水庫運行現(xiàn)狀及除險加固措施

張 姣

（甘肅省高臺縣水務(wù)局六壩水管所，甘肅高臺734300）

水工行業(yè)在我國經(jīng)濟(jì)體系、社會體系中占據(jù)重要地位，是推動社會發(fā)展的重點工程設(shè)施。但從水庫運行現(xiàn)狀來看，很多即有水庫建設(shè)時間相對久遠(yuǎn)，受到當(dāng)時設(shè)計、技術(shù)、材料等因素影響，很多水庫工程已經(jīng)出現(xiàn)了病害問題。除險加固是確保水庫正常運行的重要手段，可以通過止水與伸縮縫、防滲處理、砌體工程等方法解決水庫病害問題，延長水庫的使用壽命，充分發(fā)揮水庫運行效益。

1 水庫運行現(xiàn)狀

某水庫是集防洪、灌溉一體的小型水庫，建設(shè)于20世紀(jì)70年代中期。該水庫樞紐的主要建筑為攔河壩、溢洪道、輸水洞，水庫頂壩高程為10.5 m，壩體長度為110 m，壩頂寬度為3 m。該水庫的水壩高度較低，建設(shè)初期設(shè)計的防洪標(biāo)準(zhǔn)無法滿足現(xiàn)在使用需求，再加上工程使用、水文結(jié)構(gòu)變化、水庫缺乏管理等影響，導(dǎo)致水庫的防洪性能進(jìn)一步降低。水庫上下游坡度高，不能滿足抗滑標(biāo)準(zhǔn)。迎水坡施工材料粒徑小，難以起到壩坡保護(hù)作用，下游無排水體。水庫溢洪道側(cè)無襯砌，末端無消能防護(hù)設(shè)施。針對水庫運行現(xiàn)狀，專家提出了以下幾點除險加固建議：一是調(diào)整大壩病險位置厚度，采用加厚、削坡等技術(shù)；二是對迎水坡護(hù)石進(jìn)行翻修，增大下游水流量；三是溢洪道襯砌，增設(shè)消能設(shè)施，加固運輸通道。

2 加固思路

前期加強(qiáng)準(zhǔn)備性工作，對工程管理有效規(guī)劃，落實水庫施工的安全制度和施工標(biāo)準(zhǔn)，做好施工方案審核和技術(shù)交底，確保除險加固施工可以有效落實。除險加固的一次性投資額度較大，并且多數(shù)都是地方性投資，但普遍存在資金匱乏問題[1]。因此，應(yīng)多方籌措資金，如采取租賃、承包、拍賣、入股等方式，確保水庫除險加固工程能夠有效落實。同時，結(jié)合國家相關(guān)的法律法規(guī)、政策要求，積極改善和落實水庫產(chǎn)權(quán)制度，保障資金利用率。建立健全崗位責(zé)任制度，加強(qiáng)后期管理工作的落實。

3 處理措施

3.1 加強(qiáng)大壩防洪能力

該水庫最大的問題就是防洪能力較差，應(yīng)采取有效措施進(jìn)行處理。對水庫防控完善方案進(jìn)行論證，論證結(jié)果可增加壩高；也可以優(yōu)化溢洪道結(jié)構(gòu)，增加泄洪量，提升出口消能設(shè)備功能，減少其對下游的負(fù)面影響；也可以將以上2種技術(shù)措施整合應(yīng)用，既能夠滿足防洪需求，同時降低工程施工成本。

3.2 放水洞除險加固

水庫放水洞中有很多階梯臥管，可能會產(chǎn)生漿砌石裂縫、水流沖刷底板、凍融破壞等情況。在除險加固中，應(yīng)先將既有砌石清除，再進(jìn)行二次砌筑，對于已經(jīng)生銹的閘閥進(jìn)行更換。

3.3 提升大壩結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性

水庫上下游壩坡較為陡峭，壩頂部位寬度小，會影響大壩整體的穩(wěn)定性。因此，需要采取有效措施進(jìn)行處理。為了保持上下游壩坡的平穩(wěn)性，先清除壩頂表面上的雜物，洞頂洞穴反復(fù)夯實，根據(jù)實際情況適當(dāng)拓寬壩頂部位。整修迎水坡，增加背水坡厚度。

3.4 健全管理機(jī)制

完成除險加固施工后，應(yīng)設(shè)立專門負(fù)責(zé)水庫管理的部門，配備相應(yīng)的技術(shù)設(shè)備和人員，針對水庫運行情況和需求，制定維護(hù)規(guī)程，落實相應(yīng)的管護(hù)責(zé)任。部分病險水庫電氣設(shè)施老化嚴(yán)重，使用功能退化，甚至有些設(shè)備無法正常運行，與水庫缺乏定期設(shè)備檢查、養(yǎng)護(hù)有直接關(guān)系。因此，水庫管理單位與人員應(yīng)履行職責(zé)，定期對水庫工程及其設(shè)備進(jìn)行檢查維護(hù)，及時發(fā)現(xiàn)水庫及其設(shè)備存在的問題，對于不能維修、老舊嚴(yán)重的設(shè)備進(jìn)行更新，對于存在故障的設(shè)備進(jìn)行維修，并盡快投入使用，確保水庫工程可以正常使用[2]。

4 技術(shù)措施

4.1 止水、伸縮縫施工

安裝止水片之前，應(yīng)開展相應(yīng)的測繪工作，施工中借助鋼筋支架保持穩(wěn)固性，避免止水片出現(xiàn)位移情況。如果金屬止水片不夠平整、存在孔洞，則要進(jìn)行平整、修復(fù)、更換處理，清除表面的雜物，合格之后再投入使用。止水片銜接應(yīng)根據(jù)厚度進(jìn)行分類，相同厚度進(jìn)行搭接，可采用折疊搭接法、咬接法等，搭接長度應(yīng)在20 mm以上，咬合搭接位置可用雙面焊接方案連接。同時，施工中所有預(yù)埋件都要進(jìn)行質(zhì)量檢測，合格后在倉面上安裝。預(yù)埋件施工必須嚴(yán)格按照設(shè)計圖紙標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，做好測量放線工作，確定預(yù)埋件安裝精度。施工中注意預(yù)埋件加固，可以焊接鋼材實現(xiàn)加固。

4.2 壩基滲漏處理

大部分存在病險的水庫都建設(shè)于20世紀(jì)，受到當(dāng)時技術(shù)限制、工藝水平較低等影響，壩體填筑施工質(zhì)量較低，壓實度無法滿足水庫長期運行要求。大部分水庫壩基滲漏部位在壩基覆蓋層上部，由于覆蓋層的滲透系數(shù)更高，是容易出現(xiàn)滲漏的部位。在除險加固施工中，針對壩基滲漏問題，應(yīng)提前測試土層含水率，深入了解黏土料物料特性。如果施工現(xiàn)場覆蓋層較薄，可采用垂直滲透工藝進(jìn)行防滲處理。如果壩基周圍土壤為粉細(xì)砂，且厚度較小的情況下，可采用高壓灌漿防滲工藝[3]。近些年，土工膜防滲施工技術(shù)在大壩防滲處理中應(yīng)用非常廣泛，可根據(jù)壩基滲漏情況考慮土工膜防滲技術(shù)，具有操作便捷、經(jīng)濟(jì)性強(qiáng)的優(yōu)點。土工膜施工應(yīng)提前確定壩基滲漏部位，將滲透縫挖出，之后注入泥漿加固，在表面覆蓋一層土工膜即可。

4.3 砌體工程

根據(jù)水庫工程除險加固要求，確定砌體工程石料類型，嚴(yán)格控制石料質(zhì)量，要求強(qiáng)度高、不易風(fēng)化、表面無裂痕、受自然環(huán)境影響小、具有較強(qiáng)的抗壓強(qiáng)度，以滿足砌體工程建設(shè)要求。在砌體工程施工過程中要做好以下幾點工作：一是保證砌體工程平面的平整性。砌體平面材料應(yīng)選擇規(guī)格相近、分布均勻的材料，如果面層面積較大，需要二次修正。塊石的形狀應(yīng)盡可能保持一致，如果塊石棱角分明，則要切削后再使用。二是漿砌石在池槽開挖工作完成后，由監(jiān)理工程師進(jìn)行質(zhì)量驗收，驗收合格再進(jìn)行后續(xù)施工環(huán)節(jié)。砂漿攪拌應(yīng)使用拌和機(jī)，將拌和機(jī)設(shè)置在砂漿制作場地的指定位置。三是漿砌石砌筑采用鋪漿法進(jìn)行，砌筑施工中應(yīng)先鋪設(shè)一層砂漿再進(jìn)行砌筑，采用分層砌筑方法，每層砌筑應(yīng)重點注意上下錯縫量，保持內(nèi)外銜接緊密性。四是鋪筑施工正式開展前應(yīng)做好養(yǎng)護(hù)工作，石料上均勻灑水保持濕潤，灰縫厚度不得小于20 mm，最大不得超過35 mm，如果發(fā)現(xiàn)較寬的縫隙，則要進(jìn)行填充處理。砌縫寬度嚴(yán)格按要求施工，平縫不得低于15 mm，不得超過20 mm，豎縫不得低于20 mm，不得超過30 mm，保持砂漿縫的飽滿度，石塊密度不得過大，保持勾縫自然[4]。五是砌體施工應(yīng)滿足施工設(shè)計規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)控截面偏差，最大不得超過30 mm。

5 結(jié)束語

加強(qiáng)水庫除險加固有助于排除水庫工程的安全隱患，保證水庫各項功能正常發(fā)揮。要結(jié)合水庫工程運行現(xiàn)狀，設(shè)計除險加固施工方案，通過止水、伸縮縫施工以及修復(fù)壩基滲漏部位、建設(shè)砌體工程，最大限度提升水庫的運行效能。同時，還應(yīng)加強(qiáng)水庫工程的日常管理工作，定期對水庫及其設(shè)備進(jìn)行維修養(yǎng)護(hù)，延長水庫使用壽命。