探討水利工程中水庫溢洪道

梁春武

一、溢洪道及其分類

溢洪道是水庫等水利建筑物的防洪設備，多筑在水壩的一側，像一個大槽，當水庫里水位超過安全限度時，水就從溢洪道向下游流出，防止水壩被毀壞。包括：進水渠、制約段、泄槽、出水渠。

溢洪道按泄洪標準和運用情況，分為正常溢洪道和非常溢洪道。前者用以宣泄設計洪水，后者用于宣泄非常洪水。按其所在位置，分為河床式溢洪道和岸邊溢洪道。河床式溢洪道經由壩身溢洪。岸邊溢洪道按結構形式可分為：①正槽溢洪道。②側槽溢洪道。③井式溢洪道。④虹吸溢洪道。進水渠起進水與調整水流的作用，制約段常用實用堰或寬頂堰，堰頂可設或不設閘門，泄水段有泄槽和隧洞兩種形式。為保護泄槽免遭沖刷和巖石不被風化，一般都用混凝土襯砌。消能段多用挑流消能或水躍消能。當下泄水流不能直接歸入原河道時，還需另設尾水渠，以便與下游河道妥善銜接。溢洪道的選型和布置，應根據壩址地形、地質、樞紐布置及施工條件等，通過技術經濟比較后確定。

二、水庫溢洪道設計施工中存在的基本理由

溢洪道是在洪水盛行期間保證水庫安全必不可少的建筑設備，某些水庫由于當時的設計水平低或工程造價低等的理由，往往其設計的洪水標準相對來說較低、所選用的洪水洪峰、洪量等參數偏小。以上理由肯定會帶來溢洪道的設計尺寸偏小的后果，更有一些小的水庫是群眾自己 的，資金不足，工程質量不過關，再加上長時間的外界環境的影響，周邊的巖石風化坍塌，經常導致泄洪的能力不足，不能保證安全無誤的泄洪。

在布置上來說，一些工程中設計的溢洪道距離壩身太近，而擱在壩肩和溢洪道之間的只有單薄的山脊，在進口段的位置如果沒有安全有效的護砌，只要在泄洪是發生沖蝕現水利工程中就會危及壩肩的安全。另外還有一些不合理的設計，例如說有些設計的陡槽末端和壩腳緊緊相挨，一旦發生橫流沖刷就會危及壩腳的安全，這些情況都對大壩的安全運轉有不利的影響。

由于溢洪道設計時平面彎道的半徑過大和收縮劇烈等理由，這對泄洪有非常不利的影響。尤其是在溢洪道的陡坡段進行彎道的布置的時候，由于彎道的流水狀態以及流勢的變化劇烈程度，會導探討水利工程中水庫溢洪道（2）致兩岸產生水面差值，這種情況下，凹岸的水面很高，并且會在下游進行銜接的平直段產生折沖的水流，大大的消減了泄流效果和消能能力。

陡坡設計比降過陡，部分的溢洪道布置到非巖性的山坡上等理由主要是由溢洪道縱橫剖面以及平面在布置設計上不當引起的，其溢洪道的底部襯砌質量相對較差，沒有設置有效的反慮，這樣，在滲水后容易產生滑坡現象。在橫斷面的施工以及設計中，為了減少卡瓦的工程量，有些建筑工程對山坡兩端開挖的坡度太陡再加上襯砌不夠厚，也容易造成塌方和滑坡現象。另外，溢洪道末端與河道相接的地方注意程度不夠，會導致有的末端比河床高，有的末端沒有進行護砌處理，經常造成向上延伸，沖刷嚴重等理由，設置整個建筑的安全都會受到威脅。

三、水庫溢洪道設計施工中解決理由的策略

1、溢洪道的設計中要學會合理的調整布局

在水庫溢洪道建設中要始終堅持實事求是的原則，全面考慮外界環境各個因素的影響，宏觀把握整個布局，使設計結果達到標準要求。首先來說制約段的要求，在設計初期應將泄流維持在均衡的狀態下，根據具體的環境情況和施工要求，合理安排斷面堰或者寬頂堰。接下來說引流段，為了方便引流的順利運轉，通常進行喇叭口的設計，因為喇叭口的效果最好，在保持有效長度的同時能將損失制約在最小。再有消能工，在選擇多級躍水時應保持泄洪的方向距離壩腳最少一百到一百五十米，非巖基的普遍策略是把消力池按在末端的位置，進行地段處理。在巖基上，溢洪道的尾端有陡的邊坎時，挑射消能是效果最好的辦法。

2、在水力計算方面的措施

首先來說在引流段的水力計算，在這方面，要求進水渠的水力設計要滿足渠內的水流平順并且穩定，另外要使得水面的波動以及橫向的水面比降小，要避開水的回流以及產生漩渦，同時，在渠道的設計上，要設計使得流速在3-5米每秒之間，渠道的水面線可以根據制約的斷面之間建立能量方程，最后用分段求和法計算。再來說制約段的水力計算，在這方面，倡議實用堰的堰頂下游采用WES型的冪曲線，這樣，制約堰的流泄能力就可以根據不同堰型選用規范中的公式計算。接下來說在泄流段陡槽的水力計算，其中，水面線的計算要確定好初始的計算位置以及水的深度，要對收縮段或是擴散段等一些水力條件相對來說比較復雜的位置進行詳細的計算。最后說一下消能設施的水力計算，要根據水力條件，在正確的選擇好鼻坎形勢以及尺寸的基礎上計算水舌的挑距，并估算沖刷深度。

四、水庫溢洪道施工質量制約

某工程的溢洪道是由進水渠以及制約段、溝槽還有消能段四部分組成，并且，該水庫由水渠系開挖而成，在水庫的制約段的上有三十米的地方是平直段，這一部分為矩形的斷面，寬度為四十米，該水庫的底板高程一百六十七米，并且采用C20的混凝土來作為襯護。該水庫的導墻為直立式的垂直混凝土結構，其制約段部分的水平投影長度為三十米，另外，水庫還設立了三孔閘門，并且每個孔的寬度為十二米，該水庫的溢流堰為實用堰，其堰頂的高程一百七十一米，通過設置一個弧形的鋼閘門來進行對泄洪的制約，該閘門要由專門的固定卷揚式弧門啟閉機來進行啟閉工作。水庫的出口采用挑流消能，其中反弧的半徑為二十五米，并且當中的挑流鼻坎高程一百四十四米，它的挑射角度為二十五度，另外，它最大的挑距為八十米，與此同時，為了防止小流量時的水流的沖刷，要在挑流鼻坎的后方設置零點八米厚的C15的混凝土結構。根據其數據以及在其施工的方案步驟了解后分析得出：

1、在土方工程施工當中的質量制約

首先，要建立并健全質量檢查機構，并要制定嚴格的施工操作的章程規范，嚴格的制約好施工中每一道工序的質量，杜絕質量事故的發生。再有，在施工的過程中，如若發現理由，不論大小都要及時的對其進行處理，并且做好相應的記錄工作，在這方面，可以制定交接班輪流制度，值班負責人及時的進行簽到，并做好記錄，對于一些現場的或是重大的理由，要現場解決好，并要做好在施工的質量制約中的原始記錄。此外，一旦質量理由出現，要及時的上報，并查明理由，提出積極有效的補救措施。另外還有，質量檢查部門要及時的驗收工作，未經驗收，堅決杜絕進行下一步的工序。

2、砌體工程的質量檢查

首先，要對原材料進行質量檢查，在這方面，砌體工程中用到的毛石以及料石應該按照規定進行外形、尺寸以及物理學的性質的檢查，另外，用于砌體的原材料如水泥、外加劑或是沙、礫石等應該按照技術規定進行質量檢查。其次，要對水泥砂漿進行質量檢查，其中包括檢查砂漿材料的配合比以及水泥砂漿的均勻性，與此同時，還要對水泥砂漿的抗壓強度進行檢查。最后，要進行砌體的質量檢查，包括砌體的外觀質量、排水孔的坡度以及排水孔是否有阻塞情況，這些均要仔細地進行檢查。

五、結語

水，是人類寶貴的資源。作為一名水利工作者，只有不斷提高自身的專業水平，不斷加強理論和實踐相結合，對水庫溢洪道的施工要點進行探究，提高水利對水資源的綜合利用，提高區域經濟效益和社會效益。

（作者單位：161200黑龍江省富裕縣河道管理總站）