除险加固设计
2.1 水库及枢纽
2.1.1 设计依据
（1）工程等别及建筑物级别
某某工程水库总库容26.8万m3，均质土坝最大坝高16.2m（加高1.2m后），设计灌溉面积518亩。根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL 252—2000）及《防洪标准》（GB 50201—94），工程规模属小（2）型，工程等别为V等工程。主要建筑物大坝、溢洪道、放水涵洞按5级建筑物设计。
（2）洪水标准
根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL 252-2000）的规定，本工程永久性挡水和泄水建筑物所采用的设计洪水标准为30年一遇，校核洪水标准为300年一遇，消能防冲标准按10年一遇。
（3）设计基本资料① 水文、气象
根据水文专业调查、分析计算，设计中所采用的水文、气象参数见下表：
表2.1-1 设计采用的水文、气象参数表
序号
123
项目名称
多年平均最大风速设计情况计算风速校核情况计算风速
单位
M/sM/sM/s
数量
16.524.7516.5
备注
～33～
续上表
456789101112131415161718
吹程
多年平均来水量设计洪水位（P=3.33%）设计洪水位时最大下泄流量
相应下游水位
校核洪水位（P=0.33%）校核洪水位时最大下泄流量
相应下游水位
正常蓄水位正常蓄水位以下库容总库容死水位死水位以下库容淤沙高程（30年）调节库容
km万m3mm3/smmm3/smm万m3万m3m万m3m万m3
0.2264960.6246.9
961.1873.0
95919.3526.89512.65950.5816.7
② 地震基本烈度
场区地震基本烈度小于6度，本工程建筑物不考虑地震设防。
③ 坝基岩石物理力学指标
设计采用的坝基（肩）岩体力学指标:
∈2～3ls弱风化白云质灰岩: f=0.7层 面： f=0.55～0.6裂隙面： f=0.5～0.55
设计采用坝体物理力学参数见表2.1-2：
～34～
表2.1-2 设计采用坝体物理力学参数表参数含水量(%)38.70孔隙比1.343容重g/cm31.64饱和容重g/cm31.8抗剪强度饱和慢剪Φ（度）8.5C(KPa)25压缩系数(Mpa-1)0.32压缩模量(MPa)7.13渗透系数
岩性粘土夹碎石5.53×10-5（4）技术标准
《防洪标准》（GB 50201—94）
《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL 252—2000）《碾压式土石坝设计规范》（SDJ 218—84）及其补充规定《小型水利水电工程碾压式土石坝设计导则》（SL 189—96）《溢洪道设计规范》（SL 253—2000）及其补充规定《水工钢筋混凝土结构设计规范》（SL/T 191—96）《溢洪道设计规范》（SL 253—2000）及其补充规定
2.1.2 水库枢纽除险加固工程总体布置
某某原溢洪道堰顶高程959m，溢流前缘净宽B=9m。本次洪水调
节计算时，考虑了B=9m（不拓宽方案）和B=15m（拓宽方案）两种情况。根据洪水调节计算成果复核坝顶超高，不拓宽方案大坝需加高2.1m，拓宽方案需加高1.2m。考虑到某某集雨面积较大，库容较小，下泄流量较大，结合右岸的地形地质条件，本次设计选用拓宽方案。
大坝加高由下游953.6m高程加至961.2m高程，坝坡1:2.5，坝顶设1m高防浪墙，坝顶宽度4m。上游坝面采用C15砼预制块护坡，下游坝面采用草皮护坡，下游坝脚增设堆石排水棱体，棱体顶部宽度2.25m，顶部高程947.5m，底部高程945。
～35～
溢洪道位于右岸，拓宽时左侧墙（靠坝侧）位置不动，右侧边墙往右岸延伸。另外，原溢洪道出口对冲坝脚，影响坝体稳定，须对将其改道，使水流顺畅接入下游河道。
放水涵洞位于左岸，原进口取水高程950m，由一扇双向转动闸门控制。经过复核计算，30年淤沙高程已达950.58m，所以取水口高程应抬高，本次设计考虑抬高至950.8m，并重建启闭房，更换已经损坏的双向转动闸门。
2.2 大坝除险加固设计
2.2.1 大坝加固设计方案
根据本次勘测和设计复核结果，针对大坝存在坝顶超高不够，浸润
线高，上、下游坝面无护坡设施，坝坡淘刷、冲刷严重等主要问题，确定本次大坝除险加固设计的工程措施为：①坝体加高1.2m、②坝面增设护坡设施、③下游坝脚增设截水沟和排水棱体。
2.2.2 大坝加高设计2.2.2.1坝顶高程确定
坝顶上游侧考虑设1.0m高的防浪墙，防浪墙顶高程等于水库静水位加上相应墙顶超高，按下列两种情况计算，取其最大值。
① 设计洪水位+正常运用情况的墙顶超高；② 校核洪水位+非常运用情况的墙顶超高。墙顶超高计算公式：
Y=R+e+A （m）
波浪的平均爬高R按下式计算：
～36～
R?K?Kw1?m2h?波浪要素按“莆田试验站”公式计算：
0.45??gD???0.0018??0.72?????ghgH??W? 2?0.13th?0.7?th?2???0.7?WW????????0.13th0.7?gH?????2???????W????? T?4.0h ??1.56T2 设计波浪爬高值R按工程等级确定，对于V级土石坝取累计频率
p=5%的爬高值，R5%?1.84R。
坝前风雍水面高度e一般很小，故计算时忽略不计。
表2.2-1 波浪要素计算成果表
计算情况设计洪水位校核洪水位
风速W24.7516.5
吹程D200200
平均波高h
0.190.12
平均波长λ4.723.02
单位：m
设计爬高R5%
0.70.5
安全超高A按SDJ 218－84中表4.4.2规定，对于V级建筑物正常运用情况取0.5m，非常运用情况取0.3m。
墙顶高程计算成果如表2.2-1：
表2.2-2 坝顶高程计算成果表
项 目
计算情况
水库静水位
设计洪水位（P=3.33%）校核洪水位（P=0.33%）
960.633961.18
墙顶超高Y
1.20.8
墙顶高程961.833961.98单位：m
～37～
某水库及枢纽除险加固设计
