水库除险加固计算书

如有你有帮助，请购买下载，谢谢！ 1页 一、设计洪水计算 （一）、洪水标准 张背山水库总库容10.3万m3（加固后），挡水建筑物为均质土坝2座：主坝坝顶长31m，最大坝高为7m，坝顶平均高程为55m，坝宽平均为3m，上游坡比1：1.8，下游坡比1：2.6；副坝坝顶长17.5m，最大坝高为6.8m，坝顶平均高程为55.8m，坝宽平均为4m，上游坡比1：1.5，下游坡比1：1.8。依据《防洪标准》（GB50201-94）和《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000）的规定，张背山水库属小⑵型水库，工程等别为Ⅴ等，主要建筑物级别5级，次要建筑物5级，设计按20年一遇洪水标准设计，200年一遇洪水标准校核，消能工按10年一遇设计。 （二）、基础数据 张背山水库控制集雨面积0.11km2，径流河长0.53km ，河床比降0.054。因水库没有径流观测资料和实测降雨资料，故洪水计算按《广东省暴雨径流查算图表》查算，其中暴雨参数采用广东省水文局2003年编制的《广东省暴雨参数等值线图》。张背山水库集雨区域位于东江中下游，为4号区，主要暴雨参数列表1-1。

区域主要暴雨参数表 表1-1

项目 T（时间） 1 6 24 72 点雨量均值Ht（mm） 52 74.5 124.3 191.4 变差系数Cv 0.30 0.37 0.37 0.42 雨量点面系数αt 1 1 1 1

KP P=10% 1.4 1.5 1.5 1.56 P=5% 1.56 1.71 171 1.82 P=0.5% 2.06 2.38 2.38 2.63

（三）、计算及成果

本次设计的洪水采用《广东省暴雨径流查算图表》及使用手册和广东省水利电力厅粤水电总字［1992］12号文（关于《广东省暴雨径流查算图表》部分参数修改的通知）计算，本次计算采用广东省推理公式计算。 张背山水库集雨区域地理参数： 集雨面积0.11km2，干流河长0.53km，干流坡降0.054，集雨区域平均高程如有你有帮助，请购买下载，谢谢！ 2页 为大于100，土壤渗透性中等，植被较好。 汇流参数： 推理公式采用：查推理公式法（1998年修订）汇流参数m～θ关系图上的大陆区线，m＝0.85。 分别计算水库10年一遇、20年一遇和200年一遇的设计洪水。详细计算见附件设计洪水电算稿，计算成果列于表1-2。 设计洪水计算成果表 表1-2

频率 重现期(年) 洪峰流量（M3/s） 洪水总量(万m3） P=10% 10 3.6 4 P=5% 20 4 4.4 P=0.5% 200 5 6.0

二、水库调洪演算

（一）、确定调洪原则 张背山水库溢洪道位于副坝右侧,现溢洪道宽2.30m，底高程为54.00m的无坎宽顶堰。本次除险加固工程的调洪原则拟恢复原溢洪道宽2.30m，底高程54.00m进行计算。本次调洪采用原溢洪道控制形式亦为无闸控制的开敞式溢洪道，在水库调洪时亦按无限泄要求的方式，起调水位按最不利情况(库水位平溢洪道堰顶)考虑。 （二）、确定泄流参数 1、现状泄流参数的确定 张背山水库溢洪道位于副坝右侧,按以上确定的调洪原则进行调洪，溢洪道底宽为2.30m，堰顶高程为54.00m。溢洪道控制段堰坎厚度与水深之比大于2.5小于10，库水位由水库下降至泄槽由缓流过渡道急流，无坎宽顶堰流量系数取0.35。 2、加固后泄流参数的确定 结合溢洪道现状，对溢洪道进口段的宽度和纵坡进行修整，溢洪道控制段长5m，宽2.30m，堰顶高程为54.00m，泄槽底坡为1/2.6，库水位由水库降至泄槽如有你有帮助，请购买下载，谢谢！ 3页 由缓流过渡到急流，控制段堰坎厚度与水深之比大于2.5小于10，为宽顶堰堰流，流量系数按无坎宽顶堰取为0.35。 3、水库水位～库容 由于本次设计没有对库区进行库容测量，查博罗县水务局水库档案资料得张背山水库调洪库容曲线，结果见表2-4。 水库水位与库容关系 表2-4 水位(m) 49 50 51 52 54 55

相应库容(104m3) 2.6 3.7 4.8 6.2 9.1 10.7

（三）、调洪演算结果 调洪演算采用广东省水利厅推广使用的《调洪演算 TH－3》微机程序，分别计算水库10年一遇、20年一遇和200年一遇设计洪水的调洪演算。详细计算见附件中水库调洪演算电算稿，计算成果列于表2-5。 调洪演算成果表 表2-5 项目 工况 洪水重现期 （年） 最高水位 （m） 相应库容 （104m3） 最大泄量 （m3/s） 备 注

加固前 10 54.42 9.8 1.4 20 54.59 10.1 1.9 200 54.79 10.3 2.5

加固后 10 54.42 9.8 1.4 20 54.59 10.1 1.9 200 54.79 10.3 2.5 三、溢洪道水力计算 （一）、基础资料 张背山水库溢洪道建于1958年，本次加固工程在原溢洪道处重建溢洪道，根据以上水库调洪演算成果，溢洪道的下泄能力按20年一遇设计工况设计，下泄流量1.9m3/s，按200年一遇校核工况校核，下泄流量为2.5m3/s；下游消能防冲按10年一遇洪水标准设计，设计流量按最大下泄量1.4m3/s进行消能防冲计算。 如有你有帮助，请购买下载，谢谢！ 4页 （二）、溢洪道陡坡水面线和侧墙高度计算 加固后溢洪道为开敞式宽顶堰，采用C20砼边墙及C20砼护底，溢洪道进口段高程为54.00m，底宽2.3m，底板为C20砼基础，厚50cm；堰控制段、泄槽及消力池为C20砼护底，底板为50mm厚，底宽20m，泄槽底坡为1/2.6，消力池底板高程为48.0m，海漫段为矩形浆砌石，初始高程为48.50m，底坡为1/200。 溢洪道水面线计算设计洪水标准为20年一遇，最大泄流量为1.9m3/s，校核洪水标准为200年一遇，最大泄流量为2.5 m3/s。陡坡水面线计算采用省厅推广使用的微机程序《陡坡水面线计算DP-3》，详细计算见陡坡水面线计算电算稿，计算成果列于表3-1。 渗气水深计算： hb=(1+ξV/100)*h 式中h，hb―――泄槽计算断面的水深及渗气后的水深，m; v―――不渗气情况下泄槽计算断面的流速，m/s； ξ―――修整系数，可取1.0到1.4m/s，流速大的取大值； 根据计算可以知道渗气后的水深，见下表3-1。 陡坡水面线计算成果表 表3-1 陡坡始端水深 （m） 陡坡末端水深

（m）

水深 渗气后水深 水深 渗气后水深

20 0.424 0.43 0.137 0.15

200 0.51 0.52 0.165 0.18 从表3-1的计算成果可知，设计工况下溢洪道陡坡始端水深0.43m，陡坡末端0.15m；校核工况下溢洪道陡坡始端水深0.51m，陡坡末端0.18m；根据规范设计工况下安全加高0.8 m，校核工况安全加高0.5m，取两者中较大值，因此取陡坡始端为1.23m，陡坡末端0.95m。 （三）、消能防冲计算 溢洪道消能形式采用底流消能，消能工设计洪水标准为20年一遇，设计流量1.4m3/s。采用省厅推广使用的微机程序《陡坡水面线计算DP-3》计算得进水渠陡坡段始端水深为0.346米，流速5.41m/s，换算为静水位为54.35 m。

项 目 重 现 期 如有你有帮助，请购买下载，谢谢！

5页 底流消能计算采用省厅推广使用的微机程序《斜坡消力池水力计算XL-1》，详细计算见电算稿。经计算，消力池长4.5m，消力坎高0.3m，第二共轭水深为0.98米。取消力池长度4.5m，消力坎高度0.5m，消力池两边边墙高度取1.8米。 （四）、结构计算 （1）、溢洪道边墙 溢洪道进水渠延长的侧墙采用混凝土浇筑，混凝土重度γ=23KN/m3；具体尺寸见下面图,迎水坡为垂直坡，背水坡为1:0.5；墙背土等效内摩擦角取φ=35º，填土重度γ=18KN/ m3,填土表面坡角为0º，填土对侧墙的摩擦角取δ=φ/2=17.5º；侧墙基底摩擦系数f=0.35；简图如下： 抗滑稳定安全系数 式中 G－挡土墙自重（KN）； Ea－土压力（KN）； μ－基底摩擦系数，取0.35。 抗倾稳定安全系数 式中 G－挡土墙自重（KN）； Ea－土压力（KN）； 采用水利部“水利水电工程PC－1500程序集（88版）”中的微机程序《G－9 挡土墙稳定与应力计算程序》，详细计算见电算稿，根据计算结果抗倾稳定系数为13.5大于1.5，抗滑稳定系数为3.36大于1.3，因此挡土墙稳定满足要求。

（2）、消力池底板 溢洪道消力池底板厚度可根据抗冲和抗浮要求，分别按下面公式计算，并取其最大值。

抗冲 Hqkt△1 式中： t ─消力池底板始端厚度（m）；

H─闸孔泄水时的上、下游水位差（m）；

1k ─消力池底板计算系数，可采用0.15~0.20（m）；本次计算取0.20； 如有你有帮助，请购买下载，谢谢！ 6页 经过计算：抗冲力t＝0.21.454.3548.13＝374mm；本工程取500mm厚底板。

（3）、海漫长度

海漫长度 HqKsLps△；

Lp为海漫长度； qs为消力池末端单宽流量； Ks为海漫长度计算系数；取8。 经过计算取海漫长度为15米。 四、坝顶高程复核计算 张背山水库挡水建筑物为均质土坝2座：主坝坝顶长31m，最大坝高为7m，坝顶平均高程为55m，坝宽平均为3m；副坝坝顶长17.5m，最大坝高为6.8m，坝顶平均高程为55.8m，坝宽平均为4m。因主副坝的坝型相同，所处的地形相识，因此其坝顶高程参照主坝取用。 现按《碾压式土石坝设计规范SL274-2001》（以下简称《规范》）第5.3条的规定及有关计算公式复核大坝的高度，其坝顶超高按《规范》第，公式如下： Y=R+E+A 式中：Y——坝顶超高，米； R——最大波浪在坝坡上的爬高，米； E——最大风壅水面高度，米； A——安全加高，米。 （一）、风向与风速 在万分之一地形图上作大坝坝轴线的库内侧法线。八个方位角中与大坝法线偏离最小的方向为东北方向。因此，大坝风浪计算采用的风向为东北风方向。由于博罗县气象局未对各个风向的风速作统计，仅提供年平均最大风速13.7m/s（没有分风向），故水库大坝的西南风按13.7m/s进行换算。气象站风速仪离地面高度为5.0，根据《水工设计手册》第4卷P4-12表17-4-2～表17-4-4和图17-4-2，考虑仪器地面高度，气象站台隐蔽情况和地形高低进行换算成库面10