张文辉
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摘要:随着经济的快速发展,水利工程建设规模和投资力度日趋增大,并成为保障区域防洪安全与经济发展的重要支撑。水库安全运行关系着广大群众的切身利益,加强运行管理对于实现水库的功能效益极为重要。水库工程会直接对社会经济、人民生活带来影响,很多即有水库在常年运行中出现了渗漏、裂缝、沉降等险情,严重威胁水库运行安全以及下游沿岸居民安全。基于此,本文详细分析了水库运行现状及除险加固措施。
关键词:水库运行;现状;除险加固;措施
引言
从水库运行现状来看,很多即有水库建设时间相对久远,受到当时设计、技术、材料等因素影响,很多水库工程已经出现了病害问题。除险加固是确保水库正常运行的重要手段,可以通过止水与伸缩缝、防渗处理、砌体工程等方法解决水库病害问题,延长水库的使用寿命,充分发挥水库运行效益。
1水库安全运行管理原则
1.1促进管理自动化
随着科学技术的迅速发展,水库管理自动化必将成为未来的发展趋势,通过采用自动化、信息化等先进的技术手段实现水库的自动观测以及设备的自动运行,其主要包括智能化、数字化远程操作控制以及数据资料整理等[1]。
1.2强化管理标准化
为了从根本上减少水库安全运行管理存在的盲目性、随意性,必须对其实行标准化管理。其中,标准的工作量和质量管理为实现水库标准化运行管理的主要内容,前者是指必须要完成的保证设备达到既定质量目标的相关工作,这也是实现质量标准及其细化的基本保障与前提,后者是指保证工程设备运行程度、状态的良好。水库管理是一项持续的长久工作,在此期间管理人员往往经过多次更新,但要确保运行管理的不间断,因此必须管理好相关技术资料及保证水库管理工作的连续性。
2水库运行现状
某水库是集防洪、灌溉一体的小型水库,建设于20世纪70年代中期。该水库枢纽的主要建筑为拦河坝、溢洪道、输水洞,水库顶坝高程为10.5m,坝体长度为110m,坝顶宽度为3m。该水库的水坝高度较低,建设初期设计的防洪标准无法满足现在使用需求,再加上工程使用、水文结构变化、水库缺乏管理等影响,导致水库的防洪性能进一步降低。水库上下游坡度高,不能满足抗滑标准。迎水坡施工材料粒径小,难以起到坝坡保护作用,下游无排水体。水库溢洪道侧无衬砌,末端无消能防护设施。针对水库运行现状,专家提出了以下几点除险加固建议:一是调整大坝病险位置厚度,采用加厚、削坡等技术;二是对迎水坡护石进行翻修,增大下游水流量;三是溢洪道衬砌,增设消能设施,加固运输通道[2]。
3除险加固措施
3.1加强大坝防洪能力
该水库最大的问题就是防洪能力较差,应采取有效措施进行处理。对水库防控完善方案进行论证,论证结果可增加坝高;也可以优化溢洪道结构,增加泄洪量,提升出口消能设备功能,减少其对下游的负面影响;也可以将以上2种技术措施整合应用,既能够满足防洪需求,同时降低工程施工成本。
3.2铺设土工膜
该防渗措施需要由专门的队伍负责施工,在坝顶与上游坡处沿纵向开挖宽度为300cm的沟,其深度最大可以达到12m,在沟内壁使用泥浆进行护壁,再用设备及人工把宽幅土工膜设置到沟内,直至深度达到设计要求。相邻两幅土工膜应保持30cm的搭接宽度,最后用黏土进行填充,以此形成连续且完整的防渗帷幕。该市C水库就采用这样的防渗措施,具有显著的防渗效果。对于该防渗措施,受设备方面因素的影响及限制,可以在防渗深度为12m以下的土坝中使用,土坝材料粒径不能超过15cm。该防渗措施不仅防渗效果良好,而且造价低、功效高、施工便利[3]。
3.3放水洞除险加固
水库放水洞中有很多阶梯卧管,可能会产生浆砌石裂缝、水流冲刷底板、冻融破坏等情况。
在除险加固中,应先将既有砌石清除,再进行二次砌筑,对于已经生锈的闸阀进行更换。
3.4铺盖防渗
该市E水库坝型采用黏土斜墙坝,在水库施工中,大坝基础没有达到指定的透水基岩,使水库建设完成后产生一定程度的漏水,存在很大的安全隐患。对此,决定采用黏土截渗墙进行处理,但在开槽过程中发现软基和流沙无法正常开槽。经研究决定采用水平防渗的方法,其具体施工方法为:先将水库中的水排出,然后在迎水坡脚处将库底部找平,同时在与大坝坡脚相距40m的位置开挖一个宽度为0.5m,深度为1.0m的沟,用于固定土工膜,然后再铺设厚度为20cm的细砂,将其作为垫层,然后以垫层为基础进行土工膜的铺设,单位面积的土工膜质量应达到300g,将土工膜铺设好以后还需要在其表面铺设一层厚度为20cm的细砂,将其作为土工膜的保护层[4]。
3.5健全管理机制
完成除险加固施工后,应设立专门负责水库管理的部门,配备相应的技术设备和人员,针对水库运行情况和需求,制定维护规程,落实相应的管护责任。部分病险水库电气设施老化严重,使用功能退化,甚至有些设备无法正常运行,与水库缺乏定期设备检查、养护有直接关系。因此,水库管理单位与人员应履行职责,定期对水库工程及其设备进行检查维护,及时发现水库及其设备存在的问题,对于不能维修、老旧严重的设备进行更新,对于存在故障的设备进行维修,并尽快投入使用,确保水库工程可以正常使用。
4技术措施
4.1止水、伸缩缝施工
安装止水片之前,应开展相应的测绘工作,施工中借助钢筋支架保持稳固性,避免止水片出现位移情况。如果金属止水片不够平整、存在孔洞,则要进行平整、修复、更换处理,清除表面的杂物,合格之后再投入使用。止水片衔接应根据厚度进行分类,相同厚度进行搭接,可采用折叠搭接法、咬接法等,搭接长度应在20mm以上,咬合搭接位置可用双面焊接方案连接。同时,施工中所有预埋件都要进行质量检测,合格后在仓面上安装。预埋件施工必须严格按照设计图纸标准进行,做好测量放线工作,确定预埋件安装精度。施工中注意预埋件加固,可以焊接钢材实现加固。
4.2坝基渗漏处理
大部分存在病险的水库都建设于20世纪,受到当时技术限制、工艺水平较低等影响,坝体填筑施工质量较低,压实度无法满足水库长期运行要求。大部分水库坝基渗漏部位在坝基覆盖层上部,由于覆盖层的渗透系数更高,是容易出现渗漏的部位。在除险加固施工中,针对坝基渗漏问题,应提前测试土层含水率,深入了解黏土料物料特性。如果施工现场覆盖层较薄,可采用垂直渗透工艺进行防渗处理。如果坝基周围土壤为粉细砂,且厚度较小的情况下,可采用高压灌浆防渗工艺。近些年,土工膜防渗施工技术在大坝防渗处理中应用非常广泛,可根据坝基渗漏情况考虑土工膜防渗技术,具有操作便捷、经济性强的优点。土工膜施工应提前确定坝基渗漏部位,将渗透缝挖出,之后注入泥浆加固,在表面覆盖一层土工膜即可[5]。
结语
综上所述,某水库经有效的除险加固处理后,可以保证水库顺利度汛,使蓄水处在正常情况下,充分发挥应有的综合效益,包括经济效益与社会效益,从根本上保证水库下游居民生命财产安全,这对农村地区水利工程建设和农业生产发展都起到十分重要的作用。
参考文献
[1]朱玉波.水库管理中除险加固工作存在的问题及解决措施[J].江西农业,2019(22):44.
[2]钟益军.水库除险加固施工管理与控制对策分析[J].科技经济导刊,2019,27(24):44+23.
[3]徐菁.中型水库除险加固工程施工存在问题及改正措施[J].南方农机,2019,50(13):261.
[4]周新华.水库管理中除险加固工作现存问题及解决措施分析[J].建材与装饰,2019(20):291-292.
[5]孙振杰.水库除险加固混凝土坝渗漏控制措施探讨[J].建材与装饰,2018(52):279.