望城县小型水库安全评价与分析

望城县小型水库安全评价与分析

1小型水库工程望城县现有小型水库83座，其中小（）水库13座，小（）水库70座，总蓄水4226.1万米3m。水库主要为均质土坝和心墙土坝，主要用于灌溉。长期以来,这些小型水库工程发挥了显著的经济效益和社会效益。然而,因受建设时生产水平、施工工艺、工程技术等方面的限制,工程设计标准普遍较低,有些甚至没有进行设计,而且大部分以群众运动方式修建,经过几十年的运行使用,大大超过工程的使用期限,加之年久失修,工程设施普遍老化和损毁,严重影响工程的安全运行和经济效益的发挥,时刻威胁着水库下游人民群众的生命、财产安全。2大坝坝体水库设备落后,存在隐患(1)大坝渗漏。望城县的小型水库挡水坝,一般是均质粘土坝和心墙土坝,建设标准较低,一些小(Ⅱ)型水库的修筑边设计边施工,甚至有的工程没有进行设计就进行施工,工程设施建筑物没有达到相应的设计标准级别。如挡水坝高度或坝顶宽度不够,相当一部分小型水库施工建设时坝基清理不彻底,缺少反滤体,坝基及坝体渗水较大。坝体与两岸的山坡交接处,没有排水沟,山坡集水冲刷坝体。此类病险水库有30座,占全县水库36%。(2)底涵存在严重隐患。小型水库的输(引)水建筑物多数为坝内埋管、圬工结构,运行多年,导致沉陷开裂、垮塌、渗漏、堵塞,对大坝安全构成严重威胁。此类水库有15座,例如:莲花镇的新华水库为小(Ⅰ)型水库,集雨面积1.84km2,坝型(主、副坝)心墙,坝顶高程97m,最大坝高27.5m,校核洪水位96.16m,总库容137m3,正常蓄水位94.5m,正常库容116m3。20世纪90年代初,底涵存在严重渗漏并塌方,当时在大坝左山体重新开凿一底涵,并将原老底涵进口60m段进行封堵,2005年,又发现原底涵及两岸渗漏严重,并间有大量浑水冒出,目前险象环生,险情严重。(3)溢洪道泄洪能力不足。溢洪道多为简易结构,消能防冲设施不完善,无法保证洪水安全下泄。有些溢洪道还兼作公路用,如新华水库和禾丰水库,此类水库有12座。(4)水库治理未引起足够重视,管理落后。有些乡镇经济相对薄弱,水利工程费用难以到位,造成相当部分的工程设施年久失修,亦缺乏必要的管理维护,机械设备损毁,一些原本处于病险的工程更是险象环生,严重威胁着库区人民群众的生命财产安全,此类水库有6座。(5)滑坡。由于大坝的坡度较大,坝坡稳定安全系数低,大坝上游坡面没有块石或混凝土块护坡,受水库风浪冲刷严重,下游坝坡也没有草皮护坡。坝体滑坡可能性大,此类水库有5座。3工程处理措施针对望城县小型水库存在的工程问题,我们采取以下治理技术措施,取得了良好的效果。3.1灌浆灌浆加固(1)冲抓回填。它是在土坝渗漏范围内,利用冲抓式打井机造孔,然后回填防渗性较好的粘土经机械夯击压实,形成一道连续的粘土心墙,以截断渗水通道,降低浸润线,从而提高坝体的防渗效能,增强下游坝坡的稳定性。(2)劈裂灌浆。劈裂灌浆利用最小主应力面和堤轴线方向一致的规律,根据土体水力劈裂的原理,顺堤向布孔,在灌浆压力下以适宜的泥浆液为能量载体,有控制地劈裂堤身,将与浆脉连通的所有裂缝、空洞、空隙等隐患用泥浆充填密实,同时浆压将筑堤土压密,最终在堤内顺堤向形成密实、垂直、连续、有一定厚度的浆液防渗固结体,从而达到防渗加固的目的。(3)水泥帷幕灌浆。用水泥对坝体进行帷幕灌浆止漏。(4)对大坝迎水面采取六角板和混凝土护坡,背水面开沟导渗。例如:新华水库大坝冲抓回填采用单排孔,钻孔直径1.1m,孔距0.78m,有效设计厚度0.78m,大坝全长92m,其中0+000m~0+092m布置钻孔116个,钻孔深29.5m,总进尺2265m,开挖土方2155m3,回填粘土2155m3。3.2大坝形成建筑涂层止漏,(1)翻修漏水的涵管。(2)涵管顶压灌浆,利用压力将水泥砂浆压入涵管漏水通道。(3)利用新化学材料对混凝土表层和砌石裂缝进行涂抹,形成建筑涂层止漏。(4)对漏水严重不好修补的涵管另打隧洞作涵管放水。例如:茅栗冲水库属小(Ⅰ)型水库。库区集雨面积2.3km2,正常库容172万m3,灌溉面积400hm2,水库原放水底涵布置在大坝右侧,为条石盖板涵,出险后,发现距涵出口30m处有7块条石盖板断裂,造成堵塞,工程采用在大坝右岸山体内新建一隧洞作为水库放水底涵,将原分级卧管式进口改为斜拉门进口。工程治理后运行一直正常。3.3第三,建设小型(1)对老化和水毁严重的溢洪道进行衬砌和加固。(2)对不配套的和不完善的溢洪道加长、扩宽和加固。(3)对兼作公路的溢洪道进行改建,把溢洪和交通分开。例如:观音岩水库属小(Ⅰ)型水库。库区集雨面积5.0km2,正常库容510万m3,灌溉面积533.3hm2,观音岩水库于1958年开始兴建,1959年12月竣工。大坝为均质土坝,坝顶高69.00m,设计蓄水位65.50m,设计洪水位66.14m,校核洪水位66.38m,轴线长143m,坝顶宽6m。将开敞式溢洪道拆除改建涵洞式溢洪道。4加强运行管理,维护工程运行安全小型水库工程是在计划经济时期建设的,当时均成立了相应的管理单位,负责水库工程的运行管理。小(Ⅰ)型水库都有事业编制的机构和运行管理的干部职工进行管理,水库无偿为农村集体的农业生产提供灌溉用水服务,不收取水费,或者收得很少,水库的运行管理费用由地方政府负责解决。随着市场经济的发展,农村体制与经济体系发生了根本变化,水利工程管理单位职能也发生了变化。用水对象由原来的农村集体单位变成了个体农户,水库运行管理维护费用要靠收水费来维持,使得要向习惯于无偿供水的农户收取水费和派工维护工程变得非常困难,一部分水库的运行管理机构和人员撤并,水库变成无人管理或兼管状态,一些水库设施遭受人为破坏严重,难以发挥水库工程应有的工程效益。针对小型水库长期存在资料不全、无人管理、老化失修等问题,要切实做好如下几项工作:(1)明确管理主体,落实管理责任,建立水库安全监督机制和责任追究制度。全县各乡镇均成立了以书记任政委,乡镇长任指挥长的防汛指挥领导小组,指挥协调全乡镇的防汛工作。水管单位及其他所有者负责小型水库安全管理的日常工作。对每一水库实行领导、干部、村民“三位一体”,分水库“定人、定岗、定责”。(2)认真开展水库大坝注册登记工作。全县小型水库都建立档案卡,详细记载水库工程技术参数、责任人、管理单位、工程基本情况等,每座水库都做好渡汛预案,为进一步搞好水库安全管理工作提供了科学依据。(3)加大安全检查力度,推进规范化管理。小型水库管理单位或所有者定期对工程设施进行现场巡查,