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徐闻县凤山水库大坝加固改造工程分析 　　摘要：本文针对徐闻县凤山水库大坝的现状作出了介绍，并从大坝高度复核、坝顶超高计算、大坝浸润线计算、大坝稳定分析计算、大坝除险加固措施等方面进行了讨论，有效地解决了施工中的困难。 　　关键词：大坝高度复核 大坝浸润线计算稳定分析计算 加固措施 　　1 工程概况 　　 风山水库位于徐闻县锦和镇境内，坐落迈草溪上游，集雨面积26平方公里，总库容264.2万立方米，正常库容183万立方米，死水位68米，死库容17.65万立方米，该工程于1970年开始兴建，1976年建成投入运行，土坝为粘性土均质坝，原设计坝顶高程为77.26米，坝顶长415米，坝顶宽3.5米，迎水坡比为1：2.5，背水坡比1:2.0。 　　2 大坝存在的安全隐患 　　 （1）坝体现状 　　 该水库现有土坝全长415米，原设计土坝坝顶高程为77.26米，而现场实测结果表明现坝顶高程位于76.945―77.84米之间，坝顶高度参差不平；原设计坝顶宽3.5米，实际坝顶宽度为2.38―4.02米，宽度大小不等。现坝体背水坡杂草及灌木丛生，局部坝段水流冲刷比较严重。 　　 （2）坝体、坝基的渗漏水问题 　　 该水库原土坝为均质土坝，大坝断面坡度上游坡约为1：2.5，下游约为1：2.0。 　　 水库原土坝是在大跃进期间开始兴建的,工程质量较差,水库多年运行表明,当水库水位达到正常水位74.20米时,原河床段20-60米的范围内有较大面积的渗水。这主要是由于当时施工质量差,坝基清基不好,及土坝填土压密不实。同时从大坝浸润线的计算结果我们得知水库达到校核洪水位时浸润线刚好通过现二级平台顶端，导致河床段在土坝高水位时渗水，故须重新改变平台高度、宽度，重新设计土坝。 　　3 大坝高度复核 　　 3.1波浪爬高计算 　　 本次波浪爬高计算时根据水库所在地的风速资料和风区长度，采用莆田试验公式、鹤地水库公式和官厅水库公式计算波浪爬高和水面壅高。 　　 （1）吹程的确定 　　 本水库的平均宽度约为331米，水库的整个水面长度约为1570米，水面长度不超过水库宽度的5倍，即1570÷331=4.75＜5。故该水库的有效吹程按照不规则水域计算。其主要计算过程如下: 　　 风区长度（吹程）按规范要求采???等效风区长度，等效风区长度D由下式确定： 　　 D=（i=0,±1, ±2……………） 　　 式中di为主射线所成的夹角的风区长度，所谓主射线，是在水域平面图上，从计算点逆风向作主射线，与水域边界交点的距离为do（ao=0o），然后在主射两侧每隔7.50作射线，射线与水域边界点即为相应di，等速风区长度计算如下： 　　 所得计算结果：D===0.502M 　　3.2 确定计算风速 　　 （1）求多年平均最大风速 　　 根据徐闻县气象站41年（1957～1997）实测十分钟最大风速风向记录资料，又依据已先取的吹程方向，取与之关联密切的三个方向。取每年上述三个方位角中的最大值相加平均数，即为多年平均最大风速。 　　 （2）库面风速 　　 库面风速的确定，采用两种方法计算，取其最大值。由上面所求得的多年平均最大风速值乘以库面风速增大值即得该坝多年平均最大风速值。库面风速增大值与吹程有关，参《水工设计手册》第4卷，当水库吹程小于1.6公里时，增大值为10%，当水库吹程大于1.6公里又小于3.2公里时，增大值为20%。 　　 （3）对气象站风速仪的地形情况进行风速换算步骤如下： 　　 ①换算成离地面10米高处的风速，因徐闻县气象局风速仪离地高度为10.5米，则K=1.00，V10=Vh 　　 ②将离地面10米高处的风速换算成库面风速考虑气象站隐蔽情况系数K1，查水工设计手册第四册表17-4-3，取K1=2.0,考虑气象站所在地的地形高低的系数K2，查设计手册第四册17-4-4，取K2=1.1,根据陆地气象站测得风速值和K1、K2，乘积值，由图17-4-2，查出库面风速值。 　　4 坝顶超高计算 　　 （1）安全超高 　　 根据规范规定，本工程属四等水利水电工程，土坝IV级建筑物，正常运用时安全超高为0.5米，非常运用时为0.3米。 　　 坝顶在水库静水位以上超高由下式确定： 　　 y=R+e+A式中：y――坝顶超高（米） 　　 R――设计波浪在坝坡上的爬高（米） 　　 e――风雍水面高度（米） 　　 A――安全加高 　　（2）坝顶高程的确定 　　 坝顶高程=水库静水位+风浪爬高+超高+最大壅水面高度。根据《碾压式土石坝设计规范》（SDJ218-84）的有关规定，坝顶高程的确定应分别按以下四种运用情况计算，取其最大值。 　　 由计算结果可知，当护坡块石（现状）时，按照原设计校核水位75.2加正