【文章內容簡介】 單位 數量 備注 除險加固前 除險加固后 一、水文 1 壩址以上控制集雨面 積 km2 2 多年平均降雨量 mm 3 多年平均最大風速 m/s 4 多年平均徑流深 mm 5 多年平均徑流總量 萬 m3 6 多年平均氣溫 ℃ 7 河道長度 km 8 河道比降 ‰ 34 34 9 設計洪峰流量 P=% m3/s 10 校核洪峰流量 P=% m3/s 二、水庫 1 設計洪水位 m 設計下瀉流量 m3/s 2 校核洪水位 m 校核下瀉流量 m3/s 3 正常蓄水位 m 4 死水位 m 335 335 5 總庫容 萬 m3 6 正常庫容 萬 m3 7 死庫容 萬 m3 8 設計灌面 畝 160 160 三、壩樞工程 （一）大壩 1 壩型 均質土壩 均質土壩 2 壩頂高程 m 3 最大壩高 m 4 壩頂軸線長度 m 87 84 5 壩頂寬度 m 6 上游壩坡 1： ~ 1： ~ 7 下游壩坡 1： ~ 1： ~ （二）溢洪道 1 堰型 開敞 式正堰 寬頂 堰 11 序號 名稱 單位 數量 備注 除險加固前 除險加固后 2 堰頂高程 m 3 堰頂寬度 m 4 消能方式 / 消力池 5 溢洪道長度 m 26 32m （三） 放水設施 1 型式 豎井 涵 洞 涵臥 管 2 寬高 /內徑 m 3 最大放水流量 m3/s 四、灌區(qū)特性 1 設計灌面 畝 160 160 2 有效灌面 畝 160 160 五、主要工程量 1 土石方開挖 m3 2 土石方填筑 m3 3 砼澆筑 m3 六、總工期 月 6 七、總投資 萬元 四川省內江市東興區(qū) 生產 水庫樞紐除險加固 工程初步設計報告 12 2 水 文 概述 XX 水庫屬 沱江水系 支河上游 。水庫壩址以上集雨面積 ，主河道長 ，河道比降為 34‰ 。流域內植被一般，水土流失輕度。多年平均降雨量 ，多年平均徑流深 ，降雨多集中在 510 月份。 水文資料 由于本水庫集雨面積內無任何水文測站，屬無資料地區(qū)。本次洪水計算采用《四川省中小流域暴雨洪水計算手冊》（以下簡稱《手冊》）載入的推理公式進行，以《手冊》的暴雨參數和流域周圍的雨量站實測的暴雨統計參數分別計算，然后對成果進行對比分析得到最終洪水成果。 氣象概況 水庫地處亞熱帶濕潤季風氣候區(qū)，春、夏、秋、冬四季分明，氣候溫和，雨量充沛，具有冬暖春旱、夏熱、濕度大、云霧多、無霜期長、秋多綿雨、冬短夏長，盛夏連晴、高溫多伏旱等氣候特點。 據鄰近的 XX 市氣象局多年實測氣象資料統計 ， 多年平均氣溫℃ ，極端最高氣溫 ℃ （ ），極端最低氣溫 ℃（ ）。多年平均相對濕度 80%，絕對濕度 毫巴。多年平均風速 ，最大風速 。多年平均蒸發(fā)量 。無霜期 318 天。多年平均降水量 。降雨量年內分配不均， 5～ 10月雨量占年雨量的 %，其中 8 兩月占年雨量的 %，是大雨和暴雨發(fā)生的主要時期； 11～ 4 月雨量較少，僅占年雨量的 %，其中 12～ 2 月降雨量少，僅占年雨量的 %， 降雨量年際變化大，豐水年雨量約為枯水年雨量的 倍。 四川省內江市東興區(qū) 生產 水庫樞紐除險加固 工程初步設計報告 13 設計洪水 設計洪水標準 XX 水庫 壩體為均質土壩，總庫容為 萬 m3 （三查三定）。根據《水利水電工程等級劃分及洪水標準》（ SL25220xx）的規(guī)定，XX 水庫 為?。?二 ）型水庫，工程等級為 Ⅴ 等工程，其永久性水工建筑物為 5 級。 結合水庫現狀及下游場鎮(zhèn)及農田情況， 本次整治設計洪水標準確定為 20 年一遇洪水設計， 200 年一遇洪水校核，相應洪水頻率為 P=%和 P=%。 設計洪水推求 由 于本水庫集雨面積內無任何水文、降雨測站，屬無資料地區(qū)。本次洪水計算采用《四川省中小流域暴雨洪水計算手冊》（以下簡稱《手冊》）載入的推理公式進行，以《手冊》的暴雨參數和流域周圍的雨量站實測暴雨統計參數進行對比分析后選用較大值推求設計洪水。 流域內無實測暴雨資料，根據臨近流域雨量站網分布及資料情況，確定距水庫約 8km 的 XX 站（氣象站）為 XX 水庫設計暴雨計算的主要參證站。 XX 站是氣象系統設立的基本站，收集到該站 1959～ 1998 年共 40年實測年最大 1h、 6h 和 24h 雨量資料，雨量觀測和資料整理均按規(guī)范進行，觀 測精度較高，資料可靠。 利用 XX 站實測最大雨量系列（ 1959～ 1998） 進行頻率計算。用數學期望公式分別計算系列各項的經驗頻率，以矩法計算統計參數的初值，采用 P—Ⅲ 型曲線適線，確定統計參數和設計值。為驗證成果的合理性，又采用《手冊》查 ―等值線圖 ‖的方法計算設計暴雨，兩種方法成果較接近，據以分別進行設計洪水計算，《手冊》設計暴雨值計算設計洪水成果略大。從工程安全考慮，故推薦采用《手冊》成果。四川省內江市東興區(qū) 生產 水庫樞紐除險加固 工程初步設計報告 14 故將上述年平均暴雨參數與《手冊》所載暴雨參數對比于下表： 表 21 暴雨參數對比表 雨歷（ h） 項目 暴雨手冊參數 Ht(mm) Cv Cs 1/6 手冊參數 Cs XX 站參數 Cs 1 手冊參數 Cs XX 站參數 Cs 6 手冊參數 Cs XX 站參數 Cs 24 手冊參數 Cs XX 站參數 Cs 由表可見，《手冊》所載暴雨特征值仍比 XX 水文站實測值大，為安全起見 ，故本次洪水復核計算參數采用《手冊》中所查取數據（見表 22），并以《手冊》計算方法進行計算。又因本流域集雨面積很小，故忽略暴雨點、面的不均勻性，以點雨量代替面雨量推求計算成果見表 23。 表 22 設計暴雨計算參數比較表 雨歷（ h） 暴雨手冊參數 Ht(mm) Cv Cs 1/6 Cs 1 Cs 6 Cs 24 Cs 表 23 設計暴雨計算成果表 統計參數 設計值 H 24（ mm） CV CS P=%(mm) P=%(mm) 110 CV 由于本水庫集雨面積內無水文站，屬無資料地區(qū)。本次洪水計算四川省內江市東興區(qū) 生產 水庫樞紐除險加固 工程初步設計報告 15 采用《四川省中小流域暴雨洪水計算手冊》（以下簡稱《手冊》）載入的推理公式進行，以《手冊》的暴雨參數和流域周圍的雨量站實測的暴雨統計參數分別計算，然后對成果進行對比分析得到最終洪水成果。 設計洪峰流量的推算 參考 SL4493《水利水電工程設計洪水計算規(guī)范》、《四川省中小流域暴雨洪水計算手冊》等，認定暴雨和洪水同頻率，采用水科院水文研究所推理公式計算設計洪峰流量。 1 推理公式分析法 推理公式中各參數的定量采用不同途徑。參考四川省短歷時暴雨指數等直線圖本庫區(qū)片值及鄰近水庫值；又據四川省小流域 m 值及 μ值綜合成果，采用 θ=L/J1/3 F1/4 及 m= 推求匯流參數值為 ，采用 μ=. 1 CV=、 CS= 推求設計和校核情況下的損失參數；再據核實的流域特征參數 F、 L、 J 用水文研究所推理 公式 Q=（ s/τn） F 計算得 XX 水庫壩址處的設計洪峰流量見表 24。 表 24 設計洪峰流量 Qp 推算成果表 P（ %） 推理公式分析法 ( m3/s) 采用成果 (m3/s) 設計洪水總量計算 根據各頻率的設計暴雨，采用單峰洪水計算 T=，因 T 小于 24 小時，用 HTp=Spt (1n2)（ S 為設計暴雨雨力， n2 為短歷時設計暴雨指數）計算短歷時設計暴雨，采用《手則》推薦的徑流系數法公式： W= HtpF（ 104m3） 計算求得控制斷面洪水總量見表 25： 四川省內江市東興區(qū) 生產 水庫樞紐除險加固 工程初步設計報告 16 表 25 設計洪量推算成果表 位置 頻率 P(％ ) 設計 洪量 (萬 m3) 壩址 設計洪水過程線的推求 根據上述推求的設計洪峰流量 Qp 及設計洪水總量 Wp，計算設計洪水過程概化復式歷時 Tp=，參考《手冊》中小流域典型洪水概化過程線綜合成果，選取常出現的單峰概化洪水過程線模型（ 2）之 X、 Y 值，由 Q， t=YQp 和 Qt=Q’t+Q0 及 t=XTp 計算 Qt、 t，即得區(qū)間洪水流量過程線，見 下表。 表 26 XX水庫 洪水過程線表 序號 P=% P=% 時程（ h） 流量（ m3/s） 時程（ h） 流量（ m3/s） 1 0 0 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 0 0 分期 設計洪水 根據施工組織設計要求，需要提供 XX 水庫非汛期分期設計洪水。由于 XX 水庫無實測流量資料，分期設計洪水 根據站網分布及資料情況，選擇威遠河興隆站（ F=）為本工程分期設計洪水的參證站。 洪水分期 依據興隆站 1971～ 1987 年歷年各月最大流量和發(fā)生日期，點繪四川省內江市東興區(qū) 生產 水庫樞紐除險加固 工程初步設計報告 17 各月最大流量散布圖。年最大洪水發(fā)生在 6～ 9 月，為主汛期； 4～ 5月和 10～ 11 月暴雨量級較小，流量起伏不大，屬過渡期； 12 月至次年 3 月流量起伏小，屬枯水期。經本流域暴雨洪水特性分析，結合施工設計要求，將年內洪水劃分為四個期，即汛前過渡期 4～ 5 月、主汛期 6～ 9 月，汛后過渡期 10～ 11 月及枯水期 12～ 3 月。 分期設計洪峰流量 （ 1）興隆站分期洪峰流量 根據上述分期，各時段洪水按各分期最大流量獨立選樣，得各時段最大流量系列，采用數學期望公式計算系列各項的經驗頻率，以矩法計算統計參數的初值，采用 P—Ⅲ 型曲線適線，確定各分期洪水的統計參數及設計值，成果見表 2－ 7。 （ 2） XX 水庫分期設計洪峰流量 根據上述分期， XX 水庫 4～ 5 月、 10～ 11 月、 12～ 3 月分期設計洪水按面積比移用興隆站相應頻率分期洪水成果，經分析，面積指數n 值， 12～ 3 月取 1， 4～ 5 月和 10～ 11 月取 ，詳見表 28。 表 27 興隆站分期設計洪水成果表 洪水分期 均值（ m3/s） Cv Cs/Cv 設計最大流量（ m3/s） P=5% P=10% P=20% 4～ 5 月 10～ 11 月 12～ 3 月 表 28 XX 水庫 分期設計洪水成果表 洪水分期 設計最大流量（ m3/s） 四川省內江市東興區(qū) 生產 水庫樞紐除險加固 工程初步設計報告 18 P=5% P=10% P=20% 4～ 5 月 10～ 11 月 12～ 3 月 建議：汛前提前 10 天，汛后錯后 10 天使用各分期設計洪水成果，以保證施工安全。 四川省內江市東興區(qū) 生產 水庫樞紐除險加固 工程初步設計報告 19 3 工程地質 概述 XX 水庫 屬紅色中丘地形，地勢南高北低， 在地質構造上處于 川中褶皺帶邊緣，威遠穹隆構造和安岳鞍坡之間的較穩(wěn)定區(qū)， 區(qū)內 出露的 地層主要 為 第四系堆積層和侏羅系基巖 。 地質構造簡單，未發(fā)現次生斷層和褶皺，巖層產狀平緩， 工程區(qū) 構造穩(wěn)定性良好 。 工程區(qū)屬弱震地質環(huán)境，地震活動水平較低，根據《中國地震動參數區(qū)劃圖》（ GB1830620xx）和 1/400 萬《中國地震烈度區(qū)劃圖》，工程區(qū)地震動峰值加速度值為 ，水庫壩址區(qū)地震基本烈度為 Ⅵ度 。 除險加固勘察目的及任務 受 XX 市 XX 區(qū)水利農機局 的委托，重慶精佳工程設計咨詢有限公司承擔 XX 水庫樞紐 除險加固工程地質勘察 調查 工作。勘察工作中執(zhí)行規(guī)范為中華人民共和國水利行業(yè)標準《中小型水利水電工程地質勘察規(guī)范》（ SL55— 20xx）、《水利水電工程天然建筑材料勘察規(guī)程》（ SL251— 20xx）、《水利水電工程鉆孔壓水試驗規(guī)程》（ SL25— 92）等。勘察主要任務是： （ 1）進一步調查、分析土壩壩體病害的分布情況、類型及成因，評價其危害程度，提供壩體滲透和抗剪力學參數。