呂愛紅
摘 要:目前通??h很多水庫由于修建時間長,運行多年后已存在很多安全隱患。文章分析了通??h病險水庫病險存在的主要原因,如設(shè)計標準低、施工質(zhì)量差、設(shè)備老化破損嚴重等,并提出了切實可行的處理措施建議。
關(guān)鍵詞:病險水庫;安全隱患;處理措施
1 通??h病險水庫現(xiàn)狀
通海縣共有?。ㄒ唬┬退畮?座;?。ǘ┬退畮?1座;小壩塘185座。這些水庫、壩塘曾經(jīng)對通??h的水資源調(diào)控利用、防洪調(diào)度有極其重要的作用,但這些水庫、壩塘大部分建于二十世紀六十至七十年代,由于當時經(jīng)濟技術(shù)條件的限制,大多數(shù)工程設(shè)計標準較低,大多數(shù)工程項目實行邊勘測,邊設(shè)計,邊施工的“三邊”工程,同時工程建成后運行管理制度不完善,重建輕管思想嚴重,工程運行維修、更新改造、除險加固費用投入不足,在運行過程中逐漸產(chǎn)生老化病險,導致工程的安全性、適用性和耐久性下降,功能得不到正常發(fā)揮,甚至產(chǎn)生安全隱患,對水庫、壩塘周圍人民群眾的生命財產(chǎn)產(chǎn)生潛在的威脅。2007年5月,經(jīng)水庫安全評估,通??h仍有4座?。ㄒ唬┬退畮?,29座小(二)型水庫被評為Ⅲ類壩,大部分小壩塘都存在安全隱患。近五年,中央補助資金,已對3座小(一)水庫,11座小(二)水庫進行了除險加固。為此,調(diào)查分析病險水庫、壩塘的主要問題及處理措施建議,尤為重要。
2 病險水庫、壩塘存在的主要問題
2.1 設(shè)計標準偏低
由于這些水庫建設(shè)年代久遠,大部份水庫、壩塘均不同程度存在防洪標準、結(jié)構(gòu)強度、主要建筑物的整體穩(wěn)定性、抗?jié)B穩(wěn)定、消能防沖等設(shè)計標準達不到現(xiàn)行規(guī)范要求,特別是水文資料不齊全,導致水庫調(diào)洪演算不全面,從而對所設(shè)計的水庫庫容、防洪標準不是偏低就是浪費投資。目前安全評估為Ⅲ類壩的水庫存在的主要問題為水庫運行管理情況差,防洪不達標,滲流安全、結(jié)構(gòu)安全及抗震安全不滿足現(xiàn)行規(guī)范要求。
2.2 主要建筑物施工質(zhì)量差
這些水庫、壩塘很多都是建于六、七十年代,由于當時建設(shè)管理程序不完善、經(jīng)濟實力、施工技術(shù)條件、施工水平所限,大壩土料靠農(nóng)民投工,肩挑背馱,手推人力車運土上壩,也沒有專門的儀器設(shè)備檢測土料的物理特性,土料過干過濕同時上壩,壩體碾壓設(shè)備采用拖拉機,輔以石夯夯實,由于設(shè)備簡陋,碾壓質(zhì)量得不到保證,為大壩安全運留下隱患;很多建筑物混凝土強度、漿砌石砂漿強度等均偏低。目前安全評估為為Ⅲ類壩的水庫很多存在大壩碾壓不密實,上、下游壩坡面凸凹不平,下游壩坡面潮濕、滲漏,兩壩肩、壩基繞滲嚴重。上游壩坡在水位降落時以及下游壩坡大部份工況均不能滿足抗滑、抗震穩(wěn)定安全運行要求。大部份溢洪道無消能設(shè)施,壩頂溢洪道無交通橋,其邊墻及底板存在開裂、變形情況,輸水涵洞洞身漏水嚴重,有的庫前淤積嚴重,輸水涵洞已被淤塞。
2.3 金屬結(jié)構(gòu)老化破損嚴重
溢洪道及輸水隧洞(涵洞)上的閘門經(jīng)過多年運行,止水及觀測設(shè)施老化損害嚴重;啟閉設(shè)備缺乏防護裝置,鋼絲繩老化,閘門銹蝕嚴重,啟閉時甚至有卡阻現(xiàn)象,電氣設(shè)備老化嚴重,絕緣差,損耗大,存在極大的安全隱患,尤其在汛期,由于閘門不能正常啟閉,給工程安全度汛帶來極大壓力。部份輸水涵洞只有工作閘門,無檢修閘保護,不能嚴格控制流量,應(yīng)急能力差。
2.4 大壩白蟻活動頻繁,威脅大壩安全
由于壩體潮濕,管理不到位,致使白蟻活動頻繁,沒有及時發(fā)現(xiàn)、清除。
2.5 徑流區(qū)水土流失嚴重
由于人類的生產(chǎn)、生活活動,對自然的過度索取,造成水土流失嚴重,壩前淤積深度達4-8m,有的已超過底涵進口底板1-4m,造成庫容損失較大,降低了水庫的調(diào)節(jié)功能和興利能力。
2.6 測報手段落后,無工程監(jiān)測系統(tǒng)
已建的水庫一般只有水位觀測,無大壩沉降、水平位移、滲漏、浸潤線的觀測設(shè)施,也無大壩沉降、水平位移的觀測資料。
3 處理措施建議
3.1 病險水庫防洪標準不滿足要求
可重新對水庫進行水文分析,進行洪水和水庫調(diào)洪演算。洪水分析計算采用水庫鄰近氣象站歷時暴雨資料,應(yīng)用《云南省暴雨洪水查算手冊》查得產(chǎn)、匯流參數(shù)進行洪水計算,并經(jīng)綜合分析后選用洪水設(shè)計成果。水庫調(diào)洪演算根據(jù)設(shè)計洪水成果按照國家規(guī)范進行調(diào)洪,確定水庫特征水位、溢洪道堰頂高程及溢洪道寬度。
3.2 壩體滲漏嚴重,大壩抗滑、抗震穩(wěn)定性不滿足要求
可在壩體和壩基設(shè)置塑性砼防滲墻,或進行帷幕灌漿處理,或者兩種方式相結(jié)合。對大壩上下游坡凹凸不平,壩坡存在不均勻沉降、隆起和蠕變現(xiàn)象的,可對上下游壩坡進行整形、培厚。通過上述措施,可解決大壩及壩肩滲漏問題以降低壩體浸潤線,確保壩坡抗滑、抗震穩(wěn)定。
3.3 溢洪道泄洪及結(jié)構(gòu)穩(wěn)定不滿足要求
可采取增加溢洪道寬度,加固現(xiàn)有邊墻及底板;對壩頂上溢洪道無交通橋的,新建交通橋,滿足抗洪需要;對于無消力設(shè)施的,新建消力池;對于消力設(shè)施不滿足要求的,可延長消力池、增設(shè)消力坎或二級消力池、延長海漫長度、增加防沖槽深度等工程措施來解決。
3.4 輸水涵洞滲漏潮濕面積、變形不大
可對涵洞進行回填灌漿處理。對于滲漏潮濕面積較大、集中冒水點、橫向斷裂較多的,可采取在壩體左或右岸重新建造輸水隧洞,封堵原輸水低涵。
3.5 金屬結(jié)構(gòu)教老化損毀
對于六、七十年代的閘門,機電及金屬結(jié)構(gòu)均已達到報廢年限,且自動化程度低,操作不便,屬淘汰產(chǎn)品,應(yīng)考慮全部更換較為合適。更換時應(yīng)注意與原水工結(jié)構(gòu)的協(xié)調(diào)問題。
3.6 大壩白蟻危害
采取清挖、毒殺、砼、草皮護坡等多種形式,防治白蟻。將白蟻危害檢查納入每年5-10月汛期防汛檢查的一項重要內(nèi)容,此間不定期組織專門技術(shù)力量對白蟻進行危害檢查和防治,確保壩塘安全。
3.7 庫區(qū)淤積嚴重
可對徑流區(qū)進行水土流失治理。水土流失治理采取生物措施和工程措施治理。工程措施主要是:在水庫上游岔箐修建攔砂壩;坡耕地坡度較大的考慮退耕還林,坡度小的考慮坡改梯。生物措施主要是:對荒山荒坡進行植樹造林,種植柏樹、水冬瓜等樹種,種樹種草要因地制宜,溝壑斜坡上適宜種護坡林,溝壑中則應(yīng)沿著侵蝕溝道植樹,有些地區(qū)還應(yīng)輔以工程措施。從根本上治理徑流區(qū)水土流失。
3.8 測報手段落后,無工程監(jiān)測系統(tǒng)
更新觀測、通汛設(shè)施,加強工程管理建立壩體沉陷、位移、滲流觀測設(shè)施,加強入流、出流觀測。由于原來的觀測設(shè)施陳舊,設(shè)備老化,缺少自動化監(jiān)測系統(tǒng),觀測設(shè)施不完善,不能準確掌握工程運行情況,對水庫調(diào)度、控制運行極其不利;更新通汛報汛設(shè)施,確保通汛暢通,因此,必須對觀測、通汛設(shè)施進行徹底更新改造,使之滿足現(xiàn)代水利管理的需要。
4 結(jié)束語
對水庫的加固處理要結(jié)合水庫自身問題綜合考慮,通常幾種措施結(jié)合起來,并進行技術(shù)經(jīng)濟比較后確定加固方案。截至目前,通??h這些病險水庫的除險加固工作任務(wù)還很艱巨,因此,要特別注意這些病險水庫的管理工作,除加強安全監(jiān)測、完善應(yīng)急預案外,還需要在調(diào)度運用等方面做相應(yīng)調(diào)整,確保工程運行安全。