摘 要:當(dāng)前社會(huì)不斷發(fā)展中,隨著水利工程數(shù)量和規(guī)模的不斷變化,各種水利輔助設(shè)施的施工工藝要求也在不斷的提高。在經(jīng)濟(jì)社會(huì)不斷發(fā)展的今天,社會(huì)的快速高效發(fā)展離不開水利工程的支持與配合。但是,我們?cè)谙硎芩こ處淼慕?jīng)濟(jì)社會(huì)效益的同時(shí),也存在著極大的隱患和缺陷問題。本文通過水利工程中壓力流水塔和復(fù)式溢洪道設(shè)計(jì)的各個(gè)環(huán)節(jié)綜合分析,旨在提高水利工程功能應(yīng)用效益,為人們生活提供良好有序的依據(jù)。
水利工程是當(dāng)前社會(huì)發(fā)展中的重要基礎(chǔ)措施,是為城市居民供水和防止洪澇災(zāi)害的主要基礎(chǔ)設(shè)施。在社會(huì)不斷發(fā)展中,在水利工程建設(shè)中各個(gè)輔助設(shè)施應(yīng)用和功能作用要求也不斷的增加,在設(shè)計(jì)中結(jié)合科學(xué)技術(shù)措施合理有效的設(shè)計(jì)是確保輔助設(shè)施應(yīng)用功能合理進(jìn)行的基礎(chǔ)前提。由于當(dāng)前水利工程施工中人們對(duì)環(huán)境問題和要求不斷提高,在水利工程的施工和設(shè)計(jì)中確保與環(huán)境協(xié)調(diào)統(tǒng)一發(fā)展是當(dāng)前水利工程施工的主要重點(diǎn)。在我國(guó)當(dāng)前的社會(huì)發(fā)展中,水土流失和環(huán)境污染問題日益嚴(yán)峻,這就對(duì)水利工程溢洪道的正常使用造成嚴(yán)重的制約與影響。結(jié)合工程項(xiàng)目實(shí)際情況分析,利用科學(xué)管理技術(shù)措施對(duì)壓力流水塔和復(fù)式溢洪道進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。
1、工程概況
某區(qū)地處總面積21510km2,水土流失面積13866.4km2,一占總面積的67.7%。全區(qū)共轄17個(gè)縣(市),其中山區(qū)縣10個(gè),168個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn),實(shí)有農(nóng)戶33.48萬戶,農(nóng)業(yè)人口133.92萬人,勞力53,56萬個(gè)。
由于全區(qū)地處黃河流域,溝壑密集,河流含沙量大,水土流失影響較為嚴(yán)重,砂量集中,造成河道的嚴(yán)重影響制約因素。但是其在施工設(shè)計(jì)中勞力充沛技術(shù)普及,建設(shè)淤地壩水利工程具有著得天獨(dú)厚的發(fā)展前景和廣泛的群眾基礎(chǔ),因此能夠在施工和設(shè)計(jì)中合理的應(yīng)用。在黨和政府的改革開放、整治山河、保持水土、振興山區(qū)經(jīng)濟(jì)的號(hào)召下,全區(qū)共興建骨干淤地壩48座,總庫(kù)容4269萬m2,(含泥砂庫(kù)容1642萬m2),控制流域面積432km2,已淤成壩地2886畝。這些工程已發(fā)揮了蓄水、滯洪、攔泥,人畜用水、方便交通,開展綜合經(jīng)營(yíng),調(diào)節(jié)地下水位等綜合效益。大多數(shù)骨干壩已成為小流域治理的中堅(jiān)工程。但也有部分工程,由于放水建筑物或因結(jié)構(gòu)不合理,施工質(zhì)量差,或因資金不促溢洪道未襯砌,造成涵洞堵塞,溢洪道拉溝等潰壩事故和病險(xiǎn)工程。
2、壓力流放水塔設(shè)計(jì)初探
壓力流放水建筑物在當(dāng)前的水利工程建筑中是一個(gè)新的建筑方式,在建筑工程中很少被應(yīng)用,且在書刊上也很少有人進(jìn)行描寫和分析,因此在其設(shè)計(jì)和施工的過程中存在著極大的制約因素,在工程的施工中通過在水利工程骨干壩中設(shè)計(jì)應(yīng)用,采用壓力流放水塔配輸水涵洞組成的放水建筑。采用壓力流放水塔,是因?yàn)楝F(xiàn)在運(yùn)用的豎井放水孔,臥管放水孔和鋼筋混凝土閘門放水形式,在汛期運(yùn)用期間,傳統(tǒng)的防水管道和放水孔常被懸移質(zhì)堵塞,造成流水不暢、危及安全。因此在設(shè)計(jì)和施工的過程中為了解決這些隱患問題,人們通過不斷的探索和分析,總結(jié)出了壓力流放水孔方案,作為水利工程中的主要放水孔措施,是水利工程中的革新試驗(yàn)結(jié)果。
2.1壓力流放水塔設(shè)計(jì)原理
壓力流放水塔外形與普通豎井放水塔相同,由底座、塔筒、放水孔等分項(xiàng)組成。為使放水孔既不被漂浮的懸移物堵塞孔口,又能使流水暢通,我們把水孔兩側(cè)磚墻建成雙層,并在內(nèi)部抬高一個(gè)孔徑的位置,增設(shè)一排與外壁斜對(duì)應(yīng)的出水孔,使水流形成S形進(jìn)水。這樣即造成壓力流,可解決上述問題。
2.2放水塔結(jié)構(gòu)尺寸的確定
在某水利工程壩體施工和設(shè)計(jì)中,設(shè)計(jì)壩高17m,壩頂高程117m,(壩底假設(shè)高100米),其在應(yīng)用和工作的過程中總庫(kù)容57.84萬m3,相立滯洪水位高115.8m。正常溢洪道述水口高程113.1m,相應(yīng)庫(kù)容31.84萬m3。當(dāng)攔洪水位達(dá)到111m時(shí),相應(yīng)庫(kù)容l9,88萬m3。在此水位以上,庫(kù)內(nèi)已有部分農(nóng)田,為了確保在的種植過程中能夠保證防洪效益的合理有效應(yīng)用,要求在三個(gè)月之內(nèi)能夠合理有效的排除111 m3以上的庫(kù)內(nèi)蓄水。
3、復(fù)式斷面溢洪道探索
復(fù)式斷面底部砌石溢洪道在某區(qū)骨干壩中未曾建過,但是其在水利工程的施工過程中卻是不容忽視的重點(diǎn),而且其在小型的淤地壩中應(yīng)用歷史悠久,根據(jù)我國(guó)水利工程在施工中的資料統(tǒng)計(jì)顯示,多數(shù)的石山區(qū)域和水土流失較為嚴(yán)重的地帶都采用這種形式作為水利工程的施工重點(diǎn)。而且其在施工中施工質(zhì)量良好,在某工程的施工中其經(jīng)歷了多年,到現(xiàn)在仍然施工質(zhì)量良好。我們從現(xiàn)場(chǎng)觀察,總結(jié)分析認(rèn)為:主要是群眾_在建壩實(shí)踐中,摸索出利用小斷面套火斷面,其結(jié)構(gòu)是,小斷面為砌石或?yàn)榛鶐r的復(fù)式斷面溢洪道排洪設(shè)施。形成小水不拉底,大水不漫頂?shù)某晒?jīng)驗(yàn)。
反之,由于單式土渠溢洪道,造成垮壩的歷史教訓(xùn)比比皆是。據(jù)調(diào)查,在合作化時(shí)期,興建的不少壩群,由于溢洪道為土渠、無抵抗沖刷之功能,頭幾年先拉成小溝,逐年加深、加寬、伸長(zhǎng),少則五六年,多則十幾年被掰零存整取。溝復(fù)原形,留給人們的只是斷壁殘堤和觀后嘆息。再一種情況是:設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)低,溢洪道斷面;一旦遇到不可抗拒的超標(biāo)準(zhǔn)洪水,必然漫壩而過。象這種百日辛苦一水漂的工程在許多地方已屢見不鮮。俗語說溢洪道是攔河壩的安全崗,如果連崗都不安全,麗境的安全又談何容易。為探索這一問題,我們結(jié)合自家河實(shí)測(cè)地形,設(shè)計(jì)了復(fù)式斷面底郛砌石溢洪道。其形狀。在骨干壩中仍為側(cè)槽式溢洪道。它由漸變段、寬頂堰、陡坡段、消力池各單項(xiàng)連接而成。在當(dāng)前水利工程施工中,一般的壩高設(shè)計(jì)都為100m,庫(kù)區(qū)上游的居民聚集地一般要離水利工程300m之外方可,這是為了確保在雨期不對(duì)上游居民造成其他各種因素的影響形式,更是要確保農(nóng)民生產(chǎn)和收入的有效進(jìn)行。為減少淹沒確保豐收,則興建復(fù)式斷溢洪道是不容忽視的水利工程形式。
2,4當(dāng)淤積高程達(dá)到113.1m時(shí),(按設(shè)計(jì)年限l5年已滿)可在小斷面正常溢洪道進(jìn)口處,作1.3m高的砌石子堰,這樣又可新增攔泥11萬m3。增加淤地面積50余畝。復(fù)式斷面溢洪道仍可正常發(fā)揮功效。
3、對(duì)兩項(xiàng)革新工程的評(píng)價(jià)
水利工程是我國(guó)當(dāng)前的重點(diǎn)項(xiàng)目之一,是當(dāng)前人們生活和發(fā)展過程中的基礎(chǔ)設(shè)施。在水利工程施工的過程中,由于我國(guó)在施工階段的各個(gè)國(guó)情影響,此兩項(xiàng)革新工程:造價(jià)、投資、投勞都不會(huì)比一般設(shè)計(jì)高,特別是復(fù)式斷面溢洪道工藝全部襯砌成倍節(jié)約投資,而作用則與全部襯砌的完全相同,經(jīng)過今后不斷完善設(shè)計(jì)內(nèi)容,此成果將會(huì)在面上廣泛推廣。
4、結(jié)束語
隨著當(dāng)前科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,水利工程項(xiàng)目在建設(shè)之中各種輔助工程項(xiàng)目建設(shè)措施不斷的更新和完善,為當(dāng)前工程質(zhì)量提供了有力的依據(jù)和合理的保障形式。壓力流水塔與復(fù)式溢洪道在水利工程建設(shè)中合理有效的利用與分析是確保工程施工質(zhì)量和功能應(yīng)用的有效基礎(chǔ),更是完善水利工程設(shè)計(jì)內(nèi)容的前提。