彌勒市興利水庫病險水庫大壩除險加固的有效對策探討

彌勒市興利水庫病險水庫大壩除險加固的有效對策探討

Summary：現(xiàn)階段社會的發(fā)展過程中，隨著社會發(fā)展水平的提升，針對水資源的利用也就十分必要，水利工程的建設就十分必要。而在水利工程的發(fā)展過程中，部分水利工程由于使用年限較長，再加上管理不善，其設備以及質量就出現(xiàn)問題，一定程度上影響工程功能的發(fā)揮。在此背景下，就需要相關人員加強對病險水庫的重視，以保證水庫的質量。本文就從彌勒市興利水庫入手，淺談病險水庫的大壩除險加固策略。Keys；水利工程；病險水庫；除險加固；策略水利工程作為承擔水資源運輸以及管理的工程，對農(nóng)業(yè)以及電力行業(yè)的發(fā)展都有重要的作用，所以現(xiàn)階段社會的發(fā)展過程中，水利工程的建設就十分重要。彌勒市興利水庫作為水利工程的一種，由于年久失修，再加上管理的缺失，水庫的部門設施就出現(xiàn)質量方面的問題，嚴重影響水庫功能的發(fā)揮，甚至引發(fā)安全隱患，對當?shù)氐乃Y源管理產(chǎn)生很大影響。在此背景下，針對興利水庫的管理就成為彌勒市發(fā)展的重點，需要相關人員在實際的發(fā)展過程中加強對病險水庫的重視程度，并且結合水庫存在的實際情況進行針對性的治理，實現(xiàn)病險水庫的除險加固。但是興利水庫的險情較為復雜，工作人員在進行作業(yè)之時就需要進行深入的研究。一、彌勒市興利水庫病險水庫概述水庫作為常見的水利工程，在我國發(fā)展的歷史較為悠久，興利水庫位于彌勒市巡檢司鎮(zhèn)高甸村委會長沖村，是一座以農(nóng)業(yè)灌溉為主的水利工程，始建于1970年，該時間段的水庫普遍存在標準偏低、水庫設施老化等問題，壩體滲水、壩身薄弱等現(xiàn)象嚴重，在防汛抗洪中無法發(fā)揮功能和作用，就導致水庫的質量問題【1】。而且由于管理技術手段落后，長期得不到正常的維護養(yǎng)護，以及法規(guī)制度不完善等因素，興利水庫就存在很大的安全隱患，成為病險水庫，病險水庫是指存在危險因素的水庫，給汛期順利度汛帶來了很大隱患，需要相關人員針對其進行處理。二、彌勒市興利水庫的現(xiàn)狀（一）彌勒市興利水庫的規(guī)格興利水庫位于彌勒市巡檢司鎮(zhèn)高甸村委會長沖村，是一座以農(nóng)業(yè)灌溉為主的水利工程，始建于1970年。壩頂高程1693.64m，最大壩高7.64m，現(xiàn)狀總庫容10.9萬m3，為均質土壩。水庫設計灌溉面積1500畝，涉及村莊1個，對彌勒市巡檢司鎮(zhèn)經(jīng)濟發(fā)展起著重要的作用。壩址距高甸村委會5km，距離彌勒市55km，有鄉(xiāng)村道路直接通入水庫。實際的發(fā)展過程中，彌勒市興利水庫對于彌勒市的發(fā)展具有重要作用，需要相關人員加強對其的研究。（二）水文狀況工程區(qū)地處紅河州北部，彌勒市南部的巡檢司鎮(zhèn)境內，地處低緯高原季風氣候中亞熱帶半干燥季風氣候區(qū)，該區(qū)域雨量較充沛，干濕季分明，陽光充足，太陽輻強，冬無嚴寒，夏無酷暑，年溫差小，日溫差大，立體氣候突出。在徑流方面，徑流區(qū)無水文觀測站，興利水庫徑流區(qū)無實測水文資料，屬無資料地區(qū)。根據(jù)相關人員實際的考察，壩址以上徑流面積0.76km2，河道長0.94km。實際的發(fā)展過程中，由于雨季降水充沛，所以實際的作業(yè)過程中經(jīng)常出現(xiàn)洪水，需要水庫進行控制。在泥沙方面，水庫所在流域以及鄰近流域均無實測泥沙資料，水庫徑流區(qū)域內土壤侵蝕基本為微度侵蝕。由于興利水庫流域內植被覆蓋率較高，達到80%以上。徑流區(qū)內基本無水土流失情況發(fā)生，生態(tài)環(huán)境保護較好，所以水庫徑流區(qū)多年平均侵蝕較低。（三）地質庫區(qū)的地質環(huán)境較為復雜，由侵蝕中山山地巖溶地貌、泥灰?guī)r巖體以及斷裂構造等組成，這些地貌除卻庫盤基底的泥灰?guī)r巖體之外都具有很強的滲水性，所以當?shù)氐乃Y源狀況就十分復雜。在水庫庫岸方面，庫岸岸坡為斜～陡坡地形，坡度為10～30°，表層大部分被第四系殘坡積土層覆蓋，厚度0.5~1.5m，下伏基巖為泥灰?guī)r，巖體整體穩(wěn)定性較好。覆蓋層結構均相對松散，庫水的反復浸泡疏干作用，易被庫水波浪和雨水沖刷侵蝕破壞，對水庫的正常蓄水工作影響較小，岸坡基本處于穩(wěn)定狀態(tài)。在淤泥方面，庫區(qū)及庫區(qū)周邊由第四系松散沉積物組成，在雨水面流沖刷作用下極易發(fā)生滑入庫內，造成一定淤積，工作人員在進行水庫除險之時還需要針對淤泥進行清理。三、彌勒市興利水庫存在的險情（一）壩體方面經(jīng)過相關人員的研究，興利水庫的壩體和壩基滲流嚴重，壩頂及壩坡凹凸不平，長有雜草，被雨水沖刷嚴重，上下游無護坡措施，大壩無排水設施、排水棱體和觀測設施，壩體現(xiàn)狀工程質量評價為不合格；輸水涵洞進口被泥沙淤積，閘門已破壞，出口堵塞，不能正常放水，洞身滲漏嚴重，輸水建筑物現(xiàn)狀工程質量較差，不符合專業(yè)的標準規(guī)范。而且水庫還無溢洪道，壩頂高程不滿足要求，水庫防洪能力未達到國家規(guī)范規(guī)定要求，泄洪能力不滿足防洪要求，也在很大程度上影響水庫的質量。此外，彌勒市興利水庫大壩沒有常規(guī)的安全監(jiān)測設施。大壩沒有得到很好的管理和維修，處于帶病運行狀態(tài)。管理人員業(yè)務水平低，管理制度不健全，不適應水庫現(xiàn)行管理要求。（二）結構方面的問題經(jīng)過專業(yè)的研究，在正常運用條件下，大壩下游壩坡最小安全系數(shù)大于規(guī)范值，處于穩(wěn)定狀態(tài)，但是輸水涵洞由于年久失修，底部進口已被泥沙淤積，洞身變形，無法正常輸水，存在安全隱患。再加上水庫已建成運行多年，受當時施工、技術條件限制，壓實程度較差，現(xiàn)狀壩體土滲透系數(shù)較大，且壩體土透水不均勻，總體呈中等透水性，壩體存在滲漏問題。如果大壩繼續(xù)作業(yè)，滲水狀況就會逐漸加重，壩體土的性質會進一步惡化，容易產(chǎn)生滲透變形。（三）抗震方面的問題實際的實際環(huán)節(jié)，相關人員建設之時的抗震等級為Ⅷ度，大壩的下游壩坡在遇8度地震時，其安全系數(shù)均大于規(guī)范值，所以就具有很強的抗震能力。但是其金屬結構卻存在一些隱患，由于輸水涵管年久失修，進口底部已被泥沙淤積，閘門已破壞，洞身滲漏嚴重，出口堵塞，無法正常輸水，已不能滿足現(xiàn)狀安全要求。所以現(xiàn)階段的興利水庫主要狀況就是工程質量為不合格、大壩運行管理評為不規(guī)范、水庫現(xiàn)狀防洪能力不符合國家現(xiàn)行規(guī)范規(guī)定要求、滲流狀況嚴重以及金屬結構存在安全隱患，相關針對其的治理就需要從這些方面入手。四、彌勒市興利水庫病險水庫大壩除險加固的有效對策針對興利水庫大壩存在的主要病險問題和安全鑒定結論，相關人員經(jīng)過專業(yè)的研究之后，得出了以下治理方案，一是修整壩頂、壩坡，增設護坡措施；二是對壩體、壩基進行防滲處理，修建庫岸擋墻和道路；三是增設排水棱體及壩面排水設施；四是改造輸水涵洞為輸水涵管，新建閘室；五是新建溢洪道以及觀測設備，實現(xiàn)對水庫狀況的監(jiān)督；最后是完善水庫防汛設施，健全管理體制，通過制度的規(guī)范性對水庫進行除險。而總結下來，其主要手段就有以下幾種。（一）大壩加固興利水庫的主要風險就在于大壩壩體受損，導致其蓄水能力降低，難以滿足社會的發(fā)展需要，所以要想實現(xiàn)對其的治理，關鍵就在于對大壩進行加固。作業(yè)環(huán)節(jié)，工作人員需要對擋水壩的壩體的穩(wěn)定性進行復核，對不穩(wěn)定因素進行排查，檢查壩體存在的裂縫或者沉陷，并且對壩體內部填土的質量嚴格檢查【2】。然后就是對水庫的基底進行鉆孔，并且在鉆孔工作結束之后要將灌漿所要用到的管道布置在需要進行加固的位置上，通過高壓灌漿技術對大壩的裂縫進行修補。對于壩體中嚴重滲漏的位置，工作人員還需要及時地進行灌漿防滲處理，以實現(xiàn)壩體的加固。在興利水庫的除險環(huán)節(jié)，工作人員上游坡采用C15砼預制塊和現(xiàn)澆塊結合護坡，坡腳設護坡腳，高程為1687.47m，大壩右?guī)彀陡脑斓缆泛托陆〒鯄?0m，左庫岸新建擋墻80m；下游壩坡和平臺均采用草皮護坡的方式，實現(xiàn)對大壩的加固。（二）溢洪道的設計興利水庫在實際的發(fā)展過程中忽視了溢洪道的設計，就導致水庫的排水功能較差，一定程度上影響大壩功能的發(fā)揮，也影響大壩的質量。作業(yè)過程中，針對溢洪道工作人員需要對于沒有完成襯砌的溢洪道進行及時的襯砌，解決好溢洪道的寬度問題，以保證溢洪道能夠滿足當?shù)匦购榈男枰?，從而為大壩的安全提供保證【3】。對于存在嚴重漏水現(xiàn)象的放水斜涵管和平涵管，要積極采取有效的措施進行修繕，必要情況下可重建。興利水庫的工作人員就通過新建的方式進行溢洪道的建設，新建溢洪道為開敞式，位于大壩右岸，溢洪道全長90.78m，采用C25鋼筋砼砌筑。其中進口段長5.0m，控制段長4.6m，泄槽Ⅰ段長34m，拋物線段長1.26m，泄槽Ⅱ段長25.4m，消力池長8.0m，出水渠長5.0m?？刂贫窝咝蜑閷掜斞?，凈寬1.0m，堰頂高程與正常蓄水位1691.50m齊平。溢洪道的存在增強了水庫的排泄功能，就解決了水庫作業(yè)環(huán)節(jié)可能發(fā)生的滲漏等狀況，一定程度上實現(xiàn)對水庫質量的保證。（三）輸水涵管的治理大壩作業(yè)過程中，由于缺乏專業(yè)人員對大壩進行管理，就導致大壩的多個位置出現(xiàn)故障，一定程度上增加大壩作業(yè)的風險。輸水涵管作為水庫的重要輸水設備，就受到很大影響，所以要想針對大壩進行除險加固，關鍵就在于對輸水涵管進行治理【4】。興利水庫的作業(yè)人員在進行輸水涵管的管理過程中，結合原有的設備進行更新，將輸水涵管的位置布設在大壩左側壩體內，然后對其進行整體的檢查，進行除險加固作業(yè)。治理過后，輸水涵洞全段長62.8m，涵洞進口用C20砼封堵，在進口端設置攔污柵，在原涵洞洞身內鋪設Q235螺旋鋼管，并對洞身進行回填灌漿，在出口處新建壩后閘室，很大程度上保證涵管的質量。（四）金屬結構控制以及水土保持金屬結構作為大壩的主要連接裝置，很大程度上決定著大壩的質量，職能管理水庫的工作人員就在滿足樞紐工程布置和輸水能力，運行安全、經(jīng)濟合理的原則上對金屬結構進行控制，保證了大壩的質量。而且針對施工環(huán)節(jié)產(chǎn)生的廢棄物，相關人員也進行了控制，雖然對當?shù)刈匀画h(huán)境造成一定的影響，但工程的興建將促進當?shù)厣鐣?、?jīng)濟、環(huán)境向有利方向發(fā)展，不利影響通過采取一定有利措施后將得到控制和改善，在解決水庫險情的基礎上還規(guī)避了對環(huán)境的影響，實現(xiàn)了水庫的可持續(xù)發(fā)展【5】。結語現(xiàn)階段社會的發(fā)展過程中，隨著城市化進程的加快，水利工程作為發(fā)電和灌溉的重要設備，也就成為相關人員關注的重點。但是在水利工程的發(fā)展過程中，部分水庫由于建筑時間較長，再加上缺乏專業(yè)的管理，水庫就出現(xiàn)各種問題，存在很大的安全隱患，所以針對水庫的除險就成為水利工程發(fā)展的基礎。彌勒市興利水庫作為陳年水庫之一，就存在很大的安全隱患，為了對其進行治理，就需要專業(yè)的作業(yè)人員通過大壩加固、溢洪道建設、輸水涵道建設以及金屬結構控制等手段實現(xiàn)大壩的除險加固，保證水庫功能的發(fā)揮。Reference[1]朱家勝，池昌靜.水庫除險加固主要技術措施探析[J].黑龍江水利科技，2022,50(01):170-171.[2]何朝鋒，吳慶玉，高峰.土石壩病險水庫除險加固施工處理技術的應用——以河北省西大洋水庫除險加固工程為例[C]/水庫大壩和水電站建設與運行管理新進展.,2022:637-640.[3].水利