常山县病险水库存在的主要问题与加固措施

时间:2022-09-26 08:50:48

常山县病险水库存在的主要问题与加固措施

摘要:常山县很多水库都存在防洪标准偏低,防护不达标以及工程本身质量存在问题,水利工程老化年久失修等问题,严重影响水库的安全运行,出现险情的时候很难发挥本身的功能,严重威胁着下游人民群众生命财产安全。因此本文针对我县水库病险的基本情况,结合本人多年来在水库除险加固项目建设管理过程中发现的一些实际情况,总结我县水库除险加固需要注意的几点问题。

关键词:病险水库;主要问题;措施

1常山县水库基本概况

常山县地处浙江西部丘陵山区,位于东经118°15’~118°45’,北纬的28°46’~29°13’。东接柯城区,南靠江山市,西邻江西省玉山县,西北与开化相接,东北角濒淳安。全县东西长46公里,南北斜线宽55.6公里,总面积1099.1平方公里,人口331621人。常山县全县辖三个街道办事处、6镇,5乡,188个行政村,耕地面积17万亩,农业人均耕地面积0.61亩。

水库是境内主要的农业灌溉设施和生活供水设施,常山县已建成水库共计有87座,其中:中型水库3座、小(一)型水库10座、小(二)型水库74座。由于受当时建库时经济基础、技术水平、运行管理体制的制约,在今天的水库运行中存在严重问题,部分水库的防洪标准根本达不到现行国家规定的标准,水库经过多年的使用,水库的本身设施逐渐老化等,导致水库工程出现很多质量问题。使水库在汛期不敢蓄水,汛后无水可蓄的情况经常发生甚至导致水库不能正常运行,投入大量人力和物力兴建的许多水库正在低水位的运行,严重影响水库工程效益的发挥,严重威胁着下游人民群众生命财产安全。所以,在中央经济工作会议上提出,从2008年开始,2008至2010年这三年时间,对大中型病险水库和重点小型病险水库进行除险加固,要消除病险危害。常山县根据中央和省、市水库除险加固会议精神,2008年以来已完成40座水库除险加固任务。

2水库存在的主要要问题

常山县地处浙江西部丘陵山区,大多水库存在病险隐患,水库除险加固工作任务艰巨。全县87座水库大多建于五六十年代,水库建设的时候,受当时经济条件、技术水平和政治运动的影响,没有地质勘察、没有正式设计、没有施工机械。由和生产大队自发组织,通过人海战术搞建设。其中施工质量差,设施不配套,就先天不足,建成以后管养维护经费又不到位,后天失调,所以病险的问题非常突出。2003年,我县水利局组织水库大坝安全技术认定,有47座水库认定为三类坝,33座水库认定为二类坝,共80座左右都是病险水库。病险水库实际上对防洪安全的影响是非常大的。病险水库大都位于乡镇和村庄的上游,很多既承担着下游乡镇和村庄的防洪作用,又承担着下游乡镇和村庄的供水和农业灌溉的作用。所以到汛期的时候,一旦出事对下游将是灭顶之灾。

2.1大坝坝基和坝肩渗漏

常山县87座水库,其中82座水库为土坝,已经完成或列入水库除险加固项目的40座水库地质钻探资料表明,大多水库均存在大坝坝基和坝肓渗漏问题。原因是这些水库都是建于上世纪50、60年代,和生产大队自发组织兴建,由于技术有限,没有清基,基岩属于强风化层,节理裂隙较发育,所以存在大坝坝基和坝肓渗漏问题。

2.2坝体渗漏

常山县82座为土坝的水库,有70座水库为粘土心墙坝,经地质钻探和检查发现有50多座水库存在大坝坝体渗漏问题,原因是许多水库都是通过政治运动兴建,没有设计资料,没有技术人员指导监督,出现过“一个礼拜水库”,就是通过人海战术,一个星期建一座水库。土料没有夯实、心墙土料不符合要求等原因导致坝体渗漏。

2.3放水涵管存在断裂、损坏和沿管壁四周渗漏问题

常山县上世纪50、60、70年代建造的小型水库基本上采用坝内涵管放水,由于当时水泥、钢材、压力管材等建材紧缺,有的水库采用石灰砂浆砌砖、浆砌片石做成方涵,有的水库采用瓦管代替,有的水库采用一米长素砼管联接,无外包砼,也无止水环,因此,随着运行时间延长,放水涵管断裂、损坏和沿管壁四周渗漏问题越显突出。

2.4溢洪道过水断面不足、无消能设施、抗冲刷能力差、防洪标准低

2003年水库大坝安全技术认定时有59座水库溢洪道不能满足防汛要求,存在溢洪道过水断面不足、无消能设施、抗冲刷能力差等防洪标准低问题。原因是乡村集体兴建的水库,以解决灌溉为主要目的,由于财力不足,建设期建材紧缺,对水库泄洪要求没有足够重视。有的水库溢洪道只有一条人工开挖的土沟;有的水库虽然建了溢洪道,但未经水文计算;有的水库经水文计算校核,能满足泄洪要求,但溢洪道挡墙、底板抗洪水冲刷能力差。

3病险水库的主要加固措施和对策

常山县根据病险水库实际情况,结合水库除险加固计划,主要采取水库除险加固工程措施和加强水库管理非工程措施两方面措施,取得了较为满意的成果,确保了水库安全运行。

3.1水库除险加固主要工程措施

3.1.1针对水库大坝坝基渗漏的措施

帷幕灌浆是用浆液灌入岩体或土层的裂隙、孔隙,形成阻水带,以减少渗流量或降低扬压力的灌浆。由于帷幕灌浆施工简单,可操作性强,成功案例多,常山县水库除险加固对坝基防渗首选帷幕灌浆。如千家排水库、大坑口水库等中小型水库坝基防渗处理采用水泥帷幕灌浆均获得满意的效果。但也有不适合帷幕灌浆的坝基,如狮子口水库大坝中间段,由于坝基主要有砾石构成,先按设计采用水泥帷幕灌浆,浆液大量流失,不能形成帷幕后改用高压旋喷固结灌浆和帷幕灌浆相结合,也获得成功。

3.1.2针对水库大坝坝体渗漏的措施

大坝坝体渗漏,一般根据大坝类型、坝高、坝顶宽、内外坝坡情况、地形及地质钻探勘察情况综合考虑水库加固措施。套井粘土回填方案由于施工简单,可操作性强,投资小,一般在坝高20米以内,坝体不需要培厚的情况下是我们首选,常山县大部分水库除险加固采用套井粘土回填。如狮子口水库、白石塘水库、紫坞口等水库采用套井粘土回填,效果很好。千家排水库和大坑口水库,坝高分别为43米和32米,采用低弹模砼防渗墙;东坑水库坝高为28.5米,大坝迎水面坝坡较徒,基岩浅,防渗结合坝体培厚、坝坡放缓等采用粘土防渗斜墙;茶坞弄水库大坝为均质土坝,坝高18米,坝顶宽加固前只有3米,原坝坡较缓,结合大坝防渗和坝顶加宽,采用土工布和砼截水墙相联接的防渗方案;都是我们成功案例。

3.1.3针对放水涵管存在断裂、损坏和沿管壁四周渗漏问题的措施

坝下涵管损坏往往造成大坝失事,因此常山水库除险加固在有条件开挖输水隧洞时全部采用开挖输水隧洞,并将原涵管用充填灌浆封堵。具体做法是:挖除原涵管进出口段,在两头做好砼堵头,埋设灌浆管和排气管,从下游往上游充填灌浆,直至浆液从上游排气孔溢出,待浆液凝固收缩后,又从上游预埋的灌浆管补灌一次,然后从坝顶(涵管管身顶部)打灌浆孔若干个,并窜过涵管管身直至基岩,同样在涵管管身两侧打若干个灌浆孔,对全部灌浆孔进行帷幕灌浆和充填灌浆。对于大坝两侧山体没有条件开挖隧洞的,可以选择安装虹吸管放水,或者选择在大坝两侧山体基岩上重新埋设钢筋砼压力管作为放水管,但同样要对原涵管进行封堵处理。目前常山县2008年以后已经完成的40座除险加固水库有27座水库采用开挖隧洞、有4座水库采用虹吸管、有9座水库采用坝肩基岩埋设涵管,对坝体内原涵管均进行了封堵处理,均获得满意效果。

3.1.4针对溢洪道过水断面不足、无消能设施、抗冲刷能力差防洪标准低的措施

为了提高水库防洪标准,从水库除险加固工程措施来讲,主要是:一是适当加高大坝,增加调蓄能力,提高防洪标准。它的优点,削减洪峰作用较大,对下游危害影响较小。常山县千家排水库、狮子口水库、大坑口等水库均在坝顶增设防浪墙来增加水库调蓄能力,提高防洪标准。二是加大泄洪设施,增加泄洪能力。除挖掘已有泄洪建筑物潜力外,可在原溢洪道上扩宽或加深。常山县白石塘、浮摇弄、九源、光坞、紫竹山等水库均采用扩宽溢洪道的方案。如扩宽溢洪道有困难,而又有新建溢洪道条件时,也可新建溢洪道,增加泄洪能力。若工程加固投资大,资金筹集困难,为了减少投资,确保大坝安全,也可增建简易的非常溢洪道,并在其上建自溃坝,抬高库水位,增加水库调蓄能力。三是加高坝和扩大溢洪道相结合,提高水库防洪标准。这一措施,即可减少增加坝的高度,又可增加泄水能力,水库上下游兼顾。

3.2加强水库管理,确保水库安全运行的非工程措施

建设水库重要,水库安全运行管理更重要。小型水库一般防洪标准低,设计、施工遗留问题多,管理工作不善,防汛工作不到位,往往造成水库大坝失事,因此,要切实加强水库安全运行管理,确保水库大坝度汛安全。水库安全运行管理主要从三方面着手:一是加强大坝安全监测和科学调度运行工作。大坝安全监测是管理工作的耳目,它包括对大坝进行观测和检查两方面。为了及时了解大坝的安全情况,必须经常进行检查和定期进行观测,才能及时发现大坝隐患,采取处理措施。在调度运行中,要制定防洪预案和调度计划,严明纪律,加强法治。二是建立小型水库建设管理方面的必要制度。要求建设单位严格实行项目负责制,必须对水库安全负责;汛期防汛要严格执行行政首长负责制;水行政主管部门要加强对乡村兴建的小型水库检查与指导,培训管理人员,普及大坝安全管理的科学技术知识。三是加强水库的非工程措施建设。如预报、预警、交通和通讯等建设。由于洪水的复杂性、突发性和工程的艰巨性,完全避免垮坝,既非力所能及,也未必经济合理。

所以,使工程措施和非工程措施密切结合起来,才能确保工程安全减少洪水灾害的损失。因此,对一些失事后会造成极大损失的重点病险水库,要改善交通和通讯设施,建设可靠的预报、预警系统,这是水库防洪调度工作中的一项重要内容。

4 结束语

兴建水库可以调节利用水资源,除害兴利,促进国民经济发展和保障人民群众生命财产安全。但水库的失事往往对人民群众生命财产造成更加严重的损失,水库病险隐患是水库失事的主要原因,为此,必须消除水库的病险隐患,对病险水库进行全面除险加固。

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