吕爱红
摘 要:目前通海县很多水库由于修建时间长,运行多年后已存在很多安全隐患。文章分析了通海县病险水库病险存在的主要原因,如设计标准低、施工质量差、设备老化破损严重等,并提出了切实可行的处理措施建议。
关键词:病险水库;安全隐患;处理措施
1 通海县病险水库现状
通海县共有小(一)型水库5座;小(二)型水库41座;小坝塘185座。这些水库、坝塘曾经对通海县的水资源调控利用、防洪调度有极其重要的作用,但这些水库、坝塘大部分建于二十世纪六十至七十年代,由于当时经济技术条件的限制,大多数工程设计标准较低,大多数工程项目实行边勘测,边设计,边施工的“三边”工程,同时工程建成后运行管理制度不完善,重建轻管思想严重,工程运行维修、更新改造、除险加固费用投入不足,在运行过程中逐渐产生老化病险,导致工程的安全性、适用性和耐久性下降,功能得不到正常发挥,甚至产生安全隐患,对水库、坝塘周围人民群众的生命财产产生潜在的威胁。2007年5月,经水库安全评估,通海县仍有4座小(一)型水库,29座小(二)型水库被评为Ⅲ类坝,大部分小坝塘都存在安全隐患。近五年,中央补助资金,已对3座小(一)水库,11座小(二)水库进行了除险加固。为此,调查分析病险水库、坝塘的主要问题及处理措施建议,尤为重要。
2 病险水库、坝塘存在的主要问题
2.1 设计标准偏低
由于这些水库建设年代久远,大部份水库、坝塘均不同程度存在防洪标准、结构强度、主要建筑物的整体稳定性、抗渗稳定、消能防冲等设计标准达不到现行规范要求,特别是水文资料不齐全,导致水库调洪演算不全面,从而对所设计的水库库容、防洪标准不是偏低就是浪费投资。目前安全评估为Ⅲ类坝的水库存在的主要问题为水库运行管理情况差,防洪不达标,渗流安全、结构安全及抗震安全不满足现行规范要求。
2.2 主要建筑物施工质量差
这些水库、坝塘很多都是建于六、七十年代,由于当时建设管理程序不完善、经济实力、施工技术条件、施工水平所限,大坝土料靠农民投工,肩挑背驮,手推人力车运土上坝,也没有专门的仪器设备检测土料的物理特性,土料过干过湿同时上坝,坝体碾压设备采用拖拉机,辅以石夯夯实,由于设备简陋,碾压质量得不到保证,为大坝安全运留下隐患;很多建筑物混凝土强度、浆砌石砂浆强度等均偏低。目前安全评估为为Ⅲ类坝的水库很多存在大坝碾压不密实,上、下游坝坡面凸凹不平,下游坝坡面潮湿、渗漏,两坝肩、坝基绕渗严重。上游坝坡在水位降落时以及下游坝坡大部份工况均不能满足抗滑、抗震稳定安全运行要求。大部份溢洪道无消能设施,坝顶溢洪道无交通桥,其边墙及底板存在开裂、变形情况,输水涵洞洞身漏水严重,有的库前淤积严重,输水涵洞已被淤塞。
2.3 金属结构老化破损严重
溢洪道及输水隧洞(涵洞)上的闸门经过多年运行,止水及观测设施老化损害严重;启闭设备缺乏防护装置,钢丝绳老化,闸门锈蚀严重,启闭时甚至有卡阻现象,电气设备老化严重,绝缘差,损耗大,存在极大的安全隐患,尤其在汛期,由于闸门不能正常启闭,给工程安全度汛带来极大压力。部份输水涵洞只有工作闸门,无检修闸保护,不能严格控制流量,应急能力差。
2.4 大坝白蚁活动频繁,威胁大坝安全
由于坝体潮湿,管理不到位,致使白蚁活动频繁,没有及时发现、清除。
2.5 径流区水土流失严重
由于人类的生产、生活活动,对自然的过度索取,造成水土流失严重,坝前淤积深度达4-8m,有的已超过底涵进口底板1-4m,造成库容损失较大,降低了水库的调节功能和兴利能力。
2.6 测报手段落后,无工程监测系统
已建的水库一般只有水位观测,无大坝沉降、水平位移、渗漏、浸润线的观测设施,也无大坝沉降、水平位移的观测资料。
3 处理措施建议
3.1 病险水库防洪标准不满足要求
可重新对水库进行水文分析,进行洪水和水库调洪演算。洪水分析计算采用水库邻近气象站历时暴雨资料,应用《云南省暴雨洪水查算手册》查得产、汇流参数进行洪水计算,并经综合分析后选用洪水设计成果。水库调洪演算根据设计洪水成果按照国家规范进行调洪,确定水库特征水位、溢洪道堰顶高程及溢洪道宽度。
3.2 坝体渗漏严重,大坝抗滑、抗震稳定性不满足要求
可在坝体和坝基设置塑性砼防渗墙,或进行帷幕灌浆处理,或者两种方式相结合。对大坝上下游坡凹凸不平,坝坡存在不均匀沉降、隆起和蠕变现象的,可对上下游坝坡进行整形、培厚。通过上述措施,可解决大坝及坝肩渗漏问题以降低坝体浸润线,确保坝坡抗滑、抗震稳定。
3.3 溢洪道泄洪及结构稳定不满足要求
可采取增加溢洪道宽度,加固现有边墙及底板;对坝顶上溢洪道无交通桥的,新建交通桥,满足抗洪需要;对于无消力设施的,新建消力池;对于消力设施不满足要求的,可延长消力池、增设消力坎或二级消力池、延长海漫长度、增加防冲槽深度等工程措施来解决。
3.4 输水涵洞渗漏潮湿面积、变形不大
可对涵洞进行回填灌浆处理。对于渗漏潮湿面积较大、集中冒水点、横向断裂较多的,可采取在坝体左或右岸重新建造输水隧洞,封堵原输水低涵。
3.5 金属结构教老化损毁
对于六、七十年代的闸门,机电及金属结构均已达到报废年限,且自动化程度低,操作不便,属淘汰产品,应考虑全部更换较为合适。更换时应注意与原水工结构的协调问题。
3.6 大坝白蚁危害
采取清挖、毒杀、砼、草皮护坡等多种形式,防治白蚁。将白蚁危害检查纳入每年5-10月汛期防汛检查的一项重要内容,此间不定期组织专门技术力量对白蚁进行危害检查和防治,确保坝塘安全。
3.7 库区淤积严重
可对径流区进行水土流失治理。水土流失治理采取生物措施和工程措施治理。工程措施主要是:在水库上游岔箐修建拦砂坝;坡耕地坡度较大的考虑退耕还林,坡度小的考虑坡改梯。生物措施主要是:对荒山荒坡进行植树造林,种植柏树、水冬瓜等树种,种树种草要因地制宜,沟壑斜坡上适宜种护坡林,沟壑中则应沿着侵蚀沟道植树,有些地区还应辅以工程措施。从根本上治理径流区水土流失。
3.8 测报手段落后,无工程监测系统
更新观测、通汛设施,加强工程管理建立坝体沉陷、位移、渗流观测设施,加强入流、出流观测。由于原来的观测设施陈旧,设备老化,缺少自动化监测系统,观测设施不完善,不能准确掌握工程运行情况,对水库调度、控制运行极其不利;更新通汛报汛设施,确保通汛畅通,因此,必须对观测、通汛设施进行彻底更新改造,使之满足现代水利管理的需要。
4 结束语
对水库的加固处理要结合水库自身问题综合考虑,通常几种措施结合起来,并进行技术经济比较后确定加固方案。截至目前,通海县这些病险水库的除险加固工作任务还很艰巨,因此,要特别注意这些病险水库的管理工作,除加强安全监测、完善应急预案外,还需要在调度运用等方面做相应调整,确保工程运行安全。