中小型水库供水工程设计研究

摘要：水库设计是水利工作的一项重要内容，而在水库设计的前期工作中，诸如洪水计算、确定水库规模等水文分析计算内容是水库建设必不可少的一个重要部分，下面我们对中小型水库设计进行简单探究。

关键词：中小型水库、供水工程、设计研究

中图分类号：TV62文献标识码： A

据调查研究发现，在我国水资源丰富，河流众多，由于地质和气候的影响，出现降水东多西少的情况，为了满足小同地区的需求，各个中小型水库相继修建，中小型水库对防洪蓄水，改善农业水利条件以及解决人们日常所需用水起着重要的作用。然而，由于中小型水库在建设过程中，缺少对地质条件的勘探以及建设人员的技术水平限制，甚至没有图纸设计等相关水库资料，致使水库的除险加固工程的艰难，还存在着安全隐患。因此，必须加强中小型水库的除险加固工作，从而确保中小型水库的工程质量，保证周围人们的生活。

一、中小型水库目前存在的问题

从我国改革开放以来，中小型水库的安全管理已经交给地方政府管理，通过政府的相关部门对中小型水库的施工收集各种的材料并且对其进行整理，制定相应的水库设计以及维护措施。但是由于一些部门的监管力度不够，相关技术人员的专业水平小高，对水库建设的施工不规范，对设施了解甚少以及对施工材料的模糊不清，致使中小型水库出现很多的安全隐患。

中小型水库修建时间长。我国的水库大多是中小型水库，并且建立的时间也比较长，我国从建国开始到目前，已经建成了九万多座水库，大多水库受那个时代经济条件的限制，水库修筑的时间较短，施工中出现较多不规范的操作，缺乏专业的勘察，保留的资料非常少，致使到现在，中小水库的防洪蓄水功能不能很好的得到实现，反而增加了一定的危险。

中小型水库施工周期短。由于受当时设备以及技术的限制，导致中小型水库的施工工期较短，防洪的标准偏低，已经不能适应现代的水利条件，水库的稳定性较差，以至于水库的坝底出现渗漏的状况。

中小型水库结构以及设备老化。建国初相继建立的中小型水库，受当时的技术限制，结构比较老化，不能满足现在防洪的标准;另一方面，建设水库用的设备也比较陈旧，经过多年水的“洗礼”，已经出现腐化，影响水库的稳定性，致使坝身出现明显的渗漏情况。

二、以中小型水库除险加固工程的设计详细阐述

1、加固坝体。对于坝体的稳定小足的情况应该从以下三个措施进行改进

（1）、坝体断面偏陡，可以采取加宽坝体的方法，应该根据实际的情况进行加宽，在这种形势下，应该复核施工期的坝坡稳定。

（2）、上游坝体渗透系数太小，使得水位的骤降，导致上游坝体的水不能够及时的排出去，就增加了土体的重量，由于含水量较大从而减少了凝聚力就造成了上游的坝坡失去稳定性，一般就是采取减缓坝坡。

（3）、浸润线偏高，主要是采用棱体排水，增加坝体的内部排水和坝脚的排水，一般情况下，也可以放缓坝坡，这种排水的设施造价相对较高，不够经济。

2、坝基渗漏。坝基的渗漏的处理办法一般是根据库区的实际情况、覆盖层的厚度、附近粘土的实际情况考虑进行垂直或者是水平铺盖。当覆盖层很薄的时候，附近也没有粘土，那么就采取垂直铺盖，这样的防渗效果比较好。当进行垂直覆盖的时候，应该考虑到覆盖层的颗粒级配情况，结合施工现场的情况以及经济指标三方面进行综合的考虑，如果覆盖层是粉细砂就考虑采用高喷灌浆的方法进行覆盖;如果覆盖层是砂卵石，厚度又超过了三米，可以选择混凝土进行覆盖，这样的渗墙比较稳固。当覆盖层很厚的时候，附近的粘土资源也很丰富，施工的难度也比较小，这样就可以采取水平覆盖，防渗效果也是比较好的。

3、合理布置溢洪道。对于溢洪道的设计应该依据《溢洪道设计规范》进行设计，并且也要根据中小型水库的实际清况，从排水、控制段、泄槽、平面布置等几方面综合考虑，让设计能够满足现状并且符合规范要求。

4、坝体渗漏。针对坝体严重渗漏的情况，可以从下面三个措施进行加固坝体：对水库的坝体进行填充灌浆，从而提高坝体的密实度，在填充的时候应该注意选择适当的排距以及孔距，在密实填土的时候应该松散填土区域，能够有效的封堵通道，达到防渗的目的。对水库的坝体进行劈裂灌浆，所谓劈裂灌浆就是利用坝体的填筑的自然应力的作用，它是一种既省钱又效果显著的一种方法。

5、建设安全检测，水文测报以及通信设施。加强对水库工程的投资，对检测资料的整理以及分析，为工程的安全提供科学的依据;建立水文测报系统，完善对水文的管理，时刻关注水文的变化情况，制定预防方案;完善通讯系统，时刻掌握水库的动向。这样一来，才能做到预防，才能后知后觉，一旦发现存在安全隐患的预兆，就应该采取措施进行防治。

6、改善放水设备，使用先进的设施。由于设备的陈旧，不能够满足放水的要求，应该废弃一些旧的放水管，重新建立放水塔，放水塔的建立应该采用分层放水的方法。

三、水库工程设计措施

简单介绍溢洪道规划布局设计中的常用措施，在进行中小型水库溢洪道的布局设计时，首先要考虑水库枢纽的地形、地质、水文等基础资料掌握是否充分、准确、可靠，所选取的设计标准是否合理。对于中小型水库溢洪道的设计来说，其规划布局的主要意图就是要充分利用坝址附近的地形、地貌，进行泄水建筑物的布置，在保证水库枢纽结构安全的前提下，要做到既经济合理、可行，便于施工，又节约工程投资。

进行泄槽段的设计布局时，应结合工程项目的地形、地质条件，因地制宜选取纵坡坡降。通常，可以选取大于水流临界流的纵坡，特殊情况，可用缓坡或者多级跌水的方式进行水流的引导。但应避免坡比过大而出现流态不稳、流速过快、气蚀严重的现象。一般情况下，进行泄槽段布置时，其轴线应尽量采用直线，泄槽段多采用单一的纵坡，断面为矩形，基础则以原山体、坚硬新鲜的基岩为佳。遇特殊情况需设弯道时，应尽可能将其布置在水流较平缓、流速小且纵坡稳定的部位，其转弯半径取8倍左右的泄槽宽度，避免出现流态的突然变化或产生负压力。

如大坝附近有天然的山坳，就可以考虑利用山坳来进行溢洪道的布设；如在大坝的附近没有宽敞的地带，就应当优先考虑采用侧槽式的溢洪道。在进行溢洪道规划布置时，一般可按以下原则进行设计；第一，溢洪道建筑物的基础要坚实、稳定、均匀，不得布置在可能出现滑坡或崩塌的土质地基上。第二，在保证溢洪道坡降合理的前提下，选择相对路线较短的布置方案。第三，溢洪道的泄槽段不宜出现弯道，尤其是急转弯，其泄流出口要尽量远离大坝。中小型溢洪道的设计以及规划，在工程规划设计阶段，要尤其重视工程地形、地质、水文、钻探等基础资料的成果和结论，并以此为基础，提出合理、可行的布局和设计，这样就使工程的结构安全、工程的投资造价都有了可靠的保障。

总之，中小型水库出现的坝基渗漏，坝体不稳定以及坝体的渗漏等安全隐患，影响中小型水库的功能的发挥。要想使中小型水库的功能得到最大限度的发挥，就必须依据实际情况对水库进行科学的除险加固，因地制宜，详细了解当时的环境以及地址情况，根据规范要求，严格控制除险加固工程的质量，这样一来，才能保证排除中小型水库存在的安全隐患，保证周围人民的生活以及财产、人身的安全，促进地区经济的发展，保障社会的稳定。

参考文献：

[1].赵家成.土从锋.姜利汉.中小型水库除险加固的研究团.[J].三峡大学学报.2011.

[2].熊进.祝红.董建军.长江三峡工程灌浆技术研究.[M].中国水利水电出版社2011.