青年水库设计报告.doc

附 图序号 图 名 图 号1 青年水库库区平面位置图 2 土坝纵断面图 坝 - 1 3 土坝标准横断面图 坝 - 2 4 泄洪闸纵剖面图 泄 - 15 泄洪闸总平面图 泄 - 2 6 闸室及洞身剖面配筋图 泄 - 37 洞身出口剖面配筋图 泄 - 48 胸墙、启闭台配筋图 泄 - 59 消力池剖面配筋图 泄 - 610 进水口剖面配筋图 泄 - 711 止水、闸门板大样图 泄 - 8 1、综述为了促进林区经济发展，优化林业产业结构调整，鼓励职工从事多种经营活动，科学合理地开发利用现有林区资源，以获取较大的经济效益，经古东河林场领导班子研究决定，报黑河林业局领导批准，古东河林场计划在林场界内修建一座水库，主要用途是：从事养鱼及其它养殖业、苗木及旱作物喷灌、林区作业道路改善等，并委托北安农垦水利咨询服务中心完成该水库的设计任务。古东河林场青年水库位于引龙河支流古东河左岸的无名水线上，坝址坐标为东经1264125，北纬485115,行政区划在五大连池市古东河林场境内，坝址位于古东河林场场部以北偏东方向7km处。水库坝址控制流域面积11.27km2，水库正常蓄水位322.50m，校核洪水位324.25m，总库容160104 m3，养鱼水面482亩。古东河林场青年水库工程主体建筑工程量为128336m3；其中大坝土方填筑74882m3；土方开挖45660 m3；土方回填490 m3；砂砾石方3225m3；块石方3899m3；砼方180m3。主要材料用量:水泥57t；木材0.6m3;块石4552m3；砂1037m3；砾石1882m3；砂砾石847m3；柴油121t；汽油0.2；钢筋11.2t。施工总工期一年，总用工61011工时，静态总投资285.93万元。其中土坝 246.45万元，泄洪闸19.22万元，临时工程2.50万元，独立费用17.76万元。2、水文2.1流域概况青年水库位于引龙河支流古东河左岸的无名水线上，坝址位于古东河林场场部以北偏东方向7km处。水库所在流域属丘陵缓坡漫岗地形，坝址以上汇水面积11.27 km2，海拔高程在318393m之间；下游流域海拔在310317m之间，沟塘纵向比降1/150，坝下游1 km内沟塘宽在250800m之间，古东河林场滩地宽7001000m，且较为平坦，适宜开发水田面积2000亩，左岸岗坡地均为林场林地，沟塘内因洪涝影响均为荒原、草甸植物茂盛，岗坡耕地土壤均为黑土、荒沟内均为草甸土。2.2水文气象特性与水库有关的特征是多年平均降水量530mm，多年平均蒸发量580 mm (E601)，多年平均径流深150 mm，多年平均封冻天数160天，多年平均最大冰厚1.15 m，多年平均开库日期4月28日，多年平均封冻日期11月15日。多年平均最大风速20.4m/s。冻土深2.40m。2.3径流该流域无水文资料，由96年版黑龙江省水文图集成果14、15查得该水库多年平均年径流R0 =142毫米，变差系数Cv=0.57。再由Cs=2Cv，保证率p=75%，查附录三得Kp=0.58。2.3.1多年平均径流总量Wo=1000FR0 =100014211.27=160.03104m32.3.2 计算75%设计年径流径流量Wp=1000K0=160.030.58=92.8104m3径流深Rp=KpR0=0.58142=82.4mm 2.3.3计算设计年各月径流分配查水文图集成果图16，水库位于区,由表3.3查得各月分配百分比，与设计年来水量、径流深相乘即得各月径流深，计算结果见表2-1。 表2-1 各 月 径 流 深 计 算 表 月旬10-3456789全年上中下上中下上中下上中下%6.31.904.29.51.22.31.27.116.916.38.22.92.3145.7100W万m35.841.763.908.821.122.131.126.5915.137.612.697.756.1537.45.2992.8Rmm5.191.563.467.830.991.890.995.8513.9313.436.762.391.9011.534.7082.42.4各月降水量、蒸发量计算 由黑龙江省水文图集成果图1、3、13分别查得多年平均降水量为530mm，P=75%年降水量397.5mm，多年平均蒸发量610mm；乘以折算系数0.93为水体蒸发量567.3mm。各月分配属区，查表1-3、表2-5较近的的六棵松站降水分配代表站和伊春站蒸发分配代表站，列表2-2计算各月降水量与水体蒸发量。 表2 -2 各月径流（P=75%）计算表 月 旬10-3456789全年上中下上中下上中下上中下降水量%11.74.32.42.42.54.94.94.99.49.39.37.17.07.012.9100P46.5117.099.549.549.9419.4819.4819.4837.3636.9736.9728.2227.8227.8251.28397.5蒸发量%14.210.75.95.96.06.06.05.95.35.25.24.54.54.410.3100P80.5160.6733.4533.4534.0234.0234.0233.4530.0529.4829.4825.5225.5224.9558.415672.5入库泥沙量计算总输沙量为悬移质与推移质之和。 2.5.1悬移质由黑龙江省水文图集成果图37查得多年平均输沙模数为8.86/ km2.年，乘集水面积11.27km2及修正值1.5，即为多年平均悬移质，输砂量=1.58.8611.27=149.8t 2.5.2推移质按悬移质的20%考虑，则多年平均推移质输砂量为29.96t。 2.5.3估算50年的入库泥砂量50年总输砂量=（149.8+29.96）50=8988t 按泥砂容量1.3t / m3计算则泥砂占库容为89881.3=6914 m3 2.6 设计洪水2.6.1洪水参数 该流域无实测洪水资料，故采用水文图集法推求设计洪水。由96年版黑龙江省水文图集查得洪水参数见表2-3。 表2-3 洪水参数表 项 目参 数CVCS/CV模比系数KPK5%K2%K0.33%最大流量CP4.451.762.254.395.6711.83最大一天洪量B1=901.522.254.015.069.83最大三天洪量B3=1751.442.253.874.849.202.6.2 洪水计算公式：， 式中Qm某频率洪峰流量m3/s；W1某频率一日洪量104m3；W3某频率三日洪量104m3。设计洪水成果见表2-4。表24 设计洪水成果表 项目单位P%520.33Qmm3/s22.5529.1260.76W1104m367.2084.79164.72W3104m3137.14163.41310.612.6.3 计算洪水集中段历时tt=0.22F0.412=0.2211.270.412=0.60d(14.4h)2.6.4 计算一次集中洪量Wt=W24.tyy=(lgW3-lgW24)/0.477 p=5%时y=(lg137.14-lg67.20)/0.477=0.64 Wt=67.200.600.64=48.46104m3 P=2%时y=(lg163.41-lg84.79)/0.477=0.60 Wt=84.790.60.60=62.40104m3 P=0.333%时y=(lg310.61-lg164.72)/0.477=0.58 Wt=164.720.60.58=122.48104m3 2.6.5试算洪水过程线总历时TT=5.9Wt/Qm T5%=5.948.46/22.55 =12.67(h)(0.52d)T2%=5.962.40/29.12=12.64(h)(0.53d)T0.333%=5.9122.48/60.76 =11.89(h)=(0.50d) 2.6.6计算设计洪水过程线洪水集中历时t与洪水过程线总历时T应相近，取总历时T=14h青年水库设计洪水过程线采用水文图集概化过程线法求得。设计洪水过程线成果见表2-4。2.6.7点绘设计洪水过程线图： 表2-5 青年水库设计洪水过程线 横坐标Ti/T（%）纵坐标Qi/Qm（%）T(h)20年一遇Q5%（m3/s）50年一遇Q2%（m3/s）300年一遇Q0.33%（m3/s）0701.582.044.255130.72.933.787.9010211.44.746.1212.7615352.17.8910.1921.2720562.812.6316.3134.0325763.517.1422.1346.1830944.221.2027.3757.11351004.922.5529.1260.7640945.621.2027.3757.1145836.318.7224.1750.435070715.7820.3842.5355587.713.0816.8935.2460488.410.8213.9829.1665409.19.0211.6424.3070349.87.679.9020.66752910.56.548.4417.62802511.25.637.2815.19852111.94.736.1112.76901812.64.065.2410.94951613.33.614.669.7210014143.154.078.512.7.库容曲线青年水库水位面积由1：10000地形图上量算得出，水库容积由下面公式计算：式中：F1、F2等高线1、2的面积km2； h相邻等高线的高差m ；V相邻等高线的容积104m3 。青年水库库容曲线成果见表2-5。库容曲线见图。表2-6 青年水库库容曲线成果表 水位（m）水面面积（万m3）平均水面面积万m2水层厚度m层间体积万m3累计库容万m3317.000.650.50.330317.51.30.338.352.520.87320.015.421.223.82.559.5322.532.280.747.42.5118.5325.062.6199.276.652.5191.6327.590.7390.8105.12.5262.7330119.5653.5 3工程地质3.1概述拟建的古东河林场青年水库位于古东河林场场部以北偏东方向7km引龙河支流古东河左岸的无名水线上。水库所在流域属丘陵缓坡漫岗地形。 本次勘察工作由北安农垦设计院于2004年11月完成，完成的工作量见下表3-1。 表3-1 地质勘察工作量表钻 孔（个）总进尺（米）原状样（个）扰动样（个）标贯N(组)重二324223.2坝址区工程地质条件3.2.1 地形地貌拟建水库位于古东河林场场部以北偏东方向7km处，地形地势较为低洼，两侧较高，中间低洼，原有老河套通过，地貌单元属河间洼地。3.2.2 地层岩性 勘察场地钻孔揭露的岩土层上部为第四纪形成的冲洪积淤积的淤泥质粘土，下部为白垩纪形成花岗岩残积土及花岗岩强风化层，按照地层岩性、成因及物理力学性质，坝基土由上至下可分三层： 腐植土层：表土厚度0-0.5m，此层清除。 淤泥层：出露地表层，很湿，软-流塑状态，底板埋深2.5-2.8m，厚度2.0-2.5m，此层严格要求必须全部清除 含砾砂粉质粘土层：属花岗岩残积土，硬塑，无光泽反应，无摇震反应，干强度高，韧性高，底板埋深0-8.0m，厚度5.0-5.5m，此层为保留土层,做为土坝的基础,此层为中等渗透, 渗透系数10-4-10-2cm/s。对此层未能穿透。含砾砂粉质粘土层物理力学指标见表3-2。表3-2 物理力学指标表岩层平均值最大值最小值含水量（%）31.431.431.4湿密度（g/cm3）1.761.761.76干密度（g/cm3）1.341.341.34孔隙比1.0311.0311.031比重（g/cm3）2.722.722.71液限WL（%）35.635.635.6塑限WP（%）22.022.022.0塑限指数IP13.613.613.6液限指数IL0.690.690.69内聚力C(Kpa)15内摩擦角()153.2.3 季节性冻土勘察区内季节性冻土标准深为2.40m，层淤泥层为强冻胀性土。3.2.4 地下水及地表水勘察区内地下水属于淤泥土中赋存的上层滞水，静止水位0.80m，属上层滞水。3.2.5 地震效应根据“中国地震动参数区划图GB18306-2001（A、B图）”设计其本地震加速度值0.05g，特征周期0.35g，抗震设防烈度度，场地坝基土类型为中硬土，根据土层等效剪切波速和复盖层厚度，该场地为类场地。场地坝址为抗震有利地段3.2.6 不良地质现象及其它根据区域地质资料，本勘察区内无不良地质现象。3.3 结论及建议1 施工时必须全部清除表土层、淤泥层。2 均质土坝填筑材料严禁有机质土含重超标，不得大于5%，筑坝填料要求浸水和失水时，稳定性变化小，有较好塑性和渗透稳定的粘性土，最优含水量必须达到20%，最大干密度16.7KN/m3机械往复碾压处理。3综合评价拟建场地地质稳定，无断裂带，不存在不良地质现象，可适宜建筑均质土坝，土坝施工时必须严格进行防渗处理，坝基应设钢筋砼防渗底板和防渗墙为宜。4工程任务和规模4.1地区经济概况古东河林场青年水库位于引龙河支流古东河左岸的无名水线上，行政区划在五大连池市古东河林场境内，坝址位于古东河林场场部以北偏东方向7公里处，控制流域面积11.27km2。青年水库是古东河林场利用自筹资金开发的水利项目。古东河林场的主要树种为柞桦林，木材蓄积量50104m3，人工林面积1119公顷，林场有职工135人，43户，汽车两辆，固定资产80万元。古东河林场以营林为主，发挥林场优势，开展多种经营，经营成果显著。林场规划修建一座小型水库，开展水产养殖、苗木及旱作物喷灌、林区作业道路改善、发展旅游，改善林场的自然环境，是必要和可行的。4.2设计标准古东河林场青年水库属等小（）型水库，水库的永久挡水建筑物为级，应按30年一遇洪水设计300年洪水校核，考虑到该水库工程任务及下游情况，取设计洪水为20年一遇，校核洪水为300年一遇。4.3确定死水位、死库容该库近期以养鱼为主，远景养鱼、灌溉、交通并重，为保证鱼类安全越冬，确定死水位321.50 m，相应死库容为50104m3，水面面积为23104m2（345亩）。4.4工程任务及兴利调节计算根据林场规划及下游地理条件，水库下游可开发利用面积2000亩，但由于目前无能力进行开发利用，因而该水库只按近期养鱼效益考虑，首先保证鱼类能够安全越冬及供养需求，其次满足库区周围及其他用水需求，第三是改善林区作业道路条件，夯实林业基础设施建设；鉴于以上因素，不再进行兴利调节计算，水量损失不作考虑；确定库区最大水深4.50m为该水库兴利水位，坝址所处位置最低地面高程为318.00m，故将兴利水位确定为322.50m，相应兴利库容为80.7104m3，水面面积为32.2104m2。结果表明：计入损失的总兴利库容为80.7104m3，其中死库容50104m3，纯兴利库容为30.7104m3，正常蓄水位即兴利水位322.50m，正常蓄水位时水库水面面积32.2104m2m，即482亩。 4.5 洪水调节计算4.5.1 泄洪方案比较比较开敞式溢洪道和泄洪闸二个方案：(1) 开敞式溢洪道方案 堰顶高程 因该库近期以养鱼为主，要有较大的养鱼水面，故将溢洪道堰顶高程定为322.50m，此时兴利库容80.7104m3，兴利水面面积32.2104m2，即482亩。 溢洪道宽度 初步拟定溢洪道净宽为6.0m。因该水库坝顶是林场的作业道路，并有防火、营林、采伐等交通要求，故需在溢洪道设净跨6m的交通桥。 优缺点优点：洪水水位超过堰顶时自行泄洪、管理方便。缺点：一是库水位始终较高，如坝体坝坡一旦出现损坏需修理时，无法放水降低水位；二是需另建放水闸灌溉下游水面。(2) 泄洪（兼放水）闸方案 泄洪闸型式尺寸 采用坝下埋管式，单孔3.02.0m方涵。 闸底高程 考虑到上游泥沙淤积将影响水库使用年限，拟将闸底高程定在321.50 m，即死水位高程。 优缺点 优点：一是坝体和护坡需要除险或维修时，可提前开闸放水，腾空库容，降低水位，便于施工；二是需要集中捕鱼时，也可提前放水，缩小水面，便于集中捕捞；三是根据天气预报可能发生超标准洪水时，可适当提前腾空库容；四是根据养鱼和灌溉发展的需要，可按多年调节控制运用。 唯一的缺点是与开敞式溢洪道相比，管理工作量加大。洪水来临时，管理人员要及时开闸放水，否则将造成洪水漫坝，洪水消退到一定程度，要及时关闸，防止把库容放空。(3) 方案初步选定 根据上述定性比较，选定泄洪闸方案。4.5.2调节方案(1) 设计标准内洪水 设计洪水和校核洪水，起调水位均定在兴利水位322.50m，主汛期超过此水位且洪水来临时，即开闸放水；洪峰过后水位降到此水位时关闸蓄水。(2) 超标准洪水将要发生时,可以提前放水,降低水位,腾出库容迎汛。4.5.3调洪计算调洪方法，采用水量平衡方程式中：Q入入库流量m3/s ；Q出出库流量m3/s； 库容增量率。由试算法进行调节计算。基本资料设计洪水成果见表24、表25，库容曲线见表26。调洪计算泄洪闸为3.02.0m坝下方涵，底坎高程321.50m起调水位：322.50 m。泄流曲线按下面公式计算：Q泄=MBH3/2式中：B闸底宽mH水头m M泄流系数调洪演算成果见下表4-1表4-1 泄洪闸调洪成果表 P%起调水位（m）最高水位（m）总库容（m3）防洪库容（m3）最大泄量（m3/s）5322.532310221.35.70.333322.5324.2516079.315.74.5.4青年水库主要技术指标表4-2 青年水库主要技术指标表项目名称单位数量校核洪水位P=0.333%m324.25设计洪水位 P=5%m323.00正常蓄水位m322.5死水位m321.5总库容104m3160防洪库容104m321.3兴利库容104m380.7死库容104m350养殖水面亩482校核洪水位时最大泄量m3/s15.7设计洪水位时最大泄量m3/s5.75工程布置及建筑物5.1设计依据5.1.1.工程等别及建筑物级别青年水库工程以蓄水养殖为主，水库正常蓄水位322.50m，总库容160104m3，养鱼水面482亩。根据防洪标准GB502194，青年水库工程等别为等，工程规模为小（）型。水工建筑物级别均为4级建筑物。 青年水库挡水建筑物采用均质土坝，泄水建筑物为坝下涵洞式泄水闸。结合工程实际情况，拦河坝、泄水闸校核洪水标准均采用三百年一遇洪水（P=0.333%），设计洪水标准采用二十年一遇洪水（P=5%）。5.1.2基本资料水位及流量水库特征水位及流量见表51。表51 水库特征水位及流量表项目库水位(m)下泄流量(m3/s)死水位321.50正常蓄水位322.50设计洪水位(p=5%)323.005.7校核洪水位(p=0.333%)324.2515.7气象资料风速及吹程：多年平均最大风速20.4m/s；吹程：1.5km；最大冻土深度：2.40m。地震烈度根据地质报告，本地区地震的基本烈度小于度，故不设防。5.1.3设计依据的规程规范防洪标准GB5020194碾压式土石坝设计规范SL2742001水工建筑物抗冰冻设计规范DL/T508219985.2坝址、坝型选择5.2.1坝址选择坝址选在古东河林场场部以北偏东方向7km处，该处河谷相对较窄，库容条件较好。该坝址控制流域面积不大，坝线较短，投资少。由坝址至林场已修建砂石道路7km，古东河林场在龙镇以北18km，距202国道3km，坝址对工程建设和水库的经营管理非常有利。5.2.2坝型选择综合考虑下列因素，经过技术比较选择坝型：坝址区地形、坝址基岩、覆盖层特征及地震烈度等地形地质条件；筑坝材料的种类、性质、数量、位置和运输条件；施工导流、填筑强度、气象条件、施工场地、运输条件和汛期度汛等施工条件；枢纽布置、地基处理及坝体与泄洪闸的连接；运行条件：如对渗漏量要求高低，上下游变动情况，分期建设等；坝及枢纽的总造价。本次土坝设计结合以上因素考虑，同时兼顾考虑古东河林场建坝自筹资金紧张，选定均质土坝方案。5.2.3枢纽工程总体布置青年水库工程以蓄水养殖为主，枢纽工程由挡水建筑物、泄水建筑物组成。根据已选定的坝轴线，青年水库枢纽布置方案是泄洪闸布置在右坝头台地上。拦河坝为均质土坝，坝顶高程325.65 m，坝长480m，坝顶宽5.0m，最大坝高7.65 m，上游坝坡1:3.0，下游坝坡1:2.5。泄洪闸为坝下钢筋砼箱涵，布置在右坝头台地上。泄洪闸中心点桩号0+040。泄洪闸由铺盖、闸室、洞身、消力池、海漫组成。闸底坎高程321.50m，箱涵为3.02.0 m钢筋砼矩形断面。5.3土坝设计5.3.1坝顶高程坝顶超高坝顶在水库静水位以上的超高按碾压式土石坝设计规范（SL2742001）中的公式计算：y=R+e+A式中：y坝顶超高（m）；R最大波浪在坝坡上的爬高（m）；e最大风壅水面高度（m）；A安全加高（m），对于等4级土坝，正常运用为0.5m，非常运用为0.3m。1) 波浪爬高计算 式中：hm平均波高（m）；Tm周期（s）；W设计风速， W正常=30.60m/s，W非常=20.40m/s；D风区长度,D=1500（m）；Hm水库平均水深； H正常=4.50（m）， H非常=6.25（m）经计算：正常情况hm=0.54m，Tm=3.26s；非常情况hm=0.35m，Tm=2.63s； 波长按下式计算： 经计算：正常情况Lm=16.50m；非常情况Lm=10.87m； 2）平均爬高计算 式中：Rm平均波浪爬高（m）；m单坡的坡度系数，m=3.；K斜坡的糙率系数， K=0.75；Kw经验系数； Kw正常=1.25m， Kw非常=1.08m。经计算：正常情况：Rm=0.89（m）；非常情况：Rm=0.58（m） 3）设计波浪爬高值按工程等级确定，对级土石坝取累积概率P=5%的爬高值R5%；由附表爬高统计分布（Rp/Rm）查得：正常情况: hm/H=0.07 R5%/Rm=1.84 R5%=1.64（m）非常情况: hm /H=0.04 R5%/Rm=1.84 R5%=1.07（m）4）风壅水面高度计算 式中：K综合摩阻系数，K=3.610-6； 风向与水域中线的夹角；=0 其它符号意义同前。经计算：正常情况：e =0.05（m）；非常情况：e =0.02（m）5）坝顶超高：y正=1.64+0.05+0.5=2.19（m）y非=1.07+0.02+0.3=1.39（m）、坝顶高程正常情况：v正=设计洪水位+y正=323.00+2.19=325.19(m)非常情况：v非=校核洪水位+y非=324.25+1.39=325.64(m)坝顶高程取大值即V=325.65m。5.3.2坝顶宽度及构造按照碾压式土石坝设计规范（SL2742001）要求，坝顶宽取最小值5m。坝顶修筑砂石路面，以防止雨水的冲刷，适应交通、排水的需要。两侧坝肩分别设宽7050cm干砌石压顶。5.3.3土坝坡度及护坡设计土坝坡度土坝的坝坡坡度主要取决于坝高、土料性质、地基条件及坝型等因素。本次设计根据选定的坝型，确定上游坝坡坡度为1:3.0，下游坝坡坡度为1:2.5。护坡设计上游坝坡易受风浪的冲刷和冰凌、漂浮物的损害，尤其当水库水位波动和温度变化时，容易遭到破坏，应选择有足够抗冲能力的护坡。该坝上游坝坡选用干砌石护坡，下设反滤层。上游干砌石护坡厚度计算公式如下：式中：D石块的换算球形直径（m）； D50石块的平均粒径（m）； t护坡厚度（m）；Kt随坡率变化的系数，Kt=1.40；k石块密度（t/m3），k=2.65t/m3；w水的密度（t/m3），w=1.0t/m3；hP累积频率为5%的波高(m);hP正常=1.64m, hP非常=1.07m；Lm平均波长(m)；Lm正常=16.50（m），Lm非常=10.87（m）；计算结果：正常情况：t=0.24（m）非常情况：t=0.16（m）根据水工建筑物抗冰冻设计规范要求，结合坝址区实际情况，本次设计干砌石护坡厚度取t=0.30m。护坡范围：由坝顶护至死水位321.50m以下1.5m即高程320.00m处。5.3.4排水设备土坝在背水侧坝脚处设棱体排水。自桩号0+1000+340，长度为240m，棱体排水高度2.0m，顶宽1.5m,内坡为1:1.0，外坡为1:1.5。排水体为块石填筑而成。5.3.5土坝渗透计算土坝渗流计算根据地质报告提供资料，土坝基础应座落在层即含砾砂粉质粘性土上。本次渗流计算将土坝分成三段即0+0600+100、0+1000+340、0+3400+400，每段分别按下列两种情况进行计算： 情况一：上游正常高水位与下游相应最低水位情况二：上游设计洪水位与下游相应的最高水位1、0+1000+340段按有限深透水地基有棱体排水的均质土坝计算 通过坝身和坝基的单宽渗流量为：坝身浸润线：式中：L坐标原点至浸润线逸出点水平距离（m）。k坝身渗透系数，k1=110-4cm/s； kT坝基渗透系数，kT=110-4cm/s；H1、t分别为上下游水深（m）；T透水层深度，T =5（m）；q单位宽度渗流量（m3/s/m）；表5-2 0+1000+340 段土 坝 渗 透 计 算 表情况一情况二H1（m）4.55t（m）0.50.7L（m）4.064.28L（m）32.3831.04q（m3/s/m）8.8410-51.0410-4Q（m3/s）2.1210-22.5010-2浸润线方程y2+10y+1.768x-65=0y2+10y+2.08x-75=0 2、0+0600+100、0+3400+400段按有限深透水地基下游无水的均质土坝计算，公式同上。表5-3 0+0600+100 、0+3400+400段土坝渗透计算表情况一情况二H1（m）1.52.0t（m）00L（m）1.51.71L（m）27.5826.28q（m3/s/m）1.4610-52.2310-5Q（m3/s）1.4610-32.2310-3浸润线方程y2+4y+0.292x-8.25=0y2+4y+0.446x-12=0土坝总渗流量为三段渗流量之和：情况一：Q = 2.1210-2+1.4610-3 =2.2710-2 m3/s=1961 m3/d情况二：Q = 2.5010-2+2.2310-3 =2.7210-2 m3/s基本满足大坝使用要求。土坝渗透坡降计算该土坝为均质坝，筑坝土料为粘性土，其主要的渗透破坏形式为流土，破坏坡降可近似表达如下：式中：S 土粒密度(S=2.72g/cm3）； w 水的密度(S=1.0g/cm3）； n 土的孔隙率(n = 0.508）；J 渗透坡降； Kb 流土安全系数(Kb =1.5)；经计算，J允许 = 0.56 坝坡出逸段坡降J出逸J允许 该坝不会发生流土破坏。5.3.6土坝稳定计算本次土坝稳定计算，进行校核洪水和正常蓄水位下的渗流期背水坡的抗滑稳定及上游坝坡的抗滑稳定。静力稳定计算，采用瑞典圆弧法，按总应力法计算。古东河林场青年水库拦河坝为级建筑物，按规范规定，土坝抗滑稳定允许安全系数：正常运用：K=1.15；非常运用：K=1.05。 坝体土料的计算指标干容重：1.34t/m3，比重：2.72t/m3，容重：1.76t/m3；饱和容重：1.86t/m3，浮容重：0.86t/m3，内摩擦角：15；凝聚力：0.8t/m2。 计算条件条件一：上游正常蓄水位322.50 m，下游最低水位，下游坝坡稳定分析。条件二：上游校核洪水位324.25m，下游最高水位，下游坝坡稳定分析。条件三：上游水位距坝底1/3H，下游无水，上游坝坡稳定分析。 稳定计算总应力法公式如下： 式中：Li土条底部圆弧长度（m），Li =bseci； b土条宽度（m）； Ci土的凝聚力（t/m2）； i通过土条底部中点的半径与通过条块铅垂线之间的夹角（）； i土条底部滑动面上的内摩擦角（）； K稳定安全系数； Wi土条重量（t），W=ihibi，浸润线以下静水位 以上土体取值：下游坡：（Wi）1用饱和容重，（Wi）2用浮容重。上游坡：（Wi）1、（Wi）2均用浮容重。经计算，条件一最小安全系数K=1.27；条件二最小安全系数K=1.16；条件三最小安全系数K=1.25。通过对大坝稳定计算可知，各种条件下大坝的抗滑稳定最小安全系数均大于规范要求的允许最小安全系数，故土坝坝体及坝坡是稳定安全的。5.4泄洪闸设计古东河林场青年水库与龙镇农场六道岗水库汇水面积、设计年径流、泄洪闸孔径及工作条件均相近，故本闸参考其设计，计算过程略。泄洪闸布置在大坝右岸桩号0+040处，为坝下钢筋砼方涵。闸底高程321.50m，由进水口、闸室、洞身、消力池、海漫等部分组成。进水口为八字型翼墙，长4.50m，闸室段长1.75m，内设工作闸门和拦鱼栅各一扇，闸门为木闸门，拦鱼栅为钢栅条焊接。洞身断面尺寸为3.02.0m一孔，洞身长11.85m，洞身底板厚0.35m，顶板和侧墙厚0.30m。消力池长10.00m，池深0.60 m，底板厚0.5 m。海漫长9.50m，为梯形断面，底宽6.0m，边坡1：1.5，干砌石结构，下铺砾石和粗砂垫层。6、施工组织设计6.1施工条件6.1.1地理位置及对外交通青年水库工程位于引龙河支流古东河左岸的无名水线上，坝址在五大连池市古东河林场场部以北偏东方向7km处。古东河林场在龙镇农场以北18km。水库对外有公路相通，林场距202国道3km。对外交通比较方便，6.1.2水库枢纽布置概况青年水库位于古东河左岸的无名水线上，控制流域面积11.27km2，总库容160104m3，为小()型水库。水库枢纽工程主要由拦河坝、泄洪闸组成。拦河坝为均质土坝，坝长480m，坝顶高程325.65m，最大坝高7.65m，坝顶宽5.0m。泄洪闸布置在右岸坝头，为坝下方涵，洞身断面尺寸3.02.0m，闸底坎高程321.50m。工程主体建筑工程量为128336m3；其中大坝土方填筑74882m3；土方开挖45660 m3；土方回填490 m3；砂砾石方3225m3；块石方3899m3；砼方180m3。主要材料用量:水泥57t；木材0.6m3;块石4552m3；砂1037m3；砾石1882m3；砂砾石847m3；柴油121t；汽油0.2；钢筋11.2t。施工总工期一年，总用工61011工时，静态总投资285.93万元。 6.1.3施工场地、给水坝址下游地形开阔，有进场公路通过，施工场地条件较好，可满足工程施工场地布置要求。本工程设计对水质无特殊要求，本河段上游无污染，河水清澈，河水可用作施工用水及生活用水。6.2料场的选择与开采6.2.1料场选择本工程所需天然材料主要是土料、石料、砂砾料、砼骨料。本工程需开采土料74882m3；需块石4552m3；砂砾石847m3，需骨料2919m3。土料场选择工程所用土料较多，经勘察土料场共有两处，分别在左右坝头200m内，质量和储量均能满足工程要求。石料场选择工程所需块石从距该工地20km的襄河石料场购买，砂、砾石、砂砾石均从距该工地25km的讷谟尔河购买，均由汽车运至工地。 6.2.2土料场开采土料场覆盖层采用88kw推土机推运50m以外弃放。土料开采采用88kw推土机集料，1m3挖掘机挖装，8t自卸汽车运输上坝。6.3.拦河坝工程施工6.3.1清基清除草皮、腐植土等，采用88kw推土机由坝轴线分别向坝上下游两侧推运，形成施工围堰，清基土方量7500m3。6.3.2清淤泥采用1m3挖掘机挖淤泥土，8t自卸汽车弃土运输。清除淤泥土37500 m3。6.3.3坝体填筑坝体填筑土方量74882m3，采用1m3挖掘机挖装，8t自卸汽车运输上坝，74 kw 拖拉机压实，铺料厚度根据设计要求和工地试验确定。6.3.4干砌石砌筑大坝干砌石砌筑2425 m3，采用人推手推车运块石，人工砌筑。6.4泄洪闸工程施工6.4.1土方开挖与回填泄洪闸土方开挖660m3，表层草皮腐植土由88kw推土机推运50m弃于泄洪闸前坝内，土方开挖由1m3挖掘机挖土，开挖土料作回填土的利用方，回填土方490 m3，采用74 kw 拖拉机压实。6.4.2砼浇筑及干砌石砌筑泄洪闸砼浇筑量180m3，干砌石34m3。砼采用0.4 m3滚筒搅拌机拌合，人推手推车运输入仓，振捣器振捣。干砌石采用人推手推车运块石，人工砌筑。6.5施工交通及其他6.5.1施工交通古东河林场青年水库对外交通比较方便，林场在龙镇农场以北18km，距202国道3km，坝址距林场7km已修好砂石路面。本工程对外货运量不大，只需对公路加强维修养护。6.5.2砼拌合系统泄洪闸右侧坝头布置泄洪闸砼拌合系统。原材料砂石、水泥直接运至拌合场地。6.5.3风、水、电、通讯施工供风由柴油组空压机组提供，风量为 3.0m3/min供风钻之用。施工供水、生活用水采用蓄水灌蓄水，在河道设泵站，由潜水泵供水。施工供电由林场办公室变压器供电，由右坝头沿公路架临时供电线路，或由施工单位自发供电。对外通讯采用移动通讯可满足通讯要求。6.6施工总布置根据该工程的枢纽布置，并结合本工程特点，施工砼拌合系统、工厂、仓库、临时生活区等均布置在左右坝头。6.7施工总进度6.7.1施工总进度安排依据施工总进度安排依据是：主要建筑物工程规模；地区的自然条件；导流方式；国家有关规范、规程、定额、施工水平等，结合本工程具体情况，安排施工总进度计划。6.7.2施工总进度计划2005年3月下旬作施工前期准备工作，4月工程开工。2005年5月末完成大坝清基、清除淤泥，并回填至原地面。2005年9月末完成大坝土方填筑、泄洪闸施工，水库建成。7、水库淹没处理及工程永久占地7.1水库淹没处理范围及实物指标7.1.1水库淹没处理范围青年水库淹没影响处理范围包括水库淹没区及因水库蓄水而引起的浸没，坍岸等影响的地区。水库淹没区分为经常淹没区和临时淹没区。正常蓄水位以下为经常淹没区，正常蓄水位以上受水库洪水回水和风浪、船行波等淹没地区为临时淹没区。青年水库正常蓄水位为322.50m，水库淹没处理范围为42ha，淹没区没有村屯、文物和矿区。水库淹没对象主要为湿地（草地），根据水电工程水库淹没处理规划设计规范（CDL/T50641996）的有关规定，水库淹没设计洪水标准为：林地、湿地（草地）按正常蓄水位322.50m征用。7.1.2水库淹没实物指标青年水库淹没实物指标调查依据为1/10000库区地形图，因水库淹没对象主要为湿地（草地），没有其它实物，经调查，水库正常淹没区淹没湿地为32ha（正常蓄水位以下），临时淹没区淹没湿地面积为10ha（正常高水位以上0.5m考虑）。7.2淹没处理投资估算因该水库位于古东河林场境内，库区淹没范围内的湿地隶属于古东河林场，不需要淹没补偿投资。7.3非淹没占地非淹没占地共计7.30 ha，其中包括永久工程占地和临时占地，工程永久占地2.0 ha；工程临