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探讨小型水库问题与除险加固措施

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摘 要:本文简要介绍了小型水库的基本概况和小型水库存在的主要问题,分析了这些水库存在问题的原因,阐叙了几座典型水库所采取的具体除险加固措施,为开展小型水库除险加固工作献谋献策。

关键词:水库 加固 除险

1.基本概况

10座小型水库。在对小型水库进行设计和建设时,受当时的经济、技术条件等因素的限制,虽然发挥出了一定的作用,但是也存在着许多的不足和问题,如建设标准低、施工质量差,缺乏管理,对于除险加固重视不足等,导致病险水库逐年增加,在影响水库功能正常发挥的同时,对于下游地区人民的生命财产安全也造成了巨大的威胁。为了解决这些问题,从2006年起,全面开展小型水库除险加固工作,至2008年底已实施10座小型水库除险加固,对全区水库的安全状况进行了改善。

2.水库现状

这些小型水库的堤坝多以土石坝为主,建于上世纪50~70年代,作为当时群众运动的产物,属于典型的“三边工程”。在建成初期,水库的确发挥出了相当的作用,为周边人民的生活提供了很大的便利。但是,经过多年的运行,目前水库的各项安全性指标已经无法适应实际应用的需求。从2006年全面实施小型水库除险加固工程以来的数据分析,多数水库主要存在防洪标准低、坝体裂缝、大坝渗漏等问题。

2.1防洪标准低

在这些小型水库中,大部分书库存在着防洪标准较低的问题,并没有达到现行《防洪标准》(GB50201-94)和《水利水电工程等级划分及洪水标准》(SL252-2000)规范要求。造成这种现象的原因是多方面,主要包括以下几点:

①在对水库进行设计施工时,受社会环境的影响,主要是以60年代制订《水利水电工程等级划分及设计标准(草案)》(SDJ401-64)为依据,对防洪标准进行确定,但是这个标准远远低于现行的相关标准,有的甚至未经设计就修建,导致防洪安全标准复核时未达标。

②在对溢洪道进行施工的过程中,没有严格按照设计要求进行,而且在工程竣工后,为了增加水库库容,没有充分考虑对各方面的影响,人为对溢洪道的底部高程进行了抬升,加上缺乏管理,使得溢洪道结构出现了损坏和杂物堵塞,无法满足泄洪要求。

③大坝因缺乏有效的管理和养护,以及施工质量等原因,运行期间坝体沉降大,坝顶和防渗体高度不能满足挡水要求。

2 . 2坝体裂缝

从已实施除险加固的10座小型水库统计分析,坝体裂缝按成因主要有干缩冻融裂缝、沉降裂缝和震动裂缝。有1座水库存在明显的纵向沉降裂缝,其它类型裂缝不明显,其主要原因为:

①大坝含粘量和含水量过高,施工期间工序衔接不好,遇到恶劣天气,产生干缩冻融裂缝;

②坝基处理不完全,岸坡开挖较陡,填筑土料不符要求,含水量控制不严等引起沉降裂缝;

③坝坡单薄且未有效防护,暴雨时排水不畅出现滑坡,引起裂缝;

④附近爆破引起的坝体震动裂缝。

2 . 3大坝渗漏

一般来说,大坝的渗漏可以分为两种情况,一种是正常渗漏,渗流量小而且十分稳定,不会出现渗透破坏;另一种是异常渗漏,渗流量较大,可能导致坝基、坝肩等部位出现管涌、接触渗漏等渗透破坏,影响大坝的安全。

经统计,10座小型水库的大坝都存在不同程度的坝体、坝基或坝肩等渗漏问题,以致水库不能正常蓄水。坝体出现异常渗漏的原因主要包括:

①施工管理问题:填筑材料的质量不符要求,施工质量不达标,加上管理不善,坝身存在鼠洞和蚁洞,导致坝体渗漏;

②设计问题:一方面,在对水库进行选址时,没有做好地质勘查工作,缺乏详细合理的地质信息;另一方面,在设计过程中,对于防渗问题重视不足,缺乏有效的防渗措施,造成坝基渗漏;

③在运行管理期间库水位降落过快,坝后任意开挖取土,破坏防渗设施等。

2.4其它问题

其它还包括隧洞漏水、启闭设备老化及管理等问题。

3.除险加固措施

针对小型水库中存在的问题,要采取相应的出现加固措施进行处理,确保水库的使用安全。需要注意的是,由于不同的水库所处的自然地理环境、面临问题等都存在一定的差异,因此在进行除险加固时,要做到因地制宜、因时制宜,确保除险加固工作的顺利进行。

3.1防洪标准问题

①结合实际情况,对大坝进行适当加高,以增强其调蓄洪水和挡水能力,提高水库防洪标准;

②拓宽溢洪道,改变溢洪道进口段堰型,增大其流量系数,确保溢洪道泄洪能力的有效提高;

③适当降低溢洪道顶高程,同样可以提高水库的防洪标准,而且成本相对较低,但是会在一定程度上影响水库的效益,因此需要慎重选择。

3 . 2坝体裂缝问题的处理

坝体裂缝应通过坝面观测、挖探槽、探井,查明裂缝部位、走向、形状和尺寸,结合设计、施工等情况,同时通过稳定计算,分析裂缝成因,针对不同裂缝,采取不同处理方法,一般有开挖回填、裂缝灌浆、开挖回填与裂缝灌浆相结合的方法,在处理坝体纵向裂缝问题上主要采用开挖回填处理措施。

3 . 3大坝渗漏问题的处理

大坝渗漏处理,应通过现场检查和观测,结合设计和地勘资料,进行详实的分析计算,找出渗漏原因,查清渗漏程度和部位,分清渗漏类型,合理采用“上堵下排”措施,上堵措施有水平防渗和垂直防渗,下排措施有在背水坡开沟导渗和减压井等。

在水库除险加固中,主要采用的防渗处理措施有:

①采用坝基帷幕灌浆,坝体冲抓套井黄泥回填结合黄泥斜墙处理大坝渗漏;

②采用坝基帷幕灌浆,坝体劈裂灌浆处理大坝渗漏;

③在水库采用坝脚和坝肩开挖齿槽并黄泥回填,迎水坝坡铺设复合土工膜处理大坝渗漏;

④采用塑性砼防渗墙处理大坝渗漏;

⑤坝体涵管原则上予以报废后封堵,一般采用开挖隧洞或用虹吸管代替,另外还要做好白蚁防治和完善渗漏监测设施等。

3.4其它问题的处理

根据具体问题进行具体处理。

4.结束语

在实施小型水库除险加固工程后,不仅有效消除了水库的病险状态,提升了水库的各项性能,确保了水库社会效益和经济效益的充分发挥,还可以为水库下游人民群众的生命财产安全提供有力保证。对于发展农村水利、实现农业现代化和建设社会主义和谐新农村具有积极的意义。