对拦河建筑物的防洪分析探讨.docx

对拦河建筑物的防洪分析探讨HYPERLINK"//www.cbi360.net/"\h随着水资源供需矛盾的日益突出，党和政府提出了水资源可持续利用的战略目标，充分合理地开发利用水资源，为全面建设小康社会提供有力支撑和保障。随着水利建设的不断发展，水利投资的重点也将由防洪工程转向水资源配置工程。按照传统水利思路，由于河道防洪任务的重要性，在山洪河道修建拦河建筑物蓄水开发水资源一般要求非常严格，因此山洪河道水资源开发利用程度很低，在一定程度上造成水资源的巨大浪费。随着传统水利向现代水利的转变，在山洪河道上修建拦河建筑物，拦蓄上游河道流域来水，开发河道丰富的水资源，使防洪工程转向水资源配置工程已成为水利建设的重点。但在河道水资源得到合理的开发利用的同时，河道的防洪任务更加艰巨，这就要求水利工作者不仅要充分开发利用水资源，而且要充分预测到建筑物可能带来的负效应。由于河流的形成及发展条件各异，河床演变的特点及其衍生的问题是各种各样而且复杂多变，因此研究分析拦河建筑物对防洪的影响是一个多学科多因素的复杂问题，特别是河流泥沙动力学知识以及河床演变的规律。就其本身来讲，目前仍然是一门不成熟的新兴学科，因此对于拦河建筑物防洪影响的分析就有了很大的难度。本人根据多年来的工作经验以及掌握的材料，从各人的认识角度出发，对建筑物防洪影响的分析思路提供一些建议。如有不当以及不足之处，希望同仁们给予指正和补充，并在大家的共同努力之下，更好地完成项目，使每一个项目都能较好地反映出其对防洪的影响，从而使建筑物更好地为人们造福，而不是带来负面影响甚至灾害。1概述HYPERLINK"//www.cbi360.net/hyjd/20170801/85213.html"\h拦河建筑物对防洪的影响有有利的一面也有不利的一面。有利的一面是可以充分利用建筑物与河床之间的相互关系，因势调整河道流向，改变不利河相关系，有目的的控制河床演变的发展方向，从而使河道有利于人类的经济活动。另外拦河建筑物作为水资源配置工程，可开发利用河道水资源，为工农业以及城镇生活用水提供水源，缓解地下水超采的危机。但在保证其主要功能的同时，需要充分认识到建筑物对于河道防洪不利的影响。对于建筑物防洪影响的分析思路，主要从河相关系的变化、工程设计以及工程措施之间的相互关系方面去考虑。在分析建筑物对防洪影响之前，首先要对建筑物所在河道进行分析。1）分析河道类型按照河道流经地区的不同，河道一般可分为山区河流和平原河流两大类，而对于同一条河流其上游常为山区河流，下游段为平原河流，位于上游段和下游段之间的中游段，则往往兼有山区河流和平原河流的特性。因此要首先根据流域特点，来水情况，地理特点、形成的过程等确定河道属于哪一种类型。2）分析河床的形态根据河床演变历史过程、河床总体走势，河床的结构等特点确定河道形态是弯曲型、顺直型、分汊型还是散乱型，从而确定河床演变的总趋势。根据河道来水来沙特性，来水时空分布，河床床沙组成等特点确定河道的边界条件，确定是推移质还是悬移质造床。只有分析确定了造床的主要因素，才能确定合理的经验理论公式进行定量的分析计算。拦河建筑物的设计依托于河相关系，河相关系又因拦河建筑物的影响而发生巨大的变化，出现新的演变过程。如果建筑物设计不当，就会引起河相不稳定，造成行洪的不安全；而河相关系确定的不合理，则会从以下两方面影响建筑物的设计：如果河相关系确定的不安全，建筑物的造价抬高，造成浪费；如果河相关系确定的偏于安全，则建筑物的设计会不满足要求，其损失更加严重，因此拦河建筑物与河床的河相关系是相互影响相互补充的关系。本文主要从以下几个方面对两者关系进行分析：1）建筑物主要设计参数与河床演变之间的关系建筑物设计参数主要从底板高程，蓄水位的确定进行分析。底板高程的确定至关重要。底板高程定高了，则会出现上淤下冲的问题，坝前淤积严重者会使建筑物难以正常运行，甚至处于瘫痪状态，而坝后冲刷则会使消能设施破坏，从而危及整个工程。相反，如果底板高程定低了，则上冲下淤，同样会影响建筑物的正常运行。因此合理的选择底板高程，才能保证上下游河段的演变过程逐渐趋向于平衡，趋向于防洪有利的一面。对于正常蓄水位的确定，从防洪角度出发，水位不宜漫滩。蓄水位长期漫滩，不仅影响滩地开发，而且来沙落淤抬高滩地，而建筑物进行蓄清排沙时，按照河床“死滩活槽”的发展规律，滩地只淤而不冲，必然影响河道的行洪安全。消能防冲设计在工程设计过程中是不可缺少的重要组成部分，在有关规范中都有具体的规定，但河床演变对消能防冲计算的影响却没有明确的提出，从而使设计人员往往忽略了河床演变的影响，计算过程与河床演变脱节，造成设计结果的不安全。本文主要从下游的河床演变角度阐述对消能的影响。拦河建筑物建成后，由于水位壅高，上游淤积，下泄水流含沙量降低，使下