弥勒市兴利水库病险水库大坝除险加固的有效对策探讨

弥勒市兴利水库病险水库大坝除险加固的有效对策探讨

Summary：现阶段社会的发展过程中，随着社会发展水平的提升，针对水资源的利用也就十分必要，水利工程的建设就十分必要。而在水利工程的发展过程中，部分水利工程由于使用年限较长，再加上管理不善，其设备以及质量就出现问题，一定程度上影响工程功能的发挥。在此背景下，就需要相关人员加强对病险水库的重视，以保证水库的质量。本文就从弥勒市兴利水库入手，浅谈病险水库的大坝除险加固策略。Keys；水利工程；病险水库；除险加固；策略水利工程作为承担水资源运输以及管理的工程，对农业以及电力行业的发展都有重要的作用，所以现阶段社会的发展过程中，水利工程的建设就十分重要。弥勒市兴利水库作为水利工程的一种，由于年久失修，再加上管理的缺失，水库的部门设施就出现质量方面的问题，严重影响水库功能的发挥，甚至引发安全隐患，对当地的水资源管理产生很大影响。在此背景下，针对兴利水库的管理就成为弥勒市发展的重点，需要相关人员在实际的发展过程中加强对病险水库的重视程度，并且结合水库存在的实际情况进行针对性的治理，实现病险水库的除险加固。但是兴利水库的险情较为复杂，工作人员在进行作业之时就需要进行深入的研究。一、弥勒市兴利水库病险水库概述水库作为常见的水利工程，在我国发展的历史较为悠久，兴利水库位于弥勒市巡检司镇高甸村委会长冲村，是一座以农业灌溉为主的水利工程，始建于1970年，该时间段的水库普遍存在标准偏低、水库设施老化等问题，坝体渗水、坝身薄弱等现象严重，在防汛抗洪中无法发挥功能和作用，就导致水库的质量问题【1】。而且由于管理技术手段落后，长期得不到正常的维护养护，以及法规制度不完善等因素，兴利水库就存在很大的安全隐患，成为病险水库，病险水库是指存在危险因素的水库，给汛期顺利度汛带来了很大隐患，需要相关人员针对其进行处理。二、弥勒市兴利水库的现状（一）弥勒市兴利水库的规格兴利水库位于弥勒市巡检司镇高甸村委会长冲村，是一座以农业灌溉为主的水利工程，始建于1970年。坝顶高程1693.64m，最大坝高7.64m，现状总库容10.9万m³，为均质土坝。水库设计灌溉面积1500亩，涉及村庄1个，对弥勒市巡检司镇经济发展起着重要的作用。坝址距高甸村委会5km，距离弥勒市55km，有乡村道路直接通入水库。实际的发展过程中，弥勒市兴利水库对于弥勒市的发展具有重要作用，需要相关人员加强对其的研究。（二）水文状况工程区地处红河州北部，弥勒市南部的巡检司镇境内，地处低纬高原季风气候中亚热带半干燥季风气候区，该区域雨量较充沛，干湿季分明，阳光充足，太阳辐强，冬无严寒，夏无酷暑，年温差小，日温差大，立体气候突出。在径流方面，径流区无水文观测站，兴利水库径流区无实测水文资料，属无资料地区。根据相关人员实际的考察，坝址以上径流面积0.76km²，河道长0.94km。实际的发展过程中，由于雨季降水充沛，所以实际的作业过程中经常出现洪水，需要水库进行控制。在泥沙方面，水库所在流域以及邻近流域均无实测泥沙资料，水库径流区域内土壤侵蚀基本为微度侵蚀。由于兴利水库流域内植被覆盖率较高，达到80%以上。径流区内基本无水土流失情况发生，生态环境保护较好，所以水库径流区多年平均侵蚀较低。（三）地质库区的地质环境较为复杂，由侵蚀中山山地岩溶地貌、泥灰岩岩体以及断裂构造等组成，这些地貌除却库盘基底的泥灰岩岩体之外都具有很强的渗水性，所以当地的水资源状况就十分复杂。在水库库岸方面，库岸岸坡为斜～陡坡地形，坡度为10～30°，表层大部分被第四系残坡积土层覆盖，厚度0.5~1.5m，下伏基岩为泥灰岩，岩体整体稳定性较好。覆盖层结构均相对松散，库水的反复浸泡疏干作用，易被库水波浪和雨水冲刷侵蚀破坏，对水库的正常蓄水工作影响较小，岸坡基本处于稳定状态。在淤泥方面，库区及库区周边由第四系松散沉积物组成，在雨水面流冲刷作用下极易发生滑入库内，造成一定淤积，工作人员在进行水库除险之时还需要针对淤泥进行清理。三、弥勒市兴利水库存在的险情（一）坝体方面经过相关人员的研究，兴利水库的坝体和坝基渗流严重，坝顶及坝坡凹凸不平，长有杂草，被雨水冲刷严重，上下游无护坡措施，大坝无排水设施、排水棱体和观测设施，坝体现状工程质量评价为不合格；输水涵洞进口被泥沙淤积，闸门已破坏，出口堵塞，不能正常放水，洞身渗漏严重，输水建筑物现状工程质量较差，不符合专业的标准规范。而且水库还无溢洪道，坝顶高程不满足要求，水库防洪能力未达到国家规范规定要求，泄洪能力不满足防洪要求，也在很大程度上影响水库的质量。此外，弥勒市兴利水库大坝没有常规的安全监测设施。大坝没有得到很好的管理和维修，处于带病运行状态。管理人员业务水平低，管理制度不健全，不适应水库现行管理要求。（二）结构方面的问题经过专业的研究，在正常运用条件下，大坝下游坝坡最小安全系数大于规范值，处于稳定状态，但是输水涵洞由于年久失修，底部进口已被泥沙淤积，洞身变形，无法正常输水，存在安全隐患。再加上水库已建成运行多年，受当时施工、技术条件限制，压实程度较差，现状坝体土渗透系数较大，且坝体土透水不均匀，总体呈中等透水性，坝体存在渗漏问题。如果大坝继续作业，渗水状况就会逐渐加重，坝体土的性质会进一步恶化，容易产生渗透变形。（三）抗震方面的问题实际的实际环节，相关人员建设之时的抗震等级为Ⅷ度，大坝的下游坝坡在遇8度地震时，其安全系数均大于规范值，所以就具有很强的抗震能力。但是其金属结构却存在一些隐患，由于输水涵管年久失修，进口底部已被泥沙淤积，闸门已破坏，洞身渗漏严重，出口堵塞，无法正常输水，已不能满足现状安全要求。所以现阶段的兴利水库主要状况就是工程质量为不合格、大坝运行管理评为不规范、水库现状防洪能力不符合国家现行规范规定要求、渗流状况严重以及金属结构存在安全隐患，相关针对其的治理就需要从这些方面入手。四、弥勒市兴利水库病险水库大坝除险加固的有效对策针对兴利水库大坝存在的主要病险问题和安全鉴定结论，相关人员经过专业的研究之后，得出了以下治理方案，一是修整坝顶、坝坡，增设护坡措施；二是对坝体、坝基进行防渗处理，修建库岸挡墙和道路；三是增设排水棱体及坝面排水设施；四是改造输水涵洞为输水涵管，新建闸室；五是新建溢洪道以及观测设备，实现对水库状况的监督；最后是完善水库防汛设施，健全管理体制，通过制度的规范性对水库进行除险。而总结下来，其主要手段就有以下几种。（一）大坝加固兴利水库的主要风险就在于大坝坝体受损，导致其蓄水能力降低，难以满足社会的发展需要，所以要想实现对其的治理，关键就在于对大坝进行加固。作业环节，工作人员需要对挡水坝的坝体的稳定性进行复核，对不稳定因素进行排查，检查坝体存在的裂缝或者沉陷，并且对坝体内部填土的质量严格检查【2】。然后就是对水库的基底进行钻孔，并且在钻孔工作结束之后要将灌浆所要用到的管道布置在需要进行加固的位置上，通过高压灌浆技术对大坝的裂缝进行修补。对于坝体中严重渗漏的位置，工作人员还需要及时地进行灌浆防渗处理，以实现坝体的加固。在兴利水库的除险环节，工作人员上游坡采用C15砼预制块和现浇块结合护坡，坡脚设护坡脚，高程为1687.47m，大坝右库岸改造道路和新建挡墙70m，左库岸新建挡墙80m；下游坝坡和平台均采用草皮护坡的方式，实现对大坝的加固。（二）溢洪道的设计兴利水库在实际的发展过程中忽视了溢洪道的设计，就导致水库的排水功能较差，一定程度上影响大坝功能的发挥，也影响大坝的质量。作业过程中，针对溢洪道工作人员需要对于没有完成衬砌的溢洪道进行及时的衬砌，解决好溢洪道的宽度问题，以保证溢洪道能够满足当地泄洪的需要，从而为大坝的安全提供保证【3】。对于存在严重漏水现象的放水斜涵管和平涵管，要积极采取有效的措施进行修缮，必要情况下可重建。兴利水库的工作人员就通过新建的方式进行溢洪道的建设，新建溢洪道为开敞式，位于大坝右岸，溢洪道全长90.78m，采用C25钢筋砼砌筑。其中进口段长5.0m，控制段长4.6m，泄槽Ⅰ段长34m，抛物线段长1.26m，泄槽Ⅱ段长25.4m，消力池长8.0m，出水渠长5.0m。控制段堰型为宽顶堰，净宽1.0m，堰顶高程与正常蓄水位1691.50m齐平。溢洪道的存在增强了水库的排泄功能，就解决了水库作业环节可能发生的渗漏等状况，一定程度上实现对水库质量的保证。（三）输水涵管的治理大坝作业过程中，由于缺乏专业人员对大坝进行管理，就导致大坝的多个位置出现故障，一定程度上增加大坝作业的风险。输水涵管作为水库的重要输水设备，就受到很大影响，所以要想针对大坝进行除险加固，关键就在于对输水涵管进行治理【4】。兴利水库的作业人员在进行输水涵管的管理过程中，结合原有的设备进行更新，将输水涵管的位置布设在大坝左侧坝体内，然后对其进行整体的检查，进行除险加固作业。治理过后，输水涵洞全段长62.8m，涵洞进口用C20砼封堵，在进口端设置拦污栅，在原涵洞洞身内铺设Q235螺旋钢管，并对洞身进行回填灌浆，在出口处新建坝后闸室，很大程度上保证涵管的质量。（四）金属结构控制以及水土保持金属结构作为大坝的主要连接装置，很大程度上决定着大坝的质量，职能管理水库的工作人员就在满足枢纽工程布置和输水能力，运行安全、经济合理的原则上对金属结构进行控制，保证了大坝的质量。而且针对施工环节产生的废弃物，相关人员也进行了控制，虽然对当地自然环境造成一定的影响，但工程的兴建将促进当地社会、经济、环境向有利方向发展，不利影响通过采取一定有利措施后将得到控制和改善，在解决水库险情的基础上还规避了对环境的影响，实现了水库的可持续发展【5】。结语现阶段社会的发展过程中，随着城市化进程的加快，水利工程作为发电和灌溉的重要设备，也就成为相关人员关注的重点。但是在水利工程的发展过程中，部分水库由于建筑时间较长，再加上缺乏专业的管理，水库就出现各种问题，存在很大的安全隐患，所以针对水库的除险就成为水利工程发展的基础。弥勒市兴利水库作为陈年水库之一，就存在很大的安全隐患，为了对其进行治理，就需要专业的作业人员通过大坝加固、溢洪道建设、输水涵道建设以及金属结构控制等手段实现大坝的除险加固，保证水库功能的发挥。Reference[1]朱家胜，池昌静.水库除险加固主要技术措施探析[J].黑龙江水利科技，2022,50(01):170-171.[2]何朝锋，吴庆玉，高峰.土石坝病险水库除险加固施工处理技术的应用——以河北省西大洋水库除险加固工程为例[C]/水库大坝和水电站建设与运行管理新进展.,2022:637-640.[3].水利