水利工程中压力流水塔与复式溢洪道的设计

 摘 要：当前社会不断发展中，随着水利工程数量和规模的不断变化，各种水利辅助设施的施工工艺要求也在不断的提高。在经济社会不断发展的今天，社会的快速高效发展离不开水利工程的支持与配合。但是，我们在享受水利工程带来的经济社会效益的同时，也存在着极大的隐患和缺陷问题。本文通过水利工程中压力流水塔和复式溢洪道设计的各个环节综合分析，旨在提高水利工程功能应用效益，为人们生活提供良好有序的依据。

　　水利工程是当前社会发展中的重要基础措施，是为城市居民供水和防止洪涝灾害的主要基础设施。在社会不断发展中，在水利工程建设中各个辅助设施应用和功能作用要求也不断的增加，在设计中结合科学技术措施合理有效的设计是确保辅助设施应用功能合理进行的基础前提。由于当前水利工程施工中人们对环境问题和要求不断提高，在水利工程的施工和设计中确保与环境协调统一发展是当前水利工程施工的主要重点。在我国当前的社会发展中，水土流失和环境污染问题日益严峻，这就对水利工程溢洪道的正常使用造成严重的制约与影响。结合工程项目实际情况分析，利用科学管理技术措施对压力流水塔和复式溢洪道进行优化设计。

　　1、工程概况

　　某区地处总面积21510km2，水土流失面积13866.4km2，一占总面积的67.7%。全区共辖17个县（市），其中山区县10个，168个乡镇，实有农户33.48万户，农业人口133.92万人，劳力53，56万个。

　　由于全区地处黄河流域，沟壑密集，河流含沙量大，水土流失影响较为严重，砂量集中，造成河道的严重影响制约因素。但是其在施工设计中劳力充沛技术普及，建设淤地坝水利工程具有着得天独厚的发展前景和广泛的群众基础，因此能够在施工和设计中合理的应用。在党和政府的改革开放、整治山河、保持水土、振兴山区经济的号召下，全区共兴建骨干淤地坝48座，总库容4269万m2，（含泥砂库容1642万m2），控制流域面积432km2，已淤成坝地2886亩。这些工程已发挥了蓄水、滞洪、拦泥，人畜用水、方便交通，开展综合经营，调节地下水位等综合效益。大多数骨干坝已成为小流域治理的中坚工程。但也有部分工程，由于放水建筑物或因结构不合理，施工质量差，或因资金不促溢洪道未衬砌，造成涵洞堵塞，溢洪道拉沟等溃坝事故和病险工程。

　　2、压力流放水塔设计初探

　　压力流放水建筑物在当前的水利工程建筑中是一个新的建筑方式，在建筑工程中很少被应用，且在书刊上也很少有人进行描写和分析，因此在其设计和施工的过程中存在着极大的制约因素，在工程的施工中通过在水利工程骨干坝中设计应用，采用压力流放水塔配输水涵洞组成的放水建筑。采用压力流放水塔，是因为现在运用的竖井放水孔，卧管放水孔和钢筋混凝土闸门放水形式，在汛期运用期间，传统的防水管道和放水孔常被悬移质堵塞，造成流水不畅、危及安全。因此在设计和施工的过程中为了解决这些隐患问题，人们通过不断的探索和分析，总结出了压力流放水孔方案，作为水利工程中的主要放水孔措施，是水利工程中的革新试验结果。

　　2.1压力流放水塔设计原理

　　压力流放水塔外形与普通竖井放水塔相同，由底座、塔筒、放水孔等分项组成。为使放水孔既不被漂浮的悬移物堵塞孔口，又能使流水畅通，我们把水孔两侧砖墙建成双层，并在内部抬高一个孔径的位置，增设一排与外壁斜对应的出水孔，使水流形成S形进水。这样即造成压力流，可解决上述问题。

　　2.2放水塔结构尺寸的确定

　　在某水利工程坝体施工和设计中，设计坝高17m，坝顶高程117m，（坝底假设高100米），其在应用和工作的过程中总库容57.84万m3，相立滞洪水位高115.8m。正常溢洪道述水口高程113.1m，相应库容31.84万m3。当拦洪水位达到111m时，相应库容l9，88万m3。在此水位以上，库内已有部分农田，为了确保在的种植过程中能够保证防洪效益的合理有效应用，要求在三个月之内能够合理有效的排除111 m3以上的库内蓄水。

　　3、复式断面溢洪道探索

　　复式断面底部砌石溢洪道在某区骨干坝中未曾建过，但是其在水利工程的施工过程中却是不容忽视的重点，而且其在小型的淤地坝中应用历史悠久，根据我国水利工程在施工中的资料统计显示，多数的石山区域和水土流失较为严重的地带都采用这种形式作为水利工程的施工重点。而且其在施工中施工质量良好，在某工程的施工中其经历了多年，到现在仍然施工质量良好。我们从现场观察，总结分析认为：主要是群众_在建坝实践中，摸索出利用小断面套火断面，其结构是，小断面为砌石或为基岩的复式断面溢洪道排洪设施。形成小水不拉底，大水不漫顶的成功经验。

　　反之，由于单式土渠溢洪道，造成垮坝的历史教训比比皆是。据调查，在合作化时期，兴建的不少坝群，由于溢洪道为土渠、无抵抗冲刷之功能，头几年先拉成小沟，逐年加深、加宽、伸长，少则五六年，多则十几年被掰零存整取。沟复原形，留给人们的只是断壁残堤和观后叹息。再一种情况是：设计标准低，溢洪道断面小；一旦遇到不可抗拒的超标准洪水，必然漫坝而过。象这种百日辛苦一水漂的工程在许多地方已屡见不鲜。俗语说溢洪道是拦河坝的安全岗，如果连岗都不安全，丽境的安全又谈何容易。为探索这一问题，我们结合自家河实测地形，设计了复式断面底郛砌石溢洪道。其形状。在骨干坝中仍为侧槽式溢洪道。它由渐变段、宽顶堰、陡坡段、消力池各单项连接而成。在当前水利工程施工中，一般的坝高设计都为100m，库区上游的居民聚集地一般要离水利工程300m之外方可，这是为了确保在雨期不对上游居民造成其他各种因素的影响形式，更是要确保农民生产和收入的有效进行。为减少淹没确保丰收，则兴建复式断溢洪道是不容忽视的水利工程形式。

　　2，4当淤积高程达到113.1m时，（按设计年限l5年已满）可在小断面正常溢洪道进口处，作1.3m高的砌石子堰，这样又可新增拦泥11万m3。增加淤地面积50余亩。复式断面溢洪道仍可正常发挥功效。

　　3、对两项革新工程的评价

　　水利工程是我国当前的重点项目之一，是当前人们生活和发展过程中的基础设施。在水利工程施工的过程中，由于我国在施工阶段的各个国情影响，此两项革新工程：造价、投资、投劳都不会比一般设计高，特别是复式断面溢洪道工艺全部衬砌成倍节约投资，而作用则与全部衬砌的完全相同，经过今后不断完善设计内容，此成果将会在面上广泛推广。

　　4、结束语

　　随着当前科学技术的不断发展，水利工程项目在建设之中各种辅助工程项目建设措施不断的更新和完善，为当前工程质量提供了有力的依据和合理的保障形式。压力流水塔与复式溢洪道在水利工程建设中合理有效的利用与分析是确保工程施工质量和功能应用的有效基础，更是完善水利工程设计内容的前提。

溢洪道 水利工程 断面

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