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伍河水库枢纽工程除险加固工程初步设计报告伍河水库枢纽工程除险加固工程初步设计报告简介
伍河水库位于我国南方某省，是*座以灌溉为主，兼顾防洪、供水、发电等综合利用的中型水库。水库枢纽工程主要包括大坝、溢洪道、放水涵管及电站等建筑物。经过多年*行，工程存在大坝渗漏、结构老化、泄洪能力不足、机电设备失修等问题，影响水库安全*行和功能发挥。
本初步设计报告针对水库存在的安全隐患，提出系统的除险加固方案。主要内容包括：对主坝和副坝进行防渗处理，采用高压喷射灌浆技术加固坝体；对溢洪道进行拓宽和衬砌，提升泄洪能力；更换或修复放水涵管及其控制设施，确保取水安全可靠；对水电站机电设备进行全面更新改造，提高*行效率。
项目总投资估算为XX万元华北某高层大厦冬季施工方案--，工期约18个月。工程实施后，将有效消除安全隐患，提升水库综合效益，保障下游数万人口和农田的安全，对促进区域经济社会可持续发展具有重要意义。
报告同时提出了环境保护、水土保持及施工组织设计方案，确保工程建设科学、安全、有序推进。
设计暴雨时段雨量计算结果见表2—5。
取净雨时段Δt=1h，暴雨雨型采用湖北省2*h概化组合雨型。根据《湖北省暴雨径流查算图表》，伍河水库流域初损和平均后损率按以下公式计算。
初损 I0=0.25Im=0.25×90=22.5mm
稳损 fc=0.0*15R总0.*1 mm/h
表2—5 伍河水库区间流域设计净雨过程线 单位：mm
初损稳损计算见表2—*。
从**时段开始顺次扣除初损后，后损期各时段净雨为
伍河水库区间流域设计净雨过程见表2—5。
表2—* 初损稳损计算成果表
2.3.2.2设计洪水过程线推求
因伍河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
伍河水库区间流域处于水文分区**区，瞬时单位线地区综合公式为：
n=0.529F0.25J0.2
对50年*遇以下设计洪水不作非线性改正，但对50年*遇及超过50年*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（0.2）λ1（50/ip）λ
ip为造峰雨强度，即ip=HtR/tR
伍河水库区间主河道长度15km，河道比降为3.1‰，承雨面积**km2，流域形状系数f=F/L2=**/152=0.28，属丘区*般流域，造峰雨历时计算公式为：
tR=0.50F0.52
当ip＜50mm/h时λ=λ1，当ip＞50mm/h时λ=λ2，当ip＞100mm/h时仍取ip=100mm/h代入计算。λ1、λ2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/*，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——*。
表2—* 瞬时单位线参数计算表
单位线时段取为Δt=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Σq=10F/（3.*Δt）(单位线纵标之和)乘以无因次单位线，即得伍河水库1h10mm时段单位线，见表2—7。
表2—7 伍河水库区间流域1h10mm时段单位线
（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。
（*）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=0.021fc1.1*F
地下洪峰流量
计算到Q(t)=Qg即可。
D—时段为Δt的单位线的底宽
tc—净雨历时
地下径流计算参数见表2—8
表2—8 地下径流参数计算表
根据以上公式进行计算的地下径流过程见表2—9。
将地面径流过程和地下径流过程相加，即得2*h雨量瞬时单位线设计洪水过程，成果见表2—9。
表2—9 伍河水库区间洪水过程线 单位：m3/s
2.3.3资山水库设计洪水推求
资山水库位于伍河水库上游，同处枣阳市王城镇境内，是*座以灌溉为主，兼有防洪、城镇供水、养殖等综合利用效益的中型水库。水库拦截滚河支流艾家河，水库承雨面积F=1*km2，河道长度L=*.8km，河道比降J=1*.8‰。水库总库容150*m3，正常蓄水位153.5m。
按照伍河水库与区间洪水同频率资山水库相应频率的组合法，先推求出伍河水库坝址以上80km2承雨面积的设计洪水，其推求方法和过程与已推求出的**km2区间设计洪水*致，两者之差即为资山水库1*km2承雨面积的设计洪水。资山水库相应频率的设计洪水和经水库调节后的下泄流量计算成果见表2—10。
从表2—10可以看出，P=1%时资山水库下泄洪峰时间滞后区间洪峰*个小时，设计P=5%时资山水库下泄洪峰时间滞后区间洪峰7个小时。
资山水库下泄洪水汇流至伍河水库坝址处的传播时间按防洪预案推荐的公式计算：
式中：L—为资山水库距伍河水库的距离，8.5km；
j—为河道比降，3.1‰；
m—河岸边坡，取1.5；
n—为河道糙率，取0.025；
表2—10 资山水库洪水过程线 单位：m3/s
q—资山水库下泄洪峰流量，P=1%时，q=87.39m3/s；P=5%时，q=*1.97m3/s。
经计算，当P=1%时，t=0.81小时；当P=5%时，t=0.97小时。
2.3.*伍河水库坝址处设计洪水推求
资山水库下泄洪水考虑滞洪错峰和汇流传播时间后，与区间洪水进行叠加即为伍河水库坝址处设计洪水。P=1%时，滞洪错峰时间为*h，汇流传播时间约为1h，则洪峰总时差为5h；P=1%时，滞洪错峰时间为7h，汇流传播时间约为1h，则洪峰总时差为8h。伍河水库坝址处设计洪水过程计算成果见表2—11。
2.*设计洪水成果合理性分析
表2—11 伍河水库坝址处洪水过程线 单位：m3/s
2.5.1围堰挡水期5年*遇2*小时洪水量计算
根据施工组织设计，输水涵管进口改造需做粘土围堰，挡水期为12月—1月。通过对枣阳气象站197*—200*年11月至次年3月的降雨量资料分析后，围堰挡水期12月—1月5年*遇2*小时的降雨量为13.*mm，再按如下公式计算入库洪水总量：
式中：W—洪水总量，万m3；
α—径流系数，根据本地区实际情况取0.*0；
A—承雨面积，为**km2；
经计算，伍河水库围堰挡水期12月—1月5年*遇2*小时洪水总量为52.2万m3。
2.5.2围堰挡水期5年*遇洪水总量计算
通过对枣阳气象站197*—200*年12月至次年1月的降雨量资料分析后，围堰挡水期12月—1月5年*遇降雨量为**.5mm，再按如下公式计算入库洪水总量：
式中：W—洪水总量，万m3；
α—径流系数，根据本地区实际情况取0.25；
A—承雨面积，为**km2；
经计算，伍河水库施工围堰挡水期12月—1月5年*遇洪水总量为71.2万m3。
3.1工程概况和勘察工作介绍
伍河水库位于枣阳市东南王城镇境内，距枣阳城区30km，坝址拦截滚河支流伍河，区间承雨面积**km2，总库容738万m3，是*座以灌溉为主，兼有防洪、养殖、交通等综合效益的重要小（*）型水库。
（1）大坝所处的区域地质环境和地震基本烈度。
（2）大坝坝基地质条件。
（3）坝体主要土层的填筑质量及相关物理力学性能指标和渗透系数。
（*）溢洪道地质条件。
（5）天然建筑材料调查。
此次勘察分别对大坝、溢洪道及天然料场进行了必要的钻探、野外地质调查，现场及室内试验工作。野外施工于2007年*月27日—200*年5月25日完成，土工试验由中南勘察基础工程有限公司中心试验室完成。完成工作量见表3—1。
表3—1 完成勘察工作量表
3.2区域地质环境和库区工程地质条件
3.2.1区域地质环境
本区属低山丘陵区，地势上东高西低，在大地构造上处于秦岭褶皱系东段南部和杨子准地台北缘中段的联合或复合部位。区内岩浆活*、变质作用、沉积建造、断裂、褶皱和新构造**特征显著，体现了该区复杂的地质构造作用和演化历史。秦岭褶皱系由*套古老的变质岩系和吕梁期基性、超基性侵入岩、燕山期酸性侵入岩构成；杨子准地台由*套海相碳酸盐岩类、碎屑岩类构成。这两个构造体系于中生代末期又卷入了新的构造作用中，结果在本区形成了襄樊凹陷、双沟凹陷和枣阳凹陷三个次级构造单元。挽近世以来，该区又经过了多次垂直**和微弱的水平**，造成各种地层多种形式的组合关系和新地层沉积厚度的巨大差异。
3.2.2库区工程地质条件与评价
水库库区周围为低山丘陵区，河流曲折。除大气降水外，上游水源补给主要为滚河支流—伍河。
库区地层比较简单杭长高速某预应力变截面连续箱梁挂蓝施工组织设计，上游主要分布有元古界应山群云母石英片岩、*三系泥质粉砂岩、*四系全新统冲洪积（alQ）粘土，沿河床分布有砂砾石。
库区岩性决定了其水文地质条件比较简单，库壁岩体、冲洪积粘性土透水性相对较弱。基岩中赋存有裂隙水，冲积砾砂层赋存有孔隙水，具弱承压性，裂隙水与孔隙水呈互补关系。
3.2.3库岸稳定及渗漏条件评价
水库库壁全部由弱透水岩体、粘土组成。库区分水岭岩体岗地非常宽厚，不会向邻谷产生渗漏。
库区坡度较缓，稳定性好，局部存在的*些*四系堆积物滑塌现象db3311／t 122-2019 无蚊村建设与评价规范，对水库影响甚微。
3.3坝区工程地质条件
坝区处于滚河支流伍河下游，河段相对开阔。总体地势为西北低、东南高。坝区为丘岗地，上游为低山丘陵地貌，地形地势起伏较大。