沁制水库大坝安全鉴定4水文 复核.docx
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沁制水库大坝安全鉴定4水文复核
4防洪复核报告
4.1概述
4.1.1工程概况
沁制水库位于湖南省进东县营际湖区烟顶镇军信村，地处进东县西南部，长江中游南岸，长江流域营际湖水系营际湖支流，水库控制流域面积22.7km2，总库容791万m3，是一座以防洪灌溉为主，兼顾水产养殖、综合开发利用的小㈠型水利枢纽工程，本工程于1959年11月动工兴建，1966年6月竣工。
沁制水库枢纽工程包括主坝、溢洪道和输水涵管,主坝为均质土坝，溢洪道位于主坝左端，溢流堰为开敞式宽顶堰。
根据《防洪标准》（GB50201-94）的有关规定，沁制水库枢纽工程为Ⅳ等工程，大坝、溢洪道控制段、输水涵管等主要建筑物为4级建筑物，大坝防洪标准为30～50年一遇洪水设计，300～1000年一遇洪水校核。
4.1.2流域特性
由于沁制水库整编资料中的流域特征指标不全，本次结合湖南省测绘局1979年调绘的1/10000地形图中的参数进行计算。
表4-1-1流域特性表
指标
水库承雨面积F
主河道长L
主河道坡降J
数量
22.7km2
3.2km
20.15‰
流域多年平均降雨量为1348.7mm，最大年降雨量为2011.0mm（1989年），最小降雨量为784.3mm（1968年）。
根据气象部门提供的资料，水库汛期多年平均最大风速15.0m/s。
4.2洪水复核
4.2.1洪水标准及基本资料
一、洪水标准确定
沁制水库原设计洪水标准为：
50年一遇洪水设计，500年一遇洪水校核。
根据《防洪标准》（GB50201-94），沁制水库设计洪水标准为30～50年（重现期），校核洪水标准为300～1000年（重现期）。
沁制水库地处进东县营际湖烟顶镇，是当地重要的水利枢纽工程，库容接近小
（一）型水库上限，因此，本次安全鉴定防洪标准设计洪水、校核洪水均采用上限值，即为50年一遇洪水设计，1000年一遇洪水校核。
二、基本资料
沁制水库没有短历时暴雨的实测资料，本阶段洪水复核采用直接查算《湖南省暴雨径流查算图表》和《湖南省可能最大暴雨图集》（以下简称《图表》和《图集》）的方法进行。
4.2.2设计暴雨
一、点雨量
查《图表》和《图集》，沁制水库位于水文气象分区第Ⅲ区，根据所在流域中心位置查暴雨等值线图，并考虑邻近暴雨中心A站，取值如表4-2-1。
表4-2-1点雨量参数表
H1均=42mm
CV=0.42
CS=3.50CV
H6均=70mm
CV=0.51
CS=3.50CV
H24均=120mm
CV=0.54
CS=3.50CV
根据皮尔逊频率曲线模比系数表，各种频率不同时段KP值见表4-2-2，点雨量计算见表4-2-3。
表4-2-2KP值成果表
P（%）
KP1
KP6
KP24
5
1.82
2.01
2.07
2
2.15
2.45
2.55
0.1
3.18
3.87
4.11
表4-2-3点雨量计算成果表
P（%）
H1点
H6点
H24点
5
76.4
140.7
248.4
2
90.3
171.5
306.0
0.1
133.6
270.9
493.2
二、面雨量计算
1、不考虑递减系数时面雨量计算
由于沁制水库控制流域面积F=22.7km2＜100km2，因此面雨量计算时不作形状改正，查《图集》表5并插值计算得点面换算系数如下，成果见表4-2-4。
α1=0.978α6=0.984α24=0.989
表4-2-4不考虑递减系数时面雨量计算成果表
P（%）
H1面
H6面
H24面
5
74.8
138.5
245.8
2
88.3
168.8
302.8
0.1
130.7
266.7
488.0
2、考虑递减系数后面雨量计算
面雨量递减系数
计算公式1～6hn1=1+0.558×lnβ1
6～24hn2=1+0.721×lnβ2
式中β1=H1面/H6面β2=H6面/H24面
面雨量计算公式：
1≤t＜6Ht面=H1面×t1-n1
6≤t≤24Ht面=H24面×24n2-1×t1-n2
计算成果见表4-2-5。
表4-2-5考虑递减系数时面雨量计算成果表
P（%）
H1面
H3面
H64面
5
74.8
109.1
138.5
2
88.3
131.4
168.9
0.1
130.7
202.4
266.8
三、设计净雨过程
1、计算时段：
△t=0.5h，tC=6h（《图表》P16）雨型分布见下表4-2-6。
表4-2-6Δt=0.5h，tc=6h雨型分布表
时段
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
占H1%
38
62
占（H3-H1）%
21.7
35.5
26.6
16.2
占（H6-H3）%
16
17
18
20
15
14
2、初损计算：
由于流域面积小于20km2，根据《图表》规定，净雨过程采用最大六小时雨量不扣初损
则Rtc=H6面
3、稳损计算：
fc=0.0615×Rtc0.61，稳损计算成果见表4-2-7。
表4-2-7稳损计算成果表
P（%）
10
2
0.1
Fc
1.2
1.4
2.1
4、净雨过程计算：
净雨过程计算见表4-2-8～表4-2-10。
表4-2-8设计净雨过程计算表（P=5%）
T
h设
Ri
Ii
T
h设
Ri
Ii
0
0.0
0.0
0.0
7
28.4
28.4
27.8
1
4.7
4.7
4.1
8
46.4
46.4
45.7
2
5.0
5.0
4.4
9
9.1
9.1
8.5
3
5.3
5.3
4.7
10
5.6
5.6
4.9
4
5.9
5.9
5.3
11
4.4
4.4
3.8
5
7.5
7.5
6.8
12
4.1
4.1
3.5
6
12.2
12.2
11.6
表4-2-9设计净雨过程线（p=2%）
T
h设
Ri
Ii
T
h设
Ri
Ii
0
6.0
6.0
5.3
7
33.6
33.6
32.9
1
6.4
6.4
5.7
8
54.8
54.8
54.1
2
6.7
6.7
6.0
9
11.5
11.5
10.8
3
7.5
7.5
6.8
10
7.0
7.0
6.3
4
9.3
9.3
8.6
11
5.6
5.6
4.9
5
15.3
15.3
14.6
12
5.2
5.2
4.5
6
12.2
12.2
11.6
表4-2-10设计净雨过程线（p=0.1%）
T
h设
Ri
Ii
T
h设
Ri
Ii
0
0.0
0.0
0.0
7
49.7
49.7
48.7
1
10.3
10.3
9.4
8
81.0
81.0
80.1
2
10.9
10.9
10.0
9
19.1
19.1
18.1
3
11.6
11.6
10.7
10
11.6
11.6
10.7
4
12.9
12.9
12.0
11
9.7
9.7
8.7
5
15.6
15.6
14.6
12
9.0
9.0
8.1
6
25.4
25.4
24.5
4.2.3设计洪水
一、时段单位线及地表径流过程线
按《图表》中的瞬时单位线法计算。
1、地区综合参数
根据水文分区，流域面积F=22.7km2，主河道长L=3.2km和坡降J=20.15‰瞬时单位参数采用如下：
m1=1.38×F0.27×L0.216×J-0.185
n=0.34×F0.35×J0.1
计算可得m1=2.02n=1.11
2、参数的非线性改正
参数的非线性改正同样采用《查算图表》法求得。
J=20.15‰＞15‰f=F/L2=1.23，属山区扇形，即
造峰历时：
tR=0.49×F0.52=1.30h，
tR历时的面雨量：
HtR=H1面tR1-n1造峰雨强ip=HtR/tR
非线性改正公式：
mli=m1×0.2入1×（50/ip）入
θJ=J1/3/F1/4=1.45
时段单位线公式：
K=mIi/n
因iP均大于50mm/h，m随雨强改变的趋势不甚明显，采用λ=λ2，通过计算θJ查《图表》表1—2、表1—3，得λ1=0.64、λ均为0.30。
其计算成果如表4-2-11。
表4-2-11iP、mIi、K成果表
P（%）
iP
mIi
K
5
62.8
2.02
1.81
2
74.5
0.64
0.57
0.1
100
0.58
0.53
h毫米净雨时段单位线为:
q（△t·t）=F·h×[u（△t·t）]/（3.6△t）
u（△t·t）=[S（t）-S（t-△t）]
S（t）为参数n、k的函数，查S（t）曲线表值，可得相应u（△t·t）值，然后按照
△t=0.5h，净雨h=1mm计算时段单位线及地表径流过程线。
二、洪水过程计算
1、地表径流计算
计算过程见表4-2-12～2-2-14
2、地下径流计算
退水指数β=0.133F-0.28=0.065
地面径流过程线底宽T=TC+D-△t
式中:
D—时段单位线底宽
当t≤T时，Qt=Q0+（Qg—Q0）×t/Tt＞T时，Qt=Qg×e-β（t-T）
式中Qt—地下径流t时段流量Q0=0.021×fc1.14×F
Qg=[fc×Tc×F/3.6-（T/2-1/β）×Q0]/（T/2+1/β）
计算到Qt=Q0即可。
地下径流过程计算成果见表4-2-15。
表4-2-12沁制水库设计地表径流过程计算表（0.10%）
T
t/k
S（t）
Q（Δt,t）
9.4
10.0
10.7
12.0
14.6
24.5
48.7
80.1
18.1
10.7
8.7
8.1
∑Q
0
0.00
0.000
0.000
0.00
0.00
0.5
0.952
0.565
3.943
36.97
0.00
36.97
1
1.904
0.824
1.807
16.94
39.51
0.00
56.46
1.5
2.857
0.930
0.738
6.92
18.10
42.05
0.00
67.07
2
3.809
0.972
0.291
2.73
7.39
19.27
47.13
0.00
76.52
2.5
4.761
0.989
0.121
1.13
2.92
7.87
21.60
57.67
0.00
91.19
3
5.713
0.994
0.035
0.33
1.21
3.11
8.82
26.42
96.68
0.00
136.56
3.5
6.666
0.997
0.022
0.20
0.35
1.29
3.48
10.79
44.30
192.15
0.00
252.55
4
7.618
0.999
0.014
0.13
0.22
0.37
1.44
4.26
18.08
88.04
315.82
0.00
428.36
4.5
8.570
1.000
0.007
0.07
0.14
0.23
0.42
1.77
7.14
35.94
144.70
71.52
0.00
261.92
5
9.522
1.000
0.001
0.01
0.07
0.15
0.26
0.51
2.96
14.20
59.07
32.77
42.13
0.00
152.12
5.5
10.475
1.000
0.000
0.00
0.01
0.07
0.17
0.32
0.86
5.88
23.33
13.38
19.30
34.44
0.00
97.75
6
11.427
1.000
0.00
0.01
0.08
0.20
0.53
1.70
9.67
5.28
7.88
15.78
31.90
73.03
6.5
0.00
0.01
0.10
0.34
1.05
2.79
2.19
3.11
6.44
14.61
30.66
7
0.00
0.01
0.17
0.68
1.73
0.63
1.29
2.54
5.97
13.03
7.5
0.00
0.02
0.34
1.12
0.39
0.37
1.05
2.36
5.65
8
0.00
0.03
0.56
0.25
0.23
0.30
0.98
2.36
8.5
0.00
0.06
0.13
0.15
0.19
0.28
0.80
9
0.00
0.01
0.07
0.12
0.17
0.38
9.5
0.00
0.01
0.06
0.11
0.18
10
0.00
0.01
0.06
0.06
10.5
0.00
0.01
0.01
11
0.00
0.00
表4-2-13沁制水库设计地表径流过程计算表（2.0%）
T
t/k
S（t）
q（Δt,t）
5.3
5.7
6.0
6.8
8.6
14.6
32.9
54.1
10.8
6.3
4.9
4.5
∑Q净
0
0.000
0.000
0.000
0.00
0.00
0.5
0.872
0.531
3.708
19.63
0.00
19.63
1
1.744
0.794
1.836
9.72
21.01
0.00
30.73
1.5
2.616
0.911
0.813
4.30
10.41
22.40
0.00
37.11
2
3.488
0.962
0.355
1.88
4.61
11.09
25.18
0.00
42.76
2.5
4.360
0.984
0.153
0.81
2.01
4.91
12.47
32.04
0.00
52.24
3
5.231
0.993
0.062
0.33
0.87
2.14
5.52
15.86
54.07
0.00
78.79
3.5
6.103
0.997
0.030
0.16
0.35
0.93
2.41
7.02
26.77
121.88
0.00
159.52
4
6.975
0.999
0.014
0.07
0.17
0.37
1.04
3.07
11.85
60.35
200.50
0.00
277.42
4.5
7.847
1.000
0.007
0.04
0.08
0.18
0.42
1.33
5.18
26.71
99.28
39.86
0.00
173.06
5
8.719
1.000
0.001
0.00
0.04
0.08
0.20
0.53
2.24
11.67
43.94
19.74
23.26
0.00
101.70
5.5
9.591
1.000
0.000
0.00
0.00
0.04
0.09
0.26
0.90
5.04
19.19
8.74
11.52
18.24
0.00
64.02
6
0.00
0.00
0.05
0.12
0.43
2.03
8.30
3.82
5.10
9.03
16.85
45.72
6.5
0.00
0.00
0.06
0.20
0.98
3.34
1.65
2.23
4.00
8.34
20.80
7
0.00
0.01
0.10
0.46
1.60
0.66
0.96
1.75
3.69
9.23
7.5
0.00
0.01
0.23
0.75
0.32
0.39
0.75
1.61
4.07
8
0.00
0.02
0.38
0.15
0.19
0.30
0.70
1.74
8.5
0.00
0.04
0.08
0.09
0.15
0.28
0.63
9
0.00
0.01
0.04
0.07
0.13
0.25
9.5
0.00
0.00
0.03
0.06
0.10
10
0.00
0.00
0.03
0.04
10.5
0.00
0.00
0.00
11
0.00
0.00
表4-2-14沁制水库设计地表径流过程计算表（5%）
T
t/k
s（t）
q（Δt,t）
4.1
4.4
4.7
5.3
6.8
11.6
27.8
45.7
8.5
4.9
3.8
3.5
∑Q
0
0.000
0.000
0.000
0.00
0.00
0.5
0.276
0.198
1.378
5.63
0.00
5.63
1
0.552
0.372
1.220
4.98
6.04
0.00
11.02
1.5
0.828
0.512
0.975
3.98
5.34
6.44
0.00
15.77
2
1.104
0.623
0.776
3.17
4.27
5.70
7.25
0.00
20.40
2.5
1.381
0.710
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