水利水電工程除險(xiǎn)技術(shù)探討

張鳳勇

【文章摘要】

隨著我國(guó)的水利水電工程技術(shù)越來(lái)越多，隨之而來(lái)的問(wèn)題是水利水電工程建設(shè)的風(fēng)險(xiǎn)也同時(shí)出現(xiàn)，針對(duì)其除險(xiǎn)技術(shù)本文研究了水利水電工程的險(xiǎn)情要點(diǎn)，即從災(zāi)害的特點(diǎn)出發(fā)，分析險(xiǎn)情的特征；闡述了水利水電重點(diǎn)除險(xiǎn)對(duì)象及除險(xiǎn)措施，分清險(xiǎn)情的種類，從而制定相應(yīng)的措施；另外還探討了水利水電的主要除險(xiǎn)內(nèi)容，從而最終能及時(shí)處理險(xiǎn)情，以免釀成嚴(yán)重的后果。

【關(guān)鍵詞】

水利水電工程；除險(xiǎn)措施；除險(xiǎn)對(duì)象； 應(yīng)急救援

0 前言

由于我國(guó)的水利水電工程大都是在八十年代前后建造的，受到技術(shù)和施工條件的限制，使得工程的質(zhì)量得不到保證。隨著工程的使用，不可避免的險(xiǎn)情也隨之出現(xiàn)，特別是自然災(zāi)害導(dǎo)致的工程問(wèn)題，造成的經(jīng)濟(jì)損失巨大。因此對(duì)水利水電工程的除險(xiǎn)技術(shù)的探討也逐漸提上日程，成為工程界關(guān)注的焦點(diǎn)，對(duì)工程中遇到的險(xiǎn)情采取有效的措施，從而避免更大的事故損失。

1 水利水電工程險(xiǎn)情特點(diǎn)

1.1突發(fā)性

水利水電工程的險(xiǎn)情發(fā)生有時(shí)是很難預(yù)測(cè)的，特別是自然災(zāi)害引起的工程事故具有很大的突發(fā)性。當(dāng)發(fā)生自然災(zāi)害時(shí)，傳統(tǒng)的險(xiǎn)情控制措施將黯然失色，很少發(fā)揮作用，尤其是地震、大規(guī)?；?、泥石流或穿越江河的跨越建筑物在遭受超標(biāo)洪水襲擊時(shí)，往往難以避免巨大的工程損失。因此自然災(zāi)害的突發(fā)性對(duì)水利水電工程的危害非常大。

1.2多樣性

由于水利水電工程項(xiàng)目的復(fù)雜性，又存在多種多樣影響險(xiǎn)情產(chǎn)生的因素，這些因素之間的錯(cuò)綜復(fù)雜，從而導(dǎo)致風(fēng)險(xiǎn)的多樣性和多層次性。隨著水利水電工程進(jìn)度的進(jìn)行，影響工程的因素也在不斷的變化，因此，某一險(xiǎn)情不可能是一成不變的，一般工程的每一階段都會(huì)有新的險(xiǎn)情出現(xiàn)，從而造成了水利水電工程險(xiǎn)情的多樣性。因此對(duì)工程緊急除險(xiǎn)而言，能否及時(shí)排除險(xiǎn)情，不確定因素很多，險(xiǎn)情復(fù)雜且多樣。

1.3破壞性

眾所周知，水利水電工程失事的破壞性非常大，特別是自然災(zāi)害所造成的后果一般是毀滅性的，自然災(zāi)害不但會(huì)破壞工程設(shè)施，進(jìn)而導(dǎo)致工程險(xiǎn)情等災(zāi)難性的后果，影響人民的生命安全，還會(huì)對(duì)環(huán)境造成非常惡劣的影響。

2 水利水電重點(diǎn)除險(xiǎn)對(duì)象及除險(xiǎn)措施

2.1水利水電工程裂縫滲流排險(xiǎn)

對(duì)于水利水工程中，裂縫是再常見(jiàn)不過(guò)的了，但是往往是開(kāi)始很小的裂縫，隨著在滲透壓力的作用下，逐漸發(fā)生滲流破壞，使得壩體或地基等在管涌和流沙災(zāi)害的影響下被掏空，裂縫險(xiǎn)情進(jìn)一步擴(kuò)大，最終可能出現(xiàn)滑坡、崩岸，甚至壩體潰壩。因此影響工程安全的裂縫滲流一旦出現(xiàn)，須盡快排險(xiǎn)，其中最重要的就是對(duì)滲流方面要加強(qiáng)治理。具體措施：首先對(duì)于土壩裂縫的處理方法有開(kāi)挖回填、橫墻隔斷、封堵縫口等；對(duì)提防滲漏的處理方法主要有防滲鋪蓋、防滲墻、截水混凝土槽、灌漿帷幕等，通過(guò)這些措施用于延長(zhǎng)滲徑、減小滲透壓力或者降低滲流的平均比降等；對(duì)水閘等工程的防滲措施，要按照防滲與排水相結(jié)合的原則，在上游側(cè)采用水平防滲或垂直防滲，同時(shí)還應(yīng)該在下游側(cè)設(shè)置排水反濾設(shè)施，如層面排水、排水孔、減壓井與下游連通，使得地基滲水盡快排出，防止在滲流出口附近發(fā)生滲流變形等。

2.2水利水電滑坡排險(xiǎn)

壩段岸壁滑坡、泥石流、堰塞湖的排險(xiǎn)。地震、強(qiáng)降雨對(duì)近壩庫(kù)岸造成的危害很多，對(duì)水利水電工程安全造成重大威脅，尤其是在深山峽谷地區(qū)?；录捌溆坷?、山體崩塌、泥石流、堰塞湖等對(duì)水利水電工程的危害很大，且往往嚴(yán)重阻礙搶險(xiǎn)工作的順利進(jìn)行。具體對(duì)提防滑坡的主要處理措施有在臨水坡面做粘土截滲鋪蓋或在堤身中間做截滲墻、挖除滑動(dòng)體、填筑還坡等。例如對(duì)土石壩的護(hù)坡工程，上游可采取干砌石、漿砌石或堆石材料，利用高效率碾壓機(jī)械碾壓，以提高材料的壓實(shí)度，從而降低滑坡的可能性。

2.3 水利水電工程滑動(dòng)的排險(xiǎn)

不管對(duì)于重力壩還是拱壩，抗滑穩(wěn)定設(shè)計(jì)永遠(yuǎn)都是一項(xiàng)非常重要的課題，對(duì)于重力壩的抗滑穩(wěn)定主要是沿壩基面的抗滑穩(wěn)定、深層抗滑穩(wěn)定和岸坡壩段的抗滑穩(wěn)定，主要分析方法是采取抗剪強(qiáng)度公式和抗剪斷強(qiáng)度公式，結(jié)合剛體極限平衡法和有限元法求出抗滑穩(wěn)定安全系數(shù)K與對(duì)應(yīng)的容許安全系數(shù)相比較來(lái)判斷壩體的抗滑穩(wěn)定，具體提高重力壩抗滑穩(wěn)定性的工程措施有利用水重、采用有利的開(kāi)挖輪廓線、設(shè)置齒墻、下游抽水措施、加固地基、橫縫灌漿、施加預(yù)應(yīng)力等。對(duì)于拱壩的滑動(dòng)失穩(wěn)包括壩肩巖體失穩(wěn)和沿建基面及其附近的軟弱面的上滑失穩(wěn)，壩肩巖體失穩(wěn)一般發(fā)生在巖體中存在著明顯的滑裂面，如斷層、節(jié)理、裂隙、軟弱夾層等。具體改善拱壩穩(wěn)定的措施有加強(qiáng)地基處理、加強(qiáng)壩肩巖體的灌漿和排水措施、局部擴(kuò)大拱端和設(shè)置重力墩等，還可以將拱端向岸壁深挖嵌進(jìn)，以擴(kuò)大下游的抗滑穩(wěn)定，也可避開(kāi)不利的滑裂面，改進(jìn)拱圈設(shè)計(jì)，使拱端推力盡可能轉(zhuǎn)向正交于岸坡。

2.4泄洪土石壩排險(xiǎn)

對(duì)于土石壩，洪水漫頂、滲流破壞、壩坡失穩(wěn)是潰壩的主要原因，其中洪水漫頂對(duì)其的破壞幾乎是致命的，一旦土石壩發(fā)生洪水漫頂，使得壩體材料在水壓力的沖擊下被帶走，這樣壩體就喪失了擋水的功能，甚至導(dǎo)致潰壩。因此，防止土石壩洪水漫頂?shù)闹饕胧┦切购榉桨傅拇_定。對(duì)于土石壩的泄洪方式主要采取岸邊溢洪道和水工隧洞，岸邊溢洪道的設(shè)計(jì)應(yīng)具備足夠的泄流能力外，還要保證其在工作期間的自身安全和下泄水流與原河道水流獲得妥善的銜接。一些土石壩的失事，往往是由于溢洪道泄流能力不足或設(shè)計(jì)、運(yùn)用不當(dāng)而引起的，所以安全泄洪是水利樞紐設(shè)計(jì)中的重要問(wèn)題。而水工隧洞主要是配合溢洪道泄洪，有時(shí)也可作為主要泄洪建筑物之用，在設(shè)計(jì)水工隧洞時(shí)，應(yīng)該根據(jù)樞紐的規(guī)劃任務(wù)，按照一洞多用的原則，盡量設(shè)計(jì)為多用途的隧洞，而又能滿足泄洪要求，在泄洪時(shí)沒(méi)有明顯的水流脈動(dòng)，不發(fā)生空蝕，提高水工隧洞的使用年限。

3 水利水電主要除險(xiǎn)要點(diǎn)

3.1水利水電工程的安全監(jiān)測(cè)

對(duì)運(yùn)行中的水利水電工程進(jìn)行安全監(jiān)測(cè)，能及時(shí)獲得其工作性態(tài)的第一手資料，從而可評(píng)價(jià)其狀態(tài)、發(fā)現(xiàn)異常跡象實(shí)時(shí)預(yù)警、制定適當(dāng)?shù)目刂扑そㄖ镞\(yùn)行的規(guī)程，以及提出管理維修方案，減少險(xiǎn)情發(fā)生，保障工程安全。安全監(jiān)測(cè)工作貫穿于工程建設(shè)與運(yùn)行管理的全過(guò)程，其監(jiān)測(cè)工作包括：觀測(cè)方法的研究，儀器設(shè)備的研制與生產(chǎn)，監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)，檢測(cè)設(shè)備的埋設(shè)安裝，數(shù)據(jù)的采集、傳輸和儲(chǔ)存，資料的整理和分析，工程實(shí)測(cè)性態(tài)的分析與評(píng)價(jià)等。安全監(jiān)測(cè)的內(nèi)容一般內(nèi)容有現(xiàn)場(chǎng)檢查和儀器監(jiān)測(cè)，對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)檢查，要從工程的外觀顯示出來(lái)的不正?，F(xiàn)象中分析判斷建筑物內(nèi)部可能發(fā)生的問(wèn)題，要做到經(jīng)常檢查、定期檢查和特別檢查。而對(duì)于儀器監(jiān)測(cè)，主要內(nèi)容有變形觀測(cè)、接縫和裂縫觀測(cè)、應(yīng)力應(yīng)變和溫度觀測(cè)、滲流觀測(cè)和水流觀測(cè)等，從而及時(shí)的發(fā)現(xiàn)險(xiǎn)情，預(yù)防由于事故產(chǎn)生更大的損失。

3.2 水利水電工程險(xiǎn)情的識(shí)別

大型水利工程項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)的屬性決定了風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別的復(fù)雜性和難度，應(yīng)充分利用風(fēng)險(xiǎn)管理理論中提出來(lái)的多種風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別方法，從不同角度認(rèn)識(shí)風(fēng)險(xiǎn)的存在、產(chǎn)生的原因及存在條件，以及險(xiǎn)情發(fā)生后可能帶來(lái)的后果嚴(yán)重程度。特別要能預(yù)測(cè)自然災(zāi)害的發(fā)生，如地震、泥石流、洪水等嚴(yán)重災(zāi)害，還要能夠?qū)毫踊虿涣嫉默F(xiàn)場(chǎng)條件進(jìn)行判斷，從而通過(guò)加強(qiáng)設(shè)計(jì)和施工現(xiàn)場(chǎng)勘察避免險(xiǎn)情的發(fā)生。

3.3 搶救人員到崗

搶險(xiǎn)人員、設(shè)備、物料的快速準(zhǔn)備到位，是成功實(shí)施搶險(xiǎn)作業(yè)的前提條件。當(dāng)險(xiǎn)情發(fā)生后，立即組織營(yíng)救受害人員，組織撤離或者采取其他措施保護(hù)危害區(qū)域的其他人員，因此對(duì)于搶救人員要能夠快速、有序、有效地實(shí)施現(xiàn)場(chǎng)急救與安全轉(zhuǎn)送傷員，這是搶險(xiǎn)工作的首要任務(wù)。其次，還要要求相應(yīng)人員能夠采取有效的措施阻止險(xiǎn)情的進(jìn)一步發(fā)生，包括快速挖除滑坡體、清除滾石、緊急修復(fù)塌陷段道路、隧洞塌方清除貫通、橋梁緊急加固、臨時(shí)橋梁架設(shè)、水上交通運(yùn)輸?shù)龋瑥亩箵p失降到最低。

3.4水利水電工程險(xiǎn)情應(yīng)急救援準(zhǔn)備

應(yīng)急預(yù)案能否在應(yīng)急救援中發(fā)揮作用，不僅僅取決于應(yīng)急預(yù)案自身的完善程度，還取決于應(yīng)急準(zhǔn)備的充分與否。特別是應(yīng)急資源的準(zhǔn)備，它是應(yīng)急救援工作開(kāi)展的重要保障，應(yīng)根據(jù)潛在險(xiǎn)情的性質(zhì)和后果分析，合理組建專業(yè)和社會(huì)救援力量，配備應(yīng)急救援中所需的消防手段、各種救援機(jī)械和設(shè)備、檢測(cè)儀器、堵漏和消防材料、交通工具、個(gè)體防護(hù)設(shè)備、醫(yī)療設(shè)備和藥品、生活保障物資等，并定期檢查、維護(hù)和更新，保證始終處于完好狀態(tài)。

4 結(jié)束語(yǔ)

對(duì)于水利水電工程的除險(xiǎn)工作，安全性能評(píng)價(jià)是首要環(huán)節(jié)，處置方案是核心。在開(kāi)展工作時(shí)，要確定研究對(duì)象，分析原因和危害，并且突出快速搶險(xiǎn)，明確技術(shù)路線，進(jìn)行分類處理。通過(guò)不斷的完善和發(fā)展，排險(xiǎn)技術(shù)將會(huì)越來(lái)越成熟。

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