一、 毕业设计的目的

二、 毕业设计的选题

员现场鉴定为三类坝。要求水库产权单位——东冲村进行除险加固处理。因村集体经济薄弱，老百姓生活困难集中，资金难以到位，国家又没有资金投入，水库存在险情一直没有处理，带病控制运行直到如今。这些年来，一道汛期，县、乡、村各级领导和主管部门提心吊胆，心神不安，若遇天旱，水库因控制运行，水量有限，灌溉困难，农业减产，所以，对该水库除险加固是非常必要和十分迫切的，它的实施完善既确保了大坝的安全，保护了人民的生命财产，又为县、乡、村三级政府减轻了负担，还是安定团结、社会稳定，不可忽视的方面，更主要的是为农村奔入小康社会提供基本保证。

    主要资料为工程原始记录资料及现状实测地形图及数据，以及工程出现的病险情况现场调查，详细见附件及附图。

    集中布置，明确要求，提倡讨论，独立完成，严禁抄袭、拷贝现象。

2.1设计说明书 一份

2.2设计CAD图纸 4～8张

2.3工程预算表

3.2 毕业设计一律在指定教室进行，无故不参加设计时间达到规定时间的五分之一者，或抄袭他人成果者，均以零分计。

根据设计说明书和图纸完成情况，并给每人20分钟时间向答辩委员会答辩，然后综合评分。

1． 时间安排

序号	内    容	时间（天）	地  点
1	布置任务，熟悉基本资料	2	教室
2	确定主要建筑物的加固方案	3	教室
3	大坝加固方案选优编写	4	教室
4	溢洪道方案选优编写	3	教室
5	放水闸门设施方案选优编写	2	教室
6	整修防汛公路方案选优编写	2	教室
7	计算书整理、统编	2	教室
8	CAD绘图	4	教室
9	工程预算	5	教室
10	成果整理、打印	2	教室
11	毕业答辩	1	教室
综    合		30

 

1、综合说明

1.1概述

上垅水库枢纽工程马江镇东冲村，东经113°31´，北纬26°41´，属湘江米江一级支流文江流域。该工程于1956年10月动工兴建，1957年2月竣工投入运行。设计有效灌溉面积600亩，是一座以灌溉为主兼顾养殖小II型水库。枢纽工程由大坝、溢洪道放水设施组成。大坝为均质土坝，最大坝高9.97m,坝顶高程141.0m,坝顶轴长132m,坝顶宽度3m,上游坝坡坡比1：2.42,下游坝坡坡比（从上至下）1:1.46,1:1。内坡外护，外坡脚没有堆石排水棱体。大坝控制集雨面积0.4平方公里，水库为年调节水库。设计防洪标准P=5%,校核防洪标准p=0.5%,正常蓄水位139.1米，相应库容23万立方米，校核洪水位139.7米，相应库容26.48万立方米，溢洪道布置在大坝左端，进口底板高程139.1米，放水设施为深潜式铸铁门平板闸门，斜拉杆式启闭机，放水涵为浆砌红砖无压拱涵，断面尺寸为0.45*0.3米，涵进口底板高程132.78米，最大放水流量0.03米/秒。

本工程水库下游受影响人口1500人，耕地1300亩，公路0.5公里。

该工程自运行以来，八十年代前在低标准情况下基本正常。八十年代后，随着水库运行时间的增长，社会发展的需要，大坝枢纽工程满足不了设计要求，工程状况欠佳，存在着①坝外坝脚散浸；②大坝内坡风浪冲蚀严重；③大坝外坡及溢洪道断面不能满足现行防洪标准要求；④启闭设施老化，防汛抗旱大打折扣；⑤防汛公路不能适应现代化管理需求。1999年经茶陵县水利局组织专业技术人员现场鉴定为三类坝。要求水库产权单位——东冲村进行除险加固处理。因村集体经济薄弱，老百姓生活困难集中，资金难以到位，国家又没有资金投入，水库存在险情一直没有处理，带病控制运行直到如今。这些年来，一道汛期，县、乡、村各级领导和主管部门提心吊胆，心神不安，若遇天旱，水库因控制运行，水量有限，灌溉困难，农业减产，所以，对该水库除险加固是非常必要和十分迫切的，它的实施完善既确保了大坝的安全，保护了人民的生命财产，又为县、乡、村三级政府减轻了负担，还是安定团结、社会稳定，不可忽视的方面，更主要的是为农村奔入小康社会提供基本保证。

1.2  水文气象及调洪演算

上垅水库位于洣水支流文江河中游，坝址控制集雨面积0.4平方公里。流域内地势平坦，地貌属丘陵地区，山顶高程一般在150~200米，山坡植被较好，松杉成林，果树成片，水清山秀，库内干流长度1.02公里，干流坡降10.3‰，本流域属亚热带季风气候，雨量充沛，四季分明。本区暴雨多属气旋雨，也收侵袭形成台风雨，为我省暴雨区范围。依据茶陵气象站1957——1986年资料统计，多年平均降雨量1400mm,多年平均蒸发量1520.4mm,多年平均气温17.9℃，多年平均风速2.7m/s，历年最大风速24m/s，多年平均地温20.4℃。

该枢纽属五等五级工程，根据中华人民共和国《防洪标准》GB50201-94规定，本次计算的洪水标准为：20年一遇设计，200年一遇校核，，依据基本参数，经电算得，设计洪水位139.5m，相应库容25.32万m³，洪峰流量2.7m3/s，洪水总量5.57万m³，校核洪水位139.7m，相应库容26.48万m³，洪峰流量4.32m³/s，洪水总量8.84万m³。

1.3  地质

该水库位于茶永中新生红色代盆地中部，出露地层为白垩系，红色砂岩及第四纪冲积层和残破积层，区内构造简单，断裂褶皱不发育，无断构造运动，工程地质条件良好，属6度以下地震区，建筑物可不作抗震设计，区内地下水第四纪孔隙型地下水和白垩红裂缝型地下水，受大气降水补给，深层有白垩系部容溶型地下水，对水库没有影响。坝址底部及两岸山坡以及库内和坝坡附近山坡表层为第四纪更新统上部网纹状粉质粘土，底层为红色砂岩。因此，筑坝粘土较丰富，储量大，分布广。天然砂砾石、块石等都要从12公里以外运入。

2、水文及调洪演算：

2.1、水量、水文计算

2.1.1多年平均产水量

该水库控制流域面积0.4km²,灌溉面积350亩，其产水量远超过供水量，完全满足灌溉要求，故不作水量平衡计算。

                   W=C×F×H×10^-1,

式中               W——多年平均产水量（万m³）

                   C——径流模数（0.55）

                   F——集雨面积（KM²)

                   H——多年平均降雨量（mm）

则   W=0.55×0.4×1400×10^-1=30.8万m³，

2.1.2 水文计算

1库内水文——面积——库容关系计算

                水库水位——水面面积——库容关系表

2.2调洪演算

2.2.1调洪演算及成果:

     本工程是五级建筑物，根据中华人民共和国《防洪标准》GB50201—94规定，洪水标准为：20年一遇设计，200年一遇校核，由于该水库无实测水文资料，故本次洪水复核只能按资料地区洪水计算方法。假设条件为水库水位已达正常蓄水位，不考虑放水涵的泄水作用，为简化计算，利用电算，基本参数如下：

集雨面积：F=0.4KM²       

干流长度：L=1.02KM²

干流坡降：I=0.0103       

流域所在暴雨一致区：2

年最大24小时点雨量均值90mm

年最大24小时点雨量变差系数Cv=0.45

初拟校核洪水位139.7m,相应库容26.5万m³，起调水位139.1m,相应库容23万m³，溢洪道为正槽开敞河岸式，初拟宽B=3m,相应最大下泄流量为2.07m³/s。                                

电算结果：           

3、地质

    该水库兴建于1956年，由于当时技术力量薄弱，条件有限，地质工作没有开展，基本上无地质资料。

    本次除险加固是在原有的基础上开展，坝址区地质构造简单，故没有作地质勘探。根据1982年水利区划资料显示:该工程位于茶永中新代红色盆地中部，出露地层为白垩系红色砂岩及第四系冲积岩和残破积岩。区内构造简单，断裂褶皱不发育，无新构造运动，工程地质条件良好，属6度以下地震区，建筑物可不作抗震设计。水库基岩为白垩系红色砂岩，岩石致密，厚度巨大，地下水不活跃，仅存在少量的裂缝型地下水，是一个较好的隔水层，该层底部虽含较丰富的岩溶型地下水，但埋藏深度大，对水库枢纽工程及蓄水没有影响。坝址底部及两岸山坡以及库内和坝坡附近山坡表层为第四纪更新统上部网纹状粉质粘土，底层为红色砂岩。因此，筑坝材料可以就地取材，且质优含量丰富，而出露的和取土剥出的岩层白垩系红色砂岩，该石材强度低，易风化，遇水后易软化，不可作为工程砂石建筑材料。工程所需砂砾石、块石材料都要从12公里以外运入。

4、除险加固工程现状

4.1 大坝

4.1.1内坡护坡

该水库建于50年代，经过几十年的雨水，风浪冲涮侵蚀，坝内坡已破烂不堪，到处冲沟纵横，有些地方甚至出现倒坡，已严重威胁大坝的安全。护坡面积为2250m²。

4.1.2 外坡培厚，坝顶输水钢管改造

    上垅水库大坝有茶安北支一输水钢管通过，由于多年失修，锈蚀已渗漏多处，使坝面冲刷严重，影响下游灌溉用水和该坝的安全。

    水库大坝单薄外坡平台以上非常陡只为1：1.46，而且坝顶宽度不够，不能满足现有防汛要求，现有兴利库容不能满足灌溉要求，本次计划将溢洪道底板加高，经调洪演算确定抬高1.08m,加高后正常位为139.1m,校核洪水位为139.7m,坝顶高程为141.0m,顶高加宽,外坡平台以上培厚，边坡放缓。

4.1.3 排水棱体

4.1.4  渗流计算

    按下游有棱体排水且下游无水情况计算。为简化计算，近似认为浸润线是排水棱体起点为焦点的抛物线，设原点坐标位于排水点起点处，y轴的截距为h₀,焦点到抛物线顶点的距离Lg=h₀/2,则浸润线方程 ，

4.2溢洪道

    该水库溢洪道两岸山坡很陡，经常塌方淤塞，而且底板冲刷严重，严重影响泄洪要求，本次除险加固设计将其全程衬砌，确保安全度汛。

4.2.1  泄流型式

    经调洪演算，溢洪道校核水位时最大下泄流量为2.07m³/s,溢洪道进口为宽顶堰，堰上水头H=0.6m,确定溢流堰宽度。

4.3输水建筑物

    该水库始建于1956年底，启闭设施虽经过多次维修，但还是严重老化经常失灵，严重影响了水库的正常运行和大坝的安全，更新启闭设施已迫在眉睫。

4.4其它

4.4.1整修防汛公路1000m

    由于该水库修建于50年代，都是人工施工，没有施工机械到坝区，坝下游只有简易的乡村路，不能直通坝项，还有l000m长不能通车，路况差，坡陡路窄，只有1m宽，防汛物资无法用车运上坝。

上垅水库位于马江镇东冲村，距县城15公里，水库距村级水泥硬化道路1.5公里其中1公里路面宽度达3米，路基砂砾石铺盖，已通车运行。还有0.5公路路面不足2米，路基为粘土高低不平。需扩宽修整，用砂砾石铺盖路基。因此，该工程交通条件较好，施工方便。水库离村庄约300米，施工电源搭接容易，而水源有死水库就可以满足施工所需。

5.2料场的选择和开采及存放

5.2.1筑坝培厚加固土料宜从进坝公路0.5公里扩宽取土及大坝左端山坡取土擦平整理成砂、砾石、块石、水泥器材存放场地及临时工棚，从而一举两得

5.2.2 砂、砾石从15公里的下东乡小车村米水河边砂石场购入

5.2.3块石从12公里的枣市镇岩口村或枣市镇海潭村石灰场采购

5.2.4水泥从12公里的枣市镇岩口水泥厂或15公里的县城金星水泥厂购买

6.1设计依据

1）《中华人民共和国环境保护法》    ．

2）《中华人民共和国水土保持法》；．

3) 《水土保持综合治理技术规范》GB/T16453__2008

4) 《建设项目环境保护管理条例》：

5) 《地面水环境质量标准》GB3838_2002：

6) 《环境空气质量标准》GB3095_2012：

7) 《建筑施工场界噪声限值》GB12523_2011：

6.2工程环境影响综合评价

6.1主要有利影响

1)上垅水库除险加固工程实施后，可以保证各建筑物的安全，使水库能正常运行，发挥工程的综合效益，促进当地经济的发展。

2)除险加固后，水库的安全度提高，确保了坝下游农田生态环境平衡和人民生命财产安全。

3)除除加固后，水库不需在汛期降低水位运行，库好水足，能够给下游农作物提供充足的水源，确保各类植物正常生长，形成粮丰、物茂、人的人与自然和谐共处的环境。

6.2主要不利影响

 工程施工一般采用机械施工和人工施工相结合的方法，不可避免会对：周围环境造成一定的不利影响，主要表现在：

1)施工期间，施工人员集中，工地卫生环境条件差，如预防不好，易造成某些传染病。

2)工程建设，料场取土，临时设施的搭建等，均将破坏部分植被，造成一定数量的水土流失。

3）工程施工对区域水体水质，空气质量，声环境造城一定的污染，将对周围环境产生短期不利影响。

6.3综合评价结论

    上垅水库除险加固工程的实施，能使水库安全行得以保证为水库的灌溉、防洪、养殖等综合效益的发挥创造了条件。工程对社会、经济、环境效益显著，其有利影响是明显的，主要的。但工程的实施也不可避免自然环境、生态环境、社会环境等产生一定的不利影响，而不利影响大部分发生在工程实施过程中，影响可以得到控制和减轻。总之，该工程实施，其有利影响远大于不利影响，体现了经济效益，社会环境效益的统一，工程建设是可行的。

7  工程预算基本资料

    l、工程量根据设计尺寸确定

    2、工程单价见上垅水库建筑工程预算表