CJX水库大坝防洪安全评价doc 41页.docx

1、 CJX 水库大坝防洪安全评价水库大坝防洪安全评价 doc 41 页页 CJX水库大坝防洪安全评价(doc 41 页)部门：xxx 时间：xxx 制作人：xxx 整理范文，仅供参考，勿作商业用途 学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明，本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日 期：学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保障、使用学位论文的规定，同意学校保留并

2、向有关学位论文管理部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权省级优秀学士学位论文评选机构将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于 1、保密，在_年解密后适用本授权书。2、不保密。（请在以上相应方框内打“”）作者签名：2013 年 月 日 导师签名：2013 年 月 日 内 容 摘 要 本次毕业设计主要是进行 CJX 的防洪安全评价，首先确定 CJX 的防洪标准，再由点暴雨推求净雨过程，用 Excel 快速算法求出 S（k）值确定瞬时单位线，并用求出的瞬时单位线推出时段单位线，然后计算洪水过

3、程，最后用半图解法进行洪水调节计算，确定坝顶高程并与已知的坝顶高程进行比较，得出安全评价和建议。关键字：防洪标准 瞬时单位线 时段单位线 洪水调节 坝顶高程 Abstract This graduation design is mainly for flood control safety evaluation of CJX,CJX is first determined by the flood control standard,rainstorm of net rainfall process,using Excel fast algorithm for S(k)value to dete

4、rmine the instantaneous unit hydrograph,and calculate the instantaneous unit hydrograph launch unit hydrograph,then calculate the flood process,finally flood regulating calculation by a graphic method to determine the crest elevation,and compared with the crest elevation of the known,and suggested t

5、hat the safety evaluation.Keywords:flood control standard Instantaneous unit hydrograph Unit hydrograph Flood regulation Crest elevation 前前 言言 目前我国和世界上大坝失事，是洪水漫坝所造成的。因此，正确地对大坝防洪安全进行评估和校核，具有十分重要的意义。洪水漫坝风险是和大坝洪水设计标准紧密联系的。按我国现行的洪水设计标准对大坝的防洪安全进行分析，从水文角度估算的理论漫坝风险率远大于实际漫坝失事率。这说明现有大坝通常具有一定的抗洪潜力。这一抗洪潜力主要来源于

6、两个方面：由于水文、水力等随机不确定性的影响，导致了设计者在调洪演算过程和泄洪建筑物设计规模、坝顶高程的决策中，留有一定的安全系数；由于工程、管理等模糊不确定性的影响，导致了洪水漫坝风险失事临界限值的模糊化，常使洪水位略超坝顶高程而发生失事事故。自 1949年以来，我国已建成各种坝 84837 座（1997年统计）。根据 1980年全国普查表明，年平均垮坝率为 0.17%，而近期世界大坝的年垮坝率为 0.2%0.4%。水库垮坝后果严重。列如，1975年河南打谁，洪涝成灾，加之板桥、石漫滩 2座大型水库以及 2座中型水库、58 座小型水库垮坝，大大加重了灾情，致使 29个县（市）、1100万亩农

7、田遭受毁灭性灾害，冲毁铁路 102km，死亡 9万人，直接经济损失 100亿元；1963 年海河打谁，5 座中型水库垮坝，死亡 1000 多人；1993年青海沟后小（1）型水库垮坝，死亡 320余人。从灾害学观点，大坝失事灾害时一种特殊的灾害，一经触发后果十分严重。随着经济社会发展以及城市化进程的加快，人口与财产高度集中，这种事故的后果也会越来越严重。水工建筑物的特点，不仅表现在投资大、效益大、设计施工复杂，也表现在失事后果严重。而其本身的存在，就具有事故的风险性。随着时间的推移，结构老化以及随机性等原因，大坝出现事故难以完全避免。但是，采取措施减免事故或失事，可将灾害造成的损失减至最小，特别

8、是减少人员的伤亡还是能够做到的。解决办法就是要严格要求按规程管理。根据国际大坝委员会（ICOLD）对世界大坝失事的统计，1950年以前坝的失事率为 2.2%，19511986 年坝的失事率为 0.5%，1986 年以前的总失事率为 1.2%。20 世界 70年代，美国垮坝数量也很惊人，经过采取措施，到1980 年垮坝率已经降到 0.2%。在我国，近几年由于各方面的努力，垮坝率也在降低。为降低垮坝率，保证工程安全，必须采取有效的措施。本次毕业设计是对 CJX水库进行安全评价，由于 CJX 水库 1961年 2月建成，坝龄年久，所以对其进行安全评价，加强其运行管理并除险加固是减少 CJX 大坝失事

9、的一个重要因素。1 工程背景工程背景 1.1 工程基本资料工程基本资料 1.1.1 工程概况工程概况 CJX水库位于 HB省 SG市 PM 镇 XS 村，距 SG市 35km。属长江流域涢水水系，坝址以上承雨面积 0.52km2，主河道长 1.2km，主河道比降 25.6。工程于 1961 年 10月开工兴建，1961年 2 月基本建成。是一座以灌溉为主，兼有防洪、水产养殖等综合利用的小（2）型水库。枢纽工程由大坝、溢洪道、输水涵管等建筑物组成。各建筑物现状如下：大坝为粘土心墙代料坝，最大坝高 8.93m，坝顶长 78m，坝顶宽 2.5m；坝顶高程104.18m104.73m，下游河床高程 9

10、5.66m，心墙顶高程 103.09m；上大坝上、下游坡荆棘丛生，上游坡无块石护坡，下游无排水棱体。溢洪道有 2个，分别位于大坝左右坝肩，均为泄水明渠，仅进口段护砌，无消能防冲设施；右溢洪道的进口底部高程 102.73m，底宽 3.2m；左溢洪道的进口底部高程102.80m，底宽 3.2m；溢洪时冲下游农田及坝脚，威胁大坝安全。输水管有 2个，分别位于大坝左、右端。右输水管进水口形式为分级取水斜卧管，全长 7m；平卧管为钢筋混凝土预制圆管，进口底部高程 100.76m，全长 14m，直径 0.20m，设计流量 0.15m3/s；左输水管为瓦管，进口底部高程 97.27m，出口底部高程 96.8

11、9m，全长 38m，直径 0.2m。水库设计灌溉面积 800亩，实灌面积 350亩，保护下游 200余亩农田和 220人的生命和财产安全，防洪安全十分重要。1.1.2 水文气象水文气象 CJX水库位于 HB省 SG市 PM 镇 XS 村，属于长江流域涢水水系。河流中、上游为低山丘陵区，河谷平缓，河流纵坡降较小，两岸多处基岩裸露；水库下游河流逐渐开阔，纵坡比降逐渐减少，地貌形态渐变为低山丘陵区。该流域属水文第区。属副热带大陆性季风气候区，气候温和，雨量适当，冬冷夏热，四季分明，无霜期长，严冬酷暑时间短。流域多年平均气温 15.2，最高气温40.8，最低气温-15.1。多年平均降雨量 1102mm

12、，年平均无霜期 229d，平均风速2.5m/s，多年平均最大风速 15m/s。1.1.3 主要数据主要数据 1）流域地理参数 流域面积 F=0.52，主河道长 L=1.2，河道比降 J=25.6。2）点暴雨参数 CJX水库所在流域无实测定时段 10分钟、1小时、6 小时和 24小时降雨资料，其点雨量可根据该水库所在流域中心位置查湖北省暴雨径流查算图表和湖北省可能最大暴雨图集中的暴雨参数等值线图，得出点雨量的均值 H和变差系数：10分钟 H10=17.8=0.33 1小时 H1=49.7=0.38 6小时 H6=84.5=0.46 24小时 H24=120.1=0.50 设计点雨量，为模比系数，

13、可通过查=3.5皮尔逊型曲线值表或根据Excel 软件中的 GAMMAINV函数计算得到。1.1.4 计算方法计算方法 推求设计洪水可采用湖北省暴雨径流查算图表中介绍的瞬时单位线法。洪水调节计算采用水能规划课本中介绍的列表试算法或辅助线法。库容曲线：表 1.1 CJX 水库库容曲线 水位(m)95.00 96.00 97.00 98.00 100.07 101.00 库容(104m3)0 0.067 0.43 1.09 2.00 4.56 水位(m)102.00 102.55 102.75 103.35 103.85 库容(104m3)6.24 7.30 7.75 8.75 10.00 坝顶高

14、程复核采用小型水利水电工程碾压式土石坝设计导则（SL18996）或碾压式土石坝施工技术规范（SDJ2181983）中的相关附录公式进行计算（吹程D=480m）。溢洪道泄流能力按宽顶堰泄流量计算公式计算，相关计算公式及参数选择查水力计算手册选取。1.2 工程分等分级及洪水标准工程分等分级及洪水标准 水利水电枢纽工程，应根据其工程规模、效益和在国民经济中的重要性分为五等，其等别按下表 1-2 的规定确定。表 1.2 水利水电枢纽工程的等别 工程等级 水库 治涝 灌溉 供水 水电站 工程规模 总库容 治涝面积（万亩）灌溉面积（万亩）城镇及企业的重要性 装机容量 大（1）型 10 200 150 特别

15、重要 120 大（2）型 101.0 20060 15050 重要 12030 中型 1.00.10 6015 505 中等 305 小（1）型 0.100.01 153 50.5 一般 51 小（2）型 0.010.001 3 0.5 1 水库工程水工建筑物的防洪标准应根据其级别按下表 1-3的规定确定。表 1.3 水库工程水工建筑物的防洪标准 水工建筑物 级别 防洪标准重现期（年）山区、丘陵区 平原区滨海区 设计 校核 设计 校核 混凝土坝、浆砌石坝及其它水工建筑物 土坝、堆石坝 1 1000500 50002000 10005000 300100 20001000 2 500100 20

16、001000 50002000 10050 1000300 3 10050 1000500 20001000 5020 300100 4 5030 500200 1000300 2010 10050 5 3020 200100 300200 10 5020 由表 1.2和表 1.3 可知，CJX水库属于小（2）型水库，工程等级为 5 级选取其设计标准为 30年，校核标准为 200 年，所以设计标准，校核标准。2 瞬时单位线方法推求洪水瞬时单位线方法推求洪水 2.1 暴雨参数暴雨参数 2.1.1 点雨量点雨量 CJX水库所在流域无实测定时段 10分钟、1小时、6 小时和 24小时降雨资料，其点雨量可根据该水库所在流域中心位置查湖北省暴雨径流查算图表和湖北省可能最大暴雨图集中的暴雨参数等值线图，得出点雨量的均值 H和变差系数：10分钟 H10=17.8=0.33 1小时 H1=49.7=0.38 6小时 H6=84.5=0.46 24小时 H24=120.1=0.50 设计点雨量、校核点雨量，为模比系数，可通过查=3.5皮尔逊型曲线得出表 2.1值：表 2.1 各时段值 P 设计(P=3.