李佳

摘 要：為了確保水庫(kù)的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，并確保居住在下游的群眾安全不會(huì)受到洪水的侵害，則要對(duì)有安全隱患的水庫(kù)采取必須的除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)。由于伍練水庫(kù)溢洪道存在著一定的安全隱患，嚴(yán)重威脅著水庫(kù)泄洪安全，文章從設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、加固措施以及溢洪道有關(guān)計(jì)算等對(duì)伍練水庫(kù)溢洪道進(jìn)行加固設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵詞：伍練水庫(kù)；溢洪道除險(xiǎn)；加固設(shè)計(jì)

引言

“溢洪道”就是指用來(lái)幫水庫(kù)沒有辦法繼續(xù)容納的洪水排洪的建筑，溢洪道建筑平時(shí)不常運(yùn)轉(zhuǎn)，但卻是水庫(kù)安全運(yùn)轉(zhuǎn)不可或缺的建筑物。因此，必須要加強(qiáng)以及重視溢洪道建筑的相關(guān)設(shè)計(jì)。

1 伍練水庫(kù)現(xiàn)狀溢洪道存在問(wèn)題

伍練水庫(kù)現(xiàn)狀溢洪道布置在大壩的右側(cè)，經(jīng)開挖山坡而成，總長(zhǎng)約60m，實(shí)測(cè)控制堰處的寬度為2.3m，屬開敞式寬頂堰，堰項(xiàng)高程54.6m，側(cè)墻高約0.5m，陡槽段現(xiàn)狀的寬度約為2.5m，已長(zhǎng)滿雜草灌木，無(wú)消能防沖設(shè)施。溢洪道側(cè)墻為漿砌石砌筑，表面未用水泥砂漿批擋，建筑質(zhì)量較差且高度不夠。通過(guò)進(jìn)一步計(jì)算本工程下泄校核工況洪峰流量時(shí)，經(jīng)調(diào)洪演算溢洪道過(guò)流寬度不夠，側(cè)墻高度不夠，現(xiàn)狀溢洪道起不到防護(hù)作用，溢洪時(shí)可能發(fā)生沖蝕坡腳造成側(cè)墻塌落的事故，嚴(yán)重威脅著水庫(kù)泄洪安全。

2 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

伍練水庫(kù)為?。?）型水庫(kù)，設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為P=5%，校核洪水標(biāo)準(zhǔn)為P=0.5%。其主要建筑物等級(jí)為V等，按照《水利水電工程等級(jí)及洪水標(biāo)準(zhǔn)》（SL252-2000）及《溢洪道設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL253-2000）的有關(guān)規(guī)定，溢洪道為水庫(kù)主要建筑物，其泄洪能力應(yīng)該達(dá)到校核洪水標(biāo)準(zhǔn)，校核標(biāo)準(zhǔn)為P=0.5%，消能防沖設(shè)施設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)達(dá)到P=5%。

3 加固措施

溢洪道設(shè)計(jì)最大泄量56.1m3/s，重建后仍為開敞式寬頂堰溢洪道，總長(zhǎng)96.246m，共分為5段：引水段、溢流段、陡槽、消力池、海漫段。引水段長(zhǎng)7.746m，進(jìn)口寬12.0m，出口寬8.0m，采用M7.5漿砌石側(cè)墻，頂高程57.52m，M7.5漿砌石底板厚0.3m。溢流段長(zhǎng)6.5m，寬頂堰側(cè)墻頂高程57.52m，采用M7.5漿砌石側(cè)墻。陡槽段長(zhǎng)38.0m，縱坡i=1：6.23，陡槽底板采用C20砼，厚0.3m，陡槽段側(cè)墻采用M7.5漿砌石砌筑。消能形式為底流消能，采用挖深式消力池，長(zhǎng)18.0m，深2.0m，兩邊側(cè)墻用M7.5漿砌石砌筑，墻頂寬0.5m，墻內(nèi)坡為垂直，消力池底用0.7m厚C20砼鋪設(shè)，前后各設(shè)一齒墻。海漫段長(zhǎng)25.0m，用0.3m厚干砌石鋪設(shè)。溢洪道布置詳見設(shè)計(jì)圖紙。

4 溢洪道設(shè)計(jì)有關(guān)計(jì)算

4.1 溢洪道陡坡水面線

陡坡明槽長(zhǎng)38.0m，坡比i=1：5，陡坡明槽各斷面水深采用PC1500水利水電工程設(shè)計(jì)計(jì)算程序集“恒定非均勻漸變流水面曲線計(jì)算程序D-7”計(jì)算，計(jì)算結(jié)果如表1：

4.2 側(cè)墻高度計(jì)算

溢洪道側(cè)墻的主要作用是約束槽內(nèi)水流，保證兩岸山坡不受沖刷。邊墻的高度由計(jì)算水深，考慮摻氣影響并加上安全超高確定，安全超高取0.5m，考慮摻氣后水深利用以下公式求解：

4.3 消能工復(fù)核計(jì)算

4.3.1 消力池段計(jì)算

根據(jù)溢洪道出口地形地質(zhì)條件等因素，確定伍練溢洪道消能防沖設(shè)施采用底流消能，消力池消能防沖采用20年一遇（P=5%）設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)，相應(yīng)下泄流量40.5m3/s，下游尾水位為52.43m。消力池長(zhǎng)度和深度計(jì)算采用理正工程水力學(xué)計(jì)算軟件- “消能工水利計(jì)算”，計(jì)算結(jié)果如表3。

4.3.2 海漫段長(zhǎng)度計(jì)算

4.3.3 溢洪道底板厚度計(jì)算

根據(jù)《溢洪道設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL253-2000）要求，引水段、溢流段及陡槽按最小厚度0.3mC20砼澆筑。

消力池底板厚度應(yīng)根據(jù)抗沖和抗浮要求分別計(jì)算，并取其大值，且消力池底板最小厚度不得小于0.5m。

式中：k1-消力池底板計(jì)算系數(shù)，可采用0.15～0.2，本工程取0.175；q-消力池進(jìn)口處的單寬流量[m3/（s.m）]；？駐H-泄水時(shí)的上、下游水位差。

式中：k2-消力池底板安全系數(shù)，可采用1.1～1.3，本工程取1.2；U-作用在消力池底板底面的揚(yáng)壓力[kPa]；W-作用在消力池底板頂面的水重[kPa]；Pm-作用在消力池底板上的脈動(dòng)壓力[kPa]，其值可取躍前收縮斷面流速水頭值的5%；通常計(jì)算消力池底板前半部的脈動(dòng)壓力時(shí)取“+”號(hào)，計(jì)算消力池底板后半部的脈動(dòng)壓力時(shí)取“-”號(hào)；？酌b-消力池底板的飽和重度[KN/m3]。

由以上計(jì)算得，本工程消力池底板厚度取0.70m，用C20砼澆筑。

5 結(jié)束語(yǔ)

溢洪道工程不僅是水庫(kù)樞紐工程的重點(diǎn)，更是和水壩的加固設(shè)計(jì)相互制約與影響，此工程會(huì)影響著加固效果與加固投資，且對(duì)水庫(kù)泄洪有直接的影響，要多方案綜合分析比較后確定最佳方案。

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