富阳市山塘整治工程设计方案说明书毕业论文设计Word下载.docx

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流域面积0.382km2，主流长度969m，溪流坡度414‰。

本区属亚热带季风气候区的海洋水文特征，气候温和潮湿，四季分明，日照充足，雨量充沛。

但降雨量年际和季节变化较大，分配极不均匀。

冬季受北方冷高压气团控制，以晴冷干燥天气为主；

春夏之交北方冷高压气团和太平洋暖气流在此相遇对峙，形成典型的梅雨天气，阴雨绵绵，雨量增多；

夏秋之季，又常受台风暴雨和高温干旱侵袭，往往造成洪涝灾害。

根据流域附近XX雨量站资料，流域多年平均降雨量1402.9mm，最大年降雨量为2201.4mm（1973年），2005年9月11日卡努台风最大日降雨量达401.0mm。

1.2.2设计洪水

1.2.1.1设计暴雨

按分析的暴雨资料不同，以实测资料与《浙江省短历时暴雨》图集二个途径推求设计暴雨，根据计算成果偏安全采用。

1.2.1.2设计洪水

1、设计标准：

防洪标准参照小

（二）型水库设计标准，依据洪水划分标准，本次设计洪水标准为20年一遇，即P=5%，校核洪水标准为200年一遇，即P=0.5%。

2、计算方法：

本工程采用合理化公式和推理公式两种方法进行设计暴雨推求设计洪水的计算，最后根据山塘实际情况选择。

1.3工程地质

1.3.1地形地貌

工程区属浙东低山丘陵区，山地连绵，山势较缓，流域三面环山，山体植被良好，（河谷）地形相对较为狭小，以构造侵蚀地貌为主。

两岸山坡坡度一般为20°

～50°

，河谷多呈“U”型。

1.3.1坝址区域工程地质条件

山塘大坝为心墙土坝，坝体填筑材料由坝体土、护坡块石组成。

坝基中间坐与洪坡积含粉质粘土角砾层上，二坝肩基础有含粉质粘土角砾层；

基岩为侏罗系上统大爽组（J3d）熔结凝灰岩。

坝址区地层自上而下分别描述如下：

坝体填筑材料（rQ）：

（1）该大坝为心墙砂壳坝，砂壳部位筑填材料以

（1）-1含粘性土碎石层为主，以碎石和粘性土为主，含少量砾砂，土质较不均匀，无一定级配；

大坝迎水坡和背水坡表面为干砌块石护坡。

该层在ZK2、ZK4孔处有揭露。

所见层厚度9.0m。

（2）坝体土：

大坝心墙部位主要为

（1）-2层含砾砂粉质粘土，以灰黄色、黄褐色为主，粉质粘土呈软可塑状，局部夹碎石、砾石等，碎石粒径一般0.5～2cm，大者大于5cm，本次勘探揭露坝顶至齿槽底部（心墙段）厚5.30~11.30m。

①-2层含砾砂粉质粘土主要物理力学指标如下：

ω=27.3～34.2%，ρd=1.37～1.48g/cm3，e=0.816～0.991，a1-2=0.33～0.47MPa-1，Es=3.92～5.51MPa，Kh=1.90×

10-5～2.90×

10-5cm/s（室内试验，下同），Kv=1.70×

10-6～5.60×

10-5cm/s，C固快=20.4～34.9kPa，φ固快=12.9°

～22.1°

。

从击实试验看，心墙土颗分见下表：

颗分成果表

土层编号

砾粒

砂粒

粉粒

粘粒

40--20

20--2

2--0.5

0.5-0.25

0.25-0.075

0.075-0.005

≤0.005

（1）-2

13.6

22.7

15.0

11.9

1.4

28.2

7.3

（1）-2层含砾砂粉质粘土物理力学指标详见参数表和统计表。

坝基：

（2）层含粉质粘土角砾层：

洪坡积土层（Q4ep－pl），灰黄色～棕黄色，松散～稍密，由角砾、砂及粘性土组成，角砾多呈次梭角状，粒径一般2～5cm，大者大至5cm。

砾石母岩岩性主要为灰色熔结凝灰岩，呈弱风化状，主要分布在坝基部分，厚度1.70~9.50m。

（3）层含碎石粉质粘土层：

洪坡积土层（Q4ep－pl），灰黄色～棕黄色，土以硬可塑为主，含少量碎石、砾石等。

主要分布在坝基部分，厚度7.60~9.50m。

（4）-1层强风化基岩，岩性为侏罗系上统大爽组（J3d）含角砾玻屑熔结凝灰岩，灰白色、灰色，夹灰黄色，上部已基本呈坚硬土化，可见原岩石结构；

下部岩芯呈碎块或短柱状态，水钻呈砾砂状。

揭露厚度1.00~3.90m。

（4）-2层弱风化基岩，岩性为侏罗系上统大爽组（J3d）含角砾玻屑熔结凝灰岩，青灰色，致密、坚硬，岩石有硅化现象；

岩芯完整，呈短～长柱状，见少量闭合状裂隙。

1.4工程现状分析

1.4.1大坝稳定分析

计算方法根据《导则》（SL189－96）中规定：

静力稳定计算采用刚体极限平衡法，本工程采用不计条块间作用力的瑞典圆弧法，分析成果各种工况坝坡稳定均能满足规范要求。

1.4.2洪水复核

分别对设计标准和校核标准洪水位进行计算分析，分析结果，洪水位对坝高要求部分未能满足防洪标准。

1.4.3大坝渗流稳定分析

通过计算，坝壳土含砾砂粉质粘土在下游坝踵处各点比降约为0.55。

根据勘探地质报告试验资料，粉质粘土的临界比降为1，渗透破坏安全系数可以满足规范要求，因此不存在渗透破坏问题。

但从现场观察，大坝有漏水现象，对大坝的运行和渗透稳定极其不利。

1.4.4放水工程

从现场观察涵管无漏水现象。

启闭机完好无损，无需更换。

但由于坝体加高，应对防水设施进水口进行保护。

1.5工程任务及规模

1.5.1整治的必要性

由于受当时施工条件限制及其他原因，XX山塘己经留下了一些工程隐患，大坝运行初期尚未明显反映，随着时间的推移，设施慢慢老化，这些隐患将逐步暴露出来，对大坝的安全运行产生不利影响，工程效益不能充分发挥。

鉴于大坝目前存在的问题，实施XX山塘整治工程，对于目前山塘大坝及下游地区的安全，消除工程隐患，避免重大财产损失是十分必要和迫切的；

同时对满足供水的需要，促进经济持续发展也是十分必要的。

1.5.2工程任务

XX山塘是一座以生活用水为主兼灌溉的山塘。

山塘整治工程的主要任务是对大坝目前存在的问题，通过一系列工程措施，消除山塘的安全隐患，以发挥山塘的效益，保障山塘下游村庄人民生命财产安全，促进社会经济持续发展。

1.6工程整治设计

1.6.1工程等级

XX山塘的正常库容为5.8万m3，其工程规模为小

（2）型以下，工程等别为Ⅴ等，山塘永久性建筑物级别为5级，防洪标准为20年一遇设计，200年一遇校核。

1.6.2大坝设计

1、大坝断面设计

大坝断面基本遵循原来的断面，因为稳定满足要求，主要就是对坝坡坡比、坝顶高程、坝顶宽度进行统一规则设计。

坝顶：

坝顶高程43.60m，防浪墙高程44.30m，坝顶宽3.3m，包括防浪墙宽度，坝顶铺设6cm厚条纹仿石，规格50*25*6cm；

防浪墙为浆砌块石；

坝顶下游侧做混凝土路缘。

坝坡：

坝坡结合现状上游坝坡统一为1:

1.75，上游护坡正常蓄水位以上为C20混凝土六角块护坡，厚度12cm，下10cm厚瓜子片垫层；

正常水位以下采用干砌石护坡，厚度30cm，下20cm厚石渣垫层。

护坡之间设置一道40*50cmC25混凝土隔梁梁。

下游坡坝坡统一为1：

1.75；

护坡为C20混凝土六角块，厚度12cm，下10cm厚瓜子片垫层。

护坡间隔40m设置一道40*25cm混凝土竖梁。

坝脚：

上游坝脚设置一道80*80cmM7.5浆砌石地梁，下游坝脚设置50*50cm砌石排水沟。

2、大坝防渗处理

大坝防渗分为两部分：

坝体采用单排套井冲抓回填处理，坝基部分采用帷幕灌浆处理。

设计范围：

因为坝体渗流问题比较严重，所以坝体桩号0+000至0+120之间要求进行处理。

套井布孔：

在坝轴线中心位置布套井孔，孔距0.8米，孔底根据具体情况而定。

灌浆布孔：

在坝轴线中心位置布设帷幕灌浆孔，帷幕灌浆孔距2.0m，孔底深度根据情况而定。

1.6.3溢洪道设计

原有的溢洪道由近几年加固，保存完整，经过溢洪道水面线计算，挡墙高度满足要求，无需进行处理。

1.7工程管理

XX山塘主管单位是XX街道办事处，山塘日常管理由XX村负责，需编制管理员1名，管理范围和保护范围。

大坝左右坝头以外及坝下游50m内，纳入工程管理范围。

管理范围外延20m为山塘保护范围。

1.8工程概算

静态总投资为167.03万元，其中建筑工程部分为116.87万元，临时工程11.40万元，独立费用30.82万元，预备费7.95万元。

2水文气象

2.1流域概况

XX山塘位于XX区XX街道XX村，距XX街道约4km。

本次设计采用浙江省测绘局1:

10000数字地形图，坝址以上集水面积0.382km2，主流长度969m，溪流坡度414‰。

2.2设计洪水计算

2.2.1设计暴雨

按分析的暴雨资料不同，以实测资料与“图集”二个途径推求设计暴雨，根据计算成果偏安全采用。

（1）根据图集计算设计暴雨

设计暴雨查《浙江省短历时暴雨》（浙江省水文局2003年版，以下简称“图集”）点雨量及Cv值推算设计暴雨。

因XX山塘集水面积小于10km2，点面系数为1，由图集查得点雨量及Cv值即为流域面雨量和流域面Cv值，Cs/Cv根据图集规定为3.5，查询结果详见表2-1，不同历时的设计暴雨见表2-2。

表2-1　XX山塘流域点面雨量参数表

历时

10min

60min

6hr

24hr

3d

面雨量（mm）

19.8

47.3

80.0

124

164

Cv

0.48

0.55

0.56

0.59

0.60

Cs/Cv

3.5

表2-2　XX山塘流域设计暴雨量表

历时

面雨量均值H

19.50

47.50

80.00

130.00

170.00

根据Cv均值查表Kpd=5％

1.775

1.988

2.050

2.200

设计面雨量Hpd=5%（mm）

34.61