水庫除險加固計算書

一、設(shè)計洪水計算（一） 、洪水標(biāo)準(zhǔn)張背山水庫總庫容10.3萬m3（加固后），擋水建筑物為均質(zhì)土壩2座：主壩壩頂長31m，最大壩高為7m，壩頂平均高程為55m，壩寬平均為3m，上游坡比1：1.8,下游坡比1：2.6；副壩壩頂長17.5m，最大壩高為6.8m，壩頂平均高程為55.8m，壩寬平均為4m，上游坡比1：1.5，下游坡比1：1.8。依據(jù)《防洪標(biāo)準(zhǔn)》（GB50201-94）和《水利水電工程等級劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)》（SL252-2000）的規(guī)定，張背山水庫屬小⑵型水庫，工程等別為V等，主要建筑物級別5級，次要建筑物5級，設(shè)計按20年一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，200年一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)校核，消能工按10年一遇設(shè)計。（二） 、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)張背山水庫控制集雨面積0.11km2，徑流河長0.53km，河床比降0.054。因水庫沒有徑流觀測資料和實測降雨資料，故洪水計算按《廣東省暴雨徑流查算圖表》查算，其中暴雨參數(shù)采用廣東省水文局2003年編制的《廣東省暴雨參數(shù)等值線圖》。張背山水庫集雨區(qū)域位于東江中下游，為4號區(qū)，主要暴雨參數(shù)列表1-1。區(qū)域主要暴雨參數(shù)表 表1-1項目T（時間）162472點雨量均值Ht（mm）5274.5124.3191.4變差系數(shù)C,,0.300.370.370.42雨量點面系數(shù)a1111KpP=10%1.41.51.51.56P=5%1.561.711711.82P=0.5%2.062.382.382.63（三）、計算及成果本次設(shè)計的洪水采用《廣東省暴雨徑流查算圖表》及使用手冊和廣東省水利電力廳粵水電總字[1992]12號文（關(guān)于《廣東省暴雨徑流查算圖表》部分參數(shù)修改的通知）計算，本次計算采用廣東省推理公式計算。張背山水庫集雨區(qū)域地理參數(shù)：集雨面積0.11km2，十流河長0.53km，十流坡降0.054，集雨區(qū)域平均高程為大于100,土壤滲透性中等，植被較好。匯流參數(shù)：推理公式采用：查推理公式法（1998年修訂）匯流參數(shù)m?0關(guān)系圖上的大陸區(qū)線，m=0.85。分別計算水庫10年一遇、20年一遇和200年一遇的設(shè)計洪水。詳細(xì)計算見附件設(shè)計洪水電算稿，計算成果列于表1-2。設(shè)計洪水計算成果表 表1-2頻率重現(xiàn)期（年）洪峰流量（M3/s）洪水總量（萬m3）P=10%103.64P=5%2044.4P=0.5%20056.0、水庫調(diào)洪演算（一）、確定調(diào)洪原則張背山水庫溢洪道位于副壩右側(cè)，現(xiàn)溢洪道寬2.30m，底高程為54.00m的無坎寬頂堰。本次除險加固工程的調(diào)洪原則擬恢復(fù)原溢洪道寬2.30m，底高程54.00m進行計算。本次調(diào)洪采用原溢洪道控制形式亦為無閘控制的開敞式溢洪道，在水庫調(diào)洪時亦按無限泄要求的方式，起調(diào)水位按最不利情況（庫水位平溢洪道堰頂）考慮。（二）、確定泄流參數(shù)1、 現(xiàn)狀泄流參數(shù)的確定張背山水庫溢洪道位于副壩右側(cè)，按以上確定的調(diào)洪原則進行調(diào)洪，溢洪道底寬為2.30m，堰頂高程為54.00m。溢洪道控制段堰坎厚度與水深之比大于2.5小于10，庫水位由水庫下降至泄槽由緩流過渡道急流，無坎寬頂堰流量系數(shù)取0.35。2、 加固后泄流參數(shù)的確定結(jié)合溢洪道現(xiàn)狀，對溢洪道進口段的寬度和縱坡進行修整，溢洪道控制段長5m，寬2.30m，堰頂高程為54.00m，泄槽底坡為1/2.6，庫水位由水庫降至泄槽由緩流過渡到急流，控制段堰坎厚度與水深之比大于2.5小于10,為寬頂堰堰流，流量系數(shù)按無坎寬頂堰取為0.35。3、水庫水位?庫容由于本次設(shè)計沒有對庫區(qū)進行庫容測量，查博羅縣水務(wù)局水庫檔案資料得張背山水庫調(diào)洪庫容曲線，結(jié)果見表2-4。水庫水位與庫容關(guān)系 表2-4水位(m)495051525455相應(yīng)庫容(104m3)2.63.74.86.29.110.7、調(diào)洪演算結(jié)果調(diào)洪演算采用廣東省水利廳推廣使用的《調(diào)洪演算TH-3》微機程序，分別計算水庫10年一遇、20年一遇和200年一遇設(shè)計洪水的調(diào)洪演算。詳細(xì)計算見附件中水庫調(diào)洪演算電算稿，計算成果列于表2-5。調(diào)洪演算成果表 表2-5-_一項目工況J*.洪水重現(xiàn)期(年)最高水位(m)相應(yīng)庫容(10皿3)最大泄量(m3/s)備注加固前1054.429.81.42054.5910.11.920054.7910.32.5加固后1054.429.81.42054.5910.11.920054.7910.32.5三、溢洪道水力計算、基礎(chǔ)資料張背山水庫溢洪道建于1958年，本次加固工程在原溢洪道處重建溢洪道，根據(jù)以上水庫調(diào)洪演算成果，溢洪道的下泄能力按20年一遇設(shè)計工況設(shè)計，下泄流量1.9m3/s，按200年一遇校核工況校核，下泄流量為2.5m3/s；下游消能防沖按10年一遇洪水標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，設(shè)計流量按最大下泄量1.4m3/s進行消能防沖計（二）、溢洪道陡坡水面線和側(cè)墻高度計算加固后溢洪道為開敞式寬頂堰，采用C20砼邊墻及C20砼護底，溢洪道進口段高程為54.00m，底寬2.3m，底板為C20砼基礎(chǔ)，厚50cm；堰控制段、泄槽及消力池為C20砼護底，底板為50mm厚，底寬20m，泄槽底坡為1/2.6，消力池底板高程為48.0m，海漫段為矩形漿砌石，初始高程為48.50m，底坡為1/200。溢洪道水面線計算設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn)為20年一遇，最大泄流量為1.9m3/s，校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為200年一遇，最大泄流量為2.5m3/s。陡坡水面線計算采用省廳推廣使用的微機程序《陡坡水面線計算DP-3》，詳細(xì)計算見陡坡水面線計算電算稿，計算成果列于表3-1。滲氣水深計算：h「（1+gV/100）*h式中h，hb 泄槽計算斷面的水深及滲氣后的水深，m;v 不滲氣情況下泄槽計算斷面的流速，m/s；& 修整系數(shù)，可取1.0到1.4m/s，流速大的取大值；根據(jù)計算可以知道滲氣后的水深，見下表3-1。陡坡水面線計算成果表 表3-1、目現(xiàn)\期陡坡始端水深（m）陡坡末端水深（m）水深滲氣后水深水深滲氣后水深200.4240.430.1370.152000.510.520.1650.18從表3-1的計算成果可知，設(shè)計工況下溢洪道陡坡始端水深0.43m，陡坡末端0.15m；校核工況下溢洪道陡坡始端水深0.51m，陡坡末端0.18m；根據(jù)規(guī)范設(shè)計工況下安全加高0.8m，校核工況安全加高0.5m，取兩者中較大值，因此取陡坡始端為1.23m，陡坡末端0.95m。（三）、消能防沖計算溢洪道消能形式采用底流消能，消能工設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn)為20年一遇，設(shè)計流量1.4m3/s。采用省廳推廣使用的微機程序《陡坡水面線計算DP-3》計算得進水渠陡坡段始端水深為0.346米，流速5.41m/s，換算為靜水位為54.35m。底流消能計算采用省廳推廣使用的微機程序《斜坡消力池水力計算XL-1》，詳細(xì)計算見電算稿。經(jīng)計算，消力池長4.5m，消力坎高0.3m，第二共軛水深為0.98米。取消力池長度4.5m，消力坎高度0.5m，消力池兩邊邊墻高度取1.8米。（四）、結(jié)構(gòu)計算（1）、溢洪道邊墻溢洪道進水渠延長的側(cè)墻采用混凝土澆筑，混凝土重度Y=23KN/m3；具體尺寸見下面圖，迎水坡為垂直坡，背水坡為1:0.5；墻背土等效內(nèi)摩擦角取？=35°，填土重度Y=18KN/m3,填土表面坡角為0。，填土對側(cè)墻的摩擦角取6=^/2=17.5°；側(cè)墻基底摩擦系數(shù)f=0.35；簡圖如下：抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)ZGxh

K= sEax式中G一擋土墻自重（KN）；Ea-土壓力（KN）；M—基底摩擦系數(shù)，取0.35?？箖A穩(wěn)定安全系數(shù)K￡Gxx+Eayxx1 Eaxxy式中G一擋土墻自重（KN）；Ea-土壓力（KN）；采用水利部“水利水電工程PC-1500程序集（88版）”中的微機程序《G-9擋土墻穩(wěn)定與應(yīng)力計算程序》，詳細(xì)計算見電算稿，根據(jù)計算結(jié)果抗傾穩(wěn)定系數(shù)為13.5大于1.5,抗滑穩(wěn)定系數(shù)為3.36大于1.3，因此擋土墻穩(wěn)定滿足要求。（2） 、消力池底板溢洪道消力池底板厚度可根據(jù)抗沖和抗浮要求，分別按下面公式計算，并取其最大值?？箾_ *="q*」H'式中：t-消力池底板始端厚度（m）；AH'-閘孔泄水時的上、下游水位差（m）；k1—消力池底板計算系數(shù)，可采用0.15?0.20（m）；本次計算取0.20；經(jīng)過計算：抗沖力t=0.2x<1.4x<54.35-48.13=374mm；本工程取500mm厚底板。（3） 、海漫長度海漫長度Lp=心孔正H；Lp為海漫長度；qs為消力池末端單寬流量；Ks為海漫長度計算系數(shù)；取8。經(jīng)過計算取海漫長度為15米。四、壩頂高程復(fù)核計算張背山水庫擋水建筑物為均質(zhì)土壩2座：主壩壩頂長31m，最大壩高為7m，壩頂平均高程為55m，壩寬平均為3m；副壩壩頂長17.5m，最大壩高為6.8m，壩頂平均高程為55.8m，壩寬平均為4m。因主副壩的壩型相同，所處的地形相識，因此其壩頂高程參照主壩取用。現(xiàn)按《碾壓式土石壩設(shè)計規(guī)范SL274-2001》（以下簡稱《規(guī)范》）第5.3條的規(guī)定及有關(guān)計算公式復(fù)核大壩的高度，其壩頂超高按《規(guī)范》第5.3.1條確定，公式如下：Y=R+E+A式中：Y——壩頂超高，米；R——最大波浪在壩坡上的爬高，米；E 最大風(fēng)壅水面高度，米；A——安全加高，米。（一）、風(fēng)向與風(fēng)速在萬分之一地形圖上作大壩壩軸線的庫內(nèi)側(cè)法線。八個方位角中與大壩法線偏離最小的方向為東北方向。因此，大壩風(fēng)浪計算采用的風(fēng)向為東北風(fēng)方向。由于博羅縣氣象局未對各個風(fēng)向的風(fēng)速作統(tǒng)計，僅提供年平均最大風(fēng)速13.7m/s（沒有分風(fēng)向），故水庫大壩的西南風(fēng)按13.7m/s進行換算。氣象站風(fēng)速儀離地面高度為5.0，根據(jù)《水工設(shè)計手冊》第4卷P4-12表17-4-2?表17-4-4和圖17-4-2，考慮儀器地面高度，氣象站臺隱蔽情況和地形高低進行換算成庫面10米高處的風(fēng)速。⑴氣象臺離地面10米高處的風(fēng)速：V10=KVp 查表17-4-2k=1.1=1.1X13.7=15.07m/s⑵陸地風(fēng)速換算成庫區(qū)風(fēng)速查表17-4-3,氣象臺站隱蔽系數(shù)k1=1.8查表17-4-4,氣象臺所在地的地形高低系數(shù)k2=1.1，則k1.k2=1.8X1.1=1.98,由k1.k2和V10查圖17-4-2得多年庫面平均最大風(fēng)速為w10=21.93m/s.采用值:大壩庫面上空10米高處的多年平均最大風(fēng)速為21.93m/s。本工程的大壩為5級壩，計算波浪爬高的設(shè)計風(fēng)速：正常運用條件下采用多年平均最大風(fēng)速的1.5倍，即為32.90m/s；非常運用條件下采用多年平均最大風(fēng)速，即為21.93m/s。（二）、吹程逆風(fēng)向作主射線，主射線與壩軸線法線的夾角6=2°；并作壩前不同方向的吹程線，相鄰風(fēng)向吹程線的夾角為8°，不同風(fēng)向吹程Di，夾角ai及計算過程見表4-7，等效風(fēng)區(qū)長度De為69米。等效風(fēng)區(qū)長度計算表 表4-1項目-5-4-3-2-1012345合計Di(m)2430134131145655453545761Ai-40-32-34-16-80816243240Cosai0.7670.8480.9140.9610.9901.0000.9900.9610.9140.8480.7679.96DiCos2xi142292121142655349454136680De(m)￡DiCos2ai/￡Cosai69（三）、水域平均水深及壩前水深大壩最大壩高7米，壩趾高程47.8米，庫區(qū)平均高程48米，水域平均水深及壩前水深如下表4-2。水域平均水深及壩前水深表 表4-2工況項目 一洪水位（m）水域平均水深（m）壩前水深（m）設(shè)計54.596.596.79校核54.796.796.99（四）、其他計算數(shù)據(jù)根據(jù)規(guī)范規(guī)定和工程經(jīng)驗，其他計算數(shù)據(jù)取值如下:坡高累積概率值取5%，爬高累積概率取5%，斜坡坡度系數(shù)為3.0，混凝土護坡沿坡向板長為3米，水容重為1噸/m3，塊石容重2.5噸/m3,砼護面糙率及滲透系數(shù)取0.9，砌石護面糙率及滲透系數(shù)取0.8,砼容重取2.3噸/m3，護坡結(jié)構(gòu)系數(shù)取0.075，綜合摩阻系數(shù)取3.6X10-6。（五）、壩頂超高波浪護坡計算采用水利部“水利水電工程PC-1500程序集（88版）”的微機程序《K-5波浪護坡計算程序》改進windows版（惠州市水利局提供）。計算成果:（風(fēng)浪爬高、同壅水面高）列于表4-3，詳細(xì)計算見附件波浪護坡計算電算稿。壩的安全加高在設(shè)計工況下取0.5m，在校核工況下取0.3m。詳細(xì)計算見電算稿，壩頂超高的計算成果列于表4-3。壩頂高程復(fù)核計算成果表 表4-3、\項目工況\靜水位（m）風(fēng)浪爬高（m）風(fēng)壅水面高（m）安全加高（m）壩頂超高（m）壩頂高程（m）大壩設(shè)計54.590.920.000.51.4256.01校核54.790.710.000.31.0155.8根據(jù)《規(guī)范》第4.4.3條的規(guī)定，壩頂高程取較大值，即56.01m，現(xiàn)狀主壩壩頂高程為55.0m，副壩現(xiàn)狀壩頂高程55.8m，故本工程主、副壩需要加高，壩頂高程為56.01。五、土壩滲流計算（一）、計算內(nèi)容及計算工況壩體浸潤線計算選用壩體實測最大斷面及設(shè)計最大斷面進行計算。因?qū)崪y最大斷面較不規(guī)則，對其進行適當(dāng)?shù)母呕岳谟嬎?。壩體浸潤線的計算內(nèi)容為：、確定壩體浸潤線的位置；、確定壩下游坡溢出點的位置。參照水庫的實際運行情況及《廣東省人大議案小型水庫除險加固工程設(shè)計報告編制指引》（以下簡稱《編制指引》）的要求，確定以下計算工況：工況一：水庫正常蓄水的壩體穩(wěn)定滲流浸潤線；工況二：庫水位從設(shè)計洪水位按正常泄洪降至正常蓄水位壩體上游壩坡非穩(wěn)定滲流浸潤線；工況三：庫水位在1/3壩高附近壩體穩(wěn)定滲流浸潤線（土壩上游壩坡陡于下游壩坡者）。（二）、計算及計算結(jié)果1、主壩加固前浸潤線計算張背山水庫主壩現(xiàn)狀最大壩高7m,壩頂高程55.0m,壩頂平均寬3.00m，壩上游坡加權(quán)平均坡度為1：1.8,下游坡加權(quán)平均坡度為1：2.6。在計算中，壩體按均質(zhì)壩考慮，壩基按不透水地基考慮，壩下游按無水考慮。工況一：水庫正常蓄水的壩體穩(wěn)定滲流浸潤線。水庫加固前正常蓄水位為54.00m，壩前水深為6.0m，壩體滲透系數(shù)取大值平均值2.3X10-Cm/s。浸潤線計算采用水利部“水利水電工程PC-1500程序集（88版）”中的微機程序《K-2土壩滲流計算程序》。詳細(xì)計算見電算稿，經(jīng)計算，壩下游坡溢出點的高度為1.753m，壩體浸潤線曲線見表5-1。主壩現(xiàn)狀壩體正常蓄水位穩(wěn)定滲流浸潤線 表5-1x0246810121416.64y5.054.784.484.173.843.473.052.571.75工況二：庫水位從設(shè)計洪水位按正常泄洪降至正常蓄水位壩體上游壩坡非穩(wěn)定滲流浸潤線。水庫設(shè)計水位為54.59m，按正常泄洪降至正常蓄水位54.00m，庫水位下降速度v查水庫調(diào)洪演算電算稿得0.83m/d，壩體滲透系數(shù)k取小值平均值。查水利電力出版社出版的《水工設(shè)計手冊》第十五章“滲流計算”可知計算庫水位下降時土壩浸潤線位置，可按比值k/（pv）的指標(biāo)來確定。給水度U按申斯基經(jīng)驗公式計算，計算公式如下：p=0.1177E式中：p——壩體土的給水度；k 壩體滲透系數(shù)，m/d。經(jīng)浸潤線的位置按《水工設(shè)計手冊》的謝斯塔可夫公式計算，詳細(xì)計算見電算稿。壩體浸潤線曲線見表5-2。主壩現(xiàn)狀壩體設(shè)計水位降至正常蓄水位非穩(wěn)定滲流浸潤線表5-2x8.4512.4516.4520.4524.4528.4532.45y65.995.524.864.083.091.58工況三：庫水位在1/3壩高（50.33m）壩體穩(wěn)定滲流浸潤線水庫庫水位在1/3壩高（50.33m），壩前水深為2.33m,壩體滲透系數(shù)取大值平均值2.3X10-4cm/s。浸潤線計算采用水利部“水利水電工程PC-1500程序集（88版）”中的微機程序《K-2土壩滲流計算程序》。詳細(xì)計算見電算稿，經(jīng)計算，壩下游坡溢出點的高度為0.213m,壩體浸潤線曲線見表5-3。主壩壩體1/3壩高處穩(wěn)定滲流浸潤線 表5-3x04812162020.646y1.8491.6621.4521.2050.8930.3780.2132、副壩加固前浸潤線計算張背山水庫副壩現(xiàn)狀最大壩高6.8m,壩頂高程55.8m，壩頂平均寬4.00m,壩上游坡加權(quán)平均坡度為1：1.5,下游坡平均坡度為1：1.8。在計算中，壩體按均質(zhì)壩考慮，壩基按不透水地基考慮，壩下游按無水考慮。工況一：水庫正常蓄水的壩體穩(wěn)定滲流浸潤線。水庫加固前正常蓄水位為54.00m,壩前水深為6m,壩體滲透系數(shù)取大值平均值4.0X10-4cm/s。浸潤線計算采用水利部“水利水電工程PC-1500程序集（88版）”中的微機程序《K-2土壩滲流計算程序》。詳細(xì)計算見電算稿，經(jīng)計算，壩下游坡溢出點的高度為1.251m，壩體浸潤線曲線見表5-4。副壩現(xiàn)狀壩體正常蓄水位穩(wěn)定滲流浸潤線 表5-4x0246810121416.15y4.904.614.303.963.593.182.712.131.25工況二：庫水位從設(shè)計洪水位按正常泄洪降至正常蓄水位壩體上游壩坡非穩(wěn)定滲流浸潤線。水庫設(shè)計水位為54.59m,按正常泄洪降至正常蓄水位54.00m,庫水位下降速度v查水庫調(diào)洪演算電算稿得0.83m/d，壩體滲透系數(shù)k取小值平均值。查水利電力出版社出版的《水工設(shè)計手冊》第十五章“滲流計算”可知計算庫水位下降時土壩浸潤線位置，可按比值k/（pv）的指標(biāo)來確定。給水度U按申斯基經(jīng)驗公式計算，計算公式如下：p=0.1177E式中：仇——壩體土的給水度；k 壩體滲透系數(shù)，m/d。經(jīng)浸潤線的位置按《水工設(shè)計手冊》的謝斯塔可夫公式計算，詳細(xì)計算見電算稿。壩體浸潤線曲線見表5-5。副壩現(xiàn)狀壩體設(shè)計水位降至正常蓄水位非穩(wěn)定滲流浸潤線表5-5x6.7510.7514.7518.7522.7526.75y65.865.374.653.752.53工況三：庫水位在1/3壩高（50.33m）壩體穩(wěn)定滲流浸潤線水庫庫水位在1/3壩高（50.33m），壩前水深為1.33m，壩體滲透系數(shù)取大值平均值4.0X10-4cm/s。浸潤線計算采用水利部“水利水電工程PC-1500程序集（88版）”中的微機程序《K-2土壩滲流計算程序》。詳細(xì)計算見電算稿，經(jīng)計算，壩下游坡溢出點的高度為0.213m，壩體浸潤線曲線見表5-6。副壩壩體1/3壩高處穩(wěn)定滲流浸潤線 表5-6x0481215.129y1.0130.8680.6940.4570.0623、主壩加固后浸潤線計算主壩加固后，壩頂高程56.01m，壩頂寬5.0m，壩上游坡平均坡度為1：2.8,下游坡平均坡度為1：2.6。在計算中，壩體按均質(zhì)土壩考慮，壩基按不透水地基考慮，下游按無水考慮。工況一：水庫正常蓄水的壩體穩(wěn)定滲流浸潤線。水庫加固前正常蓄水位為54.00m，壩前水深為6.0m，壩體滲透系數(shù)取大值平均值2.3X10-4cm/s。浸潤線計算采用水利部“水利水電工程PC-1500程序集（88版）”中的微機程序《K-2土壩滲流計算程序》。詳細(xì)計算見電算稿，經(jīng)計算，壩下游坡溢出點的高度為1.118m，壩體浸潤線曲線見表5-7。主壩壩體正常蓄水位穩(wěn)定滲流浸潤線表5-7x04812162022.918y4.5774.1853.7513.2612.6821.9371.118工況二：庫水位從設(shè)計洪水位按正常泄洪降至正常蓄水位壩體上游壩坡非穩(wěn)定滲流浸潤線。水庫設(shè)計水位為54.59m,按正常泄洪降至正常蓄水位54.00m,庫水位下降速度v查水庫調(diào)洪演算電算稿得0.83m/d，壩體滲透系數(shù)k取小值平均值。查水利電力出版社出版的《水工設(shè)計手冊》第十五章“滲流計算”可知計算庫水位下降時土壩浸潤線位置，可按比值k/(pv)的指標(biāo)來確定。給水度U按申斯基經(jīng)驗公式計算，計算公式如下：p=0.1177E式中：p——壩體土的給水度；k 壩體滲透系數(shù)，m/d。經(jīng)浸潤線的位置按《水工設(shè)計手冊》的謝斯塔可夫公式計算，詳細(xì)計算見電算稿。壩體浸潤線曲線見表5-8。主壩加固后壩體設(shè)計水位降至正常蓄水位非穩(wěn)定滲流浸潤線表5-8x14.2518.2522.2526.2530.2534.2538.2542.2546.25y66.145.855.414.894.323.652.831.634、副壩加固后浸潤線計算張背山水庫副壩加固后最大壩高7.01m，壩頂高程56.01m，壩頂平均寬5.00m，壩上游坡加權(quán)平均坡度為1：2.8,下游坡平均坡度為1：2.6。在計算中，壩體按均質(zhì)壩考慮，壩基按不透水地基考慮，壩下游按無水考慮。工況一：水庫正常蓄水的壩體穩(wěn)定滲流浸潤線。水庫加固前正常蓄水位為54.00m，壩前水深為6m，壩體滲透系數(shù)取大值平均值4.0X10-tm/so浸潤線計算采用水利部“水利水電工程PC-1500程序集(88版)”中的微機程序《K-2土壩滲流計算程序》。詳細(xì)計算見電算稿，經(jīng)計算，壩下游坡溢出點的高度為0.86m，壩體浸潤線曲線見表5-9。副壩加固后壩體正常蓄水位穩(wěn)定滲流浸潤線 表5-9x04812162020.989y3.8243.4613.0542.5852.0091.1780.86工況二：庫水位從設(shè)計洪水位按正常泄洪降至正常蓄水位壩體上游壩坡非穩(wěn)定滲流浸潤線。水庫加固前設(shè)計水位為54.59m，按正常泄洪降至正常蓄水位54.00m，庫水位下降速度V查水庫調(diào)洪演算電算稿得0.83m/d,壩體滲透系數(shù)k取小值平均值。查水利電力出版社出版的《水工設(shè)計手冊》第十五章“滲流計算”可知計算庫水位下降時土壩浸潤線位置，可按比值k/(pv)的指標(biāo)來確定。給水度U按申斯基經(jīng)驗公式計算，計算公式如下：p=0.1177T式中：p——壩體土的給水度；k 壩體滲透系數(shù)，m/d。經(jīng)浸潤線的位置按《水工設(shè)計手冊》的謝斯塔可夫公式計算，詳細(xì)計算見電算稿。壩體浸潤線曲線見表5-10。副壩加固后壩體設(shè)計水位降至正常蓄水位非穩(wěn)定滲流浸潤線表5-11x11.8815.8819.8823.8827.8831.8835.8839.8841.88y55.124.884.473.983.42.711.771.01六、大壩穩(wěn)定分析計算(一)、計算內(nèi)容、計算工況及計算方法土壩穩(wěn)定的計算內(nèi)容是計算土壩在各種運行工況下，壩體的穩(wěn)定安全系數(shù)最小值，進而分析壩體在相應(yīng)運行工況的安全狀況。根據(jù)水庫的實際情況及《編制指引》的要求，確定以下計算工況：工況一：正常蓄水位穩(wěn)定滲流條件下的下游壩坡；工況二：庫水位從設(shè)計洪水位按正常泄洪降至正常蓄水位的非穩(wěn)定滲流上游壩坡；工況三：庫水位在1/3壩高附近時的穩(wěn)定滲流上游壩坡(土壩上游壩坡陡于下游壩坡者)。以上計算工況按《碾壓式土石壩設(shè)計規(guī)范(SL274—2001)》的規(guī)定均屬于正常運用條件，本水庫大壩工程等級為4級，壩坡抗滑穩(wěn)定最小安全系數(shù)為1.25。本工程除險加固設(shè)計的壩坡穩(wěn)定分析計算方法采用不計條塊間作用力的瑞典圓弧法，根據(jù)《碾壓式土石壩設(shè)計規(guī)范(SL274—2001)》第8.3.11款的規(guī)定，采用此種方法計算壩坡抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)時，最小安全系數(shù)應(yīng)減少8%，即1.15。張背山水庫大壩穩(wěn)定分析計算選用斷面同浸潤線計算選用的斷面，且浸潤線采用相應(yīng)工況下計算所得的浸潤線。在計算中采用省水利廳推廣使用的微機程序《土壩壩坡穩(wěn)定計算分析程序TB一6—2》。（二）、計算及計算結(jié)果1、主壩加固前壩坡穩(wěn)定分析主壩現(xiàn)狀最大壩高7m,壩頂高程55.0m，壩頂寬3.00m,壩上游坡加權(quán)平均坡度為1：1.8,下游坡平均坡度為1：2.6。工況一：水庫正常蓄水位54.00m,下游無水，形成穩(wěn)定滲流，下游壩坡的穩(wěn)定；工況二：庫水位從設(shè)計洪水位54.59m，按正常泄洪降至正常蓄水位54.00m,下游無水，形成非穩(wěn)定滲流，上游壩坡穩(wěn)定；工況三：庫水位從1/3壩高（50.33m）,下游無水，形成穩(wěn)定滲流，上游壩坡穩(wěn)定。根據(jù)核工業(yè)贛州工程勘察院對大壩壩體填筑土的取樣分析成果，現(xiàn)將設(shè)計采用的壩體材料的物理力學(xué)指標(biāo)列于表6-1。壩體材料物理力學(xué)指標(biāo)（設(shè)計采用值） 表6-1\項目壩^濕容重（t/m3）飽和容重（t/m3）浮容重（t/m3）內(nèi)摩擦角（度）粘聚力C（t/m2）主壩1.871.930.9311.81.83在設(shè)計采用的物理力學(xué)指標(biāo)中，壩體填筑土的抗剪強度指標(biāo)（C、？）采用小值平均值（慢剪指標(biāo)），容重采用算術(shù)平均值。且計算過程中，將在浸潤線以下土層的內(nèi)摩擦角^按工程經(jīng)驗減小2度。壩基土層按壩體土考慮。加固前主壩壩坡穩(wěn)定分析計算詳見電算稿，計算成果見表6-2。加固前主壩壩坡穩(wěn)定分析計算成果表表6-2壩體計算工況計算部位計算最小安全系數(shù)kmin規(guī)范最小安全系數(shù)[k]成果分析主壩工況一下游坡1.1951.15安全工況二上游坡1.111.05安全工況三上游坡1.1171.15不安全從主壩加固前壩坡穩(wěn)定分析計算成果來看，主壩的壩坡抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)上游坡不滿足規(guī)范要求。2、副壩加固前壩坡穩(wěn)定分析副壩現(xiàn)狀最大壩高6.8m，壩頂高程55.8m，壩頂寬4.00m，壩上游坡加權(quán)平均坡度為1：1.5,下游坡平均坡度為1：1.8。工況一：水庫正常蓄水位37.00m，下游無水，形成穩(wěn)定滲流，下游壩坡的穩(wěn)定；工況二：庫水位從設(shè)計洪水位38.14m，按正常泄洪降至正常蓄水位37.00m，下游無水，形成非穩(wěn)定滲流，上游壩坡穩(wěn)定；工況三：庫水位從1/3壩高（50.33m），下游無水，形成穩(wěn)定滲流，上游壩坡穩(wěn)定。根據(jù)核工業(yè)贛州工程勘察院對大壩壩體填筑土的取樣分析成果，現(xiàn)將設(shè)計采用的壩體材料的物理力學(xué)指標(biāo)列于表6-3。壩體材料物理力學(xué)指標(biāo)（設(shè)計采用值） 表6-3\項目壩^濕容重（t/m3）飽和容重（t/m3）浮容重（t/m3）內(nèi)摩擦角（度）粘聚力C（t/m2）副壩1.911.990.9910.41.22在設(shè)計采用的物理力學(xué)指標(biāo)中，壩體填筑土的抗剪強度指標(biāo)（C、？）采用小值平均值（慢剪指標(biāo)），容重采用算術(shù)平均值。且計算過程中，將在浸潤線以下土層的內(nèi)摩擦角^按工程經(jīng)驗減小2度。壩基土層按壩體土考慮。加固前副壩壩坡穩(wěn)定分析計算詳見電算稿，計算成果見表6-4。加固前壩坡穩(wěn)定分析計算成果表表6-4壩體計算工況計算部位計算最小安全系數(shù)kmin規(guī)范最小安全系數(shù)[k]成果分析副壩工況一下游坡0.7521.15不安全工況二上游坡0.671.05不安全工況三上游坡0.6551.15不安全從副壩加固前壩坡穩(wěn)定分析計算成果來看，副壩的壩坡抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)均均不滿足規(guī)范要求。3、主副壩加固后壩坡穩(wěn)定分析主壩加固后，壩頂高程56.01m，壩頂寬5.0米，上游坡平均坡度為1：2.8,下游坡平均坡度為1：2.6；副壩加固后，壩頂高程56.01m，壩頂寬5.0米，上游坡平均坡度為1：2.8,下游坡平均坡度為1：2.6。按《編制指引》的要求，壩坡穩(wěn)定分析需計算工況一、工況二。工況一：水庫正常蓄水位54.00m，下游無水，形成穩(wěn)定滲流，下游壩坡的穩(wěn)定；工況二：庫水位從設(shè)計洪水位54.59m按正常泄洪降至正常蓄水位54.00m，下游無水，形成非穩(wěn)定滲流，上游壩坡穩(wěn)定；主副壩原狀壩體的填筑土的物理力學(xué)指標(biāo)設(shè)計采用值同加固前，大壩培厚土層的設(shè)計壓實度取0.95，其物理力學(xué)指標(biāo)設(shè)計值采用原則：抗剪強度指標(biāo)（C、^）采用小值平均值（慢剪指標(biāo)），考慮試驗與實際的誤差，抗剪強度指標(biāo)降低10%，再乘以壓實度，容重采用算術(shù)平均值乘以壓實度。根據(jù)核工業(yè)贛州工程勘察院對張背山水庫料場土取樣分析成果，及以上設(shè)計值的取用原則，現(xiàn)將壩體培厚土層的物理力學(xué)指標(biāo)列于表6-7。壩體培厚土層物理力學(xué)指標(biāo)（設(shè)計采用值）表6-7\項目壩體濕容重（t/m3）飽和容重（t/m3）浮容重（t/m3）內(nèi)摩擦角（度）粘聚力C（t/m2）主副壩1.891.940.9412.914.01在設(shè)計采用的物理力學(xué)指標(biāo)中，壩體填筑土的抗剪強度指標(biāo)（C、？）采用小值平均值（慢剪指標(biāo)），容重采用算術(shù)平均值。且計算過程中，將在浸潤線以下土層的內(nèi)摩擦角^按工程經(jīng)驗減小2度。壩基土層按壩體土考慮。加固后大壩壩坡穩(wěn)定分析計算詳見計算書，計算成果見表6-8。加固后壩坡穩(wěn)定分析計算成果表表6-8壩體計算工況計算部位計算最小安全系數(shù)kmin規(guī)范最小安全系數(shù)[k]成果分析主壩工況一下游坡1.2831.15安全工況二上游坡1.1941.05安全

副壩工況一下游坡2.1161.15安全工況二上游坡2.1731.15安全從主副壩加固后壩坡穩(wěn)定分析計算成果來看，主副壩的壩坡抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)均滿足規(guī)范要求，大壩是安全的。19202122232425262728七、涵管過流復(fù)核、消能計算及拉桿強度復(fù)核（一）、涵管過流能力復(fù)核張背山水庫有灌溉涵管一座，位于副壩，涵管設(shè)計灌溉田畝面積為300畝，按經(jīng)驗一萬畝的農(nóng)田需引用流量為1.0m3/s，即張背山水庫涵管灌溉引水分別為0.03m3/s。考慮到灌區(qū)渠道的損失及今后農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，涵管供水能力按加大30%考慮，即灌溉涵管正常供水為0.04m3/s。由于水庫涵管沒有縮窄原涵管斷面，本次不對主壩涵管進行過流能力復(fù)核計算。按以下公式復(fù)核涵洞，滿足無壓短洞的最大過流能力。式中：d—涵管內(nèi)徑。Q—臨界流量，m3/s。khk—臨界水深。ik—涵管臨界坡度。n—涵管糙率，取n=0.014。水庫涵管的縱向比降為1/100，經(jīng)過計算東副壩采用以上公式試算出對應(yīng)于臨界坡度ik=1/119的臨界流量Qk即為涵洞滿足無壓短管的最大過流量。經(jīng)試算水庫涵管的最大過流量為0.65m3/s，大于其供水流量。故涵管的過流能力滿足灌溉要求。計算成果列于表7-1。涵管過流能力復(fù)核成果表表涵管過流能力復(fù)核成果表表7-1(二)、放水開關(guān)布置1、啟閉力計算副壩涵管的新建放水設(shè)施為斜拉式升降閘門，進水口尺寸為0800mm，閘門采用鑄鐵閘門，型號為PG1.2X1.2閘門，寬1.2米，高1.2米，閘門全閉時，閘門中點高程為50.55米，閘門啟閉力計算工況按設(shè)計洪水(高程為54.59m)時啟閉(屬動水中啟閉)。采用近似公式估算(平面滑動閘門)：閉門力：F=n(T+T)—nG*sin21+PwTzdzs G ot啟門力：F=n(T+T)+P+(n'G+G+W)*sin21tTzdzs s Gjs o式中氣一磨擦阻力安全系數(shù)，取1.2；氣一閉門力的閘門自重修正系數(shù)，取1.0；n'G一啟門力的閘門自重修正系數(shù)，取1.0;Ws一作用在閘門上的水柱重。大壩：W=(54.59—50.55)X1.2X1.2X9.81=57.1KN；sGj-加重塊重量，取0；Pt-上托力，結(jié)合本閘門實際，近似取0；Ps-下吸力，取0；Tzd-支承摩阻力，滑動支承，G—閘門自重，G=5KN。Td=f2P=0.35X[(54.59—50.55)X1.2X1.2X9.81+5]*cos21=20.3KN；T-止水摩阻力，T=f『=0.65X(1.2X2+1.2X2)X0.03X[(54.59—50.55)X1.2X1.2X9.81+5]*cos21=5.4KN；o由于上述公式和數(shù)據(jù)可計算得：閉門力F=20.4KN；w啟門力廿二53.45KN。因此啟閉機啟閉力需選用10t啟閉力。2、拉桿直徑的核算及結(jié)論按啟門力Ft=50KN根據(jù)拉桿強度公式N/A&式中：N一軸心拉力，N;入廠凈截面面積，mm2；F一鋼材的抗拉設(shè)計強度，N/mm2。鋼材選用3號鋼，抗拉設(shè)計強度取210N/mm2，經(jīng)計算得拉桿截面積為238mm2，拉桿直徑不小于18mm。按閉門力F=20.4KNw根據(jù)壓桿穩(wěn)定公式：N/中A忍f式中：N—軸心壓桿的計算壓力，N；A一軸心壓桿的主截面面積，mm2；中一軸心壓桿的穩(wěn)定系數(shù)；F一鋼材的抗拉設(shè)計強度，N/mm2。啟閉機的螺桿長度為15m，壓桿的最大自由長度為5m。選用直徑為80mm的螺桿，截面面積為5024mm2，其回轉(zhuǎn)半徑為i=d/4=20mm，長細(xì)比為=l/i=250，查《鋼結(jié)構(gòu)》得中為0.119。N/中A=20.4X103/0.119X5024=34.1N/mm2<f=210N/mm2根據(jù)以上計算分析，選用螺桿直徑為80mm。（三）、涵管出口消力池尺寸的選用張背山水庫大壩涵管設(shè)計灌溉田畝面積為300畝，按經(jīng)驗一萬畝的農(nóng)田需引用流量為0.1m3/s，即水庫涵管灌溉引水分別為0.03m3/s?？紤]到灌區(qū)渠道的損失及今后農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，涵管供水能力按加大30%考慮，即灌溉涵管正常供水大壩涵管為0.04m3/s。因流量較小，消力池尺寸按類似工程經(jīng)驗構(gòu)造設(shè)置。消力池長5.4m，出口寬2.4m，深0.5m，采用C20砼邊墻襯砌。八、附件附件（1） 設(shè)計洪水電算稿A、10年一遇推理公式法（1988年修訂）附件（1） 設(shè)計洪水電算稿A、10年一遇推理公式法（1988年修訂）TL-1A（WINDOWS版）工程名稱:張背山水庫工程集雨面積F=.11（平方公里） 干流河長=.53（公里）干流坡降J=.054匯流參數(shù)m=.85雨型分區(qū)代號：4計算容許精度E=,001迭代初值Qm0=4.5* *T:1小時6小時24小時72小時* * a1111Ht5274.5124.3191.4Cv.3.37.37.42* *Sp=72.8 np=.47 qm=36.36(mA3/s/kmA2)t=.33(hr) Ht=40.58(mm)Qm=3.6(mA3/s) *最大3天雨型 *時段H6% (H24-H6) (H3天-H24) (H3天-T) ** —--*Kp1.41.51.51.56Hp72.8111.75186.45298.58* *P=10%f1天=5(mm/hr) f3天=2.5(mm/hr)Hv10=21 Cv10=.25 a10=1Kp=1.335Hp10min=28.03519.9511.1529.2510.37315.1516.98439.3544.12516.4512.36100111.8752.0538.89831.6523.6698.459.47104.955.54117.358.24125.956.67* *188.76.551.5最大24小197.1時雨型5.35.3* —206.1 *4.610時段H6%(H24-H6)%215.9降雨過程凈雨過程4.460* —224.8 *3.64012.3234.41.7703.34022.8243.32.1402.52032* 1.540 --*43.12.37 0 T時段主洪峰洪水過程線Qi,Ti及52.3相應(yīng)時刻Ti1.770* 63.9 *2.960Ti: Qi: Tx:721.10 0 31.723.6318.6.1 0 31.8821.6.3 4 3224.1919.1.6 0 32.3920.8.9 0 32.623.2918.21.2 0 32.91010.5* 11.786.7 *1113.515.1410.11212.5分段單14.029元洪水137.4* 5.58.5 *146.8T1 T2 TT PJ5.13.1Wt TT+t Qi157.6起時 迄時 歷時 凈雨5.73.7洪量169.2(hr) (hr) (hr) (mm)6.921.9(10A4mA3) (hr) (mA3/s)1712.3* 9.244.2 *

.0524.0524.0532.3.6820.4.624.35.632.6.424.0531.7532.9.247.75.05.448.058.05.548.3.0731.75 32.05.35000000000000172.3.05* --*39.15.71.254.532.05 48.05 16.0551.85洪1.116.35.7水過程線48.0572.0524.057.39.624.35.5 ---*— TQiT-—---*QiTQiTQi*— * ?—---* — *起漲峰頂0.120.1終止39.258.1* 1.121.1?—---*40.259.1.0524.052.122.124.3541.160.124.0531.753.123.132.0542.161.131.7532.054.124.132.9543.162.132.0532.355.125.148.3544.163.148.0548.356.126.172.3545.164.1* 7.127.1?—---*46.165.18.128.1Linknumber:47.166.1*—--*9.129.1TimeQi48.167.1*—--*10.130.10.0549.168.124.111.131.124.3.0550.169.131.7.0512.1323.631.8.4551.170.1324.0513.133.2

52,171,134,2212,55 348,35* 14,153,172,1 *15,135,254,173,1fl天=5(mm/hr) f3天=2.5(mm/hr)16,136,2Hv10=21 Cv10=.25 a10=155,174,1Kp=1.4617,137,2Hp10min=30.6656,175,118,138,2Sp=81.12 np=.46 qm=57,176,136.36(mA3/s/kmA2)19,139,2t=,32(hr) Ht=44.02(mm)58,177,1Qm=4(mA3/s)20,1* *B、20年一遇推理公式法最大3天（1988年修訂）TL-1A（WINDOWS版） 雨型* 工程名稱:張背山水庫加固工程 *集雨面積F=.11（平方公里）干流河時段H6% (H24-H6)(H3長=.53（公里）干流坡降J=.054天-H24)(H3天-T)匯流參數(shù)m=.85雨型分區(qū)代號：4* 計算容許精度E=.001迭代初值Qm0=1 ** 1 *9.9513.49T:1小時6小時242小時72小時9.2512.54* 3 *15.1520.56a1114139.3553.42Ht5274.5516.45124.3191.414.02Cv.3.37.361007.42127.45* 752.05 *44.33P=5%831.65* 26.96 *9Kp1.561.718.4511.461.711.8210Hp81.12127.44.956.7

11157.67.359.966.521.512169.25.958.067.882.8* 1712.3- *10.525.5188.77.462.4最大24小197.1時雨型6.11* 206.1 *5.24.2時段H6%(H24-H6)%215.9降雨過程凈雨過程5.070* 224.8 *4.14012.3234.42.0103.8022.8243.32.4302.86032* 1.750 *43.12.690T時段主洪峰洪水過程線Qi,Ti及52.3相應(yīng)時刻Ti2.010* 63.9 *3.370Ti:Qi:Tx:721.10031.726.9321.9.1031.8821.6.343227.5722.5.6032.3920.8.9032.626.5521.51.2032.91010.5* 13.438.4 *1113.517.2512.21212.5分段單15.9710.9元洪水137.4* 6.351.3 *146.8T1T2TT PJ5.84.8Wt TT+t Qi

起時迄時 歷時凈雨24.15洪量24.3.05(hr)(hr) (hr)(mm)31.7.06(10A4mA3)(hr)(mA3/s)31.8.46*— 324.05-—--*32.3.75.0524.0524.0532.6.4640.8.924.35 .632.9.324.0531.757.7548.051.95.58.05 .548.3.0931.7532.05.35000000000000172.3.0542.55* --*11.254.532.0548.05 16.0568.55洪1.316.35.8水過程線48.0572.0524.0514.74.724.35 .5 ---* TQiT-—---*QiTQiTQi* * ----—---* — *起漲峰頂0.120.1終止39.258.1* 1.121.1-—---*40.259.1.0524.052.122.124.3541.260.124.0531.753.123.132.0542.261.131.7532.054.124.232.9543.162.132.0532.355.125.148.3544.163.148.0548.356.126.172.3545.164.1* 7.127.1-—---*46.165.18.128.1Linknumber:47.166.1*—--*9.129.1TimeQi48.167.1*—--*10.130.10.0549.168.1

11 .1 31 .1* 50 .1 69 .1 *12 .1 32 4.151 .1 70 .1Kp 2.06 2.382.38 2.6313 .1 33 .352 .1 71 .1Hp 107.12 177.31295.83 503.3814 .1 34 .3* 53 .1 72 .1 *15 .1 35 .354 .1 73 .1f1天=5(mm/hr) f3天=2.5(mm/hr).1 36 .255 .1 74 .1.1 37 .2Hv10=21 Cv10=.25 a10=1Kp=1.85Hp10min=38.8556 .1 75 .118 .1 38 .257 .1 76 .1Sp=107.12 np=.43 qm=45.45(mA3/s/kmA2)19 .1 39 .258 .1 77 .1t=.3(hr) Ht=54.33(mm)Qm=5(mA3/s)20 .1* *C、200年一遇推理公式法（1988年修訂）TL-1A（WINDOWS版）最大3天雨型* 工程名稱:張背山水庫除險加固工程 *集雨面積F=.11（平方公里） 干流河長=.53（公里）干流坡降J=.054時段 H6% (H24-H6) (H3天-H24) (H3天-T)匯流參數(shù)m=.85 雨型分區(qū)代號：4* 計算容許精度E=.001 迭代初值Qm0=1 *T: 1小時 6小時 24小時 72小時 *a 1 1 11 *19.95 20.629.25 19.14315.15 31.39439.35 81.62Ht 52 74.5124.3 191.45 16.4519.49Cv .3 .37 .37 .426 100177.36* *7 52.0561.68P=0.5%8 31.65

37.522.2117.29137.48.4517.488.823.810146.84.9510.228.113.111157.67.3515.29.06412169.25.9512.310.955.9* 1712.3- *14.639.6188.710.365.3最大24小197.1時雨型8.473.4* 206.1 *7.282.2時段H6%(H24-H6)%215.9降雨過程凈雨過程7.042* 224.8 *5.74.712.3234.42.7805.27.222.8243.33.3703.96032* 2.420 *43.13.720T時段主洪峰洪水過程線Qi,Ti及52.3相應(yīng)時刻Ti2.780* 63.9 *4.670Ti:Qi:Tx:721.10031.737.4632.4.1131.8821.6.353238.3533.3.6132.3920.8.9032.636.9331.91.2032.91010.5* 18.6713.6 *1113.523.9918.91212.5分段單元洪水* - *PJT1T2 TTWt TT+t Qi起時 迄時 歷時 凈雨洪量(hr) (hr) (hr) (mm)(10A4mA3) (hr) (mA3/s) *.05 24.05 24.05 99.921.6 24.35 .824.05 31.75 7.7512.95 .6 8.05 .631.75 32.05 .35000000000000152.851.1 1.25 5.532.05 48.05 16.05 121.851.8 16.35 148.05 72.05 24.0536.06 .9 24.35 .6 * *起漲 峰頂終止 *.05 24.0524.3524.05 31.7532.0531.75 32.0532.9532.05 32.3548.3548.05 48.3572.35* *Linknumber:* ——*TimeQi* ——*0.0524.324.3.0531.7.1531.8.61325.0532.31.0632.6.732.9.4948.0648.3.1472.3.05**洪水過程線TQiTQiTQiTQi* -----—--*0.120.339.358.11.121.340.359.12.122.341.360.13.123.342.261.14.124.343.262.15.125.144.263.16.126.145.164.17.127.146.165.18.128.147,166,115,235,49,129,154,173,148,167,116,236,410,230,155,174,149,168,117,237,411,231,156,175,150,169,118,238,312,2325,157,176,151,170,119,239,313,233,558,177,152,171,120,314,234,553,172,1附件(2) 水庫調(diào)洪演算電算稿A、10年一遇調(diào)洪演算程序TH-3GD(1993.8)13.152.1############14.153.115.154.1工程名稱:張背山水庫加固工程16.155.1頻率P=10(%)調(diào)洪下限水位17.156.15418.157.1過程線流量個數(shù)N=7719.158.1水庫特征值組數(shù)J=5時段間隔T=360020.159.1(s)21.160.1溢洪道個數(shù)SN=1泄洪洞個數(shù)TN=022.161.1洪水期固定供水(發(fā)電)流量QC-0(m/s)23.162.124.163.1I流量QJI流量QJ25.164.126.165.10.139.227.166.11.140.228.167.12.141.229.168.13.142.130.169.14.143.131.170.15.144.1323.671.16.145.133.272.17.146.134.273.18.147.135.274.19.148.136.275.110.149.137.276.111.150.138.277.112.151.1水位ZH庫容VH流量系數(shù)M1

(10m)29.1.25453.076030.1054549.000001E-0231.1.2540323.6.154.1454.5.101.3533.21.454.4255.1053.3534.2.454.2455.5.118.3535.2.354.21溢洪道堰凈寬B(m)堰底高C(m)36.2.254.1913.55437.2.254.1938.2.254.18起調(diào)水位Z(0)=54(m)39.2.254.1840.2.254.18序號I進庫流量下泄流量水位Z(m)41.2.254.18QJ(m/s)Q(m/s)42.1.254.1743.1.154.160.105444.1.154.151.1.25445.1.154.142.105446.1.154.143.1.25447.1.154.144.105448.1.154.145.1.25449.1.154.146.105450.1.154.147.1.25451.1.154.148.105452.1.154.149.1.25453.1.154.1410.105454.1.154.1411.1.25455.1.154.1412.105456.1.154.1413.1.25457.1.154.1414.105458.1.154.1415.1.25459.1.154.1416.105460.1.154.1417.1.25461.1.154.1418.105462.1.154.1419.1.25463.1.154.1420.105464.1.154.1421.1.25465.1.154.1422.105466.1.154.1423.1.25467.1.154.1424.105468.1.154.1425.1.25469.1.154.1426.105470.1.154.1427.1.25471.1.154.1428.105472.1.154.14

73 .1 .1 54.1415.1 54 .174 .1 .1 54.1416.1 55 .175 .1 .1 54.1417.1 56 .176 .1 .1 54.1418.1 57 .177 .1 .1 54.1419.1 58 .120.1 59 .121.1 60 .1最高水位ZM=54.42(m)22.1 61 .1相應(yīng)庫容VM=.1(10m)23.1 62 .1最大泄量QM-1.4(m/s)24.2 63 .125.1 64 .1Qs1=1.37(m/s)26.1 65 .127.1 66 .128.1 67 .1B、20年一遇29.1 68 .130.1 69 .1調(diào)洪演算程序TH-3GD(1993.8)31.1 70 .1############324.1 71 .133.3 72 .1工程名稱:張背山水庫加固工程34.3 73 .1頻率 P-5(%)調(diào)洪下限水位5435.3 74 .1過程線流量個數(shù)N-7736.2 75 .1水庫特征值組數(shù)J-5時段間隔T-360037.2 76 .1(s)38.2 77 .1溢洪道個數(shù) SN-1泄洪洞個數(shù)TN-0水位ZH庫容VH 流量系數(shù)M1洪水期固定供水(發(fā)電)流量QC-0(m/s)(10m)53.076 0I流量QJ I流量QJ549.000001E-020 .1 39 .254.50.101 .351 .1 40 .255.1053 .352 .1 41 .255.5.118 .353 .1 42 .2溢洪道堰凈寬B(m)堰底高C(m)4 .1 43 .113.5 545 .1 44 .16 .1 45 .1起調(diào)水位Z(0)-54(m)7 .1 46 .18 .1 47 .1序號I進庫流量下泄流量水位Z(m)9 .1 48 .1QJ(m/s)Q(m/s)10 .1 49 .111 .1 50 .10.1 0 5412 .1 51 .11.1 .2 5413 .1 52 .12.1 0 5414 .1 53 .13.1 .2 54

4.105448.1.154.145.1.25449.1.154.146.105450.1.154.147.1.25451.1.154.148.105452.1.154.149.1.25453.1.154.1410.105454.1.154.1411.1.25455.1.154.1412.105456.1.154.1413.1.25457.1.154.1414.105458.1.154.1415.1.25459.1.154.1416.105460.1.154.1417.1.25461.1.154.1418.105462.1.154.1419.1.25463.1.154.1420.105464.1.154.1421.1.25465.1.154.1422.105466.1.154.1423.1.25467.1.154.1424.2.15468.1.154.1425.1.25469.1.154.1426.105470.1.154.1427.1.25471.1.154.1428.105472.1.154.1429.1.25473.1.154.1430.105474.1.154.1431.1.25475.1.154.14324.1.254.1876.1.154.1433.31.954.5977.1.154.1434.3.454.2535.3.354.2236.2.354.21最高水位ZM=54.59(m)37.2.254.19相應(yīng)庫容VM=.1(10m)38.2.254.19最大泄量QM-1.9(m/s)39.2.254.1840.2.254.18Qs1-1.86(m/s)41.2.254.1842.2.254.1843.1.254.17C、200年一遇44.1.154.1645.1.154.15調(diào)；洪演算程序TH-3GD(1993.8)46.1.154.14############47.1.154.14

工程名稱:張背山水庫加固工程33.572.1頻率P=.5(%)調(diào)洪下限水位34.573.15435.474.1過程線流量個數(shù)N=7736.475.1水庫特征值組數(shù)J=5時段間隔T=360037.476.1(s)38.377.1溢洪道個數(shù)SN=1泄洪洞個數(shù)TN=0水位ZH庫容VH流量系數(shù)M1洪水期固定供水(發(fā)電)流量QC-0(m/s)(10m)53.0760I流量QJI流量QJ549.000001E-0200.139.354.5.101.351.140.355.1053.352.141.355.5.118.353.142.2溢洪道堰凈寬B(m)堰底高C(m)4.143.212.3545.144.26.145.1起調(diào)水位Z(0)=54(m)7.146.18.147.1序號I進庫流量下泄流量水位Z(m)9.148.1QJ(m/s)Q(m/s)10.249.111.250.10.105412.251.11.1.25413.252.12.105414.253.13.1.25415.254.14.105416.255.15.1.25417.256.16.105418.257.17.1.25419.258.18.105420.359.19.1.25421.360.110.2.15422.361.111.2.35423.362.112.2.15424.363.113.2.35425.164.114.2.15426.165.115.2.35427.166.116.2.15428.167.117.2.35429.168.118.2.15430.169.119.2.35431.170.120.3.254325.171.121.3.454

22.3.25455 .1.154.1623.3.45456 .1.154.1624.3.25457 .1.154.1625.1.25458 .1.154.1626.105459 .1.154.1627.1.25460 .1.154.1628.105461 .1.154.1629.1.25462 .1.154.1630.105463 .1.154.1631.1.254325.1.454.2864 .1.154.1633.52.554.7965 .1.154.1634.5.654.3666 .1.154.1635.4.554.3367 .1.154.1636.4.454.368 .1.154.1637.4.454.2969 .1.154.1638.3.454.2870 .1.154.1639.3.354.2671 .1.154.1640.3.354.2672 .1.154.1641.3.354.2673 .1.154.1642.2.354.2574 .1.154.1643.2.254.2375 .1.154.1644.2.254.2276 .1.154.1645.1.254.2177 .1.154.1646.1.154.1947.1.154.1848.1.154.17最高水位ZM=54.79(m)49.1.154.17相應(yīng)庫容VM=.1(10m)50.1.154.17最大泄量QM-2.5(m/s)51.1.154.1752.1.154.16Qs1=2.5(m/s)53.1.154.1654.1.154.16附件(3) 溢洪道陡坡水面線計算電算稿陡坡水面線計算DP-3(1993.9)GD起始槽寬B0=2.3(m)糙率N0=.025 動能修正系數(shù)A=1.1分段數(shù)N=3M=1T=1(T=1/2等寬/不等寬))TOC\o"1-5"\h\zI J(I) M(I) DL(m) B(m) L(m).38 1 12.3 1.38 1 5.62.36.573 .38 1 5.62.312.14計算流量Q=1.9(m/s)臨界水深hk=.424(m)I L(m) H(m)V(m/s)起推水深HC(1,0)=.4241 0 .4241.951 .2293.6126.57 .1445.72312.14 .1376.03計算流量Q=2.5(m/s)臨界水深hk=.51(m)I L(m) H(m)V(m/s)起推水深HC(1,0)=.511 0 .512.131 .2873.7926.57 .1796.08312.14 .1656.58附件(4) 消力池消能計算電算稿斜坡消力池水力計算XL-1(93.8GD)#############流速系數(shù)P=.9流速分布系數(shù)A=1.1斜坡坡度I=.38 收縮斷面寬B=2.3(m)斜坡頂平臺高程ZC=54(m)池底高程ZB=48(m)斜坡長度LC=15.78947(m)上游水位ZU=54.35(m)計算流量Q=1.4(m/s)下游水位ZT=48.12(m)池底高程ZB=47.04(m)收縮斷面水深H=.08(m)第二共軛水深H2=.98(m)消力池長度LD=4.5(m)附件(5) 波浪護坡計算電算稿張背山除險加固工程5%1、波浪要素計算⑴基本條件：水面上空10m高度處10min平均風(fēng)速W10=21.93m/s風(fēng)速計算倍數(shù)=1.5主風(fēng)向剖面的水域平均深度Hm=6.59m壩迎水坡前水深H=6.79m⑵計算結(jié)果：計算風(fēng)速W=32.9(m/s)等效風(fēng)區(qū)長度De=69.0(m)按莆田試驗站公式計算：平均波高h(yuǎn)m=0.16(m)平均波長Lm=4.92(m)平均波周期Tm=1.8(s)不同累積頻率的波高計算如下：(hm/Hm<0.1)p=0.01 0.11245 1014205090hp=.55 .48.39.36.32.31 .27.26.23.15.06有效波高h(yuǎn)14%=0.26(m)按鶴地水庫公式計算(W<26.5m/s、D<7500m時可采用)：

平均波高h(yuǎn)m=0.50(m)Lm=3.37(m)不同累積頻率的波高計算如下：(hm/Hm<0.1)0.01 0.110平均波長p=590hp=1.00471.69.97.181平均波高h(yuǎn)m=0.50(m)Lm=3.37(m)不同累積頻率的波高計算如下：(hm/Hm<0.1)0.01 0.110平均波長p=590hp=1.00471.69.97.181141.47.852204501.20.79 .711.10最大壓力強度Pz=17.335(kN/m"2)Zz=0.021(m) S=7.240(m)l1=0.091(m)l2=0.235(m)l3=0.192(m)l4=0.489(m)風(fēng)浪作用區(qū)域上限Z0等于設(shè)計累計頻率下的波浪爬高Rp大注：風(fēng)浪壓力各計算點等參數(shù)請見(SL274-2001)圖A.1.16按官廳水庫公式計算(W<20m/s、D<20000m時可采用)：未滿足官廳水庫公式計算條件，即gd/W=20~10002、波浪壅高爬高計算(采用甫田試驗站公式的波浪要素結(jié)果計算壅高和爬高)⑴基本條件：計算風(fēng)向與壩軸線法線的夾角8=2度護面糙率及滲透系數(shù)kA=0.9折算壩坡坡度m=1:1.8⑵計算結(jié)果：w/V(9.81H)=4.03風(fēng)壅水面高度e=0.00kw=1.28平均波浪爬高Rm=0.50斜向來波折減系數(shù)Kp=1.00累積頻率1%的波浪爬高R1%=1.11(m)累積頻率5%的波浪爬高R5%=0.91(m)本工程取R5%=0.91(m)風(fēng)壅水面高+波浪爬高=e+R=0.92(m)3、波浪壓力計算(采用甫田試驗站公式的波浪要素結(jié)果計算波浪壓力)⑴基本條件：壩坡坡度m=1:1.8⑵計算結(jié)果：Kp=1.35； K1=1.04；K2=1.30；K2=1.30；4、護坡計算(采用甫田試驗站公式的波浪要素結(jié)果計算護坡)⑴基本條件(砼板護坡)：壩坡坡度m=1:1.8有效坡高h(yuǎn)s=0.26(m) 累計頻率5%的坡高h(yuǎn)5%=0.31(m)板的密度pc=2.3t/m"3沿壩坡板向長b=15m⑵計算結(jié)果：護坡厚度T=0.01(m)張背山除險加固工程0.5%1、波浪要素計算⑴基本條件：水面上空10m高度處10min平均風(fēng)速W10=21.93m/s風(fēng)速計算倍數(shù)=1.0主風(fēng)向剖面的水域平均深度Hm=6.79m壩迎水坡前水深H=6.99m⑵計算結(jié)果：計算風(fēng)速W=21.9(m/s)等效風(fēng)區(qū)長度De=69.0(m)①按莆田試驗站公式計算：平均波高h(yuǎn)m=0.10(m)平均波長Lm=3.16(m)平均波周期Tm=1.4(s)不同累積頻率的波高計算如下：(hm/Hm<0.1)p=0.01 0.1 15 10 1420 5090hp=.35 .30 .25.23 .21.20 .18 .16 .15 .10.04有效波高h(yuǎn)14%=0.16(m)②按鶴地水庫公式計算(W<26.5m/s、D<7500m時可采用)：平均波高h(yuǎn)m=0.26(m)平均波長Lm=2.24(m)不同累積頻率的波高計算如下：(hm/Hm<0.1)p=0.01 0.1 12 45 10 1420 5090hp=.88 .77 .62.57 .52.50 .44 .41 .37 .24.10有效波高h(yuǎn)14%=0.41(m)③按官廳水庫公式計算(W<20m/s、D<20000m時可采用)：未滿足官廳水庫公式計算條件，即gd/W=20~10002、 波浪壅高爬高計算(采用鶴地水庫公式的波浪要素結(jié)果計算壅高和爬高)⑴基本條件：計算風(fēng)向與壩軸線法線的夾角8=2度護面糙率及滲透系數(shù)kA=0.9折算壩坡坡度m=1:1.8⑵計算結(jié)果：w/V(9.81H)=2.65風(fēng)壅水面高度e=0.00kw=1.16平均波浪爬高Rm=0.39斜向來波折減系數(shù)Kp=1.00累積頻率1%的波浪爬高R1%=0.86(m)累積頻率5%的波浪爬高R5%=0.71(m)本工程取R5%=0.71(m)風(fēng)壅水面高+波浪爬高=e+R=0.71(m)3、 波浪壓力計算(采用鶴地水庫公式的波浪要素結(jié)果計算波浪壓力)⑴基本條件：壩坡坡度m=1:1.8⑵計算結(jié)果：Kp=1.35； K1=1.40； K2=1.00；K3=3.70最大壓力強度Pz=28.858(kN/m"2)Zz=0.000(m) S=3.303(m)l1=0.041(m)l2=0.107(m)l3=0.088(m)l4=0.223(m)風(fēng)浪作用區(qū)域上限Z0等于設(shè)計累計頻率下的波浪爬高Rp大注：風(fēng)浪壓力各計算點等參數(shù)請見(SL274-2001)圖A.1.164、護坡計算(采用鶴地水庫公式的波浪要素結(jié)果計算護坡)⑴基本條件(砼板護坡)：壩坡坡度m=1:1.8有效坡高h(yuǎn)s=0.41(m) 累計頻率5%的坡高h(yuǎn)5%=0.50(m)板的密度pc=2.3t/m"3沿壩坡板向長b=15m⑵計算結(jié)果：護坡厚度T=0.02(m)附件(6) 擋土墻計算書“““““““““““““““““““““““““““““““““““““個****