水库除险加固设计说明书终.doc

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1、某市某区某水库除险加固工程初步设计报告某市某设计院2010年11月目 录 综合说明11。1绪言1。2 水文313 地质4。4工程任务和规模515工程加固设计.6机电、金属结构8。消防91.8施工91。9工程占地91.1环境保护及水土保持设计1。1工程管理设计11。12设计概算101。经济评价114节能设计11.15综合评价及结论12水文1321流域概况2气象1.3水文基本资料132。径流12洪水142.6泥沙253 工程地质273.1概述3.2水库区工程地质条件28。3枢纽区工程地质条件32.4天然建筑材料53。5结论364 工程任务和规模3941 地区社会经济概况34.2 水利计算404。3

2、水库除险加固后规划指标规模7.4 施工期洪水导流计算525 工程布置及建筑物41设计依据54。2 工程总体布置575 大坝加固585.4 溢洪道71。5输水洞加固改造工程7556溢洪道上交通桥7657管理房设计85.8交通通讯及管理设施816 机电、金属结构82 电工82。2 金属结构37消防设计87。 设计依据和原则847.2消防总体设计方案84 施工组织设计68。1 施工条件868.2 施工导流7。3 料场888.4 主体工程施工85 施工交通运输928。6施工工厂设施8.7 施工总体布置38. 施工总进度59主要技术供应9工程占地99。1 基本情况892 本次除险加固占地情况99. 工程

3、占地费用、标准91环境保护设计0110。1环境保护设计依据01.2 工程影响地区的自然及社会环境状况10210.3 施工期环境保护原则1210。4 施工区环境保护设计030.5 环境管理与环境监测10610. 环境保护投资概算111水土保持设计11011.1设计依据11011。2 建设项目基本情况1111.3 建设项目防治责任范围与分区11114某水库现状水土流失及防治情况1211。5项目区水土流失预测与分析1211 项目区水土流失防治措施1117 水土流失监测11711.8水土保持投资概算11812工程管理设计12121 管理机构1211.2 管理范围和管理设施2212。3工程管理运用253

4、 设计概算133。1 工程概况1032编制依据1303。3主要工程量及主要材料31.4 工程投资概算13114 经济评价131概述331.2编制依据及评价方法331。3 国民经济评价计算4.4国民经济评价结果375 节能设计195节能设计依据和设计原则1315.2节能措施综述13915.3工程节能设计14104 / 1091 综合说明1。1绪言某水库位于黄河二级支流老蟒河上,坝址在某市石庄乡某村北,控制区间流域面积.87m2,干流长度3。2km,干流比降00026，是一座以防洪、灌溉为主，并可发展水产业等综合利用的小（1）类水利枢纽工程,工程等别V等，主要建筑物级别级。该工程始建于15年，当时

5、坝高13m，后于7年二次加高至23m。下游保护3个行政村500余人，某石化总厂大化纤厂区、二零七国道和吉孟公路，地理位置重要.现有枢纽工程由大坝、泄洪洞、输水洞等建筑物组成。表1-1 某水库除险加固工程特性表概况位 置孟州市石庄乡某村北水库特征设计洪水位16676m所在河流黄河二级支流老蟒河校核洪水位168.241m流域面积4.7 km2汛限水位河道长度3。29km兴利水位163.4河道比降0007死水位1。7m总投资工程总投资459。8万元,其中水保投资。7万元，环保投资3。07 万元总库容129.04104m3其中: 防洪 库容兴利库容35。910m3工程量土方开挖2。3万m死库容4。67

6、10土方填筑1.70万m3大坝坝 型均质土坝砼方4429。m3坝顶高程16。80m下游情况3个行政村500余人最大坝高20.m多年平均降雨量614。2坝顶宽度7。3m水文设计重现期0年CV=。5CS=3。5CV溢洪道底高程1424小时雨量201.0m宽 度20洪峰流量7.293s长 度161。6m洪水总量60584m3最大泄量304m3/s校核重现期30年C=055=35 C消能型式4小时雨量314.16mm洪峰流量172.18m3/s洪水总量13604表12 某水库工程特性表 输水洞型 式城门洞浆砌石观测设备测压管坝身6/断面尺寸1.81。2m沉陷位移3/3点/排进口底高程洞身长度闸门型式转

7、盘闸门最大泄量6m3/s启闭设备手摇启闭机效益灌溉面积设计1500亩养鱼水面已绿化面积12水文该流域属浅山丘陵区，地形起伏不平,沟岭相间分布，高差较大，植被发育不完全，森林覆盖率较低,部分属坡耕地，存在水土流失现象。某区受季风的影响,年内降水分布不均，大部分集中在、8、9月份内,尤以月降水最多，冬季最少.多年平均降水量为6142m，年最大降水量为112。m，年最少降雨量为48。1mm。多年平均夏季降水量为33mm，占全年的5。工程区地下水较贫乏，为浅层黄土状粉质粘土中孔隙水。主要分布于地势相对低洼、汇水条件较好的第四系中更新统上及全新统低液限粘土、多钙质结核的古土壤层。地下水以大气降水补给为主

8、,属浅层孔隙水局部为上层滞水，水量、水位随季节变化大。本次某水库洪水复核计算成果，经采用不同方法计算结果比较，设计洪水计算采用“84图集计算成果。计算成果见表-. 表1-1 洪水计算成果表 洪水标准项目 30300洪量（万3）6。5813。96洪峰流量（3)9。217213 地质水库区出露的地层主要为第三系粘土岩夹砂砾岩、第四系上更新统低液限粉质粘土及全新统含砾低液限粘土和混土砾卵石等松散沉积物.坝段河谷呈不对称“U”形缓谷，显示地质体尚属缓慢上升阶段，地质营力主要为水流侵蚀作用。库区所在地貌单元为黄土丘陵区。水库区地震基本烈度为度,工程区地震动峰值加速度为0.10g，地震动反应谱特征周期为0

9、。5s。坝址区未发现断裂通过，属抗震相对有利地段。 库区地表水较贫乏,除汛期雨后有较大地表径流外,枯水期仅主沟及较大支沟内有地表水流。坝址区域地下水较贫乏。地下水主要有孔隙型潜水和上层滞水。坝体土上部呈松散大孔状,有架空现象,造成大坝凹陷坝坡变形.坝体质量较差，虽经过几十年的运行，现场鉴定坝体土仍未完成固结。筑坝时分层碾压质量较差,坝体仍存在渗漏问题,但由于目前水库中几乎无蓄水,在坝体下游看不到出水点。河槽段坝基地层河床上部主要是第四系全新统含砾低液限粘土,揭露层厚。90，渗透系数=.80-cm/,属弱透水性。在水库正常水位运行时,右岸坝肩下部与坝基结合部位发生渗漏。输水洞进水口已有淤积并略有

10、变形,出水口以外为深挖渠也见淤积和渠壁崩塌.输水洞放水设施已损坏，不能正常放水,严重影响水库安全运行,危及坝体稳定。新修溢洪道位于大坝左岸。溢洪道为开敞式梯形槽,堰顶高程3.74m，底板分布的地层岩性为第四系上更新统可塑硬塑状的低液限粉质粘土.溢洪道上预新建防汛交通桥。交通桥可采用砼板桥。由于第四系低液限粉质粘土在溢洪道交通桥处分布厚度较大，建议以第四系上更新统低液限粉质粘土为持力层,新建桥可采用墩台基础或灌注桩基础.本工程区内上更新统Q低液限粉质粘土分布广泛，质地好，粘重性适中,室内试验的干重度d范围为3317.7KN/m3，渗透系数00-m/s，与坝体土质一致,击实试验的最大干密度范围为1

11、.71。74g/cm3，最优含水量范围值19119。,是良好的填筑坝体材料。1。4工程任务和规模某水库位于黄河二级支流老蟒河上,上游建有刘雷水库,刘雷水库属于小（）类水库。某水库是一座以防洪、灌溉为主,并可发展水产业等综合利用的小(1）类水库.207年5月5日,某市水利局组织有关专家对该大坝安全鉴定报告进行了审查,确定大坝为类坝，进一步明确了该工程除险加固的必要性。设计洪水标准30年一遇(=3。3)，校核洪水标准为300年一遇(P=3)。小型水库采用2小时洪水控制，所以自溢洪道堰顶起调。按某、刘雷水库同频率同雨型考虑,具体将刘雷水库同频率下泄流量过程线与某水库入库流量过程线错峰1小时进行叠加,

12、其成果如表12.表1-2 洪水调节计算成果表 重期期（年）洪峰流量（m3s）h洪水总量（万m3）溢流水深（m）下泄流量(ms)最 高洪水位（m）洪水位距坝顶（m）库容（万m3）37.290。583。0616。89166。76。03109.8130072。113。964.51305.94168。241155912904注明1。坝顶设计高程169.80m。调洪时段t =30s.当300年一遇洪水接近峰值前后,调洪时段改为80s，则洪水位达1641，距坝顶.559m。3。起调水位平溢洪道底,高程为1.74m。目前工程存在的主要问题:1、大坝迎水坡无护砌，背水坡无排水沟、反滤体，背水坡长满灌木、树丛，

13、坝基及右岸坝肩有明显渗漏现象,坝坡存在凹陷和冲沟。大坝下游坡抗滑稳定不满足规范要求,水库防洪标准不能满足要求,坝体填筑质量较差,坝体压实度不满足规范要求。2、泄洪洞堵塞报废。3、输水洞有裂缝且淤积严重，不能正常运用。4、输水洞进口闸门及附属构件损坏、锈蚀严重. 5、无管理、观测设备及管理房。01年月,受某区农委委托，某市某设计院对水库进行除险加固初步设计。本次除险加固工程设计，水库仍以防洪、灌溉为主，兼顾水产养殖和旅游等综合效益的小（1）型水库,不改变兴利任务和水库控制运行方式。主要任务是针对水库安全鉴定存在问题，进行除险加固设计，其主要内容为：（1)在大坝上游坝坡建粘土斜墙防渗，迎水坡增设现

14、浇砼护坡,放缓修整下游坝坡,新建贴坡排水、排水沟.（2)新建溢洪道及其上交通桥。（3）对输水洞清淤，拆除原有启闭机房和闸门,新建斜卧管,并与原输水洞衔接.(）增设增设通讯、安全监测、管理房等管理设施。1。5工程加固设计坝体：针对坝体填筑质量差，坝体渗漏情况，决定在154。4m高程以上坝体采用粘土防渗斜墙进行防渗处理。先将现状上游坝坡按现状坡度平均削坡10厚，并清除表层杂草或石砾,自54.5m高程自下而上铺筑土质防渗斜墙，防渗斜墙最小水平厚度为4.0m，防渗斜墙顶高程16536m，在该高程处设4.宽平台,在高程1.0m设1。5宽平台,防渗斜墙高10.91m，顶部垂直厚度1.6m，底部垂直厚度.7

15、3m。防渗斜墙深入两岸山体各2。0。上游坝坡在高程1。36m平台以上:2,以下1：3.0.下游在高程6处设1宽的马道，马道以上坝坡：25，马道以下坝坡1:2.75。在高程1531m以下设贴坡排水。具体详见图纸。护坡：本次工程对高程65.36m以下上游坝坡采用现浇混凝土护砌，护砌厚度1cm。贴坡排水:下游坝坡高程153.以下设贴坡排水，高程53。m1506m坡比为1：3,高程。6m设2m宽平台，平台以下坡比为:15.排水沟：在160m平台及3。1m处设置纵向排水沟。稳定计算:大坝坝坡加固后稳定计算采用简化毕肖甫法。从计算成果看，大坝加固设计断面对可能出现的各种工况都是安全的,抗滑安全系数满足规范

16、要求。坝顶:坝顶设计高程为169.80m，坝顶宽度7。m。新建坝顶泥结碎石路面，厚度为0cm.坝基：水库已运行50余年，坝前已淤积7。3，已形成天然铺盖，随着以后的运行，淤积会越来越厚,渗漏问题会慢慢减弱甚至消失,根据现场查勘，坝基渗漏不明显，结合对坝基的渗透稳定计算,本次加固决定对坝基渗漏不进行处理。观测设施：大坝在建成时无观测设施，本次除险加固设计大坝观测布置2个观测断面,共设6个观测点.测压管布置2排，桩号0+07、00每排个点，分别安设在坝顶下游侧、下游马道处和贴坡反滤体上游侧。溢洪道：对于原泄洪洞，进口处开挖5m长,用C15砼封堵,泄洪洞中间部位打孔灌粘土浆。新建溢洪道位于大坝左岸,

17、分为进口段、控制段、陡坡段、消力池、海漫组成，设计最大泄量304m3/s.输水洞：输水洞进口闸门及附属构件损坏、锈蚀严重。拆除原闸门启闭设施，新建斜卧管与原输水洞衔接，安装转盘闸门。对原输水洞进行勾缝处理。管理房：新建砖混结构单层管理房，总建筑面积18m（走廊面积按一半计算）。6机电、金属结构本次设计输水洞进口闸门孔口尺寸06m,闸门采用转盘式铸铁闸门，转轴选用。4。6m圆钢，闸门自重。35t,闸门启闭设备选用一台滚筒手摇式启闭机.1消防消防设计贯彻“预防为主,防消结合”和确保重点,兼顾一般的原则，分清主次，以易引起火灾部位为重点，采取措施加以预防。消防应严格按照水利水电工程设计防火规范（SD

18、J780）执行.附属建筑物主要有防汛仓库、生产管理房等设施.消防用电设备的电源采用二级负荷供电。消防用电设备采用单独的供电回路，当发生火灾时,应能保证供电。1.施工加固工程对外交通依靠公路，水与电可直接由水库与附近某村供应，施工临时建筑物利用水库管理所已有场地和建筑。某水库位于黄河二级支流老蟒河上，坝址在某市石庄乡某村北，对外交通条件良好。供水水源考虑从某水库抽取，可直接用于施工生产用水，生活用水可架管道从附近某村引用。施工用电，可就近从某村接1V线路，电力资源丰富，只需另设变压器即可，变压器容量为00KV;本工程所需砼骨料可自采砂场购得，据调查在距大坝约2km的坡底黄河滩,分布有砂、卵砾石，

19、有正在使用的料场。1。9工程占地本次除险加固工程，主体工程均位于水库管理范围内，已办有土地使用证,因此工程建设不需另外征地，防汛交通道路可利用村村通公路,亦不需另外征地。根据工程占地范围,工程占地总面积.亩，全部为施工临时占地。1.10环境保护及水土保持设计对施工区的环境保护、水土保持及绿化、施工安全、库区景观建设等环保项目进行了设计,并提出环境保护管理监测计划，监测内容包括水质监测、大气质量监测和噪声监测。1.1工程管理设计水库现没有专门的管理机构，由某区政府代为管理。根据有关部委精神,拟成立某水库管理所,管理所人数为4人.工程管理区范围如下：大坝左、右坝肩轮廓线外100及坝轴线上游范围内;

20、大坝下游坝脚线下游150m范围内；办公基地周围2m范围内；正常蓄水位以下的库区；对外交通道路、上坝公路道路中心线向左右两侧各10m范围内；溢洪道两侧50m范围。工程保护区范围为保证工程安全，除设置工程管理区外，另设工程保护区。水工建筑物保护范围为管理范围界线外延5m.1.12设计概算除险加固工程概算总投资45。80万元，其中建筑工程2419万元，机电设备及安装8.50万元,金属结构设备安装工程1.4万元，施工临时工程。05万元，独立费用143。87万元，基本预备费21.65万元,水保措施费27万元，环境措施费3。0万元。1。1经济评价依据国民经济效益分析计算，经济内部收益率14。8，大于国家要

21、求的社会折现率8%；经济净现值为297.79万元，经济效益费用比31,符合规范规定大于1的要求。以上指标均说明该项目经济效益较好,从国民经济评价看该项目经济合理可行。依据敏感性分析结果,当投资上浮浮时，经济内部率为1089，当效益下浮10%时,经济内部收益率为1。0,均大于8,说明该项目具有一定的抗风险能力。1.4节能设计 根据负荷容量,供电距离及分布，用电设备特点等因素合理设计供配电系统，做到系统尽量简单可靠,操作方便。某水库除险加固初步设计中需更换台变压器.均采用1系列节能型变压器。S11系列电力变压器性能优越，其指标达到当今国际先进水平。设计中从减少电阻做了以下几个方面考虑：1）尽量选用

22、电阻率较小的导线,如铜芯导线。2）尽可能减少导线长度，设计中线路尽量走直线少走弯路。 3）提高供配电系统的功率因数.1.15综合评价及结论 (1) 某水库位于黄河二级支流老蟒河上,坝址在某市石庄乡某村北,下游保护3个行政村5000余人，某石化总厂大化纤厂区、二零七国道和吉孟公路,地理位置重要,为使水库尽快除险，希望抓紧进行下一阶段的工作; (2)工程区区域地质构造稳定，地震基本烈度7度，坝址区地质条件较好，坝基为土基，库区不存在永久渗漏问题；（3）综合考虑水文、地形、地质和工程造价等,推荐新建溢洪道;大坝坝体充填灌浆、坝基、坝肩帷幕灌浆；输水洞修补方案;除险方案合理,安全可靠,施工便捷且较为经

23、济;(）溢洪道左岸有较为宽阔的台地，施工布置方便;附近天然砂砾石料储量不足，采用外购方式进行补充；对外交通采用公路运输，交通便利;施工期为10个月；(5）本项目不存在影响工程建设的环境问题,施工期的影响可通过采取适当措施降低或减免；除险后有利于周边地区生产和生态环境改善;（6)该工程除险加固后，需永久占地。32亩；()工程总投资5980万元；国民经济内部收益率4.85，经济净现值27.79万元。经济合理,财务可行.2水文21流域概况某水库位于黄河二级支流老蟒河上，坝址在某市石庄乡某村北,控制区间流域面积km2，干流长度329，干流比降0.0076,该流域属于浅山丘陵区，地形起伏不平,沟岭相间分

24、布，高差较大，植被发育不完全,森林覆盖率较低,部分属坡耕地,存在水土流失现象.该水库上游建有刘雷水库，刘雷水库属于小（1）型水库,控制流域面积15km，干流长度7。8,干流比降.02。.2气象该区域气温比较适中,年平均气温14。2,最热月(七月)平均气温27.5，最冷月(一月）平均气温0.。极端最高气温423(1960年月21日），极端最低气温8.3（55年月3日)。年极端最高气温多出现在6月份与7月份，极个别在月。年极端最低气温多出现在月，其次是12月和2月，极个别在3月。项目区地下水埋藏较深，开采利用困难。区内可利用水资源较为短缺，是河南省的贫水地区。又要降雨过于集中，且年际分布不均，加之

25、蒸发量大,因此干旱常见，对农业生产、植物生长极为不利。2.3水文基本资料该区域无水文站，本次初步设计水文资料根据安全鉴定报告中水文资料复核。2。径流某水库区间流域面积。87km2，区域无水文站,根据河南省水资源（0版)查得该地区多年平均径流深110mm，水库控制流域面积4.87k2，经计算多年平均径流量53万。2。5洪水5.1 基本资料及径流流域内及邻近地区没有实测的洪水流量资料,水库控制流域小于200km2根据水利水电工程设计洪水计算规范SL4-2006有关规定,对于小流域,可采用小流域推理公式法用暴雨资料推算洪水.根据豫水办20077号“河南省水利厅关于试行河南省暴雨参数图集（200年版）

26、的通知”的有关规定，洪水计算应分别同时按河南省水利设计院1984年10月编印的河南省中小流域设计暴雨洪水图集（以下简称“8图集）和2005年1月河南省水文局编制的河南省暴雨参数图集(以下简称“05图集”）查暴雨参数图集,并用“84图集”相配套的洪水查算图表推求洪水并对洪水计算成果进行合理性分析.5.2 防洪标准 某水库为小（1）型水库,大坝为均质土坝,本次复核计算,按现行水利水电工程等级划分及洪水标准(SL25200）及防洪标准（GB592094）规定，本工程属等，永久性建筑物属4级，其设计洪水标准为350年一遇,校核标准为3010年一遇，确定某水库设计洪水标准为30年，校核洪水标准为300年

27、一遇.5.3“84”图集设计洪水计算 （1）设计雨量 查省图集,本流域属省水文分区VI区。设计雨量：根据图集附图，在流域重心处读得各时段点暴雨均值和相应的变差系数，以s=.v查皮型曲线模比系数计算设计频率点暴雨量，再根据流域面积查附图求得点面折减系数，计算面暴雨量。成果如表。(2）设计雨型及设计洪量计算) 暴雨递减指数:根据图集公式计算，结果如表2.2） 设计雨型及净雨时程分配和设计洪量。、设计雨型:采用长短历时雨量同频率相包形式。b、设计净雨及设计洪量：采用24小时暴雨计算设计洪水,其净雨量由图集附图次暴雨径流关系P+曲线查得，P为24小时雨量，Pa为前期影响雨量，R为2小时净雨深。50年一

28、遇以上频率Pa=Imax，30年一遇Pa= /4Iax，此区Imax60m。24小时设计洪量用公式：2=000RF计算，4为24小时设计洪量，F为流域面积,则各设计频率净雨量及设计洪量成果如表3.21 暴雨量计算成果 时 段（h)项 目 1624点雨量均值(mm)41。062。084.0变差系数（v）0570605830年一遇7.1151。0。6300年一遇1023994314.1点面折减系数.0.0.面雨量（mm)0年一遇9。175。902。600年一遇150.68299314。表 暴雨递减指数 设计频率暴雨递减指数（年）0300N10。60。60N20。7407N30。70.806表2-3

29、 设计净雨量及洪量计算成果表 设计频率项目 （年)303024小时暴雨量(mm)01。603146前期影响雨量（m）40 + P2.674。1624小时净雨量（）244424设计洪量(104）608.96（3)洪峰流量因本水库流域面积较小，只有4.87km，根据省图集规定:00k2以下宜采用推理公式法计算。1) 基本公式:Qm=0278（S/n)F (s)1-（/）n=0。278L/(mJ1/31/4 )(h)式中：Q-设计洪峰流量 (m3/s)；- 洪峰迳流系数; 洪峰汇流时间 (h)；F 流域面积 （km2）;L 干流长度,设计断面至干流分水岭 （m) ；JL的干流长度 （以小数计）;S设

30、计最大1小时雨量平均强度,即设计频率1小时雨量(mh）;N设计暴雨递减指数；- 平均入渗率，以m/h计；-汇流参数.2)洪峰流量计算 根据实测资料及图集查算出上述参数，按公式用试算法求解成果见表2。表24 洪峰流量计算成果表 频 率项目333%。33流域面积F(km2）487.87干流长度（km)。52329平均坡度J0.027。00276水文分区平均入渗率656。5=/(F1/4J3）16.916。36汇流参数。131613设计雨强S(mm/h)9.1710.68设计暴雨递减指数n06。6洪峰汇流时间(h)1337411755洪峰迳流系数。91710.91设计洪峰流量 Qm(m3/s）972

31、912.182。. “0图集设计洪水复核根据省厅要求，本次计算根据河南省水文水资源局2005年2月编制的河南省暴雨参数图集规定对某水库进一步复核计算，成果如下。(1）设计雨量查省图集,本流域属省水文分区区.设计雨量:根据图集附图,在流域重心处读得各时段点暴雨均值和相应的变差系数,以Cs=35Cv查皮型曲线模比系数计算设计频率点暴雨量，再根据流域面积查附图求得点面折减系数，计算面暴雨量。成果如表2-7。(）设计洪量） 设计洪量设计净雨及设计洪量：采用4小时暴雨计算设计洪水，其净雨量由(84）图集附图次暴雨径流关系P+PaR曲线查得，为24小时雨量,Pa为前期影响雨量，R为24小时净雨深。50年一

32、遇以上频率Pa=a，0年一遇a= 3/4Imx，此区Iax=60mm。4小时设计洪量用公式:W24=1000RF计算，W2为2小时设计洪量，为流域面积，则各设计频率净雨量及设计洪量成果如表25。表2-5 降雨量计算成果表 时 段（h)项 目 24点雨量均值（mm)557.080。0变差系数（Cv)30.570。553年一遇79。11350918.20300年一遇1。8809428.0点面折减系数1。0101.0面雨量30年一遇79。1135.915。000年一遇19。88209。4820表26 设计净雨量及洪量计算成果表 设计频率项目 （年)3002小时暴雨量（m）185。2021.16前期影

33、响雨量（mm)4560 a20。44。0024小时净雨量(mm）110.4设计洪量(104m3）54610105（3）设计洪峰流量因本水库流域面积较小,只有4.87k2,根据省（84)图集规定采用推理公式法计算.1） 基本公式：Qm=0.278(Sn)F （m3/s）=1(/s)n=.2L/（m/Q1 )(h）式中：Qm设计洪峰流量 （m3s); 洪峰迳流系数;- 洪峰汇流时间（）；- 流域面积 (km2); 干流长度，设计断面至干流分水岭 （km） ;JL的干流长度 (以小数计); 设计最大1小时雨量平均强度，即设计频率1小时雨量()； - 设计暴雨递减指数；- 平均入渗率，以m/h计；-汇

34、流参数。 2） 设计洪峰流量计算根据实测资料及图集查算出上述参数,按公式用试算法求解成果见表27。表-7 设计洪峰流量计算成果表 频 率项 目3。33%.33流域面积F（km2）4。874。7干流长度L（km）3.5293。59平均坡度J0。076002水文分区平均入渗率6。565/（F1/4J1/）1。936.96汇流参数m1.131。13设计雨强S（/h）79。119.88设计暴雨递减指数n。60洪峰汇流时间（h)1.428.2573洪峰迳流系数08940。9365设计洪峰流量 Qm(/)789.832.55 洪水成果评价(1）成果评价采用不同图集查算的降雨量及以此计算的设计洪峰流量和设计

35、洪量成果见表2-、表29。根据省厅有关精神，设计洪水计算采用（84）图集计算成果.计算成果见表210。表28 不同图集计算设计洪峰流量成果表 设计频率项目 （年）333。3(84）图集设计洪峰流量（3/s）7291721(05)图集设计洪峰流量(/）7.7812983相差百分比31.936表29 不同图集计算设计洪量成果表 设计频率项目 （年)3。33%0.33（84）图集4设计洪量(10）60。811。96(5）图集24设计洪量（103)54.0101.0相差百分比.12。8%表210 洪水计算成果表 洪水标准项目 年一遇 年一遇洪量（万m3)60。83.6洪峰流量(3s）9。2972。18

36、(）某水库净雨时程分配：采用省图集说明中表（3）分配比例分配，如表21。（3)洪水过程线 采用概化过程线叠加方法，按以下步骤计算： 由次降雨径流关系查算出2小时设计净雨量R24，计算4小时设计洪量W24。b 采用省图集说明中表（）分配比例分配。c将设计洪峰Qm和,对应时段的最大平均净雨强度，绘出概化等腰三角形，其顶高为Qm,底宽为2。 列表计算出主峰前后各个时段的净雨量R，以各个时段的净雨平均强度计算各次峰的洪峰流量Qi=0。(R/）F,按等腰三角形对应于净雨过程绘于图上,叠加绘出2小时洪水过程线。过程线量算的洪量应与净雨计算的W2相等。某水库洪水过程线见表22.表22 洪水过程成果表 单位：

37、(m/) 段t（)频率30备 注9 00时段流量合计数乘以时段3600秒，与各频率24小时洪量一致.10 02.411 04。1621131.3416.814374846.7597.9 12.8 1631.41.2617.5139805.8819 02。680 05821 02 002 00合计3600000 60。58 11。96 表2-1 某水库设计频率净雨时程分配成果表 因许昌勘测设计研究院编制的河南省孟州市刘雷水库除险加固初步设计报告中无刘雷水库30年一遇洪水过程线，有50年、300年、50年一遇洪水过程线,本次按刘雷水库已有洪水过程线按比例推算出30年一遇洪水过程线，结果见表2-1。

38、表-1 刘雷水库洪水过程成果表 单位：（m3/) 段t（h)频率3300备 注130142。39。51503.4 330.0161。531。9510.23注：30年一遇洪水过程线由河南省孟州市刘雷水库除险加固初步设计报告得出； 30年一遇洪水过程线由河南省孟州市刘雷水库除险加固初步设计报告50年、0年、50年一遇洪水过程线按比例推出。6 施工期洪水计算根据施工进度安排及施工条件，按施工期5年一遇洪水设计标准计算施工期设计洪水，根据施工导流工期安排,分别计算非汛期5年一遇单月入库水量，具体计算如下。某水库洪水资料缺乏，今根据207年河南省水资源图集间接计算某水库施工洪水.根据图表,某水库多年平均

39、年径流深为:1mm,对应多年平均年径流量为：480100=5.5万3,多年年径流变差系数v=0。55,Cs/C=30。查P型曲线得到年一遇设计年来水量为：9818万m3。根据典型年年内分配比例，非汛期5年一遇单月最大来水量为9。82万m。泥沙根据我院测量队1年实测地形图,水库目前坝前淤积高程14.4m，5年淤积量为27.7万m3，年均淤积5万m3。某水库坝前淤积高程45m，5年淤积量7。6，按水库除险加固后再使用30年,年淤积量按0。503万m3计算，估算淤积量为15万m3，则死库容为42.67万m3，则相应的死水位为1。17.另根据水库实际淤积情况，用下面公式反推侵蚀模数: V淤=mSFNs

40、 式中：V淤-淤积库容,万m3； S侵蚀模数，t/km2; 流域面积，m2; N淤积年限； s淤积泥沙干容重（m3)，取.3 t/m3； m库中泥沙沉积率,取。7。因某水库始建于9年,而其上游的刘雷水库始建于1997年，固淤积量7。万m3，包括一部分为整个流域面积19.87km2自1955至197年之间的淤积量，另一部分为区间流域面积7k2自1997年以来的淤积量，由以上公式反推侵蚀模数如下： 淤=mS1N1/s mSF2N2/s S=7。671041。3/7/（1982+4。8713)=k2a查河南省水资源07年版侵蚀模数图知该水库平均侵蚀模数为6/km2a，这与反推的浸蚀模数57 t/km

41、2a比较接近，说明实测的淤积量和确定的死库容42。67万m是合理的.3 工程地质3概述 3.1。1工程概况某水库始建于1955年,当时坝高1m，后于70年二次加高至3m。水库工程主要由大坝、输水洞、溢洪洞等建筑物组成。大坝为均质碾压土坝，坝顶长约220。m，坝高3。，坝顶宽约5.0m，总库容28万3。输水洞位于左侧,全长890m，进口高程155m，进口断面1。8012m，为城门洞型，浆砌料石砌筑.最大泄量63/s。泄洪洞位于大坝右岸，现已堵塞报废.3。1本次勘察概况本次勘察是在安全鉴定勘察的基础上，对坝体及其他存在的相关地质问题进行详细勘察，主要任务是进一步调查、分析坝体危害的分布范围、类型及

42、成因，评价其危害程度；查明坝区工程地质危害分布范围和类型,分析其产生的原因，为除险加固设计提供工程地质资料与建议；并对本工程所需天然建筑材料的产地、储量、质量进行评价。本次勘察从2010年7月日开始，全部工作于21年月3日完成，勘察完成工作量情况见下表。 表1 勘察工作量一览表勘察项目单位完成工作量地质调查km210地质剖面m1.2勘探钻孔m/个16.1/探井m/个37.56取样原状土样件80散状土样件1土工试验常规组80湿陷64原状快剪6渗透饱和快剪7击实3水库区工程地质条件2。1地质概况（1）地形地貌坝址位于某区某村北，黄河二级支流老蟒河上,库区地形起伏不平,地势西北高东南低,沟岭相间分布

43、,高程一般在16028左右，一般山岭高出河床50100m左右。坝址处沟谷呈“U”字型，河谷宽约20m,河底高程14。地貌属黄土丘陵区,区域内大部被第四系土层覆盖,森林覆盖率低，植被不发育，水土流失较严重。（)地层岩性水库区出露的地层主要为第三系粘土岩夹砂砾岩、第四系上更新统低液限粉质粘土及全新统含砾低液限粘土和混土砾卵石等松散沉积物。坝址区地层分布情况分述如下:第三系（N）砂砾岩:杂灰色，卵砾石成分以安山岩及石英岩、石英砂岩等沉积岩为主，一般呈亚园形，粒径多为26，部分70m,个别达20m，含量占500%左右，以钙泥质胶结为主。胶结程度不一，局部呈松散状态。呈透镜体状分布。据钻孔揭露坝基处与粘

44、土岩呈互层分布,并组成河谷基底.粘土岩：棕黄色为主，局部为杂色,成岩程度不高，团块团粒状结构，层状构造。间夹砂砾层，属软质岩石,膨胀率小于1，具轻微膨胀性。主要分布于坝基,并组成丘墚骨架。第四系(Q）上更新统（alpl)低液限粉质粘土（3al+）:黄褐色、褐黄色，具柱状节理，孔隙较发育，质地较均匀，局部含钙质结核及小钙砾，一般呈可塑状。注水试验的渗透系数范围值:749105m/s，属弱透水地层。主要分布在两岸台地上部,组成谷肩。全新统（Q4）含砾低液限粘土（Q4 al+pl):灰褐色、深褐色，小孔隙发育,质地不均匀，见层状结构,含少量白色钙末,夹少量卵砾石及钙质结核，层中夹薄层砂砾透镜体，呈软

45、塑状；下部为混土砾卵石.注水试验的渗透系数范围值：4.810-5m/s，属弱透水地层。主要分布于主河谷中。坝体土(4)：主要由上更新统(3）褐黄色、黄褐色低液限粉质粘土组成，土的成份和颜色变化较大，土质不均匀,间夹生土块，见大量钙质结核，经分层碾压而成，压实程度不一，组成大坝坝体.室内试验的渗透系数范围值：4。06c/s83714cm/s，属中等微透水地层;注水试验的渗透系数范围值:1.500ms51903cm，属中等弱透水地层。第四系松散层与下伏第三系地层呈角度不整合接触。3.2。2水库渗漏水库区两岸分水岭山体宽厚，均由上、中更新统（Q3）低液限粘土及上第三系(N)的粘土岩与砂砾岩组成,低液

46、限粘土及粘土岩透水性一般较小，砂砾岩分布局限，大部呈半胶结透镜体状态。库区内没有导水断裂构造通过，经调查，水库运行至今，未发现库水外漏问题。3.2.3库岸稳定水库区两岸主要分布为上、中更新统（Q）低液限粉质粘土，抗冲刷能力低,虽然直立性好，但柱状节理发育，调查中局部发现塌岸现象，岸坡稳定性不好。3.24水库浸没水库周边大坝下游地层岩性主要为上、中更新统(Q2)低液限粘土及第四系全新统(4)含砾低液限粘土，库区周边上第三系（N）粘土岩与砂砾岩中的深层地下水无统一含水体，且地下水位埋深较大，区域调查未发现土壤盐渍化和沼泽化现象，由此可判定库区不产生浸没问题。3.2.5固体径流水库区地处黄土丘陵区,

47、基底为粘土岩及砂砾岩，上覆不完整低液限粘土盖层，具有一定抗冲刷能力。致使控制流域内无大量固体径流来源，但仍有少量细颗粒物质入库。3.2。6水库地震根据中国地震动参数区划图(/0万)（GB18306-2001）及水工建筑物抗震设计规范（D5732000）查知:水库区地震基本烈度为7度,工程区地震动峰值加速度为010g，地震动反应谱特征周期为。5s.坝址区未发现断裂通过，属抗震相对有利地段。 3.。水文地质条件（1）地表水库区地表水较贫乏，除汛期雨后有较大地表径流外，枯水期仅主沟及较大支沟内有地表水流.据调查区内水工砼设施年久完好，说明该区地表水对砼不具侵蚀性.(2)地下水坝址区域地下水较贫乏。地

48、下水主要有孔隙型潜水和上层滞水。孔隙潜水主要分布于河谷全新统级配不良砾卵石层中，以大气降水补给为主。水位随季节变化较大,水量一般不大。上层滞水受地形、地层岩性和汇水条件影响，则主要分布于丘间地形低洼、汇水条件好的洼地下部上中更新统低液限粘土中。水位、水量随季节性变化较大。地下分水岭与地表分水岭基本一致。根据区域水文地质资料，该区地下水类型为HCOaM型水。该地下水对砼不具侵蚀性。3枢纽区工程地质条件.31大坝（）坝身质量综合情况根据勘探采取的原状土样所做土工试验资料知:坝体主要由黄色及褐色低液限粉质粘土组成,土的成份和颜色变化较大，土质不均匀，含较多钙质结核和少量卵砾石等。击实试验最大干密度为

49、7g/cm3,最优含水量为19.5。坝体土天然含水量范围值10.0.9、平均值20。9%；干密度范围值1。30。g/cm3、平均值.58/cm3;压实度范围值7%100、平均值91.8%；压缩系数a12范围值01720。518MPa,平均值232MPa-1，一般属中压缩性土,局部高压缩性;压缩模量范围值3.83990Ma，平均值7.8Ma;饱和快剪：粘聚力范围值5.93.3Ka,平均值14KPa;内摩擦角范围值。010，平均值14。4 。 （）坝身土透水情况根据室内渗透试验,坝身土的渗透系数范围值为4.068。374m/s之间，平均值.2104cm,一般属中等透水，局部呈弱微透水性。详见表3坝

50、体土透水性一览表。表3 坝体土透水性一览表土样编号取样位置 取土深度(m） 渗透试验含水量（）干密度（gcm)渗透系数(cm/s）114.018.2。05410-1。20。91.5924105152。0 23.21。532。23101614.022。4.871052-10坝 体20.024.71552。715J2215023。41.2105TJ2304。41.47310-TJ-11。020。5368。3104TJ4-5020.91。82.5510T4-32。2。71。6116104TJ453。24。1.524.3010-64025。6.0。510-44-7.0026。11.43。10-4()坝基、坝肩渗漏评价河槽段坝基地层河床上部主要是第四系全新统含砾低液限粘土,揭露层厚。90，渗透系数=480105m/s,属弱透水性.筑坝时坝基虽做截水墙,但未彻底截断透水层，使坝基还存在渗漏问题，鉴于大坝修建已达5余年，坝前已淤积7.m,库区淤积物主要成份为粉粒及粘粒成份，透水性较弱,已经形成坝前天然铺盖，对防渗能起到一定作用。坝肩主要由第四系上更新统低液限粉质粘土(即次生黄土）组成.上更新统低液限粉质粘土，具柱状节理，孔隙发育且连通性好，室内试验的渗透系数为194 1041。013cm,属中等透水性。坝肩土渗透性详见表4坝肩土渗透性一览表。在水库正常水位运行时