水庫除險加固工程設計分析范文

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1水庫除險加固的必要性

水庫興建于20世紀70年代，工程投產運行至今已進入老化期，該工程主要建筑物大壩、溢洪道、灌溉輸水洞等工程均存在著程度不一、或大或小危及工程安全的問題。水庫一直被限制蓄水帶病運行，嚴重影響了工程效益的正常發揮，水庫下游沿岸有2個村屯，人口2800余人，受保護耕地100hm2。水庫一旦失事，將直接威脅下游村屯2800余人的生命和財產安全，對下游農田將造成破壞，其經濟損失和政治影響是不可估量的。根據盤錦陸海水利設計有限公司的《葫蘆島市南票區孟家店水庫工程安全分析綜合評價報告》和葫蘆島市水利局《大壩安全鑒定書》的審議和結論，大壩壩頂寬度不夠，背水坡坡度陡，壩坡不穩定，土壩安全評價定為C級;溢洪道底板沒有襯砌，兩側漿砌石破損，溢洪道最窄處寬僅7m，不能滿足泄洪要求，溢洪道安全評價為C級;輸水洞啟閉塔工作臺高程不能滿足啟閉要求;出口無消能設施，輸水洞安全評價為C級;根據結構安全現狀、防洪安全，孟家店水庫綜合評定為C級。認定該水庫屬三類病險庫工程，并建議對孟家店水庫工程進行除險加固處理。孟家店水庫除險加固工程完成后，能一定程度削減洪峰，提高下游河道防洪能力;最大限度蓄水，調節水量，保障附近耕地得到灌溉，同時利用水庫形成的水面發展水產養殖業，做到以水養水，使水庫運行達到良性循環。

2水庫任務和規模

孟家店水庫的主要任務是調洪與灌溉，同時兼有養魚，孟家店水庫總庫容39.45m3，按照SL252—2000《水利水電工程等級劃分及洪水標準》中有關規定，孟家店水庫規模為小(2)型水庫，工程等別為V等，永久性水工建筑物級別為5級。當山區、丘陵區的水利水電工程永久性水工建筑物的擋水高度＜15m，且上下游最大水頭差＜10m時，其洪水標準宜按平原、濱海區標準確定;孟家店水庫最大壩高10.8m，上下游最大水頭差＞10m(校核洪水29.5m，下游河床高程14.0m)，洪水標準宜按照山區、丘陵區標準確定:孟家店水庫設計洪水標準為P=5%;校核洪水標準P=0.5%。孟家店水庫設計洪水標準P=5%，設計水位28.0m，相應庫容28.10萬m3;校核洪水標準P=0.5%，校核水位29.5m，相應庫容39.45萬m3。

3死水位復核

孟家店水庫上游林草覆蓋率較高，植被條件良好。從水庫40多年的運行結果來看，泥沙淤積較小。據估算，水庫40多年來總淤積體積2780m3左右，占水庫死庫容的26.2%左右，沒有影響水庫庫容及水庫的正常運行。因此，本次水庫死水位依然采用原水位，即21.0m。

4水庫洪水調節計算主要包括2個方面:

4.1水位與庫容曲線根據泥沙分析估算，水庫40多年來總淤積體2780m3左右，占水庫死庫容的26.2%左右，沒有影響水庫庫容及水庫的正常運行。故本次設計依然采用水庫原設計時的水位～庫容曲線，詳見圖1。

4.2洪水調度方式孟家店水庫輸水洞泄量能力較小，不參與水庫泄洪。溢洪道屬于開敞式寬頂堰，無閘控制，當水庫水位超過溢洪道堰頂高程后，即自行泄流。水庫洪水調度方式為自由泄流。本次設計采用現狀堰頂高程25.4m。

4.2.1溢洪道水位與泄流曲線水庫溢洪道屬于開敞式寬頂堰，溢洪道寬度按10m計算，溢洪道沒有閘門控制，當水庫水位超過溢洪道堰頂高程后，即自行泄流。水庫洪水調度方式為自由泄流。本次設計采用現狀堰頂高程25.4m。本次設計對溢洪道底板進行了加固設計，對泄流能力進行復核，溢洪道下泄流量采用《遼寧省水文手冊》簡易調洪法溢洪道下泄流量公式:孟家店水庫溢洪道水位～泄量關系見表1和圖2。

4.2.2洪水調節計算本次設計洪水調節計算采用試算法，基本計算原理如下:入庫流量過程線(將校核洪水過程和設計洪水過程作為入庫流量過程線)與經過水庫調蓄后的出庫流量過程線之間關系，用水量平衡方程式來表示。計算公式如下:式中:Q1為時段初入庫流量，m3/s;Q2為時段木入庫流量，m3/s;q1為時段初出庫流量，m3/s;q2為時段末出庫流量，m3/s;V1為時段初入庫蓄水量，萬m3;V2為時段末入庫蓄水量，萬m3;t為時段長，本工程計算時段長度按洪水入庫過程中變化大小確定;△V為時段內的水庫需水變量，萬m3。經過除險加固的洪水復核，p=5%，洪水位28.0m，相應庫容28.10萬m3;p=0.5%，洪水位29.5m，相應庫容39.45萬m3，成果詳見表2。

5結論

為保障水庫效益的正常發揮及國家和人民的財產安全，通過對孟家店水庫這座小(2)型病險水庫的死水位的復核和對除險加固后洪水成果的計算分析，表明對水庫進行除險加固對確保水庫安全運行是十分必要的。

作者：彭博程海英單位：遼寧省水文水資源勘測局撫順分局錦州市水利科學研究所