浅析土石坝枢纽设计方法

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1、浅析土石坝枢纽设计方法　　摘要：土石坝枢纽的设计工作对于土石坝施工工程质量有着关键的影响，需要设计技术人员从多方面考虑影响其设计的因素，并针对实际情况分析解决的方法与策略。该文作者就自己工作中的一点经验，谈一下对土石坝枢纽设计的一些浅显的认识。关键词：水利设计土石坝枢纽资料搜集设计方法　　1土石坝枢纽设计的准备工作　　基本资料的采集　　任何设计开始之前，都要进行资料的收集，水库土石坝枢纽设计也不例外。设计的好坏、适宜与否，直接影响着水库枢纽工程质量和工程造价，严重时，对枢纽的功能也会产生影响。所以在设计开始之前，必须进行实地考察，收集当地的地形、地质、水质、气象等资料，为水库枢纽的设计提供基

2、础的理论依据，设计人员应充分利用这些数据，确保设计的科学性与合理性。　　地形资料。这里说的地形资料就是指在何处选择坝址，水库建筑的整体布局及施工方案的内容。地形资料在水库枢纽施工过程中以地形图体现出现，坝址的地形图比例以1：500或1：1000居多，有时也根据特殊要求放大或缩小比例。而库区的地形图比例没有特定要求，根据库区设计大小而定，小型水库以1：l000或1：XX居多，中型水库一般采用1：5000或1：10000的比例。　　库区和坝址的工程的地质及水文地质资料。土石坝枢纽建设过程中，要充分考虑地质条件，施工前需聘请专业技术人员严格考察，任何一项地质条件的差异都可能影响水库坝址的选择与布局

3、，如坝址附近土壤的力学性质、构造与风化程度，河床覆盖层的厚度等。选址适宜的同时，还要考虑气象条件对施工的影响，如气温、降雨量、风速等资料。　　水利计算资料和建筑材料的分析。在进行水库规划设计时，设计人员需要根据坝址的实际位置，了解其河水的水位、流量与泥沙情况及坝区附近的土、砂、石料的分布情况、储量、物理力学性质以及运输条件和单价等资料，这些内容都是设计中必须考虑到的外在物理因素。　　轴线选择　　坝轴线的选择是土石坝枢纽设计一个关键的过程。坝轴线选择不是很随意的，需要充分考虑当地实际的地质、地形等环境因素，施工规模与施工过程的基础条件，再结合水利枢纽的布置、水库淹没情况和经济条件等因素而确定。

4、具体要求如下。　　地形条件。如果地形条件适宜，尽可能选择坝轴线较短，河谷较窄的位置，方便于建造泄水建筑物，且坝岸两端的厚度要尽可能满足施工要求，便于施工操作，保证施工安全。　　地质条件。对于土石坝建坝区域，尽量选择透水性较小的地基位置，透水性过强不利于建坝。一般以选择整块的岩石或坚实的地层上，如以黏、壤土或岩基居多。　　筑坝材料及枢纽布置。土石坝枢纽施工过程，要保证其建筑材料用料充足，能够及时运送，不影响施工工期。同时，对于枢纽所需的泄洪洞、发电站等也要便于建筑施工，且各建筑物施工要能同时进行，互不干扰，以便于施工进度的保证，使得工程顺利竣工使用。　　2土石坝枢纽组成及布置　　枢纽组成　　枢

5、纽建筑物以土石坝为主体，并包括有泄洪建筑物、水电厂房、发电引水建筑物、排砂建筑物、开关站、工业用水引水建筑物、灌溉引水建筑物、放空水库的泄水建筑物、施工导流建筑物等。　　枢纽布置原则　　由于土石坝枢纽建筑物由多种功能的建筑物组成，有一项建筑物不完成，都可能影响土石坝枢纽工程的正常运行。所以，在进行设计枢纽布置时，第一点要考虑施工过程安全，其次要考虑各建筑物能同时施工，互不干扰，便于管理，最大限度的加快施工进度，最后要考虑整个施工的经济分配合理，在保证质量与用途的前提下，最大限度的降低施工资金。在满足以上原则的基础上，可以设计出多种施工方案，需要技术人员对不同的施工设计方案进行比较，选择经济、

6、适用、合理的方案进行实施。在设计过程中，还遵守以下原则。　　泄洪建筑物的设计是整个枢纽设计的关键，对其形式的选择，要充分考虑满足其使用条件与要求，其次要考虑其主要泄洪建筑物尽量采用开敞式溢洪道的形式，最后经过技术比较与分析，结合实际的经济效益情况，确定最终方案。　　泄水引水建筑物的稳定性对于枢纽工程设计的影响也很重要，设计时，要充分考虑水流的冲击力，保证泄水引水建筑物进口附近的岸坡的稳定性，做好防护，防止其被冲垮。对于泥沙多的河流，还需要建设排砂建筑物，同时，在进水口采取防淤措施。为保证坝体安全，对于坝坡也应有适当的防护措施，避免大量的平行水流冲刷坝坡，带来安全隐患。　　不同地区的枢纽布置　

7、　土石坝枢纽布置一般分为高山区、丘陵区及平原河道区3种。　　高山深谷区布置。高山深谷区的特点是河谷很窄，山坡陡峻，山脊高。若将土坝布置在顺直河段，工程量较大，耗时耗力，一般不采用。这样的区域多选择将坝布置在弯曲河道上，在凸岸布置引水洞、泄洪洞、溢洪道，这样可以缩短长度，减少工程量。但一般来说凸岸山梁单薄，岩石风化深，用其挡水存在较大的安全隐患，故需要采取措施进行加固，使山体更稳定，延长枢纽工程的使用寿命。