觀音閣水庫大壩現(xiàn)場安全檢查及綜合評價

王茁霖

(遼寧西北供水有限責(zé)任公司，沈陽 110000)

1 工程概況

觀音閣水庫位于太子河干流，距本溪市40km，距小市3km?？値烊?1.68億m3?？刂屏饔蚨e為2795km2。太子河發(fā)源于新賓縣大紅石硅子，流域面積13883km2。水庫的任務(wù)是以防洪和城市、工業(yè)供水為主，兼有農(nóng)田灌溉、養(yǎng)殖、發(fā)電等綜合效益。每年可為鞍山、本溪和遼陽提供工農(nóng)業(yè)用水近10億m3。

水庫設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)為1000a一遇，校核標(biāo)準(zhǔn)為10000a一遇。觀音閣水庫與葠窩、湯河三庫聯(lián)合運(yùn)用承擔(dān)太子河全區(qū)防洪任務(wù)。50a一遇洪水為保下游農(nóng)村段安全錯峰，200a一遇洪水為保本溪市安全錯峰。

2 現(xiàn)場安全檢查發(fā)現(xiàn)主要的問題:

1)大壩上下游壩面多處出現(xiàn)混凝土表層混凝土剝落、霉變等情況；大壩壩面存在多處裂縫、且有線滲漏和點(diǎn)滲漏現(xiàn)象。

2)壩基防滲帷幕排水孔11-2、12-2滲漏量增大。

排水廊道的11-2、12-2排水孔自2005年“05.8”洪水以來，流量逐年加大，且汛期夾雜黃泥、細(xì)砂。11-2孔2010年8.9日14.94L/min，12-2孔2015年實(shí)測流量達(dá)到180L/min。截止目前，兩孔滲流量基本穩(wěn)定(11孔11 L/min，12孔61 L/min)，不再夾有細(xì)沙、淤泥，水質(zhì)澄清。

目前已將兩孔的滲流監(jiān)測納入自動化監(jiān)測，同時加強(qiáng)人工巡視，看其他部位的排水孔有無異常。需要對兩個排水孔的大水量進(jìn)行原因分析和判定，并做出處理。

3)底孔出口弧門液壓水封活動機(jī)構(gòu)失效、底孔進(jìn)口檢修閘門水封漏水。

底孔弧門液控活動頂封水在水庫運(yùn)行初期由于油箱進(jìn)水凍脹，液控活動頂封水失去作用，致使閘門啟閉時胸封無法離開閘門，直接與閘門接觸。隨著使用時間的延長、胸封橡皮的磨損，目前胸封金屬構(gòu)件已直接接觸閘門面板，導(dǎo)致面板大面積劃傷，閘門封水磨損加劇(先后于2012年和2014年更換閘門四周封水)。同時，在閘門關(guān)閉后，頂部穿水嚴(yán)重。目前急需對此問題進(jìn)行可行性改造，解決漏水問題。

4)底孔液壓啟閉機(jī)活塞桿表面劃痕。底孔工作閘門啟閉設(shè)備液壓啟閉機(jī)，液壓油缸活塞長7.2m，外徑280mm，鍍鉻防腐[1]。

2016年防汛檢查中發(fā)現(xiàn)2孔閘門下沉現(xiàn)象，2017年檢查發(fā)現(xiàn)日趨嚴(yán)重，尤其是1#孔，每小時下沉達(dá)15cm。經(jīng)過工程技術(shù)人員及設(shè)備廠方專業(yè)人員反復(fù)研究，認(rèn)為下沉的主要原因是由于液壓系統(tǒng)活塞桿表面劃痕，導(dǎo)致液壓密封不佳。

5)底孔出口底板混凝土結(jié)構(gòu)處沖刷嚴(yán)重、鋼筋裸露。

2018年8月31日檢查中發(fā)現(xiàn)底孔出口底板混凝土結(jié)構(gòu)處沖刷嚴(yán)重，鋼筋、骨料已經(jīng)大量裸露。

6)左壩頭岸坡落石。水庫大壩左岸壩頭岸坡為多臺階開挖形成永久岸坡，開挖后形成長200m、高100m岸坡。2007年至2008年對左壩頭岸坡進(jìn)行過一次落石處理，經(jīng)過10年間的凍融破壞、雨水沖刷，造成岸坡出現(xiàn)風(fēng)化、局部岸坡巖石松動等現(xiàn)象。時常會有碎石滑落到壩面、左岸灌漿平臺以及電廠升壓站，最大落石石徑達(dá)到40cm，對壩區(qū)工作人員及各種設(shè)施設(shè)備存在嚴(yán)重安全隱患。

3 大壩安全綜合評價

3.1 工程質(zhì)量評價

觀音閣水庫基礎(chǔ)處理措施合理。施工過程具有嚴(yán)格的質(zhì)量控制，對于施工中發(fā)生的問題及缺陷已進(jìn)行及時處理。現(xiàn)場檢測結(jié)果滿足設(shè)計及現(xiàn)行規(guī)范要求?，F(xiàn)狀大壩存在較多滲水裂縫等質(zhì)量缺陷，但尚不嚴(yán)重影響大壩安全。綜合評定觀音閣水庫大壩工程質(zhì)量為“基本合格”。

3.2 運(yùn)行管理評價

觀音閣水庫管理機(jī)構(gòu)和管理制度健全，管理人員職責(zé)明晰。大壩安全監(jiān)測、防汛交通與通信等管理設(shè)施能滿足水庫正常運(yùn)行要求。水庫調(diào)度規(guī)程與應(yīng)急預(yù)案制定較合理并報批。水庫能夠按照審批的調(diào)度規(guī)程合理調(diào)度運(yùn)用，安全監(jiān)測設(shè)施完善，按照規(guī)范要求的內(nèi)容和頻次開展監(jiān)測，能夠反應(yīng)大壩安全性態(tài)。水工建筑物維護(hù)基本到位，大壩處于安全和完整的工作狀態(tài)。綜上，水庫能夠按設(shè)計條件和功能安全運(yùn)行，運(yùn)行管理綜合評價為“規(guī)范”。

3.3 防洪標(biāo)準(zhǔn)復(fù)核

水庫防洪標(biāo)準(zhǔn)滿足規(guī)范要求，底孔壩段和溢流壩段的泄流能力滿足水庫安全泄洪的要求。經(jīng)復(fù)核大壩現(xiàn)狀壩頂高程及防浪墻頂高程均滿足規(guī)范要求。大壩工程防洪安全性評為“A”級。

3.4 滲流安全性評價

1)觀音閣水庫大壩防滲及排水設(shè)施完善。

2)少數(shù)壩段壩基揚(yáng)壓力檢測值較高，排水管出水量較大，經(jīng)穩(wěn)定復(fù)核，不影響大壩穩(wěn)定。

3)大壩運(yùn)行過程中，左岸繞壩滲流檢測數(shù)據(jù)讀值較高，初步判斷存在滲漏通道，但監(jiān)測數(shù)據(jù)比較穩(wěn)定，并無較大波動，可判斷滲漏情況穩(wěn)定，短時間內(nèi)不影響大壩安全。

綜上，觀音閣水庫大壩滲流安全評為B級。

3.5 結(jié)構(gòu)安全評價

擋水壩段、溢流壩段穩(wěn)定在各種工況下均滿足規(guī)范要求。壩頂高程、壩頂寬度、消能防沖距離均滿足規(guī)范要求。通過大壩變形監(jiān)測數(shù)據(jù)，大壩變形規(guī)律正常，未發(fā)現(xiàn)存在危及安全的異常變形。近壩庫岸穩(wěn)定，岸坡未見明顯變形。大壩存在一些質(zhì)量缺陷:大壩壩面混凝土存在較多裂縫；壩面混凝土出現(xiàn)掉皮、剝落等現(xiàn)象；底孔壩段消力池混凝土骨料外露、露筋。但這些缺陷尚不嚴(yán)重影響工程安全，近壩岸坡整體穩(wěn)定，大壩結(jié)構(gòu)基本安全，評為B級[2]。

3.6 抗震安全評價

觀音閣水庫抗震設(shè)防烈度的選擇符合規(guī)范要求，大壩抗震穩(wěn)定性復(fù)核結(jié)果滿足規(guī)范要求，工程的抗震措施符合規(guī)范要求。觀音閣水庫抗震安全評定為A級。

3.7 金屬結(jié)構(gòu)及電氣評價

1)電站壩段、溢流壩段以及底孔壩段金屬結(jié)構(gòu)布置合理，設(shè)計與制造、安裝符合規(guī)范要求，安全檢測結(jié)果為“安全”，未超過報廢折舊年限，運(yùn)行與維護(hù)狀況良好。其中，底孔壩段進(jìn)、出口金屬結(jié)構(gòu)部分有閘門水封漏水、磨損、結(jié)構(gòu)銹蝕以及啟閉機(jī)活塞桿銹蝕等現(xiàn)象，但尚不嚴(yán)重影響正常運(yùn)行。觀音閣水庫金屬結(jié)構(gòu)基本安全，評為B級。

2)觀音閣水庫泄洪設(shè)備供電電源安全可靠，啟閉機(jī)配電及控制設(shè)備完好。但壩頂及碼頭S7-250/10型電力變壓器屬于淘汰產(chǎn)品、防雷接地系統(tǒng)不完善，但這些缺陷尚不嚴(yán)重影響正常運(yùn)行，觀音閣水庫電氣安全評為B級。

綜上所述，根據(jù)水利部《水庫大壩安全評價導(dǎo)則》(SL258—2017)，觀音閣水庫大壩為二類壩。

4 建 議

根據(jù)現(xiàn)場檢查和水庫現(xiàn)行的管理情況，對樞紐存在的安全隱患提出以下建議：

1)對大壩混凝土缺陷進(jìn)行處理，裂縫修補(bǔ)。

2)大壩左壩頭岸坡進(jìn)行防護(hù)加固處理。

3)對底孔出口弧形工作閘門胸墻液壓活動水封進(jìn)行改造，更換閘門水封系統(tǒng)，對閘門、埋件及鋼襯進(jìn)行防腐蝕處理。對底孔出口弧形工作閘門液壓啟閉機(jī)液壓缸總成返廠維修，活塞桿進(jìn)行防腐蝕處理，更換密封圈，同時對液壓機(jī)閥組及控制系統(tǒng)進(jìn)行檢修、維護(hù)等。對底孔進(jìn)口事故擋水閘門水封系統(tǒng)進(jìn)行更換，對下游鋼襯進(jìn)行防腐蝕處理[3]。

4)建議更換壩頂及碼頭S7-250/10型電力變壓器；完善防雷接地系統(tǒng)。完善大壩防汛應(yīng)急通道及設(shè)施，加強(qiáng)防洪預(yù)警。