天福庙课程设计

一、设计任务

天福庙水库水库位于湖北省远安县黄柏河东支的天福庙村，大把以上流域面积553.6km2，河长58.2km，河道比降10.6‰，总库容6367万m3，是一座以灌溉为主，结合防洪、发电、拦沙、养殖等综合利用的水利工程。天福庙水库于1974年冬开工建设，1978年建设成，已运行近30年。1975年技术设计时，水文系列年限仅20年，系列太短，也缺乏大洪水的资料。本次课程设计的任务，是在延长基本资料的基础上，按现行规范要求对水库的防洪标准进行复核，其具体任务是：

1．选择水库防洪标准。

2．历史洪水调查分析及洪量插补。

3．设计洪水和校核洪水的计算。

4．调洪计算。

5．坝顶高程复核。

二、流域自然地理概况，流域水文气象特性。

（一）流域及工程概况

宜昌市天福庙水库位于长江北岸支流黄柏河东支中上游的远安县荷花镇境内，是黄柏河梯级开发的骨干工程之一，距宜昌市城区80km。工程由原宜昌地区水利电力局设计，原宜昌地区黄柏河水利电力工程指挥部组织施工，参加施工的单位有原宜昌地区水利水电工程团、枝江、当阳、宜昌三县民兵团。1974年12月动工兴建，1978年元月投入运行。

该工程以为宜东灌区150万亩农田提供

灌溉用水为主，兼有发电、防洪、拦沙、养殖等综合效益。水库大坝由砌石双曲溢流拱坝和左岸溢流重力坝组成，拱坝设4孔溢洪道，左岸设2孔溢洪道。坝顶高程410.30m，防浪墙顶部高程411.30m，拱坝坝顶中心角91.5°，平均半径105.5m，坝顶宽4.2m，底宽20m，坝顶全长232m，最大坝高63.3m。坝址以上控制流域面积553.6km2。设计正常蓄水位409.00m,相应库容6045万m3，校核洪水位409.51m，总库容6180万m3，属中型水库。建库以来，多年平均降水量1100mm，多年平均流量8.51m3/s, 多年平均径流量2.69m3/s。

泄洪采用左岸溢流重力坝表孔泄洪与拱坝表孔泄洪相结合，以左岸溢流重力坝表孔泄洪为主的泄洪方式。左岸设有13×11.5m 泄洪闸2孔，堰顶高程398.00m，最大单宽流量87m3/s；拱坝顶设有8×7.4m泄洪闸4孔，堰顶高程402.4m，最大单宽流量44m3/s。消能方式均为差动鼻坎挑流消能。灌溉及放空底孔设于右岸紧靠溢流坝段的非溢流坝段内，孔径φ1.0m，沿径向布置，管轴线与拱

坝对称轴呈20°夹角，进口中心高程361.78m，出口设蝶阀启闭。坝内设有帷幕灌浆及排水廊道，为2×3m城门洞型断面，河床段廊道底部高程为357.00m。

水库下游建有两级小水电站，总装机6040kw，一级电站布置在左岸溢流重力坝与拱坝溢流段所夹的三角地带，设计水头为44.9m,设计流量为10.9m3/s,装机3×1250kw，尾水高程359.00m，坝下游水位356.00m，发电尾水经长达5km的渠道引向二级电站；二级站设计水头为27.7m，设计流量为10.0m3/s，装机3×630+1×400kw。设计两站年发量为3200万度,实际多年平均发电量为2200万度。

大坝建成以后，由于历史原因，水库长期带病运行，曾先后进行过两次除险加固。第一次是1986年，主要是导渗和帷幕灌浆处理；第二次是1994年，主要是左岸加重和导渗处理。至今，该水库仍有多处病险未除，存在的主要问题是：1、砌石坝防渗体施工质量差，大坝漏水严重；2、坝体、溢洪道的表面、深层、贯穿性裂缝比较突出，影响

大坝整体安全。3、大坝清基不彻底，坝肩及坝基渗漏；4、溢洪道闸门、启闭设施存在缺陷和安全隐患；5、灌溉兼放空底孔闸阀不能正常运用；6、水雨情观测和大坝安全监测设施落后；7、防汛道路不能满足抢险要求。2004年元月，省水利厅组织专家对水库进行安全鉴定，确认为三类病险水库。2004年底，被列入全国病险水库除险加固二期工程规划。2005年3月至6月，进行补充地质勘测，同时开展水库除险加固初步设计工作。目前该除险加固工程初设报告已通过复核同意。

（二）水文气象资料

1.气象特征。天福庙流域位地处亚热带季风区，四季分明，夏季炎热多雨，冬季低温少雨，秋温高于春温，春雨多于秋雨，气温年内变化较大，无霜期长。多年平均气温16.8℃，历年最高气温达40℃，最低气温-12℃，平均风速 1.2m/s,多年平均最大风速15.5m/s，风向多为NE。流域多年平均降水量1036.3mm，流域暴雨频繁，洪水多发，4~10月为汛期，汛期降雨量占全年降雨量的86.7%左右，尤其以7月最大，占全年的19.5%。月降雨量最少是12月，仅占全年的1.3%。

2.水文测站。黄柏河干流上1958年设立池湾河水文站，1971年设立小溪塔水文站，1961年在东支设立分乡水文站。天天福庙水库建成后，先后开展了降雨、水位、泄流观测，有比较完整的运行资料。分乡水文站是重要的参证站，控制流域面积108

3.0km2。

3.分乡站历史洪水。根据1982年省雨洪办对宜昌市历史洪水调查成果的审定结果，分乡站洪水的排位

为1935年、1984年、1826年、1930年、1958年，资料可靠，可直接采用。经审定认为，分乡站1935年洪水1826年以来的第1位，重现期为176年，1984年洪水于1826年、1930年洪水相当，分别确定为1826年以来的地2~4位，1958年洪水为1826年以来的地5位。分乡站历史洪水成果见表KSI—1。

分乡站历史洪水成果(KSI—1)

序号年份

洪峰流量

（m3/s）1d洪量

（×108m3）

3d洪量

（×108m3）

重现期备注

1 1935 4680 176

2 1984 3739 1.0738 1.6664

3 1826 不能定量

4 1930 不能定量

5 1958 2820 1.2201 1.9500

三、防洪标准选择:

根据国家《防洪标准》（GB50201—94）和部颁《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252—2000）等的有关规定，选择水库防洪复核的防洪标准。