平原区某蓄水建筑物设计方案选择
2021-05-11贺淑全侯立刚马兴高成志超
贺淑全 侯立刚 马兴高 成志超
(1.宿迁市水务勘测设计研究有限公司 宿迁 223800 2.宿迁市市区河道管理中心 宿迁 223800)
1 基本资料
平原地区某河道蓄水建筑物的功能:①蓄水,保持上游水生态环境;②排泄涝水。蓄水建筑物所在河道上游处河底设计高程10.60m,河道底宽18.00m,下游处河底设计高程10.60m,河道底宽18.0m,上、下游右岸河槽边坡均为1 ∶2.5,堤顶高程为18.0m,在高程15.6m 位置设置平台,宽3.0m,左岸河槽坡比为1 ∶2.0,堤顶高程为17.70m。设计10年一遇排涝流量为82.60m3/s,20年一遇校核流量为104.22m3/s,上游设计蓄水位14.50m。
1.1 设计标准
根据《水闸设计规范》(SL265-2016),其建筑物级别为3 级。
1.2 水位组合
蓄水建筑物设计流量、水位参数见表1。
2 方案比选
目前,平原地区蓄水建筑物应用较为广泛的有水闸、橡胶坝等。通过对水闸和橡胶坝两种结构形式进行方案比选,确定建筑物形式。
2.1 方案一:水闸
2.1.1 闸孔总净宽确定
已知上游设计水深(设计10年一遇排涝工况,包括行进流速)Ho=4.68m,下游设计水深hs=4.58m,hs/Ho=0.978>0.90,属于高淹没度堰流。按照下式计算孔径:

式中:Bo—闸孔总净宽,m;
Q—设计流量,为82.60m3/s;
Ho—计入行进流速水头的堰上水深,m;
hs—由堰顶算起的下游水深,m;
μo—淹没堰流的综合流量系数。
各个计算参数与计算结果见表2。
由表2知,蓄水闸计算净宽为11.50m,取12.00m,满足设计要求。拟做3 孔,单孔净宽4m。
按照20年一遇行洪工况复核,在设计净宽12.00m 情况下,水闸可通过流量106.24m3/s,大于104.22m3/s,满足要求。
2.1.2 总体布置
水闸闸中心线与河道中心线重合,闸室采用平底板宽顶堰开敞式结构,闸单孔净宽4.00m,共3 孔,总净宽12.00m,底板顶高程为10.60m,闸顶高程为16.60m,底板厚0.80m,底板顺水流方向长度为11.00m,垂直水流向宽15.40m,边墩厚0.80m,中墩厚0.90m。……p>
