土石坝水库设计重点和难点的分析

土石坝水库设计重点和难点的分析

杨黎明

楚雄欣源水利电力勘察设计有限责任公司

摘要：基于土石坝水库质量角度考虑，应该充分落实好相关的设计工作，在设计的过程中不仅应力求符合相关的规范，而且需要慎重考虑当地的实际特点。然而在现阶段对土石坝进行设计的过程中，普遍存在较多不合理之处。尤其是其中存在一些重点难点，一旦不能用综合系统性思想去考虑，将难以得到充分解决。基于此，本文结合现阶段土石坝水库项目实际情况，就如何进行科学有效设计开展一定探讨，旨在能够充分解决设计阶段面临的重点与难点。

关键词：土石坝；水库；设计；重点；难点

土石坝历史十分悠久，属于较为古老的坝型。在我国尤其是很多基层地区，应用十分广泛。但是目前的很多土石坝仍然不能保持良好质量，始终具有一系列问题，经常不可避免出现渗漏或者滑坡。这些问题如果不能采取有效措施解决，情况就会更加严重，甚至可以造成溃坝等不良问题的出现。我们通过分析造成这些问题的原因，发现土石坝设计开展阶段，相关人员责任不够明确，并且在各项工作落实上也不够到位，所以土石坝设计非常关键。

一、土石坝建设现状

（一）建设概况

土石坝实际建设阶段，一般就地取材即可，所以说在此过程中花费的成本也相对较低，并且在适应性上也会更强。同时坝体以此作为基础，抗震性十分良好，在寿命上也相对来说较长，因此非常值得在我国尤其是基层地区推广。就我国水库来说，在具体应用方面普遍较为广泛[1]。并且土石坝在具体施工建设的过程中，一般就地进行取材，在造价方面也相较于其他工程建设比较低廉，同时具备良好的抗震能力，寿命上也往往会较长。所以水库土石坝质量方面要想得到保障，需要对其展开有效的设计，这点相对来说十分重要。一旦设计过程中出现不当，普遍容易出现错设抗洪数据的问题，并且无法实现抵抗宏讯。设计开展阶段，如果不能够对各个方面予以考虑周全，就会容易导致勘测等环节也存在一定滞后性，并且非常容易导致施工超前，造成较为严重的溃坝问题。

（二）土石坝险情

第一，土石坝渗漏方面问题，这也是溃坝现象十分关键因素。渗漏本身存在较多种类，只有找出此类问题的原因，渗漏才能合理控制。在材质方面，普遍容易不够过关。就地取材一般也是没有办法，因为对于有些地区，在交通条件等方面就不够方便，因此在取材开展的过程中，实际上就更不科学。在筑坝的材料方面，存在较多不过关现象。例如在杂质上容易过多，并且很多材料水溶性强。坝身设计开展过程中，在很多方面也存在着不过关。一些排水体方面的设计，也不够科学[2]。第二，土石坝在投入使用之后，通常来说很多情况下还容易产生裂缝。我们通过分析造成此类问题的原因，发现清淤工作开展的过程中，相对而言不够彻底。尽管目前已经采用相关坝基防渗措施，但是实际上并未奏效。在泄洪等工序开展过程中，还普遍存在着操作不当问题。第三，土石坝使用过程中，还会出现一定程度的滑坡。此类现象的原因一般包括如下几点：首先，在勘察设计开展的过程中，普遍所作的工作不够到位。其次，在进行建设的过程中，所作工作也不够规范。此外，在碾压等工序开展的过程中，同样也不够合理。

二、土石坝设计方面的重点及难点

（一）水文分析计算

第一，在年径流量情况方面，应该结合实际情况做好科学有效的计算。通常对于多数水库来说，在一年整体范围之中，其相应的径流量分配离散型程度较高，一般集中于汛期，也就是常说的六至八月份期间。第二，对于洪水方面的有关特性，也应该结合实际情况展开有效的分析。洪水一般情况由暴雨引起，而暴雨在发生的过程中，不仅强度上相对较大，而且相对比较集中。第三，应注重加强洪水设计。结合暴雨途径等方面的情况，进行合理有效的推算。对于洪峰流量等方面各项指标，也应该遵循规范进行推求。

（二）建筑物设计

第一，对于工程规模方面的实际情况，应该进行合理有效的复核。结合水库项目现状，合理有效判定究竟建设多大规模。同时在水库死水位方面，也应该予以合理有效确定。在地形测量的过程中，应优先选择较为先进测量仪器，争取在测量精度上符合规范。第二，土坝工程方面设计。应结合工程具体情况，合理确定坝顶高程。对于坝顶方面的设计来说，一定出现超高等现象，也需要遵循科学公式进行计算。对于坝体细部方面的构造，应该力求实现合理有效设计。首先对于坝坡来说，需要结合实际情况和规范进行确定。另外对于上游护坡，也应该开展有效的设计。第三，对于水库来说，水位观测同样较为重要，因此对于观测站点来说，也应该对其进行布设。

（三）环境保护设计

第一，对于生活区来说，为了实现人民健康，首先应该合理确定水源和水质。需重视水库方面的管理，并最大限度保护周围植被，杜绝开垦荒地等不良行为的出现，这样才能防止出现水土流失问题，也不会污染水源。第二，在施工期，不可避免的会出现生活污水，因此需要结合施工期实际情况，妥善加强各个方面的管理，同时对于垃圾污水集中进行处理。第三，需要加强水土保持，同时还应该适当的采取相关绿化措施。通常工程建设具体开展的过程中，不可避免的就会可能导致水土流失，因此需要加强水土保持防护。在植被有效的作用之下，一方面能够避免雨水冲击，另一方面能够降低冲刷作用，所以需要加强绿化工作，重视各方面的有效管理，力求凸显工程实际效益。

（四）施工组织设计

第一，施工导流方面问题。要想能够更加方便后续的施工建设，并且大大的缩短实际工期，并有效降低工程成本，在建筑物施工具体开展过程中，应该合理确定导流方式。对于导流建筑物方面，也需要进行科学规划设计，并且不能忽略基坑排水。第二，料场对于后续各项工作非常重要，因此还需要对其进行有效的选择，并力求便于后续的开采。在粘土料场方面，应该使其尽量靠近或者位于库区。考虑到后续施工阶段，不可避免的会用电，因此需要注重接线设计。

（五）合理布置枢纽

第一，应合理选址。在选择坝址的具体过程中，应该综合考虑多个因素，坝址所处区域，不仅应该施工较为方便，而且需要在交通上也比较便利。应力求工程量不大，另外应注重降低成本。第二，应力求枢纽较为全面。任何问题影响之下，枢纽均可以正常运行，不会被外来因素干扰。第三，应注重降低实际费用，合理考虑花费成本。第四，在布局的过程中，应力求紧凑，尽量防止由于过于分散而出现的一些问题，这样也能够充分利于更加良好设计。

结语：

本文主要探讨如何有效加强土石坝设计，并针对难点重点予以相应的探讨。土石坝历史十分悠久，属于较为古老的坝型。在我国尤其是很多基层地区，应用十分广泛。虽然土石坝这一形式在我国具有较为广泛的应用，但是仍然面临着诸多方面质量问题，只有充分结合当地的实际情况，落实好相关的设计工作，并在原有设计的基础之上不断寻求突破和创新，土石坝质量才能得到充分保障，才能利于土石坝日后更加良好的应用。

参考文献：

[1]张强，刘慧娟，李文柱等.有限元分析在高烈度地区土石坝设计中的应用[J].水利规划与设计，2015，（9）：81-85.

[2]麦麦提江?艾麦提.水库碾压式沥青混凝土心墙土石坝的设计分析[J].中国水运（下半月），2015，（3）：166-167.

[3]陈少宏.洞塘水库碾压式沥青混凝土心墙土石坝设计与实践[J].四川水利，2013，（2）：6-9.

[4]姜玉明.关于病险水库除险加固土石坝设计中的几个问题的探讨[J].科技创业家，2013，（4）：21.