華興水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程管理模式淺析

(廣豐區(qū)水利局，江西 上饒 334600)

1 概 述

華興水庫(kù)位于江西省廣豐縣東北部豐溪河支流，壩址位置為東經(jīng)118°22′26″、北緯28°20′47″，壩址以上控制流域面積6.38km2。水庫(kù)樞紐主要建筑物由主壩、副壩、溢洪道、灌溉隧洞等組成，正常蓄水位174.10m，對(duì)應(yīng)庫(kù)容68.09萬m3，是一座以灌溉為主，結(jié)合防洪、養(yǎng)殖等綜合利用的小(1)型水庫(kù)。

庫(kù)區(qū)屬剝蝕丘陵地貌，自然邊坡穩(wěn)定，地形封閉，巖石透水性較弱。出露地層巖性主要為白堊系紫紅色砂巖、含礫砂巖等，巖體較完整。主副壩壩基均保留第四系全新統(tǒng)殘坡積含砂低液限黏土，貫穿大壩上下游。

2 除險(xiǎn)加固設(shè)計(jì)

2.1 必要性分析

水庫(kù)于1960年10月開始興建，次年3月竣工蓄水。自投入運(yùn)行以來，樞紐主要建筑物均出現(xiàn)不同程度的險(xiǎn)情和問題，嚴(yán)重影響工程安全運(yùn)行和效益發(fā)揮。經(jīng)鑒定水庫(kù)大壩為三類壩，為保障水庫(kù)下游1.5萬余人的人身財(cái)產(chǎn)安全，針對(duì)水庫(kù)病險(xiǎn)情況，采取相應(yīng)的除險(xiǎn)加固措施非常必要。

2.2 存在的主要問題

主壩基第四系沖積土層滲透系數(shù)接近1×10-4cm/s，滲漏微弱；而上部巖石為相對(duì)透水巖體，存在滲漏問題。右壩腳有漏水點(diǎn)，大壩清基質(zhì)量較差，上部土體存在滲漏，輸水涵管封堵嚴(yán)重。

副壩的壩基巖體表面呈強(qiáng)風(fēng)化，巖石裂隙多微張，存在滲漏。副壩外坡腳未設(shè)置排水設(shè)施，壩頂凹凸不平，內(nèi)外坡面不平整，存在白蟻危害。

2.3 工程設(shè)計(jì)

主壩計(jì)劃采用沖抓套井黏土心墻防滲方案[1-2]，壩軸線處沖抓鉆成孔，回填黏土壓實(shí)，形成連續(xù)黏土防滲墻。壩頂削挖整平，澆筑混凝土路面，頂高程178.60m。主壩169.40m高程以上護(hù)坡采用C15混凝土預(yù)制塊，護(hù)坡下設(shè)置砂礫墊層，厚0.1m；169.40m高程以下護(hù)坡追挖填補(bǔ)。

副壩壩頂路面鋪設(shè)20cm砂礫石墊層(寬4.4m)，壩頂高程178.60m。下游護(hù)坡新建排水棱體，長(zhǎng)72m，頂寬2m，外坡1∶1.5，內(nèi)坡1∶1，反濾層由砂礫料組成。

3 工程施工管理

3.1 場(chǎng)地布置

場(chǎng)地布置是施工過程管理的重要環(huán)節(jié)，對(duì)提高效率具有十分重要的意義。根據(jù)工程特點(diǎn)，結(jié)合施工場(chǎng)地地形、交通條件及施工管理組織形式，應(yīng)遵循以下原則：盡量提高機(jī)械化程度，減少勞動(dòng)力使用量；臨時(shí)設(shè)施的布置既要考慮節(jié)約成本，又要有利于施工管理且滿足進(jìn)度要求，做到科學(xué)性、實(shí)用性和靈活性相結(jié)合；減少生活福利建筑面積，盡量少占農(nóng)田[3]。

工程建筑物分大壩施工區(qū)和溢洪道施工區(qū)，根據(jù)材料和設(shè)備運(yùn)輸要求，共布置6條場(chǎng)內(nèi)施工道路。其中，大壩施工區(qū)主要擔(dān)負(fù)主壩副壩、原灌溉涵洞等工程施工；溢洪道施工區(qū)主要擔(dān)負(fù)溢洪道、灌溉隧洞等工程施工。

根據(jù)工程實(shí)際情況，建設(shè)指揮部設(shè)在主副壩下游，租用空閑民房作為辦公、生活用房，根據(jù)進(jìn)度計(jì)劃安排，工程施工平均每天約80人，高峰時(shí)120人，按人均房屋3m2計(jì)，約需辦公及生活用房300m2。

3.2 施工導(dǎo)流

華興水庫(kù)來水主要發(fā)生在4—7月，分別統(tǒng)計(jì)9月至次年2月、9月至次年3月、10月至次年2月、10月至次年3月各時(shí)段逐年最大流量，并進(jìn)行排序、排頻，經(jīng)P-Ⅲ型曲線適線[4]，求得分期設(shè)計(jì)洪水，按面積比的2/3次方比擬至壩址處。壩址處分期設(shè)計(jì)洪峰計(jì)算成果見下表。

壩址處分期設(shè)計(jì)洪峰計(jì)算成果表(單位：萬m3)

根據(jù)導(dǎo)流時(shí)段、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，依據(jù)壩址、溢洪道、灌溉隧洞的地形、地質(zhì)條件及大壩施工特點(diǎn)和建筑物布置情況來分析施工導(dǎo)流方案。大壩、溢洪道施工期間利用原灌溉隧洞進(jìn)行導(dǎo)流，灌溉隧洞進(jìn)口施工時(shí)進(jìn)行臨時(shí)性導(dǎo)流，施工期徑流全部存放在水庫(kù)中。

臨時(shí)性導(dǎo)流工程措施為擋水圍堰，采用黏土斜墻、尼龍袋裝碎石迎水面貼坡的土石結(jié)構(gòu)梯形斷面，內(nèi)外邊坡均采用1∶1.5，圍堰頂寬2.0m，圍堰長(zhǎng)約30m。

利用灌溉隧洞將水位降至其進(jìn)口底板高程后進(jìn)行施工放樣，在圍堰內(nèi)外邊腳線處每隔10m插導(dǎo)向桿。大壩附近無填筑黏土料可取，需從土料場(chǎng)取土，由挖掘機(jī)挖裝，自卸汽車運(yùn)至施工點(diǎn)。

3.3 施工進(jìn)度

工程計(jì)劃工期17個(gè)月(兩個(gè)枯水期)，分為工程籌建準(zhǔn)備期、主體工程施工期、工程竣工驗(yàn)收期三個(gè)階段。除險(xiǎn)加固工程主體項(xiàng)目有壩頂工程、上游壩坡工程、下游壩坡工程、排水體工程。

壩頂工程土方開挖歷時(shí)6天，完成工程量29m3；混凝土路面澆筑歷時(shí)11天，完成工程量251m3。

上游壩坡土方開挖歷時(shí)16天，完成工程量2727m3；壩腳平臺(tái)土石方堆筑歷時(shí)17天，完成工程量1469m3；表層土方填筑歷時(shí)12天，完成工程量195m3；混凝土預(yù)制塊制作歷時(shí)60天，完成工程量391m3。

下游壩坡土方開挖歷時(shí)6天，完成工程量461m3；土方填筑歷時(shí)11天，完成工程量3479m3；反濾層墊層鋪設(shè)歷時(shí)11天，完成工程量1081m3。

干砌塊石排水棱體鋪設(shè)歷時(shí)31天，完成工程量2118m3。

4 工程組織管理

4.1 管理范圍

根據(jù)工程管理需求，結(jié)合當(dāng)?shù)刈匀坏乩項(xiàng)l件和實(shí)際情況，按《水庫(kù)工程管理設(shè)計(jì)規(guī)范》(SL 106—2017)規(guī)定劃定工程管理范圍和保護(hù)范圍。

大壩管理范圍：上游從壩軸線向上不少于100m，下游從壩腳線向下不少于150m，大壩兩端以第一道分水嶺為界或距壩端不少于200m，且上游、下游均與壩頭管理范圍端線相銜接。

溢洪道管理范圍：沿溢洪道兩側(cè)輪廓線向外各不少于50m，及消能工以下不少于100m。

水庫(kù)保護(hù)范圍：壩址以上，庫(kù)內(nèi)兩岸(干流、支流)土地征用線以上第一道分水嶺脊線之間的陸地。

4.2 管理機(jī)制

應(yīng)制定行之有效的規(guī)章制度進(jìn)行水庫(kù)運(yùn)行管理。結(jié)合實(shí)際情況，根據(jù)庫(kù)區(qū)水情預(yù)報(bào)和防汛總體要求，考慮長(zhǎng)短期相結(jié)合，制定各種狀態(tài)下優(yōu)化調(diào)度程序，盡可能發(fā)揮工程的灌溉、防洪和養(yǎng)殖效益。具體的水庫(kù)管理制度包括以下幾點(diǎn)：

a.嚴(yán)禁在壩上放牧，挖掘草皮和任意砍伐水庫(kù)周邊林木。

b.嚴(yán)禁在壩上和保護(hù)范圍內(nèi)進(jìn)行開采原煤、取土、挖洞、建窯、開溝、打井、開渠、爆破、堆放雜物或進(jìn)行其他危害壩身完整、安全的活動(dòng)。

c.嚴(yán)禁向水庫(kù)傾倒垃圾、廢渣以及其他雜物。

d.做好建筑物防護(hù)工作，當(dāng)發(fā)現(xiàn)有缺陷時(shí)，及時(shí)進(jìn)行修理。汛期加強(qiáng)巡視，出現(xiàn)險(xiǎn)情，立即報(bào)告，盡快搶護(hù)。

4.3 管理設(shè)施

在工程除險(xiǎn)加固的同時(shí)應(yīng)配套完善的水庫(kù)管理設(shè)施。為保障大壩安全，及時(shí)掌握水雨情，充分發(fā)揮水庫(kù)效益，擬在壩前新建一座水位井并配置一套自記式水位計(jì)和一套自記式雨量計(jì)。

水工建筑物監(jiān)測(cè)設(shè)施的布設(shè)主要包括：經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀各一臺(tái)；水位觀測(cè)點(diǎn)一個(gè)；壩身、壩基、繞壩測(cè)壓管23根；三角量水堰一個(gè)。

根據(jù)工程的地理位置和工程管理、防汛搶險(xiǎn)的需要，配置防汛車輛、防汛船只等防汛搶險(xiǎn)交通工具：防汛專用車1輛，機(jī)動(dòng)船1艘。

為確保水庫(kù)汛期防汛調(diào)度的絕對(duì)可靠，設(shè)置通信聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)。配置程控電話，設(shè)防汛計(jì)算機(jī)、傳真機(jī)、激光打印機(jī)、復(fù)印機(jī)各一臺(tái)。

4.4 系統(tǒng)維護(hù)

工程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是由電子元器件、電路組成的整體，任何一個(gè)環(huán)節(jié)損壞，必將影響整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行，必須保證具有良好的維護(hù)體系。

維護(hù)資金應(yīng)在水庫(kù)管理局落實(shí)年度經(jīng)費(fèi)中專項(xiàng)列出，必須保證?？顚Ｓ?，安排備品備件。

項(xiàng)目安裝期間由安裝單位專家舉辦技術(shù)培訓(xùn)，內(nèi)容將包括儀器、計(jì)算機(jī)、通信、系統(tǒng)維護(hù)和大壩安全等方面，監(jiān)測(cè)小組應(yīng)指派有關(guān)人員參加，提高維護(hù)專業(yè)技術(shù)水平。

5 結(jié) 語

華興水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程采用沖抓套井黏土心墻防滲方案，并建立了合理的施工管理和組織管理體系，確保了除險(xiǎn)加固工程達(dá)到預(yù)定目標(biāo)。通過水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程的實(shí)施，建立了穩(wěn)定的水庫(kù)防滲體系，健全了庫(kù)區(qū)排水措施。水庫(kù)長(zhǎng)期運(yùn)行監(jiān)測(cè)結(jié)果表明，華興水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程效果顯著，可為同類工程施工提供借鑒。

[1] 林志清.淺析小型病險(xiǎn)水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程措施[J].水利建設(shè)與管理,2010,30(5):44-46.

[2] 李紅斌.淺談如何做好中小型水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程項(xiàng)目建設(shè)管理[J].水利建設(shè)與管理,2009,29(10):84-85.

[3] 李晨光,任麗娜,逯晚霞.鞏義市水庫(kù)除險(xiǎn)加固施工管理淺析[J].河南水利與南水北調(diào),2011(4):41-41.

[4] 王玉竹,張勝?gòu)?qiáng).華陽河水庫(kù)除險(xiǎn)加固施工管理研究[J].水電與新能源,2015(12):49-51.