小型水库溢洪道控制段宽顶堰水力计算图解法

2015-06-28王文昌

四川水泥 2015年5期

关键词：调洪图解法溢洪道

王文昌

（普洱市江城哈尼族彝族自治县水利水电勘测设计室，云南普洱 665900）

小型水库溢洪道控制段宽顶堰水力计算图解法

王文昌

（普洱市江城哈尼族彝族自治县水利水电勘测设计室，云南普洱 665900）

溢洪道是水利枢纽工程中的重要泄水建筑物，其设计方案影响着水库枢纽建筑物的投资合理性，合理的确定水库泄水建筑物溢洪道的过流尺寸是溢洪道水力计算的重要内容，本文结合多年来小型水库溢洪道的设计经验，采用水力计算图解法，总结出了一些确定小型水库溢洪道控制段宽顶堰宽度及堰长的实用经验，推荐从事水利设计工作的技术人员借鉴。

溢洪道宽顶堰控制段图解法

溢洪道是水利枢纽工程中的重要泄水建筑物，在水库枢纽建筑物设计时，首先就要确定泄水建筑物的尺寸，进而才能确定主要建筑物拦河坝的坝顶高度。而水库拦河坝是整个枢纽工程的重点，关系着整个枢纽工程的投资合理性，因此，合理的确定水库泄水建筑物溢洪道的过流尺寸也是溢洪道水力计算的重要内容。在小型水库枢纽建筑设计中，由于水库库容有限，一般小型水库不承担下游的防洪任务，泄洪建筑物通常采用开敞式无闸门控制的溢洪道，溢洪道控制段也多采用便于施工的宽顶堰，本文结合多年来小型水库溢洪道的设计经验，总结了一些溢洪道控制段宽顶堰水力计算图解法的的实用经验，内容如下：

1宽顶堰控制段宽度b的选择

开敞式无闸溢洪道不能控制水库的下泄量，所以溢洪道的堰顶高程不能低于正常蓄水位，否则将影响兴利效益。一般情况下，无闸溢洪道的堰顶高程与正常蓄水位齐平，且汛前限制水位（又称为防洪限制水位、汛前水位或调洪起始水位等）也与正常蓄水位齐平。这种开敞式无闸门控制溢洪道水库，不承担水库下游防洪任务。

无闸宽顶堰控制段宽度b的确定方法如下：

（1）根据水库溢洪道处的地质、地形条件，假设几个可能的溢洪道控制段宽度b，利用已求得的设计洪水过程线对不同堰宽方案进行调洪计算，求得各堰宽方案的最大下泄流量qm和调洪库容V调；

（2）根据以上调洪演算结果绘制b～qm与b～V调两条曲线，如图1所示；

（3）进行方案比较：由图1可知，b越大，qm也越大，而所需的调洪库容V调则越小，很明显，水库的坝高也相应可以降低，投资减少，但溢洪道建筑的投资也随宽度b和下泄流量qm的增加而增大。反之，b越小，qm也越小，而所需的调洪库容V调则越大，水库的坝高也相应增高，投资增加，但溢洪道建筑的也投资随宽度和下泄流量qm而减小而减少。因此，需要对各方案进行平衡比较，从图1中可以看出，两曲线会有一交点，在一般小型水库工程中，此交点对应的b～qm和b～V调参数即为水力计算条件的平衡点。当然，由于各水库工程的地质、地形条件不会一致，图解法得出的宽度仅为水力计算条件下的合理宽度，还应从工程的地质、地形条件及技术经济、效益方面着手，确定最优方案的溢洪道宽度b。