技术摘要：
一种充气式橡胶坝坝袋改造设计方法，属于水利工程技术领域，所述方法导出坝袋相应的参数，如坝袋下游曲线段和直线段的长度，以及坝袋下游曲线坐标等，为充气式橡胶坝的设计和坝袋更新改造提供了一种新的方法,可以作为指导相关充气式橡胶坝改造工程的科学依据。
背景技术：
橡胶坝坝袋形状参数的设计是橡胶坝设计中的一个重要部分，目前在《橡胶坝工 程技术规范》（GB50979-2014）和有关橡胶坝坝袋计算的资料中只提供了坝袋与下游底板夹 角为零这种特殊情况的设计方法，但作为更一般的情况是坝袋与下游底板夹角不为零。 在充气式橡胶坝改造工程中,橡胶坝底板包含充排系统和锚固系统,导致一般改 造工程中选择拆除底板施工方案得不偿失,大部分改造工程主要改造对象是橡胶坝坝袋。 在设计坝袋形状时，可以考虑坝袋与下游底板夹角不为零的情况，其优点是坝袋下游段与 锚固压板之间的褶皱减小，减小下游锚固线处的应力集中；另外，由于坝袋与下游底板夹角 不为零，坝袋下游直线段增长，导致坝袋锚固线变宽，可以增加坝袋的稳定性，在坝袋过水 的情况下，减小坝袋振动。
技术实现要素：
为了解决上述技术问题，本发明提供一种充气式橡胶坝坝袋改造设计方法，根据 坝袋与下游底板夹角不为零情况下坝袋运行的特点，推导出夹角不为零工况下的设计参 数,解决了常规坝袋设计方法在改造工程中不普遍适用的技术问题。 本发明采用如下技术方案： 一种充气式橡胶坝坝袋改造设计方法，所述方法包括对于坝袋上任一点，按照薄膜受 力平衡，可得到下式: T＝R×P    (1) 式中： T-------袋壁拉力(kN/m)； R-------曲率半径(m)； P-------内外压差(kN/m2)； 取下游曲线段为隔离体进行受力分析，可以得到坝袋拉力为 其中：H0为内压水头，H1为坝高，ω为下游坝袋与水平面夹角，坝袋上游面内外压差 P＝r(H0-y)                       (3) 式中： r-------为水的容重(kN/m3)； ω-------为下游坝袋与水平面夹角为ω； 4 CN 111581688 A 说　明　书 2/5 页 y-------在图1的坐标系下，上游曲线上任意一点纵坐标； 经公式推导及变换，上游曲线任意一点坐标(x1，y1) 上游直线段长度n 上游曲线段长度S1 下游坝袋圆形半径R 下游直线长度X0 下游曲线段长度S 式中E(*，*)、F(*，*)为椭圆积分，根据椭圆积分定义为 进一步地，所述公式（1）为不考虑坝袋自重的情况。 进一步地，所述公式（2）为上游水位与坝高相同，下游无水的条件。 本发明的优点与效果为： 本发明推导出坝袋相应的参数，如坝袋下游曲线段和直线段的长度，以及坝袋下游曲 线坐标等，为充气式橡胶坝的设计和坝袋更新改造提供了一种新的方法,可以作为指导相 关充气式橡胶坝改造工程的科学依据。根据充气式橡胶坝坝袋改造设计参数优化技术,可 以推到出夹角不为零工况下的设计参数,解决了常规坝袋设计方法在改造工程中不普遍适 用的技术难题，突破了气坝设计的技术瓶颈，为橡胶坝设计和施工提供了一种新的思路。本 5 CN 111581688 A 说　明　书 3/5 页 理论计算方法对充气式橡胶坝的设计具有指导意义，增加了充气式橡胶坝的适用性,为充 气式橡胶坝改造工程提供了理论依据。 附图说明 图1为本发明设计原理定义图； 图2为下游夹角为零和不为零的工况橡胶坝对比图； 图3为橡胶板功能优化设计改造完成后工程外观图； 图4为实施例1中改造后坝袋型式示意图。