水庫溢洪道泄洪安全的設(shè)計問題及對策解析

王宇

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

【關(guān)鍵詞】水庫；溢洪道；泄洪；安全設(shè)計

溢洪道設(shè)計屬于水庫設(shè)計當(dāng)中十分重要的一部分，想要水庫洪水安全留流到下游，最為有效的方式就是給水庫建設(shè)溢洪道，因此，在設(shè)計施工的過程中，必須要認(rèn)真仔細(xì)，將有可能會存在的一些安全隱患排除掉，從根本上提升水庫的安全性。并且，整體工程造價問題也在某種程度上受到溢洪道設(shè)計是否合理性的限制，結(jié)合本人在設(shè)計院多年水庫溢洪道設(shè)計經(jīng)驗就溢洪道泄洪安全設(shè)計問題作探討。

一、水庫溢洪道泄洪安全設(shè)計方面存在的問題

（一）設(shè)計規(guī)定和水庫容量不統(tǒng)一

溢洪道一般均是在汛期洪水量比較大的時候發(fā)揮作用，其余時候均處于不工作的情況。在對溢洪道規(guī)定設(shè)計的過程中，因為部分中小型的水庫資金方面還不是十分充足，工程造價存在較多限制，最后造成設(shè)計使用的洪水?dāng)?shù)據(jù)經(jīng)常低于水庫的最大容量，部分?jǐn)?shù)據(jù)的使用都不高于最大洪水時候的峰值，結(jié)果在設(shè)計的過程中，溢洪道經(jīng)常存在泄流面寬度不夠、側(cè)墻過水高度不夠等問題，溢洪道無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，將會對于泄洪能力造成阻礙，泄洪能力不夠，加大了水庫安全生產(chǎn)的風(fēng)險。

（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)口地方均沒有對護(hù)砌實施必要的保護(hù)，這個時候若再加上標(biāo)準(zhǔn)低，那么在泄洪的時候極容易導(dǎo)致沖蝕，將會影響到整個壩肩的穩(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，將會導(dǎo)致壩腳存在安全方面的隱患。

（三）平面彎道設(shè)計缺乏合理性

溢洪道設(shè)計的平面，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題，這一問題對于泄洪來說非常不利，在溢洪道陡坡地段，因為彎道和流勢存在較大的變化，將會導(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)計缺乏合理性，許多工程施工過程中在兩旁的山坡挖掘的坡度較大，若襯砌比較薄，這個時候溢洪道部分的抗滑抗傾作用就會消減，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，或者是根本就沒有在設(shè)計方面進(jìn)行充分的思考，這個時候，若滲水，就十分容易導(dǎo)致滑坡的現(xiàn)象，并且結(jié)構(gòu)也不會穩(wěn)定。

二、溢洪道設(shè)計問題的解決策略

（一）進(jìn)口段

將進(jìn)口設(shè)計成喇叭狀，能夠讓引流平順，長度不應(yīng)過長，如果一定要建立彎道，要求彎道盡量平緩，在對彎道以及下游連接地段和出口地段進(jìn)行處理的時候，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的時候應(yīng)該設(shè)計砌護(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渡一定要選擇漸變式的方式，盡量將收縮角設(shè)計成12度。并且還要針對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）實用堰，在設(shè)計的過程中，其寬度必須要針對單寬流量的實際情況確定，設(shè)計分布控制端建筑物的時候，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)計的過程中，應(yīng)該選擇直線的方式設(shè)置平面，針對彎道和陡坡應(yīng)該盡可能防止由于彎道和陡坡會引發(fā)的六臺改變，進(jìn)而出現(xiàn)負(fù)壓，泄流段斷面設(shè)計，必須要針對建筑位置和地形以及地質(zhì)情況，使用具有針對性的緩坡和陡坡這些不同的方法，千萬不要單一的方式，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。

（四）泄槽段

在設(shè)計側(cè)槽段的過程當(dāng)中，必須要針對實際上水流的方向確定怎樣布置，盡量與水流向垂直實施布置，針對水流特點和等高線慢慢朝著上游伸張，側(cè)方向進(jìn)流，縱方向泄流。針對水流的方向合理設(shè)計進(jìn)流及泄流，在側(cè)堰和深槽銜接的漸變過渡階段，要將收縮角的角度控制好，過渡段的長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：通過本文對水庫溢洪道泄洪安全的設(shè)計問題以及對策的進(jìn)一步解析，使我們了解到溢洪道設(shè)計屬于水庫設(shè)計當(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建設(shè)溢洪道，因此，在設(shè)計施工的過程中，必須要認(rèn)真仔細(xì)，將有可能會存在的一些安全隱患排除掉，從根本上提升水庫的安全性。只有這樣才能確保水庫泄洪的安全性和效率。因此，希望通過本文的闡述能夠給水庫溢洪道泄洪安全設(shè)計方面的問題提供一定的參考和幫助。

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