三层岭水库初步设计报告1 精品Word格式.docx
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进口采用斜拉式启闭机控制，涵管采用φ300mmPVC管作为内模，外包0.8m×
0.8m的C25钢筋砼结构，出口接消力池。
1.3.3溢洪道加固设计
本次设计拟在原址加固溢洪道，维修泄槽段和新建下游消力池。
考虑到目前水库加固实际情况，拟将进口高程保持现状高程60.10m，对现状溢洪道进行加固。
溢洪道控制段进口底高程维持现状60.1m，宽3.0m，后接泄槽，底宽为3.0~2.6m,进口底板高程60.09m，出口底板高程54.00m。
桩号0+000~桩号0+020维持现状；
加高桩号0+020～桩号0+024，泄槽底坡i=0.039；
桩号0+024~桩号0+038维持现状，泄槽底坡i=0.093；
新建桩号0+038～桩号0+051，泄槽底坡i=0.270，进口接进水渠，出口设消力，池长3.0m。
1.4工程设计概算
1.4.1编制依据
按照江西省水利厅“赣水建管字（2006）22号文”颁发的《江西省水利水电工程系列定额》及概估算编制规定，江西省水利厅赣水建管字（2006）242号文发布的标准与定额，赣水建管字[2010]246号文，设计有关资料，设计工程量进行编制。
价格水平年按江西省造价信息2013.2（总第140期）新余市建设工程材料信息，主要材料基价按江西省定额站的要求执行。
1.4.2投资主要指标
工程总投资（静态总投资）82.85万元，其中：
工程部分投资82.85万元、水土保持投资0.00万元、环境保护投资0.00万元。
基本预备费率1%，基本预备费为0.82万元。
施工总工期8个月。
1.5工程特性表
三层岭水库工程特性表
序号
名称
单位
加固前
加固后
备注
一
水 文
1
集雨面积
km2
0.4
0.21
2
多年平均年降雨量
mm
1568
3
设计洪水标准及流量
P（%）
（10%）
m3/s
1.88
4
校核洪水标准及流量
（2%）
3.49
二
水库特性
调节特性
年调节
校核洪水位
m
61.08（2%）
60.54（2%）
设计洪水位
60.87（10%）
60.38（10%）
正常蓄水位
60.10
5
死水位
54.6
55.25
6
总库容
万m3
17.23
14.50
7
正常水位库容
12.51
8
兴利库容
11.82
9
死库容
0.65
0.69
三
工程效益
灌溉面积
万亩
0.06
保护人口
万人
0.04
保护耕地
四
主要建筑物及设备
（一）
大坝
坝型
均质土坝
坝顶高程
61.60～62.15
62.1
最大坝高
8.6
8.8
最大坝长
166
坝顶宽度
4.5
上游坝坡
1:
2.2
2.25
下游坝坡
2.0
自上而下
（二）
溢洪道
型式
开敞式
进口底高程
溢洪道底宽
3.0
全长
42
58
纵坡
0.039,0.093
0.039，0.093，0.27
边墙型式
砼挡墙
最大下泄流量
1.29
消能型式
无
底流消能
（三）
坝下涵管
54.60
54.40
涵管长度
35
36.5
涵管断面尺寸
φ0.4
φ0.3
最大过水流量
0.198
闸门型式
铸铁闸门
启闭机型式
斜拉式
启闭机（孔径）
φ0.2
五
工程投资
总投资
万元
82.85
建筑工程
68.86
机电设备及安装工程
0.17
金属结构设备及安装工程
1.40
施工临时工程
2.07
独立费用
9.53
基本预备费
0.82
水土保持工程
0.00
环境保护工程
2水文
2.1基本资料
2.1.1自然、地理
三层岭水库位于新余市高新区马洪办事处堆甲村委，东经115°
01′10″，北纬27°
54′21″，距新余市区20km，属赣江流域袁河支流白杨江水。
库区属低山丘陵区，植被一般，有一定的水土流失。
2.1.2水文气象
2.1.3流域特征参数
本次设计根据万分之一航测图对流域面积、主河道长度、主河道比降等参数进行了量算，并与原设计参数进行了比较，成果见表2.1.1。
表2.1.1水库流域特征参数复核成果表
流域特征参数
原资料
本次复核
流域面积F（km2）
0.40
0.24
主河道长度L（km）
0.49
主河道比降J
9.50％
本次设计采用的流域特征参数：
坝址以上控制集水面积0.24km2，主河道长度0.49km，河道平均坡降9.50%。
2.1.4水位-库容曲线
因水库原实测库区地形图已缺失，本次加固测量时库水位较高，无法实测库区地形图，本次设计只能根据万分之一航测图对水库库区不同高程下的面积进行量算，绘制出水位库容曲线图，并与《安全鉴定报告书》、《新余小型水库大坝注册登记表》内查得的特征水位及库容数据进行复核，见表2.1.2。
表2.1.2三层岭水库水位-库容复核对比关系表
黄海高程
水面面积
库容
本次采用库容
（m）
（万m2）
（万m3）
84.6
85
0.02
0.01
86
0.07
87
0.14
88
0.36
89
0.66
90
0.58
1.13
91
0.86
1.85
92
1.18
2.87
93
1.54
4.22
94
1.94
5.96
95
2.38
8.12
96
2.83
10.73
97
3.31
13.80
2.2设计暴雨
2.2.1设计暴雨资料的选择
库区无雨量站，可采用的设计参证降雨资料有两种。
①实测暴雨资料
根据水库周边雨量站，采用和库区降雨成因相近的各雨量站实测雨量为参证降雨资料。
现取新余站历年最大一日暴雨值（见表2.2.1），组成暴雨系列进行频率分析，按P-III型曲线进行，得设计暴雨参数和最大一日暴雨值，设计最大24小时暴雨值由设计最大一日暴雨值乘以系数1.14求得。
其适线成果见表2.2.2。
表2.2.1新余气象站实测历年最大一日暴雨值
日期
降雨量（mm）
1959.11.1
69.4
1985.7.1
57.6
1960.5.28
117.1
1986.9.7
58.7
1961.6.10
92.2
1987.9.25
59.1
1962.6.18
128.7
1988.5.11
51.7
1963.7.18
79.5
1989.6.30
83.6
1964.6.17
56.2
1990.9.23
100.6
1965.9.12
72.0
1991.3.21
78.3
1966.6.30
129.6
1992.3.19
76.4
1967.6.20
123.6
1993.7.4
93.8
1968.6.27
135.5
1994.6.13
113.9
1969.1.29
154.3
1995.5.26
127.9
1970.5.31
72.2
1996.5.31
142.1
1971.8.8
64.6
1997.7.8
87.4
1972.8.19
116.4
1998.6.14
117.6
1973.9.2
96.8
1999.8.9
87.1
1974.5.5
74.2
2000.6.22
121.3
1975.8.4
94.7
2001.4.19
134.2
1976.6.17
62.3
2002.6.13
132.7
1977.6.19
129.7
2003.8.14
126.7
1978.3.20
47.6
2004.5.12
82.3
1979.6.21
130.2
2005.9.3
81.0
1980.4.28
80.6
2006.4.12
111.7
1981.6.30
73.9
2007.8.12
56.8
1982.6.18
89.1
2008.5.28
97.1
1983.5.15
74.7
2009.4.19
103.6
1984.8.9
125.1
2010.5.13
130.1
表2.2.2各频率实测暴雨成果表单位：
频率（%）
项目
10
1.0
0.5
参数
24小时
158.23
178.58
204.14
222.78
240.77
H=96.22mm
CV=0.35
CS=3.5CV
②江西省水文局2010年编制的《江西省暴雨洪水查算手册》（以下简称《手册》）设计暴雨
根据工程地理位置查《手册》附图，得流域中心最大24小时点暴雨量H24=110mm，Cv24=0.45，最大6小时和60分钟点暴雨量分别为H6=70mm，Cv6=0.44，H60=46mm，Cv60=0.39，由F=0.24km2和t=60、3、6、24小时分别查得点面系数α60=0.99991，α3=0.99992，α6=0.99993，α24=0.99997。
由H3=H131-n2，计算出3小时点暴雨量，式中1-n2=1.285lg（H6/H1），各频率60分钟、3、6、24小时点面暴雨量成果见表2.2.3。
表2.2.3各频率点面暴雨成果表单位：
频率（%）
H60面
69.91
80.49
94.29
104.41
114.07
H=46mm
CV=0.39
H3面
92.97
108.09
127.73
142.59
156.51
H6面
111.29
130.19
154.69
173.59
191.09
H=70mm
CV=0.44
H24面
175.99
206.79
247.49
277.19
306.89
H=110mm
CV=0.45
从表2.2.2和2.2.3可以看出，实测资料的变差系数Cv及点雨量均较《手册》查算得出的结果偏小，从偏安全考虑本次设计采用《手册》查算方法进行洪水推算。
2.3设计洪水
2.3.1设计洪水标准
所以本次设计洪水标准为10年一遇（P=10%），校核洪水标准为50年一遇（P=2%）。
2.3.2设计洪水计算
根据《手册》使用说明，流域面积小于30km2的，一般采用推理公式法计算设计洪水，本工程坝址以上控制流域集水面积0.24km2，故本次设计洪水采用推理公式法进行推算，成果如下：
查《手册》得水库产流在IV区，设计前期影响雨量Pa=80mm，Im=130.0mm。
根据表2.5的各种历时各频率暴雨量，按《手册》中的雨型分配表，以1小时为时段，求得设计频率的各时段暴雨量，扣除初损失求得各时段净雨后，再列表计算Qt=0.278F∑ht/t。
由《手册》得，本工程在推理公式分区图的第IV区。
应用第IV经验公式计算m、τ=0.278θ/mQ1/4。
作Qt-t、Qτ-τ曲线，求得各设计频率洪水的地面洪峰Q地面及地面洪水过程。
按《手册》要求，利用地下径流深R下，求出相应频率的地下径流洪峰流量Q地下及地下洪水过程。
将地面、地下洪水过程对应时段流量叠加，即为所求的设计洪峰流量，洪水总量，结果见表2.3.1。
表2.3.1三层岭水库设计洪水成果表
5.0
洪峰流量（m3/s）
2.80
3.70
4.92
5.79
6.58
一日洪量（万m3）
2.37
2.99
3.81
4.41
5.01
2.3.3设计洪水成果合理分析
（1）与周边水库设计洪水成果比较
为进一步论证本次洪水复核成果的合理性，将本次设计洪水成果与本地区周边水库设计洪水成果进行比较，见表2.3.2。
表2.3.2设计洪水成果比较表
水库名称
集雨面积（km2）
洪峰模数Q/F2/3
P=2%
P=10%
艾坑水库
0.373
4.99
2.82
9.63
5.44
2010版
山背水库
0.524
6.33
3.65
9.74
5.62
三层岭水库
10.78
6.72
本水库洪峰模数与本地区周边水库洪峰模数较一致，说明成果是合理的。
2.3.4设计洪水过程线推求
坝址设计洪水过程线推求，均按《手册》中推理公式法计算洪水过程线的方法与要求进行推算。
将地面洪水的洪峰、洪量、洪水历时，按五点法概化出地面洪水过程线。
将各设计频率暴雨所产生的地下径流深R下，以及地面洪水过程历时，计算地下径流峰值Qm地下=R下·
F/3.6T，地面洪水结束时间，即为地下径流峰值出现时间。
然后自Qm地下开始向前后每增加一个Δt时段，其流量随之减少一个ΔQ地下=ΔT/T·
Qm地下，从而求得地下径流过程。
将地面、地下径流过程对应时段流量相加，即为所求的设计洪水过程线，结果见表2.3.3
表2.3.3三层岭水库设计洪水过程线表
P=5%
P=1%
P=0.5%
T（h）
Q（m3/s）
0.00
0.83
0.30
0.79
0.39
0.76
0.52
0.75
0.61
0.69
2.08
2.80
1.99
3.70
1.91
4.92
1.87
5.79
6.58
4.16
0.66
3.97
0.86
3.81
1.14
3.74
1.33
1.51
8.33
0.22
7.95
0.27
7.62
0.34
7.49
0.43
9.33
0.19
8.95
0.24
8.62
0.29
8.49
0.33
0.37
10.33
0.17
9.95
0.20
9.62
0.25
9.49
0.28
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