论韶关市曲江区伍练水库溢洪道除险加固设计

李佳

摘 要：为了确保水库的稳定运转，并确保居住在下游的群众安全不会受到洪水的侵害，则要对有安全隐患的水库采取必须的除险加固设计。由于伍练水库溢洪道存在着一定的安全隐患，严重威胁着水库泄洪安全，文章从设计标准、加固措施以及溢洪道有关计算等对伍练水库溢洪道进行加固设计。

关键词：伍练水库；溢洪道除险；加固设计

引言

“溢洪道”就是指用来帮水库没有办法继续容纳的洪水排洪的建筑，溢洪道建筑平时不常运转，但却是水库安全运转不可或缺的建筑物。因此，必须要加强以及重视溢洪道建筑的相关设计。

1 伍练水库现状溢洪道存在问题

伍练水库现状溢洪道布置在大坝的右侧，经开挖山坡而成，总长约60m，实测控制堰处的宽度为2.3m，属开敞式宽顶堰，堰项高程54.6m，侧墙高约0.5m，陡槽段现状的宽度约为2.5m，已长满杂草灌木，无消能防冲设施。溢洪道侧墙为浆砌石砌筑，表面未用水泥砂浆批挡，建筑质量较差且高度不够。通过进一步计算本工程下泄校核工况洪峰流量时，经调洪演算溢洪道过流宽度不够，侧墙高度不够，现状溢洪道起不到防护作用，溢洪时可能发生冲蚀坡脚造成侧墙塌落的事故，严重威胁着水库泄洪安全。

2 设计标准

伍练水库为小（2）型水库，设计洪水标准为P=5%，校核洪水标准为P=0.5%。其主要建筑物等级为V等，按照《水利水电工程等级及洪水标准》（SL252-2000）及《溢洪道设计规范》（SL253-2000）的有关规定，溢洪道为水库主要建筑物，其泄洪能力应该达到校核洪水标准，校核标准为P=0.5%，消能防冲设施设计标准应达到P=5%。

3 加固措施

溢洪道设计最大泄量56.1m3/s，重建后仍为开敞式宽顶堰溢洪道，总长96.246m，共分为5段：引水段、溢流段、陡槽、消力池、海漫段。引水段长7.746m，进口宽12.0m，出口宽8.0m，采用M7.5浆砌石侧墙，顶高程57.52m，M7.5浆砌石底板厚0.3m。溢流段长6.5m，宽顶堰侧墙顶高程57.52m，采用M7.5浆砌石侧墙。陡槽段长38.0m，纵坡i=1：6.23，陡槽底板采用C20砼，厚0.3m，陡槽段侧墙采用M7.5浆砌石砌筑。消能形式为底流消能，采用挖深式消力池，长18.0m，深2.0m，两边侧墙用M7.5浆砌石砌筑，墙顶宽0.5m，墙内坡为垂直，消力池底用0.7m厚C20砼铺设，前后各设一齿墙。海漫段长25.0m，用0.3m厚干砌石铺设。溢洪道布置详见设计图纸。

4 溢洪道设计有关计算

4.1 溢洪道陡坡水面线

陡坡明槽长38.0m，坡比i=1：5，陡坡明槽各断面水深采用PC1500水利水電工程设计计算程序集“恒定非均匀渐变流水面曲线计算程序D-7”计算，计算结果如表1：

4.2 侧墙高度计算

溢洪道侧墙的主要作用是约束槽内水流，保证两岸山坡不受冲刷。边墙的高度由计算水深，考虑掺气影响并加上安全超高确定，安全超高取0.5m，考虑掺气后水深利用以下公式求解：

4.3 消能工复核计算

4.3.1 消力池段计算

根据溢洪道出口地形地质条件等因素，确定伍练溢洪道消能防冲设施采用底流消能，消力池消能防冲采用20年一遇（P=5%）设计洪水标准，相应下泄流量40.5m3/s，下游尾水位为52.43m。消力池长度和深度计算采用理正工程水力学计算软件- “消能工水利计算”，计算结果如表3。

4.3.2 海漫段长度计算

4.3.3 溢洪道底板厚度计算

根据《溢洪道设计规范》（SL253-2000）要求，引水段、溢流段及陡槽按最小厚度0.3mC20砼浇筑。

消力池底板厚度应根据抗冲和抗浮要求分别计算，并取其大值，且消力池底板最小厚度不得小于0.5m。

式中：k1-消力池底板计算系数，可采用0.15～0.2，本工程取0.175；q-消力池进口处的单宽流量[m3/（s.m）]；？驻H-泄水时的上、下游水位差。

式中：k2-消力池底板安全系数，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扬压力[kPa]；W-作用在消力池底板顶面的水重[kPa]；Pm-作用在消力池底板上的脉动压力[kPa]，其值可取跃前收缩断面流速水头值的5%；通常计算消力池底板前半部的脉动压力时取“+”号，计算消力池底板后半部的脉动压力时取“-”号；？酌b-消力池底板的饱和重度[KN/m3]。

由以上计算得，本工程消力池底板厚度取0.70m，用C20砼浇筑。

5 结束语

溢洪道工程不仅是水库枢纽工程的重点，更是和水坝的加固设计相互制约与影响，此工程会影响着加固效果与加固投资，且对水库泄洪有直接的影响，要多方案综合分析比较后确定最佳方案。

参考文献

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