宋集屯水庫攔魚柵工程設計

孫蘭鳳，呂仁國，趙 敏

(1.黑河市水利勘測設計院，黑龍江黑河 164300;2.黑河市愛輝區水務局，黑龍江黑河 164300)

宋集屯水庫攔魚柵工程設計

孫蘭鳳1，呂仁國2，趙 敏1

(1.黑河市水利勘測設計院，黑龍江黑河 164300;2.黑河市愛輝區水務局，黑龍江黑河 164300)

由于水庫原有攔魚柵鋼筋骨架鋼度不夠，現已變形，且框架式基礎混凝土橫梁、混凝土柱由于凍脹、凍拔已斷裂，現已不能正常運用，故將舊攔魚柵全部拆除，在原來的位置上重新修建。文章闡述攔魚柵工程設計計算分析成果。

攔魚柵;三角鋼管架支撐;橫梁;結構型式;受力分析;鋼筋網設計

1 概況

宋集屯水庫位于黑龍江省黑河市愛輝區西崗子鎮境內，公別拉河支流阿陵河下游，距黑河市50 km。壩址以上流域面積295 km2，是一座以灌溉、防洪為主，結合發電、養魚等綜合利用的中型水庫。宋集屯水庫樞紐工程由攔河壩、溢洪道、引水建筑物、發電廠及尾水渠等組成。

溢洪道攔魚柵已運行20多年，基礎為鋼筋混凝土框架式結構，由柱、橫梁和聯系梁組成。上部由三角鋼管架支撐鋼筋骨架組成攔魚柵主體。由于攔魚柵鋼筋骨架鋼度不夠，現已變形。框架式基礎混凝土橫梁、混凝土柱由于凍脹、凍拔已斷裂，現已不能正常運用，需重新修建。

2 攔魚柵結構設計

2.1 攔魚柵結構型式

將舊攔魚柵全部拆除，在原來的位置上重新修建。攔魚柵基礎為鋼筋混凝土框架式結構，由基礎、柱、橫梁和聯系梁組成。橫梁每14.76 m用2 cm厚瀝青木板分縫，共8跨，長118.28 m。梁與柱通縫處用2 cm厚瀝青木板分縫。迎水面柱與柱之間用25 cm立墻聯接，攔魚柵上部主體由三角鋼管架支撐鋼筋骨架組成，每14.76 m一跨，用橫梁、三角鋼管架固定，總長127.98 m。

攔魚柵地面高程為171.33 m，頂高程為174.65 m，鋼筋骨架上平鋪鐵絲網。鋼筋骨架每隔3.75 m用三角鋼管架支撐，三角鋼管架焊在鋼筋混凝土連系梁上。攔魚柵框架式基礎，橫梁尺寸為40 cm×40 cm(前)和30 cm×30 cm(后)，聯系梁尺寸為30 cm×30 cm，為防止地面凍脹折斷橫梁，將橫梁設置在距地面20 cm處;柱的尺寸為40 cm×40 cm，柱與橫梁均整澆，柱四周圍上設1層油毛氈，兩側回填砂礫料，柱下為140 cm×140 cm×50 cm或140 cm×182 cm×50 cm的鋼筋混凝土基礎。迎水面柱與柱之間用25 cm×25 cm立墻聯接，墻下為50 cm×50 cm的鋼筋混凝土基礎。

2.2 攔魚柵結構計算

設計基本資料：上游設計洪水位174.45 m(P=1%)，校核洪水位175.50 m(P=0.1%)，本次攔魚柵按設計洪水位設計。

2.2.1 攔魚柵受力分析

攔魚柵受力計算公式為：

式中：q1為靜水壓力，kN/m;q2為鋼筋混凝土梁、柱、基礎自重，kN;γ水為水容重，kN/m3，γ =9.81 kN/m3;h為水深，m，h=3.12 m;γ混凝土為容重，kN/m3，γ =25 kN/m3;V為體積，m3。經計算q1=30.6 kN/m，q2見表1。

表1 鋼筋梁、柱、基礎自重計算

2.2.2 攔魚柵鋼筋網設計

按雙向板三邊固定，一邊自由設計，計算公式為：

式中：Lx為x方向板長，Lx=3.42 m;Ly為y方向板長，Ly=3.75 m;a為板的兩個跨度比。經計算：a=0.91，x方向鋼筋選φ12@420;y方向鋼筋選φ18@600。

2.2.3 鋼筋混凝土梁、柱、基礎設計

梁按兩邊固定連續梁設計：縱向受力筋選4φ10，箍筋選φ8@250。柱按軸心受壓設計：縱向受力筋選2φ16和2φ10，箍筋選φ8@250。基礎按軸心受壓：基礎垂直水流方向選φ8@220;順水流方向φ12@130。

3 設計預算

宋集屯水庫溢洪道攔魚柵總工程量為16 571 m3，其中：土方11 020 m3，砂石方5 168 m3，混凝土方383 m3。主要建筑材料：水泥76 t，砂130 m3;礫石234 m3;砂礫石6 098 m3;鋼筋9.1 t，木材0.55 m3;汽油0.2 t;柴油6.84 t，總用工為8 483工時，工程總投資59.76萬元，其中建筑工程投資45.26萬元，金屬結構投資5.65萬元。

［1］黑河市水利勘測設計院.黑河市宋集屯水庫攔魚柵施工圖設計與預算［R］.黑河：黑河市水利勘測設計院，2007.

TV62

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1007-7596(2011)06-0088-01

2011-04-11

孫蘭鳳(1969-)，女，黑龍江伊春人，高級工程師;呂仁國(1967-)，男，黑龍江伊春人，高級工程師;趙敏(1974-)，女，山東濟南人，工程師。