1.張 丹 2.陳祖玲 3.李順兵 4.徐建華 5.梅 強

1,4,5.湖北省水利水電科學研究院 2.湖北孝天水利水電建設(shè)有限公司 3.中工武大設(shè)計研究有限公司

雙河口水庫溢洪道加固工程水力計算

1.張 丹 2.陳祖玲 3.李順兵 4.徐建華 5.梅 強

1,4,5.湖北省水利水電科學研究院 2.湖北孝天水利水電建設(shè)有限公司 3.中工武大設(shè)計研究有限公司

本文主要針對雙河口水庫溢洪道加固過程中的水力計算問題進行了詳細的介紹。

溢洪道；泄槽；消力池；水力計算

1 前言

雙河口水庫位于湖北省羅田縣，總庫容

1080萬m3，于1960年7月建成，是一座以灌溉

為主，兼有防洪、發(fā)電等功能的中型水庫，洪水

標準為50年一遇設(shè)計，1000年一遇校核，主要

由大壩、溢洪道、輸水隧洞等組成。

2 溢洪道概述

原溢洪道由左壩肩70m處山崗間開挖而成，為無閘控制開敞式泄水明渠，明渠底部高程157.53m，底寬62.0m。由于原溢洪道未護砌且基巖為強風化的片麻巖，抗沖性能差，導致堰頂沖刷后切約30m，泄槽段沖刷損毀嚴重。本次加固工程根據(jù)現(xiàn)行規(guī)范重新修建溢洪道，各部位尺寸詳見圖1。

3 溢流堰形式的選擇

可選用寬頂堰和實用堰兩種堰型，由于原控制段為明渠，在正常蓄水位不變的情況下，若加固設(shè)計采用實用堰，則需要滿足實用堰的工作條件，即堰坎上游有(0.25-0.4)H的水深，堰坎后應(yīng)保證非淹沒出流，這將增加上下游開挖和砌護工程量，且實用堰所需的砼方量也比寬頂堰多。經(jīng)比較采用寬頂堰，堰頂高程取正常蓄水位157.53m。

設(shè)計對40.0m和60m兩種溢流堰總凈寬進行比選。較大的總凈寬可增加泄流能力，但由于溢洪道為無閘控制，兩種總凈寬對水庫水位的影響不大(校核水位僅相差0.33m)，而對工程的投資影響較大，故加固設(shè)計采用40m凈寬方案。

4 泄流能力計算

溢洪道控制段泄流能力按《溢洪道設(shè)計規(guī)范》(SL253—2000)中寬頂堰公式計算(計算結(jié)果見表1)：

5 泄槽水力計算

采用校核洪水位下的校核洪水流量進行水面線計算。泄槽首端臨界水深按下式計算：

泄槽水面線采用《溢洪道設(shè)計規(guī)范》SL253-2000推薦的分段求和法計算，計算公式如下：

校核洪水位時泄槽水面線計算成果見表2。

校核洪水位時，泄槽邊墻安全加高收縮段取1.24m，直槽段取1.0m，據(jù)此可確定邊墻高度。

圖1 溢洪道平面及縱剖面圖

表1 寬頂堰泄流能力計算表

表2 校核洪水位時水面線計算成果表

6 消能防沖計算

消力池按30年一遇洪水設(shè)計。由泄槽水力計算成果，30年一遇洪水時，泄槽末端收縮斷面水深h1=0.432m，流速v1=15.75m/s，其余要素計算如下(計算結(jié)果見表3)：

表3 消力池水力計算成果表

結(jié)合現(xiàn)狀地形，取消力池深d=2.15m，池長Lk=23.00m。消力池兩側(cè)邊墻高度根據(jù)躍后水深加超高確定，并考慮與泄槽邊墻銜接，取消力池邊墻臨水面高5.0m。

[1]李煒.水力計算手冊[M].北京：中國水力水電出版社.

[2]水利部天津水利水電勘測設(shè)計研究院主編.溢洪道設(shè)計規(guī)范(SL253-2000).北京：中國水力水電出版社，2000.