郝玉龍
摘 要:我國小型水庫大多數(shù)都修建于1958年~1976年之間,當(dāng)時(shí)的設(shè)計(jì)、施工和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)極不完善,致使大部分水庫的建設(shè)從設(shè)計(jì)到施工都難以保證質(zhì)量,給水庫留下了很多隱患,主要表現(xiàn)在防洪與泄洪問題和大壩質(zhì)量上。所以,分析小型水庫的維修與安全對(duì)我國水庫安全管理具有重要意義。
關(guān)鍵詞:小型水庫;安全;維修
1 我國小型水庫管理現(xiàn)狀
隨著我國社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制的建立和水利改革的不斷深化,水利工程管理單位越來越重要。目前小型水庫絕大部分屬國家(小1型)或農(nóng)村集體所有(小2型),但是而很多小型水庫沒有實(shí)質(zhì)性的管理單位?!端畮齑髩伟踩芾?xiàng)l例》中規(guī)定對(duì)于水庫大壩的安全實(shí)行行政領(lǐng)導(dǎo)負(fù)責(zé)制,但尚未真正落實(shí)。加之很多小型水庫忽視安全運(yùn)用,無調(diào)度方案或不嚴(yán)格執(zhí)行調(diào)度方案超標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)用、帶病帶險(xiǎn)運(yùn)行、缺乏管理等容易造成病險(xiǎn)水庫。加上大批小型水庫是沒有財(cái)政補(bǔ)助的管理單位,使很多小型水庫管理單位虧損經(jīng)營、入不敷出。由于資金不到位和管理技術(shù)手段落后等原因,長期得不到正常的維修養(yǎng)護(hù),缺乏必要的檢測(cè)、觀測(cè)設(shè)施,多數(shù)地方?jīng)]有開展正常的大壩安全鑒定工作,工作運(yùn)行狀況不清。特別是大量的?。?)型水庫無法滿足規(guī)范化管理和科學(xué)化管理的需要。
2 小型水庫維修與處理
2.1 涵、臥管滲漏處理。據(jù)調(diào)查統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,每當(dāng)洪水季節(jié)來臨,作為水庫排水結(jié)構(gòu)的一個(gè)重要組成部分即排洪涵洞或者臥管發(fā)生危險(xiǎn)的情況非常頻繁。水庫涵、臥管的設(shè)計(jì)是由于技術(shù)、物力和財(cái)力的限制,使用涵、臥管作為壩下泄水建筑物,在我國小型水庫中十分常見。但是多年的工況運(yùn)行使得水庫涵、臥管大量出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象,以下簡要介紹其處理方式。
首先,涵、臥管外壁與壩體之間的漏水通道一般使用純水泥漿灌漿封堵,同時(shí)也輔以粘土砂漿填充涵、臥管內(nèi)部滲水通道,能很好地封堵涵、臥管滲漏從而消除大壩安全隱患,具有很強(qiáng)的適用性。粘土水泥砂漿是一種相對(duì)穩(wěn)定的混合材料,在灌漿過程中不易分離,同時(shí)滿足強(qiáng)度和抗?jié)B的要求。直接通過粘土砂漿水泥灌漿管送達(dá)至需要的界面上。其次還可以采用反壓充填灌漿法。沿涵、臥管洞壁或泄漏點(diǎn)反滲水壓力將水泥砂漿漿液壓入滲漏通道中,從而起到堵漏的作用,在放空水庫的時(shí)候又變成填充砂漿,以上簡要介紹的兩種方法都是效果是非常明顯的。
2.2 壩體迎水面防滲處理。小型水庫大多在山區(qū)分布,大部分是上世紀(jì)五六十年代建造的土石壩,受當(dāng)時(shí)的經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件影響水庫大壩存在一些隱患,幾十年過去之后大量表現(xiàn)為壩體滲漏。究其原因,一是因?yàn)楫?dāng)時(shí)大部分施工是人工壓實(shí),導(dǎo)致大部分土石壩的密實(shí)度不足,不能后期確定的規(guī)范的要求;其二,無論是施工還是材料都缺乏嚴(yán)格的質(zhì)量控制,例如一些防滲土的質(zhì)量差,高礫石和高含水率都使得壩體碾壓不實(shí),疏松層將壩體分段,導(dǎo)致各界面結(jié)合不好。由此壩體防滲性能較差,從而產(chǎn)生了壩體滲漏問題。對(duì)于壩體處理中,迎水面的防滲處理格外重要,也是研究較少的部分。
小型水庫大部分為土石壩,土石壩壩面防滲處理中得到廣泛應(yīng)用的土工復(fù)合膜制作簡單、效果好、經(jīng)濟(jì)實(shí)用。土工復(fù)合膜可以鋪設(shè)在壩體不同位置用于防滲,使用最多的是在壩體上游表面鋪設(shè)的土工復(fù)合膜。土工復(fù)合膜的在壩體上游面的鋪設(shè)也有區(qū)分,有上游面暴露和上游面暴露帶齒墻的。前者在上游坡腳處修建混凝土防滲墩,土工復(fù)合膜鑲嵌在防滲混凝土墩中,上游面有暴露的土工復(fù)合膜,而后者的土工復(fù)合膜伸入齒墻。選擇這兩種的方式主要視當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)地形條件、建設(shè)需求和工程等級(jí)而定。土工復(fù)合膜不僅用在土石壩中,有些面板壩也應(yīng)用到土工復(fù)合膜。
2.3 不均勻線型裂縫處理。小型水庫的攔河壩一般都是由土石壩構(gòu)成的,但是由于施工和壩體質(zhì)量等方面的原因而導(dǎo)致大部分的土壩出現(xiàn)不均勻線型裂縫而造成很大的水量流失,如果長期不給予處理的話,將會(huì)造成管涌和流土等滲透變形的不良后果,這將嚴(yán)重危及到壩體的安全。在施工過程中對(duì)質(zhì)量的監(jiān)管不嚴(yán),造成土壩的材料混雜,土粘粒和含水量比較大,而造成在對(duì)其施工壓實(shí)的過程中不夠密實(shí),從而導(dǎo)致出現(xiàn)裂縫而造成壩體的滲漏。
對(duì)于不均勻線型裂縫的處理,我國傳統(tǒng)方法是,在裂縫寬度較小、深度不足1米具穩(wěn)定的情況下可用細(xì)砂壤土澆縫搗實(shí);在裂縫寬較、深度5米以上裂縫已經(jīng)停止發(fā)展的情況下,一般應(yīng)用開挖回填方式處理,開挖梯形截面進(jìn)行回填,并保持梯形截面使新土與原壩相結(jié)合。高新技術(shù)處理不均勻線型裂縫主要表現(xiàn)為高壓噴射注漿技術(shù)和劈裂帷幕灌漿技術(shù)。前者是由日本引進(jìn),具有成功率高、漿液滲透能力強(qiáng)、施工速度快等特點(diǎn)。后者是由我國山東省水利科學(xué)研究院研究出的一種技術(shù)。該技術(shù)不僅起到防滲作用,同時(shí)也加強(qiáng)了大壩強(qiáng)度。它的優(yōu)點(diǎn)是可以就地取材,投資少效率高速度快。
3 小型水庫安全管理
3.1 大壩安全運(yùn)行管理。大壩安全管理是水利工作的重要部分,能夠確保水庫的安全運(yùn)行,并延長水庫的使用壽命,在安全的基礎(chǔ)上充分發(fā)揮其功能和效益。水庫中最關(guān)鍵最重要的部分是壩體,因此,安全管理主要是對(duì)水庫大壩的日常管理,一旦發(fā)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)可以及時(shí)除險(xiǎn)加固。為了確保對(duì)大壩運(yùn)行工況的一個(gè)良好掌握,可以在大壩體內(nèi)設(shè)置一套監(jiān)測(cè)系統(tǒng),通過監(jiān)測(cè)分析儀器了解大壩各個(gè)部位的應(yīng)力、應(yīng)變和滲流等等數(shù)據(jù),對(duì)于揭示大壩的運(yùn)行狀況和評(píng)估安全進(jìn)一步控制大壩安全隱患有重要作用。
3.2 溢洪道應(yīng)達(dá)到的防汛標(biāo)準(zhǔn)。溢洪道是我國水庫中較為普通的泄水建筑物,功能是在汛期泄洪保證水庫的安全。所以溢洪道設(shè)計(jì)質(zhì)量直接影響到水庫的安全。如果溢洪道未達(dá)到設(shè)計(jì)防汛標(biāo)準(zhǔn),發(fā)生洪水漫頂潰壩事件,將造成巨大的財(cái)產(chǎn)損失。然而由于早期的小型水庫建設(shè)成本不足,為節(jié)省投資而以低防汛標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)溢洪道,使得溢洪道設(shè)計(jì)尺寸偏差小,往往造成泄洪能力不足,不能保證防洪安全,所以在溢洪道的設(shè)計(jì)與管理中要嚴(yán)格達(dá)到相關(guān)防汛標(biāo)準(zhǔn),保證水庫的安全運(yùn)行。
3.3 安全管理的主要范圍和責(zé)仼。小型水庫也是按照分級(jí)管理和分級(jí)負(fù)責(zé)的規(guī)則,一般都是有所在地鄉(xiāng)鎮(zhèn)政府或者農(nóng)村集體組織承擔(dān)水庫安全管理責(zé)任,個(gè)別企事業(yè)單位盈利使用的水庫又企事業(yè)單位承擔(dān)安全管理責(zé)任。對(duì)于小型水庫而言,其安全管理的主要范圍是承擔(dān)日常管理、報(bào)汛預(yù)警等等工作,具體來說,安全管理的主要范圍為水庫的日常管理與巡查任務(wù)、水雨情測(cè)報(bào)工作、險(xiǎn)情上報(bào)與下游群眾轉(zhuǎn)移預(yù)警。水庫安全管理最基本的安全責(zé)任是保證水庫大壩和上下游人民財(cái)產(chǎn)的安全,其次是在充分保證安全的情況下,充分發(fā)揮水庫的盈利效益。確保水庫大壩的安全要求安全管理人員密切監(jiān)測(cè)壩體,做好水情預(yù)測(cè)和預(yù)警,在設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)保證壩體的安全,不出現(xiàn)安全事故。同時(shí)在遇到大型洪水的時(shí)候能夠保障上下游人民財(cái)產(chǎn)的安全,做好報(bào)警與警戒工作,特殊情況下組織人民遷移到安全的地方。充分發(fā)揮水庫的盈利效益指的是能夠最大限度使用國家的水土資源生產(chǎn),包含灌溉、養(yǎng)殖、發(fā)電旅游等等項(xiàng)目。
小型水庫工程安全管理存在的問題多是歷史遺留的,工程設(shè)施方面存在的問題是主要和急需解決的。只有將小型水庫維修和安全管理工作做好,才能使水利工程特別是數(shù)目眾多的小型水庫造福于社會(huì)和人民。
參考文獻(xiàn)
[1] 李雷,陸云秋.我國水庫大壩安全與管理的實(shí)踐和面臨的挑戰(zhàn)[J].中國水利,2003.