【正文】 夏未秋初空氣濕潤(rùn)，雨水較多，多年平均降水量為 650mm，年際分配不均勻。水庫(kù)建成至今已運(yùn)行 40余年，在防洪、興利、環(huán)境等方面發(fā)揮了很大的作用，但水庫(kù)安全標(biāo)準(zhǔn)偏低，不足 2022年一遇，尚未達(dá)到國(guó)家《防洪標(biāo)準(zhǔn)》，屬險(xiǎn)庫(kù)，需要進(jìn)行除險(xiǎn)加固。水庫(kù)始建于 1951年，1956 年 2月～1957 年 12月進(jìn)行了水庫(kù)擴(kuò)建，1997 年底又對(duì)輸水洞進(jìn)行了較全面的加固處理。擋土墻穩(wěn)定計(jì)算成果見(jiàn)表 12，各項(xiàng)指標(biāo)均滿足規(guī)范要求。 B—擋 土 墻 基 礎(chǔ) 底 面 的 長(zhǎng) 度 ； e—全 部 外 荷 載 對(duì) 于 擋 土 墻 基 礎(chǔ) 底 面 形 心 的 偏 心 距 。抗 滑 穩(wěn) 定 計(jì) 算 按 抗 剪 強(qiáng) 度 公 式 ：k=f 計(jì)算方法基底壓力計(jì)算時(shí)，衡重式擋土墻的底板寬度計(jì)算，按水平底板寬加俯斜式墻背水平投影長(zhǎng)度的 1A2計(jì)算。 計(jì)算工況各斷面均按基本荷載組合和特殊荷載組合進(jìn)行計(jì)算。擋土墻根據(jù)地形、地質(zhì)條件進(jìn)行布置，閘前進(jìn)口部分采用半重力式、靠近閘室段采用衡重式結(jié)構(gòu)，閘后均采用衡重式結(jié)構(gòu)。②邊墩外土壓力按靜止土壓力計(jì)算。表 10 閘室穩(wěn)定計(jì)算荷載組合荷 載 組 合結(jié)構(gòu)自重水重靜水壓力揚(yáng)壓力土壓力基本荷載組合①完建期 ? ?②50 年關(guān)門(mén)擋水 ? ? ? ? ?③100 年設(shè)計(jì)、控泄? ? ? ? ?特殊荷載組合④50 年關(guān)門(mén)擋水 排水失效? ? ? ? ?XX 水庫(kù)溢洪道泄洪閘設(shè)計(jì)28表 11 閘室中墩穩(wěn)定計(jì)算成果表基本組合特殊組合荷 載 組 合組合 1 組合 2組合3組合 1抗剪斷穩(wěn)定安全系數(shù) K 平均基底壓力(kPa) 最大基底壓力 σ1(kPa) 最小基底壓力 σ2(kPa) 不均勻系數(shù)? 備注 σ1 為上游前趾，σ2 為下游后趾。（ 2） 閘 室 基 底 壓 力 計(jì) 算 公 式 : (8)??????????GAeBxy16XX 水庫(kù)溢洪道泄洪閘設(shè)計(jì)27式 中 ： Σ G——作 用 在 基 底 上 的 全 部 豎 向 荷 載 ；σ ——基 底 壓 力 (kN/m2)；　 　 A——基 底 面 積 (m2)；　 　 e——偏 心 距 (m)(x向 ， y向 )　 　 B——基 底 寬 度 (m)(x向 ， y向 )（ 3） 基 底 壓 力 不 均 勻 系 數(shù)η=σ max／σ min （9） 式 中 ： η ——不 均 勻 系 數(shù) σ max， σ min——最 大 及 最 小 壓 力 值 (kPa)閘室穩(wěn)定計(jì)算荷載組合見(jiàn)表 10?！?體 混 凝 土 與 基 巖 接 觸 面 的 抗 剪 斷 摩 擦 系 數(shù) ， 采 用 f‘=； c39。39。 計(jì)算工況各斷面均按基本荷載組合和特殊荷載組合進(jìn)行計(jì)算。 計(jì)算參數(shù)砼與巖石綜合摩擦系數(shù) f=，地基允許承載力 ，回填石渣干容重取,濕容重 t/m3，飽和容重 t/m3，回填料可用強(qiáng)、弱風(fēng)化石渣，采用綜合摩擦角：水上?=35?，水下?=33? 。0+~0+ 設(shè) 4排橫向排水溝，0+000~0+ 設(shè) 5條縱向排XX 水庫(kù)溢洪道泄洪閘設(shè)計(jì)26水溝，縱橫排水溝貫通，排水溝內(nèi)埋設(shè) φ100 軟式透水管，周圍回填碎石，并在護(hù)坦底板設(shè)置 φ80 明排水管，部分豎向排水管與下面縱橫排水管相通，使基巖滲水順利排向下游，確保主體建筑物安全。帷幕左右岸與東副壩和堵壩的截滲槽相接，形成完整的防滲體系。試驗(yàn)表明，現(xiàn)閘基有 5%的巖體具有強(qiáng)透水性，78%的巖體具中等透水性，因此存在閘基滲漏問(wèn)題，需進(jìn)行防滲處理。消力池墻高暫按躍后最大水深加安全超高確定，待水工模型試驗(yàn)后予以修正。結(jié)果見(jiàn)表 9。100控泄 1000m3/s，水位 。表 8 堰后陡坡段水位計(jì)算成果表控制斷面樁號(hào) 0+ 0+ 0+ 0+控制斷面水深（m ） 摻氣水深（m ） XX 水庫(kù)溢洪道泄洪閘設(shè)計(jì)25墻高（m ） 消能計(jì)算查《溢洪道設(shè)計(jì)規(guī)范》2 級(jí)建筑物消能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為 50年一遇洪水，根據(jù)建筑物重要程度確定其校核標(biāo)準(zhǔn)為 100年一遇。消力池及尾水渠墻高按 50年控泄 500m3/s流量設(shè)計(jì)，100 年控泄 1000m3/s流量標(biāo)準(zhǔn)校核。摻氣水深按《溢洪道設(shè)計(jì)規(guī)范》SL253—2022 公式（）公式估算: hb=(1+ ?v10)h (6)式中：h─不計(jì)入波動(dòng)及摻氣的水深(m)；hb─計(jì)入波動(dòng)及摻氣的水深(m)；?─ 不計(jì)入波動(dòng)及摻氣的計(jì)算斷面上的平均流速(m/s)； ?─修正系數(shù)：選取 ～(s/m)?！獢嗝嫫骄Π霃?m):n16/糙率 n=堰后水位及各控制斷面水位計(jì) 算 成 果 見(jiàn) 表 7。J—平均水力比降。表 6 閘后收縮水深計(jì)算成果表標(biāo)準(zhǔn) 2022 年一遇 100 年一遇 50 年一遇控XX 水庫(kù)溢洪道泄洪閘設(shè)計(jì)23敞泄 控泄 泄流量（m 3/s） 5805 1500 500反弧水深（ m） B 陡坡段水面線推算水面線按《溢洪道設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL253—2022）用分段求和法計(jì)算各段水面線，其計(jì)算公式為：?L=?Es/(i J) (5)式中:△L—分段長(zhǎng)度。 閘后陡坡段水面線計(jì)算A 堰后反弧末端水深計(jì)算堰后反弧末端水深為控制水深 ， 用 能 量 方 程 試 算 得 到 ，按《水力學(xué)》表 5 庫(kù)水位~流量計(jì)算成果表庫(kù)水位（m）泄 量（m 3/s）庫(kù)水位（ m）泄 量（m 3/s）庫(kù)水位（ m）泄 量（m 3/s） 1953.8 3 XX 水庫(kù)溢洪道泄洪閘設(shè)計(jì)22 9 1 1 5 2 公式計(jì)算:E0= hc+q2/（2g? 2hc2） （4）式中：q—計(jì)算斷面單寬流量(m 3/sm)； Eo—計(jì)算斷面渠底以上的總水頭(m)；?—泄槽底板與水平面的夾角；hc—反弧最底點(diǎn)水深(m)；?—考慮從進(jìn)口到計(jì)算起始斷面間沿程和局部阻力損失的流速系數(shù)。 B——溢流堰前緣總寬度減去所有的中墩厚度（米）；B=60 N——中墩個(gè)數(shù)；N=4 C——流量系數(shù)（米 ）； K 淹 ——堰因淹沒(méi)影響而致的流量減少百分?jǐn)?shù)； K 中 ，K 邊 ——分別為中墩收縮系數(shù)和邊墩收縮系數(shù)。 Q=CLH03/2 《水工設(shè)計(jì)手冊(cè)》 基礎(chǔ)理論 P1481（31227）(3) H0=H+ 2Vg? L=B2（NK 中 +K 邊 ）H 0 上各式中 H——堰上水頭（米）。溢洪道設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為 100年一遇洪水，相應(yīng)水位為 ，控泄泄量 1000m3/s。根據(jù)《溢洪道設(shè)計(jì)規(guī)范》，取反弧半徑 R=（3～6）倍反弧最低點(diǎn)最大水深。 水力設(shè)計(jì) 堰面曲線設(shè)計(jì)參照《溢洪道設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL253—2022）附錄 A，泄洪閘閘室采用開(kāi)敞式實(shí)用堰結(jié)構(gòu)，堰頂上游采用三圓弧曲線，堰頂下游采用 WES型冪曲線，冪曲線末端直接與反弧連接。0+～0+ 段為梯形渠道，渠底寬度 70m，兩岸開(kāi)挖邊坡 1：。接矩形槽末端設(shè) 30m長(zhǎng)扭曲漸變段，底部以 40厘米厚 C20混凝土護(hù)砌，兩岸為漿砌石直線扭曲面，末端樁號(hào) 0+，底高程 。 出口尾水渠段（0+～0+）接消力池為出口尾水渠段，始端樁號(hào) 0+，底高程 ，坡降 1：1000，底寬 70m。消力池兩側(cè)邊墻采用衡重式結(jié)構(gòu)，建基面高程 ，墻頂高程 ，墻后回填石渣與墻頂平。消力池底高程，護(hù)底厚度 ，底板設(shè)豎向排水孔，梅花型布置。消力池底寬 70m，采用深挖式結(jié)構(gòu)，經(jīng)計(jì)算消力池深 ，池長(zhǎng) ，消力池墻高 。泄槽段邊墻及護(hù)底每 15～20m 設(shè)一道結(jié)構(gòu)縫。衡重臺(tái)以上用石渣回填至墻頂，頂部寬度 ，外側(cè)以 1：坡度與原地面相連。樁號(hào) 0+～0+ 墻高由 ，其它部位墻高均為 。堵壩有關(guān)設(shè)計(jì)詳見(jiàn) 。牛腿上方設(shè)爬梯至墩頂。操縱室兩側(cè)設(shè)橋頭堡。閘頂上游設(shè)汽—10 級(jí)交通橋連接兩岸交通，橋?qū)?，交通橋中心線樁號(hào) 0+。閘墩混凝土標(biāo)號(hào)為 C25，牛腿及周圍應(yīng)力集中部位采用 C30砼。閘墩牛腿軸線同水平線夾角為 14176。中墩厚度 ，底部和兩側(cè)堰體澆筑成一體，單孔基礎(chǔ)總寬度 ，建基面高程 ，閘室前趾處設(shè)，齒槽底高程 ，閘基在 0+，末端高程，后接 3m長(zhǎng)水平后趾。閘墩頂高程 ，高于水庫(kù) 2022年校核洪水位，同東副壩頂平。堰體表面 C20鋼筋砼，堰體內(nèi)部采用 C15素砼填筑。的反弧和長(zhǎng) 。三圓弧末端為堰軸線位置，相對(duì)樁號(hào)0+。 閘室控制段（0+000～0+）通過(guò)水力計(jì)算和堰面曲線計(jì)算，堰體采用低實(shí)用堰，堰頂高程 。圓弧墻混凝土標(biāo)號(hào) C15 。圓弧墻根據(jù)地形布置，分成兩部分，前端 0030～0020 采用半重力混凝土墻，建基面高程，墻頂高程 。兩岸為半徑 R=45m，圓心角 42176。引渠兩側(cè)邊坡以 10厘米厚噴混凝土防護(hù)，引渠底部不做護(hù)砌。 上游引渠段（～0030）進(jìn)口引渠段樁號(hào) ～0030，中心長(zhǎng)度 。閘室前沿樁號(hào)確定為 0+000，與勘探閘室橫剖面 II—II（對(duì)應(yīng)樁號(hào)0+）的水平距 。末端 O3點(diǎn)（樁號(hào) 0+）大地坐標(biāo)x=、y=。軸線上 O1點(diǎn)（樁號(hào) ）大地坐標(biāo)x=、y= ；O 2點(diǎn)（樁號(hào) 0+）大地坐標(biāo)x=、y=。另外，從地質(zhì)勘探情況看，老閘閘基中左邊地質(zhì)條件較好，基巖為硅質(zhì)膠結(jié)或鐵泥質(zhì)膠結(jié)石英砂巖，巖芯采取率高，完整性好；閘室右邊孔附近有 f81斷層穿過(guò)，基巖為 P2sh3泥質(zhì)粉砂巖，巖芯采取率低，強(qiáng)風(fēng)化深度大，透水性XX 水庫(kù)溢洪道泄洪閘設(shè)計(jì)18強(qiáng)。溢洪道中心線基本呈倒“S”型，閘室段垂直于閘軸線。據(jù)《溢洪道設(shè)計(jì)規(guī)范》（SL253—2022）閘下消能防沖設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)按 50年一遇，校核標(biāo)準(zhǔn) 100年一遇。 設(shè)計(jì)基本資料 基本資料 工程等別和建筑物級(jí)別按國(guó)標(biāo)《防洪標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定，XX 水庫(kù)工程等別應(yīng)為大（2）型，泄洪閘為 2級(jí)建筑物。從工程投資比較分析，方案 II投資最省。 溢洪道中心線左移以后，工程總體布置較為合理，進(jìn)出口水流條件較好，五孔閘過(guò)水?dāng)嗝娴目倢挾葹?70m，是經(jīng)方案比較尾水渠規(guī)模最小的。 從調(diào)洪演算結(jié)果來(lái)看，方案Ⅱ需建五孔閘，閘室堰頂高程 。從工程投資進(jìn)行比較，方案Ⅰ的工程投資比建新閘的方案 IV增加約 16%。由于尾水渠偏向右側(cè)，閘室不宜向左偏移太多，且向左偏移需挖東副壩，建堵壩，投資增加，閘壩接頭處理費(fèi)用較高。 方案比較 從調(diào)洪演算和工程布置來(lái)看，方案Ⅰ需新建七孔泄洪閘，閘室較寬，閘室堰頂高程 。海漫底部高程 ，護(hù)底厚度為，0+153~0+183m 為 30m長(zhǎng)的扭曲漸變段，之后與下游地面自然連接。0+026~0+076 為閘后斜坡段，底部坡降為1:40，墻頂高程由 230m漸變至 ；之后接 1:4的陡坡段；0+086~0+113 為消力池段，池深 ，池底高程 ，池長(zhǎng) 27m，兩岸為衡重式擋土墻。中墩厚 ，墩頂高程 ，閘室總寬 70m，堰上設(shè)12 5扇。0+000~0+026為閘室控制段，泄洪閘采用 5孔，每孔凈寬 12m，堰頂高程222m，閘孔總凈寬為 60m，閘室長(zhǎng)度 26m。0205~0+000為上游引渠段，長(zhǎng) 205m。工程布置見(jiàn)附圖 。調(diào)洪演算成果：100 年一遇洪水位 ，下泄流量 1000m3/s，2022 年一遇洪水位，下泄流量 5922m3/s。溢洪道做工程段全長(zhǎng) 。 0+~0+。 0+~0+。0+000~0+，泄洪閘采用 7孔閘，每孔凈寬 12m，采用流量系數(shù)較大的實(shí)用堰型閘底板，堰頂高程 223m，上游堰高 ，下游堰高 ，閘孔總凈寬 712=84m，閘室長(zhǎng)度 ，墩頂高程為 ，邊墩為衡重式。 ~0+000為上游引渠段，長(zhǎng) 。 新泄洪閘工程布置XX 水庫(kù)溢洪道泄洪閘設(shè)計(jì)15 泄洪閘工程包括上游引渠段、上游鋪蓋段、閘室控制段、下游消能段、下游海漫段和尾水渠段。下游消能按 50年一遇洪水設(shè)計(jì)，100 年一遇洪水校核。調(diào)洪演算成果 100年洪水位 ，泄量 1000m3/s，2022 年洪水位 ，下泄量 7048m3/s。擬將八孔老閘拆除，在原閘址新建七孔泄洪閘。根據(jù) XX水庫(kù)的現(xiàn)狀和地形、地質(zhì)條件，設(shè)計(jì)和校核標(biāo)準(zhǔn)均選其下限，亦即正常運(yùn)用洪水標(biāo)準(zhǔn)為 100年一遇，非常運(yùn)用洪水標(biāo)為 2022年一遇。 除險(xiǎn)加固洪水標(biāo)準(zhǔn)按照中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB50201—94《防洪標(biāo)準(zhǔn)》,XX 水庫(kù)總庫(kù)容界于10～ 億 m3，工程等別屬 II 等，工程規(guī)模為大(2)型。因此，除險(xiǎn)加固的首要任務(wù)是提高水庫(kù)的安全標(biāo)準(zhǔn)。XX水庫(kù)總庫(kù)容大于 m3，屬 II 等工程，其校核洪水標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)GB50201—94《防洪標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定應(yīng)為 5000～2022 年一遇，根據(jù) 1998年復(fù)核的設(shè)計(jì)洪水成果、現(xiàn)狀工程和目前水庫(kù)的調(diào)度運(yùn)用方式進(jìn)行調(diào)洪演算，其