圖們市石頭河水庫溢洪道設(shè)計

李奧 宋恒毅 許朝德 趙海峰

摘 要：圖們市石頭河水庫位于圖們市的上游，它的水庫控制流域面積為985km2，占圖們流域面積7230km2的13.6%，占圖們山丘區(qū)流域面積1900km2的51.8%，是以防洪灌溉為主，兼顧工業(yè)供水、水產(chǎn)養(yǎng)殖、旅游等綜合利用的大型樞紐工程。石頭河水庫總庫容2.78億m3，按國標(biāo)《防洪標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定，石頭河水庫工程等別應(yīng)為大（2）型，泄洪閘為2級建筑物.泄洪閘設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)為100年一遇，校核標(biāo)準(zhǔn)為2000年一遇。據(jù)《溢洪道設(shè)計規(guī)范》（SL253—2000）閘下防沖設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)按50年一遇，校核標(biāo)準(zhǔn)100年一遇。

關(guān)鍵詞：溢洪道；中墩；水庫；結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性

1 工程概述

水庫始建于1951年，1956年2月～1957年12月進(jìn)行了水庫擴(kuò)建，1997年底又對輸水洞進(jìn)行了較全面的加固處理。現(xiàn)主壩頂長1316m，東西副壩頂分別長327m和390m。水庫建成至今已運(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，但水庫安全標(biāo)準(zhǔn)偏低，不足2000年一遇，尚未達(dá)到國家《防洪標(biāo)準(zhǔn)》，屬險庫，需要進(jìn)行除險加固。

2 結(jié)構(gòu)計算

（1）現(xiàn)有溢洪道不能滿足規(guī)范要求的消能防沖設(shè)計洪水標(biāo)準(zhǔn)，上游導(dǎo)水墻長度太短，高度不夠，下游擋土墻出現(xiàn)傾斜.因此，此次設(shè)計考慮將原溢洪道拆除，重建溢洪道，經(jīng)過水力計算，新建溢洪道為5孔12米，仍采用弧形閘門，采用卷揚(yáng)式起閉機(jī)。

（2）閘室穩(wěn)定計算方法。新建閘室為跨中分縫，分別考慮邊墩雙向穩(wěn)定和中墩順?biāo)鞣较虻姆€(wěn)定計算。

①計算參數(shù)。砼與巖石綜合摩擦系數(shù)f=0.55，地基允許承載力2.0MPa，回填石渣干容重取1.90t/m3，濕容重2.0 t/m3，飽和容重2.1 t/m3，回填料可用強(qiáng)、弱風(fēng)化石渣，采用綜合摩擦角：水上=35OB，水下=33OB。

根據(jù)《水工建筑物抗震設(shè)計規(guī)范》（SL203—97），白沙庫區(qū)地震基本烈度為6度，泄洪閘為2級非壅水建筑物，不再進(jìn)行抗震計算。

②計算工況。各斷面均按基本荷載組合和特殊荷載組合進(jìn)行計算。

基本組合1：完建期：自重+土壓力+土重

基本組合2：50年關(guān)門擋水：自重+水重+水壓力+土重+土壓力+揚(yáng)壓力

基本組合3：100年控泄工況：自重+水重+水壓力+土重+土壓力+揚(yáng)壓力

特殊組合1：關(guān)門擋水、排水失效：自重+水重+水壓力+土重+土壓力+揚(yáng)壓力

③計算公式。抗剪斷強(qiáng)度計算公式

3 石頭河水庫溢洪道中墩的計算

4 總結(jié)

本次設(shè)計是圖們市石頭河水庫的溢洪道設(shè)計。其中包括以下幾個方面內(nèi)容：方案的比較和選擇以及水力計算，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性計算（包括邊墩，中墩和擋土墻穩(wěn)定基底應(yīng)力計算），簡單的施工組織設(shè)計等幾個方，面通過本次畢業(yè)設(shè)計，我認(rèn)識到設(shè)計的重要性，也使我提高了獨(dú)立思考問題的能力，學(xué)到了很多新知識，并且對一些常用規(guī)范做到了基本的掌握。

參考文獻(xiàn)：

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[3]劉家麟，顏宏亮，劉建軍，等.水工建筑物[M].北京：水利電力出版社，1993.

作者簡介：第一作者李奧（1996-），男，吉林松原人，研究方向：水利水電工程。

通訊作者：溫寧（1987-），河南駐馬店人，碩士，助教，研究方向：水工結(jié)構(gòu)工程及基礎(chǔ)工程，單位：吉林農(nóng)業(yè)科技學(xué)院機(jī)械與土木工程學(xué)院。