浅谈西大河水库土石坝日常检查与养护管理

张大林

摘  要：西大河水库位于永昌县城西南60km处永昌县西部草原的大河坝滩，古称上房塞子，是一个自然生成的小盆地。西大河水库大坝属于土石坝、土石坝的特性要求必须加强日常检查养护工作，确保大坝的安全运行。本文结合西大河水库土石坝日常检查和养护工作实际，探讨对土石坝的重点部位坝体、坝基、坝趾如何进行日常观测，尤其是有无裂缝、渗漏、滑坡等常见现象，发现以上异常现象，如何进行养护修理的经验和做法。

关键词：水库  土石坝  检查  养护

中图分类号：TV6          文献标识码：A                  文章编号：1674-098X（2021）03（a）-0009-03

Daily Inspection and Maintenance Management of Earth Rock Dam of Xidahe Reservoir

ZHANG Dalin

（Yongchang Xidahe Reservoir Management Office， Jinchang， Gansu Province， 737200 China）

Abstract： Xidahe reservoir is located 60 kilometers southwest of Yongchang County， which is a small natural basin. The dam of Xidahe reservoir belongs to earth rock dam and earth rock dam. The daily inspection and maintenance work must be strengthened to ensure the safe operation of the dam. Combined with the daily inspection and maintenance of the earth rock dam of Xidahe reservoir， this paper discusses how to carry out daily observation on the key parts of the earth rock dam， such as dam body， dam foundation and dam toe， especially whether there are cracks， leakage， landslide and other common phenomena， and how to maintain and repair the above abnormal phenomena.

Key Words： Reservoir; Earth rock dam; Inspection; Maintenance

西大河水庫是拦蓄洪水、调节流量、农田灌溉、发电及人饮水供水等综合水利枢纽，大坝是水库重要的水工建筑物，水库土石坝最容易产生坝体裂缝，坝坡滑动，坝身坝基渗漏，坝体沉陷和风浪雨水对坝体造成的破坏。大坝能否正常运转大体取决于土石坝是否有足够的安全稳固性。

1  西大河水库基本情况

西大河水库位于黑河与石羊河流域之间，东经101°22′59″，北纬38°03′20″，永昌县城西南部祁连山区西大河两半个峡口大河坝处（古鸾鸟县城遗址位于大坝左端）距县城77km，水库上游集水面积788km2，水库始建于1969年6月，1974年正式竣工，2000年列入国家重点病险水库加固计划，2002年6月15日开工，2004年6月28日完成加固任务。水库的基本构造，大致分为坝后式水电站、大坝、发电洞，溢洪道这四部分，到达坝的顶面高度高为2873.00m，最大坝高37m，坝顶长294m，坝顶宽5m，副坝一道，长115m，高2m，坝顶与主坝齐。总库容6800万m3，兴利库容5430万m3，死库容300万m3，主汛期防汛库容5795万m3，汛末限制库容5795万m3。大坝为壤土心墙坝，砂砾壳干砌块石护面的土石混合坝，岸坡及部分坝基渗水基岩采用帷幕灌浆进行了处理。坝在水下有水压力作用在混凝土结构面上的部位建立三级内坝坡，在与之相反的部位建立三级外坝坡。高程在2862m处设马道一条，宽度均为3m，上下游坝坡面采用干砌石块护坡，下游坝脚左侧设排水沟一条。在坝的顶面上游位置，建立了长度达294m，高度为1m的墙体，防止波浪翻越坝顶而在坝顶挡水前沿设置的墙体，起防水作用。

2  西大河水库大坝检查观察

2.1 大坝安全性

对于大坝的安全性，需做到以下两点：（1）根据对土石坝的细致观察，日复一日，了解大坝的动态变化，发现其中的内在的本质联系，从而大大提高水库的安全性。（2）及时发现异常现象、科学分析原因，采取各类措施提前预防安全事故的发生。

2.2 大坝巡查

大坝的日常检查有大坝巡查组专人负责，并按照大坝巡查制度填定相应的检查记录，非主汛期的日常检查的次数：每月不少于2次，每次间隔不少于7d。要求以最直接的感官去进行观测，如眼看、耳听声音等，其次可以借助些工具对非正常现象进一步的察看，例如利用放大镜、卷尺等工具。须重点观测坝体、坝顶有无裂缝、沉降、错动等现象。

坝坡。水下有水压力作用在混凝土结构面上的部位的防水坡有无存在缺失支撑物、不稳定、有倒塌的失常现象;在坝附近的水面情况是否无异。背水坡的一面，是否出现缝隙、坑位、水渗入等各种情况;排水沟是否畅通;有无白蚁活动迹象。

坝端。大坝的左右两边与水流旁边两侧的陆地的衔接是否出现异常。

坝基、坝趾、排水沟等设施是否畅通，有无异常现象。

坝区。坝趾近区有无隆起、塌陷、涌水等异常现象。

2.3 观测设施

观测设备的防护设施有无损坏、观测设备是否能正常运用。

巡视检查的重点有无裂缝、渗漏、滑坡等现象。

2.4 裂缝的检查

大坝裂缝的出现往往预示着潜伏的危险。裂缝是建筑物内部发生某种变化的表现，根据裂缝的特征，可以判断建筑物的安全状况。土石坝裂缝的检查主要靠肉眼观察，对于观察到的裂缝，应设置标志并编号，观测裂缝位置时，可在裂缝地段按土坝桩号和距离，用石灰或小木桩画出大小适宜的方格网进行测量，并绘制裂缝平面图[1]。裂缝的长度可用皮尺沿缝迹测量，对于缝宽，可以在裂缝处撒石灰水，在整条缝上选择几个有代表性的裂缝，用钢卷尺测量宽度，检查发现裂缝后，要及时做好检查记录，记录裂缝发生的时间、位置、走向、裂缝的宽度和长度等，并保留影像资料。在首次观测到有缝隙后，须每一天都进行测量，记录发现缝隙没有明显变大，此时可以隔天再进行测量，相反若是裂缝发展趋势较快，必须加倍注重观察。当对裂缝的产生原因没有把握前，应要标出裂缝所在之处，加密察看，同时要对缝口严加看管，小心人为或自然因素致使的水渗入，对裂缝造成影响[2]。西大河水库每年在11月份至第二年5月份坝顶存在裂缝，经多年检查，上级业务业务部门认定为冻融裂缝，天气变暖，裂缝消失。且坝的水下有水压力作用在混凝土结构面上的部位和与之相反的部位扔保持完好。

2.5 渗漏的检查

大坝的材料和根基二者都不是完全防水，因此当水库中的水达到顶峰时，在压力的推动下，水库里的水溢出，沿着坝身、材料空隙或多或少的向下游流去。在土石坝的设计中一般设置有防渗体和反滤排水体，使渗水通过排水体安全排出。渗出的水若源头是排水体，然后水质中没有杂质，这样的渗透情况是正常现象;如果渗透情况不是从排水体中流出，或者是不在允许范围之内，这就是异常情况。渗漏的现象，大致有坝体渗漏、坝基渗漏和绕坝渗漏这3种情况。其中渗漏的方式有散浸和集中渗漏;河水上涨，坝身泡水，水从堤内坡或内坡脚附近渗出，叫做散浸。集中渗漏顾名思义就是水流汇集于一股向下浸透。渗漏现象一般用肉眼可以观察到，检查渗漏时，要记录渗漏的部位、高程、范围大小和渗漏量等，同时，记录相应的库水位，以便分析渗漏与库水位的关系[3]。

2.6 滑坡巡视检查

缝隙的出现也就是滑坡的征兆，渐渐的缝隙开始变越来越大，然后滑坡体开始强度大幅度下降而易滑动。综上所述，预防滑坡的前提条件是要从裂缝作为开端。尽早发现缝隙的存在，掌握运用其发展趋势;当后缘和两翼裂缝连续分布并有明显位移时，说明滑坡已经形成。当后缘出现连续的弧形张裂缝、两翼裂缝表现为雁行式羽裂（左翼右行，右翼左行）时，说明滑坡正在形成[4]。如果后缘出现断续的弧形张裂缝，两翼隐约可见羽状张裂缝，说明滑坡刚开始形成。

在发生以下情况时特别要巡视检查坝体有无滑坡现象：

发生特大洪水、暴雨、暴风、地震及发生重大情况时的检查[5]。

高水位持续期间，因此时坝体浸润线高，坝坡稳定安全系数最小，注意检查下游坝坡有无滑坡征兆。

库水位骤降期间，注意检查上游坝坡有无滑坡征兆。

暴雨期间，检查上下游坝坡有无因雨水饱和而产生滑坡。

发生地震后，全面检查上下游坝坡是否发生滑坡。

3  水库大坝的日常养护管理

水库大坝周而复始的运转，年复又一年，由于人为或者是不可控因素，肯定会慢慢的形成劳损。若是日常不进行保养爱护，或者是不尽早进行维修，都会对水库大坝造成伤害，严重时会导致建筑物失去原來的使用效能，更有甚者会出现水库事故，产生不可挽回的失误。综上所述，水库管理单位必须做好大坝及附属设施的维修养护工作，以维持水库工程的正常功能。

3.1 水库大坝养护的原则和种类

水库设计的维护养护应遵循经常养护、随时维修、养重于修、修重于抢的原则，其中包括日常养护修理、岁修、大修和抢修。日常养护修理需要在平日里观测发现问题及时的开始维护，确保工程的安全性。岁修，是每年的某一时间段进行全面细致检查，整顿维修。大修，是建筑物发生严重损坏时，必须要大规模的实施抢救，使其变成原来的样子。事故发生后或因时间紧而动员人们抓紧时间高速度地修理，称之为抢修。

3.2 养护修理的具体措施

（1）西大河水库大坝坝顶兼有道路功能，是库区周围牧民的必经之路，在水库大坝两端设置坝顶过车限载限行设施，遇超限车辆不允许通行。

（2）对于干砌体护坡的角度来说，一观测到砌块石有松动的现象，需要马上将其筑牢实，若发现砌块石在太阳辐射、水、气体和生物的影响下发生的破坏作用，须立即以旧换新。在冲洗滤层和刷坝体时，首先要将源头先进行维修，第二步才开始修建紧块石。西大河水库地处高海拔严寒地区，冬季水库结冰严重，受坝体冻涨和冰推力因素影响，对前坝坡护坡经常性造成破坏，每年在低水位期间都及时开展前坝坡护坡干砌石的维修工程[6]。

（3）为了保证大坝安全以及保持大坝良好的形象外观，西大河水库管理所每年定期安排职工对大坝杂草进行清理2～3次，清理宿根植被。

（4）排水设施的养护维修，导渗排水沟，要经常观察排水沟渗水是否有异常现象，如发现有堵塞。断裂现象，应立即维修，保证排水沟符合反滤要求[7]。

4  结语

西大河水库承担西河三乡镇的农业灌溉、人饮水水源保障任务，给下游人民带来了显著的经济效益和社会效益，尤其是在解决中国镍都——金昌市严重缺水问题上，更是起到了不可替代的基础作用，养育着金昌市十数万辛勤的劳动人民。因此，作为西大河水库的管理人员，应做到认真总结分析水库大坝日常巡查养护管理工作中上发现的问题，通过严格执行大坝巡查养护制度，落实养护责任，进一步提高水库管理水平，确保水库安全运行，为金昌市的经济生活发展提供有力的水利保障，同时也为全市人民建立起一座雄伟的水利屏障。

参考文献

[1] 李元奇，曹磊芳.下司水库土石坝防渗加固措施探讨[J].东北水利水电，2020，38（6）：14-17，72.

[2] 王毅，张诚，钟静.平原水库土石坝穿坝建筑物三维渗流稳定分析[J].水利技术监督，2020（5）：159-163.

[3] 李元奇，曹磊芳.下司水库土石坝防渗加固措施探讨[J].东北水利水电，2020，38（6）：14-17，72.

[4] 吴晓燕.中小型水库土石坝除险加固技术应用[J].中国高新科技，2020（2）：69-70.

[5] 武清.山区水库土石坝防洪安全及对策[J].水利规划与设计，2018（12）：14-17，127.

[6] 贺顺德，张志红，崔鹏，等.水库大坝安全管理应急预案编制实践和思考[J].中国水利，2019（12）：33-36，25.

[7] 陶文富.小型水利工程“水库管家”运行管理服务模式研究[J].水利信息化，2020（2）：66-69.