【正文】 W— 計(jì)算風(fēng)速，正常運(yùn)用下取 倍的多年平均最大風(fēng)速；非常運(yùn)用下取多年平均最大風(fēng)速，多年平均最大風(fēng)速 17m/s；； D — 風(fēng)區(qū)長(zhǎng)度，為 157m； mH — 水域平均水深； g — 重力加速度； 平均波高 根據(jù)《碾壓土石壩設(shè)計(jì) 規(guī)范》（ SL2742020）表 ，由 ph 計(jì)算 mh 。 波浪爬高計(jì)算 波浪計(jì)算 波浪計(jì)算按《碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》（ SL2742020）附錄 A 計(jì)算。 y R e A? ? ? （ 43） y— 壩頂超高， m； R— 最大波浪在壩坡上的爬高， m； e— 最大風(fēng)壅水面高度， m； A— 安全加高， m。 表 ： 20年一遇洪水調(diào)節(jié)計(jì)算表 時(shí)段 t 入庫(kù) 流量 Q 水位 Z1 庫(kù)容 V1 出庫(kù) 流量 q 平均 入庫(kù)流量(Q1+Q2)/2 平均 出庫(kù)流量 (q1+q2)/2 蓄洪 變化 △ V 庫(kù)容 V2 水位 Z2 h m3/s m 萬(wàn) m3 m3/s m3/s m3/s 萬(wàn) m3 萬(wàn) m3 m 漢濱區(qū)李家溝水庫(kù)除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì) 25 表 ： 200年一遇洪水調(diào)節(jié)計(jì)算表 表 ：調(diào)洪計(jì)算成果表 溢洪道 寬 m 溢洪道堰頂 高程 m 起調(diào) 水位 m 起調(diào)水位相應(yīng)庫(kù)容 洪水頻率 % 5 洪水重現(xiàn)期 年 20 200 最大洪峰流量 m3/s 最大下泄量 m3/s 最高洪水位 m 最高洪水位相應(yīng)庫(kù)容 萬(wàn) m3 調(diào)節(jié)庫(kù)容 萬(wàn) m3 時(shí)段 t 入庫(kù) 流量 Q 水位 Z1 庫(kù)容 V1 出庫(kù) 流量 q 平均 入庫(kù)流量(Q1+Q2)/2 平均 出庫(kù)流量 (q1+q2)/2 蓄洪 變化 △ V 庫(kù)容 V2 水位 Z2 h m3/s m 萬(wàn) m3 m3/s m3/s m3/s 萬(wàn) m3 萬(wàn) m3 m 漢濱區(qū)李家溝水庫(kù)除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì) 26 李家溝 設(shè)計(jì)洪水（20年一遇）調(diào)節(jié)過(guò)程線歷時(shí)t（h）流量Q（m3/s）490491492493494495496497498499500庫(kù)水位Z（m）入庫(kù)洪水過(guò)程線下泄流量過(guò)程線庫(kù)水位過(guò)程線 圖 設(shè)計(jì)洪水（ 5％）調(diào)節(jié)過(guò)程線 漢濱區(qū)李家溝水庫(kù)除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì) 27 李家溝 校核洪水（200年一遇）調(diào)節(jié)過(guò)程線歷時(shí)t（h）流量Q（m3/s）490491492493494495496497498499500庫(kù)水位Z（m）入庫(kù)洪水過(guò)程線下泄流量過(guò)程線庫(kù)水位過(guò)程線 圖 校核洪水（ ％）調(diào)節(jié)過(guò)程線 壩頂高程復(fù)核 根據(jù)泄流計(jì)算確定設(shè)計(jì)洪水位 ，校核洪水位 。 調(diào)洪計(jì)算方法采用瞬態(tài)法，再經(jīng)簡(jiǎn)化后得如下公式： 1 2 1 2 2 1( ) ( ) ( )22Q Q q q V Vt? ? ??? ? （ 42） Q1， Q2— 計(jì)算時(shí)段初、末入庫(kù)流量； q1， q2— 計(jì)算時(shí)段初、末溢洪道下泄流量； V1， V2— 計(jì)算時(shí)段初、末的庫(kù)容； Δ t— 計(jì)算時(shí)段。洪水起調(diào)水位采用溢洪道進(jìn)口高程 。 調(diào)洪計(jì)算 庫(kù)容曲線 根據(jù)庫(kù)區(qū)地形資料，得到水庫(kù)庫(kù)容曲線，見(jiàn)圖 。本次除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)死水位不變。水庫(kù)無(wú)排沙設(shè)施，水庫(kù)上游來(lái)沙全部淤積于庫(kù)中，由于水庫(kù)建設(shè)初期缺少設(shè)計(jì)資料，且計(jì)算誤差較大，本次設(shè)計(jì)對(duì)水漢濱區(qū)李家溝水庫(kù)除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì) 20 庫(kù)庫(kù)容進(jìn)行復(fù)核。本次除險(xiǎn)加固正常蓄水位仍然為原溢洪道原高程 ，設(shè)計(jì)洪水位、校核洪水位由調(diào)洪演算結(jié)果確定。 根據(jù)《水利水電樞紐工程等級(jí)劃分及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（ SL2522020）的規(guī)定，樞紐工程永久建筑物設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)，分別為：水庫(kù)樞紐永久性水工建筑物設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為20 年一遇 ,校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為 200 年一遇，主要建筑物級(jí) 別為 5 級(jí)，次要建筑物級(jí)別為5 級(jí)。 （ 2）對(duì)現(xiàn)狀溢洪道工程進(jìn) 行復(fù)核、加固改建設(shè)計(jì)，保證行洪安全通暢； （ 3）加固改建引水設(shè)施，對(duì)其進(jìn)行翻修加固； （ 4）增設(shè)管理房； （ 5）完善水庫(kù)工程監(jiān)測(cè)設(shè)施。水庫(kù)建設(shè)完成后，庫(kù)內(nèi)蓄水位未達(dá)到正常蓄水位，一直不能發(fā)揮工程應(yīng)有效益。 水庫(kù)樞紐樞紐工程主要由大壩、溢洪道、放水設(shè)施等建筑物組成，設(shè)計(jì)總庫(kù)容 萬(wàn) m3，灌溉面積 850 畝。水庫(kù)樞紐 位于東經(jīng) 108o51`，北緯 32o42`。 漢濱區(qū)李家溝水庫(kù)除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì) 19 第四章 工程任務(wù)和規(guī)模 工程概況 漢濱區(qū)五里鎮(zhèn)劉營(yíng)村，樞紐工程位于月河右岸支流李家溝下游。 天然建筑材料 庫(kù)區(qū)壩址下游月河二級(jí)階地區(qū)粉質(zhì)粘土分布較廣，無(wú)論儲(chǔ)量還是質(zhì)量均 能滿足水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程的筑壩用料要求。 泄槽底板及兩側(cè)邊坡主要由薄層灰?guī)r夾千枚巖強(qiáng) 弱風(fēng)化巖體組成，巖石裂隙較發(fā)育， 整體邊坡基本穩(wěn)定。 溢洪道場(chǎng)地工程地質(zhì)條件 溢流堰堰底和左側(cè)側(cè)墻主要由薄層灰?guī)r夾千枚巖強(qiáng)風(fēng)化巖體組成，巖石裂隙發(fā)育，但整體邊坡基本穩(wěn)定。 野外地質(zhì)勘查表明，雖然壩體土滲透系數(shù)符合設(shè)計(jì)要求和規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，但壩體仍存在滲 漏現(xiàn)象，主要原因是壩體經(jīng)過(guò)三次建設(shè)，存在三次填筑結(jié)合面，造成滲水通道；壩體背水面右側(cè)有較大面積的土體產(chǎn)生了變形、塌陷和滑動(dòng)，結(jié)合鉆孔資料，土體最深滑移面達(dá) 4m，因此建議，對(duì)大壩整體進(jìn)行防滲處理。 壩體填筑土質(zhì)量評(píng)價(jià) 李家溝水庫(kù)壩體整體表現(xiàn)為不規(guī)則弧形，大壩建設(shè)經(jīng)歷了建壩、加壩和水毀恢復(fù)三次建設(shè)過(guò)程，根據(jù)勘察資料，分析壩體填筑土滲透系數(shù)為滲透系數(shù)為*106~*106cm/s，滲透系數(shù)符合設(shè)計(jì)要求和規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)；壓實(shí)度 P=，壓實(shí)漢濱區(qū)李家溝水庫(kù)除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì) 18 度未達(dá)到設(shè)計(jì)要求和規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，碾壓質(zhì)量較差。壩址區(qū) 左 壩肩巖體中節(jié)理裂隙相對(duì)發(fā)育，主要以 NWW 向 和 EW 向 陡傾角為主。壩址處巖層走向與岸坡大角度相交，傾向下游。～ 120176。兩壩肩 邊坡基本穩(wěn)定。 ~35176。 壩址區(qū)工程地質(zhì)條件 李家溝水庫(kù)壩址區(qū)河谷底寬 35m，呈不對(duì)稱“ U”型河谷，河床高程 ，溝谷高差 50~100m，屬侵蝕中低山峽谷地貌。 基巖裂隙水流向隨地形變化而變化，具有多樣性和多向性，以泉水或滲流的形式向臨近 (溝 )谷或坡腳地段排泄。 根據(jù)國(guó)家地震局 2020 年編制的 1： 400 萬(wàn)《中國(guó)地震動(dòng)峰值加速度區(qū)劃圖》（ GB18306~2020 圖 A1）和《中國(guó)地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期區(qū)劃圖》 （ 1： 400 萬(wàn)），本區(qū)地震動(dòng)峰值加速度為 ，反應(yīng)譜特征周期為 ，相應(yīng)地震基本烈度為 7 度。盆地南為鳳凰山復(fù)式背斜，北為牛背山復(fù)式背斜，中部為月河復(fù)式向斜。之間，峰谷高差 50~200m， 為侵蝕中低山地貌 。地勢(shì)北高南低，壩址上游兩岸地形陡峻，坡度 45176。 設(shè)計(jì)洪水過(guò)程線 本工程為無(wú)資料的特小流域，洪水過(guò)程線采用三角形概化過(guò)程線法推求。為 Q=48m3/s（ 20 年一遇），校核洪水 Q=78m3/s（ 200 年一遇）。 本工程為特小流域，一旦發(fā)生特大暴雨，匯流時(shí)間極短，為安全起見(jiàn)，洪水采用前三種方法推求的最大值，設(shè)計(jì)洪水為 Q=（ 20 年一遇），校核洪水Q=（ 200 年一遇）。 對(duì)特小流域暴雨洪水，無(wú)論是暴雨的時(shí)空分布或流域匯流特性，推理公式更能適應(yīng)其概化條件。對(duì)于特小流域，不能準(zhǔn)確反映各流域的特殊性，其結(jié)果僅供參考。 本工程控制面積 ，屬于特小流域。 Qtt、 Qτ τ計(jì)算值見(jiàn)下表： 漢濱區(qū)李家溝水庫(kù)除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì) 13 表 :Qtt曲線計(jì)算表 t P=5% P=% ∑ ht Qm ∑ ht Qm 1/3 69 121 2/3 56 96 2 49 75 4/3 42 62 5/3 36 53 2 31 46 7/3 28 41 8/3 25 37 3 23 33 表 :Qτ τ曲線計(jì)算表 Q 設(shè) (m3/s) 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 ｔ (h) 做暴雨徑流關(guān)系曲線，見(jiàn)圖 21，采用圖解法計(jì)算得到洪水成果及匯流時(shí)間，見(jiàn)表 ： 暴雨徑流關(guān)系曲線0102030405060708090100110120130 hHt面+HaQ～ τQ ～t P = 0 . 5Q ～t P = 5 % 圖 Qm～τ 、 Qm～ t 曲線 漢濱區(qū)李家溝水庫(kù)除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì) 14 表 :推理公式計(jì)算成果表 P(％ ) N Q(m3/s) τ 20 200 設(shè)計(jì)洪水成果 現(xiàn)將李家溝水庫(kù)壩址處采用不同方法計(jì)算的洪峰流量列入下表。 則本流域不同頻率三小時(shí)暴雨所產(chǎn)生的累計(jì)凈雨量計(jì)算成果見(jiàn)下表： 表 ： 暴雨產(chǎn)流計(jì)算表 (P=5％ ) t(h) Ht(面） ∑ Ht Ht+ha h ht ∑ ht 1/3 2/3 2 4/3 5/3 2 7/3 8/3 3 3 漢濱區(qū)李家溝水庫(kù)除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì) 12 表 暴雨產(chǎn)流計(jì)算表 (P=％ ) t(h) Ht(面） ∑ Ht Ht+ha h ht ∑ ht 1/3 2/3 2 4/3 5/3 2 7/3 8/3 3 匯流計(jì)算： 匯流計(jì)算的基本公式如下： tt hQFt??? (210) tLmJ Q??? ? (211) 式中： Qt—— 洪峰流量 (m3/s) t—— 流域匯流時(shí)間 (小時(shí) )； α ,β —— 經(jīng)驗(yàn)性指數(shù)，α =1/3，β =1/4； m—— 經(jīng)驗(yàn)性匯流參數(shù)， ?? ；θ，流域特征參數(shù)，1 13 4LJF? ? ? ； τ —— 匯流時(shí)間。 1/3 小時(shí)暴雨按照下列公式計(jì)算： 1ttH H K?? (28) 0 .6 1 50 .0 8 1tKt?? (29) Ht—— 設(shè)計(jì)歷時(shí)為 t 的暴雨量 (mm)； H1—— 1小時(shí)設(shè)計(jì)暴雨量 (mm)； t—— 歷時(shí) (以分鐘計(jì) )； Kt—— 歷時(shí)為 t 的設(shè)計(jì)暴雨占一小時(shí)暴雨的百分?jǐn)?shù)（以小數(shù)計(jì)）。 tp p tH K H?? (24) 0 .3 8 7 0 .6 1 33 1 6H H H?? (25) 表 :設(shè)計(jì)點(diǎn)暴雨量計(jì)算 T(h) Ht(mm) Cv P(％ ) 5 1 31 Kp HtP 3 HtP 6 50 KP HtP 設(shè)計(jì)面暴雨量 根據(jù)《水文手冊(cè)》，流域的 3小時(shí)面平均暴雨量，計(jì)算公式如下： tttHH???面 (26) ? ?11 tt btaF? ? ?? (27) Ht面 —— 設(shè)計(jì)歷時(shí)為 t的流域平均面雨量 (mm)； Ht—— 設(shè)計(jì)歷時(shí)為 t 的點(diǎn)暴雨量 (mm)； α t—— 設(shè)計(jì)歷時(shí)