馬建華,邱錦輝,孫萍萍
(1.黑龍江省友誼農(nóng)場水務局,黑龍江 友誼 155800;2.黑龍江農(nóng)墾勘察設計研究院,哈爾濱 1500903.齊齊哈爾市水利工程建設質(zhì)量與安全監(jiān)督站,黑龍江 齊齊哈爾 161005)
中小型水庫設計與完建后管理應注意的問題
馬建華1,邱錦輝2,孫萍萍3
(1.黑龍江省友誼農(nóng)場水務局,黑龍江 友誼 155800;2.黑龍江農(nóng)墾勘察設計研究院,哈爾濱 1500903.齊齊哈爾市水利工程建設質(zhì)量與安全監(jiān)督站,黑龍江 齊齊哈爾 161005)
以2013年省內(nèi)外相繼發(fā)生的3起小型水庫垮壩案例,指出水利部門各級水利主管部門要強化安全責任意識,深入開展水庫隱患排查,抓好中小型水庫消險加固。文章著重闡述中小型水庫加固設計中要注意摸清工程現(xiàn)狀,加強責任心,搞清水文及其做好水文水利計算,進行加固方案的科學比選。
中小型水庫;建后管理;安全意識;隱患排查;加固設計;注意問題
2013年年初,有3個省(區(qū))的中小型水庫相繼失事,造成了不同程度的損失。2013年2月15日,山西省洪洞縣曲亭水庫輸水洞洞頂破裂,下游壩體出現(xiàn)管涌,壩體塌陷長度近300 m,1 900 萬 m3的水量全部泄空,致使下游3條鐵路停運。2013年2月2日,新疆烏魯木齊市米東區(qū)卡子灣村聯(lián)豐水庫,新建放水涵洞出口上部左側(cè)出現(xiàn)管涌,由管涌發(fā)展為土壩潰決,潰口寬10 m,約35 萬 m3蓄水從潰口泄出,70戶居民房屋和多處廠房不同程度進水,200多人受災,1人死亡。
2013年2月2日,黑龍江省海倫農(nóng)場星火水庫,溢洪道閘室左側(cè)翼墻與土壩結(jié)合處滲漏,水庫背水坡大面坍塌,溢洪道沖毀,溢洪道左側(cè)壩體垮塌潰決30 m,水庫泄水基本泄盡,未有人員傷亡。
上述事件的發(fā)生,在社會上產(chǎn)生了不良影響,水利部要求各地水利主管部門要強化安全責任意識,深入開展水庫隱患排查,抓好隱患的整改落實,杜絕類似事故發(fā)生。
經(jīng)過細致拉網(wǎng)式的現(xiàn)場踏查,登記造冊,我省發(fā)現(xiàn)了幾處水庫存在安全隱患,針對不同水庫存在的問題,制定了不同的整改、除險方案,經(jīng)過2013年大水的考驗,所有的中小型水庫都能安全度汛。
除險加固設計是針對已有的水庫,存在著不同程度的險情,按照現(xiàn)行有效的規(guī)范、規(guī)程對水庫進行復核,提出安全、經(jīng)濟、環(huán)保修復方案的過程[1]。除了按正常程序進行設計以外,還應特別強調(diào)以下5點:
2.1 加強責任心、提高安全意識
責任心強才能干好一切工作,設計人員要各負其責,各專業(yè)密切配合、各專業(yè)的接口處不留盲點。在設計過程中,認真比選,準確計算。采用不同的方法進行驗證。各專業(yè)參與人員要提高安全意識,貫徹執(zhí)行質(zhì)量終身制,要講究職業(yè)道德,落實各項責任制。設計者、校核者、審查者層層把關,確保萬無一失。
2.2 摸清現(xiàn)狀
1)摸清工程現(xiàn)狀,通常情況下。水庫的“三大件”是否齊全,壩體穩(wěn)定情況,有無管涌與流土,上下游護坡情況,壩后排水情況。輸水洞是否完整,閘門、起閉設備,破損程度,重點關注輸水洞周邊與壩體連接處的性能狀況。溢洪道有閘無閘,進口、閘室、出口及下游容泄區(qū)的連接情況。
據(jù)了解,這是一款以氫為燃料的電池發(fā)動機,長為920mm,寬為720mm,高為550mm。其額定功率為50KW,額定電流為300A,儲存環(huán)境溫度為零下40攝氏度到60攝氏度,防護等級為IP67,抗震性能符合SAE J2380要求。
2)要摸清水文現(xiàn)狀,水庫運行多年,流域內(nèi)可能存在著分水和補水的情況,如果存在要查清上一級審批部門的批復文件,作為水文水利計算的依據(jù)。地下水分布與儲量有無變化,地下水位高低對水庫影響到什么程度。
3)要搞清地質(zhì)現(xiàn)狀,當時修建水庫時,地基處沒處理?壩體經(jīng)過取樣,密實度如何,料場土層分布情況,儲量情況。
2.3 進行科學的方案比選
依據(jù)當?shù)氐臍夂颉⒔ㄖ牧?、施工周期,本著安全、?jīng)濟、環(huán)保,經(jīng)久、耐用、美觀原則進行多方案比選。
2.4 關鍵部位應引起高度重視
水庫壩體加高培厚,新舊斷面結(jié)合處就是關鍵部位,要嚴格按設計要求控制好含水量和壓實度,壩后蓋重也是關鍵部位,要做好排水棱體。
輸水洞四周與壩體的結(jié)合處為關鍵部位,除險加固以后,輸水洞承受的荷載發(fā)生了變化,這時要拆除原有的,重新設計輸水洞,同時做到輸水洞不滲水(山西曲亭水庫就是輸水洞洞頂破裂導致壩體塌陷垮壩)。
消力池出口處的兩側(cè)翼墻、消力池出口底板、海漫段應設排水孔、排水孔按顆粒大小做好級配。用以排除擋土墻后填土及消力池、海漫下土壤中多余的水份,避免凍脹發(fā)生。
2.5 施工期過冬應注意的問題
未完工程過冬,凍脹問題要引起高度重視。黑龍江省東部地區(qū)某灌區(qū)就發(fā)生過凍脹把消力池底板鼓起來的現(xiàn)象。大水過后,土壤中的水份處于飽和狀態(tài),還沒來得及下滲就結(jié)凍了,經(jīng)過一冬天的凍脹,其后果是消力池底板未配筋的地方七裂八半,配筋的地方凸起多處大包。尚未驗收就損壞了,造成浪費和損失。設計人員應注意這方面的特殊要求。從底板的基礎到結(jié)構(gòu)配筋要充分考慮,書面、口頭多次提醒業(yè)主做好越冬的保暖工作,萬萬不能掉以輕心。
通過對2013年中小水庫失事后分析,完建后的運行管理非常重要。
3.1 未通過驗收不得蓄水
新疆聯(lián)豐水庫,在2012年11月29日,天氣寒冷工程停止施工了。放水涵洞兩側(cè)上游壩坡60 m寬的土工膜和上游水平鋪塑尚未鋪設,防滲體尚未形成,不具備下閘蓄水條件,未進行投入使用驗收。在這種情況下違規(guī)蓄水,致使壩體和放水涵洞接觸面發(fā)生滲漏破壞,最終導致潰壩,是一起責任事故。
3.2 嚴格按《水庫工程管理設計規(guī)范》和“水庫調(diào)度運用計劃”執(zhí)行
管理單位應正確認識工程安全和蓄水的問題,制定水庫日常檢查觀測、維修養(yǎng)護、水庫度汛方案、搶險應急預案、安全檢查等各項制度。水位控制是關鍵,禁止超標準蓄水運行。
3.3 第一次高水位運行時,應注意觀察水庫各部件的滲流逸出點
除險加固以后的水庫,蓄水運行初期應密切觀察水位情況,特別要觀察下游壩坡、溢洪道、輸水洞與土坎連接處有無滲流溢出,若有滲流溢出,應迅速作搶險準備,以防止高水位時由于滲流沖刷導致破壞。
3.4 水庫安全與利益發(fā)生沖突時強調(diào)安全
有些水庫,承包給個人經(jīng)營管理,為了追求效益,超標準蓄水;在壩前修付壩搞養(yǎng)殖,這些都對水庫安全造成了極大的威脅,水行政主管部門要堅決制止,不能手軟。同時做好冬季壩前破冰工作,避免冰推力帶來的安全隱患。
3.5 定期巡查、重點部位細查
水庫管理單位要安排責任心強的同志,定期檢查壩體上游護坡、壩后排水、上下游翼墻的運行情況,汛期要加密加細地查。發(fā)現(xiàn)險情及時匯報,做好文字及影像紀錄,為查找原因和消除險情提供充分詳實的第一手資料。
[1]侯凱,謝加球.中小型水庫設計前期工作分析[J].黑龍江水利科技,2013,41(01):134-136.
1007-7596(2014)12-0249-02
2014-06-08
馬建華(1969-),女,黑龍江友誼人,工程師;邱錦輝(1982-),女,黑龍江延壽人,工程師;孫萍萍(1963-),女,黑龍江齊齊哈爾人,高級工程師。
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