陈明述(乐山市犍为县清溪片区水务管理站,四川 乐山 614400)
水利病险加固解决措施分析
陈明述(乐山市犍为县清溪片区水务管理站,四川乐山614400)
水库是我国防御江河洪水、发展农业灌溉和为城乡经济生活提供用水等方面的重要基础设施之一,在水利建设中占有重要的地位。病险水库除险加固的管理措施包括:采取多渠道的融资途径;加强地质勘探工作;选择合理的方案;强化实施过程控制以及建立良性循环的管理机制等。
水利;病险加固;措施
到现阶段,我国已有各种大小水坝近9万座,这是个庞大的数量。但因为部分水坝受自然环境的损害、维护不善或先天的设计缺陷,它们是病险水库,并且这部分水库数量还不小,有五万多座,占总量的一半以上,情况比较严重。针对这种情况,我国已经逐步开展了病险水坝的加固工程,并且通过有关部门的积极实施,目前已经取得了不错的效果。但就当前情况来看,也还存在着一些棘手的问题。其中较典型的就是除险加固方案的优选。当前除险加固工程中对方案的选择主要是通过经济技术比选,缺乏科学合理的决策过程,导致一些水库除险加固方案选择不合理,从而引起水库失事,如2004年新疆八一水库在除险加固还未完成就溃决失事,2005年青海省刚加固完成的英德尔水库溃决,2013年山西省洪洞县曲亭水库坝体坍塌等。众多的水库除险加固失事案例警示人们必须重视加固方案的决策,科学合理地选择除险加固方案。实际上,除险加固方案的优选是一个典型的多准则决策问题,它与病险类型、病险程度、除险加固可靠度、资金、施工难易度、可持续发展等多种因素有关,单一考虑经济技术条件具有一定的片面性。
(1)相关病险水坝的漏水情况严重:特别是每逢汛期,当水位较高时,由于巨大的水压,捌基渗漏情况尤其突出。当渗漏发展成为管涌时随时可能引发大坝的裂缝和崩塌,给下游人民群众的生命财产安全带来了巨大的隐患。
(2)工程质量老化:由于当时历史条件的限制,大部分水库是当初大干快上的产物,施工质量差,加之运行年代久远,主要表现在坝体裂缝、无排水设施或已失效、坝体或坝坡稳定性不足等。
(3)输水洞破损严重:绝大多数输水洞进出口破损、闸门漏水、金属结构设备为非标准产品,且大部分为手动,未配备电源,其主要表现是输水洞工程施工质量差,闸门漏水,检修闸门不能正常工作。
(4)溢洪道设计不合理:普遍存在溢洪道进出口段与坝身距离短、溢洪道设计尺寸较小、溢洪道平面弯道半径大小、不稳定溢洪道陡坡比过陡、没有充分考虑到工程所在地的地形、地貌、环境等相关因素。修建后无衬砌、无消能设施,几乎都属未完建的简易结构等问题。
(5)监测设施及管理设施极不完善:大坝基本没有安全监测设施且管理设施极不完善,制约水库正常安全运行管理。
为搞好病险库加固夯实基础搞好前期工作是保证病险水库加固进度及质量的前提和基础。为此,要做好以下各方面的工作:
(1)做好水库大坝安全鉴定工作。在病险水库加固前期工作开始时,大坝安全鉴定主管部门应组织设计、施工、运行管理等方面的技术专家,严格按此办法全面准确地查找出彻底根治。这就需要委托具备相应资质的设计机构对这些隐患进行专题调研,找准隐患部位,分析产生原因,提出处理措施。
(2)除险加固应与增容和恢复库容同时考虑。许多病险水库因存在安全隐患,汛期只能降低水位运行,调蓄能力大减;有些险库淤积严重,直接影响其效益的进一步发挥;有些险库,采取一些防汛道路及防汛物资仓库等管理设施难以满足要求的问题。病险水库加固规划时,应考虑增设防汛指挥调度网络系统及通信预警系统、水文水情测报自动化系统、大坝监测自动化系统等先进的管理设施。对不能满足需要的防汛道路及防汛物资仓库等管理设施一并予以改造。
(3)努力提高病险水库加固的科技含量。前期工作应思路新、起点高,广泛采用新技术、新方法、新材料、新工艺,力求体现先进性、科学性和经济性。在病险水库加固时,应通过各种途径收集这方面的信息,广泛依托科研、设计、施工、大专院校等方面的技术力量,加以推广应用。坚持加固与提高、加固与技术进步相结合,力求在病险水库治理的技术经济方面有所突破。
3.1做好勘探测量工作
有些水库所在地一般都地处偏远,交通不便,给勘探测量增加了较大难度,但勘探测量是做好病险水库除险加固工程必不可少的步骤,在工程建设前期,主管部门要精心组织,委托具有资质的专业机构对病险水库进行一次全面细致的勘探测量工作,为除险加固工程提供准确而详尽的资料,根据相关资料制定一个相应的设计方案。
3.2坝体加高培厚
通过加高培厚对病险水库进行加固处理可以减少工程量,节约投资,可就近取材,优越性很大。但在此过程中要充分结合水文资料,确定水库规模及水库设计的防洪标准,大坝的加高处理一般应控制在1m以内(最高不能超过3m),否则需加宽大坝,土方量将大大增加。
3.3增加或拓宽溢洪道
结合当地水文资料与勘探测量数据,并复核水库的规模,在原有的溢洪道的基础上进行拓宽,并进行加固处理,如若原有溢洪道年久失修,破坏严重,维修加固成本较高且不能满足泄洪条件,可考虑在有利地形处增加新的溢洪道,提高水库防洪能力。
3.4渗漏处理
渗漏问题包括坝基渗漏、涵管破裂渗透、管涌等,是均质土坝最普遍存在的问题,其产生原因十分复杂,处理起来也相对困难,主要是由建设质量差,运行管理薄弱导致坝体劣化,一些地区的土质湿限性不均匀造成裂缝以及坝体沉陷等原因造成渗漏。根据山东省病险水库除险加固的经验,90%以上的坝体渗漏可通过劈裂灌浆技术得到有效的治理。比如鄂尔多斯市的水库坝体基本由黄土构成,透水性好可采用此项技术进行防渗漏处理。同时,土坝劈裂灌浆工艺简单,使用机械少,不用或少用水泥,经济可行。但是要在劈裂灌浆方案设计中应做好理论计算、灌浆材料、灌浆压力设计、灌浆次数、灌浆时间间隔等工作。
3.5水库清淤
中、小型水库的清淤工作一般有水力清淤法、干清淤法、虹吸式清淤、横向冲蚀等方法,每种方法各有利弊,在进行具体施工的时候,应根据不同的水库所处的环境及地理条件选择合适的方法。
3.6输水洞处理
输水洞除险加固一般主要包括:洞深接长、消能池翻修加固、更换闸门和启闭设备等工作。
3.7大坝安全监测与管理
为保证工程的安全运行,增加大坝安全监测设施。主要包含巡视检查、变形监测、渗流监测、水位监测等。同时还要明晰管理责任,创新管理机制,防止一边除险、一边出险,旧账刚还又添新债的局面,要建立良性循环的管理机制,细化规章制度与细则,逐步形成适应市场经济的良性运行机制。
(1)资金来源探讨病险水库的除险加固工程,一次性投入资金较大,如若以政府财政支付为主要手段,将加大政府的负担,无法及时全面地处理所有的病险水库。可以考虑拍卖经营权的方式,将水库租赁出去,对于筹集资金用于除险加固或许是一个良好的出路。
(2)除险加固应与综合利用及管理设施的改善相结合。病险水库由于修建时客观条件的制约以及建成后投入的更改、维修资金不足,普遍存在着防汛调度系统、雨水情测报系统、防汛道路及防汛物资仓库等管理设施难以满足要求的问题。病险水库加固规划时,应考虑增设防汛指挥调度网络系统及通信预警系统、水文水情测报自动化系统、大坝监测自动化系统等先进的管理设施。对不能满足需要的防汛道路及防汛物资仓库等管理设施一并予以改造。
对基于水利病险加固,首先要尽快建立起适应市场经济运行的责权明确、管理科学的水库管理新机制。在病险水库加固工程建设之初应确定实行建设与管理统筹结合的新型建设管理体制。投资多元化、产权明晰化、供水供电价格商品化、水库服务有偿优质化,增加现有水库管理经费,逐步实现良性运营。其次要加强对水库调度管理人员的培训,提高管理人员素质及水库调度水平。建立并严格遵守水库管理的各项规章制度及细则,使其早日走上科学化、规范化的轨道。积极利用自身优势,大力开发水土资源,以开发促发展,以发展促管理,逐步建立适应市场经济的良性管理运行机制。
[1]朱建铭.溧阳市小型水库渗漏分析及治理措施.江苏水利,2015(09):23~24.
[2]《碾压式土石坝设计规范》(SL274-2001)[S].北京:中国水利水电出版社,2014.
[3]《水利水电工程注水试验规程》(SL345-2007)[S].北京:中国水利水电出版社,2015.
2016-6-20
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2095-2066(2016)19-0037-02