水库初步设计报告(8)

6水库除险加固设计

6.1设计依据

6.1.1工程等别及主要建筑物级别

**水库除险加固后设计总库容126万m3，调节灌溉面积1.2万亩。根据《水利水电工程等别划分及洪水标准》SL252—2000及《灌溉与排水技术设计规范》GB50288—99，该水库属小（1）型工程，工程等别为四等，主要建筑物按4级设计，次要建筑物按5级设计，临时建筑物按5级设计。

6.1.2设计依据

(1) 《新疆********水库大坝安全评价报告》；

(2) 水利部大坝安全管理中心“关于**水库三类坝安全鉴定成果的核查意见”；

(3) 《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252—2000； (4) 《灌溉与排水技术设计规范》GB50288—99； (5) 《碾压土石坝设计规范》SL274—2001； (6) 《碾压土石坝施工规范》DL/T5129—2001； (7) 《土工合成材料应用技术手册》； (8) 兵******水利年报（***部分）；

6.1.3水库除险加固后的基本数据

总库容：126万m3 兴利库容：121.41万m3 死库容：4.59万m3 正常蓄水位：981.37m 死水位：965.90m

水库最大水面面积：12.14万m2

主坝顶高程：982.7m 副坝顶高程:982.7m 主坝防浪墙顶高程：983.5m 副坝防浪墙顶高程:983.5m 主坝坝长：200m 副坝坝长：200m 主坝上游坝坡：1:2.75 副坝上游坝坡：1:2.75 主坝下游坝坡：1:2.5 副坝下游坝坡：1:2.5 主坝坝顶宽：4m 副坝坝顶宽：4m 最大坝高：13m 放水管内径：60cm

放水管设计流量：0.40 m3/s 放水管底高程：965.9m

6.2工程布置及主要建筑物型式

6.2.1 工程布置

本次除险加固工程是在原水库坝体上进行的。工程主要由大坝

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（包括主坝、副坝）、放水廊道等部分组成。

6.2.2 坝型的选择

本次除险加固工程是在水库原坝体的基础上进行的。主、副坝设计型式概述如下：

**水库坝线全长400m，其中主坝段200m（0+200~0+400），副坝段200m（0+000~0+200）。主、副坝段均为碾压式均质土坝，最大坝高13m，设计坝顶高程982.70m，设计坝顶宽4m，坝顶铺20cm厚混凝土路面，下设20cm厚戈壁垫层。考虑排水，坝顶路面向下游侧放坡，坡度为2%。坝顶上游侧设钢筋砼防浪墙，墙顶高程为983.50m，下游侧设路缘石，路缘石宽20cm，顶高程983.00m，每隔20m设一宽0.2m的排水口。同时考虑到水库照明，自桩号0+000起每隔50m设一路灯，路灯基座深入防浪墙，防浪墙内预埋管线。水库大坝上游坝坡原为干砌块石护坡，由于滑坡及冰冻影响，破坏较严重，本次除险加固对护坡进行重建，设计坝坡为1:2.75，首先进行原护坡拆除，表面清废，然后上铺5cm厚苯板防冻层+两布一膜防渗，护坡采用C20砼板，护坡高程为970~982.70m，下为帷幕灌浆盖板，兼做阻滑墙，其下为坝基帷幕灌浆层，防渗层嵌入帷幕灌浆盖板和防浪墙内部，以形成完整的防渗系统。下游坝坡为1:2.5，采用预制混凝土框格，草皮护坡，坝后坡脚设反滤盖重。

6.2.3 坝体设计

6.2.3.1坝体超高计算及坝顶高程的确定

根据水库所处地形和库区气象资料，主风向为西南风和东北

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风，其中，西南风基本正对**水库主坝中段，风区长度也为最大，因此确定为最不利计算剖面。

根据《碾压式土石坝设计规范》SL274—2001，由于**水库是引水注入式水库，库水位无设计和校核洪水位，因此坝顶超高的计算只考虑两种运用条件，取其最大值作为设计坝顶超高：

1、正常蓄水位加正常运用条件下的坝顶超高；

2、正常蓄水位加非常运用条件下的坝顶超高，加地震安全加高。

根据库区1:1000地形图，求得主坝段风区长度D=535.43m，水域平均水深沿风向作地形剖面图求得Hm=13.32m，坝迎水面前水深H＝11.37m，计算风向与坝轴线法线的夹角为8°。根据库区大

风发生的规律分析，确定采用风速20m/s作为库区的多年平均年最大风速。正常运用情况下选用多年平均年最大风速的1.5倍，即30m/s，

作为计算风速；非常运用情况下选用多年平均最大风速20m/s作为计算风速。**水库正常蓄水位为981.37m，大坝上游坝坡为砼板护坡，设计坡度为1:2.75。

1、正常运用情况下的安全超高： 坝顶超高的计算公式：

y=R+e+A ?????????????(6－1) 式中：y——坝顶超高，m；

R——最大波浪在坝顶上的爬高，m； e——最大风壅水面高度，m；

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A——安全超高，m。 1）、波浪爬高R的计算 平均波浪爬高计算公式如下：

Rm?K?KW1?m2?hm?Lm...............................................(6?2)

式中：Rm——平均波浪爬高，m；

m——主坝上游坝坡坡度系数，2.75；

K△——斜坡的糙率渗透性系数，护面类型为砼板，取0.9；

Kw——经验系数，取1.20； hm——平均波高，m； Lm——平均波长，m。

其中hm、Lm的计算采用莆田试验站公式：公式（6-3）（6-4）（6-5）计算求得：

??gD0.450.0018?(2)??ghmgHm0.7????W?0.13?th0.7?()?th??(6?3)22??WW???0.13?th?0.7?(gHm)0.7??2???W?????Tm?4.438?hm....................................................................(6?4)Lm?2gTm22??th2?Hm...............................................................(6?5)Lm式中：Tm——平均波浪周期，m； W——计算风速，30m/s； D——风区长度，535.43m；

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