水库大坝设计中的相关问题探讨

肖鹏

摘 要： 大坝作为水库工程建设中非常重要的组成部分，其设计好坏会对日后安全运行带来较大的影响，因此在水库设计之初，需要全面考虑，综合各方面因素进行优化设计，以此来保证工程建成后的安全运行。文中分析了水库大坝设计中存在的问题，并进一步对水库大坝设计要点进行了具体的阐述。

关键词： 水库；大坝设计；问题；设计要点

通过建设水库工程，有效的满足农田水利灌溉和预防洪涝灾害，而且在抵御自然灾害时，水库也能够发挥出更大化的作用。而且水库的建设也能够实现水资源的合理利用。但在当前水库建设过程中，存在设计不合理的情况，这对于水库建成后的使用功能的发挥带来较大的影响。因此在水库设计之初，则需要做好预测工作，针对于水库工程的抗震、搞渗及安全性等方面的要求，全面提高水库设计的水平，确保水库工程投入使用的运行的安全性和可靠性。

一、水库大坝设计中存在的问题

（一）防洪设计标准偏低

当前我国水库大坝建设工程中，中小型水库坝和一些低坝建设数量较多，而且在建设过程中，多是边勘测、边设计和边施工，这就导致坝体结构存在较大的安全隐患，一旦遇到洪水侵袭，则会导致漫堤风险发生。再加之泄洪设施配备不合理，严重时还会发生溃坝事故。由此可以看出，当前我国水库大坝设计标准普遍偏低，这也对水库大坝运行的安全性带来了较大的影响。

（二）水库大坝普遍存在渗漏现象

在水库大坝设计前期阶段，由于对地质勘查工作缺乏足够的重视，在实际勘查过程中存在不到位及不充分的情况，因此水库大坝存在管涌、流土及脱坡等问题。当前有水库大坝普遍存在渗漏现象，这就极易导致溃坝及冲决的险情发生，一旦险情发生，必然会其带来非常严重的危害。因此在大坝设计工作中，需要重视防渗设计，针对導致大坝渗漏的原因进行深入分析，从而采取切实可行的设计策略来保证水库大坝的安全。

（三）抗震设计标准偏低

水库大坝设计时，对抗震设计具有较高的要求。但当前大部分水库大坝工程都存在抗震设计标准偏低的问题，水库大坝安全系数不高，无法与现行的标准和规范要求相符。特别是一些水库大坝建在地震灾害频繁发生的区域内，一旦地震灾害发生，则会导致沉陷、变形和开裂等问题发生，从而对水库下游人民的生命安全带来较大的威胁。

（四）结构稳定性差

当前我国大部分水库大坝存在整体结构稳定性差的问题，不仅混凝土设计强度偏低，而且输水隧洞衬砌结构强度也无法达到设计的要求，坝基及涵管基础设计标准普遍偏低，这也导致大坝结构容易发生不均匀沉降，从而导致大坝结构失稳，无法满足水库的正常使用。

二、水库大坝设计的要点

（一）防洪设计

在水库大坝设计之初，需要提前做好资料收集工作，收集当地历年自然条件资料，并对水文地质情况进行实地勘查，收集相关的水文资料，对于收集的资料信息进行具体的分析，并以此作为依据来确定水库大坝防洪标准，制定科学合理的水库汛期方案和应急措施，全面提高水库大坝防洪设计水平，确保水库能够安全度汛，为水库的安全、可靠运行奠定良好的基础。

（二）水库大坝的抗震设计

由于砂土填筑的水库大坝，在遇到地震时，容易产生液化破坏，因此必须对水库大坝进行抗震加固设计。水库大坝的抗震加固设计通常可以采用抛石压重、置换、人工加密和设置排水减压井等方法。抛石压重是指在砂土表面进行加压，来达到增强砂土的有效应力；置换是指将液化区的砂土挖除，然后填筑抗液化性能好的块石石渣；人工加密是为了提高砂土的密实度，一般采取振冲、强夯等措施。

（三）水库大坝的防渗设计

水库大坝的防渗设计可分为水平防渗和垂直防渗。遵循的原则是上堵下排，采用高喷灌浆技术使其渗透坡降不超过允许坡降，以保证土体的渗透稳定。由于混凝土防渗墙的适用性广及实用性强，施工条件要求不高，而且耐久性好，防渗性能高，有很好的防渗效果，因此现在的水库大坝防渗加固设计，一般都通过采用混凝土防渗墙来达到防渗加固的目的。

（四）实地考察，选择合适的设备

在水库大坝设计产期，需要针对于建筑地址进行实地考察，并掌握当地的水文资料和地质资料，详细了解建设地的自然状况，从而为设计提供重要的信息支持。通过实地考察后，还能够选择与之相适应的建设设备，具体选择设计时要重视设备的质量，而且在实际应用过程中不宁避免生锈及腐蚀等问题的发生，以此来全面提高水库大坝建设的施工质量，为水库大坝投入使用后的安全运行起到积极的促进作用。

（五）水库大坝结构的设计

在进行水库大坝结构设计时，需要遵循稳定性的原则，而且为了达到整体结构的稳定性，还需要做好相关资料的收集、分析和整理工作，以此为依据来对水库大坝结构稳定性进行具体的设计。而且在水库大坝结构稳定性设计过程中，还需要针对于坝顶及坝坡除险加固设计进行重点考虑，以此来提高水库大坝坝顶的稳定性。这样不仅可以实现对坝顶路面排水问题的合理设计，而且还能够保证坝顶高程和宽度与规定的标准要求相符，为水库大坝安全、稳定的运行打下坚实的基础。

（六）放水洞和溢洪道除险加固设计

通常，要结合水库大坝工程的实际情况，按照安全、可靠、经济、实用的原则选择放水洞加固方案。水库大坝采用的是开敞式溢洪道的，其轴线通常采用直线设计，堰顶高程和水库正常蓄水位要保持一致。在条件允许的情况下，水库大坝溢洪道最好设置在岩石地基上，根据水流条件、防冲要求、地质条件、地形等确定溢洪道的护砌宽度与长度。水库大坝放水洞的加固设计，要遵循经济实用、安全可靠的原则，根据水库大坝的具体情况，来选择最佳的加固方案。放水洞加固方案主要有砼矩形涵洞加固、洞身拆除重建方案等等。砼矩形涵洞加固方案是将洞深进行补漏、补强，对水库大坝的隐患部位进行加固，补抹防水涂料、高强砂浆以及环氧砂浆等，在放水洞内添置玻璃钢管、PE管、内衬钢管等，使用混凝土填筑原放水洞和内衬管的空隙。如果是洞身拆除重建方案，可根据工程实际情况灵活采用砼矩形涵、原涵等放水洞形式，洞身按无压明流进行设计，同时满足工程规定的强度、刚度、抗裂、稳定等要求。

三、结束语

在当前水库大坝设计工作中，需要由专业的设计人员来进行设计工作，而且设计人员要具有较高的专业技能，这对于提高大坝设计的水平具有非常重要的意义。同时在水库大坝设计时还要提高蓄水抗旱能力，使其能够更好的应对自然灾害，实现对水资源的合理调配。在实际施工过程中，要严格依照设计方案进行，重视新技术和新材料的应用，在遵循设计的基础上，确保以最小的投资成本来保证水库大坝建设的质量，确保水库大坝投入使用后能够发挥出最大化的效能。

参考文献

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