水庫溢洪道除險加固設計

陳歡

摘 要：針對水庫溢洪道除險加固設計展開了探討，結合具體的工程實例，詳細闡述和分析了溢洪道的除險加固設計，以期能為相關方面的需要提供有益的參考和借鑒。

關鍵詞：水庫；溢洪道；除險加固；設計

中圖分類號：TV651.1 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）22-0086-02

所謂“溢洪道”是用于宣泄規(guī)劃庫容不能容納的洪水，保證壩體安全的開敞式或帶有胸腔進水口的溢流泄水建筑物。溢洪道雖然一般不經常工作，但卻是水庫樞紐中的重要建筑物，所以，一定要重視溢洪道的除險加固設計?；诖?，本文主要探討了水庫溢洪道除險加固設計，相信對有關工作有一定的幫助。

1 工程概況

水庫始建于1964-12，流域面積達到3.58 km，1965-06竣工，是一座以灌溉為主，結合防洪、養(yǎng)殖等綜合利用的?。ㄒ唬┬退畮臁Ｋ畮鞓屑~工程由大壩、開敞式溢洪道、灌溉放水系統(tǒng)和渠系等四部分組成。水庫校核洪水位為118.00 m，相應最大下泄流量55.25 m3/s；設計洪水位為117.70 m，相應最大下泄流量35.10 m3/s；正常蓄水位為116.85 m，死水位101.55 m。

2 溢洪道存在的問題

由于水庫年久失修，溢洪道堰體漿砌石、面層砼質量差，面層砼開裂，局部脫落出現(xiàn)孔洞，堰基巖體為強風化長石石英砂巖，具中等一強透水性，存在嚴重的堰基滲漏問題，且襯砌砼底板大面積剝蝕、隆起、開裂、松動，任其發(fā)展將會失去襯砌保護的功能，影響溢洪道的泄洪能力。溢洪道左側邊坡陡峭近于直立，坡面巖體風化破碎，有坍塌掉塊。溢洪道邊墻抗傾覆性不能滿足相關規(guī)范的要求，溢洪道無消力池，無出水渠，歸河問題無法解決。一旦泄洪，將會沖毀農田，甚至危及大壩的安全。

3 溢洪道除險加固設計

3.1 設計洪水復核

水庫所在流域無實測流量資料，也無出、入庫流量觀測資料，屬無水文資料地區(qū)，同時，在該流域附近也沒有合適的水文站資料可以移用。因此，此次水庫除險加固設計洪水應根據設計暴雨推求，集水面積小于30 km2的流域一般采用推理公式

法推求設計洪水。洪水調節(jié)計算采用輔助曲線法（半圖解法），求得各頻率下洪水調節(jié)的計算成果。

經調洪計算，由此求得水庫P=3.33%的設計洪水位為117.70 m，相應庫容1.51×106 m3；P=0.33%的校核洪水位為118.00 m，水庫總庫容為1.57×106 m3。

3.2 下泄流量復核

溢洪道進口為三圓弧實用堰，弧長23.00 m，堰體10 m后接1個矩形的薄壁堰，堰寬11.00 m，堰后接長6.00 m、縱坡1/4、進口寬11.00 m、出口寬7.00 m的一級泄槽；其后接長為46 m的二級泄槽，縱坡1/70、出口寬5.5 m。其泄流能力按實用堰流理論計算：

3.3 加固設計

3.3.1 堰體設計

由于原溢洪道進口為三圓弧實用堰，所以，根據因地制宜的原則，溢洪道平面布置維持原布置格局。比較各方案后，溢洪道進口采用三圓弧實用堰，堰面形狀采用WES曲線，后接1∶0.7的直線段、反弧段。

堰體進口寬23.00 m，圓弧半徑分別為R1=4.83 m，R2=13.41，夾角α1=80°、α2=34.75°.WES堰曲線方程為x15=2y，上游面采用橢圓曲線，曲線方程為x2/0.32+（0.17-y）2/0.172=1.溢流堰堰頂高程為116.85 m，堰基高程為114.40 m，反弧半徑為0.50 m，反弧段最低點高程為115.20 m；溢流堰底寬2.50 m、高2.45 m。堰體采用C25鋼筋砼，并設置2條伸縮縫，縫內采用止水銅片止水。

堰后接10.50 m長平坡過渡段，出口寬11.00 m，底板采用0.2 m厚的C20鋼筋砼襯砌，邊墻采用C15砼重力式擋土墻襯砌，進口堰兩端設C15砼截水墻，避免水流沿土壩與邊墻、岸坡與邊墻之間的滲漏。截水墻寬0.50 m、深2.00 m；邊墻擋土墻高3.30 m、底板厚0.50 m、頂寬0.30 m、底寬1.30 m。

3.3.2 邊墻設計

3.3.2.1 校核洪水位時水面線計算

根據《溢洪道設計規(guī)范》（SL253—2000），溢洪道泄槽水面線采取能量方程計算。用分段求和法計算，以斷面0+000為起始斷面，根據已知的流量和水深h1，假設相鄰斷面0+006的水深為h2，依據能量方程ΔL=ΔEs/（i-J），求得第Ⅰ流段的長度為ΔL1，以斷面0+006處的水深作為第Ⅱ流段的長度△L2，逐段計算，即可求得明渠段、泄槽段的水面線。再考慮摻氣影響和安全超高，可算出需要的邊墻高度。

3.3.2.2 邊墻高度計算

3.3.2.3 邊坡處理設計

溢洪道左側邊坡近于直立，坡面巖體風化破碎，見有坍塌掉塊，并且未襯護，易塌方，影響泄洪安全?，F(xiàn)對溢洪道左側邊坡進行削坡處理，將邊墻以上溢洪道邊坡削至1∶0.75，邊墻采用C15砼重力式擋土墻襯砌。

3.3.3 消力池設計

該工程溢洪道為底流消能。消力池為等寬矩形斷面，根據《水利水電工程等級劃分及洪水標準》（SL252—2000），消能防沖建筑物設計標準為20年一遇，設計流量為28.0 m3/s。新建消力池采用C20鋼筋砼結構，池凈寬5.50 m，依據《水閘設計規(guī)范》（SL265—2001）計算。消力池的池深為20.00 m，池長為20.00 m。

3.3.4 出水渠設計

該工程的出水渠分為兩段，均為陡坡矩形渠道，底寬為5.50 m。第一段長為15.00 m，進口高程103.70 m，出口高程102.0 m，縱坡為1/9；第二段長為28 m，進口高程102.00 m，出121高程100.00 m，縱坡為1/14，底板采用厚度為0.15 m的C15鋼筋砼襯砌。邊墻采用重力式擋土墻，墻高2.00 m，底板C15砼厚0.30 m、寬1.50 m，頂寬0.50 m，采用0.10 m的C15砼壓頂，襯砌長73.00 m。擋土墻墻身設φ50排水孔，其間距為5.00 m，后直接接原河床。

4 結束語

綜上所述，溢洪道是水庫樞紐中的重要建筑物，除險加固水庫溢洪道工程可以解決水庫運行安全的隱患。因此，要合理加固方案設計，并要具備有效的施工技術，以做好水庫溢洪道除險加固的工作，為確保水庫發(fā)揮最大效益、保障當?shù)氐姆篮榘踩徒洕l(fā)展起重要的作用。

參考文獻

[1]高曉梅，苗青，張忠輝，等.大洪山水庫除險加固溢洪道設計[J].水利水電工程設計，2003（03）.

[2]毛家旗.小型水庫除險加固工程溢洪道設計研究[J].企業(yè)科技與發(fā)展，2009（16）.

〔編輯：白潔〕

摘 要：針對水庫溢洪道除險加固設計展開了探討，結合具體的工程實例，詳細闡述和分析了溢洪道的除險加固設計，以期能為相關方面的需要提供有益的參考和借鑒。

關鍵詞：水庫；溢洪道；除險加固；設計

中圖分類號：TV651.1 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）22-0086-02

所謂“溢洪道”是用于宣泄規(guī)劃庫容不能容納的洪水，保證壩體安全的開敞式或帶有胸腔進水口的溢流泄水建筑物。溢洪道雖然一般不經常工作，但卻是水庫樞紐中的重要建筑物，所以，一定要重視溢洪道的除險加固設計?；诖耍疚闹饕接懥怂畮煲绾榈莱U加固設計，相信對有關工作有一定的幫助。

1 工程概況

水庫始建于1964-12，流域面積達到3.58 km，1965-06竣工，是一座以灌溉為主，結合防洪、養(yǎng)殖等綜合利用的?。ㄒ唬┬退畮?。水庫樞紐工程由大壩、開敞式溢洪道、灌溉放水系統(tǒng)和渠系等四部分組成。水庫校核洪水位為118.00 m，相應最大下泄流量55.25 m3/s；設計洪水位為117.70 m，相應最大下泄流量35.10 m3/s；正常蓄水位為116.85 m，死水位101.55 m。

2 溢洪道存在的問題

由于水庫年久失修，溢洪道堰體漿砌石、面層砼質量差，面層砼開裂，局部脫落出現(xiàn)孔洞，堰基巖體為強風化長石石英砂巖，具中等一強透水性，存在嚴重的堰基滲漏問題，且襯砌砼底板大面積剝蝕、隆起、開裂、松動，任其發(fā)展將會失去襯砌保護的功能，影響溢洪道的泄洪能力。溢洪道左側邊坡陡峭近于直立，坡面巖體風化破碎，有坍塌掉塊。溢洪道邊墻抗傾覆性不能滿足相關規(guī)范的要求，溢洪道無消力池，無出水渠，歸河問題無法解決。一旦泄洪，將會沖毀農田，甚至危及大壩的安全。

3 溢洪道除險加固設計

3.1 設計洪水復核

水庫所在流域無實測流量資料，也無出、入庫流量觀測資料，屬無水文資料地區(qū)，同時，在該流域附近也沒有合適的水文站資料可以移用。因此，此次水庫除險加固設計洪水應根據設計暴雨推求，集水面積小于30 km2的流域一般采用推理公式

法推求設計洪水。洪水調節(jié)計算采用輔助曲線法（半圖解法），求得各頻率下洪水調節(jié)的計算成果。

經調洪計算，由此求得水庫P=3.33%的設計洪水位為117.70 m，相應庫容1.51×106 m3；P=0.33%的校核洪水位為118.00 m，水庫總庫容為1.57×106 m3。

3.2 下泄流量復核

溢洪道進口為三圓弧實用堰，弧長23.00 m，堰體10 m后接1個矩形的薄壁堰，堰寬11.00 m，堰后接長6.00 m、縱坡1/4、進口寬11.00 m、出口寬7.00 m的一級泄槽；其后接長為46 m的二級泄槽，縱坡1/70、出口寬5.5 m。其泄流能力按實用堰流理論計算：

3.3 加固設計

3.3.1 堰體設計

由于原溢洪道進口為三圓弧實用堰，所以，根據因地制宜的原則，溢洪道平面布置維持原布置格局。比較各方案后，溢洪道進口采用三圓弧實用堰，堰面形狀采用WES曲線，后接1∶0.7的直線段、反弧段。

堰體進口寬23.00 m，圓弧半徑分別為R1=4.83 m，R2=13.41，夾角α1=80°、α2=34.75°.WES堰曲線方程為x15=2y，上游面采用橢圓曲線，曲線方程為x2/0.32+（0.17-y）2/0.172=1.溢流堰堰頂高程為116.85 m，堰基高程為114.40 m，反弧半徑為0.50 m，反弧段最低點高程為115.20 m；溢流堰底寬2.50 m、高2.45 m。堰體采用C25鋼筋砼，并設置2條伸縮縫，縫內采用止水銅片止水。

堰后接10.50 m長平坡過渡段，出口寬11.00 m，底板采用0.2 m厚的C20鋼筋砼襯砌，邊墻采用C15砼重力式擋土墻襯砌，進口堰兩端設C15砼截水墻，避免水流沿土壩與邊墻、岸坡與邊墻之間的滲漏。截水墻寬0.50 m、深2.00 m；邊墻擋土墻高3.30 m、底板厚0.50 m、頂寬0.30 m、底寬1.30 m。

3.3.2 邊墻設計

3.3.2.1 校核洪水位時水面線計算

根據《溢洪道設計規(guī)范》（SL253—2000），溢洪道泄槽水面線采取能量方程計算。用分段求和法計算，以斷面0+000為起始斷面，根據已知的流量和水深h1，假設相鄰斷面0+006的水深為h2，依據能量方程ΔL=ΔEs/（i-J），求得第Ⅰ流段的長度為ΔL1，以斷面0+006處的水深作為第Ⅱ流段的長度△L2，逐段計算，即可求得明渠段、泄槽段的水面線。再考慮摻氣影響和安全超高，可算出需要的邊墻高度。

3.3.2.2 邊墻高度計算

3.3.2.3 邊坡處理設計

溢洪道左側邊坡近于直立，坡面巖體風化破碎，見有坍塌掉塊，并且未襯護，易塌方，影響泄洪安全?，F(xiàn)對溢洪道左側邊坡進行削坡處理，將邊墻以上溢洪道邊坡削至1∶0.75，邊墻采用C15砼重力式擋土墻襯砌。

3.3.3 消力池設計

該工程溢洪道為底流消能。消力池為等寬矩形斷面，根據《水利水電工程等級劃分及洪水標準》（SL252—2000），消能防沖建筑物設計標準為20年一遇，設計流量為28.0 m3/s。新建消力池采用C20鋼筋砼結構，池凈寬5.50 m，依據《水閘設計規(guī)范》（SL265—2001）計算。消力池的池深為20.00 m，池長為20.00 m。

3.3.4 出水渠設計

該工程的出水渠分為兩段，均為陡坡矩形渠道，底寬為5.50 m。第一段長為15.00 m，進口高程103.70 m，出口高程102.0 m，縱坡為1/9；第二段長為28 m，進口高程102.00 m，出121高程100.00 m，縱坡為1/14，底板采用厚度為0.15 m的C15鋼筋砼襯砌。邊墻采用重力式擋土墻，墻高2.00 m，底板C15砼厚0.30 m、寬1.50 m，頂寬0.50 m，采用0.10 m的C15砼壓頂，襯砌長73.00 m。擋土墻墻身設φ50排水孔，其間距為5.00 m，后直接接原河床。

4 結束語

綜上所述，溢洪道是水庫樞紐中的重要建筑物，除險加固水庫溢洪道工程可以解決水庫運行安全的隱患。因此，要合理加固方案設計，并要具備有效的施工技術，以做好水庫溢洪道除險加固的工作，為確保水庫發(fā)揮最大效益、保障當?shù)氐姆篮榘踩徒洕l(fā)展起重要的作用。

參考文獻

[1]高曉梅，苗青，張忠輝，等.大洪山水庫除險加固溢洪道設計[J].水利水電工程設計，2003（03）.

[2]毛家旗.小型水庫除險加固工程溢洪道設計研究[J].企業(yè)科技與發(fā)展，2009（16）.

〔編輯：白潔〕

摘 要：針對水庫溢洪道除險加固設計展開了探討，結合具體的工程實例，詳細闡述和分析了溢洪道的除險加固設計，以期能為相關方面的需要提供有益的參考和借鑒。

關鍵詞：水庫；溢洪道；除險加固；設計

中圖分類號：TV651.1 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）22-0086-02

所謂“溢洪道”是用于宣泄規(guī)劃庫容不能容納的洪水，保證壩體安全的開敞式或帶有胸腔進水口的溢流泄水建筑物。溢洪道雖然一般不經常工作，但卻是水庫樞紐中的重要建筑物，所以，一定要重視溢洪道的除險加固設計?；诖?，本文主要探討了水庫溢洪道除險加固設計，相信對有關工作有一定的幫助。

1 工程概況

水庫始建于1964-12，流域面積達到3.58 km，1965-06竣工，是一座以灌溉為主，結合防洪、養(yǎng)殖等綜合利用的?。ㄒ唬┬退畮?。水庫樞紐工程由大壩、開敞式溢洪道、灌溉放水系統(tǒng)和渠系等四部分組成。水庫校核洪水位為118.00 m，相應最大下泄流量55.25 m3/s；設計洪水位為117.70 m，相應最大下泄流量35.10 m3/s；正常蓄水位為116.85 m，死水位101.55 m。

2 溢洪道存在的問題

由于水庫年久失修，溢洪道堰體漿砌石、面層砼質量差，面層砼開裂，局部脫落出現(xiàn)孔洞，堰基巖體為強風化長石石英砂巖，具中等一強透水性，存在嚴重的堰基滲漏問題，且襯砌砼底板大面積剝蝕、隆起、開裂、松動，任其發(fā)展將會失去襯砌保護的功能，影響溢洪道的泄洪能力。溢洪道左側邊坡陡峭近于直立，坡面巖體風化破碎，有坍塌掉塊。溢洪道邊墻抗傾覆性不能滿足相關規(guī)范的要求，溢洪道無消力池，無出水渠，歸河問題無法解決。一旦泄洪，將會沖毀農田，甚至危及大壩的安全。

3 溢洪道除險加固設計

3.1 設計洪水復核

水庫所在流域無實測流量資料，也無出、入庫流量觀測資料，屬無水文資料地區(qū)，同時，在該流域附近也沒有合適的水文站資料可以移用。因此，此次水庫除險加固設計洪水應根據設計暴雨推求，集水面積小于30 km2的流域一般采用推理公式

法推求設計洪水。洪水調節(jié)計算采用輔助曲線法（半圖解法），求得各頻率下洪水調節(jié)的計算成果。

經調洪計算，由此求得水庫P=3.33%的設計洪水位為117.70 m，相應庫容1.51×106 m3；P=0.33%的校核洪水位為118.00 m，水庫總庫容為1.57×106 m3。

3.2 下泄流量復核

溢洪道進口為三圓弧實用堰，弧長23.00 m，堰體10 m后接1個矩形的薄壁堰，堰寬11.00 m，堰后接長6.00 m、縱坡1/4、進口寬11.00 m、出口寬7.00 m的一級泄槽；其后接長為46 m的二級泄槽，縱坡1/70、出口寬5.5 m。其泄流能力按實用堰流理論計算：

3.3 加固設計

3.3.1 堰體設計

由于原溢洪道進口為三圓弧實用堰，所以，根據因地制宜的原則，溢洪道平面布置維持原布置格局。比較各方案后，溢洪道進口采用三圓弧實用堰，堰面形狀采用WES曲線，后接1∶0.7的直線段、反弧段。

堰體進口寬23.00 m，圓弧半徑分別為R1=4.83 m，R2=13.41，夾角α1=80°、α2=34.75°.WES堰曲線方程為x15=2y，上游面采用橢圓曲線，曲線方程為x2/0.32+（0.17-y）2/0.172=1.溢流堰堰頂高程為116.85 m，堰基高程為114.40 m，反弧半徑為0.50 m，反弧段最低點高程為115.20 m；溢流堰底寬2.50 m、高2.45 m。堰體采用C25鋼筋砼，并設置2條伸縮縫，縫內采用止水銅片止水。

堰后接10.50 m長平坡過渡段，出口寬11.00 m，底板采用0.2 m厚的C20鋼筋砼襯砌，邊墻采用C15砼重力式擋土墻襯砌，進口堰兩端設C15砼截水墻，避免水流沿土壩與邊墻、岸坡與邊墻之間的滲漏。截水墻寬0.50 m、深2.00 m；邊墻擋土墻高3.30 m、底板厚0.50 m、頂寬0.30 m、底寬1.30 m。

3.3.2 邊墻設計

3.3.2.1 校核洪水位時水面線計算

根據《溢洪道設計規(guī)范》（SL253—2000），溢洪道泄槽水面線采取能量方程計算。用分段求和法計算，以斷面0+000為起始斷面，根據已知的流量和水深h1，假設相鄰斷面0+006的水深為h2，依據能量方程ΔL=ΔEs/（i-J），求得第Ⅰ流段的長度為ΔL1，以斷面0+006處的水深作為第Ⅱ流段的長度△L2，逐段計算，即可求得明渠段、泄槽段的水面線。再考慮摻氣影響和安全超高，可算出需要的邊墻高度。

3.3.2.2 邊墻高度計算

3.3.2.3 邊坡處理設計

溢洪道左側邊坡近于直立，坡面巖體風化破碎，見有坍塌掉塊，并且未襯護，易塌方，影響泄洪安全。現(xiàn)對溢洪道左側邊坡進行削坡處理，將邊墻以上溢洪道邊坡削至1∶0.75，邊墻采用C15砼重力式擋土墻襯砌。

3.3.3 消力池設計

該工程溢洪道為底流消能。消力池為等寬矩形斷面，根據《水利水電工程等級劃分及洪水標準》（SL252—2000），消能防沖建筑物設計標準為20年一遇，設計流量為28.0 m3/s。新建消力池采用C20鋼筋砼結構，池凈寬5.50 m，依據《水閘設計規(guī)范》（SL265—2001）計算。消力池的池深為20.00 m，池長為20.00 m。

3.3.4 出水渠設計

該工程的出水渠分為兩段，均為陡坡矩形渠道，底寬為5.50 m。第一段長為15.00 m，進口高程103.70 m，出口高程102.0 m，縱坡為1/9；第二段長為28 m，進口高程102.00 m，出121高程100.00 m，縱坡為1/14，底板采用厚度為0.15 m的C15鋼筋砼襯砌。邊墻采用重力式擋土墻，墻高2.00 m，底板C15砼厚0.30 m、寬1.50 m，頂寬0.50 m，采用0.10 m的C15砼壓頂，襯砌長73.00 m。擋土墻墻身設φ50排水孔，其間距為5.00 m，后直接接原河床。

4 結束語

綜上所述，溢洪道是水庫樞紐中的重要建筑物，除險加固水庫溢洪道工程可以解決水庫運行安全的隱患。因此，要合理加固方案設計，并要具備有效的施工技術，以做好水庫溢洪道除險加固的工作，為確保水庫發(fā)揮最大效益、保障當?shù)氐姆篮榘踩徒洕l(fā)展起重要的作用。

參考文獻

[1]高曉梅，苗青，張忠輝，等.大洪山水庫除險加固溢洪道設計[J].水利水電工程設計，2003（03）.

[2]毛家旗.小型水庫除險加固工程溢洪道設計研究[J].企業(yè)科技與發(fā)展，2009（16）.

〔編輯：白潔〕