陳明述(樂山市犍為縣清溪片區(qū)水務(wù)管理站,四川 樂山 614400)
?
水利病險(xiǎn)加固解決措施分析
陳明述(樂山市犍為縣清溪片區(qū)水務(wù)管理站,四川樂山614400)
水庫是我國防御江河洪水、發(fā)展農(nóng)業(yè)灌溉和為城鄉(xiāng)經(jīng)濟(jì)生活提供用水等方面的重要基礎(chǔ)設(shè)施之一,在水利建設(shè)中占有重要的地位。病險(xiǎn)水庫除險(xiǎn)加固的管理措施包括:采取多渠道的融資途徑;加強(qiáng)地質(zhì)勘探工作;選擇合理的方案;強(qiáng)化實(shí)施過程控制以及建立良性循環(huán)的管理機(jī)制等。
水利;病險(xiǎn)加固;措施
到現(xiàn)階段,我國已有各種大小水壩近9萬座,這是個龐大的數(shù)量。但因?yàn)椴糠炙畨问茏匀画h(huán)境的損害、維護(hù)不善或先天的設(shè)計(jì)缺陷,它們是病險(xiǎn)水庫,并且這部分水庫數(shù)量還不小,有五萬多座,占總量的一半以上,情況比較嚴(yán)重。針對這種情況,我國已經(jīng)逐步開展了病險(xiǎn)水壩的加固工程,并且通過有關(guān)部門的積極實(shí)施,目前已經(jīng)取得了不錯的效果。但就當(dāng)前情況來看,也還存在著一些棘手的問題。其中較典型的就是除險(xiǎn)加固方案的優(yōu)選。當(dāng)前除險(xiǎn)加固工程中對方案的選擇主要是通過經(jīng)濟(jì)技術(shù)比選,缺乏科學(xué)合理的決策過程,導(dǎo)致一些水庫除險(xiǎn)加固方案選擇不合理,從而引起水庫失事,如2004年新疆八一水庫在除險(xiǎn)加固還未完成就潰決失事,2005年青海省剛加固完成的英德爾水庫潰決,2013年山西省洪洞縣曲亭水庫壩體坍塌等。眾多的水庫除險(xiǎn)加固失事案例警示人們必須重視加固方案的決策,科學(xué)合理地選擇除險(xiǎn)加固方案。實(shí)際上,除險(xiǎn)加固方案的優(yōu)選是一個典型的多準(zhǔn)則決策問題,它與病險(xiǎn)類型、病險(xiǎn)程度、除險(xiǎn)加固可靠度、資金、施工難易度、可持續(xù)發(fā)展等多種因素有關(guān),單一考慮經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件具有一定的片面性。
(1)相關(guān)病險(xiǎn)水壩的漏水情況嚴(yán)重:特別是每逢汛期,當(dāng)水位較高時(shí),由于巨大的水壓,捌基滲漏情況尤其突出。當(dāng)滲漏發(fā)展成為管涌時(shí)隨時(shí)可能引發(fā)大壩的裂縫和崩塌,給下游人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全帶來了巨大的隱患。
(2)工程質(zhì)量老化:由于當(dāng)時(shí)歷史條件的限制,大部分水庫是當(dāng)初大干快上的產(chǎn)物,施工質(zhì)量差,加之運(yùn)行年代久遠(yuǎn),主要表現(xiàn)在壩體裂縫、無排水設(shè)施或已失效、壩體或壩坡穩(wěn)定性不足等。
(3)輸水洞破損嚴(yán)重:絕大多數(shù)輸水洞進(jìn)出口破損、閘門漏水、金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備為非標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品,且大部分為手動,未配備電源,其主要表現(xiàn)是輸水洞工程施工質(zhì)量差,閘門漏水,檢修閘門不能正常工作。
(4)溢洪道設(shè)計(jì)不合理:普遍存在溢洪道進(jìn)出口段與壩身距離短、溢洪道設(shè)計(jì)尺寸較小、溢洪道平面彎道半徑大小、不穩(wěn)定溢洪道陡坡比過陡、沒有充分考慮到工程所在地的地形、地貌、環(huán)境等相關(guān)因素。修建后無襯砌、無消能設(shè)施,幾乎都屬未完建的簡易結(jié)構(gòu)等問題。
(5)監(jiān)測設(shè)施及管理設(shè)施極不完善:大壩基本沒有安全監(jiān)測設(shè)施且管理設(shè)施極不完善,制約水庫正常安全運(yùn)行管理。
為搞好病險(xiǎn)庫加固夯實(shí)基礎(chǔ)搞好前期工作是保證病險(xiǎn)水庫加固進(jìn)度及質(zhì)量的前提和基礎(chǔ)。為此,要做好以下各方面的工作:
(1)做好水庫大壩安全鑒定工作。在病險(xiǎn)水庫加固前期工作開始時(shí),大壩安全鑒定主管部門應(yīng)組織設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行管理等方面的技術(shù)專家,嚴(yán)格按此辦法全面準(zhǔn)確地查找出徹底根治。這就需要委托具備相應(yīng)資質(zhì)的設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)對這些隱患進(jìn)行專題調(diào)研,找準(zhǔn)隱患部位,分析產(chǎn)生原因,提出處理措施。
(2)除險(xiǎn)加固應(yīng)與增容和恢復(fù)庫容同時(shí)考慮。許多病險(xiǎn)水庫因存在安全隱患,汛期只能降低水位運(yùn)行,調(diào)蓄能力大減;有些險(xiǎn)庫淤積嚴(yán)重,直接影響其效益的進(jìn)一步發(fā)揮;有些險(xiǎn)庫,采取一些防汛道路及防汛物資倉庫等管理設(shè)施難以滿足要求的問題。病險(xiǎn)水庫加固規(guī)劃時(shí),應(yīng)考慮增設(shè)防汛指揮調(diào)度網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及通信預(yù)警系統(tǒng)、水文水情測報(bào)自動化系統(tǒng)、大壩監(jiān)測自動化系統(tǒng)等先進(jìn)的管理設(shè)施。對不能滿足需要的防汛道路及防汛物資倉庫等管理設(shè)施一并予以改造。
(3)努力提高病險(xiǎn)水庫加固的科技含量。前期工作應(yīng)思路新、起點(diǎn)高,廣泛采用新技術(shù)、新方法、新材料、新工藝,力求體現(xiàn)先進(jìn)性、科學(xué)性和經(jīng)濟(jì)性。在病險(xiǎn)水庫加固時(shí),應(yīng)通過各種途徑收集這方面的信息,廣泛依托科研、設(shè)計(jì)、施工、大專院校等方面的技術(shù)力量,加以推廣應(yīng)用。堅(jiān)持加固與提高、加固與技術(shù)進(jìn)步相結(jié)合,力求在病險(xiǎn)水庫治理的技術(shù)經(jīng)濟(jì)方面有所突破。
3.1做好勘探測量工作
有些水庫所在地一般都地處偏遠(yuǎn),交通不便,給勘探測量增加了較大難度,但勘探測量是做好病險(xiǎn)水庫除險(xiǎn)加固工程必不可少的步驟,在工程建設(shè)前期,主管部門要精心組織,委托具有資質(zhì)的專業(yè)機(jī)構(gòu)對病險(xiǎn)水庫進(jìn)行一次全面細(xì)致的勘探測量工作,為除險(xiǎn)加固工程提供準(zhǔn)確而詳盡的資料,根據(jù)相關(guān)資料制定一個相應(yīng)的設(shè)計(jì)方案。
3.2壩體加高培厚
通過加高培厚對病險(xiǎn)水庫進(jìn)行加固處理可以減少工程量,節(jié)約投資,可就近取材,優(yōu)越性很大。但在此過程中要充分結(jié)合水文資料,確定水庫規(guī)模及水庫設(shè)計(jì)的防洪標(biāo)準(zhǔn),大壩的加高處理一般應(yīng)控制在1m以內(nèi)(最高不能超過3m),否則需加寬大壩,土方量將大大增加。
3.3增加或拓寬溢洪道
結(jié)合當(dāng)?shù)厮馁Y料與勘探測量數(shù)據(jù),并復(fù)核水庫的規(guī)模,在原有的溢洪道的基礎(chǔ)上進(jìn)行拓寬,并進(jìn)行加固處理,如若原有溢洪道年久失修,破壞嚴(yán)重,維修加固成本較高且不能滿足泄洪條件,可考慮在有利地形處增加新的溢洪道,提高水庫防洪能力。
3.4滲漏處理
滲漏問題包括壩基滲漏、涵管破裂滲透、管涌等,是均質(zhì)土壩最普遍存在的問題,其產(chǎn)生原因十分復(fù)雜,處理起來也相對困難,主要是由建設(shè)質(zhì)量差,運(yùn)行管理薄弱導(dǎo)致壩體劣化,一些地區(qū)的土質(zhì)濕限性不均勻造成裂縫以及壩體沉陷等原因造成滲漏。根據(jù)山東省病險(xiǎn)水庫除險(xiǎn)加固的經(jīng)驗(yàn),90%以上的壩體滲漏可通過劈裂灌漿技術(shù)得到有效的治理。比如鄂爾多斯市的水庫壩體基本由黃土構(gòu)成,透水性好可采用此項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行防滲漏處理。同時(shí),土壩劈裂灌漿工藝簡單,使用機(jī)械少,不用或少用水泥,經(jīng)濟(jì)可行。但是要在劈裂灌漿方案設(shè)計(jì)中應(yīng)做好理論計(jì)算、灌漿材料、灌漿壓力設(shè)計(jì)、灌漿次數(shù)、灌漿時(shí)間間隔等工作。
3.5水庫清淤
中、小型水庫的清淤工作一般有水力清淤法、干清淤法、虹吸式清淤、橫向沖蝕等方法,每種方法各有利弊,在進(jìn)行具體施工的時(shí)候,應(yīng)根據(jù)不同的水庫所處的環(huán)境及地理?xiàng)l件選擇合適的方法。
3.6輸水洞處理
輸水洞除險(xiǎn)加固一般主要包括:洞深接長、消能池翻修加固、更換閘門和啟閉設(shè)備等工作。
3.7大壩安全監(jiān)測與管理
為保證工程的安全運(yùn)行,增加大壩安全監(jiān)測設(shè)施。主要包含巡視檢查、變形監(jiān)測、滲流監(jiān)測、水位監(jiān)測等。同時(shí)還要明晰管理責(zé)任,創(chuàng)新管理機(jī)制,防止一邊除險(xiǎn)、一邊出險(xiǎn),舊賬剛還又添新債的局面,要建立良性循環(huán)的管理機(jī)制,細(xì)化規(guī)章制度與細(xì)則,逐步形成適應(yīng)市場經(jīng)濟(jì)的良性運(yùn)行機(jī)制。
(1)資金來源探討病險(xiǎn)水庫的除險(xiǎn)加固工程,一次性投入資金較大,如若以政府財(cái)政支付為主要手段,將加大政府的負(fù)擔(dān),無法及時(shí)全面地處理所有的病險(xiǎn)水庫。可以考慮拍賣經(jīng)營權(quán)的方式,將水庫租賃出去,對于籌集資金用于除險(xiǎn)加固或許是一個良好的出路。
(2)除險(xiǎn)加固應(yīng)與綜合利用及管理設(shè)施的改善相結(jié)合。病險(xiǎn)水庫由于修建時(shí)客觀條件的制約以及建成后投入的更改、維修資金不足,普遍存在著防汛調(diào)度系統(tǒng)、雨水情測報(bào)系統(tǒng)、防汛道路及防汛物資倉庫等管理設(shè)施難以滿足要求的問題。病險(xiǎn)水庫加固規(guī)劃時(shí),應(yīng)考慮增設(shè)防汛指揮調(diào)度網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及通信預(yù)警系統(tǒng)、水文水情測報(bào)自動化系統(tǒng)、大壩監(jiān)測自動化系統(tǒng)等先進(jìn)的管理設(shè)施。對不能滿足需要的防汛道路及防汛物資倉庫等管理設(shè)施一并予以改造。
對基于水利病險(xiǎn)加固,首先要盡快建立起適應(yīng)市場經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的責(zé)權(quán)明確、管理科學(xué)的水庫管理新機(jī)制。在病險(xiǎn)水庫加固工程建設(shè)之初應(yīng)確定實(shí)行建設(shè)與管理統(tǒng)籌結(jié)合的新型建設(shè)管理體制。投資多元化、產(chǎn)權(quán)明晰化、供水供電價(jià)格商品化、水庫服務(wù)有償優(yōu)質(zhì)化,增加現(xiàn)有水庫管理經(jīng)費(fèi),逐步實(shí)現(xiàn)良性運(yùn)營。其次要加強(qiáng)對水庫調(diào)度管理人員的培訓(xùn),提高管理人員素質(zhì)及水庫調(diào)度水平。建立并嚴(yán)格遵守水庫管理的各項(xiàng)規(guī)章制度及細(xì)則,使其早日走上科學(xué)化、規(guī)范化的軌道。積極利用自身優(yōu)勢,大力開發(fā)水土資源,以開發(fā)促發(fā)展,以發(fā)展促管理,逐步建立適應(yīng)市場經(jīng)濟(jì)的良性管理運(yùn)行機(jī)制。
[1]朱建銘.溧陽市小型水庫滲漏分析及治理措施.江蘇水利,2015(09):23~24.
[2]《碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》(SL274-2001)[S].北京:中國水利水電出版社,2014.
[3]《水利水電工程注水試驗(yàn)規(guī)程》(SL345-2007)[S].北京:中國水利水電出版社,2015.
2016-6-20
TV697.3
A
2095-2066(2016)19-0037-02