中小型水库溢洪道设计中的常见问题与对策探讨

赵泽鹏

【摘 要】随着社会经济的飞速发展，我国对水利工程建设的投入力度也在不断加大，中小型水库也得到了快速发展，而中小型水库溢洪道是整个中小型水库水库工程中的重要组成部分，是保证水库安全的重要设施，其设计的优劣、质量的好坏都将对中小型水库整个工程造成巨大的影响。基于此，本文以《中小型水库溢洪道设计中的常见问题与对策探讨》为题，首先中小型水库溢洪道设计中的常见问题进行了分析；其次对中小型水库溢洪道设计对策进行了探讨，最后对全文进行了总结。旨在与同行进行交流，提高中小型水库溢洪道质量。

【关键词】中小型水库；溢洪道；设计；问题与对策

溢洪道在整个中小型水库工程中都具有举足轻重的作用，其重要性是显而易见的，而在中小型水库溢洪道建设中溢洪道的设计更是其中的关键。因此，作为新时期背景下的水利企业应认真对中小型水库溢洪道设计中的常见问题进行分析，从而制定或采取有效的解决对策，还应努力提高自身的综合能力与素养，从而保证中小型水库溢洪道的建设质量。基于此，笔者结合工作实践就中小型水库溢洪道设计中的常见问题与对策进行了以下几方面的分析探讨。

1.中小型水库溢洪道设计中的常见问题

第一，溢洪道是水库等水利建筑物的防洪设备，是发生洪水时确保水库安全的重要设施。在进行中小型水库溢洪道设计时，由于受到工程造价影响，其所采用的洪水标准、洪水数据也常常出现偏低、偏小，这也就必然会对溢洪道设计造成严重影响，还有就是由于水流作用，常常导致周围岩体风化、坍落，造成没有足够的泄流能力，从而无法确保能安全泄洪。

第二，在工程实际施工中，部分工程设计的溢洪道没有正确进行布置，或是造成溢洪道进出口段离坝身太近。没有对进口段实施有效的护砌，导致在泄洪时容易出现冲蚀现象，这会严重危及到坝肩安全。还有就是部分设计的陡槽末端和坝脚紧紧相连，一旦出现横流冲刷，将极易对坝脚安全造成危害。

第三，在进行溢洪道设计时，其所设计的平面弯道半径较大和收缩过剧，这对泄流造成了影响，非常不利于泄流工作的顺利进行。尤其是在布置溢洪道陡坡段时出现弯道，由于弯道的特性，就会造成两岸出现水面差，又由于凹岸水面壅较高，易在下游衔接的平直段内出现折冲水流，从而严重影响泄流能力和消能效果。此外若是陡坡段出现过剧收缩，壅水和流态变化亦会较为明显，从而对溢洪道衬砌产生冲击，且砌护过高会增加成本，过低又会对安全造成影响[1]。

第四，在进行溢洪道设计时没有科学、合理的对溢洪道纵横剖面及平面布置进行设计。这类情况较为突出的就是陡坡设计比降过陡。一些在非岩性山坡上布置的溢洪道，其底部没有进行科学、合理的反滤衬砌，导致出现渗水后极易造成滑坡，且其结构稳定性也较差。在进行横断面设计时，部分工程没有仔细对两侧山坡开挖坡度进行注意，导致坡度不一致，有的过陡，加上衬砌厚度不够，达不到抗滑抗倾及稳定的标准，从而极易产生滑坡和坍方；还有严重对泄洪能力产生影响的久是平面布置，在部分平面布置时，存在上下游断面连接不相配情况；另外还有就是河道同溢洪道尾端衔接部分不达标，造成有些河床比尾端低，且还有部分没有进行砌护处理的尾端，这极易产生冲刷，致使向上延伸，从而对整个建筑物造成严重破坏。

第五，当下，由于没有完善的水力设计方法，导致在溢洪道建设中也容易出现问题。比如在溢洪道进口布置有引洪平流，但是由于水力设计方法不完善，在进行水力计算容易对平流段进口水位的壅高造成忽略。壅高时大、时小，必须结合工程实际情况给予充分重视。还有就是在进行溢洪道设计时，部分设计没有充分考虑溢洪道消能工的设计，造成消力池长度和深度不达标，消能的作用没有得到充分发挥，从而导致下游河段出现严重冲刷。此外，针对于侧槽式溢洪道设计，以往普遍是采用“扎马林法”实行计算。通过长时间的实际和试验可以得出：采用“扎马林法”实行计算所确定的水面坡降偏小，易造成侧槽深不达标，导致流量系数降低，从而导致侧堰局部呈现淹没出流，往往实际的泄洪量是达不到设计要求的泄量，因此会严重危及整个工程安全。

第六，部分工程在进行具体结构设计时，没有充分全面的考虑泄洪的基础特性与特点。溢洪道泄流出的急速水流冲击力非常强，且急流的掺气和脉动现象非常明显，导致常常会出现剧烈的震动。部分溢洪道所采用的混凝土砌护都是低标号，由于砌护厚度与边坡砌护高度均不能满足结构稳定要求，所以无法抵御急速水流的冲刷。在进行部分非岩基上的溢洪道设计中，由于其底部很少设置反滤排水设备，从而导致塌滑的出现极为容易。以上所诉这些问题均会对工程的安全造成严重影响[2]。

2.中小型水库溢洪道设计对策

2.1引流段

为了确保引流的平顺，其进口形状应做成喇叭口，且为了尽量避免损失，还应对其长度进行适宜的控制。若是由于地形的限制就应在引流段设置弯道，且在弯道内应让弯曲段尽量平缓，还应让坝脚远离弯道和下游衔接段及出口段，从而尽量避免坝脚受到冲刷。在设计引流段截面时，通常会采用矩形或梯形，若是水流速度大约在一秒2米左右时通常不用进行砌护，但是在靠近坝端和紧接控制建筑物的范围内应增加一定的砌护长度，同时对弯道两侧的凹岸进行砌护，若是岩基足够坚硬就不必考虑[3]。

2.2堰流段

为了确保泄流均匀，应让进口水流垂直于堰流段建筑物。宽顶堰的设置必须地形条件和泄流需要进行，且顶堰宽度的选定应按允许单宽流量进行，通常岩基上单宽流量是每秒40至70m3，而非岩基上单宽流量是每秒20至40m3，土基上单宽流量是每秒20m3。为了确保水流平顺，在其上游引流段和堰口应使用渐变段连接，且其的收缩角最好是12度左右。若是堰体过宽，就应设置沉陷缝与温度缝在其横向侧，并按照10到15米的间距进行布设。

2.3泄流段

通常泄流段的平面都是使用直线布置，且在布置时尽可能避免弯道，并应根据流态的急剧变化进行扭坡的设置。在进行泄流段纵断面设计时，应充分结合实际情况，根据地形、地质从而选用缓坡、陡坡等形式，且在选用陡坡后，陡坡段应采用均一比降。由于泄流段的水流速度极快，就应尽可能在岩基上布置陡坡段。通常不用进行砌护的泄水道都是设置在新鲜岩基上，若是其为松软风化岩石则应采用0.3到0.5米的浆砌石进行砌护，并进行加设锚固筋；若是要求大面积砼衬砌，就应按照充分地质情况，并根据温度变化进行伸缩缝和沉陷缝的设置，而后还应在两侧边坡设置横缝，在底部设置纵横缝，且设置的间距应该为8到12米，并在衬砌底部设置反排水设备[4]。

3.结语

综上所述，对中小型水库溢洪道设计中的常见问题与对策进行分析探讨，具有十分重要的意义。不仅能提高中小型水库溢洪道设计水平，为溢洪道施工质量奠定坚实的基础，并确保整个工程的质量，还能增加水利企业的经济效益，更有助于推进我国水利建设事业的可持续发展。

【参考文献】

[1]杜岩，秦树柏.中小型水库溢洪道设计中的常见问题及其对策[J].水利科技与经济，2009，（04）：307-313.

[2]冯辉长.中小型水库溢洪道设计中的常见问题及其对策[A].地方水利技术的应用与实践（第3辑）[C].2005：4.

[3]姚永辉.中小型水库溢洪道规划布局设计中的常见问题及其对策（理论版）[J].中国水运，2007，（09）：109-110.

[4]冯辉长.中小型水库溢洪道设计中的常见问题及其对策[J].地方水利技术的应用与实践，2005，（02）：119-122.