摘要：在我国上世纪中期，为了保障电力供应，开始在各地建设水利水电工程，但是由于我国当时的技术发展水平和社会条件的约束，有相当一部分水利水电的工程在建设工程过程中质量未得到良好的控制，工程的日常保养中得到正确的养护及管理，常常会出现工程老化失修的现象，水库的病害率呈现逐年较高的趋势。本文通过对实际案例的阐述，详尽分析了在水利水电工程中大坝病害对其的影响，通过对病害特点的分析，提出了安全的检测方法及正确的应对防治措施，希望对相关工作者起到借鉴作用。
关键词：水利水电工程；大坝病害；安全检测
引言：大坝作为大型的水利工程，出现事故会对你的生命以及财产带来巨大的损失，也会对社会带来重大的影响，严重阻碍国家的经济发展。根据大数据统计，在上世纪中期到现在每年会出现70多次水坝溃坝事故，其中事故水库大多是中小型水库约占总事故的96%。不断的总结经验教训可以把引起事故的原因归为两个方面：一方面是水库的管理工作出现漏洞。一方面是病害水库的检修加固不到位。根据统计，我国的现存水库中，病险水库占比是36%，因此为了保障水利水电工程的安全有效运行，在工作中必须要加强对水利水电工程的安全检测，不断的对安全评价体系进行改进，同时采取一系列措施进行风险的防治工作。
一、工程概况
某水库的洪水位按200年一遇标准设计为272.36m，按30年一遇标准设计为270.00m；大坝为细石硂砌毛石重力坝，拦河坝按四级建筑物设计。坝顶高程273.50m，最大坝高48.50m，坝顶总长132.50m；正常蓄水位270.00mm，死水位260.00mm；坝址以上控制流域面积428.40km2，总库容699.00万m3。该水库建于1999年，并于2002年完成安全验收。
二、大坝工程建设中病害
（一）结构安全问题
本案例水利水电工程属于土石重力坝，此类坝型容易引发拦坝结构裂缝、变形等问题。主要是因为土石坝具有较陡的坝坡，坝体填筑质量也不高，因此抗滑系数偏低。同时，坝体的深层基础结构面不够稳定。这对整体大坝的稳定性造成了极大的影响。
（二）渗流安全问题
该坝长期存在的问题为坝体、坝基等结构的渗漏、流土、散禁、管涌、沼泽化等，这类问题对大坝的安全运行造成了极大的隐患，同时也会浪费大量的水资源。该坝体采用细石硂砌毛石为基础材料，砌体密实度不够稳定，其渗透系数未能达到一定的标准，导致上游防渗面板常发生裂缝等危害。
（三）金属结构问题
金属结构的病害容易引发止水失效以及运行困难的严重问题。金属结构中机电设备的保养、维修不到位，容易引发设备的腐蚀、老化等问题，若不能及时的检测并处理，则会造成止水失效、运行困难等问题。该工程溢流堰顶高程260.00m，最大下泄流量为2630m3/s，采用坝顶溢流，闸门控制泄洪。该闸门采用钢材料，长期的腐蚀问题容易对其密闭性造成一定的影响。
（四）防洪安全问题
防洪安全问题主要表现在坝型设计标准的不规范，导致泄洪能力不足或未能正常泄洪。该大坝水库水位的校核洪水位为272.36m，尾水位的校核洪水位为171.10m。该水位的设计是根据以往20～30年的水文资料的统计结果而设计，但随着经济发展以及社会的不断改变，该洪水位已经无法应对洪水发生的较大变数。
三、安全检测
（一）外观检测
首先对该坝体进行基础性的全面检查，再详细检查坝基、坝肩、溢流坝等重要部位是否存在裂缝、破损等问题。经调查可见，该坝上游面共有357处较大裂缝，下游面共有186处，溢流面共有65处，廊道内共有134处。统计所有裂缝的具体位置、长度、宽度等，并将其描绘在大坝展示图中。
（二）内部缺陷检测
内部缺陷的检测常通过工程钻机对混凝土结构进行钻孔取样，然后利用Nm-4A型非金属超声波监测仪来进行测定。于该大坝上游面钻取直径为75mm的两个孔，孔距为1500mm，孔深1500mm。将两孔作为声测管，通过声波透射法对其内部混凝土结构进行检测。本次检测发现内部结构存在空洞问题。
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（三）强度检测
将内部缺陷检测时的钻孔取样用于混凝土抗压强度的检测，检测结果如表1所示。运用中型回弹仪对混凝土强度进行检测。
（四）碳化深度检测
碳化深度检测主要是针对混凝土结构进行抽样检查，对该坝主要的六个部位进行取样调查，将结构表面凿开后喷洒化学试剂，取不变色的混凝土厚度值作为检测结果。
四、大坝病害对水利水电工程的影响及应对措施
（一）大坝病害对水利水电工程的影响
1.降低大坝的安全性能
根据此次安全检测结果可知，坝体存在多处程度不等的裂缝；混凝土内部结构存在空洞等问题。这些问题的存在均对大坝的安全稳定系数造成了一定的影响。当水库蓄水后，坝体的各处裂缝会在上游水压力的作用下产生渗流，若水位不断抬高，则坝体承受的压力则越大。然而当坝体结构的密实度不够时，则可能产生透水层，抬高坝体浸润线，使坝体结构遭到破坏。坝体一旦出现裂缝渗水现象，则裂缝所处断面会因渗透水的压力作用而促使其强度降低，引起坝体或坝基滑动，从而造成大坝溃决。
2.影响大坝的运行功能
大坝存在的主要病害对水利水电工程的运行功能存在着不同程度的影响，主要可导致泄洪量、发电量、工程引水量的调节和控制功能遭到破坏或不能发挥正常水平。
3.降低大坝的耐久性
大坝的病害是长期存在于坝体的危险因素，若不能在管理和修护中加以足够的重视，则可能降低大坝的使用寿命。例如坝体的裂缝在渗水的溶蚀作用下导致混凝土结构疏松崩落，促使碳酸钙大量析出，从而降低了混凝土的质量，引发严重的渗流，加速安全事故的频发。
（二）大坝的病害防治措施
1.建立隐患病害检测系统
随着科技的不断进步，我国对大坝的监测水平有了巨大的提高，例如在工作中采用不要发了超声波发地震CT等检测大坝结构性缺陷的检测方法：利用水质分析法、示踪法、水下数字摄像等方式获取渗流溶蚀等参数。通过对这些数据参数的统计与计算有效的评估大坝的各项指标，防止重大事故的产生。
2.建立病害预警系统
当前我国对于水利水电工程建立了病害预警系统，通过检测到的数据及参数，通过计算机会，智商图形进行分析。如果电脑检测到任何异常现象，直接通过监控中心传到管理中心告知管理员采取有针对性的维护措施。
3.坝体的加固措施
水坝的工作人员预警系统发出的警示后，应根据隐患发生的位置，采取相应的加固措施。所采取的加固技术大致可分为防洪加固，防渗加固，抗震加固，坝体结构加固等。
五、结语
在本次案例分析过程中，我们可以得出大坝病害表现为结构安全问题、渗流安全问题以及金属结构问题和防洪安全问题。对这个大坝进行一系列的安全检测，可以只管的看出大坝病害中裂缝问题较为严重，混凝土的使用强度需要进一步提高，碳化程度也必须要重视。根据这些病害，应该对出现的事故隐患，采取相应的技术措施，首先需要对爸爸进行信息技术管理，建立完善的病害检测体系以及预警措施，加强大坝的管理工作，用先进合理的加固措施，进而保障大坝的安全稳定运行。
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论文作者:张伟滨
论文发表刊物:《基层建设》2019年第18期
论文发表时间:2019/9/27
标签：大坝论文; 病害论文; 水库论文; 裂缝论文; 水利水电工程论文; 洪水位论文; 安全问题论文; 《基层建设》2019年第18期论文;