依蘭縣西湖景水庫溢洪道除險(xiǎn)加固工程

劉智慧，張偉瑩

(1.佳木斯水文局，黑龍江佳木斯154000;2.綏化水文局，黑龍江綏化151600)

西湖景水庫位于依蘭縣愚公鄉(xiāng)西湖景村北0.7 km，倭肯河的三級支流西湖景溝上，水庫壩址以上控制流域面積47.3 km2。

1 工程現(xiàn)狀

西湖景水庫始建于1956年，受建設(shè)期條件的制約，施工機(jī)械程度低。水庫原設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)為30 a一遇，校核洪水標(biāo)準(zhǔn)200 a一遇，興利水位132.60 m。

西湖景水庫由大壩、溢洪道(輸水洞與溢洪道為一體)組成。

溢洪道位于左壩肩，采用鋼筋混凝土涵閘泄洪，由進(jìn)口、閘室、洞身、消力池、海漫段組成。進(jìn)口段長10 m，閘室長7 m，涵洞為3孔1.6×1.6m方涵，涵洞底高程為126.00 m，洞長50 m。溢洪道出口閘墩混凝土剝蝕破損，下游消力池底板混凝土剝蝕破壞，海漫段沖刷嚴(yán)重;溢洪道進(jìn)口鋼閘門銹蝕，關(guān)閉不嚴(yán)，漏水嚴(yán)重，啟閉機(jī)銹蝕失靈，螺桿彎曲，門槽混凝土脫落，止水破損。溢洪道出口閘門銹蝕、漏水，無啟閉機(jī)，門槽混凝土脫落。閘門已無法正常開啟。

現(xiàn)有工程設(shè)施不配套，原有3孔涵閘不能正常運(yùn)行，無法滿足洪水宣泄及用水取水要求。

2 工程設(shè)計(jì)

本次設(shè)計(jì)主要對閘墩混凝土剝蝕破損、門槽混凝土脫落、溢洪道消力池底板進(jìn)行修護(hù)，海漫破壞嚴(yán)重的部位拆除重建。閘墩及門槽破損部位采用樹脂混凝土進(jìn)行修護(hù)。

2.1 溢洪道過流能力計(jì)算

2.1.1 無壓流狀態(tài)

當(dāng)庫水位H≤1.2 D時(shí)，為無壓流，洞長L＞8 H，即為長洞。過流量計(jì)算:

式中:B為洞過水?dāng)嗝娴膶挾?H0為包括行近流速水頭的進(jìn)口水深;m為流量系數(shù)，m取0.36;σs為淹沒系數(shù)，非淹沒，σs=1。

2.1.2 半有壓流狀態(tài)

當(dāng)庫水位1.2 D＜H≤1.5 D時(shí)，為半有壓流

式中:m1為流量系數(shù)，m1取0.67;A為洞身斷面面積;D為洞高;β1為修正系數(shù)，取0.74。

2.1.3 有壓流狀態(tài)

當(dāng)H＞1.5 D時(shí)，為有壓流，此時(shí)流量:

式中:m2為流量系數(shù)，m2經(jīng)計(jì)算采用0.572;i為洞底坡降; β2為修正系數(shù)，取0.85。

2.2 消能計(jì)算

消力池池深:

池長

式中:d為消力池深度;σ為水躍淹沒系數(shù);h2為臨界水深的躍后水深;ht為池末水深;△Z為上下游水位差。

經(jīng)計(jì)算既有的消力池深1.0 m，消力池長20 m滿足要求，故本次設(shè)計(jì)只需對溢洪道消力池底板進(jìn)行修護(hù)。

2.3 海漫設(shè)計(jì)

海漫長度根據(jù)南京水科所經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算:

式中:q為消力池末端的單寬流量;△Z為上下游水位差;K為河床土質(zhì)系數(shù)。

經(jīng)計(jì)算，取海漫長22m，海漫采用干砌石結(jié)構(gòu)，干砌石厚30 cm，下設(shè)20 cm碎石及20 cm砂墊層，末端設(shè)防沖槽。

3 溢洪道主體工程量

溢洪道主體工程量為1 016 m3，其中鋼筋混凝土98 m3，樹脂混凝土6 m3，干砌石336 m3，碎石173 m3，砂173 m3，土方230 m3。

［1］黑龍江省水利廳，黑龍江省水利水電勘測設(shè)計(jì)研究院.黑龍江省小型病險(xiǎn)水庫除險(xiǎn)加固規(guī)劃報(bào)告［R］.哈爾濱:黑龍江省水利水電勘測設(shè)計(jì)研究院，2010.

［2］佳木斯市水利設(shè)計(jì)院.依蘭縣西湖景水庫除險(xiǎn)加固工程初步設(shè)計(jì)［R］.佳木斯:佳木斯市水利設(shè)計(jì)院，2008.