摘要:水库是我国的主要水利工程建设项目,主要的功能是防预洪水、进行农业灌溉以及保证城乡用水等,是一项服务人民的基础设施工程,但是由于水库建设施工以及后期的维护工作量比较大,稍有不慎就会出现安全隐患,严重影响水库的正常运行。因此,水库管理中的除险加固工作十分重要。基于此,从我国水库管理中的除险加固工作中存在的问题出发,提出了加强水库除险加固工作的措施,以便提高水库运行的安全性。
关键词:水库;除险加固;管理措施
1引言
截止2017年,我国共拥有84917座水库,其中406座大型水库、2617座中型水库和81894座小型水库[1]。很多水库建于20世纪50~70年代,当时的建设资金、技术以及施工工艺比较滞后,水库的质量很难达到当前质量标准。另外,多数水库年久失修,存在安全隐患,不仅影响水库效益,在很大程度上也威胁着周边人们的生命财产安全。1954~2012年统计数据显示,全国共发生水库溃坝3520座,年均59.7座[2]。通过近十余年的病险水库除险加固建设,大中型水库病险问题明显改善,但仍有大量小型病险水库亟待除险加固。
2我国小型病险水库的特点
1)防洪能力有待提升:首先,很多小型病险水库已运行多年,原有的水库防洪设计已难以满足相关规范的要求;其次,随着近几年全球变暖,尤其是降雨量显著增加,原来的坝顶高程难以满足当下的防洪需要;最后,水库泄洪道相关设施不够完善,断面尺寸较小,引发渠道淤积问题,严重影响了水库防洪泄洪能力。2)存在严重的渗漏问题。在水库的实际运行中,由于种种因素的影响,导致水库自身结构将受到一定的影响,例如,在西北高寒地区,昼夜温差较大,水库坝体结构容易损坏,出现了渗流问题。3)水库整体结构安全性不足。对于小型病险水库,由于种种病害的影响,导致自身结构安全存在一些问题。比如,小型水库的坝体由于坝坡过于陡峭,下游坝体有较高的浸润线,导致坝体不稳定问题加重;在水坝基础部分,分布有高含水量的淤泥层,从而对坝坡抗滑稳定性能造成严重的影响;受坝体填土固结沉降作用影响,致使坝体出现严重的变形,从而很容易在外界因素的干扰下引发裂缝、坍塌、滑坡等安全问题[3]。
3水库管理中除险加固工作现存问题
3.1除险加固工作前期的管理不充分
水库除险加固工作比较复杂,并且涉及的环节比较多,需要对水库修建时期的技术、水库目前运行的效率以及除险加固需要使用的技术等有全面的把握,才能保证水库在除险加固管理中万无一失。但是,目前有部分水库在除险加固之前的工作落实不到位,比如在具体除险加固设计方案中,对水库周边的环境以及地质结构等勘察工作不详细,有些设计方案直接套用了其他水库除险加固的形式,没有结合实际情况进行创新与完善。其次,有些设计人员对水库除险问题没有进行全面的分析与了解,设计的方案缺乏论证性与科学性。
3.2外界各种不良因素的影响
比如,高寒地区昼夜温差大,坝体结构材料内部均含有一定的自由水,容易结冰造成体积膨胀,从而对结构内部造成破坏,引发各种病害问题;又如,很多小型病害水库还会受到白蚁的侵害,在汛期,洪水会顺着白蚁巢穴侵入坝体内部,在渗流压力的作用下,导致水库结构遭受严重的破坏影响,引发各种病害问题。
3.3施工管理不科学
水库除险加固工作的设计方案是基础,施工建设是重要的保障,有了科学的施工方案,还需要高质量的施工建设团队才能完成水库除险加固工作。由于水库除险加固施工环节比较复杂,涉及的施工人员也众多,在施工的过程中如果管理不科学,就很有可能留下安全隐患。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆比如:有些水库除险加固在施工建设时,出现了随意变更设计方案的情况,同时施工人员的素质参差不齐,对水库除险加固工作的重视程度不够高,施工方案设置不合理,除险加固工作质量难以得到保证。
4加强水库除险加固工作的措施
4.1沥青混凝土防渗加固技术
沥青混凝土防渗加固技术主要应用于水库渠道防渗加固,该防渗加固技术以沥青为胶结剂,并与混凝土骨料(如碎石、砂等)混和在一起,经过加热、压实,形成稳定性较强的防渗材料。这种防渗材料有诸多优点,如渗漏损失较小,耐久性、抗碱类腐蚀能力强,防渗有效期限可达30年。不仅如此,在完成沥青混凝土防渗加固后,得益于材料本身的柔性和黏附性,加固的泄洪渠道有一定的自我愈合能力,适合应用于小型病险水库除险加固[4]。更为重要的是,该防渗加固技术具有良好的冻胀变形适应性,即使在-27℃的低温下,仍具备一定的柔性,有非常强大的抗冻能力,并且本身容易修补,因此,适合高寒地区的水库加固。但这一防渗加固技术也有一定的局限性,如沥青材料源不足,施工工艺较为复杂,并且实际要求较高等,在实际应用时,需要综合考虑,谨慎选择。
4.2结构安全加固技术
针对土石坝结构,进行加固时,可采取以下措施:(1)针对坝体出现的裂缝,可选择黏土充填灌浆技术;(2)若坝体抗滑稳定不足,在坝体坡脚选择干砌石加固技术进行加固稳定;(3)部分小型水库由于年久失修,导致上下游护坡存在破损严重的问题,加强对水库护坡的改造。在坝体上游,可选择现浇混凝土技术进行护坡改造。坝体下游的护坡,可选择块石护坡施工技术进行改造。针对溢洪道结构加固,一方面要在原本的基础上进行扩宽处理,另一方面还应加强溢洪道的清淤工作,做好结构的优化布置,避免经过地质不良的地段。此外,针对溢洪道结构破损部位,需要加强修复。针对输水涵管结构,一方面,针对现有的涵管加强修复,提升涵管输水能力;另一方面,对破损较为严重的涵管重新进行更换,降低涵管渗漏问题。
4.3增强除险加固工作的后期维护
水库除险加固工作应该是全面性、持久性的管理,从水库的建设初期,就应该有除险加固的意识。目前,我国很多小型水库对除险加固工作的重视程度不高,由于水库管理投入的资金有限,因此水库的管理人员比较少,同时很多小型水库缺少智能化的检测系统,因此加大了管理与后期维护的难度。首先,水库管理单位应该将水库建设以及维修等所涉及的资料、档案等进行统一的管理与维护,这是后期水库除险加固重要的参考依据,也是全面了解水库运行的重要资料。其次,引用先进检测技术,对水库的运行实时的检测与维护。比如:日常的巡查、汛前检查、设备检查以及年度巡查等,日常的检查需要对水库的边坡、坡顶和库岸等全面的监控,一旦发现隐患、损坏或者缺陷等应该及时记录并上报。
5结束语
水库除险加固对象和环境十分复杂,应在深刻理解除险加固施工技术基础上,结合新时代水生态文明建设所需的水生态修复技术体系,有针对性地采用新理论、新技术和新材料进行环境友好型除险加固施工,并加强设计与施工的匹配性,从而保障施工质量与进度。坚持“建设与管护并重”的原则,建立水利设施运行管护长效机制,提高水库的经济效益和社会效益,充分发挥水库的服务功能。
参考文献:
[1]罗海洋.某小型水库除险加固施工方法[J].四川建材,2018,44(10):122-123.
[2]易慧菊,李汉林,宋慷.小型水库现状分析及除险加固措施[J].低碳世界,2018(10):59-60.
[3]高杰.基于河长制的病险水库除险加固[J].中国防汛抗旱.1673-9264.2018077.
[4]张玲.水库除险加固施工中的灌浆防渗处理技术[J].四川水泥,2018(09):166.
[5]夏建勇,石先罗,章卫.中小型病险水库除险加固施工管理措施分析[J].科技风,2018(27):135.
论文作者:刘齐轩
论文发表刊物:《基层建设》2019年第29期
论文发表时间:2020/3/3
标签:水库论文; 工作论文; 结构论文; 涵管论文; 防渗论文; 技术论文; 护坡论文; 《基层建设》2019年第29期论文;