水库溢洪道泄洪安全的设计问题及对策

摘要：水库的建设对人们的日常生活来说是非常重要的，最为水库建设中的重要组成部分，溢洪道工程的设计也是极其重要的，其主要作用是为了宣泄水库难以容纳的洪水，本文就分析研究了水库溢洪道泄洪安全的设计，为促进水库工程的发展提供良好的基础。

关键词：水库工程；溢洪道；安全设计

中图分类号：P343文献标识码： A

引言

溢洪道是水库的重要组成部分，和水库是一个整体，它的设计与布局都要兼顾到水库的标准，与水库科学合理的配合，因为溢洪道的承载能力、泄洪水平，直接影响到水库的安全。而且其造价也不低，基本占整个水库工程造价的1/3左右，所以设计与布局的科学与否，直接影响到水库建设资金的分配，在整个水库的工程设计与建设中是相当重要的一个环节。

1、水库现状基础资料分析

1.1水库流域面积及参数资料错误

在除险加固设计过程中，水库的流域面积和参数信息通常会出现以下问题：未对水库的实际信息进行考证，而直接使用注册登记资料，存在较大误差；对水库基础信息进行复核时，错误划分水库的流域分水岭；未准确判断出主河道，且河道坡降计算错误。流域的面积和参数不仅决定水库工程的规模，还影响洪水计算结果的精确性，所以，设计人员要充分认知该基础信息的重要性，利用万分之一航测图对记载的水库流域面积和参数信息进行复核。还要了解是否存在外流域引水现象，避免过小的计算流域面积。对河道的坡降进行复核时，首先要依据控制面积和河道的长度来确定主河道，再根据主河道等高线的距离差加权平均计算。

1.2库容曲线偏差较大

水库通常都是由各村村委会进行管理，但某些地方为了引起上级部门重视，在申报水库注册登记资料时，故意扩大水库库容，如果在设计过程中参照其申报的库容资料，设计结果将会出现较大偏差，增大水库的滞洪库容量，带来安全隐患。所以，要实地测量并复核水库的库容曲线，准确判断工程的规模和坝顶的高程。

1.3洪水期间常出现的问题

溢洪道是保证水库安全的重要设施，尤其是在洪水期间，它的作用是非常明显的。水库由于工程设施的不完善，造价方面受限制，在设计洪水的标准上一般偏低，选用洪水的数据也偏小，因此在工程设计溢洪道的尺寸上也就略小。由于常年的受风体和水体的浸泡，周围的岩石也风化严重，导致泄洪能力不足，造成在洪水期间的不安全隐患。

1.4地勘资料较少

在水库除险加固设计时，对坝体和坝内建筑物的结构进行地勘尤为重要。在实际工作中，对地质勘探工作的投入很少，仅是开展一些地质地表的描述工作，未能充分摸清水库的坝体、坝基、建材分布等地勘资料，导致坝高、坝型设计错误，在制定除险加固方案时发生重大偏差。

1.5测量资料精确度不高

在实地测量时，坝区和建筑物的测量精度偏低，是测量工作的主要问题。例如坝体的测量结果与实际地形偏差大、溢洪道断面偏少或无纵横断面等。避免上述问题的方法就是根据国家规范的要求开展测量工作，增加工作认知度和积极性，提高测量结果的精确度。

1.6在水库溢洪道的布置和设计上常出现的问题

在水库的工程位置布置上，溢洪道的设计往往离坝身的进出口太近，坝肩与溢洪道之间的距离也比较单薄。进口处也没有护砌，所以一旦发生冲蚀的泄洪现象，坝肩则是不太安全的。另外，在水库的溢洪道设计上，平面的弯道过大，并且收缩性太猛，在洪水期间对泄洪的现象非常不利，而且一般的水库溢洪道布置的弯道一般在比较陡的下坡处。由于不断变化的水流流式和流态，造成两岸的水面差距很大，这时在水库凹岸上的水面就会增高，并且直直地向下流冲去。导致延平直段内常出现水流的拆冲现象，大大的影响了泄洪的能力和效果。并且由于水库的缓流处和陡坡处的收缩过于剧烈，也会出现比较强烈的流态变化，对溢洪道的周围砌面造成巨大的冲击，这就使得建设师们有些为难，因为水库的资金投入是比较受限制的，如果砌护砌的较高，资金投入就比较大，反之就会影响水库泄洪的安全。

1.7水库溢洪道工程设计方法不完善

由于水库的溢洪道平面或剖面设计不当，就会使溢洪道的陡坡设计问题突出。因为，有一些溢洪道的布置是非山坡性的，在偏颇的底部也没有做反滤的砌护，所以就会出现严重的渗水现象，造成滑坡，直接影响水库溢洪道的稳定性。还有些是因为在设计时不够注意，坡的薄后不均，使得稳定性不能被满足，造成塌方和滑坡现象。从而是泄洪的能力下降，造成冲刷力量过大。现如今，我国水库在水利设计方面还不够完善，在工程的设计中常常忽略平流段的进口水位损失。还有一些由于观察的不够准确或者选择的模式不对，也使得工程效果不理想。另外，有些工程在泄洪的特点、结构基础上考虑的不周全，常出现水流流量冲击过大，排水反滤设备发生滑塌，使得水库的砌护出现裂缝，影响工程安全性。

2、溢洪道设计中的安全对策

2.1引流段

进口设计成喇叭口可使引流平顺，长度不宜过长，如必须建设弯道，弯道尽可能平缓，在处理弯道与下游的衔接段、出口段时，要保证这些段口远离坝脚。引流段截面用梯形或矩形，这些段是否要加砌护，要根据水流的速度来决定，一般在水冲的速度超过2米/秒时要设计砌护。弯道两侧的凹岸要考虑加砌护，但如果岸基为坚硬的岩基就不用加了。

2.2控制段

要保证水流的平顺，堰口与其上游引流段的连接过渡要采用渐变式，尽可能把收缩角设计在12度左右。要结合当地的地形条件及泄流需要，来决定是否设置宽顶堰或实用断面堰，设计时堰的宽度要结合单宽流量进行确定。在设计布置控制段建筑物时，可以让近口水流垂直于控制段建筑物，这样能使泄流均匀。

2.3泄流段

在此段的设计中，宜采用直线方法布置平面，对于弯道及扭坡应尽量避免，因为弯道和陡坡会引起流态的变化，而产生负压。泄流段的断面设计，一定要参考建筑位置的地形、地质，因地制宜的采用缓坡、陡坡或多级跃水等不同的形式，切忌单一形式，在陡坡段，要采用均一比降；泄流段的水流速都相对较高，以岩基为优先的布局位置，如果布局段没有岩基，则此段要加衬砌，衬砌的厚度要按当地的流速与地质水文条件进行合理设计。

2.4侧槽段

在侧槽段的设计时，要根据实际水流的方向来进行布置，要垂直于来水流向进行布置，结合水流的特点及等高线缓缓向上游伸展，侧向进流，纵向泄流。结合水流的方向合进设计进流还是泄流。在侧堰与深槽连接的渐变过渡段，要把收缩角控制在12度左右，过渡段的长度要以槽内水深为基准，一般为水深的3～5倍为宜。

3、加强水库的工程管理

管理过程中要加强工程管理的重要部分，水利部门需要全面管理这方面的工程，按照国家的相关规定结合工程的实际情况对水库进行管理，要求小型的县级管理部门要进行有效的管理。对于小型的水库，包括水库工程由县级水利部门主管。工程的重点包括所属类型的管理等，成立相关的水利管理部门，对相关的管理人员负责人员落实责任管理机制。其次，管理过程需要加大各项宣传力度，各级相关部门，要宣传国家有关方案，对经济以及经济基础等方面都要进行有效的管理，宣传水利工程的重要性，把水利工程看做是经济发展的基础，水可作为一种商品进行有偿使用，能够促进人们节约水源，保护水源。按照国家相关的规定对用水量等方面进行管理，使水库的管理提升到更高的层次，提高整体的管理程度。最后，需要加强水库的现代化管理，所谓的水库标准化管理是现代化的管理的重要标志，减少管理过程中出现盲目性管理和随意性管理的方式，管理过程需要明确管理的方向和管理的内容。需要注意的是，还需要制定相关的标准，和国家的相关规定结合起来，管理过程保持良好的工作态度，是提升水库管理的重要方式。注意工作量的标准管理还涉及到很多重要的内容，要加强这方面的管理。

结束语

水库的溢洪道布置与设计的合理性将直接影响水库的安全性，所以它的布置和选型都非常重要，也是水库工程设计的一个重要环节。在设计工作开始前就要收集完备可靠的资料，合理规划整体布局，并进行严谨的水力计算和结构计算，从而保证它的可行性和安全性。

参考文献

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