中小型水庫溢洪道設計中的常見問題是什么

086水利工程2021-07-15 10:59:17

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施，中小型水庫由于受工程造價的限制，其設計采用的洪水標準往往偏低、選用洪水數據（洪峰、洪量）偏小，因而必然帶來溢洪道設計尺寸偏小，再加上周邊巖體風化坍落，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，某些工程設計的溢洪道其進出口段離壩身太近，壩肩與溢洪道之間僅有單薄的山脊相隔。進口段如未進行有效的護砌，泄洪時一旦發(fā)生沖蝕現象，將危及壩肩安全，有些設計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，因此這二種情況均對大壩的運行安全十分不利。

1.3溢洪道設計的平面彎道半徑過大和收縮過劇，對泄流十分不利。特別在溢洪道陡坡段布置有彎道時，由于彎道流態(tài)、流勢劇烈變化，導致二岸產生了水面差，這時凹岸水面壅高，并在下游銜接的平直段內產生折沖水流，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，也會發(fā)生顯著的壅水和流態(tài)變化，并對溢洪道襯砌造成沖擊，如砌護過高會增加投資，砌護過低了又不安全。

1.4溢洪道縱橫剖面及平面布置設計不當，比較突出的問題是陡坡設計比降過陡。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，致使?jié)B水后易產生滑坡；結構上也不穩(wěn)定。在橫斷面設計中，有些工程對兩側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，導致有的末端高出河床很多，有的末端未做砌護處理，常造成嚴重沖刷，并向上延伸，直至整個建筑物破壞。

1.5現有水力設計尚不夠完善，如溢洪道進口布置有引洪平流段的情況下，由于水力中忽略了平流段時進口水位的壅高（即水頭損失）。而實際壅高有時較大，不可忽視。有些設計對溢洪道的消能工的設計考慮不夠充分，或者型式選擇不當，導致消力墻長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)生嚴重沖刷。

另在側槽式溢洪道設計中，過去大多采用“扎馬林法”進行計算。經多年實踐及水工模型試驗證明：使用該法計算所確定的水面坡降偏小，導致側槽深度不夠，流量系數減小，使側堰局部呈現淹沒出流，其實際泄洪流量達不到設計要求的泄量，因而對工程是不安全的。

1.6有些工程在結構設計中對泄洪的特點和基礎特性考慮不周，溢洪道下泄的高速水流具有很強的沖出力、由于急流的摻氣和脈動現象十分顯著常會產生劇烈的震動；有些溢洪道采用低標號的漿砌石或砼砌護，且砌護厚度與邊坡砌護高度都不能適應結構穩(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計時，底部幾乎沒有反濾排水設備，極易發(fā)生塌滑；有些大面積圬工砼襯砌由于未設伸縮沉陷縫，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。

溢洪道發(fā)生陡坡