級建筑物，確定按 20年一遇 洪水設(shè)計， 200 年一遇洪水校核。 14 5 工 程 設(shè) 計 工程等級及洪水標(biāo)準(zhǔn) 野豬凼山塘集雨面積 km2,總庫容 萬 m3,設(shè)計灌溉面積 80 畝，根據(jù)《水利水電工程等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》 SL2522021 的有關(guān)規(guī)定，該工程為小型骨干山塘，工程等級參照五級建筑物，設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn)為 20 年一遇，校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為 200 年一遇。 野豬凼山塘位于地震峰動值加速度＜ 的地區(qū)，相應(yīng)地震基本烈度小于Ⅳ度。按《水工建筑抗震設(shè)計規(guī)范》 SL20397 規(guī)定，地震烈度小于Ⅳ度，工程設(shè)計時不要 考慮地震荷載。 設(shè)計基本資料 a)水文氣象基本資料 山塘特征水位及相應(yīng)庫容表 野豬凼山塘特征水位及相應(yīng)庫容表 頻率 (p%) 最高洪水位 Z（ m） 庫容（萬 m3） 泄量 (m3/s) 5 b)材料容重 砼 24KN/ m3,鋼筋砼 25KN/ m3,漿砌石 22 KN/ m3。 依據(jù)的規(guī)程、規(guī)范及技術(shù)文件 有關(guān)規(guī)程、規(guī)范 a) 《水利水電工程等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》 SL2522021 b)《碾壓式土石壩設(shè) 計規(guī)范》 SL2742021 c)《水利水電工程初步設(shè)計報告編制規(guī)程》 DL502193 e)《水利水電工程設(shè)計洪水計算規(guī)范》 SL4493 f)《溢洪道設(shè)計規(guī)范》 SL2532021 g)《小型水利水電工程碾壓式土石壩設(shè)計導(dǎo)則》 SL18996 參考資料 a) 《水工設(shè)計手冊》 ,水利電力出版社 ,1995 年 b)《水工期建筑物》第三版 , 水利電力出版社 , 1997 年 15 c)《工程水文學(xué)》第二版，水利電力出版社 , 1986 年 壩頂高程根據(jù)正常運行和非常運行時的靜水位加相應(yīng)的安 全超高確定。 Z=ZO+R+e+A 式中： Z— 水庫大壩頂部高程 (m)。 ZO— 水庫靜水位 (m)。 R— 波浪在壩坡上的爬高， m。 mmm lhmw ??? 21 KKR ＝ K? — 糙率滲透系數(shù)，按《水工設(shè)計手冊》附表 確定為 （干砌石護面）； KW— 經(jīng)驗系數(shù)，按《水工設(shè)計手冊》附表 確定 hm— 平均波高（ m），按《水工設(shè)計手冊》附 計算； Lm— 平均波長（ m），按《水工設(shè)計手冊》附 計算； h=Lm =W— 計算風(fēng)速，此處設(shè)計情況取 21m/s，校核情況取 14m/s D— 吹程，從地形圖上量得 D 為 84m； m— 壩坡系數(shù)，為 。 e— 風(fēng)壅水面高（ m）按《水工設(shè)計手冊》附 計算； e= ?cos22gHDkv A— 安全加高，根據(jù)《水工設(shè)計手冊》第 482 頁表 得： A 正 = m, A 非 = m。 野豬凼山塘不同運用情況下的壩頂高程見表。 野豬凼山塘大壩壩頂高程計算成果表 運用情況 Zo（ m） Rp e A(m) Z（ m） 正常運用 非常運用 野豬凼死水位的確定不需考慮發(fā)電運行對最低水頭的要求 ,也不需考慮水產(chǎn)養(yǎng)殖任務(wù)的要求 ,死水位的高低對灌區(qū)范圍沒有任何影響 ,因此死水位的確定只要滿足泥沙 16 淤積要求。對于小型水庫的使用年限只考慮 20～ 30年，根據(jù)《工程水文學(xué)》 P166 頁（ 99）得： V 淤 =mMsFT/y 式中 V 淤 — 預(yù)留淤沙總庫容（ m3）； T— 水 庫使用年限，一般小型水庫采用 20～ 30年； Ms— 侵蝕模數(shù)，因該山塘集雨內(nèi)植被很好，參照類似工程取 1280T/。 F— 流域面積 (Km2)。根據(jù)實測流域面積為 Km2。 m— 庫中泥沙沉積率 (%),一般為 ～ ,取 。 y— 淤積泥沙的干容重 ,取 。 V 淤 =*1280**20/=1024 m3。 根據(jù)所需死庫的容積，查庫容曲線得設(shè)計死水位為 。 該山塘設(shè)計灌溉面積 80 畝 ,灌區(qū)作物種植以單季水稻為主，根據(jù)我縣單季水稻灌溉定額計算 成果（ 286 m3/畝），農(nóng)業(yè)灌溉需水量為 萬 m3。該山塘正常庫容為 萬 m3,復(fù)蓄系數(shù)取 ,根據(jù)庫容曲線 ,確定正常蓄水位為 。 基本剖面設(shè)計 野豬凼山塘為桂林村一骨干山塘 ,最大壩高 m,設(shè)計為心墻土石壩 ,集雨面積,壩頂軸線長 m,壩底軸線長 m。因沒有土力學(xué)方面的試驗設(shè)備 ,無法確定土的抗剪強度等參數(shù)，在計算土壩穩(wěn)定方面沒有可靠依據(jù)，滲流穩(wěn)定分析計算工作量較大，沒有相應(yīng)的計算軟件。為了簡化計算過程，在壩體剖面確定時采用 我市對土壩擬定滿足穩(wěn)定要求的標(biāo)準(zhǔn)對照進行設(shè)計，擬定最小要求標(biāo)準(zhǔn)，見下表： 頂寬 馬道 壩 高（ m） 15以下 16～ 25 26～ 30 30以上 壩頂寬（ m） 馬道 上游 個數(shù) 0～ 1 1 2 2～ 3 頂寬 ～ ～ ～ ～ 下游 個數(shù) 0～ 1 1 2 2～ 3 頂寬 ～ ～ ～ ～ 17 壩 坡 壩高（ m） ∠ 10 10～ 20 20～ 30 ＞ 30 上游壩坡 1:～ 1: 1:～ 1: 1:～ 1: 1:30～ 1: 下游壩坡 1:～ 1: 1:～ 1: 1:～ 1: 1:～ 1: 野豬凼山塘剖面設(shè)計基本參數(shù) 壩 型 壩高（ m） 壩頂寬（ m） 上游壩坡 下游壩坡 說 明 心墻土壩 1: 1: 外壩腳用塊石壓腳 壩體填筑材料的分區(qū)設(shè)計 根據(jù)野豬凼山塘周圍的地質(zhì)情況 ,考慮到就地取材 ,擴大有效庫容 ,壩體的填筑材料除心墻、反濾層用材外， 其他材料都力爭在庫內(nèi)開采，以達(dá)到擴容增效的目的。因庫內(nèi)可開采的材料多為變質(zhì)板巖，覆蓋層為黃土。為了確保壩體的填筑質(zhì)量，有效的防止壩體裂縫，將壩體的填筑材料分為三個區(qū)，以心墻為中心，分別分為一、二、三區(qū)。一區(qū)為黃土心墻區(qū)，二區(qū)為過渡區(qū)，三區(qū)為土石混合料區(qū)，壩體填筑前應(yīng)將填筑區(qū)的樹根、腐殖土等雜物清除，田坎開挖至 1： 1的坡，一區(qū)的填筑密實度為 ,其他填筑密實度為 以上。 防滲體設(shè)計 野豬凼山塘的左岸的山體上有較厚的優(yōu)質(zhì)黃土可以填筑壩體心墻，因此防滲體采用黃土心墻防滲。 a)心墻厚度：根據(jù)《 水工設(shè)計手冊》第 條 :心墻頂部水平寬設(shè)計為 3m,其底部水平寬設(shè)計為 6 m。 b)防滲體頂部高程：根據(jù)《水工設(shè)計手冊》第 條和表 ,心墻頂部高程應(yīng)比正常運行情況超高 ,心墻頂部高程確定為 m。 c) 防滲體的壩基處理：防滲體基礎(chǔ)及與坡體的連接處必須開挖到不透水層，防滲體與坡體連接處應(yīng)適當(dāng)增寬。 d)巖石基礎(chǔ)在填筑心墻前，刷混合土 35cm。 壩體排水及反濾層設(shè)計 野豬凼山塘下游壩體多為堆石材料，排水性很好，浸潤線較低，并且下游長期是無水狀態(tài)，為了降低工程造價， 因此壩體排水采用貼坡排水方式。根據(jù)《水工設(shè)計手 18 冊》第 條，貼坡排水的頂部高程為 m,高出壩腳地面高程 3m。反濾層設(shè)計為兩層，層厚 30cm,沿水的滲流方向粒徑由細(xì)變粗，第一層粒徑為 1～ 5mm, 層厚 30cm, 第二層粒徑為 5～ 20mm, 層厚 30cm。 內(nèi)壩坡護坡設(shè)計 護坡的要求是護坡材料堅固耐用，保證底層不受淘刷，盡可能就地取材，造價經(jīng)濟合理，施工簡單，維修方便。結(jié)合野豬凼山塘的實際情況，采用干砌石護坡，根據(jù)《水工設(shè)計手冊》附 、附 、附 公式分別計算塊石所需的 直徑、重量、厚度。計算方法如下： a)塊石直徑 D（ D為換算球形直徑）為： hmm mKDDwkw )2( 280 ???? ?? ?— （附 ） 式中 D50— 石塊平均粒徑， m； ? k— 石塊的容重， ； ? w— 水容重， 1t/m3； m— 坡率 ,設(shè)計為 ； h— 設(shè)計波浪高度， ； k— 隨坡率變化的系數(shù)，見《水工設(shè)計手冊》附表 , k=。 經(jīng)計算 :D=, D50=。 b)塊石的重量（視為球形）為： Q==? kD3 （附 ） 式中 Q— 計算石塊重量， t； Q50— 石塊平均重量 , t； 經(jīng)計算 : Q=， Q50=。 c)砌石護坡的厚度為： t= Dkl67. （附 ） 式中 Q— 護坡厚度， m； 經(jīng)計算 : t=。 排水溝、踏步及外壩坡草皮護坡 為了防止雨水集中沖刷形成雨淋溝 ,順著壩坡 的橫向排水溝