時間:2011-08-29來源:中國水利水電
1 湖北省小型水庫的總體情況
湖北省有小型水庫1700座左右,其壩型大部分屬土石壩,其中又以心墻壩最多。但由于這些水庫多數建于20世紀50~70年代,受當時人力、物力、財力、技術、材料等方面的限制及社會環境的影響,水庫基本上是由當地政府組織農民群眾投工興建的。致使水庫工程在勘察、設計、施工方面存在先天不足,許多工程留有隱患。加之多年運行,管理不善,工程老化失修,大部分水庫存在壩體、壩基、壩肩、放水涵管、閘門等多處滲漏;壩體不規則,壩坡坡比不符合規范要求,排水反濾體不規范或沒有設置,壩坡、壩腳排水不暢;無溢洪道或過流斷面不足且未護砌、無消能設施;放水啟閉設施簡易、缺乏等問題,嚴重影響水庫安全運行。其中以壩體、壩基滲漏所占比例最大。在汛期高水位作用下,滲流對土石壩的危害:一是產生管涌流土和接觸沖刷危及大壩安全;二是產生滲透力,降低土壩邊坡和地基的穩定性,導致滑坡破壞;三是損失水量影響蓄水效益。
2 全省小型水庫存在的問題
2.1 設計施工不達標,安全隱患明顯
大壩壩體施工質量沒有達到規范要求,存在嚴重的質量問題。上下游壩坡及壩頂有不同程度的凹陷,沒有完整的護坡。
溢洪道消能防沖設施未建,泄水直沖下游山體和壩腳。溢洪道底板及兩岸均未襯砌,兩岸開挖坡度較陡,由強風化的粉砂質頁巖組成,裂隙較發育;溢洪道底板為強風化的粉砂質頁巖,抗沖刷能力較差。
輸水涵管進水口斜臥管及水箱老化破損,輸水涵管的地基承載力能夠滿足要求,但輸水涵管與壩體接觸部位結合不好,且地基滲透性較強,存在有滲漏及接觸沖刷的安全隱患。
2.2 管理機制不健全,缺泛運行費用
管理經費基本沒有,沒有專門的管理機構,只能實行鄉鎮主管,村組負責,水利服務中心作技術指導。這樣無經費的粗放管理,直接導致工程積病成險、效益衰減、運管艱難。水庫無進壩公路,無管理用房。近幾年由于壩體與壩基結合部漏水嚴重,常年死水位運行,基本喪失功能,影響當地農業生產。
2.3 防洪設施不合格,影響大壩運行
由安全評估可知,壩頂和心墻均欠高,大壩抗洪能力不滿足要求。由于溢洪道未完建,無泄洪陡槽及出口消能設施,不具備泄流條件,不能將洪水安全泄入下游河道。
2.4 防滲處理不到位,壩體滲流嚴重
(1)壩外坡長期散浸
小型水庫大壩下游排水濾層級配不符合要求,甚至未做反濾排水體,且壩體填土不均,土料分布不合理,這些均能造成壩體散浸。
(2)壩體滲透變形破壞
壩體的集中滲漏對土石壩安全威脅最大。壩體集中滲漏除白蟻、生物洞穴引起外,由于小型水庫壩體填筑質量差。如分層填筑時,有漏壓的松土帶.或在壩體內填筑有砂土層或雨后施工、凍土層未清理等形式的軟弱夾層,都將成為壩體的集中滲漏通道。
(3)壩體與剛性建筑物接觸處滲漏破壞
此種滲漏主要發生在壩端溢洪道側墻接觸部位及壩下涵管與土體間的接觸滲漏。
(4)壩基滲漏破壞
由于壩址工程地質條件不良,沒有進行有效的滲流控制,如有的已進行水平防滲,但長度不夠而被擊穿;施工時庫內取土挖去天然的鋪蓋,更多的是清基不徹底或截水槽深度不夠未嵌入相對不透水層等因素,都可產生壩基滲漏,在壩后地面出現沙沸、沙環、泉涌或沼澤化等現象。
(5)繞壩滲漏破壞
當土壩兩岸坡山體節理裂隙發育或透水的第四紀堆積未妥善處理,蓄水后,水流繞過土壩兩端滲向下游,遠離壩端逐漸減弱,這種滲漏破壞較為普遍。若兩岸山體單薄、岸坡陡竣、有抗剪強度指標較低的透水土料夾層,則繞壩滲漏還可能引起山體滑坡或造成山坡逐漸坍塌。
3 對全省小型水庫問題處理的幾點建議
3.1加強組織領導力度,落實行政保障措施
明確責任主體,落實安全責任。各級政府是轄區內水庫安全管理的責任主體。建議小型水庫安全管理實行政府行政領導責任制。每座小型水庫都要確定1名相應的政府行政領導為安全責任人,對水庫安全負總責,協調有關部門做好水庫安全管理工作,包括建立管理機構、配備管理人員、籌措管理經費、組織搶險和除險加固等。縣級以上水行政主管部門負責對本轄區內的所有小型水庫安全管理實施監督,管理單位(或主管機關)和集體組織負責小型水庫安全管理的日常工作。
積極探索共同參與的管理機制。小型水庫庫容雖小,但作用很大,特別是為丘陵山區提供了防洪安全、灌溉和飲水保障,與周邊群眾的生產生活息息相關。對此,水庫主管部門應抓住利益相關者關注水庫安全的有利條件,積極探索有效形式,充分調動他們參與管理的積極性,逐步形成建立共同參與管理的有利機制,保證各項規章制度順利推行。
3.2加強法制建設力度,落實法制保障措施
首先是根據國家現有水利法律法規的約束,結合湖北省自身的特點,制定出相關的法規,如《湖北省小型水庫管理辦法》、《湖北省小型水庫安全巡查辦法》等,為小型水庫安全管理工作的正常開展提供政策支撐,力爭做到從微觀上具有可操作性,真正把中小型水庫的管理工作落到實處。
其次是省、市、縣三級要以水利部門為核心,成立相應的管理機構,做到目標明確、責任明確、人員明確,實行庫庫有人管,事事有人管,徹底杜絕中小型水庫目前管理滯后的被動局面,力爭實現中小型水庫管理質的飛躍。
3.3加強經濟管理力度,落實經濟保障措施
(1)健全管理機構,落實管理經費
小(1)型水庫和對村鎮、交通干線、軍事設施、工礦校區等人口集中區有重要影響的重點小(2)型水庫必須建立專門的管理機構,并按規定配備相應的專職管理人員,其他小(2)型水庫應根據需要,落實專職管理人員。同時,按照“分級管理、分級負擔”的原則,積極籌措管理經費。國家所有的水庫,水費收入不能滿足管理經費需要的,同級財政應足額撥付。農村集體組織所有的水庫,應積極推行租賃、承包等管理方式,拓寬管理經費渠道,保證管理工作正常開展。
(2)多渠道籌集資金,加快除險加固實施步伐
按照“分級管理、分級負擔”和“誰受益、誰投資”的原則,多渠道籌集小型水庫除險加固建設經費。建立小型水庫除險加固前期工作專項經費滾動運轉機制,保證前期工作質量,同時依據“突出重點,確保安全,兼顧效益”的原則,對本地區小型病險水庫分類排隊,分期分批進行除險加固。堅持按照“前期工作到位、配套資金到位、管理體制到位”的要求,重點安排除險加固年度實施計劃。嚴格執行項目法人制、招投標制、監理制和竣工驗收制,確保工程建設質量,盡早發揮水庫效益。
3.4 加強安全整治力度,落實工程技術保障措施
有了明確的管理措施并能長期堅持,才能使水庫安全保壩的技術措施得以實施,而有了有效的技術措施才能解決水庫隱患。
(1)設計施工問題處理建議
①重做上游壩面護坡,完善壩面排水系統。下游壩腳增建反濾排水體系,保證滲水逸出處不產生滲透破壞。②輸水建筑物按標準重新設計并翻新加固。
(2)防洪問題處理建議
①翻修壩頂,加高心墻至設計高程。上下游壩坡適當放緩確保壩坡穩定。②完建溢洪道,增設消能防沖設施。
(3)滲流問題處理建議
土石壩的各種異常滲漏無論發生在什么部位,都應視其產生的原因進行處理,處理的原則應以防滲為主,防滲與排水相結合,常用灌漿法處理。用灌漿法處理土壩滲漏隱患的工程較多,效果好而且施工容易、節省勞力、不影響蓄水。
①壩體灌漿法。壩體灌漿法有充填灌漿和劈裂灌漿兩種:a.充填灌漿法。即用較小的壓力或自重將泥漿灌入壩體隱患處,以堵塞裂隙。適用于處理性質和范圍都已確定的局部隱患,如壩體非滑坡性裂縫處理、壩下涵洞漏水處理、壩面管涌塌坑開挖回填處理后周圍細小裂隙充填、及白蟻危害的漏水處理等。b.劈裂灌漿法。適用于處理范圍大、隱患位置不能完全確定的壩體。如土壩下游坡大面積散浸或壩體有較多的隱患而壩體無滑坡現象時,均可采用劈裂灌漿。
②壩基灌漿法。壩基灌漿處理有以堵漏為主的定孔位灌漿和減小滲漏坡降的帷幕灌漿:a.定孔位灌漿。即用電測找水儀、γ射線測井儀等探測巖層漏水途徑,并結合分析破碎帶和裂隙發育帶的水平位置、巖層漏水裂隙深度等,找出漏水位置進行布孔灌漿,可大大節省鉆孔進尺。b.壩基帷幕灌漿。適用于壩基繞壩滲漏較為嚴重、集中滲漏逸出點多、范圍寬的壩基及繞壩滲漏處理。
③對白蟻及鼠害進行防治。
4 結語
(1)修建于50~70年代的小型土石壩由于當時條件的限制,存在的隱患較多,各種異常滲漏是其主要隱患,千萬不可忽視,需及時采取相應措施,及早處理。
(2)大壩灌漿法是治理土壩各種滲漏隱患的一種費省效好的控制措施,但仍需結合適當排水設施,確保地基滲流安全。
參考文獻
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作者簡介
何姣云(1975—),女,博士研究生,講師,主要從事水利水電建筑工程和爆破技術的研究和教學工作。