水库加固工程设计分析

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【摘要】针对水库溢流堰加固工程设计，做了简单的论述。开展水库加固工程，需要针对水库现存的风险问题，进行有效分析，制定除险加固方案，湖南某病险水库存在的问题，主要包括防洪效果不佳、坝基渗漏等，需要采取针对性措施，做好加固处理，以确保水库能够正常运行。

【关键词】水库工程；溢流堰加固；工程设计；质量要点表

1溢流堰现状分析

溢流堰体为此水库的主要组成部分，由于运行时间较长，堰顶交通桥桥板和桥墩局部出现露筋问题，同时还存在蜂窝麻面，安全隐患较为严重，影响着日常管理与防汛，难以达到防汛标准。溢流堰体部分设计时，溢流面板与挑流鼻坎使用的混凝土强度为C20，依据《水工缓凝土结构设计规范》相关标准，需要对有抗冲耐磨要求的部位，进行完整的分析，混凝土强度等级要大于C25，因此该水库溢流堰体质量不满足规范要求，需要进行除险加固。此水库溢流坝面存在裂缝，同时存在着渗水问题，加之挑流鼻坎结构的稳定性较低，已经难以达到规范要求，在进行溢流堰体加固设计时，需要针对上述问题，提出具体的解决措施，以恢复其功能[1]。

2水库溢流堰加固工程设计方案

2.1溢流坝水利计算

进行溢流堰体加固设计时，需要做好溢流坝水利计算，主要包括以下内容：①泄流能力。利用Q=Bmε姨2gH01.5，其中Q指的是流量，单位为m3/s，m指的是流量系数，取值范围为0.44~0.51，ε指的是侧收缩系数，取值范围为0.99~0.95，B指的是底宽，H0指的是堰上水头，单位为m。按照50a一遇设计泄量是157.20m3/s、500a一遇校核泄量233.50m3/s、按照30a一遇泄量138.00m3/s，进行计算，假设溢流堰净宽为24m，计算结果如表1所示。②泄槽水力计算。利用hk=aq2g3姨公式计算临界水深，其中a=1，q=Q/b，q指的是单宽流量，单位为m3/s•m，b指的是底宽，单位为m，得出校核值和设计值，接着确定控制断面。③设计消能防冲能力。按照《溢流坝设计规范》（SL253-2000），依据30a一遇洪水的泄流量设计，即138m3/s，利用挑距与水垫深度计算公式来计算，要满足设计规范[2]。

2.2设计溢流坝加固方案

以水帘水库为例，其溢流坝位于大坝中间段，属于无敞式无闸控制，长度为26.80m，溢流面是WES剖面，其堰顶高程是215.5m，泄洪能力为148m3/s，为了发挥景观功能，在挑流鼻坎下方设置观赏廊道。对于溢流坝加固工程，需要将现有的溢流坝段面板全部拆除，参考上游段WES实用堰位置，合理调整面板位置，重新浇筑混凝土溢流面，规格为40cm厚度C30W4，设计混凝土挡墙，厚度为50cm，完成加固施工后，溢流坝段的总长度为26.80m，溢流坝是WES实用剖面，由曲线段、反弧段、直线段组成，堰顶高程设计为215.50m，采用挑流效能，鼻坎高程设计为192.52m，反弧半径设计为5m，调设角设计为250。溢流坝观赏廊道底部宽设计为2m，高度设计为2.50m，为城门洞形结构，为钢混结构，强度为C25。除此之外，为了能够避免高度水流冲刷，在溢流面上设置钢筋混凝土，设置构造钢筋，直径是12mm，间距为20cm。对于堰顶交通桥部分，也需要拆除重建，按照二级公路荷载标准，设计为三跨，每跨为8.80m，中墩厚度为0.80m，交通桥面高程为219.10m，宽度为4.00m。在设计案例溢流坝工程时，要严规范，按照相关公式来计算，结合工程实际，合理选择施工工艺，加强施工质量监督管理，以确保工程施工的质量[3]。

3水库溢流堰加固工程施工设计

3.1案例概述

某水闸位于浏阳河中游，是1979年正式投入使用的，为综合性水利枢纽工程，发挥着防洪、航运、农业灌溉、发电等功能，由于运行时间较长，使得水闸闸墩混凝土出现严重的剥蚀现象，同时闸门与启闭设备等存在老化与损毁问题，多数闸门难以正常启闭，存在着极大的安全隐患。此水闸除险加固工程主要包括闸墩加固与溢流堰体加固等，现对溢流堰体加固工程设计，做简单的论述。

3.2溢流堰施工流程设计

开展溢流堰面施工，需要做好施工前测量放样工作，确保数据的准确性，做好实地勘查工作，以确保工程的质量。将原有的溢流堰面凿除，做好施工面清理工作，接着安装锚杆与钢筋网，做好测量校核，再开展混凝土模板施工作业，按照模板设计要求，开展安装作业，最后浇筑混凝土，按照养护要求开展混凝土养护作业。堰面混凝土凿除作业，使用空压机，作为风动力，同时使用风镐结合作业，按照凿除设计参数，将旧混凝土面凿除，直到漏出新鲜地面，使用冲毛机，将杂物去除干净。锚杆施工设计：①要确定孔位。因为钻孔位置的选择，会直接影响到锚杆咋安装的质量与受力效果，所以需要按照设计图纸要求，定位钻孔位置，将其标注出来。②就位钻孔。确定孔位后，使用风钻做好孔位调整工作，开展钻孔作业，使用大于锚杆直径的钻头开展钻进施工，直到达到设计深度后完成钻进施工，完成钻孔后，做好钻孔清理工作，安装锚杆。

4结束语

进行水库溢流堰加固工程设计，需要结合病险水库的实际情况，按照水库加固除险工程相关标准，合理设计溢流堰加固工程，为后期施工提供可靠的依据，以确保完成除险加固后，能够提升水库的性能，发挥其防洪泄流的作用。

作者:黄良辉 单位:长沙市水利水电勘测设计院

参考文献

[1]张术彬，袁安丽，王宇.前进水库溢洪道加固工程设计分析[J].黑龙江水利科技，2013（05）：79~82.

[2]胡荣欣.小型水库除险加固工程设计分析[J].黑龙江水利科技，2015（12）：79~82.

[3]况中元.水库除险加固工程的分析与设计[J].水资源开发与管理，2016（06）：71~73.