關(guān)于小型水庫防洪設(shè)計的具體操作
【摘 要】本文以小型水庫的設(shè)計設(shè)計為研究對象，通過對實(shí)際設(shè)計中出現(xiàn)的比較棘手的問題進(jìn)行研究，分析了實(shí)際操作與設(shè)計之間的契合的如何把握，從而為更加完善的小型水庫的設(shè)計提供依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】小型水庫；壓力；溢洪
一、灌漿壓力與封孔
依據(jù)水庫壩體技術(shù)規(guī)范的規(guī)定來看，在對水庫壩體進(jìn)行灌漿的過程中，灌漿的壓力應(yīng)該控制在4.9*104Pa，即0.5Kg/cm2,而其瞬時的壓力應(yīng)該控制在9.8*104Pa，即1.0Kg/cm2，在灌漿過程中，要在灌漿機(jī)和灌漿孔處安裝壓力表以讀取瞬時壓力，查看壓力的變化，必要時，對重要的孔進(jìn)行壓力全程的繪圖。
灌漿過程中，需要對灌漿孔進(jìn)行適當(dāng)?shù)谋O(jiān)控，按照灌漿材料的不同及時查找灌漿孔由于漿液的凝固導(dǎo)致的孔的縮小。如果根據(jù)當(dāng)?shù)厥褂玫某Ｓ玫狞S土作為灌漿的填充材料來看，其物理特性指標(biāo)必須控制為：一般物理性指數(shù)10-25%，砂粒含10%，粉粒含40-50%，粘粒含20-45%，漿液的重力系數(shù)1.2-1.4g/cm3。根據(jù)灌漿過程的實(shí)際操作，遇到比較耗費(fèi)漿液的孔時需要及時加大漿液的濃度以加快漿液的凝固。
在決定是否封孔時，需要按照設(shè)計的壓力來判斷，在孔不吃漿液達(dá)到0.5-1小時后，可以決定進(jìn)行封口。此時孔內(nèi)的漿液已經(jīng)不再流動，表明壩體灌漿過程的結(jié)束。此時可以將0.5m漿液取出，用直徑2-3cm的粘土球充填，按照分層逐步填充實(shí)在，達(dá)到壩體面高出的效果，然后由施工單位填寫質(zhì)量驗收報告交由監(jiān)理管理部門審核。
二、防滲措施
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以某縣的一座小型水庫為例，該水庫建成時間為上世紀(jì)七十年代，建成壩體比較粗糙，用料不講究，年久失修導(dǎo)致了該水庫蓄水后漏水比較嚴(yán)重，存在很大的安全隱患。需要進(jìn)行防滲改造，通過設(shè)計后，可以在壩體前加以粘土堵截，由于設(shè)計操作中開槽時出現(xiàn)流砂，按照正常的操作無法開槽，遂通過實(shí)踐從新設(shè)計改為水平防滲：
在150m的壩基前做土工膜鋪蓋水平防滲，在大壩迎水坡腳上游40m范圍內(nèi)找平庫底，并在距大壩坡腳40m處挖一道深1.0m、寬0.5m的溝用來固定土工膜，然后鋪設(shè)20cm厚細(xì)砂墊層，墊層上鋪設(shè)土工膜（兩布一膜），其規(guī)格為300g/m2，最后在土工膜上鋪設(shè)20cm厚細(xì)砂做為保護(hù)層。
對于水庫左壩頭迎水面500m2范圍內(nèi)做粘土水平防滲工程，先用推土機(jī)找平，然后在找平層上鋪設(shè)1m厚的優(yōu)質(zhì)粘土，粘土層應(yīng)分層碾壓，達(dá)到規(guī)范要求的密實(shí)度，粘土層應(yīng)與壩體內(nèi)的粘土斜墻結(jié)合密實(shí)，最后在粘土層上鋪設(shè)1m厚土料作為保護(hù)層，防止水庫無水或少水時牲畜的破壞。
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以某縣內(nèi)的一座小型水庫為例，該水庫的壩體為粘土制作的斜體墻，水壩的根基不牢靠，大壩的基礎(chǔ)沒有在完整的基巖上。因此水庫的漏水情況也比較嚴(yán)重，根據(jù)實(shí)際需要，采用粘土滲墻垂直防滲的措施。具體做法如下：在迎水坡腳處開挖截滲槽，深挖至不透水基巖以下0.5m，探測平均深約為4.0m，截滲墻厚選用壩前水深10m的0.2倍，即2m。而后采用人工回填粘土并分層夯實(shí)，截滲墻與原粘土斜墻結(jié)合為一體，結(jié)合厚度為1.5m。
三、設(shè)計中出現(xiàn)的問題
（一）溢洪道設(shè)計尺寸較小
實(shí)際設(shè)計中，由于資金比較短缺，而限于執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)的嚴(yán)格性和規(guī)范性，因此導(dǎo)致了實(shí)際中的溢洪道的尺寸都偏小，而隨之突發(fā)洪水的影響，使得這樣的尺寸成為不堪一擊的設(shè)計。根據(jù)實(shí)際洪峰的流量表適當(dāng)調(diào)節(jié)尺寸，使得泄洪淤積體積的概率降低，是水庫泄洪的根本要求。以此保證正常的生產(chǎn)生活秩序，在資金保障上，也應(yīng)該積極尋找資金保障的缺口的補(bǔ)失，使得設(shè)計尺寸不再保持最小。
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平面彎曲半徑對于溢洪道來說是隨著時間的推移而不斷變化的，因此形成了對泄洪的阻礙的作用，在溢洪道的陡坡形成后，其特殊性被顯現(xiàn)出來，而溢洪道彎曲平面半徑由于變化導(dǎo)致了流體動態(tài)改變，使得流體態(tài)勢驟變，從而使得壩體兩邊造成水壓差，形成旋渦，使得下游銜接的平面段內(nèi)出現(xiàn)回流式水體，影響了泄洪的正常進(jìn)行。
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由于設(shè)計與實(shí)際的出入比較大，使得設(shè)計方案在一定程度上阻礙了泄洪的順利進(jìn)行，按照設(shè)計方案施工的工程則大大削弱了壩體本身的功能，這種不合理的設(shè)計缺乏科學(xué)的考證，其中陡坡過陡便是其一。實(shí)際中有一部分溢洪道出現(xiàn)在山坡上，但是過陡的坡容易引發(fā)一系列的危險，一旦出現(xiàn)滲水則容易滑坡，從而大大降低施工本身的穩(wěn)定性。
四、底板工程設(shè)計應(yīng)注意的問題
對于問題水庫的設(shè)計來說，底板工程建筑設(shè)計應(yīng)注意表面溢洪道和深式泄水洞兩種型式。這兩種型式主要起著兩種作用：疏通砂體和泄洪的作用。對于這兩種型式來說，底板的高度至關(guān)重要，在實(shí)際設(shè)計中應(yīng)該考慮的是：
根據(jù)國家防洪標(biāo)準(zhǔn)GB50286―2000的要求進(jìn)行設(shè)計，在考慮加固水庫和新建水庫時要采用不同的底板高程，在加固底板高程時要考慮原底板的高程，盡量以原底板的高程為準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計。對于除險加固的底板的高程原則不予加高。而參考了國家標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)際中的調(diào)洪演算比較后發(fā)現(xiàn)，原底板高程為準(zhǔn)確定的的壩頂高程，低于現(xiàn)狀壩頂高程，造成現(xiàn)狀壩高的嚴(yán)重浪費(fèi)。因此根據(jù)實(shí)際需要來看，雖然原則上不予考慮加高，但實(shí)際情況區(qū)別對待，需要對不同的壩體進(jìn)行現(xiàn)場考察，仔細(xì)演算后，可以對底板進(jìn)行加高，抬高后的底板需要進(jìn)行經(jīng)濟(jì)效益的考察和技術(shù)上的比較，以此來檢驗加固后的底板是否較以前的具有更大的優(yōu)勢。
對于除險加固后的壩體在運(yùn)行一段時候后，需要相應(yīng)的對壩體周圍的地形和建筑物進(jìn)行跟蹤和精確的測量，以保證壩體對周邊環(huán)境的影響，尤其是地質(zhì)變化的影響做到及時的監(jiān)測，并提出預(yù)案。根據(jù)壩體運(yùn)行的情況，對淤泥進(jìn)行詳盡的監(jiān)測，及時查看有無阻死現(xiàn)象，及時檢驗底板抬高后的效果。
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