陈丹仲水库除险加固初步设计毕业论文

丹仲水库除险加固初步设计毕业论文

4 工程任务与规模

4.1 工程存在问题

1. 下游坡的抗滑稳定不能满足规要求。

2. 大坝坝坡太陡，坝体不能按照设计要求挡水。大坝心墙高度严重不足，坝基清基不彻底，特别是岸坡削坡或清基不符合要求，导致坝体坝基渗漏，部分地段坝体与坝基的接触渗漏及坝体与岸坡的接触渗漏。大坝存在坝基渗漏和大坝中部转折处山体两侧坝肩绕坝渗透问题。

3. 溢洪道施工质量较差，且大部分未衬砌，由于浆砌石衬砌的基础处理不好，普遍存在不均匀沉降，砌体质量差，所以出现了边墙破损严重，底板老化，已破坏了结构的整体性和稳定性，一旦宣泄较大洪水时，必将造成严重的后果。

4. 高剅为隧洞形式，边墙衬砌出现局部脱落，混凝土强度低，老化严重。低管与与坝体土料接触处的密实度达不到要求，一直存在沿管壁的接触渗漏问题，止水已老化和局部破坏。

5.输水建筑物闸门锈蚀，漏水严重，运行已超过使用折旧年限；启闭设施旧、老化，附件难以更换，属淘汰产品，不能满足正常运用。

6.大坝无安全监测设施。

7.水库无水雨情自动测报系统，无洪水调度系统。通讯及管理设施落后。

4.2 除险加固的必要性

丹冲水库位于红安县上新集镇丹冲村，是一座以灌溉为主，兼顾防洪、养殖等综合利用的小（1）型水库，水库建成以来发挥了重要的作用，取得了良好的社会效益，但由于水库建设过程中诸多不规因素，纯属边勘探、边设计，边施工的三边工程。水库兴建时既没有作地基岩体性质调查，也没有作筑坝土料的物理学性质试验。

该工程已运行了37年，目前，该水库存在较多的安全隐患，影响水库效益的发挥。丹冲水库的设计灌溉面积8000亩，实际灌溉面积为2500亩。1975年、1982年两

次对工程进行整险加固，计划采取对大坝进行加高，翻接心墙，加高溢洪道导流墙，对过坝渠防渗等措施，由于缺乏资金等原因整险加固工程并没有按照原设计计划实施，水库安全隐患一直存在，水库一直限制蓄水。

因此,对丹冲水库进行除险加固是十分必要的。

4.3工程任务

丹冲水库建库以来，在灌溉、防洪、养殖等方面发挥了显著的效益，但工程质量差，存在严重的安全隐患，为三类病险水库，影响了灌溉、防洪与经济效益的正常发挥。

为在确保工程安全的前提下使水库效益得到正常的发挥，针对工程的存在主要问题，需对主要工程进行以下的加固措施。

①加固大坝。由于坝体、坝基渗透稳定性差，部分心墙欠高，在大坝坝体心墙进行20cm厚的劈裂灌浆，对坝基、坝肩进行帷幕灌浆，心墙欠高处用冲抓套井接高；根据交通需要，对坝顶路面进行拓宽、整平、硬化处理；由于大坝下游坝坡稳定性不满足规要求，下游排水破损，因此，在对大坝下游坡整形加厚，修整排水沟。

②溢洪道整修。重建溢洪道进口边墙、泄槽段边墙、底板；重建消力池，；对尾水渠进行整修，浆砌石护坡护底。

③更换高剅闸门及启闭设备；封堵低剅。

④完善与改建管理设施。

4.4 水库洪水调节

4.4.1 水库特性曲线

丹冲水库水位库容曲线见表4-1和图4-1。

表4-1 丹冲水库水位库容Z~V曲线

82.79 130104 63 95.93 434120 472

84.63 175000 96 96.43 447080 492

87.13 225000 152 96.93 463280 512

图4-1 丹冲水库水位库容Z-V曲线

丹冲水库溢洪道为明渠式，大坝除险加固初步设计，溢洪道设计堰顶高程94.0m，溢流净宽25m。溢洪道泄流曲线根据如下堰流公式计算：

2/3

Qε

=

mb

g

2H

式中：ε—侧收缩系数；

m—流量系数；

H—堰上水头，m。

经计算得溢洪道水位～泄流关系曲线如表4-2和图4-2。

表4-2 丹冲水库溢洪道水位～泄流关系曲线

水位（m）94.0 94.4 94.8 95.0 95.4 95.6 95.8 96.0 泄流量

（m3/s）

图4-2 丹冲水库溢洪道水位～泄流量关系曲线

4.4.2 水库调洪规则

水库防洪调度的规则是：

(1) 局部服从总体，兴利服从防洪。在调度运用中，整体要照顾局部，防洪要兼顾兴利，统一领导，全面安排，把灾害降低到最小围，最大限度地发挥水库的综合效益。

(2) 5月1日至5月31日为初汛期，6月1日至7月31日为主汛期，8月1日至10月15日为后汛期。

(3)设计情况，溢洪道堰顶高程94.0m，当库水位上升到94.0m时，溢洪道自由溢流。设计情况下，当设计洪水来临时，设计洪水起调水位为94.0m。

(4) 在保证防洪安全的前提下，各用水部门必须服从灌溉用水的需要。

4.4.3 调洪计算成果

丹冲水库设计洪水起调水位为94.0m，相应库容393.7万m3。依据上述防洪调度规则对两种历时（6h和24h）各频率洪水进行调洪计算，主要成果分别列于表4-2和表4-3。

两种历时（6h和24h）各频率洪水的调洪结果比较接近。由于丹冲来水面积小，库容较大，洪水位是由洪水总量与调洪库容的大小关系决定的。虽6h暴雨洪水的洪峰较相应频率24h暴雨洪水的洪峰大，但洪量较小，因此库水位高低是由24h暴雨所形成的洪水决定的，故取24h暴雨设计洪水成果为设计依据。设计洪水和校核洪水的调洪过程见图4-3和图4-4。

由调洪计算结果可知，丹冲水库设计洪水位95.0m，校核洪水位95.66m，总库容461.3万m3，调洪库容67.6万m3。

表4-2 丹冲水库各频率洪水的调洪成果（6h暴雨洪水）

图4-3 设计(P=3.3％)洪水调洪计算成果图

图4-4 校核(P=0.33％)洪水调洪计算成果图

4.5 坝顶高程

根据现行《碾压式土石坝设计规》（SL274-2001），坝顶在水库静水位以上的超