水利工程中水庫溢洪道設(shè)計(jì)簡述

【摘要】水利工程水庫溢洪道本身是處理洪水問題的應(yīng)急性設(shè)施，因此在實(shí)際設(shè)計(jì)當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)堅(jiān)持科學(xué)選址的理念，要充分保障水庫本身的泄洪功能。因此在溢洪道設(shè)計(jì)當(dāng)中，必須要有更為清晰化的思路來進(jìn)行布局，由此針對溢洪道的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，這樣才能切實(shí)保障溢洪道的泄洪效能，促使水利工程的安全性。本文筆者根據(jù)工作實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)對水利工程中水庫溢洪道設(shè)計(jì)進(jìn)行了分析探討。

【關(guān)鍵詞】水利工程；水庫溢洪道；設(shè)計(jì)

1、水庫溢洪道設(shè)計(jì)概述

在進(jìn)行水庫工程的施工設(shè)計(jì)時(shí)，溢洪道主要是用來處理超出水庫安全水位的水分。當(dāng)水庫中的蓄水量超出水庫的安全水位高度時(shí)，多余的水分就會(huì)通過溢洪道而被引導(dǎo)入水渠的控制段，在進(jìn)入平底寬頂堰以后，會(huì)通過泄洪槽向下傾斜，為了避免傾瀉的水分勢能過大造成不利的影響，往往還會(huì)設(shè)置相應(yīng)的消能防沖設(shè)施，確保泄洪的安全與可靠。通常情況下，泄洪道根據(jù)其具體的泄洪情況可以將其分為普通溢洪道與非常溢洪道兩種，正常溢洪道主要是用來泄放超出水庫安全水位高度的洪水，而非常溢洪道則主要是用來泄放僅僅情況下的洪水。正常的溢洪道在設(shè)計(jì)時(shí)通常會(huì)分為岸邊溢洪道或者是河床溢洪道兩種，岸邊溢洪道根據(jù)其具體的結(jié)構(gòu)不同，可以將其分為：正槽溢洪道、井式溢洪道、側(cè)槽溢洪道與虹吸溢洪道。本文以正槽溢洪道為例，具體的分析探討了溢洪道工作過程中的結(jié)構(gòu)狀態(tài)以及整體設(shè)計(jì)。

2、當(dāng)前水庫溢洪道設(shè)計(jì)存在的問題

2.1洪水期間常出現(xiàn)的問題

溢洪道能夠有效的確保水庫在洪水期間的安全與穩(wěn)定，不會(huì)因?yàn)樗畮靸?nèi)水位的過高而出現(xiàn)安全事故。但是近年來，因?yàn)槲覈こ淌┕ろ?xiàng)目的數(shù)量增加，導(dǎo)致了全國各地出現(xiàn)了一批大大小小的建筑施工隊(duì)伍，一些施工隊(duì)伍為了能夠提高項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益，盲目的壓縮工程的投資，導(dǎo)致了項(xiàng)目的施工造價(jià)受到了極大的影響，在實(shí)際的施工過程中，為了確保在造價(jià)內(nèi)完成工程施工不得不降低項(xiàng)目的施工標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而導(dǎo)致了工程的施工質(zhì)量與運(yùn)行性能也急劇下降。除此之外，水庫外的建筑長期在風(fēng)吹日曬下會(huì)出現(xiàn)一定的風(fēng)化，然后在水流的沖擊下，極易發(fā)生損壞，進(jìn)而導(dǎo)致泄洪道的防洪性能受到較大的影響。

2.2水庫溢洪道的布置和設(shè)計(jì)問題

在進(jìn)行水庫工程的施工設(shè)計(jì)時(shí)，正槽式溢洪道的布置選址需要考慮很多方面的因素，其中具體的包括了項(xiàng)目的施工環(huán)境、工程的施工要求以及整體的施工工期等。通常情況下，對于正槽式溢洪道的施工原則與一般的泄洪道設(shè)計(jì)原則一致，都是為了保證原地的高程與正常蓄水的水位高度相近，除此之外，在施工時(shí)，施工人員要盡量選擇一些比較平穩(wěn)的區(qū)域作為項(xiàng)目的施工區(qū)域，并且要盡量減少工程的開挖量，以免因?yàn)榇罅康拈_挖而導(dǎo)致項(xiàng)目的施工質(zhì)量受到影響。在施工的過程中，應(yīng)當(dāng)對引渠的長度進(jìn)行控制以此來減小水頭損失，保障洪水最終歸流的穩(wěn)定。目前而言，我國中小型水庫工程在施工設(shè)計(jì)時(shí)依然存在著一定的不足，比較典型的就是溢洪道設(shè)計(jì)與壩體出入口距離過近的問題，導(dǎo)致了壩體肩部與泄洪道之間存在的距離過近。一般而言，盡管進(jìn)出口位置缺乏相應(yīng)的保護(hù)，但是在施工的過程中，一旦遭遇嚴(yán)重的洪水災(zāi)害，壩肩會(huì)在第一時(shí)間出現(xiàn)質(zhì)量問題。在進(jìn)行溢洪道設(shè)計(jì)的過程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)泄洪道轉(zhuǎn)彎過大或者是收縮性過強(qiáng)的問題，這對洪澇期間的泄洪工作非常不利。部分水庫的溢洪道布置的彎道一般在較為陡的下坡處，受不斷變化的水流流式和流態(tài)的作用，造成水庫兩岸水面差距的增大，這樣一來會(huì)導(dǎo)致水庫中凹進(jìn)去的水庫面增高，并且向下流沖去，對水庫的泄洪能力產(chǎn)生較大的影響。這里也存在著工程資金的投入與工程安全的矛盾問題，對砌護(hù)進(jìn)行加固加高需要較大的資金投入，反之則會(huì)對水庫泄洪安全造成影響。

3、優(yōu)化水庫溢洪道設(shè)計(jì)方案

3.1整體布局思路

溢洪道是由5個(gè)部分組成的，不同的部分承擔(dān)著不同的職責(zé)，因此在實(shí)際的工程施工設(shè)計(jì)中，必須要結(jié)合水庫的實(shí)際狀況，科學(xué)的進(jìn)行泄洪道的設(shè)計(jì)與規(guī)劃，確保泄洪道的設(shè)計(jì)能夠充分的滿足工程的泄洪需求。在設(shè)計(jì)的過程中，設(shè)計(jì)人員一定要有一個(gè)清晰的思路，對于工程不同部分的具體施工時(shí)間以及施工位置有一個(gè)清晰的認(rèn)識，結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)狀況、水文狀況以及工程特點(diǎn)等展開相應(yīng)的設(shè)計(jì)，最大程度上確保工程的施工質(zhì)量。

3.2溢洪道各部分結(jié)構(gòu)段的優(yōu)化設(shè)計(jì)

3.2.1進(jìn)水渠段

在進(jìn)行泄洪道的排水渠施工設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)當(dāng)科學(xué)的利用大壩周邊的地形，利用地勢的走向來引導(dǎo)供水，確保洪水能夠順利平穩(wěn)的流入渠道內(nèi)。在進(jìn)行進(jìn)水渠的設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)當(dāng)盡量選擇一些比較簡單的施工結(jié)構(gòu)，并且要進(jìn)行選擇直線施工方案，降低斷面的坡度，確保進(jìn)水的穩(wěn)定與平和。

3.2.2控制段

控制段通常是由閘與連接建筑組成的，其中閘主要控制泄洪的水量與流速，在進(jìn)行閘軸線的選擇時(shí)，一定要確保選擇的軸線能夠充分的滿足控制要求。在進(jìn)行控制段的施工設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)當(dāng)盡量結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡匦蔚孛策M(jìn)行施工設(shè)計(jì)，確保設(shè)計(jì)方案的科學(xué)性與經(jīng)濟(jì)性。一般而言，控制段要實(shí)現(xiàn)對泄水過程的有效控制，確保水流的快速與穩(wěn)定，對于進(jìn)入泄水渠的供水進(jìn)行垂直處理。

3.2.3泄槽段

泄槽的軸線要保持平直，縱坡、平面及和斷面的布置要綜合地形、地質(zhì)以及水力條件等，確保布置的合理性，當(dāng)受到無法避免的因素限制需要設(shè)置彎道時(shí)，應(yīng)將彎道設(shè)置在流速相對較小、水流較為平穩(wěn)以及槽底較為平緩的部分。

3.2.4消能防沖段

單寬流量大、流速高，能量集中的情況，如果消能設(shè)施考慮不當(dāng)，出槽的高速水流與下游河道的正常水流不能妥善銜接，極易造成下游河床和岸坡沖刷，甚至?xí)＜耙绾榈赖陌踩Ｒ绾榈老茉O(shè)施一般采用挑流消能或底流消能，有時(shí)也可采用其他型式的消能設(shè)施。

4、結(jié)語

水庫的溢洪道設(shè)計(jì)直接影響著水庫的安全問題，在實(shí)際的施工設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)工程的實(shí)際情況展開科學(xué)的設(shè)計(jì)，結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡匦蔚孛惨约肮こ绦枨髮σ绾榈赖母鱾€(gè)部分進(jìn)行科學(xué)的設(shè)計(jì)與優(yōu)化，最大程度上確保溢洪道設(shè)計(jì)的科學(xué)與合理，保證水庫結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定與可靠。

參考文獻(xiàn)：

[1]胡懋.水利工程中水庫溢洪道設(shè)計(jì)問題分析[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2016，15（09）：48-49.

[2]曾雄智.水利工程中水庫溢洪道設(shè)計(jì)問題淺析[J].工程技術(shù)：全文版，2016，22（12）：238.