谈面板堆石坝坝上溢流技术的应用

自改革开发以来，我国的水利工程发展的十分迅速，为我国的经济发展做出了卓越的贡献。但是，由于我国的水利工程施工技术起步的比较晚，在施工工程中存在着一定的不足。这也严重影响着水利工程的正常工作，而且给周围的人们的生活环境带来一定的隐患。目前，由于坝体长期处于水流的高压和腐蚀的影响，坝体结构出现了一些细小的裂缝，使其坝体发生溢流现象，这严重的影响的水利工程的整体结构，因此为了对其进行很好的治理，我们一般就是采用混凝土面板堆石坝的施工技术，来对其进行治理，并且还取得了不错的效果。下面我们就以工程案例的方式进行介绍。　　一、案例概况　　目前，大坝的溢流现象几乎已经成为了现代水利工程的通病，因此人们为了很好的解决这个问题，我们就开始对其施工方法进行研究。在长期的实验与开发中，我们逐渐的发现混凝土面板堆石坝技术对水利工程的溢流现象有着良好的治理效果，所以人们就开始对这中施工技术进行很好的施工采用。当前，这种施工技术已经逐渐的成熟起来，为我国的水利工程发展也有着十分重要的作用。　　下面我们就以一水库为例，假设该水库处于河流的中上游，并且以防洪、供水、发电为主，而且还从事着农业灌溉和水产养殖的工作，该水库属于我国的三等工程项目，而且还根据遇洪标准进行一定范围的规划，当遇到洪水的时候，有着一定的防洪能力，而且各个泄洪设施的功能运转也十分全面。　　二、堆石坝坝体上建溢洪道的可行性　　但是由于该水库受到地理环境的影响，施工人们员无法将泄洪道安装标准的要求进行全面的建设，因此他们就把在溢洪道建设在堆石体上，这不但节省了工程成本的消耗，还减少了施工工程的工作量，大幅度的缩短了工期。但是由于在堆石体上进行溢洪道的建设，这对施工技术的要求比较高，而且还要充分的考虑到堆石体的受力情况，因此在进行工程施工的时候，对施工技术的控制是很有必要的。　　目前，这种施工技术在国内外都十分盛行，而且都还取得了不错的成就，也很好的解决了当前水利工程的溢流问题，这对人们的生活和社会的发展是很有必要的。当前在对堆石坝坝体上建设溢洪道的方法，已经等到广泛的应用，但是由于对施工技术的要求比较高，而我国在在这方面的工艺还不够成熟，因此在进行施工后大部分水利工程的溢洪效果都还不够明显，不过随着人们的不断努力我国水利过程也在逐渐发展，并且某些水库的施工工程中，也取得了不错的成绩。　　（1）堆石坝坝体上建溢洪道是可行的。某些水库的设计者在设计阶段即对溢洪道稳定及沉降变形作了详细的计算和论证，在水库建成后，在不久就对对某些水库大坝及溢洪道进行了全面的表观检查。结果发现坝体溢洪道堰顶处沉降量仅为该段坝高的o.22%.并且坝体溢洪道工作正常。在国外，有些水利工程将溢洪道建在堆石体上的工程投入运行10年后。经实际观测，坝顶沉降也很小，其沉降量完全可以为不设闸门的溢洪道所承受。国内一些专家认为：“有时岸边溢洪道不得不放在风化岩石甚至土基上，其地基强度和模量有的还不如碾压堆石体”。因此只要采取必要的工程措施。将溢洪道直接设置在堆石体上是可行的。[1]　　（2）堆石坝坝体上建溢洪道单宽泄流量满足规范要求。在类似的已建工程中，国外的一些水利工程坝高83 m，最大单宽泄量20 ma/s，我国某些水库的溢流坝坝高均超过50 m，最大单宽泄量超过20 m3/s；待建工程中，该水库坝高70 m，最大单宽泄量19.08 d/s。<混凝土面板坝设计规范>规定，在岸边溢洪道布置困难、泄淇单宽流量不大的中、低混凝土面板堆石坝.可在坝顶设置溢洪道。夹道子水库溢流坝坝高为50 in，单宽泄量20 m3/s。因此认为溢洪道壹接设置在堆石体上是可行的。　　（3）堆石坝坝体上建溢洪道坝体稳定无问题。堆石坝坝顶溢流主要的不安全因素是溢流坝段的稳定及坝体的应力、变形，而不安全因素的大小主要是由下泄流量和下泄水头决定的。新疆的保尔德水库最大坝高66 m。最大单宽泄量25 m，/s，堰上最大水头达6.3 m，我国有关本门也对其作水工模型试验，得到的结论均为稳定。水库堰上最大水头也只有5.58 m。最大单宽泄量20 m3/s，因此认为溢洪道直接设置在堆石体上是可行的。[2]　　三、理论计算　　由于该水库工程采用的是在堆石坝体上溢流的泄洪方式，而且溢洪道溢流净宽达到了132 m，这在国内、国外都没有工程先例。为能较准确地了解整个坝体的受力和变形情况，特别委托大连理工大学采用三维非线性有限元方法，对整个坝体在竣工期、蓄水期和泄洪期的应力与变形进行了计算分析。　　根据计算结果分析：从竣工、蓄水以及泄洪等工况的计算结果可以看出，该坝的坝体应力与变形符合一般规律，坝体位移和应力值均在经验范围内；总体上看，上、下游过流面板的顺坡向应力和坝轴向应力均小于混凝土的抗压或抗拉强度。　　我国有关部门也开始对这个项目工程进行了一定的研究，在进行研究的过程中，对其该水库的各方面性能都进行了相关的探讨，并且对此项工程也有了一定的结论。而且从中找到了相关的知识点，便于人们学习，还对其中存在的问题进行了讨论，并且也取得了一定的答案，对我国的水利工程的发展有着重要的意义　　由此可见，面板堆石坝施工技术，在我国的水利工程中有着较大的发展空间，而且目前这种施工技术也已经逐渐的成熟起来，对我国的社会主义经济发展建设有着强力的推动作用。　　四、结束语　　综上所述，面板堆石坝技术在我国水利工程的建筑发展上是可行的，这种施工方法不但节省了施工成本的开支，也大幅度的缩短了施工的时间，为我国的水利工程有着较大的发展。不过，当前由于我国的水利工程施工技术还处于一个发展的阶段，有许多方面还是存在着许多的不足，因此我们还需要不停的去应用，通过计算和研究逐渐的把这门技术发展起来，从而大力推广，这不但由于与我国水利工程的发展，还促进了我国社会主义经济建设。