水庫水工建筑物的運(yùn)行和維護(hù)研究

程國濱

漠陽江雙捷水利樞紐管護(hù)中心 廣東 陽江 529500

引言

水庫水工建筑物，是為了實(shí)現(xiàn)防洪、發(fā)電、供水等經(jīng)濟(jì)目標(biāo)而修建的建筑類型，能夠有效地控制和支配水流，調(diào)節(jié)水流速度，具有十分重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)價(jià)值。水庫水工建筑物的工作條件較為復(fù)雜，施工難度較大。并且，在后續(xù)運(yùn)行和維護(hù)時(shí)，影響因素較多，會(huì)影響水工建筑物的使用時(shí)長，影響水工建筑物整體的運(yùn)行狀態(tài)。因此，為了進(jìn)一步提高水工建筑物的使用價(jià)值，相關(guān)工作人員需要積極采取措施，明確水庫水工建筑物的評(píng)估方法，并優(yōu)化和升級(jí)水工建筑物，定期開展養(yǎng)護(hù)和管理工作，從而更好地保障水工建筑物的穩(wěn)定運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)理想的建設(shè)目標(biāo)。

1 水庫水工建筑物概述

水庫水工建筑物，是我國水利工程建設(shè)中的重要組成部分，在我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中具有十分重要的作用，通過修建水庫水工建筑物，能夠從整體出發(fā)，對(duì)水利工程進(jìn)行優(yōu)化和升級(jí)，能夠?qū)崿F(xiàn)調(diào)節(jié)水流，控制水流速度的工作目標(biāo)，還能夠滿足人們對(duì)于水資源的實(shí)際需求，切實(shí)地提高了水資源的利用效率，緩解了水資源短缺的局面。因此，水利工程建設(shè)，在水庫建設(shè)中具有十分重要的作用，上述水利工程作物，被稱為水工建筑物[1]。工作人員在新修水庫水工建筑物時(shí)，會(huì)需要水文學(xué)、工程力學(xué)、地質(zhì)學(xué)等多學(xué)科的專業(yè)知識(shí)，會(huì)涉及眾多的專業(yè)部門。因此水庫水工建筑物的建設(shè)工作，具有一定的難度。并且，水庫水工建筑物在后續(xù)運(yùn)行時(shí)，工作條件十分復(fù)雜，容易受到水文條件、環(huán)境因素等的影響，難以發(fā)揮原有防洪、發(fā)電的積極作用。因此，相關(guān)工作人員必須從整體出發(fā)，對(duì)水利工程項(xiàng)目進(jìn)行整體的監(jiān)理，并采取標(biāo)準(zhǔn)化的管理措施，積極開展水庫水工建筑物的評(píng)估和維護(hù)工作，更好地保障水工建筑物的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

2 水庫水工建筑物運(yùn)行檢測(cè)的內(nèi)容

第一，變形檢測(cè)。變形檢測(cè)，主要包括水工建筑物水平位移狀態(tài)、垂直位移狀態(tài)、水工建筑物是否存在裂縫、水工建筑物內(nèi)部混凝土以及其他原材料的貼合狀態(tài)等內(nèi)容。

第二，滲透檢測(cè)，主要包括水工建筑物自身的滲水透明度、建筑滲水效果、混凝土結(jié)構(gòu)、建筑物滲透壓力、滲水流量、浸潤線等內(nèi)容。

第三，承載力溫度檢測(cè)，主要包括水庫水工建筑物，自身的土體壓力以及水工建筑物在運(yùn)行時(shí)的空隙、水壓力、承載力主要包括水工建筑物內(nèi)部混凝土和石塊建筑物的應(yīng)變能力、溫度、鋼筋應(yīng)力、檢測(cè)內(nèi)容等。

第四，水流形態(tài)檢測(cè)，主要包括水工建筑物在運(yùn)行時(shí)，水流的壓力、水流的脈動(dòng)速度、水流的界面線、水流高速等內(nèi)容。

第五，水文氣象監(jiān)測(cè)，主要包括水工建筑物運(yùn)行工作環(huán)境中的降水量、水文特征、流量、水壓、水溫、水質(zhì)等內(nèi)容[2]。

第六，水工建筑物的工作運(yùn)行狀態(tài)，通常情況下，如果水庫水工建筑物在設(shè)計(jì)過程中，達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，符合國家規(guī)定的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，那么水工建筑物的工程質(zhì)量較好，各項(xiàng)檢測(cè)參數(shù)的變化，也能夠在正常范圍內(nèi)，能夠持續(xù)地發(fā)揮防洪供電的積極作用。但如果水工建筑物的某項(xiàng)功能失靈，不能夠滿足原有的設(shè)計(jì)要求，甚至各項(xiàng)參數(shù)出現(xiàn)了異常，影響了水工建筑物的穩(wěn)定運(yùn)行，則說明水工建筑物處于異常工作狀態(tài)，需要采取如下措施，對(duì)水工建筑物進(jìn)行養(yǎng)護(hù)和管理。此外，如果水工建筑物的工作環(huán)境，出現(xiàn)了急劇的變化，水文條件出現(xiàn)了異常，出現(xiàn)了大規(guī)模的雨水沖刷和水文壓力，那么會(huì)導(dǎo)致水工建筑物出現(xiàn)了嚴(yán)重的運(yùn)行危機(jī)，可能會(huì)出現(xiàn)安全事故。因此，相關(guān)工作部門就應(yīng)該第一時(shí)間，收集有關(guān)于水利工程建設(shè)的相關(guān)信息，并評(píng)估水庫水工建筑物是否處于異常狀態(tài)，并通知設(shè)計(jì)單位和維修單位，提出最合理的維護(hù)方案，更好地保護(hù)水工建筑物的質(zhì)量。

3 水庫水工建筑物運(yùn)行評(píng)估的程序

首先，為了保障水庫水工建筑物，能夠穩(wěn)定運(yùn)行，工作人員要明確水工建筑物的運(yùn)行狀態(tài)，要從整體出發(fā)，考慮水工建筑物的荷載力以及影響水工建筑物運(yùn)行的構(gòu)成因素，分析水壓力、溫度、自然災(zāi)害、人為因素等，對(duì)水工建筑的影響。同時(shí)，還要結(jié)合當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)條件和地形條件，分析自然因素對(duì)水工建筑物的影響。其次，在分析完成水工建筑物自身的荷載因素后，相關(guān)工作人員還必須開展相應(yīng)的巡查和檢測(cè)工作，要對(duì)水庫水工建筑物進(jìn)行綜合的檢查，并對(duì)檢查數(shù)據(jù)進(jìn)行定量分析，做出綜合的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)，最后制定針對(duì)性的維修決策方案。

再次，在巡視檢查完畢后，工作人員要整理出，有關(guān)于水工建筑物的滲水資料、裂縫資料、變形資料等，還要明確水工建筑物的孔隙、水壓力、水流量等相關(guān)信息，運(yùn)用信息技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，進(jìn)行量化分析，并作出分析圖，建立數(shù)學(xué)模型，模擬水庫水工建筑物的運(yùn)行狀態(tài)，確定水庫水工建筑物的混合模型。此外，在建設(shè)模型完成后，工作人員要積極采取科學(xué)的方法，確定水庫水工建筑物的控制標(biāo)準(zhǔn)，并從穩(wěn)定、強(qiáng)度、抗裂性能等多個(gè)角度出發(fā)，明確水庫水工建筑物的監(jiān)控指標(biāo)，并將定量分析和定性分析相結(jié)合，明確監(jiān)測(cè)水庫水工建筑物的監(jiān)控路徑，進(jìn)行綜合性的評(píng)估，并進(jìn)行推理分析，制定出相對(duì)應(yīng)的方法和維修方案，明確維修水庫水工建筑物的處理方案，更好地提高水庫水工建筑物的質(zhì)量。

4 有效維護(hù)水庫水工建筑物的措施

4.1 水工建筑物的維修

水庫水工建筑物，在運(yùn)行過程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)突發(fā)裂縫、土壩滲漏或護(hù)坡問題等，會(huì)影響水工建筑物運(yùn)行的穩(wěn)定性。因此，工作人員要采取相應(yīng)的優(yōu)化措施，對(duì)水庫水工建筑物進(jìn)行針對(duì)性的維修和養(yǎng)護(hù)，更好地保障水工建筑物的質(zhì)量，保障水工建筑物能夠穩(wěn)定運(yùn)行。首先，如果水庫水工建筑物，出現(xiàn)了土壩裂縫，對(duì)于細(xì)小的裂縫或縱向裂縫，工作人員可以進(jìn)行表面處理，可以通過添加涂料或重新夯實(shí)等多種方法，添補(bǔ)裂縫，防止在強(qiáng)降雨或連續(xù)暴雨天氣，出現(xiàn)雨水滲漏，影響了水工建筑物的質(zhì)量。如果水工建筑物的裂縫較長，甚至裂縫較寬，工作人員就可以將裂縫中的涂料全部挖出，然后采取專業(yè)的機(jī)器設(shè)備，重新回填，確保裂縫平直，避免裂縫再度擴(kuò)大[3]。如果水工建筑物內(nèi)部，出現(xiàn)了分布較深，并且較為貫通的裂縫，工作人員就可以在開挖后，穩(wěn)定土壩壩體，并保證土壩土質(zhì)疏松，采用先進(jìn)的機(jī)器設(shè)備，進(jìn)行土壩養(yǎng)護(hù)，然后采用灌漿處理，切實(shí)提高土壩壩體的穩(wěn)定性。

其次，如果水庫水工建筑物的土壩出現(xiàn)了滲漏現(xiàn)象，那么在水工建筑物運(yùn)行過程中，就會(huì)導(dǎo)致土壩持續(xù)滲漏，甚至土壩坍塌，嚴(yán)重影響了后續(xù)的施工環(huán)節(jié)。因此，工作人員就可以采取上節(jié)下排的工作原則，在水壩滲漏處進(jìn)行迎面封堵，并降低上游水位，在水下進(jìn)行及時(shí)的修補(bǔ)，在不影響水工建筑物結(jié)構(gòu)安全的情況下，在水工建筑物的背面封堵土壩，并制定相應(yīng)的處理方案，明確土壩線路的具體位置，分析土壩線路的危害程度，從而針對(duì)性的采取相應(yīng)的解決措施，更好地保障水工建筑物的運(yùn)行質(zhì)量。此外，如果水工建筑物的護(hù)坡出現(xiàn)了運(yùn)行問題，那么工作人員就要從整體出發(fā)，根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際的施工情況，明確護(hù)坡石塊的尺寸，并對(duì)石塊進(jìn)行及時(shí)的修補(bǔ)，通過維修和加固工作，切實(shí)提高護(hù)坡的整體強(qiáng)度，提高護(hù)坡的穩(wěn)定性，防止護(hù)坡在后續(xù)長期遭受雨水侵蝕，出現(xiàn)更大程度的破損，影響水庫水工建筑物的穩(wěn)定運(yùn)行。

4.2 水工建筑物的養(yǎng)護(hù)措施

首先，工作人員要積極采取措施，要明確水工建筑物，經(jīng)?？赡艽嬖诘臐B漏問題，要對(duì)土壩壩面，進(jìn)行定期的養(yǎng)護(hù)和管理。通常情況下，水工建筑物在長期運(yùn)行過程中，會(huì)出現(xiàn)土壩滲漏，有可能會(huì)出現(xiàn)老鼠或白蟻，侵蝕土壩壩體，造成壩體滲漏，嚴(yán)重影響了壩體的穩(wěn)定性和牢固性。因此，工作人員在日常巡檢時(shí)，要對(duì)土壩表面存在的坑洼或凹凸不平的地區(qū)，進(jìn)行及時(shí)的填平，并采取相應(yīng)的生物措施或化學(xué)措施，及時(shí)的消滅老鼠或白蟻，防止白蟻進(jìn)一步侵蝕土壩壩面，對(duì)土壩造成極大的威脅。此外，在氣溫較高或者是氣溫干旱地區(qū)，土壩表面甚至?xí)霈F(xiàn)裂縫，那么在遭遇強(qiáng)降雨或連續(xù)暴雨天氣時(shí)，就會(huì)沖刷裂縫，造成不可挽回的經(jīng)濟(jì)損失。因此，工作人員在定期檢修時(shí)，要仔細(xì)檢查壩體，檢查時(shí)添補(bǔ)土壩裂縫，防止裂縫的產(chǎn)生和擴(kuò)大。

其次，工作人員也要開展相應(yīng)的護(hù)坡養(yǎng)護(hù)工作，要采取生物綠色的護(hù)坡方法，要在每年春季及時(shí)補(bǔ)種，或者更新護(hù)坡草皮，并在旱季時(shí)，及時(shí)澆水，及時(shí)檢查護(hù)坡內(nèi)的石塊，是否存在松動(dòng)或破損的現(xiàn)象。如果出現(xiàn)破損現(xiàn)象，就要及時(shí)的加固，并定期更換，確保護(hù)坡的安全性和穩(wěn)定性。此外，水工建筑物，在建設(shè)和運(yùn)行過程中，會(huì)使用較多的鋼筋混凝土，鋼筋混凝土雖然具有較高的硬度和強(qiáng)度，但在使用時(shí)容易受到外界因素的影響，特別是溫度、濕度，會(huì)對(duì)鋼筋混凝土產(chǎn)生十分嚴(yán)重的威脅，導(dǎo)致水工建筑物在后續(xù)使用時(shí)，容易產(chǎn)生裂縫，影響了水工建筑物的穩(wěn)定性。因此，工作人員就需要開展日常的檢修和養(yǎng)護(hù)工作，要對(duì)鋼筋混凝土進(jìn)行定期的檢查，并對(duì)裂縫進(jìn)行及時(shí)的修補(bǔ)，并在高溫或低溫季節(jié)，對(duì)鋼筋混凝土開展保溫或保濕工作，切實(shí)提高鋼筋混凝土的性能，延長水工建筑物的使用壽命。此外，施工隊(duì)伍在興修水工建筑物時(shí)，也要嚴(yán)格開展質(zhì)量管理工作，要根據(jù)具體的施工條件，明確施工標(biāo)準(zhǔn)，并指派專業(yè)的監(jiān)理人員，對(duì)施工現(xiàn)狀進(jìn)行分析，評(píng)估水工建筑物的質(zhì)量等級(jí)，并通過計(jì)算機(jī)建模，預(yù)估水工建筑物后期的運(yùn)行狀態(tài)，進(jìn)行可視化分析，切實(shí)地提高水工建筑物的建設(shè)質(zhì)量，延長水庫水工建筑物的經(jīng)濟(jì)收益[4]。

廣東省馬壩鎮(zhèn)在興修水庫水工建筑物后，就積極開展了養(yǎng)護(hù)和管理工作。該地政府加強(qiáng)了資金和人才的投入，大力開展水工建筑物的養(yǎng)護(hù)工作，并從整體出發(fā)，開展了水庫水工建筑物的除險(xiǎn)加固工作，并設(shè)置了完善的施工體系，明確了施工機(jī)構(gòu)以及施工各部門，明確了各部門工作人員的具體分工，設(shè)置了專人專崗，并設(shè)置了專門的監(jiān)理部門，對(duì)水庫水工建筑物，進(jìn)行定期的養(yǎng)護(hù)和管理，其次，工作人員根據(jù)該水庫具體的運(yùn)行狀態(tài)，設(shè)置了定期的檢修制度，對(duì)水庫水工建筑物的運(yùn)行質(zhì)量，進(jìn)行總體的檢查，并采取了事前控制、事中控制的措施，進(jìn)行了水工建筑物的維修和防洪處理，切實(shí)提高了水庫水工建筑物的變形質(zhì)量，讓水庫水工建筑物能夠始終，保持安全穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)，切實(shí)地提高了水庫水工建筑物的使用價(jià)值，真正的實(shí)現(xiàn)了安全第一，安全生產(chǎn)的工作目標(biāo)，切實(shí)地滿足了社會(huì)群眾的實(shí)際需求[5]。

5 結(jié)束語

水利工程，是我國重要的民生工程，會(huì)直接影響社會(huì)群眾的日常生活，影響國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展速度。而水庫水工建筑物的工作環(huán)境，是十分復(fù)雜，甚至是十分惡劣的，會(huì)受多種因素的影響，影響水工建筑物的安全性和穩(wěn)定性。因此，工作人員，必須從整體出發(fā)，積極采取優(yōu)化措施，仔細(xì)分析水庫水工建筑物的運(yùn)行環(huán)境以及影響水工建筑物運(yùn)行的各項(xiàng)因素，通過加強(qiáng)事前控制、事中控制的方法，切實(shí)地開展運(yùn)行和維護(hù)工作，保障水工建筑物的質(zhì)量，延長水庫水工建筑物的使用壽命。