【S水庫除險加固設(shè)計16000字（論文）】

S水庫除險加固設(shè)計目錄TOC\o"1-3"\h\u115991基本資料 基本資料1.1工程概況S水庫地理位置在陸豐市甲西鎮(zhèn)新青村委會后，水庫在1958年3月進行竣工并開始蓄水，原設(shè)計總庫容為14.44萬m3，大壩壩型為均質(zhì)土壩，大壩目前基本情況為壩長330m，最大壩高為7.20m。因為S水庫修建時間在一九五幾年受到當時的科學技術(shù)發(fā)展和經(jīng)濟發(fā)展情況的限制，工程在設(shè)計和施工過程中選取的標準和要求較低而且當時施工質(zhì)量差，工程質(zhì)量標準遠遠達不到現(xiàn)在的國家規(guī)范和標準，現(xiàn)如今工程年久失修，工程運行多年來，險情不斷發(fā)生，給下游人民群眾生命財產(chǎn)的安全造成了嚴重的威脅，也限制了當?shù)氐霓r(nóng)業(yè)生產(chǎn)和國民經(jīng)濟的發(fā)展。1.2流域概況陸豐市S水庫修建于1957年，耗費一年多的時間修建完成，在1958年3月實現(xiàn)竣工驗收并開始正式投入使用。家僻水庫是一個以農(nóng)田灌溉為主主要目標并兼顧防洪的?。ǘ┬退畮?。1.2.1氣象陸豐市S水庫這片區(qū)域?qū)賮啛釒ШＱ髿夂颍瑴囟容^高而且雨水豐富，結(jié)霜的時間較短，太陽照射時間長日照豐富。因為陸豐市S水庫與南海相互鄰所以受到海洋性氣候影響程度十分劇烈，降雨少的時間段與降雨多的時間段區(qū)別明顯，降雨多的時間段為濕季，降雨少的季度為干季。根據(jù)多年記錄的氣象資料可以知道這個地方多年平均氣溫為21.8℃，最熱的月份為7月，月均氣溫28℃，在1962年8月1日最高氣溫竟高達37.8℃。在1967年1月17日最低溫度低至0.9℃。1.2.2降雨陸豐市S水庫所屬范圍內(nèi)降雨量分布不均，降水以鋒面雨和臺風臺雨為主，雨季在每年的4月份到9月份，這兩個月份的降雨量與全年降雨量相比較占比高達80%以上，降雨的主要形式是鋒面雨，這種形式的降雨一般發(fā)生在4月到6月。另外是臺風雨，一般發(fā)生在7月到9月。1.2.3風陸豐市S水庫所屬流域在南亞熱帶季風區(qū)，氣候溫和、雨量充沛。春夏以東南風為主，秋冬以北風為主，風力等級區(qū)間一般在2～5級；該地區(qū)多年平均水面蒸發(fā)量為1400mm，多年平均濕度一般在78～83%之間。表1陸豐市氣象站各方位年最大10min平均風速統(tǒng)計成果表風向NNEESE風速(m/s)1010.913.811.6風向SSWWNW風速(m/s)10.38.17.211.71.3工程地質(zhì)條件1.3.1地形陸豐市S水庫庫區(qū)的地形地貌是低山丘陵，山體地形的大致走向是由南向北，山谷的地形是中間較低兩邊較高的U型山谷，山谷有的地方坡度變化較大且較為集中，其中山谷高程范圍大致在100~10m，因此坡度的變化范圍很大。S水庫庫區(qū)岸邊的局部存在小型的土崩塌，在水庫邊緣和庫區(qū)壩坡坡腳等沒有被植被或草皮覆蓋的地方有被沖刷而成的小溝渠，在其他地方目前尚未發(fā)現(xiàn)有不良地質(zhì)現(xiàn)象如塌陷，斷層和滑坡等危險情況。1.3.2地層陸豐市S水庫庫區(qū)的巖層有燕山侵入期花崗巖，第四系沖洪積（Q4al+pl）的粉質(zhì)、礫質(zhì)粘土，第四系殘積土（Qel）粉質(zhì)、礫質(zhì)粘性土。其中第四系沖洪積（Q4al+pl）的粉質(zhì)、礫質(zhì)粘土、砂礫土（含砂低液限粘土、含粉土砂）分布于河床山凹低洼等處；第四系殘積土（Qel）粉質(zhì)、礫質(zhì)粘性土（粉土質(zhì)砂和含砂低液限粘土等）分布于平緩山坡及溝谷，層厚3~5m?；◢弾r全風化、強風化層較發(fā)育，厚度一般為2~6m。1.3.3地下水陸豐市S水庫庫區(qū)地下水類型主要為第四系孔隙潛水和基巖裂隙水，地下水與庫水、河水互為補給，地下水動態(tài)類型屬降雨——徑流型。1.3.4工程地質(zhì)條件評價在水庫四周的地形都是丘陵或山地地形，但是地質(zhì)情況是在庫區(qū)和河床的位置更加低，總體上來看地形是傾向庫區(qū)的，而且在庫區(qū)下面的地下水的分水嶺是比水庫的水位要高的。在地層上來看構(gòu)成水庫周邊和壩基的地層主要構(gòu)成成分有燕山侵入的花崗巖，在水流沖刷的作用下有一些粘土和砂石覆蓋在表面。因為表層沖積有粘土、砂層，在這一層含有較多的殘余碎屑和砂所以這這一層的透水性都比較較強?；◢弾r巖體上部風化殼較發(fā)育，表層殘積土透水性較弱。庫區(qū)未發(fā)現(xiàn)有明顯連通庫外的導水斷層。S水庫庫區(qū)四周只發(fā)生了一些較小的崩塌，在其他地方目前尚未發(fā)現(xiàn)有不良地質(zhì)現(xiàn)象如塌陷，斷層和滑坡等危險情況。S水庫庫區(qū)四周地形地貌的起伏變化較小，水庫四周坡度較為平緩，在水庫長時間的運行過程中水庫四周地形較為穩(wěn)定，水庫不存在岸邊再造問題。但是在水庫周圍的植物覆蓋率較低，有許多泥沙堆積在水庫底部在洪水期到來時。平水期上游河谷及庫水較為清澈但徑流較弱。表2工程地質(zhì)評價表地層注水試驗（cm/s)室內(nèi)試驗平均值大值平均值/小值統(tǒng)計段數(shù)滲透系數(shù)（cm/s)大值/小值填土2.20E-042.8E-04/1.1E-0438.5E-05/3.8E-05粉質(zhì)粘土1.80E-053.2E-05/1.2E-0536.9E-06/4.0E-06細砂2.80E-033.4E-03/2.5E-0321.4工程任務(wù)與規(guī)模1.4.1工程規(guī)模根據(jù)《防洪標準》(GB50201-2014)和《水利水電工程等級劃分及洪水標準》（SL252-2017）中的相關(guān)規(guī)定和S水庫現(xiàn)在的基本情況可以初步確定水庫的工程等級為5等，根據(jù)規(guī)范我們可以知道在工程等別為五等的情況下該工程的主要水工建筑物和次要水工建筑物及臨時性水工建筑物的級別都是五級；這個等級下水庫的防洪標準是設(shè)計洪水的防洪標準是十年一遇的洪水，校核洪水的防洪標準是五十年一遇的洪水頻率分別為百分之十和百分之二，另外水庫消能防的設(shè)計標準按十年一遇設(shè)計。通過對來流和下泄流量這些基本資料進行收集分析計算，通過試算法進行調(diào)洪演算，我們可以計算出陸豐市S水庫的校核洪水位為18.53m，相應(yīng)庫容為12.12747×104m3；設(shè)計洪水位為18.37m，相應(yīng)庫容為11.11963×104m3。1.4.2工程的必要性水庫的除險加固工程是保障人民生命財產(chǎn)安全的需要。如果水庫因未能及時進行除險加固而出現(xiàn)垮壩失事或是其他意外情況，將會引起支流水位升高，農(nóng)田淹沒，情況嚴重還會造成房屋倒塌危及生命對下游地區(qū)造成災(zāi)難性的影響。水庫工程病險隱患的存在，一方面會使工程自身安全運行得不到保障；另一方面，由于不得不采取限制蓄水的措施，汛期到來時水庫調(diào)蓄能力減低，影響下游區(qū)域的安全。因此及時對出現(xiàn)情況的水庫進行除險加固是非常必要的。1.4.3工程存在的問題（1）大壩在大壩壩頂修建建的壩頂公路是沒有使用混凝土修建的路面，而且沒有經(jīng)過專業(yè)的處理路面凹凸不平有許多小坑，在路面的兩次有許多的雜草對路面造成了很大的影響，在大壩的上游側(cè)護坡經(jīng)過多年的侵蝕受到了極大的破壞已經(jīng)不能滿足其功能上的要求，在大壩的下游壩坡處野草四處生長而且下游壩坡也并不平坦還沒有設(shè)置排水設(shè)施，在這里我們應(yīng)該設(shè)計一個棱體排水來降低我們的浸潤線，而且在下游和上游的壩坡坡度都較大導致壩坡有不同程度的下沉和損壞現(xiàn)象。（2）溢洪道溢洪道的結(jié)構(gòu)屬于開敞式無閘門溢洪道而且在溢洪道處沒有設(shè)置襯砌在溢洪道兩邊都是直接與土體相接。在溢洪道兩側(cè)土體上有許多的雜草對溢洪道的穩(wěn)定與安全造成了很大的影響而且有山體塌陷現(xiàn)象發(fā)生在溢洪道的泄槽段和控制段。在發(fā)生山體塌陷的地方由于沒有及時處理塌陷的土體導致該段溢洪道出現(xiàn)嚴重的堵塞，對排洪能力和下游的安全造成了極大的影響。而且沒有設(shè)置消力池和海曼下泄的水流直接沖刷河床造成了很大的破壞。（3）灌溉輸水涵管陸豐市S水庫灌溉輸水涵管類型是瓦管，由于長時間的運行且沒有及時進行定期維護導致輸誰涵管存在嚴重的安全問題，（1）涵管管身老化有很多地方存在漏水是現(xiàn)象（2）斜拉啟閉桿斷裂，導致涵管無法正常開啟和關(guān)閉，盡管對啟閉桿進行了更換但到了現(xiàn)在也無法正常運行了。（4）其他方面（1）防汛公路防汛公路沒有使用混凝土修建，而且也沒有對路面進行處理凹凸不平，在路面兩側(cè)雜草叢生不僅對行人造成了極大的影響而且還影響到管理及防汛物資運輸，嚴重影響防汛和日常管理。（2）監(jiān)測系統(tǒng)水庫現(xiàn)狀無有效監(jiān)測設(shè)施，僅能通過日常巡視進行監(jiān)測。1.5工程除險加固的內(nèi)容1.5.1大壩加固對壩體及上兩層壩基進行充填灌漿；清除大壩原上下游壩坡雜草，灌砂整平，培厚至設(shè)計坡度1:2.5；壩頂設(shè)泥結(jié)石路面厚200mm，并拓寬至5.0m，壩頂高程21.50m，并新設(shè)路緣石；壩頂新建M7.5漿砌石防護欄，高1.0m，頂高程22.50m；下游壩腳新建排水棱體及排水溝，棱體頂高程16.77m。1.5.2溢洪道加固重建進口段，進口底板采用400mm厚C20砼，為反坡，長5.0m；重建寬頂堰，堰寬、堰厚均為6.0m，底板為400mm厚C25鋼筋砼，下墊100mm厚C10砼；重建泄槽段，長40m，每10m設(shè)一沉降縫，以三油二氈填縫，坡比1:50，底板為300mm厚C25鋼筋砼，下墊100mm厚C10砼，并設(shè)置橫、縱向排水暗溝；重建消力池段，池長為5.0m，池深為0.5m，底板采用400mm厚C25鋼筋砼，依次采用100mm厚碎石墊層及100mm厚粗砂墊層；重建海漫段，海漫段長5.0m，采用M7.5漿砌石，100mm厚砂礫石墊層；在控制段頂部新建一座交通橋，橋?qū)?.5m，凈跨6.0m。1.5.3輸水涵管加固采用破壩方式拆除原輸水涵管（瓦管），新設(shè)內(nèi)徑為0.6m，長31.5m的預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土管，進口高程為16.41m，出口高程為13.20m；新建C25鋼筋砼管座及C10砼墊層；每5.0m設(shè)一C25砼截水環(huán)，每10.0m設(shè)一伸縮縫；新建涵頭，配套閘門及啟閉設(shè)備；新建消力池。1.6相關(guān)資料1.6.1死水位根據(jù)《陸豐市S水庫安全鑒定報告》中的相關(guān)成果，S水庫目前死水位為16.41m，相應(yīng)庫容1.94×104m3，本次設(shè)計死水位與安全鑒定死水位保持一致可以滿足灌溉、水庫淤積的最低水位要求，即死水位為16.41m。1.6.2水正常蓄水位的確定根據(jù)《陸豐市S水庫安全鑒定報告》中的相關(guān)成果可知，陸豐市S水庫在剛剛開始修建的時候，在修建大壩的同時也修建了一座無閘門的開敞式溢洪道，而且溢洪道的堰頂高程與水庫的正常蓄水位高程相同均為18米，由于溢洪道隨著使用時間的增加出現(xiàn)了許多問題，這些問題沒有及時得到解決導致溢洪道已經(jīng)無法滿足設(shè)計要求，承擔相應(yīng)的泄流任務(wù)。為了保證泄洪的要求還設(shè)置了涵管進行泄流。隨著使用時間的增長，涵管也出現(xiàn)了許多無法修繕的問題，大大降低了涵管的泄流能力甚至出現(xiàn)涵管堵塞和破裂不能正常泄洪的情況。導致陸豐市S水庫水庫現(xiàn)在泄洪僅僅借助涵管頂部的路堤低洼處泄洪，導致水庫現(xiàn)在蓄水位降低為19.20m，而且還處于一個危險狀態(tài)。為了實現(xiàn)安全泄洪保護下游的生命財產(chǎn)安全和滿足下游的灌溉要求，我們正常除險加固設(shè)計計劃將堰頂高程恢復(fù)至常蓄水位高程即18.00m，相應(yīng)正常庫容為8.79×104m3，死水位為16.41m，死庫1.94×104m3。即興利庫容為6.85×104m3。根據(jù)已知的資料我們可以知道水庫承擔450畝灌溉任務(wù)時，在保證率P=90%情況下所需的最大調(diào)節(jié)庫容為6.59×104m3，小于水庫除險加固后的興利庫容6.85×104m3，即S水庫除險加固后的規(guī)?？蓾M足灌溉任務(wù)的要求，故本次除險加固確定正常蓄水位為18.00m。2調(diào)洪演算2.1防洪基本情況S水庫為?。ǘ┬退畮?，溢洪道的泄流方式為開敞式泄流是沒有閘門控制的，溢洪道堰頂高程與水庫正常蓄水位相同都是18.00m。陸豐市S水庫的調(diào)洪方式如下：S水庫以灌溉下游為主要目的而修建的水利樞紐，在承擔下游灌溉任務(wù)的同時起到防洪的作用。S水庫水庫在設(shè)計時水庫的下游是沒有涉及防洪要求的，所以水庫在遇到洪水的時候因為溢洪道為無閘門開敞式泄流所以溢洪道直接按最大的渲泄能力下泄洪水。2.2泄洪能力計算S水庫的溢洪道利用大壩山體左面的一個埡口為基礎(chǔ)，修建了一個無閘門控制的開敞式溢洪道，其中溢流堰為有坎寬頂堰；這次除險加固設(shè)計直接按原有的壩軸線進行加固布置，采用開敞式寬頂堰的結(jié)構(gòu)，凈寬6.0m，設(shè)計堰頂高程18.00m，加固后全長194.4m，其中進口段2m，控制段6m，泄槽段長度170m，消力池長9.4m，池深0.5m，長漿砌石海漫長7m，邊墻采用M7.5漿砌石。根據(jù)《溢洪道設(shè)計規(guī)范》計算流量如下:式中：Q——流量，m3/s；H0B——過流總凈寬，本次取B=6.0m；ε——側(cè)收縮系數(shù)，按下式計算：ε=1?0.2ζ——邊墩系數(shù)，本次為直角矩形查圖A.2.1—2，取1.0；?s——墩尾形狀與頭部相同??0n——閘孔數(shù)目，本次取n=1；b——單孔寬度，本次取b=6mm——流量系數(shù)，進口堰頭為直角，按下式公式計算：m=0.32+0.013?p——上游堰高p=1p?根據(jù)上述計算方式，與水庫正常蓄水位的數(shù)據(jù)計算其不同水位下所對應(yīng)的下泄流量，得到水庫的泄洪能力曲線，如表所示：水位H流量Qm收縮系數(shù)水頭次方流量系數(shù)18.10.2605420.9966670.0316230.31120618.20.7440010.9933330.0894430.31524918.31.3778920.990.1643170.31887418.42.1359260.9866670.2529820.32214118.53.0023050.9833330.3535530.32510218.63.9658620.980.4647580.32779718.75.0179950.9766670.5856620.33026118.86.1517220.9733330.7155420.33252218.97.3611720.970.8538150.334605198.6412870.96666710.33652919.19.987630.9633331.153690.33831219.211.396250.961.3145340.33996919.312.86360.9566671.4822280.34151319.414.386460.9533331.6565020.34295619.515.961870.951.8371170.34430619.617.587130.9466672.0238580.34557219.719.259710.9433332.2165290.34676219.820.97730.942.4149530.34788319.922.73770.9366672.6189690.3489412024.538880.9333332.8284270.3499420.126.378920.933.0431890.35088620.228.255990.9266673.2631270.35178220.330.168390.9233333.4881230.35263320.432.11450.923.7180640.35344120.534.092760.9166673.9528470.35421120.636.101710.9133334.1923740.35494320.738.139950.914.4365530.35564320.840.206120.9066674.6852960.3563120.942.298940.9033334.9385220.3569482144.417180.95.1961520.35755921.146.559660.8966675.4581130.35814321.248.725230.8933335.7243340.35870421.350.912780.895.9947480.35924221.453.121280.8866676.269290.35975821.555.349670.8833336.54790.3602542.3水庫調(diào)洪計算水庫的調(diào)洪能力是根據(jù)在洪水來臨時調(diào)節(jié)入庫水量與下泄流量之間的關(guān)系以達到降災(zāi)減災(zāi)的功能。其根本工作原理即使水庫的出入水量達到一個相對穩(wěn)定的平衡狀態(tài)。水庫調(diào)洪演算聯(lián)解關(guān)系式為：q=f(V)=f(Z)式中：Q1、Q2—時段始末的入庫流量；q1、q2—時段始末的出庫流量；V1、V2—時段始末的水庫庫容。△t——計算時段，時段長短的選擇可以較為準確地反映洪水過程線的形狀，洪水過程線較陡則時段取長一點，反之則取短一點。此次針對陸豐市S水庫的調(diào)洪演算通過試算法進行水庫調(diào)洪演算，根據(jù)原始數(shù)據(jù)洪水過程線表格和正常蓄水位對應(yīng)的庫容V1=8.789萬m3庫容曲線：水位（m）庫容（104m3）15.010.00016.000.95716.411.94017.003.92918.008.78919.0015.08819.2016.65720.0022.93021.0032.885計算方法如下：首先△t=2×3600=7200s第一個時段時Q1=0Q2=0.08再由：可聯(lián)立出方程：10?4v2得H=18.02m堰上水頭H0=18.02-18=0.02再由公式ε=1?0.2ζ得其值約為1；再代入公式Q=mεB2gg取9.81，B=6，m=m=0.32+0.013?p得到Q=0.065m3/s即為上述試算為0的q2再帶入Q可得V2’=V2-（q1+q2）*△t/2=8.8646此時的V2就是下一個時段的V1而且q2就是下一個時段的q1以此類推可得成果表洪水過程線設(shè)計洪水過程線設(shè)計洪水過程線頻率p=2%p=10%頻率p=2%p=10%時間（h）洪水流量（m3/s）洪水流量（m3/s）時間（h）洪水流量（m3/s）洪水流量（m3/s）000384.052.4320.080.05402.721.5740.080.05424.943.1760.080.05440.950.580.140.09460.420.13100.140.09480.770.37120.140.09500.780.5140.330.21520.780.5160.330.21540.780.5180.330.21560.430.27200.580.37580.430.27220.580.37600.430.27240.580.37620.340.21260.030.01640.330.21280.40.12660.330.21300.990.52680.280.18321.550.91700.280.17340.870.44720.280.17361.210.687400S水庫調(diào)洪演算成果表（p=2%）S水庫調(diào)洪演算成果表（p=2%）時段水位（m）庫容萬（m3）下泄流量m3/s118.00238.80348770.0009376218.0078.8330930.0049782318.0158.8834850.0156159418.0258.9464750.0336518.049.040960.0680016618.059.103950.0950352718.079.229930.157426818.099.355910.2295055918.19.41890.26881018.119.481890.31011181118.139.607870.39842291218.1459.7023550.46933321318.159.733850.49381711418.1559.7653450.51871261518.1759.8913250.62228071618.2210.174780.87712861718.24510.3322551.03080941818.2610.426741.12691011918.3711.119631.91307442018.4511.623552.56594912118.5212.0644835312.127473.2797676S水庫調(diào)洪演算成果表（p=10%）S水庫調(diào)洪演算成果表（p=10%）時段水位（m）庫容萬（m3）下泄流量m3/s118.028.914980.0240422218.0238.9338770.0296497318.0268.9527740.035636418.038.977970.0441683518.0349.0031660.0532902618.0379.0220630.0604967718.069.166940.124927818.079.229930.157426918.0959.3874050.24889411018.119.481890.31011181118.129.544880.35334681218.1299.6015710.39383461318.139.607870.39842291418.1329.6204680.40765251518.159.733850.49381711618.1679.8409330.58010151718.2310.237770.93760741818.2910.615711.32747471918.3410.930661.68518522018.3711.119631.91307442.4調(diào)洪計算成果表起調(diào)條件無閘門控制洪水標準洪峰流量起調(diào)水位（m）調(diào)洪最高水位（m）相應(yīng)庫容最大下泄流量p（%）Q(m3/s)（萬m3）q（m3/s）p=2%4.941818.5312.127473.2797676p=10%3.171818.3711.119631.91307443大壩剖面設(shè)計3.1壩頂高程的計算情況陸豐市S水庫為均質(zhì)土壩。在這次的的除險加固計算過程里，我們選擇的計算截面是大壩剖面中最高高度所對應(yīng)的截面。根據(jù)《土石壩設(shè)計規(guī)范》，S水庫壩頂高程不得低于以下4種情況:1、設(shè)計洪峰超高洪水水位及正常運行條件;2.正常水位和正常運行條件下的超高壩頂;3、檢查壩頂超高的洪水水位和異常情況;4、正常水位加超常使用條件加地震波峰超高;3.2超高計算的公式陸豐市S水庫靜水位低于壩頂?shù)某叱炭梢愿鶕?jù)下面的公式來計算：式中：—壩頂超高（m）；—最大波浪在壩坡上的爬高（m）；—最大風壅水面高程（m）；—安全加高（m）；我們依次計算出4個工況的各項安全超高并將各項安全超高進行累得出4個工況對應(yīng)的壩頂工程，選擇其中最大值即為該水庫壩體需要的高程。上游壩坡取1：2.5，下游取1：2。1、安全加高AS水庫工程大壩為5級建筑物，其設(shè)計洪水情況、校核洪水情況、地震安全加高的安全加高都是0.5m。2、風壅水面高度e按下式計算：e=式中：e—計算點處的風壅水面高度（m）；K—綜合摩阻系數(shù)，取3.6×10-6；W—計算風速，按各計算工況取用，正常運用條件取W=1.5V；非常運用條件取W=V；V—庫區(qū)水面上10m處的計算風速；D—風區(qū)長度（m），采用等效風區(qū)長度由下式確定：考慮到S水庫正常蓄水位至校核洪水位水位變化不大，而且風區(qū)長度的變化幅度很小，因此這次安全評價用統(tǒng)一的風區(qū)長度。Hm—水域的平均水深，近似取壩前水深；β—計算風向與壩軸線法線的夾角，本次取β=35°；將上述各值代入計算可得各頻率洪水位情況下風壅水面高程。計算風速根據(jù)實測統(tǒng)計的多年平均年最大風速見表多年平均風速表風向NNEESE風速(m/s)1010.913.811.6風向SSWWNW風速(m/s)10.38.17.211.7在計算過程中我按照《碾壓式土石壩設(shè)計規(guī)范》取1.7的氣象站隱蔽系數(shù)和1.0高差換算系數(shù)，在正常運用下的設(shè)計風速按一般情況下的平均風速的1.5倍，在不是正常運用條件下我們?nèi)≡O(shè)計風速與平均風速相等。設(shè)計風速取值見表設(shè)計風速取值表風向NNEESE正常運用(m/s)25.527.835.229.6非常運用(m/s)17.018.523.519.7風向SSWWNW正常運用(m/s)26.320.718.429.8非常運用(m/s)17.513.812.219.9根據(jù)資料計算我們可以得出S水庫風向以S為主，水庫正常運用情況下設(shè)計風速為26.3m/s，非常運用情況下設(shè)計風速為17.5m/s。3、最大波浪在壩坡上的爬高R最大波浪爬高可以按照給、有關(guān)規(guī)范通過工程等級確定，我們所設(shè)計的S水庫大壩工程是五等的小三型工程我們一般采用累積頻率為5%的爬高R5%。R5%=.，式中：R5%—平均波浪爬高（m）；K△—斜坡的糙率滲透系數(shù)，按《碾壓式土石壩設(shè)計規(guī)范》附表A.1.12-1確定，本次取K△=0.90；KW—經(jīng)驗系數(shù)，按查《碾壓式土石壩設(shè)計規(guī)范》附表A.1.12-2確定；m—上游壩坡坡度系數(shù)，本次取m=2.50；hm、Lm、Tm—平均坡高、平均波長和平均波周期，按莆田試驗站公式計算，計算公式為：hm———平均波高，ｍ；Tm———平均波周期，ｓ；w———計算風速，ｍ／ｓ；D———風區(qū)長度，ｍ；Hm———水域平均水深，ｍ；H———壩迎水面前水深，ｍ計算分為正常蓄水位、設(shè)計洪水位、校核洪水位，并考慮地震作用，共四種工況組合，大壩波浪要素成果見表。S水庫大壩波浪要素成果表計算工況風區(qū)長度D(m)壩前水深H(m)計算風速(m/s)坡壩平均坡比風雍水面高度e(m)平均波浪爬高Rm(m)1正常蓄水位+正常運用壩頂超高1082.9926.31:2.50.0037590230.258343912正常蓄水位+非常運用壩頂超高+地震涌浪高2.9917.50.0016643310.246234043設(shè)計洪水位+正常運用壩頂超高3.3626.30.0033450830.298905114校核洪水位+非常運用壩頂超高3.5217.50.0014137350.30195167根據(jù)波浪要素，計算得大壩壩頂高程，成果見表。S水庫大壩壩頂高程計算成果表工況水位(m)波浪爬高R(m)安全加高A(m)風饔水面高度e(m）地震涌浪高度(m)計算壩頂高(m)=R+A+e現(xiàn)狀壩頂高程(m)1正常蓄水位+正常運用壩頂超高180.25834390.50.0037590218.762102921.52正常蓄水位+非常運用壩頂超高+地震涌浪高180.2462340.30.001664330.318.84789833設(shè)計洪水位+正常運用壩頂超高18.370.29890510.50.0033450819.172250244校核洪水位+非常運用壩頂超高18.530.30195170.30.0041373519.1360891根據(jù)以上計算結(jié)果，S水庫所需最大壩頂高程為19.17m，故本次除險加固壩頂高程選為21.5m可以滿足規(guī)范要求。4滲流計算分析4.1大壩滲流情況及數(shù)據(jù)4.1.1計算的工作條件陸豐市S水庫配置有涵管和溢洪道兩種泄流方式。在水庫的水位比正常蓄水位要低的時候還可以通過涵管下泄進行灌溉，當水庫水位比正常蓄水位高時溢洪道自動泄洪。根據(jù)《碾壓式壩設(shè)計規(guī)范》，土石壩的滲流計算應(yīng)考慮水庫運行中的各種不利條件，主要包括:(1)上游的正常蓄水位18m和對應(yīng)下游的相應(yīng)水位(2)水庫的設(shè)計洪水位18.37m和對應(yīng)下游的相應(yīng)水位(3)水庫的校核洪水位18.53m和對應(yīng)下游的相應(yīng)水位4.1.2計算部分通過對大壩壩體地基的地質(zhì)情況分析與勘測我們在壩體最高處做剖面，以此剖面為代表對對大壩進行滲流分析。根據(jù)曾經(jīng)專家給出的的安全調(diào)查與評價的結(jié)果，大壩邊坡入滲線的脫險點較高。在這次的S水庫除險加固設(shè)計中我們計劃把壩頂?shù)膶挾扔稍瓉淼乃拿自黾右幻滓簿褪峭貙挒?.0m，并且增加壩坡的坡比以達到增加壩體厚度的目的并下游設(shè)置棱體排水，降低浸潤線。在壩體滲流計算中土層主要為填土，壩基為不透水壩基。4.1.3計算參數(shù)根據(jù)《碾壓式土石壩設(shè)計規(guī)范》，平均值的土層的滲透系數(shù)是用來計算穩(wěn)定的滲透,和浸潤線的中值用于計算水位下降時小值的平均值。根據(jù)S水庫的室內(nèi)試驗成果，容重采用平均值，凝聚力和內(nèi)摩擦角采用小值平均值，穩(wěn)定滲流滲透系數(shù)選用大值平均值。4.2大壩滲流計算過程大壩的滲流計算采用試算法進行，用水力學方法求解，可近似確定浸潤線的位置，并計算滲流流量、平均流速等。根據(jù)不同工況進行計算，可得到各工況下的滲流場及單寬滲流量。分以下三個工況：我們在采用公式進行滲流計算時，對一些比較復(fù)雜的地形條件可作一些簡化：1.滲透系數(shù)相差５倍以內(nèi)的相鄰薄土層可視為一層，采用加權(quán)平均滲透系數(shù)作為計算依據(jù)。2.雙層結(jié)構(gòu)壩基，如下臥土層較厚，且其滲透系數(shù)小于上覆土層滲透系數(shù)的1/100時，可將下臥土層視為相對不透水層。3.當透水壩基深度大于建筑物不透水底部長度的1.5倍以上時，可按無限深透水壩基情況估算。通過查閱可知大壩壩基為不透水壩基且上下土層滲透系數(shù)相差在五倍以內(nèi)取其加權(quán)平均值計算在穩(wěn)定工況下滲透系數(shù)取K=0.23688.4.2.1計算原理滲流量Q=K?K——滲透系數(shù)S——浸潤線水平投影長度（s=d-?1λ——系數(shù)?1λ=my=h1h2m1/(2m1+1)sq2.990.690.41666666723.130.0453.361.090.41666666722.20.0553.521.260.41666666721.80.0604.2.2工況一土堤頂部寬度b=5.000(m)土堤頂部高度h=6.490(m)上游坡坡率1:m1=2.500下游坡坡率1:㎡=2.000堤身滲透系數(shù)k=0.237(m/d)上游水位h1=2.990(m)下游水位h2=0.690(m)不透水地基排水棱體高度=1.760(m)排水棱體寬度=1.000(m)棱體臨水坡率=1.500[中間計算結(jié)果]L=20.570(m)腖=1.246(m)浸潤線計算公式原點=28.045(m)浸潤線起點x坐標=7.475(m)浸潤線終點x坐標=28.458(m)注：中間計算結(jié)果的含義參見規(guī)范E.2.3條。[最終計算結(jié)果]h0=0.796(m)單位寬度滲流量:=0.045(m3/d.m)浸潤線計算結(jié)果:X(m)Y(m)9.5322.77211.5892.62713.6462.47315.7032.30917.7602.13319.8171.94121.8741.72723.9311.48325.9881.19028.0450.79628.0450.79628.1280.7764.2.3工況二土堤頂部寬度b=5.000(m)土堤頂部高度h=6.490(m)上游坡坡率1:m1=2.500下游坡坡率1:㎡=2.000堤身滲透系數(shù)k=0.237(m/d)上游水位h1=3.360(m)下游水位h2=1.090(m)不透水地基排水棱體高度=1.760(m)排水棱體寬度=1.000(m)棱體臨水坡率=1.500[中間計算結(jié)果]L=19.645(m)腖=1.400(m)浸潤線計算公式原點=28.045(m)浸潤線起點x坐標=8.400(m)浸潤線終點x坐標=28.567(m)注：中間計算結(jié)果的含義參見規(guī)范E.2.3條。[最終計算結(jié)果]h0=1.197(m)單位寬度滲流量:=0.055(m3/d.m)浸潤線計算結(jié)果:X(m)Y(m)10.3653.11712.3292.96514.2932.80616.2582.63718.2222.45620.1872.26122.1512.04824.1161.80926.0801.53428.0451.19728.0451.19728.1491.17628.2541.15528.3581.13428.4631.11228.5671.0904.2.4工況三土堤頂部寬度b=5.000(m)土堤頂部高度h=6.490(m)上游坡坡率1:m1=2.500下游坡坡率1:㎡=2.000堤身滲透系數(shù)k=0.237(m/d)上游水位h1=3.520(m)下游水位h2=1.260(m)不透水地基排水棱體高度=1.760(m)排水棱體寬度=1.000(m)棱體臨水坡率=1.500[中間計算結(jié)果]L=19.245(m)腖=1.467(m)浸潤線計算公式原點=28.045(m)浸潤線起點x坐標=8.800(m)浸潤線終點x坐標=28.602(m)注：中間計算結(jié)果的含義參見規(guī)范E.2.3條。[最終計算結(jié)果]h0=1.368(m)單位寬度滲流量:=0.060(m3/d.m)浸潤線計算結(jié)果:X(m)Y(m)10.7243.26612.6493.11314.5732.95216.4982.78118.4222.60020.3472.40422.2712.19224.1961.95626.1201.68828.0451.36828.0451.36828.1561.34728.2681.32628.3791.30428.4911.28228.6021.260從計算的浸潤線和等勢線圖上看，下游壩坡設(shè)置排水棱體后，浸潤線遠離壩坡面，上游滲水全部由棱體排出，滲流是安全的，不會發(fā)生滲透破壞。所以設(shè)計方案是合理的。4.3滲流計算成果表涼水井水庫大壩典型斷面滲流計算成果表名稱工況計算水位逸出點高程（m）計算單寬流量(m3備注上游水位（m）下游水位（m）大壩Ⅰ1815.70落入棱體0.045棱體排水Ⅱ18.3716.100.055Ⅲ18.5316.270.0605穩(wěn)定分析及計算5.1壩坡抗滑穩(wěn)定計算工況S水庫設(shè)計正常蓄水位18m，設(shè)計洪水位為18.37m，校核洪水位為18.53m，死水位為16.41m。根據(jù)《碾壓式土石壩設(shè)計規(guī)范》的規(guī)定，土壩壩坡穩(wěn)定性的計算應(yīng)考慮水庫運行過程中各種不利的工作條件。結(jié)合S水庫的具體情況，確定水庫大壩壩坡穩(wěn)定計算的工況為：1、水庫正常蓄水位18m與下游相應(yīng)的水位時下游壩坡穩(wěn)定最不利的情況；2、水庫設(shè)計洪水位18.37m與下游相應(yīng)的水位時下游壩坡穩(wěn)定最不利的情況；3、水庫校核洪水位18.53m與下游相應(yīng)的水位時下游壩坡穩(wěn)定最不利的情況；5.2計算斷面過對大壩壩體地基的地質(zhì)情況分析與勘測我們在壩體最高處做剖面，以此剖面為代表對對大壩進行滲流分析。根據(jù)曾經(jīng)專家給出的的安全調(diào)查與評價的結(jié)果，大壩邊坡入滲線的脫險點較高。在這次的S水庫除險加固設(shè)計中我們計劃把壩頂?shù)膶挾扔稍瓉淼乃拿自黾右幻滓簿褪峭貙挒?.0m，并且增加壩坡的坡比以達到增加壩體厚度的目的并下游設(shè)置棱體排水，降低浸潤線。在壩體滲流計算中土層主要為填土，壩基為不透水壩基。S水庫的壩體穩(wěn)定性計算的土層劃分示意圖1所示。5.2.1計算參數(shù)根據(jù)已知資料我們可以查詢出各層巖土的物理力學參數(shù)，如下表。巖土名稱及編號天然密度ρo(g/cm3)飽和密度ρsat(g/cm3)凝聚力c(kPa)內(nèi)摩擦角φ(°)承載力特征值fak(kPa)備注填土①層1.91.951621120試驗值粉質(zhì)粘土②-11.61.6310470經(jīng)驗值細砂②-21.81.82032140經(jīng)驗值5.2.2瑞典圓弧法應(yīng)用簡單實用的條分法——瑞典圓弧法，假定滑裂面是一個圓柱面（在剖面上是一個圓?。?，安全系數(shù)定義為土條在滑裂面上所提供的抗滑力矩和滑動力矩之比，為了再進一步簡化計算，將可能滑動面以上的土體劃分為若干鉛直土條，不考慮土條間相互作用的切應(yīng)力和正應(yīng)力等的影響，可以計算出作用于土條底面的法向力和切向力。將安全系數(shù)直接等于各個土條底部中點所受抗滑力之和與滑動力的比值。穩(wěn)定安全系數(shù)計算公式為：在計算抗滑力矩時浸潤線以上以天然容重計，對浸潤線以下、下游水位以上的部分取浮容重；在計算滑動力矩時，浸潤線以上以天然容重計，浸潤線以下、下游水位以上的部分取為飽和容重、下游水位以下的以浮容重計。5.3計算過程5.3.1工況一土條號傾角alpha傾角alpha(弧度)土條重W(kN)粘聚力c(kPa)內(nèi)摩擦角(弧度)條塊孔隙水深h條塊孔隙水壓u條塊底長度l抗滑力T滑動力S安全系數(shù)834.0000.59379.35216.0000.3670.6005.8860.81036.38344.3731.4491444730.0000.52484.36416.0000.3671.0009.8100.85038.44542.182625.0000.43687.53416.0000.3671.40013.7340.87039.78636.993521.0000.36792.53616.0000.3671.60015.6960.91042.23933.162417.0000.29789.91616.0000.3671.80017.6580.93041.58426.289313.0000.22787.97416.0000.3671.80017.6580.95041.66519.79028.0000.14083.4216.0000.3671.90018.6390.96040.20211.61014.0000.07077.39116.0000.3671.90018.6390.97038.2155.39900.0000.00068.98416.0000.3671.70016.6770.97035.7910.000-1-4.000-0.07059.07816.0000.3671.70016.6770.97031.933-4.121-2-8.000-0.14047.33116.0000.3671.70016.6770.96027.206-6.587-3-13.000-0.22734.79316.0000.3671.60015.6960.95022.490-7.827-4-17.000-0.29725.40416.0000.3671.20011.7720.93020.003-7.427-5-21.000-0.3676.33716.0000.3670.9008.8290.91013.747-2.271土條號傾角alpha傾角alpha(弧度)土條重W(kN)粘聚力c(kPa)內(nèi)摩擦角(弧度)條塊孔隙水深h條塊孔隙水壓u條塊底長度l抗滑力T滑動力S安全系數(shù)758.0001.01215.59116.0000.3670.0000.0001.01019.33113.2221.3869316650.0000.87355.24416.0000.3670.0000.0001.23033.31142.319542.0000.733101.10916.0000.3670.0000.0001.42051.56367.655434.0000.593133.76716.0000.3670.2001.9621.59066.81274.802325.0000.436149.12216.0000.3670.9008.8291.73073.69663.022217.0000.297151.78316.0000.3671.40013.7341.83075.35044.37719.0000.157139.68316.0000.3671.50014.7151.89072.52321.85101.0000.017113.13916.0000.3671.40013.7341.92064.0211.975-17.0000.12274.32916.0000.3671.30012.7531.90049.4189.058-215.0000.26225.60116.0000.3670.7006.8671.85034.2166.6265.3.2工況二傾角alpha傾角alpha(弧度)土條重W(kN)粘聚力c(kPa)內(nèi)摩擦角(弧度)條塊孔隙水深h條塊孔隙水壓u條塊底長度l抗滑力T滑動力S安全系數(shù)34.0000.59378.92616.0000.3670.9008.8290.81035.33244.1351.405489630.0000.52484.45816.0000.3671.40013.7340.85037.19642.22925.0000.43687.6616.0000.3671.70016.6770.87038.84737.04721.0000.36790.74316.0000.3672.00019.6200.91040.22632.51917.0000.29790.02516.0000.3672.10020.6010.93040.57326.32113.0000.22788.03516.0000.3672.30022.5630.95039.89919.8048.0000.14083.60416.0000.3672.30022.5630.96038.82611.6354.0000.07077.06916.0000.3672.20021.5820.97036.9965.3760.0000.00069.18616.0000.3672.20021.5820.97034.0420.000-4.000-0.07059.2716.0000.3672.20021.5820.97030.180-4.134-8.000-0.14047.48716.0000.3672.10020.6010.96025.819-6.609-13.000-0.22735.30916.0000.3672.00019.6200.95021.252-7.943-17.000-0.29719.70916.0000.3671.60015.6960.93016.512-5.762-21.000-0.3677.02416.0000.3671.30012.7530.91012.622-2.517傾角alpha傾角alpha(弧度)土條重W(kN)粘聚力c(kPa)內(nèi)摩擦角(弧度)條塊孔隙水深h條塊孔隙水壓u條塊底長度l抗滑力T滑動力S安全系數(shù)58.0001.01215.59116.0000.3670.0000.0001.01019.33113.2221.354726450.0000.87355.24416.0000.3670.0000.0001.23033.31142.31942.0000.733100.80116.0000.3670.0000.0001.42051.47567.44934.0000.593132.39816.0000.3670.5004.9051.59064.58074.03625.0000.436149.21816.0000.3671.30012.7531.73071.12463.06217.0000.297152.84516.0000.3671.70016.6771.83073.67344.6889.0000.157140.01816.0000.3671.80017.6581.89070.51521.9041.0000.017113.4116.0000.3671.80017.6581.92061.2331.9797.0000.12274.60316.0000.3671.70016.6771.90046.6619.09215.0000.26225.73816.0000.3671.0009.8101.85032.1776.6615.3.3工況三土條號傾角alpha傾角alpha(弧度)土條重W(kN)粘聚力c(kPa)內(nèi)摩擦角(弧度)條塊孔隙水深h條塊孔隙水壓u條塊底長度l抗滑力T滑動力S安全系數(shù)834.0000.59379.43416.0000.3671.10010.7910.81034.88444.4191.3758418730.0000.52484.47416.0000.3671.50014.7150.85036.88142.237625.0000.43687.72816.0000.3671.90018.6390.87038.21637.075521.0000.36790.78916.0000.3672.10020.6010.91039.90032.536417.0000.29791.35816.0000.3672.30022.5630.93040.36226.710313.0000.22787.99416.0000.3672.40023.5440.95039.52619.79428.0000.14083.53316.0000.3672.50024.5250.96038.07611.62614.0000.07071.02216.0000.3672.40023.5440.97033.9504.95400.0000.00068.17216.0000.3672.30022.5630.97033.2870.000-1-4.000-0.07057.87816.0000.3672.30022.5630.97029.282-4.037-2-8.000-0.14047.96616.0000.3672.20021.5820.96025.640-6.676-3-13.000-0.22735.23416.0000.3672.00019.6200.95021.224-7.926-4-17.000-0.29721.52216.0000.3671.80017.6580.93016.477-6.292-5-21.000-0.3677.17616.0000.3671.40013.7340.91012.334-2.572土條號傾角alpha傾角alpha(弧度)土條重W(kN)粘聚力c(kPa)內(nèi)摩擦角(弧度)條塊孔隙水深h條塊孔隙水壓u條塊底長度l抗滑力T滑動力S安全系數(shù)758.0001.01215.59116.0000.3670.0000.0001.01019.33113.2221.3319643650.0000.87355.24416.0000.3670.0000.0001.23033.31142.319542.0000.733101.54616.0000.3670.0000.0001.42051.68867.947434.0000.593133.37816.0000.3670.7006.8671.59063.69574.584325.0000.436149.35416.0000.3671.40013.7341.73070.52063.120217.0000.297152.19916.0000.3671.90018.6391.83072.05744.49919.0000.157140.37416.0000.3672.00019.6201.89069.22721.95901.0000.017113.8616.0000.3672.10020.6011.92059.2371.987-17.0000.12274.71516.0000.3671.90018.6391.90045.2729.105-215.0000.26225.73816.0000.3671.50014.7151.85028.6936.6615.4計算成果根據(jù)《小型水利水電工程碾壓式土石壩設(shè)計導則》中的規(guī)定，采用計及條塊間作用力的計算方法時，大壩壩坡抗滑穩(wěn)定最小安全系數(shù)為：正常運用條件：1.15；非常運用條件：1.05。名稱工況條件K允許最小安全系數(shù)大壩工況一正常蓄水位11.451.15正常蓄水位21.39工況二設(shè)計洪水位11.4設(shè)計洪水位21.35工況三校核洪水位11.38校核洪水位21.336溢洪道除險加固6.1溢洪道現(xiàn)狀該水庫的溢洪道是水庫剛開始修建的時期一起修建的，該溢洪道的類型屬于武閘門的寬頂堰，現(xiàn)在的基本情況是堰頂高程19.20m，堰寬5.9m，坎高1.09m，在控制段曾經(jīng)修建有一座交通橋不過現(xiàn)在已經(jīng)倒掉了，已經(jīng)不能正常使用了。對溢洪道的管理和使用造成了極大的麻煩。泄槽段是直接開挖的土渠由于多年的使用其已經(jīng)不能承擔原有的泄流任務(wù)了，現(xiàn)在土渠堵塞極為嚴重由于淤積的污物沒有及時處理，而且在有的段土體倒塌嚴重影響泄洪對下游安全造成了極大的隱患。而且在溢洪道出口地方?jīng)]有設(shè)置消力池。6.2除險加固設(shè)計6.2.1設(shè)計方案根據(jù)溢洪道目前存在的情況，本次加固包括以下內(nèi)容：1、重建2m長，底板為400mm厚的C20素混凝土進口段；2、拆除緊鄰進口段與控制段處的涵管，并清除底部淤積雜物達到相關(guān)規(guī)范要求，新建開敞式寬頂堰，堰頂高程18.00m，堰寬和堰厚均為6m，底板結(jié)構(gòu)為400mm厚C25鋼筋混凝土，下墊100mm厚C10素砼墊層；控制段頂部新建便橋一座，橋?qū)?.5m，凈跨6.0m用于連接兩側(cè)道路，并在兩側(cè)新建C25砼擋墻及C25鋼筋砼橋臺；3、堰后接170m長泄槽，坡比1:100，每10m設(shè)一沉降縫，以三油二氈填縫，底板為300mm厚C25鋼筋混凝土，下墊100mm厚C10素砼墊層，邊墻采用M7.5漿砌石；4、新設(shè)消能防沖設(shè)施，采用底流消能的方式，新建9.4m長，400mm厚C25鋼筋混凝土消力池，池深0.5m，并新建7m長M7.5漿砌石海漫，將消能后的水流與后面渠道平順銜接，邊墻采用M7.5漿砌石；溢洪道采用開敞式寬頂堰，凈寬6.0m，設(shè)計堰頂高程18.00m，加固后全長194.4m，其中進口段2m，控制段6m，泄槽段170m，消力池長9.4m，池深0.5m，后接7m長漿砌石海漫，邊墻采用M7.5漿砌石。6.2.2設(shè)計計算一、溢洪道水面線計算溢洪道水面線主要計算50年一遇校核洪水工況下的水面線，相應(yīng)庫水位為18.53m，最大下泄流量為3.28m3/s。6.2.3流態(tài)判別根據(jù)《溢洪道設(shè)計規(guī)范》(SL253-2018)，臨界底坡ik按下式計算：式中：q－單寬流量，m3/(s.m)；－動能修正系數(shù)，可近似的取1.05；g－重力加速度，m/s2；Rk－相應(yīng)臨界水深的水力半徑，m；hk－臨界水深，m；n－糙率，取n=0.020。Ck－謝才系數(shù)（m0.5/s）ik－臨界底坡。根據(jù)選定的參數(shù)和計算方法，得出相關(guān)數(shù)值如下：q=?RCi由上計算結(jié)果可知，溢洪道底坡均大于臨界底坡，因此溢洪道均為陡坡，水流形態(tài)均為急流，即S水庫溢洪道宣泄50年一遇校核洪水時，溢洪道內(nèi)水流形態(tài)均為急流。6.2.4水面線計算（1）、基本資料高程：根據(jù)測量資料采用黃海高程系統(tǒng)。斷面：溢洪道除險加固后，樁號0+000～0+002段為進口水平段，樁號0+000～0+008為控制段水位近似于庫水位相同；樁號0+178～0+194.4段為消力池及海漫。因此，本次僅計算樁號0+002～0+178段水面線即可，共取9個計算斷面，樁號從上游至下游依次為0+002、0+021、0+040、0+59、0+78、0+098、0+118、0+138、0+158、0+178。糙率：參考規(guī)范本水庫溢洪道糙率取0.020。流量：本次溢洪道流量取p=2%校核洪水對應(yīng)的最大下泄流量，即Q=3.28m3/s。（2）、起推水位取斷面樁號0+002處為起始計算斷面，本次設(shè)計近似取起始計算斷面處水深為臨界水深hk=0.31m，則起推水位為Z0=18.00+0.31=18.31m。（3）、計算方法①根據(jù)《溢洪道設(shè)計規(guī)范》，按陡槽段水面線采用下式進行計算：式中：—分段長度；h1、h2—分段始、末斷面水深；v1、v2—分段始、末斷面平均流速；α1、α2—流速分布不均勻系數(shù)取1.05；θ—泄槽底坡角度；i—泄槽底坡為0.01；—分段內(nèi)平均摩阻坡降；n—泄槽槽身糙率系數(shù)；—分段平均流速，=(v1+v2)／2；—分段平均水力半徑，=(R1+R2)／2。當溢洪道水流滿足條件Fr>2時，按照《溢洪道設(shè)計規(guī)范》（SL253—2018）應(yīng)考慮水流摻氣的影響，摻氣水深按下式計算：式中：h—泄槽計算斷面的水深；hb—泄槽計算斷面摻氣后的水深；v—不摻氣情況下泄槽計算面的流速，m／s；ζ—修正系數(shù)，取1.4。6.2.5計算結(jié)果根據(jù)選定的參數(shù)和計算方法，計算得出S水庫宣泄設(shè)計洪水時，溢洪道水面線成果見表斷面h

(m)b

(m)m1㎡A

(㎡)Pω

(m)R

(m)R1/6

(m)nC

(m)(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)(11)10.31000000006001.86006.6200.2810.8090.0221.44920.27810000006001.66866.5560.2550.7960.0220.080330.27510000006001.65066.5500.2520.7950.0219.947840.27450000006001.64706.5490.2510.7940.0219.921250.27445500006001.64676.5490.2510.7940.0219.919260.27444800006001.64676.5490.2510.7940.0219.918970.27444700006001.64676.5490.2510.7940.0219.918980.27444686006001.64676.5490.2510.7940.0219.918990.27444684006001.64676.5490.2510.7940.0219.9189100.27444683686001.64676.5490.2510.7940.0219.9189ν

(m/s)αν2

2g

(m)J均i-J均△s

(m)∑△s

(m)里程

（m）(12)(13)(19)(20)(21)(22)(23)61.7630.1660+221.9660.2070.008070.0019320.75020.7500+2121191.9870.2110.009750.0002518.17538.9260+4040191.9910.2120.009960.0000422.24161.1670+5959191.9920.2120.010000.0000019.21980.3860+7878191.9920.2120.010000.0000019.658100.0440+9898201.9920.2120.010000.0000019.736119.7800+118118201.9920.2120.010000.0000019.592139.3720+138138201.9920.2120.010000.0000019.277158.6490+158158201.9920.2120.010000.0000021.080179.7290+17817820摻氣后水深（m）安全超高（m）邊墻高H

（m）水位邊墻高程0.3180.5000.81818.31818.8180.2860.5000.78618.0647518.564750.2830.5000.78317.7387518.238750.2820.5000.78217.4151517.915150.2820.5000.78217.0921117.592110.2820.5000.78216.752117.25210.2820.5000.78216.412116.91210.2820.5000.78216.072116.57210.2820.5000.78215.732116.23210.2820.5000.78215.392115.8921根據(jù)選定的參數(shù)和計算方法，計算得出S水庫宣泄校核洪水時，溢洪道水面線成果見表斷面h

(m)b

(m)m1㎡A

(㎡)Pω

(m)R

(m)R1/6

(m)nC

(m)(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)(11)10.45000000006002.70006.9000.3910.8550.0226.749320.37590000006002.25546.7520.3340.8330.0224.071730.36150000006002.16906.7230.3230.8280.0223.519840.35745000006002.14476.7150.3190.8270.0223.362650.35619000006002.13716.7120.3180.8260.0223.313560.35579000006002.13476.7120.3180.8260.0223.297970.35568200006002.13416.7110.3180.8260.0223.293780.35564650006002.13396.7110.3180.8260.0223.292390.35563650006002.13386.7110.3180.8260.0223.2919100.35563450006002.13386.7110.3180.8260.0223.2918ν

(m/s)αν2

2g

(m)J均i-J均△s

(m)∑△s

(m)里程

（m）(12)(13)(19)(20)(21)(22)(23)61.8410.1810+222.2040.2600.006350.0036521.29221.2920+2121192.2910.2810.008920.0010819.44640.7380+4040192.3170.2870.009660.0003418.92059.6580+5959192.3260.2890.009890.0001119.15378.8110+7878192.3280.2900.009970.0000320.25999.0700+9898202.3290.2900.009990.0000119.002118.0720+118118202.3290.2900.010000.0000020.712138.7840+138138202.3290.2900.010000.0000021.950160.7340+158158202.3290.2900.010000.0000016.166176.9000+17817820摻氣后水深（m）安全超高（m）邊墻高H

（m）水位邊墻高程0.4620.5000.96218.31