楚雄欣源水利电力勘察设计有限责任公司
摘要：溢洪道泄洪建筑物，当洪水超过了水库的实际储蓄能力时，它能够帮助水库将超过的洪水往下游泄去。本文对中小水库溢洪道设计中存在的主要问题进行简要论述，并针对性的提出几点完善措施，希望可以为中小水库溢洪道设计提供理论参考依据。
关键词：中小水库；溢洪道设计；问题；措施
溢洪道在水库实际来水超过水库的设计调蓄能力时，把超量的洪水安全地泄往下游,使水库的安全运行得到保障，为了防止中小水库出现洪水漫坝，毁坝等事件，就需要在中小型水库中修筑专门泄洪建筑物——溢洪道。但是，现今中小型水库溢洪道设计中还存在很多问题，影响水库的安全运行。因此，在中小型水库溢洪道方面的研究仍然具有很强的现实意义。本文对中小型水库溢洪道设计中存在的问题进行简要论述，包括选址、溢洪道设计尺寸与要求是否相符等。在对这些问题进行分析后，针对性地提出了几点改进措施，以供参考。
一、中小水库溢洪道设计中存在的问题
（一）不恰当的选址
在开展水利施工过程中，预期设计溢洪道时，由于部分设计工程师对于溢洪道位置缺乏重视，在设置位置时未进行综合性考虑衡量，致使溢洪道在选址过程中易存在较大的选址问题，而在建设过程中溢洪道的进出口与大坝的连接较为紧密，但是坝肩与溢洪道连接只有单薄的隔山脊，这种情况下如果能做好相应的护砌工作，就会使水库在投入运行后，当洪水出现时就会对坝身造成极大的威胁，对于水库的安全运行也会产生较大的不利因素[1]。与此同时，部分设计中将坝脚与陡槽段末端相连，致使运行过程中出现横流现象，也会破坏坝脚的稳定性，致使发生不良影响。
（二）溢洪道设计尺寸与要求不相符
在进行中小型水库设计过程中由于造价问题，工程师在设计达到标准与资金的双重标准要求下，会将溢洪道的设计尺寸进行修改，采用尺寸缩小降低施工费用是较为常用的方法，但是缩小溢洪道尺寸，就会使洪峰与洪量之间的数据出现较大的变化，而建筑岩体在长期风化的作用下也会出现坍落问题，增大泄洪建筑物的淤积概率，致使水库泄流无法有效进行。
（三）溢洪道平面与纵横剖面设计中存在的问题
在设计中底坡坡度过陡是一个突出的问题，在溢洪道设计过程中，存在上游断面与下游锻炼衔接未能匹配的情况，严重影响溢洪道的过流能力。溢洪道尾部没有平顺归河，与河床良好衔接，也会使溢洪道尾部的高度明显高于河床高度。溢洪道尾部中存在明显砌护处理问题时，也会增大冲刷侵蚀的危害，危及整个大坝，导致出现无法进行估量的损害[2]。在非岩性坡时由于缺乏补砌反滤装置，也会在溢洪道布置后，大坝不稳定性结构增加，增大渗水与滑坡等不良事件的发生率。在进行工程横断面设计时，山坡两侧开挖坡度存在不合理现象，也会加大整个坡度的陡峭性使危险度增大。衬砌作业未能良好开展进行，也会增加滑坡与塌方的危害事件发生概率。
（四）水力设计完善度缺乏
溢洪道侧槽设计中，可应用扎马林法进行水力计算，但是在实践应用过程中发现所得到的水面坡度与实际坡度之间存在一定的差距，得到的水面坡降值较小，致使侧槽深度未能达到要求，相应泄洪流量系数也会相应的减少，侧堰局部淹没的发生率就会增大，同时设计流量与实际泄洪流量之间存在的误差，严重影响工程的整体质量，也会降低安全性[3]。若未经过严密的水力计算，就会使平流段进口处出现壅高现象，致使实际壅高值过大，溢洪道整体质量受到严重影响。在设计中也存在对消能设施的选择失误，致使消力池在深度与长度等方面无法满足正常需求，无法有效消能，致使下游河段的冲刷加剧。
二、中小水库溢洪道的设计要点
（一）进口段的设计要点
进口段的形状一般设计为喇叭口状，致使损失可有效减少。在建设溢洪道时，由于地形因素限制，根据进口段的距离与形状，在进口段内设置弯道，使该段水流速保持平缓 [4]。溢洪道的断面一般选择梯形断面和矩形断面，而当水流速度过大时不可应用砌护墙，但是若坝面附近存在建筑物可进行衔接时，若存在弯道就需要在上下游的切度与厚度加强。
（二）控制段的设计要点
要使洪水期间的泄流段具有均匀的水流速度，就需要使进口的水流与相邻建筑呈垂直状态，也需要对断面进行控制，在控制过程中需要对地形条件及洪水泄流等因素，进行综合性分析，并以断面的宽度获取洪流值。在小型水库进口处需要设置一个引流口，在上游、下游设置变化性连接，使水流流速平稳。
（三）泄槽段的设计要点
在陡坡泄槽段两个部分要应用直线法进行布设（如图1所示），同时采用有效方法对弯道与坡体内的流态负压现象加以避免。在溢洪道设计过程中需要根据水库当地的环境，地质条件及地质地形等因素进行考量，从而对确定引流形式，泄槽段的坡体设计可应用均降比的方式计算求得。
图1 泄流段的施工图
（四）消能段的设计要点
急流段尾端设置消能设施时，要根据溢洪道所在地形、水利条件、地质等原因进行综合性考虑后选择合适的体型。可应用多级跃流形式设计溢流道末端 [5]，建立消能设施时，选址在非岩基时可以应用底流消能的方式进行设计，在溢流道尾端设置消力池。若水库的洪流方式为远驱式就是使砌护的冲刷现象增加，这时可采用差动力消能杆模式进行加强。若水库溢流道尾端存在陡坡，可应用挑流消能方式，设置挑流段代替消力池段，减少工程开挖量并减少投资。
三、中小水库溢洪道的平面设计要点
（一）正槽式溢洪道的设计要点
由于地质条件、地形等诸多因素的限制，正槽式溢洪道与大坝的距离较远，可以设置一段引水渠段，使水库中水流可水平引入溢流堰，在选择引水渠进口形式时，可应用喇叭口型状的进口，使底板高层为正常蓄水位高程。
（二）侧槽溢洪道的设计要点
溢流堰作为侧槽溢洪道的进口，布置位置可选择河岸沿线等高线处，当水库中水流溢出时，可通过溢流堰泄入到侧槽中，并在槽内转向九十度左右，经泄槽泄入下流。侧槽段后部也要接泄槽段、渐变段、消能段，布置方法与正槽溢洪道相同。
结束语
综上所述，水库属于利民工程，与人们的生活息息相关。溢洪道对于中小型水库而言具有重要作用，也是重要环节之一，合理设计溢洪道对于水库整体的安全性具有直接影响。因此，在进行设计过程中要对位置与选型工作加以重视，设计工作开始前要对相关资料进行整体，合理的规划溢洪道整体布局，同时通过严谨的水力与结构计算，使中小水库溢洪道设计的可行性与安全性得到保证，从而保障整体水库的安全运行。
参考文献
[1]周海港,黄焕萍.中小水库溢洪道设计中的问题及其措施[J].城市建设理论研究（电子版）,2015(20):9630-9631.
[2]夏曦.中小水库溢洪道设计中存在的问题及其措施探讨[J].建筑工程技术与设计,2016(10):1556.
[3]李萍萍.中小水库溢洪道设计中的问题及其措施[J].科技创新与应用,2015(14):161-161.
[4]李发源.刍议中小型水库溢洪道设计[J].科技创新与应用,2016(29):220.
[5]潘成.中小型水库溢洪道设计中的常见问题及其对策[J].大科技,2016(7):129-130.
论文作者:文源,杜园龙
论文发表刊物:《基层建设》2017年第32期
论文发表时间:2018/1/20
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