南阳市方城县徐沟水库除险加固工程初步设计报告
防洪保护范围：水库地理位臵重要，临近拐河镇政府及方拐公路，下游共有人口1000人，耕地800亩。根据《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000），按其规模取设计洪水标准为20年一遇、校核洪水标准为200年一遇。
灌溉：主要灌溉水库下游的灌区，灌区设计灌溉面积700亩。本次除险加固设计，应使水库的灌溉用水量尽量满足灌区用水要求，进一步增加灌溉面积，达到或接近灌溉面积。同时，应加强灌区的配套设施的建设，提高灌溉水的利用率。
养殖：应统一规划，合理养殖，最大程度发挥水库的养殖效益，但不能因此给水库造成水质等方面不良的影响。
4.2水利计算
4.2.1水位～库容曲线
水库自建成以来，上游无大的变化，泥沙主要淤积在库回水末端，输水洞进口处由于水流的冲刷，目前还没有出现泥沙於死进水口的现象。且水库蓄水难以对水库的库容曲线进行实测复核，水库的库容曲线仍采用原设计时水位～库容曲线。见表4-1，图4-1。
表4-1 水库水位～库容曲线表
水位(m) 221.00 222.00 223.00 224.00 225.00 226.00 227.35 228.00 229.00 库容(万m3) 0.00 0.02 0.05 0.10 0.28 0.73 1.50 2.10 3.50 水位(m) 230.00 231.00 232.00 233.75 234.00 236.09 236.00 237.00 - 库容(万m3) 5.10 6.50 8.30 11.50 11.80 18.00 18.10 22.10 - - 31 -
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水位（m） 240.0 237.0 234.0 231.0 228.0 225.0 222.0 219.0 0.00 5.00 10.00 15.00 320.00 25.00 库容（万m）
图4-1 徐沟水库水位～库容曲线图
4.2.2死库容
徐沟水库原规划选用的死库容为1.5万m3，根据2.7节计算结果，水库年输沙总量为275m3，泥沙沉积率0.85，则水库年沉积量233.75m3。按照水库于1978年开始蓄水运行，至今己34年，总入库淤积量为0.8万m3。由于泥沙淤积一般多在库尾，占用的多是兴利库容。据测量资料显示，输水洞进口附近未出现淤积状况。因此，水库死库容仍维持原规划的1.5万m3不变，相应的死水位为227.35m。 4.2.3兴利调节计算
水库主要用水户为水库下游灌区，该灌区设计灌溉面积700亩。按照700亩灌溉面积进行兴利调节计算。本次设计在满足水库防洪要求的情况下，最大限度提高兴利效益。
根据《灌溉与排水工程设计规范》(GB50288-99)，灌溉保证率取75%。
水库无实测入库径流资料，根据2007年《河南省水资源》查得库区多年平均径流深为290mm，径流变差系数为Cv=0.65，Cs/Cv=2.0，75％年份径流量为10.56万m3。
徐沟水库灌区内作物种植结构，小麦、玉米、花生等作物，种植比例：小麦60%，玉米15%，花生45%，其他30%。灌溉指标为：复播指数150%，参照2009年发布的河南省地方标准《用水定额》(DB41/T385-2009)，计算得75％年份综合净灌溉定额为147m3/亩，灌溉水利用系数取0.7。以此进行估算，该灌区灌溉保证率75%时综合
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毛灌溉定额为210m3/亩，则灌区700亩耕地75％年份需水8.4万m3。扣除20％的蒸发、渗漏损失后，可用于灌溉及供水的水量为9.2万m3，大于向灌区供水需水量8.4万m3。
经调节计算，水库正常蓄水位233.75m，兴利库容11.5万m3，满足用水需求，不需改变现有水库规模。
按照兴利水位233.75m为起调水位，进行调洪演算，水库防洪能力满足国家防洪《防洪标准》（GB50201-94）规定的要求。 4.2.4洪水调节和防洪特征水位的选择
（1）设计洪水计算
徐沟水库设计洪水计算结果详见表2-5。 （2）水库出流计算
水库现有泄洪设施为溢洪道和输水洞，因输水洞的最大下泄流量仅0.5m3/s，本次计算不考虑其参加泄洪调洪。
水库溢洪道除险加固设计为宽顶堰，堰顶高程为233.75m，净宽10m。用宽顶堰堰流公式推算其泄流曲线，结果见表4-2，图4-2。
表4-2 水库溢洪道泄流曲线
水位（m） 233.75 234 234.5 235 水位（m） 237 236.5 236 235.5 235 234.5 234 233.5 0.0 泄流量（m3/s） 0.0 1.9 9.9 21.4 水位（m） 235.5 236 236.5 237 泄流量（m3/s） 35.4 51.7 69.8 89.7 徐沟水库水位~泄量关系曲线 10.0 20.0 30.0 40.0 350.0 60.0 70.0 80.0 泄流量（m/s）
图4-2 水位～泄流量关系曲线图
（3）水库调洪计算
当水库发生设计频率的暴雨洪水时，经过水库调蓄，坝下游即
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发生相应的泄洪过程，该过程通过调洪演算确定，调洪演算依据水量平衡原理计算，水量平衡计算公式：
Q1+Q2q+q2Δt-1Δt=V2-V1 22式中：Q1、Q2—时段初、末入库流量，m3/s；
q1、 q2—时段初、末出库流量，m3/s； V1、V2—时段初、末水库蓄水量，m3； △t—计算时段，△t=1h。 （4）调洪演算方法
本次设计溢洪道堰顶底高程为233.75m，以此为起调水位，按照不同频率入库设计洪水过程线，通过列表试算确定逐时段出库流量过程，当下泄量达到最大值时，对应水位即为相应频率最高库水位。
（5）调洪演算结果
经调洪演算，20年一遇设计洪水位235.07m，相应库容14.97万m3，最大下泄流量23.3m3/s；200年一遇校核洪水位235.63m，相应库容16.62万m3，最大下泄流量36.5m3/s。不同频率洪水调洪演算成果见表4-3。
表4-3 水库调洪演算成果表
频率（%） 5 0.5 入库洪峰流量 m3/s 24.3 39.2 最大下泄流量m3/s 23.3 36.5 最高水位 （m） 235.07 235.63 相应最大库容（m3） 14.97 16.62 4.2.5坝顶高程
根据《小型水利水电碾压式土石坝设计导则》(SL189-96)规定，水库静水面以上坝顶超高由下式确定：
Y=R+A
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，m，在正常运用（设计）情况下取0.5m，
非常情况（校核情况）下取0.3m。
按照《碾压式土石坝设计规范》(SL274-2001)，不同累积频率下
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