淜頭水電站攔河閘壩質(zhì)量評價

高永亮，張建庭，裴 劍

（山西省水利建筑工程局有限公司，山西 太原 030000）

0 引言

濁漳河地處山西省長治市平順縣,是山西省長治市最大的一條河流,其流域主要以低山丘陵地貌為主,面積可達到9 991 km2,長度約為83 km。在濁漳河中下游已經(jīng)修建有9座專門用于攔河的閘壩,其中8座橡膠壩工程,1座翻板閘工程。長治市城市水源工程管理局作為管理機構(gòu),在攔河閘壩工程管理方面積累了豐富的知識和經(jīng)驗?，F(xiàn)階段，我國境內(nèi)所擁有的大中小型水庫數(shù)量已突破88萬座，水庫的建設(shè)不僅為水力發(fā)電、農(nóng)業(yè)和灌溉、城鄉(xiāng)用水提供了便利，還保障了一方區(qū)域的經(jīng)濟發(fā)展。但是，據(jù)2020年全國大壩安全普查報告顯示，我國88萬座水庫約有一半存在病險，存在病險的水庫大多數(shù)建設(shè)年代為20世紀60、70年代，由于當(dāng)時建設(shè)水平、技術(shù)材料及建設(shè)水庫的相關(guān)資料都很匱乏，因此導(dǎo)致大壩出現(xiàn)一系列的問題，例如，防洪標準較低、壩基滲漏等。存在的這些問題已經(jīng)嚴重影響到大壩的正常運行，且對于沿岸居民的生命財產(chǎn)安全產(chǎn)生了一定的威脅?；诖耍_展對我國大壩壩體質(zhì)量的評價除險工作刻不容緩，要從根本上解決大壩的病險問題，保證大壩的安全運行。綜上所述，本文以長治市淜頭水電站為案例進行研究分析，從大壩的工程質(zhì)量安全評價、大壩的管理及安全性評價方面入手展開深入分析，希望可以通過此文為大壩的病險除險工作提供一定的參考意見。

1 水電站攔河閘壩壩體質(zhì)量監(jiān)測現(xiàn)狀

我國的水電站攔河閘壩壩體質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)工作與其他發(fā)達國家相比起步較晚，缺少一定的科學(xué)技術(shù)支持。但隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，科學(xué)技術(shù)有了質(zhì)的飛躍，為水電站攔河閘壩壩體質(zhì)量的安全監(jiān)測系統(tǒng)提供了強有力的技術(shù)支持，促使水電站壩體的安全檢測系統(tǒng)取得了重大突破，逐漸系統(tǒng)化的完善了壩體安全監(jiān)測。無論是壩體安全信息傳遞及時性、有效性、監(jiān)測數(shù)據(jù)的穩(wěn)固性，還是在壩體數(shù)據(jù)傳遞的牢靠性等方面都有所提升。我國的壩體監(jiān)測自動化技術(shù)水平已經(jīng)有了明顯的提升，但對安全監(jiān)測技術(shù)成果給予肯定的同時也要看到目前水電站壩體監(jiān)測中存在的問題。

2 淜頭水電站大壩的工程質(zhì)量評價

2.1 非溢流壩段質(zhì)量評價

淜頭水電站在非溢流段的壩長為156.7 m，壩體進行建設(shè)過程中，使用的主要材料是Mu60M7.5（5）的漿砌石，壩體的砂漿分界線以137 m的高程為界點，界點以上的漿砌石標號為Mu60M5，界點之下漿砌石標號為Mu60M7.5。為了更好地防止壩基滲漏，壩段的河流上游部分建設(shè)時采取C20鋼筋混凝土防滲面板，防滲面板平均厚度達到1.1 m，其頂厚0.7 m，壩段下游部分采用平均厚度為1.24 m的防滲面板，其頂厚為0.75 m，此外面板配置Φ10@200 mm的溫度鋼筋。大壩竣工使用后，上游段的鋼筋混凝土防滲面板開始逐漸顯現(xiàn)出問題，如防滲面板表面出現(xiàn)蜂窩、麻面的現(xiàn)象，因為防滲面板的厚度參差不一，有些面板局部厚，底部較薄，導(dǎo)致其被流水侵蝕，鋼筋生銹腐蝕，面板鋼筋的損失率達到30%左右。根據(jù)綜上所述的現(xiàn)象，評判淜頭水電站非溢流段的工程質(zhì)量不合格。

2.2 溢流壩段質(zhì)量評價

對于溢流壩段進行相關(guān)的質(zhì)量評價，主要從以下幾個部分來進行，即：壩體材料使用方面，其使用的是Mu60M7.5（5）漿砌石，溢流壩段的壩面則是C20鋼筋混凝土，混凝土的厚度均達到了1.2 m，堰體采用的是寬頂堰的形式，在頂部還設(shè)置了橡膠壩，另外，淜頭水電站的溢流段壩長為37 m，直線段邊坡的比例為1∶0.65，挑流消能，鼻坎高程高出下游校核洪水位1.89 m，鼻坎高程為193 m?，F(xiàn)階段發(fā)現(xiàn)的問題主要為溢流段壩開始出現(xiàn)裂縫、還存在面板凸起、使用的混凝土強度達不到設(shè)計要求，這些問題都對大壩日后正常運行埋下了隱患。因而，淜頭水電站溢流段工程質(zhì)量被評為不合格。

2.3 廊道質(zhì)量評價

在淜頭水電站大壩內(nèi)底部設(shè)置有縱向灌漿排水廊道，它能夠起到一定的防滲漏作用。在進行縱向灌漿排水廊道設(shè)置時，需要將其與防滲面板保持平行，這樣可以更好促進大壩內(nèi)部的排水使用，水廊在頂部使用C20鋼筋混凝土,兩側(cè)分別使用C15混凝土。上游壁距離大壩表面長度約為4.2 m,廊道最低點處的標高為195 m,這一標高已經(jīng)高出校核水位相應(yīng)的標高,在前墻方面,其距離壩體的迎水面約為5 m。因灌漿式排水廊道現(xiàn)有混凝土強度的推定值不能夠達到本設(shè)計需要的強度標準。因而,將該廊道項目的工程質(zhì)量認定為不合格。

2.4 交通橋質(zhì)量評價

交通橋橋面板受損極為嚴重，其面板存在大面積的龜裂、破損脫落，混凝土導(dǎo)水墻還存在裂縫現(xiàn)象，造成裂縫的主要原因是混凝土沒有做好完善工作；另外，在交通橋右側(cè)C20混凝土的導(dǎo)水墻距橋臺部分的銜接處也存在一定的裂縫現(xiàn)象；交通橋右側(cè)C30混凝土從外觀上看基本完好無損，混凝土緊實，并未出現(xiàn)龜裂、破損脫落的現(xiàn)象。

3 淜頭水電站大壩運行管理及安全性評價

3.1 保證合理完善的運行管理

合理完善的管理機制以及充足的管理人員，是進行水電站大壩運行管理的基礎(chǔ)。因此，需要建立健全的管理機制，這對于水電站大壩的運行管理也極為重要。淜頭水電站自2013年正式完工以來，管理局就對此進行了由上而下的水管體制改革，水電站成為政府全額撥款且財務(wù)獨立運行的事業(yè)單位，將運行管理人員責(zé)任落實到位，不斷完善管理體制，形成了有效的競爭體制。2014年開始，水電站大壩內(nèi)部管理機制得到了進一步完善，創(chuàng)立了相應(yīng)的獎勵機制，這一機制的建立激發(fā)了員工的工作積極性。淜頭水電站自2013年完工驗收之后，水電站的運行管理模式向全市進行了廣泛的推廣，全市水電站運行管理水平逐漸提高。此外，水電站的運行管理人員還根據(jù)水電站的實際情況，結(jié)合行業(yè)發(fā)展的有關(guān)規(guī)定，針對工程的運行，制定了一套管理制度，并成立了相關(guān)管理小組，對大壩管理制度的落實起到積極地推進作用。河流非汛期時的檢查次數(shù)為1周1次，汛期時檢查次數(shù)增加為3 d 1次，由此可見，淜頭水電站的運行管理檢查次數(shù)較為頻繁，可以及時發(fā)現(xiàn)工程設(shè)備存在的缺陷和隱患，極大地降低了水電站運行中出現(xiàn)安全隱患的機率。淜頭水電站大壩的運行檢測工作主要細分為觀測壩體一測的沖刷、過閘流量以及水流形態(tài)的觀測等，還要根據(jù)工程建設(shè)時的設(shè)計圖紙進行詳細的檢測，努力將信息化管理融入大壩的運行管理中，提高管理的現(xiàn)代化水平。淜頭水電站還建立了視頻監(jiān)控系統(tǒng)，以便能夠進行實時監(jiān)控，全方位、無死角地進行預(yù)覽，及時了解工程大壩的運行狀況。運行管理中不斷融入現(xiàn)代化管理手段，大大提高了運行管理的效率和水平。

3.2 水庫大壩安全性評價

水庫大壩的安全性評價在攔河閘壩工程占據(jù)著重要的地位，其評價的最終結(jié)果不僅涉及到工程使用的安全性，還關(guān)系到管理工作人員以及生活在攔河閘壩周圍人們的生命財產(chǎn)安全。因此在進行安全管理評價的過程中，一定要建立完善的管理機制，將管理落實到實處，保證攔河閘壩工程能夠安全運行。水庫大壩管理必須要時刻長鳴安全警鐘，堅決抵制麻痹思想、僥幸心理，成立專門的安全生產(chǎn)小組，并進行定期的安全生產(chǎn)檢查，以此從根本上避免出現(xiàn)安全生產(chǎn)隱患。而對于出現(xiàn)安全事故的責(zé)任部門，將取消其參加全年評選比賽的資格，以此來激發(fā)職工的安全責(zé)任心。通過定時的檢查以及不定時的抽查，避免水庫大壩的各種安全隱患，可以最大程度地保證大壩的安全運行。大壩還要配備齊全的安全用具，例如消防工具、勞保工具，安全用具也要定時進行更新檢查。

大壩安全工作最重要的保障就是工程安全。由于大壩每天都承受著巨大的工作量，所以其運行的受損程度也較為嚴重。2013年淜頭水電站竣工之后運行大約一年的時間，長治市管理局對淜頭水電站開展了安全鑒定工作，在鑒定中發(fā)現(xiàn)淜頭水電站出現(xiàn)了各種各樣的安全性隱患，因此，被鑒定為二類水閘。對淜頭水電站大壩進行除險加固工作，技術(shù)人員對淜頭水電站的壩袋進行了全部更換。2014年末北耽車村大壩管道設(shè)備改造完成，2015年淜頭水電站的排水管路及泵房設(shè)備改造完成，保障了大壩的安全運行工作，使大壩的安全運行效率得到了極大地提高。

3.3 防汛能力評價

大壩的安全運行管理最為重要的一項工作就是防汛工作，濁漳河的汛期為每年的6月1日至9月20日，防汛任務(wù)非常緊迫，為了共同完成水電站的防汛工作，有關(guān)部門還特地成立了專門的防汛小組，由專業(yè)人員作為小組組長，經(jīng)常對組內(nèi)成員進行防汛搶險演練，使其能夠掌握更多的防汛搶險技能和知識。防汛小組成員主要是對工程設(shè)備的日常運行進行監(jiān)管，著重檢查汛期前的設(shè)備運行情況。此外，管理局還專門成立了汛期工程維修小組，工程維修小組主要負責(zé)汛期時的河道搶修以及閘壩工程的維修工作。防汛工作不是某個單位的工作，在遇到有關(guān)險情時需要全社會的共同努力。要根據(jù)汛期的實際情況編制防洪應(yīng)急預(yù)案，所以應(yīng)急預(yù)案成為濁漳河防汛時期的指導(dǎo)性文件。此預(yù)案規(guī)定防汛時每個人的責(zé)任，使防汛崗位的責(zé)任明確，防汛應(yīng)急預(yù)案的實施提升了執(zhí)行力度，擴大應(yīng)急隊伍，動員社會力量加入到防汛搶險工作中。社會的力量是巨大的，社會力量的參與可以為防洪搶險提供豐富物資，一定程度上減少當(dāng)?shù)卣奈镔Y壓力。

4 結(jié)語

綜上所述，大多數(shù)水電站壩體質(zhì)量監(jiān)測逐漸全面地實現(xiàn)了監(jiān)測自動化的建設(shè)，進一步保障了水電站的安全運行工作，但是也要看到目前水電站壩體質(zhì)量監(jiān)測中存在的問題。同時還應(yīng)當(dāng)提高水電站壩體質(zhì)量檢測操作技術(shù)人員的業(yè)務(wù)水平，有效促進水電站整體安全監(jiān)測水平的提高，從而使水電站壩體的運行得到更大的安全保障。