闫国保

（山西省水利水电勘测设计研究院 山西太原 030024）

1 坪底水库底孔坝段情况概述

坪底供水工程取水枢纽地处屈产河中游坪底河段。水库总库容744万m3，控制流域面积978 km2，是一座以生产、生活供水为主，兼顾防洪的小（1）型水利工程。水库枢纽为Ⅳ等工程，主要建筑物大坝、消力池及泵站为4级建筑物。

该工程主要由大坝和泵站等建筑物组成。大坝坝顶总长134.1 m，坝顶高程为839.5 m，最大坝高段建基面高程为802.0 m，最大坝高37.5 m。大坝由左、右岸挡水坝段、溢流坝段和底孔坝段4部分组成。根据泄洪排沙的要求，在靠近左岸（桩号0+070.45～0+098.45）设2个底孔坝段，每个均设有一泄流底孔，底孔断面尺寸为6 m×6 m（宽×高），底板水平，其高程为813.0 m，全长22.5 m，出口设置压坡段，洞顶坡度1∶6，出口断面6 m×5.3 m（宽×高），下游通过直线段和反弧段与溢流段消力池相连。上游设进水塔，进水口四周采用1/4椭圆曲线，曲线方程为x2/60002+y2/20002=1，进口设置检修闸门1道，检修平台高程839.5 m，启闭室为框架结构。底孔出口设弧形工作闸门，采用液压启闭机。底孔水流最大流速达18.6 m/s，为防止高速夹砂水流损坏底孔混凝土结构，洞底迎水面50 cm和侧墙均采用C40HF抗冲磨混凝土。

底孔坝段横缝间距14 m，中间设6 m×6 m（宽×高）的孔洞，每边横缝距底孔边墙的距离仅4 m，在底孔坝段结构上是个薄弱环节。作为设计者，主要关心两个问题：一是底孔孔洞结构应力分布情况，并据此进行配筋设计，二是整个底孔坝段的受力分析，并确定坝体是否满足规范要求。因此，山西省水利水电勘测设计研究院委托河海大学水利水电学院采用三维有限元法计算。……