徐沟水库除险加固初步设计报告 86页

南阳市方城县徐沟水库除险加固工程初步设计报告河南省沙颖河勘测设计院二O一二年七月n南阳市方城县徐沟水库除险加固工程初步设计报告批准：杜金广审定：轩峰项目负责：赵志贡校核：宋新宇设计及报告编写：徐鹏赵信峰张鹏飞汪明霞靳晓颖朱世同彭维吉丁秀英冯峰概算编制：沈春英张鹏飞n南阳市方城县徐沟水库除险加固工程初步设计报告目录1.综合说明-1-1.1绪言-1-l.2水文-2-1.3地质-3-1.4工程任务和规模-4-1.5工程布置及主要建筑物-5-1.6电气、金属结构-5-1.7消防-6-1.8施工-6-1.9工程占地-7-1.10环境保护及水土保持设计-7-1.11节能设计-8-1.12工程管理设计-8-1.13设计概算和经济评价-8-1.14工程特性表-9-2水文-13-2.1流域概况-13-2.2气象-13-2.3水文基本资料-13-2.4径流-13-2.5设计洪水-14-2.6施工期洪水-19-2.7泥沙-20-2.8水质-21-3工程地质-22-3.1概述-22-3.2水库库区工程地质及水文地质条件-22-3.3枢纽区工程地质条件-23-3.4天然建筑材料-27-3.5结论与建议-28-4工程任务和规模-30-4.1地区社会经济状况-30-4.2水利计算-31-4.3水库除险加固后规划指标规模-36-5工程布置及建筑物-38-5.1设计依据-38-5.2大坝现状分析-39-5.3大坝加固设计-45-5.4大坝防渗设计-49-5.5监测设施设计-55-5.6溢洪道维修加固工程-55-5.7输水洞维修加固-55-IVn南阳市方城县徐沟水库除险加固工程初步设计报告6电气、金属结构-57-6.1电气设计-57-6.2金属结构设计-57-7消防设计-58-8施工组织设计-59-8.1施工条件-59-8.2施工导流-60-8.3主体工程施工-61-8.4施工交通运输-65-8.5施工总布置-65-8.6施工总进度及施工组织-66-8.7主要技术供应-67-9工程占地-68-9.1基本情况-68-9.2本次除险加固占地情况-68-9.3土程占地费用、标准-68-10环境保护设计-69-10.1环境保护设计依据-69-10.2工程影响地区的自然及社会环境状况-69-10.3工程对环境的影响-69-10.4环境保护设计-70-10.5环境投资概算-70-11水土保持设计-72-11.1编制依据-72-11.2工程建设可能造成的水土流失-72-11.3水土保持措施设计-73-11.4结论及建议-74-12节能设计-75-12.1节能设计依据及原则-75-12.2建筑电气节能的途径-75-13工程管理设计-77-13.1管理机构-77-13.2主要管理设施-77-13.3工程管理制度-78-13.4工程管理运用-78-13.5管理运行费来源及使用-79-14设计概算-80-14.1概况-80-14.2编制原则及依据-80-14.3费用及计算标准-81-14.4工程概算总表-84-15经济评价-88-15.1概述-88-15.2国民经济评价-88-IVn南阳市方城县徐沟水库除险加固工程初步设计报告15.3综合评价-91-IVn徐沟水库南阳市方城县徐沟水库工程位置图IVn南阳市方城县徐沟水库除险加固工程初步设计报告1.综合说明1.1绪言徐沟水库位于方城县拐河镇徐沟村，该水库属于淮河流域澧河支流。该水库于1977年10月动工兴建，1978年10月竣工，是一座以灌溉、养殖、防洪为主的小（2）型水库。水库坝址以上控制流域面积0.7km2，主干流长度为1.67km，河道平均比降0.04。徐沟水库地理位置重要，下游共有人口1000人，耕地800亩。水库的安全运行直接关系到国家财产及沿岸人民的生命财产安全，防洪位置比较重要。水库原设计标准为30年一遇洪水设计，300年一遇洪水校核。校核洪水位236.09m，总库容18万m3；正常水位233.75m，兴利库容11.5万m3；死水位227.35m，死库容1.5万m3。详见方城县徐沟水库地理位置图。根据《防洪标准》(GB50201-94）和《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000），水库为小（2）型水库，工程等级为V等，主要建筑物级别为5级。本次除险加固防洪标准按20年一遇设计、200年一遇校核。水库经除险加固后，校核洪水位235.63m，水库总库容16.62万m3；设计洪水位235.07m，相应库容14.97万m3；兴利水位233.75m，相应库容11.5万m3；死水位227.35m，死库容1.5万m3。大坝为均质土坝，大坝全长120m，现状坝顶最高高程236.47m，坝顶宽3.0m，最大坝高15.0m。大坝迎水坡坡度1:2.75，背水坡坡度1:2.0。迎水坡护坡为干砌块石，背水坡为草皮护坡；基础防渗型式为坝基截水槽防渗。输水洞洞身结构形式为浆砌石矩形有压洞，断面尺寸0.6×0.9m，原设计进口底高程227.35m，最大泄流量为0.5m3/s，设计灌溉面积700亩。溢洪道进口底高程233.75m，堰顶宽度10.0m，最大泄量49.0m3/s。大坝现状存在的主要问题：坝顶路面不平，局部有陷坑，无防浪墙，无路沿石；大坝-80-n南阳市方城县徐沟水库除险加固工程初步设计报告1.综合说明1.1绪言徐沟水库位于方城县拐河镇徐沟村，该水库属于淮河流域澧河支流。该水库于1977年10月动工兴建，1978年10月竣工，是一座以灌溉、养殖、防洪为主的小（2）型水库。水库坝址以上控制流域面积0.7km2，主干流长度为1.67km，河道平均比降0.04。徐沟水库地理位置重要，下游共有人口1000人，耕地800亩。水库的安全运行直接关系到国家财产及沿岸人民的生命财产安全，防洪位置比较重要。水库原设计标准为30年一遇洪水设计，300年一遇洪水校核。校核洪水位236.09m，总库容18万m3；正常水位233.75m，兴利库容11.5万m3；死水位227.35m，死库容1.5万m3。详见方城县徐沟水库地理位置图。根据《防洪标准》(GB50201-94）和《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000），水库为小（2）型水库，工程等级为V等，主要建筑物级别为5级。本次除险加固防洪标准按20年一遇设计、200年一遇校核。水库经除险加固后，校核洪水位235.63m，水库总库容16.62万m3；设计洪水位235.07m，相应库容14.97万m3；兴利水位233.75m，相应库容11.5万m3；死水位227.35m，死库容1.5万m3。大坝为均质土坝，大坝全长120m，现状坝顶最高高程236.47m，坝顶宽3.0m，最大坝高15.0m。大坝迎水坡坡度1:2.75，背水坡坡度1:2.0。迎水坡护坡为干砌块石，背水坡为草皮护坡；基础防渗型式为坝基截水槽防渗。输水洞洞身结构形式为浆砌石矩形有压洞，断面尺寸0.6×0.9m，原设计进口底高程227.35m，最大泄流量为0.5m3/s，设计灌溉面积700亩。溢洪道进口底高程233.75m，堰顶宽度10.0m，最大泄量49.0m3/s。大坝现状存在的主要问题：坝顶路面不平，局部有陷坑，无防浪墙，无路沿石；大坝-80-n南阳市方城县徐沟水库除险加固工程初步设计报告上游坝坡块石松动、脱落严重，无垫层，局部不平整，灌木繁茂；下游坝坡局部有塌陷、坝脚陡峭，放坡不足，坡面无排水沟，坝脚块石护脚松动、不连续；坝基河槽段清基不彻底，坝体与坝基结合面接触性渗漏，下游地面有渗水明流；溢洪道两岸边坡设有浆砌石挡墙，高1.8m，施工质量较好，溢洪道底板进行了护砌；输水洞进口启闭机房墙体老化；输水工作闸门锈蚀严重、漏水；启闭机锈蚀，无法正常操作，输水洞出口周围存在渗漏问题。该水库位置重要，目前存在许多安全隐患，水库至今一直带病运行，2012年5月对水库进行安全鉴定，鉴定为三类坝，属病险水库。鉴定结论如下：1．上游坝坡块石松动、脱落严重，无垫层，局部不平整；下游坝坡局部有塌陷、散浸现象，坡面无排水沟，坝脚块石护脚不连续。2.坝基河槽段清基不彻底，坝体与坝基结合面接触性渗漏，坝体有散浸现象，下游地面有渗水明流。3.溢洪道两岸边坡设有浆砌石挡墙，高1.8m，施工质量较好，溢洪道底板进行了护砌，基本能够满足水库泄洪要求。4.输水洞进口启闭机房墙体老化；输水工作闸门锈蚀严重、漏水；启闭机锈蚀，无法正常操作，输水洞出口周围存在渗漏问题。5.观测设施缺乏，管理设施不完善。l.2水文徐沟水库流域为暖温带向亚热带过渡区，属典型的大陆性季风气候，其特征为：气候温和，四季分明，季风明显。夏季盛行偏南风，雨水多，冬季多偏北风，比较干燥。多年平均降水量为900mm。降水量年内分布不均，多集中在6~9月份，约占全年降水量的60~70%；冬季雨雪稀少，约占全年降水量的5%。由于降水时空分布不均，所以该地区易发生涝灾旱灾。1.2.1水文资料徐沟水库无实测洪水资料，根据《水利水电工程设计洪水计算规范》中规定：可采用经审批的暴雨径流查算图表作为计算设计洪水的依据。徐沟水库洪水计算采用《河南省中小流域设计暴雨图集》（1984年10月）和《河南省暴雨参数图集》（2005年12月）间接计算。-80-n南阳市方城县徐沟水库除险加固工程初步设计报告1.2.2设计洪水根据《防洪标准》(GB50201-94）和《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000），水库为小（2）型水库，工程等级为V等，主要建筑物级别为5级。本次除险加固防洪标准按20年一遇设计、200年一遇校核。经计算，20年一遇设计洪水洪峰流量为24.3m3/s，24小时洪量为20.3万m3，相应下泄流量为23.3m3/s；200年一遇校核洪水洪峰流量为39.2m3/s，24小时洪量为37.1万m3，相应下泄流量36.5m3/s。1.2.3施工期洪水徐沟水库无雨量、洪水观测资料。查河南省水利工程水文计算常用图集，本地区12～2月各月平均降雨量分别为12.5mm、16mm、20mm。施工期3个月降雨量合计为48.5mm。年降雨量变差系数Cv=0.30，根据南阳市降雨系列统计频率配线结果，偏差系系数Cs=2Cv，5年一遇Kp=1.24，则5年一遇枯水期12～2月降雨量为60.14mm。该区多年平均径流系数为0.32，枯水期径流系数相对于全年的径流系数较小，取0.30，则12～1月5年一遇标准径流深为18.04mm，则12～2月5年一遇标准径流总量为1.33万m3。1.2.4泥沙经计算，水库以上悬移质多年平均输沙量为350t，泥沙容重取1.4t/m3，则悬移质多年平均输沙量为250m3。水库以上年平均推移质输沙量为25.0m3。经以上估算，水库年输沙总量为275.0m3，泥沙沉积率0.85，则水库年沉积量233.75m3。1.3地质1.3.1坝址工程地质概况坝址所处位置为低山区，左岸山体坡度较陡，自然坡度40～50°，左岸山顶高程241.88m，右岸山体坡度较缓，山坡自然坡度20～30°，右岸山顶高程236.67m。坝址区河流方向20°，坝轴线方向91°，河流与坝轴线交角71°，河床宽50.0m左右，为“U”型河谷。坝址区地层岩性主要为-80-n南阳市方城县徐沟水库除险加固工程初步设计报告下元古界云母石英片及第四系松散堆积层。1.3.2溢洪道工程地质概况溢洪道位于右坝肩东10m处，为开敞式沟槽。溢洪道两岸边坡岩性为第四系残坡积含砾粉质粘土，2006年在两岸边坡设有浆砌石挡墙并对溢洪道底板进行了护砌，施工质量较好。1.3.3输水洞工程地质概况输水洞顶部坝体填料含砾粉质粘土干密度算术平均ρd=1.644g/cm3，ρd≥1.649g/cm3的占总数40.0%，压缩系数αV1-2=0.23MPa-1，中等压缩性；输水洞周围坝体渗透系数为4.10×10-4cm/s，中等透水，输水洞周围坝体存在渗漏问题。输水洞基础座于强风化云母石英片岩上，岩石透水率6.81Lu，弱透水，岩石承载力特征值fak=500kPa，工程地质条件较好。1.4工程任务和规模1.4.1综合利用水库是一座以灌溉、养殖、防洪为主的小（2）型水库，临近拐河镇政府及方拐公路，下游共有人口1000人，耕地800亩。1.4.2除险加固后规模水库经除险加固后，校核洪水位235.63m，水库总库容16.62万m3；设计洪水位235.07m，相应库容14.97万m3；兴利水位233.75m，相应库容11.5万m3；死水位227.35m，死库容1.5万m3。1.4.3除险加固工程主要建设内容1.对坝顶进行整修，铺设泥结石路面，增设防浪墙及路沿石。2.对上游坝坡护坡石进行拆除，新建现浇混凝土护坡，设置踏步；下游坝坡采用草皮护坡，并设置踏步及排水沟，设置贴坡排水体。3.对坝体和坝基接触渗漏部位进行防渗加固处理。4.对溢洪道在原有基础上增设进口段。5.对输水洞进口建筑物进行拆除重建。更换闸门、启闭机等设备，修建斜拉闸门及启闭机。整修输水洞出口建筑物。-80-n南阳市方城县徐沟水库除险加固工程初步设计报告6.增加大坝观测设施；维修防汛生产道路。1.5工程布置及主要建筑物1.5.1大坝工程大坝存在的主要问题是：坝顶为土路面，凸凹不平；大坝迎水坡为块石护坡，松动、脱落，冲刷严重；大坝背水坡为杂草护坡，坡面不平整，无上坝台阶，无排水沟；坝体存在接触渗漏问题；大坝上层填筑材料为风化砂，中等透水，渗透性能不满足规范要求。坝顶整修，铺设泥结石路面，增设防浪墙及路沿石。对上游护坡进行全面整修、加固；对下游坝坡进行植草护坡；设置贴坡排水体；增设坝坡排水沟。对坝体和坝基接触渗漏部位进行防渗加固处理。1.5.2溢洪道工程2006年在两岸边坡设有浆砌石挡墙，高1.8m，施工质量较好。同年对溢洪道底板进行了护砌，施工质量较好。现有溢洪道工程质量较好，能够满足水库泄洪要求，本次出险加固工程不对溢洪道进行加固，只在原有的基础上增设进口段。1.5.3输水建筑物除险加固设计输水洞现状存在问题有：输水洞进口启闭机房墙体老化；输水工作闸门锈蚀严重、漏水；启闭机锈蚀，无法正常操作，输水洞出口周围存在渗漏问题。本次除险加固工程对输水洞进口拆除原输水洞进口，改建输水洞进口消力井，在闸门进口处设拦污栅，增设进口斜拉闸门及启闭机，出口新建稳水池，设置灌溉闸及退水闸等。1.6电气、金属结构1.6.1电气徐沟水库除险加固后，为满足新建的管理站日常照明等用电要求，需架设380V输电线路一条，并配备开关、电表等配电设备一套。拟建的管理站到最近的村庄500m，设计输电线路总长500m。-80-n南阳市方城县徐沟水库除险加固工程初步设计报告1.6.2金属结构输水洞改建后，新的工作闸门采用折悬臂式铸铁闸门，启闭设施为新购置3t手动葫芦一台。1.7消防水库消防设计贯彻以“预防为主，防消结合”的工作方针，“坚持全面防范，加强重点，确保安全”的原则，并以自防、自救为主，外援为辅，采取积极可靠的措施预防火灾的发生。该水库消防重点为启闭机房，设干粉灭火器2只。1.8施工1.8.1施工条件工程施工所需的水泥、钢筋、汽油、柴油、木材从县城采购，砂从拐河镇澧河砂场采购，块石、碎石从拐河镇大河口石料场采购。施工用电以电网供电为主，从附近村庄电网架设输电线路至施工现场，以100KW柴油发电机供电为辅；施工用水可用潜水泵直接从水库就近取水，以满足不同施工位置的需求；施工用风用6m3/min电动移动式空压机供应；施工通讯设备采用移动通讯和固定电话配套使用。1.8.2主要施工方法施工采用人工与机械相结合的方法施工，机械为主，人工为辅。大坝、溢洪道、输水洞工程建筑物施工，安排在枯水季节，围堰设计洪水标准根据临时水工建筑物洪水标准，选择枯水期5年一遇标准，围堰等级为V级。本次除险加固工程由县人民政府组织、协调，以县水利局为主体成立“方城县小型水库除险加固工程建设管理局”，具体负责该工程的全面组织、实施。统一协调工程实施过程中的资金、征地、质检、安全保卫等工作，在项目管理上严格按照基本建设程序。1.8.3施工总进度本次除险加固工程按照有关规范及要求，计划在10个月内完成，即从第一年汛后开始，整体工程在次年汛前全部完工。-80-n南阳市方城县徐沟水库除险加固工程初步设计报告在工程实施过程中，应统筹考虑，以关键性的工程输水洞进口拆除重建工程、大坝加固及防渗工程为施工先导，协调安排其他各单项工程的施工进度。在主体工程开工前，做好各项工程的准备工作。在工程施工中，尽可能采用先进施工技术、设备，加快施工进度，同时应保证工程质量和安全施工。1.9工程占地由于徐沟水库为己建水库，现有水库管理范围，除险加固工程没有新增永久占地。只考虑施工临时占地2亩。1.10环境保护及水土保持设计1.10.1环境影响评价及防护措施工程对环境的不利影响主要表现在施工期会造成小范围新的水土流失，工程施工对植被、农田的破坏以及废水、废渣、施工噪音对局部环境产生的影响等，但这些影响都是局部的、暂时的，只要采取相应得力的措施，就可以把施工期的影响降至最小。工程施工期施工点的生产、生活废水、含油废水方量虽然很小，但应强调禁止向水库直接排放，以免污染水库。施工点所在坝址上、下游有村庄，应禁止夜间使用高噪音施工设备，以防噪音扰民事件发生。拌和站弃渣和固体废弃物集中堆放并用用薄膜进行临时防护，对施工过程中易产生粉尘的部位进行遮盖，场地洒水湿润，对生活饮用水及食物的供应、保管、加工等各个环节加强防范，对饮用水水质进行监测等，通过采取有效的防治措施，确保工程建设区生产安全。1.10.2水土保持措施施工场地防治区水土保持措施：施工场地位于大坝左坝头，主要布设大坝及溢洪道施工生活办公室、综合仓库、综合加工厂、钢筋、模板加工厂，工程结束后清理临时建筑，对临时占地恢复原貌，并植树种草。渣场防治区水土保持措施：渣场堆渣结束后，拆除各种临时建筑，清理杂物，平整场地，同时完善排水设施，然后进行植树造林。造林树种选择速生杨，种植密度2.0×2.0m，穴规0.4×0.4×-80-n南阳市方城县徐沟水库除险加固工程初步设计报告0.4m，亩均种植167株。料场防治区水土保持措施：料场要求表面剥离的腐殖质土堆放在料场旁边属于施工征地范围的场地内，施工结束后用于料场覆土复耕。料场开采水土保持要求如下：严格按工程设计要求进行开采，防止边坡发生滑坡和塌方；在开采过程中，应在开采区设置临时截水沟或排水沟；料场开采结束后，清除场地内的杂物，并进行土地整治覆土。1.11节能设计按照节能措施应贯彻实用、经济合理、技术先进的原则。线路均选用铜芯电力电缆，电源就近引入，减少线路上的能量损耗。在节能设计方面，提高设备的自然功率因数，以减少对超前无功的需求；荧光灯采用高次谐波系数低于15％的电子镇流器；采用电感镇流器的气体放电灯，单灯安装电容器；采用高效光源，在启闭机室选用稀土金属荧光灯等。1.12工程管理设计本水库由拐河镇农业服务中心管理，农业服务中心应明确专职管理人员、制订管理制度、确定管理范围、落实管理经费，负责大坝日常维修、养护、观测、水库调度运行、闸门与启闭机运行维修等。工程管理范围参照河南省《水库大坝安全管理条例》实施细则，确定管理范围为：大坝坝上游从坝轴线向上不少于80m（不含工程占地、库区征地重复部分），下游从坝脚线向下不少于120m，上、下游均与坝头管理范围线相衔接。其它建筑物从工程外轮廓线向外不少于20m。1.13设计概算和经济评价1.13.2经济评价根据《水利建设项目经济评价规范》，本工程国民经济评价指标为，内部收益率EIRR=11.91%>8%，经济净现值ENPV=61.07万元>0，经济效益费用比EBCR=1.33>1。国民经济评价满足规范要求，切实可行，在经济上是合理的。-80-n南阳市方城县徐沟水库除险加固工程初步设计报告1.14工程特性表-80-n南阳市方城县徐沟水库除险加固工程初步设计报告附表一工程特性比较表指标项目原设计指标（30年一遇设计，300年一遇校核）除险加固后指标（20年一遇设计，200年一遇校核）水位（m）相应库容（万m3）泄量（m3/s）水位（m）相应库容（万m3）泄量（m3/s）校核标准236.0918.049.0235.6316.6236.5设计标准235.0714.9723.3兴利水位233.7513.0233.7513.0死水位227.351.5227.351.5大坝坝型均质土坝均质土坝坝顶长度（m）120120大顶宽度（m）3.03.0坝顶高程（m）236.47236.44防浪墙高（m）1.01.0最大坝高（m）14.015.0溢洪道型式宽顶堰宽顶堰控制高程（m）233.75233.75底宽（m）17.010.0最大泄量（m3/s）49.036.5输水洞洞身型式浆砌石直墙拱形涵浆砌石直墙拱形涵进口高程（m）227.35227.35洞身长度（m）5050洞径（m）0.6m×0.9m0.6m×0.9m最大泄量（m3/s）0.50.5-80-n南阳市方城县徐沟水库除险加固工程初步设计报告附表二除险加固工程特性表序号及名称单位数量备注一、水文1.坝址以上流域面积km20.702.河流长度km0.673.河流比降0.044.多年平均年径流深mm2905.代表性流量（1）设计洪峰流量m3/s24.3（2）校核洪峰流量m3/s39.2二、水库1.水库特征水位（1）校核洪水位m235.63（2）设计洪水位m235.07（3）正常蓄水位m233.75（4）死水位m227.352.水库库容（1）总库容万m316.62（2）正常蓄水位以下库容万m313.0（3）死库容万m31.5三、下泄流量1.设计洪水位时最大泄量m3/s36.52.校核洪水位时最大泄量m3/s23.3四、工程效益指标1.防洪效益万亩0.082.灌溉效益万亩0.073.养殖效益万元五、工程永久占地亩0六、主要建筑物及设备1.大坝指本次除险加固工程型式均质土坝坝顶高程m236.44最大坝高m15.0坝顶长度m120.0坝顶宽度m3.0防渗措施水泥搅拌桩2.溢洪道指本次除险加固工程型式宽顶堰-80-n南阳市方城县徐沟水库除险加固工程初步设计报告堰顶高程m233.75底宽m10.0最大泄流量（P=0.5%）m3/s36.53．输水洞指本次除险加固工程洞身型式浆砌石直墙拱形涵洞身长度m50进口高程m227.35闸门型式铸铁闸门启闭机型号3t手动葫芦一台设计最大过流量m3/s0.5闸门孔口尺寸m0.5×0.5七、施工1．主要工程量土石方开挖m34225.04填筑土石方m35994.72混凝土和钢筋混凝土m3562.61砌体m3456.162.主要建筑材料水泥t387.87钢筋t1.583.总工时万个3.674.总工期月10八、经济指标指本次除险加固工程1.概算总投资万元2．总投资万元建筑工程万元机电设备及安装工程万元金属结构设备及安装工程万元临时工程万元独立费用万元水保环保万元3.综合利用经济指标经济内部收益率%11.91＞8%经济效益费用比1.33＞1-80-n南阳市方城县徐沟水库除险加固工程初步设计报告2水文2.1流域概况徐沟水库位于方城县拐河镇徐沟村，位于淮河流域澧河支流上。水库坝址以上控制流域面积0.7km2，主干流长度为1.67km，河道平均比降0.04。流域区植被较好，水质无污染。2.2气象徐沟水库属北亚热带季风型大陆性气候，气候温和，光照充足，小气候明显，季风进退与四季替换较为明显，多年平均气温14.5℃，年平均活动积温（≥10℃）4775.6℃，年平均日照时数为2147.6小时，多年平均无霜期为221天。流域内多年平均降雨量为900mm，其分布情况为由东至西、由北到南呈递减趋势。降雨年内年际分布不均，汛期降水量(6-9月）占全年降雨的60%以上。2.3水文基本资料水库无实测水文资料，根据《水利水电工程设计洪水计算规范》中规定：可采用经审批的《河南省中小流域设计暴雨洪水图集》（以下简称84图集）、《河南省暴雨参数图集》（以下简称05图集）、《河南省水资源》（2007年）、《河南省地表水资源附图》(1984年)等作为计算设计暴雨、洪水及径流的依据。2.4径流水库流域内无实测径流资料。查《河南省水资源》及《河南省地表水源附图》，水库区多年平均径流深为290mm，径流变差系数Cv=0.65，Cs/Cv=2.0，则多年平均径流量为17.66万m，75％年份径流量为10.56万m3。径流深计算公式：R=W/1000F式中：W—径流总量，m3；F—流域面积，km2；设计径流成果见表2-1-80-n南阳市方城县徐沟水库除险加固工程初步设计报告表2-1设计径流成果表频率（%）平均年径流深R（mm）CVCS/CVKP设计年径流深RP（mm）年径流量WP（万m³）502900.6520.87252.317.66752900.6520.52150.810.562.5设计洪水2.5.1设计洪水标准水库地理位置重要，下游共有人口1000人，耕地800亩。水库地理位置重要安全问题意义重大。按照《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL252-2000和《防洪标准》（GB50201-94）的规定，水库总库容10～100万m3，为小（2）型水库，工程等别为V等，丘陵区土石坝永久性建筑物如挡水坝、溢洪道及输水洞级别为5级，设计洪水标准为30～20年一遇，校核洪水标准为300～200年一遇。该水库总库容18万m3，最大坝高15.0m，上下游最大水头差14.58m。结合水库的实际规模和防洪任务，防洪标准取20年一遇洪水设计、200年一遇洪水校核。2.5.2设计暴雨利用84图集和05图集提供的l0min、1h、6h、24h四种历时的暴雨参数，分别计算10min、1h、6h、24h共4种历时的设计暴雨，包括设计时段点雨量、面雨量和暴雨递减指数。（1）设计点雨量设计点雨量采用下式计算：式中:Htp为t时段设计频率为P的点雨量，mm；为t时段多年点雨量均值，mm；Kp频率为P的模比系数，由雨量变差系数Cv查P-III型曲线Kp值表求得，偏态系数Cs=3.5Cv。和Cv分别在相应历时等值线图上的流域重心处读取。（2）设计面雨量-80-n南阳市方城县徐沟水库除险加固工程初步设计报告根据水库所在水文分区，查短历时暴雨时面深(t～F～)关系图，求得不同历时暴雨的点面折减系数值，乘设计点雨量即得设计面雨量。由于水库控流域面积F=0.7km2，小于50km2，=1，点雨量与面雨量相同。（3）设计暴雨递减指数n按照暴雨历时关系，n分为三段：1h以下为n1，1～6h为n2、6～24h为n3。本流域设计暴雨递减指数采用下式计算：式中：n1p、n2p、n3p分别为三种时段的设计暴雨递减指数；H10P、、H1P、H6P、H24P分别为同频率P的年最大10min、1h、6h、24h设计点雨量。各种频率的设计点雨量、面雨量及暴雨递减指数见表2-2~表2-4。表2-284图集暴雨量计算成果表时段（h）1/61624点雨量均值17.550100140变差系数（Cv）0.420.550.650.6520年一遇31.9105.0230.0322.0200年一遇46.0167.0392.0548.8点面折减系数1.01.01.01.0面雨量20年一遇31.9105.0230.0322.0200年一遇46.0167.0392.0548.8-80-n南阳市方城县徐沟水库除险加固工程初步设计报告表2-305图集暴雨量计算成果表时段（h）1/61624点雨量均值18.050100120变差系数（Cv）0.370.560.700.7520年一遇30.8106.0241.0301.2200年一遇42.5169.5423.0546.0点面折减系数1.01.01.01.0面雨量20年一遇30.8106.0241.0301.2200年一遇42.5169.5423.0546.0表2-4暴雨递减指数成果表84图集暴雨递减指数05图集暴雨递减指数重现期　20200　重现期　20200N20.560.52N20.540.49N30.760.76N30.840.822.5.3产流计算根据24h降雨量查该流域所在分区的次降雨径流关系P+Pa～R曲线得24h净雨量。这里P为24h设计面雨量，Pa为设计前期影响雨量，50年一遇以上的稀遇频率Pa=Imax，10～20年一遇Pa=2/3Imax。水库流域属河南省的第III水文分区，Imax=40mm。24h设计净雨量见表2-5与表2-6。表2-584图集设计净雨量及洪量计算成果表单位：mm重现期2020024小时暴雨量（mm）322548.8前期影响雨量（mm）26.740P+Pa348.7588.824小时净雨量（mm）29053024设计洪量（万m³）20.337.1表2-605图集设计净雨量及洪量计算成果表单位：mm重现期2020024小时暴雨量（mm）301.2546前期影响雨量（mm）26.740P+Pa327.958624小时净雨量（mm）26253024设计洪量（万m³）18.3437.1-80-n南阳市方城县徐沟水库除险加固工程初步设计报告2.5.4对比与选用表2-7徐沟水库84、05图集设计洪水比较表重现期1984图集2005图集差值W24（万m³）洪峰(m³/s)W24（万m³）洪峰(m³/s)W24（万m³）洪峰(m³/s)2020.324.318.3424.11.960.220037.139.237.138.201通过表2-7的对比分析，用《84图集》暴雨参数设计的洪水总量、洪峰流量，20年一遇、200年一遇比05图集参数设计值较大。相差在10%以内，为安全起见，设计洪水仍采用《84图集》计算成果。2.5.5洪峰流量及洪水过程线（1）洪峰流量计算根据《河南省中小流域设计暴雨洪水图集》规定，流域面积小于200km2时，应用推理公式法计算洪峰流量。基本公式为：式中：Q—设计频率洪峰流量(m3/s)；φ—洪峰径流系数；τ一洪峰汇流时间（小时）；F—流域面积（km2）；L—设计断面至主河沟分水岭的河长(km)；J—L段内的平均坡降；S—设计频率最大1小时降雨量(mm/h)；n—设计频率的暴雨递减指数，按照相应的汇流历时取值：当τ