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篇1：永定河滞洪水库工程设计特点论文
永定河滞洪水库工程设计特点论文
摘要：永定河是全国四大重点防洪河流之一，是首都北京的防洪关键。滞洪水库位于永定河卢沟桥枢纽以下永定河稻田及马厂河段内，通过开挖其右侧滩地，并沿永定河右治导线修建水库左堤而形成水库，水库左堤外的永定河主河道保留行洪。该工程包括“两库、四堤、四闸、一河”。工程主要任务是防洪，控制永定河官厅山峡的洪水。工程修建后，可使永定河三家店以下北京市境内河道的防洪标准由五十年一遇提高到一百年一遇，一百年一遇洪水刘庄子口门不分洪，可在较大程度上减免长辛店地区及小清河分洪区的淹没损失，并有利于河北省和天津市的防洪体系建设。
关键词：工程目的及任务 工程布置及规模 工程设计 技术问题 工程施工
1 工程目的及任务
永定河滞洪水库位于永定河卢沟桥枢纽以下永定河稻田及马厂河段内，距北京市市区约20km。水库的主要任务是防洪，控制永定河官厅山峡的洪水。
永定河官厅水库以下至三家店称官厅山峡，为多发性暴雨区，又系石质山区，坡陡流急，易产生较大洪水。永定河历史上发生的几次大洪水中，约90%产生于官厅山峡。至今官厅山峡洪水没有得到控制，对北京及下游地区的防洪安全构成严重威胁。
在永定河卢沟桥以下河道内修建滞洪水库，滞蓄官厅山峡洪水，可使永定河三家店以下北京市境内河道的防洪标准由五十年一遇提高到一百年一遇，一百年一遇洪水刘庄子口门不分洪，可在较大程度上减免长辛店地区及小清河分洪区的淹没损失，解决该地区42万人的防洪避险转移问题，并有利于河北省和天津市的防洪体系建设。
2 工程布置及规模
永定河滞洪水库工程等别定为二等，主要建筑物为2级，堤防为1级，设计洪水标准为一百年一遇，地震设防烈度为Ⅷ度。工程施工总工期三年。
别永定河滞洪水库位于卢沟桥以下永定河稻田及马厂河段内，通过开挖其右侧滩地，并沿永定河右治导线修建水库左堤而形成滞洪水库，水库左堤外的永定河主河道保留行洪。该工程包括“两库、四堤、四闸、一河”，其布置详见工程平面示意图。
“两库”为新建的稻田水库和马厂水库，其中稻田水库最大滞洪库容3008万m3；马厂水库最大滞洪库容1381万m3；连同已建的大宁水库3661万m3，总滞洪库容达8000万m3。
“四堤”为新建的滞洪水库左堤和横堤、加高培厚永定河右堤和加宽永定河左堤，水库堤防总长为36。9km。
“四闸”即新建的滞洪水库进水闸、连通闸和退水闸以及扩建小清河分洪闸。进水闸位于大宁水库左侧南端与稻田水库的连接处，共6孔，每孔净宽10m，控泄流量2429m3/s。连通闸位于京良公路永立桥右侧，稻田水库与马厂水库连接处，共5孔，每孔净宽12m，控泄流量1098m3/s。退水闸位于黄良铁路桥以上500m，马厂水库的尾端，共8孔，每孔净宽7m，控泄流量400m3/s。小清河分洪闸泄量由现状2760 m3/s增加到3730 m3/s，为确保泄洪畅通，需在小清河分洪闸右侧按原闸规模扩建4孔，每孔净宽12m。
“一河”为1。5km长的小清河整治工程，即对小清河分洪闸下至大宁水库入库跌水段河道进行疏挖和部分展宽，打开京广铁路桥右侧被淤堵的2孔，并对京广铁路桥、老京周公路桥和新京周公路桥的基础进行防护。
3 工程设计中遇到和解决的几个主要技术问题
工程设计由水利部天津水利水电勘测设计研究院和北京市水利规划设计研究院共同完成。在设计过程中遇到和解决的.技术问题很多，现仅就几个主要问题简述如下：
① 华北地区最长的细砂堤防
滞洪水库左堤长10。2km，其左侧为永定河行洪河道，右侧为滞洪库区，为两水夹一堤，其安全与否，对整个工程以及永定河左堤的安全至关重要。根据本工程的实际情况，筑堤材料均取自库区土方开挖，而库区土方开挖料完全是细砂和极细砂。据堤防规范，细砂和极细砂不宜用做筑堤土料，而在如此长且又十分重要的堤防采用细砂填筑，在国内也不多见。为解决这一技术难题，查阅了全国有关细砂筑堤资料，特别研究了松花江砂堤在洪水中出现的问题，并请有关专家进行技术指导，研究细砂筑堤要解决的地基液化、渗透稳定、堤身渗漏、堤坡稳定和堤坡抗冲等诸多技术问题，结合滞洪水库的运用和大量弃土的特点，分别采取了加大断面、放缓堤坡、加强护砌等措施来保证堤防安全，并根据滞洪水库左堤的实际运用情况，经计算和分析研究，最终取消了原设计的堤身防渗墙，从而节省了大量工程投资。
② 退水闸地基处理
根据工程地质评价，滞洪水库退水闸的基础位于细砂层上，局部地基承载力不满足设计要求，并且细砂层地基在饱水情况下，遇Ⅷ度地震将发生液化，这是在滞洪水库工程设计中遇到的又一重要技术问题。根据闸的工程布置以及细砂层的分布情况，基础下的细砂层太厚，不宜单纯采用换基的方法，经研究比较，采用换基和混凝土防渗墙围封相结合的措施加以解决。经过深入的调查研究，防渗墙拟采用300毫米厚的混凝土薄墙。
③ 连通闸地基处理
a。 闸室基础处理
滞洪水库连通闸的基础也存在退水闸的问题，闸室基础位于细砂层上，地基在饱水情况下，遇Ⅷ度地震将发生液化，考虑到细砂层较薄，采用全部挖除、换填砂砾料的方法，使整个闸室坐落在中砂层上。
b。 翼墙基础处理
上下游翼墙与两岸护坡的为斜坡式连接型式，为减少上下游翼墙的开挖和回填量、提高地基承载力、解决地震液化问题，翼墙基础下布设碎石振冲桩，桩径600mm，间排距2。0m，梅花形布置，桩底高程坐落在地质建议的中砂层上。
④ 退水闸不均匀沉降分析及处理措施
退水闸主体完工，控制楼施工前，铺盖、闸室、消力池、护坦底板发现裂缝，左右边墩发生倾斜，为此，建设单位先后组织了四次专题会议，也邀请了有关专家和单位进行了分析和研究，认为底板裂缝及闸墩倾斜主要是由不均匀沉降引起的，引发和影响不均沉降的因素较多，一是与砂土的不均匀性和地基受力的不均匀性有关，二是与砂基地下水位聚降、墙后回填土的施工方法和顺序及碾压速率有关。
根据沉降观测资料分析，退水闸的最大沉降量及相邻板块之间的沉降差均在《水闸设计规范》规定的范围之内，不会导致止水的破坏，也不会影响闸门的正常运用，但考虑到闸墩的美观，应进行处理，同时原设计的控制楼紧靠边墩及翼墙，其自重及其上的设备还会在边墩、翼墙上产生附加应力，还会导致边墩外的地基下沉，如沉降过多，势必加大边墩外倾，以致造成不良后果。
经研究采用控制楼外移方案。结合440m2退水闸小院报批遇到的设计院在京注册难题，取消管理小院，将原来控制楼和小院共1000余m2的面积，设计成二层小楼，布置在闸室右侧距边墩15m之外，以作为控制室和管理房之用；维持闸室左侧楼梯间不变。在二层管理小楼和启闭机房之间，设计为透明的封闭走廊，走廊立面做好装饰设计，以达到美观和把管理房与启闭机房连为一体的效果。此方案有两大好处：其一是避免了退水闸小院规划批准的难题，其二避免了在边墩和翼墙外近距离再增加荷载，导致地基加剧沉降的问题。
对退水闸不均匀沉降引发的裂缝进行化学灌浆处理，材料为改性环氧树脂；裂缝
表面用TK砂浆封堵抹平。
⑤ 连通闸后浇带设计
连通闸两岸连接京良公路，双向四车道，路面净宽15m，由此布置要求闸室顺水流向长度较大，已达29。7m，为防止不均匀沉降、温度等原因引起闸底板及闸墩出现裂缝，在桩号0+10。00处设置宽1。2m的后浇带，后浇带上下游闸底板及闸墩分别施工，预留插筋，待上下游闸底板及闸墩沉降等变形基本稳定后，再进行后浇带的回填。工程竣工后经检查未发现裂缝。
⑥ 特殊的消能防冲设计
本工程进水闸、连通闸和退水闸均位于滞洪水库大堤上，进水闸和连通闸下游为库区，退水闸下游为永定河滩地，这三座闸有一个共同的水力学问题就是水流过闸后漫流进入库区或滩地，在地面上形成的水深极浅，其消能计算不同于一般的河道水闸。结合工程优化布置，经过反复计算和分析研究，最终寻求到适合本工程条件的消能计算方法，得出合理的消能工的规模尺寸，经水工模型试验验证，其消能布置是合理的。在水闸防冲设计中，根据闸下细砂抗冲流速低的特点，为防止防冲槽内细砂和抛石流失而导致海漫工程的淘刷破坏，在海漫末端设置了混凝土防冲墙以策安全。
另外，在滞洪水库设计过程中，重视科学试验研究工作，注重设计与科学试验的密切结合。堤防设计采用的土料压实干容重、相对密度等物理力学指标，均进行了室内试验和现场碾压试验；此外，为论证本工程建成后对永定河河势的影响以及永定河洪水对水库左堤的影响，退水闸泄流对永定河左堤、下游铁路桥及河道的影响等诸多问题，均进行了水工模型试验，并根据模型试验结果，对设计进行了修改和补充。
⑦ 模袋混凝土护坡新技术应用
本工程堤防筑堤材料为细砂，对护面的衬砌型式选择又为重要，设计曾考虑了浆砌石、混凝土、模袋混凝土等型式，经认真分析研究后，采用了模袋混凝土，即把流动性混凝土用混凝土泵压入用高强度化学纤维制成的模型垫袋里形成的高强度混凝土硬化体。由于垫袋本身的透水性使混凝土中多余水分在灌注压力的作用下被部分挤出，从而降低混凝土水灰比，提高了混凝土的密度和强度。作为一种新的工艺，模袋混凝土与其它护砌型式相比，其防止高速水流冲刷能力较强，具有施工迅速、安全、节省费用等特点。
模袋混凝土护坡设计考虑了袋材选择、模袋缝制、厚度确定、稳定性分析、排水设计、护坡构造及抗滑措施考虑等。目前该模袋护坡投入运用已经二年了，其坡面平整、美观，不需保养，也已经历了寒冷气侯的考验，说明模袋混凝土护坡在本工程中的使用是成功的。
⑧ 土方平衡中难以解决的弃土问题
由于水库是利用开挖永定河右侧滩地形成的，其土方开挖量巨大，为4300万m3，因此，土方平衡和弃土处理成了主要的技术问题。在可研阶段，认为稻田库上部砂石料储量较多，开挖出的砂石料除本工程使用外，尚可外卖1300万m3。而在初设阶段，经过详细的地质勘察，发现砂石料开挖量甚少，这样，本可以外卖的砂石料变成了无用的细砂弃土，为解决这个棘手的问题，首先，进行了较详细的地形测量，对用做弃土场的采砂坑容积重新核算，其次，在保持水库滞洪容积不变的原则下，调整水库主库区布局，将水库堤防稍微抬高以减少挖方和增加填方，最终使土方达到了挖填平衡。
4。 工程施工
4。1 施工条件
该工程由于距北京市区仅20km，且附近有京石高速公路、京周公路和京良公路等较高等级公路跨越河道。从小清河至滞洪水库退水闸的永定河左、右两堤均有道路相通。因此，本工程对外交通便利。
本工程位于永定河右侧滩地内，地势平坦、开阔，便于工程施工。
本工程水源为开采地下水，水量尚能满足施工需要。
根据对永定河天然砂砾料场的勘探以及工程附近砂石料源的调查，在进水闸闸址下游1km范围内，天然砂砾料储量约110万m3，可满足本工程混凝土的施工需要。混凝土细骨料以人工砂为主掺加部分天然砂。工程拟建筛分加工厂并制备人工砂。
4。2 施工导流
根据本工程实际情况，选择施工导流标准为十年洪水重现期。依据三家店水文资料，十年一遇汛期洪水最大流量为1681m3/s；非汛期洪水最大流量为107m3/s。但由于上游有官厅水库、三家店调节池等控制工程及河道渗漏等因素，实际上在非汛期，河道内基本上没有径流。
经水力学计算：汛期洪峰流量为1681m3/s时，其河床水位为48。3~51。2m，水位均未超过原天然滩地高程；加之水库左堤可在汛前填筑一定高程，从而形成天然围堰，以保障工程的实施，因此，本工程可不设专门的导流、截流建筑物工程。
4。3 施工工期
由于本工程建筑物混凝土量较小，因此，只利用枯水季节施工即能满足进度要求。土方工程采用大型施工机械，机动性强，且库内无需临时设施，基本上可全年施工。
永定河滞洪水库工程施工总工期为三年。
5。 结语
本文仅对永定河滞洪水库工程的兴建目的、工程布置和规模、设计中遇到并解决的几个技术问题以及施工条件做简要、粗浅的阐述。永定河滞洪水库工程濒临京都，为大型工程，工程项目多、线路长，随着工程设计和施工的不断深入，必将遇到和解决更多的技术难题，它的实践必将丰富水利工程设计和施工的经验宝库。
篇2：水库工程设计论文
水库工程设计论文
1水库现有病险情况及除险加固的必要性和重要性
孤山子水库从1976年10月竣工至今已运行30余年，通过对水库运行的各项资料以及地质勘查的综合考虑，孤子山水库工程的主要建筑物还存在以下一些问题:副坝下游坝脚渗水，且形成明流，威胁副坝坝体稳定性。溢洪道左导墙基础被掏空。溢洪道末端出现冲坎。输水洞进口启闭机启闭困难，闸门漏水。输水洞出口没有消力池，冲坑越来越深，冲坑面积越来越大。输水洞泄洪渠没有保护措施，不断吞噬耕地，且威胁左侧居民。由此可见，为了使得孤山子水库符合国家防洪标准，对其实施除险险加固工程是非常有必要的。孤山子水库除险加固工程建成后，将会给该地区带来明显的社会效益、经济效益和环境效益。首先，水库保护了下游的28个自然屯、0．28万人口和700hm耕地，同时，水库与灌区配套后可使其灌溉面积增加到1226hm2。其次，待水库工程正常运行后，周边地区可以不断发展水产养殖产业，从而增加农民的经济收入。最后，水库的除险加固工程完工后，它将会不断的改善水库周边的自然环境，营造更好的生态环境，水库的环境效益会更加突出。
2建筑物加固设计方案
针对目前孤山子水库主要建筑物存在的问题，本次除险加固工程主要对主坝、副坝、溢洪道和输水洞进行相应的加固处理设计。
2．1主坝除险加固设计
主坝坝顶长168m，宽4．3m，本次设计将坝顶清基0．1m，清基后修建0．35m厚的'碎石路面，该路面由10cm砂砾石垫层、15cm石灰、炉渣、土基层和10cm的碎石修筑而成。主坝坝顶道路长度为170m，路宽4．3m，平整路面后铺设0．35m厚的碎石路面，路面坡度为1．5%，路基材料组成与主坝相同。背水坡用C20混凝土修筑4条混凝土排水沟，间距为50m，并在背水坡种植草皮护坡。主坝迎水坡护坡石风化严重，现将原来的干砌护坡石拆除，新建0．1m厚的碎石反滤和0．3m厚的干砌石护石坡。主坝背水坡干砌石排水体风化也比较严重，先将拆除重新修筑干砌石排水体。
2．2副坝除险加固设计
副坝背水坡局部断面较陡，本次加固需要通过填筑土方恢复背水坡设计坡度1∶2。其中，副坝0+030～0+080段背水坡平均坡度调整为为1∶1．85，副坝0+160～0+200段背水坡平均坡度调整为1∶1．94，副坝0+200～0+270段背水坡平均坡度调整为1∶1．86，副坝0+270～0+294段背水坡平均坡度为1∶1．70。副坝坝顶清基0．1m后修建0．35m厚的碎石路面，路面由10cm砂砾石垫层、15cm石灰、炉渣、土基层和10cm的碎石组成。背水坡用C20混凝土修建6条混凝土排水沟，间距为60m。背水坡种植草皮护坡。副坝迎水坡护坡石风化比较严重，现将原来的干砌护坡石拆除新建0．1m厚的细沙反滤和0．3m厚的干砌石护坡。副坝背水坡排水体风化严重，全部拆除并重新修筑干砌石排水体。此次设计依据孤子山水库坝基、地质情况及相关地层的防渗漏处理经验，拟通过高压喷射灌浆方式对坝基进行防渗漏处理。高压喷射灌浆施工采用单排摆喷套接技术形式，二管法施工工艺，孔间距1．4m。考虑坝基绕渗的影响，灌浆范围为桩号0+000～0+294，水平灌浆长度为294m。高压喷射灌浆施工孔轴线布置在迎水坡堤脚，孔间距为1．4m，单孔灌浆深度为0．3m。
2．3溢洪道加固设计
原溢洪道已开挖形成堰体，为了减少工程量和节约工程投资，本次对溢洪道的加固主要在原有基础上进行。溢洪道的全部加固工程主要包括在左侧堰体修建挡土墙和对两岸不稳定山体削坡两部分内容。考虑到溢洪道堰体左侧冲刷比较严重，已严重威胁到水库下游的居民和农田，本次加固将堰体左侧原浆砌石挡土墙拆除，采用钢筋混凝土修筑高4．7m、长106m的挡土墙。挡土墙基础为宽1．4m、深0．5m的钢筋混凝土结构。此外，溢洪道堰体两侧山体风化严重存在许多不稳定因素，现将两侧山体进行削坡处理，其中左侧削坡处理后坡比为1∶1．03，而右侧削坡处理后坡比为1∶1．08。
2．4输水洞加固设计
孤山子水库输水洞为洞深直径1．5m的有压隧洞，进口洞底高程535．85m，洞长86．00m，出口高程532．81m。另外，在输水洞进口有一座启闭塔和一扇工作闸门并配有螺杆启闭机。鉴于目前水库输水洞存在的问题，此次除险加固主要包括在输水洞出口设消力池和重新更换输水洞进口闸门及启闭机两部分工作。消力池加固工程首先需要在输水洞出口平台修建钢筋混凝土翼墙。其次，在输水洞的下游修建长22m、宽10m的钢筋混凝土结构消力池，同时，在消力池两侧修建高5．6m的挡土墙。最后，在消力池的下游修建底板高程526．65m、宽10m、长31m的海漫，并在海漫两侧前段5m修筑钢筋混凝土翼墙，随后对海漫两岸进行土方回填。
篇3：水库灌溉工程设计浅析论文
水库灌溉工程设计浅析论文
摘要：本文介绍了麻沟水库基本水利计算和工程设计以及其所产生的经济效益，该工程的修建能解决灌区人畜饮水和农业灌溉问题，以供参考。
关键词：水库灌溉工程；设计；建设；效益分析
1工程背景
当前水库灌溉是一项有效供水和灌溉措施[1-5]。麻沟水库灌溉工程位于遵义市汇川区泗渡镇麻沟村，是遵义市北片区唯一较高的水源点，坝址距泗渡镇境内210国道约8.0km，距遵义市约37.0km，有乡村公路从坝址通过，工程对外交通方便。麻沟水库坝址以上流域面积57.0km2（其中明流14.2km2，伏流及凹地42.8km2），主河道长16.2km，主河道平均比降26.2‰。坝址处多年平均流量1.09m3/s，多年平均径流量3440万m3。设计流域及灌区属中亚热带季风湿润气候，冬无严寒，夏无酷暑，受东南海洋和孟加拉湾暖湿气流的影响，降水量较充足，加上无霜期长，光、热、水同季，有利于作物的生长。麻沟水库灌溉工程的主要任务是灌溉。工程建设后将解决汇川区泗渡镇、高坪镇和董公寺镇3924.5hm2（5.8868万亩）的农田灌溉和灌区内15000人、大牲畜3000头和小牲畜12000头的人畜饮水问题。
2工程建设的必要性
在麻沟水库灌区范围内，仅有双仙和大厂沟两座小（一）型水库：（1）大厂沟水库在除险后总库容达140万m3,兴利库容104万m3，放水涵洞出口高程932.8m，设计灌溉面积3668亩，灌面高程在930.0m以下；（2）双仙水库经除险后总库容139万m3，兴利库容117.4万m3，放水涵洞出口高程963.1m，设计灌溉面积5100亩，灌面高程在960.00m以下；两水库设计灌面共计8768亩，现在正在承担起泗渡镇片区的灌溉和人蓄饮用的重担，但由于双仙和大厂沟两座小（一）型水库已修建多年（目前已被列为病险库），水库的长年淤积和运行，已导致水库取水保证率低，再加之水库本身的高程比较低，能覆盖的面积相对较小。由于水资源的缺乏，用水无法保障，阻碍了绿色产业和粮食产量的'发展。为了更好的造福地方百姓，推动农村经济的健康发展，必须尽快解决缺水的问题。项目区灌溉基础设施薄弱，水利化程度较低，灌溉用水问题突出，急需修建较大的水利工程以解决项目区干旱缺水的现状。
3工程水利计算
麻沟水库灌溉工程的主要任务是灌溉。工程建设后将解决汇川区泗渡镇、高坪镇和董公寺镇3924.5hm2（5.8868万亩）的农田灌溉和灌区内15000人、大牲畜3000头和小牲畜12000头的人畜饮水问题。考虑到社会经济发展和当地水资源条件以及供水对象的特点，灌溉保证率取P=80%、农村人畜饮水供水保证率取P=95％、环境用水保证率取P=90%。
3.1正常水位的确定
根据本工程的实际，综合工程建坝条件、工程投资和水库水量计算等因素，为满足河流规划要求，在本工程可行性研究阶段初步拟定1036m、1038m、1040m三个正常蓄水位方案进行比选。从水量计算来看，麻沟水库正常蓄水位从1036m增加到1038m时，兴利库容增加129万m3，可供水量增加170万m3，单方库容增加1.32m3水；从1038m增加到1040m时，兴利库容增加150万m3，可供水量增加132万m3，单方库容增加0.88m3水。虽然1036m正常蓄水位方案投资最省，比1038m正常蓄水位方案少632.92万元，但1036m正常蓄水位方案可供水量比1038m正常蓄水位方案少170万m3，没有达到充分利用水资源。而正常蓄水位1040m方案工程总投资比正常蓄水位1038m方案多438.24万元。因此，综合坝址地质条件、工程投资和来水用水等因素，本阶段推荐正常蓄水位为1038m，相应库容1040万m3。
3.2水利调节计算
灌溉需水量根据工程的灌溉面积、田土比例及作物组成，采用相应作物相应年份的灌溉定额进行长系列计算。麻沟水库为不完全多年调节，其计算时段5月～8月为旬，其他月份为月。灌区内渠系水利用系数取为0.70，田间水利用系数0.95，灌溉水利用系数0.665。经计算，灌区多年平均灌溉用水量为1860万m3，P=80%，灌溉用水量为2130万m3。麻沟水库在保证设计灌面灌溉前提下，还可以解决灌区范围内1.5万人、0.3万头大牲畜和1.2万头小牲畜的人畜饮用水问题。根据有关规范，农村人均用水定额采用0.075m3/d、大小牲畜用水定额采用0.050m3/d、0.030m3/d，设计拟采用渠道供水。经计算，麻沟灌区农村人畜用水量（毛）为89.7万m3/年。3.3渠道流量计算对麻沟水库水稻、蔬菜历年最大旬定额进行统计，P=80%，水稻、蔬菜、果林最大旬定额为分别为64.8m3/亩、10.1m3/亩和3.87m3/亩。根据其渠系布置及各渠道分布的灌面，自渠末逐渠道向渠首推算，计算得到各渠道设计流量成果，其中渠道输水方案渠系水利用系数为0.70，干、支渠输水损失分别为10.72‰～25‰。根据各干支渠的控制灌面及渠道长度从支渠到干渠，再到总干渠逐条渠道计算灌溉设计流量，即得到总干渠首设计流量为3.84m3/s。由于灌区人畜饮水供水采用渠道供水，人畜饮水供水量按渠长均分。
4工程总体布置及主要建筑物
4.1工程总体布置
本工程规模为中型，工程等别为III等。本工程坝线具有唯一性，从坝线地形地质条件看，该坝线可建刚性坝，也可考虑当地材料柔性坝。麻沟水库灌溉工程枢纽总体布置为：钢筋混凝土面板堆石主坝，钢筋混凝土面板堆石副坝，主坝左岸边溢洪道，左岸导流兼放空隧洞，左岸取水隧洞，南向灌区渠系建筑物，其中钢筋混凝土面板堆石主坝最大坝高54.3m，钢筋混凝土面板堆石副坝最大坝高18.8m，水库正常蓄水位1038m，死水位1017m，正常蓄水位以下库容1040万m3，最大库容1160万m3，取水隧洞布置于大坝左岸，取用流量3.84m3/s，设一岸塔式进水口，取水隧洞全长808.44m，取水隧洞含有压进水口和无压城门隧洞两部分，取水隧洞尺寸为宽×高=2.0m×2.567m；灌区渠系及建筑物平面总长度87.14km。
4.2主要枢纽建筑物
钢筋混凝土面板堆石坝轴线选择重力坝坝轴线下游20.0m处，计算得防浪墙顶高程1041.00m，取防浪墙高1.2m，故坝顶高程为1039.80m，坝轴线长度为159.65m。大坝上、下游坝坡均为1∶1.4。拟定坝顶顶宽7.0m，净宽为6.0m。河床段趾板建基面高程为985.50m，最大坝高54.30m。本工程防渗混凝土面板采用等厚结构设计，厚度为0.45m；面板设垂直缝，在两坝肩附近的面板设张性垂直缝，间距6m左右，其余部分的面板设压性垂直缝，间距为8.0m。本方案趾板采用趾板面等高线垂直于“X”线布置形式，趾板厚0.5m，其宽度按岩石地基容许水力梯度确定，趾板宽度统一取为6.5m，河床及两岸趾板每隔12m～15m设一条伸缩缝。溢流净宽12m，堰顶高程1033.0m，分2孔，分别设6m×5m(宽×高)的平板钢闸门，溢流堰为WES型实用堰，由上游面曲线、下游面曲线、泄槽段、圆弧段和底流消力池段组成，总长225.041m（含消力池、护坦）。取水隧洞进水口布置在离大坝左坝肩约300.0m处。灌区渠道设计考虑每隔10m设置伸缩缝，缝宽0.02m～0.03m，缝间采用适应结构变形，粘结能力强，防渗性能良好的填料填实。总干渠总长6.3km，渠首流量3.84m3/s，渠道断面尺寸为宽×高=2.2m×2.70m。在总干渠末端分出北干渠和南干渠。北干渠总长14.55km，渠首流量0.312m3/s，渠末流量0.128m3/s，渠道断面尺寸为（宽×高=）0.85m×1.10m～0.65m×0.8m。龙午坝支渠平面总长6.50km（含建筑物），渠首流量0.262m3/s，渠末流量0.252m3/s，其中，渠道总长6.05km，渠道断面尺寸为（宽×高=）0.8m×1.10m；倒虹管1座，总长450m，管径Φ450。从以往工程经验可知，在同一流量，同一高程，同一地形地质条件下，渡槽的造价约为倒虹管的2.5倍，渡槽的造价较高，因此，从节约投资的角度出发，尽量少选用渡槽，但从节约水头的角度出发，为了满足末端控制灌面高程，在渠系的适宜位置选择了渡槽输水。麻沟灌区工程共有渡槽9座，总长1187.40m，渡槽断面尺寸为宽×高=1.90×2.56m～1.2m×1.20m。
5工程经济效益分析
工程总投资为58798万元。静态投资为58798万元，其中：①工程部分投资33449.13万元；②环境移民投资25348.87万元；基本预备费率为5％；不计算建设期贷款利息。经计算，本工程经济内部收益率8.13%，大于8%；经济净现值748万元，大于0；效益费用比1.01大于1；投资回收期13.7年。经济分析各主要经济指标均大于基本要求，经济分析可行。据调查，灌区农民人均可支配收入5135元/人，～按年平均增长率5%计算，预测20平均可支配收入6241元/人，多年平均年灌溉用水量2130万m3，亩均用水362m3，初步确定按1.2%计算的可承受水价为2014年为0.20元/m3；人畜饮水水价按0.6%计算可承受水价，年平均每人、头供水量为30m3，水价为1.23元/m3。表1所示为工程成本费用表，工程年财务收入合计536万元，略大于年运行成本支出520万元，灌区能够维持正常运行。从财务初步分析可知，项目收入能保证项目正常运行，但项目建设资金需要政府大力扶持，项目具备基本生存能力，财务分析可行。
6结语
本工程的修建，可以解决项目区干旱缺水的现状，克服实际工程的用水问题。麻沟水库灌溉工程技术上是可行的，同时它的经济效益较为显著。笔者认为通过合理的工程枢纽布置，包括水库大坝和渠道，来解决缺水灌溉问题是一个较为可行的方法。水库灌溉工程可以取得合理的经济效益。本工程可为类似工程提供借鉴。
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篇4：略谈水库工程设计核算论文
略谈水库工程设计核算论文
1工程部分概算编制
1.1建筑工程
1)主体建筑工程，按设计工程量乘单价计算，考虑初步设计概算工作深度和精度，采用编制规定分析单价时，定额消耗量考虑乘3%扩大系数后作为工程概算单价［1］。细部结构指标依据编制规定中的“水工建筑工程细部结构指标表”，并计取相应的措施费、间接费、利润、主材价差、税金和定额扩大系数等费用。2)永久交通工程。永久交通工程投资按设计工程量乘以单价进行计算，单价根据道路的结构设计套相应定额。3)房屋建筑工程。根据设计提供的建筑面积按单位造价指标计算，其中管理房单位造价指标为1500元/m2;室外工程按房屋建筑工程投资的10%计算。4)供电设施工程。采用10kV供电线路，考虑永临结合，投资按设计工程量乘以单价进行计算，指标参照福建省类似工程的单位扩大造价指标确定。5)其他建筑工程。①内外部观测工程，按照枢纽工程中主体建筑工程投资的1.3%计取。②通信线路、照明线路等工程投资按设计工程量乘以单价进行计算，指标参照福建省类似工程的单位扩大造价指标确定［2］。
1.2设备及安装工程
设备及安装工程包括机电设备及安装工程和金属结构设备及安装工程。1)设备费:原价采用厂家询价及参考在建工程的设备价格。2)设备运杂费率:按7%计算。3)运输保险费:按现行有关规定计算。4)采购及保管费率:按设备原价、运杂费之和的0.7%计算。5)设备综合运杂费率:7%+(1+7%)×0.7%=7.75%。6)安装费:安装单价根据福建省水利厅闽水计财［2011］98号文颁发的《福建省水利水电设备安装工程预算定额》进行计算。
1.3施工临时工程
1)施工导流工程。单价按照施工组织设计提供的施工方法及有关定额子目分析计算，并计取相应的措施费、间接费、利润、主材价差、税金和定额扩大系数等费用。2)施工交通工程。新建施工便道按设计工程量，指标参照福建省类似工程的单位扩大造价指标确定。3)施工房屋建筑工程。俞坊水库工程施工总工期为2年，根据编制规定，枢纽工程按照第一至第三部分和第四部分施工导流工程建筑安装工程投资之和的2.5%计算。4)其他施工临时工程。按照工程第一至第四部分建安工作量(不包括其他施工临时工程)之和的4.5%计算。
1.4独立费用
1)建设管理费。建设管理费以第一至第四部分建安工作量为计算基数的4.3%计取。2)经济技术服务费。经济技术服务费以第一至第四部分投资合计数的1.5%计取。3)工程建设监理费。工程监理费按闽价房［2007］273号文及发改价格［2007］670号文的有关规定计算。4)生产准备费。①生产及管理单位提前进厂费按第一至第四部分建安工作量的0.2%计算;②生产职工培训费按第一至第四部分建安工作量的0.40%计算;③管理用具购置费按第一至第四部分建安工作量的0.08%计算;④备品备件购置费按设备费的0.6%计算;⑤工器具及生产家具购置费按设备费的0.2%计算。5)科研勘测设计费。①科学研究试验费按第一至第四部分建安工作量的0.5%计算;②工程勘测设计费按国家计委、建设部10号文颁发的《工程勘察设计收费管理规定》及国家发展改革委、建设部发改价格《水利、水电、电力建设项目前期工作工程勘察收费暂行规定》计算。6)其他。①工程质量检测费按一至四部分建安工作量的0.15%计算;②工程保险费按一至四部分建安工作量的'0.45%计算。
1.5基本预备费及建设期融资利息
1)基本预备费工程部分按第一至第五部分合计的5%计算。2)价差预备费按国家计委投资［1999］1340号文规定，价格指数按零计算。
2移民和环境部分概算
编制建设征地和移民安置补偿的概(估)算编制执行国家及水利部和福建省现行有关规定，根据调查的实物量和福建省的现行补偿标准进行计算，基本预备费费率按8%进行计算。水土保持和环境保护工程概(估)算编制执行国家及水利部和福建省现行有关规定进行计算，其中水土保持基本预备费费率按3%进行计算，环境保护工程基本预备费费率按5%进行计算。
3总结
通过清流俞坊水库设计概算的编制，深刻体会到造价人员要编制好初步设计概算，既要熟练掌握本专业的知识，又要熟悉设计文件及相关政策、法规，主要包括以下几个方面:1)认真搜集基础资料，为概算编制提供充分依据。2)熟悉图纸，核对工程量，避免缺项和漏项。3)做好料场调查，进行砂石料自行开采与外购的投资比较，合理分析确定材料来源和价格。4)应及时掌握计价信息，掌握市场价格波动情况，适应市场变化的要求。5)熟悉施工条件、工艺流程、施工方法，正确理解定额内容，准确套用定额项目。6)加强与相关专业设计人员协作、沟通。7)做好设计概算校审工作。
篇5：水库加固工程设计分析论文
水库加固工程设计分析论文
【摘要】针对水库溢流堰加固工程设计，做了简单的论述。开展水库加固工程，需要针对水库现存的风险问题，进行有效分析，制定除险加固方案，湖南某病险水库存在的问题，主要包括防洪效果不佳、坝基渗漏等，需要采取针对性措施，做好加固处理，以确保水库能够正常运行。
【关键词】水库工程；溢流堰加固；工程设计；质量要点表
1溢流堰现状分析
溢流堰体为此水库的主要组成部分，由于运行时间较长，堰顶交通桥桥板和桥墩局部出现露筋问题，同时还存在蜂窝麻面，安全隐患较为严重，影响着日常管理与防汛，难以达到防汛标准。溢流堰体部分设计时，溢流面板与挑流鼻坎使用的混凝土强度为C20，依据《水工缓凝土结构设计规范》相关标准，需要对有抗冲耐磨要求的部位，进行完整的分析，混凝土强度等级要大于C25，因此该水库溢流堰体质量不满足规范要求，需要进行除险加固。此水库溢流坝面存在裂缝，同时存在着渗水问题，加之挑流鼻坎结构的稳定性较低，已经难以达到规范要求，在进行溢流堰体加固设计时，需要针对上述问题，提出具体的解决措施，以恢复其功能[1]。
2水库溢流堰加固工程设计方案
2.1溢流坝水利计算
进行溢流堰体加固设计时，需要做好溢流坝水利计算，主要包括以下内容：①泄流能力。利用Q=Bmε姨2gH01.5，其中Q指的是流量，单位为m3/s，m指的是流量系数，取值范围为0.44~0.51，ε指的是侧收缩系数，取值范围为0.99~0.95，B指的是底宽，H0指的'是堰上水头，单位为m。按照50a一遇设计泄量是157.20m3/s、500a一遇校核泄量233.50m3/s、按照30a一遇泄量138.00m3/s，进行计算，假设溢流堰净宽为24m，计算结果如表1所示。②泄槽水力计算。利用hk=aq2g3姨公式计算临界水深，其中a=1，q=Q/b，q指的是单宽流量，单位为m3/sm，b指的是底宽，单位为m，得出校核值和设计值，接着确定控制断面。③设计消能防冲能力。按照《溢流坝设计规范》（SL253-2000），依据30a一遇洪水的泄流量设计，即138m3/s，利用挑距与水垫深度计算公式来计算，要满足设计规范[2]。
2.2设计溢流坝加固方案
以水帘水库为例，其溢流坝位于大坝中间段，属于无敞式无闸控制，长度为26.80m，溢流面是WES剖面，其堰顶高程是215.5m，泄洪能力为148m3/s，为了发挥景观功能，在挑流鼻坎下方设置观赏廊道。对于溢流坝加固工程，需要将现有的溢流坝段面板全部拆除，参考上游段WES实用堰位置，合理调整面板位置，重新浇筑混凝土溢流面，规格为40cm厚度C30W4，设计混凝土挡墙，厚度为50cm，完成加固施工后，溢流坝段的总长度为26.80m，溢流坝是WES实用剖面，由曲线段、反弧段、直线段组成，堰顶高程设计为215.50m，采用挑流效能，鼻坎高程设计为192.52m，反弧半径设计为5m，调设角设计为250。溢流坝观赏廊道底部宽设计为2m，高度设计为2.50m，为城门洞形结构，为钢混结构，强度为C25。除此之外，为了能够避免高度水流冲刷，在溢流面上设置钢筋混凝土，设置构造钢筋，直径是12mm，间距为20cm。对于堰顶交通桥部分，也需要拆除重建，按照二级公路荷载标准，设计为三跨，每跨为8.80m，中墩厚度为0.80m，交通桥面高程为219.10m，宽度为4.00m。在设计案例溢流坝工程时，要严规范，按照相关公式来计算，结合工程实际，合理选择施工工艺，加强施工质量监督管理，以确保工程施工的质量[3]。
3水库溢流堰加固工程施工设计
3.1案例概述
某水闸位于浏阳河中游，是1979年正式投入使用的，为综合性水利枢纽工程，发挥着防洪、航运、农业灌溉、发电等功能，由于运行时间较长，使得水闸闸墩混凝土出现严重的剥蚀现象，同时闸门与启闭设备等存在老化与损毁问题，多数闸门难以正常启闭，存在着极大的安全隐患。此水闸除险加固工程主要包括闸墩加固与溢流堰体加固等，现对溢流堰体加固工程设计，做简单的论述。
3.2溢流堰施工流程设计
开展溢流堰面施工，需要做好施工前测量放样工作，确保数据的准确性，做好实地勘查工作，以确保工程的质量。将原有的溢流堰面凿除，做好施工面清理工作，接着安装锚杆与钢筋网，做好测量校核，再开展混凝土模板施工作业，按照模板设计要求，开展安装作业，最后浇筑混凝土，按照养护要求开展混凝土养护作业。堰面混凝土凿除作业，使用空压机，作为风动力，同时使用风镐结合作业，按照凿除设计参数，将旧混凝土面凿除，直到漏出新鲜地面，使用冲毛机，将杂物去除干净。锚杆施工设计：①要确定孔位。因为钻孔位置的选择，会直接影响到锚杆咋安装的质量与受力效果，所以需要按照设计图纸要求，定位钻孔位置，将其标注出来。②就位钻孔。确定孔位后，使用风钻做好孔位调整工作，开展钻孔作业，使用大于锚杆直径的钻头开展钻进施工，直到达到设计深度后完成钻进施工，完成钻孔后，做好钻孔清理工作，安装锚杆。
4结束语
进行水库溢流堰加固工程设计，需要结合病险水库的实际情况，按照水库加固除险工程相关标准，合理设计溢流堰加固工程，为后期施工提供可靠的依据，以确保完成除险加固后，能够提升水库的性能，发挥其防洪泄流的作用。
作者:黄良辉 单位:长沙市水利水电勘测设计院
参考文献
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[3]况中元.水库除险加固工程的分析与设计[J].水资源开发与管理，2016（06）：71~73.
篇6：水库溢洪道工程设计思路分析论文
水库溢洪道工程设计思路分析论文
摘要:在社会经济迅猛发展的今天，人均物质生活水平显著提升，相应对水利工程建设提出了更高的要求。水利工程关乎社会民生，工程规模和数量不断增长，作为水利工程建设中重要组成部分，水库溢洪道工程的重要性不言而喻，主要是为将水库中的多余储蓄水排出，保证在汛期时水库安全。但是，纵观当前我国的水利工程建设现状来看，很容易受到客观因素影响，对水库工程建设质量带来深远的影响。其中溢洪道问题最为典型，这就需要在水库溢洪道工程设计中能够合理布局设计，把握设计要点的同时，进行水利计算，提升水库溢洪道工程设计合理性。本文就水库溢洪道工程设计进行分析，从多种角度客观阐述设计要点，寻求合理的应对措施。
关键词:水库;溢洪道工程;设计思路;设计布局
水利工程关乎社会民生，在新时期人均物质生活水平显著提升背景下，对于工程设计提出了更高的要求。作为水利工程中重要组成部分，水库溢洪道工程质量高低将直接影响到水库的安全，尤其是在汛期和泄洪期，尽可能降低安全因素带来影响。在水库溢洪道工程设计中，需要充分把握水库溢洪道的设计布局、水库溢洪道水力计算和结构计算，提出设计合理性，提升我国水力工程建设质量。由此看来，加强水库溢洪道工程设计研究十分关键，对于后续工作开展具有一定参考价值。
1水库工程中常见的问题
1．1洪水期间的问题
在水库溢洪道工程中，洪水期间出现的问题十分严重，作为保障水库安全的基础设施，水库溢洪道所起到的作用十分突出。但是由于造价不合理，水库设施不完善，所以在水库溢洪道设计标准上存在一定的不合理性，洪水数据偏小，这就导致后续设计的溢洪道尺寸不合理，难以满足实际要求。尤其是水库溢洪道运行条件较为恶劣，长期受到水体和风体的影响，岩石风化现象十分严重，致使水库溢洪道的泄洪能力偏低，在洪水期间为水库安全埋下了严重的安全隐患。
1．2水库溢洪道布置和设计问题
在水库溢洪道布置和设计方面，由于距离大坝进出口太近，所以坝肩和溢洪道之间的距离过于单薄。加之进出口并未建立专门的护砌，所以一旦发生洪水事故很容易造成坝肩崩塌，埋下严重的安全隐患。在水库溢洪道设计中，由于平面弯道过大，收缩性较强，洪水期间对于水库的泄洪能力带来不同程度上的影响，尤其是水库溢洪道布置的弯道大多数是在下坡处。水流流式不断变化，两岸水面差距十分明显，水库凹岸的`水面不断提升，并且水流流速较快。这种现象将导致延平直段由于水流流速和冲击力较大发生拆冲现象，影响到水库整体的泄洪能力，带来的影响十分深远。如果水库缓流处收缩过于强烈，可能产生较为明显的流态变化情况，进而对溢洪道砌面产生严重的冲击力，工程施工难度更大。也正是由于水库投入资金限制性较大，如果砌筑高度较高，相应的需要投入大量的资金费用，在一定程度上对水库泄洪能力和安全产生直接的影响。
1．3水库溢洪道工程设计方法不合理
由于水库溢洪道工程设计涉及内容较广，在平面和剖面设计中可能存在不同程度上的缺陷，进而影响到溢洪道陡坡设计缺陷和不足的出现。主要是由于水库溢洪道布设具有非山坡性特点，所以底部并未进行充分的反滤砌筑防护，可能出现不同程度上渗漏水现象，进而发生严重的滑坡事故，对水库安全带来严重的破坏和影响。与此同时，在设计中由于重视程度不高，边坡的厚度不均匀可能产生严重的滑坡事故，进而对水库泄洪能力产生影响，带来较大的冲刷力。由此可以看出，当前我国水库溢洪道工程设计中还存在一系列缺陷和不足，除了上述问题以外，还包括一些结构基础和泄洪能力上的缺陷，可能出现水流冲击力较大，水库砌筑防护裂缝漏水，影响到工程的建设安全，还有待进一步完善和创新。
2水库溢洪道的设计规划
2．1水库溢洪道的设计布局
在水库溢洪道工程设计中，需要结合当地的地形、地貌和水文条件，保证经济投入合理性，后续施工活动可以安全有序进行。如果水库附近有山，建设水库溢洪道是合理的，如果施工区域较为狭窄，水库溢洪道可以选择侧槽式进行施工，有助于提升水库溢洪道泄洪能力。水库溢洪道设计布置中，主要是在坚硬平面上，尽可能的缩短线路距离，避免弯道的出现。同时，出口与坝体之间的距离越远越好，这样可以有效避免后续滑坡或泥石流对水库溢洪道带来破坏。
(1)进口段。一般情况下，进口段的形状为喇叭形，这样是为了降低损失和地形因素限制，根据实际情况适当的设置弯道。设置的弯道尽可能保证平缓，避免受到较强的冲刷影响;溢洪道坝面设计为梯形或是四边形，水流速度在1s/h以下，可以不适用砌护墙。反之，如果与附近建筑物在一定范围内连接，可以适当的增加切护长度和厚度。
(2)控制段。为了保证洪水期间泄洪能力，水流速度均匀，应该保证进口水流和建筑物保持垂直，根据地形条件有针对性的设置控制断面，确定泄洪流值。一般情况下，岩基单宽流量大概在50m3/s以上，除了一些小型水库进水口设置引流以外，水库溢洪道的宽度应该控制在3h以下。如果断面宽度较大，布设间距应该控制在10m～15m之间。
(3)陡坡和急流段。在陡坡和急流段的设计中，可以选择直线法，进而避免坡体和弯道产生的流态负压问题。故此，在水库溢洪道设计中需要因地制宜，根据具体的地形、地貌和水文条件来确定引流形式。
(4)消能段。陡坡和急流段的尾端需要安设一个效能装置，结合溢洪道地形和地质条件有针对性选择装置型号。在溢洪道末端选择多级跃流形式，促使水库的泄流方向可以控制在坝角的100m～150m左右。但是，对于消能工具的选择，如果是非岩基的消能工具，绝大多数情况下是采用底流效能方式.末端配置消能池。水库洪流阶段，池流量处于一个较为平稳的阶段，可以选择消能槛形式来满足实际需要。水库洪流是远驱式，可能对砌护带来严重的冲刷作用。针对此类情况下，可以选择差动式消能装置，水库溢流道末端坡度较陡情况下，应用挑射效能模式作用更为突出，还可以有效避免消能池的使用，降低工程量和资金投入，提升工程建设经济效益。
2．2水库溢洪道水力计算
(1)进口段水力计算。进口段水力计算主要是选择查尔诺门斯基法，从下游控制面反推上游控制断面的水面曲线变化情况，并且得出具体的数位高度，确保泄洪时水库的水位计算结果精准度。
(2)陡坡和急流段的水力计算。陡坡和急流段的水力计算方法较为多样化，可以采用b2型降水曲线方法进行计算。
(3)消能工具水力计算。在水库溢洪道底流式效能设备计算时，通过巴什基洛娃图方法进行计算，步骤简单，可以更快的得到计算结果，保证计算结果精准度，降低计算时间。一般情况下，在溢洪道建设中，更多的选择尺寸较大的消费设备，所以想要获得准确的水利工程效能情况，应该建立模型进行试验分析，得出更加准确的结果。
(4)侧槽段的水利计算模式。在溢洪道侧槽段水力计算中主要是通过扎马林法，这个计算模式中将将流假定值是均匀的，但是实际情况下确实动态变化的，所以只能计算得出一个模糊结果，与实际情况存在一定的差异。尤其是近些年来，水利工程的水流量和能量关系的计算不断深化，计算方法也在不断创新，在了解池流情况基础上，由于侧槽式溢洪道水流内进冲击力较大，所以导致水流的流态变得更加复杂，计算难度较高。
2．3水库的结构计算
为了保证水库建筑物结构稳定性和安全性，这就需要在结构计算中能够选择合理的计算方法，除了对于坡面挡土墙的计算以外，还要对其他方面内容进行详细计算和分析。在陡坡砌护厚度计算中，主要是为了保证互动安全，设置可伸缩沉陷缝，避免洪水期间砌护体受到影响坡向发生变化，加剧阻力。
3结语
综上所述，水库溢洪道工程设计中，作为水利工程中重要组成部分，设计合理与否将直接影响到工程整体建设质量，这就要求设计人员充分把握水库溢洪道的设计布局、水库溢洪道水力计算和结构计算，提出设计合理性，提升我国水力工程建设质量。
参考文献:
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篇7：水库除险加固工程设计的论文
1存在问题
1.1淤积严重，防洪能力降低由于水库淤积严重，死库容基本淤满，仅能满足一遇设计洪水标准，无法满足50年一遇校核洪水标准要求。
1.2坝坡呈现隐患，影响大坝安全坝坡出现裂缝、孔穴和塌坑，影响大坝稳定。上游坝坡砌石损毁，下游坝坡无排水设施。
1.3放水设施不完善或损毁，上坝道路狭窄现状溢洪道仅局部护砌，出口无消能设施;放水卧管、涵管出口消能设施损毁。上坝道路狭窄，难以满足防汛抢险要求。经有关部门鉴定，张家沟水库为三类病险水库。为确保水库安全运行，必须进行除险加固改造。
篇8：水库除险加固工程设计的论文
2.1大坝
2.1.1增设防浪墙防浪墙顶宽0.5m，高1.0m，墙顶高程1022.8m，M7.5水泥砂浆砌石结构。
2.1.2大坝坝体整修坝体的裂缝，主要是因坝体干缩、施工时坝体填筑不均匀、分段接茬处理不当等，从而造成坝基和坝体的不均匀沉降所致。孔穴、塌坑是坝体裂缝在雨水的冲刷下，土层下陷而成。本次坝坡整修，首先把现有坝坡上的杂草、灌木及腐殖土清除干净，清除厚度0.5m;然后对坝坡按设计断面进行适当补填及削坡。同时，对坝体上的孔穴、塌坑及裂缝，全断面彻底挖除并重新回填黏土夯实，压实度不低于96%。大面积土方回填和夯实采用74kW推土机摊土，8－12t羊脚碾碾压，边角处采用2.8kW蛙式打夯机夯实。小面积土方回填采用人工平土，2.8kW蛙式打夯机夯实。坝体经过整修，将上游坝坡恢复至1∶2.0，下游坝坡恢复至1∶2.5。
2.1.3坝坡护砌根据实际情况和防洪要求，拟对大坝上游坝坡清坡整平后铺设40cm厚的干砌石，下设厚20cm砂砾料垫层及15cm厚的'粗砂垫层。护坡坡脚伸入淤积层以下1.0m。大坝下游坝坡采用草皮护坡。
2.1.4贴坡排水坝下游坡脚现无反滤体，本次新增贴坡排水。贴坡顶面高程1013.0m，顶宽2.41m，从外到内依次为干砌块石、碎石、砂砾料和粗砂，砌筑石块要求排砌嵌紧。
2.1.5坝坡排水为了防止暴雨冲刷坝肩和下游坝坡，将水流送至坝脚以外，在下游坝坡与岸坡结合处布设横向排水沟3条，在下游坡脚设一纵向排水沟，并与坝坡横向排水沟相连。排水沟形式为矩形断面，采用现浇C15砼浇筑。横向排水沟断面尺寸为0.3m×0.3m，坡脚纵向排水沟断面尺寸为0.5m×0.3m。
2.1.6坝顶道路原坝顶道路为土路面，宽2.0m。雨天泥泞，影响管理人员巡察。本次改造将坝顶拓宽至3.0m，路面采用0.2m厚泥结碎石结构，以1%横坡向下游倾斜。
2.2溢洪道本次除险加固改造，将溢洪道分为引渠段、控制段、泄槽段及消力池四部分。由于溢洪道左侧为基岩，岩体几乎垂直，不需衬砌，全段只需对右侧(靠坝体一侧)侧墙和溢洪道底板衬砌。底板为现浇C20砼，各段连接处均设齿墙，齿墙高0.5m，厚0.3m。引渠段全长20.9m，进口底高程1016.79m，纵坡1/100为倒坡，断面为矩形。引渠段右侧侧墙紧贴大坝坝坡，为挡土墙式，顶厚0.6m。侧墙由地面起逐渐加高至3.8m。控制段长度79.5m，始端底高程1017.0m，末端底高程1015.01m，纵坡1/40。泄槽段断面为梯形，底宽2.8m，右侧侧墙坡比1∶0.75。侧墙高度3.8－2.1m，为渐变形式。由于泄槽段右侧土体单薄，且形状不规则，本次对其整修成顶宽3m、外坡比1∶1.25与地面连接。消力池全长10m，池深1.0m，池宽3m。侧墙高3.1m，为挡土墙形式。消力池出口接5m长铅丝笼石护坦。
2.3放水卧管由于卧管管台砌体老化，剥蚀严重，已不能正常运行，本次重修卧管，增设孔塞。
3主要加固改造工程施工要点
3.1大坝加固施工坝体整修前，首先清除该段的杂草、腐殖土、砂、石等。坝坡培厚段要将原坝坡开挖成平顺的边坡，坡度不陡于1∶1，以便于新旧土层结合。清基采用74kW推土机施工，清基深度为50cm，清基范围应超出设计边线30－50cm。坝体上的塌坑、孔洞、裂缝按楔形缝开挖，采用机械和人工配合，回填黏土采用蛙式打夯机和人工石硪夯打相结合，使其压实度不小于96%。腐殖土、杂草等清除物由1m3挖掘机或3m3装载机挖装，8t自卸汽车运至下游弃渣场集中堆放。
3.2下游护坡施工坡面反滤料回填、干砌石(包括拆除)采用人工施工，筛选并利用部分拆除料。干砌石要自下而上砌筑，每块块石重量不小于15kg。护坡应严格按照设计要求铺砌，坡面不允许有游石、孤石、补贴石、小石等现象。砂砾料、碎石、干砌块石应优先利用原有的坝坡石料，不足部分再适当补充。干砌石护坡要逐层填实，用大石排紧小石塞严，无活石，以脚踏不动为准;坝面石选用较大石块排砌，错缝竖砌，结合平稳，不得使用垫石;石面接触严密，坝面坡度平整。下游坝坡草皮护坡的植草时间宜在春季或初夏，坝坡整平后，铺填种植土50－70mm，再铺植被网，用防滑钉固定，播洒草籽于网内，松土覆盖，轻轻压实。
3.3溢洪道施工施工内容主要为溢洪道衬砌。土方开挖采用1m3挖掘机挖装，8t自卸汽车运输至下游坝坡做培厚用土。浆砌石采用砂浆搅拌机拌制砂浆，人工砌筑。混凝土拌和采用0.4m3搅拌机，0.6m3机动翻斗车运输入仓，仓面内用高频振捣器振捣。砼施工要求为:砼表面光洁、无蜂窝麻面;在常温下，砼浇筑完毕36h后即可拆模;用草袋覆盖洒水养护不少于7d。亦可用砼养生剂养护，但必须喷洒均匀。
4结语
张家沟水库除险加固后，可消除大坝安全隐患，充分发挥其防洪功能和灌溉效益，在保护下游人民群众生命财产安全的同时，提高农业产量，保证粮食安全。
作者：孙秀 单位：长治市襄屯灌区管理中心
篇9：水库防汛信息化系统改造工程设计探讨论文
水库防汛信息化系统改造工程设计探讨论文
水库的建设为我国社会与经济的发展提供了有力的支持，近些年来随着科技的发展，我国水库建设工程的科技化水平也在不断的提高，先进的信息化技术逐渐的应用到水库的建设过程中，很大程度的提高了水库的建设效率，提高了水库的防汛能力。近几年来雨水的增多导致洪涝灾害的发生频率有一定程度的提高，水库在防汛过程中发挥的作用越来越重要，人民逐渐提高对水库建设的重视程度，投入更多的资金来提高水库建设水平，本文对水库防汛的信息化工程进行研究，分析如何改造水库信息化防汛系统。
1、水库的基本概述
水库是一种应用范围非常广的的水利工程，是防汛的主要方式之一，一般来说水库分为两种，第一种是专门防汛的第二种时候防汛与兴利相结合的一种，第一种数量比较少，现在大多数水库都是第二种，这种水库的最主要作用是防汛，其次是灌溉发电等，水库与其他水利工程一起来防洪减灾，减轻灾害对人民群众的损害，一定程度上可以降低灾害的发生频率。为库区的人民提供良好的水利条件，有利于人民生产生活活动的正常开展，还可以给库区人民带来一定的经济效益，促进库区经济发展水平的提高，改善人民的生活水平。
2、水库信息化系统中存在的问题分析
人们对于水库防汛系统的重视程度比较高，对于防汛硬件与软件的投入力度都比较大，软件与硬件设备虽然比较好，但是对于管理的投入力度却不够，管理系统不健全，管理过程中还存在着许多问题，不利于水库作用的充分发挥。其次，水库工作区域缺乏专业技术人员，工作人员的素质普遍都比较低，虽然有一些高素质人才，但是这些人才并没有经过系统的培训，不了解工作的内涵与工作的重要性，水库管理岗位建设不完善，导致许多人才的专业知识技能不能被充分的发挥出来，工作人员积极性也不高，从而导致工作效率低下。防汛工作对于时间的要求是非常高的，要求防汛信息必须要及时，准确，这一系列原因导致水库的工作效率不够高。很多水库的系统不健全，很多系统之间都不是相互联系的，信息化体系也有待完善，没有建成完整水库的预警系统，不利于信息化系统的建设。
3、如何改造防汛信息化系统
3.1、加大管理力度
管理与指挥系统在水库防汛过程中发挥着巨大的作用，所以应该加强对水库的管理力度，对每年的防汛信息进行总结归纳，评估水库防汛的综合效益，还要按照水库管理的规定来对水库进行维护，提高库区的管理水平，让水库能够正常并且高效的运行。
3.2、提高水库工程的现代化水平
想要提高水库防汛的信息化水平就必须要对水库信息化防汛系统进行改造，做好水库的管理工作，提高对工作人员的.重视程度，提高选拔门槛，调节人才结构，明确的划分岗位，培养专门的人才，定期对这些人才进行专业知识培训，提高其专业知识素养，进而提高工作人员的整体素质。在防汛工作中，预防与治理要相互结合。将现代化的高科技技术应用到水库建设过程中，引入先进设备，提高数据信息化水平。
3.3、将现代化管理方法应用到水库工程中
国家对于水库工程建设有很多详细的要求，在建设过程中必须要根据国家要求进行建设，工程建设之前要制定完善的建设方案，充分的认识到水库信息化建设的重要性，吸收以往优良的建设经验，将现代化科学技术应用到建设过程中，提高建设的硬件与软件水平，准确的找到建设的方向，建设高效的管理运行系统，确保汛灾发生时能够及时监测，采取措施及时治理。
3.4、将网络应用到工程中
近几年来我国社会经济快速发展，互联网的普及范围在不断的扩大，当前情况下椰果逐渐的开始建设水利通讯网络，给水库防汛工程的建设提供了很多有利条件。网络的应用能够让水库收集数据更加及时准确，助推水库防汛效率的有效提高。
3.5、提出水库建设新理论
随着我国水库建设水平的不断提高，我国水利工程中的建设新理论逐渐出现，新理论中包含着时代的先进潮流与传统理论中优秀的精华部分，将现代化的管理理念等充分的体现出来。传统的建设理论中的一些思想不利于水库中水源的循环，新理论对传统理论中的理念进行改良，将水库的经济、社会效益充分的发挥出来，有利于流域的健康发展。
3.6、完善水库防汛系统
建设水库防汛系统能够有效的提高水库防汛水平，首先要在水库附近建立专用通道与专用住房，将住房座位水库管理人员的专用居住房，保证发生突发情况时能够及时把采取措施进行管理，专用通道主要用于防汛物资的运送。保证防汛物资能够及时的送达，还要建设完整的防汛通讯网络，让防汛站之间能够及时交流经验，相互学习，共同进步。此外还要准备屯一些防汛物资，保证防汛物资的充足。还要建立水利观测设施，对水流情况进行观察，建设防汛预警系统，把防汛系统与水文观测站与监测站等紧密的联系在一起，提高水库的工作效率。综上所述，改造水库的防汛信息化系统能够有效的提高水库的工作效率，提高水库的综合防汛水平，给人民群众带来更大的便利条件，减轻汛灾给人民群众带来的损失，保护人民群众的基本利益，让人民的生产生活活动能够正常进行。
篇10：浅析农村水库加固工程设计的应用论文
浅析农村水库加固工程设计的应用论文
1潘村水库现状
溢洪道位于大坝左坝端，总长178.113m，未实施的挑流消能段长为6.9m，为岸边开敞式溢洪道，溢流堰为宽顶堰，溢流净宽30.0m，泄槽宽度为20m。主要存在以下问题:1)进口护坡块石出现错动、垮塌现象，溢流堰浆砌石边墙及底板完好。2)泄槽边墙采用浆砌块石砌筑，右岸边坡较高，泄槽中下部边墙护坡高度不够，边坡岩体风化严重，导致槽内有边坡垮塌堆积体。3)溢洪道侧墙边坡局部垮塌，泄槽内局部植物滋生，陡槽中部左侧墙有一缺口，侧墙存在剥蚀现象，下游未设置消力设施。4)出口无消能设施，直接冲入河道和农田。
2水库除险加固工程
水库除险加固包括5个方面:大坝除险加固主要施工内容、防渗处理、溢洪道处理、放水建筑物和监测项目及布置。
2.1大坝除险加固主要施工内容
1)坝顶整治处理。2)更换原上游老化的防渗塑膜，改为两布一膜复合土工膜;下游坝坡加固设计。3)大坝帷幕灌浆防渗处理。4)溢洪道改造，增设消能设施。5)封堵原坝身放水涵洞，并在右岸新建一放水隧洞。6)维修进坝公路;增设水情自动测报、大坝监测系统和通讯设施;重建管理所用房。
2.2防渗处理防渗处理
主要包括坝体防渗处理和坝肩、坝基防渗处理。
2.2.1坝体防渗处理
经10a以上的运行，坝体防渗薄膜存在一定程度的老化，坝体渗流性态存在安全隐患。为了解决坝体渗漏，本次除险加固设计采用拆除原防渗塑膜，更换为两布一膜复合土工膜。坝身和坝基防渗是紧密结合在一起的。设计考虑在上游坝坡采用铺设复合土工膜防渗，复合土工膜的底部用压条和锚钉固定后再浇混凝土覆盖，即嵌入上游坝坡四周的混凝土截流墙内，使其和混凝土截流墙、帷幕灌浆形成一个完全封闭的防渗体系。对溢洪道进口引渠段亦铺设复合土工膜防渗。对原坝坡厚约30cm的干砌石进行拆除，然后从坝顶开始按1∶2、1∶2.3、1∶3坡比回填黏土，使上游坝面坡度满足铺设土工膜的要求。对有塌陷的部位进行开挖回填黏土，然后对整个坝面进行平整夯实，再在上面铺一层两布一膜(500g/m4.2mm/2kPa)型复合土工膜，以向坝体内弯折的方式铺设，弯折次数在2次以上。土工膜上再分别铺30cm的细沙作为土工膜的上垫层，最后铺厚30cm的干砌块石，既作为复合土工膜的保护层，又作为坝体的上游护坡。
2.2.2坝肩、坝基防渗处理
右坝肩虽经帷幕灌浆处理，但大坝右坝肩与岸坡接触带漏水严重，渗漏出流点主要有3处，渗漏量随上游水位增加而增大。针对水库现状，除险加固采取对坝基和左、右坝肩岩体进行帷幕灌浆防渗治理。
2.3溢洪道处理
本次除险加固完善消能工增加其泄洪安全性，同时对边墙缺口采用M7.5浆砌块石修复;对出现剥蚀现象部位先拆除后用M7.5浆砌块石修复，并对原砌体上下游侧凿毛以便新老浆砌块石连接为整体;对底板或边墙突出部分和勾缝脱离部位采用适当扩挖铲除原脱离部位并用M10水泥砂浆勾缝。对于边坡采取削坡(按1∶1的坡)后并用M7.5浆砌块石贴坡护坡;对原边墙采用直径100手风钻钻排水孔，增加溢洪道边墙的稳定性;清除溢洪道泄槽内局部杂草。本次除险加固是在现状溢洪道布置的基础上进行适当改造。根据水力计算在原已建的泄槽内选择其适当位置拆除后，改为底板和边墙为C25钢筋混凝土挑流消能，这样水流从挑流消能后沿原泄槽内流到河床内。改建后溢洪道由引渠段、控制段、渐变段、泄槽段和消能防冲段组成，总长102.617m。其中:1)控制段溢流堰为宽顶堰，长10m，堰顶高程不变为830.5m，溢流净宽保持30.0m。2)长为10m，渐变段水平长度为30.5m，从30m宽渐变到20m宽，底坡为i=0.144。3)泄槽段宽20m，底坡为i=0.25，在桩号溢0+97.431～溢0+100.348处采用挑流消能，鼻坎高程为811.12m，反弧段半径为8m，挑角为3°，挑流消能段总长为3m。此挑流消能段先拆除原浆砌石泄槽底板，改为C25混凝土挑流消能。4)新建混凝土消能工与原浆砌石泄槽接触段分缝并采用沥青止水。为了方便大坝左岸高台区4个村民组大约200户村民的交通，故在溢洪道进口引渠段处设置交通桥，桥宽和坝顶宽一致为6m，为人行交通。
2.4放水建筑物
由于放水涵洞为坝内无压拱涵，长为151m，净空1.2m×1.8m，为浆砌料石墙身，底和拱为现浇混凝土而成。放水涵洞于1990年经勾缝和反压灌浆处理后，虽然目前未发现明显渗漏，但涵洞常年通水运行后存在从洞内渗水到坝内的可能，渗水严重时可导致管涌，危及大坝的`安全。为彻底清除大坝可能存在的安全隐患。故本次除险加固设计初步方案为封堵原放水涵洞，改为在右岸新建放水隧洞，并在进口设一个φ500mm的双向拉杆圆盘闸门1套，再在右岸新建启闭房25m2。右岸放水隧洞净尺寸宽×高=1.5m×1.8m，采用C20钢筋混凝土衬砌，衬砌厚20～30cm。进口设宽2m，高1.5m的消力池，隧洞总长223.007m，其中隧洞型式一(衬砌厚30cm)为31m，隧洞型式二(衬砌厚20cm)为192.007m。出口设长4m，高1.55m的沉沙池，沉沙池后接φ500闸阀，并复建水轮泵。泵房出口恢复φ150铸铁引水管到左岸，右岸接原引水渠道。封堵原放水涵洞，改为在右岸新建放水隧洞，彻底清除大坝可能存在的安全隐患。
2.5监测项目及布置
根据《土石坝安全监测技术规范SL60―94》的要求，在满足大坝安全监测的前提下，结合本工程具体情况，选定大坝位移、渗透水压力、渗漏等监测项目。监测项目包括3个方面:
2.5.1大坝位移大坝位移监测采用视准线法，共布置2条视准线，一条位于坝顶，紧靠下游面，另一条位于816.50m的下游平台上。要求配置全站仪和水准仪各一套，并建网。
2.5.2大坝渗透压力渗透压力监测采用安装测压管的方式进行，在坝体典型断面安装测压管，监测坝体渗透压力。需要钻测压孔80m，钻孔时套管跟进，回填膨润土。
2.5.3渗漏量观测渗漏量观测采用量水堰法，在大坝的下游坝坡坡脚修建截水墙，把渗漏水集中引到量水堰内，监测坝体渗漏水量。
3结语
经过对坝顶整治处理;更换原上游老化的防渗塑膜，改为两布一膜复合土工膜;下游坝坡加固设计;大坝帷幕灌浆防渗处理;溢洪道改造，增设消能设施;封堵原坝身放水涵洞，并在右岸新建放水隧洞;大坝上下游坡稳定最小安全系数满足规范要求，水库基本具备蓄水条件。水库除险加固工作，是一项利国利民的民生工程，必须高度重视。
篇11：电力工程设计和设计校审的特点论文
电力工程设计和设计校审的特点论文
【摘要】随着我国经济的不断发展，电力工程的建设与设计工作对于促进我国国民经济的发展与提高人民的生活水平有着十分重要的作用。然而就在电力工程设计的过程中，影响着整个工程质量的关键因素及时对工程的整体设计，如果在设计的过程中没有一整套完整的设计方案，则会导致电力工程的建设无法顺利的进行。所以，如何提高电力工程设计方面设计校审有着十分重要的意义。
【关键词】电力工程；设计；设计论文
校审工作作为电力工程设计的重要技术保障，有着十分重要的作用。虽然在许多设计单位一直以来都将好的设计作为企业发展的生命与最重要的环节，不断强调着校审的重要作用。但是设计图纸出现了错误却是不可避免的问题，。最重要的原因就是目前电力设计与校审的过程中存在着很大的随意行与片面行，校审的结果都会受到人为因素的影响，导致了校审人员对校审内容的侧重点难以把握。
一、电力工程设计过程中设计校审的重要性
随着我国国民经济的不断发展，电力行业有了更广阔的发展契机，国家电力企业也提出了构建“三集五大”的体系，积极变革与组织架构，能够改变管理方式，优化电力企业的业务流程改革。在这样的新形势下，电力工程设计单位的工作量与工作任务经常会处于一种“超负荷”的工作状态，导致他们工作压力大，工作难度大。这样很可能因为设计人员在设计过程中忽略了电力工程的复杂性、短期内的设计以及承受着强大的工作压力等等一些原因，都可能造成设计过程中出现问题，这就需要校审单位加强对设计图纸的质量把关。一旦出现了部分出版的设计图纸存在着一些质量问题，都可能会对设计单位与电力工程单位造成致命的'威胁，一旦出现了工程质量的问题，将会对国家经济造成威胁、对社会正常运作带来影响，更会威胁着人们的日常用电需求。所以，对于电力工程设计质量的校审工作就显得十分必要，所以需要严格控制好电力工程设计质量，确保工程质量。
二、根据电力工程设计的特点如何做好校审工作
（一）规范化特点下如何实现规范化校审工作在实践的过程，许多设计与校审人员电力工程的规范的理解都无法做到全面的考虑与理解，然而校审工作大多数都是通过表格的形式，将国家对电力设计的规定相关的法律条文以及国家电网的规定要求具体贯彻落实到每一个校审工作节点上，让整个校审工作能够更加标准化、流程化，促使每个与设计相关的工作人员都能够有效的避免校审工作的随意性与片面性，有效的减少人为因素对设计的影响。
（二）提高设计成果优化对于每一个电力工程项目设计主要目标：一方面，能够确保电力工程设计不出现任何差错；另一方面，需要在保障每个设计环节不出现差错的基础上能够有效的优化设计方案，真正发挥电力工程设计校审工作的作用，避免工程设计过程出现的错误，促使工程设计过程中不断完善，提高设计的质量，最终达到最优化。最主要的就是能有效解决设计过程正确性的问题，从而能够使得设计质量水平达到最优化。
（三）加强设计过程中质量监督国家对于电力工程设计质量方面有着严格的法律要求，其中每一项电力工程设计都有着相关的规范作为国家电网要求作为重要依据，能够以电力工程设计的校审相关数据作为控制的相关参考。能够不断完善对电力工程设计校审质量监督与考核的标准。这需要配合校审工作对每一个项目与不同项目负责人与相关部门工作人员进行有效的考核，通过强调与突出质量的关键节点的重要性，有效的保障电力工程设计的质量。
(四）能够在设计的过程充分了解业主的意见在进行电力工程设计的过程中，很容易受到外部环境因素的影响，这也属于不可控制因素的范畴。针对于不同的电力工程的特点，可能会受到市场因素的影响以及工程所在地用户需求的影响。需要充分关注不同地区人群对电力的需求特点，能够因地制宜有效的做好电力工作，切实保障生产工作的有序进行，提高设计质量。能够根据设计人员对客户的需求与意见充分的了解以后，作出合理的设计方案。同时需要设计单位多进行对业主的防范，能够将相关的信息不断完善补充到校审工作中去，从而能有效提高工程设计的质量。
（五）确保工作流程以及人力资源的有效运行对于电力工程设计校审的应用在电力设计工作中，如何能够确保每一项项目都能够有效的落实，需要相关工作人员与管理人员进行合理有效的分工，促使每一个工作人员都能够各司其职，实现了项目的各项工作流程的清晰，保障人力资源的充足性与合理运用性。
三、结束语
在电力工程设计的过程中，工程设计质量的好坏都直接关系到整个工程建设的质量，项目设计的管理与效率都与工程质量有着直接关系。然而工程设计的校审工作又是设计工作的核心，只有在设计的过程严格把握好校审工作能够将涉及质量的管理工作细化，通过质量的管理实现飞跃，保障电力工程的发展。
【参考文献】
[1]李志军.电力设计过程中的人因可靠性研究[D].华北电力大学（北京）,2011.
[2]陶佩军.电力设计企业项目管理信息系统实施方法研究[D].上海交通大学,2008.
[3]梁昌澍.工作流技术在电力工程设计管理系统中的应用研究[D].吉林大学,2015.
篇12：宜昌长江公路大桥工程设计与技术特点论文
宜昌长江公路大桥工程设计与技术特点论文
摘要：宜昌长江公路大桥是沪蓉国道在宜昌跨越长江的工程，主桥采用主跨960m钢悬索桥。本文重点介绍该桥的建设条件、主要设计构造以及设计、施工、科研的特点。
关键词：道路桥梁
一、桥位概况
宜昌长江公路大桥是沪蓉国道主干线在宜昌长江河段跨越长江经湖北省西段进入重庆市的特大型一级公路桥梁，是国家“九五”重点建设工程。桥址位于宜昌市虎牙滩，距城区约15km，上游距葛洲坝22km、三峡大坝40km，下游距枝城长江大桥约45km。
二、主要设计标准
1．公路等级：一级公路。
2．荷载等级：汽-超20，挂-120；人群：3.5kN／平方米。
3．大桥设计时速： 80km/h。
4．大桥桥面宽度：钢箱梁全宽30m，按四车道布置，两侧风嘴上各设一人行道，桥面净宽26m。
5．接线路基宽：24.5m，四车道。
6．地震烈度：基本烈度为6度，按7度设防。
7．温度：桥位区域极端最低温度一14.6℃，极端最高温度43.9℃，年平均气温16.5℃。
8．风况：设计基准风速为29m／s，成桥颤振检验风速为44m／s。
三、工程设计
1．主桥总体布置
悬索桥主跨跨度为960m，主梁简支在两侧桥塔横梁或交界墩承台上。主桥南岸通过三孔30m简支梁桥同南岸互通工程相接，北岸通过跨度为16，20，25（m）空心板组合的引桥跨318国道、接北岸接线工程。主桥桥梁全长1206m。
2．悬索桥主要设计参数
结构型式：单跨双绞悬索桥；
主缆跨径（ m）： 246.255＋960＋246.255，主缆矢跨比： 1／10；
主缆直径（mm）：655（索夹外，空隙率20％），647（索夹内，空隙率18％）；
主缆中心距（m）：24.4 吊索直径（mm）：45；
吊索间距（m）：12.06（边吊索距桥塔中心15．69）；
桥塔高度（m）：北塔112．415（承台顶面以上），南塔142．227（承台顶面以上）；
加劲梁全宽（m）： 30.00 加劲梁中心高（m）：3.0。
3．结构设计
（l）桥塔结构
由于南北两岸地势条件及地质情况不尽相同，南北两桥塔结构上略有区别：南塔承台以上塔高142．227m，有三道横梁，行车道主梁及南岸引桥支承在下横梁上；北塔承台以上塔高112．415m，设上、中两道横梁，行车道主梁及北引桥支承在交界墩上。南北两塔均采用分离式承台，每一承台长19.1m、宽9.1m、高7m，其下设8根直径2.5m的桩基础。北塔上游塔
柱下桩基长18．6m；下游塔柱下桩基长14．6m。南岸桥塔16根桩基长度均为27m。
两塔身塔柱均为空心矩形箱结构。塔顶顺桥向6m宽，并按1：100的坡度分别加宽至塔脚8.40m（北塔）、8.84m（南塔）。塔顶横桥向等宽5m。塔柱壁厚度按上、中、下三道横梁分为三种，壁厚分别为0.7m、0.8m、1.0m。为有效地扩散塔顶主鞍传递的巨大压力，塔顶设有12.8高渐变段。塔冠设有3．4m高实体段。上横梁高5．4m、宽5．08m；中横梁高7.5m、
宽6．08m，壁厚均为0.8m。南岸下横梁高6.8m，宽7.19m，壁厚为1.0m。
为改善桥塔外观效果，在塔柱的四角及外侧中央设有0.3m * 0.5m，3m * 0.15m的凹槽。
塔柱竖向主筋采用φ32，间距15cm。水平箍筋采用φ16，除桥塔根部变化段间距15cm外，其余均为20cm。同时在间距20cm的水平箍筋之间设置了两根φ6.5防裂分布箍筋。横梁主筋采用φ25，间距15cm；箍筋采用φ16，间距15cm。在各道横梁上设有根数不等的钢绞线预应力束。
塔身及横梁为50号混凝土，承台为30号混凝土，桩基为25号混凝土。全桥桥塔50号混凝土10554立方米，30号混凝土4867立方米，25号混凝土4768立方米。
（2）加劲梁
加劲行车道主梁为类似鱼鳍形扁平钢箱梁结构。主梁结构全宽为30.0m，中心梁高3m，高宽比为1：10。顶板宽度为22m，设2％的双向横坡。上斜腹板水平宽度为1.2m。悬臂人行道宽度为2.8m，设1.5％的向内单向横坡。
桥面为正交异性板，顶板及上斜腹板厚12mm，行车道U形加劲肋中心间距0.59m，板厚6mm。底板及下斜腹板板厚10mm。底板、斜腹板球扁钢加劲肋中心间距一般为0.4m，球扁钢规格为16a。
加劲梁横隔板间距4.02m，无吊索处板厚为10mm，有吊杆处板厚为12mm。为有效改善桥面板在汽车荷载作用下的变形及受力状况，在每两道横梁之间没有一道矮加劲肋。矮肋高0.45m，板厚16mm。人行道顶板板厚12mm，其下横向设有间距为2.01m一道、板厚12mm的横肋板。顶板纵向设有球扁钢加劲肋，间距0.3m。
加劲梁上的锚箱是钢箱梁重要的传力结构，本设计进行了特殊设计处理。锚箱主要由三块承力板、一块承锚板组成。三块承力板门距为50cm，中间一块板厚32mm，另两块板厚20mm。三块承力板均穿过加劲梁斜腹板，其中间一块与横隔板相连接。承力锚板厚50mm，其上设有多道板厚20mm的加劲板。
为适应加劲梁端部结构的复杂受力的需要，对长7．33m的端节段进行了特殊加强设计。端 节段节段设有6道横隔板，横隔板板厚为16mm或20mm，并结合支座系统连接的需要进行局部加劲处理。
加劲梁钢材材质为Q345-E，结构钢材共用10390t。
加劲梁顶板上铺设7cm厚改性沥青混凝土铺装层，人行道上铺设3cm厚的沥青砂。
（3）锚碇
南北锚碇所处的地质情况不尽相同。北锚碇基坑基岩在高程54.8m以下整体性较好，无明显的夹层及破碎带，基岩为泥钙质胶结砾岩；高程54.8m以上基岩破碎，且多为红色粉砂岩。南岸整个岩体整体性差，基岩破碎，有多条夹层及断层，岩体以泥钙质为主，夹有粉砂岩或红砂岩的砾岩。南北基岩均为强度较低的软质岩。故南北两锚碇均设计为重力式钢筋混凝土锚碇。
为保证锚碇上方行车道的宽度，锚碇采用埋置式，利用其上方回填路基上压重，以减少锚碇混凝土的数量。锚碇结构最大长度为65m、宽39m，前缘高42m，后部高22.8m。每一锚碇混凝土为42584立方米，锚固体及前支承墙为40号混凝土，其他各部分均采用25号混凝土。
本锚碇为少筋结构，仅在锚碇内外表面设置直径22cm间距20cm的分布钢筋网。为防止大体积混凝土产生有害的裂纹，在锚碇内外表面及每一施工层面上设置了规格为BQ3030（间距 75 * 150）的金属扩张网。
后锚室在锚固体系张拉完成以后用低标号混凝土回填密封，前锚室设有通风除潮设备。在锚碇支承墙前缘，结合保护路面以下主缆的需要，设有地下展览室。
（4）主缆及吊索
主缆为预制平行钢丝束，每根为104束127φ5.1平行镀锌钢丝集结成束、定型包扎带绑扎、两端嵌固热铸锚头而成。钢丝为强度1600MPa普通松弛镀锌钢丝。为方便施工，在热铸锚上设有与锚固体系连接为一体的连接器。
主缆防护层由防护油漆、φ4软质镀锌钢丝、表面防锈腻子构成。
吊索为中心配合绳芯（CFRC）钢丝绳，单根钢丝绳直径45mm。每侧每一个吊点有4根吊索。主缆钢丝共6670t，吊索钢丝绳约195t。
（5）主索鞍及散索鞍
主索鞍和散索鞍由鞍头、鞍体、底座组成。鞍头、鞍体分开浇铸、焊结成一体的铸焊组合结构。为方便加工、运输、主鞍吊装施工，主鞍分左右两半制造，吊装就位后用高强螺栓联接为一体。主鞍鞍体与底座之间，主鞍施工期间设有聚四氟乙稀滑板。散索鞍鞍体采用摆式结构，以适应施工期间及成桥后的微量位移。主鞍最大吊装重量为32t，散鞍最大吊装重量为43t。
为使主缆在鞍内能保证相对固定、不滑动，在鞍槽内设有竖向镀锌隔板，并在主缆调股到位后顶部用锌质填块填平、压紧。
主索鞍及散索鞍鞍体铸钢材质采用ZG275-485H，底座铸钢材质采用ZG230-450，槽盖等材质采用Q235-A。
（6）锚固体系
锚碇内锚固系统是由64根预应力锚固体系组成，其中单锚24个，双锚40个。单锚采用16根公称直径15．24mm的低松弛高强钢丝锚固，双锚采用五根公称直径15.24mm的低松弛高强钢丝锚固。在锚碇结构中，设有型钢骨架以便锚固预应力管道的精确定位施工。前锚面设有锚固连接器与主缆相连接。
（7）主桥伸缩缝
为适应主跨加劲梁在活载作用下的大变形，加劲梁两端各设一道最大伸缩量为1360mm的大位移伸缩缝。
（8）支座
为传递主梁端节段受力、约束主梁端节段的变形、保证梁端伸缩缝正常工作，在主梁每一端节段设有两个竖向支座、两个梁侧辅助支撑、两个风支座。竖向支座能适应加劲梁在温度及荷载作用下的'纵向位移及面内梁端转动，能承受一定的竖向拉压反力。风支座主要承受横向风载。梁侧辅助支撑主要用于控制由于风载或活载偏载作用下的梁端扭转，能适应梁端纵向位移及转动，承受结构扭转倾覆拉力，不能承受压力。支座系统均为材质要求较高的铸焊结构。
四、设计、施工及科研的技术特点
1．设计与施工的技术特点
（1）加劲梁采用鱼鳍式断面，并在两道横隔板之间增设了一道矮肋，改善了加劲梁受力及气动性能，同时减少了钢材用量。
（2）对加劲梁母材及焊材的S，P等有害的杂质进行严格的控制，为提高加劲梁焊接质量创造了条件，使焊接工艺控制达到了较高的水平。
（3）桥塔采用大块整体钢模板（9m高）进行施工，极大地提高了工效和结构表面的平整度；采用钢管支承进行桥塔横梁施工，消除了支架非弹性变形，同时提高了工效。
（4）桥塔塔上设有直径6.5mm的防裂分布钢筋，成功地克服了桥塔在施工过程中易出现收缩裂纹的通病。
（5）锚碇基坑的开挖广泛采用预裂爆破和光面爆破技术，使锚碇高（高88m）、陡（边坡率0．75～0．8）的基坑开挖成功，并保证了高陡边坡的稳定。
（6）采用埋置式锚碇，既确保了工程结构的安全可靠，又极大地减少了锚碇混凝土数量，并为成功解决锚碇大体积混凝土开裂问题创造了有利的条件。
（7）采用综合的降低大体积混凝土水化热和防止混凝土开裂的技术，使得浇注两锚碇10万多方混凝土均未发现一条裂纹，锚碇大体积混凝土浇注的质量得到了突破性的提高。具体的措施为：调整混凝土的设计龄期为60d，降低水泥用量；采用低热微膨胀水泥；对大体积混凝土进行分块分层浇注，并在每层混凝土中加一层防裂金属扩张网；采用循环水，对大体
积混凝土进行降温等。
（8）国内第一次采用强度高、弹性模量高且稳定的中心配合绳芯（CFRC）钢丝绳作为吊索钢丝绳；同时，吊索锚头设计为可适当调节的锚杯，克服了吊索不能调节长度的缺点。
（9）采用构造简单、受力明确、造价经济的滑转支座系统，满足结构受力及变形需要。
（10）桥面铺装采用7cm厚的双层SAM结构，人行道采用彩色沥青砂结构铺设。
（11）在施工猫道的设计施工中，采取增加适当数量的猫道横向天桥的道数而不设风缆的办法，来提高猫道的抗风稳定性。这样既保证猫道施工过程中的安全，又简化了设计与施工，有利于缩短工期和降低造价。
2．科研试验
宜昌长江公路大桥关键技术研究是交通部“九五”行业联合攻关项目。在部、省有关主管部门领导的支持下，该科研项目进展顺利，全面开展了有关科研试验工作，取得了一些成果，并成功地指导宜昌大桥的建设工作。
（1）基岩原位测试 进行了大型的现场基岩原位测试，获取岩石与岩石、混凝土与岩石之间抗剪、抗滑等力学参数，为锚碇、桥塔等的设计提供依据。参加研究的单位：长委三峡勘察研究院、长江科学研究院。
（2）风洞试验 进行了悬索桥全桥及节段模型试验，验证结构的抗风能力，并以此结论指导主梁吊装施工；进行了猫道节段模型试验，研究有效提高猫道抗风稳定性的措施，并以此成果指导了猎道设计。参加研究的单位：同济大学、西南交通大学。
（3）仿真分析 广泛采用计算机仿真计算技术，对主梁、锚碇、桥塔等结构关键受力部位进行分析，验证结构设计的合理性和可靠性。参加研究的单位：西南交通大学。
（4）主桥桥面铺装模拟试验根据大桥结构设计构造、荷载条件、气候条件等，进行模拟直道、环道试验，以选择最优的桥面铺装结构方案。参加研究的单位：重庆公路科研所、长沙交通学院。
（5）锚碇大体积混凝土防裂技术的研究 对锚碇合理的结构形式及分层、分块进行研究；对锚碇混凝土配合比进行研究；对锚碇建筑材料选用的研究；对锚碇施工及水化热控制技术的研究。参加研究的单位：武汉港湾设计研究院。
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