刘晨雨
水利部海河委员会引滦工程管理局潘家口水库工程管理处 河北唐山 063000
摘要:建国以来我国新建了许多大、中、小型水库,为我国经济社会发展发挥了巨大的作用,水库在增强防灾减灾、缓解水资源供需矛盾、保障社会经济可持续发展等方面具有无可取代的重要作用。但是近年来一些水库相继发生的溃坝事故或重大险情不仅为当地的社会经济带来严重的损失,而且直接威胁到当地人民的生命财产安全,因此加强水库大坝的安全管理工作具有重要意义。
关键词:水库大坝;安全保障;技术
水库大坝是确保国民经济增长以及正常供水的主要设施,也是水利工程的主要组成部分。水库大坝的安全管理工作不仅关系到工程本身的可持续运行,而且与当地社会经济建设及社会稳定具有直接关系。因此,我们需要做好水库大坝的安全建设工作,为水库大坝投入使用打开一个良好的开端。当前,水利管理部门应积极完善、做好水库大坝的安全管理工作,在实际管理工作中要坚持以人为本,不断提高水库大坝安全管理的风险意识,应用科学、先进的管理手段,加大监督管理的力度,制定合理的应急方案,从而确保水库大坝的正常运行,促进水利事业的可持续发展,为我国的社会发展做出更多的贡献。
一、水库大坝安全管理存在的问题
1、极端气候条件下的大坝安全。气候变化是大坝安全必须重点关注的问题,气候变化通过改变全球水文循环现状,能够引起水资源在时空上的重新分配。当前,干旱和暴雨、汛期洪涝等水文极端现象发生频率日益拔高,直接威胁到大坝工程的安全。暴雨强度和暴雨次数的 增加,可能引发地质灾害,加大泥沙冲淤对大坝安全和寿命的 影响;一些极端气候变化如干旱、洪涝的程度、频率的增加可 能给大坝结构特别是土质结构工程的安全带来隐患。在大坝安 全管理中,要重视水情信息预报,加强防洪抗旱应急预案的编 制和执行,积极调整已建工程的运行规则和规程,确保大坝的安全管理。
2、大坝安全监测。对大坝安全工作来说,安全监测是保障大坝安全的眼睛。 当前,大坝安全监测的主要内容包括大坝变形监测、渗流渗压监测及应力应变监测等。90年代后,我国大坝安全监测技术得到了快速发展,如长江勘测规划设计研究院开发研制的大坝垂直位移自动监测系统、EMD-S型遥测垂线仪,以及测量机器人、 光纤光栅监测等高新监测技术等。近几年来,大坝安全监测技 术的数据采集正朝着高精度、自动化、数字化方向发展,监测 设备向多层次集约化方向发展,监测信息向可视化方向发展, 4S监测技术(GIS、RS、GPS、ES)在大坝安全管理中也逐渐得到广泛应用。
3、大坝维护技术。水库大坝工程在建成投入使用之后,由于后,受风化剥蚀、材料老化等原因,大坝的功能和抵抗能力会逐渐减弱。为延长工程寿命,就必须重视大坝工程的保养维护。当前,我国大坝维护修补材料正向着环保、安全的方向发展,我国大坝维护技术更加注重对水下维护材料和技术、高性能环保抗冲磨材料、 抗腐蚀、抗磨蚀、抗锈蚀的新型金属结构材料方面的研究。
二、水库大坝的安全加固技术
1、土石坝的加固技术。我国的水库大坝的施工材料以土石为主, 土石大坝的主要特点就是缝隙大、浸润线多和防渗漏能力差等,所以对于土石大坝的加固技术对我国的水库来说非常重要。 一般情况下, 土石大坝的施工都会采用混凝土或者是水泥进行填缝施工处理,其中混凝土填缝施工的效果更好。 混凝土填缝技术是在地上开凿连锁的桩柱口,在以混凝土泥浆灌入加固。 而水泥填缝 施工处理是将水泥与土混合而成固化剂, 使土质变得更加坚 固,在水库大坝中形成密不透水的水泥土墙,是其具有更好的坚固性和稳定性,从而达到土石坝的防渗加固效果。
2、截渗墙技术。截渗墙也称为防渗墙, 主要是为了防止渗流而采取的阻挡措施,多在临水面设置,作用是对坝体起到加固作用,同时降低大坝的浸润线出逸点,达到防渗效果,而使大坝的安全性得以保证。
防渗墙主要两种类型:①水泥土防渗;②混凝土防渗。水泥土防渗主要原理是把水泥浆同土体结合形成固化的墙体,具有一定的硬度达到防止渗透破坏的作用,其主要工序是利用水泥土搅拌机把水泥浆喷入土体后,再经过搅拌,使水泥和土形成水泥土,水泥起到固化剂的作用,与土体形成一个整体,具有良好的整体性、稳定性及不透水性。 混凝土防渗,一般要在地面进行开槽,然后在地基中用泥浆固壁,最后形成槽形孔或连锁桩柱孔,然后再用防渗材料进行回填,在地下形成连续的防渗墙体,达到加固阻渗的目的。
3、灌浆加固水坝技术。对病险水库大坝进行加固施工时,主要是对水库大坝的坝体进行填缝堵漏施工, 通过灌浆的方式是水库大坝形成防渗漏体,促进大坝结构的稳定性。通常情况水库大坝的灌浆加固施工钻孔采用的是泥浆固壁回转钻孔,灌浆施工中要保持浆液的持续注入,不能断浆,孔柱和墙体的灌浆要均匀,对灌浆泵也要定期检查和维护,确保灌浆泵在施工班组能够稳定的施工。 水库大坝中的下游是出现事故最多的位置,大坝的坝体非常容易因渗漏等而引起开裂, 这时就需要利用钻孔来进行灌浆,通过灌浆施工来填补坝体中的渗漏通道和裂缝。 需要注意的是要保证施工中水泥浆的质量,确保施工后可以确实达到防渗漏和加固的效果。
三、提高水库大坝安全管理有效性的策略
1、明确管理主体,健全管理机构。水库大坝安全管理要全面落实管理责任制,每座水库均由一名当地的行政领导作为主要责任人,其主要负责水库安全管理整体指挥及策略指导,而其它基层管理单位、水库相关管理单位则直接负责日常管理内容,此外,水利行政部门则要加强本辖区内水库大坝的安全管理监督工作。针对一些会对城镇、交通、军事、工矿、学校等重点区域产生较大影响的重点工程项目,则要设置专门的管理机构,并配置专职管理人员。合理利用水资源,条件允许可以水费作为管理经费,如水费无法满足日常所需,则要积极拓宽管理资金渠道,开展多种经营,弥补管理经费。
2、完善的风险评估制度。虽然水库工程可以带来巨大的社会效益及经济效益,但是其自身存在的安全问题,从而会影响到其周围的自然环境及社会安全, 因此需要建立一个完善的水库大坝风险评估制度,通过对水库大坝风险的分析与评估,并通过工程措施、非工程措施将风险控制在最小范围内,降低风险的影响。 科学的水库抢险预案会对水库大坝可能发生的各种险情做出评估,并制定对策,以此为具体抢险的依据,以提高水库抢险工作的有效性,降低损失。水库一旦发生险情则要按照属地原则,由当地政府统一指挥,动员社会力量进行抢险,最大程度上保障人民生命及财产安全。
3、加强水库大坝安全管理的硬件投入。要加大水库大坝安全管理的硬件投入,针对一些病险水库要做好除险加固措施,拨付专项资金,进行大坝加固或更换设备,或对水库进行升级改造、报废等,以保证水库安全运行。水库大坝安全管理体现出较强的专业性、综合性特点, 因此要将现代信息技术融入其中, 包括自动化技术、现代监测技术、网络技术等,建立一套完善的水库大坝安全信息管理系统。 除此之外,还要建立水库管理人员素质保障机制,针对检查、监测、运行操作、调度等重要岗位实行严格的 岗位准入制,严格技术岗位的配备标准,明确重要岗位的最低标准及学历要求等,保证管理人才的专业性及综合素质水平。
水库大坝的安全管理工作不仅关系到工程本身的可持续运行,而且与当地社会经济建设及社会稳定具有直接相关性,在实际管理工作中要坚持以人为本, 不断提高水库大坝安全管理的风险意识,应用科学、先进的管理手段确保水库大坝安全运行,以促进水利事业的可持续发展,不断提高水利工程的社会效益及经济效益。
参考文献:
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