观音岩水库可研阶段水工建筑物优化设计研究
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施 工 建设 提供 了重要 的技 术方 案保 障。 关键 词 : 观音 岩 水库 ; 水 工 建筑 物 ; 碾压 混 凝 土双 曲拱 坝 ; 泄 水表 孔
1 3 6 0 . 1 8 m, 反弧半径 R = 1 0 m, 挑射角 1 0 。 。底孔总长 4 0 . 0 0 m。进 口设 观音 岩水 库 位 于贵 州 水 城县 阿 嘎 乡 、 盐井 乡和 勺米 乡三 乡 的交 置 2 . 5 x 3 . 5 m的事故平板检修 闸门 , 启闭平台高程 1 4 4 2 . 0 0 m; 出 口设 界 处 ,坝 址 位 于 阿 嘎 乡 仲 河 村 观 音 岩 , 坝 址 以上 集 雨 面 积 为 置 3 O x 2 . 5 m的弧形工作闸门, 启闭平台高程 1 3 7 1 . 4 0 m。底孔 的设计 L 口 出 口流 速 为 9 7 . 2 k n i 。拟 建 观音 岩 水库 工 程任 务 主要 以 工业 供水 为 主 , 兼 顾 人畜 工 况 为 在 库 水 位 处 于 死 水 位 的 情 况 下 运 行 时 ,孑 饮水 、 灌溉以及利用弃水发电的综合利用水库工程 。设计最大坝高 1 8 . 0 1 m / s ; 同时汛 末要 冲沙 ,此 时库 水 位 一般 在 正 常 蓄水 位 附 近运 为1 0 5 . 0 m, 正 常蓄 水 位 为 1 4 3 0 . 0 m, 总 库容 为 2 2 0 1万 m ] , 库 区 回 水 行 , 孔 口出口流速为 3 3 . 6 2 i r d s 。根据《 水工混凝土抗冲磨防空蚀技术 ( D L / T 5 2 0 7 — 2 0 0 5 ) Ⅲ 的相关规定 , 底孑 L 孔 水流 量 1 . 8 6 2 m 3 / s , 工 程规 模 为 Ⅲ等 中型水 库枢 规范} 纽 。建设 工 期 3 7 个月 , 工程 总 投 资为 5 7 8 6 5 . 9 6万 元 。 面均 采 用 C 4 0钢钎 维 混 凝 土 、 厚 1 . O e, r 出 口亦 为 C 4 0钢 钎 维 混 凝 土 边墙 , 底 孔检 修 闸 门井 为 C 2 0钢筋 混 凝 土 , 启 闭机 室 为 C 2 0钢 筋 混 2 坝址 地形 地 质条 件 观 音岩 水 库 工程 区位 于 贵州 省 西部 ,地处 乌 蒙 山 脉东 南 坡 、 黔 凝土 。 3 . 4 供水 取 水 口优 化设 计 西高原 中山峡谷地带 , 地势总体西高东低 、 北高南低 。 一般海拔高程 1 3 0 0 1 9 0 0 m之 间 , 区 内最 高点 高程 2 4 5 1 m, 最低 点 高程 1 0 0 0 m, 相 对 水库 水 温 为稳 定 分层 型 , 采 用 水科 院朱 伯芳 公 式 对 水库 垂 向水 高差 3 0 0 ~ 1 0 0 0 m, 属 中 山~ 低 中 山地貌 。 库 区所 在河 段 为小 寨 至牛 场 温进行初步分析 , 水库正常蓄水位 为 1 4 3 0 . 0 m, 灌溉及坝后生态机组 坝上游观音岩一带 , 河流蜿蜒曲折 , 总 体 流 向为 ¥ 6 0 。 E转 N 2 0 — 7 0 。 取水 口高程为 1 3 8 2 . 5 m, 根据水库的调度运行 , 则在库下 2 5 — 4 5 m 区 E 。 库 区河段右岸( 南面 ) 有 巴郎河 ; 左岸( 北面 ) 有通仲河发育 。 建库 间取水 , 初步分析取水温度在 1 2 %~ 1 7 ℃之间 , 初 步分析 , 水温对灌 河 段 河 谷走 向与 山脉 方 向基 本 一 致 , 地形切割强烈 , 两 岸 山顶 高 程 区农作物生长及坝下鱼类 的产卵繁殖及生长产生影响不大 , 本 阶段 均大于 1 9 0 0 m, 河床高程为 1 3 3 0 — 1 4 3 0 m, 相对高程 3 0 0 — 7 0 0 m, 为 以 按 不分 层 取水 方 式设 计 ,下 阶段 根据 环 评 专题 的最 终分 析结 果 , 考 溶蚀 、 浸蚀 、 构 造作 用 为 主形 成 的低 中山一 中山地 貌 。 虑 是 否设 置分 层 取 水方 式 。供 水 取 水 口 布置 于 右 坝 段 非 溢 流 坝 体 3枢 纽 区主 要水 工 建筑 物设 优 化计 内, 中心 线 桩 号 为 0 + 0 7 5 . 2 1 3 m。取 水 口进 口底 板 高 程 为 1 3 7 6 . 0 0 m, 3 . 1碾压 混凝 土 双 曲拱 坝结 构 优化 设计 高 于 淤 沙 高程 1 3 7 4 . 5 0 m。进 口为三 面 收 缩 的 喇 叭 型 ,孔 口尺 寸 为 大坝 为 抛物 线变 厚 双 曲拱 坝 ,拱 坝 中心线 方 位 角 为 N 4 0 . 0 0 。 E, 3 . O x 3 . 5 m( 宽× 高) ;拦 污 栅后 设 置 1 扇 检修 闸 门 ,孔 口尺 寸 为 1 . 5 × 坝顶高程 1 4 3 4 . O m,坝底高程 1 3 2 9 . 0 m,设计坝高 1 0 5 . 0 m( 不含垫 1 . 5 m; 闸 门后 接 q  ̄ 1 5 0 0的压力 钢 管 , 钢 管 中心 线 高程 1 3 7 6 . 7 5 m, 管 长 座) 。 拱 冠 梁处 顶厚 6 . 0 m, 底厚 2 3 . 5 m, 坝顶 中心 弧长 2 1 0 . 1 9 7 m, 顶拱 1 4 . 0 0 m, 引水 至 大坝 下游 , 与输 水钢 管 相连 。 中心 角 8 2 . 0 0 0 。 。最 大 中 心角 8 9 . 9 1 1 。 ( 1 3 7 4 . 0 m高 程 ) ,最 小 中心 角 3 . 5发 电取水 口 发 电引水 线 路 布 置在 右 岸 ,取 水 口的布 置 根据 大 坝 右岸 地 形 、 4 0 . 6 O O 。 ( 1 3 2 9 . 0 m高程 ) 。大坝主体采用 9 0天龄期三级配 C 2 0 碾 压 混凝 土 , 抗 渗 标 号 W8 , 抗冻 标 号 D 5 0 ; 上 游 面 防渗 层 采用 9 O 天 龄 期 地质 条件 , 在 尽 量减 小施 工 干 扰 和运 行 管理 便 利 的 前提 下 [ 2 1 , 应 尽 可 二级 配 C 2 0变态 混 凝 土和 9 0天龄 期二 级 配 C 2 0 碾 压 混 凝 土 ,抗 渗 能靠近底孔 , 使取水 口“ 门前 清” 并缩短引水线路长度 , 故将 取水 口 标号 W1 0 , 抗冻标号 D 1 0 0 , 其 中变 态 混 凝 土 厚度 0 . 5 m, 碾 压 混 凝 土 布置 在 大坝 右岸 非 溢 流坝 段 。 由于 该处 地 形 较 陡 , 为 方便 取 水 和便 1 3 9 0 . 0 m 高 程 以上 厚 度 2 . 0 m, 1 3 9 0 . 0 ~ 1 3 6 0 . 0 m高程之间厚度 3 . 0 m, 于施工 , 取水 口采用塔式钢筋混凝土结构 。 为保证不形成有害漩涡, 且应高于水库淤沙高程 。取 1 3 6 0 . 0 m高程 以下厚度 4 . 0 m。基础设置 2 . 0 m厚 的 9 0天龄期 二级配 取水 口底板高程需满足淹没深度要求 , C 2 0常 态混 凝 土 垫层 , 抗 渗标 号 W 1 0 , 抗 冻标 号 D1 0 0 。 下游 坝 面 采 水 口进 口段 由喇叭 口和 闸 门井 组成 。喇 叭 口采 用 三 面收 缩 , 底 板 水 用 厚度 为 0 . 5 m的 9 O 天 龄期 三 级 配 C 2 0 变态混凝土, 抗 渗 标 号 W8 , 平, 顶 部 及 左右 侧 为 曲面 。 喇 叭 口前部 设 一扇 活 动式 拦 污栅 , 孔 口尺 抗 冻标 号 D 1 0 0 。大 坝坝 身设 4条诱 导缝 , 桩 号 分别 为 0 + 0 3 6 . 0 0 0 、 O + 寸为 3 . 5 x 3 m ( b x h ) 。喇 叭 口后 接 闸门井 , 闸 门井形 式 为井 筒 式结 构 , L 口尺 寸 为 1 . 5 x 1 . 5 m( b x h ) ,其 后设 8 0 0 x 0 7 5 . 0 0 0 、 0 + 1 2 2 . 0 0 0 、 0 + 1 6 5 . 6 2 5 , 将坝 体 分 为 5个 坝段 , 诱 导 缝 上游 面 设 置 一道 平 板 检 修 门 ,孑 1 0 0 0 m m 的通气 孑 L 兼进 人孑 L 。 设置两道铜片止水 , 缝内安装重复灌浆系统。 3 . 2 泄水 建筑 物 优化 设 计 4 结束 语 坝顶表孑 L 前缘净宽 1 5 m,堰顶高程 1 4 2 5 . O m,分 3 孔 ,分别设 兴建 观 音 岩水 库 , 可 以保 障 当地 经 济 社会 发 展 用 水安 全 , 支 撑 5 . O x 5 . 5 m 的 弧形 钢 闸 门 。溢 流堰 为 WE S 型 实 用堰 , 由上 游 面 曲线 、 当地 经济 社会 快 速发 展 , 有 效解 决 工 程 性缺 水 问 题 。可 研 阶段 推 荐 下 游 面 曲线 和下 游 反弧 挑 流消 能 段组 成 , 总长 1 7 . 6 6 9 m 。 其 中上 游 堰 采用碾压混凝土双曲拱坝方案 ,其枢纽建筑物主要包括挡水坝 、 坝 面曲线采用 的椭圆曲线方程为 x 2 / 1 . 7 0 + ( y 一 1 . 0 0 )  ̄ 1 . 0 0 = 1 ; 下游面曲 顶设闸溢流表孑 L 、 冲沙兼放空底孑 L 、 供水取水 口等。 水工建筑物优化 线方 程 为 y = 0 . 1 0 9 0 2 9 x 1 . 8 5 ; 下游 采 用挑 流 消能 , 反 弧半
科技 创新 与应 用 I 2 0 1 4 年 第1 9 期
水 利 科 技
观音岩水库可研阶段水工建筑物优化设计研究
吴 侦辉
( 贵 州新 中水工程有 限公 司, 贵 州 贵阳 5 5 0 0 0 1 ) 摘 要: 观音岩水库工程可研设计 中, 对碾压 混凝土双曲拱坝、 泄水建筑物 、 冲沙兼放 空底孔、 供水取水 口、 发 电取水 口等水 5 - - 建 筑物 设计 方 案进 行 了详 细 优化 研 究 。 经 优化 后 的 水工 建 筑物 设 计 方案枝 术 上 可行 、 经 济上 优越 , 节省 了工程 投 资 并为 工程 的 顺利
1 3 6 0 . 1 8 m, 反弧半径 R = 1 0 m, 挑射角 1 0 。 。底孔总长 4 0 . 0 0 m。进 口设 观音 岩水 库 位 于贵 州 水 城县 阿 嘎 乡 、 盐井 乡和 勺米 乡三 乡 的交 置 2 . 5 x 3 . 5 m的事故平板检修 闸门 , 启闭平台高程 1 4 4 2 . 0 0 m; 出 口设 界 处 ,坝 址 位 于 阿 嘎 乡 仲 河 村 观 音 岩 , 坝 址 以上 集 雨 面 积 为 置 3 O x 2 . 5 m的弧形工作闸门, 启闭平台高程 1 3 7 1 . 4 0 m。底孔 的设计 L 口 出 口流 速 为 9 7 . 2 k n i 。拟 建 观音 岩 水库 工 程任 务 主要 以 工业 供水 为 主 , 兼 顾 人畜 工 况 为 在 库 水 位 处 于 死 水 位 的 情 况 下 运 行 时 ,孑 饮水 、 灌溉以及利用弃水发电的综合利用水库工程 。设计最大坝高 1 8 . 0 1 m / s ; 同时汛 末要 冲沙 ,此 时库 水 位 一般 在 正 常 蓄水 位 附 近运 为1 0 5 . 0 m, 正 常蓄 水 位 为 1 4 3 0 . 0 m, 总 库容 为 2 2 0 1万 m ] , 库 区 回 水 行 , 孔 口出口流速为 3 3 . 6 2 i r d s 。根据《 水工混凝土抗冲磨防空蚀技术 ( D L / T 5 2 0 7 — 2 0 0 5 ) Ⅲ 的相关规定 , 底孑 L 孔 水流 量 1 . 8 6 2 m 3 / s , 工 程规 模 为 Ⅲ等 中型水 库枢 规范} 纽 。建设 工 期 3 7 个月 , 工程 总 投 资为 5 7 8 6 5 . 9 6万 元 。 面均 采 用 C 4 0钢钎 维 混 凝 土 、 厚 1 . O e, r 出 口亦 为 C 4 0钢 钎 维 混 凝 土 边墙 , 底 孔检 修 闸 门井 为 C 2 0钢筋 混 凝 土 , 启 闭机 室 为 C 2 0钢 筋 混 2 坝址 地形 地 质条 件 观 音岩 水 库 工程 区位 于 贵州 省 西部 ,地处 乌 蒙 山 脉东 南 坡 、 黔 凝土 。 3 . 4 供水 取 水 口优 化设 计 西高原 中山峡谷地带 , 地势总体西高东低 、 北高南低 。 一般海拔高程 1 3 0 0 1 9 0 0 m之 间 , 区 内最 高点 高程 2 4 5 1 m, 最低 点 高程 1 0 0 0 m, 相 对 水库 水 温 为稳 定 分层 型 , 采 用 水科 院朱 伯芳 公 式 对 水库 垂 向水 高差 3 0 0 ~ 1 0 0 0 m, 属 中 山~ 低 中 山地貌 。 库 区所 在河 段 为小 寨 至牛 场 温进行初步分析 , 水库正常蓄水位 为 1 4 3 0 . 0 m, 灌溉及坝后生态机组 坝上游观音岩一带 , 河流蜿蜒曲折 , 总 体 流 向为 ¥ 6 0 。 E转 N 2 0 — 7 0 。 取水 口高程为 1 3 8 2 . 5 m, 根据水库的调度运行 , 则在库下 2 5 — 4 5 m 区 E 。 库 区河段右岸( 南面 ) 有 巴郎河 ; 左岸( 北面 ) 有通仲河发育 。 建库 间取水 , 初步分析取水温度在 1 2 %~ 1 7 ℃之间 , 初 步分析 , 水温对灌 河 段 河 谷走 向与 山脉 方 向基 本 一 致 , 地形切割强烈 , 两 岸 山顶 高 程 区农作物生长及坝下鱼类 的产卵繁殖及生长产生影响不大 , 本 阶段 均大于 1 9 0 0 m, 河床高程为 1 3 3 0 — 1 4 3 0 m, 相对高程 3 0 0 — 7 0 0 m, 为 以 按 不分 层 取水 方 式设 计 ,下 阶段 根据 环 评 专题 的最 终分 析结 果 , 考 溶蚀 、 浸蚀 、 构 造作 用 为 主形 成 的低 中山一 中山地 貌 。 虑 是 否设 置分 层 取 水方 式 。供 水 取 水 口 布置 于 右 坝 段 非 溢 流 坝 体 3枢 纽 区主 要水 工 建筑 物设 优 化计 内, 中心 线 桩 号 为 0 + 0 7 5 . 2 1 3 m。取 水 口进 口底 板 高 程 为 1 3 7 6 . 0 0 m, 3 . 1碾压 混凝 土 双 曲拱 坝结 构 优化 设计 高 于 淤 沙 高程 1 3 7 4 . 5 0 m。进 口为三 面 收 缩 的 喇 叭 型 ,孔 口尺 寸 为 大坝 为 抛物 线变 厚 双 曲拱 坝 ,拱 坝 中心线 方 位 角 为 N 4 0 . 0 0 。 E, 3 . O x 3 . 5 m( 宽× 高) ;拦 污 栅后 设 置 1 扇 检修 闸 门 ,孔 口尺 寸 为 1 . 5 × 坝顶高程 1 4 3 4 . O m,坝底高程 1 3 2 9 . 0 m,设计坝高 1 0 5 . 0 m( 不含垫 1 . 5 m; 闸 门后 接 q  ̄ 1 5 0 0的压力 钢 管 , 钢 管 中心 线 高程 1 3 7 6 . 7 5 m, 管 长 座) 。 拱 冠 梁处 顶厚 6 . 0 m, 底厚 2 3 . 5 m, 坝顶 中心 弧长 2 1 0 . 1 9 7 m, 顶拱 1 4 . 0 0 m, 引水 至 大坝 下游 , 与输 水钢 管 相连 。 中心 角 8 2 . 0 0 0 。 。最 大 中 心角 8 9 . 9 1 1 。 ( 1 3 7 4 . 0 m高 程 ) ,最 小 中心 角 3 . 5发 电取水 口 发 电引水 线 路 布 置在 右 岸 ,取 水 口的布 置 根据 大 坝 右岸 地 形 、 4 0 . 6 O O 。 ( 1 3 2 9 . 0 m高程 ) 。大坝主体采用 9 0天龄期三级配 C 2 0 碾 压 混凝 土 , 抗 渗 标 号 W8 , 抗冻 标 号 D 5 0 ; 上 游 面 防渗 层 采用 9 O 天 龄 期 地质 条件 , 在 尽 量减 小施 工 干 扰 和运 行 管理 便 利 的 前提 下 [ 2 1 , 应 尽 可 二级 配 C 2 0变态 混 凝 土和 9 0天龄 期二 级 配 C 2 0 碾 压 混 凝 土 ,抗 渗 能靠近底孔 , 使取水 口“ 门前 清” 并缩短引水线路长度 , 故将 取水 口 标号 W1 0 , 抗冻标号 D 1 0 0 , 其 中变 态 混 凝 土 厚度 0 . 5 m, 碾 压 混 凝 土 布置 在 大坝 右岸 非 溢 流坝 段 。 由于 该处 地 形 较 陡 , 为 方便 取 水 和便 1 3 9 0 . 0 m 高 程 以上 厚 度 2 . 0 m, 1 3 9 0 . 0 ~ 1 3 6 0 . 0 m高程之间厚度 3 . 0 m, 于施工 , 取水 口采用塔式钢筋混凝土结构 。 为保证不形成有害漩涡, 且应高于水库淤沙高程 。取 1 3 6 0 . 0 m高程 以下厚度 4 . 0 m。基础设置 2 . 0 m厚 的 9 0天龄期 二级配 取水 口底板高程需满足淹没深度要求 , C 2 0常 态混 凝 土 垫层 , 抗 渗标 号 W 1 0 , 抗 冻标 号 D1 0 0 。 下游 坝 面 采 水 口进 口段 由喇叭 口和 闸 门井 组成 。喇 叭 口采 用 三 面收 缩 , 底 板 水 用 厚度 为 0 . 5 m的 9 O 天 龄期 三 级 配 C 2 0 变态混凝土, 抗 渗 标 号 W8 , 平, 顶 部 及 左右 侧 为 曲面 。 喇 叭 口前部 设 一扇 活 动式 拦 污栅 , 孔 口尺 抗 冻标 号 D 1 0 0 。大 坝坝 身设 4条诱 导缝 , 桩 号 分别 为 0 + 0 3 6 . 0 0 0 、 O + 寸为 3 . 5 x 3 m ( b x h ) 。喇 叭 口后 接 闸门井 , 闸 门井形 式 为井 筒 式结 构 , L 口尺 寸 为 1 . 5 x 1 . 5 m( b x h ) ,其 后设 8 0 0 x 0 7 5 . 0 0 0 、 0 + 1 2 2 . 0 0 0 、 0 + 1 6 5 . 6 2 5 , 将坝 体 分 为 5个 坝段 , 诱 导 缝 上游 面 设 置 一道 平 板 检 修 门 ,孑 1 0 0 0 m m 的通气 孑 L 兼进 人孑 L 。 设置两道铜片止水 , 缝内安装重复灌浆系统。 3 . 2 泄水 建筑 物 优化 设 计 4 结束 语 坝顶表孑 L 前缘净宽 1 5 m,堰顶高程 1 4 2 5 . O m,分 3 孔 ,分别设 兴建 观 音 岩水 库 , 可 以保 障 当地 经 济 社会 发 展 用 水安 全 , 支 撑 5 . O x 5 . 5 m 的 弧形 钢 闸 门 。溢 流堰 为 WE S 型 实 用堰 , 由上 游 面 曲线 、 当地 经济 社会 快 速发 展 , 有 效解 决 工 程 性缺 水 问 题 。可 研 阶段 推 荐 下 游 面 曲线 和下 游 反弧 挑 流消 能 段组 成 , 总长 1 7 . 6 6 9 m 。 其 中上 游 堰 采用碾压混凝土双曲拱坝方案 ,其枢纽建筑物主要包括挡水坝 、 坝 面曲线采用 的椭圆曲线方程为 x 2 / 1 . 7 0 + ( y 一 1 . 0 0 )  ̄ 1 . 0 0 = 1 ; 下游面曲 顶设闸溢流表孑 L 、 冲沙兼放空底孑 L 、 供水取水 口等。 水工建筑物优化 线方 程 为 y = 0 . 1 0 9 0 2 9 x 1 . 8 5 ; 下游 采 用挑 流 消能 , 反 弧半
科技 创新 与应 用 I 2 0 1 4 年 第1 9 期
水 利 科 技
观音岩水库可研阶段水工建筑物优化设计研究
吴 侦辉
( 贵 州新 中水工程有 限公 司, 贵 州 贵阳 5 5 0 0 0 1 ) 摘 要: 观音岩水库工程可研设计 中, 对碾压 混凝土双曲拱坝、 泄水建筑物 、 冲沙兼放 空底孔、 供水取水 口、 发 电取水 口等水 5 - - 建 筑物 设计 方 案进 行 了详 细 优化 研 究 。 经 优化 后 的 水工 建 筑物 设 计 方案枝 术 上 可行 、 经 济上 优越 , 节省 了工程 投 资 并为 工程 的 顺利