本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題目寧南縣竹壽水庫洪水設(shè)計(jì)及調(diào)洪演算學(xué)院水利水電學(xué)院專業(yè)水文與水資源工程教務(wù)處制表二九年三月十一日寧南縣竹壽水庫洪水設(shè)計(jì)及調(diào)洪演算專業(yè)名水文與水資源工程摘要水庫作為人類興水“利”除水“害”的重要手段之一，其職責(zé)可歸納為兩個(gè)方面一是確保自身安全；二是最大限度地發(fā)揮防洪和興利效益。隨著水文觀測(cè)資料的延續(xù)和水庫運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的積累，定期對(duì)水庫設(shè)計(jì)洪水進(jìn)行分析研究是保證水庫實(shí)現(xiàn)上述兩大職責(zé)的基礎(chǔ)。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展和現(xiàn)代化進(jìn)程的加快，防洪問題引起人們愈來愈多的關(guān)注。如何在確保水庫自身安全的前提下最大限度地發(fā)揮其綜合效益是一個(gè)重大的研究課題，水庫設(shè)計(jì)洪水分析研究是該課題研究中的基礎(chǔ)工作之一。正是基于這種考慮，本論文結(jié)合唐村水庫的實(shí)際情況，本著理論性與實(shí)用性相結(jié)合的原則，重點(diǎn)研究以下內(nèi)容1、利用暴雨資料推求設(shè)計(jì)洪水過程；2利用水文比擬法推求設(shè)計(jì)洪水過程；3、對(duì)兩種方法計(jì)算的設(shè)計(jì)洪水過程進(jìn)行調(diào)洪演算；4壩頂高程確定；關(guān)鍵詞設(shè)計(jì)洪水頻率曲線調(diào)洪演算水文比擬法THEDESIGNFLOODANDFLOODROUTINGFORZHUSHOURESERVOIROFNINGNANCOUNTYHYDROLOGYANDWATERRESOURCESENGINEERINGSTUDENTANWARARKINADVISERMIURENABSTRACTRESERVOIRISONEOFTHEIMPORTANTMEASURESUSINGTOFLOODCONTROLANDACTIVESBYHUMANTHEDUTYOFRESERVOIRMAYBEREDUCEDTWOASPECTSONEISRELIABLEPROVISIONTHESAFETYOFRESERVOIRANOTHERISMAXIMUMALLOWABLEDISPATCHINGTHEEFFECTIVENESSOFFLOODCONTROLANDACTIVESWITHTHEEXTENSIONOFHYDROLOGICALOBSERVATIONDATAANDACCUMULATIONOFRESERVOIROPERATIONEXPERIMENTS,PERIODICANALYSISANDRESEARCHTHERESERVOIRDESIGNFLOODISBASICOFOPERATINGABOVETWOASPECTSWITHTHECONTINUOUSDEVELOPMENTOFSOCIETYECONOMICANDMODERNPROCESS,FLOODCONTROLISPAIEDCLOSEATTENTIONBYPEOPLEUNDERRELIABLEPROVISIONTHESAFETYOFRESERVOIRHOWTOMAXIMUMALLOWABLEDISPATCHINGTHEEFFECTIVENESSOFFLOODCONTROLANDACTIVESISAIMPORTANTRESEARCHSUBJECTTHERESEARCHOFRESERVOIRDESIGNFLOODISONEOFBASICWORKSINTHISSUBJECTITISBASEDONTHEREASONS,ANDTHEACTUALCONDITIONSOFZHUSHOURESERVOIRARECOMBINED,THEFOLLOWINGCONTENTSARERESEARCHEDINTHISPAPER1THEDESIGNFLOODHYDROGRAPHISCOMPUTEDUSINGOBSERVATIONMAXIMUMPRECIPITATION2THEDESIGNHYDROLOGYANALOGUEMETHODISCOMPUTEDUSINGOBSERVATIONMAXIMUMPRECIPITATION3THEFLOODROUTINGISCARRIEDONUSINGABOVETWOFLOODHYDROGRAPHSANDTHERESERVOIRCHARACTERISTICSTAGEISCOMPUTED4DETERMINETHECRESTELEVATIONKEYWORDSDESIGNFLOODFREQUENCYCURVEFLOODROUTINGHYDROLOGYANALOGUEMETHOD目錄第一章緒論111問題的提出112國內(nèi)外研究1121防洪標(biāo)準(zhǔn)的研究概況1122頻率計(jì)算的研究概況4123中小流域設(shè)計(jì)洪水計(jì)算研究概況513主要研究?jī)?nèi)容5第二章竹壽水庫概況621工程概況622流域概況723水文氣象概況10第三章基本資料的收集和整理1131流域特征資料1132庫容曲線1233暴雨、徑流資料12331暴雨，徑流資料12331資料分析與處理1434設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)復(fù)核和評(píng)價(jià)14第四章推理公式法推求設(shè)計(jì)洪水1741推理公式法1742設(shè)計(jì)暴雨的推求1843設(shè)計(jì)洪峰流量的推求23431公式23432參數(shù)確定23433用推理公式計(jì)算洪峰流量的步驟26434計(jì)算成果2744設(shè)計(jì)洪水總量2845設(shè)計(jì)洪水過程線28第五章水文比擬法3251水文比擬法設(shè)計(jì)洪峰流量3252設(shè)計(jì)洪水總量及設(shè)計(jì)洪水過程33第六章設(shè)計(jì)洪水推薦成果35第七章調(diào)洪演算38第八章壩頂高程確定41參考文獻(xiàn)42致謝43第一章緒論11問題的提出寧南縣竹壽水庫是一座以灌溉為主的兼有發(fā)電效益的中型水庫。位于四川省涼山州會(huì)理縣黃柏鄉(xiāng)境內(nèi)鲹魚河上游支流巖洞河上，水庫設(shè)計(jì)灌溉面積32萬畝，隨著城市人口的增長(zhǎng)，水庫同時(shí)也為寧南縣城城市供水的水源。工程的安全對(duì)下游會(huì)東沿河兩岸以及會(huì)東縣人民的生命財(cái)產(chǎn)、生產(chǎn)用水安全至關(guān)重要。多年運(yùn)行后水庫出現(xiàn)了較嚴(yán)重的滲漏，壩體變形，白蟻等書庫病害，目前正進(jìn)行水庫整治，水庫的病害整治需要重新進(jìn)行洪水設(shè)計(jì)及調(diào)洪演算，以評(píng)價(jià)水庫的防洪標(biāo)準(zhǔn)，抗洪能力與水工建筑物的整治設(shè)計(jì)。本任務(wù)即是為南寧水庫病害整治提供所需洪水設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，以確定整治后的水工建筑物尺寸，設(shè)計(jì)任務(wù)涉及暴雨洪水計(jì)算，調(diào)洪演算，波浪爬高計(jì)算等內(nèi)容。12國內(nèi)外研究121防洪標(biāo)準(zhǔn)的研究概況防洪標(biāo)準(zhǔn)的選取是一項(xiàng)復(fù)雜的工作,是經(jīng)濟(jì)與社會(huì)協(xié)調(diào)的綜合產(chǎn)物,擬定合理的防洪標(biāo)準(zhǔn),是做好大壩設(shè)計(jì)工作的一項(xiàng)重要任務(wù)。隨著我國各家水利設(shè)計(jì)企業(yè)逐步進(jìn)入國際設(shè)計(jì)市場(chǎng)，我國國家洪水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)怎樣與國外標(biāo)準(zhǔn)接軌，了解國外標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于我們更好再涉及到國外工程時(shí)節(jié)約成本，降低投資有非常重要的意義。日本在日本，大壩的設(shè)計(jì)洪水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)由在河道法的基礎(chǔ)上之制定的河道防護(hù)設(shè)施結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)（內(nèi)閣命令）規(guī)定。根據(jù)該標(biāo)準(zhǔn)，無論大壩屬于新建還是重建，對(duì)以混凝土大壩的設(shè)計(jì)洪水流量的選取應(yīng)該基于以下三個(gè)流量的最大值1）壩址處200年一遇洪水；2）壩址處實(shí)測(cè)歷史最大洪水；3）在相似的水力和氣象條件下，根據(jù)流域內(nèi)的實(shí)測(cè)歷史最大洪水推測(cè)出的壩址處最大洪水流量。對(duì)于土石壩的設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該為相應(yīng)規(guī)?；炷翂蔚?2倍。實(shí)際上，土石壩設(shè)計(jì)洪水的重現(xiàn)期通常為1000年一遇甚至更高。英國在英國，對(duì)于大壩安全政府沒有任何的強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)，其安全評(píng)估被委托給政府指定的能夠勝任設(shè)計(jì)和檢查水庫安全性的獨(dú)立的法定工程師小組負(fù)責(zé)，且該工程師小組為業(yè)主所建筑的大壩的安全負(fù)責(zé)。大壩的設(shè)計(jì)洪水通常由1978年倫敦土木工程師協(xié)會(huì)的設(shè)計(jì)導(dǎo)則確定。根據(jù)大壩的分類，不同類型大壩的設(shè)計(jì)洪水可以選取PMF、05PMF、03PMF、02PMF或者對(duì)應(yīng)的10000、1000、150年的重現(xiàn)期洪水，表1211表1211根據(jù)大壩類別的水庫洪水和波浪標(biāo)準(zhǔn)大壩設(shè)計(jì)洪水流量分類原始水庫環(huán)境一般標(biāo)準(zhǔn)最低標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)最小波浪安全超高及計(jì)算采用風(fēng)速A平均日流量下長(zhǎng)期泄洪PMF05PMF或1000年一遇洪水B水庫滿蓄（沒有泄洪）05PMF或1000年一遇洪水03PMF或1000年一遇洪水冬季10年一遇最大小時(shí)風(fēng)速；夏季年平均最大小時(shí)風(fēng)速；波浪超高最小06MC水庫滿蓄（沒有泄洪）03PMF或1000年一遇洪水02PMF或1000年一遇洪水年平均最大小時(shí)風(fēng)速；波浪超高最小04MD平均日流量下長(zhǎng)期泄洪02PMF或1000年一遇洪水不做要求年平均最大小時(shí)風(fēng)速；波浪超高最小03M美國大多數(shù)情況下，美國的設(shè)計(jì)洪水為PMF。因?yàn)楫?dāng)確定的設(shè)計(jì)洪水流量小于PMF時(shí)，負(fù)責(zé)該工程的業(yè)主，代理商或者組織就應(yīng)該為大壩一旦潰決所引發(fā)的損失負(fù)責(zé)。很顯然，大多數(shù)的工程師都不愿冒這種風(fēng)險(xiǎn)。美國陸軍工程兵團(tuán)（USACE）建議設(shè)計(jì)洪水流量應(yīng)該由壩高和庫容的規(guī)模來進(jìn)行選擇，且應(yīng)考慮大部一旦失事對(duì)下游區(qū)域的危害。美國墾務(wù)局（USBR）一般情況下均選用PMF作為設(shè)計(jì)洪水USACE和BSBR的洪水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)見表1212，表1213國際大壩委員會(huì)（ICOLD）作為一個(gè)總的原則，ICOLD建議設(shè)計(jì)洪水應(yīng)該為PMF（表1214），并且對(duì)于帶溢洪道的過流能力應(yīng)該滿足宣泄全部設(shè)計(jì)洪水而不考慮水庫的調(diào)洪作用；對(duì)于不帶閘門溢流壩則應(yīng)根據(jù)考慮水庫調(diào)蓄作用下的下泄流量進(jìn)行設(shè)計(jì)。表1214ICOLD建議設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)大壩失事后的危險(xiǎn)性大壩規(guī)模洪水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)小中PMF高大PMF小中PMF特別高大PMF表1212美國陸軍工程兵團(tuán)設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)按照大壩規(guī)模分級(jí)類別庫容（1000，000M3）壩高（M）小06212376122中123615122305打615305按照大壩失事后替在的危險(xiǎn)性分級(jí)類別生命損失（發(fā)展程度）經(jīng)濟(jì)損失低無法統(tǒng)計(jì)（沒有人類居住的永久結(jié)構(gòu)的地區(qū)）極為微?。ㄞr(nóng)業(yè)或者城鎮(zhèn)均欠發(fā)達(dá)）中幾乎沒有（沒有發(fā)達(dá)城鎮(zhèn)，僅僅一小部分適于居住結(jié)構(gòu)的地區(qū)）損失較大（農(nóng)業(yè)，工業(yè)或者城鎮(zhèn)均由一定的發(fā)展）高有生命損失損失特別大（由大規(guī)模的社區(qū)，工業(yè)或者農(nóng)業(yè)）推薦安全標(biāo)準(zhǔn)危險(xiǎn)性規(guī)模安全標(biāo)（設(shè)計(jì)洪水頻率）小50100中10005PMF低大05PMFPMF小10005PMF中05PMFPMF中大PMF高小05PMFPMF中PMF大PMF表1213美國墾務(wù)局設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)大壩失事后的危險(xiǎn)性大壩規(guī)模洪水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)小PMF中PMF高大PMF注對(duì)于替在的大巴失事后產(chǎn)生中等或較低危害性的洪水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)不做特別說明。122頻率計(jì)算的研究概況我國學(xué)者用用水文統(tǒng)計(jì)法大約于30年代，水文學(xué)研究的前輩們?cè)赂怕式y(tǒng)計(jì)方法分別研究過年降水量和洪水流量，但在舊中國，由于種種限制原因幾乎沒有取得創(chuàng)新的或是另后人可用的成果。新中國建立后，維滿足我國水利建設(shè)事業(yè)發(fā)展的需要，我國水文工作者廣泛的學(xué)習(xí)和運(yùn)用水文頻率計(jì)算方法，有效的解決了許多水文分析計(jì)算問題。從50年代初至60年代前期，我國水文工作者對(duì)水文學(xué)的研究十分活躍，此間不僅翻譯出版了國外許多水文計(jì)算文獻(xiàn)和書籍，還發(fā)表了大量結(jié)合我國水文實(shí)際的研究論文和報(bào)告，這些論文和報(bào)告大大豐富和發(fā)展了頻率計(jì)算的理論方法，為我國現(xiàn)階段水文學(xué)的研究發(fā)展奠定了很好的理論基礎(chǔ)，也為現(xiàn)階段的水溫學(xué)研究提供了可靠的理論依據(jù)?；谖覈匀坏乩恚瑲庀髿夂虻葪l件等的約束，我國水文學(xué)研究工作者對(duì)于設(shè)計(jì)徑流，一般根據(jù)徑流資料的具體情況，采取不同的設(shè)計(jì)方法。由長(zhǎng)期實(shí)測(cè)資料地區(qū)，在對(duì)水文資料進(jìn)行慎重的審查之后，直接采用頻率計(jì)算法，推求制定頻率的設(shè)計(jì)年徑流量；對(duì)于具有短期實(shí)測(cè)資料的設(shè)計(jì)年徑流量計(jì)算，為了使資料系列具有足夠的代表性，達(dá)到提高計(jì)算精度，保證成果的可靠性，必須對(duì)年徑流資料驚醒插補(bǔ)展延，展延之后的系列可按長(zhǎng)資料系列一樣進(jìn)行頻率計(jì)算；對(duì)于無實(shí)測(cè)資料的設(shè)計(jì)年徑流計(jì)算，設(shè)計(jì)年徑流只由通過間接途徑來推求，目前常用的方法是水文比擬法的等值線圖法。水文比擬法最關(guān)鍵的問題在于參證流域的選擇，為了使色合計(jì)成果更加可靠合理，參政流域需具有長(zhǎng)期實(shí)測(cè)徑流資料推求系列，其主要影響因素應(yīng)與設(shè)計(jì)流域接近。對(duì)于水文頻率分布線型的選擇，一直是水文分析計(jì)算中的一個(gè)爭(zhēng)論性很強(qiáng)的課題。水文隨即變量究竟服從何種分布，目前還沒有充足的論證，而只能以某種理論線性近似代替。這些理論線型并不是從水文現(xiàn)象的物理性質(zhì)方面推到出來的，而是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)資料從數(shù)學(xué)的以致頻率函數(shù)中選出來的。迄今為止，國內(nèi)外采用的理論線型有10余種，諸如皮爾遜型曲線，對(duì)數(shù)皮爾遜型曲線，耿貝爾型曲線以及克里茨基，閔凱里型曲線等等。不過從現(xiàn)有資料來看，皮爾遜型曲線和對(duì)數(shù)皮爾遜型曲線比較符合水文隨即變量的分布，我國目前基本上都是采用皮爾遜型曲線。皮爾遜型曲線中包含有均值，變差系數(shù)和偏態(tài)系數(shù)三個(gè)獨(dú)立的參數(shù)，對(duì)參數(shù)的合理估計(jì)直接影響工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，投資數(shù)量和經(jīng)濟(jì)效益；因此，參數(shù)估計(jì)在水文頻率計(jì)算中至關(guān)重要。目前參數(shù)估計(jì)的方法很多，現(xiàn)行條件下，主要有三種矩法，三點(diǎn)法，和權(quán)函數(shù)法。123中小流域設(shè)計(jì)洪水計(jì)算研究概況在我國社會(huì)主義建設(shè)中，為了在小流域上建農(nóng)田灌溉排水措施，公路和特路的橋梁建筑，城市和工況地區(qū)的防洪工程，都必須鏡像那個(gè)設(shè)計(jì)供水計(jì)算。小流域設(shè)計(jì)供水計(jì)算，與大眾流域有所不同，主要有以下一些特點(diǎn)1在小流域上建設(shè)的工程數(shù)量較多，往往缺乏暴雨流量資料，特別是流量資料。2小型工程一般對(duì)洪水的調(diào)節(jié)能力較小，工程規(guī)模主要受洪峰流量控制，因而對(duì)設(shè)計(jì)洪峰流量的要求，高于對(duì)設(shè)計(jì)洪水過程的要求。3小型工程的數(shù)量較多，分布面廣，計(jì)算方法應(yīng)力求簡(jiǎn)便，使擴(kuò)大基本水文工作者易于掌握和應(yīng)用。小流域設(shè)計(jì)洪水計(jì)算工作已有100多年的歷史。計(jì)算方法在逐步充實(shí)和完善，由簡(jiǎn)單到復(fù)雜，由計(jì)算洪峰流量到計(jì)算洪水過程，歸納起來，由經(jīng)驗(yàn)公式法，推理公式法，綜合單位線法以及水文模擬法等。由于實(shí)測(cè)資料短缺，各種方法的計(jì)算成果誤差較大，目前沒有同意標(biāo)準(zhǔn)，給小流域設(shè)計(jì)洪水帶來一定的困難。隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的迫切需要，我國各地區(qū)部門積累了大量的經(jīng)驗(yàn)，充實(shí)和發(fā)展了現(xiàn)有的一些計(jì)算方法。1984年水利電力部刊布的暴雨徑流查算圖標(biāo)系統(tǒng)的總結(jié)了我國多年來的經(jīng)驗(yàn)，在短缺資料的中小流域水利建設(shè)的設(shè)計(jì)洪水計(jì)算方面發(fā)揮了積極的作用。目前水利電力部門使用的是推理公式法，經(jīng)驗(yàn)公式法和綜合單位線法。13主要研究?jī)?nèi)容設(shè)計(jì)任務(wù)涉及暴雨洪水計(jì)算，調(diào)洪演算，波浪爬高計(jì)算等內(nèi)容。設(shè)計(jì)洪峰、洪量和洪水過程線的計(jì)算根據(jù)工程的性質(zhì)和水文資料條件采用不同的計(jì)算方法。在一般情況下，采取多種途徑計(jì)算，綜合分析論證和合理選用成果。常用的計(jì)算方法有直接法。即根據(jù)流量資料推求設(shè)計(jì)洪水。當(dāng)工程所在地或其附近有較長(zhǎng)的洪水流量觀測(cè)資料，而且有若干次歷史洪水資料時(shí)，逐年選取當(dāng)年最大洪峰流量和不同時(shí)段（如1天、3天和7天等）的最大洪量，分別組成最大洪峰流量和不同時(shí)段最大洪量系列，然后進(jìn)行頻率分析，以確定相應(yīng)于設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)洪峰和時(shí)段設(shè)計(jì)洪量。最后，選擇典型洪水過程線，按求出的設(shè)計(jì)洪峰和各時(shí)段設(shè)計(jì)洪量，對(duì)典型洪水過程線進(jìn)行同頻率或同倍比放大，作為設(shè)計(jì)洪水過程線。間接法。即根據(jù)雨量資料推求設(shè)計(jì)洪水。當(dāng)工程所在地及其附近洪水流量資料系列過短，不足以直接用洪水流量資料進(jìn)行頻率分析，但流域內(nèi)具有較長(zhǎng)系列雨量資料時(shí)，可先求得設(shè)計(jì)暴雨,然后通過產(chǎn)流和匯流計(jì)算,推求設(shè)計(jì)洪峰、洪量和洪水過程線。該法假定，一定重現(xiàn)期的暴雨產(chǎn)生相同重現(xiàn)期的洪水。地區(qū)綜合法。如果工程所在地的洪水流量和雨量資料均短缺，可在自然地理?xiàng)l件相似的地區(qū)，對(duì)有資料流域的洪水流量、雨量和歷史洪水資料進(jìn)行分析和綜合，繪制成各種重現(xiàn)期的洪峰流量、雨量、產(chǎn)流參數(shù)和匯流參數(shù)等值線圖，或?qū)⑦@些參數(shù)與流域自然地理特征流域面積和河道比降等建立經(jīng)驗(yàn)關(guān)系，然后借助這些圖表和經(jīng)驗(yàn)關(guān)系推算設(shè)計(jì)地點(diǎn)的設(shè)計(jì)洪水。第二章竹壽水庫概況21工程概況竹壽水庫樞紐工程位于四川省涼山州會(huì)理縣黃柏鄉(xiāng)境內(nèi)鲹魚河上游支流巖洞河上，是一座以灌溉為主的兼有發(fā)電效益的中型水庫。工程于1975年3月動(dòng)工建設(shè)，其中樞紐工程于1996年5月完工，當(dāng)年滿蓄水試運(yùn)行，1997年12月全面完工，2000年1月15日通過初步驗(yàn)收。水庫壩址以上控制流域面積69KM2。正常高水位240400M，死水位23701M，設(shè)計(jì)洪水位240718M，校核水位為240807M。水庫總庫容1106萬M3，有效庫容979萬M3。水庫設(shè)計(jì)灌溉面積32萬畝，隨著城市人口的增長(zhǎng)，水庫同時(shí)也為寧南縣城城市供水的水源。工程的安全對(duì)下游會(huì)東沿河兩岸以及會(huì)東縣人民的生命財(cái)產(chǎn)、生產(chǎn)用水安全至關(guān)重要。水庫樞紐主要建筑物包括攔河大壩、左岸側(cè)槽式溢洪道、無壓泄洪隧洞、左岸傍側(cè)式壓力放水系統(tǒng)（利用施工導(dǎo)流隧洞）、左岸灌溉取水及渠道系統(tǒng)、兩座跌水電站（裝機(jī)容量分別為140KW,3500KW）。一、工程等級(jí)樞紐工程為三等工程，主要建筑物級(jí)別為3級(jí)。二、洪水標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)（SL2582000），竹壽水庫設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為100年一遇，校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為1000年一遇。三、主要建筑物1、大壩大壩為礫質(zhì)粘土心墻石渣壩，最大壩高632M，壩頂寬54M，壩底寬3277M。壩頂高程24082M，防浪墻頂高程24092M。2、溢洪道竹壽水庫的溢洪道位于大壩左岸，為側(cè)堰式溢洪道，后接無壓泄洪隧洞。溢洪道緊鄰左壩肩，溢流堰長(zhǎng)40M，堰頂高程240400M。3、放水設(shè)施放水隧洞進(jìn)口在大壩左岸上游，距離大壩約50M處，系利用原導(dǎo)流隧洞改過而成，放水隧洞共分為放水閘和檢修閘兩部分。放水隧洞進(jìn)口處設(shè)置11501160MM2的平板鋼質(zhì)檢修門一道，其上以用一傾斜度至2411M高程，由啟閉桿以及輕軌系統(tǒng)組成，用25T手、電兩用螺桿啟閉。水庫運(yùn)行中存在的主要問題蓄水前未進(jìn)行蓄水安全鑒定評(píng)價(jià)1996年5月10日，正在安裝施工的檢修閘平臺(tái)邊緣山體崩塌，200多M巖石掩埋了一號(hào)堵頭位置直徑為500MM的導(dǎo)流鋼管進(jìn)口，庫內(nèi)水位迅速上升，水庫開始非正常蓄水并運(yùn)行至今。大壩工程在2000年前少建10M高，隨后水庫工程指揮部對(duì)壩頂和防浪墻各加高10M，但未對(duì)心墻作相應(yīng)的加高處理，使防滲心墻頂高程低于設(shè)計(jì)洪水位和校核洪水位。1998年11月，由于溢洪道進(jìn)口段右側(cè)（即迎水面）滲水嚴(yán)重，導(dǎo)致長(zhǎng)約15M混凝土側(cè)墻向內(nèi)傾斜變形和拉裂。雖然已經(jīng)將變形破壞的溢洪道邊墻進(jìn)行了拆除，并用加錨筋現(xiàn)澆混凝土取代，但墻壁裂縫和漏水明顯。溢洪道進(jìn)口邊坡頂有嚴(yán)重的垮巖，溢洪道進(jìn)口堰上緣密集地浮著漂浮樹枝、樹桿等飄浮物嚴(yán)重阻礙水流過堰，且無其他輔助泄洪設(shè)施。2000水庫運(yùn)行期曾經(jīng)出現(xiàn)洪水位接近壩頂，差點(diǎn)洪水翻壩的險(xiǎn)情。大壩無放空設(shè)施，影響大壩的檢查和維護(hù)。主干渠運(yùn)行不暢，沿線地質(zhì)條件差、滑坡、泥石流在還頻繁多發(fā)，加上歷史原因當(dāng)年建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)低，到1996年主干渠已多數(shù)無法通水。該工程無大壩變形、滲壓等必要的大壩安全觀測(cè)設(shè)施，不利于大壩風(fēng)險(xiǎn)的事前防范。進(jìn)庫搶修公路為建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)低泥石路面，雨季經(jīng)常出現(xiàn)交通中斷現(xiàn)象。水庫管理處樞紐管理房已破舊變形漏雨無法居住，與中型水利樞紐管理不適應(yīng)。水梓樹、小溝、油房溝管理站也都已成為危房不能再使用。放水閘伸縮節(jié)損壞。22流域概況竹壽水庫位于會(huì)理縣黃柏鄉(xiāng)境內(nèi)鲹魚河上游，壩址在東經(jīng)102O3506”，北緯26O5130”。水庫樞紐工程距寧南縣城74公里，距會(huì)理縣城80公里，下游30公里是會(huì)東縣城。竹壽水庫所在的河流名稱為巖洞河，屬于金沙江小支流鲹魚河的上游。流域發(fā)源地處在魯南山脈的中端，高程為3495米，壩址處河底高程為2348米。壩址以上的流域集雨面積為69平方公里，主河道長(zhǎng)154公里，河道的平均坡降為0038。流域處在山區(qū)，地形上西北高東南低。流域內(nèi)植被良好，森林、竹林、灌木林的覆蓋面積占75。流域內(nèi)以寒武紀(jì)石灰?guī)r為主。奧陶系砂巖及頁巖次之，土壤為沙壤土及粘土。研究區(qū)域位于金沙江一級(jí)支流黑水河右岸，金沙江小支流鲹魚河上游，西鄰會(huì)理，南接會(huì)東。海拔高程自700米至3000米。氣候的垂直分布比較明顯，沿著黑水河，河谷地帶幾乎全年無霜，而以魯南山脈為分水嶺的高山一側(cè)則氣候寒冷，無霜期僅180天左右。在海拔2400米以上，農(nóng)作物只有洋芋，燕麥等雜糧，玉米、水稻等喜溫作物生長(zhǎng)困難。高山區(qū)森林牧草面積較大，達(dá)到70。全區(qū)面積的95以上均分布于海拔700至2300米之內(nèi)，氣溫溫和，雨量充沛，但降雨時(shí)段主要集中于6至9月，干季較長(zhǎng)，蒸發(fā)大于降水。灌區(qū)出現(xiàn)在2000以下大部分為紅壤，為長(zhǎng)期淋溶，缺乏有機(jī)質(zhì)。2000米以上主要為會(huì)泡土，表層含有機(jī)質(zhì)較多，易耕作。流域的大部分處在喀斯特地區(qū)，有溶洞、落水洞等地貌景觀。作為主河道的干溝表現(xiàn)出明顯的喀斯特河流的特點(diǎn)，沒有暴雨時(shí)河水很少，水都滲入地下，其大部分經(jīng)陰河洞泉（在庫尾部）補(bǔ)給巖洞河。竹壽水庫水系圖221。23水文氣象概況庫區(qū)處于四川盆地亞熱帶季風(fēng)性濕潤(rùn)氣候區(qū)至高山溫帶氣候區(qū)之間,自然氣候?qū)賮啛釒Ц咴撅L(fēng)氣候類型。流域處在迎風(fēng)坡上，年降雨量較大。據(jù)會(huì)東站，坪塘站與竹壽水庫雨量實(shí)測(cè)資料的分析，流域多年平均降雨量為1980毫米。在氣候上干季與雨季分明，雨季一般從五月開始十月結(jié)束；冬春干燥而寒冷，夏秋涼爽而濕潤(rùn)。據(jù)竹壽水庫氣象站多年氣象觀測(cè)資料統(tǒng)計(jì)，區(qū)內(nèi)多年平均年降水量19800MM，多年平均陸面蒸發(fā)量450MM，多年平均水面蒸發(fā)量280MM；多年平均氣溫167，極端最高氣溫275，極端最低氣溫77；多年平均濕度80，多年平均日照23135H，實(shí)測(cè)最大風(fēng)速17M/S。多年平均徑流深800MM。流域的洪水由暴雨形成。流域降雨量主要集中在5月至10月，占年降雨量的923。洪水發(fā)生季節(jié)與暴雨一致。本流域主汛期為510月。本流域暴雨強(qiáng)度較大，據(jù)實(shí)測(cè)降水資料統(tǒng)計(jì)，竹壽水庫氣象站實(shí)測(cè)最大一日降水量為2144MM，發(fā)生日期為1999年6月24日。實(shí)測(cè)最大洪水，洪峰流量為511，8天洪水總量為13248萬，最大一日洪量為3176萬，最大二日洪量為559萬，最大三日洪量為8378萬，這次洪水的洪峰發(fā)生在1980年6月22日。反映出流域的調(diào)蓄能力較大，地下水豐富。第三章基本資料的收集和整理31流域特征資料1流域面積流域分水線和出流斷面所包圍的面積稱流域面積，單位為KM2。流域面積是河流的重要特征。它不僅決定河流的水量也影響徑流的過程。在其它因素相同時(shí)，一般流域面積越大，河流的水量也越大，對(duì)徑流的調(diào)節(jié)作用也大,洪水過程較為平緩，枯水流量相對(duì)較大；面積越小，流量也越小，如遇短歷時(shí)暴雨常很容易形成陡漲陡落的洪水過程，枯水流量也較小。正因?yàn)榱饔蛎娣e是一個(gè)非常重要的特征值，因此，在研究工作中必須對(duì)其進(jìn)行精確測(cè)量，一般可用求積儀法、數(shù)方格法、稱重法等進(jìn)行測(cè)定。2流域的長(zhǎng)度和平均寬度流域長(zhǎng)度為河源到河口幾何中心的長(zhǎng)度，單位為KM，如果流域左右岸對(duì)稱，一般可以用干流長(zhǎng)度代替。具體求算時(shí)以河口為中心，任意長(zhǎng)為半徑，畫出若干圓弧，各交流域的邊界于兩點(diǎn)，這些弧線中點(diǎn)的連線的長(zhǎng)度即為流域長(zhǎng)度。流域的平均寬度是指流域面積與流域長(zhǎng)度的比值。比較狹長(zhǎng)的流域，水的流程長(zhǎng)、徑流不易集中，洪峰流量較小。反之，徑流容易集中，洪水威脅大。3流域形狀系數(shù)和流域不對(duì)稱系數(shù)流域形狀系數(shù)KE是流域分水線的實(shí)際長(zhǎng)度與流域同面積圓的周長(zhǎng)之比。流域形狀與圓的形狀相差越大，流域形狀系數(shù)KE,也越大。KE值接近于1時(shí)，說明流域的形狀接近于圓形,這樣的流域易造成大的洪水。KE值越大，流域形狀越狹長(zhǎng)，徑流變化越平緩。不對(duì)稱系數(shù)KA表示流域左右岸面積分布的不對(duì)稱程度。流域的不對(duì)稱系數(shù)是左右岸面積之差與左右岸面積之和的比值。流域的不對(duì)稱系數(shù)，當(dāng)KA愈大時(shí)，流域愈不對(duì)稱。左、右流域面積內(nèi)的來水也愈不均勻。徑流不易集中，調(diào)節(jié)作用大。設(shè)計(jì)流域面積（F）、河長(zhǎng)（L）和主河長(zhǎng)平均坡度（J）采用初步設(shè)計(jì)報(bào)告的數(shù)據(jù)，如表311。表311竹壽水庫流域特征值表F（KM2）L（KM）J（）691543832庫容曲線庫容曲線是表示水庫水位與其相應(yīng)庫容關(guān)系的曲線。它是以水位為縱坐標(biāo)，以庫容為橫坐標(biāo)繪制而成的。是水庫規(guī)劃設(shè)計(jì)和管理調(diào)度的重要依據(jù)。庫容曲線根據(jù)原設(shè)計(jì)時(shí)實(shí)測(cè)水庫五千分之一地形圖繪制，根據(jù)水庫運(yùn)行管理報(bào)告，庫尾淤積20多萬方泥沙，此次采用原設(shè)計(jì)值。水位、庫容曲線見圖321。竹壽水庫ZV曲線235023602370238023902400241024200200400600800100012001400庫容（萬方）水位（米）圖321竹壽水庫水位庫容曲線33暴雨、徑流資料331暴雨，徑流資料一般指每小時(shí)降雨量16毫米以上，或連續(xù)12小時(shí)降雨量30毫米以上，或連續(xù)24小時(shí)降雨量50毫米以上的降水。我國氣象上規(guī)定，24小時(shí)降水量為50毫米或以上的雨稱為“暴雨”。按其降水強(qiáng)度大小又分為三個(gè)等級(jí)，即24小時(shí)降水量為50999毫米稱“暴雨”,100200毫米以下為“大暴雨”；200毫米以上稱“特大暴雨”。由于各地降水和地形特點(diǎn)不同，所以各地暴雨洪澇的標(biāo)準(zhǔn)也有所不同。特大暴雨是一種災(zāi)害性天氣，往往造成洪澇災(zāi)害和嚴(yán)重的水土流失，導(dǎo)致工程失事、堤防潰決和農(nóng)作物被淹等重大的經(jīng)濟(jì)損失。特別是對(duì)于一些地勢(shì)低洼、地形閉塞的地區(qū)，雨水不能迅速宣泄造成農(nóng)田積水和土壤水分過度飽和，會(huì)造成更多的災(zāi)害。降雨及冰雪融水在重力作用下沿地表或地下流動(dòng)的水流稱為徑流。降水是徑流形成的首要環(huán)節(jié)。降在河槽水面上的雨水可直接形成徑流。流域中的降雨如遇植被，要被截留一部分。降在流域地面上的雨水滲入土壤，當(dāng)降雨強(qiáng)度超過土壤滲入強(qiáng)度時(shí)產(chǎn)生地表積水，并填蓄于大小坑洼，蓄于坑洼中的水滲入土壤或被蒸發(fā)?？油萏顫M后即形成從高處向低處流動(dòng)的坡面流。坡面流里許多大小不等、時(shí)分時(shí)合的細(xì)流（溝流）向坡腳流動(dòng)，當(dāng)降雨強(qiáng)度很大和坡面平整的條件下，可成片狀流動(dòng)。從坡面流開始至流入河槽的過程稱為漫流過程。河槽匯集沿岸坡地的水流，使之縱向流動(dòng)至控制斷面的過程為河槽集流過程。自降雨開始至形成坡面流和河槽集流的過程中，滲入土壤中的水使土壤含水量增加并產(chǎn)生自由重力水，在遇到滲透率相對(duì)較小的土壤層或不透水的母巖時(shí)，便在此界面上蓄積并沿界面坡向流動(dòng)，形成地下徑流（表層流和深層地下流），最后匯入河槽或湖、海之中。在河槽中的水流稱河槽流，通過流量過程線分割可以分出地表徑流和地下徑流。設(shè)計(jì)流域竹壽水庫氣象站有19年降雨資料，無實(shí)測(cè)洪水資料。鰺魚河的東北方相鄰黑水河，黑水河上有寧南水文站，具有21年連續(xù)的經(jīng)過整編的觀測(cè)資料，其控制的集雨面積為3074。由于設(shè)計(jì)流域集水面積僅69KM2，只占寧南站控制面積的22，流量2KM觀測(cè)資料代表性差；所以寧南水文站實(shí)測(cè)洪水資料不便用于計(jì)算。本次設(shè)計(jì)洪水?dāng)M采用推理公式法和同一流域內(nèi)會(huì)東站水文比擬法推算。會(huì)東水文站位于鲹魚河流域下游，竹壽水庫下游30公里處。該站1959年設(shè)站，控制面積615KM2，1973年四川省水文局重新刊布集水面積變?yōu)?79KM2。1986年以后會(huì)東水文站分為會(huì)東橋和會(huì)東渠道站，由下游37公里原會(huì)東站遷來。自然地理?xiàng)l件基本相同，洪水常由同一場(chǎng)暴雨形成，將會(huì)東站設(shè)計(jì)成果移置于竹壽水庫是可行的。本次設(shè)計(jì)收集有會(huì)東站19651987年（其中1969年缺測(cè)）共22年實(shí)測(cè)洪水資料，以及水庫初設(shè)時(shí)對(duì)竹壽水庫洪水調(diào)查資料，基本可以滿足洪水分析計(jì)算要求。設(shè)計(jì)流域相鄰地區(qū)有坪塘、大橋、會(huì)東、新華等雨量站，其中坪塘站位于設(shè)計(jì)流域下游，距流域最近；其它站距壩址直線距離較遠(yuǎn)。各站資料年限見表331。表331資料情況統(tǒng)計(jì)表實(shí)測(cè)資料站名流量資料年限1/6H雨量資料年限1H雨量資料年限6H雨量資料年限24H雨量資料年限備注會(huì)東水文站1965198719651987196519871969年缺測(cè)會(huì)東氣象站198420031965200319652003竹壽水庫氣象站無199019991990199919901999197720088185缺坪塘雨量站無無無1964198719641987洪水調(diào)查資料河段名年份月水位M洪峰（M3/S）可靠程度鲹魚河1952205供參考331資料分析與處理設(shè)計(jì)地區(qū)的暴雨資料有竹壽水庫1/6H暴雨資料（19901999），1H暴雨資料（19901999），6H暴雨資料（19901999），24H暴雨資料（19772008，19851989缺測(cè)）。水庫鄰近站會(huì)東、坪塘、竹壽雨量站同期雨量相關(guān)關(guān)系散亂，從表411上可以看出，在迎風(fēng)坡上隨著高程的增加，24H降雨量均值增大的情況。因此可以根據(jù)會(huì)東站序列插補(bǔ)19851989年的24H暴雨量。竹壽水庫氣象站24H序列延長(zhǎng)為19772008（32年）資料。實(shí)測(cè)1999年6月24日，竹壽水庫發(fā)生特大暴雨，24H暴雨量為2141MM，雨量主要集中在6H為2082MM。表411各站24H雨量隨高程變化表站名高程（M）24H雨量（MM）會(huì)東16607614坪塘20808101竹壽水庫242010471竹壽水庫氣象站6H序列只有19901999（10年）資料，序列中1999年6H暴雨量高達(dá)2082MM，屬特大暴雨，比19772008年其他年份24H暴雨量還要高，由此可以認(rèn)定該值比其他年份6H暴雨量更大，但該地區(qū)無年限更長(zhǎng)的暴雨調(diào)查資料，同期會(huì)東站1999年6H降雨量為987為1964年以來最大值，因此可以將2082MM值的重現(xiàn)期提高到44年。1H序列和1/6H序列只有19901999（10年）資料，臨近雨量站無相應(yīng)的時(shí)段雨量資料，無法插補(bǔ)延長(zhǎng)，該流域無歷史時(shí)段暴雨調(diào)查資料，直接采用短序列配線。34設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)復(fù)核和評(píng)價(jià)1大壩現(xiàn)場(chǎng)安全檢查壩體檢查未發(fā)現(xiàn)沉陷、塌陷、滲漏和裂縫等問題，壩頂和壩坡無異常，運(yùn)行正常。左壩肩滲漏較為嚴(yán)重，洞室溢洪道壁有成股狀水流噴射。水庫管理人員介紹，左右壩肩均曾經(jīng)出現(xiàn)過較大的滲流水，后消失。原因可能是繞流滲漏所致，有待于下一設(shè)計(jì)階段進(jìn)一步查明。溢洪道進(jìn)口邊坡頂?shù)目鍘r對(duì)溢洪道泄洪有嚴(yán)重影響，因其超泄能力極低，進(jìn)口處如有崩石削減過流斷面時(shí)，即有庫水位驟升翻壩的可能，存在防洪安全隱患。無放空設(shè)施，影響大壩的檢查和維護(hù)。該工程無大壩變形、滲壓等必要的大壩安全觀測(cè)設(shè)施，不利于大壩風(fēng)險(xiǎn)的事前防范?；緹o管理房，進(jìn)壩道路需要修整。2大壩安全分析評(píng)價(jià)工程質(zhì)量評(píng)價(jià)1根據(jù)四川省寧南縣竹壽水庫工程竣工驗(yàn)收?qǐng)?bào)告和竣工圖紙得知，水庫建設(shè)期很長(zhǎng)，設(shè)計(jì)方案曾做過幾次修改，部分資料對(duì)壩體結(jié)構(gòu)的說明前后不一致，部分圖紙標(biāo)注尺寸互相矛盾。更為重要的是，施工填筑壩料來源與設(shè)計(jì)料源不一致，未對(duì)此作試驗(yàn)論證工作，是一個(gè)重大失誤。施工方法和質(zhì)量控制基本符合工程建設(shè)程序，但實(shí)際使用的筑壩材料未經(jīng)試驗(yàn)，本次地勘發(fā)現(xiàn)，壩殼料有架空現(xiàn)象。溢洪道進(jìn)口高邊坡未處理，常有巖塊崩落在溢洪道側(cè)埝內(nèi)及洞室溢洪道口，對(duì)泄洪安全有威脅，存在安全隱患。防滲心墻上下游過濾構(gòu)造不清楚，心墻頂高程低于設(shè)計(jì)洪水位，且防浪墻未嵌入到粘土心墻中，不能防止庫水沿結(jié)合面滲流，潛伏不安全因素。運(yùn)行管理評(píng)價(jià)2竹壽水庫機(jī)構(gòu)和管理制度健全，但大壩觀測(cè)設(shè)施不符合要求，運(yùn)行期曾經(jīng)出現(xiàn)洪水將要漫頂?shù)碾U(xiǎn)情，水庫搶險(xiǎn)公路質(zhì)量差，水庫管理房以及設(shè)施不齊備。防洪標(biāo)準(zhǔn)復(fù)核3復(fù)核后最大洪水流量為67300M3/S，較原設(shè)計(jì)大162M3/S；復(fù)核后最大下泄流量為591M3/S，較原來大227M3/S。經(jīng)水文復(fù)核后計(jì)算設(shè)計(jì)洪水位風(fēng)浪安全加高后所需防洪高程為240926M，校核洪水位風(fēng)浪安全加高后所需防洪高程為240942M，均高于現(xiàn)有防浪墻頂高程240920M。因此大壩不能滿足防洪安全要求。本次水位復(fù)核后，隧洞進(jìn)口水深小于直強(qiáng)高度，水流能順暢通過洞口，形成無壓流，但是隧洞凈空比不滿足要求。再隧洞入口和出口處都有掉落的石塊，邊坡穩(wěn)定性較差，可能堵塞進(jìn)出口。尤其在進(jìn)口處，還有漂浮的樹枝等雜物，嚴(yán)重阻礙水流過堰。竹壽水庫屬?。ㄒ唬┬退畮?，大壩為多種土質(zhì)壩，最大壩高60M，壩長(zhǎng)173M。壩頂高程240800M，水庫總庫容1106萬方，有效庫容979萬方。根據(jù)水利部SL2522000水利水電工程等級(jí)劃分及洪水標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，竹壽水庫屬等樞紐工程，主要建筑物為3級(jí)，設(shè)計(jì)時(shí)水庫采用100年一遇洪水設(shè)計(jì)、1000年一遇洪水校核。結(jié)構(gòu)安全評(píng)價(jià)4壩體結(jié)構(gòu)安全穩(wěn)定滲流期和非滲流穩(wěn)定期，上游壩坡安全系數(shù)K都滿足規(guī)范要求，但是下游壩坡安全系數(shù)K都不滿足規(guī)范要求。即10種工況中有6種不滿足規(guī)范要求，存在極大的穩(wěn)定性安全隱患。心墻頂高程為240640M,低于設(shè)計(jì)水位和校核水位分別為240655M和240692M。防浪墻在非常運(yùn)用條件下,抗傾覆安全系數(shù)小于規(guī)范規(guī)定的允許值14,抗滑動(dòng)安全系數(shù)小于規(guī)范規(guī)定的允許值110；正常運(yùn)用條件下,抗傾覆安全系數(shù)小于規(guī)范規(guī)定的允許值15；抗滑動(dòng)安全系數(shù)小于規(guī)范規(guī)定的允許值125，防浪墻存在傾覆,滑動(dòng)的危險(xiǎn)。溢洪道結(jié)構(gòu)安全溢流堰泄流能力和側(cè)槽邊墻襯砌高度滿足要求。隧洞進(jìn)口水深小于直強(qiáng)高度，水流能順暢通過洞口，形成無壓流，但是隧洞凈空比不滿足要求。溢洪道消能結(jié)構(gòu)，在設(shè)計(jì)、校核流量作用下消力池長(zhǎng)度均滿足要求。溢洪道建于堅(jiān)硬的石英砂巖之中，裂隙很發(fā)育，沿坡可見密集的張開裂隙，沿程均可見碎落的石塊，其粒徑從2CM40CM不等。進(jìn)口坡面上有寬約2CM5CM的裂隙。據(jù)水庫管理人員稱，“512”特大地震期間，掉塊數(shù)量增多，粒徑也增大，隨時(shí)清除，隨時(shí)掉落。在進(jìn)口堰上緣，密集地浮著漂浮樹枝、樹桿，阻礙水流過堰，現(xiàn)象極為嚴(yán)重。隧洞出口處亦有碎塊，但沒有進(jìn)口處嚴(yán)重。溢洪道進(jìn)口邊坡存在穩(wěn)定性隱患，需要進(jìn)行邊坡加固。滲流安全評(píng)價(jià)5壩體滲漏量較小，基本滿足規(guī)范要求。大壩設(shè)計(jì)洪水位高程240655高于心墻頂高程240640，不滿足規(guī)范要求。觀測(cè)點(diǎn)數(shù)量不夠，且至今大部分觀測(cè)儀器已經(jīng)損壞，急需修復(fù)。觀測(cè)所得浸潤(rùn)線較計(jì)算所得浸潤(rùn)線高，則滲漏量較計(jì)算所得大，存在滲流安全隱患。大壩下游約15M右岸坡腳有一片濕地，且面積一直沒有擴(kuò)大，可能存在繞壩滲漏安全隱患。抗震安全復(fù)核6按1/400萬中國地震動(dòng)參數(shù)區(qū)劃圖，竹壽水庫庫區(qū)地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期為045S，地震動(dòng)峰值加速度為02G，工程區(qū)相應(yīng)地震烈度為8度。通過計(jì)算上下游壩坡4種抗震穩(wěn)定分析計(jì)算工況，4種工況均不滿足規(guī)范要求。壩體土料試驗(yàn)結(jié)果看，碎石含量居多，細(xì)粒含量很少。能否發(fā)生液化現(xiàn)象還有待以后通過地質(zhì)勘測(cè)和多種途徑進(jìn)行判斷。金屬結(jié)構(gòu)安全評(píng)價(jià)7放水隧洞的放水錐型閥已經(jīng)損壞，急需更換。放水壓力管伸縮節(jié)需要更換，以免以后更換放水閘困難。3工程存在的主要問題、所需防洪高程為240942M，高于放浪頂高程240920M，不能滿足防洪要求；1、大壩邊坡穩(wěn)定10種計(jì)算分析工況中，有6種不滿足要求；防浪墻穩(wěn)定性不滿足2要求；、存在繞壩滲漏問題，心墻頂高程低于設(shè)計(jì)洪水位；3、壩址區(qū)位于8度地震區(qū)，4種地震計(jì)算工況，4種工況均不滿足規(guī)范要求；4、下游壩坡及左右兩岸都存在蟻害；5、放水閘伸縮節(jié)損壞，需更換；6、原設(shè)計(jì)變更次數(shù)多，壩殼料無試驗(yàn)和碾壓標(biāo)準(zhǔn)；7、缺乏基本滲流、變形等安全監(jiān)測(cè)設(shè)施；9、溢洪道進(jìn)口邊坡落石嚴(yán)重，進(jìn)口漂浮物阻塞過水能力，且無輔助泄洪設(shè)施。10第四章推理公式法推求設(shè)計(jì)洪水41推理公式法在水利工作中，經(jīng)常需要計(jì)算設(shè)計(jì)洪水的洪峰流量，如水庫的調(diào)洪演算、防洪堤的高度、攔沙壩的大小等等許多方面，都要知道洪峰流量的大小，推求洪峰流量一般有4種方法，第一種是根據(jù)流量資料，通過頻率的分析計(jì)算來求出設(shè)計(jì)洪水的洪峰流量；第二種是根據(jù)暴雨資料，通過頻率計(jì)算求出設(shè)計(jì)暴雨，再通過流域的產(chǎn)流和匯流計(jì)算，推求出設(shè)計(jì)洪水的洪峰流量；第三種是經(jīng)驗(yàn)公式法，利用簡(jiǎn)化的經(jīng)驗(yàn)公式來估算設(shè)計(jì)洪水的洪峰流量；第四種是推理公式法。在缺乏資料的小流域內(nèi)，利用推理公式是推求洪峰量的主要方法。推理公式法是基于暴雨形成洪水的基本原理推求設(shè)計(jì)洪水的一種方法。1推理公式法的基本原理推理公式法計(jì)算設(shè)計(jì)洪峰流量是聯(lián)解如下一組方程X11/340278,0278PCNMCCMSFTQTTLJ便可求得設(shè)計(jì)洪峰流量QP，即QM，及相應(yīng)的流域匯流時(shí)間。計(jì)算中涉及三類共7個(gè)參數(shù)，即流域特征參數(shù)F、L、J；暴雨特征參數(shù)S、N；產(chǎn)匯流參數(shù)、M。為了推求設(shè)計(jì)洪峰值，首先需要根據(jù)資料情況分別確定有關(guān)參數(shù)。對(duì)于沒有任何觀測(cè)資料的流域，需查有關(guān)圖集。從公式可知，洪峰流量QM和匯流時(shí)間互為隱函數(shù)，而徑流系數(shù)對(duì)于全面匯流和部分匯流公式又不同，因而需用試算法或圖解法求解。計(jì)算設(shè)計(jì)暴雨的SP、XTP，進(jìn)而由損失參數(shù)計(jì)算設(shè)計(jì)凈雨的TB、RB。將F、L、J、TB、RB、M代入式（公式411）（公式412）和（公式413），其中僅剩下QM、RS,未知，但RS,與有關(guān)，故可求解。用試算法求解。先設(shè)一個(gè)QM，代入式（公式413）得到一個(gè)相應(yīng)的，將它與TC比較，判斷屬于何種匯流情況，再將該值代入式（公式411）或式（公式412），又求得一個(gè)QM，若與假設(shè)的一致（誤差不超過1），則該QM及即為所求；否則，另設(shè)QM仿以上步驟試算，直到兩式都能共同滿足為止。試算法計(jì)算框圖如圖411。圖411推理公式法計(jì)算設(shè)計(jì)洪峰流量流程圖2圖解交點(diǎn)法該法是對(duì)（公式411）（公式412）和（公式413）分別作曲線QM及QM，點(diǎn)繪在一張圖上。42設(shè)計(jì)暴雨的推求我國大部分地區(qū)的洪水主要由暴雨形成。在實(shí)際工作中，中小流域常因流域資料不足無法直接由流量資料推求設(shè)計(jì)洪水，而暴雨資料一般較多，因此可用暴雨資料推求設(shè)計(jì)洪水。特別是1在中小流域上興建水利工程，經(jīng)常遇到流量資料不足或代表性較差，難于使用相關(guān)法萊插補(bǔ)延長(zhǎng)，因此需要用暴雨資料推求設(shè)計(jì)洪水。2由于人類活動(dòng)的影響，使徑流形成的條件發(fā)生顯著的改變，破壞了洪水資料系列的一致性，因此，可以通過暴雨資料，用人類活動(dòng)后新的徑流形成條件推求設(shè)計(jì)洪水。3為了用多種方法驚醒推算設(shè)計(jì)洪水，以論證設(shè)計(jì)成果的合理性，即使是流量資料充足的情況下，也要用暴雨資料推求設(shè)計(jì)洪水。4無資料地區(qū)小流域的設(shè)計(jì)洪水和保壩洪水，一般都是根據(jù)暴雨資料推求的。由暴雨資料推求設(shè)計(jì)洪水的主要內(nèi)容（1）推求設(shè)計(jì)暴雨根據(jù)實(shí)測(cè)暴雨資料，采用統(tǒng)計(jì)分析和低典型放大法求得。（2）擬定產(chǎn)流方案，推求設(shè)計(jì)凈雨根據(jù)實(shí)測(cè)暴雨洪水資料，利用徑流形成的基本原理，通過成因分析方法求得。（3）擬定流域匯流方案根據(jù)實(shí)測(cè)暴雨洪水資料，利用匯流的概念，用成因分析的方法求得。（4）推求設(shè)計(jì)洪水過程線由求得的設(shè)計(jì)暴雨，利用產(chǎn)流方案推求設(shè)計(jì)凈雨過程，再利用流域匯流方案由設(shè)計(jì)凈雨過程求得設(shè)計(jì)洪水過程。由暴雨資料推求設(shè)計(jì)洪水，可作為一種驗(yàn)證方法，一般是以由流量資料推求的成果為主。但當(dāng)實(shí)測(cè)流量資料短缺，或流量資料系列受到人類活動(dòng)如修建大量水利工程、水土保持措施的干擾，一致性遭到破壞時(shí)，該法就顯得相當(dāng)重要了。由暴雨推求設(shè)汁洪水，在大中流域相小流域上的具體作法是不同的，對(duì)小流域一般只需給出設(shè)計(jì)洪峰流量，因而計(jì)算方法可作一定概化。所謂設(shè)計(jì)暴雨如同設(shè)計(jì)洪水概念一樣，包括指定歷時(shí)內(nèi)的流域面雨量及其時(shí)空變化，即一場(chǎng)完整的稀遇暴雨。由于暴雨的時(shí)、空變化的概率難以確定，面對(duì)一定歷時(shí)內(nèi)的流域面雨量的頻率是可以確定的，因而，假定設(shè)汁洪水的頻率同流域面雨量的頻率是相同的。在設(shè)計(jì)暴雨的計(jì)算過程中，需要結(jié)合大暴雨成因條件，分析各次大暴雨在時(shí)間和空間上的分布特性，作為擬定設(shè)計(jì)暴雨過程的依據(jù)。因此，對(duì)流域暴雨時(shí)空分布特性的分析至關(guān)重要。1、暴雨在空間上分布的特性可繪制各種時(shí)段的暴雨量等值線圖來說明暴雨在地理上的分布特性，為了分析對(duì)比各次大暴雨空間分布特性在暴雨等值線圖上，環(huán)繞暴兩中心，量測(cè)逐條等雨深線所籠罩的面積FPI，成果列成表，也可將成果繪制成面乎均兩量P面與所籠罩面積F的關(guān)系曲線。對(duì)于同一次暴雨過程，選取不同的統(tǒng)計(jì)時(shí)段，得出若干幅雨量等值線圖，也可得出各自的籠罩面積F與面平均雨量、時(shí)段T三者關(guān)系曲線，如圖所示。我國稱此曲線為時(shí)、面、深曲線，簡(jiǎn)稱D、A、D曲線。2、暴雨的時(shí)間分配特性通常是在雨區(qū)內(nèi)，選取若于個(gè)雨量站的觀測(cè)資料作為代表，統(tǒng)計(jì)各代表站各種不同時(shí)段T的最大雨量PT,及長(zhǎng)、短時(shí)段雨量所占的百分比PT1PT2,并繪出各站暴雨強(qiáng)度在時(shí)間上的變化過程，用來說明暴雨量的時(shí)程分配情況。由于各次大暴雨的成因條件并不相同，相同的面兩量下，其時(shí)空分布情況是多種多樣的。一般是對(duì)當(dāng)?shù)貙?shí)測(cè)大暴雨資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，從中找出與本流域氣候、下墊面條件相應(yīng)的暴雨時(shí)空分布特性，或取較常遇情況，或取其惡劣情況，作為擬定設(shè)計(jì)暴雨時(shí)空分布的依據(jù)。所謂設(shè)計(jì)暴雨如同設(shè)計(jì)洪水概念一樣，包括指定歷時(shí)內(nèi)的流域面雨量及其時(shí)空變化，即一場(chǎng)完整的稀遇暴雨。由于暴雨的時(shí)、空變化的概率難以確定，面對(duì)一定歷時(shí)內(nèi)的流域面雨量的頻率是可以確定的，因而，假定設(shè)汁洪水的頻率同流域面雨量的頻率是相同的。設(shè)計(jì)流域有實(shí)測(cè)雨量資料，該站可以插補(bǔ)到有19772008年共32年24H暴雨資料，19901999年共10年1/6H、1H、6H暴雨資料。對(duì)竹壽水庫氣象站1/6H、1H、6H、24H暴雨序列排頻分析，優(yōu)化配線所得參數(shù)如下表421，頻率曲線圖見附圖6附圖9。表421暴雨序列頻率分析參數(shù)暴雨序列均值CVCS/CV1/6H123024351H391037356H7170453524H10403635圖421竹壽水庫1/6H暴雨頻率曲線圖圖422竹壽水庫1H暴雨頻率曲線圖圖423竹壽水庫6暴雨頻率曲線圖圖424竹壽水庫24暴雨頻率曲線圖將上述參數(shù)與四川省中小流域暴雨洪水計(jì)算手冊(cè)（1984年版，以下簡(jiǎn)稱省手冊(cè)）等值線圖對(duì)照，可以發(fā)覺均值均比手冊(cè)查算值要大。根據(jù)設(shè)計(jì)流域中心位置查省手冊(cè)等值線圖所得結(jié)果為1H暴雨參數(shù)均值300MM，CV042；6H暴雨參數(shù)均值600MM，CV035；24H暴雨參數(shù)均值80MM,CV035。實(shí)測(cè)暴雨參數(shù)偏大的原因主要是手冊(cè)上該設(shè)計(jì)流域處等值線比較稀疏，內(nèi)插誤差比較大，因此設(shè)計(jì)暴雨計(jì)算采用實(shí)測(cè)暴雨參數(shù)成果，見表423。由于流域面積為69KM2，以設(shè)計(jì)點(diǎn)暴雨量代替設(shè)計(jì)面暴雨量。定點(diǎn)定面折算系數(shù)接近于10，因此，設(shè)計(jì)流域以設(shè)計(jì)點(diǎn)雨量代替設(shè)計(jì)面雨量使用。表423設(shè)計(jì)流域暴雨計(jì)算成果表HPMM歷時(shí)H均值MMCVCS/CVP01P02P10P20P50P1001/6H1230243528826225238209196139103735137110103853775668671704535244225181161135115241040363528826922320317615443設(shè)計(jì)洪峰流量的推求431公式設(shè)計(jì)洪峰流量的推算方法關(guān)于設(shè)計(jì)洪峰流量的推算方法，可有四種1按實(shí)測(cè)最大流量資料推算；2按暴雨資料推算3按洪水調(diào)查資料推算；4按水文氣象法推算。設(shè)計(jì)洪峰流量的推求采用省手冊(cè)推薦的推理公式法進(jìn)行計(jì)算。推理公式推求設(shè)計(jì)洪峰流量公式為,/2780MNSJLFFSQNMP式中MPQ設(shè)計(jì)洪峰流量（S/3）；洪峰徑流系數(shù)；流域匯流時(shí)間（H）；F流域面積（2KM）；L自出口斷面沿主河道至分水嶺的河流長(zhǎng)度（KM）；J沿的河道平均坡度（）；S暴雨雨力（H/）；N暴雨公式指數(shù)；產(chǎn)流參數(shù)（M/）；M匯流參數(shù)。上述參數(shù)按性質(zhì)可分為三組流域特征參數(shù)F、L、J；暴雨參數(shù)S、N；產(chǎn)流參數(shù)和匯流參數(shù)M。推求設(shè)計(jì)洪峰流量必須定出這3組參數(shù)。432參數(shù)確定推理公式中需要定量的有七個(gè)參數(shù)，可分三類第一類為流域特征參數(shù)、；FLJ第二類為暴雨參數(shù)、；第三類為損失經(jīng)驗(yàn)性參數(shù)和匯流經(jīng)驗(yàn)性參數(shù)。SNM1流域特征參數(shù)、的確定FLJ代表出口斷面以上的流域面積，可在適當(dāng)比例尺的地形圖上勾繪流域分水線，F(xiàn)直接量取。對(duì)地形圖精度不高或分水線不清的流域，要進(jìn)行實(shí)地查勘測(cè)量以確定分水線實(shí)在位置，單位以平方公里計(jì)。采用自出口斷面起沿主河道至分水嶺的最長(zhǎng)距離，包括主河道以上溝形不明顯部L分坡面沿流程的長(zhǎng)度。一般情況下可自地形圖上量取，必要時(shí)須根據(jù)實(shí)測(cè)資料進(jìn)行驗(yàn)證，單位以公里計(jì)。為沿的坡面和河道平均比降，須自分水嶺起根據(jù)沿流程的比降變化特征點(diǎn)高程，J按下式采用加權(quán)平均法計(jì)算012102NNZLZLZLLL（4321）式中、為自出口斷面起沿流程各特征地面點(diǎn)高程，、為01N1L2NL各特征點(diǎn)間的