城市景观水库工程方案设计

城市景观水库工程方案设计

摘要：随着中国经济的发展，人们对生存环境要求越来越高。在城市中修建景观水库来打造山水城市景观成为现代城市建设的一个理想选择。如何让水库设计达到城市景观要求，这是一个水利人需要着重考虑的问题

关键词：景观；水库

一．综合说明

根据调整后自贡市沿滩新城控制性详细规划，龙湖景观工程将原自贡市沿滩新城控制性详细规划的二级、三级水库合并为新的二级水库，则龙湖景观水库群由原规划的四级变为三级。

根据调整后自贡市沿滩新城控制性详细规划，二级坝位于已建成的一级坝与红星水库坝之间，距下游的一级坝约250m，距上游的红星水库坝约220m。新的二级水库的正常蓄水位为320.00m。坝顶溢流时溢流宽度为40m。

二．水文

二级库集水面积约1.12 km2，河长约2.15km，河床平均比降21.5‰。

⑴．工程等级及设计洪水标准

本次设计在千分之一地形图上量算二级库总库容为203万m3，根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252—2000），本景观二级水库为小（一）型水库，永久性水工建筑物级别为4级。设计洪水标准仍采用30年一遇（P=3.3%），校核洪水标准采用200年一遇（P＝0.5％）。

⑵．洪量计算

本景观二级水库所在地区属无资料地区，设计洪水由暴雨推求，采用《四川省中小流域暴雨洪水计算手册》（以下简称《手册》）推荐的推理公式法进行计算。

⑶．洪水调节计算

根据《沿滩新城景观水坝工程设计报告》规划的二级库的最大下泄流量为3 m3/s。故本次调洪分两种情况进行。

1、水库在汛期前放水，水库从正常蓄水位320.00m下降至防洪限制水位以腾出滞洪库容。汛期时水库最大下泄3 m3/s。

汛期前放水孔以最大3.00m3/s泄流，将水库水位降低至防洪限制水位。汛期时，水库由放水孔泄洪，流量最大为3.00m3/s。多余的洪水装于库内。根据二

级库的入库洪水和库容曲线进行洪水调节计算，试算得出二级库防洪限制水位见下表。

2、未在汛期前下降水位，洪水通过坝顶的溢洪道溢流至下游库。

由于预报及其他原因汛期前未预先降低库水位以迎接洪水，洪水从320.00高程通过坝顶40m长溢洪道自由溢流。泄流能力按堰流公式计算：，式中M取平顶式坝顶1.5。由水库入流洪水过程线时段出库水量平衡方程式进行调洪计算。计算成果见下表。

⑷．红星水库影响

红星水库坝坝顶高程309.60m，建成后的二级水库将淹没整个红星水库。二级库的死水位为310.00m，故红星水库对二级库无大的影响。

三．地质

工程区属构造剥蚀地貌，地形上表现为一系列低矮而平缓的起伏丘陵，其间冲沟发育，平面上展现为一系列的串珠状。丘体底部到顶部高差一般12～21m，属浅丘地形。坡面起伏不大，坡度一般在20°～50°之间。坝址区出露地层主要为侏罗系中统上沙溪庙组（J2S）。

据一级坝地勘资料，坝基有一层厚约16m的砂岩层，该砂岩岩性表现为黄色厚层~块状细~粉粒长石石英砂岩，局部夹透镜状砾岩，砾石以泥质岩块为主，泥钙质胶结，具斜层理。岩层产状25－40°∠4－6°，倾向下游。

结合现场踏勘并查阅相关资料分析认为：

1、该砂岩属侏罗系上沙溪庙组J2S3底部，岩层相对较稳定、连续，根据一级坝岩层产状推断该层在拟建二级坝址处埋深较一级坝址处浅，但可能存在厚度上的变化。

2、拟建二级坝坝址位置左右坝肩均为低丘，由侏罗系上沙溪庙组J2S3和J2S4岩层构成，主要为砂泥岩呈韵律状互层。丘体较单薄，三面临空，受风化剥蚀影响较严重，强风化层厚度较大。

四．设计依据

根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252—2000），二级水库为小（一）型水库，工程等别为Ⅳ等，永久性主要建筑物级别为4级，次要建筑物为5级。临时性建筑物为5级。设计洪水标准采用30年一遇（P=3.3%），校核洪水标准采用200年一遇（P=0.5%）。

五．坝型设计

二级坝位于一级库库内，且大部分被一级库淹没，故二级坝尾水位与泄量无相关性。

本次设计拟定3个坝型进行方案对比：重力坝、拱坝、连拱坝。

在三个砌石坝方案中砌石重力坝方案对基础的要求较低，且施工难度一般，但景观的符合性不好，投资稍高，综合考虑不建议采用。与砌石重力坝相比，砌石拱坝方案对两坝肩基础要求较高，虽然施工难度较大，但与景观的符合性较高，且相比砌石重力坝投资更省，故建议采用该方案。砌石连拱坝对地基的要求要高于砌石重力坝，且其对景观的符合性较差，施工难度亦高于砌石重力坝，成本也未必节约，故也不建议选择。

采用砌石拱坝方案的布置如下：

枢纽建筑物包括大坝及坝后的护底。大坝为单曲拱坝，坝体上游面半径相等。上游面中心角为100°，半径为111m，上游面坝线总长约190m，最小坝顶宽4m，最大坝底宽17m。大坝泄洪采用坝顶溢流及中孔泄洪的方式，坝顶溢流采用挑射方式消能，溢流段长40m。中孔布置于大坝的左岸段，净空尺寸为1.5m×1.5m，设叠梁闸检修门槽及平板工作门各一，进口高程310.00m。大坝采用C10细石砼砌Mu30条石，上游面设0.5m厚的W6C20砼防渗面板，坝底设2m厚W6C20砼垫底，溢流面设W6C20砼溢流面板。

护底采用条石干砌而成，长为15m，宽60m，左右两边设M7.5水泥砂浆砌Mu20条石边墙。

参考文献：

1.《中小型水库设计》，辽宁水利勘测设计院

2.魏向东，宋言奇，《城市景观》