摘要：文章主要从工程投资、施工以及地形地质等角度出发，对水库枢纽工程设计特点进行了分析和研究，实践证明，该工程设计方案安全有效，可靠性高，如此也为后续的缩短工期和提前截流提供了便利条件。
关键词：水库；枢纽工程；设计特点
水利枢纽工程，即修建于某一地点或河段，并以水资源利用与开发、水灾防治等为目标的水工建筑物综合体。实践过程中，水利枢纽布置属于关键性的内容，在此应遵循扬长避短、因地制宜等基本原则。同时。还应满足工程的功能要求，适应建设区域中的自然环境，如此才可实现缩短工期、节约成本等目标。
一、水利枢纽布置方案
在本次研究中，一共选择了两个具备基本条件的坝址，分别用1号、2号来代表。其中，1号大坝的坝基顺河断层宽度以及河槽段总宽度均高于2号，基础处理以及坝体工程量较大，受到地形因素的影响和限制，泄洪建筑物的工程量较大，且线路较长，故1号大坝工程的投资成本要远远多于2号大坝。经综合对比之后，决定选择2号大坝进行研究。
（一）枢纽工程布置知特点分析
第一，充分结合建设区域的地形地质条件，并要确保整体的设计方案合理紧凑。第二，选择应具合理性和科学性，根据基本的料源情况和大坝基本条件，合理利用当地的建筑材料和工程开发资源，通过施工围堰与坝体填筑结合，可避免施工过程中的布置难题，节约建设成本。第三，结合地质地形条件，在右岸地形垭口位置布置溢洪道轴线最为合适，溢洪道闸室通常以宽顶堰结构为主，在确定闸底高程过程中，需进行综合对比，如此更加有助于工程运行和施工期间的防洪安全。将坝料、河道与溢洪道尾水渠进行合理连接，可为大坝工程的安全性提供有利条件。第四，在设计泄洪洞洞线的过程中，选用了尾水与泄洪洞尾水相交的方案，在大流量泄洪的过程中，尾水将影响泄洪洞尾水水的安全性，但对于洞出口泄流的影响却并不突出。经过溢洪道，泄洪洞尾水可顺利流出，并进入河道，如此也为工程的安全性提供了良好保障，动线的进出口位置设置的科学、合理，可防止围堰施工和出口洞险施工之间的相互影响。泄洪洞进口底高程设置为88m，如此设置更加有助于工程布置，虽然会对施工截流造成一定影响，但是通常不会造成致命性影响，且通过该设计，还可大幅度减少投资成本，更加具有经济性。图1为某水库枢纽工程设计[1]。
图1
（二）水利枢纽布置方案
在本次工程研究中，2号大坝属于开阔、平缓的二级阶地第三系、第四系地层，并不具备泄水建筑物布置的基本条件，但在土石坝物质上却具有得天独厚的优势。大坝右岸为基岩区，在地形上存在垭口，具备输水洞、泄洪洞、溢洪洞等建筑物建筑的基本地形条件。在河槽段地下，虽为基岩，但仍然存在厚度在260m左右的影响带和断层破碎带，不具备溢洪洞建筑的基本条件，因此，输泄水建筑物均选择在右岸进行布置。受到地形因素的限制和影响，右岸中能够布置泄水建筑物的场地十分有限，且轴线调整难度也比较高，若坚持选择在此进行布置，则通常会对大坝的安全性造成影响。经多次审查和多方案对比之后，最终对枢纽布置方案加以确定，土石坝布置在河床位置，溢洪道布置在右岸B处，同时，还应在溢洪道左侧布置泄洪洞，输水洞在溢洪道右侧进行布置，最后与退水渠、供水渠、工作闸以及节点站等相互连接[2]。
二、水库工程主要你建筑物特点分析
（一）大坝
1、坝型选择
在开展该工作的工程中，应重点考虑枢纽中各建筑物的布置、施工状况、筑坝材料的运输条件、河流的水文状况、地形地质条件等等。
水库工程坝体，填筑工程量暂定400万m3，若全部选用粘性土料，且土区开工深度定为2m左右，则料区占地约为365ha。为避免工程建设给平原地区的农业生产带来不利影响，实践过程中，应尽可能的选用水库上游淹没范围内的材料。但建设过程中，通常不宜全部使用均质土坝，如台地坝、主河槽等便可选用分区坝坝型。
斜墙坝和对心墙坝，受到该水库地形以及洪水条件的限制和影响，围堰高度较大，堰顶高程约为107m，高度最大为25m，围堰过程中的土石方工程量约为54万m3，在坝体范围之外，并不具备布置围堰的基本条件，在此情况下，可与坝体进行有效结合[3]。
对分区坝，在此考虑到围堰与坝体结合以及河槽段截流之后的工期控制，相比于心墙坝，斜墙坝坝型的优势更加突出，且可节约大量的投资成本，因此，可将斜墙坝作为左岸阶地和主坝河槽段的代表坝型。
2、坝基处理
坝基卵石混合土属于强透水层，在河槽的一级阶地下位置存在影响带和破碎带，其断层的总宽度在270m左右。为防止渗透变形以及坝基渗漏，在对一级、二级阶地、河槽等进行防渗处理的过程中，均选用混凝土防渗墙方案。除此之外，结合坝基大断层、防渗线等相关资料，粘土质砂砾岩以及顺河大断层的透水性较为显著，因此，可在该段防渗墙之下布置灌浆帷幕。
（二）泄洪洞
1、布置特点
该水库在建设过程中，其泄洪洞布置在大坝右岸，具有着施工导流、水库放空以及泄洪等作用。在正常情况下，均采用泄洪洞进行行泄洪，而在超出特定范围以后，通常采用敞泄方式泄洪。在布置泄洪洞的过程中，要重点考虑工程布置要求，且工程的地址条件也要良好，要能够为后续的正常稳定运行以及泄洪洞导流工作提供便利条件。工程选定的地址条件较好，洞线与溢洪道进口相距较远，流态良好，出口尾水直接流入溢洪道尾水，在经过溢洪道流向下游河床，如此布置，可有效防止回水对下游坝脚的冲刷[4]。
2、结构
泄洪洞与右坝头进行相邻布置，如果选用压力洞型，在进行施工导流的过程中，通常很难控制明满流交替流态，且与设计规范相违背。实践过程中，洞长较短，为防止流道发生变化，经过分析比较之后，决定选用城门洞型式，进口洞底的高度设置为88m，长度为200m。
（三）溢洪道
溢洪道布置在泄洪洞的右侧，结合工程的实际特点，在具体设计过程中，通过施工期导流，可有效解决施工导流问题。经方案的综合对比，最终确定堰顶高程为102m，各孔宽度为15m。泄洪闸采用液压启闭机方案，工作闸门选用液压启闭机和斜支臂弧形闸门。在此过程中，普通的钢筋混凝土通常很难达到设计的实际要求，故可选用预应力混凝土结构来进行，通过该方式减小牛腿尺寸和闸墩应力。
结语
综上所述，该水库在实际建设的过程中，主要是从投资的角度出发，对坝址进行确定，之后结合坝址的地质地形条件，并综合建筑物的实际特点，最终对水利工程枢纽布置加以确定。从实际建设状况来看，该布置方案科学、安全、合理，且施工便利，为后续的缩短工期以及截流工作提供了便利条件。
参考文献：
[1]陈锐，蒋晶.浅谈某水库枢纽工程的设计特点[J].建材发展导向，2013，09（6）：318-319.
[2]王佳玉.渔洞峡水库枢纽工程布置及设计特点[J].科技与企业，2013，6（6）：87-88.
[3]别大鹏.引江济汉工程设计特点及关键技术[J].水利水电技术，2016，47（7）：3-8，13.
[4]林秀山.小浪底水利枢纽的设计特点[J].中国水利，2014，6（12）：11-14.
论文作者:张华兴
论文发表刊物:《基层建设》2018年第8期
论文发表时间:2018/5/28
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