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我国中小型病险水库存在的问题及加固对策

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摘 要:本文简要分析了中小型水库除险加固工作的必要性,其次对中小型水库除险加固过程进行了分析,并对中小型水库加固过程中灌浆施工工艺、设计方案进行复查等方面进行了探讨,以供参考。

关键词:中小型水库;除险加固;设计探讨

中图分类号:TV6文献标识码: A

.引言:

水库是构成农业生产系统的一个非常重要的服务性要素 ,它在农业生产过程中发挥了关键性的作用 ,特别是生态环境遭到严重破坏的今天 ,水库在农业生产体系中已占据了无法取代的地位。随着近年来水电开发代价的日益增加和节约型社会的政策倡导,对现有水库的充分利用就倍受关注。为了防洪保安全,提高水库效益,必须深入开展水库除险加固的研究工作。病险与新建水库不同,病险水库大多存在勘察、设计、施工等原始缺陷,经过多年的变形和周围环境的侵蚀破坏,坝体结构、各种物理、力学参数以及标准规范等都有所变化,如何提高小型水库的建设和运行质量 ,从本质上消除中小型水库出现的问题 ,使其发挥最大的经济效益 ,这也是水利工作者需要长期研究的一个课题。

一、我国中小型病险水库现状

据统计,截至 2013 年 3 月,中国共修建中中小型水库 97 246 座,这些水库中仍然有 4.7 万余座病险水库,其中包括 1 096 座中型水库和 4.6 万余座中小型水库(其中小(一)型水库 5 400 座,小(二)型水库 41 118座)。这些病险水库绝大多数是建于 20 世纪 50~70 年代的中小型土石坝。限于当时的技术水平和经济条件,再加上多年来的管理不善和工程自身老化,这些水库运行至今出现了防洪标准低、工程质量差、病险隐患多等诸多不利情况。

二、 中小型水库病险分类

中小型水库的防洪标准不高。水库防洪标准不高 ,这主要表现于以下三个方面 :

(1)对于中小型水库来说 ,其高度未达到防洪要求 ,水库在调洪过程中的能力差 ,无法确保对洪峰的进一步削减 ,这就给下游防洪区造成了极大的影响 ;

(2)水库缺乏应有的泄洪渠道 ,即溢洪道 ,或者说溢洪道的泄洪能力无法在汛期保证水库的安全性 ,给水库的正常泄洪带来了影响。

(3)中小型水库的工程质量低。小型水库在运行常表现出如坝基渗漏等方面的一些质量问题。

三、 小型病险水库存在的问题分析

通过总结 ,我们知道 ,小型水库之所以会出现病险 ,其主要还是源于以下问题的所在 :1)水库建设的宣传工作及协调力度不足。历年来 ,国家及当地政府对小型病险水库的治理工作予以高度的重视 ,因为水库的安全直接关系着下游整个防洪区的安全。但是 ,在病险水库的具体治理中 ,当地相关部门对病险水库建设的重要性及工程的特殊性等没有很好的进行宣传 ,致使失去了社会的广泛性支持。除此之外 ,病险水库在具体的加固过程中 ,由于大面积的会涉及到当地群众的经济利益 ,这就给病险水库的治理工作形成了障碍 ;

2)通过长时间的运行 ,水库在坝基等处往往会出现一些不均匀沉降 ,形成一种自然老化的现象 ;

3)水库投入正常运行的过程中 ,没有一套健全的管理机制 ,失去了以科学为指导的方针 ;水管单位缺乏应有的专业技术人才 ,管理机构失调 ,管理技术落后 ,管理制度不健全 ;

4)配套资金不到位。从现阶段的病险水库的治理现状来看 ,配套资金不到位是制约病险水库进行进一步加固的主要因素。通常情况下 ,中央资金的下拨可顺利完成 ,但当地政府的配套资金却无法及时到位。.

5)功能性比较差

(1)抗洪涝灾害能力差

大部分的小型水库设计的时候就没有进行长远的计划,仅仅是为了满足当时的需求,随着时间的推移,目前的国家防洪标准要远远高于当时的标准,因此这些水库的抗洪涝能力比较弱。

(2)抗震性差

地震对于水坝来说具有较大的威胁性, 因此水坝的抗震要求比较高,目前的小型水库的抗震标准比较低,因此遇到地震容易出现险情,加上过去的水坝没有针对沙土液化的问题进行处理,更加重了这一问题。

6)渗漏现象严重

小型水库一般都会有不同程度的渗漏问题,这些渗漏主要有一下几种:第一,坝基处渗漏,受到水的冲刷和风化,以至于出现渗漏。 第二,坝体渗漏,坝体产生裂缝而形成的渗漏。第三,绕坝渗漏,是坝体与岩石的结合面处的渗漏。

7)机械更新换代慢

水库的机械设备老化,金属结构锈蚀,因此水库的这些设备和结构都不能够发挥作用,导致了水库安全性没有保障,加上防汛公路堵塞,各类设备和设施缺乏,因此水库出现问题都没有办法及时的发现和处理。

四、中小型病险水库治理措施

小型病险水库在运行过程中往往会出现各种质量问题 ,故建议在其治理和加固过程中采取以下措施 :

1)通过科学设计来提高水库的防洪标准。提高水库的防洪标准 ,应着重从以下两个方面进行 :其一 ,加大坝高建设 ,提高水库的正常调洪能力,进而为水库下游居民安全提供保障 ;其二 ,通过科学的设计方式来扩建溢洪道 ,其目的就是不断增大水库的泄洪量 ,进而为水库的安全运行提供有利的保障 ;

2)加强病险水库的地质勘查工作。在工程建没前期,主管部门―般都会组织设计、施工、运行管理等方面的知情人员座谈水库的有关事项情况。这对水库的加固设计有脾益的,但要作出―个完好的设计方案,工程地质勘察也是必不可少的。委托具有资质的专业机构对病险水库进行―次全面的探查,为设计提供第―手资料,只有这样才能做到有的放矢。 在这里要说明的一点是,地勘工作只是查明建筑体及其地基的基本情况,有时也能够准确找到病因所在。 但不能过高地要求地质勘察能在查明工程地质基本条件的同时,―定要准确地找到病症所在, 一旦在有限的勘探工作量之内没有完全查明隐患所在,就否定地质勘察工作的必要性,甚至认为没有地勘工作也同样能摘没计,这对除险加固处理方案的出台是极为不利的。 工程地质是工程建设的基础和侦察员。 对刊、型工程由于资金限制,其实,地勘工作可以简化―些,没必要作过多的土样试验。 这样就可以利用人工钻现场查明土坝体及土基的基本晴况,特别是对交通不便的小型水库,机械钻难以进场,采取人工钻和试坑取样,也能达到勘察目的。

3)建立健全小型水库的水环境监测制度。这样做的主要目的就是对水库的水环境动态变化状态进行系统而全面的监测 ,充分掌握水库水环境的变化状态 ,最大限度的为水库水环境管理与防治工作创造有利的条件 ;

4)推进水土流失治理工程项目的建设。在水土流失的治理过程中 ,主要运用生物和工程相结合措施 ,通过科学合理的方式来确保水库流域范围内还林换草工程的实现 ,建设满足生产需要的水土保持林带 ,加大水库周边植被覆盖面积的建设 ,提高水源的管理工作 ;

5)在小型病险水库的加固过程中 ,采用多渠道筹资的方式实现水库治理资金的到位。针对小型病险水库治理过程中的资金来源 ,应以政府投资为核心 ,市场融资为辅资金来源 ,最大限度的鼓励社会积极投入到水库的建设工作中来 ,明确各个部门在建设过程中应负的责任。各财政部门应大力支持小型病险水库的治理和加固工作 ,同时 ,应逐渐将省级资金的援助引到小型病险水库的加固工作中来 ,并不断的加大资金投入。广泛运用信贷资金 ,通过政府担保的方式来获取病险水库的治理资金 ,同时应集于政府投入。不断推进小型水库的产权制度创新 ,同时应不断的推进民营水利工作的建设 ,基于拍卖等方式来筹集小型病险水库在加固和治理过程中所需的建设资金 ;

6、加强水库工程质量的建设。要实现水库质量的提高 ,我们应从以下几个方面着手 :

(1)建立整体式的混凝土防渗墙 :在水库地基及泄洪闸等一些较易出现渗漏的地方 ,通过钻机将其加工成一些圆孔 ,再在这些圆孔中通过注浆的方式将混凝土注入其中 ,进而在水库及闸室等地基处形成一个整体性的混凝土防渗墙。对于混凝土防渗墙来说,其主要用于非岩石的一些具有一定透水层的地基,当然 ,在土坝坝身的防渗中也经常会用到这种整体式的混凝土防渗墙 ,混凝土防渗墙主要分为两种形式 ,即槽板式防渗墙及桩式防渗墙两种 ;(2)根据水库地基情况 ,采取高压式喷射灌浆防渗 :此方式着重是将水泥浆以喷射的方式将其高压灌注到地基钻孔中 ,使地基中的砂卵石和注入的水泥浆之间形成一个完全混合的状态 ,当水泥浆完全凝固后 ,便可形成一个坚实的桩 ,通过这种方式可形成多根桩 ,而多根桩又彼此连接 ,进而形成一个防渗效果较强的防渗体。在工程运用中 ,水利工作者主要采用喷射式这种高压喷射灌浆的形式。通常这种防渗处理最适宜于防渗深度不大于 40m,且砂卵石粒径不大于 200mm 的地基处理。这种防渗处理具有很多优点 ,如造价低和处理速度快等 ;

(3)劈裂灌浆防渗 :该种方式主要运用灌注浆体所产生的压力 ,有控制地把地层与土体之间的连接体劈开 ,然后将水泥浆灌入其中 ,同时确保它们彼此连接 ,进而构成一个连续的浆体防渗帷幕 ,最终解决了渗漏问题。除此之外 ,通过注浆压力所产生的劈裂挤压作用 ,进而实现地基的进一步加固 ,确保了地基的稳定性。通常情况下 ,我们常用的劈裂灌浆技术广泛的运用于颗粒浆材无法渗入的粉细砂及粘土层中 ;

(4)排水减压 :如果坝基中的渗透水流现象会造成坝下游地层的渗透变形 ,那么 ,我们应在渗漏变形的部位设置一些排水减压设施。设置排水减压设施时 ,应根据坝基地质的实际情况 ,同时充分结合反滤排水沟等一些方式。

五、 结语

综上所述,中小型水库除险加固处理目的在于防止水害事故发生、保证人民群众生命财产安全并对水库水利资源充分合理的利用。我国中小型水库除险加固方案设计在整体工程建设过程中有着不容忽视的主导作用,应提高中小型水库除险加固方案设计质量与施工合理性,对方案设计过程中存在的问题提出建议和改进措施,从而保证放施工方案的顺利实施,也在一定程度上促进中小型水库除险加固施工建设质量水平的提高。

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