谭家山水库初步设计方案书报告书(省厅审查修改稿).doc

1 综合说明

1.1 工程概况
谭家山水库位于湖北省嘉鱼县高铁镇的临江村境内，距高铁镇约7.5km，距嘉鱼县城约30.0km。本次复核水库承雨面积1.2km2，水库总库容101.8万m3，设计灌溉面积1500亩，是一座以灌溉为主，兼有防洪、养殖等综合效益的小（一）型水库。谭家山水库大坝枢纽工程始建于1965年9月，1966年10月建成，形成目前布置型式。
根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252—2000）的规定，工程等别为Ⅳ等，主要建筑物级别为4级。本次复核设计洪水标准为20年一遇，相应下泄流量2.8 m3/s,相应水位46.03m；校核洪水标准为100年一遇，相应下泄流量4.3m3/s,相应水位46.36m。水库正常蓄水位45.0m，死水位40.50m。
谭家山水库枢纽工程由主坝、副坝、溢洪道、输水管等主要建筑物组成。
(1)主坝:坝顶高程47.30m，最大坝高10.3m，坝顶长240.0m，坝顶宽6.0m，坝底宽66.0m。迎水坡没有马道，坡比为1：2.42和1：2.01；背水坡设有一级马道，宽度为5.0m，背水坡一级坡比为1：2.33，二级坡坡比为1：5.81，河床高程37.0m。
(2)副坝：位于主坝左侧山凹，坝顶高程47.50m，最大坝高5.4m，坝顶长72.5m。迎水坡坡比为1：2.05，背水坡坡比为1：1.85，坝脚为耕田，坝底高程为42.1m。
(3)溢洪道：溢洪道设在副坝左坝肩。分溢洪洞和溢洪管。
溢洪洞：溢洪洞宽2.0m，全长11.0m。进口高程45.0m，出口高程为44.7m。溢洪洞后与良田直接相接，良田高程为41.76m。
溢洪管：溢洪管紧靠溢洪洞，在溢洪洞的右边，管径1.0m，全长11.0m，进口高程45.4m，出口高程45.3m。溢洪管后与良田直接相接，良田高程为41.76m。
(4) 输水管设有东输水管和西输水管。
东输水管：东输水管安设在主坝右坝肩，为斜卧管型式，输水管通过主坝坝底，为坝内埋管。管长35.0m，纵坡1：500，进口端高41.0m，出口端高40.2m。
西输水管：西输水管安设在副坝右坝肩，为斜卧管型式，输水管通过副坝坝底，为坝内埋管。管长20.0m，进口端高程40.5m，出口端高程40.29m，管径φ0.4 m，设计最大引用流量为0.37m3/s。

1.2 水文
1.2.1 流域概况
嘉鱼县谭家山水库位于距离嘉鱼县城30.0km的临江村境内。大坝拦截山冲来水。水库区处于鄂东南长江中下游区，地处扬子准台的下扬子台凹大冶褶皱带。水库位于的嘉鱼高铁镇临江村属丘陵地区，山体起伏较平缓，两岸山顶高程一般在50～100m，相对高差30～80m，山坡地形坡度200～600，局部达800的。河谷宽展，区内山脉、河流及主要构造线均作NE～NEE向展布。
地势南高北低，主要表现为低山、丘陵区。流域植被较好，水土流失不算严重。本流域自然灾害主要有倒春寒、夏涝、秋旱以及局部性的洪灾。
1.2.2 水文气象
谭家山水库所在的嘉鱼县属亚热带海洋季风气候区，温暖湿润，雨量充沛，四季分明，日照充足。据嘉鱼县气象站实测资料统计：多年平均气温17℃，最冷月1月平均-5.4℃，最热月7月平均38.1℃。年平均无霜期300天。降水量较充沛，多年平均降水量1450mm。但降水年内分配不均，主要集中在5—10月。本流域所处地区一般5月进入汛期，10月份结束。
1.2.3 设计洪水复核
谭家山水库为小（一）型水库，因水库位置的重要性，本次加固设计按20年一遇洪水设计，100年一遇洪水校核。
根据水文资料和复核的要求，设计洪水可采用由流量资料推求或由暴雨资料推求。由于谭家山水库承雨面积仅为1.2km2，并缺乏流量实测资料，只能由暴雨资料推算设计洪水。又由于本流域无雨量站，无实测暴雨资料，因此本次洪水复核计算拟采用《湖北省暴雨径流查算图表》（以下简称《图表》）上的三湖连江水库雨量观测站设计暴雨参数，作为本次设计洪水计算的依据。洪水复核成果见表1-1。
表1—1 谭家山水库洪水设计成果比较表
本 次 复 核 成 果 （6小时）
频 率
推理公式法
瞬时单位线法
洪峰(m3/s)
洪量(万m3)
洪峰(m3/s)
洪量(万m3)
P=5%
34.0
20.5
30.7
19.1
P=1%
48.3
27.8
40.9
25.7
1.3 工程地质
1.3.1 地质概况
谭家山水库区处于鄂东南长江中下游区，地处扬子准台的下扬子台凹大冶褶皱带。水库位于的嘉鱼高铁镇临江村属丘陵地区，山体起伏较平缓，两岸山顶高程一般在50～100m，相对高差30～80m，山坡地形坡度200～600，局部达800的。河谷宽展，区内山脉、河流及主要构造线均作NE～NEE向展布。
河谷两岸零星分布有一级阶地和小型漫滩，一级阶地一般被开垦为田地。两岸谷坡冲沟较发育，河谷多为“U”型谷。库区两岸局部有基岩出露，主要以碳酸岩风化剥蚀山地及河溪水流下切沟谷为主要地貌形态，在河流及沟谷两岸局部存有重力堆积地貌。
库区位于扬子准地台(Ⅰ)下扬子台凹(Ⅱ)大冶褶皱束(Ⅲ)中的四级构造单元沔阳凹陷与汉川隆起带之间。控制本区的构造形迹主要为北东～南西向的一组洪湖～嘉鱼的金口断裂和隔水库约5km以西的高铁小断裂。坝址区未发现大的断裂构造，但受区域性断裂的影响，岩体节理裂隙及片理化构造极发育。坝区的主要构造形迹为规模不大的褶皱及裂隙。
本区区内构造相对稳定。根据《中国地震动参数区划图》，本地区取地震动峰值加速度为0.05g，地震动反应谱特征参数周期为0.35s，相应的地震基本烈度为Ⅵ度。
1.3.2 坝体填筑土组成及特征
根据大坝现场钻孔和室内土工试验成果可见，大坝填筑土和坝底残坡积土组成无差异，均为粘土、粉质粘土夹少量小砾石、风化碎石为主，砾石、风化碎石含量为5%-35%。土质均一性差。
主坝填筑土填筑密实程度不均匀。填筑土为粘土、含少量砾粉质粘土、含少量砾粘土 ，从室内试验结果看，其成分较均一，但其密实程度变化较大，土体含水量最大有32.0%，最小只有20.6%，孔隙比最大为0.914，最小为0.662，干容重14.2～16.1KN/m3，压缩系数为0.312～0.722MPa-1，压缩模量为4.51～9.05MPa，属中压缩土层，该土层进行原位标准贯入试验13段次，最大击数有6.0击，最小只有4.0击，平均击数为4.6击。
副坝填筑土与主坝略同，土体含水量最大有30.1%，最小只有23.0%，孔隙比最大为0.960，最小为0.570，干容重14.4～15.7KN/m3，压缩系数为0.360～0.478MPa-1，压缩模量为4.48～7.47MPa，属中压缩土层，该土层进行原位标准贯入试验4段次，最大击数有7.0击，最小只有5.0击，平均击数为5.8击。密实性较差。
钻探揭露，坝基在修建时未进行清基处理，大坝填筑土下卧有一层残坡积土。该层在主坝分布厚度为0～3.9m，在副坝分布厚度有2.9-4.4m。根据室内结果，残坡积土成分与填筑土无较大差异，其含水量一般在25.0%～33.1%，孔隙比0.557～0.830，干容重14.8～16.2KN/m3，压缩系数为0.239～0.522MPa-1，压缩模量为5.35～8.20MPa，属中压缩土层，透水性为1.20×10-6～4.20×10-5，平均为5.11×10-6 ，防渗性相对较好。
1.3.3溢洪道工程地质
溢洪管坐落在副坝左山体斜坡的残坡积土上，从副坝钻孔分析，该层土厚度有4.0m，土体以含砾粉质粘土，夹有较多的风化碎石。下伏基岩为强-弱风化灰岩，岩体裂隙较发育，裂隙一般呈张开性，充填有泥质物,岩石岩性、产状似副坝。溢洪洞下卧为填筑土，其性质见副坝坝体。
1.3.4天然建筑材料
坝址区石料场可选在大坝下游临江村产石场，石料场距大坝不到3.0km，运输方便，储量充足，岩体呈微风化状，岩石坚硬，质量满足规范要求。坝址区土料料场在水库下游山体，该料场距大坝1.0km左右，该料场0～0.4m为耕植层，土中含有较多的植物根系，呈可塑状态，0.5～6.5m为含少量砾粘土，呈可塑至硬塑状，土质较好，除去土层表部0～0.4m无用层，用平均厚度法计算所选料场储量为5万m3，基本上满足了设计的用料要求。混凝土用砂需外购,建议利用陆水河河砂。

1.4 工程任务和规模
1.4.1 主要险情和存在的问题
根据谭家山水库《安全检测报告》及水库安全鉴定结果，枢纽工程目前存在的主要问题：
1、主、副坝坝顶高程欠高。
2、坝基岩石透水性较大，未作防渗处理。主、副坝脚有漏水现象，下游坝坡渗流出逸点偏高。
3、主、副坝上下游坝坡表面凸凹不平。
4、大坝施工质量差，填筑不密实。
5、溢洪道无消能设施和尾水渠，结构不完善。
6、东、西输水管漏水严重。
7、金属盖板已大部损失，且已超过折旧年限。
8、大坝无监测设施、无通讯设施、无管理用房，管理经费未落实到位，运行管理落后。
1.4.2 除险加固的必要性
谭家山水库建成后，为高铁镇的综合利用起到了重要的作用。不仅减轻了高铁镇临江村的防洪压力，同时使下游0.15万亩农田的灌溉得到了保证。谭家山水库下游是村庄，乡村公路从主坝和副坝经过，谭家山水库一旦失事，将造成下游重大损失。
该水库以灌溉为主，兼有防洪、养殖等综合效益。但由于工程存在诸多险情，影响水库正常蓄水，水库效益未能充分发挥。
综合上述，对水库进行除险加固是非常必要的，同时也是迫切的。
1.4.3 工程规模
1.4.3.1 工程等别
本次复核谭家山水库总库容101.8万m3，属小（一）型水库。《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252－2000）的规定，水库防洪标准为Ⅳ等，主要建筑物为4级。
1.4.3.2 地震基本烈度
库区地震烈度小于Ⅵ度，根据规范，可不进行抗震设计。
1.4.3.3 工程任务及规模
水库大坝枢纽工程始建于1965年9月，1966年10月建成，运行至今存在诸多重大险情。本次除险加固涉及到大坝坝基防渗加固、上下游坝坡加固、溢洪道整治、输水管加固及有关金属结构更新、溢洪道交通桥新建等。加固主要工程量：土方开挖9610 m3，石方开挖75 m3，土方填筑8985m3,干砌块石1299m3,浆砌块石270m3,砂石垫层988 m3,砼459m3, 灌浆总进尺1180m，草皮护坡6089m2,钢筋39.2t。施工总工期为一年。

1.5 水工建筑物加固设计
1.5.1 工程等别及防洪标准
谭家山水库枢纽工程由大坝、溢洪道、输水建筑物等组成。根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252－2000）的规定,谭家山水库为小（一）型水库,工程等别为Ⅳ等,主要建筑物级别为4级。
根据安全鉴定报告及批复意见，防洪标准为20年一遇洪水设计，100年一遇洪水校核。
根据《中国地震参数区划图》（2001年），工程区地震动峰加速度为0.05g，确定本区地震基本烈度为Ⅵ度。
1.5.2 加固设计主要内容
根据谭家山水库枢纽《安全检测报告》的检测分析结果及谭家山水库枢纽建筑物安全鉴定结果，针对谭家山水库枢纽工程目前存在的问题，按照有关规程规范的要求，对水工建筑物进行加固设计的主要内容如下：
（一）挡水建筑物加固项目
1）主、副坝上、下游坝坡整治；
2）主坝坝基防渗处理；
3）主、副坝坝体下游新建贴坡反滤设施；
4）主、副坝新建防浪墙。
（二）泄水建筑物加固项目
1）溢洪道现有建筑拆除重建；
2）新建消能设施。
（三）输水建筑物加固项目
原斜卧管拆除，新建预制钢筋砼方涵、新建进口闸室,分别安设1台100KN手电两动螺杆启闭机。东西输水管分别新建工作桥,由钢筋砼排架桥支承。
1.5.3 大坝加固
1.5.3.1 上、下游坝坡加固
(1)主坝上游为部分浆砌石护坡，因风浪侵蚀及坝体局部不均匀沉陷，现已凹凸不平，应进行整治。整治范围是从死水位40.50m高程到坝顶，整治方案为对产生沉陷的部位进行修整，填平。
(2)主坝下游为草皮护坡，坝面凹凸不平，杂草丛生，应进行整治。主坝下游坝坡整治范围是从坝脚至坝顶，整治方案：将下游坝坡清基整平，进行草皮护坡。
(3) 副坝上游为草皮护坡，坝面凹凸不平，杂草丛生，应进行整治。副坝上游坝坡整治范围是从坝脚至坝顶，整治方案：将下游坝坡清基整平后30cm干砌块石护砌。
(4) 副坝下游坝坡坡比为1：1.85，本次加固对下游坝坡进行缓坡，坝坡由1：1.85放缓为1：2.0，整平后进行草皮护坡。
1.5.3.2 坝基防渗
本着措施安全、技术可行和投资合理的原则，综合比选，推荐单排帷幕灌浆方案为大坝坝基防渗除险加固处理措施。
坝基防渗采用单排帷幕灌浆，帷幕轴线布置在心墙轴线上，向左岸延伸10m，右岸延伸10m，孔距2.0m，帷幕深度按透水率小于10Lu和坝高0.6倍控制。分三序孔布置，按分序加密的原则，自上而下分段进行灌浆，灌浆材料采用425#普通硅酸盐水泥。
主、副坝坝脚表面清除整理厚0.5m，新建贴坡反滤，坡比为1：2.33，反滤体顶宽2.5m，顶部高程分别为39.80m、43.0m。
1.5.4 输水管加固
谭家山水库东、西输水管结构强度及抗裂均满足要求。但施工质量差，管头接缝止水失效，漏水严重。此次加固方案采用新建输水管及排架，方案为：新建输水管及进口闸室，新建启闭房和排架。
1.5.5 溢洪道加固
溢洪道设施不完备，施工质量差，工程严重老化，无法正常泄洪，应予重建。具体方案为：溢洪道全部改造为C20砼结构，其进口堰顶高程45.0m，底宽2.0m，控制段长8.0m；陡坡坡比1：3.0，长12.0m；消力池长8.0m，深0.5m。

1.6金属结构
1）东西输水管分别新增铸铁工作闸门各一扇。
2）输水管进口设QL-100-SD型100KN手电两用螺杆启闭机各1台。

1.7 施工组织设计
1.7.1 施工条件
谭家山水库位于嘉鱼县高铁镇的临江村境内，距嘉鱼县城区30.0km。
谭家山水库所在的嘉鱼县属亚热带海洋季风气候区，温暖湿润，雨量充沛，四季分明，日照充足。据嘉鱼县气象站实测资料统计：多年平均气温17℃，最冷月1月平均-5.4℃，最热月7月平均38.1℃。年平均无霜期300天。降水量较充沛，多年平均降水量1450mm。
根据地勘报告，坝址区石料场可选在大坝下游临江村产石场，石料场距大坝不到3.0km，运输方便，储量充足，质量满足规范要求。坝址区土料料场在水库下游山体，该料场距大坝1.0km左右，土质较好，基本上满足了设计的用料要求。混凝土用砂需外购,建议利用陆水河河砂。
1.7.2 施工导流
输水管工程加固施工作业面低，需要围堰保护。大坝及溢洪道加固常年施工，必须控制水库运行水位。
1.7.3 料源规划
钢筋、钢材、水泥、油料、砼骨料由市场采购。
1.7.4 施工方法与机械
（1）帷幕灌浆施工
帷幕灌浆采用自上而下分段灌浆，分三序布置，按分序加密的原则进行施工。施工机械为150型地质钻机、BW-200型水泥浆泵，WJG80-1型泥浆搅拌罐。
（2）土石方工程
土方开挖采用0.5m3和1.0m3反铲挖掘机挖装，59kw推土机集土，配5T自卸汽车运输；土方回填采用5T自卸汽车运输卸料，59kw推土机推平，振动碾碾压，局部采用蛙式打夯机夯实；石方采用钻孔爆破法施工，59kw推土机集土，1.0m3反铲挖掘机挖装，5T自卸汽车运输。
（3）砼施工
在溢洪道进口、出口及主坝左岸各布置一台0.8m3砼搅拌机供料，配3.5T自卸汽车水平运输，10T汽车吊罐入仓，插入式振捣器振捣。
1.7.5 施工总布置
在主坝左侧有场地可供利用，布置基础处理基地、砼系统、综合加工厂、备料场等，办公生活区利用主坝左岸现有房屋；弃渣场选在副坝下游。
1.7.6 施工总进度
总工期12个月，其中大坝加固工程11个月，溢洪道加固工程5个月，输水管加固工程4个月。

1.8 工程占地及拆迁
本加固工程施工临时占地2.0亩,无房屋拆迁和人口迁移。

1.9 环境保护及水土保持
土石方工程、砼工程、机械设备冲洗过程及施工人员生活污水对水质产生一定影响，但由于量小且分散，不会对水库水质产生明显影响。
开挖和弃土可能会引起水土流失，需采取一定的防护措施。
施工期将产生一定的扬尘和废气，但因库区扩散条件好，不会对大气质量产生显著影响。
施工期须预防疾病传染，严格控制爆破规模，确保居民生命财产安全。
公路改扩建可能引起交通不便，但对公路运输影响不大。
施工过程中应加强环境管理和环境监测,定期编制施工期环境质量报告。
环境保护投资1.20万元，水土保持投资1.86万元，共计3.06万元。

1.10 工程管理
1.10.1 管理机构及人员编制
设谭家山水库管理站，由高铁镇代管，编制定员4人，其中生产人员2人，管理人员2人。
1.10.2 管理范围及保护范围
（1）工程管理范围
工程区管理范围包括大坝、输水管、溢洪道、水文及工程观测设施、通讯及交通设施和水库征用线以内的库区。
上游从坝轴线向上100m（不含工程占地、库区征地重复部分），下游从坝轴线向下150m，上、下游均与坝头管理范围端线相衔接，大坝两端向外150m。
溢洪道管理范围为两侧轮廓线向外30m，消力池以下100m。
（2）工程保护范围
工程保护范围为工程管理范围边界线外延，大坝、输水管、溢洪道外延200m，其他建筑物向外延50m。
水库保护范围为坝址以上，库区两岸土地征用线以上至第一道分水岭之间的陆地。
1.10.3 水库调度与工程管理
谭家山水库加固后，正常水位45.0m，死水位40.5m，水库调度原则不变。
1.10.4 工程运行管理费用
年运行费包括工程运行期内各年所支出的燃料动力费、工程维护费、管理费、工资及福利费及其它直接费用。根据水利部1995年颁布的水利工程年运行标准（水财[1995]281号文）的规定，考虑工程实际情况，并参照类似工程资料，经分析计算本工程年运行费为24.85万元。

1.11 投资概算
1.11.1 编制概况
（1）鄂水利发［2005］3号文颁布的《湖北省水利水电工程设计概(估)算编制办法》；
（2）水利部水总［2002］116号文发布的《水利水电建筑工程概算定额》；
（3）水利部水建管［1999］523号文发布的《水利水电设备安装工程概算定额》；
（4）水利部水总［2002］116号文发布的《水利水电工程施工机械台班费定额》；
（5）水利部水总［2003］67号文颁发的《水土保持工程概算编制规定和定额》；
（6）计价格［2002］10号文颁发的《工程勘察设计收费标准》；
（7） 发改价格［2007］670号文印发的《建设工程监理与相关服务收费管理规定》。
1.11.2 基础价格
（1）人工预算价格：
工长 6.83元/工时
高级工 6.34元/工时
中级工 5.35元/工时
初级工 2.92元/工时
（2）施工风、水、电
施工用风 0.15元/m3
施工用水 0.48元/m3
施工用电 0.91元/m3

1.11.3 总投资
按2008年第三季度价格水平计算，工程部分投资305.30万元,其中建筑工程200.56万元、机电设备及安装工程0万元、金属结构设备及安装工程13.61万元、施工临时工程23.22万元、独立费用59.02万元,基本预备费8.89万元，环境及水保专项费用3.06万元， 工程总投资308.36万元。

1.12 经济评价
谭家山水库整险加固工程实施后，具有较好的经济效益，多年平均减少洪灾损失50.45万元。本项目内部收益率为12.17%，大于社会折现率12%；经济净现值48万元，大于零；经济效益费用比1.13，大于1，各项评价指标均达到国家规定的标准值，实施该项目在经济上合理可行的。
本工程的社会效益和环境效益十分显著。工程实施后，由于水库防洪标准的提高，能减免洪灾造成人员伤亡和财产损失，有效地防止洪灾引起的疾病流行和环境污染等问题，为本区工农业生产和人民生产提供可靠保障，增加了社会安全感，改善了生存环境和投资环境，为防洪保护区的社会、经济、环境的可持续发展创造了有利条件。
2 水文

2.1 流域概况
嘉鱼县谭家山水库位于距离嘉鱼县30.0km临江村境内。大坝拦截山冲来水。水库位于的嘉鱼高铁镇临江村属丘陵地区，山体起伏较平缓，两岸山顶高程一般在50～100m，相对高差30～80m，山坡地形坡度200～600，局部达800的。河谷宽展，区内山脉、河流及主要构造线均作NE～NEE向展布。

2.2 水文气象
谭家山水库所在的嘉鱼县属亚热带海洋季风气候区，温暖湿润，雨量充沛，四季分明，日照充足。据嘉鱼县气象站实测资料统计：多年平均气温17℃，最冷月1月平均-5.4℃，最热月7月平均38.1℃。年平均无霜期300天。降水量较充沛，多年平均降水量1450mm。本流域所处地区一般5月进入汛期，10月份结束。

2.3 洪水复核标准
谭家山水库原洪水标准为20年一遇洪水设计，100年一遇洪水校核，本次复核总库容101.8万m3。根据《水利水电枢纽划分及洪水标准》（SL252-2000）规定，谭家山水库属小（1）型水库，大坝及主要水工建筑物为Ⅳ等4级，次要建筑物为5级，该库大坝为粘土均质坝，最大坝高10.3m。水库防洪标准复核为：20年一遇洪水标准设计，100年一遇洪水标准校核。消能防冲设计洪水标准为20年一遇。

2.4 基本资料
2.4.1 洪水复核雨量资料
根据水文资料和复核的要求，设计洪水可采用由流量资料推求或由暴雨资料推求。由于谭家山水库承雨面积仅为1.2km2，并缺乏流量实测资料，只能由暴雨资料推算设计洪水。又由于本流域无雨量站，无实测暴雨资料，根据《水利水电工程设计洪水计算规范》（SL44-93），采用湖北省水文水资源局《短历时暴雨等值线图》相关资料作为该库设计暴雨依据。
2.4.2 洪水复核流域参数
谭家山水库设计洪水复核流域参数如下：
水库承雨面积F=1.2km2；
坝址以上干流长度L=1.2km；
坝址以上干流平均比降J=28‰。

2.5 设计暴雨复核
据查《短历时暴雨等值线图》查算，水库设计暴雨成果表见表2—1。
设计点雨量采用Cs=3.5Cv皮Ⅲ曲线Kp值计算，
公式为：Hp点=。
设计面雨量公式为Ht面=аtHt点, аt点面系数，流域面积小于是100 km2，故аt不需作流域形状改正。根据谭家山水库承雨面积查得点面系数，计算得各频率设计面雨量成果，详表2—1。
设计面暴雨递减指数n0=1+0.558ln，n1=1+0.558ln，
n2=1+0.721Ln，雨力S=H1面
表2—1 谭家山水库设计面雨量成果表
时 段
暴 雨 参 数
设计面雨量（mm）

Cv
Cs/Cv
1%
5%
10'
16.5
0.27
3.5
29.9
24.8
1h
45
0.42
3.5
107.6
81.9
6h
90
0.45
3.5
226.8
169.2
24h
120.2
0.50
3.5
329.3
239.2

据此计算得：
P=1%时，n0=0.29，n1=0.58，n2=0.73；
P=5%时，n0=0.45，n1=0.48，n2=0.81。

2.6 设计洪水推求
本次谭家山水库洪水复核运用根据《水利水电工程设计洪水计算规范》（SL44-93）规定, 作为计算设计洪水的依据，分别采用推理公式和瞬时单位线两种方法推求设计洪水。设计暴雨根据水库承雨面积，参照原水利电力部（83）号文批准使用的《湖北省暴雨径流查算图表》（以下简称《图表》）上的表2-1之选取建议，采用最大6小时暴雨。
2.6.1 推理公式法推求设计洪水
2.6.1.1 设计地面洪峰流量及洪水参数计算
(1) 设计地面洪峰流量
设计地面洪峰流量公式为
Qm=K1（
式中：F——水库承雨面积，Km2；
θ——与流域持性有关的经验参数
θ=L/j（L—主干流长度，km，J—主河道平均比降）
m——与汇流有关的经验参数，根据H24点值和流域所在分区有关，选用公式m=0.50θ0.21。
S——雨力，相当于最大1小时降雨量，即S=H1面（mm）；
U——平均损失率，u=0.0384R，（R24为一次洪水24小时总径流深，R24=H24面-22.5）
K1、K2、K3、K4——为暴雨递减指数的函数，设τ<6小时，则由n1查《图表》得K1、K2、K3、K4。
根据以上公式计算设计地面洪峰流量，据此计算汇流历时：

当>6,则改用n2查算洪峰流量Qm
(2) 其它洪水计算参数:
洪水形状系Cr数计算：Cr=
式中:h—设计净雨总量，h=Rtc-utc; tc为设计净雨历时，设计净雨历时采用6小时，Rtc为等于tc历时的面雨量。
T—地面径流历时（小时），T=0.46F0.535+tc
峰现时间tp=T/4,(小时)
计算得的洪峰流量及其有关参数列于表2-2。
　表2-2 谭家山水库设计地面洪峰流量及其参数成果表
频率
p=5%
p=1%
F
1.2
1.2
L
1.2
1.2
J
0.028
0.028
θ
3.95
3.95
M
0.67
0.67
S
81.9
107.6
H24
239.2
329.3
U
2.24
2.91
K1
0.547
0.553
K2
0.706
0.679
K3
1.176
1.170
K4
0.331
0.329
Qm
33.4
47.6
τ
0.68
0.63
Htc
169.2
226.8
tc
6
6
H
155.8
209.3
T
6.5
6.5
tp
1.63
1.63
Cr
0.24
0.23

以上各洪水频率的τ都小于6小时，原假设采用n1正确，不必改用n2计算Qm。
2.6.1.2 设计洪水推求
设计洪水过程线由设计地面洪水过程线加入起始流量叠加而成。
设计地面过程线推求方法为：先求各频率洪水的洪水形状系数Cr和峰现时间tp，然后根据Cr查出各值相对应的值，再以tp乘以、Qm乘以即得ti时刻地面洪水过程线Qi。
起始流量按公式Q0=0.22u0.92F计算。
各设计频率的设计地面洪水过程线Qi加上对应频率洪水的起始流量Q0即为所求频率的设计洪水过程线Qi（总）。
按照以上所述方法及公式推算P=5%、P=1%设计洪水过程线，洪水过程线详见表2-3、2-4。
推理公式法20年一遇洪水过程线
表2—3 tp=1.63小时 △t=0.33h
Ti/lt
Qi/Qp
Ti(h)
Qi(m3/s)
Q0(m3/s)
Qi总(m3/s)
0.00
0
0.00
0.0
0.6
0.6
0.20
0.02
0.33
0.7
0.6
1.2
0.40
0.07
0.65
2.3
0.6
2.9
0.60
0.27
0.98
9.0
0.6
9.6
0.80
0.73
1.30
24.4
0.6
25.0
1.00
1.00
1.63
33.4
0.6
34.0
1.20
0.78
1.95
26.1
0.6
26.6
1.40
0.55
2.28
18.4
0.6
18.9
1.60
0.39
2.60
13.0
0.6
13.6
1.80
0.30
2.93
10.0
0.6
10.6
2.00
0.21
3.25
7.0
0.6
7.6
2.20
0.16
3.58
5.4
0.6
5.9
2.40
0.11
3.90
3.7
0.6
4.2
2.60
0.08
4.23
2.7
0.6
3.2
2.80
0.06
4.55
2.0
0.6
2.6
3.00
0.05
4.88
1.7
0.6
2.2
3.20
0.04
5.21
1.3
0.6
1.9
3.40
0.03
5.53
1.0
0.6
1.6
3.60
0.02
5.86
0.7
0.6
1.2
3.80
0.01
6.18
0.3
0.6
0.9
4.00
0
6.51
0.0
0.6
0.6
Ｑ洪＝20.5万m3

推理公式法100年一遇洪水过程线
表2—4 tp=1.63小时 △t=0.33h
Ti/lt
Qi/Qp
Ti(h)
Qi(m3/s)
Q0(m3/s)
Qi总(m3/s)
0.00
0
0.00
0.0
0.7
0.7
0.20
0.02
0.33
1.0
0.7
1.7
0.40
0.05
0.65
2.4
0.7
3.1
0.60
0.23
0.98
11.0
0.7
11.7
0.80
0.72
1.30
34.3
0.7
35.0
1.00
1.00
1.63
47.6
0.7
48.3
1.20
0.77
1.95
36.7
0.7
37.4
1.40
0.52
2.28
24.8
0.7
25.5
1.60
0.37
2.60
17.6
0.7
18.3
1.80
0.28
2.93
13.3
0.7
14.0
2.00
0.20
3.25
9.5
0.7
10.2
2.20
0.15
3.58
7.1
0.7
7.8
2.40
0.10
3.90
4.8
0.7
5.5
2.60
0.07
4.23
3.3
0.7
4.0
2.80
0.05
4.55
2.4
0.7
3.1
3.00
0.04
4.88
1.9
0.7
2.6
3.20
0.04
5.21
1.9
0.7
2.6
3.40
0.03
5.53
1.4
0.7
2.1
3.60
0.02
5.86
1.0
0.7
1.7
3.80
0.01
6.18
0.5
0.7
1.2
4.00
0
6.51
0.0
0.7
0.7
Ｑ洪＝27.8万m3

2.6.2 瞬时单位线法推求设计洪水
2.6.2.1 雨型选择
谭家山水库区间承雨面积1.2km2，根据《图表》规定，采用最大6h历时面均暴雨推求设计洪水，设计雨型采用《图表》成果，见表2-5。
表2—5 最大6h暴雨设计雨型 （△t=0.5h）
时段
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
占—小时

38
62

占（H3-H1）%

21.7
35.5

26.6
16.2

占（H6-H3）%
16
17
18
20

15
14

注：表中H1、H3、H6为1、3、6h雨量。
各时段面雨量由下式推算：

p=5%和p=1%和的各历时面雨量计算结果及其按设计雨型排序后见表2—6。
2.6.2.2 设计净雨
根据《查算图表》，采用最大6h雨量可不扣初损，各时段雨量扣减稳损后即可得到设计净雨。
稳损f0按公式：fC=0.0615R计算，
式中：
R24=H24面-22.5（mm）
经产流计算，净雨过程及设计净雨成果表分别见表2—6。

表2-6 各种频率净雨过程计算表
时程
P=5%
P=1%
雨量
扣损
净雨量
雨量
扣损
净雨量
1
6.6
1.5
5.1
9.1
1.9
7.2
2
7.0
1.5
5.5
9.7
1.9
7.7
3
7.5
1.5
5.9
10.2
1.9
8.3
4
8.3
1.5
6.8
11.4
1.9
9.4
5
10.0
1.5
8.4
13.5
1.9
11.6
6
16.3
1.5
14.8
22.1
1.9
20.2
7
31.1
1.5
29.6
40.9
1.9
39.0
8
50.8
1.5
49.2
66.7
1.9
64.8
9
12.2
1.5
10.7
16.6
1.9
14.7
10
7.4
1.5
5.9
10.1
1.9
8.2
11
6.2
1.5
4.7
8.5
1.9
6.6
12
5.8
1.5
4.3
8.0
1.9
6.0

2.6.2.3 瞬时单位线计算
本流域位于《查算图表》中水文分区第一片1、2、4区，地区综合瞬时单位线（10mm/h）参数按下式计算：
m1=1.38F0.27L0.216J-0.185
n=0.34F0.35J0.1
对50年一遇及以上洪水的m1进行非线性改正，改正后的公式为：
m1i=m1(0.2)λ1·(50/ip)λ
式中：
ip=HtR/tR为造峰面降雨强度。
tR为造峰雨历时，根据流域形状选用公式。
由于j=28‰>15‰和f=F/L2=0.83>0.4，故区间流域按山丘区扇形流域计算，tR=0.35F0.52=0.38h。
10′≤tR≤1h
所以按HtR=H1面t计算HtR
当ip<50mm/小时时,λ=λ1
当ip>50mm/小时时,λ=λ2
根据θj、F分别查得λ1、λ2，代入非线性改正公式计算m1i。
根据（θj=j1/3F1/4）m1或m1i计算K值
K=m1/n（不需非线性改正时）
K=m1i/n（非线性改正后）
瞬时单位线参数成果见表2—7。
表2-7 瞬时单位线参数计算成果表
频率
P=5%
P=1%
M1
0.81
0.81
N
0.5
0.5
tR
0.38
0.38
HtR
43.3
54.4
iP
112.6
141.3
θj
2.90
2.90
λ1
0.64
0.64
λ2
0.3
0.