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1、3 . 工程地质水文概况1.1 工程概况许家庄水库位于圈里乡的西北部，许家庄村北1km处，属潍河水系，浯河上游。1976年11月开工，1977年4月基本完成主坝，溢洪道及放水洞等工程。水库控制流域面积15km2，总库容864万m3，兴利库容669万m3，兴利水位289.15m，死水位275.95m，死库容40.2万m3。水库下游4km是乡间公路，5km处是圈里乡驻地。水库保护着下游0.80万亩耕地和0.8万人口的安全，地理位置非常重要。1.2依据的主要规范、规程及相关文件1、初设报告的编写主要参照水利水电工程初步设计报告编制规程（DL502193）；2、水利水电工程等级划分及洪水标准（SL25
2、2-2000）；3、小型水利水电工程碾压式土石坝设计导则(SL189-96)；4、溢洪道设计规范（SL2532000）；5、中小型水利水电工程地质勘察规范（SL55-2005）；6、水库工程管理设计规范(SL106-96)等有关标准和规范规定。1.3工程规模等级与地震烈度设防标准根据水利水电工程等级划分及洪水标准（SL252-2000），水库规模属小型，工程等别为等，主要建筑物级别为级。设计洪水标准为50年一遇，校核洪水标准为1000年一遇。溢洪道消能防冲设计洪水标准为20年一遇。据中国地震动参数区划图（GB18306-2001），库坝区的地震动反应谱特征周期为0.35s，地震动峰值加速度为0
3、.20g，相应地震基本烈度为度。1.5设计洪水与调洪成果参照山东省小型水库洪水核算办法（试行）计算设计洪水及调洪计算。调洪演算采用三角形法。调洪计算结果见下表。调洪计算结果表 设计标准（%）0.12洪峰流量（m3/s）787.5495库容（万m3）785652最大泄量（m3/s）469260最高洪水位（m）290.47289.631.6 险情隐患及加固处理措施水库枢纽工程由大坝、溢洪道、放水洞组成。大坝坝型为粘土心墙坝，坝轴线呈东西方向，主要针对坝基液化、上游坝坡质量差、0+2220+425段存在渗漏段等问题进行除险加固；分别采用了以下加固措施：一是改建坝顶防护墙、照明设施及坝顶路面；二是对坝
4、基液化段采取抛石压重处理措施；三是拆除并新建上游护坡，下游坡补土整坡、设坡面排水工程，改建下游排水体，增设贴坡排水体；四是对0+2220+425段粘土心墙渗漏坝段采取开挖回填处理措施。针对溢洪道存在的问题进行除险加固；控制段新建溢流堰，进水渠底高程为286.65m；溢洪道控制段左边墙按大坝裹头设计，溢流堰设在交通桥下游侧，堰顶高程为287.15m；堰后混凝土护砌长度15m，末端设深2m深的齿墙；泄槽段右岸采用浆砌石护坡，左岸采用重力式挡土墙。新建7跨，单跨宽度8m的浆砌石交通桥。放水洞存在的问题，拆除原放水洞进口，改建为拍门控制，进水渠新建浆砌石八字翼墙。控制段设直径1m的铸铁拍门，进口设拦污
5、栅，启闭机房位于坝顶，通过手电两用启闭机启闭。放水洞出口设消力池，消力后进入灌溉渠道。1.7工程管理许家庄水库由圈里乡政府组织管理，设置许家庄水库工程管理所（站）；根据水利工程管理单位定岗标准中关于小型水库工程管理岗位设置和岗位定员标准，确定管理岗位3人。按照山东省实施水库大坝安全管理条例办法（2004.7.15修订）的规定，大坝管理范围：大坝及其附属建筑物、管理房及其它设施，兴利水位线以下的库区，大坝坡脚外50m、大坝坝端以外50m，溢洪道边线以外50m。根据管理的需要，需设置办公、生产、档案等管理用房。管理用房设平房5间，建筑面积约120m2。1.8施工组织设计除险加固各单项工程施工工序较
6、复杂，施工场地狭窄，需合理安排工序，减少交叉干扰。工程放水洞加固需修筑围堰，工程采用非汛期施工，合理确定施工导流标准；工程沿线交通便利，水电充沛，主要建筑材料及砂石成品料可就近购买。许家庄水库特性指标表分项特性指标单位数量备注加固前加固后水库控制流域面积km21515防洪设计年3050标准校核年5001000水位死水位m275.95275.95兴利水位m289.15287.15设计水位m290.91289.63校核水位m291.62290.47起调水位m289.15287.15库容死库容万m340.240.2兴利库容万m3628.8475.8调洪库容万m3195269总库容万m3864785灌
7、溉面积万亩0.80.8大坝地震设防烈度坝型粘土心墙坝粘土心墙坝坝长m436425最大坝高m24.123.8坝顶宽m3.544.5坝顶高程m292.8292.5防护墙顶高程m293.2293.5边坡上游坡1：2.21：2.701:02.8下游坡1：2.11：2.71：2.5/1：2.75排水体型式无排水措施贴坡排水戗台上游m282282.5高程下游m282.0.282.5溢洪道位置大坝右端大坝右端型式开敞式溢流堰堰顶（闸底板）高程m289.15287.15堰净宽m7056溢洪道总长m10090泄槽长m10015泄槽宽m7056槽底比降-1/36设计洪水时最大泄量m3/s-422.2校核洪水时最大
8、泄量m3/s-469消能型式挑流消能挑流消能放水洞型式坝下埋管坝下埋管断面尺寸m直径1m直径1m洞身长m10086.3进口底高程m275.95275.95设计流量m3/s8.355.21闸门型式斜拉门铸铁拍门位置（大坝桩号）0+0602.水文2.1流域概况流域概况许家庄水库位于沂水县北部，潍河水系浯河上，坝址位于圈里乡的西北部，许家庄村北1km处。水库流域面积15Km2，近似扇形，干流长度3.2km，干流平均坡度0.0237m/km，主要为低山丘陵区。该水库座落于沂沭断裂带东侧，库区周围为丘陵，高差较大，坡度30左右，山脊线相连成一个相对低洼地带。该流域内有孙家土峪小（2）型水库一座，控制流域
9、面积0.6km2，总库容19万m3。河流特性浯河属潍河水系，河道流量与降水量变化规律一致，枯季流量较小，洪水主要集中在汛期。由于降水年内分配不均，年际变化大。同时由于许家庄水库流域面积较小，流域的调节性能较差；流域长度较短，汇流时间较短；流域干流坡度较陡，以上因素造成流域内洪水呈陡涨陡落型，次洪水过程持续时间较短，峰现时间短，一次洪水历时一般在24小时左右。气象特征该地属暖温带季风气候区，具有显著的大陆性气候特征，四季变化明显，光照充足。冬季干冷，雨雪稀少，风向多偏北；春季干燥，易发生春旱，风向多偏南；夏季高温潮湿，雨量集中；秋季天高气爽，少雨干旱。多年平均气温12.3，极端最高气温39.2,
10、极端最低气温20.2。多年平均降水量698.8mm，其中汛期（69月）多年平均降水量563mm，占多年平均降水量的80。多年平均相对湿度为66，平均无霜期206天，平均日照2420.5小时。多年平均陆上水面蒸发量为1271.5mm，相当于多年平均降水量的1.57倍，坝址区最大风速17.1m/s。2.2 设计洪水分析计算2.2.1 设计标准根据防洪标准（GB50201-94）及水利水电工程等级划分及洪水标准（SL252-2000），考虑到许家庄水库位置的重要性，设计洪水标准为50年（重现期），校核洪水标准为1000年（重现期）。2.2.2 山东省小型水库洪水核算方法推求设计洪水参照山东省小型水库
11、洪水核算办法（试行）计算设计洪水及调洪计算。2.2.2.1 洪峰流量的计算（1）流域特征参数的量算应用地区万分之一地形图，量得流域工程地点以上流域面积F为15km2，自工程地点沿主河道量至分水岭得最大流程L为5.25km，相应于该河道的平均比降J为0.0237m/m。从辅助图表上查得F2/5=2.95，J1/3=0.287流域特征综合参数：K=L/(J1/3 F2/5)=6.19（2）设计暴雨量的计算20、50、300、500、1000年一遇设计暴雨量的推求，根据工程所在地点，查山东省小型水库所在县降水量统计参数表得：24小时最大降水量均值H为110mm；多年平均最大24小时降雨量变差系数Cv
12、=0.64。采用Cs=3.5Cv，应用皮尔逊型频率曲线Kp值查表得：20年一遇Kp值为2.28；则20年一遇最大24小时降雨量为：H24=5%=KpH=2.28110250.8mm。50年一遇Kp值为2.9；则50年一遇最大24小时降雨量为：H24=2%=KpH=2.9110319mm。300年一遇Kp值为4.15；则300年一遇最大24小时降雨量为：H24=0.33%=KpH=4.15110456.5mm。500年一遇Kp值为4.5；则500年一遇最大24小时降雨量为：H24=0.2%=KpH=4.5110495mm。1000年一遇Kp值为4.98；则1000年一遇最大24小时降雨量为：H2
13、4=0.1%=KpH=4.98110547.8mm。（3）单位面积最大洪峰流量的计算经实地查勘，该水库所在河道较陡，为0.0237。根据流域的坡度，土壤地质植被等情况，该流域属于山丘区。根据流域综合特征参数K=6.19：20年一遇最大24小时降雨量为250.8mm;查泰沂山南区qmHmk关系曲线得qm=25.5m3/s。50年一遇最大24小时降雨量为319mm;查泰沂山南区qmHmk关系曲线得qm=33m3/s。300年一遇最大24小时降雨量为456.5mm;查泰沂山南区qmHmk关系曲线得qm=45.5m3/s。500年一遇最大24小时降雨量为495mm;查泰沂山南区qmHmk关系曲线得qm
14、=48.5m3/s。1000年一遇最大24小时降雨量为547.8mm;查泰沂山南区qmHmk关系曲线得qm=52.5m3/s。（4）最大洪峰流量的计算20年一遇的最大洪峰流量：Qm5%=qm*F=25.5*15382.5 m3/s。50年一遇的最大洪峰流量：Qm2%=qm*F=33*15495 m3/s。300年一遇的最大洪峰流量：Qm0.33%=qm*F=45.5*15682.5m3/s。500年一遇的最大洪峰流量：Qm0.2%=qm*F=48.5*15727.5 m3/s。1000年一遇的最大洪峰流量：Qm0.1%=qm*F=52.5*15787.5 m3/s。2.2.2.2 洪水总量和洪水过程的计算（1）洪水总量的计算20年一遇洪水总量计算：20年一遇最大24小时设计暴雨量为250.8mm，75为250.
