山水库溢洪道除险加固论文.docx

山水库溢洪道除险加固论文一、概述王屋山水库位于河南省济源市西北部60公里逢石河支流铁山河上是一座以防洪为主结合灌溉、供水、发电等综合利用的中型水库。总库容690万立方米兴利库容523万立方米控制流域面积101平方公里。大坝为混凝土双曲拱坝最大坝高77.3米坝顶高程712.3米。溢流堰为厚1.6米高3.8米的拱形薄壁堰堰顶高程705.6米。该水库溢洪道主要有两个问题：一是溢流堰施工质量差下泄水流紊乱汇洪能力小；二是溢洪道下游陡坡段基岩风化严重冲恻成深槽严重危及水库正常泄洪。为解决溢洪道上述问题本文就该水库溢洪道除险加固方案进行分析。二、溢流堰改建方案分析该水库溢洪道原溢流堰为拱形薄壁堰由于施工质量差过堰水流紊乱紊乱泄洪能力小需要改建那么采用什么方案进行改进呢？我们经过研究提出三个改建方案：（一）在溢洪道平台上游建实用堰方案该方案需要拆除原拱形薄壁堰在溢洪道平台上游建实用堰实用堰下游底板进行钢筋土护砌。实用堰堰面为WES曲线下游接反孤段堰顶宽50米不变。根据计算堰顶高程为705.28米相应兴利库容492万立方米溢洪道最大下泄流量1932立方米每秒工程费用36.5万元。（二）在溢洪道平台下游建实用堰方案该方案需要拆除原拱形薄壁堰在溢洪道平台下游建实用堰实用堰上游底板进行钢筋混凝土护砌。堰顶宽及堰面曲线同上。根据计算堰顶高程为705.3米相应兴利库容494万立方米溢洪道最大下泄流量1935立方米每秒工程费用27万元。（三）溢洪道上建迷宫堰方案由于该水库位于资源十分紧缺的山区迫切需要水库能增加蓄水量。迷宫堰是我国近十几年才引进的一种新技术堰顶轴线呈折线型泄流能力大大高于传统的直线堰在堰顶宽不变情况下既能满足泄洪要求还能抬高堰项高程增加兴利库容从而同时满足泄洪和增加水库蓄水量两个要求。根据计算、研究迷宫堰采用倒四宫单宫宽12.5米单宫堰展长32.5米展宽比2..6堰顶宽50米堰高4.26米堰顶最大水头5.44米最大水头堰高比1.277堰顶高程706.56米相应兴利库容543万立方米工程费用49万元。（四）方案分析该水库溢洪道除险加固三个方案主要技术经济指标见表1。通过对上述三个方案进行技术经济比较我们认为虽然建迷宫堰方案比前两个方案工程费用多一些但该方案不仅能满足泄洪要求还能使水库兴利库容提高51万立方米（提高10%）这对于水资源十分宝贵的山区来说是非常重要的。所以溢流堰改建方案确定采用在溢洪道上建迷宫堰方案。三、溢洪道下游陡坡段加固方案分析溢洪道平台出口至下游河床落差较大岸坡陡峭基岩风化严重经二十多年运行已形成三道深槽急需加固处理为此我们提出以下两个加固方案：（一）下游陡坡护砌方案由于陡坡上部岩石节理发育风化较严重而下部岩石较完整坚硬因而主要对陡坡上部护砌。没东西向节理面开挖后做混凝土护面护面长度为25米。陡坡下部的冲坑和几条较大张开节理做适当开挖后用混凝土浇筑填平。在接近下游处建垂直陡坎。由于顺陡坡水流流速很大直接威胁河对岩防汛道路故对岩防汛道路也需要护砌。该方案工程费用为97万元。（二）挑流方案溢洪道下游修挑流鼻坎通过迷宫堰的水流经挑澈卤坎直接挑落到下游河床内使溢洪道陡坡免受冲刷。落水点至挑流鼻坎水平距离控制在75~160米垂直距离为35.7米。挑射角采用25o。经计算河床冲刷坑深度为13.9米挑射距离为83.7米其工程费用为55万元。（三）方案分析溢洪道下游陡坡段加固的两个方案工程量、工程费用见表2。通过对上述两个方案比较可以看出护砌方案工程量最大工程费用高；挑流方案工程量较小工程费用低。根据王屋山水库地位情况允许溢洪道挑流消能故溢浇道下游陡坡段除险加固采用挑流方案。