浅析小(二)型水库除险加固技术措施

(整期优先)网络出版时间:2023-11-03
/ 2

浅析小(二)型水库除险加固技术措施

杨绍姗

云南省临沧市双江自治县勐勐镇水务服务中心 云南双江   677399

摘要:小(二)型水库是地方水利工程的重要组成部分,为推动区域经济发展作出了重要贡献。论文分析了小(二)型水库的主要病险,提出了小(二)型水库的除险加固技术及管理措施。

关键词:小(二)型水库;除险加固;技术措施

小(二)型水库库容在10万立方米和100万立方米之间,水库工程一般由大坝、溢洪道、放水建筑物等几部分组成。小(二)型水库在我国数量非常众多,在排洪防涝、农田灌溉以及城市给排水领域发挥了重大作用。然而,由于小(二)型水库修建年代相对较久远,给维护和管理工作带来了许多压力,积极开展除险加固工程迫在眉睫。

1 小(二)型水库主要病险分析

由于历史原因,我国很多小(二)型水库都属于“三边工程”,许多施工资料无法找寻,加上建设质量不高、后期运行维护不到位、管理人员配置不全等,小(二)型水库“带病工作”的现象较为普遍。具体而言,小(二)型水库的主要病险体现在如下几个方面:

第一,抗洪能力不足导致防洪不安全。小(二)型水库在修建时,防洪标准不高,因此防洪设施的配置非常有限,一旦遇到暴雨涨水的情况,水库的防洪安全问题就会被放大,大坝、溢洪道等都存在较大的安全风险。究其原因,首先在于建设前期的设计方案不够合理,相关防洪标准设置过低;其次在于泄洪设备不完善、设施陈旧落后,加上溢洪道宽度、深度有限,制约了泄洪能力;最后,小(二)型水库运行时间过久,水库深度、大坝高度等都发生了变化,维护管理跟不上,导致抗洪能力减弱。

第二,大坝坝基渗漏、渗流存在不安全因素。从日常的管理实践来看,小(二)型水库大坝的病险问题较多,不容忽视。首先,大坝防渗水系统不完善,坝基甚至坝体存在渗水漏水的情况。原因在于,小(二)型水库施工时所用的填筑材料不符合大坝施工标准,一些土料的性能较差,不能满足防渗漏的要求,时间一久就会出现渗水和漏水问题。其次,由于缺乏系统的地质勘察工作,对小(二)型水库所处的地质环境了解不全,导致水库蓄水之后库水直接由坝基接触带排出,坝基难免就会出现渗水漏水问题。再次,一些小(二)型水库是在山塘式塘坝的基础上改扩建而来的,扩建施工中没有充分考虑渗漏问题;加上扩建之后新老坝体兼容性不佳,结合部分容易出现渗漏现象,缺乏对原输水涵的封堵也会导致扩建形成的小(二)型水库水位升高后库水从这些输水涵流出。最后,大坝下游坝坡地质环境发生变化,例如流土等,会对坝体产生渗透性危害,除险加固不及时就会出现渗漏、渗流的问题。

第三,溢洪道泄流造成结构不安全。以我县的小(二)型水库溢洪道来看,绝大部分工程都属于敞开式的,只有在极少数特殊地段采取封闭式处理。由于溢洪道和泄槽段缺乏全面的衬砌处理,水库泄洪时就会对溢洪道结构、水库泄洪能力带来负面影响。例如,溢洪道内堆积物较多且缺乏定期清理,导致水库泄洪时过流断面较小;溢洪道断面不规则,稳定性不佳,不仅制约了过流能力,而且影响到结构的安全性能。

2小(二)型水库除险加固技术及管理措施

针对小(二)型水库的主要病险,以及日常维护管理现状,提出小(二)型水库的除险加固技术及管理措施的建议。

2.1 防洪加固技术

为了提升小(二)型水库的防洪能力,应采取防洪加固技术,解决抗洪能力不足导致防洪不安全的问题。首先,新建或改扩建溢洪道。对于使用年限太久、难以改扩建的溢洪道,可以通过新建防洪设施的方式,切实提高水库的抗洪能力;对于有条件进行改扩建的,可以在现有溢洪道基础上进行改扩建,例如实施堆砌工程、扩容工程等。其次,无法采取加高培厚坝体的小(二)型水库大坝,可以采取在其坝顶上下游修建挡墙的方式,实现坝顶带帽加高,提高水库蓄水能力和防洪能力。再次,修建防浪墙。针对一些小(二)型水库坝顶高度不够的问题,可以修建1.2m以下的防浪墙,一定程度缓解波浪翻越坝顶带来的防洪压力。最后,修复下游泄洪通道。对小(二)型水库下游的河流,在每年雨季前采取疏浚施工,为溢洪道分担泄洪压力。

2.2 大坝坝基加固技术

小(二)型水库的除险加固工程普遍都在十多年前统一实施过,大坝结构及其运行基本稳定,不宜采取较大的施工动作。但要进一步控制渗漏问题,可以采取这些技术措施:第一,灌浆处理。通过对大坝系统全面的检查,找出渗漏点,通过灌浆的方式控制渗水漏水问题,避免渗漏现象严重化出现集中渗漏问题。第二,建设混凝土防渗墙。在坝基通道上,可以建设防渗墙,阻断库水流出的通道。对于一些改扩建水库的原输水涵渗漏问题,由于多数已被新坝体掩埋,可通过高密度电法仪勘测结合走访调研确定涵洞位置,采取钻孔封堵的措施来控制渗漏。第三,设置截水槽。在水库上游坝脚开挖截水槽,截断砂砾石透水层,能起到防渗漏的效果。第四,设置铺盖。在上游坝脚设置铺盖,利用铺盖的防渗、不透水性、防冲等性能,采用临水侧防渗铺盖来减小背水侧堤基的出逸比降和地基渗流量。

2.3 大坝结构稳定性加固技术

针对小(二)型水库大坝存在变形开裂、抗震性能不佳等安全问题,应根据不同的情况采取不同的加固技术。第一,针对缝隙较浅的大坝缝隙,可以采取开挖回填的方式,把坝体或坝基的缝隙全部挖出,然后回填新的同种材料,实现对缝隙的较好处理。第二,针对开裂情况不严重的情况,可以在坝体的裂缝处设置碎石,或者构筑混凝土坝体形成保护层。第三,针对滑坡性质的裂缝,如果应渗水引起,可以采取导渗排水施工技术进行处理;如果是地质变化引起,可以采取压重固脚的技术措施进行处理;如果是运行过久出现的自然问题,可以采取开挖回填的技术措施进行处理。第四,针对裂缝深度较大的大坝,优先选择充填灌浆的技术措施进行处理。第五,针对坝体深层隐蔽性的裂缝,在工程上一般采用劈裂灌浆的技术措施进行处理。第六,针对溢洪道泄流能力不足的问题,可以采取拓宽溢洪道或者设置新型的溢流堰的技术措施,也可以采取局部加固处理的技术措施;资金充足的,也可以采取建设新的溢洪道的措施来应对。

2.4 强化水库安全运行保障的管理措施

第一,完善水库管理机构及人员配置。乡镇政府及水利主管部门,要加强小(二)型水库管理,健全水库管理机构设置,明确领导和管理机制,充分发挥水库管理机构的职能。同时,配齐专业管理人员,给予合理的薪资福利待遇,起到留住人才的作用。

第二,明确水库管理人员职责。一方面,落实水库管理工作行政首长的职责,乡镇政府的行政首长必须对水库的防洪工作负直接责任,以目标责任书来明确。另一方面,落实水库专职管理人员的职责。水库专职管理人员是小(二)型水库安全的直接责任人,对水库安全运行负责,因此要健全水库管理制度,完善管理人员激励机制,提高水库专职管理人员的责任心。

第三,落实水库管理经费。除了政府投资,设置专门的水库管理基金之外,乡镇政府可以通过水面出租的方式,收取一定费用,作为水库管理经费的来源之一。例如,承包给商户、农户养鱼,开发绿色养殖。一些地方还可以收取适当水费,保证水库长期稳定经营。

结语

小(二)型水库的除险加固工程事关水库的安全稳定运行,关系到周边民众的生产生活。乡镇政府和管理部门应高度重视,综合应用防洪加固、大坝坝基加固、大坝结构稳定性加固等技术手段,同时强化水库安全运行保障的管理措施,充分发挥小(二)型水库在排洪防涝、农田灌溉以及给排水领域的重大作用。

参考文献

[1]张晓艳.浅析小(二)型水库的日常管理与除险维护[J].河南科技,2014(13):215.

[2]张琼.小二型水库除险加固技术措施与建议[J].中外企业家,2014(11):192.

[3]殷绍明. 浅谈小(二)型水库除险加固工作的几个问题[C]//云南省水利学会.云南省水利学会2016年度学术年会论文集,2016:4.

1