某水库除险加固工程初步设计

某水库除险加固工程初步设计

目录一、工程基本情况11.1自然地理11.2水文地质11.3工程布置21.3.1工程概况21.3.2建筑物除险加固设计21.4工程任务及规模31.5工程特性表3二、设计暴雨推求42.1年最大1h,6h,24h降雨量52.2暴雨指数52.4时段暴雨72.5雨量排序82.6净雨过程9三、设计洪水推求143.1水库流域特征值143.2汇流参数143.3水库流域S(t)曲线143.4水库流域时段单位线143.5水库流域地面径流16四、环境保护措施18n参考文献19n一、工程基本情况1.1自然地理水库位于地理位置东经108°50′00″，北纬23°13′06″。是清平水库的结瓜塘，于1955年10月兴建，1956年3月竣工，属小（二）型水库工程。水库枢纽工程由大坝、溢洪道、输水设施组成，大坝为均质土坝，水库集水面积0.57km²，总库容50.37万m³，有效库容44.54万m³，工程主要作用为蓄水灌溉，设计灌溉面积500亩，有效灌溉面积300亩。水库区域地处低纬度，属亚热带季风气候，在北回归线以南，阳光充足，气候湿润，雨量充沛，常年气温较高，夏长冬短，热雨同季，一年四季变化不明显，无霜期长，相对湿度较大。根据宾阳县气象站资料统计，历年平均气温21.5℃，极端最高气温39.4℃，极端最低气温-1.0℃。多年平均年蒸发量1516mm，年平均日照时数为1563小时，年平均风速为2.5m/s，最大风速20.7m/s，风向NE；多年平均降雨量1550mm，降雨量年内分布不均匀，65%的降雨量集中在5～9月份。暴雨以台风雨和锋面雨为主。1.2水文地质根据区域地层岩性，地下水存储空间、运移方式等，分为空隙水、裂隙水及岩溶水三大类。孔隙水存储于残坡积层和冲积层松散岩孔隙中，残坡积层富水性弱，含水量贫乏；冲积层富水性中等，含水量中等。孔隙水受大气降水及地表水的补给影响，在孔隙中有沟谷源头往下游径流后，在下游低洼处以线性形式排泄到地表。裂隙水存储于碎屑岩风化裂隙中，富水性弱，含水量贫乏。裂隙水主要受大气降水的补给，在裂隙中径流，由山脊、斜坡向沟谷底部运移，于沟底以泉水、线状形式排泄于地表，形成地表小溪流，流量受季节性影响大，在丰水季节，小溪流量较大，枯水季节，大部分溪流断流。岩溶水存储于厚层灰岩裂隙溶洞中，存储空间大，富水性强，含水量丰富。岩溶水主要受大气降水的补给，在岩溶裂隙中径流后，通过地下河出口，以泉水的形式集中排泄于地表。据收集附近水质测试分析资料，这三大类水对混凝土及钢结构均有弱腐蚀作用。23n1.3工程布置1.3.1工程概况坝型为均质土坝，现状坝顶高程为115.0m，最大坝高为5.5m，坝顶长度250m，坝顶宽度3.2m，内坡坡比1∶2.3，C15砼六角块护坡，外坡坡比1∶2.2，草皮护坡。上游坝面受冲刷严重，凹凸不平；坝体无排水棱体，坝脚有渗漏现象；有白蚁危害。坝顶路面坑洼不平。溢洪道位于大坝右侧0＋210，由浆砌石边墙、混凝土底板构成。堰顶为开敞式宽顶堰。进口底高程为113.0m,堰顶宽度1.1m。尾部无消能设施，沿线受冲刷影响严重，冲刷坝脚及局部农田。输水设施由放水闸和放水平管组成，位于大坝的右侧，采用螺杆启闭。放水平管为浆砌石方型无压箱涵，断面尺寸为1.1m×0.9m，进水底板面高程为110.40m，出口高程为109.90m。放水平管砌体结构老化，沿管壁存在渗漏，影响大坝安全。放水斜管砌体老化，部分出现堵塞、开裂、漏水等现象。1.3.2建筑物除险加固设计维修大坝六角块砼护坡约50m²，清除坝面杂物及部分堆积物。下游新建草皮护坡和白蚁防治、坝顶路面修整、外坝坡两侧排水沟。维修大坝防汛道路长0.5km。溢洪道位于大坝右侧，堰顶高程113.0m，宽1.1m，溢洪道为浆砌石结构，底板为砼结构，溢洪道于2005年新建进口控制段、泄槽段，但尾部未有消能设施，现状进口段，泄槽段结构较为完整，本次设计保留，新建尾部消力池。凤凰塘水库放水设施为放水闸阀接穿坝平管，放水涵管老化开裂漏水，其中放水螺杆老化锈蚀严重，难以启闭。本次加固设计根据《小型水利水电工程碾压式土石坝设计导则》（SL189-96）要求及凤凰塘水库坝址区内的地址条件，放水设施采用破坝开挖在原涵管处新建放水钢筋砼涵管，断面尺寸为0.8m×1.4m、新建放水塔一座，孔口尺寸为0.8m×1.2m。进水高程为110.4m，于死水位一致，出口高程109.90m。防汛公路泥泞坑洼，路面较窄，本次设计拟维修防汛公路，路宽0.5km，采用200mm厚泥结石路面。23n凤凰塘水库现状虽已建有防汛值班房，但是值班房破旧，建于坝体上，不均匀沉降墙体已开裂成危房，不符合规范要求。没有必要的生活设施，管理设备配套不齐全，不能满足值班人员的生活要求，本设计新建水库管理值班房35m²,选址位于大坝右岸山体上，配备相应的生活和管理设备。本次设计观测设施主要有兴建水位尺1套。1.4工程任务及规模工程的主要任务有：进行坝体和坝基的防渗处理，维修坝坡面，新建外坝草皮护坡及坝脚排水沟。新建溢洪道消力池。改建放水设施。新建35m²管理房，配备完善防汛、工程维护的管理设施及工具。在进行除险加固之前，严格执行防汛水位控制，加强管理，确保下游居民生命财产和安全。维修上坝公路。增设监测设施。1.5工程特性表表1.1凤凰塘水库工程特性表序号名称单位注册登记安评加固后一水文1坝址控制集雨面积km²0.60.60.572多年平均降雨量mm155015501500二水库特性1调节性能年调节年调节年调节2设计重现期年2020203设计雨量mm不详243.24设计洪水位m不祥113.515设计洪峰流量m³/s不祥15.523n6校核重现期年2002002007校核雨量mm不祥368.28校核洪峰流量m³/s不祥22.829校核洪水位m不祥113.8610正常蓄水位m113.811311死水位m110.4110.4110.412总库容万m³6652.313兴利库容万m³50.844.714调洪库容m³15.27.615死库容万m³00016设计灌溉面积亩500500500三大坝1坝型均质土坝均质土坝均质土坝2最大坝高m5.55.55.53坝顶高程m1551551554坝顶宽度m2.53.23.25坝顶长度m2802502506上游坡比1∶1.81∶2.31∶2.37下游坡比1∶2.21∶2.21∶2.2四溢洪道23n1布置形式宽顶堰泄洪渠宽顶堰泄洪渠宽顶堰泄洪渠2堰型宽顶堰宽顶堰宽顶堰3堰顶高程m113.81131134控制段净宽m1.11.11.15最大泄量m³/s111.186放水管放水涵管放水涵管放水涵管7断面尺寸m0.3×0.70.9×1.10.8×1.48进口高程m110.4110.4110.49闸门型式梯级砼闸梯级砼闸梯级砼闸二、设计暴雨推求2.1年最大1h,6h,24h降雨量。为年最大对应1h,6h,24h降雨量，为年最大对应1h,6h,24h降雨量均值，由（广西暴雨统计参数等值线图研究）查得。Φ为离均系数，有《工程水文学》第四版附录一查得。为变差系数，由（广西暴雨统计参数等值线图研究）查得。表2.1年最大1h,6h,24h降雨量成果表单位：mm时段均值P%0.20.512510201h550.373.5145.35131.11120.32109.3394.0782.2769.6523n6h850.453.5267.45236.85214.09190.95159.87135.87111.1124h1300.443.5400.44355.48321.85287.64241.77206.08169.242.2暴雨指数，为1小时对应的降雨量为6小时对应的降雨量为24小时对应的降雨量为暴雨指数。表2.2暴雨指数计算表时段P%0.20.512510201h145.35131.11120.32109.3394.0782.2769.656h267.45236.85214.09190.95159.87135.87111.1124h400.44355.48321.85287.64241.77206.08169.24暴雨指数0.6600.6700.6780.6890.7040.7200.7390.7090.7070.7060.7040.7020.7000.6962.3历时暴雨当1

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