高冲水库除险加固工程设计-毕业设计

'湖南农业大学东方科技学院全日制普通本科生毕业设计高冲水库除险加固工程设计、THEDESIGNOFGAOCHONGRESERVIORREINFORCEMENT学生姓名：学号：201341927118年级专业及班级：2013级水利水电工程（1）班指导老师及职称：学部：理工学部湖南·长沙提交日期：2017年5月 目录摘要1关键词11前言22综合说明52.1工程概况52.1.1水库工程位置52.1.2工程任务52.1.3枢纽主要建筑物及特性参数52.1.4工程的简要建设过程62.1.5目前水库存在的主要问题62.1.6安全认定结论62.1.7除险加固的必要性72.2水文及调洪演算72.3工程地质82.4工程任务及规模82.5除险加固设计92.5.1除险加固工程项目92.5.2除险加固措施92.6水土保持与环境保护103工程水文及调洪演算103.1基本情况103.2气象情况11 3.3设计暴雨113.3.1水文基本资料113.3.2工程等级及洪水标准复核113.3.3设计暴雨113.3.4设计净雨过程的计算113.4设计洪水123.4.1用推理公式求设计洪水、校核洪水123.4.2入库洪水总量153.4.3施工分期洪水153.5溢洪道现状调洪演算163.5.1调洪复核原则163.5.2调洪演算的基本方程163.5.3调洪演算的基本资料及来源163.5.4溢洪道现状调洪复核结果183.5.5水库现状抗洪能力复核183.6溢洪道加固后调洪演算复核213.6.1调洪演算基本资料213.6.2溢洪道加固后调洪复核结果223.6.3水库加固后抗洪能力复核234工程地质264.1概况264.2坝址工程地质、水文地质条件264.2.1地形地貌264.2.2地层岩性26 4.2.3地质构造264.2.4水文地质条件274.2.5物理地质现象284.3坝体填筑土与坝基岩土工程地质质量评价284.3.1坝体填筑土质量评价284.3.2坝基岩土工程地质质量评价294.3.3坝基与岸坡基础处理质量评价294.3.4区域地质构造与地震294.4岩土物理力学参数值294.5其他建筑物工程地质条件评价324.5.1溢洪道324.5.2输水涵洞324.5.3排水棱体324.6天然建筑材料324.6.1土料324.6.2砂砾石料324.6.3块石料334.7结论335除险加固设计345.1工程基本概况345.2主要加固项目345.2.1水库安全认定结论345.2.2水库除险加固的主要项目345.3设计依据35 5.3.1工程等级与建筑物级别355.3.2设计基本资料355.4加固设计385.4.1大坝坝坡设计385.4.2溢洪道建筑物整治505.4.3输水涵洞除险加固595.4.4大坝观测设施设计616结论62参考文献62致谢63附录63 高冲水库除险加固工程设计摘要：许多小型水库建成并且投入使用长久，年久失修，做好小型水库的除险加固显得尤为重要。水库病险问题严重，已经严重影响水库的功能，并且严重影响水库的经济效益，长沙县高冲水库于1970年建成并且投入使用，兼顾有防洪，排涝与灌溉、供水、发电、等多重功效，是保证长沙县经济发展的的重要措施。对于高冲水库的除险加固势在必行。从施工组织设计在高冲水库除险加固的工程设计的意义出发，结合实际，对其水库大坝除险加固、溢洪道重设、排水设施加固改造进行分析设计。使高冲水库对于长沙县的发展发挥了重要的作用。关键词：除险加固；防渗处理；溢洪道重设；排水设施加固改造TheDesignofGaochongReserviorReinforcementStudent:CaoZhichengTutor:YaoBangsong(OrientScience&TechnologyCollegeofHunanAgriculturalUniversity,Changsha410128,China)Abstract:Nowalargenumberofsmallreservoirs,widelydistributed,manyreservoirsbuiltlongdisrepair,dosmallreservoirsreinforcementisparticularlyimportant.Theproblemofdangerousreservoirisserious,hasseriouslyaffectedthefunctionofreservoir,andseriouslyaffecttheeconomicbenefitsofthereservoir,ChangshaCountyreservoirinhighimpactbuiltin1970andputintouse,bothfloodcontrol,drainageandirrigation,watersupply,powergeneration,suchasmultiplefunctions,isanimportantmeasuretoensuretheeconomicdevelopmentofChangshaCounty.Forhighimpactreservoirsreinforcementisimperative.Thesignificanceofengineeringdesign,combinedwiththeactualsituation,thereservoirdamreinforcement,spillwayresetting,drainagefacilitiesreinforcementandreconstructionwereanalyzedanddesigned,sothatthehighimpactreservoirforthedevelopmentofChangshaCountyhasplayedanimportantroleKeywords:Reinforcement,;anti-seepagetreatment;overfloodresetting1前言30 高冲水库位于长沙县春华镇大鱼村，坝趾距春华镇政府约5.0km，距大鱼村村部2.0km，有砼路通过坝顶，交通条件较好。高冲水库于1970建成，年久失修。本次设计主要针对水库坝顶破坏严重，下游坝坡下游坝坡较陡，长有杂草；大坝下游坝脚排水棱体外部有部分石块脱落和崩塌，局部淤塞泥土，透水性较差，不能发挥其正常功能；现有溢洪道控制段断面不能满足泄洪要求，无消能防冲设施；现有溢洪道位于大坝左侧，而水库的主泄洪渠在大坝的右侧，原泄洪渠要经过农田进入主泄洪渠，影响大坝下游农田安全，所以现有溢洪道的布置存在缺陷。输水涵洞洞身结构已老化、渗水，导致本身渗水与涵洞周围强风化岩石体存在接触冲刷，渗漏较严重。大坝无水位和位移观测设施；无防汛砂石池等问题进行设计和整治。针对这些问题，通过对大坝整治工程设计，修理坝顶，加固下游边坡，整治溢洪道，重设输水涵道，设置大坝水位和位移观测设施，设防汛砂石等。大坝加固后，不仅解决了当地人民的安全和人身财产问题，还大大的保证了当地的稳定生产，生产环境，为长沙县春华镇的经济发展提供了有力保证的条件　　国外的水电站水库优化调度发展于我国。大约是在20世纪4O年代。以后十年间水电站水库优化调度得到广泛应用。并建立了相对完善的调度系统为了丰富完善该系统，很多科学家或是水利技术人员研究了效率较高的算法。现已大量应用与实践水电站水库优化调度当中并且随着计算机技术的引进。越来越的多技术可以事先通过网络模拟进行。这样大大减少了人力物力。　我国对于水电站水库优化调度的研究与应用始于20世纪60年代。1963年左右，谭维炎、黄守信等依据水流动态运动理论制定了一个长期优化水电站水库优化的实体模型，并且通过不断地完善。最终在狮子滩水电站的优化调度中得到应用1979年。张勇传、熊斯毅等在前者的研究基础综合制定了拓溪水电站水库优化调度模型。用到了全新的时空离散简单过程。将原来复杂的时段人流变为短期预报式人流。优化方法是可变可调式探索法。应用到正反流向原理。大幅度提升优化调度的可行度。在1983年，鲁子林等人先建立了优化模型。实施了富春江水电站的优化调度。将年均发电量增加了2470万kw·h20世纪70年代末到80年代中期。我国研究人员先后对发电站水库进行优化设计。其中。董子敖等人设计出了一种空间流动多目标高级优化法。该方法的主要思路是采用水库分区管理。把一维的水流动态展示转变成二维的。建立相关的计算公式。1997年。伍永刚针对电力系统中梯级水电站的优化调度与控制问题。经过不断地实践。研究出了遗传算法。大幅度改善了我同当时的水电站水库优化调度。表1水库工程特性表Table1Reservoirengineeringpropertiestable30 序号指标名称单位原设计加固前加固后备注一水文1集雨面积km20.60.60.62多年平均降雨量mm1380138013803设计洪水标准及流量P（%）m3/sP=5%5.98P=5%5.984校核洪水标准及流量P（%）m3/sP=0.5%9.27P=0.5%9.27二水库1校核洪水位m85.7185.332设计洪水位m85.3484.963正常蓄水位m84.0284.0284.024死水位m78.00（推测)78.265总库容（校核洪水位以下）104m318.7116.866正常蓄水位库容104m311.311.37死库容104m30.0480.113三工程效益1防洪保护人口万人0.0640.0640.0642灌溉面积亩8008008003下游影响主要城镇及交通干线情况距春华集镇km555四主要建筑物及设备1大坝坝型均质土坝均质土坝均质土坝坝顶高程m86.0086.0086.50续表1序号指标名称单位原设计加固前加固后备注坝顶轴长m70707230 2泄水建筑物溢洪道型式正槽式正槽式正槽式溢流堰型式宽顶堰宽顶堰宽顶堰溢流堰顶高程m84.0284.0284.02溢流堰宽度m1.43设计下泄流量m3/s2.623.71校核下泄流量m3/s4.46.01消能方式底流消能3大坝输水建筑物型式预应力砼管预应力钢筋砼承插管输水涵长度m4040输水涵尺寸mmφ300φ1000涵管进口高程m78.00（推测)78.26闸门形式斜拉启闭门斜拉启闭门2综合说明2.1工程概况2.1.1水库工程位置高冲水库位于长沙县春华镇大鱼村，坝趾距春华镇政府约5.0km，距大鱼村村部2.0km，有砼路通过坝顶，交通条件较好。2.1.2工程任务高冲水库位于湘江一级支流捞刀河流域，集雨面积0.6km²，水库加固后总库容16.86万m³，是一座以灌溉为主，结合防洪、养殖等综合利用的小（2）型水库。高冲水库于1970年建成，现水库保护下游人口640人，灌溉耕地面积约800亩。2.1.3枢纽主要建筑物及特性参数水库枢纽工程由大坝、溢洪道、输水涵洞等永久建筑物组成。(1)工程等级与洪水标准高冲水库加固后总库容16.86万m3，为小（2）型水库，根据《水利水电枢纽工程30 等级划分及洪水标准》（SL252-2000）确定枢纽工程等别为Ⅴ等，主要建筑物为5级，次要建筑物为5级。设计洪水标准为20年一遇，校核洪水标准为200年一遇。正常运行情况下坝顶安全超高为0.5m，非常运行情况下为0.3m，溢洪道消能防冲工程设计标准为10年一遇。(2)水库水位与相应库容高冲水库堰顶水位（起调水位84.02m），相应库容为11.3万m3，水库除险加固后调洪复核结果为：20年一遇的设计洪水位为84.96m，相应库容为15.09万m3；200年一遇校核洪水位为85.33m，相应库容16.86万m3。(3)大坝现状大坝为均质土坝，坝顶高程86.00m，最大坝高9.1m，坝顶轴线长70.0m，坝顶宽4.40m，坝顶有4.40m宽的硬化路面。大坝上游坝坡分为两级，坡比依次为1:1.87，接0.3m宽平台（平台高程为84.05m），再接1:2.26边坡至坝脚。平台（高程84.05m）以上至坝顶采用草皮护坡，杂草丛生，平台采用砼衬砌。下游坝坡坡比为1:1.76至大坝下游排水棱体顶部。下游坝坡采用草皮护坡，部分杂草丛生。下游坝趾排水棱体多年运行，外部有石块脱落，内部由泥土填满空隙，不能发挥其正常功能。(4)溢洪道现状溢洪道位于大坝左侧，为正槽开敞式溢洪道。进口段与控制段连接部位已裂开。控制段为一桥涵，堰顶高程为84.02m。泄槽段两侧为山体，矩形渠加横系梁，渠底及其以上至1.2m采用砼衬砌，衬砌以上两侧长有杂草。泄槽段下游无消能防冲设施，泄槽段末端直接与灌溉渠道相接。因水库的主泄洪渠在大坝的右侧，原泄洪渠要经过农田进入主泄洪渠，影响大坝下游农田安全，所以现有溢洪道的布置存在缺陷。(5)输水设施现状输水涵管位于大坝左端，为φ300砼涵管，涵管长40m，出口无消能防冲设施，出口高程为77.60m，输水涵洞洞身结构已老化、渗水，导致本身渗水与涵洞周围强风化岩石体存在接触冲刷，渗漏较严重。2.1.4工程的简要建设过程该水库于1969年动工兴建，1970年竣工蓄水运行，坝型为均质土坝，现水库保护下游人口640人，灌溉农田面积约800亩。2.1.5目前水库存在的主要问题(1)下游坝坡较陡，长有杂草；30 (2)大坝下游坝脚排水棱体外部有部分石块脱落和崩塌，局部淤塞泥土，透水性较差，不能发挥其正常功能；(3)现有溢洪道控制段断面不能满足泄洪要求，无消能防冲设施；现有溢洪道位于大坝左侧，而水库的主泄洪渠在大坝的右侧，原泄洪渠要经过农田进入主泄洪渠，影响大坝下游农田安全，所以现有溢洪道的布置存在缺陷。(4)输水涵洞洞身结构已老化、渗水，导致本身渗水与涵洞周围强风化岩石体存在接触冲刷，渗漏较严重。(5)大坝无水位和位移观测设施；(6)无防汛砂石池。2.1.6安全认定结论大坝安全认定为Ⅲ类病险坝，其存在的主要问题是：(1)下游坝坡较陡，长有杂草；(2)大坝下游坝脚排水棱体外部有部分石块脱落和崩塌，局部淤塞泥土，透水性较差，不能发挥其正常功能；(3)现有溢洪道控制段断面不能满足泄洪要求，无消能防冲设施；现有溢洪道位于大坝左侧，而水库的主泄洪渠在大坝的右侧，原泄洪渠要经过农田进入主泄洪渠，影响大坝下游农田安全，所以现有溢洪道的布置存在缺陷。(4)输水涵洞渗漏严重。(5)大坝无水位和位移观测设施；(6)无防汛砂石池。2.1.7除险加固的必要性高冲水库于1970年建成，由于施工质量差，目前水库存在多处隐患。而现水库保护下游人口640人，灌溉耕地面积约800亩。一旦失事，将会造成下游人民生命财产和社会经济的损失。2.2水文及调洪演算高冲水库所在的湘江一级支流捞刀河流域上，水库建库以后也没有开展水文、气象观测，水库无实测暴雨资料，洪水复核的洪水要素只能依照《湖南省暴雨洪水查算手册》（以下简称《查算手册》）进行计算。调洪演算成果见下表2：表2高冲水库加固后调洪成果汇总表30 Table2ThesummarytableofthemixedresultsafterthestrengtheningoftheGaoChongreservoir起调水位(m)项目0.5%5%10%备注84.02最高洪水位(m)85.3384.9684.84入库洪峰流量(m3/s)9.275.985.03最大泄流量(m3/s)6.013.713.03最大库容(万m3)16.8615.0914.60长沙县属亚热带湿润气候区，雨量充沛，日照充足，四季分明。长沙县境内无气象站，采用长沙市马坡岭气象站1951～2008年统计资料，多年平均气温17.3℃，极端最高气温41.1℃（2003年8月2日），极端最低气温-11.3℃（1972年2日9日）。多年平均风速2.4m/s，主导风为西北风，汛期最大风速多年平均值为14.0m/s，实测最大风速20.7m/s（1980年4月13日，风向NNW），多年平均日照时数1585h，多年平均降水量1380mm，多年平均蒸发量1315.6mm。高冲水库堰顶水位（起调水位84.02m），相应库容为11.3万m3，加固后调洪复核结果：20年一遇的设计洪水位为84.96m，最大下泄流量3.71m3/s，相应库容15.09万m3；200年一遇校核洪水位为85.33m，最大下泄流量为6.01m3/s，相应库容16.86万m3。2.3工程地质工程区属变质岩丘陵地貌单元，山体呈北东向分布，山脊较宽，坝址位于一山间谷口，山体较雄厚，山顶高程103~117.2m，附近最高峰高程122.0m。基岩多裸露。筑坝前河谷为0.5m~2.0m厚的残坡积层覆盖，谷底高程77m~78m，相对切割深8m~15m，两岸山坡坡角20~30°，局部60~70°。坝址区岩层产状N65°W,SW∠65°，倾向右岸偏下游。坝区无区域性断层切割。主要发育一组节理：产状N72°E，NW∠7０～80°，近顺河向，倾向上游偏右岸，面较平直，闭合~微张开，充填泥质物，延伸长一般0.3m~2m，发育频率4~5条/m。根据《水工建根据《中国地震动参数区划（GB18306-2001），本区地震动峰值加速度＜0.05g，地震动反映谱特征周期0.35s，对应地震基本烈度小于Ⅵ度。坝区地下水类型为松散土体的孔隙水，主要赋存于第四系松散堆积层中，接受大气降水与库水补给，水量较贫乏。根据注水试验可知：坝体填筑土渗透系数K=7.9×10-5cm/s~9.2×10-5cm/s，平均为8.48×10-5cm/s，属于弱透水带。坝基土渗透系数K=7.4×10-5cm/s，属于弱透水带。根据钻孔压水试验，坝基岩体强风化带透水率q=9.1~9.7Lu，属弱透水带；弱风化30 带岩体透水率q=4.3~5.3Lu，属弱透水带。坝区未见不良物理地质现象发育。根据钻探揭露情况，岩石强风化深度为4.6m~5.5m。2.4工程任务及规模本次除险加固的主要任务是：通过对水库大坝、溢洪道、输水涵洞等的除险加固及观测、管理设施的完善，提高水库的防洪标准，增强其抵抗自然灾害的能力，保护人民生命财产的安全，保障社会稳定，为当地经济发展创造有利条件。高冲水库加固后总库容16.86万m3，根据国家《防洪标准》（GB50201-94）及《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000）等规定，其工程规模为Ⅴ等工程。2.5除险加固设计2.5.1除险加固工程项目(1)大坝：1)大坝上游坝坡高程84.05m以下维持现状不变，高程84.05m以上至坝顶采用草皮护坡；2)培厚下游坝坡，采用草皮护坡，新建下坝踏步,新建坝坡两侧排水沟；3)下游坝脚排水棱体拆除重建，坝脚排水沟重建；4)大坝坝顶加高至86.50m，采用C25砼路面；5)涵洞开挖重建施工断面内的上游坡按原坝坡形式恢复。(2)溢洪道：大坝右岸新建溢洪道进口段、控制段、收缩段、泄槽段及消力池段，重建泄洪渠300m；(3)输水涵洞原址开挖重建；(4)增设大坝水位观测设施及位移观测设施；(5)增设防汛砂石池；(6)增设工程标志牌。2.5.2除险加固措施(1)大坝坝坡设计大坝上游坝坡高程84.05m以下维持现状不变，高程84.05m以上至坝顶清表，采用草皮护坡；原下游坝坡清表，开挖成阶梯状后培厚下游坝坡，采用草皮护坡，新建30 下坝踏步,新建坝坡两侧排水沟；大坝坝顶加宽至5.0m，加高至86.50m，采用200mm厚C25砼路面及100mm厚碎石垫层；涵洞开挖重建施工断面内的上游坡按原坝坡形式恢复。(2)溢洪道除险加固设计1)溢洪道进口新建设计进口段长7.0米，底板采用0.3m厚C25钢筋砼衬砌。侧墙采用C20砼挡墙结构，顶宽0.5米，导墙背面坡比为1:0.3。2)溢洪道控制段新建设计溢洪道控制段采用0.3m厚的C25钢筋砼箱涵结构，长8.0m，净宽3m，净高2.18m。在距控制段进口3.5m处设置一道刺墙。3)收缩段、泄槽段新建设计收缩段底板采用0.3m厚C25钢筋砼衬砌，底板宽度由3.0m收缩至2.0m；侧墙采用C20砼挡墙结构，顶宽0.3米，高2.18m～1.5m，导墙背面坡比为1:0.3。泄槽段底板采用0.3m厚C25钢筋砼衬砌；侧墙采用C20砼挡墙结构，顶宽0.3米，侧墙高1.5m，导墙背面坡比为1:0.3。4)溢洪道消力池消力池长8m，宽2.0m，深0.6m。本次重建消力池拟定侧墙采用C20砼挡墙，顶宽0.5米，背面坡比为1:0.3。5)重建泄洪渠泄洪渠两侧挡墙采用浆砌石挡墙结构，侧墙高1.2m，底板采用100mm厚C20砼结构，底板净宽2.0m。(3)输水涵洞除险加固输水涵洞原址重建，设计涵洞取水口高程为78.26m，出口高程降低至77.30m，涵管坡度为1：200，涵管管径采用内径1000mm三阶段预应力钢筋砼承插管，垫层采用0.40m厚的C20砼，进水口采用深水式进水，消力井消能，采用斜拉闸门，手动螺杆启闭。在消力井后设两道C20砼截水墙，间距5.0m。输水涵洞基础必须座落在老基础上。重建启闭机房。4)观测设计在输水涵洞一侧增设大坝水位观测设施，在大坝坝顶及下游排水棱体增设位移观测设施。2.6水土保持与环境保护30 本水库除险加固工程，没有制约本工程或受本工程制约的环境影响问题。不会对库区和下游环境造成不利影响。工程所用建筑材料均从外地购进，所以本工程的施工对周边地面扰动及植被破坏不大。在施工过程中对环境的影响只是短暂的、局部的。3工程水文及调洪演算3.1基本情况高冲水库位于长沙县春华镇大鱼村，坝趾距春华镇政府约5.0km，距大鱼村村部2.0km，有砼路通过坝顶，交通条件较好。水库位于湘江一级支流捞刀河流域，集雨面积0.6km²，坝址以上干流长度1.24km，干流平均坡降2.14%，水库加固后总库容16.86万m³，是一座以灌溉为主，结合防洪、养殖等综合利用的小（2）型水库。高冲水库于1970年建成，现水库保护下游人口640人，灌溉耕地面积约800亩。3.2气象情况长沙县属亚热带湿润气候区，雨量充沛，日照充足，四季分明。长沙县境内无气象站，采用长沙市马坡岭气象站1951～2008年统计资料，多年平均气温17.3℃，极端最高气温41.1℃（2003年8月2日），极端最低气温-11.3℃（1972年2日9日）。多年平均风速2.4m/s，主导风为西北风，汛期最大风速多年平均值为14.0m/s，实测最大风速20.7m/s（1980年4月13日，风向NNW），多年平均日照时数1585h，多年平均降水量1380mm，多年平均蒸发量1315.6mm。3.3设计暴雨3.3.1水文基本资料高冲水库所在的湘江一级支流捞刀河流域上，水库建库以后也没有开展水文、气象观测，水库无实测暴雨资料，洪水复核的洪水要素只能依照《湖南省暴雨洪水查算手册》（以下简称《查算手册》）进行计算。3.3.2工程等级及洪水标准复核根据《防洪标准》GB50201-94及《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252-2000的相关规定，高冲水库加固后总库容为16.86万m3，为小(2)型水库，工程等别为Ⅴ等，主要建筑物为5级，次要建筑物为5级。根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》的3.2.1条的规定，高冲水库大坝为山区、丘陵区永久性水工建筑物，确定其设计洪水30 标准为20年一遇，校核洪水标准为200年一遇。溢洪道消能防冲标准为10年一遇。3.3.3设计暴雨根据高冲水库的地理位置（属湖南省暴雨一致区第一区，产流分区第1区）和集雨面积为0.6km2，《查算手册》图3-2得最大24小时点雨量变差系数Cv为0.45，Cs为3.5Cv，点面关系系数α为1。高冲水库设计暴雨采用值和参数见下表2.1。3.3.4设计净雨过程的计算(1)查《查算手册》图10知该流域属产流分区第1区，得Im＝120mmIo＝Im-Pa设式中：Io—初损Im—流域最大初损Pa设采用（经统计我省较大实测洪水的Pa，80%的频次Pa＝），因此各产流分区的Io为常数。得Io＝Im-Pa=30mm（2）扣除初损Io＝30mm，得下表3.1中净雨深，即径流深R总。（3）求时段地表径流深R上，R上＝R总×ψ（ψ值查《查算手册》表3）为所计算的设计净雨过程R上t~t，见下表3。表3水库设计暴雨参数及成果表Table3ThereservoirdesignsthestormparametersandtheresultslistP（%）P=10.0%P=5.0%P=0.5%备注Kp1.601.882.79F=0.6km2L＝1.24kmJ=2.14%Cv=0.45H24点均=105mmCs=3.5CvIo=30mma=1H24点（mm）168.00197.40292.95H24面（mm）168.00197.40292.95n20.6280.6120.562n30.7940.7920.785H1（mm）64.8473.8299.20H3（mm）97.57113.06160.51续表三H6（mm）126.27147.95217.45H12（mm）145.65170.90252.3930 R总（mm）138.00167.40262.95ψ0.750.750.76R上（mm）103.50125.55199.843.4设计洪水3.4.1用推理公式求设计洪水、校核洪水1、求洪峰流量Qm及汇流时间τ(1)根据流域地理参数5.07查《查算手册》图11或用图中公式计算m＝0.183。得m＝0.40(2)列表计算Rt/t分别根据设计净雨过程R上t～t，自最大时段净雨开始，向前相邻时段连续累加，并除以相应的历时，计算Rt/t值。(3)用试算法求Qm和τ参照《查算手册》，采用全面汇流公式：试算得：Q10%=5.03m3/sτ10%=2.05小时Q5%=5.98m3/sτ5%=1.96小时Q0.5%=9.27m3/sτ0.5%=1.76小时2、洪水过程线的推求：30 表4高冲水库十年一遇校核洪水过程线计算表Table4TheGaoChongreservoiriscalculatedfromtheschoolnuclearfloodprocesslineintenyearsti/τ00.511.522.533.54备注ti01.022.053.074.105.126.147.178.19Qo＝0.026F为全省洪水基流回加经验公式。高冲水库：Qo＝0.026*0.6＝0.016Qi/Qm00.110.450.240.120.060.030Qi0.00.55.02.31.20.60.30.20.0Qi+Q00.0160.525.02.281.220.60.320.180.016说明：（1）表中ti各栏，以τ＝2.05乘ti/τ各栏求得（2）表中Qi各栏，以Qm＝5.03乘Qi/Qm各栏求得（3）Qi+Qo为设计洪水过程以Qi基流Qo求得表5高冲水库二十年一遇设计洪水过程线计算表Table5CalculationtableofdesignfloodhydrographfortwentyyearsinGaoChongreservoirti/τ00.511.522.533.54备注ti00.981.962.943.924.905.886.867.84Qo＝0.026F为全省洪水基流回加经验公式。高冲水库：Qo＝0.026*0.6＝0.016Qi/Qm00.110.450.240.120.060.030Qi00.66.02.71.40.70.40.180Qi+Q00.0160.616.02.711.450.70.370.190.016说明：（1）表中ti各栏，以τ＝1.96乘ti/τ各栏求得（2）表中Qi各栏，以Qm＝5.98乘Qi/Qm各栏求得（3）Qi+Qo为设计洪水过程以Qi基流Qo求得30 表6高冲水库二百年一遇设计洪水过程线计算表Table6CalculationtableofdesignfloodprocessfortwohundredyearsinGaoChongreservoirti/τ00.511.522.533.54备注ti00.881.762.643.514.395.276.157.03Qo＝0.026F为全省洪水基流回加经验公式。高冲水库：Qo＝0.026*0.6＝0.016Qi/Qm00.110.450.240.120.060.030Qi00.99.34.22.21.10.60.30.0Qi+Q00.0160.949.34.192.241.10.570.290.016说明：（1）表中ti各栏，以τ＝1.76乘ti/τ各栏求得（2）表中Qi各栏，以Qm＝9.27乘Qi/Qm各栏求得（3）Qi+Qo为设计洪水过程以Qi基流Qo求得3.4.2入库洪水总量公式：Wmp=R总P×F×1000P=10%：Wmp=138.00×0.6×1000=8.3万m3P=5%：Wmp=167.40×0.6×1000=10.0万m3P=0.5%：Wmp=262.95×0.6×1000=15.8万m3式中：Wmp为入库洪水总量。R总p为当P=0.5%或P=5%时，入库洪水的总径流深，单位为mm。F为水库控制流域面积。综上所述，当洪水为20年一遇设计时，入库洪水为10.0万m3；当洪水为200年一遇校核时，入库洪水为15.8万m3。3.4.3施工分期洪水水库施工枯水期根据历年降雨量的统计资料，按第一年9月至次年3月，第一年11月至次年2月，第一年12月至次年1月，计算施工洪水标准下的设计日降雨推算其产水量和相应水位，计算结果如表7。表7施工分期洪水估算结果表Table7Floodestimationresultsatconstructionstage分期9月至次年3月11月至次年2月12月至次年1月统计参数H24均(mm)55.837.222.8CV0.500.460.4330 续表七CS/CV3.533一日雨量（mm)10年一遇94.360.635.85年一遇73.749.829.63年一遇48.033.120.3一日洪量（104m3)10年一遇2.961.901.125年一遇2.311.560.933年一遇1.511.040.64库水位（m)10年一遇81.2280.6580.135年一遇80.8980.4479.923年一遇80.480.0379.61说明1、起调水位为死水位78.26m，相应库容0.113万m32、径流系数采用0.5233.5溢洪道现状调洪演算3.5.1调洪复核原则调洪演算原则为：(1)水库溢洪道堰顶高程84.02m（即正常蓄水位），相应库容为11.3万m3。溢洪道现状控制段为宽顶堰，溢洪道现状长度为9m，现状断面宽度为1.4m。(2)溢洪道无闸门控制，当水位超过溢洪道堰顶时，来水自动溢泄，水库水位随入库流量增大而上涨，直到设计和校核洪水位，其下泄流量也相应达到设计和校核流量。(3)调洪过程：t0时刻洪水开始进入水库时，起调水位等于溢洪道堰顶高程84.02m，此时溢洪道的泄流量q=0，随后，入流量Q渐增，库水位随之增高，堰顶水头增大，泄流量q随之增大，t1为入库洪峰的出现时刻，此后的入流量减小，但仍有q＜Q，洪水不断滞蓄在库内，库水位不断升高，直至t2时刻Q＝q，库水位达到最高值Zm，滞洪量达到最大值V，下泄量也达到最大值qm。t2以后，Q＜q，库水位逐渐下降，泄流量随之减少，直至库水位回落至堰顶高程。3.5.2调洪演算的基本方程根据水量平衡原理，调洪演算的基本方程为：q=f（Q、V、q）式中：Q—时段始末入库流量（m³/s）;q—时段始末出库流量（m³/s）；30 V—时段始末水库蓄水量（m³）；—计算时段长（s），取值的大小视水库流量的变幅而定。陡涨陡落的小河，取值可小些；流量变化平缓的大河，取值可长些。i—时段编号。根据起始条件，逐时段连续求解水量平衡方程和水库的蓄泄方程，从而求得水库出流过程。3.5.3调洪演算的基本资料及来源(1)入库流量过程线高冲水库没有进行入库流量观测，故入库流量过程线只能根据《湖南省暴雨查算手册》采用推理公式和径流分配系数法推算，见表2.2～2.4及图2.1所示。(2)库容曲线(1)库容曲线计算的基本方程：式中△V—部分库容，m³(或万m³)；A1、A2—分别为相邻两等高线各自包围的水面面积，m³(或万m³)；△Z—相邻两等高线(水位)间的水位差，m。(2)此次调洪演算的库容曲线是实测水库地形图求得。起调水位以上水位～库容关系见表8。表8高冲水库库容曲线表Table8Reservoircapacitycurveofhighimpactreservoir水位（m）79808182848586库容(万m3)0.2980.9792.4964.80611.22415.24020.111(3)泄流曲线此次现状调洪演算的库容曲线是实测水库地形图求得的，泄流曲线是根据高冲水库溢洪道泄流曲线绘制。溢洪道现状控制段长度9m，按有底坎宽顶堰公式估算：式中Q-泄洪流量30 Qm0.5%=4.40m3/sε-侧收缩系数，ε=1(h/nb>1)m-流量系数，取m=0.32Qm0.5%=4.40m3/s时，H=1.69m控制段相对长度L/H=9/1.69=5.33<10按照《溢洪道设计规范》（SL253-2000）有底坎宽顶堰堰型的计算方法计算水位与溢洪道下泄流的关系如表2.10。计算公式式中：m——查表附录A.2.3-1得m=0.32；ε-侧收缩系数表9现状水库泄流曲线表Table9Currentreservoirdischargecurve水位（m）84.0284.2284.4284.6284.8285.0285.2285.4285.62泄流q(m3/s)00.170.480.871.311.792.292.834.01(4)起调水位水库起调水位为溢洪道堰顶高程84.02m（即正常蓄水位）。3.5.4溢洪道现状调洪复核结果根据调洪演算的基本原则和基本资料，利用调洪演算的基本方程，采用简化三角形法求得设计及校核洪水位及最大下泄流量，详见表10。表10高冲水库现状调洪演算结果Table10PresentfloodroutingresultsofGaoChongreservoirPH0(m)Z(m)溢洪道下泄流量qm(m3/s)V(万m3)0.5%1.6985.714.418.715%1.3285.342.6216.9110%1.1585.172.1516.0530 高冲水库堰顶水位（起调水位84.02m），相应库容为11.3万m3，则调洪复核结果为：20年一遇的水库现状设计洪水位为85.34m，最大下泄流量为2.62m3/s，相应库容为16.91万m3；200年一遇的水库现状校核洪水位为85.71m，最大下泄流量为4.4m3/s，相应库容18.71万m3.5.5水库现状抗洪能力复核根据《水库大坝安全评价导则》（SL258-2000）的有关规定，抗洪能力复核主要是对水库大坝坝顶高程和溢洪道控制段顶部高程等挡水建筑物进行复核。（1）现状水库大坝坝顶高程复核根据《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2001）规定，水库大坝的顶部高程等于水库不同运用情况下的静水位与相应的超高之和。具体计算公式如下：坝顶高程Z坝设=Z设+△H△H=R+e+AR——最大波浪在坝顶上的爬高（m）；e——波浪壅高（m）；A——安全加高，设计取0.5(m)，校核取0.3(m)；K△——斜坡糙率渗透系数，取0.9；KW——经验系数；m——坡度系数，取2.12；hm——平均波高（m）Lm——平均波长（m）按鹤地水库公式：ghm/W2=0.00625w1/6·(gD/w2)1/3gLm/W2=0.0386(gD/w2)1/2式中：30 Hm——平均水深（m），H设=8.34m，H校=8.71m；w：风速（m/s），设计洪水w=1.5wf，校核洪水w=wf，wf=14m/s；D——吹程（km），设计洪水时D=0.29km，校核洪水时D=0.30km；——计算风向与坝轴线的夹角。K——综合摩阻系数，取3.6×10-6；计算过程如下：当正常运行时，Z0=85.34m。R＝0.96me＝0.003mA＝0.5m坝顶高程Z坝设=Z设+△H＝85.34+0.96+0.003+0.5=86.81m当非正常运行时，Z0=85.71m。R=0.54me=0.0012mA＝0.3m坝顶高程Z坝设=Z设+△H＝85.71+0.54+0.0012+0.3=86.55m计算结果统计如下：表11现状高冲水库坝顶高程复核成果表Table11Statusofhighimpactreservoircrestelevationreviewresultstable工况项目正常情况设计洪水情况（P=5%）校核洪水情况（P=0.5%）起调水位（m）84.0284.02最高水位（m）84.0285.3485.71波浪爬高（m）0.960.960.54风浪壅高（m）0.0030.0030.0012安全超高（m）0.500.500.30坝顶高程（m）现有86.0086.0086.00应达85.4886.8186.55富余0.52-0.81-0.55经上述复核，根据《防洪标准》（GB50201-14）规定，高冲水库大坝现有坝顶高程为86.00m，低于洪水复核结果表明的大坝最小高程86.81m，大坝坝高不能满足洪水标准要求。30 （2）现状溢洪道控制段岸墙顶部高程复核根据《溢洪道设计规范》（SL253-2000）第2.3.7条规定，控制段的岸墙的顶部高程，在宣泄校核洪水时不应低于校核洪水位加安全超高值；挡水时应不低于设计洪水位或正常蓄水位加波浪的计算高度和安全超高值。安全超高值挡水时取0.4m，泄水时取0.3m。因此，高冲水库溢洪道控制段岸墙的顶部高程不得低于86.01m，溢洪道控制段现有岸墙顶部控制高程为85.42m，不能满足防洪要求。（3）泄洪安全分析根据《水库大坝安全评价导则》（SL258-2000）的有关规定，泄洪安全分析包括复核在设计和校核洪水时，泄洪建筑物能否安全下泄最大流量以及泄洪建筑物本身和水库大坝的安全性；评估宣泄设计和校核洪水时，下游人民生命财产和社会经济损失；评估垮坝可能造成人民生命财产和社会经济损失等等。(1)水库防洪保安重要性高冲水库位于长沙县春华镇大鱼村，坝趾距春华镇政府约5.0km，距大鱼村村部2.0km。现水库保护下游人口640人，灌溉耕地面积约800亩，其地理位置极其重要，防洪保安作用缺之不可。(2)泄洪建筑物本身的安全复核经计算，高冲水库现有溢洪道宣泄校核洪水位时的下泄流量4.4m3/s，控制段现有侧墙顶高程85.42m，不能满足泄洪高度要求，且进口段与控制段连接部位已裂开，泄槽段下游无消能防冲设施，泄槽段末端直接与灌溉渠道相接，因此溢洪道是不安全的。(3)洪水风险分析高冲水库位于山丘区，一旦大坝溃决，近18.71万m3的水量将倾盆而下，将淹没耕地800亩，受灾人口640人，直接经济损失将上千万。3.6溢洪道加固后调洪演算复核3.6.1调洪演算基本资料(1)水位库容曲线见表10.(2)泄流曲线此次调洪演算的库容曲线是实测水库地形图求得的，泄流曲线是根据高冲水库溢洪道泄流曲线绘制。溢洪道加固后控制段长度8.0m，宽3m，按宽顶堰公式估算：30 式中Q-泄洪流量Qm0.5%=6.01m3/sε-侧收缩系数，ε=0.939m-流量系数，取m=0.32Qm0.5%=6.01m3/s时，H=1.31m控制段相对长度L/H=8.0/1.31=6.11<10按照《溢洪道设计规范》（SL253-2000）宽顶堰堰型的计算方法计算水位与溢洪道下泄流的关系如表2.13。计算公式式中：m——查表附录A.2.3-1得m=0.320；表12水库加固后泄流曲线表Table12Dischargecurveofreservoirafterreinforcement水位（m）84.0284.2284.4284.6284.8285.0285.2285.4285.62泄流q(m3/s)00.381.061.922.934.055.276.587.96(3)起调水位水库起调水位为溢洪道堰顶高程84.02m（即正常蓄水位）。3.6.2溢洪道加固后调洪复核结果根据调洪演算的基本原则和基本资料，利用调洪演算的基本方程，采用简化三角形法求得设计及校核洪水位及最大下泄流量，详见表13。表13高冲水库加固后调洪演算结果Table13FloodroutingresultsafterreinforcementofhighimpactreservoirPQmax(m3/s)H0(m)Z(m)溢洪道下泄流量qm(m3/s)V(万m3)0.5%9.271.3185.336.0116.865%5.980.9484.963.7115.0910%5.030.8284.843.0314.60高冲水库堰顶水位（起调水位84.02m），相应库容为11.3万m3，则调洪复核结果为：20年一遇的设计洪水位为84.96m，最大下泄流量为3.71m3/s，相应库容为15.09万m3；200年一遇校核洪水位为85.33m，最大下泄流量为6.01m3/s，相应库容16.86万30 m3。3.6.3水库加固后抗洪能力复核根据《水库大坝安全评价导则》（SL258-2000）的有关规定，抗洪能力复核主要是对水库大坝坝顶高程和溢洪道控制段顶部高程等挡水建筑物进行复核。（1）水库加固后大坝坝顶高程复核根据《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2001）规定，水库大坝的顶部高程等于水库不同运用情况下的静水位与相应的超高之和。具体计算公式如下：坝顶高程Z坝设=Z设+△H△H=R+e+AR——最大波浪在坝顶上的爬高（m）；e——波浪壅高（m）；A——安全加高，设计取0.5(m)，校核取0.3(m)；K△——斜坡糙率渗透系数，取0.9；KW——经验系数；m——坡度系数，取2.12；hm——平均波高（m）Lm——平均波长（m）按鹤地水库公式：ghm/W2=0.00625w1/6·(gD/w2)1/3gLm/W2=0.0386(gD/w2)1/2式中：Hm——平均水深（m），H设=7.96m，H校=8.33m；w：风速（m/s），设计洪水w=1.5wf，校核洪水w=wf，wf=14m/s；D——吹程（km），设计洪水时D=0.29km，校核洪水时D=0.30km；——计算风向与坝轴线的夹角。K——综合摩阻系数，取3.6×10-6；30 计算过程如下：当正常运行时，Z0=84.96m。R＝0.97e＝0.003mA＝0.5m坝顶高程Z坝设=Z设+△H＝84.96+0.97+0.003+0.5=86.43m当非正常运行时，Z0=85.33m。R=0.55me=0.0013mA＝0.3m坝顶高程Z坝校=Z校+△H＝85.33+0.55+0.0013+0.3=86.18m计算结果统计如下：表14高冲水库加固后坝顶部所需最低高程单位：mTable14Theminimumelevationrequiredatthetopofthedamafterreinforcementofthereservoir:M运用情况静水位（m）大坝静水位超高值（m）大坝顶部所需最低高程(m)大坝设计坝顶高程超高（m）正常运行84.961.4786.4386.500.07非正常运行85.330.8586.1886.500.32表15高冲水库加固后坝顶高程复核成果表Table15Highimpactreservoirreinforcementafterreviewofcrestelevationresults工况项目正常情况设计洪水情况（P=5%）校核洪水情况（P=0.5%）起调水位（m）84.0284.02最高水位（m）84.0284.9685.33波浪爬高（m）0.970.970.55风浪壅高（m）0.0030.0030.0013安全超高（m）0.500.500.30坝顶高程设计86.5086.5086.50工况项目正常情况设计洪水情况（P=5%）校核洪水情况（P=0.5%）30 （m）应达85.4986.4386.18富余1.010.070.32经上述复核，根据《防洪标准》（GB50201-94）规定，本次设计大坝坝顶高程为86.50m，高于洪水复核结果表明的大坝最小高程86.43m。大坝设计坝高能满足洪水标准要求。（2）溢洪道控制段顶部高程复核根据《溢洪道设计规范》（SL253-2000）第2.3.7条规定，控制段的岸墙的顶部高程，在宣泄校核洪水时不应低于校核洪水位加安全超高值；挡水时应不低于设计洪水位或正常蓄水位加波浪的计算高度和安全超高值。当溢洪道紧靠坝肩时，控制段的顶部高程应与大坝坝顶高程协调一致。因此，高冲水库加固后溢洪道控制段箱涵的顶部高程为86.50m，满足防洪要求。（3）防洪标准复核结果1）防洪标准高冲水库位于丘陵区，大坝为均质土坝，通过此次洪水复核后,加固后总库容为16.86万m3，采用20年一遇的设计洪水、200年一遇的校核洪水的防洪标准，符合国家有关规范的要求。2）水库大坝的防洪能力　大坝设计坝顶高程为86.50m，高于洪水复核结果表明的大坝最小高程86.43m，大坝设计坝高能满足洪水标准要求。3）泄洪能力溢洪道控制段设计侧墙顶部高程为86.20m高于较规范要求的最小高程85.63m；溢洪道加固后控制段侧墙高度能满足现行规范要求。但是现有溢洪道进口段与控制段连接部位已裂开，泄槽段下游无消能防冲设施，泄槽段末端直接与灌溉渠道相接，因此溢洪道是不安全的。4工程地质4.1概况高冲水库位于长沙县春华镇大鱼村，坝趾距春华镇政府约5.0km，距大鱼村村部2.0km，有砼路通过坝顶，交通条件较好。水库位于湘江一级支流捞刀河流域，集雨面积0.6km²，坝址以上干流长度1.24km，干流平均坡降2.14%，水库加固后总库容16.8630 万m³，是一座以灌溉为主，结合防洪、养殖等综合利用的小（2）型水库。高冲水库于1970年建成，现水库保护下游人口640人，灌溉耕地面积约800亩。4.2坝址工程地质、水文地质条件4.2.1地形地貌工程区属变质岩丘陵地貌单元，山体呈北东向分布，山脊较宽，坝址位于一山间谷口，山体较雄厚，山顶高程103~117.2m，附近最高峰高程122.0m。基岩多裸露。筑坝前河谷为0.5m~2.0m厚的残坡积层覆盖，谷底高程77m~78m，相对切割深8m~15m，两岸山坡坡角20~30°，局部60~70°。4.2.2地层岩性坝区地层岩性较简单，由老至新分述如下：①冷家溪群第一岩组（Ptln1）：薄~中厚层粉砂质板岩与绢云母板岩互层。强风化带厚度4.6m~5.5m，呈灰黄色、黄褐色，含泥质较多，岩石软弱、性脆，完整性差，风化节理裂隙发育，节理面附大量褐色铁锰质氧化物膜。弱风化岩石呈青灰色、浅灰绿色，岩石相对较坚硬，性脆，偶见倾角70~80°的节理裂隙发育，闭合~微张，充填泥质物，岩体完整性相对较好。该层为坝区唯一基岩地层，两岸坝端均有出露。②第四系残坡积（Qedl）：为灰黄色、黄褐色的含碎石粉质粘土。碎石含量一般35%，粒径一般1~5cm，粉质粘土可塑~硬塑状。分布于山坡表层和坝后耕田。山坡处厚度0.5~1.5m，坝基处厚度1.0~1.3m。③第四系人工堆积（Qs）：为素填土、混凝土等，最大厚度7.8m。其中混凝土，厚度0.1~0.2m，分布于坝内坡、路面、溢洪道等处；素填土主要为黄红色、紫红色粉质粘土、砂质粘土、壤土等，可塑~硬塑状态，粘粒含量21.2%~39.8%，粘性较强。粗颗粒含量10%~48%不等，粗粒成分以砂岩为主，粒径一般1~2cm，大者4~6cm。4.2.3地质构造坝址区岩层产状N65°W,SW∠65°，倾向右岸偏下游。坝区无区域性断层切割。主要发育一组节理：产状N72°E，NW∠7０～80°，近顺河向，倾向上游偏右岸，面较平直，闭合~微张开，充填泥质物，延伸长一般0.3m~2m，发育频率4~5条/m。4.2.4水文地质条件坝区地下水类型为松散土体的孔隙水，主要赋存于第四系松散堆积层中，接受大气降水与库水补给，水量较贫乏。30 坝区各钻孔注水试验成果见表16，各钻孔压水试验成果见表17。表16高冲水库坝区各钻孔注水试验成果汇总表Table16Summaryofwaterinjectiontestresultsofboreholesinhighwaterreservoirdamarea序号钻孔编号注水试段深度（m）渗透系数K(cm/s)试段位置土体名称（时代）渗透性等级1ZK12.1~4.17.9×10-5坝体填土粉质粘土（Qs）弱透水2ZK22.5~4.58.4×10-5弱透水35.7~7.79.2×10-5弱透水4ZK32.1~4.17.9×10-5弱透水55.8~7.88.6×10-5弱透水6ZK42.5~4.58.9×10-5弱透水平均8.48×10-5弱透水77.6~8.67.4×10-5坝基土粉质粘土（Qedl）弱透水表17高冲水库坝区钻孔压水试验成果汇总表Table17Summaryofdrillingwaterpressuretestresultsinhighwaterreservoirdamarea总段数序号钻孔编号分段序号压水试验孔深（m）透水率（Lu）P-Q曲线类型渗透等级分带试验段岩体风化程度1ZK115.4~10.79.7E（充填）型弱透水带强风化2210.7~16.45.2E（充填）型弱透水带弱风化3ZK218.9~14.49.5E（充填）型弱透水带强风化4214.4~19.74.3E（充填）型弱透水带弱风化5ZK319.0~14.49.4E（充填）型弱透水带强风化6214.4~20.35.1E（充填）型弱透水带弱风化7ZK418.8~14.09.1E（充填）型弱透水带强风化8214.0~19.45.3E（充填）型弱透水带弱风化9ZK511.3~6.99.4E（充填）型弱透水带强风化1026.9~11.84.4E（充填）型弱透水带弱风化30 根据注水试验可知：坝体填筑土渗透系数K=7.9×10-5cm/s~9.2×10-5cm/s，平均为8.48×10-5cm/s，属于弱透水带。坝基土渗透系数K=7.4×10-5cm/s，属于弱透水带。根据钻孔压水试验，坝基岩体强风化带透水率q=9.1~9.7Lu，属弱透水带；弱风化带岩体透水率q=4.3~5.3Lu，属弱透水带。4.2.5物理地质现象坝区未见不良物理地质现象发育。根据钻探揭露情况，岩石强风化深度为4.6m~5.5m。4.3坝体填筑土与坝基岩土工程地质质量评价4.3.1坝体填筑土质量评价①区：为坝体填筑土区，最大厚度7.8m，主要为粉质粘土、砂质粘土、壤土等，土料主要来源于坝区附近两岸山坡级耕田的残坡积层土。根据室内与野外试验成果：坝体填筑土料粘粒含量局部偏大，塑性指数局部偏大，含水量稍偏大，密实度不均一（干密度局部偏小，孔隙比局部偏大），局部施工夯压欠密实。现场注水试验渗透系数为7.9×10-5cm/s~9.2×10-5cm/s，属于弱透水带，满足规范防渗技术要求。4.3.2坝基岩土工程地质质量评价②区。坝基残坡积层区。为灰黄色、黄褐色的含碎石粉质粘土。碎石含量一般35%，粒径一般1~5cm，粉质粘土可塑~硬塑状。坝基处厚度1.0~1.3m。注水试验渗透系数为7.4×10-5cm/s，属于弱透水带。满足规范防渗技术要求。③区。坝基强风化岩体区：强风化带厚度4.6m~5.5m。强风化带岩石节理风化裂隙发育，岩石完整性较差，裂隙多被泥质物充填堵塞，起到了隔水作用，现场压水试验岩体透水率一般9.1~9.7Lu，属弱透水带。满足规范防渗要求。④区。坝基弱风化岩体区，厚度大于10m。岩体完整性较好。现场压水试验岩体透水率一般q=4.3~5.3Lu，属于弱透水，为坝基相对隔水层。4.3.3坝基与岸坡基础处理质量评价本工程施工主要由当地乡村完成，施工清基不彻底，坝体坐落在残坡积土层之上。暂未发现坝体和坝基渗漏现象，坝基与岸坡施工质量一般。4.3.4区域地质构造与地震坝区周边地震活动较少，工程区地震动峰值加速度为0.05g，地震动反应谱特征周期为0.35s；场地地震基本烈度值Ⅵ度。按照《水库大坝安全评价导则》（SL258-2000）对Ⅵ度(含Ⅵ度)以下的工程可不进行抗震复核。4.4岩土物理力学参数值30 从野外地质鉴定、钻孔取样、现场试验、现场调查及坝体原状土样室内试验成果分析，坝体为均质土坝。试验参数取值原则为：物理性参数取算术平均值，力学参数取小值的算术平均值，渗透系数（有室内试验值和现场试验值）取现场试验值的大值算术平均值。30 表18长沙县春华镇高冲水库坝体土壤室内试验成果统计表Table18ChangshaCountyChunhuaTownhighimpacttestresultsofdamsoilstatistics试验室编号№试样编号取样深度(m)天然含水率天然密度干密度比重孔隙比可塑性液性指数压缩性抗剪强度抗剪强度渗透系数（cm/s）液限塑限塑性指数100-200(kPa)压缩系数100-200(kPa)压缩模量固结快剪固结慢剪粘聚力内摩擦角粘聚力内摩擦角wρρGseWLWPIPILa1-2ESCφCφ自至%g/cm3g/cm3　　%%　　(MPa)-1MPakPa“°”kPa“°”18-1ZK1-12.12.425.61.851.472.730.85341.021.619.40.210.2866.4820.116.718.017.818-2ZK1-23.63.927.61.851.452.730.88340.620.919.70.340.3036.2119.216.117.017.32.14×10-518-3ZK2-12.02.321.21.761.452.700.85937.822.615.20.290.3185.8412.917.210.718.418-4ZK2-26.56.823.71.941.572.720.73438.320.717.60.170.2287.6119.919.017.820.15.11×10-518-5ZK3-14.04.321.81.941.592.720.70835.419.216.20.160.2108.1120.919.618.720.7　18-6ZK3-25.15.426.81.911.512.730.81238.620.618.00.340.3415.3218.314.416.115.53.09×10-5最大值27.61.941.592.730.88341.022.619.70.340.3418.1120.919.618.720.75.11×10-5最小值21.21.761.452.700.70835.419.215.20.160.2105.3212.914.410.715.52.14×10-5平均值24.51.881.512.720.80838.620.917.70.250.2816.618.617.216.418.33.45×10-5大值平均值0.321小值平均值5.816.815.714.616.9标准值24.51.881.512.720.80838.620.917.70.250.3215.816.815.714.616.930 表19高冲水库坝区岩土主要物理力学参数推荐值表Table19Recommendedvaluesofmainphysicalandmechanicalparametersofrockandsoilinhighwaterreservoirdamarea位置岩土名称及分区地层时代含水量(%)天然密度g/cm3孔隙比比重g/cm3塑限(%)塑性指数液性指数透水率(Lu)渗透系数(cm/s)压缩系数(Mpa-1)压缩模量(Mpa)固结快剪允许渗透坡降摩擦角(°)凝聚力(Kpa)坝体填土①区粉质粘土QS24.51.880.8082.7220.917.70.25//8.48×10-50.3215.615.716.80.50坝基土②区残坡积含碎石粉质粘土Qedl25.01.950.6802.73\\\\7.4×10-50.286.019160.50坝基岩石（Ptln1）③区强风化砂质板岩和绢云母板岩互层综合：天然密度2.4g/cm3,饱和抗压强度10~15Mpa，f岩/岩=0.48，临时开挖坡比1:0.5④区弱风化砂质板岩和绢云母板岩互层综合：天然密度2.55g/cm3,饱和抗压强度20~25Mpa，f岩/岩=0.5830 4.5其他建筑物工程地质条件评价4.5.1溢洪道已建溢洪道：溢洪道地基为强风化岩石，地基强度满足要求。底板和侧墙均已砼衬砌，但衬砌高度不够，侧墙衬砌段以上为土质边坡，雨季经常有坍塌现象，对泄洪不利。因溢洪道布置存在一定缺陷、结构有所破坏，泄洪设施不能宣泄标准洪水。拟新建溢洪道：拟新建溢洪道位于大坝右侧，地基为强风化岩石，地基强度满足要求。建议开挖坡比，强风化岩石：m临时=1:0.5，m永久=1:0.75，坝体填土：m临时=1:1.25，m永久=1:1.75。4.5.2输水涵洞涵洞地基为残坡积土层及坝体填土，地基强度满足要求。涵管经多年运行，结构已老化、渗水，导致本身渗水与涵洞周围土体存在接触冲刷，渗漏严重。4.5.3排水棱体排水棱体位于大坝下游坝趾，为块石棱体，棱体顶部高程为78.39m，外部长有杂草。因修建年代久远，大部分已老化破损，棱体块石风化严重，外部有石块脱落和崩塌，局部淤塞泥土，透水性较差，不能发挥其正常功能。4.6天然建筑材料本阶段根据地勘设计要求，各类建筑材料的设计需要量为：土料约0.2×104m3，砂砾石约0.05×104m3，块石约0.1×104m3。4.6.1土料土料场位于大坝下游出口西侧的青山村上义堂山坡。为第四系残坡积粉质粘土，呈可~硬塑状态，粘粒含量25~30%，渗透系数(3.0~6.0)×10-5cm/s，孔隙比0.650~0.700，最大干密度1.55~1.62g/cm3，最优含水量22.0~23.0%，压缩系数约0.30MPa-1。剥离层厚0.3m，有用层平均厚度2.5m，分布高程80~85m，面积约6000m2，上有少量树林，储量约1.5×104m3。质量较好，储量满足要求。开采条件较好，距坝址距离4.0km，有简易公路通往坝址，交通较便利。4.6.2砂砾石料60 该工程砂砾石料需要量小，可外购。据调查，坝址附近最近的商品砂石购买场为春华镇砂石场（原料来自湘江河砂），可提供各种级配的砂和砾石骨料，有乡村公路通往坝址，运距约6km。4.6.3块石料该工程块石料需要量小，且坝址附近山体岩石覆盖层和强风化厚度较大，成块率低，不宜作为块石料场。据调查，据坝址最近的采石场—青山铺采石场，岩石为花岗岩，饱和抗压强度大于40MPa，成块率高，质量好，储量丰富。工程用块石料可从此处购买。公路运距约50km。4.7结论（1）工程区地震动峰值加速度为0.05g，地震动反应谱特征周期为0.35s；场地地震基本烈度值为Ⅵ度，工程区周边无大的自然地质灾害现象记载，场地整体稳定性较好，属相对稳定地块。（2）坝区属变质岩丘陵地貌单元，出露基岩为冷家溪群第一岩组（Ptln1）的粉砂质板岩和绢云母板岩互层。坝区地下水类型主要为松散层的孔隙水，水量贫乏，环境水对砼具一般酸性性弱腐蚀性和重碳酸型中等腐蚀性。（3）大坝均质土坝，上下游坡坡度较陡。填土主要成分为粉质粘土、砂质粘土、壤土等。施工质量一般，满足规范防渗技术要求。（4）坝基岩土残坡积含碎石粉质粘土及冷家溪群第一岩组（Ptln1）的粉砂质板岩和绢云母板岩互层，属弱透水带，满足规范防渗技术要求。（5）排水棱体因修建年代久远，大部分已老化破损，棱体块石风化严重，外部有石块脱落和崩塌，局部淤塞泥土，透水性较差，不能发挥其正常功能。（6）输水涵洞地基为残坡积土层，及坝体填土，地基强度满足要求。但涵管经多年运行，结构已老化、渗水，导致本身渗水与涵洞周围土体存在接触冲刷，渗漏严重。（7）已建溢洪道地基强度满足要求，因溢洪道布置存在一定缺陷、结构有所破坏，下游无消力池，泄洪设施不能宣泄标准洪水。（8）拟新建溢洪道，地基强度满足要求。（9）天然建筑材料，土料质量一般，储量满足设计要求，运距较近；砂砾石料，需购买，运距稍远。块石料需购买，运距远。5除险加固设计5.1工程基本概况高冲水库位于长沙县春华镇大鱼村，坝趾距春华镇政府约5.0km，距大鱼村村部60 2.0km，有砼路通过坝顶，交通条件较好。水库位于湘江一级支流捞刀河流域，集雨面积0.6km²，坝址以上干流长度1.24km，干流平均坡降2.14%，水库加固后总库容16.86万m³，是一座以灌溉为主，结合防洪、养殖等综合利用的小（2）型水库。高冲水库于1970年建成，现水库保护下游人口640人，灌溉耕地面积约800亩。水库枢纽工程由大坝、溢洪道、输水涵洞等永久建筑物组成。除险加固后高冲水库正常蓄水位为84.02m(黄海高程)，相应库容为11.3万m3，20年一遇的设计洪水位为84.96m，相应库容为15.09万m3；200年一遇校核洪水位为85.33m，相应库容16.86万m3。5.2主要加固项目5.2.1水库安全认定结论大坝安全认定为Ⅲ类病险坝，其主要问题如下：(1)下游坝坡较陡，长有杂草；(2)大坝下游坝脚排水棱体外部有部分石块脱落和崩塌，局部淤塞泥土，透水性较差，不能发挥其正常功能；(3)现有溢洪道控制段断面不能满足泄洪要求，无消能防冲设施；现有溢洪道位于大坝左侧，而水库的主泄洪渠在大坝的右侧，原泄洪渠要经过农田进入主泄洪渠，影响大坝下游农田安全。(4)输水涵洞渗漏严重；(5)大坝无水位和位移观测设施；(6)无防汛砂石池。5.2.2水库除险加固的主要项目经现场考察及地勘复核，高冲水库主要除险加固项目为：(1)大坝：1)大坝上游坝坡高程84.05m以下维持现状不变，高程84.05m以上至坝顶采用草皮护坡；2)培厚下游坝坡，采用草皮护坡，新建下坝踏步,新建坝坡两侧排水沟；3)下游坝脚排水棱体拆除重建，坝脚排水沟重建；4)大坝坝顶加高至86.50m，采用C25砼路面；5)涵洞开挖重建施工断面内的上游坡按原坝坡形式恢复。(2)溢洪道：大坝右岸新建溢洪道进口段、控制段、收缩段、泄槽段及60 消力池段，重建泄洪渠300m；(3)输水涵洞原址开挖重建；(4)增设大坝水位观测设施及位移观测设施；(5)增设防汛砂石池；(6)增设工程标志牌。5.3设计依据5.3.1工程等级与建筑物级别根据《防洪标准》GB50201-94及《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252-2000的相关规定，高冲水库加固后总库容为16.86万m3，为小（2）型水库，工程等别为Ⅴ等，主要建筑物为5级，次要建筑物为5级。根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》的3.2.1条的规定，高冲水库大坝为山区、丘陵区永久性水工建筑物，确定其设计洪水标准为20年一遇，校核洪水标准为200年一遇。溢洪道消能防冲标准为10年一遇。5.3.2设计基本资料(1)设计依据主要规程规范a）《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252-2000；b）《碾压式土石坝设计规范》SL274-2001；c）《水库大坝安全评价导则》SL258-2000；d）《防洪标准》GB50201-94；e）《水利水电工程设计洪水计算规范》SL44-93；f）《溢洪道设计规范》SL253-2000；g）《水工混凝土结构设计规范》SL/T191-96；h）《土坝设计》，水利电力出版社，1987年；i）《水工设计手册》水利电力出版社，1984年；j）《水工设计的理论和方法》，中国水利水电出版社，2000年；k）《水力学》，华东水利学院，1985年；60 l）《水力计算手册》，第二版，武汉大学水利水电学院；m）《小型水利水电工程碾压式土石坝设计导则》,(SL189-96)；(2)水文气象资料长沙县属亚热带湿润气候区，雨量充沛，日照充足，四季分明。长沙县境内无气象站，采用长沙市马坡岭气象站1951～2008年统计资料，多年平均气温17.3℃，极端最高气温41.1℃（2003年8月2日），极端最低气温-11.3℃（1972年2日9日）。多年平均风速2.4m/s，主导风为西北风，汛期最大风速多年平均值为14.0m/s，实测最大风速20.7m/s（1980年4月13日，风向NNW），多年平均日照时数1585h，多年平均降水量1380mm，多年平均蒸发量1315.6mm。与设计有关的主要水文气象参数见表20。表20主要水文气象资料表Table20Mainhydrographictables项目单位数量备注水库控制流域面积km20.6坝址以上干流长度km1.24干流平均坡降%2.14设计洪峰流量（P=10%）m3/s5.0324小时洪量8.3万m3设计洪峰流量（P=5%）m3/s5.9824小时洪量10万m3校核洪峰流量（P=0.5%）m3/s9.2724小时洪量15.8万m3水库水域平均水深m8.33汛期多年平均最大风速m/s14(4)地基特性及设计参数高冲水库地基特性及设计参数，见第三章表4.4《坝区岩(土)主要力学地质参数推荐值表》。(5)主要建筑物特征水位及流量水库枢纽主要建筑物有大坝、溢洪道，各建筑物特征水位及流量见表21。表21加固后建筑物特征水位及流量表Table21characteristicwaterlevelandflowmeterofbuildingafterreinforcement项目水位（m）流量(m3/s)备注水库正常水位84.02//水库设计洪水位及洪峰流量84.965.98P=5%60 水库校核洪水位及洪峰流量85.339.27P=0.5%水库死水位78.26//溢洪道设计下泄流量（P=10%）84.843.03起调水位84.02m溢洪道设计下泄流量（P=5%）84.963.71/溢洪道校核下泄流量（P=0.5%）85.336.01/(6)地震基本烈度坝区周边地震活动较少，工程区地震动峰值加速度为0.05g，地震动反应谱特征周期为0.35s；场地地震基本烈度值Ⅵ度。按照《水库大坝安全评价导则》（SL258-2000）对Ⅵ度(含Ⅵ度)以下的工程可不进行抗震复核，只需要采取一定的抗震措施。(7)设计控制标准坝坡稳定最小安全系数控制标准：根据《碾压土石坝设计规范》第8.3.10条的规定，采用瑞典圆弧法计算坝坡抗滑稳定安全系数最小值如表22所示。表22坝坡抗滑稳定安全系数表Table22Safetyfactortableofslopestabilityagainstsliding运行条件工程等级Ⅴ级计及条块间作用力不计及条块间作用力正常运行条件1.251.15非常运行条件11.151.06非常运行条件21.101.015.4加固设计5.4.1大坝坝坡设计(1)大坝加固前存在的问题下游坝坡较陡，长有杂草。大坝下游坝脚排水棱体外部有部分石块脱落和崩塌，局部淤塞泥土，透水性较差，不能发挥其正常功能；(2)大坝加固前稳定渗流计算60 1)大坝加固前渗流计算1、计算程序说明：根据《小型水利水电工程碾压式土石坝设计导则》（SL189-96）和《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2001）中相关规定：渗流计算依照设计导则中的公式计算；在进行渗流计算时，对某些较复杂的实际条件可作适当简化。如：a对渗透系数比较接近（如相差3~5倍以内）的相邻薄土层可视为一层，采用加权平均渗透系数作为计算依据。b双层结构地基，如下卧土层不厚，且其渗透系数比上覆土层的渗透系数小100倍以上时，可将下卧土层视为不透水层。本次计算软件采用北京理正渗流分析程序，计算方法为渗流问题公式法进行分析计算，再根据大坝多年运行观测的实际情况修正所求浸润线。2)渗透计算参数的确定土坝形式：均质土坝。坝基形式：坝基强风化岩体带厚度4.6m~5.5m，岩体透水率一般9.1~9.7Lu，折算成渗透系数为1.52×10-4cm/s，与坝体近似，按透水地基计算。加固设计前特征水位：正常蓄水位84.02m，设计洪水位85.34m，校核洪水位85.71m，死水位78.00m。渗透系数：本次计算断面的渗透分区主要根据地质勘探中的成果，按照现场所取原状样的室内土工试验结果，把坝体分成三个渗透分区，①区坝体人工填土区渗透系数为8.48×10-5cm/s，②区坝基残坡积土区渗透系数为7.4×10-5cm/s，③区坝基强风化岩体区渗透系数为1.52×10-4cm/s。本次计算断面的渗透计算主要根据地质勘探的资料和现场所取原状土样的室内土工试验及现场注水试验成果，按均质坝透水基础进行计算。3、计算工况：根据《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2001）规定：稳定渗流计算应考虑水库运行中出现的各种不利条件。本次渗流计算分析按以下工况进行：①上游正常蓄水位与下游相应的最低水位时下游稳定渗流最不利的工况；②上游设计洪水位与下游相应的最低水位时下游稳定渗流最不利的工况；③上游校核洪水位与下游相应的最低水位时下游稳定渗流最不利的工况；④库水位从正常蓄水位骤降到死水位，同时下游相应最低水位时，上游非稳定渗流最不利的工况。60 4、稳定渗流计算成果本次稳定渗流计算按正常蓄水位、设计洪水位、校核洪水位三种控制水位进行复核、分析。上游正常蓄水位84.02m，下游无水，坝体浸润线计算见表23。表23高冲水库大坝计算断面稳定渗流期浸润线（正常蓄水位）Table23Calculationofsectionstability,seepageperiodandphreaticline(normalwaterstoragelevel)ofShenChongreservoirdamX(m)13.80015.62518.46721.39924.66327.41231.57934.591Y(m)6.355.4544.7814.3583.6782.8261.4590.260(以上游坝脚为计算原点)上游设计洪水位85.34m，下游无水，坝体浸润线计算见表24。表24高冲水库大坝计算断面稳定渗流期浸润线（设计洪水位）Table24Calculationofsectionstabilityseepageperiodseepageline(designfloodlevel)ofhighdamreservoirX(m)16.49117.83719.04221.32424.08427.87430.87534.770Y(m)7.6406.6226.1135.6234.8663.5352.2940.465(以上游坝脚为计算原点)上游校核洪水位85.71m，下游无水，坝体浸润线计算见表25。表25高冲水库大坝计算断面稳定渗流期浸润线（校核洪水位）Table25Calculationsectionstabilityseepageperiodseepageline(checkfloodlevel)ofGaoChongreservoirdamX(m)17.04518.39119.71421.42225.55229.09831.74034.933Y(m)7.9366.9186.3866.0404.8543.5642.2670.6595、非稳定渗流计算成果非稳定渗流，计算考虑时段内无降雨，所有闸涵管按设计最大涵洞流量运行，库水位快速降落这种工况。根据渗流计算，高冲水库正常蓄水位84.02m，正常库容11.3万m3，死水位78.00m，死库容0.048万m3，输水涵设计流量0.1m3/s，得时段无降雨时，输水涵洞按设计流量将库内水自正常蓄水位排泄至死水位所需时间为13天。上游正常蓄水位84.02m骤降落到死水位78.00m，下游无水，非稳定渗流计算结果见表26。表26高冲水库大坝计算断面非稳定渗流期浸润线60 Table26InfiltrationlineofunsteadyseepagestageindamsectionofGaoChongreservoirdamX(m)9.93512.55615.88817.53621.70826.11731.62334.657Y(m)4.3844.7574.8924.7404.0253.0371.4740.3316、局部渗透分析稳定与非稳定渗流计算的工况中，局部渗流的最大渗透坡降值见表27。表27水库大坝计算断面最大渗透坡降值Table27Damsectioncalculatedmaximumseepagegradientvalue项目分类上游水位（m）下游水位（m）最大渗透坡降Jmax允许渗透坡降J允稳定渗流（正常蓄水位）84.0277.480.430.50稳定渗流（设计洪水位）85.3477.480.460.50稳定渗流（校核洪水位）85.7177.480.470.50非稳定渗流84.02→78.0077.480.390.50坝体的最大渗透坡降值在稳定渗流各种工况中均小于允许渗透坡降值0.5，在非稳定渗流工况中小于允许渗透坡降值0.50，故坝体直接发生渗透破坏的可能性较小。2)大坝加固前稳定计算1、计算断面及参数指标的确定大坝坝坡抗滑稳定计算断面选取本次勘探取样的计算断面。60 本次计算断面的物理力学指标是由现场勘探取样，根据试验资料及相似工程所采用指标来确定，各材料分区情况见图，各材料分区的C、φ下表。表28高冲水库大坝计算断面分区的C、φ值Table28ValuesofCandphiforthecalculationsectionofthedamofGaoChongreservoir分区指标①②③密度（g/cm3）1.881.952.4凝聚力C（kpa）16.8160内摩擦角φ（度）15.719352、计算方法说明高冲水库为小（2）型水库，故本次大坝边坡稳定计算根据《小型水利水电工程碾压式土石坝设计导则》（SL189-96）的规定进行，稳定计算考虑以下两种工况：①稳定渗流期的下游坝坡稳定情况②水库水位降落期的上游坝坡稳定情况。本次稳定计算采用瑞典圆弧法计算：稳定渗流期下游坝坡稳定采用瑞典圆弧法的有效应力法计算，利用流网等势线求出作用于滑动面上的孔隙压力和有效应力；水库水位下降时期的上游坝坡稳定采用瑞典圆弧法的简化法计算，凝聚力C、内摩擦角φ值均采用固结快剪指标。3)坝坡抗滑稳定计算1.稳定渗流期的三种控制水位情况如下：①正常蓄水位（84.02m）时，下游相应水位77.48m；②设计洪水位（85.34m）时，下游相应水位77.48m；③校核洪水位（85.71m）时，下游相应水位77.48m；按以上三种工况采用北京理正边坡稳定分析程序进行计算，得下游坝坡的抗滑稳定最小安全系数其结果见下表29：表29高冲水库稳定计算成果Table29calculationresultsofstabilityofhighimpactreservoir计算工况上游水位下游水位CxCyDskmin稳定渗流正常蓄水位84.0277.485.33816.85515.7111.0860 稳定渗流设计洪水位85.3477.485.11219.44318.6561.01稳定渗流校核洪水位85.7177.485.62520.19719.6370.9760 大坝稳定渗流期校核洪水位下游坝坡稳定计算图Damstabilityseepagestage,checkfloodlevel,downstreamdamslopestabilitycalculationdiagram2.非稳定渗流期上游坝坡稳定计算考虑时段无降雨，按涵洞下泄流量计算库水位从正常蓄水位快速降落到死水位，同时下游无水时的工况，计算成果见表30。表30高冲水库非稳定计算成果Table30UnsteadycalculationresultsofGaoChongreservoir计算工况上游水位下游水位CxCyDskmin非稳定渗流84.02→78.0077.487.86015.05712.6501.104)稳定分析结论根据《水库大坝安全评价导则》（SL258-2000）附录B表B.2-1中规定，采用瑞典圆弧法计算时，坝坡抗滑稳定安全系数应不小于表31规定的数值。表31坝坡抗滑稳定最小安全系数表Table31minimumsafetyfactortableofslopestabilityagainstsliding运行条件最小安全系数正常运行条件（稳定渗流期，库水位正常降落）1.15非常运行条件（校核洪水位有可能形成稳定渗流、库水位非常降落）1.06根据坝体抗滑稳定计算结果，大坝上游边坡在非稳定渗流期时抗滑稳定安全系数大于规范允许值，满足规范要求；大坝下游边坡在稳定渗流期正常蓄水位、设计洪水位、校核洪水位时抗滑稳定安全系数为均小于规范允许值，不满足规范要求，大坝结构不安全。(3)大坝坝坡设计大坝上游坝坡高程84.05m以下维持现状不变，高程84.05m以上至坝顶清表，采用草皮护坡；原下游坝坡清表，开挖成阶梯状后培厚下游坝坡，采用草皮护坡，新建下坝踏步,新建坝坡两侧排水沟；大坝坝顶加宽至5.0m，加高至86.50m，采用200mm厚C25砼路面及100mm厚碎石垫层；涵洞开挖重建施工断面内的上游坡按原坝坡形式恢复。大坝坝顶及下游坝坡回填料要求：砾石含量要求5mm至相当于3/4填筑层厚度的颗粒在20%-80%范围内，紧密密度为>2g/cm3，含泥量(粘、粉粒)≤8%，内摩擦角>30°，碾压后渗透系数K>1×10-3cm/s。(4)大坝加固后渗流稳定计算60 1)渗流计算根据《小型水利水电工程碾压式土石坝设计导则》（SL189-96）和《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2001）中相关规定：渗流计算依照规范中的公式计算；在进行渗流计算时，对某些较复杂的实际条件可作适当简化。如：a对渗透系数比较接近（如相差3~5倍以内）的相邻薄土层可视为一层，采用加权平均渗透系数作为计算依据。b双层结构地基，如下卧土层不厚，且其渗透系数比上覆土层的渗透系数小100倍以上时，可将下卧土层视为不透水层。本次计算软件采用北京理正渗流分析程序，计算方法为渗流公式法进行分析计算。1)渗流计算参数的确定土坝形式：均质土坝。坝基形式：坝基强风化岩体带厚度4.6m~5.5m，岩体透水率一般9.1~9.7Lu，折算成渗透系数为1.52×10-4cm/s，与坝体近似，按透水地基计算。特征水位：正常蓄水位84.02m，设计洪水位84.96m，校核洪水位85.33m，死水位78.26m。渗透系数：本次计算断面的渗透分区主要根据地质勘探中的成果，按照现场所取原状样的室内土工试验结果，把坝体分成三个渗透分区，①区坝体人工填土区渗透系数为8.48×10-5cm/s，②区坝基残坡积土区渗透系数为7.4×10-5cm/s，③区坝基强风化岩体区渗透系数为1.52×10-4cm/s。计算工况：根据《小型水利水电工程碾压式土石坝设计导则》（SL189-96）中相关规定，本次渗流计算按以下工况进行：①上游正常蓄水位与下游相应的最低水位时下游稳定渗流最不利的工况；②上游设计洪水位与下游相应的最低水位时下游稳定渗流最不利的工况；③上游校核洪水位与下游相应的最低水位时下游稳定渗流最不利的工况；④库水位从正常蓄水位骤降到死水位，同时下游相应最低水位时，上游非稳定渗流最不利的工况。3）稳定渗流计算内容及结果1.上游正常蓄水位与下游相应的最低水位时对下游渗流稳定最不利的工况：上游正常蓄水位84.02m，下游无水，坝体浸润线见表32。表32高冲水库大坝计算断面稳定渗流期浸润线（正常蓄水位）Table32Calculationofsectionstability,seepageperiodandphreaticline(normalwaterstoragelevel)ofGaoChongreservoirdamX(m)14.10216.68418.76921.70124.92628.44132.50136.39260 Y(m)6.225.084.664.233.652.931.800.392.上游设计洪水位与下游相应的最低水位时对下游渗流稳定最不利的工况：上游设计洪水位84.96m，下游无水，坝体浸润线见表33。表33高冲水库大坝计算断面稳定渗流期浸润线（设计洪水位）Table33Calculationofsectionstabilityseepageperiodseepageline(designfloodlevel)ofhighdamreservoirX(m)16.27017.82720.30823.29726.65529.51533.11236.637Y(m)7.165.855.174.63.93.312.170.643.上游校核洪水位与下游相应的最低水位时对下游渗流稳定最不利的工况：上游校核洪水位85.33m，下游无水，坝体浸润线见表34。表34高冲水库大坝计算断面稳定渗流期浸润线（校核洪水位）Table34Calculationsectionstabilityseepageperiodseepageline(checkfloodlevel)ofGaoChongreservoirdamX(m)17.0119.7222.68725.46928.38531.2034.6036.873Y(m)7.535.875.174.734.03.272.140.874）非稳定渗流计算内容及结果非稳定渗流，计算考虑时段内无降雨，所有闸涵管按设计最大涵洞流量运行，库水位快速降落这种工况。根据渗流计算，高冲水库正常蓄水位84.02m，正常库容11.3万m3，死水位78.26m，死库容0.113万m3，输水涵设计流量0.1m3/s，得时段无降雨时，输水涵洞按设计流量将库内水自正常蓄水位排泄至死水位所需时间为13天。上游正常蓄水位84.02m骤降落到死水位78.26m，下游无水，坝体浸润线见表35。表35高冲水库大坝计算断面非稳定渗流期浸润线Table35InfiltrationlineofunsteadyseepagestageindamsectionofGaoChongreservoirdamX(m)9.71611.95513.99216.44522.88127.41131.52235.762Y(m)4.284.624.754.944.023.01.790.335）局部渗透分析经计算，各种计算工况的稳定与非稳定渗流中，局部渗流的最大渗透坡降值见表36。表36高冲水库大坝计算断面最大渗透坡降值Table36GaoChongreservoirdamsectioncalculatedmaximumseepagegradientvalue项目分类上游水位（m）下游水位（m）最大渗透坡降Jmax允许渗透坡降J允60 稳定渗流（正常蓄水位）84.0276.800.390.50稳定渗流（设计洪水位）84.9676.800.420.50稳定渗流（校核洪水位）85.3376.800.430.50非稳定渗流84.02→78.2676.800.350.50坝体的最大渗透坡降值在稳定渗流及非稳定渗流各种工况中均小于允许渗透坡降值0.50，故坝体直接发生渗透破坏的可能性不大。(2)加固后大坝稳定复核：1）除险加固设计后稳定计算基本方法同大坝除险加固设计前稳定计算，稳定计算工况为：①稳定渗流期对下游坝坡稳定最不利的工况；②水库水位降落期的上游坝坡稳定最不利的工况。采用瑞典圆弧法进行稳定计算。稳定渗流期下游坝坡稳定采用瑞典圆弧法有效应用法计算，利用流网等势线求出作用于滑动面上的孔隙压力和有效应力，水库水位下降的上游坝坡稳定采用瑞典圆弧法简化计算法进行计算。凝聚力C、内摩擦角φ均为固结快剪指标。2）坝坡抗滑稳定计算1)稳定渗流期的三种控制水位情况如下：①正常蓄水位（84.02m）时，下游相应水位76.80m；②设计洪水位（84.96m）时，下游相应水位76.80m；③校核洪水位（85.33m）时，下游相应水位76.80m；按以上三种工况采用北京理正边坡稳定分析程序进行计算，得下游坝坡的抗滑稳定最小安全系数。2)非稳定渗流期上游坝坡稳定计算考虑时段无降雨，按涵洞下泄流量计算库水位从正常蓄水位快速降落到死水位，同时下游无水时的工况，计算成果见表37。表37高冲水库大坝除险加固后稳定计算成果Table37Stabilitycalculationresultsafterdamreinforcement计算工况上游水位下游水位CxCyDskmin稳定渗流84.0276.8010.72018.59414.6451.2860 正常蓄水位稳定渗流设计洪水位84.9676.8011.15220.93417.3991.25稳定渗流校核洪水位85.3376.8010.10724.09720.7361.23非稳定渗流84.02→78.2676.8036.64518.68315.3021.153）结论根据《小型水利水电工程碾压式土石坝设计导则》SL189-96第7.2.2条中规定，采用瑞典圆弧法计算时，坝坡抗滑稳定安全系数应不小于表38规定的数值。表38坝坡抗滑稳定最小安全系数表Table38Minimumsafetyfactortableofslopestabilityagainstsliding运行条件最小安全系数正常运行条件（稳定渗流期，库水位正常降落）1.15非常运行条件（施工期，库水位非常降落，正常运行条件加地震）1.06根据坝体稳定计算结果，结合大坝施工情况、地质勘探和土工试验等成果，对大坝结构安全作如下结论：根据坝体抗滑稳定计算结果，大坝除险加固设计后在稳定渗流期及非稳定渗流期各种工况时抗滑稳定安全系数均大于规范允许值，满足规范要求，大坝结构安全。(5)重建下游坝脚排水设施设计本次设计决定重建排水棱体，坝脚重建排水沟；由加固后渗流稳定计算结果，取排水棱体高度为3.0m，顶部高程为79.50m。具体设计见初步设计图。5.4.2溢洪道建筑物整治(1)基本情况溢洪道位于大坝左侧，为正槽开敞式溢洪道。进口段与控制段连接部位已裂开。控制段为一桥涵，堰顶高程为84.02m。泄槽段两侧为山体，矩形渠加横系梁，渠底及其以上至1.2m采用砼衬砌，衬砌以上两侧长有杂草。泄槽段下游无消能防冲设施，泄槽段末端直接与灌溉渠道相接。因水库的主泄洪渠在大坝的右侧，原泄洪渠要经过农田进入主泄洪渠，影响大坝下游农田安全，所以现有溢洪道的布置存在缺陷。(2)溢洪道除险加固设计方案60 经对溢洪道进行现场检查、计算分析，根据《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2001）要求及大坝安全，决定在大坝右岸新建溢洪道，新建消力池，重建泄洪渠。(1)溢洪道水力计算1)过流能力复核高冲水库设计阶段的溢洪道最大下泄流量的复核实际上为挡水建筑物的过流能力复核。此次调洪演算的库容曲线是实测水库地形图求得的，泄流曲线是根据高冲水库溢洪道泄流曲线绘制。溢洪道控制段设计长度8.0m，按宽顶堰公式估算：式中Q-泄洪流量Qm0.5%=6.01m3/sε-侧收缩系数，ε=0.939m-流量系数，取m=0.32Qm0.5%=6.01m3/s时，H=1.31m控制段相对长度L/H=8.0/1.31=6.11<10按照《溢洪道设计规范》（SL253-2000）宽顶堰堰型的计算方法计算水位与溢洪道下泄流的关系如表39。计算公式式中：m——查表附录A.2.3-1得m=0.32；表39水库加固后泄流曲线表Table39dischargecurveofreservoirafterreinforcement水位（m）84.0284.2284.4284.6284.8285.0285.2285.4285.62泄流q(m3/s)00.381.061.922.934.055.276.587.96qm5%=3.71m3/s时，H5%=0.94mqm0.5%=6.01m3/s时，H0.5%=1.31m根据《溢洪道设计规范》（SL253-2000）第2.3.7条规定，控制段的岸墙的顶部高程，在宣泄校核洪水时不应低于校核洪水位加安全超高值；挡水时应不低于设计洪水位或正常蓄水位加波浪的计算高度和安全超高值。安全超高值挡水时取0.4m60 ，泄水时取0.3m。因此，高冲水库溢洪道控制段的顶部高程不得低于85.63m，溢洪道控制段设计侧墙顶部控制高程为86.20m，能满足防洪要求。2)溢洪道泄槽水面线的推求1泄槽水流流态的确定以泄槽进口断面为控制断面，底坡i=0.1，糙率0.017，b=3m。qm10%=3.03m3/s；qm5%=3.71m3/s；qm0.5%=6.01m3/s控制断面临界水深临界底坡式中：xk，Bk——相应于临界水深的湿周和水面宽度；α——动能修正系数；Ck——谢才系数。计算得：P=10%，hk=0.47m，ik=0.005244P=5%，hk=0.538m，ik=0.005246P=0.5%，hk=0.742m，ik=0.005352按上式求得设计洪水位与校核洪水位下临界底坡均小于0.1，属于陡坡。得水面线属b2降水曲线，随着水深的下降，水面线以正常水深时的水深为极限。2水面线的推求泄槽水面线应根据能量方程，用分段求和法计算。计算公式如下：式中：△l1-2——分段长度，m；h1，h2——分段始、末断面水深，m；v1，v2——分段始、末断面平均流速，m2/s；60 α1，α2——流速分布平均匀系数，取1.05；θ——泄槽底坡角度，（°）；i——泄槽底坡，i=tgθ；——分段内平均摩阻坡降；n——泄槽槽身糙率系数；——分段平均流速，=（V1+V2）/2，m3/s；——分段平均水力半径，=（R1+R2）/2，m。把各数据代入上式，可求得200年、10年一遇洪水溢洪道泄槽末端水深。见下表40、41：表40水面线推求计算表(P=0.5%)Table40Calculationtableofwatersurfaceline(P=0.5%)h(m)B(m)A（m2）iV(m/s)χ（m)RCV(平均)R(平均)C(平均)J(平均)△l∑l0.74232.230.1012.704.480.5052.340.5452.51.360.1014.413.590.3850.053.560.4451.200.01105.045.040.59321.190.1015.073.190.3749.894.740.3849.970.02394.9610.000.49320.990.1016.102.990.3348.905.580.3549.400.03638.0018.000.46120.920.2086.522.920.3248.546.310.3248.720.05191.5819.580.42120.840.2087.142.840.3048.036.830.3148.280.06542.9022.49续表400.38220.760.2087.872.760.2847.487.500.2947.750.08624.5026.980.35120.700.2088.562.700.2646.998.210.2747.230.11286.1033.080.33220.660.2089.052.660.2546.668.810.2546.830.13896.4239.510.31920.640.2089.422.640.2446.439.240.2546.550.16037.4947.00表41水面线推求计算表(P=10%)Table41Calculationtableofwatersurfaceline(P=10%)h(m)B(m)A（m2）iV(m/s)χ（m)RCV(平均)R(平均)C(平均)J(平均)△l∑l0.4731.410.1012.153.940.3649.560.3042.50.760.1013.993.110.2446.523.070.3048.040.01355.005.0060 0.32620.650.1014.652.650.2546.564.320.2546.540.03514.999.990.27820.560.1015.452.560.2245.625.050.2346.090.05187.8917.890.2520.500.2086.062.500.2044.985.750.2145.300.07732.6320.520.2220.440.2086.892.440.1844.216.470.1944.600.11075.5926.110.2120.420.2087.212.420.1743.937.050.1844.070.14463.7529.870.220.400.2087.582.400.1743.647.390.1743.790.16776.8436.710.1920.390.2087.812.390.1643.457.690.1643.550.189610.3047.003弯道段最大横向水面差：式中：△h—弯道外侧水面与中心线水面的高差，mB——弯道宽度，m；r——弯道中心线曲率半径，m；K——超高系数，取1.0；经计算得：△hmax=0.36m4溢洪道墙高：根据《溢洪道设计规范》SL253-2000.第3.4.8规定：泄槽段边墙高度,应根据计入波动及掺气后的水面线,再加上0.5~1.5m的超高。故：墙高H=掺气水深hb+安全超高+弯道横向水面差泄槽段掺气水深：h、hb---泄槽计算断面的水深及掺气后的水深，m/sv---不掺气情况下泄槽计算断面的流速ξ---修正系数，可取1.0-1.4s/m,流速大者取大值。经计算取泄槽段设计侧墙高为1.5m。5消力池计算高冲水库为小（2）型水库，主要建筑物为560 级建筑物，根据溢洪道设计规范，消能防冲建筑物的设计洪水标准按10年一遇下泄流量进行设计，10年一遇下泄流量为3.03m3/s，消力池为底流消能，查《溢洪道设计规范》(SL25S-2000)等宽矩形断面下挖式消力池池深、池长可按下列公式计算:式中：Fr1—收缩断面弗劳德数d——池深，m；σ——水跃淹没度(σ取1.05)；h1——收缩断面水深，m，h2——池中发生临界水跃时的跃后水深，m；ht——消力池出口下游水深(ht=0.55m)，m；△Z——消力池尾部出口水面跌落，m；Q——流量，Q＝3.03m3/s；b——池宽，m；φ——消力池出口段流速系数，取0.95；L——自由水跃的长度，m；经计算，定消力池池长为8m，池深0.6m。(3)溢洪道除险设计1)溢洪道进口新建设计进口段长7.0米，底板采用0.3m厚C25钢筋砼衬砌。侧墙采用C20砼挡墙60 结构，顶宽0.5米，导墙背面坡比为1:0.3。具体设计见设计图。2)溢洪道控制段新建设计溢洪道控制段采用0.3m厚的C25钢筋砼箱涵结构，长8.0m，净宽3m，净高2.18m。在距控制段进口3.5m处设置一道刺墙，具体设计见设计图。3)收缩段、泄槽段新建设计收缩段底板采用0.3m厚C25钢筋砼衬砌，底板宽度由3.0m收缩至2.0m；侧墙采用C20砼挡墙结构，顶宽0.3米，高2.18m～1.5m，导墙背面坡比为1:0.3。泄槽段底板采用0.3m厚C25钢筋砼衬砌；侧墙采用C20砼挡墙结构，顶宽0.3米，侧墙高1.5m，导墙背面坡比为1:0.3。具体设计见设计图。4)溢洪道侧墙稳定计算溢洪道泄槽段侧墙采用C20砼挡墙，高度1.5m，墙顶宽为0.3m，侧墙采用重力式，迎水面铅直，背水面坡比为1：0.3。抗滑稳定计算公式采用下式计算：式中：Kc——抗滑稳定安全系数；f——边墙混凝土与基岩接触面的抗剪摩擦系数；f=0.5；——作用于边墙上的全部荷载对计算滑动面的法向分量；——作用于边墙上的全部荷载对计算滑动面的切向分量。墙后填土为风化岩弃碴等砂壳料，湿容重rn=1.9t/m3，内摩擦角Ф=18°。抗倾稳定公式：式中：K0——抗倾稳定安全系数；——作用于墙体的荷载对墙前趾产生的稳定力矩；——作用于墙体的荷载对墙前趾产生的倾覆力矩；基底应力验算：——基底最小应力，B——墙底宽度，——偏心距。根据《溢洪道设计规范》（SL253-2000），高冲水库溢洪道挡土墙，K滑允=1.05，60 K倾允=1.5。经计算Kc=1.23＞1.05；K0=1.8＞1.5侧墙抗滑、抗倾满足要求。5)溢洪道消力池新建经消能计算：消力池长8m，宽2.0m，深0.6m。本次新建消力池拟定侧墙采用C20砼挡墙，顶宽0.5米，背面坡比为1:0.3。具体设计见设计图。消力池底板厚度计算消力池底板厚度根据抗冲和抗浮的要求，分别按以下公式进行计算，并取大值抗冲t=K1抗浮：t=K2式中t—消力池底板始端厚度（m）△h′—泄水时的上、下游水位差（m）K1—消力池底板计算系数采用0.15~0.20K2—消力池底板安全系数采用1.1~1.3u—作用在消力池底板底面的扬压力（Kpa）;w—作用在消力池底板顶高的水重（Kpa）;pm—作用在消力池底板上的脉动压力。（Kpa）;rb—消力池底板的饱和重度（KN/m3）;经计算：t抗冲=0.46m，t抗浮=0.48m综合考虑，取消力池底板厚度为0.5m。消力池底板下设200mm厚反滤层，反滤层与C15砼垫层之间铺设一层油毛毡，油毛毡在排水孔处打通。具体设计见设计图。7)消力池岸墙稳定复核挡土墙结构计算：根据库伦土压力理论：取1米宽为计算单元Pa=Pa：主动土压力；60 H：为挡土墙高度(H=1.5m)；Ka：为主动土压力系数（查表求得）。根据地质资料，取基底摩擦系数为0.5，砼容重2.4t/m3，土容重1.9t/m3，内摩擦角18°：抗滑稳定计算公式采用下式计算：式中：Kc——抗滑稳定安全系数；f——边墙混凝土与基岩接触面的抗剪摩擦系数；f=0.5；——作用于边墙上的全部荷载对计算滑动面的法向分量；——作用于边墙上的全部荷载对计算滑动面的切向分量。墙后填土为风化岩弃碴等砂壳料，湿容重rn=1.9t/m3，内摩擦角Ф=18°。抗倾稳定公式：式中：K0——抗倾稳定安全系数；——作用于墙体的荷载对墙前趾产生的稳定力矩；——作用于墙体的荷载对墙前趾产生的倾覆力矩；根据《溢洪道设计规范》（SL253-2000），高冲水库溢洪道挡土墙K滑允=1.05，K倾允=1.5。经计算Kc=1.2＞1.05；K0=1.6＞1.5侧墙抗滑、抗倾满足要求。8)重建泄洪渠根据水库实际情况，本次设计决定重建泄洪渠300m，具体措施是：泄洪渠两侧挡墙采用浆砌石挡墙结构，侧墙高1.2m，底板采用100mm厚C20砼结构，底板净宽2.0m。具体设计见设计图。5.4.3输水涵洞除险加固输水涵洞位于大坝左侧，为Φ300预制砼圆形涵管，出口高程为77.60m，输水涵洞本身结构均已老化，渗水，导致本身渗水与涵洞周围强风化岩石体存在接触冲刷，渗漏严重。高冲水库涵洞开挖深度为9.1m小于10m，60 故本次此次设计决定原址重建输水涵洞，重建启闭机房。(1)输水涵洞原址开挖重建设计输水涵洞原址重建，设计涵洞取水口高程为78.26m，出口高程降低至77.30m，涵管坡度为1：200，涵管管径采用内径1000mm三阶段预应力钢筋砼承插管，垫层采用0.40m厚的C20砼，进水口采用深水式进水，消力井消能，采用斜拉闸门，手动螺杆启闭。在消力井后设两道C20砼截水墙，间距5.0m。输水涵洞基础必须座落在老基础上。(2)输水涵进口消力井尺寸确定1）进水口尺寸计算涵洞最大放水深度为5.76，设计水深取H/3，即1.92m。采用下式：式中：Q——设计放水流量——流量系数，=0.62g——重力加速度，g=9.8m3/sH设——设计水深，H设=1.92mω——进水口断面面积进水口直径：取斜拉闸门尺寸为φ400。60 闸门尺寸满足过流要求。2）消力井设计W1——设计放水流量在最高水位时进水口折算断面面积d1——设计放水流量在最高水位时进水口折算直径有消力井容积：消力井水深，用下式计算：式中：H——最大水头，Hmax=5.76mk——经验系数，取k=1.25消力井深度计算：式中：h0——输水涵洞水深δ——安全高度，δ=0.3mt0——消力井水深Q=0.1m3/s，砼管内径1.0m，坡度i=0.005，糙率n=0.017。得涵洞水深h0＝0.19m1.12-0.19+0.3=1.23m取P=1.6m60 消力井平面尺寸：取B=1.4m，L=1.8m故消力井尺寸为：P=1.6m，B=1.4m，L=1.8m所以，输水涵闸门尺寸为φ400，消力井尺寸P=1.6m，B=1.4m，L=1.8m，消力井底板厚600mm，本次设计采用加强加厚消力井底板以抵抗短时超过0.1m3/s流量的水流冲击。具体的设计见设计图。5.4.4大坝观测设施设计在输水涵洞拉杆一侧增设水位观测标尺，水尺起设高程为79.26m，每隔1m高差设一根，共计7根。水尺基座用三等水准布设，应使每根水尺的起点值为一整数高程值。在大坝坝顶及下游排水棱体增加位移观测设施，具体设计见设计图。6结论本次毕业设计通过长沙县春华镇大鱼村高冲水库的全面检查，查明了高冲水库存在的主要问题有：年久失修，水库坝顶破坏严重，下游坝坡下游坝坡较陡，长有杂草；大坝下游坝脚排水棱体外部有部分石块脱落和崩塌，局部淤塞泥土，透水性较差，不能发挥其正常功能；现有溢洪道控制段断面不能满足泄洪要求，无消能防冲设施；现有溢洪道位于大坝左侧，而水库的主泄洪渠在大坝的右侧，原泄洪渠要经过农田进入主泄洪渠，影响大坝下游农田安全，所以现有溢洪道的布置存在缺陷。输水涵洞洞身结构已老化、渗水，导致本身渗水与涵洞周围强风化岩石体存在接触冲刷，渗漏较严重。大坝无水位和位移观测设施；无防汛砂石池等问题。针对这些问题，通过对大坝整治工程设计，修理坝顶，加固下游边坡，整治溢洪道，重设输水涵道，设置大坝水位和位移观测设施，设防汛砂石等。大坝加固后，不仅解决了当地人民的安全和人身财产问题，还大大的保证了当地的稳定生产，生产环境，为长沙县春华镇的经济发展提供了有力保证的条件。高冲水库除险加固工程实施以后，保证了当地人民生命财产安全，保证了下游约80060 亩耕地的灌溉用水，同时下游人民生活饮用水、发电用水也得到了保证。水库加固后，提高了设计下泄流量和校核下泄流量，为水库的下游居民生命财产安全提供了有力保证，为当地农村的经济发展提供了有力保证。参考文献[1]SL274-2001.碾压式土石坝设计规范[S].北京：水利水电出版社，2001.[2]SL258-2000.水库大坝安全评价导则[S].中国水利水电出版社，2001.[2]SL55-2005.中小型水利水电工程地质勘察规范[S].水利水电出版社，2006.[3]SL-253-2000.溢洪道设计规范[S].北京：水利水电出版社，2000.60 [4]湖南省暴雨洪水查算手册[S].长沙：湖南省图书出版社，1984.[5]吴持恭.水力学（第四版）上册[M].北京：高等教育出版社，2008：168-172.[6]土坝设计[M].北京：水利水电出版社，1998：126-133.[7]林继镛.水工建筑物[M].北京：中国水利水电出版社，2009：189-192.[8]詹道江，徐向阳，陈元芳.工程水文学[M].北京：中国水利水电出版社，2010:3-13[9]MYTu.JournalofWaterResourcesPlanning&Management [J].2014, 134(1):3-13.[10]RGu.JournalofWaterResourcesPlanning&Management[J].2014, 124(3):119-128.致谢本论文是在姚帮松老师的悉心指导和热情关怀下完成的60 。他的严谨治学态度，高度的敬业精神以及细心知道和关怀，使我能够顺利的完成毕业设计。在此也要感谢大学四年来，在思想学习生活上给予我很大支持的老师和同学，他们教会了我如何与人更好的生活在一起，让我大学四年充满了阳光，不曾孤独。感谢在大学四年中帮助过我的所有的老师和同学，这将是我人生的一大笔财富，深深地对他们表示最真诚的感谢!60'