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浅谈水库溢洪道工程的设计思路 　　摘 要：溢洪道是水库等防洪建筑物的重要组成部分，其设计的好坏直接影响到水库的安全状况。为此，本文结合工程实例，围绕溢洪道设计计算、基础处理及安全监测等方面探讨了水库溢洪道工程的设计思路，并阐述了溢洪道设计过程中的注意事项，可供设计人员参考。 　　关键词：溢洪道；设计计算；结构布置；安全监测 　　溢洪道是水利工程建设中最为常见的建筑，是水库等防洪建筑的重要设备。当水库里水位超过安全限度时，溢洪道能够发挥出排除水库存超蓄洪水的作用，使水从溢洪道向下游流出，防止水坝被毁坏，以确保水库在汛期及泄洪期间的安全。但在水库建设过程中，若溢洪道设计不合理，则容易出现侧墙混凝土脱落、伸缩缝开裂和底板破碎等质量问题，不仅影响到溢洪道的使用性能，而且对水库的安全状况也构成极大的威胁。因此，工程设计人员应做好水库溢洪道设计工作，确保水库的质量安全。 　　1工程概况 　　某水库是一座以农田灌溉为主，兼顾防洪、水产养殖等综合效益水库，主要由拦河坝、溢洪道等建筑物组成。溢洪道位于大坝右端，堰宽15.0m，堰顶高程277.00m，最大泄量21.30m3/s。 　　2溢洪道设计 　　2.1规模确定 　　考虑水库为中型水库，选择4m堰宽，跟国内同规模水库比较，相对较小；同时，水库洪水主要靠溢洪道宣泄，堰宽太小，溢洪道超泄能力弱，水库安全度相对较低。 　　2.2结构布置 　　引水渠长35.0m，底高程144.50m，宽8.0m。 　　进口平直段采用钢筋混凝土“U”型槽结构，长12.0m，底板顶高程144.50m，净宽8.0m，墙顶高程150.90m。 　　闸室段采用钢筋混凝土“U”型槽结构，总净宽8m，分1孔，闸室顺水流方向长15m。采用驼峰堰，堰顶高程145.50m，边墩宽1.5m，墩顶高程150.90m。设平板工作门与平板检修门，均采用卷扬式启闭机。墩顶设交通桥，宽6.0m，桥面高程150.90m。边墩与山体间设一道钢筋混凝土刺墙，墙顶高程为150.90m，刺墙底部位于弱风化花岗岩，刺墙下布置帷幕灌浆，与闸室帷幕灌浆连接成整体。 　　陡坡段长72m，起点高程142.98m，断面为矩形，底宽8m，陡坡比降1∶5，陡坡两侧为衡重式挡墙，挡墙顶高程按陡坡水面线加掺气高度和超高后确定，陡槽底部为钢筋混凝土底板，挡墙后及底板下布置排水系统。 　　挑流段长15m，反弧半径10m，挑角20°，鼻坎顶高程127.00m。尾水渠长663m，起点底高程125.50m，比降1∶500，宽8.0m。 　　2.3设计计算 　　2.3.1堰型设计 　　堰型采用驼峰堰，根据定型设计水头和堰高关系，选择a型堰面曲线，上游堰高1.0m，中圆弧半径2.5m，上下圆弧半径6.0m。 　　2.3.2泄流能力计算 　　泄流能力计算采用《溢洪道设计规范》（SL253-2000）中，开敞式驼峰堰的泄流能力公式计算： 　　Q=mεB?2gH03/2ε=1-0.2[ζk+（n-1）ζ]0H0nbm=0.385+0.171（P/H0）0.657（1） 　　式中：Q为流量，m3/s；B为溢流堰总净宽，B=8m；n为闸孔数目，n=1；g为重力加速度，m/s2；H0为计入行近流速水头的堰上总水头，m；ζk为边墩形状系数，取ζk=0；ε为闸墩侧收缩系数；m为流量系数。 　　经计算：设计情况，Q计算=106m3/s，Q设计=93m3/s；校核情况Q计算=179m3/s，Q设计=155m3/s，泄洪能力满足设计要求。 　　2.3.3泄槽水面线计算 　　泄槽水面线根据能量方程，用分段求和法计算，计算公式为： 　　式中：Δ1-2为分段长度，m；h1、h2为分段始、末断面水深，m；v1、v2为分段始、末断面平均流速，m/s；、为流速分布不均匀系数，取1.05；i为泄槽底坡，i=1：5；θ为泄槽底坡角度；n为泄槽槽身糙率系数；为分段平均流速，m/s；为分段平均水力半径，m；为分段内平均摩阻坡降。 　　起始断面水深h1可按下式计算： 　　式中：q为起始计算断面单宽流量，m3/（s?m）；H0为起始计算断面渠底以上总水头，m；θ为泄槽底坡角度；为起始计算断面流速系数，取0.95。计算结果见表1。 　　表1泄槽水面线计算成果表 　　2.3.4挑流消能计算 　　挑流水舌外缘挑距按下式计算： 　　（4） 　　式中：L为自挑流鼻坎末端起至下游河床床面的挑流水舌外缘挑距，m；θ为挑流水舌水面出射角，取θ=20°；h1为挑流鼻坎末端法向水深，m；h2为鼻坎坎顶至下游河床高程差，m；v1为鼻坎坎顶水面流速，m/s，按鼻坎处平均流速v的1.1倍计。 　　鼻坎平均流速按下式计算： 　　式中：v为鼻坎末端断面平均流速，m/s；Z0为鼻坎末端断面水面以上