淜头水电站拦河闸坝质量评价

高永亮，张建庭，裴 剑

（山西省水利建筑工程局有限公司，山西 太原 030000）

0 引言

浊漳河地处山西省长治市平顺县,是山西省长治市最大的一条河流,其流域主要以低山丘陵地貌为主,面积可达到9 991 km2,长度约为83 km。在浊漳河中下游已经修建有9座专门用于拦河的闸坝,其中8座橡胶坝工程,1座翻板闸工程。长治市城市水源工程管理局作为管理机构,在拦河闸坝工程管理方面积累了丰富的知识和经验。现阶段，我国境内所拥有的大中小型水库数量已突破88万座，水库的建设不仅为水力发电、农业和灌溉、城乡用水提供了便利，还保障了一方区域的经济发展。但是，据2020年全国大坝安全普查报告显示，我国88万座水库约有一半存在病险，存在病险的水库大多数建设年代为20世纪60、70年代，由于当时建设水平、技术材料及建设水库的相关资料都很匮乏，因此导致大坝出现一系列的问题，例如，防洪标准较低、坝基渗漏等。存在的这些问题已经严重影响到大坝的正常运行，且对于沿岸居民的生命财产安全产生了一定的威胁。基于此，开展对我国大坝坝体质量的评价除险工作刻不容缓，要从根本上解决大坝的病险问题，保证大坝的安全运行。综上所述，本文以长治市淜头水电站为案例进行研究分析，从大坝的工程质量安全评价、大坝的管理及安全性评价方面入手展开深入分析，希望可以通过此文为大坝的病险除险工作提供一定的参考意见。

1 水电站拦河闸坝坝体质量监测现状

我国的水电站拦河闸坝坝体质量监测系统工作与其他发达国家相比起步较晚，缺少一定的科学技术支持。但随着我国经济的快速发展，科学技术有了质的飞跃，为水电站拦河闸坝坝体质量的安全监测系统提供了强有力的技术支持，促使水电站坝体的安全检测系统取得了重大突破，逐渐系统化的完善了坝体安全监测。无论是坝体安全信息传递及时性、有效性、监测数据的稳固性，还是在坝体数据传递的牢靠性等方面都有所提升。我国的坝体监测自动化技术水平已经有了明显的提升，但对安全监测技术成果给予肯定的同时也要看到目前水电站坝体监测中存在的问题。

2 淜头水电站大坝的工程质量评价

2.1 非溢流坝段质量评价

淜头水电站在非溢流段的坝长为156.7 m，坝体进行建设过程中，使用的主要材料是Mu60M7.5（5）的浆砌石，坝体的砂浆分界线以137 m的高程为界点，界点以上的浆砌石标号为Mu60M5，界点之下浆砌石标号为Mu60M7.5。为了更好地防止坝基渗漏，坝段的河流上游部分建设时采取C20钢筋混凝土防渗面板，防渗面板平均厚度达到1.1 m，其顶厚0.7 m，坝段下游部分采用平均厚度为1.24 m的防渗面板，其顶厚为0.75 m，此外面板配置Φ10@200 mm的温度钢筋。大坝竣工使用后，上游段的钢筋混凝土防渗面板开始逐渐显现出问题，如防渗面板表面出现蜂窝、麻面的现象，因为防渗面板的厚度参差不一，有些面板局部厚，底部较薄，导致其被流水侵蚀，钢筋生锈腐蚀，面板钢筋的损失率达到30%左右。根据综上所述的现象，评判淜头水电站非溢流段的工程质量不合格。

2.2 溢流坝段质量评价

对于溢流坝段进行相关的质量评价，主要从以下几个部分来进行，即：坝体材料使用方面，其使用的是Mu60M7.5（5）浆砌石，溢流坝段的坝面则是C20钢筋混凝土，混凝土的厚度均达到了1.2 m，堰体采用的是宽顶堰的形式，在顶部还设置了橡胶坝，另外，淜头水电站的溢流段坝长为37 m，直线段边坡的比例为1∶0.65，挑流消能，鼻坎高程高出下游校核洪水位1.89 m，鼻坎高程为193 m。现阶段发现的问题主要为溢流段坝开始出现裂缝、还存在面板凸起、使用的混凝土强度达不到设计要求，这些问题都对大坝日后正常运行埋下了隐患。因而，淜头水电站溢流段工程质量被评为不合格。

2.3 廊道质量评价

在淜头水电站大坝内底部设置有纵向灌浆排水廊道，它能够起到一定的防渗漏作用。在进行纵向灌浆排水廊道设置时，需要将其与防渗面板保持平行，这样可以更好促进大坝内部的排水使用，水廊在顶部使用C20钢筋混凝土,两侧分别使用C15混凝土。上游壁距离大坝表面长度约为4.2 m,廊道最低点处的标高为195 m,这一标高已经高出校核水位相应的标高,在前墙方面,其距离坝体的迎水面约为5 m。因灌浆式排水廊道现有混凝土强度的推定值不能够达到本设计需要的强度标准。因而,将该廊道项目的工程质量认定为不合格。

2.4 交通桥质量评价

交通桥桥面板受损极为严重，其面板存在大面积的龟裂、破损脱落，混凝土导水墙还存在裂缝现象，造成裂缝的主要原因是混凝土没有做好完善工作；另外，在交通桥右侧C20混凝土的导水墙距桥台部分的衔接处也存在一定的裂缝现象；交通桥右侧C30混凝土从外观上看基本完好无损，混凝土紧实，并未出现龟裂、破损脱落的现象。

3 淜头水电站大坝运行管理及安全性评价

3.1 保证合理完善的运行管理

合理完善的管理机制以及充足的管理人员，是进行水电站大坝运行管理的基础。因此，需要建立健全的管理机制，这对于水电站大坝的运行管理也极为重要。淜头水电站自2013年正式完工以来，管理局就对此进行了由上而下的水管体制改革，水电站成为政府全额拨款且财务独立运行的事业单位，将运行管理人员责任落实到位，不断完善管理体制，形成了有效的竞争体制。2014年开始，水电站大坝内部管理机制得到了进一步完善，创立了相应的奖励机制，这一机制的建立激发了员工的工作积极性。淜头水电站自2013年完工验收之后，水电站的运行管理模式向全市进行了广泛的推广，全市水电站运行管理水平逐渐提高。此外，水电站的运行管理人员还根据水电站的实际情况，结合行业发展的有关规定，针对工程的运行，制定了一套管理制度，并成立了相关管理小组，对大坝管理制度的落实起到积极地推进作用。河流非汛期时的检查次数为1周1次，汛期时检查次数增加为3 d 1次，由此可见，淜头水电站的运行管理检查次数较为频繁，可以及时发现工程设备存在的缺陷和隐患，极大地降低了水电站运行中出现安全隐患的机率。淜头水电站大坝的运行检测工作主要细分为观测坝体一测的冲刷、过闸流量以及水流形态的观测等，还要根据工程建设时的设计图纸进行详细的检测，努力将信息化管理融入大坝的运行管理中，提高管理的现代化水平。淜头水电站还建立了视频监控系统，以便能够进行实时监控，全方位、无死角地进行预览，及时了解工程大坝的运行状况。运行管理中不断融入现代化管理手段，大大提高了运行管理的效率和水平。

3.2 水库大坝安全性评价

水库大坝的安全性评价在拦河闸坝工程占据着重要的地位，其评价的最终结果不仅涉及到工程使用的安全性，还关系到管理工作人员以及生活在拦河闸坝周围人们的生命财产安全。因此在进行安全管理评价的过程中，一定要建立完善的管理机制，将管理落实到实处，保证拦河闸坝工程能够安全运行。水库大坝管理必须要时刻长鸣安全警钟，坚决抵制麻痹思想、侥幸心理，成立专门的安全生产小组，并进行定期的安全生产检查，以此从根本上避免出现安全生产隐患。而对于出现安全事故的责任部门，将取消其参加全年评选比赛的资格，以此来激发职工的安全责任心。通过定时的检查以及不定时的抽查，避免水库大坝的各种安全隐患，可以最大程度地保证大坝的安全运行。大坝还要配备齐全的安全用具，例如消防工具、劳保工具，安全用具也要定时进行更新检查。

大坝安全工作最重要的保障就是工程安全。由于大坝每天都承受着巨大的工作量，所以其运行的受损程度也较为严重。2013年淜头水电站竣工之后运行大约一年的时间，长治市管理局对淜头水电站开展了安全鉴定工作，在鉴定中发现淜头水电站出现了各种各样的安全性隐患，因此，被鉴定为二类水闸。对淜头水电站大坝进行除险加固工作，技术人员对淜头水电站的坝袋进行了全部更换。2014年末北耽车村大坝管道设备改造完成，2015年淜头水电站的排水管路及泵房设备改造完成，保障了大坝的安全运行工作，使大坝的安全运行效率得到了极大地提高。

3.3 防汛能力评价

大坝的安全运行管理最为重要的一项工作就是防汛工作，浊漳河的汛期为每年的6月1日至9月20日，防汛任务非常紧迫，为了共同完成水电站的防汛工作，有关部门还特地成立了专门的防汛小组，由专业人员作为小组组长，经常对组内成员进行防汛抢险演练，使其能够掌握更多的防汛抢险技能和知识。防汛小组成员主要是对工程设备的日常运行进行监管，着重检查汛期前的设备运行情况。此外，管理局还专门成立了汛期工程维修小组，工程维修小组主要负责汛期时的河道抢修以及闸坝工程的维修工作。防汛工作不是某个单位的工作，在遇到有关险情时需要全社会的共同努力。要根据汛期的实际情况编制防洪应急预案，所以应急预案成为浊漳河防汛时期的指导性文件。此预案规定防汛时每个人的责任，使防汛岗位的责任明确，防汛应急预案的实施提升了执行力度，扩大应急队伍，动员社会力量加入到防汛抢险工作中。社会的力量是巨大的，社会力量的参与可以为防洪抢险提供丰富物资，一定程度上减少当地政府的物资压力。

4 结语

综上所述，大多数水电站坝体质量监测逐渐全面地实现了监测自动化的建设，进一步保障了水电站的安全运行工作，但是也要看到目前水电站坝体质量监测中存在的问题。同时还应当提高水电站坝体质量检测操作技术人员的业务水平，有效促进水电站整体安全监测水平的提高，从而使水电站坝体的运行得到更大的安全保障。