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小型水库常见病险与除险加固处理技术分析

黄德章
  
安家(建筑与工程)
2022年27期
贺州市八步区水利局 广西 贺州市 542800

摘要:水库作为最具代表性的地方水利设施,在我国各地有着极其广泛分布,但其中80%为中小型水库,且大部分建成时间超过40年,各种病害普遍存在。针对这类问题,对水库主要部位进行对应的除险加固,是目前最为经济有效的解决办法。由于早期修建的水库大坝普遍存在建设标准低、泄洪能力不足、清基不彻底,筑坝材料控制不严,压实度不足、防渗体系不完善、渗漏严重、监测设施不完善、金属结构老化等一系列工程质量缺陷和安全隐患。而病险水库直接涉及人民群众的生命财产安全,并影响国民经济发展和社会的稳定,因此对病险水库进行除险加固十分必要和紧迫。

关键词:小型水库;病险;除险加固

引言

我国小型水库的修建大多始于20世纪五六十年代,在防洪、抗灾、灌溉等多领域起着主导作用。但随着我国人口基数增大,经济需求和科技迅猛发展,对农业的需求不断增大,使得农业发展受到高度关注。在农业的生产发展过程中,水利起着决定性作用,良好的水利设备及措施对防洪抗灾起到决定性作用。正因如此,国家加大对小型水库的建设和管理,一定程度上增强了水库的坚固性,提高了水库的安全性,但仍然存在一些不可避免的问题。若想要更好的保障流域内预防洪涝灾害及更好的保护流域环境,全面实现人民的幸福生活、社会安定,需要进一步加强对小型水库的除险加固建设及管理,并通过精确的测量及推算,因地制宜、实事求是,制定符合当地发展的除险加固方案,提高水资源利用,巩固发展思想。

1小型水库常见病险

1.1渗流稳定问题

主要便现在坝体或坝基渗水、管涌等问题。根据相关统计数据显示,我国有79座大坝类型为均质坝或心墙坝的大型水库存在此类问题,其主要问题的类型分别为:坝基渗流严重、绕流、接触渗漏。造成此类安全问题的原因主要为:水库建造过程中清基不彻底或坝基防渗处理存在问题、土石坝压实系数和渗透系数达不到规范要求、大坝经过长期使用后出现裂缝等情况。

1.2输水涵洞或溢洪道等泄洪建筑物存在安全问题

其主要问题表现为输水涵洞或溢洪道等泄洪建筑物的结构强度或稳定不满足规范要求。造成此类安全问题的原因主要为:或因建设质量问题、或因使用年限较长导致结构老化,从而出现裂缝、冲蚀、露筋、漏水、剥离等影响建筑物结构安全的问题,此类问题易导致坝体安全受到影响,或影响水库正常泄水功能。

1.3防洪安全问题

主要便现在水库大坝超高不足或溢洪道(溢洪闸)泄洪能力不足等情况。根据2004年水利部统计资料显示,全国水库中存在此类问题的有1400余座水库,其中大型水库50余座,中型水库近200座。其原因主要是:随着水库建设和使用年限的增加,当地水文条件发生变化,其径流、汇水等参数也随之改变,从而造成洪水参数发生明显变化,导致水库挡水建筑物或泄水建筑物不能发挥正常防洪作用。

2小型水库除险加固处理技术

2.1增加抗震及稳定能力

水库受到地震灾害以后,会使水库的建筑设施以及水库本身受到严重的损坏,给水库所在地的沙土密实度带来一定的影响,密实度不高的沙土受到地震灾害以后会变得非常松散,使防御洪水灾害的能力降低。如果想要实现较好的处理效果,就要对水库中的沙土进行换填处理,以此改变和提高水库土壤的密实度,也可以对水库的原有沙土进行压实,以此提升密实度,并借鉴过往成功的经验来采取处理措施。水库大坝的坡度比较陡,这样就会使坝坡的稳定性受到一定的影响,因此需要不断提升大坝的稳定性,对大坝的坝坡进行加固处理。认真分析大坝的坝坡以后,采取降低坡度的办法来处理,主要有削坡和培土这两种办法。在实际施工的时候,即使使用的材料具有较好的透水性,也要依据上游和下游的实际情况来选择科学的加固策略。

2.2溢洪道加固

坝顶无闸控制泄洪表孔的装置是拱坝溢洪道,主要位置在大坝中间,其类型为开敞式,其高度可以达到580多米,宽度可以达到36m左右,主要的消能结构类型为挑流式,下泄流量最大值可以达到801.00m³/s。认真分析溢洪道易出现的问题,要想有效改善泄流条件,就要重新建设溢洪道的溢流堰,将原来的溢流堰表面拆除,溢洪道的顶部高程保持不变,对其坝顶高程进行合理的加高处理。使用WES幂曲线作为堰面曲线,曲线的下面与反弧段进行连接,在挑流消能的时候,使用挑流鼻坎的策略,从而使下游坝脚的抗冲刷能力得到改善。以坝顶交通桥的设计要求为基础,位于溢洪道顶部桥墩的厚度保持在0.5m左右,水平长度保持在3m左右,其类型为等厚型,出口设置成矩形,进口设置成半圆形。

2.3土石坝加固

土石坝在受到重力和其他外力的作用下,会出现向外移动和向下移动的走势,这就对坝坡内岩土的抗剪强度提出了更高的要求,如果土石坝可以抵抗外力说明其是稳定的,否则就会出现失稳滑坡等问题。同时,又由于土石坝滑坡受到多种因素的影响,比如雨水渗入、施工方式、施工进度以及地震等,这些不利因素的出现都会引起坝坡内孔隙水压力性质的改变,从而严重降低坝坡的抗剪强度。为此,当坝坡出现滑坡时,需要从以下几个方面做起:(1)对滑坡出现的原因进行全面勘探;(2)进行土工试验,从而确定滑坡产生的原因;(3)制定具有针对性的坝体滑坡加固方案。在通常情况下,土石坝加固需要通过人工填筑坝料完成。

3小型水库除险加固处理优化策略

3.1培养专业性工作人员

在进行小型水库除险加固过程中,需对管理人员及施工人员进行专业化培训,完善基础知识,全面了解和认识水库的重要性及必要性,不断强化相关人员对于专业知识的认识。良好的专业性条件是确保工程施工过程顺利进行的必要条件,也是对施工质量的进一步保障。此外,施工人员还需要根据实际施工状况进行计划改进,不断总结经验,完善施工过程,让小型水库施工过程更具专业性、安全性。通过对工作人员专业化技能的提升,达到良好的责任分配制度,增加工作人员的责任感及压力,全面落实制度管理,水库修建,全方位保障小型水库的发展。

3.2增强建后管理,创新管理方法

管理方法的好坏决定了小型水库是否得到全面管理,对今后小型水库的发展起决定性作用。加强对小型水库的建后管理,不断探索创新新型管理方式,地方政府及相关单位共同承担相应的责任,探索出符合当地行情的管理模式,构建属于自身的管理方式,同时,可以采取建立专门的专业管理机构、借住农民用水协会等,进行水权交易,对水库水源进行经营管理;借助农业发展趋势对灌溉农田的水量采用计量收费的原则等,通过多途径、多种不同的合理的模式,筹措后期对于小型水库的维护及管理,形成良好的运营模式,开展多方运行模式,在保证农民利益不受侵害的情况下,保证小型水库效益的长久发展。加强修建后对小型水库的管理方案,紧跟时代,创新新型的管理方法,让小型水库的发展与当地发展相结合,共同进步,一同发展,为创建新型小型水库提供有利条件及基础。结语水库除险加固方案应基于工程现状的深入剖析,具体研判病害和隐患,逐一分析防洪达标、建筑物结构稳定和金属结构等问题,以达到修复病害,节约投资的综合治理目的。

3.3严格控制除险加固工程的实施及发展

小型水库除险加固工程的开展需要通过层层确定,必须要有规范化的思想作为主要引导,才能更好的确定管理方案,明确管理计划。这些是管理水库工作人员对国家投资负责的主要体现,负责人需要根据一定的工程目标进行整体规划,进行预判、检测,完成质量检验等工作,合理安排各项工作流程,更重要的是,通过投标、招标等方式选取具备一定资金条件的单位开展施工及管理,这样对于确保水库除险加固工作的发展具有重要意义,能够确保除险加固的质量问题。严格监控除险加固工程的实施及发展,更好的确定标准化管理。在控制除险加固工程实施的过程中,实行严格的监管制度。严格的监管制度是为了更好的建设施工管理,主要体现为市场中的合同关系,监督管理机制、政策的制约等,这样能够更好的提高施工质量,实现投资利益最大化,并通过监督达到良好的合同效果。

参考文献

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作者简介:黄德章(1985—),男,壮族,广西昭平人,本科,工程师,主要从事水库除险加固、中小河流防洪治理工程工作。

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