水库结构设计开题报告
水库工程的溢洪道设计方案是否合理直接关系到水库工程的安全运行，更关系着工程建设的成本控制、造价管理工作质量。欢迎阅读水库结构设计开题报告，本文从中小型水库工程进行中，溢洪道设计方案的确定过程中比较多见的问题出发，具体探讨了相应的解决策略。
引言
溢洪道作为水库建筑体系的重要部分之一，可以有效保证汛期内水库建筑及其周遭设施的安全。对于中小型水库工程而言，如果工程施工过程中质量不符合设计要求，未把溢洪道作为主要建筑体加以重视，导致建成的溢洪道不具备承受高速水流冲击的能力，再加上日常管理养护工作不到位，以致汛期到来时临时调度无法高效运行等等，都会导致溢洪道面临水毁事故。除此之外在设计方面，因中小型水库的溢洪道在设计阶段标准要求不够高，再加上消能设施完善度不够或者根本没有配置，也极易导致水毁事故。中小型水库溢洪道设计方案科学性与合理性不仅关系到后期整个水库建筑结构的安全性，更关系到工程项目建设的成本控制、造价管理工作质量高低。因此相关的设计单位与设计工程师在进行中小型水库工程的设计工作时，应当提高对于溢洪道结构合理性的重视程度。
一、中小型水库溢洪道方案确定可能面临的问题
（一）中小型水库由于工程项目建设资金有限，出于工程造价方面的考虑，在进行水库溢洪道的设计时，所参考的地区汛期洪水相关数据常常偏小，根据的标准也不够高，如此一业，所设计出的溢洪道结构以及框架就会不甚合理，尺寸上面会有所偏差，再加上水库运营过程中溢洪道周围岩体长期的风化坍落，往往导致本身泄流能力有限的溢洪道功能能挥更受到限制，进面造成汛期泄洪的.巨大安全压力。
（二）在中小型水库工程的建设过程中，溢洪道的位置设置方面往往面临不合理不科学的状况。比如溢洪道的进出口部分在设计方案中与水库坝体的距离太小，溢洪道和坝肩只隔着一层非常单薄山脊结构，再加上溢洪道进口部分如紧又缺乏有效的护砌措施，在汛期需要泄洪的时候，如果冲蚀现象发生，那么坝肩、坝体的安全将直接受到威胁；另外如果设计方案中的溢洪道陡槽末端和水库坝底紧密相贴，当面临横向水流的冲击时，坝脚安全根本无法受到保障，水库主坝的安全性将十分堪忧。
（三）在中小型水库工程的建设过程中，进行溢洪道平面弯道的设计时，如果方案弯道的半径太大或者变度变化过于剧烈，汛期洪水泄流将面临非常大的麻烦。以溢洪道陡坡段为例，若有弯道设置，那么弯道本身水流状态以及流势变化特点会导致水道两边出现水面差，而且凹岸水面明显过高，到水流下游与平直段进行对接时就会形成比较大的折冲水流，直接影响到水库的泄流水平以及消能作用。此外，如果溢洪道无论哪个部分的弯度变化过于剧烈，都会导致壅水情况的发生，严重冲击砌护结构的，进而影响到溢洪道结构本身的安全性。
（四）在中小型水库工程的建设过程中，相关部门与工作人员在进行溢洪道平面结构布置和纵横剖面设计时可能面临到的问题以陡坡的幅度大于降过区。在实践中，因一些溢洪道需设置于非岩性山体之上，在道底没有做充分的反滤衬砌结构的情况下，汛期溢洪道渗水之后，山体极易出现滑坡现象，溢洪道的结构稳定性非常差；另外在进行溢洪道横断面设计时，部分工程施工人员对山体开挖坡度控制不到位，导致一些区段坡度过大，在衬砌结构厚度不足的情况下，根本无法溢洪道结构的稳定性要求，同时也易导致水体坍方；溢洪道平面设计时如果存在水库上下游断面连接不顺畅就极易影响到水库的排水泄洪能力；还有如果溢洪道与河道对接的部分结构设计不合理，甚至出现末端远远高于河床高度，最终会影响到整个水库建筑结构的质量。
二、中小型水库溢洪道结构设计过程中需要注意的设计技巧
在中小型水库的设计也建设过程中，溢洪道部分的设计布局应当做到最大程度与建设地的地理特点相结合，在保证工程结构稳定性与安全性的前提下，节约资金，控制工程造价。如果水库主坝周围有天然山体，可其上直接设置溢洪道结构；如果水库主坝入口过窄，无法从正面布设溢洪道，那就需要考虑侧槽式布局方案。在设计实践中，溢洪道规划的最高原则是结构线路短、弯道尽量少出现或不出现、结构基础稳定性强、泄洪口远离水库主坝体。
（一）溢洪道水流入口段的设计技巧
在进行溢洪道水流入口段的设计时，设计人员最好水流入口设计为喇叭状，这样可以最大程度保证水流进入的平缓顺畅；而且为了减少能量损耗，入口段长度最好不要太长；在进行设计时，如果由于建设地点地理特点的限制不可避免需要加设弯道，那么首先必须最大程度保证弯道段的平缓度，同时还应注意弯道段与水流下部分的衔接部分以及水流出口部分要与坝脚保持远离，防止溢洪道运营过程中水对于坝脚的冲刷度过大。最后，溢洪道水流入口段的截面最好选用梯形或者矩形，如果水库水流速度 的话，无需对水道加以砌护；但是坝端以及主建筑物附近、弯道两边的凹岸部分均应加调砌护结构，以保证溢洪道的稳定与安全性。
（二）溢洪道水流控制段的设计技巧
在进行溢洪道水流控制段的设计时，设计人员应当使入口处的水流与控制段的建筑物呈垂直状态，以保证泄流的均匀程度；在建设地段地理条件的基础上，按照水库泄流量的要求进行宽顶堰抑或实用断面堰的设置，其宽度依照单位宽度水流流量进行确定。一般来说，硬度较大的岩基的单位宽度水流量为 ；而非岩基的单位宽度输水量为 。除了应在水流入口道加设引流段，还应保证控制段的堰顶宽度保持在 范围内；同时为了保证水流的平缓顺畅，设计人员在设计时还应将控制段堰口与水流上游的入口引流段之间以水流渐变段相连，收缩角度最好在 左右。如果本段的堰体宽度比较大，需要在堰体横向上加设沉陷区与温度缝区，两者中间的距离以 为宜。
（三）溢洪道的急流段的设计技巧
在进行溢洪道水流急流段的设计时，设计人员最好选择直线结构进行布局，还要最大程度避免弯道以及扭坡的出现，防止因水流状态的急剧变化而导致负压的产生；进行该部分纵断面的设计时必须从当地实际地质特点出发，广泛结合缓坡、多级跳跃、急流陡坡等多种坡段形态，做到因地制宜；鉴于该段水流的速度很快，设计人员应当考虑将此段布设在硬度大而冲刷的岩基部分，因为置于新鲜岩基结构上的急流水段无需额外加以砌护；当然如果不具备此条件，那就必须把非岩基地段加设砌衬结构，其厚度可按照该段的地理数据以及急流段的水流速度进行确定。
三、结束语
近年来，我国社会经济发展水平进一步提高，各项产业结构都经过了深刻的调整阶段，特别是对于第一产业农业而言，其结构调整更是引人瞩目。在此过程中，中小型水库工程的实用功能也随之出现了较大幅度的调整，多数中小型水库均由传统上单纯服务农业灌溉，转向了城乡供水的功能性转变，同时又担负了中小河流防洪防汛的重任，甚至有些地区的水库通过对水库溢洪道水流入口段高程的调整，不断增加水库的容量以及泄洪能力。所以在实践中，中小型水库工程的溢洪道部分更应当引起建设部门以及设计单位的切实关注。在进行工程加固以及结构改造过程中，对于溢洪道的布局进行合理设计与调整，最大程度上保证水库汛期运行的安全性与可靠性。
参考文献：
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