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        圖們市石頭河水庫溢洪道設(shè)計

        2019-10-21 17:12:09李奧宋恒毅許朝德趙海峰
        科技風(fēng) 2019年2期

        李奧 宋恒毅 許朝德 趙海峰

        摘 要:圖們市石頭河水庫位于圖們市的上游,它的水庫控制流域面積為985km2,占圖們流域面積7230km2的13.6%,占圖們山丘區(qū)流域面積1900km2的51.8%,是以防洪灌溉為主,兼顧工業(yè)供水、水產(chǎn)養(yǎng)殖、旅游等綜合利用的大型樞紐工程。石頭河水庫總庫容2.78億m3,按國標(biāo)《防洪標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定,石頭河水庫工程等別應(yīng)為大(2)型,泄洪閘為2級建筑物.泄洪閘設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)為100年一遇,校核標(biāo)準(zhǔn)為2000年一遇。據(jù)《溢洪道設(shè)計規(guī)范》(SL253—2000)閘下防沖設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)按50年一遇,校核標(biāo)準(zhǔn)100年一遇。

        關(guān)鍵詞:溢洪道;中墩;水庫;結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性

        1 工程概述

        水庫始建于1951年,1956年2月~1957年12月進行了水庫擴建,1997年底又對輸水洞進行了較全面的加固處理?,F(xiàn)主壩頂長1316m,東西副壩頂分別長327m和390m。水庫建成至今已運行40余年,在防洪、興利、環(huán)境等方面發(fā)揮了很大的作用,但水庫安全標(biāo)準(zhǔn)偏低,不足2000年一遇,尚未達到國家《防洪標(biāo)準(zhǔn)》,屬險庫,需要進行除險加固。

        2 結(jié)構(gòu)計算

        (1)現(xiàn)有溢洪道不能滿足規(guī)范要求的消能防沖設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn),上游導(dǎo)水墻長度太短,高度不夠,下游擋土墻出現(xiàn)傾斜.因此,此次設(shè)計考慮將原溢洪道拆除,重建溢洪道,經(jīng)過水力計算,新建溢洪道為5孔12米,仍采用弧形閘門,采用卷揚式起閉機。

        (2)閘室穩(wěn)定計算方法。新建閘室為跨中分縫,分別考慮邊墩雙向穩(wěn)定和中墩順?biāo)鞣较虻姆€(wěn)定計算。

        ①計算參數(shù)。砼與巖石綜合摩擦系數(shù)f=0.55,地基允許承載力2.0MPa,回填石渣干容重取1.90t/m3,濕容重2.0 t/m3,飽和容重2.1 t/m3,回填料可用強、弱風(fēng)化石渣,采用綜合摩擦角:水上=35OB,水下=33OB。

        根據(jù)《水工建筑物抗震設(shè)計規(guī)范》(SL203—97),白沙庫區(qū)地震基本烈度為6度,泄洪閘為2級非壅水建筑物,不再進行抗震計算。

        ②計算工況。各斷面均按基本荷載組合和特殊荷載組合進行計算。

        基本組合1:完建期:自重+土壓力+土重

        基本組合2:50年關(guān)門擋水:自重+水重+水壓力+土重+土壓力+揚壓力

        基本組合3:100年控泄工況:自重+水重+水壓力+土重+土壓力+揚壓力

        特殊組合1:關(guān)門擋水、排水失效:自重+水重+水壓力+土重+土壓力+揚壓力

        ③計算公式??辜魯鄰姸扔嬎愎?/p>

        3 石頭河水庫溢洪道中墩的計算

        4 總結(jié)

        本次設(shè)計是圖們市石頭河水庫的溢洪道設(shè)計。其中包括以下幾個方面內(nèi)容:方案的比較和選擇以及水力計算,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性計算(包括邊墩,中墩和擋土墻穩(wěn)定基底應(yīng)力計算),簡單的施工組織設(shè)計等幾個方,面通過本次畢業(yè)設(shè)計,我認(rèn)識到設(shè)計的重要性,也使我提高了獨立思考問題的能力,學(xué)到了很多新知識,并且對一些常用規(guī)范做到了基本的掌握。

        參考文獻:

        [1]蔣曉輝.卡倫水庫水源保護區(qū)域的劃定及管理[M].北京:科學(xué)出版社,2010.

        [2]張子文,田喜龍.卡倫水庫洪水風(fēng)險調(diào)度效益淺析[M].吉林水利,2007-3.

        [3]劉家麟,顏宏亮,劉建軍,等.水工建筑物[M].北京:水利電力出版社,1993.

        作者簡介:第一作者李奧(1996-),男,吉林松原人,研究方向:水利水電工程。

        通訊作者:溫寧(1987-),河南駐馬店人,碩士,助教,研究方向:水工結(jié)構(gòu)工程及基礎(chǔ)工程,單位:吉林農(nóng)業(yè)科技學(xué)院機械與土木工程學(xué)院。

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