【摘要】本文基于具體的案例對現(xiàn)在國內(nèi)水庫出現(xiàn)的病險特征進行重點分析,同時有針對性地提出加固的措施和建議,有效處理中小水庫存在的病害問題,增強其蓄洪、發(fā)電、灌溉的能力。
【關(guān)鍵詞】水庫;加固;病害;措施
一、引言
隨著我國經(jīng)濟建設(shè)的發(fā)展,人民生活水平的提高,國家開始向著影響社會進一步發(fā)展的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)推進,例如現(xiàn)在國家加大了對水利工程設(shè)施的建設(shè)投入,尤其是水庫建設(shè)成為現(xiàn)在社會發(fā)展的一種必然趨勢,因為水庫可以成為一個地區(qū)的飲用水基地,需要保持一定的蓄水能力,同時對水質(zhì)的要求提出了嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn),這也就需要水庫附近進行生態(tài)保護和污染源的控制。還有一些水庫是為了蓄洪,調(diào)節(jié)下游水量的目的,這也需要在國家進一步加大對病險水庫的升級改造力度,提升水庫的蓄洪能力,在整個河流的調(diào)節(jié)中起到重要的作用。另外,現(xiàn)在的水利發(fā)電主要還是依靠水庫的建設(shè),利用落差勢能進行水利發(fā)電,水利發(fā)電已經(jīng)成為現(xiàn)在一種清潔、可再生能源的主要來源。
二、基于案例分析水庫病害特點
雖然國家投入了大量的資金和精力,但是由于國家的地域面積較大,地形結(jié)構(gòu)復(fù)雜,很多時候很難滿足現(xiàn)實水庫除險的需要,在一定程度上存在著資金不足,很多病險水庫有待及時加固升級。堆子沖水庫是陸良縣境內(nèi)的一個小型水庫,水庫始建于上世紀(jì)八十年代初,在2013年的時候進行了一次壩體加高工程,整體的水庫自然環(huán)境較好,具有很高植被的覆蓋率,壩體的上下游的高度差在近兩千米,這個水庫的主要作用就是農(nóng)業(yè)用水,同時也有蓄洪作用,屬于小二水庫,農(nóng)業(yè)用水的輻射面積在400畝以上,對下游村鎮(zhèn)近千人的蓄洪任務(wù),F(xiàn)在專職管理人員一人,負(fù)責(zé)水庫的蓄放水工作。目前,國內(nèi)的水庫經(jīng)常出現(xiàn)的病害有以下特點:
第一,壩體的高度不能滿足現(xiàn)在社會對于水庫的要求。現(xiàn)在水利發(fā)電、蓄洪能力、飲用水源地保護等諸多要求整個水庫的壩體高度要向著更高的方向升級。壩體不高最為直接的后果就是水庫的蓄洪能力進一步降低,在汛期不能起到很好的蓄洪,調(diào)節(jié)洪峰的能力,失去了水庫最為本質(zhì)的作用。在2013年的時候,堆子沖水庫進行了一次壩體加高工程,有效提升了水庫的蓄水能力。
第二,抵御地震的級別進一步降低。很多水庫就是建設(shè)于上世紀(jì)六十到八十年代之間,一些水庫帶病工作,存在很多安全隱患,例如抵御地震的等級就是一種主要指標(biāo),很多水庫長期存在年久失修,抗震等級不斷下降,在上個世紀(jì)建設(shè)的這些水庫在設(shè)計之初關(guān)于抗震等級要求都不是很高,但是隨著現(xiàn)在社會的發(fā)展,人們對于水庫安全以及水庫提壩高度的要求,很多的水庫的抗震等級需要及時加強。
第三,壩體的整體結(jié)構(gòu)存在一些安全問題,F(xiàn)在一些水庫的壩體出現(xiàn)各種各樣的險情,例如斷面不夠,壩體不穩(wěn),護坡上存在一定隱患,這些都是與當(dāng)時施工過程中混凝土使用有著一定的聯(lián)系,可以是當(dāng)時的水泥不達標(biāo),混凝土的配比不好,還有就是施工材料有著一定問題,都可能造成最終的壩體結(jié)構(gòu)上的問題,給現(xiàn)在的使用帶來威脅。堆子沖水庫在設(shè)計的時候就沒有水位線、浸潤線等水文的觀察標(biāo)記,在排水結(jié)構(gòu)設(shè)計等方面也沒有具體的涉及。
第四,水庫的滲流過大。所謂滲流是水庫藍水蓄洪的主要指標(biāo),一旦滲流達到一定值之后,水庫的安全將造成嚴(yán)重威脅,間接威脅到下游的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生命財產(chǎn)安全,造成滲流過大的原因很多,例如:水庫的長期沒有進行壩體維護,造成很多自然風(fēng)化還是蟻蟲侵蝕,從而使得水庫滲流加大。另外還有就是水庫壩體加高,水壓對壩體的影響進一步加大,長期的高壓作用也會使得壩體的滲流壓增大。堆子沖水庫滲流情況已經(jīng)出現(xiàn),在壩體與岸堤之間,還有基礎(chǔ)部分都出現(xiàn)了很多滲流現(xiàn)象,還有的地方出現(xiàn)了混凝土脫落,出現(xiàn)一些裂縫等問題。
第五,放水設(shè)施的老化。由于放水泄壓的設(shè)備都是在水庫的下部,由于長期受到高壓水勢的影響,很多的放水泄洪的設(shè)施都壓力最大,受損也是最嚴(yán)重的,修補難度也是最大的,很多需要進行水下作業(yè),因此問題還是最多的。堆子沖水庫的溢洪道設(shè)計在左岸,與左壩端之間的距離為12米,進口底高度近2千米,最大出水量大于2立方每秒,下游為自然形成的河流。例如,涵洞出現(xiàn)裂紋,滲水等現(xiàn)象,對壩體的影響最大,F(xiàn)在水庫的放水閉閘沒有專門的機電設(shè)備,完全依靠人工作業(yè)完成,費時費力,工作效率低下。
就堆子沖水庫整體的評估,就其壩體的安全行,抵御地震等自然災(zāi)害的能力有著諸多問題,現(xiàn)在該水庫的管理水平也是比較差,已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)實運行的要求,根據(jù)國家有關(guān)法律和標(biāo)準(zhǔn),這樣的水庫就是屬于三類壩,必須進行除險加固工作,不然將直接威脅下游的人們正常生產(chǎn)生活。
三、基于案例分析除險措施
。ㄒ唬┨岣邏误w高度
隨著水庫承載能力的提升,很多時候需要對壩體進行有效提升,以加大壩體的抵抗水壓的目的,在水庫改造的過程中經(jīng)常采用這種手段進行壩體的加固,具有有放浪墻和大壩。這樣可以有效提高壩體的蓄洪能力,在一定程度上拓展了水庫的使用范圍,主要的措施就是在原有的壩體上開設(shè)鋼筋,進行交界面的混凝土的加固,這樣就可以提高壩體的抗壓,抗震等級了。堆子沖水庫于2013年的時候,進行了一次壩體加高工程,有效提升了水庫的蓄水能力。
。ǘ┓罎B流處理
防滲流的方式和技術(shù)很多,關(guān)鍵還是在于查找滲流處,準(zhǔn)確定位滲流處之后,就可以開展下一步的防滲措施,可以進行防滲墻的加固工作,對水面上的進行正常的混凝土加固,對于水面下的滲流處需要采用一些特殊方法進行加固除險,在建筑材料方面需要選擇更多優(yōu)質(zhì)的材料,具有耐腐蝕,耐氧化等特點。例如,在堆子沖水庫的防滲流處理主要針對的是兩個部分,分別是輸水涵和溢洪道,該水庫的這兩個部分是滲流最為嚴(yán)重的地方。輸水涵的砌石的灰縫脫落較為厲害,對整個壩體有著很大的威脅,防滲流工作難度很大,最后經(jīng)過專家論證,對滲流嚴(yán)重的地方采用填充漿石的方法進行,同時建設(shè)一個機房進行開閉閘口的工作,實現(xiàn)更好的防滲流效果。在溢洪道的基礎(chǔ)為風(fēng)石侵蝕嚴(yán)重,很多地方出現(xiàn)了一種成塊掉落的現(xiàn)象,對原有的M7.5漿砌石梯形護坡和DN1000混凝土預(yù)制管進行拆除,進行混凝土作業(yè),還可用于人員通過。
。ㄈ┢渌胧
關(guān)于水庫的一些配套設(shè)施也需要進一步升級改造。例如,在堆子沖水庫的改造中,就針對壩體監(jiān)測工作設(shè)立了2兩個校核基點,6個觀察基點,9個位移標(biāo)點水標(biāo)尺達到26米,浸潤線的觀測點設(shè)立的3個,同時新建管理站一座。
四、結(jié)語
目前,國內(nèi)的中小水庫存在很多問題,主要原因是由于長期沒有維護資金,缺少人員的有效管理,出現(xiàn)了一些水庫壩體滲流、蓄洪能力降低等現(xiàn)象,嚴(yán)重制約了當(dāng)?shù)厣鐣?jīng)濟的發(fā)展,需要不斷加大財政投入力度,進行有效的除險加固工作,不斷發(fā)揮水庫的實際作用。
參考文獻:
[1].蘇懷智,胡江,吳中如,等.大壩體系使用壽命評估模型[C].2012年中國水力發(fā)電工程學(xué)會大壩安全監(jiān)測專委會年會暨學(xué)術(shù)交流會論文集,2012,11:112-113.
[2].鄭守仁.我國高壩大庫建設(shè)及運行安全問題探討[C].水庫大壩建設(shè)與管理中的技術(shù)進展――中國大壩協(xié)會2012學(xué)術(shù)年會論文集,2012,10:156-157.
[3].顏再榮,鄧漢鵬,胡奇斌,等.聚脲材料在高壩建設(shè)及其工程除險加固中的應(yīng)用[C].水庫大壩建設(shè)與管理中的技術(shù)進展――中國大壩協(xié)會2012學(xué)術(shù)年會論文集,2012,10:201-202.
[4].段吉鴻,劉有為,董夢思,朱云川,等.特種粘土固化劑灌漿技術(shù)在幸福水庫除險加固中的應(yīng)用[C].南省水利學(xué)會2014年度學(xué)術(shù)交流會論文集 ,2014,12:123-124.
【關(guān)鍵詞】水庫;加固;病害;措施
一、引言
隨著我國經(jīng)濟建設(shè)的發(fā)展,人民生活水平的提高,國家開始向著影響社會進一步發(fā)展的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)推進,例如現(xiàn)在國家加大了對水利工程設(shè)施的建設(shè)投入,尤其是水庫建設(shè)成為現(xiàn)在社會發(fā)展的一種必然趨勢,因為水庫可以成為一個地區(qū)的飲用水基地,需要保持一定的蓄水能力,同時對水質(zhì)的要求提出了嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn),這也就需要水庫附近進行生態(tài)保護和污染源的控制。還有一些水庫是為了蓄洪,調(diào)節(jié)下游水量的目的,這也需要在國家進一步加大對病險水庫的升級改造力度,提升水庫的蓄洪能力,在整個河流的調(diào)節(jié)中起到重要的作用。另外,現(xiàn)在的水利發(fā)電主要還是依靠水庫的建設(shè),利用落差勢能進行水利發(fā)電,水利發(fā)電已經(jīng)成為現(xiàn)在一種清潔、可再生能源的主要來源。
二、基于案例分析水庫病害特點
雖然國家投入了大量的資金和精力,但是由于國家的地域面積較大,地形結(jié)構(gòu)復(fù)雜,很多時候很難滿足現(xiàn)實水庫除險的需要,在一定程度上存在著資金不足,很多病險水庫有待及時加固升級。堆子沖水庫是陸良縣境內(nèi)的一個小型水庫,水庫始建于上世紀(jì)八十年代初,在2013年的時候進行了一次壩體加高工程,整體的水庫自然環(huán)境較好,具有很高植被的覆蓋率,壩體的上下游的高度差在近兩千米,這個水庫的主要作用就是農(nóng)業(yè)用水,同時也有蓄洪作用,屬于小二水庫,農(nóng)業(yè)用水的輻射面積在400畝以上,對下游村鎮(zhèn)近千人的蓄洪任務(wù),F(xiàn)在專職管理人員一人,負(fù)責(zé)水庫的蓄放水工作。目前,國內(nèi)的水庫經(jīng)常出現(xiàn)的病害有以下特點:
第一,壩體的高度不能滿足現(xiàn)在社會對于水庫的要求。現(xiàn)在水利發(fā)電、蓄洪能力、飲用水源地保護等諸多要求整個水庫的壩體高度要向著更高的方向升級。壩體不高最為直接的后果就是水庫的蓄洪能力進一步降低,在汛期不能起到很好的蓄洪,調(diào)節(jié)洪峰的能力,失去了水庫最為本質(zhì)的作用。在2013年的時候,堆子沖水庫進行了一次壩體加高工程,有效提升了水庫的蓄水能力。
第二,抵御地震的級別進一步降低。很多水庫就是建設(shè)于上世紀(jì)六十到八十年代之間,一些水庫帶病工作,存在很多安全隱患,例如抵御地震的等級就是一種主要指標(biāo),很多水庫長期存在年久失修,抗震等級不斷下降,在上個世紀(jì)建設(shè)的這些水庫在設(shè)計之初關(guān)于抗震等級要求都不是很高,但是隨著現(xiàn)在社會的發(fā)展,人們對于水庫安全以及水庫提壩高度的要求,很多的水庫的抗震等級需要及時加強。
第三,壩體的整體結(jié)構(gòu)存在一些安全問題,F(xiàn)在一些水庫的壩體出現(xiàn)各種各樣的險情,例如斷面不夠,壩體不穩(wěn),護坡上存在一定隱患,這些都是與當(dāng)時施工過程中混凝土使用有著一定的聯(lián)系,可以是當(dāng)時的水泥不達標(biāo),混凝土的配比不好,還有就是施工材料有著一定問題,都可能造成最終的壩體結(jié)構(gòu)上的問題,給現(xiàn)在的使用帶來威脅。堆子沖水庫在設(shè)計的時候就沒有水位線、浸潤線等水文的觀察標(biāo)記,在排水結(jié)構(gòu)設(shè)計等方面也沒有具體的涉及。
第四,水庫的滲流過大。所謂滲流是水庫藍水蓄洪的主要指標(biāo),一旦滲流達到一定值之后,水庫的安全將造成嚴(yán)重威脅,間接威脅到下游的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人民生命財產(chǎn)安全,造成滲流過大的原因很多,例如:水庫的長期沒有進行壩體維護,造成很多自然風(fēng)化還是蟻蟲侵蝕,從而使得水庫滲流加大。另外還有就是水庫壩體加高,水壓對壩體的影響進一步加大,長期的高壓作用也會使得壩體的滲流壓增大。堆子沖水庫滲流情況已經(jīng)出現(xiàn),在壩體與岸堤之間,還有基礎(chǔ)部分都出現(xiàn)了很多滲流現(xiàn)象,還有的地方出現(xiàn)了混凝土脫落,出現(xiàn)一些裂縫等問題。
第五,放水設(shè)施的老化。由于放水泄壓的設(shè)備都是在水庫的下部,由于長期受到高壓水勢的影響,很多的放水泄洪的設(shè)施都壓力最大,受損也是最嚴(yán)重的,修補難度也是最大的,很多需要進行水下作業(yè),因此問題還是最多的。堆子沖水庫的溢洪道設(shè)計在左岸,與左壩端之間的距離為12米,進口底高度近2千米,最大出水量大于2立方每秒,下游為自然形成的河流。例如,涵洞出現(xiàn)裂紋,滲水等現(xiàn)象,對壩體的影響最大,F(xiàn)在水庫的放水閉閘沒有專門的機電設(shè)備,完全依靠人工作業(yè)完成,費時費力,工作效率低下。
就堆子沖水庫整體的評估,就其壩體的安全行,抵御地震等自然災(zāi)害的能力有著諸多問題,現(xiàn)在該水庫的管理水平也是比較差,已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)實運行的要求,根據(jù)國家有關(guān)法律和標(biāo)準(zhǔn),這樣的水庫就是屬于三類壩,必須進行除險加固工作,不然將直接威脅下游的人們正常生產(chǎn)生活。
三、基于案例分析除險措施
。ㄒ唬┨岣邏误w高度
隨著水庫承載能力的提升,很多時候需要對壩體進行有效提升,以加大壩體的抵抗水壓的目的,在水庫改造的過程中經(jīng)常采用這種手段進行壩體的加固,具有有放浪墻和大壩。這樣可以有效提高壩體的蓄洪能力,在一定程度上拓展了水庫的使用范圍,主要的措施就是在原有的壩體上開設(shè)鋼筋,進行交界面的混凝土的加固,這樣就可以提高壩體的抗壓,抗震等級了。堆子沖水庫于2013年的時候,進行了一次壩體加高工程,有效提升了水庫的蓄水能力。
。ǘ┓罎B流處理
防滲流的方式和技術(shù)很多,關(guān)鍵還是在于查找滲流處,準(zhǔn)確定位滲流處之后,就可以開展下一步的防滲措施,可以進行防滲墻的加固工作,對水面上的進行正常的混凝土加固,對于水面下的滲流處需要采用一些特殊方法進行加固除險,在建筑材料方面需要選擇更多優(yōu)質(zhì)的材料,具有耐腐蝕,耐氧化等特點。例如,在堆子沖水庫的防滲流處理主要針對的是兩個部分,分別是輸水涵和溢洪道,該水庫的這兩個部分是滲流最為嚴(yán)重的地方。輸水涵的砌石的灰縫脫落較為厲害,對整個壩體有著很大的威脅,防滲流工作難度很大,最后經(jīng)過專家論證,對滲流嚴(yán)重的地方采用填充漿石的方法進行,同時建設(shè)一個機房進行開閉閘口的工作,實現(xiàn)更好的防滲流效果。在溢洪道的基礎(chǔ)為風(fēng)石侵蝕嚴(yán)重,很多地方出現(xiàn)了一種成塊掉落的現(xiàn)象,對原有的M7.5漿砌石梯形護坡和DN1000混凝土預(yù)制管進行拆除,進行混凝土作業(yè),還可用于人員通過。
。ㄈ┢渌胧
關(guān)于水庫的一些配套設(shè)施也需要進一步升級改造。例如,在堆子沖水庫的改造中,就針對壩體監(jiān)測工作設(shè)立了2兩個校核基點,6個觀察基點,9個位移標(biāo)點水標(biāo)尺達到26米,浸潤線的觀測點設(shè)立的3個,同時新建管理站一座。
四、結(jié)語
目前,國內(nèi)的中小水庫存在很多問題,主要原因是由于長期沒有維護資金,缺少人員的有效管理,出現(xiàn)了一些水庫壩體滲流、蓄洪能力降低等現(xiàn)象,嚴(yán)重制約了當(dāng)?shù)厣鐣?jīng)濟的發(fā)展,需要不斷加大財政投入力度,進行有效的除險加固工作,不斷發(fā)揮水庫的實際作用。
參考文獻:
[1].蘇懷智,胡江,吳中如,等.大壩體系使用壽命評估模型[C].2012年中國水力發(fā)電工程學(xué)會大壩安全監(jiān)測專委會年會暨學(xué)術(shù)交流會論文集,2012,11:112-113.
[2].鄭守仁.我國高壩大庫建設(shè)及運行安全問題探討[C].水庫大壩建設(shè)與管理中的技術(shù)進展――中國大壩協(xié)會2012學(xué)術(shù)年會論文集,2012,10:156-157.
[3].顏再榮,鄧漢鵬,胡奇斌,等.聚脲材料在高壩建設(shè)及其工程除險加固中的應(yīng)用[C].水庫大壩建設(shè)與管理中的技術(shù)進展――中國大壩協(xié)會2012學(xué)術(shù)年會論文集,2012,10:201-202.
[4].段吉鴻,劉有為,董夢思,朱云川,等.特種粘土固化劑灌漿技術(shù)在幸福水庫除險加固中的應(yīng)用[C].南省水利學(xué)會2014年度學(xué)術(shù)交流會論文集 ,2014,12:123-124.