論韶關市曲江區伍練水庫溢洪道除險加固設計

李佳

摘 要：為了確保水庫的穩定運轉，并確保居住在下游的群眾安全不會受到洪水的侵害，則要對有安全隱患的水庫采取必須的除險加固設計。由于伍練水庫溢洪道存在著一定的安全隱患，嚴重威脅著水庫泄洪安全，文章從設計標準、加固措施以及溢洪道有關計算等對伍練水庫溢洪道進行加固設計。

關鍵詞：伍練水庫；溢洪道除險；加固設計

引言

“溢洪道”就是指用來幫水庫沒有辦法繼續容納的洪水排洪的建筑，溢洪道建筑平時不常運轉，但卻是水庫安全運轉不可或缺的建筑物。因此，必須要加強以及重視溢洪道建筑的相關設計。

1 伍練水庫現狀溢洪道存在問題

伍練水庫現狀溢洪道布置在大壩的右側，經開挖山坡而成，總長約60m，實測控制堰處的寬度為2.3m，屬開敞式寬頂堰，堰項高程54.6m，側墻高約0.5m，陡槽段現狀的寬度約為2.5m，已長滿雜草灌木，無消能防沖設施。溢洪道側墻為漿砌石砌筑，表面未用水泥砂漿批擋，建筑質量較差且高度不夠。通過進一步計算本工程下泄校核工況洪峰流量時，經調洪演算溢洪道過流寬度不夠，側墻高度不夠，現狀溢洪道起不到防護作用，溢洪時可能發生沖蝕坡腳造成側墻塌落的事故，嚴重威脅著水庫泄洪安全。

2 設計標準

伍練水庫為小（2）型水庫，設計洪水標準為P=5%，校核洪水標準為P=0.5%。其主要建筑物等級為V等，按照《水利水電工程等級及洪水標準》（SL252-2000）及《溢洪道設計規范》（SL253-2000）的有關規定，溢洪道為水庫主要建筑物，其泄洪能力應該達到校核洪水標準，校核標準為P=0.5%，消能防沖設施設計標準應達到P=5%。

3 加固措施

溢洪道設計最大泄量56.1m3/s，重建后仍為開敞式寬頂堰溢洪道，總長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7.746m，進口寬12.0m，出口寬8.0m，采用M7.5漿砌石側墻，頂高程57.52m，M7.5漿砌石底板厚0.3m。溢流段長6.5m，寬頂堰側墻頂高程57.52m，采用M7.5漿砌石側墻。陡槽段長38.0m，縱坡i=1：6.23，陡槽底板采用C20砼，厚0.3m，陡槽段側墻采用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18.0m，深2.0m，兩邊側墻用M7.5漿砌石砌筑，墻頂寬0.5m，墻內坡為垂直，消力池底用0.7m厚C20砼鋪設，前后各設一齒墻。海漫段長25.0m，用0.3m厚干砌石鋪設。溢洪道布置詳見設計圖紙。

4 溢洪道設計有關計算

4.1 溢洪道陡坡水面線

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

4.2 側墻高度計算

溢洪道側墻的主要作用是約束槽內水流，保證兩岸山坡不受沖刷。邊墻的高度由計算水深，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 消能工復核計算

4.3.1 消力池段計算

根據溢洪道出口地形地質條件等因素，確定伍練溢洪道消能防沖設施采用底流消能，消力池消能防沖采用20年一遇（P=5%）設計洪水標準，相應下泄流量40.5m3/s，下游尾水位為52.43m。消力池長度和深度計算采用理正工程水力學計算軟件- “消能工水利計算”，計算結果如表3。

4.3.2 海漫段長度計算

4.3.3 溢洪道底板厚度計算

根據《溢洪道設計規范》（SL253-2000）要求，引水段、溢流段及陡槽按最小厚度0.3mC20砼澆筑。

消力池底板厚度應根據抗沖和抗浮要求分別計算，并取其大值，且消力池底板最小厚度不得小于0.5m。

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

式中：k2-消力池底板安全系數，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壓力[kPa]，其值可取躍前收縮斷面流速水頭值的5%；通常計算消力池底板前半部的脈動壓力時取“+”號，計算消力池底板后半部的脈動壓力時取“-”號；？酌b-消力池底板的飽和重度[KN/m3]。

由以上計算得，本工程消力池底板厚度取0.70m，用C20砼澆筑。

5 結束語

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

參考文獻

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