四川大学本科毕业设计 总岗山水库枢纽病害整治工程设计
目录
1水库洪水复核 ..................................... 1
1.1流域概况 .....................................................1
1.1.1流域自然地理 ...........................................1 1.1.2水文气象 ...............................................1 1.2设计洪水 .....................................................2
1.2.1设计洪水标准复核 .......................................2 1.2.2基本资料的收集和整理 ...................................2 1.3水库调洪演算 .................................................4
1.3.1推求泄流曲线 ...........................................4 1.3.2调洪演算 ...............................................5 1.4坝顶高程复核 .................................................9
1.4.1计算主坝正常运用情况下的坝顶超高： ....................10 1.4.2计算非常运用情况下的坝顶超高 ..........................11 1.4.3主坝坝顶高程复核： ....................................12 1.4.4计算副坝正常运用情况下的坝顶超高 ......................12 1.4.5 计算副坝非常运用情况下的坝顶超高 ......................13 1.4.6副坝坝顶高程复核 ......................................14
2渗流安全评价 .................................... 15
2.1主坝渗流计算分析 ............................................15
2.1.1目的 ..................................................15 2.2主坝渗流运行分析 ............................................15
2.2.1渗流分析的方法 ........................................15 2.2.2计算过程 ..............................................17 2.3汉王副坝渗流计算分析 ........................................26
2.3.1目的 ..................................................26 2.3.2渗透系数 ..............................................26 2.3.3副坝渗流计算分析 ......................................27
3结构安全评价 .................................... 36
3.1主坝坝坡稳定计算分析 ........................................36
3.1.1计算分析资料 ..........................................36 3.1.2安全系数 ..............................................36 3.1.3土体的抗剪强度指标 ....................................36 3.1.4计算工况 ..............................................36 3.2主坝坝坡稳定运行分析 ........................................37
3.2.1 运用STAB程序计算坝坡稳定安全系数 .....................37 3.3汉王副坝坝坡稳定计算分析 ....................................41
3.3.1计算分析资料 ..........................................41
I
四川大学本科毕业设计 总岗山水库枢纽病害整治工程设计
3.3.2安全系数 ..............................................41 3.3.3土体的抗剪强度指标 ....................................42 3.4副坝坝坡稳定运行分析 ........................................42 3.5溢洪道结构安全分析 ..........................................46
3.5.1溢洪道结构安全分析 ....................................46 3.5.2溢洪道水力计算 ........................................47
4.大坝整治方案计算................................. 50
4.1综合评价 ....................................................50
4.2整治的必要性 ................................................50 4.3整治措施及方案对比 ..........................................51
4.3.1主坝整治方案一： ......................................51 4.3.2主坝整治方案二 ........................................60 4.3.3 坝坡整治方案比选 ......................................69
II
四川大学本科毕业设计 总岗山水库枢纽病害整治工程设计
总岗山水库枢纽病害整治工程设计
计算书
III
四川大学本科毕业设计 总岗山水库枢纽病害整治工程设计
1水库洪水复核
1.1流域概况
1.1.1流域自然地理
总岗山水库位于洪雅县境西部，是洪雅县内的一座中型水库。洪雅县地处四川盆地西南边缘，地理坐标为东经102°49'~103°32'，北纬29°24'~30°00'全县最高海拔3090m，最低海拔417.5m。县内气候温和湿润，年降雨量1435.5mm，(1971-2000)年日照1006.1小时，年无霜期307天，年平均气温16.7℃，属中亚热带湿润气候。全县幅员面积1896.49km2，地形由西南向东北高低梯次变化形成高山、中山、深丘、浅丘、台地、河谷、平坝， 地貌以山地丘陵为主，河谷平坝分布在青衣江、花溪河两岸，素有“七山二水一分田”之称。
总岗山水库位于洪雅县西部总岗山南麓汉王乡境内，青衣江左岸一级支流香樟河中游，坝址地理坐标为东经103°11'，北纬29°55'。西北侧向东南，地形为总岗山主动脉相夹而构成的带状小谷地区，流域内多山地，少平川，山地高者海拔在1000m以上，低者在400m至700m之间。流域内冲沟相对发育，受岩性、地质构造及岩层裂缝的控制，大小支沟的分布在平面上略呈网络状曲折相接。 1.1.2水文气象
香樟河流域气候类型属于亚热带湿润气候,在气候区划上属于四川盆地亚热带湿润气候区的盆地西部边缘区和盆地西部区。根据洪雅县气象站2007年气象资料统计：多年平均气温16.7℃，年极端最高气温36.2℃，年极端最低气温－3.3℃,多年平均相对湿度85％；多年平均降水量1435.5mm,多年平均水面蒸发量970.9mm（20cm蒸发皿）；多年平均无霜期302天；多年平均风速1.0m/s。
设计区域径流主要由降水补给。多年平均年径流深1123mm左右，变差系数0.25。径流年内分配不均匀，洪枯水变幅大。
洪水由暴雨形成。暴雨集中在6～10月，相应的在这时期形成洪水。实测多年年最大24小时暴雨量约410.8mm，多年平均年24小时平均暴雨量为145mm，变差系数0.53；实测多年年最大6小时暴雨量为313.8mm，占到最大24小时暴雨量的76％左右。暴雨集中、强度大，一般暴雨过程1～2天，因此，洪水过程陡涨陡落，多呈单峰过程，持续时间不长。
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四川大学本科毕业设计 总岗山水库枢纽病害整治工程设计
1.2设计洪水
1.2.1设计洪水标准复核
总岗山水库是一座以灌溉为主，兼有防洪、养殖和生活供水等综合利用的中型水库。水库主坝为均质土坝，最大坝高34.2m。水库正常水位689.70m，死水位666.70m；有效库容2554万m3。根据水利部SL252-2000《水利水电工程等级划分及洪水标准》的规定，水库属Ⅲ等枢纽工程，主要建筑物为3级，采用100年一遇洪水设计、2000年一遇洪水校核。
1.2.2基本资料的收集和整理
（1）流域特征参数
根据1／10000航测图量算出设计流域面积（F）、河长（L）和沿河长的平均坡度（J），如表1.2.2-1。
表1.2.2-1 总岗山水库流域特征值表
F（Km） 28 2L（km） 20 J（‰） 5.3 （2）库容曲线
本次根据洪雅县水利局提供的库区1/2000的实测地形图，对总岗山水库的水位～库容曲线进行了复核，总岗山水库的水位～库容关系见表1.2.2-2和图1.2.2-1。
表1.2.2-2 总岗山水库水位-库容关系表
水位 （m） 库容 （万m3） 680 956 681 1086 682 1225 683 1366 684 1520 685 1686 686 1864 687 2050 688 2240 689 2440 690 2660 691 2900 692 3140 693 3380 694 3660 696694692690水位（m）6886866846826806785001000150020002500300035004000库容（万m^3） 图1.2.2-1 总岗山水库水位-库容曲线 2