摘要：针对水利工程河岸溢洪道设计相关内容，从溢洪道设计常见的问题入手，做了简单的分析，提出优化设计方案。受到工程造价因素的限制，溢洪道设计标准偏低，常见溢洪道选址不当或者设计不合理等问题，对此需要从整体布局出发，优化溢洪道各个结构段的设计，包括进水渠、控制段等，做好设计质量的把控，以确保水利工程设计的合理性与质量。
关键词：水利工程；河岸；溢洪道；设计要点
现阶段，贵州省高度重视水利工程建设，各城市均围绕“平安水利”建设，重点开展病险水库治理与骨干水源工程等防洪保安水利项目建设。在十三五规划期间，贵州省防洪减灾工作的开展，将以河湖治理为核心，加强洪水风险管理，以构建坚强的防洪保护圈，加快水库除险加固，以满足水库防洪标准以及灌溉供水要求。
1工程概述
贵州省从江县谷坪乡的四寨河电站水库，位于贵州省黔东南州从江县西北面谷坪乡境内，距从江县城9km，是都柳江左岸一级支流四寨河下游的一座以发电为主，兼有防洪、旅游、养殖、生态等综合效益的中型水库，水库回水长度18.5km，水质良好，为Ⅱ类水。装机容量为2×3200kW，年发电量3546万kWh。水库总库容3830万m3，水库面积138.7万m2，呈窄长型，库面宽度宽窄相间。此工程为当地经济发展，提供着极大的支持。
2水库溢洪道设计常见的问题
2.1设计标准偏低
从水利工程等基础设施的建设实际情况来看，多数工程采取的是招投标方式，部分建设单位和施工单位为了获得更高的效益，盲目的压缩建设投资，严格控制工程造价，在溢洪道设计中，采取降低防洪标准的方式，包括降低整体设计等级、缩小溢洪道设计尺寸等，来实现成本把控，这使得溢洪道泄洪能力受到限制。
2.2溢洪道地址选择不当
正槽式溢洪道的选址，要结合施工现场的实际情况，从地形条件与开挖量等方面入手，做好综合分析，以制定工程方案。总体来说，若原底高程接近蓄水水位高程，要从两岸山坡相对稳定的区域，选择开挖量较小、引渠长度较短的地址，以便于洪水归流。但部分设计人员在设计阶段，未能做好全面的勘查工作，溢洪道地址选择不当，使得水利工程功能难以发挥。
2.3结构设计不合理
溢洪道选址多为垭口或者岸边，以此保证溢洪道地基的稳固性。在进行结构设计时，需要按照泄洪标准，来设计泄洪量，不断优化调整结构设计，将溢洪道的轴线尽量保持在一条直线上，若受到条件限制必须要转弯，那么尽量将转弯处设置在进水渠段或者出水渠段。这需要设计人员能够结合工程实际，来设计结构，不断优化结构设计，以确保水利工程的质量与功能。
3水利工程河岸溢洪道的设计要点
基于溢洪道设计常见的问题，结合本工程实际情况，对水利工程溢洪道设计要点，做以下总结：
3.1设计标准
水利工程建设中，无论轻型水利工程，或者重型水利工程，河岸溢洪道均要具备2级建筑条件。在设计溢洪道防洪泄洪能力时，要按照可防御50a一遇的洪灾标准进行，通常要将溢洪道布设在水库区域右岸垭口位置处。若选择在靠近河湾附近，则需要将渠进口被设置在河湾的上游位置，将放空隧道给设置在河岸溢洪道旁，控制在溢洪道渠下方45m左右的位置。开展溢洪道设计，要注意结合水利工程的实际情况，综合设计，以确保溢洪道设置的合理性与科学性。溢洪道的地基处理设计应结合建筑物的结构和运用特点，满足各部位对承载能力、抗滑稳定、地基变形、渗流控制、抗冲及耐久性的要求。地基处理方案应根据工程重要性、地质条件等因素，通过技术经济比较，确定当地基为软弱岩石或存在规模较大性状差的断层破碎带软弱夹层岩溶等缺陷时，应进行专门处理设计。
3.2引水渠宽度与流速设计要点
水利工程功能中，最为重要的是泄洪能力，设置引水渠主要是为了最大限度上减少水头损失，将水库中蓄积的水，给引流到控制堰前，实现泄洪控制。基于此，在设计引流渠时，要注意保证水渠两侧不可以出现不对称回流以及立轴旋涡。在设计的过程中，要加强堰前的横向坡降控制，以确保流速平稳，减少水流冲击，以达到泄洪能力。基于相关资料，B0/B通常控制在1.5~3.0范围内，以确保水利工程的质量。考虑到引水渠内部水流速度给水头损失，所造成的影响较大，尽量将进水渠设计流速给控制在4.0m/s以下，最好控制在1~2m/s范围内。若建设地点的地势较高，加之山坡较陡，则河岸溢洪道的设计，其设计流速可适当的增加，科学的缩短进水渠长度，以减少水头损失。要将进水渠进口流速给控制在渠内流速以下，最好＜2.5m/s。
3.3溢洪道布置要点
水利工程溢洪道设计，可以按照2级河岸式溢洪道设计。在具体设计的过程中，需要综合考虑各种因素，包括施工条件与枢纽设计等，结合施工现场的实际情况，包括地质情况与地形因素等，选择地质与地形条件较为有利的地址。在布置溢洪道时，尽量要保持其轴线为直线。按照以下要点加以把控：（1）进水渠段。在设计进水渠段时，要充分发挥坝体周围自然环境的优势，坚持因地制宜原则，实现水流平顺入渠。在溢洪道结构设计方面，要注重简化设计，断面要适当降低坡度，若地形限制较大，则可以采取阶梯式缓降形式。（2）控制段。溢洪道设计中，控制段主要是由闸与建筑物等组成，要严格按照规范内容，来选定闸轴线。对于控制堰，则可以按照地形与地质等情况，从施工技术与经济角度来选择，以保证水流速度的均匀性，采取垂直处理的方式，来控制进水渠水流。按照控制断面宽度，来选择洪流值，当岩基单宽流量小于50m3/s时，则工基为30m3/s。因为控制堰的堰口发挥着衔接上下游的作用，为发挥其作业，使得水流更加的平稳，则要将收缩角给控制在＜12°，若断面较宽时，则将其布置间距给控制在15m以内，不要小于10m。（3）对于泄槽轴线的设置，要尽量保持平直，结合地形与地质等因素，来选择纵坡与平面。若泄槽设置弯道时，要进行水工模型试验，来设计相关参数。泄流段的洪水流速较快，设置岩基时，要增加砌护的宽度，对于泄槽底板，则需要设置结构缝，将纵横缝的间距给控制在10~15m范围内。（4）消能防冲设施段。通常为能够降低水流冲击力，在泄流段尾部，要设置消能防冲基础设施，要依据地形与地质等情况，来确定各项参数。通常情况下，采取底流消能的方式，来实现非岩基消能，在最末端，则需要设置消能池。消能防冲设施的设计，要保证其结构的可靠性，具有防空蚀与抗磨损等效果。其具体布置，如图1所示。（5）出水渠段。即便是消能防冲设施能够达到削弱水流动能的效果，但难以保证下泄水流能够直接泄入到设计河道内，会威胁着下游居民的生命财产安全，因此需要合理设置出水渠。在设计的过程中，要顺应河道流势，控制宽度，避免水流过于集中，给河道两岸，造成冲刷危害。
3.4合理选择堰型
在设计控制堰型时，要依据水力条件与运营要求等，综合考虑各项技术指标，来选择控制堰类型。通常开敞式溢流堰较为适合，其具有较强的泄流能力。对于控制段，其处于泄洪道的咽喉部位，多选择实用堰或者宽顶堰。对于岸坡较陡的水利工程，为降低开挖总量，可以选择实用堰。现阶段，溢洪道中应用较广的为WES堰与驼峰堰，若为软土地基，则可选择驼峰堰，其应力分布相对均匀，在便于施工，能够达到建设质量标准。WES堰在流量控制方面具有优势，是常用的堰型。
3.5堰高与堰面坡度设计要点
通常控制段多使用低实用堰，为避免流量系数受到堰高的影响，要从堰高设计入手，做好设计质量的把控，以获得更大的流量系数。基于相关数据表明，低实用堰流量系数和相对堰高成正比，若相对堰高＜0.5，流量系数会显著减少。按照设计规范标准，上游部分堰高要超出设计水头高度的0.3倍，考虑到混凝土用量与流量系数等，堰高设计要大于设计水头高度的0.5倍。除此之外，需要控制下游堰面坡度。若坡度＜1：1.4，会出现堰面长度不足的情况，影响溢洪道泄洪能力。基于此，下游堰面坡度要小于1：1。
4结束语
综上所述，在进行水利工程河岸溢洪道设计时，要严格按照设计规范要求，结合建设现场的实际情况，包括地形与地质特点等，加强堰高与堰面坡度设计要点等的把控，以确保溢洪道功能得以实现。基金项目：生态袋护坡技术在贵州山区中小河流治理中的研究与应用（KT201507）。
参考文献
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[3]龙杰.水利工程土石坝枢纽设计中的要点分析[J].科技创新与应用，2016（05）：192.
作者:邓文强 单位:贵州省水利科学研究院