溢洪道水力学研究中存在的几个问题
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水利工程中水库溢洪道设计问题分析摘要:水库在水利工程中的主要功能为调节水流、拦截洪水,而保障水库防洪功能的重要设施就是水库溢洪道,溢洪道的主要作用是顺利排出超出水库承受容量的蓄水,进而保证水库在泄洪与汛期的安全性。
水库的安全性与溢洪道的稳定运行有着密不可分的关系,但现阶段,仍有一些问题缺陷存在于我国水库溢洪道设计中,严重影响着水利工程的正常运行,因此必须对这些问题采取有效的解决措施。
本文主要阐述了水库溢洪道设计概念,分析了现阶段水库溢洪道设计存在的问题,并提出了解决水库溢洪道设计问题的有效措施,希望能给业界人士提供一定的建议,从而促进我国水利工程的长远发展。
关键词:水利工程;水库;溢洪道设计;水力计算前言:俗话说的好,“水利兴,则仓廪实”,对于水利工程基础设施的建设,国家和地方政府越来越重视,并将水利转向现代水利可持续发展的道路上进行了大力推进。
溢洪道通常设置在水利建筑物的一侧,主要作用是当水库水位超过安全限度时,特别是在发生洪涝灾害过程中,其可以将水库不能容纳的洪水宣泄出去,以此来保证水库坝体的安全性。
一般溢洪道组成包括五部分,分别为出水渠、消能防冲设施、泄槽段、控制段以及水渠段,其设计是否合理,不仅关系着工程的整体造价,还影响着水库的安全性。
可见,在水利工程设计过程中,溢洪道有着不可忽视的重要地位。
1.水库溢洪道设计概念水库等水利建筑物的防洪设备就是溢洪道,其像一个大槽,通常筑在水坝的一侧,当水库里水位超过安全限度时,为了防止水坝被毁坏,水可从溢洪道向下游流出。
主要分为四个阶段:进水渠、控制段、泄槽、出水渠。
在水库等水利建筑物中,按溢洪道运用情况与泄洪标准,其主要有两种类型,分别为非常溢洪道与正常溢洪道。
非常溢洪道用来宣泄非常洪水,而正常溢洪道用来宣泄设计洪水。
按其所在位置分为岸边溢洪道和河床式溢洪道。
后者由坝身溢洪,而前者可分为虹吸溢洪道、井式溢洪道、侧槽溢洪道、正槽溢洪道。
控制段常用宽顶堰与实用堰,进水渠具有调整水流与进水的作用,泄水段有隧洞和泄槽两种形式,堰顶可设或不设闸门。
浅谈小型水库溢洪道设计中存在的问题及应对措施作者:寇传和来源:《建材发展导向》2014年第05期摘要:溢洪道设计在小型水库的建设中意义重大,关系到水库的造价、安全及运行状况。
本文首先通过调研某市小型水库中存在的安全问题,分析并总结出目前小型水库中的溢洪道设计中存在的问题并给出相应的应对措施。
关键词:溢洪道设计;水库;问题;应对措施溢洪道设计目的为排除水库中超蓄洪水,为最常见的水利工程建筑之一,对保障水库的安全意义重大。
作用为确保大坝安全、防止水漫堤顶、宣泄洪水等,使水库能够在汛期、泄洪期能够处于可靠的安全状态。
溢洪道的设计不仅对工程造价有影响(小型水库中占25%-30%),对水库的正常运行也影响重大。
从整个水利工程状况来看,溢洪道设计的优劣对水库安全状况有着直接的影响。
1 调研概况市水库总数为208座,其中38座小(一)型水库,占总数的18.27%,170座小(二)型水库,占总数的81.73%。
勘察所有水库时重点详细检查并分析水库中出现的各种安全问题,并总结出小型水库中存在的问题及其相应的修整方法。
研究结果可见该市共存在54座险库和43座病库。
对于水库中存在的大量问题应予以重视,详细分析其原因,并给出相应的应对措施。
不然水利工程不但不能发挥其应有作用,还可能引发安全事故。
因此,溢洪道的设计与检查至关重要,调研结果显示许多小型水库的溢洪道设计存在问题,现将问题总结如下。
2 小型水库溢洪道设计中的常见问题2.1 溢洪道的进出口和坝身间相隔的距离太短对各水库的检查过程中发现许多水库的溢洪道的进出口和坝身之间的间距存在一些问题,大多为间隔过短,溢洪道和坝肩仅用简单的山脊相隔离。
若进口段未采取足够的保护措施(特别是护砌措施),那么泄洪后则可能引起冲刷而危害到坝肩的安全。
2.2 溢洪道设计的尺寸太小小型水库设计过程中应充分考虑工程资金的消耗,且需达到建筑工程设计的标准,因为在设计标准和资金限额的压力下,许多设计工程师会选择改小尺寸,这将导致参考洪量和洪峰等数据将出现异常变化。
溢洪道运用管理中存在主要问题原因剖析偃师市水利局:齐海聪摘要:溢洪道管理工作是水库的利用与管理的一项重要内容。
本文比较全面的总结了水库溢洪道运用管理中经常出现的问题,并针对问题做了比较全面的分析。
为水库日常管理提供参考。
关键词:溢洪道、管理、主要问题、剖析溢洪道的主要作用是为了宣泄水库多余的水量,防止洪水漫坝失事,确保工程安全,以及满足放空水库和防洪调节等要求,属于泄水建筑物的一种。
溢洪道通常由引水段、控制段、泄水槽、消能设施和尾水渠五个部分组成。
溢洪道按泄洪标准和运用情况,分为正常溢洪道和非常溢洪道。
前者用以宣泄设计洪水,后者用于宣泄非常洪水。
按其所在位置,分为河床式溢洪道和河岸溢洪道。
河床式溢洪道即溢流坝,经由坝身溢洪,通常用于重力坝枢纽。
河岸溢洪道按结构形式可分为:正槽溢洪道。
泄槽轴线与溢流堰轴线正交,过堰水流方向与泄槽轴线方向一致。
侧槽溢洪道。
溢流堰轴线与泄槽轴线接近平行,即水流过堰后,在侧槽内转弯约90度,再经泄水槽泄入下游。
井式溢洪道。
洪水流过环形溢流堰,经竖井和隧洞泄入下游。
虹吸溢洪道。
利用虹吸作用泄水,水流出虹吸管后,经泄槽流向下游,可建在岸边,也可建在坝内。
河岸溢洪道通常由进水渠、控制段、泄槽、消能防冲设施及出水渠组成。
进水渠起引水与平流水流的作用。
控制段常用实用堰或宽顶堰,堰顶可设或不设闸门,起控制泄流能力的作用。
泄槽起将过堰水流迅速安全地泄向下游的作用。
落差通常集中在该段,为保护泄槽地基不受高速水流冲刷破坏和风化破坏,底部通常都需衬砌。
消能防冲段多用挑流消能或水跃消能,主要起消除水流多余能量、防止冲刷破坏的作用。
出水渠的作用是将消能后的水流平顺地引入下游河道。
当消能设施与下游河道距离太近时,也可不设出水渠。
在日常运用管理中经常出现泄流能力不足、闸墩开裂、闸底板开裂、陡坡底板被掀起、边墙冲毁、消能工破坏等问题。
给工程管理带来诸多不便一、存在的主要问题及原因溢洪道在运用中存在的主要问题是泄流能力不足、闸墩开裂、闸底板开裂、陡坡底板被掀起、边墙冲毁、消能工破坏等。
溢洪道设计中的问题及其措施溢洪道是水库工程最重要的泄水建筑物,其设计成功与否直接其自身乃至整个枢纽及其上游库区、下游河床、岸坡和相关区域的安全。
溢洪道主要用来排泄水库的洪峰流量,从而达到水库的容量平衡,保证水库的正常运行。
本文重点研究溢洪道在设计中常出现的问题,并提出合理措施。
标签:水库;溢洪道;设计;工程造价引言溢洪道从上游至下游主要由引渠段、控制段、泄槽段和消能段四部分组成。
按照泄洪标准和运用情况,分为正常溢洪道和非常溢洪道两大类,前者用于宣泄设计洪水,后者用于下泄非常洪水;主要是提高水库的防洪能力,有效控制水库的水位,一旦水库的水位上升至正常蓄水位以上,洪水从溢洪道排泄,从而保证水库在汛期处于安全运行状态,因此溢洪道的设立一方面提高了水库在汛期的安全运行,另一方面降低了坝高从而减少了工程投资。
1、溢洪道设计的常见问题1.1 溢洪道布置不当。
对溢洪道进行合理选址是实施水库工程的关键性因素。
在实际设计、施工过程中,往往由于疏忽与认识不到位,导致溢洪道的选址问题出现分歧,因此要对溢洪道进行预期设计,排除不确定性因素及安全隐患。
在现场勘测中,溢洪道的进出口位置紧密连接大坝的主要部位坝身,两者之间山脊较薄,如果护砌设备装置不到位,一旦发生洪水灾难,便会严重威胁到水库的安全使用。
1.2 尺寸不符。
中小型水库溢洪道的工程量约占总量的20%,工程造价约占整体预算的25%,因此,整个水库工程的造价受制于溢洪道的设计是否合理及是否符合标准。
基于溢洪道科学设计的前提下,要想节约资金成本,工程设计时一般采用较小的尺寸来减少工程投资,从而导致溢洪道的洪峰与洪量数据发生异常,影响建筑岩体的稳固性,造成溢洪道泄洪能力减小。
1.3 断面误差。
溢洪道平面设计及横纵剖面设计不合理也是水库工程较为常见的问题之一,在设计环节中最为突出的问题是比降过陡。
在设计水库工程的横纵断面过程中,如果忽略山坡两侧的挖掘坡度与深度,设计坡度过陡难以支撑坡面的倾斜与抗滑,如果没有提前做好衬砌等工作,塌方及滑坡等危害将会时刻威胁水库的安全。
浅析中小型水库溢洪道结构设计中存在的一些常见问题及处理措施- 水利施工浅析中小型水库溢洪道结构设计中存在的一些常见问题及处理措施摘要: 作为水库的三大建筑物之一------ 溢洪道,在水库的运行中,发挥着必不可少的作用,具有十分重要的意义。
本文作者依照自己的工作经验,又结合相关资料,首先详细分析了中小型水库溢洪道结构设计中存在的一些常见问题,然后又针对这些问题分析给出了相应的对措,希望能够保证工程安全、经济的运行。
关键词: 中小型水库;溢洪道;结构设计;施工问题;常见问题引言:关于中小型水库溢洪道结构的设计,一方面关系着工程的的质量安全以及工程效益,更为重要的是关系着周边百姓的生活安全。
科学、合理的溢洪道结构设计,在设计中占据着十分重要的地位。
一、中小型水库溢洪道结构设计中存在的常见问题分析1、在洪水期间,溢洪道能够及时的排水,缓解水库大坝的压力,保证水库安全。
但是,中小型水库在工程造价方面存在限制,使得设计采用的洪水标准不规范,偏低,同时,选用的洪水数据也偏小,最终导致溢洪道设计尺寸偏小。
而且由于溢洪道周边岩体容易风化坍落,降低了溢洪道的泄流能力。
另一方面,溢洪道在布置上,因为工程设计的进出口距离坝身太近,导致进口段没有护砌,而且坝肩和溢洪道之间的间隔薄弱,在泄洪时容易发生冲蚀现象,威胁坝肩的安全。
还有的溢洪道设计中,徒槽末端紧贴坝脚,这样在发生横流冲刷时,对坝脚的威胁更严重,不利于大坝的安全运行[1]。
2、在对溢洪道平面弯道进行设计的时候,避免出现半径过大或者收缩过度的情况,不利于泄流。
因为弯道处,洪水的流态以及流势变化剧烈,不容易控制,容易形成两岸水面差,最终产生折冲水流,降低泄流能力和效果。
同时,弯道处也容易发生壅水以及流态变化,冲击溢洪道。
另外,在对溢洪道的纵横剖面进行设计的时候,陡坡设计比降过陡,同时一些溢洪道处在非岩性山坡上,而且在溢洪道底部也没有有效的反滤衬砌,这样在遇见大雨的时候,容易因为渗水产生滑坡,降低结构的稳定性。
溢洪道除险加固设计中存在的主要问题及解决措施分析摘要:溢洪道是由引流段、控制段、侧槽段、泄流段、消能设施以及尾水渠等部分组成,是一种泄水建筑物。
本文针对工程实例来分析并从中发现水库的溢洪道在设计的过程中水库安全性的问题,提出了为了除险加固施工工程而采取的有效的措施。
文章重点通过对可能出现在溢洪道的施工过程中的一些不利因素进行研究分析,摸索出解决这些不利因素可以采取的相关施工技术措施,使泄水建筑物的安全风险降低,加固了溢洪道施工工程。
关键词: 溢洪道;除险加固;解决措施Pick to: spillway by drainage section, control is section, side slot, discharge section, turned to facilities and water discharge canals components, is a kind of leaking water buildings. This article in view of the engineering examples to analyze and find the reservoir of the spillway in design process reservoir safety problems, and puts forward the problems in order to reinforce the construction engineering and take effective measures. The paper mainly through to may appear in the construction process of the spillway some unfavorable factors of research and analysis, found out to solve these factors can take relevant construction technical measures, make the leaking water building security risk reduction, strengthening the construction of the spillway project.Keywords: spillway; Strengthening problems; measures我国的水利工程施工建设中的建筑属溢洪道最常见。
探讨中小型水库溢洪道设计常见问题溢洪道是水库常见的水工建筑物,主要是用于宣泄水库所容不下的洪水。
溢洪道在水库平稳运行时,一般不经常工作,只是在汛期洪水流量较大时,水量超过水库的容积,水位较高时才进行工作,虽然工作时间不长,但对水库的量调节,保证水库的安全运行起着重要的作用,所以溢洪道是水库中的重要建筑物,溢洪道的泄洪安全十分关键。
基于此,笔者结合工作实践就中小型水库溢洪道设计中的常见问题与对策进行了以下几方面的分析探讨。
一.中小型水库溢洪道设计中的常见问题1、在工程实际施工中,部分工程设计的溢洪道没有正确进行布置,或是造成溢洪道进出口段离坝身太近。
没有对进口段实施有效的护砌,导致在泄洪时容易出现冲蚀现象,这会严重危及到坝肩安全。
还有就是部分设计的陡槽末端和坝脚紧紧相连,一旦出现横流冲刷,将极易对坝脚安全造成危害。
2、在进行溢洪道设计时,其所设计的平面弯道半径较大和收缩过剧,这对泄流造成了影响,非常不利于泄流工作的顺利进行。
尤其是在布置溢洪道陡坡段时出现弯道,由于弯道的特性,就会造成两岸出现水面差,又由于凹岸水面壅较高,易在下游衔接的平直段内出现折冲水流,从而严重影响泄流能力和消能效果。
此外若是陡坡段出现过剧收缩,壅水和流态变化亦会较为明显,从而对溢洪道衬砌产生冲击,且砌护过高会增加成本,过低又会对安全造成影响。
3、受工程造价影响,标准降低。
溢洪道是水库等水利建筑物的防洪设备,是发生洪水时确保水库安全的重要设施。
在进行中小型水库溢洪道设计时,由于受到工程造价影响,其所采用的洪水标准、洪水数据也常常出现偏低、偏小,这也就必然会对溢洪道设计造成严重影响,还有就是由于水流作用,常常导致周围岩体风化、坍落,造成没有足够的泄流能力,从而无法确保能安全泄洪。
4、在进行溢洪道设计时没有科学、合理的对溢洪道纵横剖面及平面布置进行设计。
这类情况较为突出的就是陡坡设计比降过陡。
一些在非岩性山坡上布置的溢洪道,其底部没有进行科学、合理的反滤衬砌,导致出现渗水后极易造成滑坡,且其结构稳定性也较差。
小型病险水库溢洪道设计中的问题及解决方案摘要:随着现代工业文明的不断发展,生态环境遭到严重的破坏,甚至会导致全球气温升高使得洪涝灾害的发生的可能性大大提高,这也就意味着我国的水库工程必须要严格要求。
但是就目前水库的实际情况而言,很多小型病险水库的溢洪道设计当中依然存在很多问题,严重影响了水库正常作用的发挥。
因此就需要对我国的小型病险水库加以改善和维修,就实际运用当中出现的问题加以解决,用以保证小型病险水库溢洪道设计能够充分发挥出固有的作用。
关键词:小型病险;水库溢洪道;设计;问题;解决方案在我国的小型病险水库应用当中,溢洪道的设计是其中较为普遍的组成部分,在整个的工程设计当中主要具有解决和规避水库超蓄洪水问题,从而确保小型病险水库在汛期泄洪阶段也能保持安全稳定状态。
所以说,水库的溢洪道设计对于整个的水库建设而言有着十分重要的作用,一定要确保溢洪道设计合理科学才可以保证小型病险水库可以很好地发挥好抗洪的作用,并始终处于安全稳定状态,保证其使用功能的发挥。
一、当前小型病险水库溢洪道设计出现的问题(一)溢洪道进出口段与坝身距离较短在小型病险水库的日常检查中,应当格外注意溢洪道进出口段与坝身之间是否存在间隔,造成两者之间位置差异的原因主要为溢洪道进出口间隔过短,导致两者之间只能将山脊作为唯一的隔离,从而导致坝身与溢洪道之间产生一定的距离。
如果溢洪道进出口段没有针对此问题采取相应的措施,尤其在缺乏护砌措施的时候,就会使水库坝肩被水流反复的冲刷,从而威胁坝体结构的稳定性。
(二)溢洪道设计尺寸偏小一般说来,在设计小型病险水库通常会将水库工程的资金支出放在首要考虑的重要位置,但同时又要使得小型病险水库的设计符合建筑工程的设计标准。
这也就是说,小型病险水库的设计既要在工程预算控制的范围内,还要符合关于水库建设工程的所有标准。
使得很多的水库设计工程师面对着资金和标准的双重压力,对水库原定的尺寸进行修改,通过缩小设计尺寸的方法来平衡设计标准和资金预算之间的关系。
中小型水库溢洪道设计中的常见问题及其对策摘要:对中小型水库的泄洪渠道设计而言,不但能够对水库的安全加以影响,还能够对整个工程造价产生影响。
所以,在水库的建造当中,更加科学合理地布置和选择中小型水库泄洪渠道,也正是一个非·常关键的环节。
在对中小型水库及其泄洪渠道进行设计的过程当中,会拥有着很多的问题,值得我们去解决。
基于此,本文主要就对其中存在的问题以及对策进行了分析,以利于对中小型溢洪道设计当中的问题进行第一时间的解决,保证工程的安全,促进相关企业的长远健康发展。
关键词:中小型水库;溢洪道设计;问题;对策引言:在水库建设中,溢洪道是一个十分常见的水工建筑,主要是为了对正常蓄水容不下的洪流进行宣泄。
对泄洪渠道而言,主要是为了当雨汛洪水流速变化比较大,或者水量大于水库的正常容量时,可以对蓄水的流量进行适当调整,这就能够保障水库的正常安全运转。
所以,在水库建设中溢洪道是非常关键的一种建筑,能够保障泄洪的安全性。
这也就要求在对其进行设计的过程当中,做到细致以及谨慎,对可能出现的施工隐患进行消除,同时这也能够提高水库的安全特性。
而且,在工程建设的费用问题上,也会决定了溢洪道的设计如何才可以比较科学以及合理。
在中小型水库当中,石坝溢洪道工程基本上都会占整个劳动力的百分之二十,占整个工程造价的百分之二十五以内。
而从中我们也就能够了解,在整个水工设计的工作流程之中,设计泄洪渠是非常关键的一个工作,绝对不应被我们所忽略。
一、现阶段中小型水库溢洪道设计的现状(一)溢洪道的选址不恰当在实际开展在实际进行水利建设的时候,就必须对溢洪道做出预期的设想。
在实际设计的过程当中,也正是因为有部分工程师过于疏忽,所以没有了解到泄洪渠道设置的地方比较重要。
于是,在对泄洪渠进行初步设计的过程当中,也就会产生了许多的设计问题。
在实际建设的时候,有部分泄洪渠的进口和出口都会与水库的坝身紧紧相连。
但同时,在坝肩与泄洪渠间所隔的山脊线上就会比较脆弱。
浅述中小型水库溢洪道设计中存在问题分析摘要:溢洪道在水库工程中的作用是防止设计标准下的洪水漫顶。
工程设计者应从实际出发,根据工程现状及工程的地质构造、水文资料的收集,在规划布局、水力计算及结构计算层层把关,既要保证工程安全运行,又要确保经济合理。
关键词:溢洪道;问题;设计1设计中存在的问题(1)溢洪道是发洪水期间保证水库安全的重要设施,中小型水库由于受工程造价的限制,其设计采用的洪水标准往往偏低、选用洪水数据(洪峰、洪量)偏小,因而必然带来溢洪道设计尺寸偏小,再加上周边岩体风化坍落,泄洪渠淤积,造成泄流能力不足.(2)在布置上,某些工程设计的溢洪道其进出口段离坝身太近,坝肩与溢洪道之间仅有单薄的山脊相隔,进口段若未进行有效的护砌,泄洪时一旦发生冲刷,将危及坝肩安全,有些设计的陡槽末端与坝脚紧贴,如果发生横流冲刷,便危及坝脚安全,因此这两种情况均对大坝的运行安全十分不利。
(3)溢洪道设计的平面弯道半径过大和收缩过剧,对泄流十分不利。
特别在溢洪道陡坡段布置有弯道时,由于弯道流态、流势剧烈变化,导致两岸产生了水面差,这时凹岸水面壅高,并在下游衔接的平直段内产生折冲水流,大大影响了泄流能力和消能效果。
(4)溢洪道在设计中比较突出的问题是陡坡比降过陡部分溢洪道布置在非岩性山坡上,其底部未做有效的反滤衬砌,致使渗水后易产生滑坡;结构上也不稳定。
如过陡、加上衬砌厚度偏薄,不能满足抗滑抗倾稳定,也易造成崩塌或滑坡。
(5)一般水力设计方法尚不够完善,如果在溢洪道进口布置有引洪平流段的情况下,由于水力计算中忽略了平流段进口水位的壅高(即水头损失)。
而实际壅高有时较大,不可忽视。
有些设计对溢洪道的消能工的设计考虑不够充分,或者型式选择不当,导致消力池长度和深度均不能满足需要,消能不够充分,致使下游河段发生严重冲刷。
(6)有些工程在结构设计中对泄洪的特点和基础特性考虑不周,溢洪道下泄的高速水流具有很强的冲击力,由于急流的掺气和脉动现象十分显著常会产生剧烈的震动;有些溢洪道采用低标号的浆砌石或混凝土砌护,且砌护厚度与边坡砌护高度都不能适应结构稳定要求,因而不能抵御高流速的冲刷;有些非岩基上的溢洪道设计时,底部几乎没有反滤排水设备,极易发生崩陷;有些大面积圬工混凝土衬砌由于未设伸缩沉降缝,致使溢洪道衬砌发生裂缝。