广东省共青河泄洪闸除险加固工程试验研究（何小惠,黄智敏,林佑金）

发布时间：2022-02-20 15:18:42 浏览数：次

1、工程概况

共青河拦河闸坝工程位于广东省电白县林头镇内的沙琅江干流上，工程主要由泄洪闸段和溢流坝段组成，是一座以灌溉为主、兼供水等综合利用的中型闸坝工程。

泄洪闸位于河道左侧，与溢流坝段连成整体。泄洪闸段长25.8m，设3孔开敞式平底闸，每孔闸净宽7m，闸底高程16.3m，闸底以ｉ=1∶3.08坡度与下游消力池连接；消力池长17m，池底高程15.0m，池后尾坎顶高程16.0m，下游接长45m的海漫段(见图2)。溢流坝段布置在河道右侧，堰顶高程19.3m，溢流坝段长146.7m。泄洪闸坝五十年一遇校核洪水泄流量Ｑ=2302m3/s,二十年一遇设计洪水泄流量Ｑ=1858m3/s。

2 泄洪闸工程除险加固原因及分析

共青河拦河闸坝工程于1988年7月建成投入运行，并安全运行了十多年。2001年5月21日和6月5～9日，沙琅江流域普降大到特大暴雨，沙琅江出现相当于十年一遇的洪水。当闸上游水位为19.48m时(高于溢流坝顶0.18m)，泄洪闸开闸泄洪，下泄水流直冲撞击消力池尾坎及坎后违章修建的高1m（高程17.0m）的挡水坎后，水流高高跃起，跌落在消力池内和池后下游海漫段，泄流单宽流量较集中在消力池的左岸区域，形成急流冲击海漫段，造成消力池下游的混凝土及浆砌石海漫段被冲毁，海漫段的左堤岸决堤宽约35m，严重危及工程的安全。

据分析，工程出险的原因为：由于近年来共青河拦河闸坝下游河道人为过量采沙，闸坝下游河床急速下切，下游水位降低，泄洪闸泄流导致消力池形成远驱式水跃，池后海漫段形成急流，而在消力池尾坎上违章修建的挡水坎，更是增大了消力池尾坎处水流与其下游海漫段的落差，加剧水流对海漫段的冲刷。在本次险情发生之前，消力池下游海漫段因逐年受冲刷造成一定程度的损坏，并逐渐形成冲刷坑；因此，在2001年5月和6月的特大暴雨形成的十年一遇洪水条件下，消力池下游海漫段被淘空至崩塌，导致左堤岸决堤。

3 泄洪闸除险加固工程方案试验

3.1除险加固工程方案1试验

方案1的基本思路是：为适应下游河床下切、下游水位降低的变化，拆除泄洪闸下游已建的消力池，重新修建下游消力池，新修建的消力池池底和池末尾坎顶高程比原布置消力池适当降低，泄洪闸下游仍设置一级消力池。

为寻求消力池池底和池末尾坎顶的合理高程和工程较经济的方案，经多方案的试验比较后，确定消力池池底和池末尾坎顶高程分别为11.0m和13.20m，池长16m，池深2.2m。

试验表明，方案1的泄洪闸泄流在消力池内形成稳定的水跃，出池水流与下游河道水流较平顺过渡衔接，可以满足各种水文条件组合运行的工况。方案1的主要缺点为：原有的消力池无法利用，消力池底需挖深，消力池现已有的两侧导墙拆除后重建，修建后消力池的两侧导墙高度较高，明显增加了施工难度和工程的投资。因此，除险加固方案1仍不是一个较佳的方案。

3.2除险加固工程方案2试验

经工程检查和鉴定，泄洪闸下游现有的消力池及两侧导墙仍完好，仍可以正常运行使用，因此，方案2保留现有的消力池(一级消力池)，拆除消力池尾坎上违章修建的挡水坎，并在一级消力池尾坎下游设置二级消力池。经多方案的试验比较，泄洪闸一级消力池现有的池底高程不变(15.0m)，池末尾坎顶高程由16.0m抬高至16.3m，尾坎下游二级消力池池底高程11.5m，池长17m，池末尾坎顶高程13.0m，宽5.0m，下设坡比为1∶20的海漫段，海漫末端设置防冲槽

试验表明，在各级洪水流量运行时，一级消力池内产生稳定的水跃，消能较充分，池末水流过坎后跌入下游二级消力池，池内产生剧烈的漩滚，消能效果明显提高，二级消力池下游水流较平顺与下游河道水流衔接，海漫段流速一般小于2m/s，流态良好。

3.3工程推荐方案

比较上述方案1和方案2的试验成果，方案2保留泄洪闸下游原有的消力池，工程拆建的费用相对较低，节省了工程投资，且施工较方便，故本文试验研究以方案2为共青河拦河闸坝泄洪闸除险加固工程的推荐方案，并得到工程设计和主管部门的采纳。

4 结语

本文对共青河泄洪闸除险加固工程方案进行比选，建议在保留现有消力池的基础上，在其下游修建二级消力池，使出池水流较平顺与下游河道水流衔接，改善了泄洪闸泄流的运行流态，试验研究推荐方案得到了工程设计的采用。本文的试验研究成果可为类似除险加固工程设计和施工参考。

参考文献

[1] 电白县共青河拦河闸坝除险加固工程水工模型试验研究报告广东省水利水电科学研究院，2001年12月。

[2] 华东水利学院主编，水工设计手册（第六卷，泄水与过坝建筑物），北京：水利电力出版社，1985年。

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