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溢洪道是全国科学技术名词审定委员会审定、公布的一个科技名词。

语言文字是一个民族文化的结晶。这个民族[1]过去的文化靠着它来流传,未来的文化也仗着它来推进,从大约是在公元前14世纪,殷商后期的“甲骨文”被认为是“汉字”的第一种形式[2]西周后期,汉字发展演变为大篆,后秦始皇统一中国,中国文字才逐渐走上了发展的道路,直至今天。

名词解释

溢洪道(yì hóng dào)是水库等水利建筑物的防洪设备,多筑在水坝的一侧,像一个大槽,当水库里水位超过安全限度时,水就从溢洪道向下游流出,防止水坝被毁坏。 包括:进水渠 控制段 泄槽 出水渠。

分类

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岸边溢洪道。河床式溢洪道经由坝身溢洪。岸边溢洪道按结构形式可分为:

①正槽溢洪道。泄槽与溢流堰正交,过堰水流与泄槽轴线方向一致。

②侧槽溢洪道。溢流堰大致沿等高线布置,水流从溢流堰泄入与堰轴线大致平行的侧槽后,流向作近90°转弯,再经泄槽或隧洞流向下游。

③井式溢洪道。洪水流过环形溢流堰,经竖井和隧洞泄入下游。

④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。岸边溢洪道通常由进水渠、控制段、泄水段、消能段组成。进水渠起进水与调整水流的作用。控制段常用实用堰或宽顶堰,堰顶可设或不设闸门。泄水段有泄槽和隧洞两种形式。为保护泄槽免遭冲刷和岩石不被风化,一般都用混凝土衬砌。消能段多用挑流消能或水跃消能(见消能工)。当下泄水流不能直接归入原河道时,还需另设尾水渠,以便与下游河道妥善衔接。溢洪道的选型和布置,应根据坝址地形、地质、枢纽布置及施工条件等,通过技术经济比较后确定。

设计和布置

溢洪道的设计和布置合理与否,不仅直接影响到水库的安全,而且关系到整个工程造价。土石坝一般中小型溢洪道,约占水库枢纽工程造价的25~30%及劳动力的25%,故溢洪道合理的布局和选型,在水库工程设计中是一个比较重要的环节。关键词:土石坝中小型水库溢洪道常见问题对策溢洪道的设计和布置合理与否,不仅直接影响到水库的安全,而且关系到整个工程造价。土石坝一般中小型溢洪道,约占水库枢纽工程造价的25~30%及劳动力的25%,故溢洪道合理的布局和选型,在水库工程设计中是一个比较重要的环节。

一.常见问题

①.溢洪道是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,往往造成泄流能力不足,因而不能保证安全泄洪。

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。进口段如未进行有效的护砌,泄洪时一旦发生冲蚀现象,将危及坝肩安全,有些设计的陡槽末端与坝脚紧贴,假如发生横流冲刷,更易危及坝脚安全,因此这二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。非凡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,导致二岸产生了水面差,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。另外陡坡段或缓流段的过剧收缩,也会发生显著的壅水和流态变化,并对溢洪道衬砌造成冲击,如砌护过高会增加投资,砌护过低了又不安全。

④.溢洪道纵横剖面及平面布置设计不当,比较突出的问题是陡坡设计比降过陡。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。在横断面设计中,有些工程对两侧山坡开挖坡度注重不够,有的过陡,加上衬砌厚度偏薄,不能满足抗滑抗倾稳定,也易造成坍方和滑坡;平面布置上,存在着上下游断面连接不配套,形成“瓶颈”现象,从而影响了泄洪能力;此外溢洪道末端与河道衔接部分注重不够,导致有的末端高出河床很多,有的末端未做砌护处理,常造成严重冲刷,并向上延伸,直至整个建筑物破坏。

5.现有水力设计方法尚不够完善,如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时进口水位的壅高。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,导致消力墙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。

另在侧槽式溢洪道设计中,过去大多采用“扎马林法”进行计算。经多年实践及水工模型试验证实:使用该法计算所确定的水面坡降偏小,导致侧槽深度不够,流量系数减小,使侧堰局部呈现沉没出流,其实际泄洪流量达不到设计要求的泄量,因而对工程是不安全的。

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出力、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砼砌护,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,极易发生塌滑;有些大面积圬工砼衬砌由于未设伸缩沉陷缝,致使溢洪道衬砌发生一些裂缝,总之这些都使工程安全受至影响。

参考文献