某供水水源水库大坝设计.docx

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某供水水源水库大坝设计

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摘要：2009年8月至2010年5月，我国西南地区云南、贵州、广西、四川、重庆等省（自治区、直辖市）发生了持续特大干旱，给人民生活特别是城乡居民饮水带来很大困难。我国西南地区水源充足，然而由于地方发展滞后，水利投资有限，造成工程性缺水。本工程通过新建水库拦截山槽来水，解决地方乡镇水源单一、水量不足的问题。我国西南地区水源充足，然而由于地方发展滞后，水利投资有限，造成工程性缺水。本工程通过新建水库拦截山槽来水，解决地方乡镇水源单一、水量不足的问题。希望能够为其他水源工程提供借鉴。

关键词：混凝土重力坝；坝高计算；大坝安全稳定

1.工程概况

新建水源水库位为截山槽支沟成库蓄水，通过引水管线供水受水区，工程的任务是以村镇供水为主，无其他工程用途。新建水库周边为山林地，主要种植杉木，植被条件好。集雨面积0.67km2，主河长1.94km，河道平均坡降67‰。多年平均来水量50.4万m3。

区域地貌为构造剥蚀中低山中切割地貌。地形起伏变化较大，高差悬殊，河流切割较深，山坡冲沟发育，呈“V”字型，坡降大于50‰。坝轴线河床高程约为410～425m，河床窄，坡降较大，局部基岩裸露。河床两岸山坡呈基本对称的“V”型溪谷，自然坡度为20～45°。上覆第四系主要为残坡积成因（Qel+dl）粘土，下伏基岩为三叠系中统百蓬组下段（T2b1）砂页岩，薄～中厚层状，岩层走向北西，倾向北东，倾角44～69°，全～弱风化。坝基岩体分为CⅢ及CⅤ两类。CⅢ类为弱风化砂页岩，

新建水库集雨面积0.67km2，总库容40万m3，兴利库容33.6万m3，为一座小（2）型水库。水库大坝为混凝土重力坝，最大坝高为29.5m，轴线长98m。工程等别为Ⅴ等工程，主要建筑物按5级设计，其他次要建筑物按5级设计。水库正常蓄水位450.00m，20年一遇设计水位450.86m，200年一遇校核洪水位451.16m，死水位432.00m。

2.大坝设计

2.1大坝布置

大坝为混凝土重力坝，由左、右岸非溢流坝段、河床溢流坝段组成，总长116m，坝顶高程452.50m，最大坝高29.5m，坝顶宽度5.0m。

河床溢流坝布置为主河槽上，段长8m，溢流堰堰型为“WES”型实用堰，为开敞式溢流堰，堰顶过流净宽6m（1孔×6m）。溢流坝堰顶高程450.00m，上游坝面垂直，下游坝面斜槽段坡度1：0.75，与非溢流坝面坡度相同，泻槽段两侧设导水墙，厚度1.0m，高出坝面2.0m。消能方式为底流消能，消力池底板高程427.00m。堰顶设置连接左右岸非溢流坝段的交通桥，交通桥采用梁板桥设置，桥面宽5.0m，桥面高程452.50m。

非溢流坝总长108m，其中左岸非溢流坝布置于左侧坡面上，长57m；右岸非溢流坝布置于右岸坡面上，长度51m；大坝由4道横向将大坝分为7个坝块，其中溢流坝及取水口放水塔布置于河槽中间的坝块上，左右两侧各布置两坝块。左右岸非溢流坝坝顶宽度为5.0m，坝顶高程为452.50m，最大坝高29.5m；大坝上游铅直，下游起坡点高程为447.00m，447.00m以上为垂直，以下坡比为1:0.75。

放水塔布置在大坝中部坝块靠右侧，进口底板高程432.00m，进口设拦污栅、事故闸门各1扇，下游设一道工作蝶阀。

2.2坝体材料分区

挡水坝为混凝土重力坝，根据《混凝土重力坝设计规范》（SL319-2005）及本工程的特点，将分成6个分区，分别为：

Ⅰ区—下游坝体外部表面混凝土，采用C15混凝土；

Ⅱ区—上游水位变化区的坝体外部表面混凝土，采用C20混凝土；

Ⅲ区—上游最低水位以下坝体外部表面混凝土，采用C20混凝土；

Ⅳ区—坝体基础混凝土，采用C20混凝土；

Ⅴ区—坝体内部混凝土，采用C15混凝土；

Ⅵ区—抗冲刷部位的混凝土，采用C25混凝土；

2.3坝基处理

拦河坝坝防渗处理拟采用坝基帷幕灌浆，拦河坝坝基帷幕灌浆采用单排防渗帷幕，其河床段深度伸入透水率为5Lu的岩体以下5m，防渗帷幕长度延伸至正常蓄水位与地下水相交处，并与河床部位的帷幕保持连续性。

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坝顶高程计算

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计算方法

根据《混凝土重力坝设计规范》(SL319-2005）规定，坝顶应高于校核洪水位，坝顶上游防浪墙顶的高程应高于波浪顶高程，其与正常蓄水位或校核洪水位的高差，应选择两者中防浪墙顶高程的高者作为选定高程。

Δh=h1％十hZ+hc（5.6.8-1)

Z防浪墙顶=Z静+Δh（5.6.8-2)

式中：Δh——坝顶至正常蓄水位或校核洪水位的高差（m）；

h1%——积频率为1％的波高（m）；

hZ————波浪中心线至正常或校核洪水位的高差(m)；

hC——安全超高(m)；

Z防浪墙顶——防浪墙顶高