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1、第五章.水库大坝抗洪能力的复核根据水库大坝安全评价导则(SL258-2000) 4.5.1规定，根据规范 (SDJ218-84 )及其他坝型设计规范的有关大坝安全的规定和工程质量评 价结果，复核并确定水库安全度汛的设计和校核洪水位及其相应的最大下 泄流量。据此确定的设计和校核洪水位相应的设计洪水频率和校核洪水频 率，即为水库大坝现状的抗洪能力。根据碾压式土石坝设计规范(SL274-2001)(替代SDJ218-84)5.3.1 规定，土坝坝顶在水库静水位以上的超高按下式确定，要求分别计算最大 波浪爬高R 最大风壅水面高度e和安全加高Aoy=R+e+A(5-1)式中：y坝顶超高，m；R最大波浪在
2、坝坡上的爬高，m；e最大风壅水面高度，m；A安全力口高，m。5.1. 波浪爬高采用莆田试验站公式计算波浪的平均浪高h和平均波周期T ommW=0-13th0.70.7 II th 0.7r gH 0.7 If W 2 J0.13th.0018 f WD r(5-2)(5-3)T 二 4.438ho.5mm式中：h 平均波高， m；m平均波周期， s；D风区长度，根据规范SL274-2001附录A.1.3计算工 D c o2sa风区长度计算公式： D =01(5-4)e乙c o也ii本次复核风区长度取 1200.0m。W计算风速，m/s,正常运用条件下的3级坝，采用多年平均年最大风速的 1.5
3、倍，非常运用条件下，采用多年平均年最大风速。本次复 核计算风速取 15m/s。H 水域平均水深，在库区地形图上分段计算得风区内水域平均 m底高程 h =23.55m，计算得 H=30.19m，H =30.93m。0m 设计m 校核g重力加速度，取9.81m/s2。平均波长 Lm 计算公式为：mL = gT2 th(2H)(5-5)m 2兀Lm式中：H坝迎水面前水深，坝迎水面前水域底高程H0=28.55m，计算得H=25.19m， H =25.93m。0 设计0 校核梅溪水库各工况下风浪要素计算成果详见表 5-1 所示。表 5-1 梅溪水库各工况风浪要素计算成果表工况重现期(年)计算风速W (m
4、/s)平均波高h (m)m平均波周期 T (s)m平均波长L (m)m常水位22.50.3812.7411.70设计5022.50.3812.7411.70校核2000150.2442.197.50主风向垂直坝轴线，则溪口水库最大波浪爬高按正向来波计算。当 m=1.505.0 时，正向来波在单坡上的平均波浪爬高 R 计算公式为：mRm5-6)当mW1.25时，正向来波在单坡上的平均波浪爬高R计算公式为：mR = K K Rh(5-7)mA w 0 m式中：m单坡的坡度系数；ka斜坡的糙率渗透性系数，梅溪水库上游坝坡水位变动区为混凝土面护坡，查规范SL274-2001附录表A.1.12-1得到K
5、=08；.K 经验系数，查规范SL274-2001附录表A.1.12-2可得。w溪口水库大坝计算上游坝坡 m=1.7。溪口水库工程等别为III等，主要建筑物级别为3级，设计波浪爬高值R应采用累积频率为1%的爬高值R1%，按规范SL274-2001附录表A.1.13 1%可查得不同累积频繁下的爬高与平均爬高的比值R/R。pm据此按内插法求得溪口水库各工况下最大波浪爬高成果，详见表5-2所示。表 5-2 溪口水库各工况最大波浪爬高计算成果表工况重现期(年)坡度系数m糙率渗透性系数kaA经验系数KWR1%/Rm平均波浪爬高 R (m)m波浪爬高R1% (m)常水位1.70.801.0192.230.
6、8721.945设计501.70.801.0172.230.8711.942校核20001.70.801.0002.230.5491.2245.2. 风壅水面高度风壅水面高度 e 计算公式为5-8)KW2De 二cos B2 gHm式中：K综合摩阻系数，取3.6x10-6；0 计算风向与坝轴线法线的夹角，在库区地形图上量得” =0；根据以上条件，求得溪口水库各工况下风壅水面高度成果，详见表5-3 所示。表 5-3 溪口水库各工况风壅水面高度计算成果表工况重现期(年)综合摩阻系数K风区长度D (m)计算风速W (m/s)0()风壅水面咼度 e (m)常水位3.6x10-6120022.500.0
7、038设计503.6x10-6120022.500.0037校核20003.6x10-612001500.00165.3. 安全加高溪口水库为中型水库，大坝级别为3级，根据SL274-2001碾压式 土石坝设计规范表 5.3.1，在正常运用和非常运用下，安全加高分别取 0.70m 和 0.40m。5.4. 坝顶高程根据碾压式土石坝设计规范(SL274-2001),坝顶高程等于水库静水位与坝顶超高之和，应按以下运用条件计算，取其最大值：(1) 设计洪水位加正常运用条件的坝顶超高；(2) 校核洪水位加非常运用条件的坝顶超高； 溪口水库各运用条件下的坝顶超高复核结果详见表5-4 所示。表 5-4 溪
8、口水库坝顶超高复核表工况重现期（年）波浪爬高（m）安全加高（m）风壅水面咼度（m）常水位1.9450.70.0038设计501.9420.70.0037校核20001.2240.40.0016结合最新测量资料，大坝现状防浪墙顶最低点高程为56.22m，现状 坝顶最低点高程为 55.04m。根据规范SL274-2001的5.3.4条，当坝顶上游侧设有防浪墙时，坝顶 超高可改为对防浪墙顶的要求。防浪墙： 根据规范要求，设计及校核工况下，溪口水库防浪墙顶高程校核结果 如表5-5 所示。表 5-5 溪口水库防浪墙顶高程校核成果表工况重现期（年）最高洪水 位（m）波浪爬 高（m）安全加 高（m）风壅水面
9、咼 度（m）要求防浪墙 顶咼程（m）实际防浪墙 顶咼程（m）常水位52.551.9450.70.003855.2056.22设计5053.741.9420.70.003756.39校核200054.481.2240.40.001656.11由上表可知，溪口水库大坝现状防浪墙顶高程，满足现行规范要求。大坝坝顶高程：在正常运用条件下，坝顶应高出静水位0.5m；在非常运用条件下， 坝顶应不低于静水位。根据规范要求，设计及校核工况下，溪口水库大坝 坝顶高程校核结果如表5-3 所示。表 5-3 溪口水库大坝坝顶高程校核成果表工况重现期（年）最高洪水 位（m）要求坝顶高程（m）实际坝顶咼 程（m）是否满足
10、复核结果常水位52.5552.55+0.5=53.0555.04满足满足设计5053.7453.74+0.5=54.24满足校核100054.4854.48满足由上表可知，溪口水库现状大坝坝顶高程，满足现行规范要求。防渗体顶高程：溪口水库采用坝脚采用混凝土防渗墙做基础防渗，防渗墙与趾板、面板一起构成了大坝的防渗体系，根据混凝土面板堆石坝设计规范（SL228-2013）条文5.1.3的规定，面板顶部高程不应低于正常运行的静水位。结合最新测量资料，溪口水库大坝现状面板顶部高程最低点为51.65。根据调洪演算推求的水库设计水位为48.23,小于51.65m,因此梅溪水库大坝防渗体高程满足现行规范要求。5.5. 水库大坝的抗洪能力评价本次复核分别根据碾压土石坝设计规范(SL274-2001 )及水利 水电工程等级划分及洪水标准(SL251-2000)对坝顶高程及防渗体顶高 程进行复核，大坝实际抗洪能力满足国家现行规范规定的防洪要求。
