唐康
摘 要 在我國(guó)現(xiàn)代化發(fā)展過程中,小型水庫作出了巨大貢獻(xiàn)。但是,隨著時(shí)間的推移,很多小型水庫因?yàn)楣こ探ㄔO(shè)質(zhì)量差、年久失修等問題,出現(xiàn)了滲漏、防洪效果差等問題,給周圍居民造成了巨大的安全威脅?;诖耍?jiǎn)單闡述小型水庫的現(xiàn)狀,探討小型水庫的除險(xiǎn)加固措施,以期為相關(guān)工作者提供參考借鑒。
關(guān)鍵詞 小型水庫;除險(xiǎn)加固;安全管理
中圖分類號(hào):TV697.3 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:B DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2018.36.064
我國(guó)大部分小型水庫興建于20世紀(jì)70年代,受各種因素的影響,大多存在嚴(yán)重的安全隱患,威脅周圍居民的生命和財(cái)產(chǎn)安全。因此,必須采取有效的除險(xiǎn)加固措施,消除小型水庫潛在的安全危害。
1 小型水庫的現(xiàn)狀
近年來,隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)實(shí)力的增長(zhǎng),我國(guó)的小型水庫數(shù)量連年上漲。截至2014年底,我國(guó)的水庫數(shù)量超過10萬座,其中小型水庫的數(shù)量接近9萬座[1]。我國(guó)小型水庫分布密集,部分區(qū)域甚至超過100座,如表1所示。
一方面受技術(shù)和經(jīng)濟(jì)條件的約束,很多水庫的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)較低,再加上施工隊(duì)伍專業(yè)知識(shí)不足,技術(shù)水平較低,缺乏科學(xué)合理的施工設(shè)計(jì)和高科技的機(jī)械設(shè)備,導(dǎo)致工程建設(shè)質(zhì)量相對(duì)較低。另一方面,水庫建設(shè)完成后缺少對(duì)應(yīng)的維修保養(yǎng)措施,導(dǎo)致小型水庫頻發(fā)安全事故,造成了惡劣的社會(huì)影響和巨大的經(jīng)濟(jì)損失。
2 小型水庫存在的問題
2.1 防洪安全問題
1)很多小型水庫的溢洪道在排洪設(shè)施建設(shè)過程中受到附近農(nóng)田或者村莊的影響,導(dǎo)致小型水庫的洪水排放能力無法達(dá)到設(shè)計(jì)要求。
2)小型水庫建設(shè)過程中,溢洪道的邊墻施工高度不達(dá)標(biāo),且隨著時(shí)間的推移,受到泄洪的不斷沖刷,很多邊墻存在不同程度的損壞。此外,很多水庫溢洪道的斷面施工、防浪墻施工等存在同樣的不達(dá)標(biāo)問題,嚴(yán)重影響水庫的正常防洪功能。
3)小型水庫建設(shè)運(yùn)行過程中缺少配套的雨量站設(shè)施,導(dǎo)致無法測(cè)量徑流,徑流測(cè)算時(shí)相關(guān)數(shù)據(jù)來源不準(zhǔn)確,導(dǎo)致最終的計(jì)算結(jié)果和水庫的實(shí)際來水量存在較大偏差。
2.2 大壩裂縫滲漏問題
水庫裂縫多、滲漏問題突出是當(dāng)前小型水庫的通病,特別是水庫大壩的壩體、壩基都存在不同程度的滲漏問題。導(dǎo)致這一現(xiàn)象產(chǎn)生的主要原因體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面[2]。
1)水庫建設(shè)過程中采用的施工材料不合格、防滲體的施工厚度不達(dá)標(biāo)、對(duì)透水性較強(qiáng)的基巖未采取有效的技術(shù)措施進(jìn)行防滲處理等,都會(huì)導(dǎo)致大壩的壩體、防滲墻、壩肩等出現(xiàn)滲漏問題。
2)水庫運(yùn)行過程中缺乏有效的維護(hù)保養(yǎng)措施,如小型水庫的下游排水管、反濾料等維護(hù)不當(dāng)出現(xiàn)堵塞問題,導(dǎo)致大壩的浸潤(rùn)線上升,進(jìn)而引發(fā)壩體出現(xiàn)滲漏問題;動(dòng)物為害如白蟻等出現(xiàn),導(dǎo)致壩體嚴(yán)重受損產(chǎn)生滲漏問題。
2.3 運(yùn)行管理問題
我國(guó)很多小型水庫建成后,管理組織和管理制度相對(duì)不完善,有的小型水庫由水庫所在區(qū)域的鄉(xiāng)鎮(zhèn)進(jìn)行管理維護(hù),而有的小型水庫由當(dāng)?shù)厮块T進(jìn)行管理維護(hù)。相較而言,由水利部門進(jìn)行管理的小型水庫,在人員配置和日常運(yùn)行管理方面較為合理。而鄉(xiāng)鎮(zhèn)管理的小型水庫,很多管理人員是兼職,缺少專業(yè)的技術(shù)人員,再加上資金匱乏,無法及時(shí)有效地處理小型水庫的裂縫、滲漏等問題。
2.4 缺乏資金支持
由于缺少資金支持,很多小型水庫出現(xiàn)的各種問題無法得到及時(shí)解決,甚至無法開展日常的運(yùn)行維護(hù)。舊的險(xiǎn)情還沒有得到妥善處理,水庫又發(fā)生了新的問題,長(zhǎng)此以往,導(dǎo)致整個(gè)水庫運(yùn)行成本劇增,同時(shí)存在重大的安全隱患。
3 小型水庫的除險(xiǎn)加固措施
某市小型水庫興建于1965年,主要實(shí)現(xiàn)供水和防洪作用。大壩采用均質(zhì)土壩建設(shè)而成,壩頂高程為23 m,最大壩高為16 m[3]。由于建設(shè)原因和后期的維護(hù)保養(yǎng)不當(dāng),大壩的壩頂存在多道裂縫,存在6處較大的漏水點(diǎn),大壩的涵管和啟閉設(shè)備存在嚴(yán)重老化,部分監(jiān)測(cè)設(shè)施已經(jīng)無法正常工作,急需進(jìn)行除險(xiǎn)加固。
3.1 主壩防滲加固措施
結(jié)合工程的實(shí)際情況,為了從根本上解決大壩的滲漏問題,工程計(jì)劃采用混凝土防滲墻結(jié)合帷幕防滲技術(shù)施工,通過混凝土防滲墻的施工根治壩體滲漏問題,并通過帷幕灌漿的方式,處理防滲墻兩側(cè)的強(qiáng)風(fēng)層和中風(fēng)層。其中,水庫的壩基砂質(zhì)黏土層、強(qiáng)風(fēng)化層作為主要的帷幕灌漿區(qū)域,采用黏土漿施工。對(duì)于壩基強(qiáng)風(fēng)化頂板線以下的區(qū)域,則采用水泥漿灌漿。
3.2 壩下涵管除險(xiǎn)加固措施
結(jié)合工程的實(shí)際情況,如果對(duì)涵管拆除重建可以解決占地問題,但是整個(gè)施工方案需要拆除原有的壩體,相對(duì)施工周期較長(zhǎng),施工難度相對(duì)較大,且可能會(huì)導(dǎo)致新建部分的壩體與原壩體之間出現(xiàn)不均勻沉降等問題。因此,為了解決這一問題,充分發(fā)揮水庫的供水功能,采用新建隧洞的除險(xiǎn)加固措施。新建的隧洞全長(zhǎng)94m,由于施工區(qū)域的圍巖穩(wěn)定性較差,因此對(duì)隧洞采用錨桿和混凝土噴錨臨時(shí)支護(hù)施工。為了提高隧洞的安全性和穩(wěn)定性,全洞都采用固結(jié)灌漿的方式施工。
3.3 其他設(shè)施的除險(xiǎn)加固措施
1)溢洪道的除險(xiǎn)加固。為了確保溢洪道的排洪通暢性,工程計(jì)劃全面治理水庫下游的排洪渠,采用生態(tài)抗沖毯作為排洪渠的護(hù)坡措施,并加固處理坡腳。
2)水庫供水管。針對(duì)本水庫管道管徑小、經(jīng)常出現(xiàn)管道破裂等問題,對(duì)現(xiàn)有的水庫供水管道進(jìn)行升級(jí)改造,逐漸采用DN800鋼管進(jìn)行替換。同時(shí),為了便于后期水庫供水管網(wǎng)的管理和升級(jí)改造,將整個(gè)供水管分為放空管、預(yù)留管以及供水管三種,并設(shè)置DN800的蝶閥分別對(duì)其進(jìn)行控制。
3)水庫監(jiān)測(cè)設(shè)施的完善。為了加強(qiáng)對(duì)水庫變形、裂縫以及岸坡位移等情況的監(jiān)測(cè),工程增加了相應(yīng)的變形監(jiān)測(cè)和滲流監(jiān)測(cè)設(shè)備。主要的表面變形監(jiān)測(cè)設(shè)備,沿著主壩壩軸線的方向水平布置,每排設(shè)置4個(gè),共計(jì)設(shè)置4排、16個(gè)變形觀測(cè)點(diǎn)。同時(shí),在水庫大壩的兩端以及轉(zhuǎn)彎處的堅(jiān)硬巖石上,設(shè)置6個(gè)工作基點(diǎn)。滲流壓力檢測(cè)設(shè)備在設(shè)置過程中,為了避免受到降雨或者其他因素的影響,采用埋設(shè)的方式施工。埋設(shè)的高度和位置根據(jù)工程的地質(zhì)特征和壩體的滲流情況確定,共計(jì)設(shè)置4個(gè)觀測(cè)斷面,每個(gè)斷面設(shè)置4個(gè)觀測(cè)點(diǎn),共計(jì)16個(gè)滲流觀測(cè)點(diǎn)。
4 結(jié)語
通過分析小型水庫常見問題,找出小型水庫產(chǎn)生安全隱患的主要原因,并結(jié)合實(shí)例分析了小型水庫的除險(xiǎn)加固措施。相關(guān)工作者必須重視小型水庫的管理工作,采取有效的技術(shù)措施,結(jié)合水庫的實(shí)際情況,選擇科學(xué)、合理和經(jīng)濟(jì)的除險(xiǎn)加固措施,確保水庫的安全穩(wěn)定運(yùn)行,從而推動(dòng)我國(guó)水利工程行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
[1] 鄧志華,肖麗紅.中小型水庫大壩除險(xiǎn)加固常見問題及加固措施研究[J].河南水利與南水北調(diào),2014(14):69-70.
[2] 李國(guó)忠.對(duì)小型水庫除險(xiǎn)病害及加固措施的分析[J].科協(xié)論壇,2008(2):21.
[3] 胡蓉.試析小型水庫的現(xiàn)狀及除險(xiǎn)加固措施[J].珠江水運(yùn),2017(13):65-66.
(責(zé)任編輯:趙中正)