淺談小型水庫安全檢查與運(yùn)行管理

劉雙泉 曹清明

摘要：小型水庫具有良好的灌溉、防洪排澇、抗旱功能，對(duì)改善區(qū)域小氣候環(huán)境和區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展意義重大，其安全檢查與運(yùn)行管理工作至關(guān)重要。文章以鵝形咀水庫為例，在分析安全檢查與運(yùn)行管理工作必要性的基礎(chǔ)上，從多方面講述了安全檢查主要內(nèi)容，進(jìn)而提出了加強(qiáng)小型水庫安全檢查與運(yùn)行管理的幾點(diǎn)建議，為提升小型水庫安全檢查質(zhì)量與運(yùn)行管理水平奠定基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：小型水庫;安全檢查;運(yùn)行管理

小型水庫一般指的是總庫容大于10萬m3小于1000萬m3的人工水庫，其中總庫容在10萬m3—100萬m3之間的水庫稱為?、蛐退畮欤値烊菰?00萬m3—1000萬m3的水庫稱為?、裥退畮臁Ｐ⌒退畮觳粌H對(duì)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展有積極的促進(jìn)作用，而且具有灌溉、防洪排澇等功能，并且對(duì)改善區(qū)域小氣候環(huán)境有積極的作用，如發(fā)展區(qū)域濕地型小氣候區(qū)等。因此，加強(qiáng)小型水庫安全檢查與運(yùn)行管理工作對(duì)提升小型水庫的使用壽命和下游居民的生命財(cái)產(chǎn)安全至關(guān)重要?；诖耍疚囊院丈絽^(qū)鵝形咀水庫為例，分析小型水庫安全檢查與運(yùn)行管理的重要性，為提升安全檢查質(zhì)量以及管理水平提供參考。

1 ?研究區(qū)基本概況

鵝形咀水庫位于湘江二級(jí)支流滄水鋪河流域，屬于湖南省益陽市赫山區(qū)魚形山街道百羊莊村，是一座以灌溉為主，兼有防洪等綜合效益的水利工程。水庫壩址控制集雨面積2.61km2，壩址以上干流長(zhǎng)度3.09km，干流平均坡降為45.0‰，設(shè)計(jì)正常庫容10.90萬m3，設(shè)計(jì)總庫容14.42萬m3，設(shè)計(jì)灌溉面積600畝，保護(hù)面積600畝，保護(hù)人口1300人。鵝形咀水庫始建于1963年10月，施工設(shè)備簡(jiǎn)陋，主要采用木夯、石夯等工具，導(dǎo)致施工質(zhì)量較差。由于當(dāng)時(shí)技術(shù)條件及施工力量薄弱，部分工程項(xiàng)目無設(shè)計(jì)圖紙和系統(tǒng)施工記載，隨著水庫運(yùn)行時(shí)間的增長(zhǎng)，工程日漸老化，新老問題頻發(fā)，嚴(yán)重威脅著水庫的安全運(yùn)行。

因此，2015年8月，益陽市水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院對(duì)鵝形咀水庫進(jìn)行除險(xiǎn)加固工程勘測(cè)與設(shè)計(jì)。同年10月—12月對(duì)該水庫進(jìn)行了除險(xiǎn)加固。

2 ?小型水庫安全檢查與運(yùn)行管理的必要性分析

鵝形咀水庫總庫容14.42萬m3，正常庫容10.90萬m3，設(shè)計(jì)灌溉面積600畝，是赫山區(qū)魚形山街道的一座?、蛐退畮欤涔喔?、防洪等綜合效益十分顯著。但是，鵝形咀水庫經(jīng)過五十多年的運(yùn)行，水庫樞紐工程老化嚴(yán)重，水庫的安危關(guān)系到水庫受益區(qū)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，因此，加強(qiáng)水庫的安全檢查工作是保障水庫安全運(yùn)行的基礎(chǔ)?？傮w而言，小型水庫安全檢查與運(yùn)行管理的必要性包括：①水庫下游防洪保平安的需要，水庫一旦失事，將直接危及下游百羊莊村0.13萬余人生命財(cái)產(chǎn)安全，600畝農(nóng)田及農(nóng)作物也將受到洪水淹沒而造成重大經(jīng)濟(jì)損失，因此加強(qiáng)水庫安全檢查及管理力度是十分有必要的;②防洪排澇功能的需要，小型水庫除對(duì)區(qū)域經(jīng)濟(jì)具有明顯的促進(jìn)意義之外，還對(duì)防洪排澇、抗旱等具有明顯的調(diào)控作用。因此，通過水庫安全檢查與管理工作提高水庫運(yùn)行效率是有必要的。

3 ?小型水庫安全檢查內(nèi)容分析

3.1 ?庫區(qū)滲漏檢查

水庫滲漏是誘發(fā)水庫潰壩的主要因素，在水庫安全檢查中必須重視。鵝形咀水庫庫區(qū)周圍植被覆蓋一般，庫盆兩岸無大的溪流，水庫主要接受上游匯水區(qū)域的大氣降水補(bǔ)給，以地表徑流的方式補(bǔ)給，具有明顯的季節(jié)性變化特征。

3.2 ?壩體變形檢查

水庫大壩的穩(wěn)定性是確保水庫安全的基礎(chǔ)，由于水庫受到上游水體徑流的沖擊力是源源不斷的，極易導(dǎo)致水庫壩體變形，進(jìn)而影響水庫的安全，因此，水庫壩體變形檢查是水庫安全檢查中的重中之重。鵝形咀水庫的大壩為粘土斜墻壩，壩區(qū)從上至下出露地層主要為斜墻填土、大壩下游面碎石土、殘坡積土及元古界板溪群砂質(zhì)板巖。建壩時(shí)由于填土來源較少，將耕植土、含碎石土放在一起填筑，導(dǎo)致大壩斜墻填土含礫量較高，約8%，質(zhì)量稍差;且當(dāng)時(shí)施工條件有限，缺乏技術(shù)和設(shè)備，多采用木夯及石夯，夯實(shí)質(zhì)量較差，土體的密實(shí)度不均一，因此，鵝形咀水庫的大壩存在沉降變形。但是，由于鵝形咀水庫大壩的填筑時(shí)代久遠(yuǎn)，自重固結(jié)已基本完成，沉降變形已基本穩(wěn)定，大壩后期多年運(yùn)行未發(fā)現(xiàn)壩體變形、垮塌等現(xiàn)象。

3.3 ?壩體抗滑穩(wěn)定性能檢查

水庫上游徑流對(duì)壩體的影響不僅表現(xiàn)在壩體變形上，而且極易誘發(fā)壩體滑移。因此，加強(qiáng)壩體滑移問題檢查是制定除險(xiǎn)加固措施的基礎(chǔ)。鵝形咀水庫大壩為粘土斜墻壩，溢洪道為岸邊正槽式，位于大壩右岸山體上，基礎(chǔ)為元古界板溪群強(qiáng)風(fēng)化砂質(zhì)板巖，基礎(chǔ)強(qiáng)度滿足要求。庫區(qū)地處新華構(gòu)造體系之第三復(fù)式隆起帶，地殼運(yùn)動(dòng)相對(duì)寧靜，以振蕩運(yùn)動(dòng)為主，構(gòu)造運(yùn)動(dòng)較弱，且未見大的斷裂或活動(dòng)斷裂通過，區(qū)域穩(wěn)定性較好。同時(shí)，庫區(qū)地震動(dòng)峰值加速度為0.05g，地震動(dòng)反應(yīng)譜特征周期為0.35s，場(chǎng)地地震基本烈度為Ⅵ度，屬相對(duì)穩(wěn)定地區(qū)。此外，大壩下游面為碎石土，對(duì)大壩的抗滑穩(wěn)定有利。

3.4 ?大壩滲漏檢查

壩基滲漏問題對(duì)水庫大壩安全影響較大，且不容易發(fā)覺，是誘發(fā)潰壩的主要因素之一。根據(jù)鵝形咀水庫壩基基礎(chǔ)組成、現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)以及室內(nèi)土工試驗(yàn)等，認(rèn)為鵝形咀水庫壩體填筑質(zhì)量一般，斜墻填土主要由含礫的粉質(zhì)粘土及粘土組成，土料質(zhì)量較差，結(jié)構(gòu)疏松—稍密，屬中等偏高壓縮性土。通過現(xiàn)場(chǎng)對(duì)斜墻部分的注水試驗(yàn)查明，作為防滲部位的斜墻粘土滲透系數(shù)平均在4.7×10-5cm/s，不滿足粘土斜墻壩防滲體K<1×10-5的規(guī)范要求，為中等透水層，存在壩體滲透問題，導(dǎo)致這一問題的原因?yàn)楦浇襟w覆蓋層較薄，填土來源較少，將耕植土、含碎石土放在一起填筑，填土質(zhì)量較差，且當(dāng)時(shí)施工條件有限，缺乏技術(shù)和設(shè)備，多采用木夯及石夯，夯實(shí)質(zhì)量較差，土體的密實(shí)度不均一。因此，總體上鵝形咀水庫壩體滲透穩(wěn)定性較差。此外，鵝形咀水庫大壩的壩軸線處河谷為“V”型谷，大壩壩基出露的巖性為元古界板溪群砂質(zhì)板巖，壩基巖體風(fēng)化較強(qiáng)烈，節(jié)理裂隙發(fā)育，且據(jù)鉆孔揭露局部夾石英脈，透水性強(qiáng)，根據(jù)鉆孔壓水試驗(yàn)成果，上部壩基巖石透水壩率q=31.8Lu>10Lu，屬于中等透水層，存在壩基滲漏問題。

4 ?加強(qiáng)小型水庫安全檢查與運(yùn)行管理的幾點(diǎn)建議

4.1 ?加強(qiáng)安全檢查與運(yùn)行管理制度的建設(shè)工作

由于小型水庫一般位于鄉(xiāng)、村地區(qū)，導(dǎo)致水庫安全檢查與管理工作相對(duì)薄弱，無法很好的將檢查內(nèi)容落到實(shí)處。因此，為了切實(shí)提高小型水庫安全檢查質(zhì)量和管理水平，必須健全安全檢查與運(yùn)行管理制度，將責(zé)任落到實(shí)處，可通過以下幾個(gè)方面實(shí)現(xiàn)：①魚形山街道農(nóng)業(yè)綜合服務(wù)中心（2020年3月鄉(xiāng)鎮(zhèn)機(jī)構(gòu)改革，水利部門職能劃入農(nóng)業(yè)綜合服務(wù)中心）和村（社區(qū)）成立組織機(jī)構(gòu)，將安全檢查與運(yùn)行管理主體、內(nèi)容、責(zé)任、權(quán)限等落實(shí)到人;②水庫安全檢查是發(fā)現(xiàn)安全隱患，及時(shí)處理安全隱患，最終目的是確保水庫的正常運(yùn)行，因此必須堅(jiān)持“預(yù)防為主、綜合治理”的基本原則;③水庫安全檢查是一項(xiàng)經(jīng)常性的細(xì)致的重要工作，管理人員對(duì)大壩、溢洪道、放水設(shè)施等建筑物進(jìn)行檢查觀察。填寫檢查觀察記錄。水庫工程的安全檢查工作可分為經(jīng)常檢查、定期檢查和特殊檢查，4月1日—9月30日必須每天巡視檢查。

4.2 ?加強(qiáng)安全監(jiān)測(cè)技術(shù)方法的應(yīng)用

水庫潰壩過程不是一蹴而就的，是多種綜合因素長(zhǎng)期演化的過程，因此，應(yīng)加強(qiáng)水庫安全檢查與運(yùn)行管理的細(xì)節(jié)，如大壩壩體的頂部是否存在裂縫、積水、變形或者植物生長(zhǎng)等現(xiàn)象;壩體的背水面是否存在裂縫、滑動(dòng)、剝落、蟻穴、滲漏和高桿植物生長(zhǎng)等;壩體的迎水面是否存在剝落、裂縫、沖刷等現(xiàn)象;水庫的防浪墻是否出現(xiàn)開裂、傾斜、擠碎、錯(cuò)斷等問題;放水設(shè)施是否斷裂漏水;溢洪道是否垮塌堵塞等。為提高水庫安全檢查與管理，可通過以下幾個(gè)方面提高安全檢查技術(shù)水平：①加強(qiáng)現(xiàn)代化監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)水庫進(jìn)行全方位的監(jiān)控管理，逐步實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)目的，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化管理，如InSAR技術(shù)、GPS技術(shù)、GNSS技術(shù)等的應(yīng)用，能夠較好的反映壩體形變演變規(guī)律等，對(duì)進(jìn)一步制定除險(xiǎn)加固措施提供可靠的依據(jù)。

4.3 ?水庫管理人員應(yīng)掌握的技術(shù)知識(shí)

小型水庫運(yùn)行管理的任務(wù)是：確保工程安全，充分發(fā)揮工程效益。水庫管理人員應(yīng)熟悉責(zé)任水庫基本情況，準(zhǔn)確掌握工情、水情、雨情、險(xiǎn)情，認(rèn)真作好檢查觀察記錄，發(fā)現(xiàn)安全隱患及時(shí)報(bào)告并積極組織處理。

5 ?結(jié)束語

綜上所述，小型水庫一般位于我國(guó)鄉(xiāng)村地區(qū)，對(duì)促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展、農(nóng)業(yè)灌溉、防洪排澇及抗旱有積極的作用。但是，小型水庫一般歷史較為久遠(yuǎn)，由于受當(dāng)時(shí)施工條件以及技術(shù)水平限制，導(dǎo)致小型水庫新老問題頻發(fā)，影響了小型水庫的正常運(yùn)行。因此，加強(qiáng)小型水庫安全檢查與運(yùn)行管理工作是預(yù)防水庫失事，充分發(fā)揮效益的重要措施。所以，加強(qiáng)小型水庫安全檢查與運(yùn)行管理工作是十分重要的。

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