涧沟水库除险加固设计
毕业论文
目录
第1章基本情况 (1)
1.1 工程地理位置 (1)
1.2 工程概况 (1)
1.3 水库存在的主要问题 (2)
1.4 本次毕业设计的主要依据（略） (2)
第2章水文 (4)
2.1 流域概况 (4)
2.2 水文气象 (4)
2.3 设计洪水 (4)
2.3.1 洪水标准 (4)
2.3.2 基本资料 (4)
2.3.3 由暴雨途径推求设计洪水 (5)
第3章工程地质 (20)
3.1 区域地质条件 (20)
3.2 坝区工程地质条件 (20)
3.2.1 地形地貌 (20)
3.2.2 地层岩性 (20)
3.2.3 地质构造 (21)
3.2.4 水文地质条件 (21)
3.2.5 库岸稳定评价 (21)
3.2.6 库区渗漏及库区淤积评价 (21)
3.3 大坝工程地质条件及评价 (22)
3.3.1 大坝基础处理 (22)
3.3.2 坝基岩体 (22)
3.3.3 坝基覆盖层 (23)
3.3.4 大坝坝体 (23)
3.3.5 地震液化 (24)
3.3.6 大坝渗透变形评价 (25)
3.3.7 参数建议值 (25)
3.3.8 大坝存在的工程地质问题 (26)
3.4 溢洪道工程地质条件 (26)
3.5 天然建筑材料 (27)
3.6 结论及建议 (28)
第4章工程任务和规模 (29)
4.1 工程建设必要性 (29)
4.1.1 工程基本情况（加固前） (29)
4.1.2 工程存在的主要问题 (30)
4.1.3 除险加固的必要性 (30)
4.2 工程任务和规模 (31)
4.2.1 除险加固任务和规模 (31)
4.2.2 洪水调节 (31)
4.2.2.1调洪计算原则： (31)
4.2.2.2调洪计算原则 (31)
第5章大坝和溢洪道险加固设计 (40)
5.1 设计依据 (40)
5.1.1 工程等别、建筑物级别与防洪标准 (40)
5.1.2 采用的技术规程和规 (40)
5.2 除险加固设计的原则和基本资料 (40)
5.2.1 除险加固设计的原则 (40)
5.2.2 设计基本资料 (41)
5.2.3 除险加固工程概述 (43)
5.3 大坝工程除险加固设计 (43)
5.3.1 大坝现状及主要问题 (43)
5.3.2 坝顶高程复核 (44)
5.3.3 大坝加固设计 (46)
5.3.4 大坝加固前的渗流分析与坝坡稳定计算 (49)
5.3.5 大坝加固整修后的渗流分析与坝坡稳定计算 (59)
5.3.6 右坝肩平台处理 (68)
5.4 溢洪道除险加固设计 (68)
5.4.1 溢洪道现状及主要问题 (68)
5.4.2 除险加固设计 (69)
5.4.3 工程有关的复核计算 (71)
5.4.4 细部处理 (80)
参考文献 (82)
致谢 (83)
第1章基本情况
1.1 工程地理位置
竹山县地处秦巴山区腹地，市西南部，东邻房县，西连竹溪、旬阳，南抵神农架林区、巫溪，北接郧县、白河。县城距市城区158km。全县南北长123.5km，东西宽81.8km，国土总面积3586km2，总人口43.87万人。
涧沟水库位于竹山县溢水镇涧沟村，距离竹山县城32km。水库大坝拦截河一级支流涧沟来水，水库坝址以上承雨面积3.1km2，主河道长4.88km，河道平均比降35.4‰。
1.2 工程概况
涧沟水库枢纽于1979年9月动工兴建，1981年底工程竣工，坝轴线处最大坝高32m，是一座以灌溉为主，兼有防洪、供水、养殖等综合效益的小（1）型水利枢纽工程。水库承雨面积3.1km2，总库容142万m3，其中兴利库容101.5万m3，死库容6.6万m3（加固后总库容136万m3，其中兴利库容101.2万m3，死库容6.6万m3）。水库承担着涧沟村、华家湾村1500余亩农田灌溉任务，提供溢水镇4个村2500余人畜饮水，保护溢水镇4个村、田家坝镇4个村共7000余人的生命和财产安全，保护下游农田8500亩，水产养殖面积55.7亩。
涧沟水库枢纽属Ⅳ等工程，小（1）型规模，其挡水、泄水、取水建筑物为4级建筑物。
本次除险加固设计，洪水标准依据《防洪标准》（GB50201-94）和《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000），采用30年一遇设计，300年一遇校核。相应地，正常蓄水位428.93 m，设计洪水位430.52m，校核洪水位431.14m，相应水库总库容136万m3。
水库枢纽工程现有建筑物包括：
（1）大坝。大坝坐落在河一级支流涧沟主河床上，为粘土心墙坝。坝区出露地层主要为白垩系及第四系。坝顶长度96.0m，坝顶宽4.5m，坝顶高程432.00m，最大坝高32.00m。上游坝坡从上至下依次为1：2.66、1：2.64、1：3.00；下游坝坡从上至下依次为1:1.99、1:2.80、1:1.50～1：2.86。上游坡分别在421.47m
和410.00m高程处各设有宽2m的平台；下游坡分别在421.84m和412.35m高程处设有平台，平台宽度分别为0.2m和2.8m。
（2）溢洪道。溢洪道由右坝肩山坡开挖而成，地基为砾岩。溢洪道为无闸控制宽顶堰型，由控制段、泄槽段组成，无任何衬砌、护砌。控制段长度58.70m，过流底面高程428.53～429.16m，宽度5.90～5.10m，控制断面宽度5.29m，控制断面底部高程（即无护砌溢流堰顶部高程）428.93m；泄槽段长111.70m，纵坡
1/8.37。泄槽末端无消能设施，洪水直接向水库下游农田渲泄，出水口远离大坝。
（3）灌溉取水涵管。灌溉取水管位于大坝左岸，进口分级式斜卧管采用预制钢筋混凝土方形管，卧管孔口尺寸 0.50 m×0.50m，；卧管下为消力水箱，钢筋混凝土结构，净空尺寸长×宽×高=1.3×1.3×2.0m；取水管为承插式圆形预制混凝土管，直径为0.4m，设计输水流量0.35m3/s，纵坡1/100，全长117m。
1.3 水库存在的主要问题
目前涧沟水库存在的主要问题有以下几个方面：
（1）河床中存在强风化透水岩层，没有清除，没有进行防渗灌浆，仅仅依赖1m厚的粘土齿墙防渗；大坝粘土心墙、截渗槽的渗透系数比较大，存在渗漏隐患。
（2）上、下游坝坡变形严重。由于大坝施工时土石料填筑碾压不密实，经过20多年运用，大坝上、下游坝坡局部变形严重，多处出现严重凹陷、凸起现象变形、凹陷等问题；上游干砌块石护坡已严重松动、缺失、破损、风化，坝体受到严重淘蚀变形。
（3）反滤坝坝脚较乱，反滤坝部分失效，排水不畅。
（4）溢洪道无任何衬砌、护砌、护坦和边墙等防护措施，且无消能防冲设施和行洪道，开挖宽度也不够，属于未完建工程。
（5）取水管的进水建筑物（斜卧式分级进水管）进水孔口的混凝土盖板十分笨重，启闭不方便，水中手工启闭不安全，盖板不能密实封盖孔口，漏水严重；原取水涵管为直径0.4m的承插式圆形预制混凝土管，管身抗裂不满足要求，管径太小，无法检测渗漏等运行问题和进行维修管理。
（6）大坝没有任何观测设施。
（7）防汛道路标准低、路况差，交通工具缺乏，通讯设施不齐备。
1.4 本次毕业设计的主要依据（略）
有关规、文献、标准：
《水工建筑物》（第5版，德亮）、《水力学》（2009，昕，晓元，明登，童汉毅）、《河流水文学》（2008.7雒文生）、《防洪标准》（GB50201-94）、《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000）、《水利水电工程设计洪水计算规》
（SL44-93）、《水利工程水利计算规》（SL104-95）、《省暴雨径流查算图表》、《水工混凝土结构设计规》（SL/T191-96）、《碾压式土石坝设计规》（SL274-2001）、《水工建筑物荷载设计规》（DL5077-1997）、《水工建筑物抗震设计规》（SL 203-97）、《溢洪道设计规》（SL253-2000）、《水利水电工程进水口设计规》（SL253-2000）等设计规和标准等。