某水库工程毕业论文设计

浏阳市马水库工设学

生：指导老师：(工学院，长沙摘要

：

黄马桥水库工程的主要目的是解决村里工、农业用水难问题，对该村经济的进一步发展和村民生活水平的进一步提高着常重要的作用且是一座以农业灌溉为主有水水产养殖、旅游等一系列综合效益的水利工程。本设计在对流域的自然地理，水文气候特征，程地质及水文地质分析的基础上，通过调洪演算、渗流计算等得到堰顶高,溢堰空口净宽，设水位及其流量，校核水位及流量，最后对大坝进行全面的设计。关键词：

调洪计算；渗流计算；稳定分；

ofHuangofLiuyangCityWuDiWenping(CollegeofEngineering,University,Abstract:WithofthehuangreservoirthewatershortageofaimportantroleintheofthevillageandthelivingofVillagers.What`smore,thepurposeofthewhichalsoofdrinkingwater,aquaculturetour,forirrigation.Aftertheofthecharacterphysicalhydrology，ofthis,Ihaveofadjudtingfloodtotheresultofelevationofthebatardeautop,ofoverflowbatardeau,designedwaterquantity,checkingwaterquantity,fanallycomprehensivelyKey；calculation；analysis

1前言黄马桥水库位于浏阳市洞阳镇龙洞村黄马桥组，距浏阳市工业园。该区东接浏阳，西达长沙。区内有浏（阳）——永（安）高等级公路、长（沙）——永（安）高速公路，省级主干公路纵横通过，交通十分便利。附近有通往龙洞水泥厂的砂石简易公路，沟通十分便捷。本区属湘东浅丘地带，该区植被茂密，绿草成茵，以生长灌木和松、杉针叶林为主，四季长青。区内有一条小溪流，溪流清澈，水源涵养好，溪流常年不断。该工程地处龙洞村黄马桥组，在坝址下游有一座长60m，宽5m高25m的大桥，此桥是龙洞黄马桥组与外界沟通的必经之路。在坝址下100m左岸，是龙洞水泥厂，是该村的支柱产业，年产高标号水泥10万吨，远销省内外。坝址下游有12ha良田，由于水利设施基础薄弱，农田灌溉常年得不到保证，粮食连年减产，当地农民强烈要求在此修建一座水库，以保证农田灌溉。经龙洞村村委研究决定，根据实际地形情况，在黄马桥上游兴建一座小型水库。水库以灌溉为主，兼有供水、水产养殖、旅游开发等综合功能。本设计是我在浏阳水利局勘测设计院实习期间，在单位同事、领导和学校指导老师的细心指导下完成的。这次实习期间完成的毕业设一方面是对前三年专业础知识的复习和巩固，另一方面让我对水利枢纽工程的设计和具体建设有一个较全面的认识，因此这次毕业设计对与我有着更深的意义。2工程基本情况工1966年汛期检查大坝，虽已做防汛斜墙，仍漏水严重，当即溢洪道挖了一条1m深的泄洪槽，降低水位，控制不溢洪、带病运用。在枢纽加固同时，于1959年～1963年始配套，每年组织多劳力上阵开挖西干渠，从净溪大队开经牛石、云桥、早禾、和中等五个大队，渠，底1.4m，高1.5m，坡降四千分之一，输水1m3/s，用工13.6个，完成土方万m3，灌田3.5ha。坝址以上控制流域面积

2

，主流长度6km，河道坡降1.0%；坝型为均质粘土土坝，设计最大坝25m，设计总库746m

3

；实际有效库657万m

3

；设计灌溉面积亩，实际灌溉面积600ha,是一座以灌溉为主，兼有防洪、养鱼等综合效益的小（一）型水库。

水2.2.1流域概况捞刀河发源于浏阳市社港镇石柱峰，经过关山水库后，流经社港、龙伏、沙市、北盛、永安后进入长沙县春华镇，在长沙市区下游注入湘江。捞刀河在我市范围内全长，流域面积2，有上支流23，流域在我市范围内的年径流量年均为～9m3，流域内有我市乡镇，人口万，耕地ha，1998年社会总产值45.4亿元。捞刀河流域在我市范围内现有4座中型水库6座小（一）型水库和55座小（二）型水库，水库共控制集雨面积2。有正常蓄水库容m，流域内另有大山塘1.1万多口，总容积1.13m3，山塘和水库容积共计达2.15m，占多年平均径流量的20%以上大量的塘和水库对捞刀河流域工农业生产的发展和人民生活水平的提高起到了重要作用。捞刀河流域位于华厦古陆、南岭准地槽北部边缘，接近江南地质，流域出露地层有泥盆前纪变质岩系和泥盆纪、石炭纪、二迭纪、侏罗纪、第三纪、第四纪以及中生代之花岗岩侵入体等，泥盆前纪变质岩系，在全流域都有分布，构成流域之主要地层。黄马桥水库工程位于捞刀河下游洞阳镇境内，地形地貌为低丘区，区内地形起伏不大，地貌单元少、地层简单。坝址以上集雨面积为2。2.2.2气象捞刀河流域属亚热带湿润季风气候，其特点是：湿热多雨、夏热冬寒。据浏阳气象站～1998年测资料统计年平均降雨量为4～7月的降水量占全年的56.7%8～次年3月的降雨量点全年降水的43.3%多年平均气温℃，历年最高气温40.7（1971月26日年最低气温－8.4℃（1967年1月16日年月平均气温在5℃—27.3℃之间，多年月平均气温情况见下表：

表1

浏阳气象站多年月平均气温表

单位：℃Themulti-annual

temperaturestableofLiuyang月份平均气温

15.6

234567891011126.411.617.021.424.727.326.623.718.212.47.1多年平均相对湿度，历年最小相对湿度为；多年平均日照时数；多年平均地面温度19.6℃极端最高地面温度（1961年6月24日端最低地面温度－13.8℃（197931日历年来最多风向SSE，多年平均风速；最大风速18m/s；风SSE多年平均蒸发1147.3mm多年平均无霜271.8天，最大311天，历年最大积雪深24cm。捞刀河流域地处我省三大暴雨中心的湘东暴雨区的边缘，其暴雨一般由南来太平洋湿热气团与极地高压气团接触形成，其中由低压类所造成的暴雨出现机会较多，强度大；暴雨中心多在本流域上游，暴雨量自上游向下游逐渐衰减；暴雨持续时间一般为1～3。1954年，与之相邻的大溪河发生了一场大降水，宝盖洞1954年7份中的14天降水量达，占全年的60%，其中7月23日～25三天连续降水量达618.8mm，占全年的37%7月25一天则达，占全年的25%。其他有记录的最大一日降水量是1965年7月6日浏阳气象站1997年6月7日洞阳雨量站289.0mm。2.2.3水文测验及基本资料本设计采用水文资料的主要依据有：清水水文站、浏阳气象站及目莲渡雨量站。清水水文站位于浏阳宝盖洞，该流域与捞刀河流域的马尾皂水库共分水岭，为省水文水资源局设立的水文站，观测资料系列长，项目齐全，资料可靠，有较强的参考价值。浏阳气象站位于浏阳城区，从1956年起进行降雨、温度、湿度及蒸发等方面的观测，资料较全面，其中的部分资料，如蒸发资料，为此次设计所必须。目莲渡站为雨量观测站，位于浏阳普迹境内，根1981年7月浏阳县水利区划专业组编制的《浏阳县水资源调查图表集》的统计数值表明：目莲渡雨量站位置与龙洞村地区位置位于同一雨量等值线范围内。两者年降雨量基本相同，因此，用目莲渡站的降雨来代表龙洞村地区的降雨，有较高的准确性。附：宝盖清水站历年逐月降雨量表宝盖清水站历年逐月径流量表目莲渡站历年逐月降雨量表浏阳气象站历年逐月蒸发量表

表2

宝盖站历年逐月降雨（一）年

月

TherainfallBaogaiinthe12345678911958

58.1

93.7

106.5

180.8

462.7

213.0

141.4

100.9

48.6

861959

55.6

235.1

104.8

108.3

305.3

172.3

138.6

172.0

17.1

121960

109.2

96.4

196.7

144.5

322.5

203.7

116.3

106.0

77.4

281961

43.3

139.6

244.0

217.5

275.2

215.0

146.0

265.1

153.4

511962

28.1

57.1

207.0

273.6

493.5

240.0

91.9

124.3

71.5

231963

0

55.9

96.0

142.4

325.1

46.2

80.3

161.0

81.2

501964

105.6

91.7

130.7

319.3

119.9

273.6

120.9

97.4

150.8

101965

27.4

113.4

109.7

193.3

332.7

208.5

286.7

172.3

150.8

101966

92.4

133.6

104.8

417.8

123.1

261.6

227.8

44.2

3.6

151967

57.3

121.0

230.8

287.8

340.0

233.3

74.2

78.0

44.7

291968

59.4

39.0

214.5

191.8

201.6

245.7

122.8

102.5

27.8

321969

112.1

51.0

140.2

214.1

218.6

526.2

210.0

385.2

207.7

111970

66.5

109.7

232.2

296.5

288.0

181.3

301.2

78.7

125.5

361971

59.3

107.8

78.4

185.6

441.9

263.2

43.1

148.8

38.3

561972

30.4

186.4

91.0

137.1

408.4

195.9

19.8

46.4

129.6

12

月

表3宝盖站历年逐月降雨（）rainfallBaogaiinthe1235678年1976

38.4

83.7

173.8

304.1

336.5

236.6

311.1

69.5

41977

76.0

56.9

60.5

328.0

354.7

359.2

15.9

164.5

51978

77.4

34.4

177.8

231.2

201.3

213.3

93.5

57.5

31979

109.5

88.1

158.2

161.9

160.7

316.2

369.7

201.0

61980

96.5

158.4

218.1

218.8

154.4

305.5

54.0

427.2

31981

86.7

67.9

194.8

252.0

281.4

221.0

90.7

144.3

101982

38.5

204.0

224.9

123.3

229.7

303.4

28.7

189.8

121983

113.0

128.2

43.9

359.4

323.1

242.9

280.1

87.1

41984

61.6

39.8

125.8

275.9

238.9

170.8

72.3

220.6

21985

27.5

228.3

200.3

155.8

165.2

205.5

161.3

43.0

91986

48.6

66.9

180.4

232.7

100.2

244.0

237.7

55.9

51987

69.7

71.0

152.3

182.2

290.4

126.5

159.7

34.6

71988

82.7

184.7

95.4

110.5

249.9

280.4

91.4

280.5

14平均

67.9

107.5

154.0

229.7

282.4

240.2

153.6

147.3

7

年

月

表4宝盖站历年逐月径流量表一）TherainfallBaogaiinthe12345678911958

0.162

0.302

0.494

1.57

3.305

1.1

0.563

0.242

0.12

0.1959

0.063

0.89

0.48

0.51

1.78

1.42

0.84

0.21

0.084

0.1960

0.321

0.199

0.791

0.900

1.860

2.150

0.381

0.233

0.220

0.01961

0.072

0.413

1.26

1.24

0.756

1.80

0.379

1.28

0.890

0.1962

0.160

0.118

0.671

1.75

3.31

1.86

0.702

0.203

0.129

0.1963

0.0902

0.0893

0.192

0.352

1.75

0.556

0.116

0.340

0.0779

0.01964

0.310

0.194

0.558

2.00

1.02

1.62

0.411

0.261

0.0889

0.1965

0.0602

0.172

0.381

1.25

2.36

1.19

1.36

0.433

0.351

0.1966

0.302

0.822

0.403

2.76

0.532

4.41

2.43

0.154

0.0505

0.1967

0.050

0.177

0.766

1.27

3.01

1.69

0.338

0.127

0.0743

0.01968

0.0765

0.130

0.916

1.50

0.961

0.689

0.419

0.176

0.098

0.01969

0.255

0.221

0.561

1.01

1.35

3.77

2.04

2.09

0.452

0.1970

0.086

0.221

1.11

1.86

2.32

0.913

2.49

0.244

0.452

0.1971

0.156

0.308

0.418

1.05

2.69

0.187

0.500

0.0995

0.070

0.01972

0.0376

0.286

0.193

0.460

1.76

0.858

0.305

0.109

0.186

0.

年

月

表5宝盖站历年逐月径流量（）rainfallBaogaiinthe12345678911975

0.838

0.191

0.627

2.34

3.15

1.29

0.358

2.14

0.275

0.1976

0.098

0.151

0.777

1.67

1.98

1.52

2.20

0.186

0.101

0.1977

0.092

0.175

0.153

1.78

1.80

2.90

0.550

0.362

0.221

0.1978

0.213

0.166

0.529

1.37

0.876

1.84

0.209

0.107

0.0854

0.01979

0.103

0.297

0.540

0.443

0.840

1.62

2.39

0.900

0.831

0.1980

0.075

0.26

1.07

1.27

0.89

1.79

0.69

1.92

0.33

0.1981

0.108

0.255

0.808

1.78

1.20

1.28

1.16

0.415

0.194

0.1982

0.158

0.960

1.41

1.09

1.21

2.79

0.409

0.511

0.556

0.1983

0.243

0.597

0.680

2.00

1.72

1.62

2.04

0.283

0.147

0.1984

0.0849

0.136

0.319

1.8

1.26

0.911

0.593

0.420

0.383

0.1985

0.199

0.930

1.62

0.981

0.949

1.89

0.543

0.244

0.155

0.1986

0.122

0.229

0.715

1.27

0.815

0.964

0.990

0.247

0.141

0.01987

0.16

0.17

0.54

1.15

1.76

1.02

0.67

0.35

0.17

0.1988

0.20

0.79

0.88

0.87

1.62

1.20

0.50

1.15

1.94

0.平均

0.154

0.256

0.604

1.40

1.83

1.71

1.05

0.545

0.253

0.

年

月

表6目莲渡站历年逐月降雨量（一）monthinpastyear12345678911963

3.5

64.0

101.3

158.7

203.0

111.8

62.5

59.8

69.3

551964

103.1

94.2

143.6

314.6

81.7

325.1

37.2

122.4

13.9

841965

20.5

131.4

127.2

176.9

274.6

147.7

93.0

34.7

106.6

111966

89.9

106.9

82.3

328.8

124.3

226.3

274.9

51.1

2.5

791967

35.4

131.8

154.1

277.4

154.7

142.5

192.8

153.4

44.6

131968

49.0

41.1

218.4

144.2

167.8

113.1

80.1

123.2

33.8

581969

114.5

43.5

107.8

179.1

189.9

313.1

194.5

513.2

39.3

711970

63.8

90.3

267.2

235.5

262.8

148.0

201.2

143.0

124.9

361971

67.1

108.6

71.1

113.5

316.0

136.5

10.5

211.4

9.5

381972

29.7

179.0

77.4

130.0

211.4

117.3

21.0

66.5

117.0

131973

94.1

93.4

186.8

333.4

265.2

442.7

191.8

104.0

61.8

791974

123.7

74.1

55.5

143.7

191.7

247.3

173.9

64.5

35.1

201975

32.8

120.7

173.9

270.5

272.5

168.9

122.4

235.4

40.5

511976

42.1

81.0

161.2

220.2

154.8

245.2

145.6

82.4

84.1

12

年

月

表7目莲渡站历年逐月降雨量（二）Therainfallinpastyears12345678911977

91.6

54.4

56.2

219.2

299.7

220.2

24.3

111.3

26.9

141978

67.8

21.6

163.3

219.2

132.3

174.7

134.5

51.0

65.7

701979

53.5

69.0

172.6

188.9

170.4

365.3

210.1

202.1

49.41980

122.0

154.0

169.1

253.6

174.4

84.9

62.7

31.5

17.5

831981

67.3

95.0

194.7

259.6

228.6

142.1

57.2

18.0

76.3

231982

28.8

210.0

116.1

131.8

165.1

356.3

61.6

88.9

103.4

111983

120.6

131.1

60.5

350.0

181.5

176.7

54.6

56.9

36.3

601984

68.7

25.6

168.7

256.5

175.5

226.8

88.0

13.6

46.0

121985

39.5

175.5

212.6

148.6

97.5

143.4

89.1

39.1

39.7

291986

30.6

60.1

114.3

170.7

121.5

228.8

97.0

53.8

21.5

851987

56.5

78.0

134.8

172.6

246.0

125.5

119.7

80.3

61.6

251988

110.1

180.8

109.8

105.8

147.9

170.7

68.9

274.3

73.8

90总计

1726.2

2635.1

3600.5

5503.0

5010.8

5350.9

2869.1

3383.8

1401.0

226平均

66.4

101.4

138.5

211.7

192.7

205.8

110.4

130.1

53.89

86

年

月

表8浏阳气象站历年逐月蒸发一）Theofinpast1234578911956

1311957

29.6

34.8

54.7

95.2

148.3

165.9

271.7

191.3

153.5

971958

46.1

46.9

66.6

138.2

114.6

182.4

241.6

216.8

90.3

751959

49.4

31.9

94.8

149.7

97.2

180.7

274.5

135.6

196.5

1611960

33.6

61.9

55.8

78.1

104.1

159.0

(225.1)

223.0

158.1

1111961

49.1

43.6

(51.4)

104.2

(117.0)

123.0

(188.9)

211.2

(1291963

62.3

53.5

79.0

89.1

143.9

173.0

(218.0)(216.3)(158.1)

671964

(26.7)

23.4

67.8

109.9

106.0

115.3

245.4

214.2

162.8

881965

45.2

23.1

65.5

59.1

(126.5)

121.9

(218.5)

179.4

120.5

631966

29.4

44.0

64.9

61.3

131.3

127.9

189.3

238.9

192.2

961967

51.2

42.8

79.9

70.8

(118.9)

140.3

186.7

209.2

124.4

1071968

35.9

39.1

57.0

98.7

121.1

126.8

(188.2)

174.5

132.5

891969

26.9

30.5

49.4

(97.1)

(144.3)(116.3)(160.7)(137.2)

150.1

(941970

24.9

26.1

(37.0)

(79.7)

106.8124.9168.7189.1

90.6

94

年

月

表9浏阳气象站历年逐月蒸发（二）monthofLiuyanginpastyears12345678911971

42.0

35.4

47.0

63.3

95.5

150.7

267.3

196.3

128.1

961972

（35.2）

24.9

75.0

69.0

120.6

145.8

183.4

194.9

110.2

551973

26.3

28.1

43.6

62.2

81.6

(123.9)(146.3)

170.1

85.6

901974

27.1

41.0

67.2

105.2

116.2

119.0

150.0

184.9

148.7

1071975

32.5

38.3

55.5

71.8

(60.6)

142.3

200.9

(149.0)

141.5

811976

(38.3)

41.8

36.8

76.4

113.8

(103.3)(150.5)

195.6

155.3

861977

16.3

45.3

69.7

76.8

79.0

(105.1)

205.7

(182.0)

135.2

881978

41.0

44.8

42.7

(90.4)

97.5

(119.5)

256.0

218.0

153.0

1091979

32.4

39.0

52.1

(90.3)

(101.3)(120.3)(188.4)

180.4

107.8

1411980

24.1

28.5

31.4

74.8

152.9

168.6

189.2

119.6

132.1

98平均

35.3

37.5

58.8

87.1

112.8

137.9

205.7

190.5

142.4

96

2.3.1

工程等级与防洪标准根据[11]规定和工程规模，工程为Ⅳ等小（Ⅰ）型工程。建筑物的级别：主要建筑物大坝、输水系统为4级筑物，其他次要建筑物为5级建筑物。大坝设计洪水标准为30年一遇P=3.33%校核洪水标准取500年一遇（库征地范围按一遇P=20%）洪水位。2.3.2

工程特性指标水位库容：校核洪水位，总库容746万m；正常水位137.8m正常库容657万m死水位122.6m死库容3库内淹没水田32ha土地0.4ha移民74户，。大坝：主坝坝型为均质粘土土坝。主坝设计坝顶高程143.10m，设计坝底高程；设计坝高，有25m设计坝顶宽4m现有坝顶宽5.2m；设计坝顶长91m，现有坝顶长91m，设计坝底长31m计迎水坡1：1.51，3.0，现有坝坡1：2.3，1：2.121：2.75设计背水坡：，：2.5，：3.0，现有外坝坡1：2.26，：2.41，：2.551：2.87(排水棱体，坝基用防渗斜墙防渗。溢洪道溢洪道布置在主坝右端的破碎山体上，为宽浅式自溢流洪道，设计堰顶进口高程137.8现有进口高程139m，设计进口宽，现23m；设计最大过水深1.5m有允许最大过流量mm3/s洪道后接陡坡段和泄洪渠，两边设导水墙。

3

/s最大过流量100.1放水隧洞：放水隧洞布置在主坝左岸山体中，隧洞进水口设置卧管主管内径30cm钢筋混凝土压力管与出口钢管连接段组成。隧洞采用圆拱直墙式，宽×高=1.2m1.85m，进口设铸铁斜拉式闸门，采用手摇式启闭机启闭，管长88m坡降桩号0+040转角°。主坝左岸设有一1.0×1.0m的浆砌条石放水涵管于下游农田灌溉放水和放空水库，洞底进口底高程目前已封堵水库工程特性表

表

水库工程特性表10reservoircharacteristicstable序号

指标名称

单位

设计

三查三定

本次复核1

水文1.11.21.3

水库控制集雨面积干流长度干流平均坡降多年平均降雨量

kmkm‰mm

7．56611079．7

7．566122.1

水库水库水位校核洪水位（P=0.2%）设计洪水位（P=3.33%）正常蓄水位死水位

mmmm

138．82138.33137．122．

138．138.33137．122．2.3

库容33.13.2

总库容（校核洪水位以下）正常蓄水位库容死库容调节特性洪水设计洪峰流量（P=3.33%）设计下泄流量校核洪峰流量（P=0.2%）校核下泄流量

万m万m万mm/sm/sm/sm/s

7406514年调节

726.39657.013年调节46.5171215．477．628．5

表

水库工程特性表11reservoircharacteristicstable序号

指标名称

单位

设计

三查三定

本次复核44.1

主要建筑物主坝型式

匀质

匀质坝顶高程最大坝高坝顶宽坝顶轴长

mmmm

74．525．05914.2

溢洪道型式溢流堰顶高程溢流堰宽度溢洪道长度

mmm

宽顶堰68．33

宽顶堰69．24.31)

消能方式输水建筑物型式长度内径进口底板高程设计流量闸门型式

mmmm/s

表

水库工程特性表12reservoircharacteristicstable序号

指标名称

单位

设计

三查三定

本次复核2)

大坝灌溉发电隧洞型式长度内径进口底板高程设计流量闸门尺寸(宽×高)闸门型式

mmmm/sm×m3)

大坝放水隧洞型式

中涵

低涵砖拱长度断面尺寸(宽×高)进口底板高程设计流量闸门型式

mmmm/s

420=1.054.51.5平板

1481．3*0.852.51.0弧形4.5

电站装机容量多年平均发电量

kw万kwh5

工程效益5.15.2

灌溉面积可养鱼面积

haha

12000360

900538

23233工程地质黄马桥水库拟定建于捞刀河的一级支流——洞阳河上游的龙洞村河段，坝址建于新交通桥至原拦水坝之间即桥上游计坝高10.8m，水库回水1.0km，水面面积0.2km2，库容×10m3。本工程地质勘探以地表地质勘探为主、结合槽坑探进行。工程地质勘测的主要内容为查明坝址区的地层岩性质构造等工程地质条件和主要工程地质问题，并为设计提供建筑物基础岩土物理力学参数。完成主要勘探工程量：坝址区工程地质测绘0.02km、槽坑探。3.2.1区经济概况工程区处于白石尖～福寿山隆起带部位，内地形为构造侵蚀剥蚀形成的中低山地貌，其中右岸山坡陡峻，山坡角40°～60°；左岸山坡较平缓，山25°～35。库区出露地层单一，岩性主要为前震旦系冷家溪群第二岩组第二ptln

2-2

）浅灰色中～厚层状条带状绢云母板岩与粉砂质板岩互层岩层厚大于500m其次为地表第四系残破积碎石土层，土层厚～区域构造隶属于白石尖向斜的NE倾伏端主构造体系为新华夏系构造工程区处于长—柏断裂的SE盘、高棱山压扭性断裂的盘，受构造影响，区内岩层揉皱较强烈，岩层产状变化较大。挽近期区内构造以缓慢地上升运动为主，根《中国地震动参数区划图区地震动峰值加速度小于震动反应变谱特征周期为0.35s相应的地震基本烈度小于Ⅵ度，属相对稳定地块。区内地下水类型为贮存于第四系松散地层中的孔隙水和贮存于基岩裂隙中的裂隙水，以裂隙水为主。地下水主要接受大气降水的下渗补给，排汇于河谷中。3.2.2库工程地质库盆由阻水性良好的绢云母板岩与粉砂质板岩组成，无可溶性岩层分布；两岸山头地下水位高于水库正常蓄水位，区内无低于库水位的垭口和邻谷，无通向库外、造成集中渗漏的断层破碎带，库水无外渗之虑。库岸主要为由残破积碎石土构成的土质岸坡，地表植被发育，未发现有较大体积的边坡变形，岸坡处于稳定状态。

库区属山区地形，岸坡陡峻。区内无重大厂矿企业，水库淹没损失较小，淤积问题甚微。3.3.1址区地质概况坝址区地形为中低山地貌单元，两岸地形不对称。左岸为夷平台地建有水泥厂形相对较平缓，河谷山坡坡度30°～40°，在桥至原拦水坝之间的中部、引水渠以上山坡地形见一凹陷，凹陷宽5，可能是取土形成的土坑。桥、原拦水坝各处10m45°～°，在桥至原拦水坝之间的中部发育一小冲沟，冲沟切割深13m，沟宽约。整个坝址区地形相对较完整的地段为桥、原拦水坝各处附近10m范围。坝址区河流流向°河谷宽～水面宽3～5m枯水期水深～1.0m。河床较为平坦，无深槽。整个坝址区出露一套地层，

为前震系冷家溪群第二岩组二段（ptln）浅灰色中～厚层状条带绢云母板岩与粉砂质板岩互层；其次为地表第四系残破积碎石土层，土层厚0.5～3.0m；河床第四系冲洪积砂、砂壤土层，土层厚约。岩稳，岩呈,岩产状为N40°～70W.SW∠°～°，岩层走向与河流流向呈约夹角，近为横向河谷。坝址区虽未发现断层切割，但区内岩层受构造影响较破碎，节理裂主540°W.SW70°～88°，节理面平直、顺河延伸长，被（2）组限制，频率为12m。坝基岩石风化特征为：河床部位为弱风化基岩出露；两岸山坡强风化岩层厚3.0～5.0m、弱风化岩层厚约5.0m两岸山坡基岩裂隙水埋深。水量贫乏。水化学成分为碳酸型，PH=6.8～7.8对水泥无碳酸性腐蚀。坝址区未发现体积较大的变形边坡和泥石流，山体相对较稳定。3.3.2址区工程地质坝址区地层岩性单一河床基岩呈弱风化状态较坚硬属A坝基工程岩体，m2岩体强度满足建筑物对基础的要求，不存在不均匀沉陷变形问题。建议坝基持力层为强风化下部或弱风化上部岩体。

坝址区内未发现倾向下游、倾角平缓的断层破碎带和泥化夹层切割，既无控制坝体滑移的不利结构面，不存在坝基抗滑失稳问题。坝基持力岩层阻水性良好，属弱透水岩体；无顺河向延伸的断层破碎带，形成坝其集中渗漏的可能性较小。坝基渗漏通道主要为顺河向延伸的节理裂隙，但多呈闭合状，且不发育，因而坝基渗漏处理较为简单。岩层走向与山坡面交角较大，有利于山坡稳定；两岸山坡未发现有大体积的变形，山坡比较完整，处于基本稳定状态，不存在山坡变形失稳的地质问题。总之坝址区两岸山坡陡峻地表残破积碎石土覆盖较薄。下伏基岩岩性单一，无断层切割，坝基岸体呈层状裂结构，属A坝基工程岩体。区内工程地质条件m2满足建坝要求，适宜修建各类坝型，但修建拱坝时清基工程量相对较大。建议坝基持力层为强风化下部或弱风化上部岩体。3.3.3

岩土物理力学指标根据坝基岩性分布、构造发育特征及风化状况等工程地质条件，以及建筑物受力特点，结合类似工程经验比较，坝基持力层岩体物理力学参数推荐值如下：（1）绢云母板岩与粉砂质板岩互层、强风化下部：容重：～2.5g/cm

3抗压强度6.0抗剪强度ff

砼/砼/

=0.4～0.42c=0=0.450.48c=0f

砼岩

=0.55～0.60c～0.15MPa（2）绢云母板岩与粉砂质板岩互层、弱风化上部：容重：～2.6g/cm3抗压强度15.0抗剪强度ff

砼/砼/

=0.450.50c=0=0.530.55c=0

f

砼岩

=0.58～0.60c（1）砂砾石料：区内属山区河流，砂砾石料缺乏，工程所需靠外地购进，到工程区购买价为40元m

3

。

（2）块石料工程所需块石取材于坝址上游2.0km处的龙洞村采石场，成分为灰黑色中厚层碳质灰岩、灰岩，岩石较坚硬。储量、质量满足设计要求。为现有采石场，有现成公路通坝址，交通运输方便。（3）粘土料用于围堰填筑的粘土料取材于坝址上游0.2km处的山坡脚，上层成分为砂质粘土，储量、质量满足设计要求。开采厚度较大，适宜机械化开采，交通运输方便。3.5.1论（1）工程区地震基本烈度小于Ⅵ度，为相对稳定地块。（2库盆由阻水性良好的绢云母岩与粉砂质板岩构成，两岸山头地下水位高于设计蓄水位，无低于设计蓄水位的垭口和邻谷，无通向库外的断层破碎带，因而库水无外渗之滤。（3）库岸主要为土质岸坡，地表植被发育，未见大体积边坡变形，库岸处于基本稳定状态。（4区内为山区地形，无重大厂矿企业且地表植被发育因而水为淹没和淤积问题甚微。（5）坝址区岩性分布单一，岩石较坚硬；区内无断层切割，坝基岩体呈层状碎裂结构，属A坝基工程岩体，不存在不均匀沉降问题，产生坝基剪切滑移、渗m2漏变形的可能性较小。区内工程于质条件满足建坝要求。建议坝基持力层为强风化下部或弱风化上部岩体。（6工程所需的砂砾石靠外地购进块石取材于坝址上游2.0km处的碳质灰岩、灰岩；粘土料取材于上游0.2km处山坡脚的砂质粘土。3.5.2

下步工作建议坝基开挖时，验证坝基岩体风化特征、是否存在顺河向渗漏通道和不利结构面等，为局部风化深槽及顺河向结构面进行槽挖回填处理。4

设计洪水与洪水标准核黄马桥水库所在的河流没有设水文站，建库后水库管理所也没有开展入加流量观测，降雨资料系列又不连续，故作无资料地区处理。根据《水利水电工程设

22计洪水计算规范》[11]

的有关要求洪水复核参照湖南省水利厅年编制《湖南省暴雨洪水查算手册》

[4]

利用暴雨资料查算,按《防洪标准采用P=0.2%和P=2%的防洪标准进行复核，计算结果见表13表各频率洪峰流量表13eachfrequency项

目

洪峰流量（m）非常运用（P=0.2%）正常运用（P=2%）正常运用（P=3.33%）

78.42754.05546.52

4.2.1设计暴雨根据库区地形图量算主流长度、河道坡降为，J=1%根据《湖南省暴雨洪水查算手册》

（以下简称《查算手册马桥水库库区属湖南省暴雨一致区第1区，产流分区为第III区，降雨初损为30mm，变差系数C，V离差系数C=3.5C，点面关系为。据水库的地理位置，由《查算手SV册[4]

求得的多年平均最大小点暴雨强度为108mm500年一遇小时暴雨量361.8mm，年一遇小时面暴雨量为。参照《查算手册[4]初损I为30mm，最大1～6小时净暴雨的时程分配公式为：0H=H×4n×n2－n×t－n[2]124最大6～小时净暴雨的时分配公式为：

，降雨H=H×4124

n31×1n

3

[2]上述二式中Ht1～24小时内任一时段的暴雨量n及是依地理位置、23集雨面积及降雨量而变的参数t是对应的时间，黄马桥水库的设计暴雨参数t及成果见表14。

表黄马桥水库设计暴雨参数成果14MaqiaodesignrainstormandP(%)

0.22

备

注项目K

3.35

2.351、统计参数H（）

361.8

253.8

=103mm，Cv=0.47，H（）

360.715

253.039Cs/Cv=3.5nn

0.5590.778

0.5962、点面关系系数=0.9970.7863、初损H(mm)H(mm)H(mm)H(mm)H-H(mm)H-H(mm)H-H(mm)H-H(mm)R(mm)R(mm)

120.321195.323265.159309.26875.00169.83744.10951.447330.71231.50

91.195I=25mm142.144188.081218.15650.94945.93730.07434.883223.04156.1274.2.2设计净峰流量及汇流时间参查算手册

年一遇年一遇地面流占总径流的比值取0.70，净峰流量和汇流时间可以利用汇流公式QF×R/tmt×Lt=mJQ1/4m通过试算求得。汇流公式中Qm为地面最大净峰流量m

3

（1）（2）/s流域面积（

2

Rt/t地面径流强度t汇流时间h流域干流长度km为干流平均坡卫生所，m为汇流参数。由黄马桥水库的集雨面积（7.56km长度）及干平均坡降（0.01得θ=L/F

1/4

J

1/3

=6/(7.56

1/4

×0.01

1/3

)=16.8θ

0.489

=0.14516.80

0.489

=0.576将有关数据代入汇流公式，

求得黄马桥水库的地面洪峰流量、汇流时间及其它有关参数如表15P（%）Qm(m/s)t（h）

表设计地面洪峰参数15thegroundfloodparameter0.277.1324.5

252.1225∑Qi（）Qm/∑4.2.3地下径流的洪峰流量

486.1510.15866

327.8670.15897参照《查算手册》

，利用三角形法求得一遇的地下径流洪峰流量为8.753m

3

/s，50年一遇的地下径流洪为

3

/s。500年一遇、50年一遇地下径流增量Q下分别为0.2824m3/s、0.2118m3/s。4.2.4入库洪水过程线入库洪水过程线由地面径流过程线与地下径流过程线叠加而成，地面径流过程按径流分配系数法推求，地下径流过程按等腰三解形关系推求，由此而得的黄马桥入库洪水过程线见表表16黄马桥水库入库洪水过程Huangthegoesintostoragethefloodprocesslinet(h)

P(%)

t(h)

P(%)012345678910

0.20.28236210.773884545.57293278.427377559.7498746.42001838.437821531.914076527.334933524.21424221.579701

20.2117737.667705731.516973454.054774341.83870533.229169428.226167524.206765721.498830719.774495818.3780276

1617181920212223242526

0.213.55086312.86092412.17098511.48104610.79110710.587318510.3835310.17974159.9759539.77216459.568376

215.245085615.160084215.075082814.990081414.9050815.147945315.390810615.633675915.876541216.119406516.3622718

续表11121314

19.431310517.769070516.59298115.4168915

17.309426116.568691316.155823215.7429551

27282930

9.36458759.1607998.95701058.753222

16.605137116.848002417.090867717.33373315

14.240802

15.3300874.2.5入库洪水总量根据黄马桥水库的集雨面积和各频率的降雨量，参照《查算手册》频率的入库洪水总量如表表17黄马桥水库入库洪水总量

[4]

求得各17Maqiaothereservoirintototalquantity频

率

0.2

2洪水总量W(万m

272.7002

191.2972黄马桥水库溢洪道位于大坝左端垭口处，堰型为宽顶堰，现实测堰顶高程为，进口堰顶宽为23m。因经济的发展，库内外交通的需要，现溢洪道顶已变成了2条联系库内外的交通要道。1966年汛期检查大坝时，在溢洪道挖了一条2m深的泄洪槽降低水位控制不溢洪调洪演算的基本原则为因大坝加高，现以公路路面平均高程139.0m作为正常蓄水位开始起调顶2米深的泄洪槽用闸门关闭平时不开启，只作为紧急避险备用才开启，按溢洪道的泄洪能力渲泄洪水，同时，为水库安全起见，调洪演算时，只考虑溢洪道的泄流能力，其它输水设施均及堰顶2米深的泄洪槽不参与泄洪。4.3.1调洪演算的基本方程Q+Q2

i+1

.△t=△V=V－i+1i

[3]

（3）q=f(v)式中：Q——入库流量m3/s

（4）q——出库流量m

3

/sV——水库库容（万i——时段编号。

3

4.3.2调洪演算的基本资料及来源1）入库流量过程线黄马桥水库没有进行入库流量观测，故入库流量过程线利用《查算手册》[4]求得。2）库容曲线和泄流曲线由于黄马桥水库库区植被良好，水库淤积轻微，因此库容由曲线仍然采用1985水利志上核实的设计库容曲线，体数据由黄马桥水库档案水库史提，樟槽水库自运行以来，溢洪道几经变化泄流曲线还是由宽顶堰公式推导，计算结详见表18、19。表1850年一遇樟槽水库水位库容、泄流关系曲线relationalofThewaterlevel~releasestheinHuang50soonasmeet时间t012345678910

入库洪水流量Qi0.2117737.667705731.516973454.054774341.83870533.229169428.226167524.206765721.498830719.774495818.3780276

库水位（）139.000139.016139.098139.265139.431139.532139.590139.616139.633139.642139.638

库容（万）682.6684.0690.9705.1719.4728.3733.4736.3737.6738.0737.7

下泄流量（3/s00.081.195.31115.0617.618.819.552019.8

表19500年一遇年黄马桥库水位～库容、泄流关系曲线relationalofThewaterlevel~releasestheinHuang500soonasmeet时间t0123456789

入库洪水流量Qi0.28236210.773884545.57293278.427377559.7498746.42001838.437821531.914076527.334933524.214242

库水位（）139.000139.023139.140139.379139.610139.747139.818139.853139.860139.853

库容（万）682.6684.6694.4714.9735.3747.3753.9756.9757.6757.0

下泄流量（3/s00.121.858.216.722.625.8527.527.8627.534.3.3调洪演算结果根据调洪演算的基本原则和黄马桥水库库容曲线泄流曲线及入库洪水过程线，利用调洪演算的基本议程，采用试算法求得不同频率洪水要素见表20。表20

调

洪

演

算

结

果20the频率P（）

0.223.33项目最高水位Zm（）相应库容Vm（）相应泄量3/s)防洪库容（万m）

139.86756.627.8674.4

139.6427382055.1

139.542729.315.646.7根据《水库大坝安全评价导则SL252－2000的有关规定，抗洪能力复核主要是对水库大坝及溢洪道控制段导墙等挡洪建筑物的顶部高程进行复核。

00根据水库大坝的顶部高程等于水库不同运行情况下的静水位与相应的超高之和，计算公式如下：Z=Z+R+e+A0式中：——水库大坝顶部高程Z——水库静水位m0R——波爬高；e——风壅水面高mD—吹程，为1.8km；A——安全超高常运用取非常运用取0.3m

（5）R+e取1.2m。经计算，黄马桥水库大坝顶部高程不得低于黄马桥水库大坝现有高程，较《规范》要求高

表21

黄马桥水库大坝顶部所需最低高

单位：m21thenessisarylowestoftophuangma运用情况Z库水位

R波爬高E风壅面A安全超高

Z要求坝顶高程正常运用非常运用

138．138．

1．41．4

0．50．3

139．140．原设计的大坝防洪标准和设计洪水符规范要求，根据洪水计算、泄洪设施泄洪能力和坝顶高程复核计算，现有最大泄洪流量能安全下泄，水库大坝防洪能力满足国家现行规范要求。5大坝渗流与结构稳定分析大坝渗流与结构稳定分析力学指标采用湖南省城乡勘测院20075《浏阳市荷花办事处樟槽水库坝体岩土勘察评价报告》提供参数，具体采用参数见《浏阳市荷花办事处樟槽水库坝体岩土勘察评价报告5.2.1流分析计算方法

11渗分析计算大坝进行渗流分析计算，采用北京理正软件设计研究所《渗流分析软件》进行，由于大坝运行多年土体完全固结，采用不可压缩渗流方程，认为渗透系数各向同性。采用公式法计算程序。计算断面采用近似断面。根据《碾压式土石坝设计规范SDJ1884第7.1.2.条规定，渗流计算应考虑水库运行中出现的各种不利条件。本次考虑了以下情况：1分正常水位与下游相应的最低水位2设计洪水位下相应的最高水位3核洪水位139.860m上下游相应的最高水位4上游库水位为1/3高125.833m时与下游相应的水位。k通过防渗体流量：qc1

（6）通过防渗体后的流量：

kLL

（7）其中

12

1

（8）

——粘土心墙的渗透系数，取为cm/

——坝壳沙砾料的渗透系数，取为2.00cm/sk——系在3.02.010范为T

s——上游水深t——下游水深T——碎石及破碎带覆盖层厚度——水流经下游坝壳的渗径——水流经混凝土防渗墙的渗径q，则可解2选取河床中间断面及左右的两个典型断面在河床剖面上量取各自的碎石及覆盖层厚度；再结合地形图画出三断面的坝体剖面图，以此判定各自的

，Ht，

L

，。每一断面主要针对正常蓄水位，设计洪水位及校核洪水位进行渗流计算。由于坝基透水性较强，在计算时计入坝基渗漏，在计算时取坝高同高深度计。本次稳定渗流计算对正常蓄水位、设计洪水位、校核洪水位、库水位为1/3坝高等4不同水位情况下大坝计算断面的渗流状况进行复核、分析：①上游正常蓄水位139.0m，游相应无水，渗流运行情况见表22。表22

黄马桥水库大坝计算断面正常蓄位浸润线（）25normalsaturationlinecalculatingCrosssectionMa（）x55.8959.6763.4667.2571.0374.8278.6082.3986.1889.9689.9690.3590.7491.1391.5291.y18.7317.7216.6515.5114.2712.9211.409.657.514.434.433.983.462.862.100.②上游设计洪水位，下游相应水位118.2m，坝体稳定渗流期的浸润线见表23，渗流运行情况见图23。表23

黄马桥水库大坝计算断面设计洪位浸润线（139.642m）23SectiondesignlineMa）x57.2760.9064.5368.1771.8075.4379.0682.7086.3389.9689.9690.5091.0491.5892.1192.y19.2218.2117.1416.0014.7713.4311.9410.238.185.405.404.854.243.512.601.③上游校核洪水位，下游相应水位119m，坝体稳定渗流期的浸润线见表24，渗流运行情况见图24。表24

黄马桥水库大坝计算断面校核洪位浸润线（193.10m）24sectionwatersaturationofHuangMax57.7461.3264.968.4872.0675.6479.2282.886.3889.9689.9690.5891.2191.8392.4593.y19.4118.4117.3516.2215.0113.6912.2310.578.5986.0086.0085.4344.7914.0473.1321④上游库水位为1/3高125.833m，下游相应无水，坝体稳定渗流期的浸润线见表25，渗流运行情况见图25。表25

黄马桥水库大坝计算断面设计洪位浸润线（125.833m）25sectionwatersaturationofHuangMa（125.833m）x27.5734.541.4348.3755.362.2369.1676.183.0389.9689.969090.0490.0890.1390.y7.9897.5347.0496.5295.9635.3374.6283.7882.6990.4640.4640.4170.3630.30.220.0计算成果统计见表26及图图4。

表26Ⅱ-Ⅱ剖面关键部位渗透降和渗流量表26ⅡⅡProfilekeyandtable计算

水位

逸出点

下游坝壳逸出

单宽渗流量最大坡降

(m·m)工况正常蓄水位设计洪水位校核洪水位1/3坝高位

上游139139.642139.86125.833

下游117.2118.2119117.2

高程117.98118.28119117.28

0.530.5460.5370.123

9.249.88510.040.969计算成果见下表：图1ⅡⅡ剖面渗流计算浸润图（正常水位）II-IIprofile(Normalwaterlevel)L=37.859(m)△L=9.014(m)h

0

=4.427(m)单位宽度渗流:=9.235(m

3

/d.m)图2ⅡⅡ剖面渗流计算浸润图（设计水位）II-IIprofilewaterL=36.325(m)△L=9.280(m)h

0

=5.398(m)单位宽度渗流:=9.885(m

3

/d.m)

图3Ⅱ-Ⅱ剖面渗流计算浸润图（校核水位

）II-IIprofile(water)L=35.804(m)△L=9.370(m)h

0

=6.008(m)单位宽度渗流:=10.039(m3/d.m)图4ⅡⅡ剖面渗流计算浸润图（1/3坝高水位）II-IIprofileofdamlevel)L=69.328(m)△L=3.570(m)h

0

=0.464(m)单位宽度渗流:=0.969(m/d.m)5.2.3流安全(1)根据上述渗流计算的成果计算坝壳渗透,知正常水位设计水位校核水位的最大平均渗透坡降都大于0.5只有1/3坝高水位时最大平均渗透坡降为﹤才满足要求(2)基岩石为板岩强风化带，其风化裂隙较发育，透水性属中等，坝基清理不很彻底，坝基与河床接触面存在渗漏问题。靠近坝肩的坝基为第四系全新统冲积堆积层，透水性较强。(3)据现场调查和钻孔勘察，坝体填筑材料为粉质粘土及强风化板岩，未完全压密实，左右肩强风化板岩孔隙、裂隙教发育，透水性好，坝体及坝肩渗水量约400m

3

，坝肩漏水严重，主要集中点位于北坝肩下方，且近年有渗漏加重趋

势。(4)流计算表明，大坝渗透流量较大，下游逸出渗流比降大于允许渗流比降，有形成过渡性破坏和发生管涌的条件。根《水库大坝安全评价导则SL258－水库大坝安全鉴定办法》规定，各种材料的实际渗流比降大于规范或经验类比的上限或破坏值时应认为大坝渗流性态不安全。5.3.1坝稳定计算方法根《小型水利水电辗压式土石坝设计导则SL18996规定心墙坝静力稳定可按刚体极限平衡理论采用瑞典园弧法计算本工程稳定计算采用瑞典园弧法，用北京理正软件设计研究所《边坡稳定设计软件》计算。5.3.2定分析计算主坝和副坝分别进行稳定分析计算，计算工况主坝分正常水位161.90m校核洪水位163.20m游坝坡抗稳以及最不利水位和正常水位161.90m降落至146.79m上游坝坡抗稳四种工况。副坝分正常水位161.90m、校核洪水位163.20m