小型水库除险加固探究

小型水库除险加固探究

张鸿

湖南桃源水电工程建设有限公司 湖南省常德市 415700 身份证号： 43072319901112541X

摘要:通过小型水电站的兴建和投入使用,可以大幅度提高周围区域农业水利条件,并合理调控水库上下游的径流量,从而降低了洪涝灾害的发生率。现阶段全国许多中小型水库因运用年数总和法已久,出现了不同程度的重大安全隐患,因此迫切需要开展除险加固工作,以减少水库运行安全风险,保障水库及上下游民众的生命财产安全。所以,对全国中小型水库进行除险加固工作进行进一步研究分析,具有很大的必要性和现实意义。

关键词:小型水库;除险加固;问题探究

1我国小型水库现状

据相关统计表明,目前全世界共存在中小型水库八万余座,中国中小型水库数量大面宽,百分之七十七的中国中小型水库均建于上世纪五十至七十年代,而目前在我国出现严重病险问题的水库,所损失的防洪库容数量已超过了五十五亿多立方米,且工程标准总体较差,运用期限较长,设备老化问题严重,除险加固工程不能完全在防洪、供水、灌溉、发电、航运等方面起到很大影响,且由于水库中普遍存在着不同程度的积水,将产生严重影响工程运营安全、削弱蓄水兴利效果、扩大水库淹没或浸没的损失、严重破坏水利生态环境等一系列影响。

2小型水库存在的主要问题

小型水电站的除险加固工程施工主要优点有:工程建设点较多,但工程建设区域分散;原始的地质资料、施工资料均不足。多数水库工程设备和穿水坝建筑物都进行过若干次的加固、质地培厚、连接长度、加固方法等的施工,但技术标准低下,施工质量较差,工程设备老化失修的现象也较为常见,给水库安全工作带来了隐患,也为现在制定加固方法造成了很大的不利。

2.1水库的大坝老化问题

如边坡比例比较陡,坝体透水力强,浸入的水位线较高,等造成了堤坝的不稳定状况。由于基本施工质量不良,后期碾压不密实,甚至存在对软土层的影响等造成了堤坝不稳定状况。堤坝产生严重变形,产生了凹凸现象,保护边坡的保护石表层风化破坏,从而造成了保护石块脱离越来越薄,块径逐渐减小,比重变轻等。堤坝的排灌设施缺少甚至破坏,整个堤坝边坡的水冲刷现象严重,堤坝底层的排水沟设有严重缺失甚至不够,达不到标准要求等。由于堤坝的顶端高程不合格,无法达到实际的保护效果,因此坝顶面积较为狭小,缺乏排灌设备,水冲沟现象明显。防浪墙的底面发生破损,与防水渗漏体之间存在空隙,或是高程不够,墙体发生裂缝断裂变形等工程的总体老化问题不能满足工程设计需要。

2.2水库管理与监测不完善

建设离不开管理,管理人员是维护水库建设稳定和推动水库工程建设良好的实现经济效益的关键保障和技术手段,运行人员整体素质低,责任感不高,管理人员监督手段滞后,管理体系不健全。监测与检验设施普遍不健全,检测设备陈旧、失效、破损情况严重,甚至没有水文测报和监测设备。

2.3渗漏问题

大坝基础的渗漏:这些问题可能源自于在工程建设时期,由于基层处理不完全,或者基层坐落在裂缝量大、透水性大的岩石上,又或者是个中建筑渗漏工艺不合格等坝体的渗漏问题:这大多由于政府在工程建设中对大坝防水体渗漏的监控措施不够,而造成了防渗体工程质量较差,压实率和渗漏系数都不能达到一定标准,甚至防渗体的设计强度也不够。

3小型水库除险加固工程措施

有关中小型水库的具体除险加固措施,一般有加强大坝和扩大蓄水建筑。前者一般通过加高或加厚大坝来扩大水库蓄水量,而后者则一般是靠建设大量的泄洪渠道,以实现蓄水和泄洪的目的。二个方式有时是可以比较使用或者相互作用的,但落实在具体的水库工程除险加固施工中,通常还是要根据情况,具体运用有些水库工程要求增加副坝的渗漏,而有些则要求采用扩大蓄水工程,有的时候二个方法可以联合运用。例如当水电站工程中发生的坝基土体不稳而必须进行除险补强工程时,通常采用的方式就是在坝漏上方进行直接补强,高度通常在1~2m。此外还在坝漏的背水中面进行了垂直处理。

3.1加固坝体和扩建蓄水池

有关小型水电站的具体除险加固方法,主要有加固工程和增加蓄水工程。前者主要是以加高加厚工程以增加水库蓄水量,而后者则主要是靠修建大量的泄洪渠以达到蓄水和泄洪的目的。二个方法有时是比较使用甚至互补的,但是如果实施到了具体的水电站工程除险加固施工中,通常还是需要按照情况,具体运用一些根据水电站施工要求扩大坝漏面积,而一些则需要采用增加蓄水工程范围,有的二个办法可以共同使用。因此当在水电站施工中出现的坝基土体不稳而需要实施除险加固施工时,通常采用的方式就是在坝漏上方进行直接加固,距离通常在1~2m。此外还在坝漏的背表面进行了垂直加强。

3.2加强运行管理严保安全关

水库经除险加固后,水库安全的根本保障在于运营管理状况良好。在极端气候出现次数明显上升的背景下,中小型水库管因数量多、布局范围大、管理组织人员也多,再加上除险加固等措施还不全面,小水库的安全将存在着更高风险。因此,近年深入开展的小型水库管理机构改革工作在一定程度上,解决了小型水库的管护主体责任不落实、管理人员和经费不足等的问题,在全国四十七个示范县(市、区)中改革工作进展比较明显,被确定为全省最早实施的小型水库管理机构改革工作样板示范县。但在部分地区,因为安全意识、科技水平落后和配套资金不足,对小型水库的管理仍亟待逐步改善。搞好小型水电站的经营管理,首先要明确小水电站大坝工程产权、明确管护职责,并因地制宜建立了地区集中式管护、直接向地方政府部门提供公共服务、"以大带小"等的管护工作模式。必须做好对水电站运行的智能化管理工作,运用科学管理手段控制水电站安全运行状态;完善了与国土、应急管理和气象科技等单位之间的资源共享与协作联动机制,更加强化了各类应急预案的操作性,更加重视了非工程措施的建设。同时,还要及时进行除险加固整治工程建设成效的量化评估,为深入总结建设成功经验、优化整治举措和完善水库工程运营管理机制提供了依据。

3.3铺盖防渗

在水库施工中,由于坝基未能满足国家规定的渗漏水基岩标准,使蓄水施工在进行后产生了一定程度的渗漏,并产生了较大的安全隐患。为此,政府决定使用粘土截渗墙加以解决,但在开槽流程中出现的软基和流砂仍没法顺利开槽。经研究确定采取水平防渗施工的方式,其具体施工方式是:首先将水库中的雨水全部排除,然后在迎水坡脚处将库底找平,同时在与水库坡脚距离为40m的地方开凿一条长度为0.5m,深为1m的沟槽,用以加固砼层,接着再铺上厚度为20cm的过筛细土,使之成为垫板,之后再以垫板为基底完成砼层的铺设,因此单位体积的砼层质量应超过0.3kg,而将砼层铺好之后还必须在其表面铺上一层厚度为20cm的过筛细土,使之成为砼膜的保护层。此外,还在该水库的左侧坝头迎水面处设有水平防渗工程,其主要施工技术是:先采用电动推土机将其找平,接着再以水泥砂浆的找平层为基底铺上一层厚约1m的优质粘土,将其铺好后要进行分层碾压,以达到工程规范需要的最大夯实程度,同时黏土层与斜墙之间的连接也要做到最牢固。进行上述工艺后,同样必须在粘土的表层敷设厚约1m的土料,使之成为保护膜,防止受到伤害。

结语

综上所述,中小型病险水库在经过合理的除险加固管理之后,就能够确保水库顺利度汛,使蓄水工程在正常状况下,发挥了相应的综合经济效益,包括经济效益和社会效益,从根本上确保了水库下游村民生命财产安全,这对于中国农村的区域水利建设和农村生产发展,都具有非常关键的意义。

参考文献：

[1]水库除险加固与运行管护 吉林伊通:创新运行管护模式 破解小型水库管理难题[J]. 吉林水利. 2021(10)

[2]小型水库常见病险及除险加固技术探讨[J]. 刘子铭. 四川水泥. 2018(12)

[3]小型水库除险加固工程的具体措施探析[J]. 刘恒立. 农业科技与信息. 2021(05)