某水庫除險加固初步設計報告-文庫吧

【正文】 側(cè)安裝φ 30mm 鋼管欄桿 ，欄桿高 ， 間距 。 水塔與原臥管連接段， 采用一孔鋼筋砼 方涵 ，埋置于淤泥面下，洞前與水塔相接，洞后接原臥管 側(cè) 面 ，接口以上臥管廊道 進行封堵 。 方涵 斷面尺寸 初步擬定為 179。 （寬179。高）， 其底板、側(cè)墻及頂板厚 度均為 ， 洞長 ，比降1/50。 工程施工 施工區(qū)位于 XX 縣、 溫堡鄉(xiāng) 、新莊 村 ，施工道路、用電、通訊等均可利用現(xiàn)有設施， 施工用水 從附近機井抽取 ， 施工條件便利。 壩體培厚 土料由 右岸 取 土場提供， 平局運距 150m。 砂料位于靜寧威戎 砂料場，主要分布于甘肅省靜寧縣城的河谷中，為第四系沖積作用形成，屬砂礫混合料，總儲量大于 500 萬立方米，砂含量占 70%，屬中粗砂。砂料的總儲量約 350 萬立方米，可做為建筑材料使用，現(xiàn)料場開采已形成一定規(guī)模，屬外購料，距 XX水庫壩址區(qū)約 35km，交通方便。 塊石料場地位于三關(guān)口 ，開采多年，已形成規(guī)模，巖性為奧陶系灰?guī)r，致密、堅硬，天然容重在 ，符合建筑材料標準，屬外購料，距壩址區(qū) 65km，交通方便。 礫料場與塊石料為同一料場，巖性及指標相同，同屬外購料，距壩址區(qū) 65km，交通方便 。 在施工安排上先進行 泄洪 建筑物（水塔）施工，后進行壩體培厚，但應安排在非汛期施工，水塔施工需要修建圍堰， 根據(jù)《水利水電樞紐工程等級劃分及設計標準》小（ 二 ）型水庫施工圍堰洪水標準為 5～ 10年， 本工程擬采用 10 年 ，對應洪水總量 萬 m3， 對應靜水位 高程 ， 安全超高 取 ， 圍堰頂高程為 ， 頂寬 m，長 76m，內(nèi)、外邊坡 均 為 1:，壓實度 同 主壩，不小于 。 工程計劃總工期為 17 個月 。 ～ ，主要完成圍堰、水塔、涵洞的施工， ，主要完成清基、壩前培厚、 砼預制板護坡 的1 綜合說明 8 施工。 具體施工安排見施工組織設計。 工程占地及淹沒 經(jīng)調(diào)查經(jīng) ， XX 水庫除險加固的興建無搬遷農(nóng)戶 。 工程 占地 16畝，其中永久性占地 2畝 （旱耕地） ，臨時性占地 14畝（旱耕地）。 水土保持 和環(huán)境保護 根據(jù)《水土保持法》有關(guān)規(guī)定，水土保 持方案應堅持水土保持措施與主體工程“同時設計，同時施工，同時驗收”的制度，防止新的水土流失發(fā)生，保證生態(tài)環(huán)境的良性循環(huán)。征用土地的復墾方案，根據(jù)實際地形，因地制宜新修成水平梯田，土壩施工完成后，壩后坡面裸露，遇雨水易沖刷，形成細溝，影響壩體安全和美觀。規(guī)劃采用草灌結(jié)合，選擇樹種為檸條，草種為 芨芨 草。 工程的環(huán)境保護效益較大。 XX 水庫 工程的實施，為當?shù)靥峁└鼮榘踩纳a(chǎn)和生活環(huán)境，解決 水庫 上游水資源利用問題 ，促進當?shù)氐慕?jīng)濟發(fā)展和生態(tài)環(huán)境建設，工程建設的環(huán)境保護意義較大。 工程管理 工程建成后， 新建 XX水庫 管理 所 ，增設大壩監(jiān)測設施，方便水庫運行管理；加強管理人員崗位培訓，提高管理水平；建立健全管理制度 ， 科學管理工程，確保公益性水利工程長久發(fā)揮其工程效益。 工程概算 工程總土方 萬立方米，其中：土方開挖 萬立方米，土方回填 萬立方米；砌石 立方米，其中：漿砌石 立方米；澆筑混凝土 413立方米。 勞力 。 工程共需鋼材 9噸，水泥 166 噸，砂子 603 立方米，石子 773 立方米，塊石 5立方米。 工程概算 總投資為 萬 元 。工程部分投資 萬元， 其中建安工程 萬元 ，設備費 萬元， 臨時工程 萬元， 獨立 費用 萬元 ； 預備費 ；水保及環(huán)保費 萬元；淹沒及征地補償費 萬元 。 2 水 文 9 2 水 文 流域概況 XX 水庫位于 XX 縣溫堡鄉(xiāng) XX 溝村，屬于甘渭河支流 XX 溝上，所在位置處于黃土丘陵半干旱區(qū)，集水面積 。地勢自東向西傾斜，溝道流向與地勢相同展布。 地貌類型以陰濕土石山區(qū)為主， 流域上游 植被良好，林草茂密 。 土壤為山地草甸土 。 山頂渾圓，土坡陡陖多階狀。 水文站點及基本資料 XX 水庫所處甘渭河流域雨量站點很少。借用渝河流域的雨量站和水文站進 行水文要素分析。 氣象要素 氣候 區(qū)域深居內(nèi)陸， 氣候?qū)僦袦貛Ъ撅L區(qū)半濕潤向半干旱過渡性氣候，春低溫少雨，夏短暫多雹，秋陰澇霜旱，冬嚴寒綿長 。降雨集中，歷時短、強度大，蒸發(fā)強烈，氣溫變化大，無霜期較短，日照充足。 災害性天氣主要有大風、干旱、冰雹、霜凍等。 年均氣溫 ℃ ,1月份最低，極值為－ ℃ ； 7月份最高，極值為 ℃ 。熱量豐富，春溫上升快，秋溫下降迅速。 無霜期 124 天，最少 94 天。年平均太陽總輻射量 5007 兆焦耳 /平方米，年日照時數(shù) 2228 小時。 夏季多偏南風，冬季多偏北風，平均風速 。凍土深度最大為 1m。 流域內(nèi)溝道一般 11 月中、下旬開始有岸冰，次年 2 月開始融冰， 2 月底至 3月初終冰。封凍期水溫 0℃。 降水 XX水庫所在流域內(nèi)多年平均降水量 540mm，降水量年內(nèi)分配不均，主要集中在 6~9 月，占全年總降水量的 72%，保證率 50%、 75%的年降水量為 532mm、 460mm，月分配情況見表 21。 2 水 文 10 XX 水庫 流域 多年平均 及 各保證率年降水量月分配 表 表 21 單位： mm 月 份 1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10 月 11 月 12月 全年 多年平均 540 P=50% 532 P=75% 460 蒸發(fā) 該流域多年平均水面蒸發(fā)（ E601 型） 810mm，干旱指數(shù) 。水面蒸發(fā)量月分配見表 22。 XX 水庫 水面蒸發(fā)量逐月分配表 表 22 單位 mm 月 份 1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10 月 11 月 12 月 全年 多年平均 810 % 4 6 3 100 徑流量 該流域多年平均徑流深 65mm，多年平均徑流量 萬 m3， p=50%、 75%保證率的徑流量及月分配情況見表 23。 XX 水庫 多年平均及各保證率年徑流量月分配 表 表 23 單位：萬 m3 月份 1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月 全年 多年平均 P=50% P=75% 泥沙 本區(qū)植被較好，流水侵蝕比較輕，多年平均懸移質(zhì)輸沙模數(shù) 1700t/km2，年輸沙總量 萬 t，輸沙量主要集中在 6~8 月，占全年輸沙總量的 79%以上，各月輸沙量見表 241,泥沙容重按 ，折算 為體積 后見表 242。 XX 水庫 多年平均輸沙量月分配表 表 241 單位：萬 t 月 份 1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10 月 11 月 12 月 全年 輸沙量 0 0 0 0 % 0 0 10 0 0 100 2 水 文 11 表 242 單位：萬 m3 月 份 1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月 全年 輸沙量 0 0 0 0 % 0 0 10 0 0 100 設計暴雨洪水 暴雨洪水特性 區(qū)域暴雨一般集中在每年的 6～ 9 月，主要集中在 8 月，占暴雨發(fā)生次數(shù)的 60％以上。暴雨強度較大，本區(qū)域能形成大洪水的暴雨一類是籠罩面積小、歷時短、主雨 t≤ 1~3h，雨強大于 1mm/min。具有干旱半干旱地區(qū)暴雨的特征，即強度大、歷時短，持續(xù)大暴雨少。 洪水同暴雨一樣發(fā)生在汛期 6～ 9 月，以 8月最多， 10月偶爾有之。因該流域為半干旱黃土丘陵溝壑區(qū)，洪水的產(chǎn)流方式為超滲產(chǎn)流。因植被差調(diào)蓄能力小，產(chǎn)流后即泄，匯流快，造峰歷時 短，洪水多為尖瘦形，陡漲陡落，一般不超過一天，大多幾個小時。 設計暴雨 本區(qū)的暴雨歷時一般不超過 24h，主雨歷時在 6h 左右，多為短歷時暴雨，暴雨籠罩面積不大，點面折減較快。本區(qū) 1小時、 6 小時點雨量均值為 、 。設計最大點雨量參數(shù)， 1 小時 Cv=， Cs=， 6小時 Cv=， Cs=，XX水庫設計頻率 10%、 5%、 %、 %、 %的 1h、 6h暴雨設計點雨量和設計面雨量見表 2表 26。 XX 水庫 設計點 雨量表 表 25 單位： mm 暴雨歷時 （ h） 均值 Cv Cs/Cv 設計暴雨（ p=%） 10 5 1h 6h 2 水 文 12 XX水庫設計面雨量 表 26 單位： mm 歷時 （ h） 項目 設計頻率 P(%) 10 5 1 點面折 減系數(shù) 設計 面暴雨 6 點面折 減系數(shù) 設計 面暴雨 設計洪水 計算方法 由于 XX水庫壩址處無實測流量資料，因此采 用暴雨資料推求設計洪水，依據(jù)《寧夏暴雨洪水圖集》及重新修訂的寧夏不同歷時暴雨參數(shù)等值線圖 。 產(chǎn)流計算 XX 水庫所在流域洪水多為超滲產(chǎn)流型，歷時短，洪峰高。該區(qū)流域面積為，經(jīng) 1/50000 地形圖量算，概化長度為 。根據(jù)該區(qū)暴雨特性及下墊面條件采用扣損法計算產(chǎn)流過程。 產(chǎn)流公式如下： iii fHR ?? iR —— 為產(chǎn)流期某時段凈雨 (mm)； iH —— 為產(chǎn)流期某時段面雨量 (mm)； if —— 為產(chǎn)流期某時段損失水量（ mm）； XX水庫以上流域?qū)儆邳S土丘陵干旱地區(qū)，平均損失率 fi公式如下： 半干旱區(qū)： )1(41 cc Httci etf ??? ?? 匯流計算 匯流計算是根據(jù)推求的設計凈雨過程 Ri推求流域出口斷面的洪水流量過程，采用納希瞬時單位線法推求。按瞬時單位線原理，就是凈雨歷時趨于零的極小時段內(nèi)產(chǎn)生的一個單位凈雨（ 1mm 凈雨深）在出口處所形成的流量過程線，其公式為： u(t)= Ktn eKtnK /1)()(1 ??? 式中： t— — 時段變量； u(t) —— 為 t時的瞬時單位線的縱坐標； 2 水 文 13 n,k—— 為瞬時單位線形狀參數(shù)； Γ (n) —— 伽瑪函數(shù) 。 據(jù)上式可導出時段單位線方程式為： q(Δ t178。 t)= ?????? ??????? ?????? ?? dteK ttnKdteKtnKtF KttntKtnt )/(10/10 )()(1)()( 式中： q(Δ t178。 t)面積為 F 的流域上， t 時段內(nèi)凈雨量為 1mm 的單位線在 t 時段的縱坐標，以 m3/s 計 。 Δ t—— 計算時段長（ h）； tF?? —— 換算系數(shù)； dteKtnK Ktnt /10 )()(1 ??? ? —— 納希瞬時單位的累積曲線，又稱 S(t)曲線； dteK ttnK Kttnt )/(10 )()(1 ????? ??? —— 形同 S(t)曲線，唯在時間坐標上錯后Δ t時，用 S(tΔ t)表示。 [S(t) S(tΔ t)]簡寫為Δ S(t)，為Δ t小時無因次時段 t時的縱高。以μ (Δt178。 t)表示。 計算參數(shù) 在計算瞬時單位線，進行洪水演進時，須求得參數(shù) n， k，滯時 M，計算公式如下： 黃土丘陵區(qū)： n=， K=M1i/n， M1i= i—— 產(chǎn)流區(qū)平均凈雨強度（ mm/h）； L—— 概化長度（ km） ， 該流域概化長度為 。 采用地區(qū)均衡法進行分析比 較得到該水庫不同設計保證率的洪水過程線。 計算成果 該流域面積 ，清渾比 。根據(jù)以上暴雨參數(shù)可以求得相應頻率的洪峰流量、洪水總量見表 27。由匯流原理計算不同設計頻率洪水過程線見表 28。 2 水 文 14 XX 水庫設