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摘要：針對水利工程河岸溢洪道設計相關內容，從溢洪道設計常見的問題入手，做了簡單的分析，提出優化設計方案。受到工程造價因素的限制，溢洪道設計標準偏低，常見溢洪道選址不當或者設計不合理等問題，對此需要從整體布局出發，優化溢洪道各個結構段的設計，包括進水渠、控制段等，做好設計質量的把控，以確保水利工程設計的合理性與質量。
關鍵詞：水利工程；河岸；溢洪道；設計要點
現階段，貴州省高度重視水利工程建設，各城市均圍繞“平安水利”建設，重點開展病險水庫治理與骨干水源工程等防洪保安水利項目建設。在十三五規劃期間，貴州省防洪減災工作的開展，將以河湖治理為核心，加強洪水風險管理，以構建堅強的防洪保護圈，加快水庫除險加固，以滿足水庫防洪標準以及灌溉供水要求。
1工程概述
貴州省從江縣谷坪鄉的四寨河電站水庫，位于貴州省黔東南州從江縣西北面谷坪鄉境內，距從江縣城9km，是都柳江左岸一級支流四寨河下游的一座以發電為主，兼有防洪、旅游、養殖、生態等綜合效益的中型水庫，水庫回水長度18.5km，水質良好，為Ⅱ類水。裝機容量為2×3200kW，年發電量3546萬kWh。水庫總庫容3830萬m3，水庫面積138.7萬m2，呈窄長型，庫面寬度寬窄相間。此工程為當地經濟發展，提供著極大的支持。
2水庫溢洪道設計常見的問題
2.1設計標準偏低
從水利工程等基礎設施的建設實際情況來看，多數工程采取的是招投標方式，部分建設單位和施工單位為了獲得更高的效益，盲目的壓縮建設投資，嚴格控制工程造價，在溢洪道設計中，采取降低防洪標準的方式，包括降低整體設計等級、縮小溢洪道設計尺寸等，來實現成本把控，這使得溢洪道泄洪能力受到限制。
2.2溢洪道地址選擇不當
正槽式溢洪道的選址，要結合施工現場的實際情況，從地形條件與開挖量等方面入手，做好綜合分析，以制定工程方案。總體來說，若原底高程接近蓄水水位高程，要從兩岸山坡相對穩定的區域，選擇開挖量較小、引渠長度較短的地址，以便于洪水歸流。但部分設計人員在設計階段，未能做好全面的勘查工作，溢洪道地址選擇不當，使得水利工程功能難以發揮。
2.3結構設計不合理
溢洪道選址多為埡口或者岸邊，以此保證溢洪道地基的穩固性。在進行結構設計時，需要按照泄洪標準，來設計泄洪量，不斷優化調整結構設計，將溢洪道的軸線盡量保持在一條直線上，若受到條件限制必須要轉彎，那么盡量將轉彎處設置在進水渠段或者出水渠段。這需要設計人員能夠結合工程實際，來設計結構，不斷優化結構設計，以確保水利工程的質量與功能。
3水利工程河岸溢洪道的設計要點
基于溢洪道設計常見的問題，結合本工程實際情況，對水利工程溢洪道設計要點，做以下總結：
3.1設計標準
水利工程建設中，無論輕型水利工程，或者重型水利工程，河岸溢洪道均要具備2級建筑條件。在設計溢洪道防洪泄洪能力時，要按照可防御50a一遇的洪災標準進行，通常要將溢洪道布設在水庫區域右岸埡口位置處。若選擇在靠近河灣附近，則需要將渠進口被設置在河灣的上游位置，將放空隧道給設置在河岸溢洪道旁，控制在溢洪道渠下方45m左右的位置。開展溢洪道設計，要注意結合水利工程的實際情況，綜合設計，以確保溢洪道設置的合理性與科學性。溢洪道的地基處理設計應結合建筑物的結構和運用特點，滿足各部位對承載能力、抗滑穩定、地基變形、滲流控制、抗沖及耐久性的要求。地基處理方案應根據工程重要性、地質條件等因素，通過技術經濟比較，確定當地基為軟弱巖石或存在規模較大性狀差的斷層破碎帶軟弱夾層巖溶等缺陷時，應進行專門處理設計。
3.2引水渠寬度與流速設計要點
水利工程功能中，最為重要的是泄洪能力，設置引水渠主要是為了最大限度上減少水頭損失，將水庫中蓄積的水，給引流到控制堰前，實現泄洪控制?；诖?，在設計引流渠時，要注意保證水渠兩側不可以出現不對稱回流以及立軸旋渦。在設計的過程中，要加強堰前的橫向坡降控制，以確保流速平穩，減少水流沖擊，以達到泄洪能力?；谙嚓P資料，B0/B通?？刂圃?.5~3.0范圍內，以確保水利工程的質量?？紤]到引水渠內部水流速度給水頭損失，所造成的影響較大，盡量將進水渠設計流速給控制在4.0m/s以下，最好控制在1~2m/s范圍內。若建設地點的地勢較高，加之山坡較陡，則河岸溢洪道的設計，其設計流速可適當的增加，科學的縮短進水渠長度，以減少水頭損失。要將進水渠進口流速給控制在渠內流速以下，最好＜2.5m/s。
3.3溢洪道布置要點
水利工程溢洪道設計，可以按照2級河岸式溢洪道設計。在具體設計的過程中，需要綜合考慮各種因素，包括施工條件與樞紐設計等，結合施工現場的實際情況，包括地質情況與地形因素等，選擇地質與地形條件較為有利的地址。在布置溢洪道時，盡量要保持其軸線為直線。按照以下要點加以把控：（1）進水渠段。在設計進水渠段時，要充分發揮壩體周圍自然環境的優勢，堅持因地制宜原則，實現水流平順入渠。在溢洪道結構設計方面，要注重簡化設計，斷面要適當降低坡度，若地形限制較大，則可以采取階梯式緩降形式。（2）控制段。溢洪道設計中，控制段主要是由閘與建筑物等組成，要嚴格按照規范內容，來選定閘軸線。對于控制堰，則可以按照地形與地質等情況，從施工技術與經濟角度來選擇，以保證水流速度的均勻性，采取垂直處理的方式，來控制進水渠水流。按照控制斷面寬度，來選擇洪流值，當巖基單寬流量小于50m3/s時，則工基為30m3/s。因為控制堰的堰口發揮著銜接上下游的作用，為發揮其作業，使得水流更加的平穩，則要將收縮角給控制在＜12°，若斷面較寬時，則將其布置間距給控制在15m以內，不要小于10m。（3）對于泄槽軸線的設置，要盡量保持平直，結合地形與地質等因素，來選擇縱坡與平面。若泄槽設置彎道時，要進行水工模型試驗，來設計相關參數。泄流段的洪水流速較快，設置巖基時，要增加砌護的寬度，對于泄槽底板，則需要設置結構縫，將縱橫縫的間距給控制在10~15m范圍內。（4）消能防沖設施段。通常為能夠降低水流沖擊力，在泄流段尾部，要設置消能防沖基礎設施，要依據地形與地質等情況，來確定各項參數。通常情況下，采取底流消能的方式，來實現非巖基消能，在最末端，則需要設置消能池。消能防沖設施的設計，要保證其結構的可靠性，具有防空蝕與抗磨損等效果。其具體布置，如圖1所示。（5）出水渠段。即便是消能防沖設施能夠達到削弱水流動能的效果，但難以保證下泄水流能夠直接泄入到設計河道內，會威脅著下游居民的生命財產安全，因此需要合理設置出水渠。在設計的過程中，要順應河道流勢，控制寬度，避免水流過于集中，給河道兩岸，造成沖刷危害。
3.4合理選擇堰型
在設計控制堰型時，要依據水力條件與運營要求等，綜合考慮各項技術指標，來選擇控制堰類型。通常開敞式溢流堰較為適合，其具有較強的泄流能力。對于控制段，其處于泄洪道的咽喉部位，多選擇實用堰或者寬頂堰。對于岸坡較陡的水利工程，為降低開挖總量，可以選擇實用堰?，F階段，溢洪道中應用較廣的為WES堰與駝峰堰，若為軟土地基，則可選擇駝峰堰，其應力分布相對均勻，在便于施工，能夠達到建設質量標準。WES堰在流量控制方面具有優勢，是常用的堰型。
3.5堰高與堰面坡度設計要點
通?？刂贫味嗍褂玫蛯嵱醚?，為避免流量系數受到堰高的影響，要從堰高設計入手，做好設計質量的把控，以獲得更大的流量系數。基于相關數據表明，低實用堰流量系數和相對堰高成正比，若相對堰高＜0.5，流量系數會顯著減少。按照設計規范標準，上游部分堰高要超出設計水頭高度的0.3倍，考慮到混凝土用量與流量系數等，堰高設計要大于設計水頭高度的0.5倍。除此之外，需要控制下游堰面坡度。若坡度＜1：1.4，會出現堰面長度不足的情況，影響溢洪道泄洪能力。基于此，下游堰面坡度要小于1：1。
4結束語
綜上所述，在進行水利工程河岸溢洪道設計時，要嚴格按照設計規范要求，結合建設現場的實際情況，包括地形與地質特點等，加強堰高與堰面坡度設計要點等的把控，以確保溢洪道功能得以實現。基金項目：生態袋護坡技術在貴州山區中小河流治理中的研究與應用（KT201507）。
參考文獻
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作者:鄧文強 單位:貴州省水利科學研究院