江安县三耙疏水库初步设计.docx

四川省江安县三耙梳水库枢纽除险加固工程
初
步
设
计

四川省宜宾市江安县水电勘测设计队
二〇〇九年五月

四川省江安县三耙梳水库枢纽除险加固工程
初步设计报告

批 准：黄晓明

审 查：宛永红

校 核：王朝军

编 写：李 洪

其他参与设计人员：
张帮红、熊钰、蒋运贵、中华
吴容、高昌能、刘自文

目 录
前 言 1
综合说明 1
1.1 序言 1
1.2 水文 2
1.3 工程地质 2
1.4 工程任务及规模 3
1.5 工程总布置及主要建筑物 3
1.6 金属结构 4
1.7 工程管理 4
1.8 施工组织设计 4
1.9 工程投资概算 5
1.10 经济评价 5
1.11 结论 5
2 水文 6
1.12 流域概况 6
1.13 洪水分析计算 6
1.14 水库洪水调节计算 9
工程地质 12
1.15 区域地质概况 12
1.16 水库库区地质条件 14
1.17 坝址区工程地质条件 14
1.18 坝体工程地质特性及存在问题 15
1.19 放水设施工程地质条件 15
1.20 工程地质结论 15
工程任务及规模 15
1.21 工程建设过程 15
1.22 病险原因分析 16
工程总布置及主要建筑物 18
1.23 设计依据 18
1.24 工程整治设计 20
工程管理及工程占地 21
1.25 主要设计规范及相关法律法规 21
1.26 水库管理基本情况 22
1.27 管理范围及保护范围 22
1.28 观测设施 23
1.29 枢纽工程运行管理 24
1.30 工程管理与改革方案 26
1.31 工程占地 28
施工组织设计 29
1.32 工程情况 29
1.33 施工导流 31
1.34 施工招投标建议 33
1.35 施工进度 33
环境影响评价和水土保持 35
1.36 环境影响评价 35
1.37 水土保持 36
1.38 工程费用 42
1.39 工程效益 42
1.40 国民经济评价 43
1.41 财务评价 44
1.42 结论 44
附：设计图纸
附：设计概算

前 言
三耙梳水库位于江安县城长江以北滥坝乡境内，距江安县城5km，属长江水系二级支流，地理坐标为东经105°08′，北纬28°43′。
三耙梳水库大坝以上控制流域面积0.31km2。总库容22.68万m3，有效库容10.8万m3，是一座以灌溉为主，兼有防洪、养殖的小（二）型水利工程。设计灌溉面积400亩，目前实际灌溉面积380亩。
三耙梳水库枢纽工程由大坝、溢洪道、放水设施组成。大坝为均质土坝一座。最大坝高5.2m，坝顶高程298.9m，坝顶长96.8m，坝顶宽3.0 m。溢洪道位于大坝左岸200米处，为开敞式岸边溢洪道，堰顶高程297.6m，净宽2.5m。放水设施在大坝右侧，采用涵卧管放水，净空尺寸0.7×0.9m（b×h），底板厚0.3m。最大放水流量0.04m3/s。
三耙梳水库于1956年1月动工兴建，当年12月竣工完成。由于当时社会、政治、经济等多种因素的影响，该工程在设计和施工上，都存在较大的缺陷，据该库多年运行，观察，存在：内外坝坡较陡，坝体单薄，内坡浪蚀严重，无风浪石，外坡抗滑稳定不足，无排水棱体，无排水沟；溢洪道未衬砌；放水设施淤塞；无观察设施；近年白蚁危害严重等现象，不能充分发挥功能，影响水库的正常运行。
2008年5月，江安县水库大坝安全鉴定专家组对《四川省江安县三耙梳水库大坝安全鉴定评价报告》进行审查，根据水利部《水库大坝安全鉴定办法》和《水库大坝安全评价导则》，江安县三耙梳水库大坝安全性评定为三类坝，属于病险水库。
为确保下游居住人口2500多人，耕地面积3500余亩，在下游有“江安县天源工业园区生产基地”，其安全与大坝密切相关。故尽快对三耙梳水库大坝病险进行整治具有十分必要和迫切。
本次初步设计针对三耙梳水库存在的病险情况，进行了整治设计，工程预计总工期4个月，即从2009年9月开工，当年12月底全面完成。工程总投资17.65万元。
三耙梳水库工程特性表

5.6
5.6

0.33
0.33

9.15
9.15

5.38
5.38

8.56
8.56

169718

120

4

0.5

3.5

4

17.65

17.65

15.08

5.09

396

8.96

30

31.15

1.08

综合说明
1.1 序言
三耙梳水库位于江安县城长江以北滥坝乡境内，距江安县城5km，属长江水系二级支流，地理坐标为东经105°08′，北纬28°43′。海拔高程在294—298.9m左右。
三耙梳水库大坝以上控制流域面积0.31km2。总库容22.68万m3，有效库容10.8万m3，是一座以灌溉为主，兼有防洪、养殖的小（二）型水利工程。设计灌溉面积400亩，目前实际灌溉面积380亩。
根据《水利水电工程等级划分及防洪标准》（SL252－2000）、《防洪标准》（GB50201－94）的规定，三耙梳水库工程等别为Ⅳ等，小（二）型水库，主要建筑物级别为4级。设计洪水为20年一遇（P＝3.33%），校核洪水为200年一遇（P＝0.33%）。
2008年5月，受江安县水务局的委托，江安县水电勘测设计队承担三耙梳水库枢纽除险加固工程初步设计任务。
根据《水利水电工程初步设计编制规程》（DL5020－93）的规定，我队相关技术人员对工程的水文、工程地质、工程枢纽除险加固任务、工程枢纽除险加固设计、金属结构、施工组织设计、工程管理、环境影响评价和水土保持、工程概算、经济评价和改革方案等项目，经过大量的室内外工作，完成了《四川省江安县三耙梳水库枢纽除险加固工程初步设计报告》。
1.1.1 社会经济简况
江安县是四川省较贫困县之一，幅员面积为911.7km2，人口51.66万人，其中农业人口46.15万人，耕地面积60.8万亩，2008年全县工农业总产值153094万元，其中农业产值70163万元，工业产值82931万元。三耙梳水库设计灌溉面积0.04万亩，目前实际灌溉面积仅为0.038万亩，粮食年平均亩产350kg
1.1.2 工程现状
三耙梳水库枢纽由大坝、溢洪道、放水设施等组成。
1、大坝
大坝为均质土坝，最大坝高5.2m，坝顶长为96.8m，坝顶宽3.0m，坝顶高程为298.9m。内外坝坡较陡，坝体单薄，内坡浪蚀严重，无风浪石，外坡从2007年始出现滑坡，且至今仍在滑动，无排水棱体，无排水沟，坝体不规范，大坝无观察设施，近年白蚁危害严重。
从《四川省江安县三耙梳水库大坝安全鉴定评价报告》结构安全分析评价得出：大坝上游坡无风浪石，浪蚀严重。下游坡工况一、二、三的抗滑稳定最小安全系数均不能满足规范要求。因此，上、下游坡均存在不安全隐患。
2、溢洪道
溢洪道位于大坝右侧，为明渠式溢洪道。堰顶高程为297.00m，进口净宽4.0m。经本次洪水复核，水库大坝现状能满足重现期20年一遇设计洪水，200年一遇校核洪水标准，相应P=0.33%的下泄流量为2.07m3/s。溢洪道全程未衬砌。
3、放水设施
放水设施位于大坝右侧，采用涵、卧灌放水，底板厚0.3米，断面（宽0.7米×高0.9米），目前放水卧管淤塞严重，放水流量仅为正常流量的一半（为0.02m³/秒）。

1.1.3 工程建设简况
三耙梳水库于1956年12月动工修建，1956年底竣工完成，受条件限制，设计和施工前未进行工程地质勘察工作。设计深度不够，施工条件较差，主要是人力施工，工程质量难保证。
三耙梳水库至1956年竣工以来，未进行过工程整治，大坝、溢洪道、放水实施都存在许多病害。
水库设计灌溉面积400亩，有效灌溉面积380亩。
1.1.4 大坝安全鉴定结论
2008年5月，宜宾市水库大坝安全鉴定专家组、江安县水库大坝安全鉴定专家组及四川省重点小（二）型水库大坝安全鉴定专家组对《四川省江安县三耙梳水库大坝安全鉴定评价报告》进行审查，根据水利部《水库大坝安全鉴定办法》和《水库大坝安全评价导则》，江安县三耙梳水库大坝安全性评定为三类坝，属于病险水库。
1.2 水文
三耙梳水库位于长江水系二级支流河，坝址以上主河道1.12km，河道平均坡降17.86‰，控制流域面积0.31km2，总库容22.68万m3，是一座以灌溉为主，兼有防洪、养殖的小（二）型水利工程。
三耙梳水库所在流域属于四川盆地湿润气候，具有气候温和、降水丰富、四季分明、季风气候明显的特征。多年平均气温18.1℃，极端最高气温40.6℃，极端最低气温-1.5℃；多年平均降雨量为1130mm，多年平均径流深为455mm。
由于工程流域无实测的洪水资料，根据《四川省中小流域暴雨洪水计算手册》适宜采用小流域暴雨洪水推理公式推求设计洪水。经计算该工程20年一遇设计洪水洪峰流量Q3.33%=5.6m3/s，洪水总量为5.38万m3，溢洪道下泄流量为0.0m3/s；200年一遇校核洪水洪峰流量Q0.33%=9.15m3/s，洪水总量为8.56万m3，溢洪道下泄流量为2.07m3/s。
1.3 工程地质
三耙梳水库始建于1956年1月，当年12底竣工完成。设计坝高5.2m。实际完成坝高5.2m，坝顶长96.8m，坝顶宽3.0m，大坝为均质土坝。三耙梳水库属典型的“三边”工程。
由于资金及时间关系，本次三耙梳水库初步设计未做地勘，设计地勘资料采用2.5公里外的玛瑙滩水库地勘资料，即为：工程区所处大地构造部位为：扬子准地台四川台坳中的川中台拱和川东凹褶束交替带，具体为万岭向斜北翼、老翁背斜的南翼西南端。本区地层属于平缓，地层为侏罗系上统蓬莱镇组（J3P）：暗紫红色钙质泥岩夹厚层块状钙质长石石英砂岩。

1.4 工程任务及规模
江安县三耙梳水库在兴建过程中，由于设计和施工等多方面原因，存在严重的病险。2008年5月，根据水利部、省水利厅要求，江安县水库大坝安全鉴定小组组织有关技术人员对三耙梳水库进行了全面的测量复核，分析和论证水库存在的病险，提交了《江安县三耙梳水库大坝安全鉴定综合评价报告》。
根据三耙梳水库大坝安全鉴定报告上结论，该工程大坝主要存在如下几方面病险情况: (1)内、外皆坡较陡，坝体单薄。内坡浪蚀严重；外坡无排水棱体，排水沟，且滑坡严重；(2)、溢洪道未衬砌，无消力池。（3）、放水设施淤塞严重；（4）、白蚁危害严重；（5）、无观测设施，管理设施不完善。
三耙梳水库病险主要原因在于，该工程在设计和施工上，都存在一些缺陷，施工中安全质量控制不严，坝坡不稳定，坝身和坝基渗漏量增大现象等。经专家组鉴定，该工程大坝安全鉴定为三类病险水库大坝。
为确保下游沿河两岸居住人口2500多人，耕地面积3500余亩，在下游有江安县的“天源工业园区”，其安全与大坝密切相关。尽快对三耙梳水库大坝病险进行整治具有十分必要和迫切性。
1.5 工程总布置及主要建筑物
1.5.1 工程等别及设计标准
三耙梳水库总库容22.68万m3，大坝高5.4m，设计灌溉面积400亩，属小（二）型水库，按《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252－2000）规定，水库枢纽工程等别为Ⅳ等工程，其主要建筑物大坝、溢洪道、放水设施为4级建筑物。根据《防洪标准》(GB50201-94)的规定，工程设计洪水重现期采用20年，相应洪峰流量为5.6m3/s；校核洪水重现期采用200年，相应洪峰流量为9.15m3/s。
工程区域内地震烈度为Ⅵ度，地震动反应谱特征周期为0.4s；地震动峰值加速度为0.05g。根据《水工建筑物抗震设计规范》（SL203-97），仅考虑抗震措施，可不进行抗震分析计算。
1.5.2 工程枢纽除险加固设计
1、大坝
大坝枢纽除险加固是本次整治工程的主体部份，根据大坝病险及其原因分析，采取下列方案进行整治。
（1）内坡C20混凝土板（厚8cm）;(2)外坡滑坡体整治，新建排水棱体，新建排水沟；（3）规范坝顶大坝；（4）白蚁治理。
2、溢洪道
本次设计，将溢洪道延伸至下游河沟中，底板采用C20现浇混凝土（厚20cm）;侧墙采用M7.5沙浆砌卵石。
3、放水设施
本次设计，降低库水位，对卧管进行翻安。
4、其它项目
增设、完善大坝观测设施。
1.6 金属结构
本次三耙梳水库病险整治，不涉及金属结构。
1.7 工程管理
三耙梳水库是一座以农业灌溉为主，兼防洪、养殖为一体，隶属于江安县水行政主管部门，实行事业单位企业管理的小（二）型水利工程。
管理机构及人员：设有三耙梳水库管理所，在岗职工3人。根据水库管理现状，工程整治后，除继续采用原有的管理制度和人员配置外，临时工作人员视具体情况自行决定。
该工程管理范围包括水库主要建筑物（大坝、溢洪道、放水设施）的运行和维护管理，灌溉渠道及渠系建筑物的运行和维护管理，水库管护范围以内的所有场地的管理，水库灌溉用水与供水的管理以及财务经营管理。
经本次枢纽除险加固后，落实事企分开，实行综合经营部门推行企业管理，改革其水费征收制度，计量收费，逐渐变福利性供水转变为经营性供水，实行“自主经营、自负盈亏、自我发展、自我约束”的经营模式。并大力推行计划用水、节约用水、科学用水，提高灌溉效益。
本次设计按照工程管理原则，制定了水库控制运行管理制度，大坝管理制度、放水设备管理制度、灌区用水和供水管理制度以及水库经营管理和财务管理建议等。
1.8 施工组织设计
三耙梳水库总工期为4个月，其中准备期半个月，主体工程施工期3个半月环境保护和水土保持设计，计划从2009年9月动工，当年12月底完成。
三耙梳水库属于四川省盆地亚热带季风性湿润气候，具有冬暖夏凉、干湿季分明的气候特征。工程区海拔高程在700～820m之间（黄海高程），地属低中丘。多年平均降雨量为1130mm，多年平均径流深为485mm，多年平均蒸发量1127.3mm；多年平均气温18.1℃，最高气温40.6℃，最低气温-1.5℃。多年平均风速2.0m/s，最大风速16.0m/s。
工程区水土流失平均侵蚀模数2641t/km2.a，根据中华人民共和国《土壤侵蚀分类分级标准》SL190—96，属中度侵蚀区。
1、环境影响
三耙梳水库枢纽除险加固工程主要项目有：大坝整治、溢洪道及放水设施整治等。根据工程特点，工程建设过程中永久占地的开挖破坏、弃碴堆放、施工临时占地扰动等是造成建设区新增水土流失的主要因素，水土流失的预测时段为工程建设期。
2、水土保持措施
弃碴场采取必要的植物措施和复耕措施，主体工程采取混凝土、浆砌石等工程措施予以保护，对其余零星坡面以及改建、新建公路两侧，分别采取种植草皮护坡和栽植行道树等植物措施予以保护。
结合本工程特点，对堆碴进行监测。
3、投资概算
本工程为水库病险加固工程，水库主要建筑物已建成，仅需对病险进行整治修复。施工中破坏扰动原生地貌少，弃碴量、新增水土流失量也小，根据有关文件规定及当地水土保持措施概算收费标准，参照类似工程，三耙梳水库环境保护和水土保持概算总投资为5.0万元。
4、方案实施保证
根据《中华人民共和国水土保持法》、《中华人民共和国水土保持法实施条例》等有关法律法规的要求，按“谁开发、谁保护、谁造成水土流失、谁负责治理”的原则，本工程水土保持防治费应纳入工程基建费中统筹安排，列入工程总投资。并建立完善的监督实施机制，保证资金及时到位，专户储存，专项管理，专款专用，严禁挪用和占用。
1.9 工程投资概算
本次三耙梳水库枢纽除险加固工程静态总投资17.65万元，其中：建筑工程投资15.08万元，独立费用1.73万元，基本予备费0.84万元.
1.10 经济评价
本工程属病险水库除险加固项目，除险加固后，将在灌溉，水产养殖等多方面发挥较大的社会效益和经济效益。经计算各项国民经济评价指标：经济净现值ENPV＝25.25万元（＞0），经济内部收益率EIRR=8.72%＞Is（=8%），经济效益费用比EBCR＝1.06＞1.0，说明此项目在经济评价上是合理可行的。
1.11 结论
江安县三耙梳水库大坝经安全鉴定为三类病险坝。
工程病险主要表现为：大坝坝坡稳定不足；大坝白蚁危害严重；放水实施淤塞严重；溢洪道未衬砌；无观测设施。该大坝的稳定直接关系着下游2500多人，3500多亩农田，因此，该大坝急需进行除险加固。
经过本阶段的分析论证，工程主要建筑物的设计和施工在技术上是可行的，从环境影响的角度评价整治该工程也是可行的，通过对本工程经济评价表明兴建该工程是经济合理的，不存在制约工程实施的不利因素。
综上所述，为保证工程正常运行，有效发挥水库效益，同时保障下游工农业生产及人民群众生命财产安全，建议将本项目作为近期建设项目，尽快审批开展下阶段工作。

2 水文
1.12 流域概况
1.12.1 自然地理概况
三耙梳水库位于江安县桐梓镇境内，属长江支流。
三耙梳水库控制集水面积0.31km2，主河道长1.12km，河床平均坡度17.86‰。
1.12.2 气象特征
据江安县气象局多年实测气象资料统计：多年平均气温18.1℃，极端最高气温40.6℃（1972.8.27），极端最低气温-1.5℃(1977.2.9)，多年平均相对湿度83%，多年平均风速2.0m/s，最大风速16.0m/s。多年平均日照时数1224.8小时，多年平均蒸发量1127.3mm。多年平均降水量1130mm。降雨量年内分配不均，5－9月为雨季，占全年降水70%，又以7、8月为最多，7月平均降水198mm，占全年17.6%，8月182mm，占16.1%。最大雨和暴雨发生的主要时期；最少月为1月，24.6mm；次为12月，25mm。从头年11月至下年3月降水都在50mm以下，形成冬春偏旱、夏季偏涝的特点。降水最多年达1529.3mm，最少年为784.1mm，最多年是最少年的1.95倍。
1.13 洪水分析计算
1.13.1 洪水特性
三耙梳水库流域洪水主要由暴雨形成，水库控制流域面积较小，一般暴雨都能笼罩整个控制流域。大洪水多发生在6～9月，多为单峰洪水，由于流域面积小，河道流程短，坡降较大，具有明显的陡涨陡落特征，年最大洪水过程一般持续0.5～1.0天，洪水的大小及过程与暴雨的大小及过程密切相关。
1.13.2 防洪标准
根据水利行业《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252－2000），三耙梳水库为小（二）型水库，大坝为均质土坝，永久性水工建筑物级别为四级，其设计洪水标准采用20年一遇（P＝5%），校核洪水标准采用200年一遇（P＝0.5%）。
因此本次设计分析计算洪水标准采用：
设计洪水：20年一遇；校核洪水：200年一遇。
1.13.3 洪水计算
由于水库所在流域属无资料地区，流域面积小，河道流程短，坡降较大，形成汇流的时间短，单位面积上形成的流量大。根据《四川省中小流域暴雨洪水计算手册》适宜采用小流域暴雨洪水推理公式推求设计洪水。
1.13.3.1 流域特征参数
根据1:10000航测图，测量得出水库大坝以上控制流域面积为0.31，河道长度为1.12km，河道平均坡度为17.86‰，流域特征系数θ=5.74。
1.13.3.2 设计暴雨
三耙梳水库所在流域及周边地区无实测暴雨观测资料，本次计算根据《四川省中小流域暴雨洪水计算手册》暴雨及其统计参数等值线图，查得水库所在流域年最大24小时暴雨均值H24＝105mm，Cv＝0.5，Cs＝3.50Cv。由P－III型频率统计参数表查算出设计流域年最大24小时设计暴雨，见下表2－1。
三耙梳水库年最大24小时设计暴雨计算成果表

表2－1
24小时暴雨平均值(mm)
Cv
Cs
24小时各频率暴雨计算值(mm)
P＝5%
P＝0.5%
105
0.5
3.5Cv
209
321
1.13.3.3 流域产流参数
三耙梳水库地处盆地丘陵区，流域地形相对平缓，植被覆盖较低。参照《四川省中小流域暴雨洪水计算手册》，产流参数按下式计算：
，Cv=0.18，Cs=3.50Cv。
经计算，设计流域的设计产流参数分别为：
P=5%时，μP=7.9751mm/h
P=0.5%时，μP=9.4142mm/h
1.13.3.4 汇流参数
三耙梳水库设计流域属盆地丘陵区，造峰暴雨历时较短，强度集中，洪水调蓄能力小，形成洪峰陡涨陡落，参照《四川省中小流域暴雨洪水计算手册》中关于流域汇流参数m值综合成果表，其汇流参数按公式计算，得出设计流域汇流参数m＝0.4542。
1.13.3.5 设计洪峰流量计算
三耙梳水库设计洪峰流量采用水科院推理公式计算，即，计算结果见表2－2，成果摘录如下：
Q0.5%=9.15m3/s，Q5%=5.60m3/s。
1.13.3.6 设计洪水总量计算
三耙梳水库地处盆地丘陵区，暴雨历时较短，且多为单峰暴雨，根据《四川省中小流域暴雨洪水计算手册》，本次计算按单峰洪水计算，采用公式，流域设计洪水总量计算结果见表2—3，成果值摘录如下：
P=0.5，Wp=8.56万m3
P=5，Wp=5.38万m3。
1.13.3.7 设计洪水过程线
本次计算根据《四川省中小流域暴雨洪水计算手册》川西南地区小流域洪水概化过程推求设计洪水过程线。设计洪水过程线概化短历时TP=WP/QP，P=0.5，TP=2.60h；P=5%，TP=2.67h。
三耙梳水库设计洪水过程推求成果见下表2－3。
三耙梳水库各频率洪峰流量计算成果表（推理公式法）
表2-2
参 数
F（km2）
L（km）
J（‰）
θ
m

三耙梳
0.31
1.12
17.86
5.74
0.4542

P（%）
H24（mm）
n
sp
τ0
μp
Ψ
τ
Qp
M′
0.5
321
0.78161
160.35
1.4657
9.4142
0.9129
1.50779
9.15
0.4542
5
209
0.80638
112.96
1.6405
7.9751
0.8842
1.70495
5.60
0.4542

三耙梳水库设计洪水过程线成果表
表2－3
序号
P＝5设计洪水
P＝0.5设计洪水
T (h)
Q (m3/s )
T (h)
Q (m3/s )
1
0.000
0.000
0.000
0.000
2
0.267
0.280
0.260
0.458
3
0.347
0.560
0.338
0.915
4
0.481
1.120
0.468
1.830
5
0.614
2.240
0.598
3.660
6
0.748
3.360
0.728
5.490
7
0.881
4.480
0.858
7.320
8
0.961
5.320
0.936
8.693
9
1.068
5.600
1.040
9.150
10
1.308
5.320
1.274
8.693
11
1.602
4.480
1.560
7.320
12
2.083
3.360
2.028
5.490
13
2.857
2.240
2.782
3.660
14
4.806
1.120
4.680
1.830
15
6.942
0.560
6.760
0.915
16
8.544
0.280
8.320
0.458
17
10.413
0.000
10.140
0.000
洪水总量

5.38万m3

8.56万m3
1.14 水库洪水调节计算
1.14.1 防洪标准
按照部颁SL252－2000标准，本水库设计洪水标准采用20年一遇，校核洪水标准采用200年一遇。
1.14.2 基本资料
1、水库库容曲线
本次复核水库库容曲线，详见表2－4及附图。
三耙梳水库库容节点表
表2－4
水库水位(m)
295
295.3
295.6
295.9
296.2
296.5
库容(万m3)
4.50
4.78
5.51
6.63
8.14
10.04
水库水位(m)
296.8
297.1
297.4
297.7
298.0
298.3
库容(万m3)
12.33
15.35
18.08
22.74
25.39
29.53

水库水位(m)
298.6
298.9

库容(万m3)
33.86
38.39

2、溢洪道参数
溢洪道泄流曲线：溢流堰为实用堰，堰顶高程297.00m，堰宽4.00m。溢流堰下泄流量按堰流公式计算：

式中：——流量，m3/s；
——淹没系数，经计算取值为1.00；
——侧收缩系数，取值在0.83～1.00之间；
——流量系数，取值在0.33～0.36之间；
——孔口数，n＝1；
——堰宽，b＝3.50m；
——重力加速度，g取9.81；
——包含行进流速的堰上水头，m。
经计算溢洪道泄流曲线见表2－5及附图。
溢洪道泄流曲线
表2—5
水库水位(m)
297.00
297.20
297.40
297.60
297.80
298.00
下泄流量(m3/s)
0.00
0.523
1.478
2.716
4.182
5.844
水库水位(m)
298.20
298.40
298.60
298.80
298.90

下泄流量(m3/s)
7.682
9.680
11.827
14.113
15.305

1.14.3 调节方式
调节计算过程中不考虑洪水预报，洪水来临时，水库水位为297.00m（即溢洪道进水口底板设计高程），自由泄流。
1.14.4 洪水调节
根据上述基本资料及调节方式，按照水量平衡方程，采用试算法逐时段计算溢洪道下泄流量过程，并据以确定最大下泄流量和最高库水位。水库调洪计算成果详见表2－6。
三耙梳水库调洪计算成果表
表2－6

5
0.5

5.60
9.15

5.38
8.56

0.20
0.50

297.00
297.50

14.97
19.18

0.00
2.07
1.14.5 坝顶高程复核

坝顶高程为设计（校核）洪水位加坝顶超高，堤顶超高由波浪爬高、风壅增高和安全加高组成。
江安县无最大平均风速测量成果，借用宜宾市气象站成果，最大平均风速V=12m/s，吹程在航测图上量得：D=0.1km，大坝内坡比为1:1.00（风浪区），采用《水工建筑物》公式计算如下：

计算成果见表2-7。
三耙梳水库大坝风浪爬高计算表
表2－7
运行情况
最大平均风速
(m/s)
计算风速
(m/s)
m
n
2h
(m)
2L
(m)
D
(km)
H
(m)
正常
12
18
1
0.0155
0.28
3.76
0.1
1.32
非常
12
12
1
0.0155
0.17
2.52
0.1
0.76
安全超高：
按《水工建筑物》规定，该库为小（二）型水库，工程等级为五等，故安全超高值为：
当P＝5%时，a=0.5m；
当P＝0.5%时，a=0.3m；
风壅增高e按下式计算：

因α≈90°，故e≈0，取e=0。
大坝允许高程：
当P=5%时，坝顶高程为298.82m＜298.90m；
当P=0.5%时，坝顶高程为298.56m＜298.90m
由以上计算得知，现有大坝坝顶高程满足设计要求。

工程地质
1.15 区域地质概况
1.15.1 地形地貌
水库库区地处四川盆地西南缘，南临云贵高原，属川南山地。山脉走向大致呈北东—南西向，总的地势南高北低，海拔高程在250—350m，相对高差50～100m，属于深丘区。
区内物理地质现象以侵蚀冲沟为主，沟口多分布有洪积堆积层或洪积扇，规模较小，但总体看物理地质现象不发育。
1.15.2 地质构造
工程区所处大地构造部位为：扬子准地台四川台坳中的川中台拱和川东凹褶束交替带，具体为万岭向斜北翼、老翁背斜的南翼西南端。本区地层属于平缓，地层为侏罗系上统蓬莱镇组（J3P）：暗紫红色钙质泥岩夹厚层块状钙质长石石英砂岩。
一、褶皱
1、老翁背斜：总体轴向呈北50°东延展，起于竹海以北，呈东西向延伸至老翁镇。背斜轴部宽缓，岩层产状平缓，倾角8°～9°，两翼较陡且对称，倾角15°～20°。
2、万岭向斜：总体轴向呈北80°东延展，起于铜锣乡以西3km，呈东西向延伸，经相岭镇向万里镇延伸。向斜轴部宽缓，岩层产状平缓，倾向0°～5°，两翼较陡且对称，倾角15°～25°。
工程区位于万岭向斜北西翼、老翁背斜南东翼。
老翁背斜、万岭向斜为长宁向斜和长宁双河大背斜之间发育的次一级的褶皱。
二、断层
工程区内无断层存在，仅在区外见有断层，如李端逆断层、双河逆断层等，均为非活动断层，对工程区无影响。
三、地震
根据《中华人民共和国地震动参数区划图》（GB18306—2001），查得本工程区地震动反应谱特征周期为0.4s；地震动峰值加速度为0.05g，相应地震基本烈度为Ⅵ度。
四、地层岩性
工程区出露地层除第四系外，主要为白垩系夹关组（K2j），现自新至老分述如下：
（1）第四系全新统残、坡积堆积层（Q4dl+el）：为粉质粘土夹块石及植物腐烂物等组成，分布于山地斜坡及坡脚洼地地带，厚度0～2.0m。
（2）白垩系夹关组（K2j）：砖红色厚层块状泥质岩屑长石砂岩、长石粉砂岩夹泥岩条带，厚度100～500m。
（3）侏罗系上统蓬莱镇组（J3P）：暗紫红色钙质泥岩夹厚层块状钙质长石石英砂岩，厚度139～452m。
（4）中统遂宁组（J2SN）：为鲜红、棕红色泥岩、粉砂质泥岩、偶夹薄层粉砂岩与石英砂岩透镜体，厚度为180～350m。
1.15.3 水文地质条件
按本区地下水埋藏条件，主要为孔隙潜水和基岩裂隙水两大类。
（1）第四系松散堆积层孔隙潜水，零星分布于洪积、残坡积等松散堆积层中，主要受上层滞水、地表水、大气降水等补给，随季节变化而变化。
（2）基岩裂隙水：本区处于向斜近轴部，发育有构造裂隙，呈“×”型，泥岩、砂质泥岩的节理、裂隙填充有粘土，砂岩的节理、裂隙多呈张开状。
地下水主要埋藏于白垩系夹关组（K2j）：砖红色厚层块状泥质岩屑长石砂岩、长石粉砂岩的裂隙中，其构造裂隙、风化裂隙、卸荷裂隙等成为地下水径流的主要通道，而裂隙潜水、大气降水则为主要补给来源，库区周围河流两岸均见有此类泉水出露，排泄于河流之中。
1.16 水库库区地质条件
库区水面展布呈树枝状，出露地层岩性主要为白垩系夹关组（K2j）：砖红色厚层块状泥质岩屑长石砂岩、长石粉砂岩夹泥岩，第四系地层分布于低缓及冲沟地带。库区岩石透水性较差，构造裂隙不发育，岩层缓倾，坡面植被发育。从地形地貌来看，四周山体浑厚，无单薄分水岭。因此库区坡体较稳定，不存在渗漏、浸没等不良地质问题，从建库运行近50年看，三耙梳水库库区地质条件良好。
1.17 坝址区工程地质条件
坝址处地貌河谷呈对称的“V”字型，属于横向谷。两岸坡度15°～25°。出露地层岩性为白垩系夹关组（K2j）：砖红色厚层块状泥质岩屑长石砂岩、长石粉砂岩夹泥岩条带。岩层产状：倾向160°，倾角10°。坝轴线走向111°，岩层倾向右岸偏上游。岩石呈强至弱风化状。坝基（肩）岩石节理裂隙不发育，岸边卸荷裂隙多被泥质成分充填。坝址及其周围边坡稳定，无滑坡、崩塌等不良物理地质现象。
工程区地下水主要为孔隙潜水和基岩裂隙水两大类，第四系松散堆积层孔隙潜水、基岩裂隙潜水，坝基地下水主要埋藏于白垩系夹关组（K2j）泥质岩屑长石砂岩、长石粉砂岩的裂隙中，其构造裂隙、风化裂隙、卸荷裂隙等成为地下水径流的主要通道，地表水、大气降水则为地下水的主要补给来源，水库水也成为地下水的补给来源。
1.18 坝体工程地质特性及存在问题
大坝坝高5.2m，坝顶长96.8m，坝顶宽3.0m，大坝为均质土坝。
坝体土材料主要为砖红色粉砂土及砂岩碎块夹少量粉质粘土组成。
坝基基本稳定。
1.19 放水设施工程地