【導(dǎo)讀】重慶市合川區(qū)長(zhǎng)安水庫(kù)除險(xiǎn)加固初步設(shè)計(jì)報(bào)告。重慶精佳工程設(shè)計(jì)咨詢(xún)有限公司I

　　

【正文】 冊(cè)》綜合分區(qū)的暴雨徑流關(guān)系計(jì)算。根據(jù)本流域面積較小、洪水陡漲陡落等特點(diǎn)，洪水過(guò)程按單峰考慮。洪水總量計(jì)算公式重慶市合川區(qū)長(zhǎng)安水庫(kù)除險(xiǎn)加固初步設(shè)計(jì)報(bào)告 重慶精佳工程設(shè)計(jì)咨詢(xún)有限公司 17 為： FT ? hFFHW TPp ?? ? 式中： T — 洪水總量的暴雨歷時(shí)（ h）（單峰洪水）； pW — 設(shè)計(jì) 洪水總量（萬(wàn) m3）； TPH — 歷時(shí)為 T 的設(shè)計(jì)暴雨 (mm)； F — 設(shè)計(jì)流域面積 (km2)； ? — 徑流系數(shù)； h — 徑流深 (mm)。 經(jīng)計(jì)算，各頻率設(shè)計(jì)洪水總量見(jiàn)表 25。 表 26 長(zhǎng)安水庫(kù)設(shè)計(jì)洪水成果表 項(xiàng)目 P=% P=5% 設(shè)計(jì)洪峰流量 (m3/s) 設(shè)計(jì)洪水總量 (萬(wàn) m3) 根據(jù)上述推求的設(shè)計(jì)洪峰流量 Qp 及設(shè)計(jì)洪水總量 Wp，計(jì)算設(shè)計(jì)洪水過(guò)程概化復(fù)式歷時(shí) Tp=，參考《手冊(cè)》中小流域典型洪水概化過(guò)程線綜合成果，選取常出現(xiàn)的單峰概化洪水過(guò)程線模型（ 2）之 X、 Y 值，由 Q， t=YQp和 Qt=Q’ t+Q0及 t=XTp計(jì)算 Qt、 t，即得區(qū)間洪水流量過(guò) 程線，見(jiàn)下表。 表 27 長(zhǎng) 安水庫(kù)設(shè)計(jì)洪水過(guò)程線表 p=% p=5% T（ h） Q（ m3/s） T（ h） Q（ m3/s） 0 0 重慶市合川區(qū)長(zhǎng)安水庫(kù)除險(xiǎn)加固初步設(shè)計(jì)報(bào)告 重慶精佳工程設(shè)計(jì)咨詢(xún)有限公司 18 p=% p=5% T（ h） Q（ m3/s） T（ h） Q（ m3/s） 0 0 防洪標(biāo)準(zhǔn) 如前述，按《水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》（ SL2522021），本水庫(kù)設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)采用 20 年一遇（ p=%） ，校核洪水標(biāo)準(zhǔn)采用 200 年一遇（ p=﹪ ） ,消能防沖標(biāo)準(zhǔn)采用 10年一遇（ p=﹪ ）。 基本資料 1）水庫(kù)水位～庫(kù)容曲線 本次調(diào)洪計(jì)算長(zhǎng)安水庫(kù)水位～庫(kù)容曲線采用復(fù)核后的結(jié)果，詳見(jiàn)表 22。 2）入庫(kù)洪水過(guò)程 長(zhǎng)安水庫(kù)洪水過(guò)程采用本次水文計(jì)算成果，詳見(jiàn)表 27。 3）水庫(kù)水位～泄流流量曲線 水庫(kù)溢洪道位為寬頂堰，溢洪道堰頂進(jìn)口寬 ，采用 堰 流 公式q=mb g2 H3/2計(jì)算下泄流量 q， 流量系數(shù) m 為 。計(jì)算成果見(jiàn)表 28 。 表 28 長(zhǎng)安水庫(kù)水位 泄流流量曲線表 水位（ m） 泄流量（ m3/s） 重慶市合川區(qū)長(zhǎng)安水庫(kù)除險(xiǎn)加固初步設(shè)計(jì)報(bào)告 重慶精佳工程設(shè)計(jì)咨詢(xún)有限公司 19 調(diào)洪演算 洪水調(diào)節(jié)計(jì)算采用水量平衡法計(jì)算 : (Q1+Q2)△ t/2(q1+q2)△ t/2=V2V1 按試算法列表進(jìn)行 ,計(jì)算時(shí) Q1在洪水過(guò)程線上讀取，根據(jù) （ Q1+Q2） /2的數(shù)值，假設(shè)一個(gè)下泄流量 q，通過(guò)庫(kù)容增減量計(jì)算出時(shí)段末庫(kù)容 V1，在 q～ f(h)曲線表上查得相應(yīng)庫(kù)容 V2，若 V1= V2或很接近 V2，說(shuō)明假設(shè)正確，否則重新假定 V1，直至 V1≈V 2， 才進(jìn)行下一步的計(jì)算。 V2作為下一步的 V1，重復(fù)上述步驟。計(jì)算過(guò)程略，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表 28。 表 29 長(zhǎng)安水庫(kù)調(diào)洪計(jì)算成果 表 頻率 P（ %） 最大下泄流量（ m3/s） 最高庫(kù)水位（ m） 庫(kù) 容（萬(wàn) m3） 根據(jù)調(diào)洪成果，長(zhǎng)安水庫(kù)設(shè)計(jì)洪水位（ p=%）為 ，校核洪水位為（ p=%） 。 壩頂超高計(jì) 算 根據(jù)《碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》（ SL2742021），壩頂高程按以下公式計(jì)算： 式中： y— 壩頂超高 (m)； R— 最大波浪在壩坡上的爬高（ m）； e— 最大風(fēng)雍水面高度 (m)； 重慶市合川區(qū)長(zhǎng)安水庫(kù)除險(xiǎn)加固初步設(shè)計(jì)報(bào)告 重慶精佳工程設(shè)計(jì)咨詢(xún)有限公司 20 A— 安全加高 (m)，正常情況取 ，非常情況取 。 根據(jù)規(guī)范《 SL18996》、《 SL2522021》規(guī)范，本水庫(kù)屬于丘陵地區(qū)水庫(kù)，且W、 D7500m，波浪的波高和平均波長(zhǎng)采用鶴地水庫(kù)公式： 式中： h2%— 為累積頻率為 2%的波高 h2%（ m）； W— 計(jì)算風(fēng)速（ m/s）。正常運(yùn)用情況下取 W=；非常運(yùn)用情況下取 W=V。 V為多年平均最大風(fēng)速 12m/s； D—— 風(fēng)區(qū)長(zhǎng)度 200（ m）； —— 平均波長(zhǎng)（ m）。 由該式求得 mh 。 風(fēng)壅水面高度計(jì)算公式如下： ?cos2 2 mgH DKWe ? 式中： e— 計(jì)算點(diǎn)處的風(fēng)壅水面高度 (m)； K— 綜合摩阻系數(shù)，取 ； β — 計(jì)算風(fēng)向與壩軸線法線的夾角 (176。) ； Hm— 水域平均水深 (m)。 平均波浪爬高計(jì)算公式如下： mmWm LhmKKR 21 ?? ? 式中： — 平均波浪爬高 (m)； m— 單坡 的坡度系數(shù)； — 斜坡的糙率滲透性系數(shù)，根據(jù)護(hù)面類(lèi)型確定，本工程為砼護(hù)坡，取=； — 經(jīng)驗(yàn)系數(shù)； 重慶市合川區(qū)長(zhǎng)安水庫(kù)除險(xiǎn)加固初步設(shè)計(jì)報(bào)告 重慶精佳工程設(shè)計(jì)咨詢(xún)有限公司 21 — 平均波高 (m)。 壩頂高程復(fù)核結(jié)果 根據(jù)《碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》 （ SL2742021） 要求，壩頂高程應(yīng)按以運(yùn)用情況分別計(jì)算，并取其最大值，其計(jì)算成果見(jiàn)表 210。 表 210 長(zhǎng)安水庫(kù)主壩壩頂超高計(jì)算表 項(xiàng)目 正常運(yùn)用 非常運(yùn)用 計(jì)算風(fēng)速 V（ m/s） 吹程 D（ km） 平均波浪爬高 R（ m） 風(fēng)雍水面高度 e（ m） 安全超高 A（ m） 壩頂超高 Y（ m） 水庫(kù)靜水位（ m） 計(jì)算壩頂高程（ m） 設(shè)計(jì)取值（ m） 由上表可知，計(jì)算最大壩頂高程由 設(shè)計(jì) 洪水情況確定，其計(jì)算最大壩頂高程為 ，而本工程大壩的實(shí)際壩頂高程為 ，壩頂高程滿足超高要求。本次設(shè)計(jì)壩頂高程維持不變。 根據(jù)施工組織設(shè)計(jì)要求，需要提供 長(zhǎng)安水庫(kù) 非汛期分期設(shè)計(jì)洪水。 本工程河段無(wú)任 何實(shí)測(cè)洪水資料，本次選擇羅渡溪水文站為參證站。羅渡溪水文站為長(zhǎng)委水文局所屬測(cè)站，是渠江流域的出口控制站。 集水 面積 38071 km2， 1953 年 7 月在岳池縣羅渡鎮(zhèn)下游 5km 的牛廠溝附近設(shè)站。 該站于 1981 年 1 月上遷 4k m 至原輪渡老碼頭，稱(chēng)羅渡溪（ 2）站。隨著水文測(cè)驗(yàn)設(shè)備的更新和微機(jī)的應(yīng)用，該站測(cè)驗(yàn)精度逐年提高。從 1960 年起全用流速儀測(cè)流，每場(chǎng)洪水測(cè)點(diǎn)較多，完全控制了洪水的漲落變化。水位由人工觀測(cè)和自記水位計(jì)觀測(cè) ，無(wú)漏測(cè)、 偽造現(xiàn)象， 水位觀測(cè)資料可靠。 該站歷年的水位、流量觀測(cè)資料按規(guī)范 進(jìn)行整編，經(jīng)與上游和支流測(cè)站對(duì)照檢查，整編成果合理，精度較高，可用于本工程設(shè)計(jì)。 從羅渡溪站歷年各月最大流量散布圖可以看出，渠江洪水每年從 4 月開(kāi)始到 10 月底，而且在 3月和 11月當(dāng)流域的降雨量較大時(shí)，渠江的流量增加較多。2 重慶市合川區(qū)長(zhǎng)安水庫(kù)除險(xiǎn)加固初步設(shè)計(jì)報(bào)告 重慶精佳工程設(shè)計(jì)咨詢(xún)有限公司 22 因渠江的洪水具有來(lái)得早退得遲、峰高量大，洪枯變幅大的特點(diǎn)。按施工設(shè)計(jì)的要求，按月劃分時(shí)段，汛期 5～ 10月劃為一個(gè)時(shí)段。 本工程分期設(shè)計(jì)洪水，主汛期采用設(shè)計(jì)暴雨推求的年最大洪水，其它分期根據(jù)鄰近（合川）已建水庫(kù)的分期設(shè)計(jì)洪水成果，采用按面積比的 n 次方（枯期n=l；汛前汛后過(guò)渡期 n=） 修正移用。經(jīng)計(jì)算，工程分期設(shè)計(jì)洪水成果如表211?？紤]到洪水出現(xiàn)的偶然性，建議將主汛期設(shè)計(jì)洪水提前后延后 10d 使用 。 表 211 工程分期設(shè)計(jì)洪水成果表 月份 P=5% P=10% P=20% 4 11～ 3 重慶市合川區(qū)長(zhǎng)安水庫(kù)除險(xiǎn)加固初步設(shè)計(jì)報(bào)告 重慶精佳工程設(shè)計(jì)咨詢(xún)有限公司 23 重慶市合川區(qū)長(zhǎng)安水庫(kù)除險(xiǎn)加固初步設(shè)計(jì)報(bào)告 重慶精佳工程設(shè)計(jì)咨詢(xún)有限公司 24 重慶市合川區(qū)長(zhǎng)安水庫(kù)除險(xiǎn)加固初步設(shè)計(jì)報(bào)告 重慶精佳工程設(shè)計(jì)咨詢(xún)有限公司 25 重慶市合川區(qū)長(zhǎng)安水庫(kù)除險(xiǎn)加固初步設(shè)計(jì)報(bào)告 重慶精佳工程設(shè)計(jì)咨詢(xún)有限公司 26 重慶市合川區(qū)長(zhǎng)安水庫(kù)除險(xiǎn)加固初步設(shè)計(jì)報(bào)告 重慶精佳工程設(shè)計(jì)咨詢(xún)有限公司 27 3 工程地質(zhì) 地質(zhì)勘察概況 接 受勘察任務(wù)委托后，我公司立即組織技術(shù)人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)踏勘。 勘察工作主要針對(duì)水庫(kù)樞紐進(jìn)行，共布置鉆孔 4 個(gè)，鉆孔間距 3040m，孔深控制原則為：鉆孔進(jìn)入基巖 38m。 2021 年 3 月 初 進(jìn)場(chǎng)施工， 2021年 3月 底 完成野外工作，隨后進(jìn)入室內(nèi)資料整理。完成主要實(shí)物工作量見(jiàn)表 3 32。 表 31 壩體完成主要實(shí)物工作量一覽表 項(xiàng) 目 工程地 質(zhì)測(cè)繪 (1:500) 工程測(cè)量 鉆 探 水位簡(jiǎn)易觀測(cè) 室內(nèi) 試驗(yàn) 壓水試驗(yàn) 鉆孔 剖面 孔 數(shù) 總進(jìn)尺 鉆孔 單位 km2 點(diǎn) m/條 個(gè) m 次 巖樣（組） 土樣（組） 段 /孔 數(shù) 量 4 庫(kù)區(qū)工程地質(zhì)條件 地形地貌 長(zhǎng)安水庫(kù)位于錢(qián)塘鎮(zhèn)，占地面積 82 畝，庫(kù)區(qū)總體地勢(shì)東高西低 ，屬 侵蝕、剝蝕 淺丘地貌區(qū)。 水庫(kù)樞紐大壩上游壩坡壩頂至壩腳分為 1:，下游壩坡從壩頂至壩腳分為 1:、 1:、 1： 、 1:。大壩北面地勢(shì)較低，分布水田及旱地。 地質(zhì)構(gòu)造 水庫(kù)處于合川向斜北西翼，庫(kù)區(qū)巖層產(chǎn)狀 119∠ 11176。在場(chǎng)地內(nèi)基巖露頭區(qū)測(cè)得構(gòu)造裂隙產(chǎn)狀為：① 157176?！?6870176。 ,裂面微彎，無(wú)充填物，閉合狀，延伸長(zhǎng)度 312m，間距 ；② 63176?！?73176。 ,裂面平直，無(wú)充填物，微張，延伸長(zhǎng)度 28m，間距 17m。 地層巖性 根據(jù) 地表地質(zhì)調(diào)查、測(cè)繪 成果， 庫(kù)區(qū)處于璧山向斜北端南東翼 ，呈單斜構(gòu)造 。測(cè)得 巖層產(chǎn)狀 為 329??25?， 主要出露基巖為侏羅系中統(tǒng)上沙溪廟組砂、泥巖互重慶市合川區(qū)長(zhǎng)安水庫(kù)除險(xiǎn)加固初步設(shè)計(jì)報(bào)告 重慶精佳工程設(shè)計(jì)咨詢(xún)有限公司 28 層。 場(chǎng) 內(nèi) 覆蓋層為第四系全新統(tǒng) 素 填土 、 粉質(zhì)粘土， 地層 簡(jiǎn)述如下： 第四系全新統(tǒng)（ Q4） ① 素填土 (Q4ml)： 呈黃褐、紫紅色， 結(jié)構(gòu)稍密 ～ 中密，主要為粘土，含少量粉砂、碎石及植物根。碎石巖性為砂巖、泥巖，碎塊石直徑為 1～ 6cm，土石比約為 8： 2～ 9： 1，是 構(gòu)成壩體的主要材料。 ② 粉質(zhì)粘土（ Q4el+dl）： 呈黃褐色，粘土礦物組成，表層夾風(fēng)化巖礫、植物根，切面光澤，干強(qiáng)度、 韌性中等，無(wú)搖震反應(yīng)，致密，呈可塑狀。主要分布于壩肩及周邊田地區(qū)，局部缺失， 殘坡積成因 。 侏羅系中統(tǒng)沙溪廟組（ J2s） 泥巖： 紫紅色泥巖、粉砂質(zhì)泥巖，厚到巨厚層狀構(gòu)造，成分主要由粘土礦物組成，局部含鐵錳結(jié)核、鈣質(zhì)結(jié)核和綠泥石條帶，極易風(fēng)化失水崩解，局部有透鏡體狀厚到巨厚層狀灰白色砂巖夾層分布。巖芯中等風(fēng)化呈柱狀，少數(shù)呈碎塊、長(zhǎng)柱狀，節(jié)長(zhǎng) 40～ 320mm。據(jù)飽和抗壓強(qiáng)度均值為 ，為軟巖 ，層間結(jié)合一般，巖體完整性較好，裂隙不發(fā)育。 砂巖：呈灰至灰白色長(zhǎng)石石英砂巖，厚到巨厚層狀構(gòu)造，細(xì)到中粒結(jié)構(gòu)，局部節(jié) 理發(fā)育，呈塊狀。本段厚度不穩(wěn)定，呈腸狀分布，主要由長(zhǎng)石、石英礦物組成，泥質(zhì)、鈣質(zhì)或鐵質(zhì)膠結(jié)。巖芯中等風(fēng)化呈柱狀，少數(shù)呈碎塊、長(zhǎng)柱狀，節(jié)長(zhǎng)60～ 450mm。局部見(jiàn)裂隙發(fā)育，無(wú)充填或少量泥質(zhì)充填，主要分布于水庫(kù)壩肩 。 水文地質(zhì)條件 本場(chǎng)地基巖較完整，裂隙少量發(fā)育～不發(fā)育，含水性較差。地下水不易積存。地下水主要受大氣降水補(bǔ)給，通過(guò)巖土體空隙順坡向低洼地帶排泄，巖層含水性較差，地下水貧乏。經(jīng)鉆孔水位觀測(cè)，地下水較淺，與蓄水位較為接近。 根據(jù)此區(qū)域的水質(zhì)分析資料表明，地下水類(lèi)型為 HCO3Ca 型，侵蝕性 CO2含量為 0～ ， PH值一般為 左右，水中 CL含量小于 100mg/L，地下水對(duì)砼無(wú)腐蝕性，對(duì)鋼筋混凝土的鋼筋無(wú)腐蝕性，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)腐蝕性弱。 不良地質(zhì)現(xiàn)象及地震 根據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料及調(diào)查可知，庫(kù)區(qū)未發(fā)現(xiàn)崩塌、泥石流、滑坡等不良地質(zhì)現(xiàn)象，本場(chǎng)地及周邊巖層分布連續(xù)，不存在斷層、構(gòu)造破碎帶，無(wú)地下硐室、軟重慶市合川區(qū)長(zhǎng)安水庫(kù)除險(xiǎn)加固初步設(shè)計(jì)報(bào)告 重慶精佳工程設(shè)計(jì)咨詢(xún)有限公司 29 臥層、暗塘、暗濱等不良地質(zhì)現(xiàn)象。 根據(jù) 1990 年版《中國(guó)地震烈度區(qū)劃圖》（ 1： 400 萬(wàn)）將工程區(qū)劃為