中小型水庫設(shè)計前期工作研究

遲萍

（金寨縣水利局 安徽省六安市金寨縣 237300）

引言

中小型水庫對于提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率與促進區(qū)域經(jīng)濟的穩(wěn)定發(fā)展具有非常重要的意義，其不僅具有囤水、補水與防洪的功能，其還具備較高的航運價值、發(fā)電功能，是實現(xiàn)各地區(qū)協(xié)調(diào)發(fā)展中別可或缺的一部分，對提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)出水平與人們的生活水平具有關(guān)鍵性的作用。而縱觀當前國內(nèi)中小型水庫的發(fā)展情況，發(fā)現(xiàn)其存在各種問題，其中質(zhì)量與安全這兩種問題最為突出，究其根本原因，水庫的設(shè)計前期各種分析是引發(fā)這些問題的重要原因。

1 安徽地區(qū)的中小型水庫的建設(shè)現(xiàn)狀

根據(jù)相關(guān)調(diào)查報告顯示，目前我國金寨縣總共建有110座水庫，其中19座?。ㄒ唬┬退畮?、2座中型水庫、89座?。ǘ┬退畮臁Ｔ诳辈焖畮斓倪^程中，對各個水庫存在的安全問題進行了詳細地檢查分析，總結(jié)小型水庫存在的問題及修整的方法。根據(jù)官方數(shù)字報道，金寨縣水庫中共存在45座病庫和37座險庫，且這些水庫大部分分布在農(nóng)村，占安徽地區(qū)水庫總量的80%左右，甚若一旦水庫出現(xiàn)安全或質(zhì)量的問題，其造成的損失是無法估計的，不僅會毀壞房屋，淹沒農(nóng)田，還給當?shù)鼐用竦呢敭a(chǎn)與生命安全構(gòu)成了極大的威脅，同時也阻礙了當?shù)剞r(nóng)業(yè)的發(fā)展。因此，必須做好中小型水庫前期的工作分析，了解當?shù)氐乃沫h(huán)境與地質(zhì)情況。面對存在的諸多問題，應(yīng)給予足夠的重視，對導(dǎo)致問題的原因進行分析，并擬定有效的處理措施。否則，不但建筑工程發(fā)揮不了應(yīng)有的作用，還會引起諸多的安全事故。技術(shù)人員在檢查水庫運用狀況時，對溢洪道的安全問題進行詳細的調(diào)研，以保證其使用的安全性。

2 前期工作的分析

2.1 降雨量與流量的分析

基于當?shù)氐乃沫h(huán)境情況，并結(jié)合氣象站與水文站顯示的信息，科學(xué)分析當?shù)氐慕涤炅颗c流量，進而獲得壩體的，厚度、長度與高度，基于此，確定干旱時期與濕潤時期的放水量、儲存水量。從上述的內(nèi)容中得知金寨縣的中小型水庫大部分建設(shè)于農(nóng)村地區(qū)，該地區(qū)主要發(fā)展農(nóng)業(yè)，但在推動農(nóng)業(yè)發(fā)展的過程中，常要面臨水資源緊缺的問題，為此建立一項綜合灌溉、發(fā)電、防洪、水產(chǎn)養(yǎng)殖等功能的小型水庫。因金寨縣屬北亞熱帶濕潤季風氣候，季風明顯、雨量充沛、秋高氣爽、春溫多變、四季分明、夏雨集中是金寨縣的氣候特征，而由于地形的差異，金寨縣南北的無后相差半月左右，基于此，建立中小型水庫，對于促進當?shù)剞r(nóng)業(yè)的發(fā)展具有重要的意義，同時也可以完善當?shù)毓喔认到y(tǒng)的功能。

2.2 徑流系數(shù)分析

徑流系數(shù)a，不僅是降水量與匯水面積內(nèi)總徑流量的比值，還是總徑流量與降水量的單位均為毫米，是徑流深度Y與降水深度X的比值，因此，得出徑流系數(shù)的計算公式是a=Y：X，基于該公式，算出中小型水庫該地的徑流的深度與稀釋。此外，在判斷與確定該地是濕潤還是干旱地區(qū)的過程中，可以參考a指的變化，從而確定水庫中小型水庫的建設(shè)范圍與大小，并在此基礎(chǔ)上，結(jié)合建筑規(guī)范的要求，確定與中小型水庫之間存在一定聯(lián)系的建筑物的每一個因素系數(shù)比。

2.3 溢洪道設(shè)計

水流急段與水流入口端的設(shè)計是溢洪道設(shè)計的關(guān)鍵內(nèi)容。在設(shè)計水流入口端的過程中，盡量將其設(shè)計成喇叭的形狀，這樣設(shè)計的主要目的是為了確保在后期的使用中水流金融的平緩順暢。同時，還要注意入口段的長度設(shè)計，減少不必要的能量損耗。在設(shè)計中，根據(jù)實際情況出發(fā)，比如在某城鎮(zhèn)的中小型水庫工程建設(shè)方案的設(shè)計中，因考慮地理特點與建設(shè)地點的限制，故需要在原來的基礎(chǔ)上，加設(shè)彎道，才能滿足當?shù)貙λ畮斓囊?，使中小型水庫的作用得到充分的發(fā)揮。而在加設(shè)彎道中，不僅要最大限度確保彎道段的平緩度，為了避免溢洪道在后期的使用中給壩腳帶來較大的沖刷，設(shè)計工作人員還要注意水流出口部分必須要與壩腳之間保持一定的距離，不可太近，并規(guī)劃好水流下部與彎道段之間的銜接方案，降低溢洪道對壩腳牢固性的影響[2]。此外，選用矩形或梯形作為溢洪道水流入口段的截面，這種形狀的截面主要是對溢洪道其保護作用，可以降低水庫水流速度過快對溢洪道穩(wěn)定性的影響。但為了確保溢洪道的安全性與穩(wěn)定性，需要在主建筑物的周五、壩端以及彎道兩邊的凹岸位置分別設(shè)置砌護結(jié)構(gòu)。在設(shè)計水流急流段的過程中，采用直線結(jié)構(gòu)進行布局，規(guī)避扭坡與彎道的產(chǎn)生，了解不同狀態(tài)下的水流產(chǎn)生的負壓情況。在設(shè)計水流急流段的縱斷面時，要基于當?shù)氐牡刭|(zhì)特點，秉承因地制宜的原則，結(jié)合多種波段的形態(tài)，比如急流陡坡、多季跳躍與緩坡等?？紤]該段的水流速度非?？?，可以將該段硬度較大且沖刷作用小的巖基位置，這種巖基上的急流水端不需要再額外增加砌護結(jié)構(gòu)。

3 結(jié)語

綜上所述，在中小型水庫建設(shè)中，必須做好設(shè)計前期的工作分析，根據(jù)當?shù)氐牡刭|(zhì)特點與水文環(huán)境情況，對當?shù)氐慕涤炅颗c流量進行科學(xué)合理的分析，確保設(shè)計方案符合當?shù)貙λ畮斓囊?，進而使水庫的作用得到充分的發(fā)揮。

[1]甄新娟.中小型水庫設(shè)計前期工作分析[J].建材發(fā)展導(dǎo)向，2015（11）.

[2]崔華存.小型病險水庫溢洪道設(shè)計中的問題及解決方案[J].水利規(guī)劃與設(shè)計，2014（03）.