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1、文档来源为：从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持.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31ml最大坝高为7ml坝顶平土高程为55ml坝宽平均为3ml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4ml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，
2、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1-10区域主要暴雨参数表表1-1项目T（时间）162472点雨里均但Ht（mm）5274.5124.3191.4变差系数Cv0.300.370.370.42雨量点面系数at1111KpP=10%1.41.51.51.56P=5%1.561.711
3、711.82P=0.5%2.062.382.382.63（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199212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-8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
4、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（M/s）洪水总量（万n3）P=10%103.64P=5%2044.4P=0.5%20056.0、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
5、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
6、2-4水位（m）495051525455相应库容（104m）2.63.74.86.29.110.7（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2-5o调洪演算成果表表2-5项目工况洪水重现期（年）最高水位（mD相应库容（104m最大泄量（m3/s）备注加固前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
7、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(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碎边墙及C20碎护底，溢洪道进口段高程为54.00m,底宽2.3m,底板为C20碎基础，厚50cm；堰控制段、泄槽及消力池为C20碎护底，底板为50mnS,底宽20m,泄槽底坡为1/2.6,消力池底板高程
8、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1.9m7s,校核洪水标准为200年一遇，最大泄流量为2.5吊/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+EV/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;己修整系数，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项重、目现期陡坡始端水
9、深(m)陡坡末端水深(m)水深渗气后水深水深渗气后水深200.4240.430.1370.152000.510.520.1650.18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0.8m,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/so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，
10、流速5.41m/s,换算为静水位为54.35m。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,第二共腕水深为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T=23KN/m）;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小=35。，填土重度丫=18KN/m3,填土表面坡角为0o,填土对侧墙的摩擦角取6=小/2=17.5o；侧墙基底摩擦系数f=0.35;简图如下：抗滑稳
11、定安全系数式中G挡土墙自重（KN；Ea土压力（KN；仙基底摩擦系数，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tKq。H式中：t7肖力池底板始端厚度（项；h闸孔泄水时的上、下游水位差（m1；k1肖力池底板计算系数，可采用0.150.20（n）;本次计算
12、取0.20;经过计算：抗冲力t=0.2J1.4543548.13=374mm本工程取500mm厚底板。（3）、海漫长度海漫长度LpKsqsAH;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31ml最大坝高为7m,坝顶平均高程为55ml坝宽平均为3口副坝坝顶长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
13、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/s10（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
14、高低进行换算成库面米高处的风速。气象台离地面10米高处的风速：V10=KVp查表17-4-2k=1.1=1.1X13.7=15.07m/s陆地风速换算成库区风速查表17-4-3,气象台站隐蔽系数k1=1.8查表17-4-4,气象台所在地的地形高低系数k2=1.1,则k1.k2=1.8X1.1=1.98,由k1.k2和V10查图17-4-2得多年库面平均最大风速为w10=21.93m/s.采用值:大坝库面上空10米高处的多年平均最大风速为21.93m/s。本工程的大坝为5级坝，计算波浪爬高的设计风速：正常运用条件下采用多年平均最大风速的1.5倍，即为32.90m/s;非常运用条件下采用多年平均最大风速，即为21.93m/s。（二）、吹程逆风向作主射线，主射线与坝轴线法线的夹角B=2。；并作坝前不同方向的吹程线，相邻风向吹程线的夹角为8。，不同风向吹程Di,夹角ai及计算过程见表4-7,等效风区长度De为69米。等效风区长度计算表表4-1-5一43-21012345合计Di(m)2430134131145655453545761Ai-40-32-34-16-80816
