中小型水库大坝除险加固常见问题与加固措施研究

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  摘要:随着我国经济的飞速发展,对水资源的利用要求也随之提高,加上我国水资源的分布特点—大致呈现南多北少,受季风影响比较大,生产力布局与水资源分布不匹配等特点。根据我国的具体国情,为了协调发展生产力,人为地调节水资源的分布,就出现了各种各样的水库,来满足生产和生活的需要。兴建的水库在一定程度上有利于生产力和满足缺水地区的生活之需,但是病险水库的存在又是事故的根源,特别是中小型水库大坝的除险加固问题更是亟待解决。
  关键词:中小型水库;大坝的除险加固;加固措施
  1.概况
  众所周知,我国的人均水资源占有量很低,属于缺水的国家之一。根据我国的地理位置,很容易受到季风的影响,年降水量变化较大,特别是各地区的水资源更是相差甚远。总体呈现南多北少,东多西少,总量丰富,人均占有量少,空间分布极度不均的情况。但是由于水资源对生产和人们的生活又是必不可少的资源,若不能解决类似问题,将严重影响经济的发展和生产力的提高,还会对广大缺水地区人民的日常生活造成极大不便,不利于社会的和谐稳定。为解决此问题,在各地修建水库和大坝就显得至关重要了,不仅可以提高生产力,还可以明显改善我们水资源散乱分布的特点,满足人们日常生活之需,造福生产,造福人民。虽然在各地修建的水库大坝在一定程度上解决了生产和生活的大问题,但是由于长期运用过程中也出现了不少问题,病险水库的存在无疑是对生产和人们日常生活的巨大威胁,如何让水库造福于人们,消除其潜在威胁就成为一个急需解决的大问题了。下文笔者将针对病险水库存在的一些常见问题和如何解决这类问题(大坝的除险加固措施)做一个简单的介绍,希望对读者有所帮助。
  2.中小型水库大坝存在的问题、加固原则、加固措施
  2.1水库大坝存在问题的原因
  大坝,作为拦截江、河、渠道以提高水位或调节流量的挡水建筑。其常见用途为,形成水库,调节流量,防洪供水,水力发电,在一定程度上还可以改善航运等。但是由于其工作环境特殊,加上设计不合理(特别是中小型水库)就会存在很大的安全隐患。据统计,中小型水库大坝出现问题的几率远超大型水库,大致有以下几个原因:(一)建造质量差。在一定程度上,由于历史原因,限于当时的建筑水平,设计施工均达不到安全标准,对地形等因素把握不足导致质量不过关,加上长期使用,没有及时的进行老化处理与维护修理,导致一系列安全问题出现。(二)在工程管理方面存在很大漏洞。由于是中小型水库,很多工程管理水平不合格的单位重视程度不够。而要保证水库的安全,发挥其使用效益,和延长寿命,严格的工程管理是必不可少的,很多中小型水库出现安全问题或存在安全隐患都是由于没有实施科学的管理。一方面由于管理人员本身的专业素质不过关,文化程度不高,不能根据具体情况做出具体分析,用经验去主导工程建设,不能适应现代的高新科技,数字化设备,不可避免就会出现问题。另一方面就是施工设备落后,硬件达不到要求,为了完成任务,常常是退而求其次,出现了所谓的“豆腐渣”工程,由此产生的问题屡见不鲜。
  2.2中小型水库大坝的加固原则
  解决中小型水库的问题,一般遵循以下几个基本原则:(1)限于地理位置的限制,以不增加水库整体规模为前提条件,进行加固解除病险。(2)重点解决由于历史因素造成的施工标准未达到国家现行防洪标准要求的水库大坝,以及安全系数达不到国家要求的或者是不能安全泄洪的大坝。(3)本着节约的原则,尽量利用原先的设计,采取最优化的加固方法,做好新旧的衔接,以免留下安全隐患。(4)尽可能不影响工业生产和人们生活所需的日常用水,采取相应的措施来修缮。
  2.3大坝存在的常见问题
  2.3.1渗漏
  大坝的渗漏问题是最常见的一个问题,特别是中小型水库,这类问题更是层出不穷。常见的渗漏包括坝体渗漏,坝基及绕坝渗漏,穿坝建筑物的接触渗漏等。一般来说,导致坝体渗漏的大都因为坝体的填筑材料或者是试验材料不合格,施工单位不经允许擅自修改料场导致的。发生坝体泄漏的地方往往是新旧坝的结合处,由于碾压不密实,雨旱季节施工无防护等造成坝体的渗漏;坝基及绕坝渗漏主要是由于有对地质条件考虑不周,或者是未经勘察就加以施工导致;穿坝建筑物的接触泄漏,要么就是建筑物未设置截水环,要么就是穿坝建筑物由于纵向不均匀的沉降而引起的横向裂缝,设计标准低,年久失修导致。
  2.3.2滑坡现象
  大坝滑坡,是中小型水库水坝出现的又一个常见问题。根据其滑坡位置的不同,分为临水面滑坡和背水面滑坡。但二者形成原因不一样,一般而言,临水面滑坡主要发生在汛期,比如在汛期风浪的作用下,造成坝身的侵蚀引起局部滑坡。而背水面的滑坡则是由于日常不注意坝脚的防护,或者坝脚的的水土流失严重,导致坝脚失去支撑而引起的滑坡现象。
  2.3.3大坝管理不力
  由于目前全国各地大坝数目众多,因此很容易出现管理上的漏洞,进而成为一些安全事故的潜在引发者。据官方统计,中小型水库水坝的安全事故发生率远高于大型水坝,这个现象明显和重视程度有关。像大型的水坝,如三峡大坝,由于其完善的管理制度,很少发生特别严重的安全事故,与之相比,一些中小型水库水坝安全问题则层出不穷,很大程度上就是由于管理的漏洞导致,管理人员没有及时发现问题,不能防患于未然,影响人民群众生命财产安全的重大事故时有发生。
  2.4加固措施
  (1)针对大坝的渗漏问题,特别是中小型水库大坝,采用的原则为“上堵下排”。所谓的“上堵”包括垂直防渗和水平防渗两种,而且现在的技术在一定程度上还算成熟,如混凝土防渗墙,水泥防渗墙等,“下排”的措施为:在下游坝脚处设置导渗沟,对排水管道及时修复等。
  (2)对于“滑坡”现象,首先要善于从征兆来判断。比如说坝顶与坝坡出现纵向裂缝,且裂缝左右两侧出现明显得高度差、尾部很明显的向下弯曲等,另一个就是从坝脚处判断,观察坝脚处的地面是否变形。面对不用的滑坡,采用的方法也不相同,临水面滑坡一般是采用增加抗滑力的方法,以“上削坡,下固坡”为原则,做石撑,坝脚压重等。而背水坡则是开沟导渗,外帮截渗等。具体问题需具体分析。
  (3)由于管理原因引发的安全事故,则需要从最基本的管理制度着手。目前很多中小型水库的管理存在很大的问题,水库大坝的管理人员素质普遍偏低,甚至不懂大坝防护监测的最基本的方法,无法做到在第一时间内发现问题解决问题,所以健全的管理体制是保证大坝正常运行的保证。
  (4)要充分利用现在的高新科技,数字化技术对大坝实行全方位,多层次的监测管理,以便及时发现一些人为无法观察的问题,最大限度地提高安全系数,以免对人民的生命财产造成无法挽救的损失。
  (5)注意对大坝周围水土的保护,应该设定一个安全区,安全区内禁止任何建筑物,并派专人进行定期巡逻。
  (6)定期组织工作人员的培训与考核,保证工作人员的素质,定期召开经验交流会,及时总结工作发现的问题。
  3.结语
  鉴于我国的具体国情,中小型水库水坝数目众多,必须建立一个完整的管理机制,统一管理,协调处理。中小型水库大坝直接关于各个地方水资源的稳定,对于局部地区的防洪抗洪亦有重要意义,所以保证水库大坝的安全运行至关重要。在技术飞速发展的今天,应该积极把高科技产品运用到大坝的除险加固上,保证实时监测,切不可麻痹大意!正所谓“千里之堤,溃于蚁穴”,因此要从设计,施工、运行、管理,维护,检测多角度、全方位进行大坝的防护,才能保证大坝的安全可靠性,更好的服务于生活、生产。
  参考文献:
  [1]蒋风良,蒋安亮.中小型水库大坝除险加固常见问题及加固措施[J].科技致富向导,2013,05:331.
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