东源县下径水库除险加固工程洪水特征分析.pdf
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1、山 西 水 利2023 年 6 月 2023 年第 6 期东源县下径水库除险加固工程洪水特征分析金明强(东莞市松木山水库管理处,广东东莞523000)摘要 东源县下径水库是一座以灌溉为主,兼顾防洪等综合利用的小(二)型水库,集雨面积为 1.93 km2,河流长度2.129 km,平均坡降 0.092 4。文章基于库区地质情况,对水库洪水标准、洪水计算方法、暴雨资料、洪水计算复核成果、合理性、施工洪水、泥沙等洪水特征进行了分析,提出本工程在进行坝前坡、输水涵管闸门和斜拉杆除锈等施工时,需要采取施工导流。关键词 工程地质;洪水特征;施工洪水;泥沙;下径水库中图分类号 TV122+.1文献标识码 C
2、文章编号 1004-7042(2023)06-0023-031工程概况东源县下径水库是一座以灌溉为主,兼顾防洪等综合利用的小(二)型水库,该水库工程于 1971 年10 月开始动工兴建,1972 年 3 月竣工,已运行 51 年。水库集雨面积为 1.93 km2,河流长度 2.129 km,平均坡降 0.092 4。下径水库主要由大坝(浆砌石重力坝)、输水涵管及溢流段等三大部分组成。经复核,水库总库容为48.03 万m3。下径水库于 2021 年 1 月进行了安全鉴定,根据鉴定结果下径水库属于三类坝,工程存在多项安全隐患。因此,应尽快进行除险加固,消除不安全因素。2工程地质通过本次勘察,查明了
3、坝址区的工程地质条件及存在的工程地质问题,对水库的渗漏等工程地质问题作了评价,根据对坝体砌筑层、坝基及其物理力学性质的评述,得出如下结论:(1)工程区位于丘陵地貌区,坝基地层单一,坝基岩体为弱风化花岗岩,坝基岩体工程地质分类属 A芋1亚类,可满足坝体荷载、坝基岩体压缩变形要求;不存在大的软弱层、软弱夹层、断层破碎带、缓倾角结构面等不利工程地质情况,地质构造中等;泄洪冲刷地段均为弱风化花岗岩,抗冲刷能力强,冲坑不发育;近坝边坡稳定,未见滑坡、崩塌等不良地质作用;总体大坝坝基工程地质条件较好。(2)工程区场地土类型为岩石场地土,场地类别为玉0类。地震基本烈度遇度,加速度值为 0.05 g,特征周期
4、为 0.35 s,区域地壳稳定性为稳定。(3)大坝主体未见下沉、变形位移现象,大坝面层碳化现象普遍,外观质量较差。(4)大坝大清基质量较好。大坝建基面岩石属坚硬岩,坝基岩体工程地质分类属 A芋1 亚类,总体评价坝基岩体压缩变形小,可满足坝体荷载要求。(5)大坝砌筑于弱风化花岗岩上,岩质较好。(6)总体坝肩稳定性较好。(7)坝体内砌筑的块石为弱风化花岗岩,饱和抗压强度平均值 65.47 MPa,抗水性、抗风化性能好,为良好的大坝砌筑材料。(8)输水涵管质量较好。(9)大坝缺少观测设施,如位移观测桩、测压管等。3洪水分析3.1洪水标准根据 防洪标准(GB 50201-2014)表 11.1.4 的
5、规定,本工程属吁等小(二)型工程,主要建筑物级别为5级,次要建筑物级别为 5 级。其建筑物的防洪标准根据 防洪标准(GB 50201-2014)表 11.3.1 及 水利水电工程等级划分及洪水标准(SL 252-2017)表 5.2.6 进行确定,大坝为浆砌石重力坝,按 20 年一遇洪水设计,200 年一遇洪水校核;溢流段消能防冲建筑物设计洪水标准为 10 年一遇洪水。3.2洪水计算方法下径水库为小(二)型水库,区域内无实测洪水资料,洪水拟采用设计暴雨推求。在 广东省暴雨参数等值线图(2003 年版)上查测暴雨参数,再应用广东省综合单位线和推理公式(1988 年修订)两种方法分别计算设计洪水。
6、水文研究23SHANXI WATER RESOURCES山西水利山西水利山西水利3.2.1广东省综合单位线法综合单位线滞时为大陆低区的 m耀兹 关系图,按发生先后线性叠加形成逐时段净雨地表径流过程。3.2.2推理公式法推理公式的汇流参数为大陆地区的 m耀兹 关系线,推理公式法计算公式如下:Qm=0.278Sp子np-f軃蓸蔀F子=0.278LmJ1/3Qm1/4扇墒设设设设设设设缮设设设设设设设(1)式中:Qm洪峰流量,m3/s;Sp相应频率 P%的面雨量的暴雨强度,mm;子np汇流时间,h;L河长,km;J坡降;f軃平均损失率,%;F集雨面积,km2;m汇流参数,查推理公式汇流参数 m耀兹
7、关系图。采用推理公式法设计洪水成果,水库 20 年一遇设计洪水洪峰流量为 47.48 m3/s,200 年一遇校核洪水洪峰流量为 63.84 m3/s,10 年一遇溢流消能防冲建筑物设计洪水洪峰流量为 42.09 m3/s。两种方法的设计洪峰流量相差约20%。3.3暴雨资料本工程所在的流域无水文站,除险加固初步设计采用 广东省暴雨参数等值线图(2003 年)的降雨成果与原设计进行比较综合选用,经查图,原设计暴雨参数值复核设计要求,结果见表 1。表 1各历时暴雨参数表由于工程所在流域没有水文站,本次通过暴雨途径推求设计洪水。3.4洪水计算复核成果根据上述参数,利用“广东水文水利设计计算软件平台”
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