浅析土石坝枢纽设计方法

摘 要：土石坝枢纽的设计工作对于土石坝施工工程质量有着关键的影响，需要设计技术人员从多方面考虑影响其设计的因素，并针对实际情况分析解决的方法与策略。该文作者就自己工作中的一点经验，谈一下对土石坝枢纽设计的一些浅显的认识。 
关键词：水利设计 土石坝枢纽 资料搜集 设计方法 
　　1 土石坝枢纽设计的准备工作 
　　1.1 基本资料的采集 
　　任何设计开始之前，都要进行资料的收集，水库土石坝枢纽设计也不例外。设计的好坏、适宜与否，直接影响着水库枢纽工程质量和工程造价，严重时，对枢纽的功能也会产生影响。所以在设计开始之前，必须进行实地考察，收集当地的地形、地质、水质、气象等资料，为水库枢纽的设计提供基础的理论依据，设计人员应充分利用这些数据，确保设计的科学性与合理性。 
　　（1）地形资料。这里说的地形资料就是指在何处选择坝址，水库建筑的整体布局及施工方案的内容。地形资料在水库枢纽施工过程中以地形图体现出现，坝址的地形图比例以1：500或1：1000居多，有时也根据特殊要求放大或缩小比例。而库区的地形图比例没有特定要求，根据库区设计大小而定，小型水库以1：l000或1：2000居多，中型水库一般采用1：5000或1：10000的比例。 
　　（2）库区和坝址的工程的地质及水文地质资料。土石坝枢纽建设过程中，要充分考虑地质条件，施工前需聘请专业技术人员严格考察，任何一项地质条件的差异都可能影响水库坝址的选择与布局，如坝址附近土壤的力学性质、构造与风化程度，河床覆盖层的厚度等。选址适宜的同时，还要考虑气象条件对施工的影响，如气温、降雨量、风速等资料。 
　　（3）水利计算资料和建筑材料的分析。在进行水库规划设计时，设计人员需要根据坝址的实际位置，了解其河水的水位、流量与泥沙情况及坝区附近的土、砂、石料的分布情况、储量、物理力学性质以及运输条件和单价等资料，这些内容都是设计中必须考虑到的外在物理因素。 
　　1.2 轴线选择 
　　坝轴线的选择是土石坝枢纽设计一个关键的过程。坝轴线选择不是很随意的，需要充分考虑当地实际的地质、地形等环境因素，施工规模与施工过程的基础条件，再结合水利枢纽的布置、水库淹没情况和经济条件等因素而确定。具体要求如下。 
　　（1）地形条件。如果地形条件适宜，尽可能选择坝轴线较短，河谷较窄的位置，方便于建造泄水建筑物，且坝岸两端的厚度要尽可能满足施工要求，便于施工操作，保证施工安全。 
　　（2）地质条件。对于土石坝建坝区域，尽量选择透水性较小的地基位置，透水性过强不利于建坝。一般以选择整块的岩石或坚实的地层上，如以黏、壤土或岩基居多。 
　　（3）筑坝材料及枢纽布置。土石坝枢纽施工过程，要保证其建筑材料用料充足，能够及时运送，不影响施工工期。同时，对于枢纽所需的泄洪洞、发电站等也要便于建筑施工，且各建筑物施工要能同时进行，互不干扰，以便于施工进度的保证，使得工程顺利竣工使用。 
　　2 土石坝枢纽组成及布置 
　　2.1 枢纽组成 
　　枢纽建筑物以土石坝为主体，并包括有泄洪建筑物（比如溢洪道、泄洪洞等）、水电厂房、发电引水建筑物、排砂建筑物、开关站、工业用水引水建筑物、灌溉引水建筑物、放空水库的泄水建筑物、施工导流建筑物等。 
　　2.2 枢纽布置原则 
　　由于土石坝枢纽建筑物由多种功能的建筑物组成，有一项建筑物不