某水库及枢纽除险加固设计.doc

～33～除险加固设计2.1水库及枢纽2.1.1设计依据（1）工程等别及建筑物级别某某工程水库总库容26.8万m3，均质土坝最大坝高16.2m（加高1.2m后），设计灌溉面积518亩。根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252—2000）及《防洪标准》（GB50201—94），工程规模属小（2）型，工程等别为V等工程。主要建筑物大坝、溢洪道、放水涵洞按5级建筑物设计。（2）洪水标准根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000）的规定，本工程永久性挡水和泄水建筑物所采用的设计洪水标准为30年一遇，校核洪水标准为300年一遇，消能防冲标准按10年一遇。（3）设计基本资料①水文、气象根据水文专业调查、分析计算，设计中所采用的水文、气象参数见下表：表2.1-1设计采用的水文、气象参数表序号项目名称单位数量备注1多年平均最大风速M/s16.52设计情况计算风速M/s24.753校核情况计算风速M/s16.5续上表4吹程km0.25多年平均来水量万m32646设计洪水位（P=3.33%）m960.627设计洪水位时最大下泄流量m3/s46.98相应下游水位m9校核洪水位（P=0.33%）m961.1810校核洪水位时最大下泄流量m3/s73.011相应下游水位m12正常蓄水位m95913正常蓄水位以下库容万m319.3514总库容万m326.815死水位m95116死水位以下库容万m32.6517淤沙高程（30年）m950.5818调节库容万m316.7②地震基本烈度场区地震基本烈度小于6度，本工程建筑物不考虑地震设防。③坝基岩石物理力学指标设计采用的坝基（肩）岩体力学指标:∈2～3ls弱风化白云质灰岩:f=0.7层面：f=0.55～0.6裂隙面：f=0.5～0.55设计采用坝体物理力学参数见表2.1-2：表2.1-2设计采用坝体物理力学参数表岩性参数含水量(%)孔隙比容重g/cm3饱和容重g/cm3抗剪强度压缩系数(Mpa-1)压缩模量(MPa)渗透系数饱和慢剪Φ（度）C(KPa)粘土夹碎石38.701.3431.641.88.5250.327.135.53×10-5（4）技术标准《防洪标准》（GB50201—94）《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252—2000）《碾压式土石坝设计规范》（SDJ218—84）及其补充规定《小型水利水电工程碾压式土石坝设计导则》（SL189—96）《溢洪道设计规范》（SL253—2000）及其补充规定《水工钢筋混凝土结构设计规范》（SL/T191—96）《溢洪道设计规范》（SL253—2000）及其补充规定2.1.2水库枢纽除险加固工程总体布置某某原溢洪道堰顶高程959m，溢流前缘净宽B=9m。本次洪水调节计算时，考虑了B=9m（不拓宽方案）和B=15m（拓宽方案）两种情况。根据洪水调节计算成果复核坝顶超高，不拓宽方案大坝需加高2.1m，拓宽方案需加高1.2m。考虑到某某集雨面积较大，库容较小，下泄流量较大，结合右岸的地形地质条件，本次设计选用拓宽方案。大坝加高由下游953.6m高程加至961.2m高程，坝坡1:2.5，坝顶设1m高防浪墙，坝顶宽度4m。上游坝面采用C15砼预制块护坡，下游坝面采用草皮护坡，下游坝脚增设堆石排水棱体，棱体顶部宽度2.25m，顶部高程947.5m，底部高程945。溢洪道位于右岸，拓宽时左侧墙（靠坝侧）位置不动，右侧边墙往右岸延伸。另外，原溢洪道出口对冲坝脚，影响坝体稳定，须对将其改道，使水流顺畅接入下游河道。放水涵洞位于左岸，原进口取水高程950m，由一扇双向转动闸门控制。经过复核计算，30年淤沙高程已达950.58m，所以取水口高程应抬高，本次设计考虑抬高至950.8m，并重建启闭房，更换已经损坏的双向转动闸门。2.2大坝除险加固设计2.2.1大坝加固设计方案根据本次勘测和设计复核结果，针对大坝存在坝顶超高不够，浸润线高，上、下游坝面无护坡设施，坝坡淘刷、冲刷严重等主要问题，确定本次大坝除险加固设计的工程措施为：①坝体加高1.2m、②坝面增设护坡设施、③下游坝脚增设截水沟和排水棱体。2.2.2大坝加高设计2.2.2.1坝顶高程确定坝顶上游侧考虑设1.0m高的防浪墙，防浪墙顶高程等于水库静水位加上相应墙顶超高，按下列两种情况计算，取其最大值。①设计洪水位+正常运用情况的墙顶超高；②校核洪水位+非常运用情况的墙顶超高。墙顶超高计算公式：Y=R+e+A（m）波浪的平均爬高R按下式计算：波浪要素按“莆田试验站”公式计算：设计波浪爬高值R按工程等级确定，对于V级土石坝取累计频率p=5%的爬高值，。坝前风雍水面高度e一般很小，故计算时忽略不计。表2.2-1波浪要素计算成果表单位：m计算情况风速W吹程D平均波高h平均波长λ设计爬高R5%设计洪水位24.75