殷绍明
永仁县水务局 云南楚雄永仁 651499
摘要:目前,我国存在着为数众多的小(二)型水库,其在我国的水库建设中占有着较大的比例,但是大部分的小(二)型水库都存在着施工质量较低、建设时的施工标准过低以及运营管理中出现的种种问题,导致我国的小(二)型水库防洪能力的不足以及结构不合理等等病险,对于中下游人们的生命和财产安全存在着巨大的隐患,因此必须要对其采取科学合理的除险加固方面的措施,提高小(二)型水库整体的工程水平,通过对其耐久性、抗渗性以及抗冲击性等方面的提高,从而提高小(二)型水库的性能。
关键词:小(二)型水库;主要病险;除险加固措施
针对目前存在的小(二)型水库的险情问题,我国需要采取相应的技术和方法对于其所存在的各种安全隐患进行查找,同时根据该水库在查找过程中发现的问题和实际情况进行有效的处理,结合科学的处理方法和措施,保证对其所存在的险情进行有效的解决,并且在小(二)型水库除险加固时,需要制定科学有效的方案,保证其最大的经济利益和社会效益。因此在本文中,笔者通过分析我国小(二)型水库所存在的主要病险,在此基础上提出科学合理的除险加固的措施。
一、我国小(二)型水库概述
水库的等级可以按照其库容大小分为大中小三个层次,其中本文主要讨论研究的小(二)型水库指的是库容在10万平方米到100万平方米之间的水库类型,对于小(二)型水库而言,其组成部分一般可以分为大坝、放水建筑物以及溢洪道等等。其中大坝主要起到拦截河流,从而将水位抬高形成水库的作用;放水建筑物的作用主要是根据制定的蓄水计划将库内的水进行下方,保证生产、生活用水等等;溢洪道的主要功能是防止水库的水位过高而发生垮坝的现象。而且在一般的小(二)型水库中,除了具备以上三个部分外,还需要具备相应的渗水量观测设备和科学的除险加固措施。
经过相应的调查研究发现,截止到2015年6月底,我国列入水利部的小(二)型病险水库共有25378所,其中22179所已经完成初步的设计批复,未完成的有2108座;其中13379所已经完成蓄水竣工的验收工作,未完成验收的有10908所。具体情况如下表表一所示:
表一:一般小(二)型病险水库除险加固进展情况
二、小(二)型水库主要病险
在上述我国小(二)型水库概述中笔者提到,其主要包括大坝、防水建筑物(即输水涵洞)以及溢洪道等三部分建筑物,但是由于我国小(二)型水库的建设标准和质量较低,在其设计施工的过程中存在着质量不高的问题,且由于其在运行和管理中的弊端,导致很多小(二)型水库在多年运行使用之后,普遍在防洪、结构、抗震等等方面都存在着问题,其主要病险分析如下:
(一)抗洪能力不足导致防洪不安全
我国现有的小(二)型病险水库一般都存在防洪设施不健全或者是防洪标准低的问题,其主要原因可以分为以下三个方面:首先是由于建设之初受到当时社会经济技术等等方面的影响,导致很多病险水库在建设之前没有经过合理有效的设计方案,因此导致其防洪的标准较低;其次由于很多水库的运行时间比较长,水库的运用方式改变,因此导致坝顶的高度不足,使其不能满足标准防洪的规定和要求;最后由于病险水库的泄洪设备不完善导致其溢洪道的宽度不足问题,并且由于泄洪设备的损坏以及泄洪下游河道堵塞导致实际的泄洪能力存在问题。
(二)大坝坝基渗漏、渗流存在不安全因素
经过笔者调查研究发现,小(二)型水库在坝基、坝体渗漏方面的病险问题主要体现在以下四个方面:其一是建设施工中坝体所采用的填筑土料不能满足大坝的要求,所用的土料渗透系数较高,导致其防渗排水系统不完善,从而使得坝基或者是坝体出现渗漏的现象;其二是我国部分小(二)型水库是通过原有小坝经过多次的扩建之后形成小(二)型水库,并且在其扩建的过程中并没有采取相应的防渗措施,导致扩建之后形成的小(二)型水库在蓄水运行之后在新老坝体的结合部分中存在着带状渗漏的病险现象;另多数原输水涵由于当时条件限制未进行科学有效的封堵,后期随着水位的升高而产生漏水通道;其三是在建坝之前并没有经过科学系统地质勘察,对于坝基所处的地质条件了解程度不够,在水库进行蓄水运行之后使得库水经过坝基接触带排出,从而导致坝基的渗漏问题;其四是由于大坝的下游坝坡发生流土的现象,造成坝体的渗透破坏病险发生。
(三)溢洪道泄流造成结构不安全
在我国的小(二)型水库中其通常采用的溢洪道建设方式一般采用的是开敞式的溢洪道,并且多数溢洪道和泄槽段并没有进行衬砌的处理,因此这种病害特点主要可以表现在以下几个方面:首先是水库溢洪道边坡的稳定性较差,其坍塌造成的堆积物较多,因此其实际过流断面较小,无法满足水库泄洪方面的要求;其次是未经过衬砌的溢洪道造成断面的不规整,造成底坡地质凹凸不平,造成水库的过流能力太低。
三、小(二)型水库除险加固措施
我国大部分的小(二)型水库都存在着施工质量较低、建设时的施工标准过低以及运营管理中出现的种种问题,导致我国的小(二)型水库防洪能力的不足以及结构不合理等等病险,对于中下游人们的生命和财产安全存在着巨大的隐患,因此必须要对其采取科学合理的除险加固方面的措施,提高小(二)型水库整体的工程水平,通过对其耐久性、抗渗性以及抗冲击性等方面的提高,从而提高小(二)型水库的性能,主要可以通过以下几个方面进行分析:
(一)针对小(二)型水库防洪问题的加固措施
根据我国多数小(二)型水库所具有的特点,同时结合当地的实际情况,可以采取以下除险加固的措施解决其防洪的问题:其一是对于原有的泄洪道进行扩建工作或者是建设新的泄洪道的设施;其二是可以通过增设防浪墙的方式解决坝顶高度不足的问题,但是所建设的防浪墙的高度不宜大于1.2米;再次针对我国受到地形限制无法采取加高培厚坝体的大坝,可以通过在坝顶上下游设置挡墙的方式进行坝顶带帽的加高;最后是针对下游河道泄洪能力不足的问题时,可以采取疏浚的方式恢复小(二)型水库泄洪的通道。
(二)针对大坝坝基的渗漏问题采取加固措施
在我国进行除险加固的小(二)型水库,基本其运行使用的时间已经超过十年,大坝的运行已经基本稳定,因此如果存在着少量的渗漏问题属于正常的现象,但是我国对于小(二)型水库渗透破坏的问题需要采取防渗处理的措施,主要可以通过以下几个方面进行处理:首先是基础的防渗处理的措施,主要指的是通过灌浆的方式控制渗漏,防止坝基出现集中渗流的现象;其次是可以通过设置截水槽,在上游坝脚进行截水槽的开挖工作;再次是在上游坝脚设置铺盖,通过铺设黏土或者是土工膜的方式形成铺盖,最终达到对于坝基防渗漏的目的;最后是可以通过建设混凝土的防渗墙,彻底截断坝基通道;对于原输水涵渗漏,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当地群众确定涵洞位置,再进行钻孔封堵。
图一:正常溢洪道的溢流堰剖面图
论文作者:殷绍明
论文发表刊物:《基层建设》2016年2期
论文发表时间:2016/5/30
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