濮國鵬
高臺縣紅崖子水利管理所,甘肅高臺 734300
作為農(nóng)村水資源的重要組成部分,小型水庫在農(nóng)田灌溉、生活用水等方面具有不可替代的作用。然而,隨著氣候變化、環(huán)境壓力以及工程自身老化等因素的影響,小型水庫的安全問題逐漸凸顯,對農(nóng)村社會經(jīng)濟穩(wěn)定和人民生命財產(chǎn)安全具有潛在的威脅。
然而,盡管已有一些關(guān)于小型水庫安全隱患的研究,但在實際處理過程中仍存在一些不足之處?,F(xiàn)有研究主要關(guān)注對單一因素的分析,較少綜合考慮多種因素相互作用對水庫安全的影響。同時,不同地區(qū)、不同類型小型水庫的安全問題缺乏系統(tǒng)性、針對性的分析和指導(dǎo),導(dǎo)致一些特定問題的解決方法尚未得到廣泛應(yīng)用。此外,現(xiàn)有研究往往側(cè)重于理論探討,對實際操作中的問題缺乏具體的操作性建議。
為了解決這些問題,應(yīng)深入分析小型水庫存在的安全隱患,探討針對不同類型水庫的處理方法,為農(nóng)村水庫的安全運行提供科學(xué)、合理的指導(dǎo)。通過綜合考慮不同因素的相互影響,結(jié)合實際操作需求,力求提出一套系統(tǒng)性的安全隱患處理方案,以確保小型水庫在各種條件下都能夠保持穩(wěn)定、安全的狀態(tài),為農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展和人民生活帶來持續(xù)的利益[1]。
小型水庫是人們生產(chǎn)生活中常見的水利設(shè)施,雖然規(guī)模相對較小,但其安全隱患卻不容忽視。進(jìn)行小型水庫存在的安全隱患排查具有重要意義。
第一,排查可以及早發(fā)現(xiàn)水庫工程的潛在風(fēng)險,預(yù)防事故發(fā)生。水庫在長期的自然環(huán)境和人為使用過程中容易出現(xiàn)各種問題,如壩體滲漏、壩體破損、泄洪設(shè)施堵塞等,容易導(dǎo)致水庫潰壩、泄洪不暢等嚴(yán)重后果。通過排查,可以及時發(fā)現(xiàn)這些問題,并采取相應(yīng)的修復(fù)和改進(jìn)措施,避免事故的發(fā)生。
第二,排查可以提升水庫的運行管理水平,保障水源供應(yīng)和防洪安全。這對灌溉、供水、發(fā)電等至關(guān)重要,而安全隱患則會威脅水庫的正常運行,影響水源供應(yīng)。通過定期排查,可以保障水庫的穩(wěn)定運行,確保水源的可靠供應(yīng),同時也可以保障水庫在洪水來臨時的防洪安全,減輕災(zāi)害風(fēng)險。
第三,排查可以提升水庫管理者和相關(guān)人員的應(yīng)急響應(yīng)能力。一旦水庫發(fā)生問題,需要迅速做出應(yīng)對措施,以降低事故影響。通過排查,可以加強水庫管理者和相關(guān)人員的安全意識,提升應(yīng)急響應(yīng)能力,使其做到事前預(yù)防、事后處理,以最大限度地減少事故損失。
由于土質(zhì)松散、設(shè)計不當(dāng)或外界因素,小型水庫壩體穩(wěn)定性存在潛在風(fēng)險,容易引發(fā)壩體滑坡、坍塌等安全隱患。壩體在長期水壓和自身重力作用下易發(fā)生變形,導(dǎo)致壩體內(nèi)部應(yīng)力分布不均,進(jìn)而引發(fā)壩體失穩(wěn)的風(fēng)險。特別是在強降雨、地震等自然災(zāi)害發(fā)生時,壩體的穩(wěn)定性會受到嚴(yán)重威脅。
由于圍堰結(jié)構(gòu)存在缺陷或水壓影響,小型水庫在蓄水過程中容易出現(xiàn)滲漏問題。滲漏會導(dǎo)致圍堰逐漸被破壞,從而引發(fā)水庫破壞,甚至可能發(fā)生潰壩。此外,滲漏使水庫周圍土壤飽和,進(jìn)一步加劇圍堰的破壞和水庫的安全隱患。在降雨季節(jié)或蓄水高峰期,滲漏問題的嚴(yán)重性會進(jìn)一步增加,導(dǎo)致水庫失效,威脅周邊居民和設(shè)施的安全[2]。
由于水庫設(shè)施存在不足或設(shè)計不合理,小型水庫的泄洪設(shè)施在暴雨、洪水等突發(fā)事件中無法有效排除過剩的水流,進(jìn)而使水庫的洪水容量逐漸增加,增加了潰壩和洪災(zāi)的風(fēng)險。同時,泄洪設(shè)施的尺寸、通量、排放能力以及開啟和關(guān)閉機制的不當(dāng)會導(dǎo)致泄洪不及時、不平穩(wěn),從而影響水庫的安全性。
小型水庫的庫容淤積問題是一個潛在的安全隱患。由于長期沉積的泥沙、水生植物生長等原因,水庫蓄水容量逐漸降低,影響水庫的防洪和蓄水功能。庫容淤積會降低水庫的調(diào)度靈活性,導(dǎo)致水庫在洪水期間無法充分吸納洪水,增加洪峰流量,進(jìn)一步危及庫壩的安全、穩(wěn)定性。
在長期蓄水和排放過程中,小型水庫受到周邊環(huán)境的污染影響,出現(xiàn)了水質(zhì)安全問題。由于水庫周邊農(nóng)業(yè)、工業(yè)和生活廢水的排放以及土壤侵蝕等因素,水庫水質(zhì)受到了污染,影響了水庫的供水質(zhì)量和生態(tài)環(huán)境,對附近居民的健康和環(huán)境也造成了潛在威脅。
小型水庫的監(jiān)測和維護(hù)存在不足的問題,使得監(jiān)測設(shè)備和人力資源難以及時了解水庫安全狀況。同時,缺乏定期巡查、維護(hù)和保養(yǎng),導(dǎo)致水庫設(shè)施老化、損壞等問題未能及時發(fā)現(xiàn)和處理。此外,監(jiān)測手段和技術(shù)不夠先進(jìn),導(dǎo)致水庫隱患無法準(zhǔn)確預(yù)測和及時評估,增加了潛在的安全風(fēng)險。
小型水庫常常位于自然環(huán)境復(fù)雜的地區(qū),容易受到自然災(zāi)害的影響,如山洪、泥石流、地震、暴雨等。這些自然災(zāi)害可能導(dǎo)致水庫出現(xiàn)壩體破壞、堆積物堵塞流道、溢流道損壞等問題,進(jìn)而影響水庫的蓄水和排水能力,甚至引發(fā)洪水災(zāi)害,對周邊居民和基礎(chǔ)設(shè)施造成嚴(yán)重危害。
由于缺乏完善的管理體制和規(guī)范的運維流程,小型水庫存在管理和應(yīng)急準(zhǔn)備不足的問題。同時,管理人員可能對水庫的運行、維護(hù)和應(yīng)對突發(fā)事件的應(yīng)急措施了解不足,導(dǎo)致在面臨問題時無法迅速、有效地采取措施。此外,由于缺乏緊急預(yù)案和應(yīng)急演練,管理人員在自然災(zāi)害、事故或突發(fā)事件發(fā)生時無法迅速、有序地應(yīng)對,增加了事故風(fēng)險[3]。
在處理壩體穩(wěn)定性隱患方面,需要綜合考慮多方面因素,以確保壩體能夠經(jīng)受住各種力的作用,保持穩(wěn)定。
(1)進(jìn)行詳細(xì)的地質(zhì)勘查和工程地質(zhì)調(diào)查是關(guān)鍵。了解壩址的地質(zhì)特征、地下水位、地質(zhì)構(gòu)造等信息,有助于確定合適的壩型和建設(shè)方案。
(2)在施工過程中要嚴(yán)格遵循設(shè)計要求,采取適當(dāng)?shù)氖┕すに嚭图夹g(shù),確保壩體的整體穩(wěn)定性。特別是在填筑壩體的過程中,要注意控制壩體的坡度和高度,避免因不合理的填筑造成壩體滑移或坍塌。對軟基地壩址,應(yīng)考慮采取加固措施,如灌漿、鋼筋混凝土墻等,以提升壩體的穩(wěn)定性。
(3)合理選擇壩體填筑材料也至關(guān)重要。根據(jù)地質(zhì)特點和工程要求,選用合適的填筑材料,確保其質(zhì)量穩(wěn)定,有利于提高壩體的整體穩(wěn)定性和抗沖刷性。同時,進(jìn)行土體力學(xué)性質(zhì)研究,了解填筑材料的力學(xué)特性,以便能合理地設(shè)計和施工。
在處理小型水庫存在的滲漏問題時,需采取針對性的綜合施工技術(shù),以確保水庫結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)定。
(1)進(jìn)行詳細(xì)的水文地質(zhì)調(diào)查和水文觀測,了解水庫周邊地質(zhì)情況、地下水位、水體流動路徑等信息,有助于準(zhǔn)確判斷滲漏原因和程度。
(2)針對滲漏問題,可采用防滲材料,如高密度聚乙烯薄膜、黏土等,進(jìn)行鋪設(shè)和封堵工作,以阻止水體滲透。選擇適當(dāng)?shù)姆罎B材料,如防滲膜、黏土墊層等,鋪設(shè)在水庫底部和壩體內(nèi)部,以減少水體的滲透。此外,可以通過注漿、灌漿等方法,將防滲材料注入滲漏源,實現(xiàn)封堵效果。
(3)滲漏源治理。處理水庫周邊的滲漏源,修復(fù)破損的壩體、填平滲漏縫隙等,以減少滲漏通道。采用水泥漿、砂漿等材料填充滲漏源,阻止水體的滲透。
(4)滲流控制。通過建立滲流阻力層,降低水體滲透能力??梢酝扛不炷量?jié)B劑、防滲涂料等材料,增強滲流阻力,減少滲漏現(xiàn)象。
(5)生態(tài)修復(fù)。通過植被覆蓋、濕地建設(shè)等方式,改善水庫周邊環(huán)境,降低地下水位,減少水體滲漏。植被的根系可以增加土壤的固結(jié),減少滲漏通道[4]。
為解決小型水庫存在的泄洪設(shè)施不足的安全隱患,確保水庫在降雨等極端情況下能夠有效排泄洪水,減輕洪災(zāi)風(fēng)險,應(yīng)增加泄洪設(shè)施。
(1)進(jìn)行詳細(xì)的水文水資源調(diào)查,了解水庫流域的降雨情況和徑流特性,為泄洪設(shè)施的設(shè)計提供準(zhǔn)確的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
(2)根據(jù)水庫的規(guī)模和流域特點,合理設(shè)計并增設(shè)泄洪設(shè)施??刹捎玫脑鲈O(shè)泄洪設(shè)施包括:①泄洪閘門。在水庫壩體上設(shè)置可控制開啟和關(guān)閉的泄洪閘門,根據(jù)不同的洪水量,逐級開啟,將洪水導(dǎo)流出水庫。閘門的數(shù)量和大小需根據(jù)設(shè)計洪水量位進(jìn)行合理規(guī)劃。②溢流堰。在水庫壩頂或壩體上設(shè)置溢流堰,當(dāng)水位升高到一定程度時,超過溢流堰高度的洪水將通過溢流堰排泄,起到泄洪的作用。③節(jié)制閘。在水庫出口設(shè)置節(jié)制閘,通過控制閘門的開閉來調(diào)節(jié)出流水量,實現(xiàn)泄洪的效果??筛鶕?jù)不同的洪水情況進(jìn)行靈活調(diào)節(jié)。④泄洪隧洞。對地勢較高的水庫,可以設(shè)置泄洪隧洞,將洪水引導(dǎo)至隧洞,再從下游排泄,以減輕水庫壓力。⑤節(jié)制堰。在水庫流入河道處設(shè)置節(jié)制堰,通過調(diào)節(jié)堰板的高低來控制流量,達(dá)到泄洪的目的。⑥增設(shè)河道。在水庫下游增設(shè)河道,將洪水導(dǎo)流至下游,減輕水庫的洪水儲存壓力。
為解決小型水庫存在的庫容淤積安全隱患,需要進(jìn)行庫容淤積處理,以確保水庫的正常蓄水和泄洪功能。
(1)應(yīng)定期進(jìn)行水庫淤積量的測量和監(jiān)測,了解淤積情況及趨勢,及時掌握庫容變化。
(2)可以采取以下方式進(jìn)行庫容淤積處理:①機械清淤。利用挖掘機、裝載機等機械設(shè)備,清理水庫底部和水面淤積物,恢復(fù)庫容。清淤時需注意保護(hù)水庫堤壩和周邊環(huán)境,確保施工安全。②疏浚工程??梢詫τ俜e嚴(yán)重的水庫進(jìn)行疏浚工程,采用挖泥船等專業(yè)設(shè)備進(jìn)行淤泥清除,以恢復(fù)庫容。③潛水清淤。潛水員進(jìn)行水下清淤作業(yè),清除淤積物,保持水庫暢通。④人工清淤。利用人工清除水庫底部淤積物,通過清理和疏通,恢復(fù)庫容。⑤建設(shè)沉淀池。在水庫入口處設(shè)置沉淀池,通過水流減緩和沉淀,將懸浮物質(zhì)沉積于池內(nèi),減少進(jìn)入水庫的淤積物。⑥植被治理。在水庫周邊種植護(hù)坡植被,以加強生態(tài)防護(hù),減少泥沙入庫,降低淤積速度。⑦引導(dǎo)水流。調(diào)整水流入庫的方向和速度,避免泥沙沉積于水庫底部,減少庫容淤積。
為解決小型水庫存在的水質(zhì)安全隱患,應(yīng)對水質(zhì)安全進(jìn)行處理,以保證當(dāng)?shù)鼐用竦慕】怠?/p>
(1)應(yīng)加強水源保護(hù),限制非法污染源的排放,嚴(yán)格控制周邊農(nóng)業(yè)、工業(yè)和生活污水的排放,確保水庫水源的純凈。(2)建立水質(zhì)監(jiān)測體系,定期監(jiān)測和評估水庫水質(zhì),及時發(fā)現(xiàn)異常情況并采取相應(yīng)措施。(3)在水庫周邊建設(shè)生態(tài)保護(hù)帶,種植濕地植物等,通過自然的凈化作用,過濾有害物質(zhì),提升水庫水質(zhì)。(4)設(shè)置隔離層,阻止懸浮物進(jìn)入水庫,降低水體渾濁度,維護(hù)水庫水質(zhì)。(5)通過調(diào)控水流,保持水體循環(huán),減少死水區(qū),降低水質(zhì)惡化風(fēng)險。(6)引入水質(zhì)凈化技術(shù),如生物濾池、活性炭吸附等,去除水中有害物質(zhì),提升水質(zhì)安全。(7)加強環(huán)境保護(hù)宣傳,提高周邊居民的環(huán)保意識,減少污染源的產(chǎn)生。(8)針對可能引發(fā)水質(zhì)惡化的災(zāi)害,如暴雨、洪水等,采取相應(yīng)的防治措施,避免水庫水質(zhì)受到損害。
為加強監(jiān)測和維護(hù),有效處理小型水庫存在的安全隱患,需建立完善的監(jiān)測體系和定期維護(hù)機制。
(1)應(yīng)建立全面的水庫巡查制度,定期巡查水庫周邊環(huán)境、結(jié)構(gòu)設(shè)施、泄洪設(shè)備等,及時發(fā)現(xiàn)問題并進(jìn)行記錄。
(2)采用現(xiàn)代化監(jiān)測技術(shù),如遙感、無人機等,實時監(jiān)測水庫的變化、水位、水質(zhì)等,及早發(fā)現(xiàn)異常情況。針對水庫結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性問題,定期進(jìn)行壩體變形監(jiān)測,利用測量儀器和監(jiān)測設(shè)備,實時監(jiān)測壩體的位移、變形等參數(shù),確保結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。對滲漏問題,應(yīng)設(shè)置滲流監(jiān)測點,定期檢測水庫周邊地下水位和滲漏情況,確保不出現(xiàn)滲漏加劇的情況。對泄洪設(shè)施問題,需定期檢查泄洪閘門、溢流道等設(shè)備,確保在洪水來臨時正常啟閉,避免潰壩風(fēng)險。
在管理過程中,為做好自然災(zāi)害處理,應(yīng)從多個方面加強防范和處置,以確保小型水庫的安全。
(1)針對可能發(fā)生的地質(zhì)災(zāi)害,如滑坡、泥石流等,需開展地質(zhì)調(diào)查和災(zāi)害評估,確定水庫周邊的地質(zhì)風(fēng)險區(qū)域,并采取相應(yīng)的防范措施,如加固壩體、設(shè)置防護(hù)堤等,以減輕災(zāi)害對水庫的影響。
(2)對可能發(fā)生的洪水災(zāi)害,應(yīng)建立完善的洪水監(jiān)測和預(yù)警體系,定期評估水庫流域的洪水風(fēng)險,制定合理的防洪方案,確保水庫的泄洪設(shè)施能夠及時、有效地應(yīng)對洪水威脅。同時,定期開展水庫排澇演練,提高應(yīng)急響應(yīng)能力,確保在洪水來臨時能夠迅速采取措施。對可能發(fā)生的地震災(zāi)害,應(yīng)根據(jù)水庫的地震烈度等級,采取相應(yīng)的抗震設(shè)防措施,確保水庫結(jié)構(gòu)能夠在地震發(fā)生時保持穩(wěn)定。定期進(jìn)行抗震檢測和評估,發(fā)現(xiàn)問題及時進(jìn)行修復(fù)和加固,以提高水庫的地震安全性。
(3)要加強對水庫的日常巡查和維護(hù),及時發(fā)現(xiàn)和處理可能存在的隱患,確保水庫設(shè)施的正常運行和安全性。制定詳細(xì)的應(yīng)急預(yù)案,明確各種自然災(zāi)害情況下的處置措施和責(zé)任分工,定期組織應(yīng)急演練,提高應(yīng)對災(zāi)害的應(yīng)急能力和協(xié)同作戰(zhàn)能力。
為加強小型水庫的應(yīng)急準(zhǔn)備,需加強應(yīng)急準(zhǔn)備以應(yīng)對可能發(fā)生的突發(fā)事件,保障水庫的安全穩(wěn)定。
(1)應(yīng)建立健全的應(yīng)急預(yù)案體系,根據(jù)不同類型的災(zāi)害和事故,制定詳細(xì)的處置流程、責(zé)任分工和資源調(diào)配方案,確保在緊急情況下能夠迅速、有序地進(jìn)行應(yīng)急處置。
(2)要加強人員培訓(xùn)和演練,定期組織應(yīng)急演練,提高相關(guān)人員的應(yīng)急意識和應(yīng)對能力。培訓(xùn)包括應(yīng)急預(yù)案的熟悉程度、緊急救援技能以及協(xié)同合作能力等方面,確保人員在發(fā)生突發(fā)事件時能夠迅速、有效地采取措施,減少損失[5]。
(3)在資源準(zhǔn)備方面,要儲備足夠的應(yīng)急物資,如救生設(shè)備、通信工具、搶險工具等,確保在緊急情況下能夠及時調(diào)用。此外,要與相關(guān)部門建立緊密的合作關(guān)系,建立災(zāi)害信息共享機制,及時獲取有關(guān)災(zāi)情、天氣等信息,以便做出準(zhǔn)確的應(yīng)急判斷和決策。
小型水庫的安全隱患處理不僅關(guān)乎水庫本身的穩(wěn)定運行,更關(guān)系到人民生命財產(chǎn)的安全。在管理環(huán)節(jié)應(yīng)綜合考慮壩體穩(wěn)定性、滲漏問題、泄洪設(shè)施、庫容淤積、水質(zhì)安全、監(jiān)測維護(hù)以及自然災(zāi)害和應(yīng)急準(zhǔn)備等方面的問題,并采取有針對性的措施,從源頭上消除隱患,提升小型水庫的整體安全性。