自贡市水利电力建设勘察设计院
摘要：溢洪道是水库建设过程中的重要组成部分，它能够防止洪水的泄露和溢出，从而确保水库工程的整体质量。文章主要对水利工程河岸溢洪道设计进行了简要分析。
关键词：水利工程；河岸；溢洪道设计
引言
水利工程中，溢洪道的结构是最重要和最常见的。近年来，水库大坝建设越来越重要，作为工程设计的重要组成部分，水库溢洪道的设计不仅与水库安全密切相关，还直接影响项目的成本。因此，溢洪道型式如何合理选择和布局成为工程的主要环节和关键因素，影响水库防洪效果。溢洪道是水利工程的重要设计内容，它直接影响了水库的整体服务性能。设计人员要结合具体的工程情况对溢洪道进行科学合理的设计，避免水库建设后期各种问题的出现。设计人员在进行中小型水库溢洪道设计过程中，要对涉及到的相关设计要素进行综合考虑，从而确保水库整体质量的提高。
1水利工程河岸溢洪道设计问题
溢洪道是防洪过程中安全的、不可缺少的设施，部分水库由于设计或低工程造价的原因，往往设计的防洪标准比较低，选择的是洪水峰值流量，实际参数比较小。这些原因都会带来规模设计偏小的结果，更多的小水库是自己处理的，由于资金不足、质量差，再加上外部环境的影响，在水库投入运行一段时间后，岩石风化坍塌，往往导致洪水流量不足，无法保证安全和正确的泄洪。在布局上，有一些工程在设计上忽视了与坝体之间的科学距离，并且未妥善处理坝肩和溢洪道之间的问题，整体上两者之间只有一个山脊相隔。这种情况下如果入口处的安全防护措施不够坚固强大，那么洪水发生后的必然结果是整个大坝的安全都要受到严重威胁。此外，现阶段反应出的问题还表现在平面曲线半径过大和收缩性过强等技术参数方面不科学，这些对于洪流流量变化对大坝承受能力会产生非常不利的影响。特别是在弯道段布置的曲线，由于弯道的曲线，会导致产生的水的两侧上存在差异，此时凹库的表面是非常高的，并且会自行衔接下游的水，大大减少排放和能量耗散的影响。一种情况是陡坡段收缩强烈，收缩容易产生菱形浪，降低泄洪能力，并会影响到溢洪道的安全。陡坡、陡边坡设计部分的泄流面布局以岩性斜坡的问题为主，而平面布置设计上的不合理，衬砌底部的质量相对较差。
2水利工程河岸溢洪道设计要点
2.1溢洪道的布置及结构设计分析
在对溢洪道进行设计时，应综合考虑其使用条件、施工条件、枢纽设计、工程施工特点、施工现场的地质情况和地形因素，并尽量将溢洪道设置在地质条件和地形条件都比较有利的岸边，以确保溢洪道地基的稳定性。溢洪道的轴线应尽量为一条直线，如果必须转弯，那么应尽量将其设置在进水渠或出水渠段内。
2.2对于溢洪道基础部分的处理
溢洪道的地基处理设计应结合建筑物的结构和运用特点，满足各部位对承载能力、抗滑稳定、地基变形、渗流控制、抗冲及耐久性的要求。地基处理方案应根据工程重要性、地质条件、施工条件和运用特点等因素，通过技术经济比较，确定当地基为软弱岩石或存在规模较大的断层破碎带软弱夹层岩溶等缺陷时，应进行专门处理设计。为了能够利于排除溢洪道衬砌接缝、防治边坡及基底部分渗水，还应在泄槽底板下设置的排水设施，以便有效降低溢洪道基底扬压力，避免高速水流的对工程结构的破坏。
2.3引流段设计
设计人员在对引流段进行设计的过程中，要将进口设置成喇叭形状，且避免长度过长，从而将损失降到最小的同时，也能够确保引流的平顺。设计人员综合地形因素，需要在引流段布置弯道，要避免弯曲段过陡。同时，弯道和下游的衔接段和出口也要避免离坝脚过近，避免河流冲刷对坝脚造成破坏。设计人员一般会选择梯形和矩形对引流段截面进行设计，并根据具体的水流情况选择是否砌护。一般流速不超过1～2m/秒，不进行砌护。施工人员通常会在坝端附近和建筑物控制范围内砌护一段距离。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆而弯道两侧的凹岸如果不是岩基，设计人员也要将其考虑到砌护范畴。
2.4控制段设计
控制段即堰流段。基于对泄流均匀的考虑，一般会将近口水流与控制段建筑物垂直。设计人员一般基于对地形条件和泄流需要的综合考虑，会进行宽顶堰和实用断面堰的设计。设计人员也会按照允许单宽流量来选择堰宽。岩基、非岩基和土基的单宽流量标准不同。设计人员要注重对近口段引流段的设计，堰顶宽度也不能超过3h堰。在对控制段进行设计的过程中，一般采用渐变段对堰口和其上游引流段进行连接，并且将收缩角设置为12度左右，以确保水流的畅通。针对堰体比较宽的情况，通常会对其温度缝和沉陷缝进行横向设计，并且间距通常保持在10～15m之间。
2.5泄流段设计
泄流段包括陡坡和急流段。在溢洪道设计过程中，通常会采用直线方式对其平面进行布置。在纵断面设计过程中，设计人员一般结合地形和地质因素对坡道进行设计。同时，在设计过程中，也会避免弯道和设置扭坡顺引流态的急剧变化。一般采用均一比降对陡坡进行设计。泄流段一般被设计在岩基上，因为其水流速度比较大。如果为非岩性地质条件，设计人员通常结合水流速度和地质条件对该段的厚度进行衬砌，衬砌标准为：浆砌石0.5～1.0m，砼0.2～0.5m，钢筋砼0.15～0.3m。同时，设计人员需要在砼和钢筋砼的底部设置0.3～0.5m的浆砌石底砌护。在进行泄流段设计的时候，新鲜岩基上的泄流段可以不用砌护。设计人员可以根据不同的岩石类型，制定相应的设计规划。比如，松软风化岩石，需要用0.3～0.5m的浆砌石或者0.2m的砼进行砌护，施工人员也要注意用锚固筋对其进行加固。如果需要大面积的砼衬砌，设计人员要结合地质因素和相关温度要素，设置伸缩缝和沉陷缝，在边坡上设置横缝，底部设置纵横缝，在衬砌底部架设排水的反滤料。同时，设计人员也要结合水流特点，对边坡的砌护高度进行适当的超高设置。
2.6消能工设计
要结合地形、地质和水力因素等在泄水段的末端进行消能工设计。采用多级跃水或者溢洪道末端的跃流段泄流方向要远离坝脚，避免水流冲刷对坝脚造成破坏。非岩基则采用底部消能，并在末端设置消力池。设计人员要结合不同的泄流特点进行消能工设计。比如，泄流量不大，可以设置消力槛。如果为远驱式水跃，可以采用差动式消力槛，降低河流冲刷。溢洪道尾端有较陡边坎土，可以采用挑射消能，以减少工程量，降低工程造价。
2.7侧槽段设计
在进行侧槽段设计的过程中，要使其与来水流方向垂直，并且要结合等高线对其长度进行设置和延伸，它的水流特点是侧向进流，纵向泄流。设计人员要注重对侧堰与深槽连接的渐变过渡段的收缩角和长度进行控制，从而避免水流直接进入陡坡段，影响水库的泄洪能力。设计人员要注重将收缩角控制在12度左右，长度控制在水深的3～5倍。
3结语
溢洪道设计是水库设计过程中的重要环节，直接影响了水库的整体质量和设计效果。设计人员和工程负责人要结合水库的具体情况，对溢洪道进行科学合理的规划和设计，使其满足具体的排洪要求。同时，工程负责人也要重视其社会效益和经济效益，从根本上促进我国水库溢洪道整体设计水平的提高。
结束语
综上所述，对于新建溢洪道的设计，应该在深入研究拟建水库的设计洪水、地形地质等条件的基础上，结合水库枢纽总体布置和大坝坝型，对比各种型式的溢洪道的优缺点，从而提出合理的设计方案，以保证溢流安全。
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论文作者:邹平,蒋贵明
论文发表刊物:《基层建设》2016年17期
论文发表时间:2016/11/29
标签：溢洪道论文; 水库论文; 设计人员论文; 水流论文; 过程中论文; 地质论文; 水利工程论文; 《基层建设》2016年17期论文;