【摘要】小型水庫數(shù)量眾多、建設(shè)年代較早,很多已年久失修,水庫除險(xiǎn)加固一直是地方水利工作的重點(diǎn)。本文主要介紹了安徽省小型水庫存在的病險(xiǎn)問題,有針對性地提出水庫除險(xiǎn)加固的主要工程措施。
【關(guān)鍵詞】安徽省;小型水庫;除險(xiǎn)加固
一、小型水庫基本情況
根據(jù)安徽省第一次水利普查,全省小型水庫5697座,其中小(一)型634座,小(二)型5063座;總庫容30.45億m3,興利庫容17.29億m3,設(shè)計(jì)灌溉面積727.3萬畝。安徽省地處南北氣候過渡地帶,歷史上水旱災(zāi)害頻繁,許多水庫遇到過超標(biāo)準(zhǔn)洪水,加之小型水庫建設(shè)年代久遠(yuǎn),受當(dāng)時(shí)經(jīng)濟(jì)、技術(shù)等條件的限制,水庫普遍施工質(zhì)量差,經(jīng)過多年運(yùn)行已存在安全隱患。安徽省近年來開展病險(xiǎn)水庫除險(xiǎn)加固工作已取得良好效果,但因小型水庫數(shù)量眾多和投資有限,目前仍有大量小水庫帶病運(yùn)行。
二、病險(xiǎn)水庫主要存在問題
1、水庫防洪標(biāo)準(zhǔn)不足
小型水庫設(shè)計(jì)洪水標(biāo)準(zhǔn)偏低,存在現(xiàn)狀大壩壩頂高程不滿足現(xiàn)行規(guī)范要求,泄洪建筑物規(guī)模偏小或啟用條件不完善,防洪設(shè)施不健全等問題。
2、大壩不滿足安全要求
許多水庫大壩壩身斷面單薄,壩體沉降變形、開裂明顯或存在孔洞;大壩護(hù)坡缺失破損嚴(yán)重;壩坡或壩體抗滑不穩(wěn)定,大壩防滲排水設(shè)施不完善,部分大壩已發(fā)生流土、管涌等滲透破壞;大壩存在壩基滲漏、繞壩滲漏、接觸沖刷破壞等情況。
3、放水建筑物老化損毀
小型水庫放水建筑物一般為壩下埋涵,涵洞結(jié)構(gòu)多為圬工式。放水涵普遍長度偏短,結(jié)構(gòu)強(qiáng)度及防滲安全不足,老化、損壞嚴(yán)重,涵身斷裂漏水、基礎(chǔ)滲漏或繞滲。很多水庫涵閘金屬結(jié)構(gòu)和機(jī)電設(shè)備老化銹蝕、漏水嚴(yán)重,不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
4、溢洪道損毀嚴(yán)重
部分水庫溢洪道規(guī)模達(dá)不到設(shè)計(jì)要求,下游泄洪渠淤積,泄洪能力不足;渠道未襯砌或襯砌結(jié)構(gòu)損毀;無消能防沖設(shè)施或消能設(shè)施不完善,下游沖刷、水毀現(xiàn)象嚴(yán)重;溢洪道兩側(cè)岸墻開裂,倒塌;溢洪道防滲排水體系不完善,基礎(chǔ)滲漏或岸墻繞滲嚴(yán)重。
5、水庫淤積和白蟻侵蝕嚴(yán)重
水庫長期未進(jìn)行過維護(hù),大部分水庫淤積嚴(yán)重,水庫調(diào)蓄能力降低。小型水庫多為土壩,壩身受白蟻侵蝕嚴(yán)重。
6、水庫管理設(shè)施、監(jiān)測設(shè)施、防汛道路等不完善
多數(shù)小型水庫無管理房或管理設(shè)施簡陋,缺少監(jiān)測、通訊等設(shè)施。很多水庫地處偏僻地區(qū),交通路況差,下雨天難以通行,不滿足水庫管理和防汛交通要求。
三、水庫病險(xiǎn)原因
1、水庫設(shè)計(jì)不規(guī)范
小型水庫大多建于20世紀(jì)50~70年代,早期水庫設(shè)計(jì)規(guī)范不健全,水文資料短缺,工程地質(zhì)勘探工作不到位,很多水庫屬邊設(shè)計(jì)、邊施工、邊修改的“三邊”工程,有些甚至是當(dāng)?shù)厝罕娮园l(fā)修建,無法達(dá)到現(xiàn)有規(guī)范要求。
2、施工質(zhì)量差
受當(dāng)時(shí)資金和建設(shè)環(huán)境的影響,工程建設(shè)周期普遍較長,工程施工不規(guī)范,工程質(zhì)量差。部分水庫未按設(shè)計(jì)要求對壩址、壩端等接合部位采取必要的防滲措施,造成水庫壩基和繞壩滲漏。大壩為人工施工,大壩清基不徹底,壩體填筑質(zhì)量較差,筑壩土料存在碾壓不實(shí)、選料不當(dāng)?shù)葒?yán)重問題,留下安全隱患。
3、運(yùn)行管理原因
安徽省小型水庫一直實(shí)行分級管理,“誰建、誰管、誰用”,大部分是當(dāng)?shù)剜l(xiāng)鎮(zhèn)或行政村管理,缺少專職管理人員和技術(shù)人員,缺少管理維護(hù)經(jīng)費(fèi)。由于建設(shè)時(shí)期資金限制,大部分小型水庫無安全監(jiān)測設(shè)施,無管理設(shè)施或設(shè)施簡陋。水庫建成后經(jīng)過幾十年的運(yùn)行,建筑物老化損毀,水庫病險(xiǎn)問題不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理。
四、除險(xiǎn)加固工程措施
1、大壩除險(xiǎn)加固
大壩除險(xiǎn)措施應(yīng)根據(jù)大壩材料、結(jié)構(gòu)類型和病險(xiǎn)情況等來確定。安徽省小型水庫以土壩為主,均質(zhì)土壩約占總數(shù)的78%,粘土心墻、斜墻壩約占總數(shù)的16%,其余為漿砌石拱壩、干砌石壩等其他壩型。
對防洪標(biāo)準(zhǔn)不足的水庫,大壩適度加高培厚或增設(shè)防浪墻,加大水庫調(diào)蓄能力。對于粘土斜墻壩和均質(zhì)土壩,可選用迎水側(cè)壩坡加填粘土斜墻、現(xiàn)澆混凝土防滲護(hù)坡、鋪設(shè)土工膜等方式加固,背水坡增加戧臺或放緩壩坡、增設(shè)下游貼坡反濾與排水設(shè)施,以增加抗滑、抗?jié)B穩(wěn)定性;壩基滲漏嚴(yán)重的在壩腳處填塘或設(shè)置蓋重等。心墻壩防滲一般采用沿心墻軸線垂直截滲的加固方案,寬心墻壩采用套井沖抓回填粘土心墻,窄心墻壩采用多頭小直徑深層攪拌樁水泥土截滲墻。對于漿砌石壩和混凝土壩,對壩體裂縫進(jìn)行灌漿勾縫,壩基和壩肩基巖滲漏較嚴(yán)重的進(jìn)行帷幕灌漿。根據(jù)護(hù)坡?lián)p壞的程度對土石壩護(hù)坡改造修復(fù),上游面護(hù)坡主要采用現(xiàn)澆混凝土護(hù)坡、混凝土預(yù)制塊護(hù)坡或塊石護(hù)坡,下游面可采用草皮護(hù)坡、塊石護(hù)坡或混凝土預(yù)制塊護(hù)坡。
2、溢洪道加固
對溢洪道進(jìn)行泄洪能力復(fù)核,對不滿足要求的溢洪道擴(kuò)挖整修,加大泄洪能力;對缺少必要的攔擋和護(hù)砌措施的溢洪道進(jìn)行護(hù)砌加固,兩岸翼墻可采用漿砌塊石重力式擋土墻或鋼筋砼扶臂式擋土墻結(jié)構(gòu);下游無消能設(shè)施的增設(shè)消能防沖設(shè)施或?qū)ΜF(xiàn)有的消能防沖設(shè)施進(jìn)行加固改造等。
3、放水建筑物加固
對于水庫現(xiàn)有的壩下圬工涵和預(yù)制管涵一般采用拆除重建方案或新建鋼筋混凝土箱涵。涵洞尺寸應(yīng)滿足管理人員進(jìn)孔檢查的要求,放水流量應(yīng)滿足灌溉要求。涵洞閘門尺寸較小的采用鑄鐵閘門或鋼筋砼閘門,尺寸較大的采用鋼閘門;涵洞出口設(shè)置消能防沖設(shè)施。
4、大壩和管理區(qū)白蟻防治
組織人員不定期巡查,發(fā)現(xiàn)蟻巢、蟻道及時(shí)采用人工破巢除蟻或藥物誘殺等方法進(jìn)行滅殺。在壩體防滲加固時(shí),優(yōu)先采用藥物灌漿方案。
5、其他工程措施
對水庫進(jìn)行清淤處理;水庫無管理房或管理房年久失修的進(jìn)行新建或拆除重建;配備工程技術(shù)人員,配套必要的管理、監(jiān)測、通訊等設(shè)施;水庫防汛道路標(biāo)準(zhǔn)低或無防汛道路的改建進(jìn)庫道路。
五、結(jié)語
小型水庫病險(xiǎn)問題多,遭遇超標(biāo)準(zhǔn)洪水潰壩概率高,存在嚴(yán)重的安全隱患。除采用上述工程措施以保證水庫建筑物安全外,還應(yīng)積極探索非工程措施,進(jìn)一步提升水庫防洪能力,降低洪澇災(zāi)害損失,保障地方經(jīng)濟(jì)社會的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
[1]譚界雄,任翔.我國小型病險(xiǎn)水庫病害特點(diǎn)及除險(xiǎn)加固技術(shù).中國水利,2011(14)。
作者簡介:楊瑛(1982.1),女,碩士,工程師,主要從事水利規(guī)劃設(shè)計(jì)工作。