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摘要：监测发现第一溢洪道实测扬压力高于设计值, 为分析设计水位下第一溢洪道闸首的抗滑稳定性, 对1996 年至2005 年库水位153.6 m 至130.4 m 下的测压管水位进行了系统整理分析, 建立测压管水位与库水位的相关函数。采用2000 年颁布的《溢洪道设计规范》中抗剪断强度公式, 建立抗滑稳定模型, 进行分析。

 

关键词：密云水库 建筑物 运行分析

 

中图分类号tv698.2+32 文献标志码a 文章编号1673- 4637 ( 2007) 06- 0037- 04

 

密云水库是首都北京唯一的地表饮用水水源地,同时承担着下游京津冀地区防洪任务。确保密云水库防洪、供水工作安全意义重大。

 

第一溢洪道是密云水库主要的泄水建筑物, 其溢流堰底坎高程低、承担的水压力大、设计泄量大、底坎以上蓄水量大。3 座溢洪道中, 第一溢洪道距离潮河主坝最近, 调流坎距离潮河主坝约1 000m, 在水库的防洪调度中, 其泄洪次序在其他2 座溢洪道之后,是保证主坝保安全的重要建筑物。第一溢洪道安全与否, 能否正常发挥挡水、泄水作用, 直接关系着水库安全蓄水、正常泄洪。

 

2006 年密云水库汛限水位提高到152.0 m 运行,2007 年底南水北调工程将引河北省水进京, 作为首都的战略水资源地, 密云水库在较高水位运行的机会增大。对存在安全隐患的第一溢洪道进行计算分析,弄清工程的运行状况, 在低水位条件下采取措施很有必要。

 

1 第一溢洪道工程基本情况

 

1.1 工程概况

 

密云水库第一溢洪道位于潮河黄各庄南分水岭上,为水库宣泄洪水的主要建筑物之一。工程为Ⅱ级建筑物, 按100 a 一遇洪水设计、1 000 a 一遇洪水校核,设计水位157.5m 时泄流能力4 300m3 / s。溢洪道为河岸深孔式, 溢流堰堰型是宽顶堰, 堰顶高程140.0 m。分为5 孔, 每孔净宽10m, 闸墩厚2.2m。闸首段总宽58.8 m、总长度26 m。为满足稳定要求, 中墩采用了与底板连接的方式, 在底板中间分缝, 形成倒置的t形梁结构。设有5 扇10m×6 m ( 宽×高) 的深孔弧形闸门, 门上为13.2m 高的钢筋混凝土胸墙。闸首还设有操作弧形门的工作桥、公路桥及检修门用的检修桥。闸首下段为泄槽, 泄水经出口差动式挑水坎调流消能后沿天然山坳泄入潮河河道。

 

1.2 防渗排水及监测设施布设

 

为减小闸底扬压力, 在首部设置2 排灌浆帷幕,第1 排孔位桩号是0+010 上, 第2 排防渗帷幕在其后2m 处设置, 2 排孔交错排列。

 

在防渗帷幕下游, 设有2 排排水帷幕及排水沟,前排桩号0 + 004 上, 后排桩号0 + 003。排水沟断面40 cm×40 cm, 中间放!20 排水瓦管, 由2 条横沟及5条纵管相互连通排至下游, 纵沟布设在底板中间分缝处, 其间距为12.2m。

 

4 个中墩共埋设14 孔测压管, 用以监测灌浆帷幕和排水帷幕工作效果、闸底板渗流场变化情况, 为分析闸首的抗滑稳定提供数据。工程建设之初的1961年、1962 年在4 个中墩第2 排防渗帷幕后和闸墩尾部各布设1 孔测压管共8 个, Ⅰ#、Ⅳ# 中墩和2 个边墩第1 排排水孔后各布设1 孔共4 个。1974 年水库蓄水达到历史最高水位, 第一溢洪道实际挡水水头13m, 为分析扬压力高的原因, 在Ⅰ#、Ⅳ# 2 个中墩第1 排排水孔上游分别补充了1 个测压管。根据基础开挖情况,所有测压管管底高程在135.0m 至137.4m 之间, 均已深入基岩内部。

 

在4 个中墩尾部桩