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《淺談中小型水庫的溢洪道設(shè)計(jì)》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、淺談中小型水庫的溢洪道設(shè)計(jì)【摘要】溢洪道的設(shè)計(jì)和布置合理與否,不僅直接影響到水庫的安全,而且關(guān)系到整個(gè)工程造價(jià)。土石壩一般中小型溢洪道,約占水庫樞紐工程造價(jià)的25?30%及勞動(dòng)力的25%,故溢洪道合理的布局和選型,在水庫工程設(shè)計(jì)中是一個(gè)比較重要的環(huán)節(jié)。?【關(guān)鍵詞】土石壩;中小型水庫溢洪道;常見問題;對(duì)策??Onthesmallreservoirspillwaydesign?WangZhen-ye?(TurpanPrefectureInstituteofWaterConservancyandHydropower
2、SurveyandDesignTurpanXinjiang838000)?[Abstract]Spillwaydesignandlayoutisreasonableornot,notonlydirectlyaffectthesafetyofreservoirs,butalsototheentireprojectcost.Mostsmallandmediumearthdamspillway,reservoircontrolprojectcostabout25to30%and25%ofthelaborforce,
3、sothelayoutandselectionofreasonablespillwayinthereservoirengineeringisamoreimportantpart.?【Keywords】Earthdam;Smallreservoirspillway;FAQ;Countermeasures??溢洪道的設(shè)計(jì)和布置合理與否,不僅直接影響到水庫的安全,而且關(guān)系到整個(gè)工程造價(jià)。土石壩一般中小型溢洪道,約占水庫樞紐工程造價(jià)的25?30%及勞動(dòng)力的25°/。,故溢洪道合理的布局和選型,在水庫工程設(shè)計(jì)中是一個(gè)比
4、較重要的環(huán)節(jié)。?1.常見問題?1.1溢洪道是洪水期間保證水庫安全的重要設(shè)施,中小型水庫由于受工程造價(jià)的限制,其設(shè)計(jì)采用的洪水標(biāo)準(zhǔn)往往偏低、選用洪水?dāng)?shù)據(jù)(洪峰、洪量)偏小,因而必然帶來溢洪道設(shè)計(jì)尺寸偏小,再加上周邊巖體風(fēng)化坍落,往往造成泄流能力不足,因而不能保證安全泄洪。?1.2在布置上,某些工程設(shè)計(jì)的溢洪道其進(jìn)出口段離壩身太近,壩肩與溢洪道之間僅有單薄的山脊相隔。進(jìn)口段如未進(jìn)行有效的護(hù)砌,泄洪時(shí)一旦發(fā)生沖蝕現(xiàn)象,將危及壩肩安全,有些設(shè)計(jì)的陡槽末端與壩腳緊貼,如果發(fā)生橫流沖刷,更易危及壩腳安全,因此這二種情況均
5、對(duì)大壩的運(yùn)行安全十分不利。?1.3溢洪道設(shè)計(jì)的平面彎道半徑過大和收縮過劇,對(duì)泄流十分不利。特別在溢洪道陡坡段布置有彎道時(shí),由于彎道流態(tài)、流勢(shì)劇烈變化,導(dǎo)致二岸產(chǎn)生了水面差,這時(shí)凹岸水面壅高,并在下游銜接的平直段內(nèi)產(chǎn)生折沖水流,大大影響了泄流能力和消能效果。另外陡坡段或緩流段的過劇收縮,也會(huì)發(fā)生顯著的壅水和流態(tài)變化,并對(duì)溢洪道襯砌造成沖擊,如砌護(hù)過高會(huì)增加投資,砌護(hù)過低了又不安全。?1.4溢洪道縱橫剖面及平面布置設(shè)計(jì)不當(dāng),比較突出的問題是陡坡設(shè)計(jì)比降過陡。部分溢洪道布置在非巖性山坡上,其底部未做有效的反濾襯砌,
6、致使?jié)B水后易產(chǎn)生滑坡;結(jié)構(gòu)上也不穩(wěn)定。在橫斷面設(shè)計(jì)中,有些工程對(duì)兩側(cè)山坡開挖坡度注意不夠,有的過陡,加上襯砌厚度偏薄,不能滿足抗滑抗傾穩(wěn)定,也易造成坍方和滑坡;平面布置上,存在著上下游斷面連接不配套,形成“瓶頸”現(xiàn)象,從而影響了泄洪能力;此外溢洪道末端與河道銜接部分注意不夠,導(dǎo)致有的末端高出河床很多,有的末端未做砌護(hù)處理,常造成嚴(yán)重沖刷,并向上延伸,直至整個(gè)建筑物破壞。?1.5現(xiàn)有水力設(shè)計(jì)方法尚不夠完善,如溢洪道進(jìn)口布置有引洪平流段的情況下,由于水力計(jì)算中忽略了平流段時(shí)進(jìn)口水位的壅高(即水頭損失)。而實(shí)際壅高
7、有時(shí)較大,不可忽視。有些設(shè)計(jì)對(duì)溢洪道的消能工的設(shè)計(jì)考慮不夠充分,或者型式選擇不當(dāng),導(dǎo)致消力墻長(zhǎng)度和深度均不能滿足需要,消能不夠充分,致使下游河段發(fā)生嚴(yán)重沖刷。另在側(cè)槽式溢洪道設(shè)計(jì)中,過去大多采用“扎馬林法”進(jìn)行計(jì)算。經(jīng)多年實(shí)踐及水工模型試驗(yàn)證明:使用該法計(jì)算所確定的水面坡降偏小,導(dǎo)致側(cè)槽深度不夠,流量系數(shù)減小,使側(cè)堰局部呈現(xiàn)淹沒出流,其實(shí)際泄洪流量達(dá)不到設(shè)計(jì)要求的泄量,因而對(duì)工程是不安全的。?1.6有些工程在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中對(duì)泄洪的特點(diǎn)和基礎(chǔ)特性考慮不周,溢洪道下泄的高速水流具有很強(qiáng)的沖出力、由于急流的摻氣和脈動(dòng)現(xiàn)
8、象十分顯著常會(huì)產(chǎn)生劇烈的震動(dòng);有些溢洪道采用低標(biāo)號(hào)的漿砌石或砼砌護(hù),且砌護(hù)厚度與邊坡砌護(hù)高度都不能適應(yīng)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定要求,因而不能抵御高流速的沖刷;有些非巖基上的溢洪道設(shè)計(jì)時(shí),底部幾乎沒有反濾排水設(shè)備,極易發(fā)生塌滑;有些大面積圬工砼襯砌由于未設(shè)伸縮沉陷縫,致使溢洪道襯砌發(fā)生一些裂縫,總之這些都使工程安全受至影響。?2.設(shè)計(jì)對(duì)策?溢洪道設(shè)計(jì)中掌握的基本資料是否充分與完善,選用的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)是否恰當(dāng),均直接影響到