拜泉县国乐水库输水建筑的底流消能计算

杨志刚，孟 红，曹春顶

(1.黑龙江省水利四处有限责任公司，黑龙江 牡丹江 157000;2.汤原县水务局，黑龙江 汤原 154000;

3.黑龙江省水利水电勘测设计研究院，哈尔滨 150080)

1 国乐水库工程概况

国乐水库位于拜泉县西南的爱农乡境内，在双阳河的支沟先锋沟上，坝址建在双阳河支沟上，距县城48 km，是一座以灌溉为主，兼顾抗旱水源及防洪、养鱼的小(1)型水库。国乐水库保护村屯1个，人口600人，耕地1 334 hm2，其防洪效益对县经济建设和库区人民安全有着重大意义。水库总库容129×104m3，本次按《水利水电工程等级划分及洪水标准》SL—252—2000设计，水库属小(1)型，工程等级为Ⅳ等工程，主要建筑物为4级。其防洪标准按《防洪标准》GB50201—94及SL—252—2000有关规定，采用设计洪水重现期为10 a一遇，校核洪水重现期为50 a一遇。

2 输水建筑物布置与设计

输水建筑物工程位置布置在土坝轴线桩号为0+183，输水建筑物由进口引渠段、取水塔控制段、洞身段、出口消能防冲段组成，输水建筑物按无压洞布置，洞身底坡坡降设计采取1/200，进口设置两孔，洞径考虑设计流量及工程检修方便，设计断面为1×2.0m×2.0m(孔数×高×宽)，输水建筑物在死水位218.00 m条件下，泄流能力设计灌溉流量要求控制，设计进口底高程采用为217.60 m。

输水建筑物进口U型槽长5.0 m，U型槽底板顶高程为217.60 m，取水塔控制段长5.0 m，取水塔采用竖井式结构，取水塔内布置工作闸门及检修闸门，闸门高度均为2.0m×2.0m(宽×高)，闸门底坎高程为217.60 m，启闭机操作室内设螺杆启闭机，取水塔工作室与坝顶之间设交通桥，交通桥净宽为4.0 m，取水塔与输水建筑物相接，输水建筑物总长为18.0 m，纵比降设计采用为1/200，共分2节布置，每节长度为9.0 m，为满足检修要求，输水建筑物断面尺寸(宽×高)设计为2.0m×2.0m，输水建筑物下游与消力池相接。

消力池为 U型槽结构，消力池宽度由2.0 m扩散到5.8 m，消力池出口段两侧接一字型翼墙挡土，消力池下游接海漫段，海漫段设计长度为22 m，采用厚度为30 cm的干砌石护砌，干砌石下设20 cm碎石及15 cm厚粗砂，海漫末端设防冲槽，槽深1.0 m。海漫下游与灌溉引水干渠相接。

3 输水建筑物消能防冲计算

消能设计采用最不利的进行设计，通常按水库校核水位下的情况计算，计算采用如下公式。

3.1 消力池d深度计算

3.2 消力池长Lsj计算

经计算得，池深d=0.85 m，消力池长Lsj=13.7 m，设计取池深1.0 m，池长为L=15 m。

3.3 海漫长度Lp计算按校核情况计算

计算得海漫长度20.5 m，设计取22 m。

3.4 海漫末端的河床冲刷深度dm

计算求得冲刷深度为1.1 m，设计选用1.2 m。

4 结论

经对国乐水库输水建筑物出口消能详细计算，在选择水库最不利的校核情况下，输水建筑物出口的消力池选择为池深1.0 m，池长为L=15 m，海漫长度设计取22 m，满足底流消能要求。

[1] 吴持恭.水利学:第二版[M].北京:高等教育出版社，2001.

[2] 左东启.水工设计手册:第8册[S].北京:中国水利水电出版社，2003.

[3] 祁庆和.水工建筑物[M].北京:中国水利水电出版社，2003.