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1、 参考资料 前进水库除险加固设计说明书毕业设计前进水库除险加固设计说明书毕业设计 目 录 前 言 1 第一部分 2 1 水文 3 1 1 流域概况 3 1 2 气象 3 1 3 水文基本资料 7 1 4 径流 7 1 5 洪水资料 7 1 6 洪水过程线 7 1 7 分期设计洪水 9 1 8 坝下游水位流量关系 9 1 9 泥沙 10 1 10 冰情 10 2 工程地质资料 10 2 1 工程概况 10 2 2 勘察概况 10 2 3 区域地质概况 11 2 4 库区工程地质条件及评价 12 2 5 坝址区工程地质条件及评价 12 2 6 天然建筑材料 19 2 7 结论及建议 20 3 工程
2、任务和规模 21 3 1 工程任务 21 3 2 工程规模 21 3 3 洪水调节 21 3 4 设计基本依据 22 4 工程现状及存在问题 22 4 1 土坝工程 22 4 2 泄洪灌溉洞工程 23 4 3 溢洪道工程 23 4 4 管理设施 23 4 5 安全鉴定核查意见 23 5 工程布置和建筑物 23 参考资料 5 1 工程等别及防洪标准 23 5 2 工程总体布置 24 5 3 土坝设计 24 5 4 排水棱体修缮 24 5 5 泄洪灌溉洞设计 25 6 机电 金属结构 25 6 1 机电 25 6 2 金属结构 25 7 施工组织设计 25 7 1 施工条件 25 7 2 施工导流
3、 26 7 3 物资供应 28 7 4 工程对外交通 28 7 5 施工场地布置 28 7 6 料场选择与开采 28 7 7 土坝护坡和反滤 排水体施工 29 7 8 砼施工 29 7 9 施工道路 29 8 环境保护与水土保持设计 29 8 1 水土保持设计 29 8 2 环境保护设计 32 9 工程管理 33 10 设计概算 33 10 1 编制原则及依据 33 11 枢纽工程特性 51 第二部分 52 1 洪水调节计算 53 1 1 基本资料 53 1 2 洪水调节原则 54 1 3 洪水调节计算 54 2 坝顶高程 56 2 1 坝顶超高计算 56 2 2 坝顶设计 62 3 渗流稳定
4、分析 62 3 1 土坝现状及存在的主要问题 62 3 2 土坝渗流稳定分析 62 参考资料 4 土坝稳定复核 68 4 1 土坝边坡稳定分析 68 5 泄洪灌溉洞设计 77 5 1 进口段设计 77 5 2 有压洞设计 77 5 3 竖井段设计 77 5 4 无压洞设计 77 5 5 消能防冲设施设计 77 5 6 水力设计 78 6 坝坡设计 80 结 语 82 参考文献 83 谢 辞 84 附录 85 附录一 前进水库工程平面布置图 85 附录二 施工平面布置图 85 附录三 输水洞结构图 1 2 85 附录四 输水洞结构图 2 2 85 附录五 大坝桩号 0 013 输水洞 剖面图 手
5、绘 85 附录六 大坝桩号 0 054 剖面图 85 附录七 大坝桩号 0 106 剖面图 85 附录八 大坝桩号 0 125 剖面图 85 参考资料 前 言 前进水库位于桦甸市八道河子镇二道屯东北 500m 处 坝址地理坐标 东经 126 33 45 北纬 43 10 10 水库坐落于金沙河支流上 是一座以灌溉为主 结合防洪 养 鱼等综合利用的小 2 型水库 水库于 1981 年竣工 水库的设计防洪标准为 10 年一遇洪水 校核洪水标准为 50 年一遇 总库容 20 42 万 m3 水库枢纽工程由土坝 溢洪道 泄洪灌溉洞三部分组成 大坝为均质坝 该水库自 1981 年以来 由于维护资金短缺
6、2004 年仅对溢洪道进行了除险加固 整个大坝 及附属建筑物 泄洪灌溉洞等 存在多处严重的安全隐患 近年来多次发生险情 每次都是发 现及时 再加上村民的奋力抢险 才勉强度汛 现大坝不能正常运行 是一座病险水库 土坝为均质坝 坝长 203m 坝顶宽 4 0m 最大坝高 13 6m 原设计坝顶高程为 299 94m 现有坝顶高程为 299 77m 300 0m 上游坝坡为 1 2 5 下游坝坡为 1 2 25 上游坡面为干砌 块石护坡 下游为植物护坡 溢洪道设在右岸 为开敞式 堰顶高程 297 94 米 堰顶宽度 5 米 泄洪灌溉洞承担着灌溉 与泄洪作用 洞身断面为 1 0 0 8m 方洞 洞底高
7、程为 289 5m 泄洪灌溉洞位于桩号 0 013m 处 与坝轴线成 86 角 由进口段 洞身段 竖井段 出口段及消力池段组成 前进水库是省病险水库之一 该水库自 1981 年以来 由于维护资金短缺 2004 年仅对溢洪 道进行了除险加固 整个大坝及附属建筑物 泄洪灌溉洞等 存在多处严重的安全隐患 近年 来多次发生险情 每次都是发现及时 再加上村民的奋力抢险 才勉强度汛 水库除险加固后 将从根本上解决水库现存的病险问题 切实保障水库所在地人民群众的 生命财产安全 提高对下游灌区的供水能力 为加快该地区的经济发展起到重要作用 基于以上情况 开展前进水库除险加固工程是势在必行的 设计者 哲鹏 20
8、13 年 6 月 参考资料 第一部分 设计说明书 参考资料 1 水文 1 1 流域概况 前进水库位于省桦甸市二道沟村境 第二松花江水系辉发河左岸一级支流金沙河的支流上 流域属于半山区河流 植被覆盖良好 坝轴线基本呈西北 东南走向 是一座以防洪 灌溉为 主 结合养鱼等综合利用的小 2 型水库 该水库控制流域面积 2 9km2 河道长度 3 42km 河 道平均坡度 47 辉发河发源于清源县龙岗山脉中段的滚马岭 于桦甸县头道沟汇入松花江 流域形状呈扇 形 河长 240km 河道平均坡降 0 53 流域地形变化很大 上游为山区 中下游为丘陵及火 山 岩溶 台地 土壤分布 坡地为粘土 平地为壤土 河谷
9、两岸多为农田 工程所在金沙河为辉发河左岸一级主要支流 发源于哈达岭山脉桦甸县境黑风顶子北侧 出源后由北向南流 在桦甸县八道河子镇兴隆山村转向东南流直奔河口 河长 70 3km 流域面 积 1209 km2 河道平均坡度 2 0 金沙河上游为低山区 坡度较陡 植被较好 中下游为丘陵 区 植被较差 两岸生长灌木杂草 沿河有冲积平原 其中 50 左右被开成水田 水库坝址以上主要是山地 次生森林茂密 杂草丛生 1 2 气象 本地区属于大陆季风气候区 春季干燥风大 夏季湿热多雨 秋季晴暖 冬季漫长寒冷 四季温差较大 本次设计以桦甸站作为参证站进行气象资料统计 桦甸气象站多年平均降水量 为 754 6mm
10、 降水量年分布不均匀 主要集中在 6 9 月份 占年降水量的 71 2 多年平均蒸 发量为 658 6mm E601 多年平均气温 4 1 极端最高气温 36 3 极端最低气温 45 多 年平均风速为 2 2m s 最大风速为 20m s 多年平均日照时数为 2343h 各项气象要素统计详见 表表 1 2 1 表 1 2 3 参考资料 参考资料 表 1 2 1 桦甸气象站气象资料统计表 项目 123456789101112 年 多年平均降水 mm 8 99 717 242 665 8111 9191 8160 273 439 422 311 3754 6 多年平均蒸发 mm 20cm 12 0
11、22 160 6136 7211 8177 9159 6140 2112 181 533 714 61162 9 K0 500 500 500 530 550 560 600 610 610 600 500 50 多年平均蒸发 mm E601 6 011 130 372 5116 599 695 885 568 448 916 97 3658 6 分配比 0 91 74 611 017 715 114 513 010 47 42 61 1100 多年平均日照 h 160 4181 4219 1217 5244 9227 4201 4197 4206 4196 5154 1136 52343 平
12、均风速 m s 1 82 02 63 02 92 21 81 71 72 12 31 92 2 最大风速 m s 141818 020 018 017 71815 714 7161816 320 风向 wWSWWSW 3 个 WSWNESWWSWWSWWSWWSWWSW 3 个 平均气温 18 7 14 3 3 56 614 319 122 321 114 16 1 4 1 14 04 1 极端最高气温 4 99 218 828 533 634 936 334 131 22919 59 636 3 极端最低气温 45 40 34 2 17 4 5 33 711 94 6 3 4 13 1 29
13、 2 40 5 45 0 参考资料 表 1 2 2 桦甸站历年各月最大冻土深度及地中 10 30cm 处冻结 解冻日期 单位 cm 月份冻结日期解冻日期 年份 10111212345 全 年项 目 10cm30cm10cm30cm 极值 967133171190197197197 平均 22 115 1229 38 4 日期 2230313127 28 19 天4 天1 223 天 3 4最早 5 1122 1115 319 3 年份 1980196767 75197563 691969196919691969 最晚 6 1231 1210 420 4 表 1 2 3 桦甸站历年各月无霜日数及
14、初 终期 单位 d 月份 年份 910111212345 全 年初 日终 日初终间日数 平均 2 819 32528 328 225 024 315 73 5175 225 914 5232 8 最多 早 826283031272921918810 927 4255 最少 晚 011212422222010016011 1031 5214 参考资料 1 3 水文基本资料 前进水库始建至今没有水文观测资料 相邻流域水文站主要有辉发河流域的民立水文站 漂河流域的横道子水文站等 1 4 径流 本次设计采用 省水资源 科学技术 2008 1 中 省 1956 2000 年平均年径流深等值线 图 的查算
15、结果 得工程所在地平均年径流深为 300mm Cv 0 48 Cs 2Cv 多年平均径流量为 87 万 m3 五年一遇径流量 118 8 万 m3 选择辉发河流域金沙河上的民立水文站为典型站 1964 年为典型年 对径流进行年分配 表 1 4 1 前进水库 P 20 径流量年分配表 单位 104m3 月份 123456789101112 合计 分配比 民立站 0 380 20 9310 34 2631156 49 422 11 510 5100 前进水库 0 45 0 24 1 10 12 24 5 06 3 56 13 07 67 00 11 19 2 49 1 79 0 59 118 80
16、 1 5 洪水资料 1 5 1 暴雨成因 该流域属于大陆季风气候区 是台风和华北气旋路经之地 暴雨发生频繁 造成该流域暴 雨成因主要是气旋 冷涡和台风等天气系统影响 暴雨多集中在 7 8 月份 降雨强度大 雨量 集中 1 5 2 洪水特性 本流域属于半山区性河流 河流一年两汛 即春汛和夏汛 春汛又称桃花水 发生在 3 5 月 汛水来源于冰雪融化 造成洪灾的主要是夏汛 洪水多由暴雨形成 大洪水主要发生在 7 8 月份 本流域河道比降较陡 流域汇流快 洪水历程短 洪水过程多为单峰 一次洪水历 时一般为 1 3 天左右 基本是陡涨陡落 1 6 洪水过程线 洪水过程线采用阿列克谢也夫法过程线 参考资料 表 1 6 1 前进水库设计洪水过程线表 P 0 5 P 5 tqtqtqtq 0 40 174 620 010 40 014 615 69 0 50 904 718 840 50 074 715 07 0 62 674 817 720 60 294 814 47 0 75 694 916 670 70 784 913 88 0 89 85515 660 81 61513 31 0 914 83
