白永发
云南省玉溪市元江县水利水电勘测设计院 云南省玉溪市元江县 653300
摘要:溢洪道的设计和布置合理与否,不仅直接影响到水库的安全,而且关系到整个工程造价。一般中小型溢洪道,约占水库枢纽工程造价的25~30%及劳动力的25%,故溢洪道合理的布局、选型和数据计算,在水库工程设计中是一个比较重要的环节。
关键词:溢洪道;设计
1.工程概况
陆家店水库位于云南省玉溪市元江县咪哩乡甘岔村委会陆家店村,水库所在河流为红河流域元江右岸一级支流清水河。水库坝型为粘土心墙坝,坝高55.3m,总库容147.8万m?。工程规模为小(一)型。
2工程布置及建筑物
2.1溢洪道设计
根据地形和地质资料把溢洪道布置于右岸。采用可研推荐的轴线。溢洪道基础置于弱风化泥岩、粉砂质泥岩之上,工程地质条件相对较好。对可研推荐方案进行比较优化。
挑流段所处的岸坡陡峭,限制了挑流段的布置空间。研究比较鼻坎在不同里程采用不同挑射角的情况,鼻坎里程为0+241.500、挑射角20 °时水流能最好的挑入河床中心。
2.1.1溢洪道布置
溢洪道为岸坡开敞式。溢洪道布置于大坝右岸。全长242m,宽度为4~2.5~1.5m,高度为2.02~2.32~1.4~2.003~1.4m,进口底板高程为1969.98m,出口底板高程为1902.561m。堰顶高程为1969.98m。溢洪道由进水渠段)、控制段、泄槽段、挑流消能段组成。溢洪道的断面型式均为矩形断面,采用钢筋混凝土结构。
2.1.2水力学计算
溢洪道为开敞式自由溢流,设计下泄流量为4.07m?/s(P=3.33%);校核下泄流量为7.01m?/s(P=0.33%),消能防冲设计流量3.62m?/s(P=5%)。
1.溢洪道进口水力计算
溢洪道为敞开式,进口底板高程为1969.98m。过流能力按无坎宽顶堰堰流公式进行计算,计算公式为:
3.消能防冲计算
采用挑流消能。底流消能的洪水标准为20年一遇,对应的下泄流量Q=3.62m?/s。
挑距计算公式为:
L=1/g(v12sinθcosθ+ v1cosθ(v12sin2θ+2g(h1cosθ+ h2)1/2)
式中:L——挑流鼻坎末端至下游河床床面的挑流水舌外缘挑距,m;
θ——挑流水舌水面出射角,近似取鼻坎挑角,(°);
h1 ——挑流鼻坎末端法向水深,m;
h1 ——鼻坎顶至下游河床的高程差;
v1——鼻坎坎顶水面流速,m/s。
经过计算L=8.08m。
最大水垫深度计算公式为:
T=kq1/2Z1/4
式中:T——自下游水面至坑底最大水垫深度,m;
q——鼻坎末端断面单宽流量,m3/(s.m);
Z——上、下游水位差,m;
K——综合系数。
经过计算T=2.75m。
2.1.3稳定计算
1.控制段抗滑稳定及基底应力计算
控制段基底面的抗滑稳定安全系数计算公式如下:
3结束语
复核采用可研推荐的轴线,比较选定了挑流鼻坎的里程和挑射角;比较陡槽的抗滑稳定的主要措施采用锚筋抗滑,减少底板厚度0.1m、边墙厚度0.1m、齿墙深度0.8m,降低施工难度,减少造价27.46万元。溢洪道陡槽段比较陡时通过加厚边墙对陡槽的抗滑稳定帮助不大,其厚度只要满足横向结构计算要求即可,而在合适的地质条件下采用锚筋抗滑的措施最经济。
论文作者:白永发
论文发表刊物:《基层建设》2015年13期供稿
论文发表时间:2015/12/22
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