某水库枢纽坝型方案设计探究

某水库枢纽坝型方案设计探究

张华兴

云南仟源水利工程有限公司云南省昆明市650000

摘要：本文通过对于水库枢纽坝型的详细分析，经过与其它水库坝型的设计方案进行对比，从中借鉴经验，本工程采用天然的建筑材料，对于环境的污染很小，与其它工程方案相比较具有节能环保的优势，在对于水库坝型建设的过程中，可以降低一部分成本，本文系统的对工程方案进行了探究，希望对于次工程施工能够起到一定的辅助与借鉴。

关键词：水库枢纽；坝型；设计方案

水库枢纽坝型的设计，其中最为关键的是要控制好水库的用水量所占的百分比，从而根据实际情况对坝型进行建设，在建设的同时，要对水库的上游以及下游做详细的调查，保证要为下游预留出丰富的水资源，以满足下游生产的需要，要对当地的自然环境进行考察之后再做出具体的方案设计[1]。

一、工程概况

某水库位于河水流域相对缓慢的地区，这对于水库枢纽施工来说是较为有利的，整个水库周围被村庄包围，工程施工消耗时间较长，通过对地势的实际现场勘查，了解到河流的具体位置以及地形地貌，因此，本次工程设计方案将对其进行系统的探究。水库沟口相对较窄，在对于工程开发的过层中，要注意实际的使用情况，并且河两岸的坡积层相对较窄，导致工程的开挖量相对较小，河道的上游流水相对缓慢，说那个理由的河道也很开阔，水库的容水能力很强，该水库的轴距大约为120m，河道约为25m，河道很陡峭，在对于坝型的设计过程中要严格遵循相关工程规定，为了不影响水库的整体布局，同时也为了不增加工程成本，对于坝型设计要符合当地的实际情况。

二、坝型的选比

在对坝型进行选比时，要首先对当地的地质条件以及环境条件进行实地考察，并详细记录考察数据，本工程选用的坝址条件相对较好，对于河坝的建设会起到很大的推进作用，所选用的材料都是对于环境污染相对较小的轻质建筑材料，在保留工程质量的同时，也保证了生态环境不受到破坏[2]。本次河坝工程地基的承载质量很高，这对于工程附近储量丰富的矿石资源来说，是一项推动工程进度措施，针对于本次工程建设的条件，应使用碾压式沥青混凝土作为坝型的选比。

三、方案设计

（一）重力坝的方案设计

重力坝的方案设计主要包括两个方面，即冲沙设施以及放水设施，这两个设施对于坝型的整体设计起到关键作用，本次选取了三种重力坝进行相互比较，其中包括：堆石混凝土、碾压式混凝土坝以及埋石混凝土坝，它们各有缺点也各有优点。他们的结构断面均选用同样的规格，详见图1。

（二）方案的选择

重力坝方案施工工程相对布置较为紧凑，对于河坝施工区域的要求较为严格，再放水设施以及冲砂设施的设计中枢纽的占地面积相对较小，沥青混凝土实心墙在工程布置上较为分散，对于本工程来说并不适用[3]。两种方案都存在不同程度的制约情况，但由于大河结构整体水库坝址相对狭窄，所以，重力坝方案更加实用。

（三）建筑材料的选择

1、坝壳料

根据地质测绘得出的结果来看，勘察的范围是以地质表层为主，下部都是风化岩，风化岩厚度预想的要厚，经过详细的分析以及计算，石渣料并不够用，必须在其它施工区域进行再次开挖。

2、沥青混凝土心墙料

按照要求规范混凝土墙心料可以分为三种：即填料、细骨料以及粗骨料，根据现场的实际勘察情况来看，本工程所需要的沥青混凝土墙心料的用量并不大，即使是从工程的成本进行考虑，选用细骨料也并不会给工程的整体经费带来多大的压力。经过实际调查，发现在距离大坝不远处有丰富的岩石储备，并且有专门的的石灰石采矿企业，且当地的运输条件也相对较好[4]。

3、重力坝建筑材料

本次的设计选取了重力坝的设计方案，并对几种建筑材料进行了比较，重力坝主要的建筑材料就是混凝土以及石块，这些材料对于重力把的建设还是较为实用的，同时也可以节省一定的成本，因为本次工程的施工场较为狭窄，对于大型的施工设备进入会有一定的限制，所以，在工程进行的期间，可以对周边环境进行合理的利用，经过实际的调查发现，在距离施工现场4千米左右有一商品混凝土搅拌厂，该厂占据着具有很大优势的地理位置，并且长时间对外出售商品混凝土，以便满足不同施工队伍的需求，同时也可以给企业自身创造经济利益，本次的施工过程中，可以直接在该混凝土搅拌厂进行实时购买，这样，一来解决了运费的问题，其次，又可以按需要量来自由采购，这都给工程的成本带来了很大程度的节约。

4、建筑材料的相互比较以及结论

两种坝型的建筑材料或者是购买条件有一定的不同。沥青混凝土实心墙在开采的过程中较为复杂，并且成品量相对较低，这就导致其造价相对较高，并且在开采的过层中，会造成大片岩石的裸露，并且很长一段时间不能复原，这就使得此次开采会给生态环境带来严重的破坏，不仅不经济而且还会导致周边环境受其影响。对于直接在附近的企业购买混凝土，的做法，可以直接避免运费的消耗，并且由于路途近，可以保证混凝土施工时的质量。经过实际调查还了解到当地在工程施工的过程中还要将3户人家进行移民，才能确保工程的进度以及工程的质量，这对于民众来说是不公平的，所以从附近企业进行混凝土实时运输的做法较为适宜[5]。

四、施工条件

碾压式沥青实心墙坝近年来在施工中应用的较为广泛，由于其施工简单，并且是采用大型机械设备对其进行施工，节省了很多人力，同时也节省了工程的整体成本。整个工程的操作相对简单，施工期间的干扰条件很少尤其是在雨季过后更加适宜工程的实施，大大节省了工期的时间，本次工程项目总体来说并不庞大，在雨季过后，泥土较为松软，对于工程施工会有很大的帮助，挖坝时要注意高边坡的选择，以确保水位于实际的要求相符合，在开挖完毕之后要按照工程的设计图纸进行整体建工，整体建工时间大约需要13个月。

结束语

经过上文对于水库枢纽坝型的方案设计以及材料的选择，将沥青混凝土与重力坝进行详细的数据对比，最后发现在本次工程建设的过程中，混凝土实心墙相对来说占有一定的优势，所以在本次水库坝型的工程施工中建议使用混凝土实心墙进行施工。混凝土实心墙造价相对较低，并且质量对于本次工程来说比也完全能够胜任，再加上距离施工现场4千米有混凝土出售企业，；这对于这次河坝工程来说可谓是雪中送炭，这样一来可以很大程度的缩短施工期限，同时也免去了运输的费用，无论从现场施工的自然条件还是从节约成本的角度来看都是非常适合的。本文对于水库枢纽坝型的设计方案进行了较为系统的分析，希望在本次工程施工的过程中可以起到辅助以及指导的作用。

参考文献

[1]李艳，陈晓年，包芬芬.小盘河水库枢纽布置及坝型设计[J].河南水利与南水北调，2015，11（22）：19-20.

[2]汪湖海.菜花坪水库枢纽布置及坝型设计[J].内蒙古水利，2017，12（12）：23-24.

[3]韩旭，张军军.华润电力大吉林河水库工程大坝坝型设计[J].内蒙古水利，2015，31（06）：21-22.

[4]王肖迪.马兰口水库大坝坝型设计方案比选[J].山西水利，2016，15（08）：42-43.

[5]肖富桔.大河沟水库大坝坝型设计方案比选[J].四川水利，2017，38（01）：23-25.