水庫大壩安全評價概述(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 溫16℃，年最高氣溫41℃，最低氣溫11℃，多年平均降雨量為807mm，最大年降雨量為1555mm，降雨多集中于4~10月，占全年降雨量的85%左右，降雨量年內分配不均勻，6～9月份雨量集中，冬季雨量偏少。水庫主要由大壩、溢洪道和輸水涵管組成。大壩為粘土心墻土壩，壩高20米，壩軸長45米，壩頂高程400米，溢洪道設在大壩左側，為開敞式寬頂堰，全長40米，進口與控制段長10米。泄槽總長30米，寬度5~，出口底部高程393米。輸水涵管為混凝土方形管，全長83米，比降1%。放水采用混凝土臺階式斜管，，用混凝土塞啟閉。水庫樞紐工程為Ⅴ等工程，大壩、溢洪道、輸水涵管等主要建筑物為5級建筑物。水庫原防洪標準按20年一遇設計，50年一遇校核。 流域承雨面積、主河道長度和比降復核采用省測繪局1/50000的實測地形圖對水庫流域地理參數作進—步復核，經復核水庫以上承雨面積為12km2，主溝長8km，河道加權平均比降60‰。 洪水標準的確定根據《防洪標準》（GB50201—94）、《水利水電工程等級劃分及洪水標準》（SL252—2000）、《水庫大壩安全評價導則》（SL258—2000）等文件，水庫為小（2）型土石壩水庫，工程等別為Ⅴ等，大壩、溢洪道等為5級建筑物。按《水利水電樞紐工程等級劃分及洪水標準》的規定，小（2）型水庫的設計洪水標準應為20～30年一遇，校核洪水標準應為200～300年一遇。本水庫壩高20米，鄖西縣城在其下游10公里以內，本次防洪復核洪水標準為：30年一遇洪水設計，300年一遇洪水校核。 洪水計算某某水庫流域內沒有水文站，也無實測的洪水觀測資料，因此本次設計洪水計算方法采用《湖北省暴雨徑流查算圖表》中瞬時單位線法與推理公式法兩種方法推求壩址洪水，經分析比較后確定洪水設計采用成果。 設計暴雨鄖西縣位于湖北省水文分區第九區，根據工程所在流域中心位置查08版暴雨參數等值線圖，得出設計點雨量的均值H均和變差系數Cv、Cs，查皮Ⅲ型曲線得Kp值，計算各歷時相應頻率的設計點暴雨量。此流域面積較小，不考慮點面折算系數，設計面雨量等于設計點暴雨量。按下式計算:H面=αFH均Kp式中：H面 —設計面雨量；αF —形狀改正系數。 水庫設計雨量計算成果表時段點雨量均值（mm）CvCs/CvP=%P=%Kp面雨量H點（mm）Kp面雨量H點（mm）1小時426小時5724小時81本水庫流域面積較小，歷時6小時。設計暴雨時程雨量按以下公式計算：暴雨遞減指數 （1～6h） （6～24h）其中： 各歷時雨量 （） （）各時段雨量 按以上公式計算的流域各頻率的暴雨遞減指數列于表32。表32 各頻率的暴雨遞減指數設計頻率n1n2P=%P=%各時段設計毛雨量扣除穩損計算出設計凈雨過程（本水庫流域小，不考慮初損）。采用圖表中的概化雨型作為設計雨型。穩損： 各時段凈雨為：經產流計算，得流域各頻率的設計凈雨過程。各頻率設計暴雨和凈雨過程如表33。表33 設計暴雨及設計凈雨過程線 單位：mm序號設計暴雨地面設計凈雨P=%P=%P=%P=%123456789101112 瞬時單位線推求設計洪水瞬時單位線法匯流參數按下式計算:造峰雨歷時tR （山區扇形流域） （丘區長形流域）不屬于上述兩種情況的流域可內插按比例取值，本流域采用山丘區一般流域公式計算。對于高于50年一遇洪水需作匯流參數的非線性修正: 當時；當時，在《圖表》查取。根據以上公式計算的水庫瞬時單位線參數如表34。表34 瞬時單位線參數成果表頻率ip（mm）nkP=%P=%100洪水由地表徑流和地下徑流共同匯流而成，地表徑流過程由設計凈雨過程和單位線參數，用下式進行匯流計算：地下徑流流量過程線采用《圖表》提供的概化三角形過程線法。其計算采用下列公式：起漲流量 地下洪峰流量 地下徑流過程線：時 時 地面、地下匯流迭加計算得設計洪水過程，成果見下表35； 洪水過程計算成果表時序(△t=)流量時序(△t=)流量P=%P=%P=%P=%100132143154165176187198209211011231224。 推理公式法推求設計洪水洪峰流量計算公式如下：Qm=K1(m/θ)k2(sF)k3k4μF式中：Qm——洪峰流量，m3/s KKKK4——暴雨遞減指數n的函數 m、μ——分別為匯流參數和損失參數； s——雨力，與暴雨遞減指數n和匯流歷時有關；本流域為湖北省水文分區第九區，匯流參數按下式計算:當洪水頻率為低于50年一遇時，m=；當洪水頻率為高于50年一遇時，m=；θ=L/j1/3μ=(mm/h)；R24=H24面－I01－6小時 n1 =1+ 6－24小時 n2 =1+ ：洪水過程線采用《圖表》中的方法進行計算，其中設計凈雨歷時取6小時。 匯流參數及洪峰流量計算成果表 參數msnuK1K2K3K4QP=%P=%。 洪水成果分析瞬時單位線法與推理公式法計算成果比較，校核標準洪峰相對稍大，設計標準洪峰較小，根據小（2）型水庫安全鑒定指導意見采用兩種方法中洪峰流量小的一種方法所計算的成果進行綜合比較分析，此次設計采用瞬時單位線法所計算的成果。 調洪演算 防洪調度原則某某水庫溢洪道為開敞式溢洪道。本次復核采用以下調度原則：起調水位為正常蓄水位，當庫水位上升至堰頂高程時溢洪道開始自由泄流。本次調洪演算按靜庫容進行演算，對灌溉涵管較小泄流不考慮，單獨由溢洪道來泄洪。 溢洪道下泄流量溢洪道按無底坎寬頂堰考慮，其泄洪能力按下式進行計算： 式中：m——無底坎寬頂堰的流量系數，按照《溢洪道設計規范》（SL2532000）和武漢大學編《水力學》求得，m=；H0——考慮行進流速的堰頂水頭，本工程堰前較為寬闊，行進流速較小，故不計行進流速水頭，取H0=H；B——溢洪道控制段寬度B=。 庫水位～庫容關系曲線近年來水庫以上流域無重大人類活動，庫容曲線無明顯變化，水位～庫容曲線仍采用原設計成果。 水庫水位～庫容關系水位（m）380383385387389391393庫容（萬m3）0水位（m）395396397398399400庫容（萬m3）7 調洪演算根據進庫洪水過程與溢洪道斷面，水庫