依兰县西湖景水库溢洪道除险加固工程

刘智慧，张伟莹

(1.佳木斯水文局，黑龙江佳木斯154000;2.绥化水文局，黑龙江绥化151600)

西湖景水库位于依兰县愚公乡西湖景村北0.7 km，倭肯河的三级支流西湖景沟上，水库坝址以上控制流域面积47.3 km2。

1 工程现状

西湖景水库始建于1956年，受建设期条件的制约，施工机械程度低。水库原设计洪水标准为30 a一遇，校核洪水标准200 a一遇，兴利水位132.60 m。

西湖景水库由大坝、溢洪道(输水洞与溢洪道为一体)组成。

溢洪道位于左坝肩，采用钢筋混凝土涵闸泄洪，由进口、闸室、洞身、消力池、海漫段组成。进口段长10 m，闸室长7 m，涵洞为3孔1.6×1.6m方涵，涵洞底高程为126.00 m，洞长50 m。溢洪道出口闸墩混凝土剥蚀破损，下游消力池底板混凝土剥蚀破坏，海漫段冲刷严重;溢洪道进口钢闸门锈蚀，关闭不严，漏水严重，启闭机锈蚀失灵，螺杆弯曲，门槽混凝土脱落，止水破损。溢洪道出口闸门锈蚀、漏水，无启闭机，门槽混凝土脱落。闸门已无法正常开启。

现有工程设施不配套，原有3孔涵闸不能正常运行，无法满足洪水宣泄及用水取水要求。

2 工程设计

本次设计主要对闸墩混凝土剥蚀破损、门槽混凝土脱落、溢洪道消力池底板进行修护，海漫破坏严重的部位拆除重建。闸墩及门槽破损部位采用树脂混凝土进行修护。

2.1 溢洪道过流能力计算

2.1.1 无压流状态

当库水位H≤1.2 D时，为无压流，洞长L＞8 H，即为长洞。过流量计算:

式中:B为洞过水断面的宽度;H0为包括行近流速水头的进口水深;m为流量系数，m取0.36;σs为淹没系数，非淹没，σs=1。

2.1.2 半有压流状态

当库水位1.2 D＜H≤1.5 D时，为半有压流

式中:m1为流量系数，m1取0.67;A为洞身断面面积;D为洞高;β1为修正系数，取0.74。

2.1.3 有压流状态

当H＞1.5 D时，为有压流，此时流量:

式中:m2为流量系数，m2经计算采用0.572;i为洞底坡降; β2为修正系数，取0.85。

2.2 消能计算

消力池池深:

池长

式中:d为消力池深度;σ为水跃淹没系数;h2为临界水深的跃后水深;ht为池末水深;△Z为上下游水位差。

经计算既有的消力池深1.0 m，消力池长20 m满足要求，故本次设计只需对溢洪道消力池底板进行修护。

2.3 海漫设计

海漫长度根据南京水科所经验公式计算:

式中:q为消力池末端的单宽流量;△Z为上下游水位差;K为河床土质系数。

经计算，取海漫长22m，海漫采用干砌石结构，干砌石厚30 cm，下设20 cm碎石及20 cm砂垫层，末端设防冲槽。

3 溢洪道主体工程量

溢洪道主体工程量为1 016 m3，其中钢筋混凝土98 m3，树脂混凝土6 m3，干砌石336 m3，碎石173 m3，砂173 m3，土方230 m3。

［1］黑龙江省水利厅，黑龙江省水利水电勘测设计研究院.黑龙江省小型病险水库除险加固规划报告［R］.哈尔滨:黑龙江省水利水电勘测设计研究院，2010.

［2］佳木斯市水利设计院.依兰县西湖景水库除险加固工程初步设计［R］.佳木斯:佳木斯市水利设计院，2008.