【摘要】水庫工程養(yǎng)護維修是每個水庫不可缺少的工作,做好水庫工程養(yǎng)護維修才能使整個水庫充分發(fā)揮工程效益。通過對水庫樞紐工程,在運用中常見的問題分析和工程養(yǎng)護維修分類,詳細介紹了養(yǎng)護維修的重要性和應觀察的細節(jié)部位,針對不同的問題做好相應維護。
【關鍵詞】水庫樞紐工程;運用中常見問題;養(yǎng)護維修
引言
隨著國民經濟發(fā)展,工程管理體制改革,水利工程管理水平和工程面貌得到了極大的改善和提高。做好水庫工程的養(yǎng)護和維修工作,確保水庫工程安全,充分發(fā)揮水庫工程效益,具有十分重要的意義,也是每個水庫管理人員應做的貢獻。下面從水庫工程組成、正常狀態(tài)標準、常見問題形成及其養(yǎng)護維修方面,探討一下養(yǎng)護維修對水庫工程的重要性。
1、水庫樞紐工程的組成
水庫是由在河道中修建的攔河壩攔截水流,抬高水位而形成。為了保證水庫的安全,充分發(fā)揮其效益,同時還要相應的修建一些其它水工建筑物。這種在河道上修建以壩為主體的水工建筑物綜合體稱水庫樞紐。
水庫的任務不同,組成水庫樞紐工程的水工建筑物也就不同。一般的水庫樞紐由下列三種主要水工建筑物組成:
1.1擋水建筑物 如各種形式的壩,它的主要作用是攔截水流抬高水位形成水庫,是水庫樞紐工程的主體建筑物。壩的類型很多,我國采用最多的是土壩和砌石壩。
1.2泄水建筑物 溢洪道主要是宣泄多余的洪水,保證水庫樞紐安全。一般水庫樞紐的泄洪建筑物多采用河岸溢洪道或泄洪隧洞。
1.3取水建筑物 它的主要作用是引取水庫蓄水,然而通過輸水建筑物將水流送到用水部門。取水建筑物也稱放水建筑物。放水建筑物如涵管、隧洞,有時也結合用以泄洪。
2、水庫樞紐正常狀態(tài)的標準
當水庫樞紐主要水工建筑物大壩、放水洞和溢洪道等都達到了設計防洪標準,工程質量良好。在正常情況下均能安全可靠地運行并充分發(fā)揮水庫樞紐的應有效益,渡汛安全基本沒有問題,則該水庫樞紐可以認為是處于正常狀態(tài)。具體標志為:
2.1土壩的水平位移和垂直位移變化規(guī)律正常且符合設計計算數(shù)值;壩身浸潤線無突然升高現(xiàn)象,不高于設計數(shù)值;壩體滲流量小于設計允許值;滲透水清澈透明;沒有嚴重的裂縫和滑坡現(xiàn)象。
2.2砌石壩及混凝土壩沒有明顯的水平位移和垂直位移;揚壓力與設計情況相吻合;壩身無嚴重的滲漏和裂縫現(xiàn)象;壩體的抗滑穩(wěn)定性能達到設計要求。
2.3壩基和壩端兩岸沒有滲透現(xiàn)象;滲透流量在設計允許范圍以內。
2.4溢洪道尺寸足夠,過水能力符合設計要求,泄洪時能安全泄入下游河道。
2.5放水洞能保證在水庫任何水位下安全放水,放水涵管與壩體接合密實,無斷裂漏水現(xiàn)象。
2.6溢洪道放水設備的閘門和啟閉設備應保證操作靈活,能迅速而準確地控制流量。當泄洪和放水時無嚴重的震動和氣蝕現(xiàn)象,關閉后無嚴重的漏水現(xiàn)象。
2.7溢洪道和放水設備下游有可靠的消能設備,下游不致于產生有危害的沖刷現(xiàn)象。
當水庫樞紐處于正常狀態(tài)時,并不意味著水庫管理人員可以放松水庫管理工作,此時應加強經常、有計劃、有秩序地進行日常養(yǎng)護工作,以保持水庫樞紐的水工建筑物處于經常完整和長期正常運用狀態(tài),并力爭進一步擴大整個工程的效益。
3、水庫樞紐在運用中常見的問題
在運用過程中,水庫的水工建筑物在外力和外界因素作用下,有的向不利方向轉化而受到損害:
3.1水工建筑物經常在水中工作,長期受到水壓力、滲透、沖刷、氣蝕和磨損等物理作用及侵蝕、腐蝕等化學作用;
3.2由于人們對自然界事物發(fā)展規(guī)律的認識還具有一定的局限性,因此,在水庫工程的堪測、規(guī)劃和設計中,難免有不符合客觀規(guī)律之處,從而使水工建筑物本身存在一些不同程度的缺陷和弱點;
3.3在施工過程中,由于各種主觀因素和客觀條件的限制,以致工程質量控制不嚴,未能按照規(guī)范規(guī)定和設計文件進行施工,造成建筑物中存在不同程度的缺陷和弱點;
3.4在長期運用中,建筑物可能受到設計中所不能預見的自然因素和非常因素的作用,如遭遇超標準洪水,強烈地震和特大流冰的作用等。
在水庫運用中,如不加強管理或管理不善,顯然,在上述各種外力和外界因素作用下,水庫必將隨著時間的推移,向不利的方向轉化,逐漸降低基本工作性能,縮短工程壽命,甚至造成嚴重事故,將給國家和人民生命財產造成很大損失。
4、水庫工程的養(yǎng)護維修
4.1水庫工程的養(yǎng)護和維修一般可分為養(yǎng)護、歲修、大修和搶修四類:
4.1.1養(yǎng)護 是指保持水庫建筑物完整狀態(tài)和正常運用的日常維護工作,也包括一般的小修小補。它是經常的、定期的,有計劃、有次序地進行的。大量工作是為了預防損壞而進行的,如對壩面、壩坡的修理,對閘門的防銹等等。一部分工作是對局部、輕微的損壞及時進行修補。
4.1.2歲修 是指一年一度對建筑物進行全面的檢查而言,它涉及面較廣,工作量較大。因此,必須事先對各項建筑物的損壞情況進行檢查,訂出修理措施,估算勞力、器材,編制歲修計劃,報請上級批準后,在冬春枯水季節(jié)進行。
4.1.3大修 當建筑物遭到較大程度的破壞,需要進行大規(guī)模的修理,才能恢復正常工作能力的。大修的工作量大,施工技術較復雜,所需人力、物力、器材較多,因此必須制定專門的修理計劃,報請上級批準后才能進行。
4.1.4搶修 是指水庫建筑物遭受突然損壞,造成險情危及水庫安全的情況下,進行緊急搶護措施。這種情況主要發(fā)生在汛期。
4.2根據(jù)我國部分地區(qū)檢查結果分析,土壩最容易產生五個方面的問題,即:壩體裂縫;壩坡滑動;壩身、壩基或繞壩滲漏;壩體沉陷和風浪、雨水或氣溫對壩面造成的破壞。因此,土壩必須做好日常檢查和養(yǎng)護工作。
4.2.1土壩的日常檢查
①檢查有無裂縫。對于壩體兩端、壩體填土質量較差的壩段、岸坡處理不好或壩體與其他建筑物連接處,要特別注意檢查。發(fā)現(xiàn)裂縫以后應作好記錄。對嚴重的裂縫應觀測其位置、大小、縫寬、錯距方向及其發(fā)展情況。對觀測所得資料應及時整理,并分析裂縫產生的原因。對平行壩軸線的較大裂縫,應注意觀測是否有滑坡跡象;對垂直壩軸線的較大裂縫,應注意觀測是否已形成貫通上下游的漏水通道。
②檢查有無滑坡、塌陷、表面沖蝕、獸洞、白蟻穴道等現(xiàn)象。
③檢查背水坡、壩腳、涵管附件壩體和壩體與兩岸接頭部分有無散浸、漏水、管涌或流土現(xiàn)象,應結合土壩的滲水觀測,注意浸潤線、滲水流量和滲水透明度的變化。當出現(xiàn)異常情況,特別是出現(xiàn)渾水時,應盡快查明原因,以便及時養(yǎng)護、修理。
④檢查壩面護坡有無塊石翻起、松動、塌陷或墊層流失損壞現(xiàn)象;檢查壩面排水溝是否暢通,有無堵塞、淤積或積水現(xiàn)象;檢查壩頂路面及防浪墻是否完好等。
4.2.2土壩的日常養(yǎng)護
①正確控制庫水位,務使各期水位高程和水位降落速度符合設計要求。
②經常保持土壩表面(如壩頂、壩坡及馬道的)完整。對表面的坍塌、細微裂縫、雨水沖溝、隆起滑動、獸穴隱患或護坡破壞等,必須及時加以養(yǎng)護修理。應保持壩體輪廊點、線、面清楚明顯,這樣不僅保持了外表整潔,更重要的是發(fā)現(xiàn)壩體存在缺陷,以便及時養(yǎng)護。
③嚴禁在壩身上放重物、建筑房屋,以免引起不均勻沉陷或滑坡。不許利用護坡作裝卸碼頭,靠近護坡的庫面不得停泊船只、木筏等。更不允許船只沿壩坡附件高速行駛,以保護護坡完整。
④在對土壩安全有影響范圍內,不準取土、爆破或炸魚,以免造成土壩裂縫、滑坡或滲漏。
⑤經常保持土壩表面排水設施及壩端山坡排水設施的完整,要經常清除排水溝中的障礙物和淤積物,保持排水暢通無阻。
⑥對護坡加強養(yǎng)護工作。
⑦在導滲工程上不能隨意移動石、砂材料以及進行打樁、鉆孔等損壞工程結構的活動;當庫水位較高和汛期期間,不得隨意在壩后打減壓井、挖減壓溝或翻修導滲工程。如有特殊需要,必須慎重研究做出設計,并經上級批準后方可動工。
⑧注意各種觀測儀器和埋設設備的養(yǎng)護,以保證觀測工作正常進行。觀測資料應及時整理、分析,以便指導養(yǎng)護工作。
土壩最容易產生的各種病害現(xiàn)象,通過認真、嚴格的日常養(yǎng)護維修工作,可以大大減輕其嚴重程度,并可防止不幸事故的突然發(fā)生。
5、結束語
因此,對水庫水工建筑物進行妥善的養(yǎng)護,對其病害及時進行有效的維修,與各種不利因素進行斗爭,促使水庫工程向有利的方向發(fā)展,確保水庫安全運行,并長期地充分發(fā)揮其應有的效益,為工農業(yè)生產、為人民服務,這就是加強水庫水工建筑物養(yǎng)護維修的重要意義,也是我國廣大水庫管理人員艱巨而光榮的任務。
作者簡介:曹曙光,(1970-8-13),男,工程師,河海大學,大同市冊田水庫管理局。