小型水庫維修技術(shù)分析

李正三

摘要：小型水庫主要是對(duì)上游、中游的水流量進(jìn)行分化存儲(chǔ)，以滿足農(nóng)作物的生產(chǎn)需求以及居民用水需求，但小型水庫經(jīng)過長時(shí)間的使用，使水庫的弊端也逐漸顯現(xiàn)出來。文章指出小型水庫運(yùn)行中存在的問題，并通過大壩整治、設(shè)施整治、度汛措施整治等，對(duì)小型水庫的維修技術(shù)進(jìn)行研究。

Abstract： Small reservoirs mainly divide and store the water flow in the upstream and middle reaches to meet the production demand of crops and the water demand of residents. However， after long-term use of small reservoirs， the drawbacks of the reservoirs are gradually revealed. The article points out the problems in the operation of small reservoirs， and studies the maintenance technology of small reservoirs through dam remediation， facility remediation， and remediation measures.

關(guān)鍵詞：小型水庫;維修;技術(shù)分析

Keywords： small reservoir;maintenance;technology analysis

中圖分類號(hào)：TV62+1? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1006-4311（2019）24-0157-02

0? 引言

現(xiàn)階段，小型水庫的建設(shè)，為水利工程的建設(shè)與實(shí)施提供基礎(chǔ)，同時(shí)其也起到一定的防洪作用。但小型水庫長期暴露在室外，易出現(xiàn)設(shè)施老化的現(xiàn)象，部分小型水庫的建設(shè)年限較久，缺乏先進(jìn)設(shè)備與技術(shù)的支持，將加大小型水庫的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)，如小型水庫發(fā)生設(shè)計(jì)不合理現(xiàn)象，將造成運(yùn)行參數(shù)與預(yù)期參數(shù)不匹配的情況發(fā)生，將為水庫附近的農(nóng)田及村莊造成大量的經(jīng)濟(jì)損失。為此，應(yīng)采取正確的維修技術(shù)，針對(duì)水庫的實(shí)際問題進(jìn)行技術(shù)總結(jié)，以此來提升小型水庫的使用性能。

1? 小型水庫存在的問題

1.1 設(shè)計(jì)不科學(xué)? 小型水庫一般是指容量在10萬m3～1000萬m3范圍內(nèi)。小型水庫主要起到蓄水、輸水等作用，在現(xiàn)階段經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展下，企業(yè)和居民生活所需的用水量逐漸增大，將增加小型水庫的運(yùn)行負(fù)擔(dān)。當(dāng)下小型水庫一般以傳統(tǒng)的建筑工藝為主，其建成時(shí)間大約在新中國成立后50年內(nèi)，居多，在技術(shù)環(huán)境、自然環(huán)境等因素的影響下，部分小型水庫在外力作用下，將出現(xiàn)水體泄漏、蓄水量無法滿足實(shí)際儲(chǔ)水需求。當(dāng)自然環(huán)境較為惡劣的情況下，例如強(qiáng)降雨等天氣引起的洪澇災(zāi)害等，部分小型水庫將無法對(duì)自然災(zāi)害形成有效的阻擋措施，將造成小型水庫無法發(fā)揮正常的功能。產(chǎn)生此種現(xiàn)象的主要原因是小型水庫的設(shè)計(jì)不科學(xué)，最初在對(duì)小型水庫進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，其建設(shè)初衷一般以社會(huì)需求為主。但在社會(huì)形式、生態(tài)形式的不斷變化下，防洪需求已超過建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，再加上建設(shè)當(dāng)初材料過于傳統(tǒng)，在時(shí)間的風(fēng)化下將造成水庫壩體不穩(wěn)定，加大水庫運(yùn)行的安全風(fēng)險(xiǎn)。

1.2 抗震性差? 小型水庫在建設(shè)過程中，一般以地域?yàn)橹?，其呈現(xiàn)出離散型分布模式，但水庫所在地區(qū)的易出現(xiàn)不同情況的地質(zhì)災(zāi)害問題，將影響水庫整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。以地震自然災(zāi)害為例，當(dāng)水庫所在區(qū)域發(fā)生地震時(shí)，嚴(yán)重的地震情況可導(dǎo)致水庫壩體框架發(fā)生層級(jí)斷裂現(xiàn)象，使水庫中的水資源流向下游，對(duì)農(nóng)作物及人們的財(cái)產(chǎn)安全造成嚴(yán)重?fù)p害。按照傳統(tǒng)的水庫建設(shè)工藝來說，大部分小型水庫的抗震基準(zhǔn)小于實(shí)際需求，當(dāng)水庫所在區(qū)域發(fā)生地震時(shí)，將增加水庫的安全風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)老舊的小型水庫不具備流土工藝，進(jìn)而加大水庫的不穩(wěn)定性。

1.3 管理設(shè)施落后? 小型水庫在建設(shè)初期，由于設(shè)備、技術(shù)處于落后水平，大部分水庫不具備現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)，針對(duì)水庫各個(gè)運(yùn)行環(huán)節(jié)也未能有與之相匹配的觀察設(shè)施、預(yù)警設(shè)施等。在對(duì)小型水庫進(jìn)行管理時(shí)，一般憑借自身的經(jīng)驗(yàn)、外觀監(jiān)測等對(duì)工程進(jìn)行監(jiān)測，但外觀的監(jiān)測無法對(duì)水庫系統(tǒng)情況進(jìn)行檢查，水庫壩體內(nèi)應(yīng)力、內(nèi)部構(gòu)造、浸潤線等也都無法通過肉眼去觀察出來，當(dāng)此類隱性問題出現(xiàn)時(shí)，如沒有與之相應(yīng)的解決對(duì)策時(shí)，將加大小型水庫運(yùn)行的安全風(fēng)險(xiǎn)。

2? 小型水庫維修技術(shù)

2.1 大壩整治

2.1.1 滑坡整治? 當(dāng)前小型水庫壩體一般以砌石、土體等為主，其設(shè)施與技術(shù)的不完善，將造成大壩質(zhì)量不合格，無法起到水庫的主體作用。在針對(duì)滑坡進(jìn)行維修整治時(shí)，一般是對(duì)水庫內(nèi)外的壩體坡比進(jìn)行整改，將水庫內(nèi)部的壩體進(jìn)行一定的削減，對(duì)水庫外部的壩體進(jìn)行加固，同時(shí)對(duì)滑坡土體進(jìn)行平整恢復(fù)工作，以加強(qiáng)壩體增減端的穩(wěn)定性。在對(duì)壩體施工前期應(yīng)注重坡面的整體性，并可采取砼預(yù)制工藝對(duì)坡面進(jìn)行防護(hù)處理，以加強(qiáng)坡體的抗風(fēng)化強(qiáng)度。當(dāng)工程施工時(shí)，應(yīng)對(duì)水庫壩體的實(shí)際情況進(jìn)行分析，當(dāng)培厚度較低的情況下，應(yīng)注重工程設(shè)備的選型，因?yàn)閭鹘y(tǒng)的小型水庫設(shè)計(jì)修建時(shí)，一般未將作業(yè)情況放在設(shè)計(jì)中，因此，應(yīng)對(duì)壩坡的荷載能力進(jìn)行分析。在對(duì)施工技術(shù)進(jìn)行選取時(shí)，應(yīng)注重人工機(jī)械作業(yè)、非人工機(jī)械作業(yè)的選取情況，以保證施工材料與原壩體的契合度，并提升技術(shù)施工過程中的可操控性。

2.1.2 滲漏整治? 在對(duì)小型水庫進(jìn)行滲漏維修時(shí)，一般采取混凝土灌漿、土工布等防滲方法，兩者技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于施工簡便、可控制環(huán)節(jié)較多。針對(duì)水庫壩體滲漏點(diǎn)位進(jìn)行維修時(shí)，當(dāng)壩坡為土壩時(shí)，應(yīng)針對(duì)滲漏點(diǎn)位進(jìn)行范圍性清理，并對(duì)混凝土漿體進(jìn)行比例調(diào)節(jié)，以保證灌漿工序的順利實(shí)施，同時(shí)應(yīng)依據(jù)滲漏等級(jí)對(duì)維修技術(shù)進(jìn)行嚴(yán)格選取，以提升水庫的使用壽命。在對(duì)砌石壩體進(jìn)行滲漏維修時(shí)，應(yīng)采取掛網(wǎng)噴鋪的方式，對(duì)水庫的內(nèi)坡進(jìn)行措施防護(hù)，通過表面防滲透工藝的實(shí)施，可有效提升水庫的實(shí)際應(yīng)用效率。在進(jìn)行土工布防滲施工時(shí)，其一般由防滲材料（PVC、PE）組成，具有高延展性、耐腐蝕、抗凍性高等優(yōu)點(diǎn)，可滿足水庫壩體的不同種運(yùn)行需求。工藝施工時(shí)，由于其屬于整體性施工，應(yīng)加強(qiáng)不同膜體之間的細(xì)部焊接強(qiáng)度，通過熱焊接工藝使膜體之間通過熱熔連接在一起，此焊接過程中應(yīng)保證膜體邊緣中不含有雜質(zhì)（粉塵、水份、油漬等），在焊接時(shí)應(yīng)保證搭接間隙維持在5cm～9cm，以此來提升水庫的實(shí)際應(yīng)用效果。

2.1.3 排水棱體整治? 小型水庫在長時(shí)間的應(yīng)用下，水庫基底已出現(xiàn)大量的污泥，使小型水庫的穩(wěn)定性下降，排水棱體維修整治可提升壩體的穩(wěn)定性，并降低浸潤線，減小壩體的形變，但在施工過程中應(yīng)將棱體坡腳維系在鈍角范圍中。在進(jìn)行排水棱體施工時(shí)，其頂部施工應(yīng)高于正常水位0.6m，并應(yīng)對(duì)水庫壩體浸潤線進(jìn)行測量，保證其與壩體橫面的距離應(yīng)高于水庫水位凍結(jié)深度。棱體排水的頂端部位應(yīng)處于外露形態(tài)，保證施工人員可及時(shí)對(duì)施工現(xiàn)場進(jìn)行實(shí)地勘察，一般頂寬應(yīng)大于1.2m，在對(duì)壩體內(nèi)外坡進(jìn)行設(shè)定時(shí)，應(yīng)以實(shí)際施工情況、水庫存水量、容納浮動(dòng)量等進(jìn)行研究，可將內(nèi)坡比設(shè)定為1：1，外坡比設(shè)定為1：1.6，在具體施工時(shí)，應(yīng)按照反濾層、堆石、砌石的順序進(jìn)行施工，針對(duì)水庫地基的淤泥情況進(jìn)行分析，通過分層式設(shè)計(jì)，將層厚誤差控制在20%，通過逐層加基的方式，將石塊鑲嵌在淤泥中，以替代淤泥成為地基，進(jìn)而加強(qiáng)小型水庫的穩(wěn)定性。

2.1.4 迎水面整治? 迎水面整治一般是對(duì)坡面進(jìn)行加固處理，通過砼預(yù)制防護(hù)工藝對(duì)壩頂基面以下的部位進(jìn)行措施防護(hù)。在傳統(tǒng)的措施防護(hù)中，一般將現(xiàn)澆齒槽鑲嵌到壩坡上，然后在其表面上覆蓋砂礫墊層，其一端與壩頂相連、另一端在斜坡下（如圖1所示）。此種齒槽嵌入式的施工工藝，將使齒槽的受力點(diǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)閴纹碌钠矫嫘允芰?，?dāng)受力不均勻的情況下（水位下降），易增加坡體的下拉力，增大坡體斷裂的風(fēng)險(xiǎn)。因此可在砼現(xiàn)澆齒槽的兩端安裝馬道，如圖2所示，通過馬道的設(shè)定，可有效提升壩體的承載能力，當(dāng)出現(xiàn)水位上升以及下降的情況下，壩體的內(nèi)應(yīng)力可與外界環(huán)境壓力相平衡。同時(shí)壩頂采用立截面設(shè)計(jì)，可增加壩頂角位的硬度，也可使其滿足寬度需求。

2.2 設(shè)施整治

2.2.1 臥管細(xì)部處理? 針對(duì)小型水庫的臥管進(jìn)行處理時(shí)，應(yīng)以水庫地基的承載能力為基準(zhǔn)，對(duì)臥管的實(shí)際參數(shù)與地基內(nèi)應(yīng)力參數(shù)相比對(duì)，防止?jié)仓髢?nèi)應(yīng)力大于臥管的荷載能力，進(jìn)而加大臥管斷裂的風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)應(yīng)加強(qiáng)地基的夯實(shí)，并依據(jù)臥管的彈性參數(shù)在澆筑過程中留取沉降空間，以提升設(shè)備的運(yùn)行效率。

2.2.2 放水孔位處理? 在對(duì)放水孔位進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，傳統(tǒng)的水庫壩口的放水口徑一般為0.6m，孔位終端處社設(shè)有相應(yīng)的閘門，可對(duì)水流量進(jìn)行調(diào)節(jié)，以滿足小型水庫的各項(xiàng)工作條件，但如果閥位開啟過大，水流速過大將造成涵管發(fā)生形變，影響整體壩體的實(shí)際工作情況。為避免此種現(xiàn)象的發(fā)生，可縮小放水孔位的直徑，并增加放水管道的數(shù)量，采取分化泄水的方式，以減少長時(shí)間排水對(duì)涵管造成的損害。

2.2.3 金屬構(gòu)造處理? 小型水庫大部分構(gòu)件是由金屬組成的，在對(duì)閘門、拉桿、止水閥等進(jìn)行維修時(shí)，應(yīng)針對(duì)金屬部件的實(shí)際工作情況，如閘門、拉桿等部件需頻繁使用，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)零件質(zhì)量的審驗(yàn)，為小型水庫的運(yùn)行提供安全保障。

2.3 度汛措施整治? 洪汛期作為小型水庫的質(zhì)量考驗(yàn)階段，除技術(shù)上的維修處理外，還應(yīng)加強(qiáng)管理措施，在管理方案與設(shè)備技術(shù)的共同作用下，提升小型水庫的工作范疇。當(dāng)洪汛期到來時(shí)，由于時(shí)間較長、環(huán)境變化幅度較大，首先，應(yīng)調(diào)動(dòng)區(qū)域內(nèi)的可利用資源，對(duì)小型水庫的風(fēng)險(xiǎn)情況進(jìn)行預(yù)期分析，并對(duì)以往的防汛記錄進(jìn)行查詢，以做到全面化堅(jiān)守，同時(shí)工作人員應(yīng)加大監(jiān)控力度。其次，應(yīng)針對(duì)汛期內(nèi)的瞬時(shí)性事件進(jìn)行方案制定，以小型水庫的實(shí)際荷載情況、設(shè)備技術(shù)的負(fù)荷能力等進(jìn)行分析，以此來保證方案的可實(shí)施性，管理人員也可通過模擬演習(xí)等，對(duì)防汛經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行積累，確保在出現(xiàn)汛情時(shí)，可及時(shí)采取相關(guān)的預(yù)防措施。最后，應(yīng)選取經(jīng)驗(yàn)豐富的管理人員作為總指揮，因?yàn)樾⌒退畮熳鳛橄掠魏拥赖闹匾雷o(hù)帶，為防止?jié)⒌淘斐傻霓r(nóng)作莊家的損失，應(yīng)加大防汛工作的培訓(xùn)，把責(zé)任落實(shí)到個(gè)人，同時(shí)應(yīng)對(duì)防汛工作的基層人員進(jìn)行定期培訓(xùn)，以提升防汛隊(duì)伍的專業(yè)素質(zhì)。

3? 結(jié)語

綜上所述，文章指出小型水庫的應(yīng)用現(xiàn)狀，并對(duì)維修技術(shù)進(jìn)行分析。通過滑坡整治、滲漏整治、排水棱體整治、迎水面整治可有效提升大壩的穩(wěn)定性，通過臥管細(xì)部處理、放水孔位處理、金屬構(gòu)造處理可加強(qiáng)小型水庫設(shè)施的堅(jiān)固性。同時(shí)應(yīng)加大防汛管控力度，以技術(shù)、設(shè)備、管理等為主，以提升水庫的整體質(zhì)量。

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