2015.04水利工程管理技術加大溢洪道泄洪能力的主要措施目錄1溢洪道尺寸不足的處理2動水壓力引起的底板掀起及修理3彎道水流的影響及處理5排水系統失效的處理4地基土掏空破壞及處理7溢洪道的裂縫及其處理6泄槽底板下滑的處理8氣蝕的處理溢洪道的損壞修理一、溢洪道尺寸不足的處理溢洪道泄洪能力不足，是導致許多水庫垮壩的一個重要原因。造成其泄洪能力不足的主要原因有：⑴原始資料不可靠。有的水庫集雨面積的計算值遠小于實際來水面積；有的水庫降雨資料不準，與實際不符；有的水庫容積關系曲線不對，實際的庫容比設計的小等。⑵水庫的設計防洪標準偏低，設計洪水偏小。⑶溢洪道開挖斷面不足，未達到設計要求的寬度和高程等。⑷溢洪道控制段前淤積及設置攔魚設施等礙洪設施。⑸在計算中未考慮溢洪道控制段前較長引水渠的水頭損失。溢洪道的損壞修理一、溢洪道尺寸不足的處理溢洪道的泄洪能力主要取決于控制段。因溢洪道控制段的大多水流是堰流，因此可用堰流公式分析溢洪道的泄洪能力。公式為（1）式中：H——堰頂水頭，m；B——堰頂寬度，m；m——流量系數；ε——側收縮系數；g——重力加速度，g＝9.8m/s2；Q——泄洪流量，m3/s。溢洪道的損壞修理一、溢洪道尺寸不足的處理由式（1）可知，溢洪道過水能力與堰上水深、堰型和過水凈寬等有關，因此，要經常檢查控制段的斷面、高程是否符合設計要求。如陜西省清河水庫，壩高15m，庫容20萬m3

，1973年建成后，溢洪道只開了一部分，又急于蓄水，將涵閘關閉，水庫水位隨即迅速上漲，由于溢洪道少開了5m，過水能力小，結果造成洪水漫頂。溢洪道的損壞修理一、溢洪道尺寸不足的處理

又如四川獅子灘水庫，建成后最初幾年，來水較少，溢洪道負擔較輕，于是未經深入分析便封堵一孔，將閘門拆下移往他地使用，后來出現較大洪水時，顯得過水斷面不夠，水庫出現了險情，出口消能設備也受到沖刷，后來不得不又恢復原有的閘孔數目。也有的水庫看到溢洪道多年不泄洪，加上農田建設的發展，需要多蓄水多灌田，便任意在溢洪道上筑擋水埝，有的甚至做漿砌石或混凝土的永久性擋水埝，而壩頂高程卻未加高；有的則在進口處隨意堆放棄渣，形成阻水。當檢查到有這些不安全因素后，務必及時認真處理，不能抱姑息僥幸心理溢洪道的損壞修理二、動水壓力引起的底板掀起及修理

溢洪道的泄槽段的高速水流，不僅沖擊泄槽段的邊墻，造成邊墻沖毀，威脅溢洪道本身的安全，而且由于泄槽段內流速大，流態混亂，再加上底板表面不平整，有縫隙，縫中進入動水，使底板下浮托力過大而掀起破壞。

溢洪道的損壞修理二、動水壓力引起的底板掀起及修理在高速水流下保證底板結構安全的措施歸結為四個方面，即“封、排、壓（拉）、光”。“封”就是要求截斷滲流，上游庫水用于堰前的齒墻或防滲帷幕隔離；下游尾水用位于底板末端的齒墻隔離；底板間的分縫也最好用止水材料或其他措施與底板下的動水隔離，目的是盡量減少浮托水和動水壓力對底板的破壞。“排”就是做好排水系統，布置要合理，將未被截住而已經滲來的水迅速妥善地予以排出。“壓（或拉）”就是利用底板自重壓住浮托力和脈動壓力，使其不致漂起掀動，在地基條件許可時，可用錨筋或錨樁拉住底板以減少底板的厚度。“光”就是要求底板表面光滑平整，徹底清除施工時殘留的鋼筋頭和腳手用混凝土柱頭等，局部的錯臺必須磨成斜坡，因為底板不平往往是底板在高速水流作用下被掀翻或產生氣蝕的重要原因。

溢洪道的損壞修理三、彎道水流的影響及處理

有些溢洪道因地形條件的限制，泄槽段陡坡建在彎道上，高速水流進入彎道，水流因受到慣性力和離心力的作用，互相折沖撞擊，形成沖擊波，使彎道外側水位明顯高于內側，形成橫向高差，彎道半徑R愈小、流速愈大，則橫向水面坡降也愈大。有的工程由此產生水流漫過外側翼墻頂，使墻背填料沖刷、翼墻向外傾倒，甚至出現更為嚴重的事故。安徽省屯倉水庫，溢洪道凈寬20m，設計流量302m3/s，陡坡建于彎道上。1975年8月遇到特大暴雨，溢洪道泄量達670m3/s，結果由于彎道水流的影響，在閘后90～120m陡坡處沖成一個深約15m的大坑，內彎翼墻被沖走約30m，外彎翼墻被沖走約140m。溢洪道的損壞修理三、彎道水流的影響及處理減小彎道水流影響的措施一般有兩種，一是將彎道外側的渠底抬高，造成一個橫向坡度，使水體產生橫向的重力分力，與彎道水流的離心力相平衡，從而減小邊墻對水流的影響。另一種是在進彎道時設置分流隔墩，使集中的水面橫比降由隔墩分散，如圖1所示。圖1彎道隔水墻布置示意圖（a）隔墩平面圖（b）隔墩橫剖面圖溢洪道的損壞修理四、地基土掏空破壞及處理當泄槽底板下為軟基時，由于底板接縫處地基土被高速水流引起的負壓吸空，或者板下排水管周圍的反濾層失效，土壤顆粒隨水流經排水管排出，均容易造成地基被掏空，造成底板開裂等破壞。前者處理是做好接縫處反濾，并增設止水；后者處理是對排水管周圍的反濾層重新翻修。為適應伸縮變形需要設置伸縮縫，通常縫的間距為10m左右。土基上薄的鋼筋混凝土底板對溫度變形敏感，縫間距應略小些；巖基上的底板因受地基約束，不能自由變形，往往自發地產生發絲縫來調整內部的應力狀態，所以只需預留施工縫即可。溢洪道的損壞修理四、地基土掏空破壞及處理縫內可不加任何填料，只要在相鄰的先澆混凝土接觸面上刷一層肥皂水或廢機油即可。也有一些工程采用瀝青油紙、瀝青麻布作為填料的。底板接縫間還需埋設橡膠、塑料止水或鋁片止水。承受高速水流的底板，要注意表面平整度，切忌上塊低于下塊，因為這樣會產生極大的動水壓力，使水流潛人底板下邊，掀起底板。有些資料建議上塊高于下塊0～1cm。在底板與地基之間，除了直接做在基巖上的以外，一般需設置砂墊層以減少地下水滲透壓力。但要注意閘室底板下不可設置墊層，以免縮短對防滲有利的滲徑長度。砂墊層厚度一般取10～20cm。溢洪道的損壞修理五、排水系統失效的處理泄槽段底板下設置排水系統是消除浮托力、滲透壓力的有效措施。排水系統能否正常工作，在很大程度上決定底板是否安全可靠。排水系統失效一般需翻修重做。排水系統一般有板面排水和板下排水兩種形式。板下排水由縱向排水支管、橫向排水支管和排水干管組成；板面排水則由橫向排水支管直接經豎向排水竹管排至板面，適用于巖基上的底板或有較好反濾措施的土基上的底板。溢洪道的損壞修理五、排水系統失效的處理黃河劉家峽水庫溢洪道，全長870m，進口堰寬42m，最大泄量3900m3/s，泄槽段寬30m，流速25～35m/s。溢洪道位于基巖上，底板混凝土厚度0.4～1.5m。溢洪道建成后，當渠內流量只有設計泄量的50％時，厚lm多的混凝土底板即被沖壞，有的整個沖翻，有的底板被掀起后，翻滾到下游數十米處。分析損壞原因認為是施工時混凝土塊體間不平整，橫向接縫中未設止水，高速水流的巨大動水壓力通過接縫竄入底板以下，加上排水系統不良，引起極大的浮托力，使底板掀起。后采取的處理措施是重新澆筑底板，設止水，底板下設排水，底板與基巖間加設錨筋，并嚴格控制底板的平整度。溢洪道的損壞修理六、泄槽底板下滑的處理泄槽底板可能因摩擦系數小、底板下揚壓力大、底板自重輕等原因，在高速水流作用下向下滑動。為防止土基上的底板下滑、截斷沿底板底面的滲水和被掀起，可在每塊底板端部做一段橫向齒墻，如圖2所示，齒墻深度約0.4～0.5m。

圖2土基底板接縫布置圖溢洪道的損壞修理六、泄槽底板下滑的處理巖基上的薄底板，因自重較輕，有時需用錨筋加固以增加抗浮性。錨筋可用直徑20mm以上的粗鋼筋，埋人深度1～2m，間距1～3m，上端應很好地嵌固在底板內。土基上地底板如嫌自重不夠，可采用錨拉樁的辦法，樁頭采用爆擴樁效果更好。溢洪道的損壞修理七、溢洪道的裂縫及其處理

溢洪道的閘墩、邊墻、堰體、底板、消能工等，一般均由混凝土或漿砌塊石建成，裂縫也是這些結構物上經常出現的現象。裂縫產生的原因，主要還是溫差過大、地基沉陷不均以及材料強度不夠等。位于巖基上的結構物，裂縫多由溫度應力引起；位于土基上的結構物，裂縫多因沉陷不均所致。裂縫從方向上可分為垂直于溢洪道堰軸線的橫縫；平行于堰軸線的水平縫或縱縫；與堰軸線斜交的斜縫和無一定方向的縱橫交錯的龜裂縫等。裂縫產生后，可能造成兩種后果：一種是建筑物的整體性和密實性受到一定程度的破壞，但還不滲水；另一種是整體性破壞，而且滲水。前者修理時主要在于恢復其整體性，而后者則除要求恢復其整體性以外，還應同時解決滲漏問題。因此在修理裂縫的方法基本上可分為恢復整體性、結構補強和防滲、堵漏幾個方面。溢洪道的損壞修理七、溢洪道的裂縫及其處理

⑴縫寬在0.1mm以下表面無滲水的龜裂縫，不影響混凝土結構強度的，可不加修理。但對處于高流速下比較密集的龜裂縫，宜用環氧砂漿進行表面涂抹，以增強其抗沖耐蝕能力。⑵縫寬在0.1mm以上的無滲水裂縫，當不影響結構強度時，為防止鋼筋銹蝕，可采用表面膠泥粘補的方法。⑶有小量滲水，但不影響結構強度的少數裂縫，可采用鑿槽嵌補和噴漿等方法。⑷數量較多，分布面積較廣的細微裂縫，當不影響結構強度時，可采用水泥砂漿抹面，澆筑混凝土隔水層、瀝青混凝土防水層或表面噴漿等方法。溢洪道的損壞修理七、溢洪道的裂縫及其處理

⑸滲漏較大，但對結構強度無影響的裂縫，可在滲水出口面鑿槽，把漏水集中導流后，再嵌補水泥砂漿或其他材料；如滲漏量較大，最好在滲水進口面粘補膠泥或粘補其他材料。也可鑿槽嵌補環氧焦油砂漿或酮亞環氧砂漿等材料，或采用鉆孔灌漿堵漏的方法。⑹開裂的伸縮縫，要區分有無滲漏兩種情況。不滲水的可采用鑿槽嵌補的方法；有滲水的則要加止水片，然后封補。⑺沉陷縫應首先加固基礎（例如采用灌漿的方法），然后堵塞裂縫，必要時可輔以其他措施以增