关于小型水库防洪设计的具体操作
【摘 要】本文以小型水库的设计设计为研究对象，通过对实际设计中出现的比较棘手的问题进行研究，分析了实际操作与设计之间的契合的如何把握，从而为更加完善的小型水库的设计提供依据。
【关键词】小型水库；压力；溢洪
一、灌浆压力与封孔
依据水库坝体技术规范的规定来看，在对水库坝体进行灌浆的过程中，灌浆的压力应该控制在4.9*104Pa，即0.5Kg/cm2,而其瞬时的压力应该控制在9.8*104Pa，即1.0Kg/cm2，在灌浆过程中，要在灌浆机和灌浆孔处安装压力表以读取瞬时压力，查看压力的变化，必要时，对重要的孔进行压力全程的绘图。
灌浆过程中，需要对灌浆孔进行适当的监控，按照灌浆材料的不同及时查找灌浆孔由于浆液的凝固导致的孔的缩小。如果根据当地使用的常用的黄土作为灌浆的填充材料来看，其物理特性指标必须控制为：一般物理性指数10-25%，砂粒含10%，粉粒含40-50%，粘粒含20-45%，浆液的重力系数1.2-1.4g/cm3。根据灌浆过程的实际操作，遇到比较耗费浆液的孔时需要及时加大浆液的浓度以加快浆液的凝固。
在决定是否封孔时，需要按照设计的压力来判断，在孔不吃浆液达到0.5-1小时后，可以决定进行封口。此时孔内的浆液已经不再流动，表明坝体灌浆过程的结束。此时可以将0.5m浆液取出，用直径2-3cm的粘土球充填，按照分层逐步填充实在，达到坝体面高出的效果，然后由施工单位填写质量验收报告交由监理管理部门审核。
二、防渗措施
（一）土工膜和粘土水平防渗措施
以某县的一座小型水库为例，该水库建成时间为上世纪七十年代，建成坝体比较粗糙，用料不讲究，年久失修导致了该水库蓄水后漏水比较严重，存在很大的安全隐患。需要进行防渗改造，通过设计后，可以在坝体前加以粘土堵截，由于设计操作中开槽时出现流砂，按照正常的操作无法开槽，遂通过实践从新设计改为水平防渗：
在150m的坝基前做土工膜铺盖水平防渗，在大坝迎水坡脚上游40m范围内找平库底，并在距大坝坡脚40m处挖一道深1.0m、宽0.5m的沟用来固定土工膜，然后铺设20cm厚细砂垫层，垫层上铺设土工膜（两布一膜），其规格为300g/m2，最后在土工膜上铺设20cm厚细砂做为保护层。
对于水库左坝头迎水面500m2范围内做粘土水平防渗工程，先用推土机找平，然后在找平层上铺设1m厚的优质粘土，粘土层应分层碾压，达到规范要求的密实度，粘土层应与坝体内的粘土斜墙结合密实，最后在粘土层上铺设1m厚土料作为保护层，防止水库无水或少水时牲畜的破坏。
（二）粘土截渗墙垂直防渗措施
以某县内的一座小型水库为例，该水库的坝体为粘土制作的斜体墙，水坝的根基不牢靠，大坝的基础没有在完整的基岩上。因此水库的漏水情况也比较严重，根据实际需要，采用粘土渗墙垂直防渗的措施。具体做法如下：在迎水坡脚处开挖截渗槽，深挖至不透水基岩以下0.5m，探测平均深约为4.0m，截渗墙厚选用坝前水深10m的0.2倍，即2m。而后采用人工回填粘土并分层夯实，截渗墙与原粘土斜墙结合为一体，结合厚度为1.5m。
三、设计中出现的问题
（一）溢洪道设计尺寸较小
实际设计中，由于资金比较短缺，而限于执行标准的严格性和规范性，因此导致了实际中的溢洪道的尺寸都偏小，而随之突发洪水的影响，使得这样的尺寸成为不堪一击的设计。根据实际洪峰的流量表适当调节尺寸，使得泄洪淤积体积的概率降低，是水库泄洪的根本要求。以此保证正常的生产生活秩序，在资金保障上，也应该积极寻找资金保障的缺口的补失，使得设计尺寸不再保持最小。
（二）溢洪道平面弯道半径大小不稳定
平面弯曲半径对于溢洪道来说是随着时间的推移而不断变化的，因此形成了对泄洪的阻碍的作用，在溢洪道的陡坡形成后，其特殊性被显现出来，而溢洪道弯曲平面半径由于变化导致了流体动态改变，使得流体态势骤变，从而使得坝体两边造成水压差，形成旋涡，使得下游衔接的平面段内出现回流式水体，影响了泄洪的正常进行。
（三）溢洪道陡坡比降过陡
由于设计与实际的出入比较大，使得设计方案在一定程度上阻碍了泄洪的顺利进行，按照设计方案施工的工程则大大削弱了坝体本身的功能，这种不合理的设计缺乏科学的考证，其中陡坡过陡便是其一。实际中有一部分溢洪道出现在山坡上，但是过陡的坡容易引发一系列的危险，一旦出现渗水则容易滑坡，从而大大降低施工本身的稳定性。
四、底板工程设计应注意的问题
对于问题水库的设计来说，底板工程建筑设计应注意表面溢洪道和深式泄水洞两种型式。这两种型式主要起着两种作用：疏通砂体和泄洪的作用。对于这两种型式来说，底板的高度至关重要，在实际设计中应该考虑的是：
根据国家防洪标准GB50286―2000的要求进行设计，在考虑加固水库和新建水库时要采用不同的底板高程，在加固底板高程时要考虑原底板的高程，尽量以原底板的高程为准进行设计。对于除险加固的底板的高程原则不予加高。而参考了国家标准和实际中的调洪演算比较后发现，原底板高程为准确定的的坝顶高程，低于现状坝顶高程，造成现状坝高的严重浪费。因此根据实际需要来看，虽然原则上不予考虑加高，但实际情况区别对待，需要对不同的坝体进行现场考察，仔细演算后，可以对底板进行加高，抬高后的底板需要进行经济效益的考察和技术上的比较，以此来检验加固后的底板是否较以前的具有更大的优势。
对于除险加固后的坝体在运行一段时候后，需要相应的对坝体周围的地形和建筑物进行跟踪和精确的测量，以保证坝体对周边环境的影响，尤其是地质变化的影响做到及时的监测，并提出预案。根据坝体运行的情况，对淤泥进行详尽的监测，及时查看有无阻死现象，及时检验底板抬高后的效果。
参考文献
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