水庫除險加固工程設(shè)計畢業(yè)設(shè)計

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計 </b></p><p>　　**水庫除險加固工程設(shè)計</p><p>　　ENGINEERING DESIGN TO REMOVAL THE DANGROUS AND</p><p>　　REINFOCE THE QUANTITY OF RESERVOIR LONGWANGSHAN</p>

2、<p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要:1</b></p><p><b>　　關(guān)鍵詞：1</b></p><p><b>　　1 前言1</b></p><p><b>　　2 綜合

3、說明2</b></p><p>　　2.1 水庫基本概況2</p><p>　　2.2 水庫樞紐概況3</p><p>　　2.3 水文概況3</p><p>　　2.3.1 設(shè)計點暴雨4</p><p>　　2.3.1 設(shè)計面暴雨4</p><p>　　2.3

4、.3 設(shè)計暴雨時程分配4</p><p>　　2.4 工程地質(zhì)概況5</p><p>　　2.4.1 壩址處工程地質(zhì)條件評價5</p><p>　　2.4.2 壩基工程地質(zhì)條件評價6</p><p>　　2.5 水庫存在的病險問題6</p><p>　　3 水文及調(diào)洪演算6</p>

5、<p>　　3.1 設(shè)計洪水計算6</p><p>　　3.1.1 地面凈峰流量6</p><p>　　3.1.2 洪水過程線的推求7</p><p>　　3.1.3 洪水結(jié)果合理性分析8</p><p>　　3.1.4 施工分期洪水9</p><p>　　3.2 洪水調(diào)節(jié)計算10&

6、lt;/p><p>　　3.2.1 洪水標(biāo)準(zhǔn)10</p><p>　　3.2.2 基本資料10</p><p>　　3.2.3 調(diào)洪演算及成果12</p><p>　　3.3 水庫抗洪能力演算13</p><p>　　3.3.1 水庫大壩壩頂高程復(fù)核13</p><p>　　3.

7、3.2 復(fù)核結(jié)論15</p><p>　　3.3.3 溢洪道控制段導(dǎo)墻頂部高程復(fù)核15</p><p>　　4 除險加固工程設(shè)計16</p><p>　　4.1 工程任務(wù)和規(guī)模16</p><p>　　4.2 主要項目的加固工程設(shè)計16</p><p>　　4.2.1 大壩防滲設(shè)計16</

8、p><p>　　4.2.2 大壩坡面整修設(shè)計16</p><p>　　4.3 擋水建筑物加固設(shè)計17</p><p>　　4.3.1 擋水建筑物（大壩）17</p><p>　　4.4 輸水建筑物加固設(shè)計19</p><p>　　4.4.1 輸水建筑物險情概述19</p><p>

9、;　　4.4.2 涵洞封堵設(shè)計20</p><p>　　4.4.3 右岸新開輸水隧洞設(shè)計20</p><p>　　4.4.3 泄水建筑物（溢洪道）設(shè)計22</p><p><b>　　5 總結(jié)29</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)30</b></p>&l

10、t;p><b>　　致 謝30</b></p><p><b>　　附錄31</b></p><p>　　**水庫除險加固工程設(shè)計</p><p>　　摘 要:中小型水庫對于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民的生活有著重要的意義。近年來有關(guān)部門加大了對水利基礎(chǔ)設(shè)施的投資力度，加強了病險水庫工程的除險加固。本設(shè)計以**水庫為例

11、，具體對**水庫的水文調(diào)洪演算、擋水建筑物、輸水建筑物、泄水建筑物（溢洪道）的除險加固進(jìn)行了計算和分析。通過對相應(yīng)建筑物的水力計算選擇出合適的方案對相應(yīng)建筑物進(jìn)行加固。以達(dá)到除險加固的目的。</p><p>　　關(guān)鍵詞：調(diào)洪演算、大壩、輸水涵洞、溢洪道</p><p>　　Engineering Design to Removal the Dangerous and Reinforce t

12、he Quantity of Reservoir Longwangshan</p><p>　　(College of Engineering, Hunan Agricultural University, Changsha 410128, China)</p><p>　　Abstract: Small and medium-sized reservoirs for agricultur

13、al production and people's lives of great significance. In recent years, relevant departments to increase investment in water infrastructure, and strengthen the reinforcement of the reservoirs .This designed to reser

14、voir for example of Longwangshan, the specific reservoir hydrological flood calculus, retaining structures, conveyance structures, the reinforcement of the discharge structure (spillway) is calculated and analyzed about

15、of the</p><p>　　Key words: Flood Routing, dams, water culvert, spillway</p><p><b>　　1 前言</b></p><p>　　據(jù)資料,截至目前,我國已建成各類水庫8.4萬座,其中小型水庫8.1萬座,占水庫總數(shù)的96.2%。數(shù)量龐大的小型水庫在國民經(jīng)濟發(fā)展中發(fā)

16、揮了重要作用。 湖南省地形由平原、丘陵、盆地交錯組成。大部地區(qū)皆為山嶺崎嶇、峰巒疊嶂、地形復(fù)雜的山地,而多梯田梯土與山谷地形。已建小型水庫星羅棋布,遍及全省,極大地改善了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件,增強了抗御自然災(zāi)害的能力,為城鄉(xiāng)人民生產(chǎn)生活提供了水資源保障。特別是對廣大山丘區(qū)社會經(jīng)濟發(fā)展,改善生態(tài)環(huán)境建設(shè),建設(shè)秀美山川發(fā)揮了不可替代的作用。 但是由于大多數(shù)水庫建于20世紀(jì)50年代后期至70年代初期,在此期間修建的小型水庫多屬“三無”“三邊”工程,工

17、程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)底,施工質(zhì)量差,配套設(shè)施簡陋不全,加上幾十年運行,工程老化。因此,小型水庫存在很多問題,主要表現(xiàn)在防洪標(biāo)準(zhǔn)低,大壩滲漏、裂縫和壩坡滑塌等問題普遍存在。既影響水庫效益的發(fā)揮,也降低了水庫的防洪能力,而且威脅下游人民群眾的安全,成為水庫安全管理的巨大隱患。 近年來各級水利部門積極努力,大力度進(jìn)行病險水庫加固處理。 </p><p>　　因此，這次將**水庫除險加固工程設(shè)計作為畢業(yè)設(shè)計也是很有意義的?，F(xiàn)如今中

18、國仍有許多病險水庫尚未得到處理，這就需要我們從事水利的人去解決它。在這個設(shè)計過程中可以培養(yǎng)我們綜合運用已學(xué)過的理論知識和技能,分析和解決本專業(yè)范圍內(nèi)的實際工程問題的能力，樹立正確的設(shè)計思想,掌握現(xiàn)代設(shè)計方法。通過調(diào)查研究,查閱文獻(xiàn)資料,培養(yǎng)我們嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)求實的工作作風(fēng)，勇于創(chuàng)新和開拓進(jìn)取的精神。通過本次畢業(yè)設(shè)計,要求我們在教師的指導(dǎo)下,獨立完成設(shè)計課題所規(guī)定的全部內(nèi)容。全面提升綜合能力，使之在我國以后的水利工程事業(yè)中發(fā)揮更

19、大作用。</p><p>　　本次設(shè)計主要是根據(jù)工程地區(qū)的勘察和研究報告以水文資料，完成對水庫的除險加固設(shè)計。除險加固設(shè)計包括設(shè)計依據(jù)和基本資料，主要加固工程，大壩加固設(shè)計，溢洪道加固設(shè)計輸水隧洞加固設(shè)計和新建防汛公路。**水庫承擔(dān)著農(nóng)業(yè)灌溉，防洪和養(yǎng)殖的主要功能，但是一直帶病運行，安全問題特別突出，嚴(yán)重危及到大壩和下游人民群眾的生命財產(chǎn)安全。因此當(dāng)工程除險加固完成后，能確保水庫安全運行，提高水庫有效庫容，使灌溉

20、、防洪、養(yǎng)殖效益更加突出。**水庫的險情主要表現(xiàn)在壩體、壩基滲漏嚴(yán)重；壩體有不均勻沉陷，壩內(nèi)、外坡變形嚴(yán)重，壩體滲漏嚴(yán)重； 溢洪道底板、側(cè)墻破損嚴(yán)重,基礎(chǔ)漏水嚴(yán)重；溢洪道局部存在底板及側(cè)墻被洪水沖毀、垮塌、開裂變形嚴(yán)重； 輸水涵管接縫處斷裂，涵管產(chǎn)生裂縫，導(dǎo)致滲漏；放水設(shè)施損壞，防汛公路破損。 </p><p><b>　　2 綜合說明</b></p><p>　　

21、2.1 水庫基本概況</p><p>　　水庫位于湘江支流舂陵水的支流鹽湖水上，,地處常寧市松柏鎮(zhèn)金水村（左壩肩）和高華村（右壩肩），是一座以灌溉為主，兼顧防洪、養(yǎng)魚等綜合效益的?。?）型水庫。水庫設(shè)計灌溉面積1.67km2，防洪保護耕地1.5 km2，保護人口2500人。</p><p>　　**水庫原設(shè)計控制流域面積2.6km2，干流長度2.55km，比降22.0‰，水庫校核洪水位1

22、01.15m，總庫容108.35萬m3，正常蓄水位100.15m，正常庫容94.64萬m3，死水位91.29m，死庫容14.0萬m3，屬年調(diào)節(jié)水庫；本設(shè)計復(fù)核后，水庫控制流域面積1.94km2，干流長度2.55km，比降22.0‰，水庫校核洪水位100.96m，總庫容105.78萬m3，正常蓄水位100.15m，正常庫容94.64萬m3，死水位91.29m，死庫容14.0萬m3。</p><p>　　**水庫運行

23、幾十年來，多次出現(xiàn)重大險情，雖然對嚴(yán)重影響大壩安全的問題進(jìn)行過幾次維修處理，但由于資金有限，險情一直沒有徹底根除，工程長期帶病運行，水庫一直控制蓄水，嚴(yán)重影響工程效益的發(fā)揮。</p><p>　　2.2 水庫樞紐概況</p><p>　　水庫樞紐建筑物包括大壩、溢洪道和輸水涵洞。</p><p>　　大壩為均質(zhì)土壩，壩頂高程為101.60m。大壩分為左、右兩部份，

24、中間隔一小山丘（烏龜嶺）。左側(cè)壩（1#壩）壩頂軸線長58.0m，壩頂寬度4.5m，最大壩高19.70m。上游設(shè)有一級平臺，其平臺高程為95.65m，寬度為1.20m。壩坡坡比由上而下為1：1.57和1：2.41。下游壩坡未設(shè)平臺，其坡比為1：2.35；右側(cè)壩（2#壩）壩頂軸線長約65.0m，壩頂寬度6.5m，最大壩高15.6m。上游壩坡設(shè)有一級平臺，其高程及寬度同左側(cè)壩。而壩坡坡比為1：2.14和1：2.5。下游壩坡設(shè)有一級平臺，其平臺

25、高程為95.36m，寬度為2.40m，壩坡坡比為1：2.52和1：2.43。兩側(cè)大壩上下游坡面均已用塊石砌護,厚0.3m。</p><p>　　溢洪道設(shè)在右壩肩，為正槽式溢洪道。其控制段堰頂寬7.09m，堰頂高程100.15m。左側(cè)采用漿砌塊石砌護，砌護高度2.39m；右側(cè)為風(fēng)化破碎巖體；底板用漿砌塊石砌護，厚度0.3m。下游泄槽段寬5～7m不等，左側(cè)亦采用漿砌塊石砌護，砌護高度1.0～2.39m；右側(cè)為風(fēng)化破碎

26、巖體，底板為風(fēng)化破碎砂頁巖，局部澆筑砼防沖。下游無消力池。</p><p>　　輸水涵洞設(shè)在大壩左岸。總長62.0m。洞身為漿砌石箱涵，斷面尺寸為0.4m×0.4m（寬×高），設(shè)計流量0.163m³/s。涵洞進(jìn)口底板高程為91.29m。采用臥管分層放水，放水孔徑為0.2m。</p><p><b>　　2.3 水文概況</b></

27、p><p>　　水庫所在流域氣候溫和，多年平均溫度為18℃，多年平均雨量為1376.1mm，無霜期在290天左右，適宜作物生長，流域盛行正北風(fēng)，占全年風(fēng)向50%以上。</p><p>　　**水庫壩址以上的主河道特征為：壩址以上原設(shè)計控制集雨面積2.6km2，干流長度2.55km，比降22‰，經(jīng)復(fù)核控制集雨面積為1.94km2。</p><p>　　**水庫流域內(nèi)無水文

28、測站，無雨量站。按照《湖南省小型水庫除險加固工程初步設(shè)計導(dǎo)則》（湘建管函【2010】8號）要求，對于缺乏實測資料的小型水庫，利用1984年9月湖南省水利水電廳編制出版的《湖南省暴雨洪水查算手冊》進(jìn)行暴雨洪水計算。</p><p>　　2.3.1 設(shè)計點暴雨</p><p>　　從《查算手冊》中可知：**水庫所在流域位于湖南省暴雨一致區(qū)第8區(qū)，其所在流域的產(chǎn)流分區(qū)第一區(qū)：（I0=30mm）

29、。</p><p>　　根據(jù)水庫的地理位置查《查算手冊》中的圖（三）得該流域中心最大24小時點雨量為H24點=100mm，查圖（四）得變差系數(shù)Cv=0.43,由Cs=3.5Cv查皮爾遜Ⅲ型曲線的模比系數(shù)Kp值表（二）得出各設(shè)計頻率的Kp值，再由H24點=100mm乘以相應(yīng)的Kp值得各設(shè)計頻率的24小時點暴雨H24點。</p><p>　　2.3.1 設(shè)計面暴雨</p>&l

30、t;p>　　**水庫所在流域位于湖南省暴區(qū)一致區(qū)的第8區(qū)，水庫壩址以上控制集雨面積1.94km2，查圖二十三“八區(qū)α～F關(guān)系線圖”，得點面系數(shù)α=1，求得各設(shè)計頻率的24小時面暴雨H24面。</p><p>　　表1 水庫庫區(qū)最大24小時暴雨量</p><p>　　Table 1 The maximum 24 hour rainfall in reservoir area</

31、p><p>　　2.3.3 設(shè)計暴雨時程分配</p><p>　　根據(jù)各頻率的H24面面暴雨量，F(xiàn)=1.94km2，查《查算手冊》圖三十八得各設(shè)計頻率的n2值,查圖三十九得各設(shè)計頻率的n3值。</p><p>　　表2 水庫不同頻率下的n2、n3值</p><p>　　Table 2 The reservoirs at different f

32、requencies values ??in n2, n3 </p><p>　　已知n2、n3，代入以下公式，分別求出各設(shè)計頻率1、3、6、12小時的面暴雨， (1)</p><p><b>　　(2)</b></p><p>　　表3 水庫最大1、3、6、12、24小時

33、面暴雨量</p><p>　　Table 3 Reservoir the maximum amount of 1, 3, 6, 12 and 24 hours of face rainstorm</p><p>　　按照《查算手冊》表（十）概化雨型時程分配百分?jǐn)?shù)，即可算出各設(shè)計頻率二十四小時暴雨時程分配。</p><p>　　2.4 工程地質(zhì)概況</p>

34、;<p>　　工程區(qū)地處常寧市東北角的舂陵水的左岸，為衡陽紅色盆地的南部邊緣區(qū)和水口山鉛鋅礦的東南側(cè)。水庫區(qū)左岸和大壩下游地形開闊，為衡陽丘陵區(qū)邊緣，山頂渾圓，山坡平緩，最高山頂有二個，均位庫區(qū)左岸，為白源石（峰頂高程146.00m）、楊塘山（峰頂高程191.00m）。由紅砂巖組成，為油茶和灌木叢地。湘江右岸Ⅰ級和Ⅱ級沖積埋積階地發(fā)育，是主要的農(nóng)耕區(qū)。水庫區(qū)右岸和庫尾為中低山區(qū)，最高山峰為老朋山嶺（峰頂高程254.00m）

35、，多為砂頁巖和灰?guī)r組成，山間盆地發(fā)育，山頂山坡有油茶和灌木叢。舂陵水左岸有Ⅰ級階地埋積，多為粉細(xì)砂，底部有厚0.5～1.0m的砂卵礫石夾粉砂、粘土層，多以旱作物為主。</p><p>　　水庫下游灌區(qū)地質(zhì)較低，灌區(qū)渠道多傍山開挖，以自流灌溉為主。</p><p>　　2.4.1 壩址處工程地質(zhì)條件評價</p><p>　　大壩壩址處于溪溝的較窄出口，其地形兩岸不對

36、稱，左岸山頂較低，左壩肩下游側(cè)有一走向北東的山坡，其坡向SE，地勢較為寬闊，壩肩受此限制，無下移回旋，右側(cè)山頂較高，邊坡較陡，向NW方向延伸。兩山之間有一山包，名烏龜嶺，山頂?shù)桶?，其山頂高程約115.0m。該山的右側(cè)有一埡口，現(xiàn)為2#壩和溢洪道所在地，該山的左側(cè)則為原河流通過處，由于中間小山丘的影響，本大壩分為左右兩壩體，左側(cè)稱為1#壩體，壩頂軸長58.0m，中間為一山丘，已將山頂挖平至壩頂高，寬17.0m，右側(cè)稱為2#壩體，壩頂軸長6

37、5.0m，右岸山腳為溢洪道。</p><p>　　壩址區(qū)兩岸基巖裸露，為三迭系下統(tǒng)張家坪組（T1z）上部為黃綠色頁巖和粉砂巖，下部為灰色灰質(zhì)頁巖，多已強烈風(fēng)化呈黃色，巖體破碎。其左岸全風(fēng)化殘積層是大壩填筑土的主要來源。右岸因山坡陡，巖全風(fēng)化破碎，溢洪道右側(cè)未支護，常因巖體坍塌，而使溢洪受阻，影響正常運行。</p><p>　　2.4.2 壩基工程地質(zhì)條件評價</p><

38、;p>　　大壩壩基持力層主要為三迭系下統(tǒng)張家坪組（T1z）：上部以黃色、黃綠色的砂質(zhì)頁巖為主，夾有泥灰?guī)r、粉砂巖，厚層～中厚層狀，下部為黃色粉砂巖和灰色炭質(zhì)頁巖，風(fēng)化強烈，由于本區(qū)為向斜的核部，且周邊有三條壓扭性斷層，巖層被擠壓，節(jié)理發(fā)育，巖體破碎，地表常見松散變形體，并產(chǎn)生坍塌、滑移變形。</p><p>　　2.5 水庫存在的病險問題</p><p>　　大壩長期帶病運行，水庫

39、一直控制蓄水，嚴(yán)重影響工程效益的發(fā)揮。對于水庫運行過程中出現(xiàn)的問題，雖然進(jìn)行了幾次維修加固，但由于資金、技術(shù)原因，維修工作并非十分有效，仍存在許多問題：</p><p>　　(1)壩體、壩基漏水嚴(yán)重，需進(jìn)行防滲處理；上、下游護坡均破壞嚴(yán)重，需要重新襯砌；</p><p>　　(2)輸水涵洞漏水嚴(yán)重，洞身支護質(zhì)量差，需進(jìn)行改造；</p><p>　　(3)溢洪道右山坡

40、坡陡，巖體破碎，多次塌滑，且至今仍在變形，阻塞泄槽，需及時處理。溢洪道右側(cè)導(dǎo)墻有50余米長和大部分底板未支護，需及時襯砌；末端增設(shè)消能設(shè)施。</p><p>　　(4)由于缺乏技術(shù)力量，無法組織力量提出加固處理技術(shù)方案。</p><p>　　3 水文及調(diào)洪演算</p><p>　　3.1 設(shè)計洪水計算</p><p>　　按照1984年9

41、月湖南省水利水電廳編制出版的《湖南省暴雨洪水查算手冊》推求設(shè)計洪水，采用推理公式法中的圖解試算法進(jìn)行計算。</p><p>　　3.1.1 地面凈峰流量 </p><p><b>　?。?）根據(jù)</b></p><p><b>　　(3)</b></p><p>　　查《暴雨手冊》，考慮到本工程的

42、實際情況及參照集雨面積與m關(guān)系采用公式：m=0.145θ0.489算得m=0.394。</p><p>　　(2) 列表計算Rt/t，根據(jù)各時段的徑流深R上，自最大時段凈雨開始，向前后相鄰時段連續(xù)累加，得各時段的∑R上，并除以相應(yīng)的歷時得值Rt/t。</p><p>　?。?）點繪 Rt/t～t關(guān)系曲線圖</p><p>　?。?）用試算法求Qm和τ</p&g

43、t;<p>　　設(shè)t1=a查Rt/t～t關(guān)系曲線，得值Rt/t，</p><p><b>　　(4)</b></p><p><b>　　(5)</b></p><p>　　a=b時， Qm為計算取值。</p><p>　　**水庫洪水計算成果采用本次根據(jù)《手冊》所計算的成果，即校核（

44、300年一遇）地面洪峰流量為22.08m3/s，設(shè)計（30年一遇）地面洪峰流量為15.78m3/s， 20年一遇地面洪峰流量為14.57m3/s。</p><p>　　表4 **水庫設(shè)計地面洪峰流量及參數(shù)表</p><p>　　Table 4 The table of reservoir design ground peak flow and parameter list about L

45、ongwangshan</p><p>　　3.1.2 洪水過程線的推求</p><p>　?。?）用徑流分配系數(shù)法求地面徑流過程</p><p>　　已知R上，Qm，F(xiàn)，則時段地面徑流量為:</p><p>　　取(Δt=1) 峰量比： (6)</p><

46、;p>　　查《查算手冊》中的徑流分配系數(shù)表，選用峰量比為徑流分配系數(shù)， 然后用各時段分配系數(shù)分別乘以∑Qi，即得相應(yīng)凈流深（R上）的地面徑流過程Qi～t。</p><p>　?。?）地下徑流過程的計算</p><p>　　已知地下徑流深R下=R總-R上， 由Qi～t過程知地面徑流過程底寬為t小時，以第t 小時處為地下徑流峰頂位置。按等腰三角形關(guān)系求地下徑流峰值Qm地。</p&g

47、t;<p><b>　　(7)</b></p><p>　　自Qm地開始每增減一個時段，其流量即減少一個Qm地／t,由此計算出地下徑流過程結(jié)果。</p><p>　　地面徑流Qi加地下徑流Q0即得水庫壩址以上流域各設(shè)計頻率洪水過程線。</p><p>　　表5 **水庫設(shè)計洪水過程線</p><p>　　

48、Table 5 The reservoir of design flood hydrograph of Longwangsha</p><p>　　（3）設(shè)計洪水總量的計算</p><p>　　已知各設(shè)計頻率的R總， F=1.94Km2，根據(jù)公式Wmp=R總×F×1000（m3）,算得各設(shè)計頻率的洪水總量分別為：</p><p>　　300年一遇

49、洪水：Wm0.33%=252×1.94×1000=48.89×104（m3）</p><p>　　30年一遇洪水： Wm3.33% =170×1.94×1000=32.98×104（m3）</p><p>　　20年一遇洪水： Wm5% =154×1.94×1000=29.88×104（m3）<

50、/p><p>　　3.1.3 洪水結(jié)果合理性分析</p><p>　　本次復(fù)核**水庫洪水采用《湖南省暴雨洪水查算手冊》進(jìn)行計算，該手冊是目前湖南省無資料地區(qū)設(shè)計洪水公認(rèn)的唯一依據(jù)，因此本次洪水計算成果是合理的。校核（300年一遇）洪峰流量為22.08m3/s，設(shè)計（30年一遇）洪峰流量為15.78m3/s，20年一遇洪峰流量為14.75m3/s。</p><p>　

51、　表6 水庫設(shè)計暴雨洪水成果表</p><p>　　Table 6 The results of about reservoir design flood</p><p>　　3.1.4 施工分期洪水</p><p>　　**水庫多年統(tǒng)計9月至次年3月為枯水期，除險加固施工最好在這個時期進(jìn)行。根據(jù)水庫多年降雨情況，參考周邊水庫基本資料，對水庫9月至次年3 月、1

52、1月至次年2月、12 月至次年1 月的洪水進(jìn)行了初步估算，結(jié)果見下表。 </p><p>　　表7 分期洪水估算表</p><p>　　Table 7 The table of staging the flood estimation </p><p>　　3.2 洪水調(diào)節(jié)計算</p><p>　　3.2

53、.1 洪水標(biāo)準(zhǔn)</p><p>　　**水庫為?。↖）型水庫，大壩為均質(zhì)土壩，其防洪標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)《防洪標(biāo)準(zhǔn)》（GB50201—94）、《水利水電工程等級及洪水標(biāo)準(zhǔn)》(SL252—2000)，設(shè)計為30～50年一遇，校核為300～1000年一遇。結(jié)合該水庫的實際情況，本次洪水復(fù)核，其洪水標(biāo)準(zhǔn)按30年一遇設(shè)計，300年一遇校核，消能設(shè)計按20年一遇設(shè)計。</p><p>　　3.2.2 基本

54、資料</p><p><b>　　（1）庫容曲線</b></p><p>　　本次洪水調(diào)度復(fù)核，該水庫庫區(qū)植被良好，水庫淤積很小，庫容曲線采用復(fù)核后的庫容曲線成果，其成果見表于8、圖1。</p><p><b>　　表8 庫容曲線</b></p><p>　　Table 8 The curve o

55、f reservoir capacity </p><p>　　圖1 **水庫水位—庫容曲線圖</p><p>　　Figure 1 The curve of reservoir water level - capacity about Longwangshan</p><p><b>　?。?）起調(diào)水位</b></p><

56、p>　　本次洪水調(diào)度復(fù)核，調(diào)洪演算起調(diào)水位為100.15m，即正常蓄水位或堰頂高程，堰寬為7.00m。</p><p><b>　?。?）泄流曲線</b></p><p>　　本水庫的泄洪堰為寬頂堰，自由出流，取δ=1，無閘門控制。當(dāng)水位超過堰頂高程時，開始泄洪，泄流量按堰流公式:</p><p><b>　　(8)</b

57、></p><p>　　計算，流量系數(shù)m值按</p><p><b>　　(9)</b></p><p>　　計算，側(cè)收縮系數(shù)ε值按</p><p><b>　　(10)</b></p><p>　　本次設(shè)計

58、 (11) </p><p>　　計算，算得水庫溢洪道的泄洪曲線，計算成果列圖2、表于9。</p><p>　　表9 **水庫溢洪道泄流曲線</p><p>　　Table 9 The reservoir spillway flow curve about Longwangshan</p><p>　　圖2**水庫溢洪道泄

59、流曲線圖</p><p>　　Figure 2 The figure of reservoir spillway discharge curve about Longwangshan</p><p>　　3.2.3 調(diào)洪演算及成果</p><p>　　根據(jù)水量平衡原理，采用武漢水利電力大學(xué)編寫的《調(diào)洪演算計算系統(tǒng)》進(jìn)行計算，水量平衡方程及動力平衡方程為：</

60、p><p><b>　　(12)</b></p><p>　　用程序計算求得各設(shè)計洪水相應(yīng)的最高洪水位及最大下泄流量，得到相應(yīng)庫容值V。</p><p>　　表10 **水庫調(diào)洪演算成果表</p><p>　　Table 10 The result of reservoir flood regulating calcula

61、tion about Longwangshan </p><p>　　3.3 水庫抗洪能力演算</p><p>　　3.3.1 水庫大壩壩頂高程復(fù)核</p><p>　　根據(jù)《碾壓式土石壩設(shè)計規(guī)范(SL274-2001)》，水庫大壩的壩頂高程等于水庫靜水位與超高之和。同時，靜水位與超高要分別按不同運用情況進(jìn)行計算，取相應(yīng)組合的最大值為水庫大壩的壩頂高程。<

62、;/p><p>　　水庫大壩壩頂在靜水位以上的超高，參照《碾壓式土石壩設(shè)計規(guī)范(SL274-2001)》執(zhí)行，計算式為：</p><p><b>　　(13)</b></p><p>　　式中：Y—壩頂超高(m)；</p><p>　　R—波浪爬高(m)，按莆田試驗站公式計算：</p><p><

63、;b>　　(14)</b></p><p>　　Kp—爬高累積頻率換算系數(shù)，按下表確定：</p><p>　　表11 波浪爬高累積頻率換算系數(shù)表</p><p>　　Table 11 The factor table of about wave run-up cumulative frequency conversion </p>

64、<p>　　—波浪平均爬高(m)，計算公式為</p><p>　　(m=1.5～5.0) (15)</p><p>　　該式中的K△為斜坡的糙率及滲透性系數(shù)；KV為經(jīng)驗系數(shù)，可根據(jù)計算風(fēng)速V(m/s)，水庫平均水深d(m)，重力加速度g(m/s2)阻成的無量綱值再查表確定；m為迎水面坡的邊坡系

65、數(shù)；為壩前波浪的平均波高(m)，計算式為:</p><p><b>　　(16)</b></p><p>　　式中的F為吹程，單位為（m)；L為按平均波周期計算的波長(m)，按</p><p><b>　　(17)</b></p><p>　　計算，其中的T為平均波周期，單位為秒，計算式為</

66、p><p><b>　　(18)</b></p><p>　　e—風(fēng)壅水面高度(m)，計算式為</p><p><b>　　(19)</b></p><p>　　其中的K為綜合摩阻系數(shù)，可取K=3.6×10-6；β為風(fēng)向與垂直于壩軸線的法線的夾角，為保守計取其為0；其余符號的意義同前。<

67、/p><p>　　A—安全加高，Ⅳ級建筑物正常運行情況取0.5m，非常運行情況取0.3m。</p><p>　　根據(jù)有關(guān)規(guī)范規(guī)定，正常運行情況時波浪的計算風(fēng)速可采用歷年汛期最大風(fēng)速平均值的1.5倍，非常運行情況時波浪的計算風(fēng)速可采用歷年汛期最大風(fēng)速平均值。參閱當(dāng)?shù)貧庀筚Y料，本水庫歷年汛期最大風(fēng)速平均值為13.8m/s。按照以上基本計算資料和計算方法，計算結(jié)果如表12。</p>&

68、lt;p>　　表12 水庫壩頂超高復(fù)核成果表</p><p>　　Table 12 The results of reservoir crest Super Review</p><p>　　3.3.2 復(fù)核結(jié)論</p><p>　　根據(jù)以上數(shù)據(jù)分析，可得出以下的復(fù)核結(jié)論：</p><p>　　1)**水庫為?。ㄒ唬┬退畮欤O(shè)計洪

69、水標(biāo)準(zhǔn)為20年一遇，校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為100年一遇。本次洪水復(fù)核根據(jù)《防洪標(biāo)準(zhǔn)》（GB50201-94）并結(jié)合工程實際，確定其設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn)為30年一遇，校核洪水標(biāo)準(zhǔn)300年一遇，復(fù)核洪水標(biāo)準(zhǔn)比原設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)有所提高。</p><p>　　2)本次洪水復(fù)核算得該水庫30年一遇的洪峰流量為15.94m3/s ，300年一遇洪峰流量為22.08m3/s。設(shè)計洪水位為100.77m，相應(yīng)壩頂高程為101.85m；校核洪水位為10

70、0.96m，相應(yīng)壩頂高程為101.83m，即滿足防洪要求的壩頂高程應(yīng)不低于101.85m。而現(xiàn)狀壩頂高程為101.60m，不滿足防洪要求。</p><p>　　3.3.3 溢洪道控制段導(dǎo)墻頂部高程復(fù)核</p><p>　　根據(jù)《溢洪道設(shè)計規(guī)范》（SL253-2000）第2.3.7條規(guī)定，溢洪道控制段的頂部高程應(yīng)不低于校核洪水位加安全超高值（本水庫參照3級建筑物取0.3m），即100.96

71、+0.3=101.26m。本水庫溢洪道控制段導(dǎo)墻頂高程不得低于101.26m，現(xiàn)水庫溢洪道控制段導(dǎo)墻頂高程為102.54m，滿足規(guī)范要求。</p><p>　　水庫校核洪水位100.96m時，溢洪道泄流量10.50m3/s，相應(yīng)水深0.81m，溢洪道控制段導(dǎo)墻凈高2.39m，該水庫溢洪道正常情況下運行滿足要求。</p><p>　　4 除險加固工程設(shè)計</p><p&

72、gt;　　4.1 工程任務(wù)和規(guī)模</p><p>　　水庫總庫容量105.78萬m³，校核洪水位為100.96m，設(shè)計洪水位為100.77m，正常蓄水位為100.15m，相應(yīng)庫容94.64萬m³；設(shè)計死水位91.29m，相應(yīng)庫容14.00萬m³。</p><p>　　大壩為均質(zhì)土壩，原壩頂高程為101.60m。大壩分為左、右兩部份，中間隔一小山丘（烏龜嶺）。

73、左側(cè)壩（1#壩）壩頂軸線長58.0m，壩頂寬度4.5m，最大壩高19.70m。上游設(shè)有一級平臺，其平臺高程為95.65m，寬度為1.20m。壩坡坡比由上而下為1：2.0和1：2.41。下游壩坡未設(shè)平臺，其坡比為1：2.35；右側(cè)壩（2#壩）壩頂軸線長約65.0m，壩頂寬度6.5m，最大壩高15.6m。上游壩坡設(shè)有一級平臺，其高程及寬度同左側(cè)壩。而壩坡坡比為1：2.14和1：2.5。下游壩坡設(shè)有一級平臺，其平臺高程為95.36m，寬度為2

74、.40m，壩坡坡比為1：2.52和1：2.43。</p><p>　　溢洪道位于2#大壩右壩肩，其左邊墻距壩肩5.0m，泄槽系從巖石中刻槽開挖形成，為開敞式。堰體凈空寬度7.00m，進(jìn)口兩側(cè)采用漿砌塊石支護，左側(cè)墻從堰口一直延伸至出口，長約67.5m，高2.39m，右側(cè)墻較短，長僅15.0m。進(jìn)口部分（長10-12.0m）底部已用漿砌石護底保護，中部和尾部已支護。</p><p>　　輸水

75、建筑物包括輸水涵洞和放水臥管兩部分。</p><p>　　輸水涵洞位于1#壩體內(nèi)，進(jìn)水口位于庫內(nèi)左岸，進(jìn)口高程為91.29m，橫穿壩體，出口位于1#壩體下游坡腳右側(cè)，出口高程為90.67m，全長62.00m。為條石漿砌箱涵，凈空高、寬各為0.4m，其涵基進(jìn)出口為強風(fēng)化砂頁巖，中部為沖積堆積的粉質(zhì)粘土和填筑的礫質(zhì)粘土（或含少量礫的粉質(zhì)粘土），其抗壓強度滿足設(shè)計要求，但因漿砌石縫隙回填不密實，涵洞有壓水流沿其向周邊巖

76、土滲漏，造成接觸管涌破壞。臥管為漿砌條石，因不密實而使庫水下滲，因此涵洞自運行至今，其滲漏問題一直未能解決，并因斷面尺寸太小，無法進(jìn)洞維修。</p><p>　　4.2 主要項目的加固工程設(shè)計</p><p>　　4.2.1 大壩防滲設(shè)計</p><p>　　壩體進(jìn)行垂直防滲。壩身及坡積、殘積層采用高噴防滲；大壩壩基、壩肩采用帷幕灌漿防滲。</p>

77、<p>　　4.2.2 大壩坡面整修設(shè)計</p><p>　?。?）整修大壩，保證大壩滿足防洪要求和穩(wěn)定要求。</p><p>　?。?）整修、改造排水設(shè)施。</p><p>　　（3）輸水涵洞進(jìn)行封堵，放水臥管拆除，新開放水隧洞。</p><p>　?。?）新建渡槽，連接新開放水隧洞與原灌溉渠。</p><

78、p>　?。?）溢洪道按現(xiàn)狀進(jìn)行除險加固，泄槽應(yīng)進(jìn)行永久支護，消力要充分，要修筑泄渠，以保證洪水入河通暢。</p><p>　?。?）改造上壩公路。</p><p>　　4.3 擋水建筑物加固設(shè)計</p><p>　　4.3.1 擋水建筑物（大壩）</p><p>　?。?） 大壩除險加固方案</p><p>

79、　　通過洪水復(fù)核，算得該水庫30年一遇的洪峰流量為15.78m3/s ，300年一遇洪峰流量為22.08m3/s。設(shè)計洪水位為100.77m，相應(yīng)壩頂高程為101.85m；校核洪水位為100.96m，相應(yīng)壩頂高程為101.83m，即滿足防洪要求的壩頂高程應(yīng)不低于101.85m。而現(xiàn)狀壩頂高程為101.60m，不滿足防洪要求。</p><p>　　大壩除險加固方案：高噴結(jié)合帷幕灌漿方案。即壩基帷幕灌漿，解決基礎(chǔ)（基

80、巖）滲漏問題；在壩頂101.60m以下至基巖與殘積層分界線采用高噴，解決壩體、殘積層、坡積層及其接觸面滲漏問題。</p><p><b>　?。?）大壩防滲設(shè)計</b></p><p>　　本次大壩壩體防滲設(shè)計采用高壓旋噴灌漿，且高噴灌漿布置在大壩壩頂101.60m高程平臺上。其軸線與帷幕軸線重合，且位于平臺中心線上，采用單排布孔，分二序鉆灌，最終孔距1.0m。在有帷

81、幕灌漿孔的地方與帷幕灌漿孔結(jié)合使用，以便做到一孔兩用，孔底與基巖接觸。高噴灌漿方式采用旋噴，灌漿材料采用水泥漿，水泥采用R32.5普通硅酸鹽水泥，漿液配比、灌漿壓力及提升速度以滿足板墻防滲、強度要求為原則，通過現(xiàn)場灌注試驗確定。設(shè)計防滲墻的連接形式采用旋噴套接形式。</p><p>　?。?）大壩滲流和穩(wěn)定復(fù)核計算</p><p>　　大壩滲流和壩坡抗滑穩(wěn)定計算采用北京理正軟件研究設(shè)計院開

82、發(fā)的《理正巖土5.1》軟件進(jìn)行分析計算，該程序可以進(jìn)行土石壩邊坡的施工期、穩(wěn)定滲流期、庫水位降落期及遭遇地震時的有效應(yīng)力法或總應(yīng)力法穩(wěn)定計算分析，該軟件已經(jīng)過相關(guān)部門認(rèn)定，在諸多實際工程中被廣泛應(yīng)用。計算結(jié)果可以用瑞典圓弧法或畢肖普法得出圓弧滑裂面的安全系數(shù)，并可找出相應(yīng)的圓弧滑裂面或非圓弧滑裂面。經(jīng)驗算大壩加固后，大壩滲流和壩體上、下游壩坡能夠滿足穩(wěn)定要求。</p><p><b>　?。?）大壩整修

83、設(shè)計</b></p><p>　　大壩壩頂防洪高程為101.85m，而現(xiàn)狀壩頂為101.60m，不滿足防洪要求。設(shè)計大壩壩頂不加高，在壩頂內(nèi)側(cè)建一道防浪墻，墻底高程101.10m，墻頂高程101.90m，墻寬0.8m。</p><p><b>　?、?#大壩整修</b></p><p>　　大壩內(nèi)坡抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)符合規(guī)范要求，但一

84、級平臺以上坡比不滿足《湖南省小型水庫除險加固工程初步設(shè)計導(dǎo)則》的規(guī)定。因此，對壩內(nèi)坡進(jìn)行整修的方案為：對平臺以下采用拋石固腳，平臺以上將原壩坡的防浪塊石拆除，對坡面進(jìn)行培土整修，使坡比達(dá)到1:2.0，滿足《湖南省小型水庫除險加固工程初步設(shè)計導(dǎo)則》的規(guī)定。整修后用六棱混凝土預(yù)制塊，護砌至本次復(fù)核壩頂高程。內(nèi)坡從96.65高程至壩頂范圍整修后，護坡采用六方砼預(yù)制塊護坡,預(yù)制塊厚0.1m，下設(shè)0.15m厚砂卵墊層。壩坡與壩頂和平臺外緣相接處，

85、采用現(xiàn)澆砼壓邊。</p><p><b>　　護坡厚度計算</b></p><p>　　在波浪作用下，壩面斜坡干砌預(yù)制塊護坡的護面厚度t(m)可由下式計算：</p><p><b>　　(20)</b></p><p>　　K1 —系數(shù)，干砌預(yù)制塊取0.10；</p><p>

86、;　　rb —預(yù)制塊的重度 25KN/m3；</p><p>　　r —水容重為 10KN/m3；</p><p>　　H —計算波高(m)，取1.14m;</p><p>　　L —波長（m）, 取6.0m； </p><p>　　M —斜坡坡率，m=ctgα=2.65，α為斜坡坡角（度）。</p><p>　　經(jīng)計

87、算：t=0.09m，取預(yù)制塊護坡厚 t=0.1m。</p><p>　　預(yù)制塊護坡下設(shè)墊層，厚15cm的砂礫層。均能夠滿足《湖南省小型水庫除險加固工程初步設(shè)計導(dǎo)則》關(guān)于六方砼預(yù)制塊護坡厚度和墊層厚度的要求。</p><p>　　壩坡與壩頂和平臺外緣相接處，采用現(xiàn)澆砼壓邊。</p><p>　　原大壩下游坡抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)不符合規(guī)范要求，通過防滲處理后，經(jīng)復(fù)核計算，大

88、壩下游坡抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)符合規(guī)范要求，同時滿足《湖南省小型水庫除險加固工程初步設(shè)計導(dǎo)則》的規(guī)定。但大壩下游坡護面塊石風(fēng)化嚴(yán)重，無排水設(shè)施。設(shè)計在壩腳新建排水棱體，棱體底部低于壩底0.5m，棱體頂部平臺寬2.0m。下游壩坡在兩平臺內(nèi)邊及坡面與兩岸山坡接縫處開挖縱橫向排水溝，防止雨水沖刷壩坡面。對壩坡護坡塊石進(jìn)行整修。排水棱體：排水棱體底部高程設(shè)計為89.60m，頂部高程93.60m棱體頂部寬度1.5m，內(nèi)坡為1：1.0，外坡為1：1.5。

89、排水溝：為順利排走雨水，防止沖刷下游壩坡，在外坡腳設(shè)置縱向排水溝，長為50m，沿大壩與山坡接頭設(shè)置橫向排水溝共56.0m，水溝與排水棱體相接，排水溝采用厚0.1m現(xiàn)澆C15砼，橫、縱排水溝斷面尺寸（凈空）分別為0.3×0.3m,、0.4×0.4m。</p><p><b>　?、?#大壩整修</b></p><p>　　大壩內(nèi)坡抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)符合

90、規(guī)范要求，同時滿足《湖南省小型水庫除險加固工程初步設(shè)計導(dǎo)則》的規(guī)定。因此，對壩內(nèi)坡進(jìn)行整修的方案為：將原干砌石護坡進(jìn)行翻砌。</p><p>　　大壩下游坡抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)符合規(guī)范要求，同時滿足《湖南省小型水庫除險加固工程初步設(shè)計導(dǎo)則》的規(guī)定。但大壩下游坡護面塊石風(fēng)化嚴(yán)重，無排水設(shè)施。設(shè)計在壩腳新建排水棱體，棱體底部低于壩底0.5m，棱體頂部平臺寬2.0m。下游壩坡在兩平臺內(nèi)邊及坡面與兩岸山坡接縫處開挖縱橫向排水

91、溝，防止雨水沖刷壩坡面。對壩坡護坡塊石進(jìn)行整修。</p><p>　　外坡整修設(shè)計:排水棱體：排水棱體底部高程設(shè)計為86.00m，頂部高程90.00m棱體頂部寬度2.0m，內(nèi)坡為1：1.0，外坡為1：1.5。排水溝：為順利排走雨水，防止沖刷下游壩坡，在95.36m平臺及外坡腳設(shè)置縱向排水溝，長分別45.5m和40.5m，沿大壩與山坡接頭設(shè)置橫向排水溝共41.0m，水溝與排水棱體相接，排水溝采用厚0.1m現(xiàn)澆C15

92、砼，橫、縱排水溝斷面尺寸（凈空）分別為0.4×0.4、0.3×0.3m。</p><p>　　4.4 輸水建筑物加固設(shè)計</p><p>　　4.4.1 輸水建筑物險情概述</p><p>　　輸水建筑物包括輸水涵洞和放水臥管兩部分。</p><p>　　輸水涵洞位于1#壩體內(nèi)，進(jìn)水口位于庫內(nèi)左岸，進(jìn)口高程為91.29

93、m，橫穿壩體，出口位于1#壩體下游坡腳右側(cè)，出口高程為90.67m，全長62.00m。為條石漿砌箱涵，凈空高、寬各為0.4m，其涵基進(jìn)出口為強風(fēng)化砂頁巖，中部為沖積堆積的粉質(zhì)粘土和填筑的礫質(zhì)粘土（或含少量礫的粉質(zhì)粘土），其抗壓強度滿足設(shè)計要求，但因漿砌石縫隙回填不密實，涵洞有壓水流沿其向周邊巖土滲漏，造成接觸管涌破壞。臥管為漿砌條石，因不密實而使庫水下滲，因此涵洞自運行至今，其滲漏問題一直未能解決。</p><p&g

94、t;　　由于該涵洞斷面尺寸過小，無法進(jìn)洞進(jìn)行回填灌漿等除險加固施工作業(yè)。該涵洞為穿壩建筑物，大壩高度較高，如采用開挖拆除重建，對大壩的開挖量大，回填時施工面窄，大型碾壓機械無法施工，且接縫處理困難，無法保證該施工段壩體的填筑質(zhì)量，所以設(shè)計采用對該涵洞進(jìn)行封堵，在右岸山體重新開挖輸水隧洞。</p><p>　　4.4.2 涵洞封堵設(shè)計</p><p>　　首先對進(jìn)口段采用明挖填筑封堵。進(jìn)口

95、段以后的涵洞，沿涵洞中心線鉆孔回填砼，最后進(jìn)行充填灌漿，封堵長度從進(jìn)口直至帷幕中心線下游2m。明挖填筑封堵：在涵洞進(jìn)口段進(jìn)行開挖，開挖長度按洞頂覆土高度3.0m控制，開挖范圍內(nèi)的老涵洞漿砌石全部拆除，再對原涵洞口用C15砼進(jìn)行封堵，封堵長度為2m。最后對挖除壩坡重新按大壩填筑規(guī)范要求回填夯實。</p><p>　　4.4.3 右岸新開輸水隧洞設(shè)計</p><p>　　（1）隧洞形式、尺寸

96、擬定</p><p>　　新開輸水隧洞位于大壩右側(cè)山體，隧洞洞長178m，隧洞進(jìn)口底板高程為91.29m，隧洞出口底板高程為90.67m。新開隧洞的功用是灌溉，灌溉設(shè)計流量均為0.163m3/s。</p><p>　　隧洞由三部分組成：進(jìn)口段、洞身段、出口段。</p><p>　　進(jìn)口段用C25鋼筋砼圓管，管徑D＝0.5m，壁厚0.3m，長10m。</p>

97、;<p>　　洞身段采用圓拱直墻形，C25鋼筋砼結(jié)構(gòu)，壁厚0.3m厚0.4m；凈空尺寸寬×高=1.2×1.8m，頂拱中心角1200,長148m。</p><p><b>　　（2）隧洞水力計算</b></p><p>　　受下游灌溉渠道過流量的限制，水深按流量0.163m3/s,設(shè)計水位按4.0m計算：</p><

98、p>　　當(dāng)Q=0.163m3/s時，計算進(jìn)口段管內(nèi)水深h=0.20m，洞徑d=0.5m，說明是無壓出流。</p><p><b>　　洞身段水深計算：</b></p><p>　　由于洞身段較長，水深可按均勻流計算，根據(jù)已知條件計算得洞身段內(nèi)平均水深h=0.18m，小于洞身凈空高1.8m。</p><p><b>　?。?）隧洞

99、結(jié)構(gòu)設(shè)計</b></p><p>　?、龠M(jìn)口段控制設(shè)施設(shè)計</p><p>　　進(jìn)口段控制設(shè)施與左岸隧洞進(jìn)口段相同。</p><p><b>　?、诙瓷矶?lt;/b></p><p>　　隧洞洞身段長148m，洞身段采用圓拱直墻形，C25鋼筋砼結(jié)構(gòu)，凈空尺寸寬×高=1.2×1.8m，頂拱中心角

100、120o。</p><p>　　設(shè)計頂拱鋼筋砼厚0.3m，側(cè)墻厚0.3m，底板厚0.4m。結(jié)構(gòu)穩(wěn)定采用理正隧道襯砌計算軟件計算。</p><p><b>　　a配筋計算</b></p><p><b>　　(21)</b></p><p><b>　　(22)</b></

101、p><p><b>　　(23)</b></p><p><b>　　（24）</b></p><p><b>　　(25)</b></p><p><b>　　M—彎矩設(shè)計值；</b></p><p>　　Mu——截面極限彎矩值；&l

102、t;/p><p>　　K—承載力安全系數(shù)；</p><p>　　fc—混凝土軸心抗壓設(shè)計值；</p><p><b>　　b—矩形截面寬度；</b></p><p>　　x—混凝土受壓區(qū)計算高度；</p><p>　　ho—截面有效高度，ho=h-a,h為截面高度，a為縱向受拉鋼筋合力點至截面受拉邊緣

103、的距離；</p><p>　　fy—鋼筋抗拉強度設(shè)計值；</p><p>　　As—受拉區(qū)縱向鋼筋截面面積；</p><p>　　襯砌內(nèi)側(cè)縱筋最大面積As = 870.0mm2，外側(cè)縱筋最大面積As1 = 870.0mm2；縱筋面積總和As = 1740.0mm2(縱筋即為受力筋)，箍筋最大面積Av = 156.3mm2。通過驗算，截面尺寸滿足抗剪要求。</p

104、><p><b>　　b分縫止水</b></p><p>　　洞身結(jié)構(gòu)分縫15m一段，結(jié)構(gòu)縫采用橡皮止水。</p><p><b>　　c回填灌漿</b></p><p>　　為填充襯砌與圍巖之間的縫隙，改善襯砌結(jié)構(gòu)傳力條件和減少滲漏，需進(jìn)行回填灌漿。襯砌施工時在襯砌頂拱部分預(yù)留灌漿孔管。襯砌完成后，通

105、過預(yù)埋管進(jìn)行灌漿，分兩序進(jìn)行。灌漿孔距與排距均設(shè)計為3m，梅花型布置。</p><p>　　d固結(jié)灌漿：為加固襯砌的圍巖，提高巖石承載能力和減少滲漏，隧洞襯砌后需對圍巖進(jìn)行固結(jié)灌漿。固結(jié)灌漿孔設(shè)計深入巖石4m，灌漿孔布置成梅花形，錯開排列。排距設(shè)計為3m，每排設(shè)6個孔。</p><p>　　e結(jié)構(gòu)排水：隧洞襯砌、灌漿后，進(jìn)行排水鉆孔，孔徑Φ50，孔深設(shè)計為2m。設(shè)2排排水孔，兩側(cè)墻0.5m

106、高處各一排，孔距2m。</p><p>　　(5)出口處設(shè)置八字斜墻。</p><p>　　4.4.3 泄水建筑物（溢洪道）設(shè)計</p><p>　　(1)溢洪道除險加固方案</p><p>　　根據(jù)《溢洪道設(shè)計規(guī)范》（SL253-2000），溢洪道控制段的頂部高程應(yīng)不低于校核洪水位加安全超高值，本次安全超高值參照3級建筑物取0.3m，因此

107、溢洪道控制段導(dǎo)墻頂高程不得低于100.96+0.3=101.26m。水庫溢洪道控制段導(dǎo)墻頂部高程為102.54m，滿足規(guī)范要求。</p><p>　　溢洪道設(shè)在右壩肩，為正槽式溢洪道。其控制段堰頂寬7.00m，堰頂高程100.15m。左側(cè)采用漿砌塊石砌護，砌護高度2.39m；右側(cè)為風(fēng)化破碎巖體；底板用漿砌塊石砌護，厚度0.3m。下游泄槽段寬5～7m不等，左側(cè)亦采用漿砌塊石砌護，砌護高度1.0～2.39m；右側(cè)為風(fēng)

108、化破碎巖體，底板為風(fēng)化破碎砂頁巖，局部澆筑砼防沖。</p><p>　　溢洪道右側(cè)山坡陡峻，開挖邊坡陡，其坡比為1：0.5左右，加以多組節(jié)理裂隙縱橫交叉切割，巖體風(fēng)化強烈，極為破碎，已有多處產(chǎn)生坍塌和滑坡，嚴(yán)重影響水庫的正常運行。泄槽已支護部分由于厚度薄、強度低或密實性差，局部破損。未支護底板巖體破碎，水流沖刷后，多處形成坑洞，且在日益擴大。</p><p>　　溢洪道末端未設(shè)消力池，故泄

109、洪不安全，溢洪時將使下游農(nóng)田受損受害。</p><p>　　表13 溢洪道除險加方案表</p><p>　　Table 13 The table of spillway Danger processing program </p><p>　　(2)溢洪道除險加固設(shè)計</p><p>　　根據(jù)《溢洪道設(shè)計規(guī)范》（SL253-2000），本溢

110、洪道為4級建筑物，泄槽按水庫的設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn)30年一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，校核按水庫的校核標(biāo)準(zhǔn)300年一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)校核；消能部位按20年一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，消能部位邊墻校核按300年一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)；所有邊墻均按30年洪水設(shè)計，300年洪水校核。按照洪水調(diào)節(jié)計算結(jié)果，以滿足行洪能力為原則進(jìn)行除險加固。</p><p><b>　?、僖绾榈浪τ嬎?lt;/b></p><p>　　溢洪道

111、水力計算包括過水能力及水面曲線的計算。水面線只做校核水位下的水面線。</p><p><b>　　a過水能力復(fù)核</b></p><p>　　溢洪道進(jìn)口控制段長18.7m，寬7.00m，側(cè)墻高2.39m的矩形槽，堰頂高程為100.15m，控制段末端高程100.06m,坡比為1/200；泄槽段長49.7m，進(jìn)口高程為100.06，末端高程87.16m，坡比i=1/4.6

112、；溢洪道消力池寬7.0m，長5.0m，池底高程86.16m。</p><p>　　根據(jù)調(diào)洪演算結(jié)果：20年一遇洪水泄流量為6.24m3/s，堰上水深0.57m；設(shè)計（30年）泄流量為7.05m3/s，堰上水深0.62m；校核（300年）泄流量為10.51m3/s，堰上水深0.81m，對應(yīng)的庫水位分別為100.72m，100.77m，100.96m。通過復(fù)核溢洪道過水能力滿足行洪要求。</p><

113、;p><b>　　b水面曲線的計算</b></p><p>　　根據(jù)溢洪道寬度和底板坡降不同、對水面曲線和過水能力有影響的建筑物等情況，考慮本溢洪道的特殊性，把溢洪道分成控制段（0+000～0+18.7）、泄槽段（0+18.7～0+68.4）、消能段（0+68.4～0+53.4）、泄渠段（0+53.4～1+68.4）。</p><p>　　控制段(0+000～0

114、+18.7)</p><p>　　主要參數(shù)：B=7.0m，Q=10.50m3/s ，底板采用C25砼進(jìn)行加固，厚20cm。底板高程100.15m。其導(dǎo)墻頂部及原溢洪道底板高程滿足規(guī)范要求。</p><p>　　設(shè)計情況時寬頂堰堰頂水位按設(shè)計水位100.77m計，校核情況時堰頂水位按校核水位100.96m計。</p><p>　　本控制段為正槽無坎寬頂堰。控制段的邊墻