龚斌锋，叶 永

(三峡大学 水利与环境学院，湖北 宜昌 443002)

1 工程概况

巫山某水电站工程属Ⅴ等小(Ⅱ)型水利工程，电站三号取水坝按5级设计，其结构安全级别为Ⅲ级。三号取水坝主要功能是引水和拦水，即将二号坝的来水通过坝体管道引向电站主渠，同时还需将上游河谷富余水量引向主渠。三号坝正常蓄水位571.707 m,设计洪水位573.157 m,校核洪水位573.387 m，坝顶高程570.70 m，坝高3.7 m，坝顶全长18 m。二号取水坝的来水量为Q=3.63 m3/s。

2 坝体过水管径拟定

由于坝体管长较短，采用加工工艺简单、造价便宜、使用寿命长且承受外压能力强的钢筋混凝土管。

坝体过水管道设计流量3.63 m3/s,根据钢筋混凝土管经济流速2～4 m/s，选择2、2.5、3、3.5和4 m/s进行比较分析，结果见表1。

表1 不同管径损失计算表

由表1可知，当经济流速取2 m/s时，总水头损失最小，此时管径为1.52 m,实际工程管径取1.6 m较为适宜。

3 溢流坝设计

根据《溢洪道设计规范》(SL 253-2000)3.3.1条，采用开敞式实用堰时，堰顶下游宜优先采用WES型幂曲线，堰顶上游堰头可采用双圆弧、三圆弧或椭圆曲线。

溢流坝顶部曲线是控制流量的关键部位，由于WES坝面曲线的流量系数较大且剖面较瘦，工程量较省，坝面曲线用方程控制。故近年来，我国多采用WES曲线。

3.1 三段圆弧曲线

WES型溢流堰顶部曲线以堰顶为界，分为上游段和下游段两部分，坐标原点设在堰顶最高点，上游段采用三圆弧曲线[1]。堰顶上游段堰面曲线按上游坝面为铅直面时的三段圆弧曲线[2]，计算成果见表2。

表2 堰顶上游三段圆弧曲线计算表

3.2 堰面幂曲线

堰顶下游采用WES型曲线，通过计算堰面幂曲线方程为：