水庫(kù)溢洪道泄洪安全的設(shè)計(jì)問(wèn)題及對(duì)策解析

王宇

【摘要】溢洪道屬于水庫(kù)中經(jīng)常見(jiàn)到的水工建筑物，其作用就是排除水庫(kù)當(dāng)中沒(méi)有辦法容下的洪水，溢洪道經(jīng)在汛期洪水較多的時(shí)候，水量多余水庫(kù)的容納范圍，對(duì)于水庫(kù)量進(jìn)行調(diào)整，對(duì)于確保水庫(kù)正常運(yùn)行有著十分重要的意義。因此，溢洪道屬于水庫(kù)當(dāng)中最重要的建筑物之一，溢洪道的泄洪安全極為重要。本文主要對(duì)其設(shè)計(jì)方面存在的問(wèn)題展開(kāi)仔細(xì)的分析，并且具有針對(duì)性的提出了解決對(duì)策。

【關(guān)鍵詞】水庫(kù)；溢洪道；泄洪；安全設(shè)計(jì)

溢洪道設(shè)計(jì)屬于水庫(kù)設(shè)計(jì)當(dāng)中十分重要的一部分，想要水庫(kù)洪水安全留流到下游，最為有效的方式就是給水庫(kù)建設(shè)溢洪道，因此，在設(shè)計(jì)施工的過(guò)程中，必須要認(rèn)真仔細(xì)，將有可能會(huì)存在的一些安全隱患排除掉，從根本上提升水庫(kù)的安全性。并且，整體工程造價(jià)問(wèn)題也在某種程度上受到溢洪道設(shè)計(jì)是否合理性的限制，結(jié)合本人在設(shè)計(jì)院多年水庫(kù)溢洪道設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)就溢洪道泄洪安全設(shè)計(jì)問(wèn)題作探討。

一、水庫(kù)溢洪道泄洪安全設(shè)計(jì)方面存在的問(wèn)題

（一）設(shè)計(jì)規(guī)定和水庫(kù)容量不統(tǒng)一

溢洪道一般均是在汛期洪水量比較大的時(shí)候發(fā)揮作用，其余時(shí)候均處于不工作的情況。在對(duì)溢洪道規(guī)定設(shè)計(jì)的過(guò)程中，因?yàn)椴糠种行⌒偷乃畮?kù)資金方面還不是十分充足，工程造價(jià)存在較多限制，最后造成設(shè)計(jì)使用的洪水?dāng)?shù)據(jù)經(jīng)常低于水庫(kù)的最大容量，部分?jǐn)?shù)據(jù)的使用都不高于最大洪水時(shí)候的峰值，結(jié)果在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，溢洪道經(jīng)常存在泄流面寬度不夠、側(cè)墻過(guò)水高度不夠等問(wèn)題，溢洪道無(wú)法安全的下泄出洪水，若周圍的巖體存在風(fēng)化坍塌的情況，將會(huì)對(duì)于泄洪能力造成阻礙，泄洪能力不夠，加大了水庫(kù)安全生產(chǎn)的風(fēng)險(xiǎn)。

（二）進(jìn)出口分配不合理

大部分工程溢洪道在布置方面均有不合理的問(wèn)題，通常體現(xiàn)的是溢洪道進(jìn)口和出口地方和壩身距離較短，壩肩和溢洪道中間的阻隔極為薄弱，并且許多進(jìn)口地方均沒(méi)有對(duì)護(hù)砌實(shí)施必要的保護(hù)，這個(gè)時(shí)候若再加上標(biāo)準(zhǔn)低，那么在泄洪的時(shí)候極容易導(dǎo)致沖蝕，將會(huì)影響到整個(gè)壩肩的穩(wěn)定安全性。另外，泄槽段或消力池段與壩腳緊貼，若存在水流沖刷，將會(huì)導(dǎo)致壩腳存在安全方面的隱患。

（三）平面彎道設(shè)計(jì)缺乏合理性

溢洪道設(shè)計(jì)的平面，在大部分工程當(dāng)中均有著彎道半徑較大或者是收縮較緊的問(wèn)題，這一問(wèn)題對(duì)于泄洪來(lái)說(shuō)非常不利，在溢洪道陡坡地段，因?yàn)閺澋篮土鲃?shì)存在較大的變化，將會(huì)導(dǎo)致兩岸存在較大的水位差，造成凹岸水面不斷升高，在下游平直地段出現(xiàn)折沖水流，阻礙了溢洪道泄洪的過(guò)程，并且也不利于泄洪消能。

（四）溢洪道縱橫剖面和平面分布不合理

部分橫斷面設(shè)計(jì)缺乏合理性，許多工程施工過(guò)程中在兩旁的山坡挖掘的坡度較大，若襯砌比較薄，這個(gè)時(shí)候溢洪道部分的抗滑抗傾作用就會(huì)消減，十分容易導(dǎo)致塌方和滑坡的情況。非巖性的山坡上面分布溢洪道部分?jǐn)嗔眩粝旅娴姆礊V層鋪設(shè)不合格，或者是根本就沒(méi)有在設(shè)計(jì)方面進(jìn)行充分的思考，這個(gè)時(shí)候，若滲水，就十分容易導(dǎo)致滑坡的現(xiàn)象，并且結(jié)構(gòu)也不會(huì)穩(wěn)定。

二、溢洪道設(shè)計(jì)問(wèn)題的解決策略

（一）進(jìn)口段

將進(jìn)口設(shè)計(jì)成喇叭狀，能夠讓引流平順，長(zhǎng)度不應(yīng)過(guò)長(zhǎng)，如果一定要建立彎道，要求彎道盡量平緩，在對(duì)彎道以及下游連接地段和出口地段進(jìn)行處理的時(shí)候，必須要確保這些端口和壩腳保持一定的距離。引流段界面使用梯形或者是矩形，必須針對(duì)水流快慢確定這地地段需不需要砌護(hù)。通常水的速度高于2m/s的時(shí)候應(yīng)該設(shè)計(jì)砌護(hù)。彎道的兩遍凹岸還要思考用不用加砌護(hù)，若岸基屬于比較硬的巖基則可不加砌護(hù)。

（二）控制段

想要確保水流始終處于平順的狀態(tài)，堰口和上游引流地段的銜接過(guò)渡一定要選擇漸變式的方式，盡量將收縮角設(shè)計(jì)成12度。并且還要針對(duì)地形條件及泄流方面的需求，確定是不是需要設(shè)置寬頂堰或者是（WES）實(shí)用堰，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，其寬度必須要針對(duì)單寬流量的實(shí)際情況確定，設(shè)計(jì)分布控制端建筑物的時(shí)候，進(jìn)口水流和控制地段宜與建筑物垂直，這樣才能讓泄流處于平緩的狀態(tài)。

（三）側(cè)槽段

在本段設(shè)計(jì)的過(guò)程中，應(yīng)該選擇直線的方式設(shè)置平面，針對(duì)彎道和陡坡應(yīng)該盡可能防止由于彎道和陡坡會(huì)引發(fā)的六臺(tái)改變，進(jìn)而出現(xiàn)負(fù)壓，泄流段斷面設(shè)計(jì)，必須要針對(duì)建筑位置和地形以及地質(zhì)情況，使用具有針對(duì)性的緩坡和陡坡這些不同的方法，千萬(wàn)不要單一的方式，在陡坡地段，要選擇平均比降。泄流段的水量速度比較高，巖基為最理想的地質(zhì)布局，若布局段缺少巖基，必須要在該段襯砌，實(shí)際襯砌的薄厚程度要根據(jù)當(dāng)?shù)亓魉俸偷刭|(zhì)水文條件科學(xué)的設(shè)計(jì)。

（四）泄槽段

在設(shè)計(jì)側(cè)槽段的過(guò)程當(dāng)中，必須要針對(duì)實(shí)際上水流的方向確定怎樣布置，盡量與水流向垂直實(shí)施布置，針對(duì)水流特點(diǎn)和等高線慢慢朝著上游伸張，側(cè)方向進(jìn)流，縱方向泄流。針對(duì)水流的方向合理設(shè)計(jì)進(jìn)流及泄流，在側(cè)堰和深槽銜接的漸變過(guò)渡階段，要將收縮角的角度控制好，過(guò)渡段的長(zhǎng)短要將槽中的水深當(dāng)做基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)，通常水深的4倍最好。

結(jié)束語(yǔ)：通過(guò)本文對(duì)水庫(kù)溢洪道泄洪安全的設(shè)計(jì)問(wèn)題以及對(duì)策的進(jìn)一步解析，使我們了解到溢洪道設(shè)計(jì)屬于水庫(kù)設(shè)計(jì)當(dāng)中十分主要的一部分內(nèi)同，想要避免洪水流出和泄露，最為有效的方式就是給水庫(kù)建設(shè)溢洪道，因此，在設(shè)計(jì)施工的過(guò)程中，必須要認(rèn)真仔細(xì)，將有可能會(huì)存在的一些安全隱患排除掉，從根本上提升水庫(kù)的安全性。只有這樣才能確保水庫(kù)泄洪的安全性和效率。因此，希望通過(guò)本文的闡述能夠給水庫(kù)溢洪道泄洪安全設(shè)計(jì)方面的問(wèn)題提供一定的參考和幫助。

參考文獻(xiàn)：

[1]馮月利，姚治國(guó).水庫(kù)溢洪道泄洪安全的設(shè)計(jì)問(wèn)題及對(duì)策[J].吉林農(nóng)業(yè)，2014，14：43.

[2]李萍萍.中小水庫(kù)溢洪道設(shè)計(jì)中的問(wèn)題及其措施[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2015，14：161.

[3]張巖.洞式溢洪道的水力特性試驗(yàn)及數(shù)值模擬研究[D].大連理工大學(xué)，2015，02：134-135.

[4]陳文鑫.大河邊水庫(kù)溢洪道多級(jí)消能試驗(yàn)研究[D].昆明理工大學(xué)，2011，08：132-133.