1.常見問題
1.1溢洪道是洪水期間保證水庫安全的重要設(shè)施,中小型水庫由于受工程造價的限制,其設(shè)計采用的洪水標準往往偏低、選用洪水數(shù)據(jù)(洪峰、洪量)偏小,因而必然帶來溢洪道設(shè)計尺寸偏小,再加上周邊巖體風(fēng)化坍落,往往造成泄流能力不足,因而不能保證安全泄洪。
1.2在布置上,某些工程設(shè)計的溢洪道其進出口段離壩身太近,壩肩與溢洪道之間僅有單薄的山脊相隔。進口段如未進行有效的護砌,泄洪時一旦發(fā)生沖蝕現(xiàn)象,將危及壩肩安全,有些設(shè)計的陡槽末端與壩腳緊貼,如果發(fā)生橫流沖刷,更易危及壩腳安全,因此這二種情況均對大壩的運行安全十分不利。
1.3溢洪道設(shè)計的平面彎道半徑過大和收縮過劇,對泄流十分不利。特別在溢洪道陡坡段布置有彎道時,由于彎道流態(tài)、流勢劇烈變化,導(dǎo)致二岸產(chǎn)生了水面差,這時凹岸水面壅高,并在下游銜接的平直段內(nèi)產(chǎn)生折沖水流,大大影響了泄流能力和消能效果。另外陡坡段或緩流段的過劇收縮,也會發(fā)生顯著的壅水和流態(tài)變化,并對溢洪道襯砌造成沖擊,如砌護過高會增加投資,砌護過低了又不安全。
1.4溢洪道縱橫剖面及平面布置設(shè)計不當,比較突出的問題是陡坡設(shè)計比降過陡。部分溢洪道布置在非巖性山坡上,其底部未做有效的反濾襯砌,致使?jié)B水后易產(chǎn)生滑坡;結(jié)構(gòu)上也不穩(wěn)定。在橫斷面設(shè)計中,有些工程對兩側(cè)山坡開挖坡度注意不夠,有的過陡,加上襯砌厚度偏薄,不能滿足抗滑抗傾穩(wěn)定,也易造成坍方和滑坡;平面布置上,存在著上下游斷面連接不配套,形成“瓶頸”現(xiàn)象,從而影響了泄洪能力;此外溢洪道末端與河道銜接部分注意不夠,導(dǎo)致有的末端高出河床很多,有的末端未做砌護處理,常造成嚴重沖刷,并向上延伸,直至整個建筑物破壞。
1.5現(xiàn)有水力設(shè)計尚不夠完善,如溢洪道進口布置有引洪平流段的情況下,由于水力中忽略了平流段時進口水位的壅高(即水頭損失)。而實際壅高有時較大,不可忽視。有些設(shè)計對溢洪道的消能工的設(shè)計考慮不夠充分,或者型式選擇不當,導(dǎo)致消力墻長度和深度均不能滿足需要,消能不夠充分,致使下游河段發(fā)生嚴重沖刷。
另在側(cè)槽式溢洪道設(shè)計中,過去大多采用“扎馬林法”進行計算。經(jīng)多年實踐及水工模型試驗證明:使用該法計算所確定的水面坡降偏小,導(dǎo)致側(cè)槽深度不夠,流量系數(shù)減小,使側(cè)堰局部呈現(xiàn)淹沒出流,其實際泄洪流量達不到設(shè)計要求的泄量,因而對工程是不安全的。
1.6有些工程在結(jié)構(gòu)設(shè)計中對泄洪的特點和基礎(chǔ)特性考慮不周,溢洪道下泄的高速水流具有很強的沖出力、由于急流的摻氣和脈動現(xiàn)象十分顯著常會產(chǎn)生劇烈的震動;有些溢洪道采用低標號的漿砌石或砼砌護,且砌護厚度與邊坡砌護高度都不能適應(yīng)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定要求,因而不能抵御高流速的沖刷;有些非巖基上的溢洪道設(shè)計時,底部幾乎沒有反濾排水設(shè)備,極易發(fā)生塌滑;有些大面積圬工砼襯砌由于未設(shè)伸縮沉陷縫,致使溢洪道襯砌發(fā)生一些裂縫,總之這些都使工程安全受至影響。