【正文】 3m，消力池長 Ｌ =20m。 (2).溢洪道水面線的計算 陡槽水面線計算公式形式，采用分段求和法，其計算成果見表542。 表 541 調(diào)洪演算成果表 本次設(shè)計主要是對泄洪能力、陡槽水面線推算及消能計算。 四、溢洪道整治設(shè)計 根據(jù) GB5020194 標(biāo)準(zhǔn)溢洪道為四級建筑物。三是 未修建 消能設(shè)施， 下游沖刷嚴(yán)重。 三、存在的問題 溢洪道修建設(shè)計存在的問題 該溢洪道經(jīng)水 文 計算， 寬 度不夠 。這次四川 汶 川大地震造成溢洪道陡槽右邊墻垮塌 50m。 觀測設(shè)計統(tǒng)計表 名 稱 規(guī)格型號 單位 數(shù)量 水準(zhǔn)儀 來卡 NA2 套 1 量水堰 三角堰 個 2 雨量計 個 1 觀測樁 個 6 個 基點(diǎn)樁 個 6 個 第四節(jié) 溢洪道整治設(shè)計 一、溢洪道現(xiàn)狀 干拱橋 水庫 溢洪道建于 1976 年，布置在大壩右 左端 ，為 正堰 開蔽式實(shí)用堰 ，堰頂高程 ，堰寬 。 ，集中滲流水，安裝三角堰觀測，滲流量小時用容積法測滲流量。用視準(zhǔn)線法，分別采用較高精度水準(zhǔn) 儀和經(jīng)緯儀進(jìn)行垂直位移和水平位移觀測。 工況一： Kmin=[K]= 工況二： Kmin=[K]= 工況三： Kmin=[K]= (三 )大壩加固整治工程量（ 見表 533） 表 533 大壩加固整治工程量表 項(xiàng) 目 單位 數(shù)量 備 注 土壩削坡及其他土方開挖 m3 325 石方開挖 m3 45 砂 石墊層 m3 295 漿砌條石 m3 72 C20砼 m3 74 碾壓石碴料 m3 2850 干砌 條 石 m3 218 干 砌塊石 m3 925 五 、 大壩觀測設(shè)施設(shè)計 干拱橋 水庫 為小 (二 )型水庫，根據(jù)該水庫大壩安全鑒定報告中指出，該水庫無觀測設(shè)施，據(jù)大壩檢查觀測有關(guān)規(guī)定，該大壩應(yīng)設(shè)置觀測項(xiàng)目為：水平垂直位移觀測、滲流量觀測、降水量觀測、庫水位觀測 4個項(xiàng)目。 下游壩坡： 對下游壩坡滑坡處進(jìn)行開挖回填夯實(shí)， 壩腳新修 干砌 條石 排水棱體， 棱體頂高程 ， 頂寬 ，外邊坡為 1： ，內(nèi)邊坡為 1： 1，從 棱體 頂 壩 培厚加固 ， 粘土 填筑培厚加固 壩坡 30 由 1: 培緩至 1:，以滿足壩穩(wěn)定要求， 下游壩面周邊及排水棱體頂面修建排水溝。 壩頂：壩頂寬由 ，壩軸線向下游移，新修 漿砌條石防浪墻高 ，厚 。 下游培厚加固，新增排水棱體。 工況一： 正常水位 形成的穩(wěn)定滲流期，下游無水； Kmin=＜〔 K〕 = 工況二： 設(shè)計洪水位 ，下游相應(yīng)水位 ； Kmin=＜〔 K〕 = 工況三： 校核洪水位 ，下游相應(yīng)水位 ， Kmin=＜〔 K〕 = 對大壩現(xiàn)狀上、下游壩坡穩(wěn)定分析成果看，下游壩坡在各種工況均不能滿足規(guī)范 SL27420xx要求的安全系數(shù)值，需對現(xiàn)有大壩進(jìn)行加固整治處理。工況三： Kmin=＞ [K]= 29 下游壩坡采用條塊間作用力的畢肖普法對該大壩坡進(jìn)行穩(wěn)定分析計算。 工況一：上游正常蓄水位 ， Kmin=＞ [K]= 工況二：上游設(shè)計洪水位 驟降至正常蓄水位 再降至死水位 。 20 年設(shè)計所需壩頂高程尚差 ， 200 年校核所需壩頂高程尚差 ，不滿 足（ SL25220xx）規(guī)范要求 。 1976年初蓄水水位達(dá)到正常 ，壩外坡中段浸潤線較高 。 第三節(jié) 大壩整治設(shè)計 一、原大壩修建設(shè)計存在的問題 28 該大壩 1975年動工 ,1976年竣工 ,上游壩坡 在高程 干砌條石護(hù)坡，坡比 1:，下游壩坡未護(hù)坡，坡比 1:， 經(jīng)復(fù)核 大壩下游壩坡不滿足土壩設(shè)計規(guī)范抗滑穩(wěn)定要求。相應(yīng) 20年一遇設(shè)計洪水位為 ， 200 年一遇校核洪水位為 。 水庫校核洪水位 ，相應(yīng)總庫容 萬 m3，按 SL25220xx標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)為 Ⅴ 等水利樞紐工程，主要建筑物為 五 級，次要建筑物 為 5 級。 七、 1984年三查三定復(fù)查成果資料。 對 干拱橋 水庫 除險加固后，該工程即可正常運(yùn)行，請上級有關(guān)部門審批立項(xiàng)，以便對該水庫進(jìn)行全面除險加固，充分發(fā)揮該工程的綜合效益。 26 擴(kuò)寬，由 ， 新修左邊墻 、底板襯砌 ， 恢復(fù)右邊墻垮塌部分， 增設(shè)消力池。 增設(shè) 100砂漿漿砌條石防浪墻，高 ，寬 m。 綜上所述，對 干拱橋 水庫 進(jìn)行除險加固是十分緊迫和必要的。 ㈡多種經(jīng)營效益 水庫除險加固后，可投入正 常運(yùn)行，增大庫水面積，可極大地提高水產(chǎn)養(yǎng)殖效益。 三、 水庫除險加固后效益顯著 ㈠灌溉效益 干拱橋 水庫 建成投入運(yùn)行后，由于各種病害原因，造成水庫不能按設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)正常運(yùn)行。經(jīng)大壩安全鑒定，水庫存在主要問題有： 防洪標(biāo)準(zhǔn)不夠； 大壩內(nèi)坡較陡 1： ； 大壩下游壩坡 不穩(wěn)定； 溢洪道 陡槽左邊墻未襯砌，無消能設(shè)施 ； 大壩安全評價為Ⅲ類壩。 第二節(jié) 工程除險加固的必要性和緊迫性 一、存在的問題 干拱橋 水庫 自 1976 年建成投入運(yùn)行 。大壩下游壩坡未護(hù)，坡比 1:，壩坡較陡，大壩下游壩坡未設(shè)置排水系統(tǒng)。設(shè)計灌溉 雙星鄉(xiāng) 3 個村、 1300 畝農(nóng)田。 第四章 工程除 險加固任務(wù)及其必要性 24 第一節(jié) 工程運(yùn)行情況 干拱橋 水庫 位于武勝縣 雙星鄉(xiāng) 境內(nèi)，地處嘉陵江的支流雙星河 支流 上，距武勝縣城 25km。 壩址區(qū)工程地質(zhì)條件簡單，壩基巖石為強(qiáng)風(fēng)化砂巖，強(qiáng)度完全能滿足大壩的承載要求。挽近期構(gòu)造運(yùn)動微弱，據(jù) GB1830620xx《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》（ 1／ 400萬）查得，工程區(qū)地震動峰值加速度小于 ，動反應(yīng)譜特征周期為，對應(yīng)地震基本烈度小于 VI 度。嘉陵江砂礫石料豐富，連續(xù)有數(shù)個料場分布，總儲 量超過 80 萬方，其品質(zhì)好，開采運(yùn)輸方便，運(yùn)距 20km。 三、砂卵石 當(dāng)?shù)厣奥咽蠄鲐毞Α? 二、石渣料 23 當(dāng)?shù)厥炅县S富，本次選定 右 壩肩上游 300m 處開采，與石料場相鄰。 102 第四節(jié) 天然建筑 材料 干拱橋 水庫 病害整治共需天然建筑材料數(shù)量如下： 條塊石 萬方，河砂 。 壩體材料計算參數(shù)值 表 32 參數(shù) 材料 濕容重 (KN/m3) 飽和容重 (KN/m3) 浮容重 (KN/m3) 飽固快 滲透系數(shù) cm/s C(KPa) ф（度） 土 料 20 17176。 處理措施建議 對溢洪道 陡槽左邊墻 進(jìn)行襯護(hù)， 修復(fù)右邊墻， 增設(shè) 消力池、增設(shè)護(hù)坦。兩壩肩為粉砂質(zhì)泥巖，巖坡基本穩(wěn)定，修建本工程類型的土石壩是適宜的。崩塌主要分布在砂巖區(qū)，由于下部泥巖抗風(fēng)化能力相對較弱，易被 風(fēng)化剝蝕掏空，使上部砂巖失去支撐產(chǎn)生崩塌，但規(guī)模小，不會對樞紐正常運(yùn)行產(chǎn)生影響。 五、不良地質(zhì)作用 樞紐區(qū)不良地質(zhì)作用主要表現(xiàn)為基巖的風(fēng)化剝蝕、崩塌、沖刷。地下水類型主要為松散堆積層孔隙潛水和基巖裂隙水。 根據(jù) GB18306— 20xx《中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖》之規(guī)定，工程區(qū)地震動峰值加速度小于 ，相應(yīng)地震基 本裂度小于 VI 度，地震反應(yīng)譜特征周期為 。發(fā)育較差。傾向北東，傾角 21 75176。較發(fā)育；第二組走向 100176。傾向北西，傾角 70176。流域內(nèi)未見斷層發(fā)育，由于受構(gòu)造變動影響，在砂巖中發(fā)育 X 節(jié)理，第一組走向 325176。傾向 196176。砂巖為中細(xì)粒結(jié)構(gòu)，厚層狀構(gòu)造，鈣質(zhì)膠結(jié)，致密堅硬，厚度 10~20m，主要分布于左壩肩 315m 以上，泥巖為泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，泥質(zhì)膠結(jié)，致密性差，主要分布于壩肩區(qū) 311m以下及壩基。沖洪積為淡黃色砂土，含少量砂卵石，厚度 0~。 二、地層巖性 樞紐區(qū)基巖為 侏羅系中統(tǒng)上沙溪廟組砂泥巖互層，覆蓋層為第四系全新統(tǒng)松散堆積層，分述如下： 第四系全新統(tǒng)（ Q4） 由殘坡積層和沖洪積層為主。 第三章 工程地質(zhì) 第一節(jié) 樞紐區(qū)工程地質(zhì)條件 頻率 P（ %） 最大下泄流量（ m3/s） 最高庫水位（ m） 庫 容（萬 m3） 5 20 一、地形地貌 干拱橋 水庫 位于武勝縣 清平 鎮(zhèn)。 （ 1）設(shè)計情況下： Z 壩頂 =Z 設(shè) +Y 設(shè) =+= （ 2）校核情況下： Z 壩頂 =Z 校 +Y 校 =+= 干拱橋 水庫的壩頂高程應(yīng)為 ，取 米。 干拱橋 水庫 大壩頂高程為 ， 尚差 ， 不 滿足《水利水電工程等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》（ SL252— 20xx）規(guī)范要求。 壩頂超高計算成果見表 2— 11 表 2— 11 壩頂超高計算成果表 計算工況 安全加高 A 風(fēng)壅高度 e 波浪爬高 R 壩頂超高 Y 設(shè) 計 校 核 二、壩頂高程 按設(shè)計和校核兩種情況分別計算相應(yīng)的壩頂高程，取其中的大值作為壩頂高程。 最大風(fēng)壅高度 e e=[KW2D/2gHm]cosβ 式中： K—— 系數(shù)，取 106 β —— 風(fēng)向與壩軸線法線間夾角 W—— 水面以上 10m 高處風(fēng)速，設(shè)計情況下按多年平均最大風(fēng)速的 ，校核情況下按多年平均最大風(fēng)速計，多年平均最大風(fēng)速為 17m/s。 A—— 安全加高， m。 表 210 調(diào)洪計算成果表 第 四 節(jié) 壩頂高程的確定 一、壩頂超高 壩 頂超高按《碾壓式土石壩設(shè)計規(guī)范》 S1274— 20xx 規(guī)定的公式計算： 頻率 P（ %） 最大下泄流量（ m3/s） 最高庫水位（ m） 庫 容（萬 m3） 5 17 Y=R+e+A 式中： Y—— 壩頂超高， m； R—— 最大波浪在壩坡上的爬高， m。 流量系數(shù) m的確定 溢流堰 無坎寬頂 ，自由出流，其流量系數(shù) m=, 側(cè)收縮系數(shù)ε＝， 按公式計算下泄流量 q,再由庫容曲線查得 V,繪制 q～ H曲線 ,成果見表 29。 表 27 干拱橋水庫洪水過程 線 P=% P=5% P=10% 14 T Q T Q T Q 第 三 節(jié) 調(diào)洪計算 一、庫容曲線 本次根據(jù)實(shí)測庫區(qū)地形圖，對 “ 三查三定 ” 的庫容曲線進(jìn)行了復(fù)核 15 無誤，本次直接采用“三查三定”復(fù)核成果，見表 28?；靼醇瘟杲瓍^(qū)計算回 ，Q0=。 表 25 歷次洪峰流量計算成果比較表 階段 計算方法 P=% P=5% P=10% 三查三定 經(jīng)驗(yàn) 公式法 全安鑒定 經(jīng)驗(yàn) 公式法 本次計算 推理公式法 根據(jù)設(shè)計暴雨推求設(shè)計洪水總量，暴雨徑流關(guān)系分區(qū)為 1 區(qū)（ 盆地腹部丘陵區(qū)），按單峰洪水計算暴雨歷時 T=，按 WP= HTPF 計算洪水總量，成果見表 26。 表 24 推理公式法計算洪峰流量的主要參數(shù) 表 干拱橋 水庫 在“三查三定”和全安鑒定中都作過洪水計算，成果見表 25。 μ = =（ CV=， Cs=） μ ｐ =（當(dāng) CV=， Cs=，查皮爾皮爾遜Ⅲ型曲線%=， K5%= K10%=）。 （ 2）匯流參數(shù) m值 流域特征系數(shù)θ＝4/13/1 FJ L＝ 根據(jù)《暴雨洪水手冊》， m＝ = S、 n 暴雨衰減指數(shù) n 分歷時確定： t=6～ 24h， ??????????PPHHn2463 lg6 6 12 t=1～ 6h， ??????????PPHHn612 t=1/6～ 1h， ??????????PPHHn16/11 lg2 8 根據(jù)《暴雨洪水手冊》 1/6h、 1h、 6h、 24h暴雨等值線圖查值，結(jié)合相關(guān)公式計算暴雨參數(shù) S。 采用四川省中小流域暴雨洪水計算手冊中的推理公式 Q＝ nS?F 進(jìn)行計算。 干拱橋 水庫 的設(shè)計暴雨見表 23。 表 22 設(shè)計暴雨成果表 計算方法或站名 時段 均值 (mm) CV CS/CV 各頻率設(shè)計值 (mm) 備 注 P=% P=5% P=10% 由等值 線查算 1