贵州省贵阳市修文县后洞水库除险加固设计报告Word格式.docx
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一、水文
1、流域面积
坝址以上集雨面积
K㎡
4.8
4.53
明流区：
1.14
闭流区：
3.39
2、代表性流量
正常运用（设计）洪水标准及流量
m3/s
44.2（P=5%）
28.77（P=5%）
非常运用（设计）洪水标准及流量
71.7（P=0.5%）
43.56（P=0.5%）
3、洪量
设计洪水量
万m3
53.78
47.61
校核洪水量
79.18
74.02
二、水库
1、水库水位
校核洪水位
m
1273.7
1273.42
设计洪水位
1273.14
正常蓄水位
1272.7
死水位
1266.5
1270
2、水库容积
总库容
24.7
22.36
正常蓄水位以下库容
18.4
17.75
死库容
2
6.51
三、最大下泄流量
1、设计洪水位时最大下泄量
m3/S
42.5
26.85（P=5%）
2、校核洪水位时最大下泄量
59.8
44.69（P=0.5%）
四、主要建筑物及设备
1、挡水建筑物
型式
浆砌石重力坝
地基特性
灰质白云岩
坝顶高程
最大坝高
10.3
最大坝宽
2.3
坝顶长度
97
2、泄水建筑物
堰型
实用堰
堰顶高程
溢流段宽度
36
3、放水建筑物
压力铸铁管
左进口中心高程
直径
mm
250
右进口中心高程
1269.2
100
4、工程任务
有效灌溉面积
亩
1045
1180
设计保证率
%
80
原设计数量
五、施工
1、主要工程量
砼
m3
120.85
浆砌块石
113.04
帷幕灌浆
405
充填灌浆
289.1
2、主要材料用量
水泥
t
74
砂
103
碎石
133
块石
140
3、施工工期
施工工期
月
4
六、经济指标
1、静态总投资
万元
77.85
建筑工程
42.28
金属结构设备及安装工程
0.16
临时工程
4.48
其它费用
23.03
基本预备费
3.71
水土保持和环境保护费
2水文
2.1水文及复核
2.1.1流域概况及流域特征值复核
后洞水库位于鱼梁河支流上，属长江流域乌江水系，总库容24.7万m3，系小
（2）型蓄水工程，工程始建于1979年。
该工程大坝为砌石重力坝，坝高10.3m，坝顶宽2.3m，坝顶长97m（原设计）。
坝址以上流域集水面积经本次复核（1：
10000地形）为4.53km2（原设计4.8km2），其中明流区集水面积为1.14km2主河长2.29km，河道平均比降17.4‰，闭流区集水面积3.39km2，分三块经消洞流入库内，分别是：
2.1.2水文气象
该地多年平均气温13.6℃，最冷月1月3.4℃，最热月7月32.4℃，极端最低气温-10.4℃，极端最高气温34.2℃。
年平均相对湿度83%。
流域内降水量丰沛，多年平均降水量1170.6mm，降水年内分配不均，主要集中在5-10月，占全年降水量的82%左右。
年平均降水日数（日降水量≥0.1mm）203.1天，日降水量≥5.0mm的日数为57.2天，暴雨日（日降水量≥50mm）3.2天，大暴雨日（日降水量≥100mm）0.4天，最大一日达165.2mm。
流域属亚热带冬半干燥夏季湿润型气候区，冬无严寒，夏无酷暑，光照充足，热量条件好，雨热同期，四季较分明。
2.1.3水文参证站选择
2.1.3.1资料收集
该水库工程所处流域内无实测水文及泥沙资料，邻近有修文县气象站。
修文县气象局位于龙场镇马长坡，东经106°
36′，北纬26°
51′，为一般气象站，每天进行08、14、20时三次观测。
修文气象局于1958年11月建站，位于修文县城关镇东面南门口街背后菜园内（城镇）；
1960年9月迁站至修文县城关镇东面田坝中间（郊外），（现址）1962年4月迁站至修文县龙场镇马长坡（城郊）。
资料年代从1963年1月1日开始正式观测记录，具有气温、风向、风速、降雨、蒸发等观测设施，资料观测年限为1963年至2006年。
该站多年平均降雨量为1170.6mm，年降雨变差系数为0.16。
2.3.2水文资料评价
（1）可靠性
修文县气象站自建站以来均以自记雨量计观测雨量，以人工观测值校核，而且每年都进行资料合理性检查和综合性检查，资料成果具有较高精度。
（2）一致性
修文县气象站自建站自今，所处流域内气候条件及下垫面条件基本稳定，根据1963～2006年降雨资料分析，说明了系列具有一致性。
（3）代表性
从修文县气象局不同资料系列的水文年降水资料统计分析比较：
1963～1979年、1963～1989年、1963～1999年和1963～2006年四个时段的年降水量及枯水期降水量相差不大，降水变差系数基本一致。
见表（2.1-1）。
修文县气象站降水资料统计分析成果表表（2.1-1）
统计时段
资料年限
数值
均值（mm）
Cv
Cs/Cv
11～4月（mm）
1963～1979
17
1234.9
0.14
268.6
0.30
1963～1989
27
1187.4
0.15
261.7
0.29
1963～1999
1182.2
254.6
1963～2006
43
1170.6
252.5
修文县气象局具有实测雨量资料43年（水文年），有22年大于均值，有21年小于均值。
丰水年为13年，占28.3%，连续丰水年为1969～1970年、1967～1968年、1970～1971年；
平水年为18年，占39.1%，连续平水年为1965～1966年、1991～1992年、1995～1996年；
枯水年共15年，占32.6%，连续枯水年为1905～1906年、1986～1987年、2003～2004年。
其中1966～1967年在实测系列中最枯。
从修文县气象站长系列看，资料系列中丰、平、枯年份比例恰当，系列中具有连续丰、平、枯水年份，且资料系列较长，基本反映了降水的周期变化规律。
因此，可以认为修文县气象站资料系列具有较好的代表性。
而且经复核，本气象站基本资料可靠，整编成果合理，满足设计精度要求。
2.1.4径流复核
设计流域为典型的山区雨源型河流，径流由降水补给，径流特性与降水特性基本一致，即年际变化小而年内分配不均。
径流主要集中在5～10月，丰水期径流量占全年的79%左右。
2.1.4.1年径流计算
根据1/10000地形图结合详细的地质勘测。
本次设计无实测的径流资料，故采用降雨径流频率相关法来推求径流。
由修文气象站1963～2006年共43年（水文年）降雨资料，流域多年平均降雨量
=1170.6mm，多年平均变差系数Cv=0.16，（频率曲线见下图），查《贵州省地表水资源》有关等值线图分析，多年平均降雨量在1100～1200mm之间，多年平均变差系数在0.15～0.18之间，取Cs=2Cv。
多年平均径流系数取0.45～0.50。
得多年平均径流深500～600mm。
综合以上分析，取该地区多年平均降雨量
=1170mm，多年平均变差系数Cv=0.16，Cs=2Cv，多年平均径流系数取0.48。
计算得多年平均径流深562mm，计算得后洞水库多年平均径流量为255万m3。
400
2400
3200
（mm）
.001
.01
.05
.1
.2
0.5
1
5
10
15
20
30
40
50
60
70
85
90
95
99
频率P（%）
修文气象站年降水量频率曲线
项目
系列年限
n
均值Xc
1963～2005
矩法X1
0.145
3
适线X3
径流的变差系数根据《贵州省地表水资源》中的公式：
Cvy=r×
Cvx/（am+βlgF）
式中：
Cvy——年径流变差系数
Cvx——年降雨变差系数，Cvx=0.16
F——流域集水面积（Km2）
a——年径流系数
m、β、r——地区性经验参数m=0.7,β=0.04,r=1.3
计算得Cvy=0.31，偏态系数Csy=2Cvy。
后洞水库是一项以灌溉为主的水利工程，根据灌溉设计保证率取80%，查P-III型曲线得Kp=0.73。
计算得设计年径流深为410mm，计算得后洞水库设计年径流量W=186万m3。
2.1.4.2枯水流量分析计算
根据《贵州省河流枯水调查与统计分析》分析成果，取水口处最小月平均流量模数为5.0L/s·
km2，取水口断面控制面积为4.53km2，最小月平均流量为22.65L/s，最小日Cv结合降水径流频率相应法的有关成果，分析采用Cv=0.32，Cs=2.5Cv。
后洞水库为多年调节水库，最小月保证率下枯水采用接近多年平均值即设计保证率80%计算的流量为16.3L/s，即1408m3/日，并在80%来水下做最小月枯水控制。
2.1.4.3径流成果的合理性分析
后洞水库流域属典型的山区雨源型河流，径流由降水补给，流域多年平均降雨量1170mm，降雨变差系数为0.16，多年平均径流深为562mm，径流变差系数为0.31，径流系数为0.48，均与《贵州省地表水资源》成果相吻合，因此本次设计计算的径流成果是合理的，可以作为本次设计水利计算的依据。
2.1.5水库库容曲线复核
由于本次设计未做库区地形图测量，因此本次库容曲线复核采用1：
10000地形图并结合原设计库容面积曲线图量算，本次复核量算的库容曲线见表2.1-2。
库容曲线图见附图二。
表2.1-2后洞水库库容曲线表
高程
（m）
面积
（万m2）
库容
（万m3）
1264
2.8
1265
0.2
0.067
1271
3.6
9.71
1266
0.6
0.449
1272
13.9
1267
1.0
1.24
1273
6.2
19.4
1268
1.4
2.43
1274
8.0
26.5
1269
2.0
4.13
2.1.6水利调节计算
2.1.6.1来水量计算
根据本区降雨及径流特点、远景规划需要、典型年的选择原则及对工程较为不利等条件来选择典型年进行来水量分配。
本工程选择1985～1986年为典型年，其设计保证率为80%，并做枯水流量控制。
其来水量分配过程见表（2.1-3）。
表（2.1-3）来水量分配过程表
项目
6
7
8
9
11
12
全年
典型年降雨量（mm）
189.0
207.3
206.3
110.3
42.3
52.1
46.7
19.5
15.4
18.0
20.7
73.0
1000.6
降雨分配（%）
18.89
20.72
20.62
11.02
4.23
5.21
4.67
1.95
1.54
1.80
2.07
7.30
100.0
设计年径流量（万m3）
35.1
38.5
38.3
20.5
7.9
9.7
8.7
3.6
2.9
3.3
3.8
13.6
186
枯水控制
34.4
37.8
37.6
20.1
7.7
9.5
8.5
4.4
3.9
13.3
186
2.1.6.2用水量计算
（一）灌溉定额
根据贵州省及邻省的节水灌溉经验，水稻推荐采用“薄～浅～湿～晒”的节水灌溉制度，参照水科所所作的节水灌溉试验定额结合水量平衡分析计算，保证率80%下的水稻净灌溉定额为302.4m3/亩，小麦净灌溉定额为125.28m3/亩，油菜净灌溉定额为68.44m3/亩，玉米净灌溉定额为64.96m3/亩。
农作物净灌溉定额见表（2.1-4）。
表（2.1-4）水稻净灌溉定额表
月份
用水定额（m3/亩）
水稻
油菜
小麦
玉米
51.8
11.33
39.73
23.69
117.81
19.11
93.06
4.09
2.82
4.86
8.94
13.74
57.99
14.24
10.47
11.34
16.94
22.68
28.12
1.58
6.74
合计
302.4
125.28
68.44
64.96
（二）灌溉水利用系数
根据灌区位置及节水灌溉要求，结合水工渠道布置，渠系水利用系数取0.5，田间水有效系数取0.95，则灌溉水利用有效系数为0.475
（三）灌溉用水量
后洞水库主要任务为农作物灌溉，该水库设计灌溉面积为1180亩，其中：
田860亩，土320亩。
根据当地传统种植习惯，农田大季种水稻，小季复种油菜，复种指数为1.8，旱地大季种玉米，小季复种小麦，复种指数为2.0，则灌溉年用水量为80.96万m3。
灌溉用水过程见表（2.1-5）。
（四）生态用水
后洞水库除险加固后，下游生态环境会受到一定的影响，为避免在水库蓄水期尤其是枯水季节，受水库蓄水影响，故本工程的生态环境用水，考虑按坝址以上多年平均来水量的10%下放25.5万m3，下生态环境用水量成果见表（2.1-5）。
（五）蒸发渗漏损失
后洞水库现在的正常水位1272.7m，相应的库容为17.6万m3。
水库渗漏、蒸发损失按正常库容的10%计即1.76万m3。
水库渗漏、蒸发损失水量成果见表（2.1-5）。
2.1.6.3兴利调节
根据后洞水库的来水过程及用水过程进行水库水利调节，该水库为不完全年调节计算，库容系数为4.35%。
水库水利调节过程见表（2.1-5）。
表（2.1-5）水库水利调节成果表
月份
来水量
（万m3）
生态用水量
损失量
灌溉用水量
W来-W用
弃水量
相应水位
（m）
34.40
2.16
10.14
21.95
17.57
21.49
37.80
2.10
8.79
26.77
26.77
37.60
22.62
12.67
12.67
20.10
17.13
0.66
0.66
7.70
5.46
5.46
9.50
0.67
6.52
6.52
8.50
2.03
4.23
4.40
9.17
7.08
10.49
2.13
0.04
10.45
3.90
1.96
3.67
1.87
8.58
4.16
6.51
1270.00
13.30
0.45
10.60
17.11
186.0
25.5
1.76
80.96
88.86
11.06
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