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1明渠導流的方法
首先是對明渠的斷面尺寸進行確定,結合設計導流的流量控制來確定明渠斷面的尺寸,并且受到了諸多因素的影響,如地形地質、允許抗沖流速等,在設計斷面的過程中,需要結合差異化的明渠斷面尺寸,來組合圍堰,綜合考慮。其次是對明渠斷面形式進行合理選擇,通常情況下,會按照梯形來設計明渠斷面設計,如果有堅硬基巖存在于渠底,可以按照矩形來設計,在一些特殊情況下,為了促使截流和通航的不同要求得到滿足,也可以按照復式梯形斷面進行設計;最后是對明渠糙率進行確定,明渠的泄水能力會直接受到明渠糙率大小的影響,因此,開挖方法、襯砌材料以及渠底平整度等因素會直接影響到糙率大小,所以設計過程中,就需要結合具體情況,嚴格依據相關的規定和要求來進行。
2隧洞導流的方法
一是隧洞導流的使用范圍:對于山區河流,通常應用隧洞導流的方法,這是因為其有著較為狹窄的河谷,兩岸有著陡峻的地形;因為每條隧道都有著十分有限的泄水能力,隧道需要較高的造價成本,因此,沒有較大的流量,就可以應用隧洞導流的方法。結合如今的形勢,每條隧洞的可宣泄流量嚴格控制2000m3/s—2500m3/s,大部分工程將兩條左右的導流洞給應用過來。為了促使導流費用得到減少,就需要結合導流漏和永久隧道。如果是將高水頭土石壩樞紐興建于山區河流上,將永久隧漏給應用過來。因此,對于土石壩紐,非常普遍的使用了隧洞導流,將混凝土壩修建于山區河流上,也可以將隧洞導流給應用過來。二是導流隧洞的布置方法:需要在完整和新鮮的巖層中,布置隧洞,為了避免有大規模坍方出現于隧洞沿線中,需要避免平行于洞軸線、巖層和斷層和破碎帶,嚴格控制洞軸線和巖石層面之間的夾角,避免其小于45°,層面傾角控制在45°以上。將壩址附近的有利地形給充分利用起來,保證有順直的隧洞線路,如果是彎曲的河岸,需要在凸岸布置隧洞,這樣隧洞長度可以得到縮短,并且有著較好的水力條件。轉彎是有壓隧洞和低流速無壓隧洞所必須具備的,轉彎半徑應該比5倍洞寬要大,轉折角控制在60°以內,要將直線段過渡設置于彎道的上下游,直線段長度需要比5倍洞寬更大。避免有沖擊波產生于高流速無壓隧洞的彎段上。嚴格控制進出口和河床主流流向的交角,否則就會影響到上游進水條件,會有有害的折沖水流與涌浪產生于下游河道,出角需要控制在30°以內,結合具體情況,可以適度放寬上游進口處的要求。如果需要的導流隧洞為兩條以上,那么就可以在兩岸或者一岸布置。隧洞進出口和上下游圍堰坡腳需要有50m以上的距離,近些年來,也出現了10m~20m以內的距離;如果只有較小的距離,就需要科學的防護堰坡。三是導流隧洞斷面設計:在確定隧洞斷面尺寸時,需要綜合考慮諸多因素,如設計流量、地質和施工條件等,要結合相關規范,控制洞徑;一般來講,單洞斷面尺寸需要保證不超過200m2,單洞泄量控制在2000m3/s~2500m3/s以內。將地質條件、隧洞工作狀況和施工條件納入綜合考慮范圍,對隧洞斷面形式合理確定。在洞身設計中,十分重要的一個問題就是合理選擇糙率n值,糙率的大小會對斷面的大小產生直接影響,糙率大小則會直接受到其他因素的影響,如襯砌情況、施工質量、選擇的開挖方法等等。在設計過程中,需要結合具體情況,對相關規范進行查閱,對糙率值合理選擇。
3結語
通過上文的敘述分析我們可以得知,導流技術在水利工程建設中發揮著十分重要的作用,本文簡要分析了幾種比較經常用到的導流技術和建筑型式,在具體實踐中,還有諸多的技術可以利用。因此,在水利水電導流設計過程中,需要結合具體情況,充分考慮諸多因素,對導流模式合理設計和選擇,促使水利水電工程的施工質量得到保證。
作者:劉龍彬 單位:九江市水利科學研究所