安格庄水库泄洪洞竖井闸室有限元分析
2021-03-20孟卫涛
水科学与工程技术 2021年1期
孟卫涛
(河北省水利水电第二勘测设计研究院,石家庄050021)
竖井式进水口是在泄洪洞进口附近开挖竖井,井壁衬砌,井底设闸门控制,因结构布置型式简单,抗震和稳定性好,不受风浪和冰的影响,工程量小,造价低,是水库泄洪洞常见结构型式,在地质条件允许情况下应用广泛[1]。 竖井式泄洪洞闸室结构型式介于开敞式和涵洞式之间, 顶部开孔设竖井和通气孔, 本文利用MIDAS/GTS软件, 建立三维有限元模型, 分析了竖井式进水口闸室在不同工况下的应力应变特性, 同时对闸室箱涵段按结构力学公式进行内力计算, 通过对比分析, 确定闸室结构尺寸和配筋,对结构薄弱环节进行优化,改善结构受力条件,同时对工程施工提出建议。
1 工程概况
安格庄水库位于河北省保定市, 系海河流域大清河水系主要控制工程,是一座以防洪灌溉为主、结合发电养殖等综合利用的大(2)型水利枢纽工程,水库总库容2.86亿m3,水库现状为100年一遇洪水设计,2000年一遇洪水校核。 主坝坝顶长602m, 最大坝高49.4m;溢洪道位于右坝头东南500m处,设计最大泄量4388m3/s;泄洪洞为有压圆形隧洞,洞径4m。 水库自建成投入运行50多年来,在防洪、灌溉、发电等方面发挥了显著效益,但水库大坝、溢洪道和泄洪洞多年运行后存在诸多问题, 安全鉴定结论为三类坝。2017年实施的水库除险加固工程对水库大坝进行了坝坡翻修和左坝头防渗处理, 对溢洪道进行了拆除重建,对泄洪洞出口闸进行拆除重建,并在泄洪洞进口与主坝之间新建竖井。……
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