赞皇县孟家庄西沟水库除险加固研究与设计 74页

．呼‘：、；产＇／沪巧一Ｘ巧矣朱？＾ＨｅｂｅｉＵｎＷｅｒｓｉｔｏｆＥｎｉｎｅｅｔｉｎｙｇｇ？：打‘．Ｖ，说，＇？．７１±学位论文－？择＇，Ｉ．一，，，．，ｆ＊尸＇１■、．？了Ｖ，’＇Ｖ／Ｖ；巧＇题目；雜韋县孟家庙西沟乂库除险加固．ｙ研究与设计．’＇’．，？Ｖ審＇＂、，旱Ｖｉｆ■’ＩＡｒ．，Ｉ：李昂作者姓名－＊．学校导师；袁吉協副教授企业导师：袁健高工工程领域：水利工程：水由学院所在学院，：■Ｊ？繁，，＂＇ｆ、、式１冉＇＞古ｙ心Ｖ贷／－１Ｉ，提交论文日期：之＾年丘月马日n独创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰导过的研巧成果，，忡不仅含为获得河北工程大举或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。对本文的研巧做出重要贡献的个人和集体，均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。■学位论文作者签名：抑签字日期：年／次月衣日７学位论文版权使用授权书工程大举有关保、本学位论文作者完全了解河北留使用学位论文的规定。特授权河北工程大学可将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影、。印缩印或扫描等复制手段保存、汇编供查阅和借阅同向。意学校国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子文档（保密的学位论文在解密后适用本授权说）明＾学位论文作者签名：７签字日期：、广年日Ｚ＾口月／／７＾：２导师签名签字：曰曰期年月〇／／吉妓毛n分类号：密级：公开UDC：单位代码：10076工程硕士学位论文赞皇县孟家庄西沟水库除险加固研究与设计作者姓名:李昂指导教师:袁吉栋副教授企业导师:袁健高工申请学位级别:工程硕士学科专业:水利工程所在单位:水电学院授予学位单位:河北工程大学nADissertationSubmittedtoHebeiUniversityofEngineeringFortheAcademicDegreeofMasterofEngineeringResearchanddesignontheDamSafetyandReinforcementoftheXigouReservoirinZanhuangCountyMengJiaZhuangCandidate：LiangSupervisor：AssociateProf.YuanjidongBusinessguru：SeniorEngineerYuanjianAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpecialty：WaterConservancyProjectOrganization:InstituteofWaterandElectricityCollege/Department：HebeiUniversityofEngineeringHebeiUniversityofEngineeringOtcober,2015n摘要摘要赞皇县孟家庄西沟水库位于赞皇县西阳泽乡孟家庄村村西1.0km处，坐落在子牙河水系滏阳河流域泲河支流严华寺河上游，控制流域面积1.65km2，总库容40万m3，兴利库容23万m3，是一座以防洪、灌溉为主的小（2）型水库。孟家庄西沟水库自1956年投入运用以来，在防洪、灌溉及改善当地生态环境等方面发挥了显著的效益，特别是“96.8”洪水时，由于水库的调洪错峰，为下游人民生命财产安全提供了有力保障。但经多年运行，工程存在严重的安全问题：大坝坝体渗透稳定不满足要求；大坝上、下游均无防护，坝顶宽度仅有0.4m，凹凸不平；溢洪道两侧岩体风化破碎严重，有塌滑现象；现状输水洞已堵塞，失去放水功能。本文从孟家庄西沟水库大坝存在的主要病险问题出发，从各方面对水库大坝的除险加固工作进行了一系列的研究：(1)我国病险水库除险加固概况、病险水库土石坝存在问题、孟家庄西沟水库存在的主要病险问题的分析;(2)孟家庄西沟水库的水文气象及工程地质基本情况的简要分析;(3)孟家庄西沟水库特征水位复核及大坝防洪安全复核计算;(4)孟家庄西沟水库大坝边坡稳定分析、坝体与坝基渗流稳定分析及除险加固设计;(5)对大坝采用的除险加固方案选定所需的水文、地质、渗透及结构稳定等进行了较全面的计算、分析，为方案的合理性及最终实施奠定了科学基础。工程实践证明,整治病害水库有时比新建一座大坝更为复杂,随着上世纪60年代修的大坝逐渐老化,这些大坝都需要除险加固,本文研究成果可为其他类似工程的研究提供一定的借鉴作用。关键词：水库；除险加固；稳定分析；InAbstractAbstractZanhuangCountyMengJiaZhuangXigoureservoirlocatedinZanhuangCountyXiYangZeXiangMengJiaZhuangCunCunXi1.0KMoffice,locatedintheupperreachesoftheriverZiyaRiversystemtheFuyangRiverBasinintheJiRivertributariesYanHuaTemple,controldrainagearea1.65km2,withatotalcapacityof40millionm3,Hennessycapacityof23millionm3,isafloodcontrol,irrigationofsmall(2)typereservoir.MengJiaZhuangXigouReservoirsince1956putintouse,infloodcontrol,irrigationandimprovethelocalecologicalenvironmentplaysignificantbenefits,especially"96.8flood,duetoreservoirfloodpeak,forpeople'slifeandpropertysafetyofdownstreamprovidesapowerfulguarantee.Butafteryearsofrunningandengineeringthereisaserioussecurityproblem:damseepagestabilitydoesnotmeettherequirements;therewasnodooronthedamanddownstream,crestwidthisonly0.4m,uneven;spillwayonbothsidesoftherockmassweatheringseriousfragmentation,slideandcollapse;statusofwaterconveyancetunnelhasbeenblocked,lostwaterdrainagefunction.StartingfromtheMengJiaZhuangXigoureservoirdamarethemaindangerousproblems,fromthedangerofreservoirdamreinforcementworkwereaseriesofresearch:(1)overview,embankmentdamsinChinaofdangerousreservoirsreinforcementproblems,MengJiaZhuangXigoureservoiraremainlythedangerousproblemsanalysis.(2)abriefanalysisofthebasicsituationofmeteorologicalandHydrologicalGeologyEngineeringXigoureservoir;(3)calculationofXigoureservoirlevelreviewanddamsafetyreview;(4)strengtheningdesignanalysis,Xigoureservoirdamslopestabilityofdamanddamfoundationseepagestabilityanalysisandreinforcement;(5)ofthedamreinforcementscheme,geological,hydrologicalselectedpermeabilityandstructuralstabilityrequiredetc.Carriedoutacomprehensivecalculationandanalysis,therationalityoftheschemeandtheultimateimplementationofscientificbasis.IInAbstractEngineeringpracticeprovedthatregulationreservoirdiseaseissometimesmorecomplicatedthanbuildingadam,astheagingdamrepairinthe1960s,thesedamsneedreinforcement.Theresultsofthisstudycanprovidesomereferenceforothersimilarengineeringresearch.Keywords:Reservoir;reinforcement;stabilityanalysis;IIIn目录目录摘要.......................................................................................................................IAbstract.....................................................................................................................II第1章绪论.............................................................................................................11.1我国土石坝发展概况.................................................................................11.2水库大坝常见病险及处理方法.................................................................21.3土石坝防渗加固的研究现状.....................................................................3第2章赞皇县水库的基本情况及存在的病险问题.............................................52.1赞皇县水库的基本情况.............................................................................52.2水文条件.....................................................................................................62.3水库设计洪水.............................................................................................72.3.1水库以上流域特征值量算......................................................72.3.2水库历次设计洪水变更情况..................................................82.3.3本次设计洪水.........................................................................82.4施工洪水..................................................................................................112.4.1施工期及计算标准...............................................................112.4.2施工期洪水及水位...............................................................122.5库区工程地质条件...................................................................................122.5.1概述........................................................................................122.5.2地质概况................................................................................132.5.3水文地质条件........................................................................142.6拦河坝工程地质条件及评价...................................................................142.6.1工程地质条件........................................................................152.6.2工程地质评价........................................................................152.7天然建筑材料及土料厂...........................................................................162.8本章小结...................................................................................................16第3章除险加固设计任务和规模.......................................................................173.1工程建设的必要性..................................................................................173.2工程任务和防洪标准..............................................................................173.3水库淤积..................................................................................................183.4水库特征水位复核及兴利调节计算......................................................193.4.1设计入库年径流月分配及下游灌区灌溉用水...................193.4.2水库死水位确定...................................................................19IVn目录3.4.3水库正常蓄水位...................................................................193.4.4水库兴利调节.......................................................................193.5水库防洪水位..........................................................................................213.5.1水位～泄量关系...................................................................213.5.2水库调洪计算基本原理.......................................................213.5.3水库调洪结果.......................................................................223.6水库特性指标..........................................................................................223.7水库允许最高洪水位及防洪标准复核..................................................233.7.1水库允许最高洪水位...........................................................233.7.2防洪标准复核.......................................................................233.8本章小结...................................................................................................24第4章大坝防渗、坝坡稳定现状及加固设计...................................................254.1渗流稳定复核...........................................................................................254.1.1计算目的................................................................................254.1.2基本参数................................................................................254.1.3计算原则................................................................................254.1.4计算工况................................................................................264.1.5计算方法................................................................................264.1.6计算过程................................................................................264.1.7计算成果................................................................................274.1.8成果分析................................................................................284.2坝坡稳定复核...........................................................................................294.3大坝加固设计...........................................................................................304.3.1大坝护坡加固设计................................................................304.3.2加固设计................................................................................324.3.3坝顶构造设计........................................................................334.4加固坝体渗流及稳定计算.......................................................................334.4.1渗流稳定计算........................................................................334.4.2坝坡稳定计算........................................................................344.5本章小结...................................................................................................36第5章泄水及输水设施加固方案.......................................................................375.1溢洪道加固设计.......................................................................................375.1.1工程现状................................................................................37Vn目录5.1.3溢洪道加固措施....................................................................385.2输水洞加固设计.......................................................................................435.2.1工程现状................................................................................435.2.2过流能力计算........................................................................445.2.3工程加固措施........................................................................455.3本章小结...................................................................................................45第6章环境保护与水土保持设计.......................................................................476.1环境保护设计...........................................................................................476.1.1概述........................................................................................476.1.2环境影响分析及环境保护措施............................................476.1.3环境管理与检测....................................................................496.1.4环境保护工程量....................................................................516.1.5环境综合评价........................................................................526.2水土保持设计...........................................................................................526.2.1编制依据................................................................................526.2.2水土流失防范责任范围........................................................536.2.3项目区水土流失防治标准....................................................546.2.4主体工程中具有水土保持功能工程的评价........................546.2.5水土流失防治措施布置........................................................546.2.6水土保持监测........................................................................566.3本章小结...................................................................................................57结论.........................................................................................................................59致谢.........................................................................................................................60参考文献.................................................................................................................61作者简介.................................................................................................................63VIn第1章绪论第1章绪论水库工程在防洪、发电、灌溉、航运、城市和工业用水以及养鱼、漂木等综合利用方面,发挥着巨大作用,有力地促进了工农业生产的发展。由于洪水能泛滥成灾,使人民生命财产受到很大的损失,而土石坝是水库工程中的主要建筑物,因此研究已建土石坝病险事故原因及其处理加固措施,具有重要意义。1.1我国土石坝发展概况土石坝一般是指由当地土料、石料或混合料，经过抛填、辗压等方法施工后堆筑成的挡水坝。当坝体的主要材料以土和砂砾为主时，称土坝。以石渣、卵石、爆破石料为主时，称堆石坝；当两类当地材料均占相当比例时，称土石混合坝[1]。我国地域广泛,河流众多，水资源丰富。在春秋时代（公元前770-前476年）以前当时的人民已经开始沿黄河两岸修建土堤，就结构来说土堤也是一种土坝，至今长度已经达到1498千米。在安徽，早在公元前600年就修建了安丰塘水库,供灌溉用，至今仍在运行并发挥重要作用。新中国成立以后,水利水电建设发展迅速,兴建一大批关系经济发展及民生的水库工程。据统计，截至到2013年全国共建成水库98002座（见表1—1），数量居世界首位，而其中93%以上都为土石坝。表1－12013年全国共建成水库规模表Table1-1Scaleofreservoirin2013大型小型水库工程合计中型大（1）大（2）小（1）小（2）数量（座）9800212762939381794975359总库容（亿m3）9323.125565.071834.781119.76496.38207.13土石坝历史悠久，应用广泛，目前仍是世界大坝工程建设中的一种主要坝型。土石坝能够广泛应用和发展的主要原因有：可以就地取材，节约运费，节省钢材、水泥、木材等重要的建筑施工材料；结构简单，便于维护、扩建和加高；坝身为土石散粒体结构，能够适应各种地形，对地基的要求低；施工技术简单，1n河北工程大学硕士学位论文工序较少，便于机械快速施工。但其本身也有坝身一般不能溢流，施工导流不如混凝土坝方便，土料的填筑受气候条件影响等[2]-[4]。1.2水库大坝常见病险及处理方法病险水库是指经水库大坝安全鉴定程序对大坝防洪标准、结构、渗流、抗震、金属结构、工程质量和运行等项进行安全复核和评价[5]，综合评价为三类坝的水库。（1）防洪标准偏低由于原设计标准偏低、受当时投资所限未能按照原设计要求完成以及工程建设、水文系列延长或使用方式改变等，造成不少水库坝顶高程不够，泄洪能力低，导致防洪标准偏低[6]。（2）抗震安全不能到达标准按2001年的地震动参数区划图界定场地地震动参数，按现行水工抗震规范复核，有很多水库抗震标准偏低。（3）大坝稳定性较差根据现行规范,在对水库大现进行安全鉴定和水库除险加固工程初步设计时,需要对大坝抗滑稳定进行校核。校核时应当采用现状大坝的断面,有关土工参数则要采用大现坝体地质勘探时的实际钻孔取样分析资料。而水库现状大坝横断面与原设计横断面相比，都有不同程度的变化,大部分由于坝体自然沉陷、管理不到位及人为破坏等方面的原因,造成前后坡变陆,水库大坝抗滑稳定达不到要求[7]。在大现稳定校核时应当按照现行《碾压式土石坝设计规范》(SL274-2001)中规定的全部工况进行验算,当计算结果表明大坝不稳定时,结合水库存在的其他工程隐患,需要对大现进行除险加固。（4）大坝坝体，坝基渗漏严重这是影响水库大坝安全、进而影响水库效益充分发挥的重要原因。通过计算,虽然部分大坝结构上是稳定的,渗透破坏不会产生在坝体上,但却存在渗漏现象,严重时可以使水库蓄不住水,达不到兴利要求;一些水库渗漏量虽小,损失的水量对水库兴利库容来说比例不大,但因渗漏而产生的渗透破坏会使坝体浸润线抬高,容易造成坝坡不稳定,在这种情况下水库不能正常蓄水,更不能抬高水位运行,工程效益低下。（5）构筑物年久失修，管理不善由于时间等各种原因，水库泄水、输水构筑物老化破坏现象突出，闸门、启闭机及机电设备运转不灵，一些金属结构锈蚀严重，对大坝的安全造成威胁；水2n第1章绪论库管理设施和大坝观测系统不完善，防汛道路标准低，影响水库的正常运行。由于以上问题的存在，既制约了水库效益的发挥，也对当地社会和经济的发展造成影响，水库存在的大量病险问题还威胁到下游人民群众的生命及财产安全[8]。如果水库失事，将给周边居民带来重大灾难，影响国民经济发展和社会的稳定。建国以来，我国已发生过多起大坝垮塌事故，造成了大量的人员伤亡以及财产损失，因此要对有病险的水库进行除险加固工作。1.3土石坝防渗加固的研究现状目前国内为土石坝防渗加固措施一般分为水平防渗和垂直防渗两大类，其目的都是延长土坝的渗径，使其渗透坡降小于允许坡降，从而确保大坝安全。下面介绍几种常用的防渗措施。（1）地下防渗墙技术地下防渗墙技术采用的主要工艺方法是：按照设计的几何尺寸造孔，泥浆固壁，清沉渣，浇水下混凝土，处理槽孔之间的接头等。墙体类型有刚性墙、塑性墙、柔性墙；刚性墙墙体材料有钢筋混凝土、混凝土、粘土混凝土等，塑性墙墙墙体材料有塑性混凝土、沥青混凝土等,柔性墙墙体材料有固化灰浆、自硬泥浆、泥浆槽、薄膜等。混凝土防渗墙特别是塑性混凝上防渗墙，作为土坝的垂直防渗结构是非常安全和经济，是处理土坝安全隐患的主要技术手段。（2）劈裂帷幕灌浆技术劈裂灌浆是从产生坝体隐患的原因入手，根据土坝的几何形状和应力分布规律，利用坝体小主应力的分布规律进行布孔，施加一定的灌浆压力,有计划有控制地使坝体沿轴线方向劈裂，同时灌注适宜的泥浆，形成铅直连续的防渗帷幕，堵塞与劈裂缝连通的的洞穴、裂缝或切断软弱层，以提高坝体的防渗能力：同时,通过浆坝互压和湿陷使坝体内部得到调整，提高坝体变形稳定性。劈裂灌浆技术主要适合于处理压实质量差、有裂缝、洞穴、水平夹砂层等隐患的土坝及结构性较强的粉细砂及上砂夹层透水地基。（3）土工膜防渗技术上工膜是由高分子聚合物制成的透水性甚小的材料，渗透系数一般为10-11一10-12cm/s，是一种良好的防渗材料，在土石坝防渗工程中得到广泛的应用。土工膜防渗应用有土坝的防渗斜墙或垂直防渗心墙、透水地基上土坝的水平防渗铺盖和垂直防渗墙、施工围堰的防渗等。（4）综合防渗技术水库大坝各组成部分的病险情况往往不同。根据土坝产生病害的部位、原3n河北工程大学硕士学位论文因、地质特点等，针对性地采取不同防渗技术措施，进行综合治理的技术，成为综合防渗技术。综合技术比单一技术质量易掌握，施工速度快，工程成本低，用于土坝病险治理具有巨大潜力，是今后土坝病险治理的发展方向和总趋势。综上所述，哪种技术都有它的适用范围和局限性。确定土石坝防渗加固方法时，应根据工程病害的具体情况对几种加固方法进行技术、经济、施工比较。合理的土石坝加固方法应是技术上可靠、经济上合理、又能满足施工要求。4n第2章赞皇县水库的基本情况及存在的病险问题第2章赞皇县水库的基本情况及存在的病险问题2.1赞皇县水库的基本情况赞皇县孟家庄西沟水库位于赞皇县西阳泽乡孟家庄村村西1.0km处，坐落在子牙河水系滏阳河流域泲河支流严华寺河上游，控制流域面积1.65km2，总库容40万m3，兴利库容23万m3，是一座以防洪、灌溉为主的小（2）型水库。水库工程位置见图2-1。图2－1工程位置图Fig.2-1projectlocationmap水库于1955年10月开工兴建，1956年4月竣工并蓄水运用，1974年对大坝进行了加高。水库枢纽由大坝、溢洪道、输水洞等建筑物组成。大坝为均质土5n河北工程大学硕士学位论文坝，坝长130m，最大坝高14m，坝顶平均宽度0.4m。溢洪道位于大坝左侧，为岸边开敞式，天然岩石开挖而成，平均底宽9m。输水洞位于大坝左侧，为浆砌石无压涵洞，洞宽0.6m，高0.65m，取水方式为斜卧管式，现输水洞已堵塞，失去放水功能；1974年大坝加高时，在溢洪道右侧增修了一进水口和一条简易输水管道，管径15cm。2.2水文条件（1）流域概况孟家庄西沟水库位于河北省石家庄市赞皇县西阳泽乡孟家庄村西1.0km处，坐落在子牙河水系滏阳河流域泲河支流严华寺河上游，严华寺河发源于千根村东北，经孟家村、严华寺等，于南回车入泲河，水库控制流域面积1.65km2，主河道长度1.89km，河流纵坡较陡，流域内植被较好。孟家庄西沟水库流域示意图见图2－2。下王小峪千根孟家庄北沟水库饶羊孟家庄西沟水库北羊角严孟家庄华梁家湾寺严华寺河吕家庄河南回车泲图2－2孟家庄西沟水库流域示意图Fig.2-2MengXigouReservoirBasin（2）气候特征本流域属大陆性半干旱气候，四季分明，春季多风干旱，夏季炎热多雨，秋季湿润凉爽，冬季少雪寒冷。流域内多年平均气温为13.3℃，月极端最高气温6n第2章赞皇县水库的基本情况及存在的病险问题42.6℃，出现在6月份；月极端低高气温-18.7℃，出现在12月份。流域内多年平均降水量566.3mm，最大冻土深46cm。（3）径流分析孟家庄西沟水库以上控制面积较小，无实测径流资料，故本次径流计算根据《河北省石家庄市水文水资源手册》径流深等值线图求得，经计算流域多年平均年径流量9.24万m3，不同保证率年径流成果见表2－1。表2－1孟家庄西沟水库不同保证率年径流量成果表Table2-1MengXiGoureservoirdifferentguaranteerateofannualrunoffresults特征值不同保证率年径流量均值CvCs/Cv20%50%75%9.241.562.512.763.272.01孟家庄西沟水库天然年径流月份配按流域附近阳泽雨量站降水月份配进行计算，典型年选取时尽量选取偏不利的降水典型，本次选取1975年为典型年。水库设计标准50％年径流月份配见表2－2。表2－2孟家庄西沟水库50％天然年径流量月分配成果表Table2-2MengXigoureservoir50%annualnaturalrunoffinmatchingresults月份123456789101112合计月分配（％）00.190.060.175.857.3119.3646.6211.607.470.111.25100径流量（万m3）00.0060.0020.0060.1910.2390.6331.5250.3790.2440.0040.0413.272.3水库设计洪水2.3.1水库以上流域特征值量算本次采用1:1万地形图，结合实地勘查重新勾绘流域边界，量算结果与大坝安全鉴定中域特征值比较接近，故本次采用安全鉴定中流域特征参数，见表2－3。表2－3孟家庄西沟流域特征参数表Table2-3MengWestwatershedcharacteristicparametertable项目F（km2）L（km）J（‰）备注大坝安全鉴定1.651.8918.5本次选定成果本次复核1.622.0915.457n河北工程大学硕士学位论文2.3.2水库历次设计洪水变更情况孟家庄西沟水库设计洪水曾进行过两次分析计算，因无实测洪水资料，故两次均采用由暴雨途径间接推求设计洪水。1983年《孟家庄西沟水库竣工总结》（赞皇县水利局）采用1974年《河北省石家庄地区水文实用手册》经验公式，求得水库不同重现期设计洪水。2007年《石家庄市赞皇县孟家庄西沟水库大坝安全鉴定报告辑》（石家庄市水利水电勘测设计研究院）对水库设计洪水重新进行复核，最终推荐采用推理公式法求得不同重现期设计洪水。水库历次设计洪水成果见表2－4。表2－4孟家庄西沟水库历次洪水成果表Table2-4MengXigoureservoirfloodpreviousresults洪水成果项目20年30年50年100年200年300年洪峰（m3/s）35.159.481.91983年成果洪量（万m3）29.859.4洪峰（m3/s）29.641.546.354.562.22007年成果洪量（万m3）19.8125.8731.9840.9251.182.3.3本次设计洪水2.3.3.1设计标准根据主体设计要求，本次设计洪水计算20年、30年、50年、100年、200年、300年6个标准。2.3.3.2洪峰流量计算方法因水库流域范围内无实测水文站，故本次洪水复核依然采用暴雨途径间接推求设计洪水。由于流域面积不大，本次采用经验公式和推理公式分别推求设计洪水。（1）推理公式法hQm0.278F式（2-1）8n第2章赞皇县水库的基本情况及存在的病险问题L0.278式（2-2）1/31/4mJQm式中h－单一洪峰的净雨（mm）；Q3m－洪峰流量（m/s）；τ－流域汇流时间（h）；F－流域面积（km2）；L－主河道长度（km）；J－主河道坡度（以小数计）；m－汇流参数。（2）经验公式法依据《河北省石家庄市水文水资源手册》中经验公式如下：Qm1m2m3m4p=CH24JαF式（2-3）式中H24－设计频率的流域面平均24h雨量（mm）；α－流域形状系数α=F/L2；J－主河道纵坡（‰）；L－主河道长度（km）；F－流域面积（km2）；C、m1、m2、m3、m4－参数。工程处在太行山迎风区，本次采用《南水北调中线工程交叉河流设计洪水过程线》中概化的洪水过程线，概化的模比系数见表2－5。表2－5洪水概化过程线模比系数表Table2-5-flood-generalizedprocess-line-modulusratio横坐标（Ti/T）0.1160.1530.2090.250.30.3350.40.50.6281纵坐标（Qi/Q）0.0230.0350.0660.360.73510.70.230.1390.074一次洪水过程总历时计算公式为：WT0.36Qm式（2-4）式中T－设计洪水总历时（h）；α－历时系数；W－设计洪水总量（万m3）；Q3m－设计洪峰流量（m/s）。9n河北工程大学硕士学位论文2.3.3.3暴雨特征参数本次暴雨特征参数直接由2004年省水文局绘制的《河北省设计暴雨图集》等值线图中查取，见表2－6。表2－6孟家庄西沟水库设计点暴雨成果表Table2-6MengXiGoureservoirdesignrainstormresults历时H（mm）CVCs/Cv10min160.483.51h360.63.56h640.753.524h1000.83.52.3.3.4设计洪水根据计算的设计暴雨以及区域内产汇流关系，通过上述方法计算得到孟家庄西沟水库不同重现期设计洪水成果，见表2－7。因本次计算洪水成果与大坝安全鉴定成果相差不多，故本次设计洪水仍采用大坝安全鉴定成果。表2－7孟家庄西沟水库设计洪水成果表Table2–7MengXiGoureservoirdesignfloodtable洪水成果项目20年30年50年100年200年300年备注洪峰26.733.739.550.361.969.0经验公式（m3/s）洪峰本次复核32.041.946.654.762.967.7推理公式（m3/s）洪量（万19.225.13039.649.655.7m3）洪峰29.641.546.354.562.22007年成（m3/s）本次选用果洪量（万19.8125.8731.9840.9251.18m3）2.3.3.5设计洪水过程线本次水库设计标准20年一遇，校核标准200年一遇，根据上述条件，求得水10n第2章赞皇县水库的基本情况及存在的病险问题库洪水过程线见表2－8。表2－8孟家庄西沟水库不同重现期设计洪水过程线表Table2-8MengXiGoureservoirdesignfloodhydrographofdifferentreturntable小时（h）20年（m3/s）200年（m3/s）00.00.00.50.40.710.81.31.51.82.5214.07.12.529.631.6321.062.23.511.850.046.234.34.54.818.653.912.65.53.610.263.28.46.52.97.972.67.37.52.26.780.06.18.55.594.99.50.02.4施工洪水2.4.1施工期及计算标准本工程施工标准为5年一遇，施工期选在10月1日～次年5月30日。根据施工组织设计要求，工程需要导流时段为2月1日～4月30日。11n河北工程大学硕士学位论文2.4.2施工期洪水及水位根据施工组织设计要求，本次施工采用围堰法，修筑围堰前先将库区内蓄水放完，仅施工期间来水蓄到库区内，为确定围堰顶高程，需计算施工期5年一遇库区水位。因无实测径流资料，本次采用暴雨资料选取典型年，按径流系数法推算施工期5年一遇洪水总量0.85万m3，根据水位～库容关系得出施工期水位187.03m。2.5库区工程地质条件2.5.1概述根据河北水文工程地质勘察院对赞皇县孟家庄西沟水库除险加固工程进工程地质勘察工作，勘察外业共布置钻孔3个，在大坝坝轴线中心及左、右两侧各布置1个钻孔；探坑共布置5个，大坝中心断面上、下游坝坡中间处各布置1个探坑，溢洪道轴线的进口、中心、出口各布置1个探坑。完成工作量见表2－9。表2－9孟家庄西沟水库除险加固工程地质勘察工作量表Table2-9MengXiGoureservoirreinforcementengineeringgeologicalprospectingworktable项目单位工作量原状土样个22扰动土样个3钻探击实土样个1总进尺/孔数m/孔65/8颗粒分析试验组25常规试验组22渗透试验组25剪切试验（饱和快剪）组5室内试验剪切试验（饱固快剪）组7击实试验（最优含水量、最大干组1密度）水质简分析+侵蚀性组112n第2章赞皇县水库的基本情况及存在的病险问题2.5.2地质概况（1）地形地貌孟家庄西沟水库在地貌单元上属于太行山低山区，丘陵地貌，地处滏阳河流域泲河支流严华寺上游，赞皇县南部阳泽乡孟家庄村西的山沟里，库区植被率较好，部分为耕地，基岩埋深不大，局部基岩出露。坝址以上河长1.887km，河道纵坡为1.8%。水流方向由西向东，汛期河水大，汛后径流几乎消失。（2）地层岩性根据资料及钻孔揭露，勘探深度范围内工程区出露的地层主要有：太古界赞皇群石家栏组（Arsh）角闪斜长片麻岩，第四系上更新统坡洪积（dl+plQ3），第四系全新统冲洪积（al+plQ4）；第四系人工堆积物（rQ）及第四系人工填筑（rQ）坝体土。太古界赞皇群石家栏组（Arsh）出露岩性主要为灰白色角闪斜长片麻岩，主要分布于整个工程区第四系覆盖层之下，两侧的山体上部分区域有出露。第四系上更新统坡洪积（dl+plQ3）主要为壤土和碎石土，壤土主要分布于大坝左岸及右岸山体之上，黄褐色，稍湿，局部含少量碎石和角砾。第四系全新统冲洪积（al+plQ4）岩性主要为壤土，含姜石，局部夹砂、砾石透镜体，一般分布于沟间谷底，上、下游河床及库区，推测其厚度不小于1.0m。第四系人工堆积物（rQ）主要为坝体填筑土及溢洪道表层，坝体填筑土以壤土为主，不均匀，局部夹粉砂；溢洪道表面为碎石土，不均匀。壤土：黄褐色，密实，可塑～硬塑，土质较均匀。碎石土：杂色，松散，土质不均匀，主要成分为风化基岩。（3）泥沙根据《河北省地表水资源评价》，水库所在区域为Ⅴ区，悬移质多年侵蚀模数为500～1000t/km2。由水库实测运行可知，水库淤积量较小，悬移质侵蚀模数按500t/km2计，求得水库多年平均悬移质输沙量，推移质按悬移质15%计，求得多年平均输沙量为0.095万t。13n河北工程大学硕士学位论文2.5.3水文地质条件工程区属大陆性半干旱气候，一年四季分明，春季干旱多风，夏季炎热多雨，秋季天高气爽，冬季寒冷干燥。（1）地表水勘察期间水库内最大水深约4.0m左右，水面高程190.47m，地表水对混凝土无腐蚀性。（2）地下水根据勘探及水库地质资料，工程区地下水以基岩裂隙水为主，含水量不丰富，受降雨量影响明显，在大坝坝轴线中心钻孔处初见地下水水位高程191.13m，稳定地下水水位高程190.33m，其他钻孔未见地下水，地下水主要接受水库水渗透补给，地下水对混凝土无腐蚀性。2.6拦河坝工程地质条件及评价勘探在大坝坝轴线中心及左、右两侧各布置了1个钻孔，坝体填料物理力学指标建议值见表2－10，大坝轴线工程地质剖面见图2－3。表2－10坝体填料物理力学指标建议值表Table2-10damfillerphysicalandmechanicalindexesrecommendedvaluetable土的物理性质垂直渗饱固快剪透系数压缩模量天然容重凝聚力标准贯岩性干容重γdk内摩擦角Esγ含水率孔隙比C入击数（kN/m3）（cm/sΦ（°）（MPa）（kN/m3）（kPa））壤土18.015.615.0%0.6981.3×10-623.07.05.112.414n第2章赞皇县水库的基本情况及存在的病险问题图2－3大坝轴线工程地质剖面图Fig.2-3thedamaxisengineeringgeologicalprofile2.6.1工程地质条件（1）坝体根据钻孔揭露及地质测绘显示，坝体填筑材料均为壤土，黄褐～棕黄色，密实，可塑～软塑，土质不均匀，局部含砂量较高。粘粒含量10.6％～23.1％，含水量4.9％～24.5％，干重度14.1～16.6kN/m3，塑性指数7.5～11.8，垂直渗透系数：3×10-8～5.2×10-6cm/s，属微－极微透水。上、下游坝坡为第四系人工堆积物（rQ），以壤土为主，不均匀，上、下游坝坡无防护工程，表面杂草丛生。（2）坝基坝基坐落于岩石上，岩性为角闪斜长片麻岩，灰白色，岩体节理、裂隙发育。钻孔揭露顶面高程180.83～192.37m，揭露最大厚度为11.5m。2.6.2工程地质评价（1）坝体坝体主要由壤土组成，粘粒含量平均值15.7%，含水量平均值15%，干重度平均值15.6kN/m3，塑性指数平均值9.9，垂直渗透系数综合平均值1.3×10-15n河北工程大学硕士学位论文6cm/s，属微－极微透水。坝体壤土为级配连续性土，粗细颗粒区分粒径为0.01mm，细颗粒含量P＝26%，判断坝体壤土的渗透破坏形式为过渡型，壤土的允许水力比降取经验值J允许＝0.30。坝体整体填筑压实质量较好，粘粒含量、塑性指数及渗透系数均符合土石坝防渗体土料质量填筑要求[9]。坝体上、下游坝坡无防护工程，表面杂草丛生，无渗漏水现象。坝顶太窄，仅0.4m，坝顶土路面凹凸不平，不利于水库防洪。（2）坝基从水库多年运行情况看，下游坡脚无渗水，坝基渗透稳定满足要求。2.7天然建筑材料及土料厂孟家庄西沟水库加固工程需要块石料，混凝土粗、细骨料等天然建筑材料主。块石料、砾石料和砂料都可以在在赞皇县附近的砂石料场采购。块石料成份主要为砂岩，岩石具有性能好，力学强度高，是良好的块石和砾石料；砂料主要为石英砂，质量好，可以达到混凝土细骨料的质量要求；砂石料场距离施工区较近，交通方便，土料场位于严华寺中学东200m处，满足工程对所需材料的质量及储量要求。2.8本章小结本章重点通过水文条件、库区地质与工程地质条件等方面对水库除险加固工程的水文及地质环境条件进行了必要的说明。这些资料为本文接下来的研究奠定了坚实的基础，对工程进行除险加固设计等方面的研究提供了有力的支撑。16n第3章除险加固设计任务和规模第3章除险加固设计任务和规模3.1工程建设的必要性孟家庄西沟水库自1956年投入运用以来，在防洪、灌溉及改善当地生态环境等方面发挥了显著的效益，保护了下游回千公路，孟家庄、严华寺、吕庄等村约4000人，1000亩耕地的安全。特别是“96.8”洪水时，由于水库的调洪错峰，为下游人民生命财产安全提供了有力保障。但经多年运行，工程存在严重的安全问题：（1）大坝坝体渗透稳定不满足要求，可能发生管涌渗透变形破坏；（2）大坝上、下游均无防护，坝坡种有果树，上游马道人为挖垫成交通路，坝顶宽度仅有0.4m，凹凸不平；（3）溢洪道两侧岩体风化破碎严重，有塌滑现象，两侧岸墙杂草丛生，出口不顺，泄洪时淘刷下游坝脚，影响大坝安全；（4）现状输水洞已堵塞，失去放水功能；大坝加高增修的输水管道管径为15cm，引水位置较高，取水困难，水库的灌溉效益不能充分发挥。经鉴定，大坝安全类别为三类。水库一旦失事，将给下游村镇、交通设施带来严重洪水灾害。水库除险加固工程的实施，不仅可以使水库的防洪、灌溉效益得以发挥，而且对于改善当地生态环境也起到明显的促进作用，因此尽快实施水库除险加固工程是十分必要的[11]。3.2工程任务和防洪标准（1）工程任务水库除险加固后，孟家庄西沟水库仍是一座以防洪、灌溉为主的小（2）型水库。（2）防洪标准孟家庄西沟水库除险加固后总库容46万m3，根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252－2000），孟家庄西沟水库为小（2）型水利枢纽工程，工程等别为Ⅴ等，大坝、溢洪道和输水洞等建筑物级别为5级，设计洪水标准为17n河北工程大学硕士学位论文30～20年，校核标准为300～200年。本次水库防洪标准采用20年一遇设计、200年一遇校核。3.3水库淤积水库1956年建成，至今已运行56年，本次对水库库区范围进行实际测量，测得水库库底淤积至186m。根据计算，求得溢洪道堰顶高程192.5以下库容为29.72万m3，而根据《孟家庄西沟水库竣工总结报告》资料，水库原设计指标中堰顶高程以下库容为23万m3，即水库运行多年后库容大于原设计库容[12]。考虑到原设计时计算手段及基础资料精度原因，以本次计算水库～库容成果为依据。水库再运行20年后预测泥沙量1.36万m3，因水库为小（2）型水库，库区面积较小，本次泥沙淤积按平铺考虑，则20年后水库将淤积至187m。求得预测库区水位～库容关系，见表3－1。表3－1孟家庄西沟水库水位～库容关系表Table3-1MengXiGoureservoirlevel-capacityrelationshiptable水位实测库容（万m3）预测库容（万m3）18600186.50.0201870.790187.51.740.381883.121.76188.55.113.751897.396.03189.59.888.5219012.5711.21190.515.4814.1219118.7017.34191.522.1320.7719225.7624.40192.529.7228.3619334.0332.67193.538.7037.3419443.9842.62194.549.7648.4019555.8454.48195.562.2960.9319669.0567.6918n第3章除险加固设计任务和规模3.4水库特征水位复核及兴利调节计算3.4.1设计入库年径流月分配及下游灌区灌溉用水由于水库上游基本无其它用水户，故天然径流量即为实际入库量，设计入库年径流月分配见表3－2。根据《河北省主要农作物灌溉用水年内分配》及《河北省主要农作物灌溉定额》，水库处在太行山区，50%年综合灌溉定额为150～170m3/亩，本次按160m3/s计。据水库管理处提供资料，现状渠系有效利用系数为0.65，50%年年内用水定额月分配见表3－2。表3－2灌区50％年年内用水定额月分配表单位：m3/亩Table3-250%yearsintheirrigationdistrictwaterquotaallocationtableunit:m3/Mu月份1月2月3月4月5月6月7月8月9月10月11月12月合计净灌溉定额0015.530.717.413.330.719.417.4015.50160.0毛定额0023.947.326.820.447.329.826.8023.90246.23.4.2水库死水位确定水库再运行20年后将淤至187m，综合考虑其它因素，本次按预测库底高程加0.5m即187.5m做为水库死水位。3.4.3水库正常蓄水位因水库无闸门控制，故堰顶高程192.5m即为水库正常蓄水位。3.4.4水库兴利调节水库兴利调节计算调度运用原则为：①起调水位为死水位187.5m；②正常蓄水位为192.5m。水库调节为50％年完全年调节，调节年度为水利年，调节时段以月为单位，19n河北工程大学硕士学位论文降雨和蒸发采用多年平均值，径流深直接采用50%年设计成果，水库月渗漏量按水库当月库容1.3％计。水库下游灌溉面积500亩，因水量较少，故仅能以供定需。经调算，可灌溉面积为16亩，成果见表3－3。表3－3孟家庄西沟水库兴利调节成果表单位：万m3Table3-3MengXiGoureservoirregulationresultstableunit:10000m3净蒸发、入库灌溉毛定灌溉面灌溉水量月末蓄水弃水量渗漏量月末库水位月份（万额（m3/积（万（万量（万（万（万（m）m3）亩）亩）m3）m3）m3）m3）1.74187.5070.63347.30.00160.070.042.26187.6981.52529.80.00160.05-0.143.87188.1990.37926.80.00160.040.273.94188.21100.2440.00.001600.293.89188.19110.00423.90.00160.040.213.64188.13120.0410.001600.183.50188.10100.001600.183.33188.0520.0060.001600.153.19188.0230.00223.90.00160.040.322.83187.8940.00647.30.00160.070.462.30187.7050.19126.80.00160.040.471.98187.5960.23920.40.00160.030.451.74187.50合计3.27246.20.392.88020n第3章除险加固设计任务和规模3.5水库防洪水位3.5.1水位～泄量关系（1）水位～库容关系水库仅通过溢洪道泄洪，溢洪道顶高程192.5m，本次复核后水位～泄量关系见表3－4。表3－4水库水位～泄量关系成果表Table3-4thereservoirwaterleveldischargerelation~achievementtable水位（m）泄量（m3/s）192.501935.24193.514.7619426.89194.541.1319557.07195.574.4519693.123.5.2水库调洪计算基本原理大坝为均质土坝，坝顶高程195.53m，坝长130m，最大坝高14m，坝顶宽0.4m。大坝上、下游均无防护，上游坝坡在高程192.24m处设有马道，宽1.45m，马道以上坡比1:2.0、以下坡比1:2.3；下游坝坡坡比1:2.0～1:2.5，坝脚处设有堆石。水库调洪计算采用水库调蓄法，基本原理是水量平衡。水量平衡用水库水量平衡方程表示。在某一时段t内，入库水量减去出库水量，应等于该时段内水库增加或减少的蓄水量。动力方程是由水库蓄泄方程（或蓄泄曲线）来表示，水库泄量的大小取决于泄洪设施的尺寸和水库的蓄水位[13]。调节计算即是根据来水量，逐时段连续求解两个方程。水库蓄泄曲线见基本资料，水量平衡方程式如下：21n河北工程大学硕士学位论文QQqq1212ttVV2122式（3-1）式中Q31、Q2－时段t始、末的入库流量（m/s）；q31、q2－时段t始、末的出库流量（m/s）；V3）；1、V2－时段t始、末的水库蓄水量（mt－计算时段（s）。根据不同标准设计洪水过程线，水库水位～库容曲线以及水库水位～泄量关系，按上述水量平衡原理进行逐时段调算，求出水库最高洪水位及相应最大泄量。3.5.3水库调洪结果水库无闸门控制，其堰顶高程192.5m即为汛限水位，超过汛限水位由溢洪道敞泄。根据前述调洪计算方法及原理、水库的水位～库容～泄量关系曲线、水库调度运用原则等，对不同标准的设计洪水过程进行了调算，得到相应标准的最高洪水位、最大库容及最大泄量，成果见表3－5。表3－5水库不同重现期调洪计算成果表Table3-5differentreturnperiodsofreservoirfloodregulatingcalculationresults重现期水位（m）库容（万m3）洪峰（m3/s）泄量（m3/s）20年193.4336.4929.613.3200年194.2945.7762.2353.6水库特性指标经上述水库淤积、兴利、防洪分析计算，水库特性指标如下：水库死水位187.50m水库汛限水位192.50m水库正常蓄水位192.50m水库设计洪水位193.43m水库校核洪水位194.29m22n第3章除险加固设计任务和规模3.7水库允许最高洪水位及防洪标准复核3.7.1水库允许最高洪水位水库允许最高洪水位是水库遇正常运用洪水或非常运用洪水时，允许水库出现的最高洪水位[14]。孟家庄西沟水库大坝为均质土坝，坝顶在水库静水位以上的超高按《小型水利水电工程碾压式土石坝设计导则》（SL189－96）的有关规定，由下式确定。Y＝R＋A式（3-2）式中Y－坝顶在静水位以上的超高（m）；R－风浪沿着坝坡的最大爬高（m）；A－安全加高，正常运用情况取A＝0.50m，非常运用情况取A＝0.30m。孟家庄西沟水库现状条件下允许最高洪水位计算成果见表3－6。表3－6孟家庄西沟水库最高允许洪水位计算成果表单位：mTable3-6MengXigoureservoirmaximumfloodlevelcalculationunit:M允许最高洪水运用条件坝顶高程波浪爬高安全加高坝顶超高位正常运用195.531.040.501.54193.99非常运用195.530.600.300.90194.633.7.2防洪标准复核为了分析孟家庄西沟水库防洪标准，将不同设计标准水库洪水位及水库有关特征指标列于表3－7。表3－7孟家庄西沟水库防洪能力分析表单位：mTable3–7MengXigoureservoirfloodcontrolcapacityanalysisunit:M不同标准洪水位允许最高洪水位汛限水位坝顶高程20年200年正常运用非常运用192.50193.43194.29193.99194.63195.53由表3－7可知，20年一遇调洪最高洪水位低于水库正常运用条件下水库允许最高洪水位0.56m，200年一遇调洪最高洪水位低于水库非常运用条件下允许23n河北工程大学硕士学位论文最高洪水位0.34m，孟家庄西沟水库现状防洪标准满足规范要求。3.8本章小结孟家庄西沟水库一座以防洪、灌溉为主的小型水利工程，由大坝、溢洪道、输水洞等建筑物组成。除险加固后工程任务仍以防洪和灌溉为主，并充分发挥水库的灌溉综合效益。本章从工程任务、防洪要求以及特征水位的复核计算对本文下面的工程设计提出了具体的要求。24n第4章大坝防渗、坝坡稳定现状及加固设计第4章大坝防渗、坝坡稳定现状及加固设计4.1渗流稳定复核4.1.1计算目的通过大坝渗流计算，确定各种工况的坝体浸润线，为坝坡稳定计算提供依据；根据计算成果，判定大坝坝体渗流出逸点的渗透稳定性。4.1.2基本参数（1）计算断面选取大坝为均质土坝，本次选取桩号B0+067（最大坝高）断面进行计算。（2）坝体填料及坝基物理力学指标大坝为均质土坝，主要由壤土组成，坝体填料物理力学指标见表4－1。表4－1坝体填料物理力学指标Table4-1damfillerphysicalandmechanicalindexes饱和快剪容重(kN/m3)垂直渗透指标允许水力内摩擦角凝聚力天然容干容重系数材料坡降Φ(°)C(kPa)重γγ′K(cm/s)坝体壤土23.07.018.015.61.3×10-60.30坝基坐落于基岩上，岩性为角闪斜长片麻岩，灰白色，岩体节理、裂隙发育。4.1.3计算原则稳定渗流场的计算归结为求解拉普拉斯方程，非稳定渗流在土体可压缩时求固结方程，在土体不可压缩时求解拉普拉斯方程，同时自由面作渗流量补给边界，依据有限元数值分析方法，将渗流域离散化，引用三结点的三角形单元和线性插值函数，线性代数方程组用改进平方根求解[15]。选取典型断面，使用河海软件—水工结构分析系统（autobank5.1网络版）进25n河北工程大学硕士学位论文行渗透稳定分析，计算设计洪水位下稳定渗流期和骤降期、施工期的临水和背水侧堤坡坡脚处水力坡降，分析其是否满足工程渗透稳定要求，然后用河海软件—土石坝稳定分析系统slope进行抗滑稳定计算，得出四种工况下堤坡最危险滑弧及最小抗滑稳定安全系数。若计算成果不能满足渗透稳定及抗滑稳定要求，则需调整堤坡断面尺寸，或者采用工程措施以满足要求，若计算成果过分偏于安全，则需进一步优化断面尺寸，节省投资。4.1.4计算工况计算工况依据《小型水利水电工程碾压式土石坝设计导则》（SL189－96）规定选取：（1）库水位处于正常蓄水位192.50m的稳定渗流期；（2）库水位由设计洪水位193.43m降至汛限水位192.50m的非稳定渗流期；（3）库水位由校核洪水位194.29m降至汛限水位192.50m的非稳定渗流期。4.1.5计算方法采用河海大学工程力学研究所编制的《水工结构分析（autobank5.1网络版）》和《土石坝稳定分析系统slope》软件。该程序的编制依据是：《堤防工程设计规范》（GB50286-98）、《碾压式土石坝设计规范》。内部采用有限元技术，可对土坝、堤防、涵洞、水闸等水工建筑物进行详细的分析计算。4.1.6计算过程（1）、在autobank中根据堤防断面尺寸绘制断面（多段线）；（2）、填写相关土层参数；（3）、根据水文地质资料标注设计洪水位、骤降前后水位以及堤后地下水位，确定入渗边界线及出渗边界线；（4）、自动划分网格；（5）、更新数据，进行计算；26n第4章大坝防渗、坝坡稳定现状及加固设计（6）、查看计算结果（浸润线、总水力坡降、可能破坏区域、坡脚处水力坡降）；4.1.7计算成果计算所得各种工况下的浸润线正确反映了坝体内的水位变化情况，符合渗流基本原理，计算成果见表4－2，大坝坝体的计算浸润线见图4－1。表4－2坝体渗流出逸比降复核计算成果表Table4-2damseepageflowoutofthecalculationresultsofthereductionofthecalculationresults水力坡降水力坡降计算断面计算工况计算值允许值水库正常蓄水位0.18B0+067水库由设计洪水位降至汛限水位0.180.30水库由校核洪水位降至汛限水位0.19由表4－2可知，孟家庄西沟水库现状坝体在各种运用条件下的渗透稳定满足要求。27n河北工程大学硕士学位论文图4－1桩号B0+067处现状坝体浸润线及危险滑动面位置图Fig.4-1No.B0+067statusofseepagelineanddangerousslipsurfacelocationmap4.1.8成果分析通过渗流计算，B0+67现状断面在各工况下满足渗透稳定要求。设计断面下各工况的渗流稳定由计算结果可知均满足渗透稳定要求。28n第4章大坝防渗、坝坡稳定现状及加固设计4.2坝坡稳定复核（1）计算方法坝坡稳定计算采用河海大学工程力学研究所开发的《水工结构分析系统》Sloper1.22程序中的瑞典圆弧法进行计算。（2）计算工况计算工况依据《小型水利水电工程碾压式土石坝设计导则》（SL189－96）规定选取：1）上游坝坡①正常运用条件库水位由设计洪水位193.43m降至汛限水位192.50m的非稳定渗流期。②非常运用条件库水位由校核洪水位194.29m降至汛限水位192.50m的非稳定渗流期。2）下游坝坡①正常运用条件库水位处于正常蓄水位192.50m的稳定渗流期；库水位处于设计洪水位193.43m的稳定渗流期。②非常运用条件库水位处于校核洪水位194.29m的稳定渗流期。（3）计算成果大坝坝坡稳定复核计算成果见表4－3，坝体危险滑动面位置见图4－2。表4－3大坝坝坡稳定复核计算成果表Table4-3Damdamslopestabilitycheckcalculation规范要计算滑弧最小坝坡计算条件求值断面安全系数K［K］上库水位由设计洪水位193.43m正常B0+067游降至汛限水位192.50m的非稳1.8961.15运用坝定渗流期29n河北工程大学硕士学位论文坡库水位由校核洪水位194.29m非常降至汛限水位192.50m的非稳1.8971.05运用定渗流期库水位处于正常蓄水位1.2581.15下正常192.50m的稳定渗流期游运用库水位处于设计洪水位1.1941.15坝193.43m的稳定渗流期坡非常库水位处于校核洪水位1.1071.05运用194.29m的稳定渗流期由表4－3可知，孟家庄西沟水库现状大坝上、下游坝坡在各种运用条件下的安全系数均满足规范要求，坝坡抗滑稳定满足要求。图4－2桩号B0+067处现状坝体危险滑动面位置图Fig.4-2pilestatusatNo.B0+067damdangerousslip4.3大坝加固设计4.3.1大坝护坡加固设计本着就地取材、节约投资、安全可靠、方便施工的原则。根据当地材料来源30n第4章大坝防渗、坝坡稳定现状及加固设计并结合工程实际情况,大坝上游坡护坡型式可采用干湖块石、预制砂块等,经方案比选确定。方案Ⅰ:干砌块石护坡(1)块石换算球形直径D计算护坡石粒径及厚度,根据《碾压式土石现设计规范》(SL274-2001)计算。块石在最大局部波压力作用下所需的换算球形直径D为:2m1wD=0.85D=1.018Kh50tpk-m(m2).w式（4-1）式中:D—石块的换算球型直径(m);D50—块石平均粒径(m);K—随坡率变化的系数,查附表A.2.1,K=1.4;tP—石块的容重(取2.5t/m3);kp—水的容重(t/m3);wm—上游坡坡度系数,若坡角为α,则m=cotα;h—累积频率为5%的波高(m),一般情况下h/h=1.95,h为平均坡高;ppmm不详处参见《碾压式土石坝设计规范》(SL274-2001)附录A。计算得:D=0.25m。(2)块石的质量计算:3Q=0.85Q=0.525D50k式（4-2）式中:Q—块石的质量(t);Q—块石的平均质量(t)。50计算得:块石的最小重量为0.0205t。(3)砌石护坡厚度计算:1.67当时L/h15：t=D;mpK1.82当时L/h15：。t=DmpK其中L为平均波长；计算办法见《碾压式土石琐设计规范》(SL274-2001)附m录A。计算得:t=0.30m。31n河北工程大学硕士学位论文根据计算结果及工程实际,确定护坡石厚度采用0.30m。方案Ⅱ:预制砼块护坡预制砍块平面尺寸可采用0.5X0.4m,护坡厚度按《碾压式土石规设计规范》(SL274-2001)公式计算:2Lm1th0.073mwpbmcw式（4-3）式中:η—系数,取η=1.1;h—累积频率为1%的波高（m）;pP—板的密度,取ρ=2.4t/m3;cb—沿坝坡向板长(m)。其余符号及意义同前。计算得:t=0.08m,取值为0.12m。因兴利水位以下水位变动较为剧烈,容易淘刷、沉陷,为适应不均匀沉陷,根据比选结果,结合当地技术、应用经验及经济条件,确定采取干砌石护坡方案。4.3.2加固设计本次加固对大坝坝顶进行加宽，加宽前对坝体进行清基，清除表层草皮、树根等杂物，清基厚度不小于0.3m。现状上游坝坡在高程192.24m处设有马道，马道人为挖垫成交通路，宽1.45m，依照工程量最小的原则，加宽部分由上游坝坡整修时一并填筑、碾压，加宽部分采用壤土填筑，要求压实度不小于0.96。同时对上游坝坡进行培厚、防护，下游坝坡亏坡、塌陷部位进行整修，恢复自然草皮护坡[16]。加固后，大坝坝顶高程仍为195.53m，坝长124.5m，坝顶宽度由原来的0.4m加宽至4.0m。由于大坝上、下游坝坡不规整，对上游坝坡进行培厚，下游坝坡进行整修，根据坝坡现状及稳定计算确定上游坝坡坡比1:2.5，下游坝坡坡比1:2.5。（1）上游坝坡：坝前未护砌段进行干砌石护坡,对已护砌干砌石进行全面翻修,干砌石护坡厚度0.30m。根据设计规范,为防止及减少风浪对坝体及干砌石护坡造成的冲刷,确保大坝安全,本次除险加固工程设计,在干砌石护坡下设反滤层,由上至下依次为0.15m厚碎石垫层，0.15m厚粗砂垫层[17]。（2）下游坝坡：采用草皮防护。32n第4章大坝防渗、坝坡稳定现状及加固设计4.3.3坝顶构造设计（1）坝顶路面坝顶宽4.0m，设泥灰结碎石路面，路面厚0.20m，由上至下依次为：0.01m厚粗砂保护层、0.03m厚级配碎石磨耗层、0.16m厚泥结碎石路面，路面净宽3.2m，路面为拱型，排水坡比为2%，两侧设浆砌石路缘石，宽0.4m。(2)坝顶路沿石考虑坝顶排水,坝顶路面下游侧设C25预制砼路沿石,并设置排水口,与现坡竖向排水沟相连接。路沿石尺寸(长X宽X高)为0.8X0.10X0.35m,采用M10水泥砂浆砌筑。为利于排水,坝顶路面向下游倾斜2%。4.4加固坝体渗流及稳定计算4.4.1渗流稳定计算计算断面位置、计算参数、计算方法和计算工况均同于本设计中渗流稳定复核的相应部分。计算所得各种工况下的浸润线正确反映了坝体内的水位变化情况，符合渗流基本原理，计算成果见表4－4，大坝坝体的计算浸润线见图4－3。表4－4加固后坝体渗流出逸比降计算成果表Table4-4reinforcementdamseepageescapegradientcalculationresults水力坡降水力坡降计算断面计算工况计算值允许值水库正常蓄水位0.17B0+067水库由设计洪水位降至汛限水位0.130.30水库由校核洪水位降至汛限水位0.14由表4－4可知，加固后孟家庄西沟水库大坝在各种运用条件下的渗透稳定满足要求。33n河北工程大学硕士学位论文图4－3桩号B0+067处加固后坝体浸润线及危险滑动面位置图Figure3-4B0+067inthebodyofthedambodyandtheslidingsurfaceofthedam4.4.2坝坡稳定计算计算断面位置、计算参数、计算方法和计算工况均同于本设计中坝坡稳定复核的相应部分。大坝坝坡稳定计算成果见表4－5，坝体危险滑动面位置见图4－4。34n第4章大坝防渗、坝坡稳定现状及加固设计表4－5加固后大坝坝坡稳定计算成果表Table4-5afterreinforcementofdamslopestabilitycalculationresults规范要计算滑弧最小坝坡计算条件求值断面安全系数K［K］库水位由设计洪水位193.43m正常上降至汛限水位192.50m的非稳1.8271.15运用游定渗流期坝库水位由校核洪水位194.29m非常坡降至汛限水位192.50m的非稳1.8291.05运用定渗流期B0+067库水位处于正常蓄水位1.2451.15下正常192.50m的稳定渗流期游运用库水位处于设计洪水位1.1841.15坝193.43m的稳定渗流期坡非常库水位处于校核洪水位1.1231.05运用194.29m的稳定渗流期由表4－5可知，加固后孟家庄西沟水库大坝上、下游坝坡在各种运用条件下的安全系数均满足规范要求，坝坡抗滑稳定满足要求。图4－4桩号B0+067处加固后坝体危险滑动面位置图Fig.4-4B0+067inthedambodyattheriskofslidingsurfacelocationmap35n河北工程大学硕士学位论文4.5本章小结本章对孟家庄西沟水库大坝现状渗流稳定、坝坡稳定进行了复核计算，提出大坝坝顶及坝坡的加固设计方案，并对加固后坝体的渗流稳定、坝坡稳定进行了计算，符合设计要求。36n第5章泄水及输水设施加固方案第5章泄水及输水设施加固方案5.1溢洪道加固设计5.1.1工程现状溢洪道位于大坝左侧，为岸边开敞式，天然岩石开挖而成，平均底宽9m。溢洪道两侧岸坡无防护，杂草丛生，岩体风化破碎严重，有塌滑现象，出口不顺，右侧无导墙[18]，泄洪时淘刷下游坝脚，影响大坝安全。5.1.2溢洪道泄流能力复核溢洪道泄流能力按《溢洪道设计规范》（SL253－2000）公式A.2.3宽顶堰计算：3/2QmB2gH0式（5-1）式中Q－流量（m3/s）；B－总净宽，B＝9.0m；H0－计入行近流速水头的堰上水深（m）；m－二元水流宽顶堰流量系数，查表A.2.3－1得；H010.2(n1)k0ε－闸墩侧收缩系数，nb式（5-2）n－闸孔数目；b－单孔宽度（m）；ξ0－中墩形状系数；ξk－边墩形状系数，折线或圆角形ξk＝0.7。37n河北工程大学硕士学位论文溢洪道各水位泄量计算成果见表5－1。表5－1溢洪道水位～泄量计算成果表Table5-1waterlevelanddischargespillwaycalculationresults上游洪水位计算泄量设计泄量堰顶高程（m）备注（m）（m3/s）（m3/s）192.5192.50193192.55.24193.43192.513.3013.3020年一遇设计洪水位193.5192.514.76194192.526.89194.29192.535.0035.00200年一遇校核洪水位194.5192.541.13194.63192.545.12水库允许最高洪水位195192.557.07195.5192.574.45由表5－1可知，溢洪道泄流能力满足要求。5.1.3溢洪道加固措施本次加固对溢洪道过水断面进行防护，根据计算，溢洪道内流速均小于5m/s，防护形式采用浆砌石结构。5.1.3.1加固后溢洪道工程布置加固后，溢洪道长42.58m，由进水渠、控制段和泄槽三部分组成。（1）进水渠进水渠底板长20.93m，渠底不防护；左岸设圆弧与上游岸坡连接，圆弧半径30m，圆心角50°，其中前20°圆弧不防护，为使水流平顺，对岸坡进行削坡处理，坡比1:0.5；后30°圆弧采用浆砌石护坡，坡比1:0.5，厚0.5m，墙顶高程195.53m；右岸为浆砌石重力墙，设圆弧与上游坝脚连接，圆弧半径7.575m，圆心角90°，墙顶宽0.5m，迎水侧坡比1:0.5，背水侧坡比1:0，墙顶高程由194.30m升至195.53m[19]。（2）控制段控制段长8.0m，底宽9.0m，底板为浆砌石结构，高程192.50m，厚0.5m，38n第5章泄水及输水设施加固方案下设0.1m厚碎石找平层；墙顶高程195.53m，左岸为浆砌石护坡，坡比1:0.5，厚0.5m，右岸为浆砌石重力墙，墙顶宽0.5m，迎水侧坡比1:0.5，背水侧坡比1:0。（3）泄槽泄槽长13.65m，底板为浆砌石结构，首端高程192.50m，末端高程192.00m，纵坡1:27.3；底板厚0.5m，下设0.1m厚碎石找平层；左岸为浆砌石护坡，坡比1:0.5，厚0.5m，墙顶高程由195.53m降至194.60m；右岸为浆砌石重力墙，墙顶宽0.5m，迎水侧坡比1:0.5，背水侧坡比1:0，墙顶高程由195.53m降至193.80m，为防止洪水冲刷坝脚，出口设圆弧挡墙，圆弧半径15.0m，圆心角25°。5.1.3.2泄槽水面线推算及边墙高度复核（1）泄槽水面线推算根据伯诺里能量方程：22vv1122zzh12w2g2ghhhwjfhJLf22vvh21式（5-3）j2g2g式中z1，v1－断面1的水位和流速；z2，v2－断面2的水位和流速；hw－断面1到2的水头损失；hj－局部水头损失；hf－沿程水头损失；ξ－局部水头损失系数值；J－流段的平均水力坡度，由下式求出：2vJ2CR39n河北工程大学硕士学位论文vvii1v2CCii1C2RRii1R2式中具有下标i和i+1的量，分别表示计算流段的上游断面和下游断面的水力要素。泄槽上游接宽顶堰，根据《溢洪道设计规范》（SL253－2000）规定：起始计算断面定在泄槽首部，起始计算断面水深h1取用泄槽首端断面计算的临界水深hk。泄槽水面线推算成果见表5－2、表5－3。（2）边墙高度复核根据《溢洪道设计规范》（SL253－2000），泄槽边墙高度为计入波动及掺气后的水面线再加上0.5～1.5m的超高。本次设计洪水情况下超高取1.0m，校核洪水情况下超高取0.5m。掺气后水深hb按《溢洪道设计规范》（SL253－2000）公式A.3.2计算：vhb1h100式（5-4）式中h、hb－泄槽计算断面的水深及掺气后的水深（m）；v－不掺气情况下泄槽计算断面的流速（m/s）；ξ－修正系数，取ξ＝1.2。泄槽边墙高度计算成果见表5－2、5－3。表5－2泄槽设计洪水时水面线及边墙高度计算成果表Table5-2chutedesignfloodwatersurfaceprofileandwallheightcalculationresults加固后边墙高度计算水深流速v掺气后水计算边墙高桩号（m）（m）（m/s）深（m）度（m）左岸右岸Y0+0080.5992.3860.6171.6173.033.03Y0+0120.4473.2250.4641.4642.902.38Y0+0160.4173.4620.4341.4342.781.72Y0+021.650.3973.6380.4151.4152.601.8040n第5章泄水及输水设施加固方案表5－3泄槽校核洪水时水面线及边墙高度计算成果表Table5-3chutecheckfloodwatersurfacelineandsidewallheightcalculationresults加固后边墙高度计算水深流速v掺气后水计算边墙高桩号（m）（m）（m/s）深（m）度（m）左岸右岸Y0+0081.1313.2351.1751.6753.033.03Y0+0120.8974.1300.9411.4412.902.38Y0+0160.8354.4490.8801.3802.781.72Y0+021.650.7864.7420.8311.3312.601.80由表5－2、5－3可知，加固后泄槽两岸边墙高度大于计算边墙高度，满足规范要求。5.1.3.3溢洪道右岸挡墙稳定计算溢洪道右岸挡墙为浆砌石重力墙，墙顶宽0.5m，迎水侧坡比1:0.5，背水侧坡比1:0，稳定计算采用《水工挡土墙设计规范》（SL379－2007）相应的公式进行计算。（1）抗滑稳定计算fGKcH式（5-5）式中Kc－挡土墙沿基底面的抗滑稳定安全系数；f－挡土墙基底面与地基之间的摩擦系数，地基为片麻岩，取0.40；∑G－作用在挡土墙上全部垂直于水平面的荷载（kN）；∑H－作用在挡土墙上全部平行于基底面的荷载（kN）。（2）抗倾覆稳定计算MVK0MH式（5-6）式中K0－挡土墙抗倾覆稳定安全系数；∑MV－对挡土墙基底前趾的抗倾覆力矩（kN·m）；∑MH－对挡土墙基底前趾的倾覆力矩（kN·m）。（3）基底应力计算GMPmaxminAW式（5-7）41n河北工程大学硕士学位论文式中P－挡土墙基底应力的最大值或最小值（kPa）；maxmin∑G－作用在挡土墙上全部垂直于水平面的荷载（kN）；∑M－作用在挡土墙上的全部荷载对于水平面平行前墙墙面方向形心轴的力矩之和（kN·m）；A－挡土墙基底面的面积（m2）；W－挡土墙基底面对于基底面平行前墙墙面方向形心轴的截面矩（m3）。溢洪道右岸挡墙稳定选取以下三种工况进行计算：工况一：完建工况（基本组合）；工况二：墙前设计洪水位193.43m（基本组合）；工况三：墙前校核洪水位194.29m（特殊组合）。荷载组合见表5－4，计算断面见图5－1，计算成果见表5－5。表5－4荷载组合表Table5-4loadcombinationtable荷载计算工况自重土压力静水压力扬压力地震荷载工况一√工况二√√√工况三√√√图5－1溢洪道右岸挡墙计算断面简图Fig.5-1calculationsectionofretainingwallofspillwayrightbank42n第5章泄水及输水设施加固方案表5－5挡墙稳定计算成果表Table5-5retainingwallstabilitycalculationresults抗滑稳定安抗倾覆稳定安全基底应力（kPa）计全系数系数算工况计计算值地基承允许值计算值允许值算值σ载力趾部σ踵部工况一－1.05－1.404.72589.694300工况二－1.0521.2351.4011.71186.986300工况三－1.006.6921.3021.57684.403300由表5－5可知，各种工况下挡墙抗滑稳定安全系数、抗倾覆稳定安全系数和基底应力均满足规范要求。5.1.3.4大坝下游坝脚放冲刷设计根据历次洪水调查，大坝下游右岸受溢洪道下泄洪水淘刷，为防止洪水淘刷坝脚，现状大坝下游右岸（桩号B0+009～B0+049）设有堆石，顶宽0.8m，内、外坡坡比1:0，不满足规范要求，为保护大坝的安全，在原有堆石的基础上进行扩建，扩建后，堆石顶宽1.0m，顶高程184.00m，外坡坡比1:1.5，底高程181.50m。5.2输水洞加固设计5.2.1工程现状输水洞位于大坝左侧，为浆砌石无压涵洞，洞宽0.6m，高0.65m，长65m，纵坡1/160，设计最大泄量0.23m3/s，取水方式为斜卧管式，拔塞式放水，多级台阶，台阶高0.3m，每个台阶设放水孔1个，放水孔径为0.2m。库水经卧管进入涵洞后，经输水洞进入下游灌溉渠道[20]。现输水洞进口已堵塞、损坏，坍塌严重，无法正常运用。1974年大坝加高时在溢洪道右侧增修的输水管道管径为15cm，进口底高程190.2m，引水位置较高，取水困难，进、出口均无控制设备，水库的灌溉效益不能充分发挥。43n河北工程大学硕士学位论文5.2.2过流能力计算5.2.2.1输水洞过流能力复核输水洞设计运用为无压洞，洞身过流能力按明渠均匀流公式进行复核。QACRi式（5-8）式中A—过水断面面积（m2）；C—谢才系数；R—水力半径（m）；i—底坡；Q—流量（m3/s）。经计算，在保证洞内最小净空要求下洞内最大泄量为0.34m3/s，大于输水洞设计最大泄量0.23m3/s，输水洞过流能力满足要求。5.2.2.2增修输水管道过流能力计算增修输水管道为自由出流，管流流量计算公式如下：QA2gHc01式（5-9）cl1d式中μc—管道系统流量系数；A—管道断面面积；d—管道内径；l—管道计算段长度；H0—包括行近流速水头在内的总水头；λ—沿程水头损失系数；∑ζ－管道计算段中各局部水头损失系数之和。经计算，当蓄水位达到192.50m时，增修输水管道过流能力最大，输水流量为0.034m3/s。44n第5章泄水及输水设施加固方案5.2.3工程加固措施现状输水洞进口卧管位于大坝左侧，为浆砌石结构，破损严重，且已堵塞，失去放水作用，为解决以上问题，同时为方便管理，本次加固将输水洞进口进行重建，仍采用斜卧管式，位置改为大坝上游坝坡处（桩号B0+073.8），垂直于坝轴线布置。同时对淤积的输水洞采用高压水枪进行清淤、疏通[21]-[22]。增修输水管道进口底高程190.2m，最大输水流量为0.034m3/s，流量较小，进、出口均无控制设备，水库灌溉效益得不到发挥，本次加固对增修输水管道进行封堵。5.2.3.1工程布置重建后卧管采用钢筋混凝土整体结构，纵坡1:2.5，设17级台阶，台阶长0.75m，最末级台阶高0.2m，其余台阶高0.3m，每个台阶设放水孔1个，放水孔径为0.3m，卧管总宽1.2m，管内净宽0.6m。在放水孔孔口增设铸铁垫圈，上面盖板，盖板直径0.48m，厚度0.05m。5.2.3.2输水洞进口卧管过流能力计算输水洞取水方式为斜卧管式，最末级台阶高0.2m，其余台阶高0.3m，每个台阶设放水孔1个，放水孔径为0.3m，按孔口出流计算卧管的过流能力。QA2gH0式（5-10）式中μ—孔口出流的流量系数，取0.60；A—孔口面积（m2）；H0—包括行近流速水头在内的孔口全水头（m）。经计算，当库水位高于死水位0.5m时，库水位以下第一级台阶孔口开启，流量为0.103m3/s；第二级台阶孔口开启，流量为0.133m3/s；总流量为0.236m3/s，大于洞身设计流量0.23m3/s，满足设计要求[23]。5.3本章小结本章介绍了孟家庄西沟水库大坝溢洪道和输水洞现状，提出溢洪道和输水洞加固设计方案，本次加固对溢洪道过水断面进行防护，防护形式采用浆砌石结构，加固后，溢洪道长42.58m，由进水渠、控制段和泄槽三部分组成。本次加固45n河北工程大学硕士学位论文将输水洞进口进行重建，仍采用斜卧管式，位置改为大坝上游坝坡处，垂直于坝轴线布置。然后对加固后的溢洪道及输水洞进行了复核计算，满足设计要求，能够发挥水库的防洪及灌溉效益。46n第6章环境保护与水土保持设计第6章环境保护与水土保持设计6.1环境保护设计6.1.1概述赞皇县孟家庄西沟水库位于赞皇县西阳泽乡孟家庄村村西1.0km处，坐落在子牙河水系滏阳河流域泲河支流严华寺河上游，控制流域面积1.65km2，除险加固后总库容46万m3，兴利库容27.98万m3，是一座以防洪、灌溉为主的小（2）型水库。水库枢纽由大坝、溢洪道、输水洞等建筑物组成。6.1.2环境影响分析及环境保护措施孟家庄西沟水库除险加固工程的实施，既可以消除水库的安全隐患，保证水库安全度汛和正常蓄水运用，又使得水库更有效的发挥防洪效益和兴利效益[24]，降低了下游发生洪涝灾害的几率，有效的保护了下游群众及公共设施的安全项目运行期不会对环境产生不利影响，所造成的不利环境影响主要在施工期，但这些影响是局部的、暂时的，可通过一定措施加以减免[25]。6.1.2.1施工期环境影响分析（1）环境空气影响施工期间由于开挖、出渣、大型汽车的运输等将有粉尘排放，另外还有各类运输汽车排放的汽车尾气；施工土方开挖及填筑、混凝土拌和产生粉尘将会影响当地的大气环境质量，施工单位应配备除尘装置；主体工程及临时工程需要的水泥、砂子和混凝土粗骨料，以公路运输为主，物料的运输及装卸可能给道路沿线[26]带来扬尘污染。（2）噪声环境影响噪声源主要为施工机械及运输车辆流动源。工程建设中使用大型设备进行机械化作业，施工期间产生的噪声除对施工人员产生一定影响外，还对项目周围的47n河北工程大学硕士学位论文居民产生一定影响。（3）水环境影响砂石料冲洗水、生活废水、机械设备冲洗水等将对水环境造成一定影响。工程施工采用围堰、基坑排水，也将对水环境造成一定影响。（4）固体废弃物影响施工生活区施工人员产生的生活垃圾和施工过程中产生的弃土石方将是固体废弃物的主要来源，若不处理将对环境造成一定影响。6.1.2.2环境保护措施（1）环境空气保护措施空气环境保护主要通过加强施工管理，规范施工作业等措施来控制，同时需要安装除尘设施等。具体包括：施工材料运输采用封闭式运输，尤其要注意的是散装水泥在运输过程中使用水泥车罐装运输，以免在运输途中发生泄漏；配备洒水设备，对施工路段、搅拌装运现场、材料堆放场地中容易产生二次扬尘的地方进行洒水抑尘。干旱、多风季节每天洒水不能少于3次；尾气排放达标的车辆才能进行施工作业，不达标的施工机械要安装尾气净化器[27]。（2）环境噪声保护措施施工过程中要尽量选用低噪声设备，对机械设备精心养护，保持良好的运行工况，降低设备运行噪声。对距工程较近的村庄、居民点等敏感点要在靠近施工点一侧设置施工围挡。施工单位施工作业时间的申报登记，应严格按照部门要求的时间施工，减少对周围居民影响[28]。如果需夜间22:00～6:00及中午12:00～14:00时间施工，要提前向有关主管部门通报并告知周围居民，经批准方可施工。（3）水环境保护措施施工生活污水先经化粪池初级处理，达到污水综合排放二级标准后排入附近农沟。生产废水包括机械设备冲洗水等生产废水，生产废水经沉淀池、隔油装置进行处理后，SS浓度低于150mg/L、石油类含量低于10mg/L时排入农田或回收重复利用。（4）固体废弃物保护措施施工期间产生大量生活废物，施工生活区设置垃圾箱，集中堆放生活垃圾，及时清理，做好施工期卫生防疫工作。根据施工高峰人数，按每日产生垃圾1.0kg/人考虑，计算高峰日产垃圾量，配备垃圾运输设备运送到指定地点或附近48n第6章环境保护与水土保持设计垃圾填埋场进行填埋处理。施工区设垃圾清扫人员，负责施工区内卫生清扫、垃圾收集等，搞好施工区环境卫生。对产生的弃土弃渣等固体废弃物按水土保持要求采取相应措施保护生态环境。（5）人群健康保护措施施工期卫生防护包括施工人员的卫生防疫、施工生活区与施工作业区的卫生防护。进场前检疫，了解施工人员的来源及来源地的地方病情况，针对不同来源的施工人员拟定不同的检疫项目进行抽检，抽检比例为20%。每年定期对施工人员健康情况进行一次抽检，抽检比例为20%，主要对传染性疾病进行抽检。若发现某种传染病有流行趋势，可扩大检查人数，并采取相应治疗措施。对于在施工区危害较大且易流行的疾病，可采取预防性服药，免疫接种等方法进行防治，以提高施工人员对这种疾病的抵抗力，预防疾病蔓延[29]-[30]。施工过程中生活区由于蚊、蝇、鼠容易导致疾病传染，施工生活区每年可采取毒饵法灭鼠1次，使用灭害灵杀灭蚊、蝇，防止疾病流行。进场前和施工结束时需要对施工生活区各进行一次消毒处理，消毒用品为生石灰。为防止施工人员随地大小便，施工作业区另建简易厕所，旱厕建设面积5m2，施工结束后进行消毒处理与填埋。6.1.3环境管理与检测6.1.3.1环境管理（1）施工期环境管理在工程招标过程中将环境保护措施纳入工程建设招标合同内容，包括生活废水生化处理、生产废水的沉淀处理、生产原料及设备的防泄漏及除尘、对敏感区的噪声防护和对敏感区的补偿等项内容。本单位配置1名专职环保人员，负责施工过程中的环境保护工作。具体职责为：对施工人员进行宣传教育，将环境保护意识灌输到每个施工人员的思想中去，尽量减免由生产和生活活动引起的环境污染；监督落实各项环保措施，制定相应的奖惩措施，协调工程建设和环境保护的关系，促进文明施工，以保障工程建设顺利进行。（2）施工期环境监理工程建设环境监理是工程监理的重要组成部分。本工程不单独进行环境监49n河北工程大学硕士学位论文理，与施工监理一起实施。在具体实施过程中应做到：①在施工招标文件、施工合同和工程监理招标文件、监理合同中，明确施工单位和工程监理单位的环境保护责任。②建设单位应委托具有工程监理资质并经环境保护业务培训的第三方单位对初步设计报告中环境保护措施的实施情况进行工程监理。工程监理单位在项目实施阶段，依据建设单位的委托和监理合同中的环境要求，将环境保护工作纳入工程监理细则。③环境监理工程师根据施工特点和环境状况，采用检查、旁站和指令文件等监理方式，监督、检查施工单位对合同中有关环保条款的落实情况，发现和掌握施工过程中环境问题，提出要求施工单位限期整改指令；根据施工过程中环境问题，提出改善意见，对施工中不合适的环保措施，提出改进措施并经设计单位同意。④环境监理工程师按要求编写环境监理日志，并对施工单位提交环境月报、季报、年报进行审查，提出审查和修改意见。环境监理工程师编写环境监理日志，作为建设单位编制工程环境监理报告的主要依据。⑤工程竣工验收时，建设单位应提交工程环境监理总结报告，并作为工程竣工环境保护验收的文件[31]。6.1.3.2环境监测为及时掌握各施工阶段的环境污染程度和范围，减免工程对环境的不利影响，需对施工区进行环境监测。（1）施工生活区饮用水监测为保障施工人员的饮用水安全，防止疾病传播，对施工生活区饮用水进行水质监测。首先按《生活饮用水标准检验法》（GB5750－85）进行一次水质全分析。达标后，每月对取水水源进行2次PH、总硬度、色度、肉眼可见度、挥发酚、氟化物、氰化物和总大肠菌群等常规指标监测，汛期应加密监测。监测由卫生防疫站、环境卫生监测站负责进行分析、质量监督和评价。施工生活饮用水监测费用由施工单位自行承担。（2）废水水质监测在砂石料场冲洗废水排放口、机械废水排放口及施工生活区生活污水排放口附近进行监测点的布设。对施工区的生产、生活废水每季度进行1次定期监测，生产废水监测指标为PH、SS、高锰酸盐指数、化学需氧量及石油类等指标[32]；生活废水监测指标为化学需氧量、五日生化需氧量、氨氮和总大肠菌群等指标。50n第6章环境保护与水土保持设计监测方法按《地表水和污水监测技术规范》要求执行，根据监测结果调整处理流程、处理设施及废水停留时间。（3）大气质量监测为掌握施工工艺和施工设备对大气的污染程度，对施工区附近的敏感点进行环境空气监测，从而了解污染物影响范围与影响程度。监测因子主要为TSP、NO2、CO、SO2等指标，监测频次为每季度1期，监测按国家环境保护局《环境监测技术规范》（大气与废气部分）要求执行，据此改进施工工艺方法，减少扬尘和设备废气排放量。（4）噪声监测对施工区附近敏感点进行噪声监测，每季度监测1期。（5）人群健康监测施工进场前，根据施工人员来源地的地方病情况，拟定不同的检疫项目进行抽检，抽检比例为20%。施工期间每年定期对施工人员健康情况进行一次抽检，抽检比例为20%。6.1.4环境保护工程量施工期的环境保护工程量可分为环境保护措施和环境监测工程量，见表6－1。表6－1孟家庄西沟水库环境保护工程量表Table6-1MengXiGoureservoirenvironmentalprotectionprojectscale项目工程量名称单位工程量一、环境保护工程1.化粪池座1（9）（一）水环境保护2.隔油沉淀池个1（二）大气环境保护1.施工期洒水抑尘项1（三）噪声环境保护1.噪声敏感点处11.垃圾箱个1（1）（四）固体废弃物保护2.垃圾运输及处理项13.化粪池清理m3271.厕所处/m21/5（五）人群健康保护2.生活区消毒m230003.灭鼠、灭蚊人次30（六）施工迹地恢复1.覆土填埋m34651n河北工程大学硕士学位论文二、监测工程1.施工区生活废水监测期3（一）水环境监测2.施工区生产废水监测期3（二）大气环境监测1.施工区环境空气监测期3（三）噪声环境监测1.施工区噪声监测期3（四）疫情监测1.人体健康人次6注：（1）化粪池选用无地下水，顶面不过汽车，无覆土的砖砌化粪池；（2）隔油沉淀池的规格为：6m×3m×1.5m，为直立式；（3）垃圾箱中括号代表容积，单位为m3。6.1.5环境综合评价本项目是具有防洪、灌溉、养殖、水土保持、改善乡镇环境综合功能的生态工程和环保工程。工程对环境的直接不利影响主要集中在施工期间，可以通过疏导、预防保护和补救措施，最大程度的避免和降低扬尘和噪声、施工临时占地、施工交通以及施工“三废”对周围环境的不利影响，保障工程建设的顺利实施[33]。工程建成后有利于雨洪资源利用，对防洪、灌溉、养殖、生态环境、人居环境、人群健康及对乡镇发展将发挥重要作用，环境效益有所提高。6.2水土保持设计依据《中华人民共和国水土保持法》及有关法律法规规定，按照“谁开发谁保护，谁造成水土流失谁负责治理”的原则，编制本工程建设项目的水土保持方案。对防止施工期水土流失，保护河道沿线水土资源，保证工程安全运行，营造自然和谐景观具有重要的意义。6.2.1编制依据6.2.1.1法律法规（1）《中华人民共和国水土保持法》（2011.3）；（2）《中华人民共和国水土保持法实施条例》（国务院1993年第120号令）；（3）《建设项目环境保护管理条例》（国务院1998年第253号令）；52n第6章环境保护与水土保持设计（4）《国务院关于加强水土保持工作的通知》（国务院（93）第5号文）；（5）《水土保持生态环境监测网络管理办法》（水利部第12号令）；（6）《河北省实施〈中华人民共和国水土保持法〉办法》（1995.1）；（7）《开发建设项目水土保持方案技术规范》（GB50433－2008）；（8）《水土保持综合治理效益计算方法》（GB/Tl5774－1995）；（9）《土壤侵蚀分类分级标准》（SL190－2007）；（10）《开发建设项目水土流失防治标准》（GB50434－2008）；（11）《全国生态环境保护纲要》。6.2.1.2编制原则（1）预防为主、防治并重；（2）突出重点、综合防治；（3）水保方案与工程主体设计相互衔接，减少防治费用；（4）生态效益、社会效益为主，兼顾经济效益。6.2.2水土流失防范责任范围依据工程分布特点及其对周边环境的影响特点，确定本工程水土流失防治责任范围包括项目建设区和直接影响区，直接影响区指工程建设可能对周围环境、林草植被等产生直接危害的区域。经计算，水土流失防治责任范围为2.456hm2，其中项目建设区为1.552hm2，直接影响区为0.904hm2，详见表6－2。表6－2项目区占地及直接影响区情况单位：hm2Table6-2projectareacoversanareaofanddirectlyaffecttheareaunit:hm2项目建设区直接序号项目永久占临时占影响范围影响合计地地区1大坝0.547大坝两侧各5m0.1660.7132溢洪道0.06溢洪道两侧各5m0.0250.0853管理房0.005管理房四周各5m0.0250.03混凝土拌和系40.06四周各2m0.0220.082统5综合加工厂0.08四周各2m0.0260.10653n河北工程大学硕士学位论文6办公生活区0.15四周各2m0.0340.1847施工仓库0.02四周各2m0.0140.034弃渣区四周各8弃渣区0.130.1920.32210m9施工道路0.50道路两侧各2m0.400.90合计0.6120.940.9042.4566.2.3项目区水土流失防治标准项目区位于省水土流失重点治理区，根据《开发建设项目水土流失防治标准》（GB50434－2008），经综合分析确定：项目区水土流失防治标准采用二级标准。防治责任范围水土流失防治应达到以下六项指标：（1）扰动土地整治率达到95%；（2）防治责任范围内水土流失总治理度达到85%；（3）土壤流失控制比施工期控制在2.0以内，试运行期控制在1.5以内；（4）弃土弃渣拦渣率施工期大于90%，试运行期大于95%；（5）植被恢复系数达到95%；（6）防治责任范围内林草覆盖率达到20%。6.2.4主体工程中具有水土保持功能工程的评价本工程建成后，可起到缓洪滞蓄作用，减少了土方流失。本工程施工期较短，水库加固、浆砌石挡墙砌筑、浆砌石岸坡防护工程均避开了汛期施工，可防止造成大规模水土流失。本项目弃渣可就近堆放，减少了土方远运，避免了施工对沿途环境的不利影响。6.2.5水土流失防治措施布置6.2.5.1防治措施体系水土流失防治的基本思路是：工程措施和植物措施相结合，临时措施和预防保护措施相结合，形成水土保持综合防护体系，水土保持工程布局坚持以下原则：54n第6章环境保护与水土保持设计（1）工程措施：在弃渣场、施工道路和施工生产生活区等水土流失重点地段采取工程措施防治水土流失。（2）植物措施：在适宜种植林草的地方，采取植物措施，防治水土流失。本项目永久占地的可绿化面积进行绿化；弃渣场边坡除工程护坡外均采用植物护坡。（3）临时措施：在弃渣场、生产生活区和施工道路等工程结束使用后，实施土地平整和覆土等土地整治措施，恢复原土地利用类型，以保持水土。在主体土方工程、生产生活区和施工道路等工程施工中，采取临时措施防治水土流失，特别是汛期施工时，应采取必要的临时拦挡和临时排水措施。水土保持措施总体布局见表6－3。表6－3水土保持措施总体布局表Table6-3conservationmeasuresoveralllayouttable序号项目措施备注工程措施土质排水沟水保设计边坡绿化水保设计1弃渣场植物措施顶面绿化水保设计临时措施土地平整水保设计土质排水沟水保设计施工生产2临时措施草袋拦挡水保设计生活区土地平整水保设计3施工道路临时措施土地平整水保设计6.2.5.2分区防治措施及典型设计（1）弃渣场工程措施：本项目工程只设1个弃渣场，弃渣运至坝后，弃渣场占地面积0.13hm2，堆高3m，边坡1:2.0。在弃渣场的东、西两侧设土质截流沟，排水措施采用人工开挖土质截流沟，排水沟断面为梯形，底宽0.5m，高0.5m，边坡1:1.0，排水沟估算长度140m，土方开挖量70m3。植物措施：弃渣场边坡栽植柠条进行边坡绿化，边坡绿化面积0.102hm2。柠条设计采用1年生实生苗，春季栽植，穴状整地，穴距1.0m，为保证成活率每坑3株，栽后55n河北工程大学硕士学位论文灌足一次底水，土壤墒情好时也可不浇水，生长2～3年后视生长情况秋季平茬。弃渣场顶面栽植榆树进行绿化，乔木设计采用2～3年生大苗，春秋季栽植。穴状整地，品字形排列，整地规格为宽500mm、深500mm，穴距1.5m，行距1.5m。栽后浇水。共栽植榆树578株，栽植柠条3648株。临时措施：待弃渣完毕后，对弃渣场顶面进行土地平整，土地整治面积0.13hm2。(2)施工生产生活区临时措施：施工生产区在堆料场周边修筑临时拦挡措施，防止砂石料随水外流，拦挡草袋采用双排摆放，高1.0m，宽0.5m，估算长度60m，需草袋装土60m3；在施工生产生活区需要排水的地方，采取临时排水措施，排水措施采用人工开挖土质排水沟，排水沟断面为梯形，底宽0.5m，高0.5m，边坡1:1.0，排水沟估算长度160m，土方开挖量80m3。施工生产生活区施工结束后进行土地平整，然后归还给当地村委进行统一管理和分配。（3）施工便道孟家庄西沟水库水库紧邻孟家庄，有乡间道路与坝体相接，交通较为方便，对外交通利用现有道路即可，场内需修建1km泥结碎石道路，路面宽5m。临时措施：施工道路占地面积为0.5hm2。施工道路待施工完毕后均进行土地整治，然后归还给当地村委进行统一管理和分配。6.2.6水土保持监测6.2.6.1监测目的通过对工程建设运行中水土流失状况和水土保持工程防护效果监测，及时掌握水土流失状态，并提出相应的控制对策。6.2.6.2监测原则（1）监测点一般按临时点设置。（2）监测点布设密度和监测项目控制面积，根据防治责任范围面积确定，重点地段实施重点监测。（3）监测点的监测方法、时段和频率根据工程施工时序和可能造成的水土流失特点确定。56n第6章环境保护与水土保持设计（4）监测方法采用地面监测、调查监测和遥感监测相结合，以调查巡测为主。6.2.6.3监测频次为便于水土保持监测工作的开展，正在实施的水土保持措施建设情况至少每10天监测记录1次；扰动地表面积、水土保持工程措施拦挡效果等至少每1个月监测记录1次；主体工程建设进度、水土流失影响因子、水土保持植物措施生长情况等至少每3个月监测记录1次。遇暴雨、大风等情况应及时加测。6.2.6.4监测方法（1）调查监测。水土流失因子监测、水土流失量监测、水土保持设施监测、水土保持效益监测采用调查监测。（2）地面监测。对弃渣等土状堆积物采用简易水土流失观测场，对不扰动的土质边坡采用简易坡面量测法。6.2.6.5监测方案（1）水土流失状况。监测指标为水土流失面积、水土流失强度、水土流失分布、水土流失量和水土流失危害，监测方法为调查监测和观测小区监测，监测时间为第一年至第四年，实时监测。（2）弃土弃渣场。监测指标为项目挖方、填方数量及面积，弃土、弃石、弃渣量及堆放面积、位置、工程质量和拦渣效果，监测方法为现场调查，监测时间为第一年至第四年，实时监测。（3）林草措施。监测指标为林草面积、成活率、保存率、生长情况，监测方法为实地调查，监测时间为第三年至第四年，定期监测。6.3本章小结由于工程建设活动，扰动和破坏了原地貌，损坏了原有植被，对环境和水土保持产生影响，本章根据本工程建设的性质和特点，本着全面规划，综合治理，注重效益的方针，对环境保护和水土保持提出初步设计，最大程度的避免和降低扬尘和噪声、施工临时占地、施工交通以及施工“三废”对周围环境的不利影响，以及有效地控制防治责任范围内的水土流失保障工程建设的顺利实施。57n河北工程大学硕士学位论文58n结论结论水库在我国水利工程体系中占有重要地位，土石坝则是我国水利工程中各种坝型应用最多的一种，但由于其建设时期的历史特殊性，多数土石坝存在着不同程度的设计缺陷或质量问题。土石坝的破坏形式有：渗透破坏、滑坡和滑塌、裂缝、地震震害、泄水建筑物的冲刷气蚀、护坡破坏等等,造成这些破坏的因素也多种多样,因此土石坝的除险加固应多种措施并用，方能达到加固的目的。病险水库除险加固在保证防洪安全上一举两得，一方面解除了水库自身的安全隐患，另一方面完善了江河防洪体系，增强了江河防洪的综合能力。赞皇县孟家庄西沟水库经过几十年的运行，大坝坝体、坝基都不同程度地存在着一些问题,影响了水库的正常使用和效益的发挥。本文结合孟家庄西沟水库大坝所存在的质量问题，在深入分析研究的基础上，提出了一些相应的有效加固措施及土石坝加固技术，在回顾国内外研究现状的基础上，对水库的病险问题进行了归纳、分析,根据孟家庄西沟水库除险加固设计及方案进行了系统研究，通过大量的计算和反复论证，结合工程实际存在的问题，验证了所提出的各种方案的正确性,本文研究成果具有较好的实用价值和应用前景。59n致谢致谢本课题在选题及研究过程中得到袁吉栋老师的悉心指导。袁老师多次询问研究进程，并为我指点迷津，帮助我开拓研究思路，精心点拨、热忱鼓励。袁老师不仅在学业上给我以精心指导，同时还在思想、生活上给我以无微不至的关怀，在此谨向袁老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。感谢在一起学习的同学们，正是由于你们的帮助和支持，我才能克服一个一个的困难和疑惑，直至本文的顺利完成。感谢水利部水资源管理中心的许峰教高、靳顶教高以及各位哥哥姐姐对我学习和生活上的帮助。在论文即将完成之际，我的心情无法平静，从开始进入课题到论文的顺利完成，有多少可敬的师长、同学、朋友给了我无言的帮助，在这里请接受我诚挚的谢意。最后我还要感谢含辛茹苦培养我长大、多年来对我默默支持的父母，你们无微不至的关心和无私的奉献一直激励着我不断前进，感谢我的众多亲戚朋友，你们的关心是我前进的动力。李昂2015年10月于邯郸60n参考文献参考文献[1]王近宏，王佳，谢俊峰.土石坝水利工程中的施工技术分析[J].工程建设标准化，2015，（04）：48-49.[2]金海龙.浅谈水库工程土石坝施工中的渗流问题与解决对策[J].中小企业管理与科技，2013，16：118.[3]张凤欣.浅谈土石坝工程施工[J].管理学家，2013，19：295.[4]尚层.土石坝复合土工膜防渗斜墙应力变形分析[D].新疆农业大学.2012.[5]董雪，金莉.抚顺地区小型病险水库除险加固排序初探[J].吉林水利，2013，1：67-70.[6]史鹏，焦凤磊.中小型病险水库的现状及除险加固措施[J].现代农业科技，2008，12:338[7]亢婕.临汾市中小型水库土坝常见病险问题及除险加固措施[J].水利建设与管理，2007，6（06）：65-67[8]余永志.我国病险水库的主要“病症”及其常见处理措施[J].中国水利，2006，11：53[9]刘晓琪.龙潭水库除险加固工程主坝地质条件及评价[J].价值工程，2010，6（03）：235[10]姜倩.王爷陵水库除险加固工程[J].建筑工程技术与设计，2014，25：617-619[11]杨玉猛.浅谈土石坝防渗技术[J].城市建设理论研究，2012，13：112-114[12]邹振儒.雪野水库多目标动态供水模型研究[D].中国农业大学，2007.[13]陈轲.木头冲水库大坝防洪标准复核评价设计[J].建筑工程技术与设计，2015，7：329-330.[14]王立峰.水库调洪计算的原理与方法[J].黑龙江科技信息，2012，36：260-261[15]王洪玉.江巷引水水库优化调度方案研究[D].合肥工业大学，2012.[16]李明.安丘市北楼水库除险加固的风险评估研究[D].中国海洋大学，2013.[17]Inspection.MaintenanceandRehabilitationofOldDams.ProceedingsoftheEngineeringFoundationConference[J]..AmericanSocietyofCivilEngineers.1974.[18]BowlesJE.PhysicalandGeotechnicalPropertiesofSoils,Sec[J]..Ed,McGraw-HillBookCo.1984.[19]BonaldiP,FanelliM,GiuseppettiG.AutomaticObservationandInstantaneousControlofDamSafety[J].ISMES,1980(3).[20]BonaldiP,FanelliM,GiuseppettiG.AutomaticObservationandInstantaneousControlofDamSafety[J].ISMES,1980(3).[21]BishopA.W.Theuseoftheslipcircleinthestabilityanalysisofslopes[J].Geotechnique,Vol.5,No.1,1955.[22]MorgensternN.R.andPrice.V.E.TheAnalysisoftheStabilityofGeneralSlipsurface[J],Geotechnique,Vol.15,No.1,1965.[23]DovKammestsky,DesignandConsrtuetionFailureS一LessonfromForensieInvestigation,1991.[24]SherardJL,WoodwardPJ,GizienskiSFandClerenger[J].WA.EarthRoekDams,61n河北工程大学硕士学位论文JohnWileyandSons,Inc,1963[25]BlingH,TheSafetyofDams[J]..WatePowerandDamConstuetlonm,1983,May.[26]EdwardJA,FitelsonMM.Noteonmaximumentropyprocessing[J].IEEETransInformationTheory,1973(2):232～234.[27]孔庆华，李旭，王赫楠.水利工程施工中的环境问题分析与研究[J].城市建设理论研究，2013，4：145-146.[28]郗琦.长沙引水工程输水管顶管工程施工及环境影响评价[D].湖南大学，2010.[29]刘淑芝，毕树何.关于水利工程施工中的环境保护管理[J].中国商界，2010，（08）：157-159.[30]周金辉.浅析石河水库除险加固工程[J].中国水运，2012，（07）：69-70.[31]焦德富.建设项目环境监理机制研究及应用[D].大连理工大学，2007.[32]李杨.影响环境监测质量的基本因素分析[J].化学工程与装备，2012，（02）：163-165.[33]臧加仑.嫩江县中小河流治理工程中生态环境保护措施分析[J].黑龙江水利科技.2012.(02)：339-340.[34]PadmanahanG,RaoAR.Maximumentropyspectralanalysisofhydrologicdata[J].WaterResourcesResearch,1988,24(9):1519～1533.[35]KugiumtzisD,LingjardeOC,ChristophersenN.Regularizedlocallinearpredictionofchaotictimeseries[J].PhysicaD,1998.[36]王金河.小型病险水库大坝除险加固问题分析[J].黑龙江科技信息，2011，（19）：55-56.[37]马永峰，生小高.大坝失事原因分析及对策探讨[J].人民长江，2001，10.[38]吴中如.老坝病变和机理探讨[J].中国水利，2000，9.[39]祁庆和.水工建筑物[M].水利电力出版社，2002.[40]牛运光.土坝安全与加固[M].中国水利水电出版社，1998.[41]白永年.土石坝加固[M].水利电力出版社，1992.[42]顾淦臣，束一鸣，沈长松.土石坝工程经验与创新[M].中国电力出版社，2004.[43]许四复，郭诚谦.土石坝施工[M].水利水电出版社，1986.[44]SL252-2000，水利水电工程等级划分及洪水标准[S].[45]SL189-96，小型水利水电工程碾压式土石坝设计导则[S].[46]SL253—2000，溢洪道设计规范[S].[47]GB50201-94，防洪标准[S].[48]SL44-2006，水利水电工程设计洪水计算规范[S].[49]SL191-2008，水工混凝土结构设计规范[S].[50]SL274-2001，碾压式土石坝设计规范[S].62n作者简介作者简介李昂，男，汉族，1990年出生河南省鹤壁市。2009年就读于北京航空航天大学北海学院，所学专业为建筑学。2013年毕业于北京航空航天大学北海学院，获得工学学士学位。2013年9月攻读河北工程大学水电学院水利工程专业工程硕士研究生。在读研期间，学习课程17门，其中学位课程11门，非学位课程5门，累计学分32分，其中学位课24分，非学位课8分。63n－Ｖ－Ｐ．－，．Ｖ－‘－＾；ｙ．－■一；＇立＇；Ｖ；Ａ胁．‘德；－：一．：去：■／：＾－一；一：；■－／■；■－＞Ｖ；等。．占二：於ｒ一进／＇；ｖ：ｖ－■丢．－巧ｆ－‘，一■＇－巧ｒ＇■＇．一－；下ＶｒＪｉ．■一＿：、＞．ｉ＇＇．一■＇－一，Ｖ一Ｖ一一■；；－．Ｔ－－＇ｖ？＇－＾．．Ｖ．－，．－－＾－－？■一■，－．：：：＼－．：■ｖ一？一＾．－．－．■－．？■＾一７＾■－占，：－－．－，．＾