譚家山水庫初步設計報告書(省廳審查修改稿)

1、1 綜合說明1.1 工程概況譚家山水庫位于湖北省嘉魚縣高鐵鎮(zhèn)的臨江村境內，距高鐵鎮(zhèn)約7.5km，距嘉魚縣城約30.0km。本次復核水庫承雨面積1.2km2，水庫總庫容101.8萬m3，設計灌溉面積1500畝，是一座以灌溉為主，兼有防洪、養(yǎng)殖等綜合效益的?。ㄒ唬┬退畮臁ＷT家山水庫大壩樞紐工程始建于1965年9月，1966年10月建成，形成目前布置型式。根據(jù)水利水電工程等級劃分及洪水標準（sl2522000）的規(guī)定，工程等別為等，主要建筑物級別為4級。本次復核設計洪水標準為20年一遇，相應下泄流量2.8 m3/s,相應水位46.03m；校核洪水標準為100年一遇，相應下泄流量4.3m3/s,相應水

2、位46.36m。水庫正常蓄水位45.0m，死水位40.50m。譚家山水庫樞紐工程由主壩、副壩、溢洪道、輸水管等主要建筑物組成。(1)主壩:壩頂高程47.30m，最大壩高10.3m，壩頂長240.0m，壩頂寬6.0m，壩底寬66.0m。迎水坡沒有馬道，坡比為1：2.42和1：2.01；背水坡設有一級馬道，寬度為5.0m，背水坡一級坡比為1：2.33，二級坡坡比為1：5.81，河床高程37.0m。(2)副壩：位于主壩左側山凹，壩頂高程47.50m，最大壩高5.4m，壩頂長72.5m。迎水坡坡比為1：2.05，背水坡坡比為1：1.85，壩腳為耕田，壩底高程為42.1m。(3)溢洪道：溢洪道設在副壩左

3、壩肩。分溢洪洞和溢洪管。溢洪洞：溢洪洞寬2.0m，全長11.0m。進口高程45.0m，出口高程為44.7m。溢洪洞后與良田直接相接，良田高程為41.76m。溢洪管：溢洪管緊靠溢洪洞，在溢洪洞的右邊，管徑1.0m，全長11.0m，進口高程45.4m，出口高程45.3m。溢洪管后與良田直接相接，良田高程為41.76m。(4) 輸水管設有東輸水管和西輸水管。東輸水管：東輸水管安設在主壩右壩肩，為斜臥管型式，輸水管通過主壩壩底，為壩內埋管。管長35.0m，縱坡1：500，進口端高41.0m，出口端高40.2m。西輸水管：西輸水管安設在副壩右壩肩，為斜臥管型式，輸水管通過副壩壩底，為壩內埋管。管長20.

4、0m，進口端高程40.5m，出口端高程40.29m，管徑0.4 m，設計最大引用流量為0.37m3/s。1.2 水文1.2.1 流域概況嘉魚縣譚家山水庫位于距離嘉魚縣城30.0km的臨江村境內。大壩攔截山?jīng)_來水。水庫區(qū)處于鄂東南長江中下游區(qū)，地處揚子準臺的下?lián)P子臺凹大冶褶皺帶。水庫位于的嘉魚高鐵鎮(zhèn)臨江村屬丘陵地區(qū)，山體起伏較平緩，兩岸山頂高程一般在50100m，相對高差3080m，山坡地形坡度200600，局部達800的。河谷寬展，區(qū)內山脈、河流及主要構造線均作nenee向展布。地勢南高北低，主要表現(xiàn)為低山、丘陵區(qū)。流域植被較好，水土流失不算嚴重。本流域自然災害主要有倒春寒、夏澇、秋旱以及局部

5、性的洪災。1.2.2 水文氣象譚家山水庫所在的嘉魚縣屬亞熱帶海洋季風氣候區(qū)，溫暖濕潤，雨量充沛，四季分明，日照充足。據(jù)嘉魚縣氣象站實測資料統(tǒng)計：多年平均氣溫17，最冷月1月平均-5.4，最熱月7月平均38.1。年平均無霜期300天。降水量較充沛，多年平均降水量1450mm。但降水年內分配不均，主要集中在510月。本流域所處地區(qū)一般5月進入汛期，10月份結束。1.2.3 設計洪水復核譚家山水庫為?。ㄒ唬┬退畮?，因水庫位置的重要性，本次加固設計按20年一遇洪水設計，100年一遇洪水校核。根據(jù)水文資料和復核的要求，設計洪水可采用由流量資料推求或由暴雨資料推求。由于譚家山水庫承雨面積僅為1.2km2，

6、并缺乏流量實測資料，只能由暴雨資料推算設計洪水。又由于本流域無雨量站，無實測暴雨資料，因此本次洪水復核計算擬采用湖北省暴雨徑流查算圖表（以下簡稱圖表）上的三湖連江水庫雨量觀測站設計暴雨參數(shù)，作為本次設計洪水計算的依據(jù)。洪水復核成果見表1-1。表11 譚家山水庫洪水設計成果比較表本 次 復 核 成 果 （6小時）頻 率推理公式法瞬時單位線法洪峰(m3/s)洪量(萬m3)洪峰(m3/s)洪量(萬m3)p=5%34.020.530.719.1p=1%48.327.840.925.71.3 工程地質1.3.1 地質概況譚家山水庫區(qū)處于鄂東南長江中下游區(qū)，地處揚子準臺的下?lián)P子臺凹大冶褶皺帶。水庫位于的嘉

7、魚高鐵鎮(zhèn)臨江村屬丘陵地區(qū)，山體起伏較平緩，兩岸山頂高程一般在50100m，相對高差3080m，山坡地形坡度200600，局部達800的。河谷寬展，區(qū)內山脈、河流及主要構造線均作nenee向展布。河谷兩岸零星分布有一級階地和小型漫灘，一級階地一般被開墾為田地。兩岸谷坡沖溝較發(fā)育，河谷多為“u”型谷。庫區(qū)兩岸局部有基巖出露，主要以碳酸巖風化剝蝕山地及河溪水流下切溝谷為主要地貌形態(tài)，在河流及溝谷兩岸局部存有重力堆積地貌。庫區(qū)位于揚子準地臺()下?lián)P子臺凹()大冶褶皺束()中的四級構造單元沔陽凹陷與漢川隆起帶之間?？刂票緟^(qū)的構造形跡主要為北東南西向的一組洪湖嘉魚的金口斷裂和隔水庫約5km以西的高鐵小斷裂

8、。壩址區(qū)未發(fā)現(xiàn)大的斷裂構造，但受區(qū)域性斷裂的影響，巖體節(jié)理裂隙及片理化構造極發(fā)育。壩區(qū)的主要構造形跡為規(guī)模不大的褶皺及裂隙。本區(qū)區(qū)內構造相對穩(wěn)定。根據(jù)中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖，本地區(qū)取地震動峰值加速度為0.05g，地震動反應譜特征參數(shù)周期為0.35s，相應的地震基本烈度為度。1.3.2 壩體填筑土組成及特征根據(jù)大壩現(xiàn)場鉆孔和室內土工試驗成果可見，大壩填筑土和壩底殘坡積土組成無差異，均為粘土、粉質粘土夾少量小礫石、風化碎石為主，礫石、風化碎石含量為5%-35%。土質均一性差。主壩填筑土填筑密實程度不均勻。填筑土為粘土、含少量礫粉質粘土、含少量礫粘土 ，從室內試驗結果看，其成分較均一，但其密實程度變化

9、較大，土體含水量最大有32.0%，最小只有20.6%，孔隙比最大為0.914，最小為0.662，干容重14.216.1kn/m3，壓縮系數(shù)為0.3120.722mpa-1，壓縮模量為4.519.05mpa，屬中壓縮土層，該土層進行原位標準貫入試驗13段次，最大擊數(shù)有6.0擊，最小只有4.0擊，平均擊數(shù)為4.6擊。副壩填筑土與主壩略同，土體含水量最大有30.1%，最小只有23.0%，孔隙比最大為0.960，最小為0.570，干容重14.415.7kn/m3，壓縮系數(shù)為0.3600.478mpa-1，壓縮模量為4.487.47mpa，屬中壓縮土層，該土層進行原位標準貫入試驗4段次，最大擊數(shù)有7.0

10、擊，最小只有5.0擊，平均擊數(shù)為5.8擊。密實性較差。鉆探揭露，壩基在修建時未進行清基處理，大壩填筑土下臥有一層殘坡積土。該層在主壩分布厚度為03.9m，在副壩分布厚度有2.9-4.4m。根據(jù)室內結果，殘坡積土成分與填筑土無較大差異，其含水量一般在25.0%33.1%，孔隙比0.5570.830，干容重14.816.2kn/m3，壓縮系數(shù)為0.2390.522mpa-1，壓縮模量為5.358.20mpa，屬中壓縮土層，透水性為1.2010-64.2010-5，平均為5.1110-6 ，防滲性相對較好。1.3.3溢洪道工程地質溢洪管坐落在副壩左山體斜坡的殘坡積土上，從副壩鉆孔分析，該層土厚度有4

11、.0m，土體以含礫粉質粘土，夾有較多的風化碎石。下伏基巖為強-弱風化灰?guī)r，巖體裂隙較發(fā)育，裂隙一般呈張開性，充填有泥質物,巖石巖性、產狀似副壩。溢洪洞下臥為填筑土，其性質見副壩壩體。1.3.4天然建筑材料壩址區(qū)石料場可選在大壩下游臨江村產石場，石料場距大壩不到3.0km，運輸方便，儲量充足，巖體呈微風化狀，巖石堅硬，質量滿足規(guī)范要求。壩址區(qū)土料料場在水庫下游山體，該料場距大壩1.0km左右，該料場00.4m為耕植層，土中含有較多的植物根系，呈可塑狀態(tài)，0.56.5m為含少量礫粘土，呈可塑至硬塑狀，土質較好，除去土層表部00.4m無用層，用平均厚度法計算所選料場儲量為5萬m3，基本上滿足了設計的

12、用料要求?；炷劣蒙靶柰赓?建議利用陸水河河砂。1.4 工程任務和規(guī)模1.4.1 主要險情和存在的問題根據(jù)譚家山水庫安全檢測報告及水庫安全鑒定結果，樞紐工程目前存在的主要問題：1、主、副壩壩頂高程欠高。2、壩基巖石透水性較大，未作防滲處理。主、副壩腳有漏水現(xiàn)象，下游壩坡滲流出逸點偏高。3、主、副壩上下游壩坡表面凸凹不平。4、大壩施工質量差，填筑不密實。 5、溢洪道無消能設施和尾水渠，結構不完善。6、東、西輸水管漏水嚴重。7、金屬蓋板已大部損失，且已超過折舊年限。8、大壩無監(jiān)測設施、無通訊設施、無管理用房，管理經(jīng)費未落實到位，運行管理落后。1.4.2 除險加固的必要性譚家山水庫建成后，為高鐵鎮(zhèn)的

13、綜合利用起到了重要的作用。不僅減輕了高鐵鎮(zhèn)臨江村的防洪壓力，同時使下游0.15萬畝農田的灌溉得到了保證。譚家山水庫下游是村莊，鄉(xiāng)村公路從主壩和副壩經(jīng)過，譚家山水庫一旦失事，將造成下游重大損失。該水庫以灌溉為主，兼有防洪、養(yǎng)殖等綜合效益。但由于工程存在諸多險情，影響水庫正常蓄水，水庫效益未能充分發(fā)揮。綜合上述，對水庫進行除險加固是非常必要的，同時也是迫切的。1.4.3 工程規(guī)模1.4.3.1 工程等別本次復核譚家山水庫總庫容101.8萬m3，屬小（一）型水庫。水利水電工程等級劃分及洪水標準（sl2522000）的規(guī)定，水庫防洪標準為等，主要建筑物為4級。1.4.3.2 地震基本烈度庫區(qū)地震烈度小

14、于度，根據(jù)規(guī)范，可不進行抗震設計。1.4.3.3 工程任務及規(guī)模水庫大壩樞紐工程始建于1965年9月，1966年10月建成，運行至今存在諸多重大險情。本次除險加固涉及到大壩壩基防滲加固、上下游壩坡加固、溢洪道整治、輸水管加固及有關金屬結構更新、溢洪道交通橋新建等。加固主要工程量：土方開挖9610 m3，石方開挖75 m3，土方填筑8985m3,干砌塊石1299m3,漿砌塊石270m3,砂石墊層988 m3,砼459m3, 灌漿總進尺1180m，草皮護坡6089m2,鋼筋39.2t。施工總工期為一年。1.5 水工建筑物加固設計1.5.1 工程等別及防洪標準譚家山水庫樞紐工程由大壩、溢洪道、輸水建

15、筑物等組成。根據(jù)水利水電工程等級劃分及洪水標準（sl2522000）的規(guī)定,譚家山水庫為?。ㄒ唬┬退畮?工程等別為等,主要建筑物級別為4級。根據(jù)安全鑒定報告及批復意見，防洪標準為20年一遇洪水設計，100年一遇洪水校核。根據(jù)中國地震參數(shù)區(qū)劃圖（2001年），工程區(qū)地震動峰加速度為0.05g，確定本區(qū)地震基本烈度為度。1.5.2 加固設計主要內容根據(jù)譚家山水庫樞紐安全檢測報告的檢測分析結果及譚家山水庫樞紐建筑物安全鑒定結果，針對譚家山水庫樞紐工程目前存在的問題，按照有關規(guī)程規(guī)范的要求，對水工建筑物進行加固設計的主要內容如下：（一）擋水建筑物加固項目1）主、副壩上、下游壩坡整治；2）主壩壩基防滲處

16、理；3）主、副壩壩體下游新建貼坡反濾設施；4）主、副壩新建防浪墻。（二）泄水建筑物加固項目1）溢洪道現(xiàn)有建筑拆除重建；2）新建消能設施。（三）輸水建筑物加固項目原斜臥管拆除，新建預制鋼筋砼方涵、新建進口閘室,分別安設1臺100kn手電兩動螺桿啟閉機。東西輸水管分別新建工作橋,由鋼筋砼排架橋支承。1.5.3 大壩加固1.5.3.1 上、下游壩坡加固(1)主壩上游為部分漿砌石護坡，因風浪侵蝕及壩體局部不均勻沉陷，現(xiàn)已凹凸不平，應進行整治。整治范圍是從死水位40.50m高程到壩頂，整治方案為對產生沉陷的部位進行修整，填平。(2)主壩下游為草皮護坡，壩面凹凸不平，雜草叢生，應進行整治。主壩下游壩坡整治

17、范圍是從壩腳至壩頂，整治方案：將下游壩坡清基整平，進行草皮護坡。(3) 副壩上游為草皮護坡，壩面凹凸不平，雜草叢生，應進行整治。副壩上游壩坡整治范圍是從壩腳至壩頂，整治方案：將下游壩坡清基整平后30cm干砌塊石護砌。(4) 副壩下游壩坡坡比為1：1.85，本次加固對下游壩坡進行緩坡，壩坡由1：1.85放緩為1：2.0，整平后進行草皮護坡。1.5.3.2 壩基防滲本著措施安全、技術可行和投資合理的原則，綜合比選，推薦單排帷幕灌漿方案為大壩壩基防滲除險加固處理措施。壩基防滲采用單排帷幕灌漿，帷幕軸線布置在心墻軸線上，向左岸延伸10m，右岸延伸10m，孔距2.0m，帷幕深度按透水率小于10lu和壩高

18、0.6倍控制。分三序孔布置，按分序加密的原則，自上而下分段進行灌漿，灌漿材料采用425#普通硅酸鹽水泥。主、副壩壩腳表面清除整理厚0.5m，新建貼坡反濾，坡比為1：2.33，反濾體頂寬2.5m，頂部高程分別為39.80m、43.0m。1.5.4 輸水管加固譚家山水庫東、西輸水管結構強度及抗裂均滿足要求。但施工質量差，管頭接縫止水失效，漏水嚴重。此次加固方案采用新建輸水管及排架，方案為：新建輸水管及進口閘室，新建啟閉房和排架。1.5.5 溢洪道加固溢洪道設施不完備，施工質量差，工程嚴重老化，無法正常泄洪，應予重建。具體方案為：溢洪道全部改造為c20砼結構，其進口堰頂高程45.0m，底寬2.0m，

19、控制段長8.0m；陡坡坡比1：3.0，長12.0m；消力池長8.0m，深0.5m。1.6金屬結構1）東西輸水管分別新增鑄鐵工作閘門各一扇。2）輸水管進口設ql-100-sd型100kn手電兩用螺桿啟閉機各1臺。1.7 施工組織設計1.7.1 施工條件譚家山水庫位于嘉魚縣高鐵鎮(zhèn)的臨江村境內，距嘉魚縣城區(qū)30.0km。譚家山水庫所在的嘉魚縣屬亞熱帶海洋季風氣候區(qū)，溫暖濕潤，雨量充沛，四季分明，日照充足。據(jù)嘉魚縣氣象站實測資料統(tǒng)計：多年平均氣溫17，最冷月1月平均-5.4，最熱月7月平均38.1。年平均無霜期300天。降水量較充沛，多年平均降水量1450mm。根據(jù)地勘報告，壩址區(qū)石料場可選在大壩下游

20、臨江村產石場，石料場距大壩不到3.0km，運輸方便，儲量充足，質量滿足規(guī)范要求。壩址區(qū)土料料場在水庫下游山體，該料場距大壩1.0km左右，土質較好，基本上滿足了設計的用料要求?；炷劣蒙靶柰赓?建議利用陸水河河砂。1.7.2 施工導流輸水管工程加固施工作業(yè)面低，需要圍堰保護。大壩及溢洪道加固常年施工，必須控制水庫運行水位。1.7.3 料源規(guī)劃鋼筋、鋼材、水泥、油料、砼骨料由市場采購。1.7.4 施工方法與機械（1）帷幕灌漿施工帷幕灌漿采用自上而下分段灌漿，分三序布置，按分序加密的原則進行施工。施工機械為150型地質鉆機、bw-200型水泥漿泵，wjg80-1型泥漿攪拌罐。（2）土石方工程土方開

21、挖采用0.5m3和1.0m3反鏟挖掘機挖裝，59kw推土機集土，配5t自卸汽車運輸；土方回填采用5t自卸汽車運輸卸料，59kw推土機推平，振動碾碾壓，局部采用蛙式打夯機夯實；石方采用鉆孔爆破法施工，59kw推土機集土，1.0m3反鏟挖掘機挖裝，5t自卸汽車運輸。（3）砼施工在溢洪道進口、出口及主壩左岸各布置一臺0.8m3砼攪拌機供料，配3.5t自卸汽車水平運輸，10t汽車吊罐入倉，插入式振搗器振搗。1.7.5 施工總布置在主壩左側有場地可供利用，布置基礎處理基地、砼系統(tǒng)、綜合加工廠、備料場等，辦公生活區(qū)利用主壩左岸現(xiàn)有房屋；棄渣場選在副壩下游。1.7.6 施工總進度總工期12個月，其中大壩加固

22、工程11個月，溢洪道加固工程5個月，輸水管加固工程4個月。1.8 工程占地及拆遷本加固工程施工臨時占地2.0畝,無房屋拆遷和人口遷移。1.9 環(huán)境保護及水土保持土石方工程、砼工程、機械設備沖洗過程及施工人員生活污水對水質產生一定影響，但由于量小且分散，不會對水庫水質產生明顯影響。開挖和棄土可能會引起水土流失，需采取一定的防護措施。施工期將產生一定的揚塵和廢氣，但因庫區(qū)擴散條件好，不會對大氣質量產生顯著影響。施工期須預防疾病傳染，嚴格控制爆破規(guī)模，確保居民生命財產安全。公路改擴建可能引起交通不便，但對公路運輸影響不大。施工過程中應加強環(huán)境管理和環(huán)境監(jiān)測,定期編制施工期環(huán)境質量報告。環(huán)境保護投資1

23、.20萬元，水土保持投資1.86萬元，共計3.06萬元。1.10 工程管理1.10.1 管理機構及人員編制設譚家山水庫管理站，由高鐵鎮(zhèn)代管，編制定員4人，其中生產人員2人，管理人員2人。1.10.2 管理范圍及保護范圍（1）工程管理范圍工程區(qū)管理范圍包括大壩、輸水管、溢洪道、水文及工程觀測設施、通訊及交通設施和水庫征用線以內的庫區(qū)。上游從壩軸線向上100m（不含工程占地、庫區(qū)征地重復部分），下游從壩軸線向下150m，上、下游均與壩頭管理范圍端線相銜接，大壩兩端向外150m。溢洪道管理范圍為兩側輪廓線向外30m，消力池以下100m。（2）工程保護范圍工程保護范圍為工程管理范圍邊界線外延，大壩、輸

24、水管、溢洪道外延200m，其他建筑物向外延50m。水庫保護范圍為壩址以上，庫區(qū)兩岸土地征用線以上至第一道分水嶺之間的陸地。1.10.3 水庫調度與工程管理譚家山水庫加固后，正常水位45.0m，死水位40.5m，水庫調度原則不變。1.10.4 工程運行管理費用年運行費包括工程運行期內各年所支出的燃料動力費、工程維護費、管理費、工資及福利費及其它直接費用。根據(jù)水利部1995年頒布的水利工程年運行標準（水財1995281號文）的規(guī)定，考慮工程實際情況，并參照類似工程資料，經(jīng)分析計算本工程年運行費為24.85萬元。1.11 投資概算1.11.1 編制概況（1）鄂水利發(fā)20053號文頒布的湖北省水利水電

25、工程設計概(估)算編制辦法； （2）水利部水總2002116號文發(fā)布的水利水電建筑工程概算定額；（3）水利部水建管1999523號文發(fā)布的水利水電設備安裝工程概算定額； （4）水利部水總2002116號文發(fā)布的水利水電工程施工機械臺班費定額；（5）水利部水總200367號文頒發(fā)的水土保持工程概算編制規(guī)定和定額；（6）計價格200210號文頒發(fā)的工程勘察設計收費標準；（7） 發(fā)改價格2007670號文印發(fā)的建設工程監(jiān)理與相關服務收費管理規(guī)定。1.11.2 基礎價格（1）人工預算價格：工長 6.83元/工時高級工 6.34元/工時中級工 5.35元/工時初級工 2.92元/工時（2）施工風、水、電

26、施工用風0.15元/m3施工用水0.48元/m3施工用電0.91元/m31.11.3 總投資按2008年第三季度價格水平計算，工程部分投資305.30萬元,其中建筑工程200.56萬元、機電設備及安裝工程0萬元、金屬結構設備及安裝工程13.61萬元、施工臨時工程23.22萬元、獨立費用59.02萬元,基本預備費8.89萬元，環(huán)境及水保專項費用3.06萬元， 工程總投資308.36萬元。1.12 經(jīng)濟評價譚家山水庫整險加固工程實施后，具有較好的經(jīng)濟效益，多年平均減少洪災損失50.45萬元。本項目內部收益率為12.17%，大于社會折現(xiàn)率12%；經(jīng)濟凈現(xiàn)值48萬元，大于零；經(jīng)濟效益費用比1.13，大

27、于1，各項評價指標均達到國家規(guī)定的標準值，實施該項目在經(jīng)濟上合理可行的。本工程的社會效益和環(huán)境效益十分顯著。工程實施后，由于水庫防洪標準的提高，能減免洪災造成人員傷亡和財產損失，有效地防止洪災引起的疾病流行和環(huán)境污染等問題，為本區(qū)工農業(yè)生產和人民生產提供可靠保障，增加了社會安全感，改善了生存環(huán)境和投資環(huán)境，為防洪保護區(qū)的社會、經(jīng)濟、環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造了有利條件。2 水文2.1 流域概況嘉魚縣譚家山水庫位于距離嘉魚縣30.0km臨江村境內。大壩攔截山?jīng)_來水。水庫位于的嘉魚高鐵鎮(zhèn)臨江村屬丘陵地區(qū)，山體起伏較平緩，兩岸山頂高程一般在50100m，相對高差3080m，山坡地形坡度200600，局部達

28、800的。河谷寬展，區(qū)內山脈、河流及主要構造線均作nenee向展布。2.2 水文氣象譚家山水庫所在的嘉魚縣屬亞熱帶海洋季風氣候區(qū)，溫暖濕潤，雨量充沛，四季分明，日照充足。據(jù)嘉魚縣氣象站實測資料統(tǒng)計：多年平均氣溫17，最冷月1月平均-5.4，最熱月7月平均38.1。年平均無霜期300天。降水量較充沛，多年平均降水量1450mm。本流域所處地區(qū)一般5月進入汛期，10月份結束。2.3 洪水復核標準譚家山水庫原洪水標準為20年一遇洪水設計，100年一遇洪水校核，本次復核總庫容101.8萬m3。根據(jù)水利水電樞紐劃分及洪水標準（sl252-2000）規(guī)定，譚家山水庫屬?。?）型水庫，大壩及主要水工建筑物為

29、等4級，次要建筑物為5級，該庫大壩為粘土均質壩，最大壩高10.3m。水庫防洪標準復核為：20年一遇洪水標準設計，100年一遇洪水標準校核。消能防沖設計洪水標準為20年一遇。2.4 基本資料2.4.1 洪水復核雨量資料根據(jù)水文資料和復核的要求，設計洪水可采用由流量資料推求或由暴雨資料推求。由于譚家山水庫承雨面積僅為1.2km2，并缺乏流量實測資料，只能由暴雨資料推算設計洪水。又由于本流域無雨量站，無實測暴雨資料，根據(jù)水利水電工程設計洪水計算規(guī)范（sl44-93），采用湖北省水文水資源局短歷時暴雨等值線圖相關資料作為該庫設計暴雨依據(jù)。2.4.2 洪水復核流域參數(shù)譚家山水庫設計洪水復核流域參數(shù)如下：

30、水庫承雨面積f=1.2km2；壩址以上干流長度l=1.2km；壩址以上干流平均比降j=28。2.5 設計暴雨復核據(jù)查短歷時暴雨等值線圖查算，水庫設計暴雨成果表見表21。設計點雨量采用cs=3.5cv皮曲線kp值計算，公式為：hp點=。設計面雨量公式為ht面=tht點, t點面系數(shù)，流域面積小于是100 km2，故t不需作流域形狀改正。根據(jù)譚家山水庫承雨面積查得點面系數(shù)，計算得各頻率設計面雨量成果，詳表21。設計面暴雨遞減指數(shù)n0=1+0.558ln，n1=1+0.558ln，n2=1+0.721ln，雨力s=h1面表21 譚家山水庫設計面雨量成果表時 段暴 雨 參 數(shù)設計面雨量（mm）cvcs

31、/cv1%5%1016.50.273.529.924.81h450.423.5107.681.96h900.453.5226.8169.224h120.20.503.5329.3239.2據(jù)此計算得：p=1%時，n0=0.29，n1=0.58，n2=0.73；p=5%時，n0=0.45，n1=0.48，n2=0.81。2.6 設計洪水推求本次譚家山水庫洪水復核運用根據(jù)水利水電工程設計洪水計算規(guī)范（sl44-93）規(guī)定, 作為計算設計洪水的依據(jù)，分別采用推理公式和瞬時單位線兩種方法推求設計洪水。設計暴雨根據(jù)水庫承雨面積，參照原水利電力部（83）號文批準使用的湖北省暴雨徑流查算圖表（以下簡稱圖表）

32、上的表2-1之選取建議，采用最大6小時暴雨。2.6.1 推理公式法推求設計洪水2.6.1.1 設計地面洪峰流量及洪水參數(shù)計算(1) 設計地面洪峰流量設計地面洪峰流量公式為qm=k1（式中：f水庫承雨面積，km2；與流域持性有關的經(jīng)驗參數(shù)=l/j（l主干流長度，km，j主河道平均比降）m與匯流有關的經(jīng)驗參數(shù)，根據(jù)h24點值和流域所在分區(qū)有關，選用公式m=0.500.21。s雨力，相當于最大1小時降雨量，即s=h1面（mm）；u平均損失率，u=0.0384r，（r24為一次洪水24小時總徑流深，r24=h24面-22.5）k1、k2、k3、k4為暴雨遞減指數(shù)的函數(shù)，設6,則改用n2查算洪峰流量qm

33、 (2) 其它洪水計算參數(shù):洪水形狀系cr數(shù)計算：cr=式中:h設計凈雨總量，h=rtc-utc; tc為設計凈雨歷時，設計凈雨歷時采用6小時，rtc為等于tc歷時的面雨量。t地面徑流歷時（小時），t=0.46f0.535+tc峰現(xiàn)時間tp=t/4,(小時)計算得的洪峰流量及其有關參數(shù)列于表2-2。表2-2 譚家山水庫設計地面洪峰流量及其參數(shù)成果表頻率p=5%p=1%f1.2 1.2l1.2 1.2 j0.028 0.028 3.95 3.95 m0.67 0.67 s81.9 107.6 h24239.2 329.3 u2.24 2.91 k10.547 0.553 k20.706 0.67

34、9 k31.176 1.170 k40.331 0.329 qm33.4 47.6 0.68 0.63 htc169.2 226.8 tc66h155.8 209.3 t6.5 6.5 tp1.63 1.63 cr0.24 0.23 以上各洪水頻率的都小于6小時，原假設采用n1正確，不必改用n2計算qm。2.6.1.2 設計洪水推求設計洪水過程線由設計地面洪水過程線加入起始流量疊加而成。設計地面過程線推求方法為：先求各頻率洪水的洪水形狀系數(shù)cr和峰現(xiàn)時間tp，然后根據(jù)cr查出各值相對應的值，再以tp乘以、qm乘以即得ti時刻地面洪水過程線qi。起始流量按公式q0=0.22u0.92f計算。各設

35、計頻率的設計地面洪水過程線qi加上對應頻率洪水的起始流量q0即為所求頻率的設計洪水過程線qi（總）。按照以上所述方法及公式推算p=5%、p=1%設計洪水過程線，洪水過程線詳見表2-3、2-4。推理公式法20年一遇洪水過程線表23 tp=1.63小時 t=0.33hti/ltqi/qpti(h)qi(m3/s)q0(m3/s)qi總(m3/s)0.00 00.00 0.0 0.6 0.6 0.20 0.020.33 0.7 0.6 1.2 0.40 0.07 0.65 2.3 0.6 2.9 0.60 0.27 0.98 9.0 0.6 9.6 0.80 0.73 1.30 24.4 0.6 2

36、5.0 1.00 1.00 1.63 33.4 0.6 34.0 1.20 0.78 1.95 26.1 0.6 26.6 1.40 0.55 2.28 18.4 0.6 18.9 1.60 0.39 2.60 13.0 0.6 13.6 1.80 0.30 2.93 10.0 0.6 10.6 2.00 0.21 3.25 7.0 0.6 7.6 2.20 0.16 3.58 5.4 0.6 5.9 2.40 0.11 3.90 3.7 0.6 4.2 2.60 0.08 4.23 2.7 0.6 3.2 2.80 0.06 4.55 2.0 0.6 2.6 3.00 0.05 4.88 1

37、.7 0.6 2.2 3.20 0.04 5.21 1.3 0.6 1.9 3.40 0.03 5.53 1.0 0.6 1.6 3.60 0.02 5.86 0.7 0.6 1.2 3.80 0.01 6.18 0.3 0.6 0.9 4.00 06.51 0.0 0.6 0.6 洪20.5萬m3推理公式法100年一遇洪水過程線表24 tp=1.63小時 t=0.33hti/ltqi/qpti(h)qi(m3/s)q0(m3/s)qi總(m3/s)0.00 00.00 0.0 0.7 0.7 0.20 0.020.33 1.0 0.7 1.7 0.40 0.05 0.65 2.4 0.7 3

38、.1 0.60 0.23 0.98 11.0 0.7 11.7 0.80 0.72 1.30 34.3 0.7 35.0 1.00 1.00 1.63 47.6 0.7 48.3 1.20 0.77 1.95 36.7 0.7 37.4 1.40 0.52 2.28 24.8 0.7 25.5 1.60 0.37 2.60 17.6 0.7 18.3 1.80 0.28 2.93 13.3 0.7 14.0 2.00 0.20 3.25 9.5 0.7 10.2 2.20 0.15 3.58 7.1 0.7 7.8 2.40 0.10 3.90 4.8 0.7 5.5 2.60 0.07 4.

39、23 3.3 0.7 4.0 2.80 0.05 4.55 2.4 0.7 3.1 3.00 0.04 4.88 1.9 0.7 2.6 3.20 0.04 5.21 1.9 0.7 2.6 3.40 0.03 5.53 1.4 0.7 2.1 3.60 0.02 5.86 1.0 0.7 1.7 3.80 0.01 6.18 0.5 0.7 1.2 4.00 06.51 0.0 0.7 0.7 洪27.8萬m32.6.2 瞬時單位線法推求設計洪水2.6.2.1 雨型選擇譚家山水庫區(qū)間承雨面積1.2km2，根據(jù)圖表規(guī)定，采用最大6h歷時面均暴雨推求設計洪水，設計雨型采用圖表成果，見表2-5。表

40、25 最大6h暴雨設計雨型 （t=0.5h）時段123456789101112占小時3862占（h3-h1）%21.735.526.616.2占（h6-h3）%161718201514注：表中h1、h3、h6為1、3、6h雨量。各時段面雨量由下式推算：p=5%和p=1%和的各歷時面雨量計算結果及其按設計雨型排序后見表26。2.6.2.2 設計凈雨根據(jù)查算圖表，采用最大6h雨量可不扣初損，各時段雨量扣減穩(wěn)損后即可得到設計凈雨。穩(wěn)損f0按公式：fc=0.0615r計算，式中：r24=h24面-22.5（mm）經(jīng)產流計算，凈雨過程及設計凈雨成果表分別見表26。表2-6 各種頻率凈雨過程計算表 時程p

41、=5%p=1%雨量扣損凈雨量雨量扣損凈雨量16.61.5 5.19.11.9 7.227.01.5 5.59.71.9 7.737.51.5 5.910.21.9 8.348.31.5 6.811.41.9 9.4510.01.5 8.413.51.9 11.6616.31.5 14.822.11.9 20.2731.11.5 29.640.91.9 39.0850.81.5 49.266.71.9 64.8912.21.5 10.716.61.9 14.7107.41.5 5.910.11.9 8.2116.21.5 4.78.51.9 6.6125.81.5 4.38.01.9 6.02.

42、6.2.3 瞬時單位線計算本流域位于查算圖表中水文分區(qū)第一片1、2、4區(qū)，地區(qū)綜合瞬時單位線（10mm/h）參數(shù)按下式計算：m1=1.38f0.27l0.216j-0.185n=0.34f0.35j0.1對50年一遇及以上洪水的m1進行非線性改正，改正后的公式為：m1i=m1(0.2)1(50/ip)式中：ip=htr/tr為造峰面降雨強度。tr為造峰雨歷時，根據(jù)流域形狀選用公式。由于j=2815和f=f/l2=0.830.4，故區(qū)間流域按山丘區(qū)扇形流域計算，tr=0.35f0.52=0.38h。10tr1h所以按htr=h1面t計算htr當ip50mm/小時時,=2根據(jù)j、f分別查得1、2，

43、代入非線性改正公式計算m1i。根據(jù)（j=j1/3f1/4）m1或m1i計算k值k=m1/n（不需非線性改正時）k=m1i/n（非線性改正后）瞬時單位線參數(shù)成果見表27。表2-7 瞬時單位線參數(shù)計算成果表頻率p=5%p=1%m10.810.81n0.50.5tr0.380.38htr43.354.4ip112.6141.3j2.902.9010.640.6420.30.3m1i0.230.21k0.450.422.6.2.4 地表徑流過程計算地表徑流由凈雨程及瞬時單位線參數(shù)推算。 根據(jù)各頻率的綜合瞬時單位線n和k，計算出相應的無因次時段單位線，再以q=f/3.6t乘以無因次時段單位線，計算各頻率

44、下的0.5小時10mm時段單位線。按查算圖表介紹的方法，將各頻率時段單位線結果（t，t）與相應頻率t時段的凈雨相乘，錯時段相加，即可求得各頻率下的地表徑流過程。計算過程省略，各頻率下的地表徑流過程成果分別見表28、表29。2.6.2.5 地下徑流計算和設計洪水過程線計算地下徑流過程計算式：當tt時，qt=q0+（qg-q0）t/t當tt時，qt=qge-（t-t）qg=fctcf/3.6-(t/2-1/)q0/(t/2+1/)式中：f=1.2km2，t=0.5小時，tc=6小時，d=5小時fc=0.0615r（穩(wěn)損，設計凈雨中已計算兩種頻率fc）=0.133f-0.28=0.126(退水指數(shù))

45、t=tc+d-t=6+5-0.5=10.5（地面徑流過程線底寬）q0=0.021fc1.14f（按凈雨過種計算的三種頻率的fc計算）將式中各參數(shù)代入qg計算式，計算qg，然后根據(jù)q0、qg、t、t計算出各頻率洪水地下徑流qt，將地下徑流qt與相應頻率同時段的地表徑流相加即得設計洪水過程線，結果詳見表2-8、2-9。2.6.2.6 設計洪水計算結果將各頻率下的地面徑流與地下徑流同時段相加，即可求得各頻率下的洪水。計算匯流成果見表2-8、2-9。表2-8 瞬時單位線法20年一遇洪水過程線時段地表徑流地下徑流設計洪水過程 備注00.0 0.04 0.0 q0=0.04m3/s12.9 0.05 3.

46、0 qg=0.24m3/s23.5 0.06 3.6 =0.12633.9 0.07 3.9 t=10.5小時44.4 0.08 4.5 fc=1.53mm55.4 0.09 5.5 tc=6小時69.2 0.10 9.3 718.2 0.11 18.3 830.6 0.12 30.7 910.1 0.13 10.2 105.1 0.14 5.3 113.6 0.15 3.7 123.0 0.16 3.2 130.4 0.16 0.6 140.1 0.17 0.3 150.0 0.18 0.2 160.0 0.19 0.2 170.0 0.20 0.2 180.0 0.21 0.2 190.0

47、 0.22 0.2 200.0 0.23 0.2 210.0 0.24 0.2 v洪=19.1萬m3 220.0 0.23 0.2 230.0 0.21 0.2 表2-9 瞬時單位線法100年一遇洪水過程線時段地表徑流地下徑流設計洪水過程 備注00.0 0.05 0.1 q0=0.05m3/s14.2 0.07 4.3 qg=0.3m3/s25.0 0.08 5.1 =0.12635.4 0.09 5.5 t=10.5小時46.2 0.10 6.3 fc=1.93mm57.5 0.11 7.6 tc=6小時612.7 0.12 12.9 724.3 0.14 24.4 840.7 0.15 4

48、0.9 913.2 0.16 13.4 106.8 0.17 6.9 114.8 0.18 5.0 124.2 0.20 4.4 130.5 0.21 0.8 140.1 0.22 0.3 150.0 0.23 0.3 160.0 0.24 0.3 170.0 0.26 0.3 180.0 0.27 0.3 190.0 0.28 0.3 200.0 0.29 0.3 210.0 0.30 0.3 v洪=25.7萬m3 220.0 0.29 0.3 230.0 0.27 0.3 2.6.3 洪水設計成果比較及核定將推理公式法和瞬時單位線法推求的區(qū)間洪水設計成果一并列于表210。表210 譚家山水

49、庫洪水設計成果比較表本 次 復 核 成 果 （6小時）頻 率推理公式法瞬時單位線法洪峰(m3/s)洪量(萬m3)洪峰(m3/s)洪量(萬m3)p=5%34.020.530.719.1p=1%48.327.840.925.7本次洪水復核成果是依據(jù)洪水設計規(guī)范允許采用的圖表的規(guī)定，根據(jù)水庫承雨面積1.2km2，選擇6小時暴雨進行復核而得，因此本次復核符合規(guī)范要求。比較本次兩種方法復核的成果，推理公式法推求的洪峰流量和洪水總量均較大。從加固安全角度考慮，本次設計采用推理公式法計算的洪水成果。2.7 施工洪水設計譚家山水庫施工洪水設計主要是確定水庫加固工程的施工導流洪水，根據(jù)水利水電工程等級劃分及洪水

50、標準（sl252-2000）和水利水電工程施工組織設計規(guī)范（sdj338-89），譚家山水庫施工導流建筑物屬5級建筑物，施工導流洪水按枯水期5年一遇洪水標準設計。具體任務為計算枯水期10-2月份月平均來水量和5年一遇日降雨量的相應來水量。2.7.1 枯水期10-2月份各月水庫降雨量根據(jù)收集到的與該庫處于同一暴雨區(qū)的水文站嘉魚站1977年-2002年歷年枯水期10-2月月降水量，計算得嘉魚站25年枯水期10-2月份各月平均降水量，如表2-15：表215 嘉魚站1977-2002年枯水期10-2月份各月平均降水量 月 份10111212降水量h月(:mm） 70.363.543.849.176.32.7.2 枯水期施工擋水期5年一遇來水量根據(jù)嘉魚