溢流侧堰设计实例

溢流侧堰设计实例摘要：溢流侧堰布置在引水渠首工程上游河道左侧，下游与冲沙闸的左边墙相连，平面呈弧形状，侧堰总长116.7m，堰体结构为外包钢筋混凝土实用堰，目前溢流堰运行良好，堰前淤积量少，堰顶高程保证了引水的需要。关键词：溢流侧堰；堰顶高程；结构；设计工程概况新疆阿勒泰地区青河县阿苇灌区引水工程引水渠首，位于青河县西北部，在大青格里河与小青格里河汇合口下游约13.6km处，渠首控制流域面积3415km2。阿苇灌区控制下游灌溉面积为31.51万亩。引水渠首拦河闸最大过闸流量为569m3/s，X程等别属111等工程。引水渠首由进水闸、2孔泄洪闸、1孔冲沙闸、溢流侧堰组成。溢流侧堰布置在上游河道左侧，末端与泄洪冲沙闸上游边墙平顺连接，始端与上游导流堤采用挡土墙连接。进水闸与泄洪冲沙闸呈40°角度布置在泄洪闸右岸。溢流侧堰结构设计溢流侧堰布置在主河道的左岸，上游与导流堤相连，下游与冲沙闸的左边墙相连，平面呈弧形状，可将堰前泥沙平顺引入下游冲沙闸，利于冲沙。溢流侧堰全长116.7m，堰顶高程1161.14m。溢流侧堰的结构简图如图1所示，该堰采用“WES”实用堰，堰顶高程1161.14m，在溢0+116.7m处河床整治后高程为1158.06m。溢流侧堰采用浆砌石结构，外包钢筋混凝土面板，按照规范要求，严寒地区外包混凝土厚度不小于40cm，采用50cm厚钢筋混凝土面板。堰底：堰底兼有防渗作用，其顺水流方向长度，根据砂砾石地基情况，对于砂砾石地基采用2.0H=2*2.7=5.4m，考虑和下游连接，取基本底宽6.6m；齿墙：考虑下游冲刷深度，按照规范齿墙底面低于冲刷深度1m，因而溢0+116.7处下游齿墙深度为4.5m，溢0+000处下游齿墙深为2.5m。对于上游齿墙深度要求低于整治后河床面2.9m。图1溢流侧堰结构简图溢流侧堰水力计算侧堰泄水流量计算溢流侧堰选用实用堰，水位流量关系计算如下：Q=cm宓sB(2g)1/2H03/2式中：Q——流量，m3/s；B——溢流堰总净宽，m；m——正堰流量系数；0.495，侧堰取0.95m=0.47；c——上游堰坡影响系数；H0——计入行进流速水头的堰上总水头，m；£——闸墩侧收缩系数，0.97；计算结果如下表1所示。表1溢流侧堰水位流量关系表泄洪冲沙闸与溢流侧堰合成泄水流量——水位关系如下表2所示。表2泄水水位流量关系表闸前设计洪水位1161.98m，校核洪水位1162.10m。（2） 侧堰宽度确定考虑到溢流堰在平面图中的布置形式、在洪水期的分洪能力、泄洪闸泄洪能力以及经济等方面因素，确定溢流侧堰宽度为116.7m。在设计洪水时堰上水头平均约为0.84m，在校核洪水时堰上水头平均约为0.96m，堰型采用“WES”！。（3） 侧堰堰顶高程确定溢流侧堰的作用主要是为了保证引水闸的正常引水流量，引水闸的引水流量可初步定为溢流侧堰堰顶的高程。引水闸正常设计引水流量为20m3/s，经过计算，引水闸的正常引水水位为1161.14m。而河道在常遇洪水170m3/s时，冲沙闸全开溢流堰不过水的工况下，此时的闸前水位为1161.14m，因此确定出闸前堰顶高程为1161.14m。在常遇洪水情况下推算上游河道水面线，此时始端堰顶高程为1161.23m。水面线计算参数及结果见下表3所示：表3常遇洪水上游河道水面线根据水面线计算可知，溢流堰始端与末端水位差为0.07m，堰总长为116.7m，每米水位落差及小，可忽略不计。为方便施工，将堰顶高程始端与末端均设为1161.14m。溢流侧堰主要施工方法（1）溢流侧堰表层钢筋混凝土施工溢流侧堰表层钢筋混凝土均为现浇混凝土。骨料由利用开挖砂砾石人工筛分制备，堆存备用，再用3m3装载机装车，分料成品仓取料，10t自卸车拉运0.5km堆存备用。由于数量不大，在规划的若干处混凝土拌和点施工区段处采用人工胶轮车拉运砂、骨料、水泥移运式，0.4m3拌和机制备混凝土，人工胶轮车运混凝土50m。地面以下混凝土部分，溜槽接力垂直运输直接入仓，地面以上混凝土部分，由于数量不大，采用汽车吊运卧罐垂直运输入仓，插入式振捣器机械振捣密实，钢模成型，人工洒水养护。（2）浆砌石施工人工捡集大块石堆存，人工装车，10t自卸车拉运0.5km至若干段施工区段堆存。细粒混凝土所用骨料，砂制备由人工制备，筛分冲洗、堆存，3m3装载机装车，10t自卸车拉运0.5m堆存。在规划的若干处施工区段，拉运细粒混凝土所用砂、骨料、水泥喂料，移运式0.4m3拌和机制备砌石用细粒混凝土，拉运细粒混凝土，溜槽接力入仓，人工平仓，人工砌石，人工洒水养护。结论（1） 本工程自2008年修建以来整体运行良好，溢流侧堰保证了引水闸的引水流量，使渠首的运行及管理更加方便。（2） 由于溢流堰平面呈弧形，枯水期溢流堰上游水流动力小，会有泥沙淤积；洪水期上游来水量大，堰末端泄洪闸打开进行冲沙，洪水将堰前淤积的泥沙通过冲沙闸带入下游河道，减少了上游河