月22日结版4、结构安全评价

湖北省荆州市洈水水库大坝安全鉴定结构安全评价报告（分报告之四）武汉大学2016年5月451绪论洈水水库枢纽工程由主坝、南副坝（4座）、北副坝(10座)、两座正常溢洪道（孙家溪溢洪道和木匠湾溢洪道）、三个灌溉输水管（南干渠、北干渠和澧干渠灌溉输水管）、发电引水隧洞及电站等组成。根据国家《防洪标准》（GB50201-94）和颁布的《水利水电工程等级划分及洪水标准》（SL252-2000）的有关规定，洈水水库为大（2）型工程，工程等级为Ⅱ级，主要建筑物级别为2级，次要建筑物等级为3级。本次复核采用的防洪标准为500年一遇洪水设计，5000年一遇洪水校核，其相应设计洪水位为95.16m，校核洪水位为95.54m，正常蓄水位94.00m，死水位82.50m。大坝结构安全复核基本数据及计算工况基本数据洈水水库枢纽工程共包括15座大坝，其中包括1座主坝，4座南副坝，10座北副坝。主坝：为均质坝，坝顶长1640m，坝顶宽9.00m，坝顶高程为98.25m，河床高程55.3m，最大坝高42.95m；坝顶设有浆砌块石防浪墙，墙顶高程南副坝：位于主坝东南端大岩咀至南大山脚一带比较平缓的丘陵地带，由4座粘土均质坝组成。坝顶高程98.00m，坝址地面高程一般为90.0m左右，最低为89.0m，最大坝高9.00m；坝顶总长为2268.00m，坝顶宽7.50～8.50m；坝顶设有浆砌块石防浪墙，墙顶高程99.50m，墙厚北副坝：位于主坝西北端野鸡洼至陷马池一带山区与丘陵岗地地带，该段地形起伏复杂。10座副坝坝顶总长为5060m，各坝坝型根据土料分布情况分别采用粘土心墙代料坝或均质坝，坝顶高程98.00m，坝顶宽4.00～5.70m，最大坝高14.00m，未设坝顶防浪墙。大坝基本数据见REF_Ref452661680\h表21，根据地质勘探成果和地质复核成果，大坝有关物理力学指标见REF_Ref448761730\h表22、REF_Ref448761733\h表23、REF_Ref452709246\h表24。表STYLEREF1\s2SEQ表\*ARABIC\s11洈水水库大坝基本数据大坝名称（地点）坝型大坝长度(m)最大坝高(m)坝顶高程(m)坝顶宽度(m)临水面坡比背水面坡比主坝（大岩咀）均质坝164042.9598.259.001：2.941：3.001：3.501：4.001：2.501：2.501：3.081：3.68北一副坝（野鸡洼）心墙坝16513.60598.005.001：2.501：2.00北二副坝（茅屋湾）心墙坝4859.5498.004.801：2.671：2.50北三副坝（学屋湾）心墙坝21408.0098.005.401：2.931：2.50北四副坝（花园坡）均质坝3884.47398.005.301：2.541：1.86北五副坝（肖家祠）均质坝1413.44598.004.601：2.431：1.77北六副坝（肖家岭）均质坝2737.66598.004.801：2.521：2.00北七副坝（麦子湾）均质坝2513.88798.005.701：2.221：1.97北八副坝（桃树湾）均质坝4575.17598.004.501：2.531：1.75北九副坝（杨竹园）均质坝3750.6998.005.101：2.401：2.00北十副坝（陷马池）均质坝38514.0098.004.001：2.611：1.91南（一）副坝均质坝6007.8498.008.501：2.831：2.22南（二）副坝均质坝9057.0598.007.701：2.751：2.00南（三）副坝均质坝4157.8598.008.401：3.031：2.14南（四）副坝均质坝3489.2198.007.501：2.861：2.47表STYLEREF1\s2SEQ表\*ARABIC\s12主坝坝体、坝基土物理性质及渗透性指标建议值层序号土类名称天然含水量密度压缩系数压缩模量饱和快剪饱和固结渗透系数透水率天然干凝聚力内摩擦角凝聚力内摩擦角符号单位%°°①-1碎石土22.5--1125.4①-2坝体土24.51.971.580.247.722.116.12221.5②粉质粘土38.41.791.290.553.813.112.2--③-1卵石36③-2卵石④强风化页岩-2.47838⑤中微风化页岩-2.510.80表STYLEREF1\s2SEQ表\*ARABIC\s13南副坝坝体、坝基土物理性质及渗透性指标建议值层序号土类名称天然含水量密度压缩系数压缩模量饱和快剪饱和固结渗透系数天然干凝聚力内摩擦角凝聚力内摩擦角符号单位%°°①坝体土（1＃、2＃坝）27.41.91.490.365.55231622.116.2②坝体土（3＃、4＃坝）241.931.550.218.5326.316.425.225.2③粉质粘土24.51.971.590.1313.926.621.425.725.7④卵石639⑤强风化页岩-2.48942⑥中微风化页岩-2.5247表STYLEREF1\s2SEQ表\*ARABIC\s14北副坝坝体、坝基土物理性质及渗透性指标建议值层序号土类名称天然含水量密度允许承载力压缩系数压缩模量饱和快剪渗透系数透水率天然干凝聚力内摩擦角符号单位%°①-1碎石土（代料320-211033①-2粉质黏土（心墙）22.921.631900.227.52818.1①-3粉质黏土（均质坝体）24.71.981.591800.247.72415.3②粉质粘土23.121.632200.218.524.114.9③强风化页岩-2.49-400-4517.228④中微风化页岩-2.52-9500.69计算工况及计算方法渗流分析时，上游水位分别取设计洪水位，校核洪水位，由于所有大坝坝后不存在河流或塘堰，下游水位统一按照坝底高程取用。各断面的计算工况、水位列于REF_Ref452662036\h表25。坝坡稳定分析时的计算工况取5种：正常情况下3种，非常情况下2种。正常情况下3种：设计洪水位95.16m下形成稳定渗流时上下游坝坡稳定；正常蓄水位94.00m下形成稳定渗流时上下游坝坡稳定；正常蓄水位94.00m骤降至汛限水位93.00m时上游坝坡稳定。非常情况下2种：校核洪水位95.54m下形成稳定渗流时上下游坝坡稳定；校核洪水位95.54m骤降至正常蓄水位94.00m时上游坝坡稳定。本次分析计算选用主坝4个断面，其余副坝（除北九副坝）各一个断面，合计17个断面进行，计算断面分别选在河床断面及岸坡断面。渗流计算按平面稳定问题采用有限单元法计算完成，获取坝体及坝基各部分的渗透比降，以地勘资料中提供的最大渗透比降作为依据。坝坡抗滑稳定计算采用刚体极限平衡法，计算采用计及条块间作用力的简化毕肖普法。以最小安全系数作为依据，按《碾压式土石坝设计规范》SL274-2001规定，对2级坝，正常运用情况下，坝坡抗滑稳定最小安全系数K不小于1.35；非常运用情况下，坝坡抗滑稳定最小安全系数K不小于1.25。表STYLEREF1\s2SEQ表\*ARABIC\s15大坝水位数据大坝名称坝型校核洪水深（m）设计洪水深（m）坝底高程（m）主坝0+430均质坝40.4740.0955.070+744均质坝33.5533.1761.991+050均质坝34.0933.7161.451+470均质坝23.2622.8872.28北一副坝（野鸡洼）心墙坝11.1410.7684.4北二副坝（茅屋湾）心墙坝7.086.788.46北三副坝（学屋湾）心墙坝5.545.1690北四副坝（花园坡）均质坝3.73.3291.81北五副坝（肖家祠）均质坝0.990.6194.55北六副坝（肖家岭）均质坝5.34.9290.24北七副坝（麦子沟）均质坝2.081.793.46北八副坝（桃树湾）均质坝2.7152.33592.825北九副坝（杨竹园）均质坝--97.31北十副坝（陷马池）均质坝16.5316.1579.01南一副坝均质坝5.38590.16南二副坝均质坝5.495.1190.05南三副坝均质坝5.935.5589.61南四副坝均质坝5.044.6690.5坝坡稳定分析利用理正分析软件对坝体进行坝坡稳定分析，取用渗流稳定分析得到的浸润线，得到坝坡稳定最小安全系数如REF_Ref452662078\h表26。由表可知，主坝3个断面，副坝13个断面，合计16个大坝断面，在5种设计工况下均能满足坝坡稳定要求。坝坡稳定分析图见附图A。综合结论，大坝各断面在各种工况下抗滑稳定安全系数均满足规范要求。表STYLEREF1\s2SEQ表\*ARABIC\s16大坝坝坡稳定安全系数及评价桩号工况上游坝坡稳定下游坝坡稳定0+430正常运用正常蓄水位1.6921.489设计洪水位1.5021.657正常蓄水位骤降至汛限水位1.683-非常运用校核洪水位1.5061.828校核洪水位骤降至正常蓄水位1.657-0+744正常运用正常蓄水位1.5461.407设计洪水位1.5541.399正常蓄水位骤降至汛限水位1.540-非常运用校核洪水位1.5551.399校核洪水位骤降至正常蓄水位1.551-1+050正常运用正常蓄水位1.6291.535设计洪水位1.5761.674正常蓄水位骤降至汛限水位1.779-非常运用校核洪水位1.5781.690校核洪水位骤降至正常蓄水位1.569-北一正常运用正常蓄水位2.0031.357设计洪水位2.0931.358正常蓄水位骤降至汛限水位1.564非常运用校核洪水位2.121.275校核洪水位骤降至正常蓄水位1.541北二正常运用正常蓄水位1.6431.469设计洪水位1.5931.456正常蓄水位骤降至汛限水位1.4711.458非常运用校核洪水位1.5721.426校核洪水位骤降至正常蓄水位1.566-北三正常运用正常蓄水位2.0731.728设计洪水位1.8731.577正常蓄水位骤降至汛限水位1.985-非常运用校核洪水位1.6711.482校核洪水位骤降至正常蓄水位1.726-北四正常运用正常蓄水位3.8913.395设计洪水位3.4063.412正常蓄水位骤降至汛限水位3.404非常运用校核洪水位3.3813.392校核洪水位骤降至正常蓄水位3.379北五正常运用正常蓄水位--设计洪水位2.6342.613正常蓄水位骤降至汛限水位--非常运用校核洪水位2.5922.571校核洪水位骤降至正常蓄水位2.562-北六正常运用正常蓄水位2.1922.174设计洪水位2.0222.126正常蓄水位骤降至汛限水位2.032-非常运用校核洪水位1.9522.11校核洪水位骤降至正常蓄水位1.933-北七正常运用正常蓄水位--设计洪水位3.6273.303正常蓄水位骤降至汛限水位--非常运用校核洪水位3.4943.215校核洪水位骤降至正常蓄水位3.492北八正常运用正常蓄水位2.5182.141设计洪水位2.482.027正常蓄水位骤降至汛限水位2.506-非常运用校核洪水位2.3822.013校核洪水位骤降至正常蓄水位2.467-北十正常运用正常蓄水位1.5021.317设计洪水位1.5121.263正常蓄水位骤降至汛限水位1.464非常运用校核洪水位1.5131.254校核洪水位骤降至正常蓄水位1.486南一正常运用正常蓄水位2.3891.9设计洪水位2.6091.811正常蓄水位骤降至汛限水位2.308-非常运用校核洪水位2.7081.779校核洪水位骤降至正常蓄水位2.474-南二正常运用正常蓄水位2.5521.965设计洪水位2.7911.872正常蓄水位骤降至汛限水位2.47-非常运用校核洪水位2.9131.839校核洪水位骤降至正常蓄水位2.638-南三正常运用正常蓄水位2.421.389设计洪水位2.4581.697正常蓄水位骤降至汛限水位2.648非常运用校核洪水位2.4651.696校核洪水位骤降至正常蓄水位2.738南四正常运用正常蓄水位2.1881.725设计洪水位2.3691.63正常蓄水位骤降至汛限水位2.188-非常运用校核洪水位2.4461.597校核洪水位骤降至正常蓄水位2.242-溢洪道结构安全复核孙家溪溢洪道基本资料（1）溢流堰资料孙家溪溢洪道位于北副坝孙家溪处，1965年动工兴建，1968年投入运行，为3孔3扇钢质弧形闸门控制的实用堰型溢洪道。孙家溪溢洪道由堰体、闸墩、启闭台、交通桥等部分组成。图STYLEREF1\s3.SEQ图\*ARABIC\s11孙家溪溢洪道溢流堰堰面曲线图溢流堰堰型采用WES型实用堰，堰体上游面折坡高程为77.00m，折坡点以下堰坡为1：1。堰底高程为74.89m，堰顶高程84.00m，堰顶上游堰头为三圆弧曲线，R1=4.91m、R2=1.96m、R3=0.39m。下游为幂曲线，其方程为X1.85=2.0×9.830.85Y（以m计），下游堰面曲线与反弧段的切线坡为1：1，不设直线段。采用挑流消能方式，挑流鼻坎高程76.7m，挑射角=34°，反弧半径R=12.0m，其堰面曲线图如图STYLEREF1\s3.SEQ图\*ARABIC\s11孙家溪溢洪道溢流堰堰面曲线图闸墩为钢筋混凝土结构，混凝土标号采用C25。闸墩总长21.45m，中墩厚1.70m，墩头形状为圆角矩形；边墩厚1.5m，墩头形状为圆弧形；闸孔单孔宽为12m，共3孔，闸室总宽42.40m。墩顶上游段高程为101.60m，下游段为98.00m，中间以阶梯相连。闸墩下游侧设公路桥，预制T型梁结构，桥面宽为8.00m，桥面高程98.00m，启闭机房位于闸墩上游侧，启闭机平台高程101.60m，宽7.3m，通条布置，启闭机房净高为6m。布置检修闸门，弧门底槛后退，距堰顶2.926m，中心高程为83.48m，弧门尺寸为12×11.7m，面板半径为12m，支铰高程为91.5m。在弧门前设置一道检修门槽，三孔共用一扇平面检修叠梁闸门。检修门门顶高程为89.0m，门高5.1m。（2）地基资料孙家溪溢洪道岩层倾向下游偏右岸，岩层产状195°∠23°。左岸岩体在卸荷作用下，早期构造节理上部张开，相互切割，形成许多巨大块体。右岸边坡同样基岸裸露，岩体呈弱风化状，岩层规模大、延伸长、节理裂隙发育，同样将岩体切割呈巨大块状。消力池段岩体呈弱风化状，岩体完整性较差，发育两组节理裂隙。岩体在高速水流作用，逐减脱落、冲走，形成冲坑，冲坑深已近9m。两岸各50m长、16m高的陡坡段采用喷锚的措施加以保护，喷射混凝土厚5cm，强度等级C20；同时，两岸岩面布设系统锚杆，间距2m，单根长6m，布置范围同喷射混凝土。喷射混凝土后，岩体内部潜水不能及时通畅的排泄，为解决潜水的排泄通道，喷锚岩石表面需布设排水孔，排水孔孔距2m，孔径3cm，孔深5m。溢洪道下游混凝土护坦长12m，混凝土标号150＃，厚1m，经过数十年的运行，下泄水流的巨大能量将下游基岩冲出了深达9m的冲坑，最深处高程为60m左右，距鼻坎下游距离35m。影响到溢流堰鼻坎的稳定。而混凝土护坦下游侧已破裂、损坏，设计将破损的部分拆除修补，然后在原护坦上再新浇1m厚混凝土，防止水流淘刷溢流堰鼻坎，此时护坦高程为70.30m，混凝土强度等级C20。控制段顶部高程复合（1）计算公式根据现行《溢洪道设计规范》SL253-2000第2.3.7条，溢洪道控制段的闸墩、胸墙或岸墙的顶部高程，在宣泄校核洪水时不应低于校核洪水位加安全超高值；挡水时应不低于设计洪水位或正常蓄水位加波浪的计算高度和安全超高值。波浪的计算高度公式如下：MACROBUTTONMTEditEquationSection2SEQMTEqn\r\hSEQMTSec\h MACROBUTTONMTEditEquationSection2SEQMTEqn\r\hSEQMTSec\r1\hSEQMTChap\r3\h(3.1)式中:——平均波高，m；——波浪中心线至计算水位的高度，m。波浪中心线至计算水位的高度可以按下式计算： (3.2)式中:——累计频率为1%的波高，m，取值参考规范表C.4.1-1。（2）基本数据由于本水库的两座溢洪道都建立在北副坝区域，故采用北副坝坝高校核计算时的，，进行计算，设计洪水位下，，，，参考规范表C.4.1-1得到，。在挡水时，2级建筑物的安全超高下限为0.5m；在泄水时间，2级建筑物的安全超高下限为0.4m。（3）计算结果波浪中心线至计算水位的高度：溢洪道控制段安全性计算表格如REF_Ref448747406\h表31。表STYLEREF1\s3SEQ表\*ARABIC\s11溢洪道控制段安全性计算表挡水泄水水位值95.1695.54安全超高值0.50.4平均波高hm0.595--（m）0.342（m）0.937计算顶部高程(m)96.59795.94采用值96.597实际值101.6评价满足由REF_Ref448747406\h表31中计算可知，溢洪道控制段的顶部高程满足要求。过流能力复核（1）计算公式根据现行《溢洪道设计规范》[SL253-2000]附录A.2.1，开敞式WES实用堰的泄流能力按下列公式计算： (3.3) (3.4)上式适用于，当时，仍取值1.0。式中:——流量，；——上游堰面坡度影响修正系数，可查规范表A.2.1-2得；——WES实用堰流量系数值，可查规范表A.2.1-1得；——闸墩侧收缩系数，计算公式如公式(3.4)；——淹没系数，查规范图A.2.1-3可得；——溢流堰总净宽，，定义；——单孔宽度，；——闸孔数目；——重力加速度，取；——计入行近流速水头的堰上水头，，取用堰上水头；——堰上水头，；——边墩形状系数，边墩形状见规范图A.2.1-2；——中墩形状系数，与闸墩头伸出上游堰面距离及淹没度有关，可查规范表A.2.1-3得；[7]（2）基本数据①溢流堰总净宽本WES实用堰的单孔宽度b=12m，闸孔数目n=3，故溢流堰总净宽。②WES实用堰流量系数值mWES实用堰的流量系数主要取决于上游堰高与设计水头之比、堰顶总水头与设计水头之比，在本实用堰中，上游堰高为堰顶高程84.00m-堰底高程74.89m，则，为设计水头，是堰面曲线的依据，在本实用堰中取用9.8m，上游堰高与设计水头之比。由于对于不同的库水位有不同的堰顶总水头，故流量系数随堰顶总水头的变化而发生改变，其取值见表3-1。③闸墩侧收缩系数闸墩侧收缩系数计算公式如(3.4)，其值与边墩形状系数、中墩形状系数有关。边墩形状系数查规范图A.2.1-2，由于本实用堰边墩形状为圆弧形，故取用；中墩形状系数与闸墩头伸出上游堰面距离及淹没度有关，在本实用堰中，闸墩头伸出上游堰面距离，由于本溢洪道为挑流消能形式，故淹没度暂取为0，则。中墩形状为圆角矩形，近似为半圆形，根据规范表A.2.1-3，可以取用中墩形状系数为0.45。则有该公式适用于时取用，在时取。④淹没系数对本WES实用堰，消能方式为挑流消能，出流不受下游水位及护坦高程的影响，为自由出流，其淹没系数。⑤上游堰面坡度影响修正系数c由于本实用堰的上游堰面为垂直的，其上游堰面坡度影响修正系数c取为1.0。（3）复核成果利用泄流公式及孙家溪溢洪道基本数据可以得到孙家溪溢洪道泄流复核成果表格如REF_Ref448412806\h表32。表STYLEREF1\s3SEQ表\*ARABIC\s12孙家溪泄流复核成果表库水位（m）堰上水头H（m）mQ（m³/s）840.0851.00.3800.99160.1862.00.3990.982176.9873.00.4170.973336.0884.00.4330.964531.9895.00.4470.956760.5906.00.4590.9471018.0917.00.4700.9381300.9928.00.4790.9291605.2939.00.4870.9201927.19410.00.4930.9112262.894.3810.40.4950.9082393.194.410.40.4950.9082400.09511.00.4970.9022608.195.1611.20.4980.9012664.095.411.40.4980.8992748.095.5411.50.4990.8972797.195.611.60.4990.8972818.2由REF_Ref448412806\h表32可知，孙家溪溢洪道对应于正常蓄水位94.00m，其下泄流量为2262.8m³/s（实际采用2120.23m³/s）;对应于50年一遇洪水标准94.38m，其下泄流量为2393.1m³/s（实际采用2230.00m³/s）;对应于设计洪水位95.16m，其下泄流量为2664.0m³/s（实际采用2475.00m³/s）;对应于校核洪水位95.54m，其下泄流量为2797.1m³/s（实际采用2670.00m³/s）。溢洪道实际泄流能力略大于水库泄洪要求的流量，能满足泄洪要求，复核合格。泄槽水面线及边墙高度复核（1）计算公式①泄槽水面线根据现行《溢洪道设计规范》[SL253-2000]A.3.1条，泄槽水面线应根据能量方程，用分段求和法计算，计算公式如下： (3.5) (3.6)式中 ——分段长度，； 、——分段始末断面水深，； 、——分段始末断面平均流速，； 、——流速分布不均匀系数，取1.05； ——泄槽底坡角度，（°）； ——泄槽底坡，； ——分段内平均摩阻坡降； ——泄槽槽身糙率系数，可查规范附录表A.7得到； ——分段平均流速，，； ——分段平均水力半径，，。②起始断面水深起始计算断面位置及其水深泄槽应按泄槽上游段型式选取，本溢洪道泄槽上游接实用堰，起始计算断面应该定在堰下收缩断面，起始计算断面水深小于，可按下式计算： (3.7) (3.8)式中 ——起始计算断面单宽流量，； ——起始计算断面渠底以上总水头，； ——泄槽底坡角度，（°）； ——起始计算断面流速系数，取0.95； ——临界水深，； ——流速不均匀系数，取1.05。③泄槽段水流掺气水深泄槽段水流掺气水深可按下式计算： (3.9)式中 、——泄槽计算断面的水深及掺气后的水深，； ——不掺气情况下泄槽计算断面的流速，； ——修正系数，可取1.0~1.4，流速大者取大值。[7]（2）基本数据①起始计算断面单宽流量泄槽水面线及边墙高度校核采用5000年一遇校核洪水位95.54m，作为校核依据，相应下泄流量为2670.00m³/s，溢洪道采用3孔形式，每孔单宽为12m，每个中墩厚1.7m，共两个，故溢洪道在计算断面处净宽，单宽流量。②起始计算断面渠底以上总水头根据表3-1泄流复核成果表，库水位为校核洪水位95.54m，本次采用的起始计算断面高程为78.176m，则上游净水头为17.364m，流速为，起始计算断面渠底以上总水头。③泄槽底坡角度堰下收缩断面在下游堰面曲线X1.85=2.0×9.830.85Y与反弧段的切点处，以堰面三圆弧曲线的第一点为桩号0+000点(O点)，则该点的桩号为0+015.82（A点），该处切线坡为1：1，故。④泄槽槽身糙率系数n本溢流堰采用混凝土建造，表面较为光滑，规范附录表A.7，得到其糙率系数n为0.012较为合适。表STYLEREF1\s3SEQ表\*ARABIC\s13孙家溪溢洪道泄槽水面线计算成果表桩号Jih1v10+015.82453.73621.2532.000.0216510.8450+017.82353.62221.9242.000.0233720.5930+019.82263.54022.4282.000.024580.3860+021.82163.49522.7152.000.0252670.2040+023.8273.47222.8671.440.0255370.0580+025.2603.46922.8851.000.025523-0.0430+026.26-53.47422.8582.000.025242-0.1700+028.26-143.49722.7082.000.024492-0.3480+030.26-243.54822.3792.100.023251-0.5540+032.36-343.62721.893（3）计算结果①起始计算断面水深采用迭代试算法，将起始计算断面渠底以上总水头，泄槽底坡角度，起始计算断面单宽流量代入公式，可以得到。将起始计算断面单宽流量代入公式，可以得到。满足。②泄槽水面线计算泄槽水面线计算从A点（0+015.82）开始计算，终止于C点（0+032.36），整段泄槽长度为16.54m。分段求和公式如(3.5)、(3.6)，该公式要求试算，以2m为一段进行分段，将泄槽分成9段，建立试算表格如REF_Ref448413010\h表33，得到泄槽水面线。表STYLEREF1\s3SEQ表\*ARABIC\s14孙家溪溢洪道掺气水深计算表格桩号计算断面水深(m)流速v（m/s）掺气后水深(m)复核边墙高度（m）现有边墙高度(m)是否满足要求0+015.823.73621.254.535.036.09满足0+017.823.62221.924.424.925.94满足0+019.823.54022.434.334.835.88满足0+021.823.49522.724.294.795.89满足0+023.823.47222.874.274.775.98满足0+025.263.46922.894.264.766.10满足0+026.263.47422.864.274.776.20满足0+028.263.49722.714.294.796.47满足0+030.263.54822.384.344.846.82满足0+032.363.62721.894.424.927.26满足③掺气水深计算掺气水深采用公式(3.9)计算，修正系数统一取用1.0，得到计算表格如REF_Ref448747726\h表34。由以上计算可以得到，边墙高度满足要求。挑流消能复核孙家溪溢洪道下游混凝土护坦长度为12m，混凝土标号为150＃，厚1m，经过数十年的运行，下泄水流的巨大能量将下游基岩冲出了一个深达9m的冲坑，最深处高程为60m左右，距鼻坎下游距离35m。根据现行《溢洪道设计规范》[SL253-2000]第2.5.2条，溢洪道消能防冲建筑物的设计标准，2级建筑物按50年一遇洪水设计，对应于50年一遇洪水标准94.38m，其下泄流量为2230.00m³/s。（1）计算公式①挑流水舌外缘挑距根据现行《溢洪道设计规范》[SL253-2000]附录A.4.1，挑流水舌外缘挑距可按照下列公式计算： (3.10)式中：L——自挑流鼻坎末端算起至下游河床床面的挑流水舌外缘挑距，；——鼻坎坎顶水面流速，，可按鼻坎处平均流速的1.1倍计；——挑流水舌水面出射角，近似可取用鼻坎挑角，°；——挑流鼻坎末端法向水深，；——鼻坎坎顶至下游河床高程差，，如计算冲刷坑最深点距鼻坎的距离，该值可采用坎顶至冲坑最深点高程差；关于鼻坎平均流速，采用流速公式计算，公式如下： (3.11) (3.12) (3.13)式中:——鼻坎末端断面平均流速，； ——鼻坎末端断面水面以上的水头，； ——流速系数； ——泄槽沿程损失水头，； ——泄槽各项局部损失水头之和，，可取为0.05； S——泄槽流程长度，； ——泄槽单宽流量，②冲刷坑最大水垫深度计算根据现行《溢洪道设计规范》[SL253-2000]附录A.4.2，冲刷坑最大水垫深度按下列公式计算： (3.14)式中:——自下游水面至坑底最大水垫深度，；——岩基综合冲刷系数，由岩基的节理裂缝及岩基构造特征等岩基特征决定，参见规范表格A.4.2。 ——鼻坎末端断面单宽流量，； ——上下游水位差，；（2）基本数据①鼻坎坎顶水面流速鼻坎坎顶水面流速可按鼻坎处平均流速的1.1倍计，鼻坎平均流速，采用流速公式(3.11)计算，鼻坎末端断面水面以上的水头为上游水位94.38m减鼻坎高程76.7m再减鼻坎处水深。利用迭代关系解，此时鼻坎处水深为4.26m，鼻坎处流速为，则鼻坎坎顶水面流速。②挑流鼻坎末端法向水深、鼻坎坎顶至下游河床高程差由3.2.3节中计算可以得到鼻坎处水深为4.26m，该处角度为34°，故法向水深。假定下游水位即为下游护坦高程70.30m，鼻坎坎顶高程为76.7m，故鼻坎坎顶至下游河床高程差。③上下游水位差Z假定下游水位即为下游护坦高程70.30m，上游水位为95.54m，则上下游水位差Z=25.24m。④岩基综合冲刷系数溢洪道消力池段岩体呈弱风化状，岩体完整性较差，属于Ⅲ类岩基，采用。（3）计算结果①挑流水舌外缘挑距②冲刷坑最大水垫深度由以上计算可知，挑流消能的最大冲坑水垫深度过深，对鼻坎下游岩体的冲刷严重，冲刷坑深度为11.97m，水舌挑距为35.6m，形成的冲刷坑上游坡度约为1：3.1，根据现行《溢洪道设计规范》SL253-2000第3.5.1条规定，冲刷坑上游坡度宜在1：3~1：6之间选用，冲坑坡度不影响鼻坎的稳定性。闸室稳定复核根据现行《溢洪道设计规范》[SL253-2000]第4.3.8条，控制段结构设计的荷载组合应分为基本组合和特殊组合。基本组合由基本荷载组成；特殊组合由基本荷载和一种或几种特殊荷载组成。根据各种荷载实际同时出现的可能性选择最不利的情况进行计算。[7]在本次安全复核里，考虑“挡校核洪水位，排水失效”。上游水位采用95.54m，下游水位采用72.65m。闸室总宽42.40m，闸室长度为38.5m。计算荷载考虑结构设计自重、静水压力、动水压力、扬压力、波浪压力。（1）设计荷载设计自重值由完建情况直接给出如REF_Ref448413114\h表35。对荷载进行汇总得到REF_Ref448413180\h表36，得到作用在单宽闸室上的垂直作用力为6513.55，方向为竖直向；水平作用力为2225.63，方向为水平向下游；对基底形心力矩为38628.42，方向为顺时针方向。表STYLEREF1\s3SEQ表\*ARABIC\s15设计自重荷载表格荷载分类作用力垂直作用力W（KN)水平作用力P（KN)对基底形心力矩M（KN·m)恒载闸墩自重18588.15059946.796边墙自重2529.4780-23928.856底板砼自重103833.45020766.69底板块石自重216834.506043366.862交通桥重1295.4620-4728.402启闭机重735014075.25启闭台重3990.56076419.224闸门重1380.33010642.31桥面荷载744.80-2718.52总计349931.7360193841.354平均单宽荷载8253.104571.7表STYLEREF1\s3SEQ表\*ARABIC\s16荷载汇总表荷载分类作用力垂直作用力（kN）水平作用力（kN）对基底形心力矩恒载恒载合计8253.104571.7静水压力上游水平压力02009.7-10487.4上游垂直压力456.201044.6下游水平压力011.59动水压力水平动水压力0189.1-457.62垂直动水压力1693.90-17675.1运动水压力1320.5500扬压力浮托力-887.600渗透压力-4322.60-15453.3波浪压力波浪压力015.33-180.3合计6513.552225.63-38628.42（2）抗滑稳定分析根据现行《溢洪道设计规范》SL235-2000第4.3.10条，堰基底面的抗滑稳定安全系数应按下列抗剪断强度公式计算： (3.15)式中 ——按抗剪断强度计算的抗滑稳定安全系数； ——堰体混凝土与岩基接触面的抗剪断摩擦系数，本设计采用0.45； ——堰体混凝土与岩基接触面的抗剪断凝聚力，本设计采用0.3MPa； ——堰体与岩基接触面的单宽截面积，计算； ——作用于堰体上的所有水平分力； ——作用于堰体上的所有垂直分力。抗滑稳定安全系数临界值在特殊荷载（1）情况下选用2.5，计算所得的抗滑稳定安全系数应不小于这个值。由表3-5中的数据进行分析计算:故抗滑稳定满足要求。（3）基底应力分析根据现行《溢洪道设计规范》SL235-2000第4.3.12条，堰基底面上的垂直正应力，在运用期，最大垂直正应力应小于基底的容许压应力，最小垂直正应力应大于0.计算公式采用： (3.16)式中:——闸室基底面形心轴的面积矩，单宽下；——作用于闸室上的全部荷载对基础底面形心轴的力矩。计算得到：满足岩基关于垂直正应力的要求。边墙稳定复核图3.2孙家溪溢洪道挡土墙简图木匠湾溢洪道边墙采用衡重式挡土墙，挡土墙墙身总高为9.1m，墙顶宽0.5m，过流侧采用一个扩展墙址台阶，台阶水平宽度为0.5m，竖直高度为0.8m，台阶坡度与墙面坡坡度相同，均为1：0；挡土侧分为三段，第一段为上墙，高5.6m，坡度为1：0.2，第二段为平台，台宽1.53m，第三段为下墙，墙高3.5m，坡度为-1：0.5；墙底宽度为1.9m，底面水平。具体挡土墙形式见REF_Ref451786040\h图3.2孙家溪溢洪道挡土墙简图（1）抗滑稳定性验算根据现行《水工挡土墙设计规范》SL379-2007第B.0.1条，衡重式挡土墙的主动土压力系数按照式(3.22)计算，并分别计算衡重台上下的主动土压力。衡重台以上的主动土压力可按公式(3.23)计算；衡重台以下的主动土压力，以衡重台底面的水平面，按公式(3.24)计算，衡重台以下主动土压力强度图形的折点深度可按公式(3.25)和(3.26)计算。 (3.17) (3.18) (3.19) (3.20) (3.21)式中：、——分别为衡重式挡土墙衡重台上下的主动土压力，；——衡重台以上挡土墙的高度，5.6m；——衡重式挡土墙的高度，9.1m；——衡重台悬臂长度，1.53m；——土体的内摩擦系数，26°；——土体容重，。[8]计算得到，，，，。根据现行《水工挡土墙设计规范》SL379-2007第6.3.6条，岩石地基上挡土墙沿基底面的抗滑稳定安全系数，应按公式(3.27)计算： (3.22)式中：——挡土墙基底面与岩石地基之间的抗剪断摩擦系数，取为0.45；——挡土墙基底面与岩石地基之间的抗剪断粘结力，取为0.3MPa；——所有竖直压力的合力，即混凝土重力和竖直土压力的合力，kN;——基底面面积，1.9；——所有水平压力的合力，;竖直压力的合力为混凝土重力与竖直土压力合力，混凝土重力，竖直土压力，所有竖直压力的合力。根据现行《水工挡土墙设计规范》SL379-2007第3.2.7条，岩石地基下，按照公式计算，在基本组合下，其抗滑稳定安全系数最小值为3.00，计算得到的值大于规范要求，故该挡土墙满足抗滑稳定要求。（2）倾覆稳定性验算根据现行《水工挡土墙设计规范》SL379-2007第6.4.1条，挡土墙的抗倾覆稳定安全系数，由公式(3.28)计算。对于岩基上的挡土墙，基本荷载组合条件下，抗倾覆安全系数不应小于1.5。 (3.23)式中:——挡土墙抗倾覆稳定安全系数；——对挡土墙基底前趾的抗倾覆力矩，；——对挡土墙基底前趾的倾覆力矩，。衡重台以上水平土压力，倾覆力矩；衡重台以下水平土压力，倾覆力矩；倾覆力矩合计，，满足抗倾覆要求。（3）地基应力及偏心距验算 根据现行《水工挡土墙设计规范》SL379-2007第6.3.2条，硬质岩石地基上的挡土墙基底应力计算应该满足最大基底压力不超过地基允许承载力，挡土墙基底不允许出现拉应力，挡土墙基底应力应按公式(3.29)计算： (3.29)式中:——挡土墙基底应力的最大值或最小值，kPa——挡土墙基底面对基底面平行前墙墙面方向形心轴的截面距，——作用于挡土墙基底前趾的力矩之和，偏心距基底压应力中，趾部压应力为403.2，踵部压应力197.1；作用于基底的合力偏心距验算满足；墙趾处地基承载力验算满足:压应力=403.2<600.000；墙踵处地基承载力验算满足:压应力=197.1<650.000；地基平均承载力验算满足:压应力=300.16<500.000。基底应力满足要求。（4）结构内力验算图STYLEREF1\s3.SEQ图\*ARABIC\s12结构内力验算图结构内力验算上墙底部截面AB图STYLEREF1\s3.SEQ图\*ARABIC\s12结构内力验算图挡土墙混凝土抗压强度，抗拉强度，混凝土结构抗压强度安全系数，抗拉强度安全系数。故挡土墙截面临界抗压强度为，临界抗拉强度为。混凝土临界抗剪强度为0.75。①作用于上墙背土压力将作用于上墙的土压力转换到作用上墙墙背，则：②土重③上墙自重上墙矩形部分自重上墙三角形部分自重④荷载汇总将上述荷载汇总至REF_Ref448913167\h表37。由公式。压应力大小为，满足要求；拉应力大小为，满足要求。水平截面AB的剪应力大小，剪应力满足要求。故该挡土墙的内应力满足要求。表STYLEREF1\s3SEQ表\*ARABIC\s17内力计算荷载汇总表力水平力竖向力力臂力矩+-E1X137.541.87256.74E1Y26.740.8723.26GT59.580.8751.83G167.20.2516.8G275.260.8765.48合计137.54228.78-99.37（5）综合结论该挡土墙的抗滑稳定，抗倾覆稳定，挡土墙内应力，地基应力与偏心距验算满足要求。木匠湾溢洪道概述木匠湾溢洪道位于北副坝木匠湾，电站至孙家溪之间山垭处，属2级建筑物，是一座有闸室控制的实用堰型溢洪道。其建筑物由进口段、闸室段、陡槽段、挑流段及下游护坦段等五部分组成。原设计泄洪流量2420m3/s，保坝泄洪流量2920m3/s。其结构形式与孙家溪溢洪道基本相同。但设计、施工质量均优于孙家溪溢洪道。闸室为3孔一连整体式钢筋混凝土结构。底板采用低实用堰，后接1：3.50的斜面与陡槽连接。中墩宽1.70m，边墩宽1.50m，闸室总宽42.40m。上部设工作桥及公路桥，工作桥布置于上游侧，高程101.60m公路桥布置于下游侧，高程为98.00m，宽为6.5。溢流堰布置三扇12×9.30m（宽×高）钢质弧形闸门，设置三台2×25吨电动卷扬启闭机。闸室基础为志留系粉砂质页岩，倾向水库。进口段设置混凝土铺盖及闸前布置一道4.00m深的截水墙，于截水墙后布置两道横向及四道纵向排水管，以解决基础防渗基础渗压及时排除渗水。对于两岸防渗，将进口八字墙回填粘土，并在闸室两岸设置一道粘土刺墙。陡槽段净宽36.00m，坡度1:3.5，挑流段为整体U形槽。挑流鼻坎为差劲式，齿墙（低齿）高程75.35m，反弧半径24.35m，齿坎（高齿）高程77.70m，反弧半径19.90m挑角分别为20°47′及31°51′。由于溢洪道底板建基面为岩石，底板依地形及结构形式作相应的变厚，且底板前后设置有较深的齿墙以阻止闸室抗滑，故不对闸室抗滑稳定作复核计算，只对其过流能力，边墙高度、陡槽底板稳定及鼻坎挑流消能进行复核。采用的基本数据、原则及相关规范同孙家溪溢洪道。溢洪道过流能力复核计算公式同孙家溪溢洪道过流复核，根据以上计算公式及计算参数，过流能力的复核成果分别列于REF_Ref452623599\h表38。表STYLEREF1\s3SEQ表\*ARABIC\s18木匠湾过流能力复核成果库水位（m）位置水头H（m）流速v（m）总水头H0（m）H03/2mQ（m3/s）85.000.000.000.000.0000.35110.0086.001.000.501.011.0190.372160.4387.002.001.152.072.9730.4021190.4688.003.001.713.155.5880.4140.982362.0889.004.002.294.278.8150.4330.98596.1790.005.002.805.4012.5480.4430.978866.4491.006.003.276.5516.7460.4560.9651174.4892.007.003.657.6821.2750.4610.951485.0293.008.003.928.7926.0390.4710.911778.7994.009.004.229.9131.1800.4770.892109.7094.319.314.3310.2732.9020.4830.8832236.4895.0010.004.5011.0336.6520.4810.8782467.0195.1610.164.5411.2137.5410.480.8782521.5995.5410.544.6711.6539.7660.4830.8752678.51由上表可知，对应于正常蓄水位的过流能力为2109.70m3/s，对应于设计洪水位过流能力为2521.59m3/s；对应于校核洪水位的过流能力为2678.51m3/s.边墙高度的复核同孙家溪溢洪道计算，先进行水面线的推算，再进行边墙高度复核，公式一致，得到计算结果如REF_Ref452623599\h表38。结果显示，在任何一段边墙上，现有的边墙高度都能满足复核要求。表STYLEREF1\s3SEQ表\*ARABIC\s19木匠湾溢洪道边墙复核桩号未掺气前水深（m）未掺气前流速（m/s）掺气后水深（m）复核设计边墙高度（m）现有边墙高度（m）0+0006.5510.387.237.63～8.638.380+8.165.1313.255.886.38～6.887.470+16.314.4915.135.315.81～6.316.560+25.24.0816.664.905.40～5.905.640+32.623.7817.994.665.26～5.666.93陡槽底板稳定复核陡槽段可分为第一泄槽段和第二泄槽段，考虑到第二段的流速较大，从而分解的下推力也大，故取第二泄槽底板进行稳定复核。陡槽纵坡1/3.5，水平夹角为15.945°，板厚δ=50cm，板长L=11.50m，取板宽1.00m计算。抗滑稳定计算公式：K式中：Kc——抗滑稳定系数；F——底板与基岩的摩擦系数，f=0.5；W——所有垂直向下力的合力，W=H——所有水平力的合力H=c′——陡槽底板混凝土与基岩接触面的抗剪断凝聚力，c′=0～0.3;脉动压力Pfr=βmρfr陡槽底板稳定复核计算见REF_Ref452624033\h表310；经计算：抗滑安全系数Kc=11.25>[Kc]=3.0综合上述计算成果，陡槽底板抗滑稳定安全满足规范要求，考虑到陡槽底板下面铺有纵横排水管，基底抗剪断接触面会有所折减，再加上地下渗水影响，根据原设计，在设置有锚筋φ20mm，间排距200×10cm，深入170cm后，能满足抗滑稳定要求。表STYLEREF1\s3SEQ表\*ARABIC\s110木匠湾陡槽底板荷载工况荷载（t）作用方向与滑动面平行方向（X轴）与滑动面垂直方向（Y轴）校核水位工况底板自重Wx→3.79底板自重Wy↓13.27水重Gx→25.4水重Gy↓83.12脉动压力↑8.15拖曳力→7.95扬压力↑12.1合计∑W=37.14∑P=76.70挑流消能复核（1）挑距计算根据《溢洪道设计规范》附录A中所列公式，计算如下：L=式中各符号意义同孙家溪溢洪道:θ——挑射水舌水面出射角，θ=31.85°；h1——挑流鼻坎末端法向水深，m，h1=3.78m；h2——鼻坎顶至下游河床高程差，m，h2=77.70-70.50=7.20m；Z0——鼻坎末端断面以上的水头Z0=94.31-77.70-3.78=12.83m;φ——流速系数，φ=0.9；V1——鼻坎坎顶水面流速，V1=14.27m/s，也可按鼻坎处平均流速V的1.1倍计算。通过计算可得：L=35.28m（2）最大冲坑水垫深度计算计算公式为：T=K式中各符号意义同孙家溪溢洪道:通过计算：T=10.64（m）（3）结论由以上计算可知，挑流消能的最大冲坑水垫深度过深，对鼻坎下游岩体的冲刷严重，冲刷坑深度为10.64m，水舌挑距为35.28m，形成的冲刷坑上游坡度约为1：3.3，根据现行《溢洪道设计规范》SL253-2000第3.5.1条规定，冲刷坑上游坡度宜在1：3~1：6之间选用，该冲坑不影响上游挑流鼻坎的稳定性。输水管结构安全复核南、北输水管复核基本情况（1）计算工况取用正常蓄水位上游闸门关闭，洞内无水为计算工况，主要计算荷载包括垂直土压力，侧向土压力，管身自重，外水压力等，取用方井后第一节下的1m长度进行计算。（2）基本资料南、北输水管型式一致，荷载相似，可以仅取北输水管作为代表进行复核。北输水管全长80.00m，中心高程82.5.m，是一个内衬12mm厚钢管的钢管混凝土管。涵管外径2.8m，内径1.9m，其中混凝土管内径2m。涵管采用刚性支座，其，涵洞自重荷载标准为。第一节上覆填土高程为98.00m，上覆填土为粉质粘土夹粘土，填土容重为，内摩擦角。洞身结构复核（1）外荷载计算①垂直土压力计算计算公式按照《水工建筑物荷载设计规范》（DL5077-1997）中上埋式埋管的土压力计算公式： （4.1）式中 ——埋管垂直土压力标准值，/m；——管顶以上填土高度（m）；——填土容重，，取值19；——涵管外管径，取值为；——埋管土压力系数，与地基刚度有关，可根据地基类别按图11.2.1查取。则②侧向土压力计算 计算公式按照《水工建筑物荷载设计规范》（DL5077-1997）中上埋式埋管的土压力计算公式： （4.2）式中 ——埋管侧向土压力标准值，/m； ——地表面至涵管中心的距离，值为15.5m； ——埋管凸出地基的高度（m）；——侧向土压力系数；——填土内摩擦角，按附录F.0.1确定。代入数据得到③自重压力计算外涵洞自重荷载标准为，则其自重为钢管容重采用，其自重则涵洞总自重为管肩两胸腔土重计算 （4.3）式中 ——作用于涵管上的垂直土压力的合力，；⑤汽车荷载汽车荷载以汽-15重车为标准，汽-15重车后轮轮压，后轮着地宽度，后轮着地长度为，轮距。汽车荷载参数的垂直合力采用公式： （4.4）由汽车荷载产生的垂直合力为1.99kN。汽车荷载产生的侧向压力计算采用公式： （4.5）由汽车荷载产生的侧向合力为为0.43kN。⑥外水压力涵洞所受的外水压力可以分为无压涵洞外静水压力和均匀外水压力两部分。外水静压力：对于圆涵，其外水静压力可按下式计算： （4.6）式中 ——水的容重，； ——圆涵的外半径，1.4m； ——自垂直直径上端算起到水面线的极角，。总浮托力均匀外水压力：均匀外水压力强度按涵洞外顶部到最高地下水位间的高度计算:⑦内水压力对于无压涵管，以充满水流时为最不利条件，内水静压力计算如下： （4.7）⑧荷载汇总内力计算采用查表法进行，先按圆涵放在平基上，从《涵洞》表7-1上查得在垂直荷载作用下控制断面的内力，然后再按圆涵放在刚性坐垫上，从《涵洞》表7-3查得在垂直荷载作用下所得控制断面的内力，最后将上述情况下所得的内力值叠加，便可得到各控制段面在垂直荷载作用下的内力值。内力全部由钢管承担。在水平荷载作用下，圆涵控制断面的内力可以从《涵洞》表7-4查得。将以上荷载汇总至REF_Ref452624717\h表41。表STYLEREF1\s4SEQ表\*ARABIC\s11北输水管荷载汇总表荷载计算值G（kN）内力M1M2M3N1N2N3垂直土压力1013121.519-125.15133.308218.601477.295-33.306总浮托力-60.4汽车垂直荷载1.99管肩两胸腔土重16.011.688-2.161.2474.4518.005-1.345侧向土压力431-53.69258.61-58.61-181.630249.798汽车侧向荷载0.43均匀外水压力138.32000165.984165.984165.984自重压力47.425.992-4.816-3.72612.12511.855-2.926外水静压力9.16-2.080.791-0.6943.6460.6282.189内水压力6.454.10058-1.1560.913-0.539-0.029-0.214合计1603.3877.528-73.88172.438222.638663.738380.18（2）强度复核三个控制断面的强度计算：截面1：截面2：截面3：则钢管边缘最大压强为。光面钢管的临界外压计算公式： （4.8）式中 ——临界外压，；——管壁厚度，12；r——钢管内半径，,本设计为950mm；——钢材屈服点，，计算得到故北输水管洞身结构满足设计要求。地基承载力复核根据现行《建筑地基基础设计规范》GB50007-2011第5.2.4条，当基础的埋置深度大于0.5m时，从荷载试验或其他原位测试、经验值等方法确定的地基承载力特征值，按下式修正： (4.9)式中 ——修正后的地基承载力特征值（kPa）； ——修正前的地基承载力特征值（kPa），其值为470.9kPa； ——基础宽度的地基承载力修正系数，采用； ——基础埋置深度的地基承载力修正系数采用； ——基础地面以上土的加权平均重度， ——基础宽度，不足3m时取用3m，； ——基础深度，。计算地基受到的总压力为；地基刚性支座的宽度为1.96m，故地基受到的压强为。地基允许承载力。基底压力<允许承载力，涵洞地基承载力满足要求。消能防冲复核（1）计算公式消力池为底流水跃消能，消能防冲计算验算消力池的深度和长度。①消力池深度计算根据现行《水闸设计规范》SL265-2001第B.1.1条，消力池深度可按以下公式计算：MACROBUTTONMTEditEquationSection2SEQMTEqn\r\hSEQMTSec\h (4.9) (4.10) (4.11) (4.12)式中:——消力池深度，； ——水跃淹没系数（1.05～1.1）——跃后水深，；——收缩水深，；——水流动能校正系数（1.0～1.05）；——孔流流速系数（0.95～1.0）；——过闸单宽流量，；——消力池首端宽度，；——消力池末端宽度，；——由消力池底板顶面算起的总势能，；——出池河床水深，；——出池落差，。②消力池长度计算依据现行《水闸设计规范》SL265-2001第B.1.1条，消力池长度计算可以按照以下公式计算： (4.13) (4.14)式中 ——消力池长度，； ——消力池斜坡段水平投影长度，； ——水跃长度校正系数，可采用0.7～0.8； ——水跃长度，。[11]（2）基本数据北干输水管设计最大输水流量为，下游渠道对应水位83.28m，水深约为1.78m。现有消力池总长21.50m，其中水平段3.60m，斜坡段水平投影长度4.2m，池长13.7m，消力池底宽从扩散为，扩散角10.54°，过闸单宽流量，水流动能校正系数取用1.0，孔流流速系数取用1.0，水跃堰面系数采用1.1。消力池后接15.00m长的混凝土护坦，边墙高度为2.70m。北干输水管的内径200cm，涵洞类型为圆涵，采用净空高度为，则水面深度为1.50m，流速约为11.0m/s。消力池池深为1.1m，由消力池底板顶面算起的总势能。（3）计算结果由公式（4.11），得到0.859m；由公式（4.10），得到；由公式（4.12），得到；由公式（4.9），代入数据，得到；北干输水管消力池需要的最小池深为0.17m，实际池深为1.1m，池深满足要求。由公式（4.13），计算得到；由公式（4.14），代入，得到；北干输水管需要的消力池长度为9.4m，实际为13.7m，消力池长度满足要求。综上，北干输水管的消能防冲满足要求。澧输水管结构复核概述澧输水管位于南副坝坝头，为无亚管圆形涵管，于1976年竣工。管身全长80.75m，管内径1.8m，衬厚0.4m设计输水流量11.27m3/s，输水管进口为八字形翼墙，长，8.00m其后为喇叭形进口，全长14.25m与竖井相连；竖井顺水流方向长