論述水庫(kù)溢洪道泄洪安全的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1、論述水庫(kù)溢洪道泄洪安全的設(shè)計(jì)要點(diǎn)1 前言溢洪道是水庫(kù)樞紐的主要建筑物之一， 它承擔(dān)著宣泄洪水、 保護(hù)工程安全的重要作用。 在進(jìn)行工程加固以及結(jié)構(gòu)改造過(guò)程中， 對(duì)于溢洪道的布局進(jìn)行合理設(shè)計(jì)與調(diào)整， 最大程度地保證了水庫(kù)汛期運(yùn)行的安全性與可靠性，是工程設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。2 溢洪道布置基本要求溢洪道設(shè)計(jì)應(yīng)符合SL253-2000（或 DL/T5166-2002）溢洪道設(shè)計(jì)規(guī)范的要求。河岸式溢洪道布置可包括進(jìn)水渠、控制段、泄槽、消能防沖設(shè)施及出水渠。溢洪道的布置應(yīng)根據(jù)地形、地質(zhì)、工程特點(diǎn)、樞紐布置、壩型、 施工及運(yùn)用條件、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等綜合因素進(jìn)行全面考慮。溢洪道布置應(yīng)結(jié)合樞紐總體布置全面考慮，避免泄洪、發(fā)電、

2、航運(yùn)及灌溉等建筑物在布置上的相互干擾。溢洪道的泄量、 溢流前緣總寬度及堰頂（或閘底板）高程等應(yīng)根據(jù)的因素通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較選定。當(dāng)設(shè)有正常、非常溢洪道時(shí)，正常溢洪道的泄洪能力，不應(yīng)小于設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)下所要求的泄量。 正常溢洪道在布置和運(yùn)用上可分為主、副溢洪道，應(yīng)根據(jù)地形，地質(zhì)條件、樞紐布置、壩型、洪水特性及對(duì)下游的影響等因素研究確定。 溢洪道的位置應(yīng)選擇有利的地形和地質(zhì)條件布置在岸邊或埡口， 并宜避免開(kāi)挖而形成高邊坡。 溢洪道應(yīng)布置在穩(wěn)定的地基上，并應(yīng)充分注意建庫(kù)后水文地質(zhì)條件的變化對(duì)建筑物及邊坡穩(wěn)定的不利影響。溢洪道進(jìn)、出口的布置，應(yīng)使水流順暢，溢洪道軸線宜取直線，如需轉(zhuǎn)彎時(shí)，宜在進(jìn)水渠或出水渠

3、段內(nèi)設(shè)置彎道。當(dāng)溢洪道靠近壩肩布置時(shí)，其布置及泄流不得影響壩肩及岸坡的穩(wěn)定。在土石壩樞紐中，當(dāng)溢洪道靠近壩肩時(shí)，與大壩連接的接頭、導(dǎo)墻、泄槽邊墻等必須安全可靠。 溢洪道的閘門啟閉設(shè)備及基礎(chǔ)抽排水設(shè)備，應(yīng)設(shè)置備用電源，保證供電可靠。3 水庫(kù)溢洪道泄洪安全的設(shè)計(jì)3.1 進(jìn)口段進(jìn)水渠道口布置應(yīng)因地制宜，使水流平順入渠，體型宜簡(jiǎn)單。當(dāng)進(jìn)口布置在壩肩時(shí)， 靠壩一側(cè)應(yīng)設(shè)置順應(yīng)水流的曲面導(dǎo)水墻， 靠山一側(cè)可開(kāi)挖或襯護(hù)成規(guī)則曲面。 當(dāng)進(jìn)口布置在埡口面臨水庫(kù)時(shí)， 宜布置成對(duì)稱或基本對(duì)稱的喇叭口形式。如果在建設(shè)溢洪道時(shí)要受地形因素的限制，必須在段內(nèi)設(shè)置彎道。這條彎道一定要盡量平緩， 并且在上下游銜接處與出口處遠(yuǎn)離

4、壩尾，以免沖刷。溢洪道的壩面一般都成四邊形和梯形，當(dāng)水流速度<12s/h,砌護(hù)墻是可以不用的。但如果她與附近的建筑物在一定范圍上是連接的話， 就要相應(yīng)的切戶一定的長(zhǎng)度，如果有彎道則要加強(qiáng)兩旁的切和厚度。進(jìn)水渠的直立式導(dǎo)墻的平面弧線曲率半徑不宜小于 2 倍渠道底寬。導(dǎo)墻順?biāo)鞣较虻拈L(zhǎng)度宜大于堰前水深的 2 倍，導(dǎo)墻墻頂高程應(yīng)高于泄洪時(shí)最高庫(kù)水位。3.2 控制段要使得洪水期間泄流段的水流速度均勻，就要使進(jìn)口的水流與建筑物呈垂直狀態(tài)，也可根據(jù)地形條件和洪水泄流的需要設(shè)置相應(yīng)的控制斷面，并要按照斷面的寬度選定洪流值。除了在小型水庫(kù)的進(jìn)水口處設(shè)置水流的引流外，一般的水庫(kù)溢洪道的寬度也3h.因?yàn)檠呖?/p>

5、與上、下游的引流處采用的是變化鏈接，所以為了使水流平穩(wěn)的收縮角最好是 12 度為最佳。如果，它的斷面比較寬，那么它的布設(shè)間距在 1015m 為宜。3.3 泄槽在選擇泄槽軸線時(shí)，宜采用直線。當(dāng)必須設(shè)置彎道時(shí)，彎道宜設(shè)置在流速較小、水流比較平穩(wěn)、底坡較緩且無(wú)變化的部位。泄槽在平面上設(shè)置彎道時(shí)，宜滿足下列要求，泄量大、流速高的泄槽，彎道參數(shù)宜通過(guò)水工模型試驗(yàn)確定。泄槽的縱坡、平面及橫斷面布置，應(yīng)根據(jù)地形、地質(zhì)條件及水力條件等進(jìn)行經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較確定。3.4 消能段溢洪道消能防沖設(shè)施的型式應(yīng)根據(jù)地形、地質(zhì)條件、泄流條件、運(yùn)行方式、下游水深及河床抗沖能力、消能防沖要求、下游水流銜接及對(duì)其它建筑物影響等因素，

6、 通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較選定。 河岸式溢洪道可采用挑流消能或底流消能，亦可采用面流、戽流或其它消能型式。選定的消能設(shè)施， 應(yīng)保證在宣泄消能防沖設(shè)計(jì)洪水流量及以下各級(jí)流量，尤其是在宣泄常遇洪水時(shí)消能效果良好，結(jié)構(gòu)可靠，并能防空蝕、抗磨損和抗凍害，必要時(shí)可采用相應(yīng)措施。淹沒(méi)于水下的消能工宜考慮檢修條件。3.5 出水渠當(dāng)溢洪道下泄水流經(jīng)消能后不能直接泄入河道而造成危害時(shí)， 應(yīng)設(shè)置出水渠。選擇出水渠線路應(yīng)經(jīng)濟(jì)合理， 其軸線方向應(yīng)順應(yīng)下游河勢(shì)。出水渠寬度應(yīng)使水流不過(guò)分集中， 并應(yīng)防止折沖水流對(duì)河岸有危害性的沖刷。4 水庫(kù)溢洪道水力計(jì)算為了使工程特征與水利計(jì)算相一致，所以在工程建設(shè)過(guò)程中的計(jì)算公式運(yùn)算是非常重要

7、的。（1）進(jìn)口段的水力計(jì)算模式。這個(gè)部分可以采用查爾諾門斯基方法， 就是從下游得控制面向上游的控制斷面反推求水面曲線的方法。并且，在進(jìn)口段處要先計(jì)算水位的高度，這樣才能正確的計(jì)算泄洪時(shí)水庫(kù)的水位。 （2）控制斷匯流量統(tǒng)計(jì)模式。根據(jù)益洪道進(jìn)口段的水力計(jì)算的計(jì)算方法，選用正確的流量系數(shù)使其選用的控制段坡形一致。（3）陡坡、急流段的水力計(jì)算模式。其實(shí)推算急流段水面的曲線方法非常的多，例如：在溢洪道的陡槽底處，如果底寬是隨時(shí)變換的，那么就可以采用b2 型的降水曲線模式或運(yùn)用進(jìn)口水段的查爾諾門斯基方法。 如果它的底寬是運(yùn)用查爾諾門斯基方法算的，就要對(duì)各個(gè)段落進(jìn)行詳細(xì)的分解。 （4）消能工具的水力計(jì)算模式。在計(jì)算溢洪道的底流式的消能設(shè)備時(shí)，可以采用巴什基洛娃圖表計(jì)算。由于這種消能的計(jì)算方法非常的明顯，步驟與計(jì)算的目標(biāo)也非常的明確、詳細(xì)， 所以它又能在精度被保證的情況下，節(jié)省計(jì)算的時(shí)間，一舉兩得。但是，在建設(shè)溢洪道時(shí)，往往選定消費(fèi)設(shè)備都是尺寸稍微大一些的， 所以想要得到準(zhǔn)確的小型水庫(kù)的水利消能結(jié)果，就要通過(guò)模型的方式加以試驗(yàn)，從而得到驗(yàn)證后的結(jié)果。5 結(jié)語(yǔ)綜上