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摘要： 本文介绍了甘峪水库除险加固现状，根据水文地质资料对该水库大坝三种不同运行工况进行计算，经过论证确定坝顶高程，为水库除险加固提供理论依据，展望了工程建成后带来的效益。
关键词：甘峪水库；除险加固
Gan valley reservoir reinforcement project design Analysis
Wang aiminZhou yunHu fenzhenNiu xiaojunLiu weihua
Abstract: This paper describes the Gan valley reservoir reinforcement status, according to the hydrogeological data of the dam in three different operating conditions are calculated, after a demonstration to determine the crest elevation for the reservoir reinforcement provide a theoretical basis and look forward to the project after the completion of the benefits.
Keywords: Gan valley reservoir;Reinforcement
一、工程概述
1、工程基本情況
甘峪水库位于渭河支流甘峪河峪口，距户县县城约20km，在白庙乡甘峪口村上游2km处，水库坝址以上流域面积68.5km2，主沟道长17.4km，沟道平均比降3.5%。
甘峪水库是一座以灌溉为主，兼有防洪的小（一）型水库，原设计总库容380万m3，有效库容260.77万m3，设施灌溉面积4.05 万亩。
枢纽工程由大坝、溢洪道、放水洞等主要建筑物组成，大坝为均质土坝，坝高50.4m，坝顶长178m，坝顶宽3.3m，坝顶高程620m。溢洪道布设于大坝右端，型式为开敞式，堰顶高程612.26m，放水洞位于大坝右侧，全长177.4m，洞身比降1/200，进口控制型式为岸坡分级卧管和斜拉杆转盘闸门，放水洞设计流量3.0m3/s，最大泄流量4m3/s。
西安市水利局对该水库进行了安全鉴定工作，认定该库为小（一）型三类病险库，现存在的主要问题为大坝高度和坝顶宽度不够。水库溃坝将淹没下游9个乡镇、125个村庄、19.8万亩耕地、19.6万人和15.7万间屋并对通信光缆及西宝公路南线、环山公路造成影响。
2、分析内容
根据水文地质资料对该水库大坝三种不同运行工况进行计算，经过论证确定坝顶高程，为水库除险加固提供理论依据。
二、大坝坝顶高程计算
根据库区地形条件，坝顶高程及调洪计算成果，对坝顶高程进行复核。甘峪水库正常蓄水位为612.26m，50年一遇设计洪水位为617.03m，500年一遇校核洪水位为619.69m。
根据《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2001）第5.3.1条规定，坝顶超高由下式确定
Y=R+e+A
式中：Y——坝顶高程，m ;
R——最大波浪在坝坡上的爬高，m；
e——最大风壅水面高度m；
A——安全超高，正常运用条件取0.5m，非常运用条件取0.3m
坝顶高程等于水库静水位与超高之和，分别按以下运行情况计算，取其最大值
（1）设计洪水位加正常运用条件的坝顶超高；
（2）校核洪水位加非常运用条件的坝顶超高；
（3）正常蓄水位加非常运用条件的坝顶超高，再加地震安全超高，计算采用的参数为：
历年实测平均年最大风速为17m/s，风作用水域长度设计洪水位为1.4km，校核洪水位为1.42km，坝上游坡比为1∶2。正常运用条件按《规范》要求取多年平均年最大风速的1.5倍即25.5m/s，非常运用条件依据《规范》取多年平均年最大风速17m/s。
地震情况下大坝设防烈度为7度，地震涌浪取1.0m。
风浪要素和波浪爬高计算采用《规范》附录公式鹤地公式，其计算结果见下表：
项目
计算
情况 波浪
爬高 风壅
高度 安全
超高 地震涌浪高 坝顶
超高 水库静水位 复核坝顶高程
设计洪水位加正常运用 2.12 0.005 0.5 0 2.625 617.03 619.655
校核洪水位加非常运用 1.277 0.002 0.3 0 1.579 619.69 621.269
正常蓄水位加地震安全超高 1.277 0.003 0.3 1 2.580 612.26 614.84
由上表可知，甘峪水库在设计洪水位条件下要求坝顶高程为619.655m，校核洪水位条件下要求坝高为621.269m。现大坝坝顶高程为620m，低于校核洪水位所需要的坝顶高程，现状坝顶高程不满足规范要求，大坝需进行加高。
三、大坝加固设计
依据水文计算及规范规定，要求大坝坝顶高程为 621.269m，现坝顶高程为620m，坝顶宽3.3m，不满足规范要求，因大坝加高培厚工程量较大，因此在设计坝顶上游侧设钢筋砼防浪墙，墙高1.2m，埋深0.8m，防浪墙顶高程为621.50m，基座底宽0.7m，深0.5m ，墙宽0.20m，防浪墙为现浇C20砼，总长200m，每10m设塑料止水带伸缩缝一道。防浪墙和坝顶路面将坝顶加宽至5.20m，其中防浪墙宽0.20m，坝顶路面及坝顶排水沟总宽5m，满足规范要求
四、结语
户县甘峪水库除险加固工程的建设完成，具有非常重要的社会意义，可确保防洪安全，为当地人民创造一个良好的生存环境；水库可以正常蓄水，一般干旱年可确保灌溉农田4.05万亩，这对加快灌区农村经济的发展，促进农业种植结构的进一步调整和主导产业的健康发展将起到极大推动作用。
参考文献
1、《防洪标准》（GB50201-94）
2、《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000）
王爱民（1968—） 西安市水利规划勘测设计院工程师 1990至今从事水工设计工作
周云（1968—） 西安市水利规划勘测设计院 副院长 1991至今从事水工设计工作
胡粉珍（1962—） 西安市水利规划勘测设计院 设计室主任 1987至今从事水工设计工作
牛小军（1969—） 西安市水利规划勘测设计院高级工程师 1992至今从事水工设计工作
刘卫华（1976—） 西安市水利规划勘测设计院工程师 2000至今从事水工设计工作
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词：甘峪水库；除险加固
Gan valley reservoir reinforcement project design Analysis
Wang aiminZhou yunHu fenzhenNiu xiaojunLiu weihua
Abstract: This paper describes the Gan valley reservoir reinforcement status, according to the hydrogeological data of the dam in three different operating conditions are calculated, after a demonstration to determine the crest elevation for the reservoir reinforcement provide a theoretical basis and look forward to the project after the completion of the benefits.
Keywords: Gan valley reservoir;Reinforcement
一、工程概述
1、工程基本情況
甘峪水库位于渭河支流甘峪河峪口，距户县县城约20km，在白庙乡甘峪口村上游2km处，水库坝址以上流域面积68.5km2，主沟道长17.4km，沟道平均比降3.5%。
甘峪水库是一座以灌溉为主，兼有防洪的小（一）型水库，原设计总库容380万m3，有效库容260.77万m3，设施灌溉面积4.05 万亩。
枢纽工程由大坝、溢洪道、放水洞等主要建筑物组成，大坝为均质土坝，坝高50.4m，坝顶长178m，坝顶宽3.3m，坝顶高程620m。溢洪道布设于大坝右端，型式为开敞式，堰顶高程612.26m，放水洞位于大坝右侧，全长177.4m，洞身比降1/200，进口控制型式为岸坡分级卧管和斜拉杆转盘闸门，放水洞设计流量3.0m3/s，最大泄流量4m3/s。
西安市水利局对该水库进行了安全鉴定工作，认定该库为小（一）型三类病险库，现存在的主要问题为大坝高度和坝顶宽度不够。水库溃坝将淹没下游9个乡镇、125个村庄、19.8万亩耕地、19.6万人和15.7万间屋并对通信光缆及西宝公路南线、环山公路造成影响。
2、分析内容
根据水文地质资料对该水库大坝三种不同运行工况进行计算，经过论证确定坝顶高程，为水库除险加固提供理论依据。
二、大坝坝顶高程计算
根据库区地形条件，坝顶高程及调洪计算成果，对坝顶高程进行复核。甘峪水库正常蓄水位为612.26m，50年一遇设计洪水位为617.03m，500年一遇校核洪水位为619.69m。
根据《碾压式土石坝设计规范》（SL274-2001）第5.3.1条规定，坝顶超高由下式确定
Y=R+e+A
式中：Y——坝顶高程，m ;
R——最大波浪在坝坡上的爬高，m；
e——最大风壅水面高度m；
A——安全超高，正常运用条件取0.5m，非常运用条件取0.3m
坝顶高程等于水库静水位与超高之和，分别按以下运行情况计算，取其最大值
（1）设计洪水位加正常运用条件的坝顶超高；
（2）校核洪水位加非常运用条件的坝顶超高；
（3）正常蓄水位加非常运用条件的坝顶超高，再加地震安全超高，计算采用的参数为：
历年实测平均年最大风速为17m/s，风作用水域长度设计洪水位为1.4km，校核洪水位为1.42km，坝上游坡比为1∶2。正常运用条件按《规范》要求取多年平均年最大风速的1.5倍即25.5m/s，非常运用条件依据《规范》取多年平均年最大风速17m/s。
地震情况下大坝设防烈度为7度，地震涌浪取1.0m。
风浪要素和波浪爬高计算采用《规范》附录公式鹤地公式，其计算结果见下表：
项目
计算
情况 波浪
爬高 风壅
高度 安全
超高 地震涌浪高 坝顶
超高 水库静水位 复核坝顶高程
设计洪水位加正常运用 2.12 0.005 0.5 0 2.625 617.03 619.655
校核洪水位加非常运用 1.277 0.002 0.3 0 1.579 619.69 621.269
正常蓄水位加地震安全超高 1.277 0.003 0.3 1 2.580 612.26 614.84
由上表可知，甘峪水库在设计洪水位条件下要求坝顶高程为619.655m，校核洪水位条件下要求坝高为621.269m。现大坝坝顶高程为620m，低于校核洪水位所需要的坝顶高程，现状坝顶高程不满足规范要求，大坝需进行加高。
三、大坝加固设计
依据水文计算及规范规定，要求大坝坝顶高程为 621.269m，现坝顶高程为620m，坝顶宽3.3m，不满足规范要求，因大坝加高培厚工程量较大，因此在设计坝顶上游侧设钢筋砼防浪墙，墙高1.2m，埋深0.8m，防浪墙顶高程为621.50m，基座底宽0.7m，深0.5m ，墙宽0.20m，防浪墙为现浇C20砼，总长200m，每10m设塑料止水带伸缩缝一道。防浪墙和坝顶路面将坝顶加宽至5.20m，其中防浪墙宽0.20m，坝顶路面及坝顶排水沟总宽5m，满足规范要求
四、结语
户县甘峪水库除险加固工程的建设完成，具有非常重要的社会意义，可确保防洪安全，为当地人民创造一个良好的生存环境；水库可以正常蓄水，一般干旱年可确保灌溉农田4.05万亩，这对加快灌区农村经济的发展，促进农业种植结构的进一步调整和主导产业的健康发展将起到极大推动作用。
参考文献
1、《防洪标准》（GB50201-94）
2、《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000）
王爱民（1968—） 西安市水利规划勘测设计院工程师 1990至今从事水工设计工作
周云（1968—） 西安市水利规划勘测设计院 副院长 1991至今从事水工设计工作
胡粉珍（1962—） 西安市水利规划勘测设计院 设计室主任 1987至今从事水工设计工作
牛小军（1969—） 西安市水利规划勘测设计院高级工程师 1992至今从事水工设计工作
刘卫华（1976—） 西安市水利规划勘测设计院工程师 2000至今从事水工设计工作
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。