河南某水库除险加固工程初步设计报告(编辑修改稿)

河南某水库除险加固工程初步设计报告(编辑修改稿)内容摘要：

计： 取料前，将表层 厚 腐植土 剥离，集中堆放，待工程完工后，用于料场覆盖，经平整后 播撒草籽防治水土流失。 工程管理设计 1960 年 XX 水库竣工后 一直 隶属 XX 镇政府 管理 ， 由于本工程为水库除险加固工程，工程建设完成后，仍维持原管理机构。 目前 XX 水库已完成水管单位体制改革，其定岗定员标准是参照“关于印发《水利工程管理单位定 岗标准 (试点 )》和《水利工程维修养护定额标准 (试点 )》的通知”水办[20xx]307号文的有关规定， XX 水库工程定员级别属 5级， 22 定员编制 5人。 工程管理范围与保护范围 工程管理范围包括水库枢纽各建筑物组成部分，即大坝、 溢洪道 和输水 涵 管等及其它生产生活设施。 XX 水库工程管理范围已于 20xx 年确权划界确定下来，大坝保护管理范围包括：大坝从坝轴线向上 lOOm，下游从坝脚线向下 150m，大坝两端外延 200m，上、下游均与坝头管理范围端线相衔接。 溢洪道两侧均以建筑物轮廓起分别向外延伸 50m，溢洪道下游自 消力池出口向下 100m。 水库的保护范围为坝址以上的库区两岸第一道分水岭脊线之间的陆地，应拆除保护范围内的非法建筑物，对保护范围内未征用的土地应征用，并取得由当地土地管理部门发放的土地使用许可证，以便于管理。 在保护范围内禁止乱伐林木、取土等危害工程安全的活动。 管理 设施 为保证水库安全，本次除险加固设计新增 1处量水堰进行渗流量监测，新增 1组水位尺进行水 位 观测。 另外 新建 防汛办公 及 生活用房 150m2。 工程概算 XX 水库除险加固工程主要工程量为： 土方开挖 16483m土方回填 28752m砼 5854m3，浆砌块石 1210m干砌块石 23 2673m反滤料 4735m钢筋。 根据湖北省水利厅 [20xx]3 号文颁发的《水利工程设计概（估）算编制规定》和水利部水总 [20xx] 116 号文颁发的《水利建筑工程概算定额》， 工程总投资 万元 ,其中建筑工程 万元，机电设备及安装工程 万元，金属结构设备及安装工程 万元，临时工程 ，独立费用 万元，基本预备费 万元，环境保护与水土保持。 经济评价 根 据中华人民共和国行业标准《水利建设项目经济评价规范》 (SL7294)对本工程进行国民经济评价。 经分析计算，XX 水库除险加固工程实施后，每年可增加效益 ，工程总投资 万元，则有 年即可收回全部投资。 本项目经济净现值 ENPV= 万元＞ 0，经济效益费用比EBCR=＞ 1，经济内部收益率 EIRR=%＞ 8%，均 满足规范要求，说明从国民经济角度来看，该工程是可行的，经济上是合理的。 2 水文 24 流域概况 XX 水库大坝拦截滚河支流 XX，水库位于汉十高速 公路南侧，地处 XX 市 XX 镇 境内 ， 坝址以上承雨面积 80km2，除上游资山水库拦截承雨面积 16km2外，区间承雨面积 64km2。 水库坝址以上主河道 总 长度 ，河道比降为 ‰， 其中区间河道长度 15km，比降为 ‰， 流域属丘陵区 长 形流域，整个流域植被一般。 本次设计复核总库容为 738 万 m3，兴利库容 95 万 m3，死库容 105 万 m3，调洪库容 538 万 m3。 XX 水库输水设备为输水涵管，设计灌溉面积 5000 亩，是一座以农业灌溉为主，兼有防洪、养殖、交通等综合效益的重要小（一）型水库。 水文气象 水 库枢纽及其灌区属亚热带季风气候区，具有四季分明、光照充足、气候温和、无霜期较长、严冬酷暑短、雨热同季和气候多宜等特点。 据气象部门统计资料，多年平均降雨量 863m，多年平均蒸发量 1135mm。 降水量年际变化大，最大年降水量 （ 20xx年），最小年降水量 （ 20xx年），变幅达 倍。 因受季风影响，年内降雨量季、月分配不均，降雨主要集中在 5— 10 月，其平均降雨量为 ， 25 占全年降雨量的 %。 各月降雨量以 12 月最少， 7月份最多。 年平均气温 ℃，极端最高气温 ℃，最 低气温℃，无霜期 229 天，日照时数 2100 小时左右，年平均太阳辐射为 108— 114 千卡 /平方厘米。 设计洪水 因 XX 水库无实测水文资料，本次设计洪水采用暴雨推求洪水。 暴雨参数采用《湖北省暴雨径流查算图表》提供的流域暴雨资料推求设计暴雨（ XX 按水文分区第 6 区查对），并按其提出的瞬时单位线法推求坝址处的洪水过程线和洪峰流量。 考虑上游资山水库的拦蓄作用，采用 XX 水库与区间洪水同频率资山水库相应频率的组合法，并考虑资山水库滞洪错峰和区间洪水传播时间的影响，来推求 XX 水库坝址处的洪水过程。 根据国家《防洪标准》（ GB50201— 94）和水利部《水利水电工程等级划分及洪水标准》（ SL25220xx），确定 XX 水库工程等别为Ⅳ等，主要挡水、泄水建筑物为 4级。 因大坝高度小于 15m， 所以拟定 XX 水库设计洪水标准为 20 年一遇，即 P=5%；校核洪水标准为 100 年一遇，即 P=1%。 消能防冲设施洪水标准为 20 年一遇，即 P=5%；施工期洪水标准按 5年一遇，即 P=20%。 26 流域 设计洪水推求 设计暴雨推求 （ 1）设计点暴雨推求 根据 《湖北省暴雨径流查算图表》，查得 XX 水库 区间 流域中心年最大 1h、 6h、 24h设计点雨量的均值 Ht和 Cv，并取Cs=，根据皮尔逊Ⅲ型曲线 Kp 值表查出相应的 Kp 值，按公式 Ht， p=Kp Ht计算各历时点雨量设计值，如表 2— 1。 表 2— 1 XX 水库 区间 设计点暴雨计算表 时段 (h) 点雨量 均值 (mm) Cv Cs/Cv Kp 设计点雨量 (mm) 1% 5% 1% 5% 1 50 137 6 76 24 105 （ 2）设计面暴雨推求 XX 水库 区间 流域面积 64km2＜ 100km2，不需进行流域形状改正。 查 《湖北省暴雨径流查算图表》中第 6区点面折算系数α t— 历时 t— 集水面积 F关系表，得各历时点面折算系数α t。 再按公式 Ht， p面 =α t Ht， p计算各历时的设计面暴雨量Ht， p 面 ，计算结果见表 2— 2。 表 2— 2 XX 水库 区间 设计面暴雨计算表 时段 (h) 面深系数 设计面雨量 (mm) 1% 5% 1 6 24 （ 3）设计暴雨时段雨量计算 设计暴雨时段雨量按以下公式计算： 27 暴雨递减指数： n1=1+ 1 （ 1≤ t＜ 6） n2=1+ 2 （ 6≤ t≤ 24） β 1=H1 面 /H6 面 β 2=H6 面 /H24面 各历时雨量： Ht 面 =H1 面 t1n1 （ 1≤ t＜ 6） Ht 面 =H24面 24n21 t1n2 （ 6≤ t≤ 24） 各时段雨量： Pt 面 =Ht 面 Ht1 面 按以上公式计算的面雨量过程计算参数见表 2— 3。 表 2— 3 面雨量过程计算参数表 参数 P=1% P=5% β 1 β 2 n1 n2 1n1 1n2 Ht面 1≤ t＜ 6 6≤ t≤ 24 设计暴雨时段雨量计算结果见表 2— 5。 （ 4）设计净雨计算 取净雨时段Δ t=1h，暴雨雨型采用湖北省 24h 概化组合雨型。 根据 《湖北省暴雨径流查算图表》， XX 水库流域初损和平均后损率按以下公式计算。 初损 I0== 90= 稳损 fc= 总 mm/h R 总 =H24面 I0 表 2— 5 XX 水库 区间 流域设计净雨过程线 单位： mm 28 时 段 校核 P=1% 设计 P=5% 累计 雨量 时段 雨量 设计 雨量 净雨 量 累计 雨量 时段 雨量 设计 雨量 净雨 量 1 0 0 2 0 0 3 0 0 4 0 0 5 0 0 6 0 0 7 0 8 0 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 ∑ 初损稳损计算见表 2— 4。 29 从第一时段开始顺次扣除初损后，后损期各时段净雨为 Rsi=RifcΔ t XX 水库 区间 流域设计净雨过程见表 2— 5。 表 2— 4 初损稳损计算成果表 频率 P=1% P=5% I0（ mm） H24面 （ mm） R 总 （ mm） fc（ mm/h） 计洪水过程线推求 因 XX 水库无实测暴雨洪水资料，故采用瞬时单位线法进行流域汇流计算。 （ 1）瞬时单位线参数计算 XX 水库 区间 流域处于水文分区第 6区，瞬时单位线地区综合公式为： m1= n= k=m1/n 对 50 年一遇以下设计洪水不作非线性改正，但对 50 年一遇及超过 50 年一遇的设计洪水需进行非线性改正。 m1非线性改正 按下式计算 : m1i=m1（ ） λ 1（ 50/ip） λ ip为造峰雨强度，即 ip=HtR/tR XX 水库 区间 主河道长度 15km，河道比降为 ‰，承雨面积 64km2，流域形状系数 f=F/L2=64/152=，属丘区 一般 30 流域，造峰雨历时计算公式为： tR= HtR=H1 面 tR1n1 当 ip＜ 50mm/h时 λ =λ 1，当 ip＞ 50mm/h时 λ =λ 2，当 ip＞ 100mm/h时仍取 ip=100mm/h代入计算。 λ λ 2根据θ和 F在 《湖北省暴雨径流查算图表》中的表 1— 2和表 1— 3查取。 θ =J1/3/F1/4，其中河道比降以千分率计，流域面积以平方公里计。 根据以上公式计算的流域瞬时单位线计算参数见 表 2—— 6。 表 2— 6 瞬时单位线参数计算表 频率 P=1% P=5% tR HtR ip θ λ 1 λ 2 λ m1 n m1i k （ 2）时段单位线计算 单位线时段取为Δ t=1h，根据流域瞬时单位线参数 n和k，从《时段单位线用表》查出无因次时段单位线，再以流域的Σ q=10F/（ t） (单位线纵标之和 )乘以无因次单位线，即得 XX水库 1h10mm 时段单位线，见表 2— 7。 31 表 2— 7 XX 水库 区间 流域 1h10mm 时段单位线 时段 P=1% P=5% t/k S(t) U(t) q(t) t/k S(t) U(t) q(t) 0 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 ∑ （ 3）地面径流过程计算 将时段单位线乘以净雨过程，错时段相加，即为地面径流过程，见表 2— 9。 （ 4）地下径流过程计算 地下径流过程采用下列公式计算： 起涨流量 Q0= 32 地下洪峰流量  /12/ )/12/(  T QTFtfQ ccg 当 t≤ T时： Q(t)=Q0+（ QgQ0） t/T 当 t＞ T时： Q(t)=Qg eβ (tT) 计算到 Q(t)=Qg即可。 式中：β — 退水指数，β = T— 地面径流。