例談水利水電工程中壩型的具體確定

唐恩澤

[摘 要]水利水電工程中壩型的選擇和確定是一項(xiàng)重要而具有靈活的工作。對(duì)每一處特定的壩址而言，都不可生搬硬套以往經(jīng)驗(yàn)，而是應(yīng)在全面而詳細(xì)地掌握其特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合壩址具體特點(diǎn)和各種壩型特點(diǎn)進(jìn)行綜合研究和判定?，F(xiàn)結(jié)合實(shí)例簡(jiǎn)要探討水利水電工程中壩型的具體確定，望對(duì)相關(guān)工作者有所助益。

[關(guān)鍵詞]水利水電;工程壩址;壩型;堆石壩

水利水電工程中壩型的正確選擇非常重要，同時(shí)這也是一項(xiàng)靈活性和藝術(shù)性較強(qiáng)的工作，因?yàn)樾枰Y(jié)合壩址具體特點(diǎn)和各種壩型特點(diǎn)進(jìn)行綜合研究和確定?，F(xiàn)結(jié)合一個(gè)較典型的壩址實(shí)例來(lái)簡(jiǎn)要探討水利水電工程中壩型的具體確定，望對(duì)相關(guān)工作者有所助益。

一、明確壩址特點(diǎn)

全面而詳細(xì)地掌握壩址特點(diǎn)是確定壩型的基礎(chǔ)。在實(shí)際操作中，應(yīng)盡可能地采取多樣化有效途徑收集關(guān)于壩址的信息，如實(shí)地勘探測(cè)量、查閱當(dāng)?shù)叵嚓P(guān)資料、走訪當(dāng)?shù)鼐用?、借助信息技術(shù)手段等，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行系統(tǒng)分析，并最終明確壩址特點(diǎn)。

某水利樞紐工程壩址的河谷呈梯形，谷寬30～60米，兩岸基本對(duì)稱，左岸平均坡角32°，右岸平均坡角35°，但在高程450米以上，山勢(shì)急劇變緩。壩址下游右岸約150米處有一條沖溝切割，左岸下游110米處有一山灣地帶，壩址上游50米以外地勢(shì)開(kāi)闊，是水庫(kù)主要蓄水區(qū)。流域兩岸坡面林木叢生，植被良好。地貌特征屬于構(gòu)造型剝蝕型地形。壩區(qū)地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，無(wú)大的斷裂構(gòu)造。巖層走向?yàn)镹80E，與河流流向近乎垂直、傾向NW，角度為5°。當(dāng)?shù)亟ㄖ牧现饕鞘希瑝沃犯浇亮先狈?。河流兩岸有坡地和少量梯田，土質(zhì)多為砂土或壤土，且儲(chǔ)備量較少，主要建筑材料石料儲(chǔ)備量豐富且運(yùn)距較近，主要分布在壩址上下游兩岸兩公里范圍內(nèi)。

二、科學(xué)分析確定壩型

（一）確定基本主體壩型

常見(jiàn)的基本壩型有混凝土拱壩、混凝土重力壩、土壩、支墩壩、土石壩等，其中土石壩又包括土石心墻壩、土石斜墻壩、心墻堆石壩、混凝土面板堆石壩。這些壩型各具特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，一般相關(guān)專業(yè)人員都很熟悉。其中堆石壩型是最佳選擇，原因主要有以下幾點(diǎn)：

第一，該壩址處有豐富石料材料，而土料相對(duì)缺乏，便于就地取材。而堆石壩通常有著較小的斷面，即便該地土料豐富，堆石壩也是較為適合的壩型。第二，大型堆石壩施工機(jī)械可以很好地保證較高的施工質(zhì)量和較低的工程造價(jià)。尤其是重型振動(dòng)碾的應(yīng)用，可以大大增加堆石壩密度、減小沉降量，使壩更穩(wěn)定。第三，從對(duì)地基的要求來(lái)看，堆石壩優(yōu)于混凝土壩，即使地質(zhì)條件較差，堆石壩亦可保證穩(wěn)定狀態(tài)，而該壩址覆蓋層較少，下面為石英砂巖，所以堆石壩是更優(yōu)選擇。第四，相對(duì)均質(zhì)土壩而言，堆石壩更少受到雨天影響，同時(shí)也比混凝土壩更少受到溫度變化的影響。第五，堆石壩的設(shè)計(jì)理論和施工經(jīng)驗(yàn)在近些年獲得快速發(fā)展，這些有利條件可更好地保證堆石壩的有效性、安全性和經(jīng)濟(jì)性。

（二）確定防滲分區(qū)壩型

堆石壩的防滲區(qū)壩主要包括鋼筋混凝土斜墻壩、鋼筋混凝土心墻壩、瀝青混凝土心墻壩乙基混凝土面板防滲的面板壩。在此需要略做介紹的是最后一種?；炷撩姘宸罎B的面板兼有護(hù)坡的功效，依靠壩體上游面防深以蓄水，抗滑穩(wěn)定性好;壩面坡度相對(duì)較陡，從而在一定程度減少壩體體積;面板兼有上游面護(hù)坡的作用;防滲面板一般設(shè)在壩體表面，相對(duì)土防滲墻來(lái)說(shuō)維護(hù)和檢修上更為便利;堆石體施工不受防滲結(jié)構(gòu)施工的影響。根據(jù)本文案例中壩址的特點(diǎn)，壩址處巖基條件良好，且在設(shè)計(jì)水位之上，坡度急劇變緩，有利于布置泄水溢洪道，屬于建造混凝土面板堆石壩的良好地形。固然，防滲面板會(huì)受到壩體不均勻沉降帶來(lái)的不良影響， 易產(chǎn)生裂縫，影響防滲功能乃至大壩安全。不過(guò)，可以采取分縫方式對(duì)防滲面板進(jìn)行處理，從而減少防滲面板集中應(yīng)力。這樣，即便不均勻沉降造成面板裂縫，也能在壩體內(nèi)設(shè)置排水設(shè)施。

綜上所述，本文結(jié)合一個(gè)壩址實(shí)例簡(jiǎn)要探討了水利水電工程中壩型的具體確定，要結(jié)合壩址具體特點(diǎn)和各種壩型特點(diǎn)進(jìn)行綜合研究，才能選擇最適合壩址特點(diǎn)的壩型。相關(guān)工作人員應(yīng)清晰地認(rèn)識(shí)到，水利水電工程中壩型的選擇和確定是一項(xiàng)重要而具有靈活性的工作，對(duì)每一處特定的壩址而言，都不可生搬硬套以往經(jīng)驗(yàn)，而是應(yīng)在全面而詳細(xì)地掌握其特點(diǎn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行科學(xué)合理的選定。

參考文獻(xiàn)：

[1]李輝.水利水電工程中土石壩施工技術(shù)探討[J].陜西水利，2011（1）：80-81.

[2]畢慧田.水利水電工程中的大壩安全監(jiān)測(cè)[J].建筑技術(shù)開(kāi)發(fā)，2017，44（12x）：42-43.

[3]陳志強(qiáng)，侍克斌.水利樞紐工程壩型選擇影響因素的分析[J].中國(guó)農(nóng)村水利水電，2017（8）：62-66.

[作者單位]

四川大學(xué)水利水電學(xué)院

（編輯：溫子超）