關于水庫大壩設計要點分析

王瑩璐

摘 要： 在水庫工程建設過程中，大壩作為水庫主要擋水工程，其設計質量直接關系到水庫日后安全運行和運行效益。因此需要做好水庫大壩設計工作，并在實際設計中要對各種因素進行綜合考慮，確保水庫工程建成后的安全運行。

關鍵詞： 水庫大壩；設計；問題；設計要點

水庫主要承擔著農田灌溉和預防洪澇災害的任務。通過水庫工程建設，可以實現水資源的合理利用。但在當前水庫建設過程中，存在較多的因素從而影響水庫使用性能。因此在水庫大壩設計之初即要重視抗震性和防滲性設計，以此來保證水庫大壩運行的安全。

1水庫大壩設計中存在的問題

在當前我國大多數水庫大壩設計中都存在設計標準偏低的問題，同時一些中小型水庫還存在邊勘察邊設計邊施工的問題，這就導致工程安全隱患較多。由于水庫大壩設計標準普遍偏低，當遇到超標準設計的洪水或是泄洪設施配備不足時，則會導致水漫過壩頂，嚴重時會導致潰壩事故發生。而且在水庫大壩設計工作中，由于前期地質勘查工作不到位，因此水庫大壩管涌、流土和脫坡等滲漏問題也時有發生，嚴重的滲漏破壞還會引發潰壩和沖決等險情，帶來嚴重的危害。一些水庫大壩設計時存在抗震設計標準偏低問題，水庫大壩安全系數無法滿足現行標準及規范要求。特別是部分水庫建面地震災害頻發地區，一旦地震災害發生，水庫大壩地基中的砂土則會發生液化，給水庫大壩帶來嚴重的危害，情況嚴重時還會發生沉陷、變形及開裂等問題，對水庫下游人民的生命安全帶來嚴重的威脅。

另外，目前我國大部分水庫大壩設計中還存在結構穩定性差的問題，主要是由于主要建筑物如溢洪道、輸水洞等基礎較差，加之結構設計不合理，因此極易發生不均勻沉降，由此導致水庫大壩結構失穩，影響水庫的正常使用功能。

2大壩設計要點分析

為了確保水庫大壩的安全，則水庫大壩設計要做到較好的可靠性。大壩設計作為水庫大壩建設的基礎和前提，需要以水文和地質等基礎資料作為基礎，因此要做好前期勘察工作，確?？睖y結果的準確性，同時勘測深度和范圍也要與設計要求相符，查清庫區地質環境和壩基地質問題。通過計算和分析來確定科學的設計方案，從而為水庫大壩安全運行提供重要的保障。

2.1防洪設計

水庫工程在防洪工作中發揮著非常重要的作用，因此在具體水庫大壩設計時，要與現行規范要求相結合，同時還要以實際勘察的水文、地質資料作為重要依據，結合當地社會經濟和自然條件，進而來選取合適的設計洪水標準。科學的制定度汛方案和應急措施，有效的實現對洪水的防范，避免發生洪水漫頂及潰壩事故，確保水庫能夠安全度汛，保證下游人民群眾的生命和財產安全。

2.2抗震設計

對于一些砂土填筑修建的水庫大壩，如果在該區域內突然發生地震，很容易引起砂土液化問題，從而給水庫造成嚴重的破壞。為此，需要對水庫大壩進行抗震設計。在抗震設計中，我們可以采取以下幾種方法：置換法、拋石壓重法和人工加密法等。置換法主要是指挖除液化區內的砂土，并在液化區內填筑具有較好抗液化性能的石渣；拋石壓重法主要是指在砂土表面進行加壓，以達到提高砂土應力的目的；人工加密法是采取振沖、強夯等措施，以提高砂土的密實度。除此之外，在抗震設計中土石壩的壩軸線采用直線或微向上游彎曲，避免轉折盡量選擇抗震性能和抗滲穩定性較好且級配良好的土石材料筑壩；位于設計烈度為8度、9度地震區的土石壩，應適當加寬壩頂，并放緩壩坡。

2.3防滲設計

在水庫大壩防滲設計工作中，主要以水平防滲和垂直防滲兩種方式為主，在具體防滲設計中需要遵循上截下排的原則，即通過在上游迎水面對滲水進行阻截，在下游背水面設置排水和導滲，及時排出滲水。

上游截滲透中還包括許多處理方法，壩體除均質土壩以外，以心墻體截滲為主，心墻主要為黏土心墻、瀝青心墻及混凝土心墻等。壩基截滲以灌漿法應用最多，而壩基灌漿主要是根據壩基地質條件的不同，選用不同的灌漿方式。當壩基為巖石，且存在裂縫時，應采用固結灌漿處理；當壩基為巖石或砂礫石地基時若存在滲漏通道，應采用帷幕灌漿；當壩基為淤泥質土、粉質粘土地層以及粉土、砂土、礫石、卵（碎）石等松散透水地基或填筑體時采用高噴灌漿處理；根據噴射方法的不同，又分為旋噴、擺噴和定噴。

在下游排水導滲法設計過程中，主要以導滲溝法、貼皮排水法和排滲溝法為主。

2.4結構設計

在進行水庫大壩結構設計時，最基本的要求就是確保結構的安全性、穩定性。因此，在設計時需要廣泛收集和整理結構方面的相關資料，以確保工程設計的質量水平，提高水庫大壩結構的安全性、穩定性，同時要避免“三邊”工程的出現。首先，確定壩頂高程和寬度，并設置壩頂排水設施。其次，確定壩坡坡度。一要結合實際情況對水庫大壩坡度進行確定；二要結合壩體的荷載來計算壩坡的穩定性，確保滿足相關規范的要求。再次，對水庫大壩護坡，需采用安全可靠的護砌材料，防止庫水因風浪淘刷壩坡，影響壩坡安全與穩定。

同時，在大壩結構設計中，存在著壩基及輸水洞基礎較差，壓實度與承載力不滿足規范等問題而引起的不均勻沉降現象。不均勻沉降導致壩體出現裂縫、壩頂路面開裂，輸水洞涵管破裂損壞等，因此我們在設計時必須對壩基及輸水洞基礎做好相應的處理措施。

2.5選擇合適的金屬結構設備

在水庫大壩設計工作中，需要做好前期實地考察工作，通過掌握準確的水文地質資料，詳細了解建設地址的自然狀況，并選擇與當地實際情況相適應的金屬結構設備。把控好設備的質量，在設備實際應用過程中要避免出現生銹及腐蝕等現象，以此來提高水庫大壩建設的的質量，更好的發揮出水庫大壩的重要作用。

3 結束語

在水庫建設過程中，水庫大壩設計作為非常關鍵的一個環節，其對于水庫施工的順利進行及水庫工程效益的發揮具有非常重要的意義。因此在實際水庫大壩設計過程中，需要做好詳細的勘察工作，并針對于壩址及壩型進行多種方案的優選，在滿足大壩防洪設計規范的前提下與當地大壩的防洪設計標準相結合，并綜合水庫的用途及各種外界因素來確保大壩的防洪設計標準，嚴格按照相關規范要求對水庫大壩的防滲、排水、抗震及結構穩定性進行設計，并針對于設計中每一個節點的質量進行有效控制，確保大壩建成后能夠安全運行，更好的發揮出水庫工程的整體效益?！?/p>

參考文獻

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