水利水电工程专业兰风水库奖等除险加固工程初步设计.ppt

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1、毕业设计计算说明书毕业设计计算说明书中文摘要英文摘要1 水文1.1流域概况1.2气象1.3洪水1.4 泥沙1.5坝下水位流量关系曲线1.6水情测报系统2 工程地质2.1区域地质概况2.2坝址区工程地质条件2.3天然建筑材料2.4结论及建议3 工程任务及规模3.1水库概况3.2水库除险加固的必要性3.3工程任务与规模3.4水库死水位复核3.5水库洪水调节计算4 除险加固工程设计4.1基本资料4.2兰凤塘坝工程现状4.3水库病险情况复核4.4水库除险加固方案选择4.5除险加固工程设计4.6工程观测5 施工组织设计5.1导流建筑物级别和洪水标准5.2 施工条件5.3 主体工程施工5.4 施工场地布置

2、5.5 施工总进度6 工程管理6.1现有工程管理设施6.2本次工程管理设施7 工程投资预算7.1 编制说明7.2投资预算表 兰凤水库位于辽阳市辽阳县东部山区，隆昌镇兰凤村境内，库址处坐标为东京12305,北纬4100。水库于汤河水库的二级支流兰凤河上。水库建于1974年，12月开工，1976年8月竣工。坝址以上集雨面积1.50km2，河长为1.43km，坡降为83.0。1974年兴建了兰凤水库，至今已运行了38年，目前存在大坝上游已有的部分块石护坡段凹凸不平，块石泛起，垫层被掏空，局部护坡块石风化严重；另有没有护坡的坝段冲刷较为严重，下游坝坡已有排水设施段已经破损；溢洪道泄槽底板塌陷左岸无侧墙

3、及右侧墙外已裂缝，溢洪道无消能设施，造成冲刷下游河床，危及大坝安全；输水洞闸阀漏水严重，启闭机老化等诸多问题。塘坝存在安全隐患，水库处于带病运行的状态，水库一旦失事将关系到下游的隆昌镇2100多口居民的生命安全，塘坝下游村庄及2583亩耕地也将受到威胁，尽快实施兰凤塘坝除险加固工程十分迫切，除险加固是必要的。LAN Feng reservoir is located in Liaoyang City,Liaoyang County in eastern mountainous area of Longchang town village churchyard,orchid,library si

4、te coordinates for Tokyo 123 05,latitude 41 00.Reservoir in Tanghe Reservoir two tributary Fenghe on blue.The reservoir was built in 1974,started in December,completed in August 1976.Dam above the rain collection area of 1.50km2,river length is 1.43km,gradient of 83 per thousand.In 1974 built LAN Fe

5、ng reservoir,has been in operation for 38 years,there have been part of a dam upstream rock slope protection section of rugged,stone thrown,cushion layer is hollowed out,partial slope rock weathering serious;otherwise no slope of dam downstream slope erosion is serious,have drainage facilities has b

6、een damaged;spillway groove floor collapse left without side wall and right outside the wall of spillway has cracks,no energy facilities,causing erosion of downstream river bed,which endangers the safety of the dam;water conveyance tunnel gate water leakage is serious,hoist the aging problems.Pond h

7、idden safety problems,to stop the operation of reservoir in the state,once the reservoirs crash will be in relation to the downstream of the Longchang town of more than 2100 residents life safety,dam downstream villages and 2583 mus of farmland will be threatened,as soon as possible the implementati

8、on of LAN Feng dam reinforcement project is very urgent,reinforcement is necessary.1 1 水文水文1.11.1流域概况流域概况 兰凤水库位于辽阳市辽阳县东部山区,隆昌镇兰凤村境内,库址处坐标为东京12305，北纬4100。水库于汤河水库的二级支流兰凤河上。水库建于1974年，12月开工，1976年8月竣工。坝址以上集雨面积1.50km2，河长为1.43km，坡降为83.0。1.21.2气象气象 汤河流域属温带季风气候，其特点为冬季盛行西北风,夏季盛行东南风，温度变化较大，四季冷暖干湿分明。汤河西支流域年内温差变

9、化较大,月平均最高的七月与最低的一月,温度差达35.2，低于0的长达四、五个月之久。流域多年平均降水量为713.5743.5mm，降雨量年内分配不均匀雨量集中在夏季，6-9月份雨量占全年雨量的70%以上，其中78月份降雨量占全年雨量的48%，年雨量的年际变化亦大。雨量自上游向下游递减，暴雨中心一般位于二道河子以上。多年平均蒸发量1446.3mm（直径20cm蒸发皿观测）。年平均无霜期160天,初霜最早为9月下旬，终霜最晚发生在5月上旬,冻土最大深度1.26m，多年平均最大风速15.30m/s，年最大风速19m/s,汛期最大风速18m/s,汛期年平均最大风速12.63m/s。有关气象要素见表11

10、。1.31.3洪水洪水1.3.11.3.1设计洪水复核设计洪水复核 流域洪水主要由暴雨产生，一次洪水过程大部分在1天之内，最长可达3天，河道坡度较陡，平均比降为83.0，属于陡涨陡落的山溪性河流。1.3.1.11.3.1.1原设计洪水原设计洪水 于兰凤水库原设计资料存档不全，原设计洪水采用75年辽宁省水文手册计算，现将本次复核结果与原设计洪水成果进行对比。1.3.1.21.3.1.2本次设计洪水复核本次设计洪水复核 本次洪水复核计算，坝址以上集水面积1.50km2，坝址以上河道长度1.43km，河道平均比降83.0。采用1998年辽宁省中小河流（无资料地区）设计暴雨洪水计算方法进行计算，水文分

11、区为4区。计算结果见表12至表19。1.3.21.3.2设计成果合理性分析设计成果合理性分析 根据以上计算成果分析，在p=5%设计频率下，洪峰流量Qp=37.44 m3/s,与原设计相近，说明兰凤水库洪峰流量设计成果是合理的。1.3.31.3.3洪水过程线洪水过程线 本次因为本次设计洪水过程线形状系数为p=0.046，当p0.05时可不计算过程线，只计算出不同频率下参与调洪的洪水总量W调p，计算成果见表110。1.3.4 1.3.4 施工期洪水施工期洪水 根据本地区气候特征及施工要求，施工期水文分为汛前（3月至5月），汛期（6月9月上旬），汛后（9月中旬至11月）。汛期洪水为枢纽洪水，施工汛前

12、和汛后两个时段的洪水。因坝址附近无水文资料，兰凤水库施工期水文根据2005年5月，辽宁省水文水资源勘测局完成了辽宁省水资源评价成果报告（简称二次评价），二次评价中各等值线图所用资料系列是19562000年共45年连续资料，系列较长、代表性较好。因此本次除险加固设计中，年径流计算以二次评价中所给出的附表和附图资料为依据。根据二次评价中1956-2000年多年平均径流深等值线图和年径流量变差系数等值线图，查得坝址处多年平均径流深为180mm、年径流量变差系数为0.60，兰凤水库各保证率天然年径流量计算成果见表2-1。根据施工组织设计要求，需要推求5年一遇分期内径流量。各设计标准年径流量采用前述天然

13、年径流量保证率计算成果，年内分配采用二次评价中P=50%的典型年分配比。兰凤水库施工期各月径流量成果见表2-2。1.4 1.4 泥沙泥沙 兰凤水库坝址处无泥沙观测资料，水库淤积计算，是根据辽宁省水资源评价成果报告中的附图2-19（辽宁省19562000年平均输沙模数分区图）查得：兰凤水库所在区域的输砂模数范围为100200 t/km2。由于兰凤水库集雨面积较小，且上游植被较好，故本次水库除险加固设计的多年平均年输砂模数取100 t/km2。多年平均输沙模数G100 t/km2 悬移质多年平均输砂量G1001.50 150（t）推移质占悬移质比重E20%（编制规程要求）泥砂容重r1.3 t/m3

14、 年均入库泥沙体积 VG/r（1+E）428/1.3（1+20%）138.5 m31.51.5坝下水位流量关系曲线坝下水位流量关系曲线 由于溢洪道出口距下游坝脚较远，不会对坝脚造成冲刷回淘，不会危及大坝坝脚。1.6水情测报系统 为了及时了解和掌握水库的水情和雨情，规划在水库坝址处建一座雨量观测站和水位站。水位观测采用直立水尺人工观测记录。雨量观测采用雨量计，人工统计记录整编。水情测报系统设备配置见表113。2 2 工程地质工程地质2.12.1区域地质概况区域地质概况 兰凤水库位于辽阳县隆昌镇兰凤村，汤河水库的二级支流兰凤河上游，原是一座小（2）型水库。地貌属低山丘陵区，坝址区河谷呈不对称的U字

15、型，区域岩性主要为前震旦纪的太古界鞍山群，太古界元古界辽河群混合岩、震旦纪燕山期侵入岩及第四系松散堆积层。库区处在新华夏系由大石桥组，震旦系，寒武系地层组成地质构造层为属古老的地台区。库区及坝址区没有较大的断列构造，但节理较发育。第四纪区域上处于稳定抬升时期，没有较大地震发生，具有相对稳定性。根据中国地震动参数区划图（GB18306-2001），本地区地震动峰加速度为0.10g，对应的兰凤水库库区及坝址区地震基本烈度为度。2.22.2坝址区工程地质条件坝址区工程地质条件2.2.12.2.1大坝工程地质条件评价大坝工程地质条件评价2.2.1.12.2.1.1坝体条件坝体条件 兰凤水库大坝为粘土心

16、墙坝，坝顶高程为12.24m，无防浪墙，粘土心墙顶高为11.24m，最大坝高12.24m，坝顶宽度4.70m，坝长139.0m。上游坝坡为1：2.0，下游坝坡为1：3.0。大坝材料，防渗墙为粉质粘土，物理力学性质指标满足设计要求。坝壳料为粘土与砂砾石，颗粒组成满足设计要求。上游坝坡为块石护坡，由于水位变动及风浪淘刷，块石护坡凹凸不平，在正常蓄水位以上块石翻起，垫层被掏空，局部护坡块石风化严重。下游革皮护坡，坡面凹凸不平，杂草丛生。建议坝体上游进行重新修整原有的干砌石护坡拆除从新护坡，下游坝脚逸出点以下做贴坡排水。2.2.1.22.2.1.2坝基条件坝基条件 有关坝基情况，根据水库原有资料显示，上部为第四系冲积地层，岩性为砂卵石层，厚度36m，下部为太古界元古界混合岩。粘土心墙基础全部置于岩石之上，基槽开挖后，岩体较完整，节理裂隙不发育，岩石呈风化状态。水库经多年运行，未发现渗漏问题。2.2.1.32.2.1.3坝肩条件坝肩条件 大坝右坝肩，岩性为太古界元古界混合岩，呈风化状态，岩体较完整，节理裂隙不发育，坝体与坝肩接触较好，水库运行多年后，未发现有绕坝渗漏现象。大坝左坝肩岩石裸露，岩性