小型水库溢洪道除险加固优化技术的探讨_某水库溢洪道加固工程
时间：2019-04-10 03:15:30 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘要：文章主要介绍了小型水库溢洪道在使用过程中所暴露出的一些问题，然后针对溢洪道除险加固优化设计中的一些技术要点进行系统分析，并且结合溢洪道工程投资验证除险加固技术的可行性。
关键词：小型水库；溢洪道；除险加固
Abstract：This paper， it will mainly introduce the small reservoirs some spillway problems under the usage process, analyze systematically some design points for the spillway reinforcement optimization, and combining the spillway construction investment, confirming the stabilization for danger release feasibility.
Keywords: small reservoir, spillway, stabilization for danger release
中图分类号：TV62 文献标识码：A 文章编号：
一、引言
库容在10万～1000万之间的水库统称为小型水库，主要结构包括挡水坝、溢洪道以及放水建筑物三大部分[1]。其中挡水坝是横拦河道的挡水建筑物，可以用来拦蓄水量，抬高水位；溢洪道主要起到排泄洪水的作用，维持书库的正常水位以确保坝体的安全；防水建筑物主要由放水洞和放水设备组成[2]。本文主要从书库溢洪道工程的优化设计以及投资比较两个方面分析研究小型水库溢洪道除险加固优化技术。
二、水库溢洪道工程除险加固优化设计
小型水库溢洪道工程除险加固优化设计主要可以分为水库水文计算的优化设计、洪水调节计算起调水位的优化设计、水库溢流堰形式的优化以及水库溢洪道的优化设计四个方面[3]，具体分析如下：
（一）水库水文计算的优化设计
水库水文计算的主要任务是确定水利工程的规模以及防洪措施的技术标准，包括设计年径流计算、设计洪水计算、设计暴雨计算、设计固体径流计算以及其他水文计算。其中洪水计算以及暴雨计算具有明显的季节性，需要通过分季取样统计分析的方法。由于水利工程的时间跨度大、工程结构复杂、难度高，因此就需要通过计算长期提供比较稳定的水温情势，并且与水库安全技术认定阶段的复核成果进行对比分析，集合周边环境的协调性对水文计算的合理性进行评价。
（二）洪水调节计算起调水位的优化设计
洪水调节计算起调水位的优化设计主要是为了提高小型水库的防洪能力。由于洪水在水库中的水位、流量、流速以及过水断面都是不断变化的，因此在进行起调水位计算时采用瞬态计算方法。小型水库洪水调节计算公式如下所示：
上式中Q1、Q2分别代表计算时段初、末入库流量，单位（m³/s）；q1、q2分别代表计算时段初、末下泄流量，单位（m³/s）；V1、V2分别代表计算时段初、末水库的蓄水量，单位（m³）；ΔV指计算时段初、末水库的蓄水量之差；Δt指计算时段，单位（s）。根据计算公式可以得到水库下泄流量和库容的关系图，然后以此为依据确定出最高水位以及最大下泄流量。
（三）水库溢流堰形式的优化设计
水库溢流堰主要是对明槽水流施加束缩而改变水流形态的建筑物。通常情况下，按照横断面的形状可以分为薄壁堰、宽顶堰、实用堰；按照平面布置的轮廓可以分为直线堰、折线堰、曲线堰以及环形堰；按照堰的轴线与水方向的关系可以分为正交堰、斜堰以及侧堰。其中宽顶堰的结构简单，便于施工而且适用于承载力较差的土质，在中小型水库中的应用最为普遍。溢流堰的高度必须要确保水流的均匀度，因此需要根据不同的板型以及液体负荷进行具体判断。
（四）水库溢洪道的优化设计
水库溢洪道属于防洪设备，常设置在坝体的一侧，当水库内的水位超过警戒水位线时，多余部分的水就可以通过溢洪道流向下游，维持水位在安全范围内，从而确保水库整体结构的安全性。其中正槽式溢洪道的应用最为广泛。由于泄槽的底坡较陡，所以水流较急容易产生冲击波、压力脉动以及水流掺气等影响，在设计时泄槽的坡度要大于临界坡度并且使用单一坡度，确保溢流堰处于自由出流状态，横坡面岩基为矩形或者梯形以便将冲击波的影响降到最低。出口消能区域尾水渠以及侧槽溢洪道主要是对经过泄槽的急流进行效能，以缓流的形式进入下游河道。在设计时需要具有一定坡度，消耗水体之间的旋滚碰撞，而且侧槽中的水面高程需要确保溢流堰为自由出流状态。
三、水库溢洪道工程投资比较
水库溢洪道工程投资的经济性是决定该除险加固技术方案可行性的关键指标。在进行工程投资估算时需要严格执行《水利水电工程设计概（估）算编制规定》、《水利建筑工程概算定额》、《水利水电工程设备安装工程概算定额》以及《水利工程施工机械台时费定额》中的标准[4]。通过运用该溢洪道除险加固技术，可以恢复水库功能，提高防洪度汛以及农业排灌的能力，充分发挥水库的效益。水库溢洪道工程投资费率如下表1所示：
项目 土方工程 灌浆工程 砌石工程 混凝土工程 安装工程 其他工程
直接费用 2.3 2.3 2.3 2.3 3.2 2.3
现场费用 9 7 4 8 - 7
间接费用 8 7 4 5 - 7
表1 水库溢洪道工程投资费率表
四、结束语
综上所述，本文主要对溢洪道的设计进行重新优化，实现对小型水库的除险加固。通过对水库水文计算进行优化设计以便得到最真实、可靠地水文资料，然后再计算出水库的起调水位选择合适的溢流堰以及溢洪道的形式，从事实现小型水库溢洪道的除险加固，并且通过对小型水库溢洪道工程投资进行对比分析，验证其可行性以及经济性。
参考文献：
[1] 李高民. 小型水库除险加固新增溢洪道设计优化技术[J]. 水利与建筑工程学报, 2011(01): 83-86.
[2] 郑济恩. 小水库加固设计中溢洪道优化设计探讨[J]. 科学之友:下旬, 2010(12): 69-70.
[3] 黄高明. 小型水库除险加固工程技术的分析[J]. 内蒙古水利, 2011(03):115-116.
[4] 文学平. 关于小型水库除险加固技术的探讨[J]. 大科技:科技天地, 2011(23): 339-339.
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
