吉林大学硕士学位论文
好不容易降施工完成，也达到了设计要求的质量标准。但在项目运行期内，由于天气气候的变化，保养难度又较大，刚刚施工完成的，项目中的各分部工程出现了冻、涨、裂的情况，导致项目失去修建的实际意义和资金投资的极大浪费。为了避免了人、物等各种资源的浪费，工期的延误等。以便为今后的工作打好坚实的基础，能更好、更快的完成水利基础设施建设的设计工作，做到真正的设计理论与实际相结合。
1.2 选题意义
本论文的选题，是在我国水利工程项目在国家的重视、投资比例越来越大的背景下，以具体工程所存在的问题为基础，结合项目的实际情况对相应的设计方案进行分析，并做出最优的方案比选。方案比选将施工的取材是否便捷、施工及养护是否受到天气的制约、资金的投入是否合理、施工技术要求的难易、是否利于运行期的管理等因素考虑进去，进行方案比选，使方案更加人性化、实际化。这样在施工的过程中，不会因为施工取材而导致工期的延误；不会因为天气及季节的制约致使养护较难或难以达到设计要求的质量，而导致维修部位的损坏，失去维修的意义；是否能够做到资金的投入最小，维修后的效益最大；是否能在保证项目完成后发挥的作用相同、施工能达到设计要求的质量、工期用时最短的情况下，施工技术做到简易化；不会因为今后运行管理不便捷，而不能满足受益人的日常生产生活需要，更主要的是在险情出现时而导致更大的水灾、水患，给下游百姓带来生命及财产的危害。只有这样才能保证该工程在防洪、灌溉、饮水、畜牧、养殖等方面发挥巨大效益，为促进国民经济发展、提高人民生活水平、保障社会稳定、改善生态环境作出应有的贡献。
综上所述，方案比选对今后的设计工作具有如下意义：
1．在国家资金投入的数额固定的情况下，可以将国家资金的投入节约化，结余下的资金还可以做其他的基础设施建设；
2．能使原有工作更便捷化、灵活化；
3．改变原有固定的设计思想，探索一条新的设计理念；
4．拓展一种新的设计思路，将设计所考虑涉及的因素具体化、全面化； 5．将科学的理论方法（定性、定量）具体化的引入到工作中，用科学的方法来指导工作，让工作与实际更贴切，防止背道而驰；
6．通过将本文中的研究成果应用于工程实践，可以总结经验，避免设计与实践相矛盾的问题发生，避免人、物等资源的浪费，进而提高工作的质量与效率，为今后的
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第1章 绪 论
工作积累经验。
1.3 项目简介
1.3.1 工程概述
班大院水库地处辉发河水系石道河左岸支流班大院河上，坝址位于吉林省辉南县庆阳镇班大院村东北0.8公里处，坝址以上控制流域面积2.38平方公里，是一座以防洪、灌溉为主兼养鱼等综合利用的小（2）型水库。班大院河属于山区性河流，河口至河源海拔高程约在314米-352米之间，流域内最高山海拔高程为360米。坝址以上流域呈扇形，平均宽度约为1千米，流域内植被条件良好，有部分耕地及大部分次生林和人工林。
水库始建于1959年冬季，于1960年开始蓄水灌田。1965年主体工程基本完成。 1969年对该工程的土坝、溢洪道、输水洞进行了配套和扩建，1977年由辉南县水利局对该水库进行了安全复核设计，该次安全复核设计在左岸山坡上修建非常溢洪道，该非常溢洪道于1978年建成。
早期建设的班大院水库枢纽工程主要由土坝、输水洞、正常溢洪道组成。该水库现有工程最大坝高5.7米，总库容33.55万立方米。
该水库是以防洪、灌溉为主，结合饮水及发展畜牧等综合利用的小（2）型水库。现灌溉面积900亩。担负着下游班大院300多人及辉发城镇至庆阳镇交通道路等的防洪任务。
1.3.1.1 主要建筑物现状及存在的主要问题
1．土坝
（1）工程现状
土坝为砂砾重壤土均质坝，坝顶高程100.75米，最大坝高5.7米，坝长285.3米，坝顶宽2.0米，坝顶无防浪墙，上游坝坡为1：2.8，下游坝坡为1：2.5。
（2）存在主要问题
① 土坝坝顶宽度不满足要求，坝体无观测设备，不能保证工程的安全运行； ② 上游护坡受冰推力及反复冻融影响，造成护坡块石隆起、脱坡； ③ 溢洪道冲毁，无交通桥，堰顶宽度不满足排洪要求； ④ 输水洞闸门年久失修，有漏水现象。 2．正常溢洪道
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（1）工程现状
溢洪道设在大坝左岸，为岸边开敞式溢洪道，溢洪道中心线与坝轴线的交角为138°。由进口段、溢流堰、陡槽段、挑流段、扩散段及泄水渠组成。长22米（不包括泄水渠）。溢流堰为实用堰，堰顶高程98.00米，净宽3米，堰上设插板闸门，挡水高度1.8米，最大泄流能力为10.87立方米/秒。
（2）存在主要问题
① 溢流面混凝土冲毁，现为土质；
② 溢洪道边墙与土坝及基岩间存在接触渗流；
③ 溢洪道两岸山体坡度较陡，节理裂隙发育，风化严重，岩块时有脱落，有不稳定岩体存在；
④ 挑流段末端挑距较短，水流回淘危及结构安全，原结构破坏严重，挑流段后泄水渠断面小且不规则，影响行洪。
3.输水洞 （1）工程现状
输水洞位于大坝右侧，用于灌溉。无前池、后池，洞长33米，洞身断面直径30厘米圆管。进水口底板顶高程为95.00米，设工作铸铁球阀一个，无检修闸门。
（2）存在主要问题
① 输水洞倾斜，水位变化区局部冲刷破坏；
② 输水洞洞身与洞周土体脱离，形成渗水通道，洞出口渗水。 ③ 铸铁球阀设备年久失修，已无法正常运行。 4.管理设施
该水库无管理房屋，无交通工具及防汛、通讯设施。 5.其它
水库管理区对外交通道路及上坝道路是一条简易的土路，一到雨季，道路泥泞，交通困难，使水库的防洪抢险工作极为不便。
1.3.1.2 防洪要求
班大院水库担负着下游班大院300多人及辉发城镇至庆阳镇交通道路等的防洪任务。工程经过几十年的运行，建筑物不同程度上出现了险情，机电及金属结构严重老化，达到报废程度。水库的防洪能力显著下降，无法达到原设计水平，为了使水库下游免遭洪水侵害，人民生命财产安全得到保证，促进辉南县的经济发展，班大院水库除险加固是必
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第1章 绪 论
要的。
1.3.1.3 灌溉要求
该水库设计最大坝高5.7米，兴利库容8.7万立方米，灌溉面积900亩，现有工程由于坝体及输水洞不同程度存在险情，运行水位仅为98.00米，低于原设计水位98.40米，兴利库容减少为5.68万立方米，灌溉面积减少为700亩，使下游200亩水田无水可灌。本次设计根据洪水调节计算，正常蓄水位提高至原设计98.40米，兴利库容恢复为原设计8.7万立方米，灌溉面积恢复为原设计900亩，增加了200亩，充分发挥了水库的灌溉效益，提高了人民的生活水平。
从以上两个方面分析，该水库进行除险加固事关防洪安全的大局，事关广大人民群众的生命财产安全，显得十分必要和迫切，刻不容缓。该水库除险加固后，将在防洪、灌溉方面发挥巨大效益，为促进国民经济发展、提高人民生活水平、保障社会稳定、改善生态环境作出巨大贡献。
1.3.2 工程特性表
班大院水库工程特性如表1.1所示。
表1.1 班大院水库工程特性表
项 目 坝址以上控制流域面积 多年平均年降水量 多年平均径流深 多年平均年蒸发量 多年平均径流总量 水 文 P=80%径流量 校核洪水重现期 设计洪水重现期 校核洪峰流量 设计洪峰流量 校核洪水总量（最大24h） 设计洪水总量（最大24h）
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单位 平方公里 毫米 毫米 毫米 万立方米 万立方米 年 年 立方米/秒 立方米/秒 万立方米 万立方米 指 标 原设计 2.38 780 275 1231.2 164.25 83.19 20 10 现 状 2.38 780 275 1231.2 本次复核 5.5 780 275 1231.2 164.25 83.19 20 10 13.25 9.08 20.5 13.7 吉林大学硕士学位论文
续表1.1 班大院水库工程特性表
项 目 校核洪水位 设计洪水位 正常高水位 水 位 及 库 容 汛限水位 死水位 总库容 正常高水位库容 防洪库容 兴利库容 死库容 坝型 坝顶长度 土 坝 坝顶宽度 坝顶高程 最大坝高 上游坡比 下游坡比 型式 输 水 洞 进口底板高程 洞长 孔口尺寸 闸门型式 输水洞 启闭机 最大泄流量 型式 溢 洪 道 堰顶高程 断面尺寸 启闭机 最大泄流量 6
单位 米 米 米 米 米 万立方米 万立方米 万立方米 万立方米 万立方米 米 米 米 米 米 米 米 立方米/秒 米 立方米/秒 指 标 原设计 98.40 95.00 33.55 0.05 均质坝 95.00 33 φ30 宽顶堰 98.40 现 状 98.00 95.00 33.55 0.05 均质坝 285.3 2 100.75 5.7 1: 2.8 1:2.5 95.00 33 φ30 宽顶堰 98.00 本次复核 99.92 99.61 98.40 99.61 95.00 33.55 8.7 0.05 均质坝 285.3 4 100.75 5.7 1:2.5 1:2 95.00 30 φ30 宽顶堰 98.40 39.6