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摘 要 小型水库为工农业生产发展提供重要的水源,不仅为人民供给重要的生活和工业用水,同时也是区域防洪的重要水利设施。由于小型水库修建时受当时工程技术水平的影响,加上日常维护不当,造成水库存在病险等安全隐患。主要对小型水库存在的缺陷和安全隐患进行认真分析论述,并结合自己多年的工作经验,提出一些病险水库除险加固的措施,提高水库的综合质量水平,充分发挥其灌溉、供水、防洪等综合效益。
关键词 小型病险水库;除险加固;抗震性能
中图分类号 TV 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2010)091-0066-01
我国于上世纪六、七十代修筑了大批具备农业灌溉和防洪综合功能的小型水库,随着这些水库服役年限的增长,加上日常维护和监测措施的不到位,导致许多水库不但不能完成其基本功能,相反其存在的安全隐患直接威胁到水库下游居民的人身财产安全。为了提高小型水库综合运行安全性能,促进当地的工农业发展,中央明确提出了加快和加大重点小型病险水库除险加固工程的进度和任务, 水利部已把病险水库除险加固工程作为发展水利工程效益的当务之急和重中之重的目标。
1 小型病险水库存在的主要安全问题
1)抗洪抗震性能低。大量小型病险水库由于受到当时工程技术条件的限制,在设计工程中其防洪标准选择较低,造成水库在实际运行过程中抗洪能力较差。随着水库水文系列资料的延长,特别是最近几年大部分地区降雨量明显增加,利用现有的水文资料重新校核水库工程的防洪标准时,小型病险水库大部分都不能满足国家的防洪设计标准。地震等外部自然灾害会造成水库坝体发生变形损害,给水库埋下了巨大的安全隐患,水库在修筑过程中所采用的抗震标准按照新的地震烈度来分析,大多低于国家现行的水工抗震规范标准。
2)大坝渗漏严重。受水流冲击、风华、蚁害等外部因素的影响,加上日常维护措施不到位,造成水库大坝存在严重的渗漏问题。①坝基渗漏。大量小型病险水库坝基中第四纪冲洪积层和风化层没有采取任何防护措施,随着服役年限的增长,形成对应的透水裂隙向大坝下游渗漏,给大坝埋下巨大的安全隐患。②坝体渗漏。坝体在重力及其它原因的作用下,会产生纵向裂缝,给水流渗漏开辟了道路,同时坝体结构面常出现维护措施不到位发生集中渗漏现象。③绕坝渗漏。水流不直接经过坝体,而是在坝肩与基岩相结合的层面处发生渗漏。同样,在坝体两肩的风化层和基岩施工破碎带都能发生绕坝渗漏的现象,造成坝体质量安全性进一步降低,严重危害下游的安全。
3)大坝稳定性较差。由于缺乏相关的大坝安全监测仪器和措施,大坝质量安全评估和管理只能凭运行人员肉眼和经验进行观察和分析,造成在日常维护时很难发现水库大坝内存在的坝体断面质量问题,隐患长期积累,就会造成坝坡或坝体的抗滑稳定性下降、坝体出现裂缝等问题,加上大坝长期受到水流接触性冲刷破坏、沼泽化、虫害等破坏,导致大坝出现严重的安全问题,大坝运行稳定性大大下降。
4)金属机电设备性能较差。水库中的金属结构和机电设备由于长期的运行,设备已经超出了正常使用年限,出现绝缘老化、腐蚀等现象。大量的机电设备由于设备已经停产,不能进行日常的检修维护。资金的不足导致设备更换长期处于置空状态,使得水库防洪阀门不能正常开启给水库安全运行埋下巨大的安全隐患。
2 小型病险水库除险加固建议
1)开发融资渠道,保证工程资金。资金是水库除险加固工程顺利开展的重要保障,应该开发多层次的融资渠道,为病险水库除险加固工程提供可靠的建设资金。小型水库具有重要的社会效益,给人民生活、工作密切相关,因此,小型病险水库除险加固工程的资金应该以公共投入为主。在国家财政扶持下,各级政府根据地方财政情况建立专项工程建设资金管理制度。为了减少国家的负担,在融资体系完善的前提下,可以采取拍卖、承包等资金筹措方式,保证工程建设质量。
2)综合分析水库特性,制定合理的除险加固方案。充分掌握水库的特性是病险水库除险加固施工进度及工程建设质量的重要前提和基础。首先,应该邀请相关技术专家按照相关规范对大坝进行安全鉴定工作,充分掌握水库的运行特性,全面查找出水库存在的安全隐患,准确确定水库的安全级别,并根据所掌握的资料,科学而又有针对性地制定加固方案或建议。其次,委托具备相关检测资质的设计单位对病险水库存在的严重危害进行探查设计,对于隐蔽性较强的安全隐患进行立项专题研究,认真分析隐患产生的原因,并提出相应处理方案和措施。
3)采用新技术、新手段,充分发挥水库效益。在病险水库除险加固设计过程中,应该充分考虑挖掘水库的潜在社会效益,通过增容或复容的方式,提高水库自身的调节能力,增加水库的社会经济效益。采用新技术、新手段,提高大坝的综合质量水平,力求加固与技术进步相结合,形成安全稳定的综合性水库,充分发挥水库灌溉、供水、防洪、发电、生态保护等综合性社会效益。
3 小型病险水库出险加固措施
1)建立综合能力强的高素质水库运行管理团队。水库长期老化失修的主要原因与运行人员技能和素质有关。传统的管理意识已经不能适应现代智能化水利管理的要求,建立能够胜任水库大坝的安全运行管理的团队是确保水库大坝安全运行和人民人身財产安全的重要保障。加强运行人员技能和素质培训,提高水库除险加固管理工程人员的技能和责任心,认真进行水库水情、大坝、渠道的综合管理,确保水库的安全运行。
2)组建大坝安全监测中心。我国大量的病险小型水库的机电自动控制水平较低,同时基本没有配置任何水文水情、大坝安全监测设施和系统。大多凭借运行人员的经验进行调度,造成巨大的人力资源浪费,同时在水位突然上涨的情况下,没有完善的防汛通信和调度系统与上一级调度部分进行信息通讯,延长了调度计划和措施的制定,大大增加了水库的危险系数。因此,建立区域小型水库防洪通讯调度系统,可以共享区域内各流域的水文信息,便于防洪计划和措施的制定,提高水库的安全系数,做到防患于未然。
3)循序渐进、逐步展开。我国病险小型水库数量是巨大的,水库除险加固工程是一个需要持续资金投入的巨大工程。同时,病险水库内部隐蔽性很强的安全隐患需要认真的分析,无论从大坝勘察排查,还是除险加固方案制定、设计、施工等步骤都不能操之过急,应该以小带面逐步开展。同时,应优先安排实施投资少、见效快、综合社会效益好的小型病险水库,然后逐步积累资金和经验循序渐进展开病险大面积小型水库除险加固工作。
参考文献
[1]简迅.病险水库除险加固工程建设有序推进[J].水利水电技术,2010,41(01):25.
[2]孙杰荣,张光科,罗珠莲.浅论李家坪水库的震损除险加固技术[J].陕西水利,2010,01:89-90.
[3]雷亚妮.小型水库除险加固探讨[J].现代商贸工业,2010,04:307.
[4]袁国林.浅析小型水库工程的除险加固措施[J].陕西水利,2010,01:83-84.
[5]蔡朋.小型水库除险加固问题探讨[J].四川建材,2010,36(01):249.
作者简介
王凌波(1983—),本科,助理工程师。
关键词 小型病险水库;除险加固;抗震性能
中图分类号 TV 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2010)091-0066-01
我国于上世纪六、七十代修筑了大批具备农业灌溉和防洪综合功能的小型水库,随着这些水库服役年限的增长,加上日常维护和监测措施的不到位,导致许多水库不但不能完成其基本功能,相反其存在的安全隐患直接威胁到水库下游居民的人身财产安全。为了提高小型水库综合运行安全性能,促进当地的工农业发展,中央明确提出了加快和加大重点小型病险水库除险加固工程的进度和任务, 水利部已把病险水库除险加固工程作为发展水利工程效益的当务之急和重中之重的目标。
1 小型病险水库存在的主要安全问题
1)抗洪抗震性能低。大量小型病险水库由于受到当时工程技术条件的限制,在设计工程中其防洪标准选择较低,造成水库在实际运行过程中抗洪能力较差。随着水库水文系列资料的延长,特别是最近几年大部分地区降雨量明显增加,利用现有的水文资料重新校核水库工程的防洪标准时,小型病险水库大部分都不能满足国家的防洪设计标准。地震等外部自然灾害会造成水库坝体发生变形损害,给水库埋下了巨大的安全隐患,水库在修筑过程中所采用的抗震标准按照新的地震烈度来分析,大多低于国家现行的水工抗震规范标准。
2)大坝渗漏严重。受水流冲击、风华、蚁害等外部因素的影响,加上日常维护措施不到位,造成水库大坝存在严重的渗漏问题。①坝基渗漏。大量小型病险水库坝基中第四纪冲洪积层和风化层没有采取任何防护措施,随着服役年限的增长,形成对应的透水裂隙向大坝下游渗漏,给大坝埋下巨大的安全隐患。②坝体渗漏。坝体在重力及其它原因的作用下,会产生纵向裂缝,给水流渗漏开辟了道路,同时坝体结构面常出现维护措施不到位发生集中渗漏现象。③绕坝渗漏。水流不直接经过坝体,而是在坝肩与基岩相结合的层面处发生渗漏。同样,在坝体两肩的风化层和基岩施工破碎带都能发生绕坝渗漏的现象,造成坝体质量安全性进一步降低,严重危害下游的安全。
3)大坝稳定性较差。由于缺乏相关的大坝安全监测仪器和措施,大坝质量安全评估和管理只能凭运行人员肉眼和经验进行观察和分析,造成在日常维护时很难发现水库大坝内存在的坝体断面质量问题,隐患长期积累,就会造成坝坡或坝体的抗滑稳定性下降、坝体出现裂缝等问题,加上大坝长期受到水流接触性冲刷破坏、沼泽化、虫害等破坏,导致大坝出现严重的安全问题,大坝运行稳定性大大下降。
4)金属机电设备性能较差。水库中的金属结构和机电设备由于长期的运行,设备已经超出了正常使用年限,出现绝缘老化、腐蚀等现象。大量的机电设备由于设备已经停产,不能进行日常的检修维护。资金的不足导致设备更换长期处于置空状态,使得水库防洪阀门不能正常开启给水库安全运行埋下巨大的安全隐患。
2 小型病险水库除险加固建议
1)开发融资渠道,保证工程资金。资金是水库除险加固工程顺利开展的重要保障,应该开发多层次的融资渠道,为病险水库除险加固工程提供可靠的建设资金。小型水库具有重要的社会效益,给人民生活、工作密切相关,因此,小型病险水库除险加固工程的资金应该以公共投入为主。在国家财政扶持下,各级政府根据地方财政情况建立专项工程建设资金管理制度。为了减少国家的负担,在融资体系完善的前提下,可以采取拍卖、承包等资金筹措方式,保证工程建设质量。
2)综合分析水库特性,制定合理的除险加固方案。充分掌握水库的特性是病险水库除险加固施工进度及工程建设质量的重要前提和基础。首先,应该邀请相关技术专家按照相关规范对大坝进行安全鉴定工作,充分掌握水库的运行特性,全面查找出水库存在的安全隐患,准确确定水库的安全级别,并根据所掌握的资料,科学而又有针对性地制定加固方案或建议。其次,委托具备相关检测资质的设计单位对病险水库存在的严重危害进行探查设计,对于隐蔽性较强的安全隐患进行立项专题研究,认真分析隐患产生的原因,并提出相应处理方案和措施。
3)采用新技术、新手段,充分发挥水库效益。在病险水库除险加固设计过程中,应该充分考虑挖掘水库的潜在社会效益,通过增容或复容的方式,提高水库自身的调节能力,增加水库的社会经济效益。采用新技术、新手段,提高大坝的综合质量水平,力求加固与技术进步相结合,形成安全稳定的综合性水库,充分发挥水库灌溉、供水、防洪、发电、生态保护等综合性社会效益。
3 小型病险水库出险加固措施
1)建立综合能力强的高素质水库运行管理团队。水库长期老化失修的主要原因与运行人员技能和素质有关。传统的管理意识已经不能适应现代智能化水利管理的要求,建立能够胜任水库大坝的安全运行管理的团队是确保水库大坝安全运行和人民人身財产安全的重要保障。加强运行人员技能和素质培训,提高水库除险加固管理工程人员的技能和责任心,认真进行水库水情、大坝、渠道的综合管理,确保水库的安全运行。
2)组建大坝安全监测中心。我国大量的病险小型水库的机电自动控制水平较低,同时基本没有配置任何水文水情、大坝安全监测设施和系统。大多凭借运行人员的经验进行调度,造成巨大的人力资源浪费,同时在水位突然上涨的情况下,没有完善的防汛通信和调度系统与上一级调度部分进行信息通讯,延长了调度计划和措施的制定,大大增加了水库的危险系数。因此,建立区域小型水库防洪通讯调度系统,可以共享区域内各流域的水文信息,便于防洪计划和措施的制定,提高水库的安全系数,做到防患于未然。
3)循序渐进、逐步展开。我国病险小型水库数量是巨大的,水库除险加固工程是一个需要持续资金投入的巨大工程。同时,病险水库内部隐蔽性很强的安全隐患需要认真的分析,无论从大坝勘察排查,还是除险加固方案制定、设计、施工等步骤都不能操之过急,应该以小带面逐步开展。同时,应优先安排实施投资少、见效快、综合社会效益好的小型病险水库,然后逐步积累资金和经验循序渐进展开病险大面积小型水库除险加固工作。
参考文献
[1]简迅.病险水库除险加固工程建设有序推进[J].水利水电技术,2010,41(01):25.
[2]孙杰荣,张光科,罗珠莲.浅论李家坪水库的震损除险加固技术[J].陕西水利,2010,01:89-90.
[3]雷亚妮.小型水库除险加固探讨[J].现代商贸工业,2010,04:307.
[4]袁国林.浅析小型水库工程的除险加固措施[J].陕西水利,2010,01:83-84.
[5]蔡朋.小型水库除险加固问题探讨[J].四川建材,2010,36(01):249.
作者简介
王凌波(1983—),本科,助理工程师。