白石水库设计报告.docx

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白石水库设计报告

工程特性表

序号

指标名称

单位

设计指标

安评复核

初步设计

备注

一

水文

1

坝址以上流域面积

㎞2

2.5

2.5

2.5

2

坝址以上干流长度

㎞

1.41

1.41

1.41

3

坝址以上干流坡降

‰

52.1

52.1

52.1

4

多年平均降雨量

mm

1404

1404

1404

5

设计洪峰流量

m3/s

12.8

12.8

12.8

5%

6

设计洪水总量

万m3

24

24

24

7

设计洪水最大泄流量

m3/s

4.73

4.73

4.73

8

校核洪峰流量

m3/s

19

19

19

0.5%

9

校核洪水总量

万m3

38

38

38

10

校核洪水最大泄流量

m3/s

8.3

8.3

8.3

二

水库

1

水库水位

校核洪水位

m

56.96

56.96

56.96

0.5%

设计洪水位

m

56.46

56.46

56.46

5%

正常蓄水位

m

55.15

55.15

55.15

死水位

m

52.8

52.8

52.8

2

水库库容

总库容

万m3

56

56

56

正常库容

万m3

35

35

35

死库容

万m3

8.25

8.25

8.25

工程特性表

序号

指标名称

单位

设计指标

安评复核

初步设计

备注

四

工程效益

1

防洪效益

保护耕地面积

亩

7500

7500

7500

2

灌溉效益

灌溉面积

亩

6000

6000

6000

其中：

水田

亩

5600

5600

5600

旱地

亩

400

400

400

3

养殖效益

养鱼水面

亩

505

505

505

年产鲜鱼

kg

5000

5000

5000

五

主要建筑物

1

挡水建筑物

型式

心墙土坝

均质土坝

心墙土坝

地基岩性

石英砂岩

石英砂岩

石英砂岩

地震基本烈度

度

Ⅵ

Ⅵ

Ⅵ

设防烈度

度

6

6

6

坝顶高程

m

58.5

58.5

58.5

最大坝高

m

16.7

16.7

16.7

坝顶长度

m

132

132

132

坝顶宽度

m

5

5

5

2

泄水建筑物

型式

溢洪道

溢洪道

溢洪道

溢流堰型式

宽顶堰

宽顶堰

宽顶堰

工程特性表

序号

指标名称

单位

设计指标

安评复核

初步设计

备注

堰顶高程

m

55.15

55.15

55.15

堰顶宽度

m

3

3

7

最大下泄流量

m3/s

12.3

12.3

12.3

消能方式

无

有

有

3

输水建筑物

设计流量

m3/s

地基岩性

启闭型式

斜拉

斜拉

斜拉

闸门型式

平板

平板

平板

闸门尺寸

m

0.6×0.8

0.6×0.8

0.6×0.8

启闭机容量

t/台

涵洞结构型式

浆砌石箱涵

钢混

钢混

涵洞断面尺寸

m

0.5×0.7

0.5×0.7

0.5×0.7

涵洞长度

m

81

81

81

进口高程

m

46.5

46.5

46.5

六

工程投资

总投资

建筑工程

机电设备及安装

万元

金属结构及安装

万元

临时工程

万元

其它费用

万元

基本预备费

万元

1工程概况

白石水库位于湘潭县白石乡天平村境内，属于湘江水系涓水上游，距离白石乡政府约7km。

临107国道，乡村公路通往坝区，交通较为便利。

水库控制流域集雨面积2.5km2，是一座以灌溉为主，兼防洪、养殖等综合效益的水利工程。

枢纽建筑物由大坝、溢洪道、输水涵洞等建筑物组成。

设计洪水标准按20年一遇，校核洪水标准按200年一遇，水库正常库容35万m3，死水位46.50m，死库容8.25万m3，工程等别为Ⅴ级。

大坝为均质土坝，坝顶高程58.50（黄海高程系，以下同），最大坝高16.7m，坝顶宽5m，坝底宽84m，坝顶轴线长132m；上游坡比为1:

2.5，下游分2级坡，坡比分别为1:

2.0、1:

2.5，中间设1.5宽平台；上游坝坡已有砼护砌，下游坝坡不规整，长有杂草。

溢洪道位于大坝左岸，为岸坡式宽浅式溢洪道，浆砌石结构，堰项高程55.15m，堰顶宽度3.0m。

输水涵管为浆砌石结构，断面尺寸为0.5×0.7m（宽×高），涵管进口采用斜拉闸放水。

由于当时的施工条件限制，土料、施工质量均未达到设计要求。

随着大坝的长期运行，坝体散浸、坝体与坝基接触界面散浸、坝基渗漏、输水涵结构老化渗漏等各种问题逐渐暴露出来，特别是汛期高库水位运行时险情不断，影响工程效益的正常发挥，工程运行状况差，险情隐患危及大坝的正常运行与安全。

2水文

2.1流域概况

白石水库座落在湘潭市湘潭县白石乡天平村，位于北纬27°51'，东经112°50'，属于湘江涓水支流，水库控制集雨面积2.50km2，坝址以上干流长3.90km，干流平均坡降14.9‰。

库区内山高坡陡，植被较好，水土流失较轻。

水库无外引。

白石水库枢纽工程由大坝、溢洪道和输水涵洞等永久性建筑物组成。

水库大坝为粘土心墙坝，坝顶高程58.50米，坝轴长132米，最大坝高16.7米，坝顶宽5.0米。

大坝右端设有箱涵，断面尺寸0.5×0.7米，长66米。

大坝右端设有断面尺寸为3×3.0米的宽顶堰式溢洪道，最大泄量为12.30m3/s。

2.2气象

水库所处工程地处亚热带季风区，多年平均气温17.2℃，温度年际变幅较大，极端最高气温为40.4℃，极端最低气温为-12.7℃。

多年平均降雨量1318mm，但分布极不均匀，4-8月雨量集中，降雨量占全年的46-53％。

秋初高温少雨，常有伏旱，多年平均蒸发量1178mm。

全年无霜期280天，年平均日照数为1586小时，多年平均风速16m/s。

2.3径流

根据湖南省水资源成果径流深等值线图查得白石水库库区多年平均径流深约791mm，则水库多年平均来水量约为197.8万m3。

2.4设计洪水复核

白石水库无实测洪水资料，洪水复核采用《湖南省暴雨洪水查算手册》（1984年版）由暴雨推求设计洪水。

2.4.1工程等级及洪水标准复核

白石水库设计正常库容43.0万方，死水位46.50米，死库容8.25万m3。

水库目前灌溉面积2400亩。

根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000）第2.1.1条、2.1.2条、2.2.1条、3.2.4条及《防洪标准》（GB50201-94）第6.1.1条、6.1.2条、6.2.1条等相关条款的规定，该水库为小（Ⅱ）型水库，工程等别属Ⅴ等工程，主要建筑物级别为5级，次要建筑物级别为5级；其设计洪水标准为20年一遇，校核洪水标准为200年一遇。

消能防冲建筑物按10年一遇设计。

2.4.2设计暴雨

水库所在的水系上没有设水文站，建库后，水库没有设立任何水文气象观测设施，水库管理单位也没有开展入库流量观测等项目，无实测降雨及洪水资料，属无资料地区。

根据白石水库的地理位置（北纬27°51'，东经112°50'）和集雨面积（2.50km2），在《查算手册》上查得该水库数湖南省暴雨一致区第七区，库区多年平均最大降雨量H24点为100.0mm，其它参数的查算结果见表2-1。

表2-1白石水库设计暴雨成果

P（%）

项目

0.5

5.0

备注

KP

2.94

1.95

F=1.44km2

L=1.41km

J=52.1‰

H24点=100mm

CV=0.48

CS=3.5CV

α=0.995

I0=30mm

H24点（mm）

294.0

195.0

H24面（mm）

292.5

194.0

n2

0.626

0.678

n3

0.704

0.728

H1（mm）

99.3

74.7

H3（mm）

149.8

106.5

H6（mm）

194.1

133.1

H12（mm）

238.3

160.7

R总（mm）

262.5

164.0

ψ

0.78

0.74

R上（mm）

204.8

121.4

2.4.3设计洪水

白石水库没有水文气象观测资料，本次洪水复核的洪水计算根据湖南省水利水电厅1984年编制的《湖南省暴雨查算手册》进行计算，以下简称《查算手册》，采用推理公式推求设计洪水。

1、洪峰流量及汇流时间根据下列公式计算：

m=0.145θ0.489（

≤25）

m=0.0228θ1.067（25≤

≤100）

净峰流量:

Qm=0.278*F*（R/t）

汇流时间:

τ=

地面径流总量:

ΣQp=R上F/（3.6

t）

峰量比:

Qmp/ΣQp

地下径流深R下p=R总p-R上p按等腰三角形关系求地下径流峰值Qm地p。

式中T为地下径流峰顶位置。

地下径流过程Qm地p～t用三角形分配法推求。

水库设计洪水参数及成果如表2-2。

表2-2水库设计洪水参数及成果

重现期（a）

200

20

备注

Q上m（m3/s）

20.1

13.39

F=2.50km2

L=3.90km

J=14.9‰

=12.60

m=0.50

τ（h）

4.16

4.38

ΣQi（m3/s）

142.2

84.3

Q上m/∑Qi

0.14

0.24

Q下m（m3/s）

1.22

1.00

△Q下m（m3/s）

0.04

0.02

W（万m3）

66

41

洪峰模数（m3/s/km2）

8.10

5.40

洪量模数（万立方/km2）

26.4

16.7

2、设计洪水过程线的推求

参照《查算手册》，地面径流过程按径流分配系数法推求，地下径流过程按等腰三角形关系推求，各频率洪水过程线见表2-3。

表2-3白石水库设计洪水过程线（推理公式单位：

m3/s）

△t（1h）

200年一遇

20年一遇

△t（1h）

200年一遇

20年一遇

0

0.04

0.03

8

9.29

6.19

1

1.64

1.09

9

7.91

5.27

2

3.38

2.25

10

6.80

4.53

3

11.95

7.97

11

5.99

3.99

4

20.24

13.49

12

5.31

3.54