水库除险加固工程设计分析范文

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1水库除险加固的必要性

水库兴建于20世纪70年代，工程投产运行至今已进入老化期，该工程主要建筑物大坝、溢洪道、灌溉输水洞等工程均存在着程度不一、或大或小危及工程安全的问题。水库一直被限制蓄水带病运行，严重影响了工程效益的正常发挥，水库下游沿岸有2个村屯，人口2800余人，受保护耕地100hm2。水库一旦失事，将直接威胁下游村屯2800余人的生命和财产安全，对下游农田将造成破坏，其经济损失和政治影响是不可估量的。根据盘锦陆海水利设计有限公司的《葫芦岛市南票区孟家店水库工程安全分析综合评价报告》和葫芦岛市水利局《大坝安全鉴定书》的审议和结论，大坝坝顶宽度不够，背水坡坡度陡，坝坡不稳定，土坝安全评价定为C级;溢洪道底板没有衬砌，两侧浆砌石破损，溢洪道最窄处宽仅7m，不能满足泄洪要求，溢洪道安全评价为C级;输水洞启闭塔工作台高程不能满足启闭要求;出口无消能设施，输水洞安全评价为C级;根据结构安全现状、防洪安全，孟家店水库综合评定为C级。认定该水库属三类病险库工程，并建议对孟家店水库工程进行除险加固处理。孟家店水库除险加固工程完成后，能一定程度削减洪峰，提高下游河道防洪能力;最大限度蓄水，调节水量，保障附近耕地得到灌溉，同时利用水库形成的水面发展水产养殖业，做到以水养水，使水库运行达到良性循环。

2水库任务和规模

孟家店水库的主要任务是调洪与灌溉，同时兼有养鱼，孟家店水库总库容39.45m3，按照SL252—2000《水利水电工程等级划分及洪水标准》中有关规定，孟家店水库规模为小(2)型水库，工程等别为V等，永久性水工建筑物级别为5级。当山区、丘陵区的水利水电工程永久性水工建筑物的挡水高度＜15m，且上下游最大水头差＜10m时，其洪水标准宜按平原、滨海区标准确定;孟家店水库最大坝高10.8m，上下游最大水头差＞10m(校核洪水29.5m，下游河床高程14.0m)，洪水标准宜按照山区、丘陵区标准确定:孟家店水库设计洪水标准为P=5%;校核洪水标准P=0.5%。孟家店水库设计洪水标准P=5%，设计水位28.0m，相应库容28.10万m3;校核洪水标准P=0.5%，校核水位29.5m，相应库容39.45万m3。

3死水位复核

孟家店水库上游林草覆盖率较高，植被条件良好。从水库40多年的运行结果来看，泥沙淤积较小。据估算，水库40多年来总淤积体积2780m3左右，占水库死库容的26.2%左右，没有影响水库库容及水库的正常运行。因此，本次水库死水位依然采用原水位，即21.0m。

4水库洪水调节计算主要包括2个方面:

4.1水位与库容曲线根据泥沙分析估算，水库40多年来总淤积体2780m3左右，占水库死库容的26.2%左右，没有影响水库库容及水库的正常运行。故本次设计依然采用水库原设计时的水位～库容曲线，详见图1。

4.2洪水调度方式孟家店水库输水洞泄量能力较小，不参与水库泄洪。溢洪道属于开敞式宽顶堰，无闸控制，当水库水位超过溢洪道堰顶高程后，即自行泄流。水库洪水调度方式为自由泄流。本次设计采用现状堰顶高程25.4m。

4.2.1溢洪道水位与泄流曲线水库溢洪道属于开敞式宽顶堰，溢洪道宽度按10m计算，溢洪道没有闸门控制，当水库水位超过溢洪道堰顶高程后，即自行泄流。水库洪水调度方式为自由泄流。本次设计采用现状堰顶高程25.4m。本次设计对溢洪道底板进行了加固设计，对泄流能力进行复核，溢洪道下泄流量采用《辽宁省水文手册》简易调洪法溢洪道下泄流量公式:孟家店水库溢洪道水位～泄量关系见表1和图2。

4.2.2洪水调节计算本次设计洪水调节计算采用试算法，基本计算原理如下:入库流量过程线(将校核洪水过程和设计洪水过程作为入库流量过程线)与经过水库调蓄后的出库流量过程线之间关系，用水量平衡方程式来表示。计算公式如下:式中:Q1为时段初入库流量，m3/s;Q2为时段木入库流量，m3/s;q1为时段初出库流量，m3/s;q2为时段末出库流量，m3/s;V1为时段初入库蓄水量，万m3;V2为时段末入库蓄水量，万m3;t为时段长，本工程计算时段长度按洪水入库过程中变化大小确定;△V为时段内的水库需水变量，万m3。经过除险加固的洪水复核，p=5%，洪水位28.0m，相应库容28.10万m3;p=0.5%，洪水位29.5m，相应库容39.45万m3，成果详见表2。

5结论

为保障水库效益的正常发挥及国家和人民的财产安全，通过对孟家店水库这座小(2)型病险水库的死水位的复核和对除险加固后洪水成果的计算分析，表明对水库进行除险加固对确保水库安全运行是十分必要的。

作者：彭博程海英单位：辽宁省水文水资源勘测局抚顺分局锦州市水利科学研究所