關(guān)功艷
(貴州省黔西南州興仁市水務局,貴州 黔西南 562300)
截至2017 年,我國已建成98795 座水庫,其中,庫容在10 萬~1000 萬立方米的小型水庫有94129 座(占總數(shù)的95%),總庫容978 億立方米。小型水庫大多興建于20 世紀50 年代末至70 年代,在那個特殊的歷史年代,主要依靠動員農(nóng)民群眾進行土法施工,技術(shù)力量不足,施工設(shè)備落后,施工組織不健全,政治色彩濃厚,審批制度不健全,對水庫工程質(zhì)量沒有嚴格的標準檢查,也沒有建立完善的施工檢查制度與竣工驗收制度(對筑壩的土料、填土的碾壓標準、斷面組成、壩坡標準都沒有嚴格檢查);而且,絕大多數(shù)小型水庫都是土壩或土石混合壩,建成后又長期疏于管理,缺乏檢查、維護,以致小型水庫安全系數(shù)不斷下降。
興仁市大部分水庫均建于上世紀六十年代,局限于當時的技術(shù)水平與經(jīng)濟落后狀況,工程質(zhì)量水平均較低,全部為土壩。功能均以農(nóng)田灌溉為主,注重發(fā)揮社會效益。工程運行年代較久,存在不同程度的病險情況,運行維護投入不夠,不能有效及時處理,造成水庫病險程度愈加嚴重。集中體現(xiàn)在壩體滲漏、溢洪道滲漏、取水設(shè)施老化、輸水設(shè)施損毀等。嚴重威脅下游城鎮(zhèn)、學校、交通干線、人民生命財產(chǎn)的安全,加重了防汛壓力,不能充分發(fā)揮水庫效益,因此進行病險水庫的除險加固勢在必行。由于防洪標準低、溢洪能力不足,許多小型水庫已經(jīng)不能滿足防洪要求,一些水庫則出現(xiàn)了沉陷、坍方、滑坡,還有更多的小型水庫的壩體、壩基、溢洪道、輸水涵洞出現(xiàn)裂縫,發(fā)生滲漏。部分水庫溢洪道控制段被填埋,未襯砌、出口無消能設(shè)施,不能安全泄洪;無監(jiān)測、管理等設(shè)施。根據(jù)水庫運行狀態(tài)統(tǒng)計相關(guān)資料和實踐工程,分析目前病險水庫存在的主要問題。
興仁市共建有小一型水庫3 座,小二型水庫14 座,于2002 年至2018 年全部完成了除險加固治理。分析發(fā)現(xiàn)主要幾方面的安全問題:防洪抗震等級較低、大壩滲漏嚴重、大壩穩(wěn)定性較差以及金屬結(jié)構(gòu)設(shè)備與機電設(shè)備性能較低。
小型水庫限于當年經(jīng)濟條件和技術(shù)水平的落后,在工程設(shè)計時防洪標準低,抗震標準也較低。隨著社會經(jīng)濟水平的提高、水文資料的延長、抗震烈度標準的調(diào)整,原來的設(shè)計標準已經(jīng)不能滿足當前的需要。
大壩的嚴重滲漏主要包括地基滲漏,壩體滲漏和繞壩滲漏。 1) 壩體壓實質(zhì)量差,填筑質(zhì)量差,壩土疏松易漏現(xiàn)象; 2) 溢洪道的主要類型為開敞式,由于對周圍的維護管理不當,造成溢洪道損毀嚴重,使水庫不能安全排洪; 3)取水建筑物的涵洞結(jié)構(gòu)不完善,因為大壩變形而使涵洞容易出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象。
由于上游滲透系數(shù)較小,進而導致整個壩體的滲出流量較小,使得其在水位下降的過程中,上游壩體的水不能夠及時排入水庫,進而導致壩體之間失衡,土體荷重大量增加,使得水庫內(nèi)部的水與內(nèi)摩擦角之間的接觸減小,上游發(fā)生失穩(wěn)的現(xiàn)象。
取水構(gòu)筑物多為單向閘門,懸空外露的攬繩較長,啟閉機老化等,加上缺乏一定的水文觀測,同時壩體沉降,位移等儀器設(shè)備,通訊設(shè)施不健全沒有管理房的建設(shè); 水庫存在災害風險的情況下不能滿足防洪要求。
1) 保證項目資金,限制除險加固工作進度的主要原因是資金問題。很多病險水庫的加固工作,顯然有很好的計劃,可以順利解決,但是,由于缺乏一定的資金投入,一定程度上影響了加固工作的進行。因此,必須想辦法解決各種的資金問題。同時一定程度上應當增加融資渠道,通過利用國家財政的各項支持,各級政府才能一定程度上建立超越危險的加固專項資金,同時利用一定的單位投資的方式進行融資,這樣就可以準時保證資金到位,保證項目的質(zhì)量,確保項目的完成。
2) 針對水庫病險情況,制定合理的水庫加固計劃,土石壩是建設(shè)小型水庫的主要途徑,在長期作用下,壩體容易發(fā)生沉降變形??梢孕藿ㄐ碌囊绾榈阑?qū)υ幸绾榈肋M行擴寬和加深,以提高水庫的泄洪能力。壩體劈裂灌漿,混凝土防滲墻工程措施是處理病險水庫的主要方法。
3) 采用新技術(shù),近年來,我國已經(jīng)加強了病險水庫的除險加固工作,對其重視程度也在不斷增加。然而,除險加固的科技含量仍然不高。應當在有些病險水庫除險加固工作中將新技術(shù)、新方法、新材料、新工藝運用到工作中來。在工程布局中,盡可能地針對水庫病險特點,主攻壩體穩(wěn)定及壩體滲漏和繞壩滲漏展開工作。
1) 成立觀測排查小組,對于病險水庫的篩查,我們?nèi)匀幻媾R低水平的檢測。因此,建立安全監(jiān)測中心,擴大調(diào)查范圍和區(qū)域,增加病險水庫的確定條件及因素。同時,有必要建立區(qū)域性小型水庫防洪通信調(diào)度系統(tǒng),以共享區(qū)域流域的各種水文信息。通過這些方面,可以加快防洪計劃和措施的制定,提高水庫的安全系數(shù),防止?jié)撛诘臑暮Α?/p>
2) 建立高效的管理團隊,為了加強除險加固管理工作,有必要建立管理體系,并要從以下幾個方面進行考慮:①結(jié)合實際,建立一技術(shù)精湛的管理隊伍,細化人員管理責任并進行科學管理;②加強對技術(shù)管理人員的培訓,提高技術(shù)管理人員素質(zhì)和管理水平; ③積極利用自身優(yōu)勢,逐步建立適應市場經(jīng)濟的技術(shù)管理機制。
3) 提高病險水庫加固技術(shù)含量,在病險水庫除險加固工作中,要創(chuàng)新前期工作思路,通過各種新技術(shù),新方法體現(xiàn)先進性,科學性。除了強化過程外,收集各個方面的信息,歸檔完善,總結(jié)經(jīng)驗,不斷在病險水庫除險加固的管理和技術(shù)經(jīng)濟方面取得突破。
4) 施工質(zhì)量控制與驗收,應由建設(shè)單位、質(zhì)量監(jiān)督、監(jiān)理單位、施工單位和社會監(jiān)督等密切配合,①首先開展的是壩體帷幕灌漿施工質(zhì)量的控制與檢查工作,按照相關(guān)的施工規(guī)范,將各項的施工規(guī)范及要求進行合理化制定,并利用壩體回填取樣,進行相關(guān)試驗研究;②其次為溢洪道防滲質(zhì)量全面檢查,要按照相關(guān)施工的規(guī)范及施工的驗收流程展開;③然后對取水設(shè)施施工質(zhì)量的確定和組織好各項工程實施過程中的驗收。最后對除險加固工程整體效果的檢查驗收等。
總之,應當從其水庫病險因素進行分析,針對壩體結(jié)構(gòu)缺陷、滲漏等風險,提出對應的施工技術(shù)分析,提出針對性的解決措施;同時在病險水庫除險加固工作中,必須加強其管理,各部門相互溝通,采取多種有利于提升除險加固的管理方法,以提高除險加固的質(zhì)量和進度,確保除險加固工作的順利進行。